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Die Erfindung betrifft eine autonome Transportvorrichtung zum Transportieren von Kraftfahrzeugen und ein Transportsystem mit einer solchen autonomen Transportvorrichtung.
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Stand der Technik
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Autowerkstätten verfügen in der Regel über mehrere Abstellplätze, auf denen Fahrzeuge abgestellt werden, an denen gerade nicht gearbeitet wird. Wenn ein Mechaniker an einem der auf einem der Abstellplätze abgestellten Fahrzeuge arbeiten möchte, muss er wissen, wo das betreffende Fahrzeug abgestellt ist, sich zu dem richtigen Abstellplatz begeben und das Fahrzeug von seinem Abstellplatz in den Werkstattarbeitsbereich fahren. Nachdem die Arbeiten abgeschlossen sind, muss das Fahrzeug auf einen freien Abstellplatz gefahren werden. Wenn der Kunde sein Fahrzeug abholen möchte, muss es erneut von seinem Abstellplatz geholt werden. Der genutzte Abstellplatz muss daher dokumentiert werden, um das Fahrzeug bei Bedarf schnell finden zu können.
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Offenbarung der Erfindung:
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Abstellen und Abholen von Fahrzeugen auf/von einer Vielzahl von Abstellplätzen zu optimieren und insbesondere den mit dem Abstellen und Abholen der Fahrzeuge verbundenen Arbeitsaufwand zu reduzieren.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daher eine autonome Transportvorrichtung vorgesehen, die zum Transportieren von Kraftfahrzeugen ausgebildet ist. Die autonome Transportvorrichtung hat mehrere Räder, die es der Transportvorrichtung ermöglichen, sich fortzubewegen; eine Aufnahmevorrichtung, die ausgebildet ist, ein Kraftfahrzeug aufzunehmen, um das Kraftfahrzeug mit Hilfe der autonomen Transportvorrichtung zu transportieren; einen Motor, der ausgebildet ist, wenigstens eines der Räder der autonomen Transportvorrichtung anzutreiben; und eine Lenkeinrichtung, die ausgebildet ist, wenigstens eines der Räder zu lenken.
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Die autonome Transportvorrichtung hat auch eine autonome Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, den Motor und die Lenkeinrichtung so anzusteuern, dass die autonome Transportvorrichtung zu einem vorgegebenen Ziel fährt. Dabei ist die autonome Steuervorrichtung so ausgebildet ist, dass sie Techniken und Verfahren nutzt, wie sie für das autonome Fahren von Kraftfahrzeugen entwickelt worden sind, um es der autonomen Transportvorrichtung zu ermöglichen, sich autonom zu bewegen.
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„Autonomes Bewegen“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der autonome Transportvorrichtung ein Ziel vorgegeben wird, die autonome Transportvorrichtung ihre aktuelle Position selbst bestimmt, einen Weg zum vorgegebenen Ziel berechnet und das Ziel auf dem berechneten Weg anfährt. Die autonome Transportvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, einen neuen Weg zu berechnen und zu nutzen, wenn sie erkennt, dass auf dem zuvor berechneten Weg unüberwindbare Hindernisse vorhanden sind. Im Ergebnis fährt die autonome Transportvorrichtung selbständig („autonom“) zu einem vorgegebenen Ziel, ohne dass es einer über die Vorgabe des Zieles hinausgehenden Ansteuerung von außen bedarf.
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In einer Ausführungsform umfasst die autonome Transportvorrichtung wenigstens einen Positionssensor, insbesondere eine Kamera und/oder einen GPS-Empfänger, der es der autonomen Transportvorrichtung ermöglicht, ihre Position im Raum zu bestimmen und/oder Hindernisse zu erkennen. Das Erkennen der aktuellen Position und möglicher Hindernisse ist notwendig, um eine autonome Steuerung der autonomen Transportvorrichtung zu ermöglichen.
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In einer Ausführungsform umfasst die autonome Transportvorrichtung zusätzlich wenigstens eine Empfangsvorrichtung. Die Empfangsvorrichtung kann insbesondere eine Funk-Empfangsvorrichtung sein, die es ermöglicht, Befehle und Aufträge, die insbesondere das nächste von der autonomen Transportvorrichtung anzusteuernde Ziel enthalten können, zu empfangen und an die autonome Steuervorrichtung zu übertragen. Auf diese Weise kann die autonome Transportvorrichtung Fahraufträge erhalten, die von der autonomen Transportvorrichtung selbständig abgearbeitet werden.
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In einer Ausführungsform umfasst die Aufnahmevorrichtung der autonomen Transportvorrichtung eine Hubvorrichtung, die es ermöglicht, das zu transportierende Kraftfahrzeug anzuheben, so dass es den Kontakt mit dem Boden verliert und reibungsfrei von der autonomen Transportvorrichtung transportiert werden kann.
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In einer Ausführungsform umfasst die Aufnahmevorrichtung der autonomen Transportvorrichtung bewegliche Bolzen, die es ermöglichen, ein zu transportierendes Kraftfahrzeug aufzunehmen und in oder auf der Aufnahmevorrichtung zu fixieren, so dass das Kraftfahrzeug sicher von der autonomen Transportvorrichtung transportiert werden kann.
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In einer Ausführungsform sind die Positionen der Bolzen variabel. Durch Verändern der Positionen der Bolzen kann die Aufnahmevorrichtung an unterschiedliche Fahrzeuge, insbesondere an unterschiedliche Reifengröße und Radstände des Fahrzeugs, angepasst werden.
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In einer Ausführungsform weist die autonome Transportvorrichtung wenigstens einen Fahrzeugsensor auf, der es ermöglicht, die Position des zu transportierenden Kraftfahrzeugs in Bezug auf die Aufnahmevorrichtung zu bestimmen. Ein solcher Sensor ermöglicht es, die autonome Transportvorrichtung so zu positionieren, dass ein zu transportierendes Fahrzeug sicher von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung umfassen auch ein Transportsystem zum autonomen Transportieren von Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer autonomen Transportvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und einer zentralen Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, der wenigstens einen autonomen Transportvorrichtung Fahraufträge zu erteilen.
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In einer Ausführungsform umfasst ein Fahrauftrag insbesondere: autonom einen ersten Zielort anzusteuern; am ersten Zielort ein zu transportierendes Kraftfahrzeug aufzunehmen; autonom einen zweiten Zielort anzusteuern; und das Kraftfahrzeug am zweiten Zielort abzustellen.
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Ein solches Transportsystem ermöglicht es, das Abstellen und Abholen von Fahrzeugen auf einer Vielzahl von Abstellplätzen zu optimieren und insbesondere einen Mechaniker von dem mit dem Abstellen und Abholen der Fahrzeuge verbundenen Aufwand zu entlasten. Durch Dokumentieren der an die autonome Transportvorrichtung übertragenen Fahraufträge können die Fahrzeuge bei Bedarf schnell „gefunden“ und von ihrem Abstellplatz abgeholt werden.
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Die Zielorte, die von der autonomen Transportvorrichtung angefahren werden, können Abstellplätze eines Parkplatzes oder eines Kraftfahrzeug-Abstellplatzes, einen Werkstattplatz und/oder einen Übergabeplatz, der zur Übergabe des Fahrzeugs an einen Kunden vorgesehen ist, umfassen.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Draufsicht auf ein Transportsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer autonomen Transportvorrichtung;
- 3 eine schematische Seitenansicht der in der 2 gezeigten autonomen Transportvorrichtung; und
- 4 eine Draufsicht der in der 2 gezeigten autonomen Transportvorrichtung.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Transportsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Transportsystem umfasst einen Fahrzeug-Abstellbereich 30 mit mehreren Fahrzeug-Abstellplätzen 31-43 und einem Übergabeplatz 44.
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Das Transportsystem umfasst weiterhin wenigstens eine autonome Transportvorrichtung 2 und eine zentrale Steuervorrichtung 46, die ausgebildet ist, der wenigstens einen autonomen Transportvorrichtung 2 Fahraufträge zu erteilen. Die Fahraufträge können insbesondere drahtlos über eine Funkverbindung von der zentralen Steuervorrichtung 46 an die autonome Transportvorrichtung 2 übertragen werden.
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Die zentrale Steuervorrichtung 46 weist auch eine Eingabevorrichtung 48 auf, die es ermöglicht, Fahraufträge in die zentrale Steuervorrichtung 46 einzugeben.
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Ein solcher Fahrauftrag kann insbesondere umfassen, einen der Fahrzeug-Abstellplätze 31-43 anzusteuern, ein auf dem angesteuerten Fahrzeug-Abstellplatz 31-43 abgestelltes Kraftfahrzeug 20 aufzunehmen, mit dem aufgenommenen Kraftfahrzeug 20 den Werkstatt- oder Übergabeplatz 44 anzusteuern und das Kraftfahrzeug 20 dort abzustellen.
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Ein Fahrauftrag kann auch umfassen, ein Kraftfahrzeug 20 auf dem Werkstatt- oder Übergabeplatz 44 aufzunehmen und auf einem der Abstellplätze 31-43 abzustellen, oder ein Kraftfahrzeug 20 von einem ersten Abstellplatz 31-43 zu einem zweiten Abstellplatz 31-43 zu transportieren.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 ist insbesondere ausgebildet, die Fahraufträge selbständig („autonom“) auszuführen, ohne dass es dazu einer über den Fahrauftrag hinausgehenden Ansteuerung von außen bedarf. Die autonome Transportvorrichtung 2 nutzt dabei Technologien und Verfahren der Umgebungserkennung und Fahrzeugsteuerung, wie sie für das autonome Fahren von Kraftfahrzeugen entwickelt worden sind.
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Ein Ausführungsbeispiel einer autonomen Transportvorrichtung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer autonomen Transportvorrichtung 2, die 3 zeigt eine schematische Seitenansicht und die 4 zeigt eine Draufsicht der in der 2 gezeigten autonomen Transportvorrichtung 2.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 hat mehrere Räder 4, die es der autonomen Transportvorrichtung 2 ermöglichen, sich auf einer Fläche, wie z.B. dem Fahrzeug-Abstellbereich 30, zu bewegen.
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Wenigstens eines der Räder 4 wird von einem Motor 3, insbesondere einem Elektromotor 3, angetrieben, um die autonome Transportvorrichtung 2 zu bewegen. Wenigstens eines der Räder 4 ist mit einer Lenkeinrichtung 5 verbunden, die es ermöglicht, das wenigstens eine Rad 4 zu lenken, um die Fahrrichtung der autonomen Transportvorrichtung 2 zu variieren. Bei dem wenigstens einen gelenkten Rad 4 kann es sich um ein von dem Motor 3 angetriebenes oder um ein nicht von dem Motor 3 angetriebenes Rad 4 handeln.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 umfasst weiterhin eine Empfangsvorrichtung 14 mit einer Antenne 16, die ausgebildet ist, Fahraufträge von der zentralen Steuervorrichtung 46 zu empfangen.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 umfasst eine Aufnahmevorrichtung 6, die ausgebildet ist, ein zu transportierendes Kraftfahrzeug 20 aufzunehmen. Die Aufnahmevorrichtung 6 ist insbesondere mit einer Hubvorrichtung 7 ausgebildet, die es ermöglicht, die Höhe der Aufnahmevorrichtung 6 über dem Boden 1 zu variieren.
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Die Aufnahmevorrichtung 6 hat mehrere Bolzen 8, die quer, insbesondere rechtwinklig, zur Längsachse der autonomen Transportvorrichtung 2 zwischen einer eingezogenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegbar sind. In der eingezogenen Position befinden sich die Bolzen 8 vollständig oder nahezu vollständig innerhalb der Aufnahmevorrichtung 6; in der ausgefahrenen Position stehen die Bolzen 8 seitlich aus der Aufnahmevorrichtung 6 hervor.
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Um ein Fahrzeug 20 mit der Aufnahmevorrichtung 6 aufzunehmen, wird die Aufnahmevorrichtung 6 von der Hubvorrichtung 7 soweit abgesenkt, dass sie unter den Unterboden eines aufzunehmenden Fahrzeugs 20 passt. Dann fährt die autonome Transportvorrichtung 2 so vor oder hinter das Kraftfahrzeug 20, dass die Aufnahmevorrichtung 6 unter dem Kraftfahrzeug 20 angeordnet ist und die Bolzen 8 neben den Reifen 22 des Kraftfahrzeugs 20 angeordnet sind.
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Die Bolzen 8 sind paarweise derart angeordnet, dass der Abstand d zwischen den Bolzen 8 eines Paares etwas kleiner als der Durchmesser D eines Reifens 22 des Kraftfahrzeugs 20 ist.
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Um die Abstände d und Positionen der Bolzen 8 an unterschiedlicher Durchmesser und Abstände der Reifen 22 (Radstände) des Kraftfahrzeugs 20 anpassen zu können, sind die Positionen der Bolzen 8 vorzugsweise in Längsrichtung der Aufnahmevorrichtung 6 variabel.
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Um es zu ermöglichen, die autonome Transportvorrichtung 2 in Bezug auf das Kraftfahrzeug 20 korrekt zu positionieren, weist die autonome Transportvorrichtung 2 wenigstens einen Fahrzeugsensor 12, 13 auf, der es ermöglicht, die Position des Kraftfahrzeugs 20 in Bezug auf die Aufnahmevorrichtung 6 zu bestimmen.
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Der Fahrzeugsensor 12, 13 kann insbesondere wenigstens einen optischen Fahrzeugsensor 12, beispielsweise eine Kamera, und/oder wenigstens einen mechanischen, induktiven und/oder magnetischen Sensor 13 umfassen, der insbesondere an der Aufnahmevorrichtung 6 angebracht sein kann.
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Nachdem die Aufnahmevorrichtung 6 geeignet positioniert worden ist, werden die Bolzen quer, insbesondere rechtwinklig, zur Längsachse der Aufnahmevorrichtung 6 (senkrecht zur Zeichenebene der 3) ausgefahren, so dass sie sich unter den Laufflächen der Reifen 22 erstrecken.
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Wird die Aufnahmevorrichtung 6 nun durch die Hubvorrichtung 7 angehoben, berühren die Bolzen 8 die Lauffläche des jeweiligen Reifens 22 und heben in der Folge das Kraftfahrtzeug 20 wenigstens so weit an, dass die Reifen 22 den Kontakt mit dem Boden 1 verlieren.
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In dieser angehobenen Position, in der die Reifen 22 keinen Kontakt mit dem Boden 1 haben, kann das Kraftfahrzeug 20 einfach von der autonomen Transportvorrichtung 2 transportiert werden.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 umfasst auch eine Steuervorrichtung 10, die ausgebildet ist, die autonome Transportvorrichtung 2 autonom, d.h. ohne Ansteuerung von außen, zu einem vorgegebenen Ziel zu steuern. Dazu sind in der autonomen Steuervorrichtung 10 Technologien und Verfahren implementiert, wie sie aus dem autonomen Fahren von Kraftfahrzeugen 20 bekannt sind.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 umfasst auch einen Positionssensor 18, der es der autonomen Transportvorrichtung 2 ermöglicht, ihre Position im Raum selbständig („autonom“) zu bestimmen. Der Positionssensor 18 kann einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, und/oder einen satellitengestützten Positionssensor, z.B. einen GPS-Empfänger, umfassen.
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Ein optischer Sensor 18 ermöglicht es darüber hinaus, Hindernisse auf der geplanten Route der autonomen Transportvorrichtung 2 zu erkennen und die autonome Transportvorrichtung 2 so zu steuern, dass eine Kollision mit einem Hindernis vermieden wird. Die autonome Steuervorrichtung 10 kann insbesondere ausgebildet sein, einen alternativen Weg zum Ziel zu berechnen und die autonome Transportvorrichtung 2 entlang des alternativen Weges zum Ziel zu steuern, wenn ein Umfahren eines erkannten Hindernisses nicht möglich erscheint.
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Es können mehrere Positionssensoren 18, z.B. optische Sensoren 18, die in unterschiedliche Blickrichtungen schauen, vorhanden sein. Es können auch mechanische Anti-Kollisionssensoren 19, z.B. Anstoßleisten, vorhanden sein, die es ermöglichen, die autonome Transportvorrichtung 2 zu stoppen, sobald einer der Anti-Kollisionssensoren 19 ein Hindernis erkennt, um eine Beschädigung der autonomen Transportvorrichtung 2, eines transportierten Kraftfahrzeugs 20 und/oder des Hindernisses zu vermeiden.
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Die autonome Transportvorrichtung 2 bewegt sich vorzugsweise mit niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere mit Geschwindigkeiten von weniger als 5 km/h.
