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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Parkierfahrzeug zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 1, und ein Verfahren zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 14.
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In Städten ist der Parkraum sehr begrenzt. Durch ein Parkhaus kann der begrenzte Platz effizient genutzt werden. Jedoch sind Parkhäuser für viele Fahrzeuge häufig zu eng und ein Rangieren der Fahrzeuge innerhalb des Parkhauses, um eine Parkfläche nutzen zu können, ist häufig schwierig.
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Aus
DE 10 2015 203 506 A1 ist eine automobile Transporteinheit, insbesondere ein Transportautomat, zum Positionieren von Fahrzeugen bekannt. Diese ist derart ausgeformt, dass sie an einem Rad des zu positionierenden Fahrzeugs ansetzen kann. Um ein vierrädriges Fahrzeug zu positionieren sind demnach vier Transporteinheiten nötig.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs vorzuschlagen.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Parkierfahrzeug zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, und ein Verfahren zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs nach Anspruch 14 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Ein Parkierfahrzeug zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs weist einen Grundkörper auf. Das Parkierfahrzeug weist eine Antriebsvorrichtung auf, die ein Antriebsrad aufweist. Die Antriebsvorrichtung ist in dem Grundkörper angeordnet. Das Parkierfahrzeug weist eine Radaufnahmevorrichtung auf, die zwei Arme aufweist und verbunden ist mit dem Grundkörper. Mit jedem Arm ist ein Rad verbunden. Das Parkierfahrzeug weist eine Steuervorrichtung auf, die mit der Antriebsvorrichtung und der Radaufnahmevorrichtung verbunden ist. Jeder Arm der Radaufnahmevorrichtung ist mittels eines Schiebeelements mit dem Grundkörper beweglich verbunden. Ein Abstand zwischen den beiden Armen ist entlang einer Achse veränderbar. Jeder Arm weist ein Hebeelement auf. Mittels der Radaufnahmevorrichtung ist ein Rad des Fahrzeugs aufnehmbar, welches mittels der Hebeelemente anhebbar ist.
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Der Grundkörper des Parkierfahrzeugs ist derart ausgeformt, dass dieser eine Last, die bei der Beförderung eines Fahrzeugs auf die Hebeelemente der Arme der Radaufnahmevorrichtung wirkt, aufnehmen kann. Weiterhin dient der Grundkörper als Gehäuse für die Antriebsvorrichtung, die Steuervorrichtung und ggf. für weitere Vorrichtungen. Zudem ist an dem Grundkörper das Antriebsrad der Antriebsvorrichtung drehbar gelagert. Die Antriebsvorrichtung weist neben dem Antriebsrad eine elektrische Antriebseinheit auf, die als E-Maschine ausgebildet ist. Diese E-Maschine kann vorzugsweise ein Außenläufer sein, alternativ dazu kann diese ein Innenläufer sein. Das Antriebsrad kann beispielsweise derart gelagert sein, dass dieses um eine Hochachse schwenkbar ist, so dass ein Lenkwinkel an dem Antriebsrad eingestellt werden kann. Alternativ dazu kann das Antriebsrad derart gelagert sein, dass dieses nicht schwenkbar, d. h. nicht aktiv lenkbar ist.
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Die Radaufnahmevorrichtung ist verbunden mit dem Grundkörper. Das heißt, dass die Radaufnahmevorrichtung mittels wenigstens eines weiteren Bauelements an dem Grundkörper gelagert ist. Die Radaufnahmevorrichtung dient dazu, ein Rad eines Fahrzeugs aufzunehmen, wenn ein Fahrzeug mittels des Parkierfahrzeugs befördert und geparkt werden soll. Um das Rad aufnehmen zu können, weist die Radaufnahmevorrichtung zwei Arme auf, die wiederum je ein Hebeelement aufweisen, die dazu dienen, das Rad des Fahrzeugs anzuheben. Beide Arme sind vorzugsweise gleichförmig ausgeformt. Beide Arme sind flach bauend, so dass diese unter das zu befördernde Fahrzeug passen, um das Rad dieses Fahrzeugs aufzunehmen. Im Gegensatz dazu ist der Grundkörper nicht flach gebaut, da dieser sich stets neben dem zu befördernden Fahrzeug befindet. Die Höhe der Arme sollte dabei eine maximale Abmessung von ca. 110mm nicht überschreiten.
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Ein erster Arm ist an einer ersten Seite des Grundkörpers gelagert. Ein zweiter Arm ist an einer zweiten Seite des Grundkörpers gelagert, die der ersten Seite des Grundkörpers entgegengesetzt ist. In anderen Worten ist das Antriebsrad räumlich zwischen den beiden Armen angeordnet. Beispielsweise ist der erste Arm auf einer ersten Seite ausgehend von einer Raddrehachse des Antriebsrads angeordnet und der zweite Arm auf einer zweiten Seite von der Raddrehachse des Antriebsrads. Dies ist der Fall, wenn die Raddrehachse des Antriebsrads parallel ist zu der Ausrichtung der beiden Arme in einem Parkmodus.
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Die Radaufnahmevorrichtung weist zwei Räder auf. Jedes Rad ist an einem Arm der Radaufnahmevorrichtung angeordnet und begrenzt diesen zu einem Ende hin, das einem grundkörperseitigen Ende des entsprechenden Arms entgegengesetzt ist. Selbstverständlich kann jeder Arm mehr als ein Rad aufweisen. Jedes Rad ist an seinem Arm drehbar gelagert. Weiterhin kann eines oder jedes der Räder derart ausgebildet sein, dass es um eine Hochachse schwenkbar ist und ein Lenkwinkel an diesem einstellbar ist. Alternativ dazu kann eines oder jedes der Räder derart ausgebildet sein, dass es nicht um eine Hochachse schwenkbar ist. Dies hängt ab von der Ausformung des Antriebsrades und der Anbindung der Arme an den Grundkörper. Ist das Antriebsrad derart ausgeformt, dass es um eine Hochachse schwenkbar ist, müssen die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung nicht um eine Hochachse schwenkbar ausgeformt sein. Ist das Antriebsrad jedoch nicht um eine Hochachse schwenkbar, können die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung um eine Hochachse schwenkbar ausgeformt sein. Sind das Antriebsrad und die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung nicht schwenkbar ausgeformt, sollte wenigstens einer der Arme um eine Hochachse schwenkbar ausgeformt sein. Zudem ist jedes der Räder der Radaufnahmevorrichtung mit einem Bremsmechanismus ausgestattet, so dass diese Räder abgebremst werden können.
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Jeder Arm ist mittels eines Schiebeelements beweglich mit dem Grundkörper verbunden. Das heißt, dass jeder Arm mittels eines Schiebeelements an dem Grundkörper beweglich gelagert ist. Ein Schiebeelement kann entlang einer Achse geschoben werden, so dass es sich auf das andere Schiebeelement zubewegt oder sich von diesem wegbewegt. Diese Achse, entlang welcher das Verschieben erfolgt, ist vorzugsweise quer, und weiter vorzugsweise senkrecht zu der Ausrichtungsrichtung der beiden Arme angeordnet. Beispielsweise weist jeder Arm einen rechten Winkel zu seinem Schiebeelement auf. Werden die Schiebeelemente aufeinander zubewegt, verkleinert sich der Abstand zwischen den beiden Armen. Werden die Schiebeelemente voneinander wegbewegt, vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden Armen. Die Verschiebebewegung der beiden Arme wird mittels eines oder mehrerer Aktuatoren aktuiert. Diese sind verbunden mit der Steuervorrichtung, die den oder die Aktuatoren ansteuern kann.
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Jeder Arm weist ein Hebeelement auf, das mit dem entsprechenden Arm verbunden ist. Die Hebeelemente dienen dazu, ein Rad des zu befördernden Fahrzeugs anzuheben. Dazu sind die Hebeelemente derart ausgeformt, dass diese das Rad kontaktieren können, wenn der Abstand zwischen den beiden Armen dazu angepasst ist mittels der beiden Schiebeelemente. Beispielweise können die Hebeelemente der Außenkontur des Rads des Fahrzeugs angepasst sein. Die Hebeelemente sind des Weiteren derart ausgebildet, dass das Anheben des Rades des zu befördernden Fahrzeugs passiv erfolgt, d. h. ohne das Zutun eines Aktuators. Das Anheben erfolgt in anderen Worten rein durch die Ausformung der Hebeelemente.
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Das Parkierfahrzeug weist die Steuervorrichtung auf. Diese ist z. B. ein ECU oder Domain-ECU. Die Steuervorrichtung kann die Antriebsvorrichtung ansteuern und beispielsweise eine Beschleunigung regeln, oder einen Lenkwinkel an dem Antriebsrad einstellen. Zudem kann die Steuervorrichtung Die Radaufnahmevorrichtung ansteuern und z. B. einen Lenkwinkel an einem oder an beiden Rädern der Radaufnahmevorrichtung einstellen. Weiterhin kann die Steuervorrichtung mit dem oder den Aktuatoren der Schiebeelemente verbunden sein und diese ansteuern, um Einfluss auf den Abstand der Arme zueinander zu haben. Die Steuervorrichtung ist zudem derart ausgebildet, dass diese das Parkierfahrzeug befähigt, automatisiert oder autonom zu fahren. Dazu kann diese z. B. eine künstliche Intelligenz aufweisen. Zudem kann das Parkierfahrzeug eine Positionsbestimmungsvorrichtung, z. B. ein GPS-System, aufweisen, die mit der Steuervorrichtung verbunden ist.
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Um ein Fahrzeug befördern zu können, fährt das Parkierfahrzeug automatisiert oder autonom an das Rad des Fahrzeugs heran, das durch das Parkierfahrzeug angehoben werden soll. Anschließend wird der Abstand der beiden Arme zueinander mittels der Schiebeelemente, die von der Steuervorrichtung angesteuert werden, derart geändert, dass die beiden Hebeelemente das Rad des Fahrzeugs kontaktieren und anheben. Beispielsweise wird der Abstand der beiden Arme zueinander verkleinert. Sobald das Rad des Fahrzeugs angehoben ist, lastet dieses auf den Hebeelementen und kontaktiert die Fahrbahnoberfläche nicht mehr. Setzt nun an jedem Rad des zu befördernden Fahrzeugs je ein Parkierfahrzeug an, kann das Fahrzeug befördert werden. Dazu können sich die Parkierfahrzeuge koordiniert zueinander bewegen.
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Vorteilhaft an dem hier vorgestellten Parkierfahrzeug ist, dass dieses einen geringen Raumbedarf hat. Zudem kann es in jedem herkömmlichen Parkhaus oder auf jedem herkömmlichen Parkplatz genutzt werden, ohne dass Anpassungen an der Infrastruktur des Parkhauses oder Parkplatzes vorgenommen werden müssen. Zudem ist das Parkierfahrzeug für jedes Fahrzeug einsetzbar.
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Nach einer Ausführungsform sind die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung um je eine Hochachse schwenkbar. Jedes der beiden Räder ist dabei um eine separate Hochachse schwenkbar. Die beiden Hochachsen sind vorzugsweise parallel zueinander. An jedem der Räder kann ein Lenkwinkel eingestellt werden. Jedes der Räder kann einzeln und unabhängig voneinander mittels eines Aktuators aktuiert werden. Die Steuervorrichtung ist dazu mit den Aktuatoren der beiden Räder verbunden und kann diese ansteuern, so dass ein Lenkwinkel an jedem Rad eingestellt werden kann.
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Wenn beide Räder der Radaufnahmevorrichtung um eine Hochachse schwenkbar sind, muss das Antriebsrad nicht schwenkbar ausgeformt sein. Ein Lenken des Parkierfahrzeugs ist dadurch möglich, dass an einem oder an beide Rädern der Radaufnahmevorrichtung ein Lenkwinkel eingestellt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens ein Arm mittels eines Gelenks mit seinem Schiebeelement verbunden, wobei dieser Arm mittels des Gelenks um eine Hochachse schwenkbar ist. Diese Hochachse ist vorzugsweise parallel zu den Hochachsen der beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung. Das Gelenk ist direkt mit dem wenigstens einen Arm und mit dem entsprechenden Schiebeelement verbunden. Mittels des Gelenks kann der wenigstens eine Arm reversibel von einer Vorderseite des Grundkörpers auf eine Rückseite des Grundkörpers geschwenkt werden. Das heißt, die Ausrichtung des wenigstens einen Armes kann reversibel geändert werden. Das Gelenk des wenigstens einen Armes kann mit einem Aktuator verbunden sein, der das Schwenken des wenigstens einen Arms um seine Hochachse aktuiert. Dieser Aktuator ist mit der Steuervorrichtung verbunden, die den Aktuator ansteuern kann. Der andere Arm des Parkierfahrzeugs, der nicht mittels eines Gelenks mit seinem Schiebeelement verbunden ist, kann nicht um eine Hochachse geschwenkt werden. Dieser andere Arm ist stets in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers ausgerichtet.
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Die Vorderseite des Grundkörpers ist dabei diejenige Seite, die bei der Beförderung eines zu befördernden Fahrzeugs dem aufzunehmenden Rad des zu befördernden Fahrzeugs zugewandt ist. Die Rückseite des Grundkörpers hingegen ist diejenige Seite, die bei der Beförderung eines zu befördernden Fahrzeugs dem aufzunehmenden Rad des zu befördernden Fahrzeugs abgewandt ist.
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Wird der wenigstens eine Arm um seine Hochachse geschwenkt, können zwei Modi des Parkierfahrzeugs abgebildet werden, ein Bewegungsmodus und ein Parkmodus. Der Parkmodus ist derjenige Modus, den das Parkierfahrzeug einnimmt, um ein zu beförderndes Fahrzeug zu befördern und zu parken. In diesem Modus sind beide Arme des Parkierfahrzeugs in dieselbe Richtung orientiert. Dies heißt, beide Arme weisen dieselbe Ausrichtung in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers auf. In diesem Parkmodus kann das Rad des zu befördernden Fahrzeugs mittels der Radaufnahmevorrichtung aufgenommen werden.
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Der Bewegungsmodus ist hingegen derjenige Modus, den das Parkierfahrzeug einnimmt, um sich selbst zu bewegen ohne ein Fahrzeug zu transportieren, z. B. um zu dem zu befördernden Fahrzeug zu fahren. In diesem Modus sind beide Arme des Parkierfahrzeugs in dieselbe oder in verschiedene Richtungen orientiert. Dies heißt, beide Arme weisen dieselbe Ausrichtung in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers auf, oder beide Arme weisen eine unterschiedliche Ausrichtung auf, wobei der wenigstens eine Arm in Richtung der Rückseite des Grundkörpers orientiert ist und der andere Arm in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers.
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Zwischen dem Bewegungsmodus und dem Parkmodus wird dann gewechselt, wenn das Parkierfahrzeug an ein Rad des zu befördernden Fahrzeugs herangefahren ist. Dann schwenkt der wenigstens eine Arm z. B. um seine Hochachse, so dass beide Arme dieselbe Ausrichtung aufweisen.
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Wenn das Antriebsrad als nicht schwenkbar ausgeformt ist, erfolgt ein Lenken des Parkierfahrzeugs z. B. mittels des wenigstens einen Arms, der um seine Hochachse geschwenkt wird. Dasselbe gilt, wenn die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung als nicht schwenkbar ausgeformt sind. Selbstverständlich können das Antriebsrad und/oder die Räder der Radaufnahmevorrichtung schwenkbar ausgeformt sein und der wenigstens eine Arm kann trotzdem mittels des Gelenks an sein Schiebeelement angebunden sein. Je nach Ausrichtung des wenigstens einen Arms kann eine andere Fahrtrichtung des Parkierfahrzeugs eingeschlagen werden. Beispielsweise kann ein Rad einer der Radaufnahmevorrichtungen abgebremst werden und der Arm, an dem die andere der Radaufnahmevorrichtung angeordnet ist, kann um seine Hochachse geschwenkt werden, um das Parkierfahrzeug zu lenken. Das Lenken des Parkierfahrzeugs kann somit mittels Torque Vectoring erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist jeder Arm mittels eines Gelenks mit seinem Schiebeelement verbunden, wobei jeder Arm mittels seines Gelenks um eine Hochachse schwenkbar ist. Dabei sind die beiden Arme um verschiedene Hochachsen schwenkbar. Die Hochachsen sind vorzugsweise parallel zu den Hochachsen der beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung.
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Jedes Gelenk ist direkt mit dem entsprechenden Arm und mit dem entsprechenden Schiebeelement verbunden. Der erste Arm ist mittels des Gelenks mit dem ersten Schiebeelement verbunden. Der zweite Arm ist mittels des Gelenks mit dem zweiten Schiebeelement verbunden. Mittels des Gelenks kann jeder Arm reversibel von einer Vorderseite des Grundkörpers auf eine Rückseite des Grundkörpers geschwenkt werden. Das heißt, die Ausrichtung jedes Arms kann reversibel geändert werden. Das Gelenk jedes Armes kann mit einem Aktuator verbunden sein, der das Schwenken dieses Arms um seine Hochachse aktuiert. Jeder Aktuator ist mit der Steuervorrichtung verbunden, die die Aktuatoren ansteuern kann.
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Wird einer der beiden Arme oder beide Arme um ihre Hochachse geschwenkt, können die zwei Modi des Parkierfahrzeugs abgebildet werden, der Bewegungsmodus und der Parkmodus. Im Parkmodus sind beide Arme des Parkierfahrzeugs in dieselbe Richtung orientiert. Dies heißt, beide Arme weisen dieselbe Ausrichtung in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers auf. In diesem Parkmodus kann das Rad des zu befördernden Fahrzeugs mittels der Radaufnahmevorrichtung aufgenommen werden.
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Im Bewegungsmodus sind beide Arme des Parkierfahrzeugs vorzugsweise in verschiedene Richtungen orientiert. Dies heißt, beide Arme weisen eine unterschiedliche Ausrichtung auf, z. B. ist der erste Arm in Richtung der Rückseite des Grundkörpers orientiert ist und der zweite Arm in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers, oder umgekehrt. Alternativ dazu können die beiden Arme des Parkierfahrzeugs im Bewegungsmodus in dieselbe Richtung orientiert sein, z. B. in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers oder in Richtung der Rückseite des Grundkörpers.
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Zwischen dem Bewegungsmodus und dem Parkmodus wird dann gewechselt, wenn das Parkierfahrzeug an ein Rad des zu befördernden Fahrzeugs herangefahren ist. Dann schwenkt der Arm oder die Arme, der oder die nicht in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers orientiert ist/sind, um seine oder ihre Hochachse, so dass beide Arme dieselbe Ausrichtung in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers aufweisen.
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Wenn das Antriebsrad als nicht schwenkbar ausgeformt ist, erfolgt ein Lenken des Parkierfahrzeugs z. B. mittels der beiden Arme, die um ihre Hochachse geschwenkt werden. Dasselbe gilt, wenn die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung als nicht schwenkbar ausgeformt sind. Selbstverständlich können das Antriebsrad und/oder die Räder der Radaufnahmevorrichtung schwenkbar ausgeformt sein und die Arme können trotzdem mittels des Gelenks an ihr Schiebeelement angebunden sein. Je nach Ausrichtung der Arme kann eine andere Fahrtrichtung des Parkierfahrzeugs eingeschlagen werden. Beispielsweise kann ein Rad einer der Radaufnahmevorrichtungen abgebremst werden und der Arm, an dem die andere der Radaufnahmevorrichtung angeordnet ist, kann um seine Hochachse geschwenkt werden, um das Parkierfahrzeug zu lenken. Das Lenken des Parkierfahrzeugs kann somit mittels Torque Vectoring erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eines der Hebeelemente als eine Rolle ausgeformt. Diese Rolle ist beweglich an ihrem entsprechenden Arm gelagert. Selbstverständlich kann jedes Hebeelement als Rolle ausgeformt sein. Eine erste Rolle ist z. B. beweglich an dem ersten Arm gelagert. Eine zweite Rolle ist z. B. beweglich an dem zweiten Arm gelagert. In anderen Worten ist die oder jede Rolle derart gelagert, dass diese um ihre Mittelachse rotieren kann. Aufgrund der Ausformung des wenigstens einen Hebeelements als Rolle, kann ein Rad des zu befördernden Fahrzeugs schonend aufgenommen werden, ohne Schäden am Reifen zu verursachen. Selbstverständlich kann ein erstes Hebeelement als Rolle und ein zweites Hebeelement als Rampe oder Stab ausgeformt sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eines der Hebeelemente als eine Rampe ausgeformt. Selbstverständlich kann jedes Hebeelement als Rampe ausgeformt sein. Eine erste Rampe ist z. B. beweglich an dem ersten Arm gelagert. Eine zweite Rampe ist z. B. beweglich an dem zweiten Arm gelagert. Aufgrund der Ausformung des wenigstens einen Hebeelements als Rampe, kann ein Rad des zu befördernden Fahrzeugs schonend aufgenommen werden, ohne Schäden am Reifen zu verursachen. Selbstverständlich kann ein erstes Hebeelement als Rampe und ein zweites Hebeelement als Rolle oder Stab ausgeformt sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eines der Hebeelemente als ein Stab ausgeformt. Selbstverständlich kann jedes Hebeelement als Stab ausgeformt sein. Ein erster Stab ist z. B. beweglich an dem ersten Arm gelagert. Ein zweiter Stab ist z. B. beweglich an dem zweiten Arm gelagert. Aufgrund der Ausformung des wenigstens einen Hebeelements als Stab, kann ein Rad des zu befördernden Fahrzeugs schonend aufgenommen werden, ohne Schäden am Reifen zu verursachen. Selbstverständlich kann ein erstes Hebeelement als Stab und ein zweites Hebeelement als Rolle oder Rampe ausgeformt sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsrad aktiv lenkbar ausgeformt. Dies heißt, dass an dem Antriebsrad aktiv ein Lenkwinkel eingestellt werden kann, beispielsweise mittels eines Aktuators, der von der Steuervorrichtung angesteuert wird. Selbstverständlich ist der Grundkörper angepasst, so dass an dem Antriebsrad ein Lenkwinkel eingestellt werden kann, ohne durch den Grundkörper behindert zu werden. Beispielsweise ist es möglich einen Lenkwinkel an dem Antriebsrad einzustellen, der bis zu +/-90° oder vorzugsweise mehr als +/-90° beträgt. Die Raddrehachse des Antriebsrads ist vorzugsweise parallel zu der Ausrichtung der Arme im Parkmodus.
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Ist das Antriebsrad aktiv lenkbar ausgebildet, können die beiden Arme direkt mit ihren Schiebeelementen verbunden sein, also nicht um eine Hochachse schwenkbar sein. In diesem Fall weisen beide Arme stets dieselbe Ausrichtung auf. Selbstverständlich kann alternativ dazu wenigstens einer der Arme mittels eines Gelenks mit seinem Schiebeelement verbunden sein oder die Räder der Radaufnahmevorrichtung können zusätzlich aktiv lenkbar ausgebildet sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung aktiv lenkbar ausgeformt. Das heißt, dass an jedem der Räder der Radaufnahmevorrichtung aktiv ein Lenkwinkel eingestellt werden kann, beispielsweise mittels je eines Aktuators, die von der Steuervorrichtung angesteuert werden. Beispielsweise ist es möglich einen Lenkwinkel an jedem der Räder einzustellen, der bis zu +/-90° oder vorzugsweise mehr als +/-90° beträgt.
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Sind die beiden Räder der der Radaufnahmevorrichtung aktiv lenkbar ausgeformt, muss das Antriebsrad nicht aktiv lenkbar ausgeformt sein. In diesem Fall kann die Raddrehachse des Antriebsrades senkrecht zu der Ausrichtung der beiden Arme im Parkmodus angeordnet sein. Zudem müssen die beiden Arme nicht mittels eines Gelenks mit ihren Schiebeelementen verbunden sein, sondern können stets dieselbe Ausrichtung wie im Parkmodus aufweisen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Parkierfahrzeug Umfeldsensoren auf, die mit der Steuervorrichtung verbunden sind, und mittels welchen Umfelddaten ermittelt werden. Umfeldsensoren sind beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Kameras oder andere Sensoren, die geeignet sind, Umfelddaten zu ermitteln. Die Umfeldsensoren sind entweder dazu eingerichtet, die ermittelten Umfelddaten selbst auszuwerten und die ausgewerteten Daten an die Steuervorrichtung weiterzuleiten, oder sie leiten die ermittelten Umfelddaten weiter an die Steuervorrichtung, die diese Daten auswertet, z. B. mittels eines Algorithmus oder mittels künstlicher Intelligenz.
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Ausgehend von den ermittelten und ausgewerteten Umfelddaten des Parkierfahrzeugs kann die Steuervorrichtung das Parkierfahrzeug steuern. Die Steuervorrichtung kann mittels dieser Umfelddaten einen Fahrweg des Parkierfahrzeugs bestimmen, beispielsweise um das Parkierfahrzeug automatisiert oder autonom zu dem zu befördernden Fahrzeug zu fahren. Auf dem Fahrweg werden mittels der Umfeldsensoren Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, Personen, o.ä. festgestellt, wobei die Steuervorrichtung des Parkierfahrzeugs auf diese Gegebenheiten reagiert, und beispielsweise ein Ausweichmanöver oder einen Bremsvorgang einleitet. Mittels der Steuervorrichtung und der Umfeldsensoren kann das Parkierfahrzeug also selbst eine Wegfindung durchführen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Parkierfahrzeug eine Kommunikationsvorrichtung auf, die mit der Steuervorrichtung verbunden ist, mittels welcher ein Datenaustausch mit wenigstens einem externen System ermöglicht ist. Mittels der Kommunikationsvorrichtung ist eine drahtlose Kommunikation mit dem wenigstens einen externen System möglich. Das externe System kann z. B. eine Parkraumüberwachungszentrale sein, ein weiteres Parkierfahrzeug oder weitere Parkierfahrzeuge, das zu befördernde Fahrzeug oder andere externe Systeme.
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Beispielsweise kann die Steuervorrichtung die Systeme des Parkierfahrzeugs ausgehend von Informationen ansteuern, die an diese mittels der Kommunikationsvorrichtung übermittelt wurden. Beispielsweise kann die Parkraumüberwachungszentrale die Koordinaten einer freien Parkfläche an das Parkierfahrzeug weiterleiten, so dass dieses das zu befördernde Fahrzeug zu dieser freien Parkfläche befördert. Beispielsweise kann dem Parkierfahrzeug mittels der Kommunikationsvorrichtung von der Parkraumüberwachungszentrale ein genauer Fahrweg zu dieser freien Parkfläche vorgegeben werden, den das Parkierfahrzeug abfährt.
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Beispielsweise kann das Parkierfahrzeug mittels seiner Kommunikationsvorrichtung mit weiteren Parkierfahrzeugen kommunizieren, um sich zu koordinieren. Dies ist nötig, da zur Beförderung eines Fahrzeugs ebenso viele Parkierfahrzeuge benötigt werden, wie das zu befördernde Fahrzeug Räder aufweist. Dazu müssen die einzelnen Parkierfahrzeuge aufeinander abgestimmt agieren ähnlich einem Schwarm.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist jedes der beiden Schiebeelemente eine Arretiervorrichtung auf. Diese arretiert ihr zugeordnetes Schiebeelement in einer Position, so dass die Schiebeelemente nicht weiter aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können. Dies ist vorteilhaft, da die Aktuatoren der Schiebeelemente nicht dauerhaft unter Last sind, wenn beispielsweise das Parkierfahrzeug das Rad des zu befördernden Fahrzeugs aufgenommen hat.
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Nach einer weiteren Ausführungsform fährt das Parkierfahrzeug automatisiert oder autonom. Automatisiert fahren heißt, dass das Parkierfahrzeug eine Fahrwegvorgabe von außerhalb erhält, z. B. von einer Parkraumüberwachungszentrale mittels der Kommunikationsvorrichtung, und diesen Fahrweg abfährt. In diesem Fall muss das Parkierfahrzeug keine selbstständige Wegfindung durchführen und nur in Ausnahmefällen selbst reagieren, z. B. wenn ein Hindernis plötzlich auftaucht.
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Autonom fahren heißt, dass das Parkierfahrzeug selbst eine Wegfindung durchführen kann und beispielsweise nur die Koordinaten einer freien Parkfläche vorgegeben bekommt oder gar diese Parkfläche selbst sucht und als freie Parkfläche identifiziert. In diesem Fall wird das Parkierfahrzeug von externen Systemen weniger stark beeinflusst, d. h. es erhält weniger Vorgaben. In beiden Fällen ist die Steuervorrichtung derart ausgeformt, dass diese die notwendigen Rechenoperationen aus Auswertungen durchführen kann.
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Bei einem Verfahren zum Befördern und Parken eines Fahrzeugs mittels wenigstens dreier Parkierfahrzeugen, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurden, fährt an jedes Rad des Fahrzeugs eines der Parkierfahrzeuge automatisiert oder autonom heran. Die Anzahl der Parkierfahrzeuge richtet sich dabei nach der Anzahl der Räder des zu befördernden Fahrzeugs. Jedes Parkierfahrzeug fährt dabei gesteuert von seiner Steuervorrichtung automatisiert oder autonom in seinem Bewegungsmodus. Zu diesem Zeitpunkt muss noch keine Koordination der Parkierfahrzeuge untereinander stattfinden. Es kann jedoch eine Koordination der Parkierfahrzeuge untereinander mittels der Kommunikationsvorrichtungen der Parkierfahrzeuge erfolgen, so dass abgestimmt werden kann, welches Parkierfahrzeug welches Rad des zu befördernden Fahrzeugs aufnimmt.
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Jedes Parkierfahrzeug positioniert die Arme seiner Radaufnahmevorrichtung derart, dass diese parallel zueinander angeordnet sind, um das entsprechende Rad aufzunehmen. In anderen Worten steuert die Steuervorrichtung jedes Parkierfahrzeugs die Gelenke des wenigstens einen Arms oder der beiden Arme an, so dass eine parallele Ausrichtung der Arme erfolgt. Jedes Parkierfahrzeug nimmt also seinen Parkmodus ein. Wenn beide Arme nicht mittels eines Gelenks mit ihren Schiebeelementen verbunden sind, kann dieser Schritt ausgeklammert werden.
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Jedes Parkierfahrzeug verändert den Abstand der Arme seiner Radaufnahmevorrichtung derart, dass die Hebeelemente das entsprechende Rad des Fahrzeugs kontaktieren und anheben. Das heißt, dass jedes Schiebeelement eines einzelnen Parkierfahrzeugs von der Steuervorrichtung dieses Parkierfahrzeugs angesteuert wird, sodass sich der Abstand zwischen den beiden Armen an die Abmessungen des entsprechenden Rads des zu befördernden Fahrzeugs anpasst. Die beiden Arme werden also aufeinander zu oder voneinander wegbewegt.
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Die wenigstens drei Parkierfahrzeuge koordinieren sich mittels ihrer Kommunikationsvorrichtung und befördern das Fahrzeug koordiniert zu einer freien Parkfläche. Sobald die Parkierfahrzeuge ihren Parkmodus eingenommen haben und ihr zugeordnetes Rad des zu befördernden Fahrzeugs aufgenommen haben, agieren die Parkierfahrzeuge koordiniert im Sinne eines Schwarms. Bei einem zu befördernden vierrädrigen Fahrzeug agieren die Parkierfahrzeuge gemeinsam in der Art eines vierrädrigen Fahrzeugs. Die Parkierfahrzeuge werden mittels Torque Vectoring gemeinsam gelenkt. Durch einen unterschiedlichen Drehsinn der Parkierfahrzeuge zwischen einer ersten und einer zweiten Fahrzeugseite des zu befördernden Fahrzeugs, kann das zu befördernde Fahrzeug auf der Stelle gewendet werden.
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Das Befördern des zu befördernden Fahrzeugs zur freien Parkfläche erfolgt entweder mittels einer Fahrwegvorgabe, die die einzelnen Parkierfahrzeuge mittels ihrer Kommunikationsvorrichtungen empfangen, oder mittels eigener Wegfindung, oder mittels einer Kombination dieser beiden Möglichkeiten. Dabei sind die wenigstens drei Parkierfahrzeuge in der Art eines Schwarms koordiniert und stimmen ihre Fahrwege aufeinander ab.
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Jedes Parkierfahrzeug gibt sein entsprechendes Rad nach dem Erreichen der freien Parkfläche frei. Das heißt, dass jedes Parkierfahrzeug das Rad des zu befördernden Fahrzeugs, das es aufgenommen hat mittels seiner Hebeelemente, freigibt. Dies erfolgt dadurch, dass der Abstand der beiden Arme jedes Parkierfahrzeugs mittels der Schiebeelemente vergrößert wird. Die Steuervorrichtung jedes Parkierfahrzeugs steuert die Schiebeelemente dieses Parkierfahrzeugs an, die sich daraufhin auseinander bewegen. Wenn jedes Parkierfahrzeug das entsprechende Rad des zu befördernden Fahrzeugs freigegeben hat, ist das zu befördernde Fahrzeug sicher auf der freien Parkfläche abgestellt. Ab diesem Zeitpunkt können die wenigstens drei Parkierfahrzeuge wieder als Einzelfahrzeuge agieren. Es ist nicht mehr nötig, als Schwarm koordiniert zu sein. Die wenigstens drei Parkierfahrzeuge können anschließend im Bewegungsmodus von dem zu befördernden Fahrzeug automatisiert oder autonom wegfahren.
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Vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass jeder Fahrzeugtyp mittels der Parkierfahrzeuge befördert und geparkt werden kann. Je nach der Anzahl der Räder des zu befördernden Fahrzeugs werden mehr oder weniger Parkierfahrzeuge eingesetzt, die sich in der Art eines Schwarms miteinander koordinieren können. Das zu befördernde Fahrzeug kann beispielsweise ein PKW, ein NKW oder jedes Fahrzeug, das wenigstens drei Räder aufweist, sein. Weiterhin vorteilhaft ist, dass das Verfahren in jedem bereits vorhandenen Parkhaus und auf jedem bereits vorhandenen Parkplatz eingesetzt werden kann. Es sind keine Änderungen an der bestehenden Infrastruktur nötig.
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Nach einer Ausführungsform empfängt jedes Parkierfahrzeug mittels seiner Kommunikationsvorrichtung Positionsdaten des Fahrzeugs und der freien Parkfläche von einem externen System. Das externe System kann beispielsweise eine Parkraumüberwachungszentrale sein. Dieses externe System leitet die Positionsdaten des zu befördernden Fahrzeugs an die wenigstens drei Parkierfahrzeuge weiter, die diese mittels ihrer jeweiligen Kommunikationsvorrichtung empfangen. Anschließend können die wenigstens drei Parkierfahrzeuge automatisiert oder autonom gezielt zu dem zu befördernden Fahrzeug fahren. Ebenso leitet das externe System die Positionsdaten der freien Parkfläche an die wenigstens drei Parkierfahrzeuge weiter, die diese mittels ihrer jeweiligen Kommunikationsvorrichtung empfangen. Anschließend können die wenigstens drei Parkierfahrzeuge automatisiert oder autonom koordiniert zu der freien Parkfläche fahren, und das zu befördernde Fahrzeug dort abstellen.
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Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Parkierfahrzeugs in einem Parkmodus nach einem Ausführungsbeispiel, und
- 2 eine schematische Darstellung des Parkierfahrzeugs aus 1 in einem Bewegungsmodus.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Parkierfahrzeugs 1 in einem Parkmodus nach einem Ausführungsbeispiel. Das Parkierfahrzeug 1 weist einen Grundkörper 2 und eine Radaufnahmevorrichtung 5 sowie zwei Schiebeelemente 8a, 8b und eine Antriebsvorrichtung 3 mit einem Antriebsrad 4 auf. Zudem weist das Parkierfahrzeug 1 zwei Gelenke 10a, 10b auf. Der Grundkörper 2 ist in der Form eines Radkastens ausgebildet. An dem Grundkörper 2 ist das Antriebsrad 4 drehbar gelagert. Das Antriebsrad 4 ist dabei derart ausgestaltet, dass an diesem kein Lenkwinkel eingestellt werden kann. Das Antriebsrad 4 ist nicht schwenkbar. Die Antriebsvorrichtung 3 weist neben dem Antriebsrad 4 eine elektrische Antriebseinheit auf, die als eine E-Maschine ausgebildet ist. Diese elektrische Antriebseinheit ist verbunden mit dem Antriebsrad 4 und treibt dieses an.
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Die Radaufnahmevorrichtung 5 ist ausgebildet aus zwei Armen 7a, 7b. Diese beiden Arme 7a, 7b sind gleichförmig zueinander ausgebildet. Ein erster Arm 7a weist ein erstes Hebeelement 9a auf, das als eine Rolle ausgeformt ist. Dieses erste Hebeelement 9a ist drehbar an dem ersten Arm 7a gelagert und kann sich um seine Mittelachse drehen. Der erste Arm 7a weist zudem ein erstes Rad 6a auf, das frei um eine Hochachse schwenkbar und zudem abbremsbar ist. Das ist mittels des Pfeils angedeutet. Der erste Arm 7a ist mittels eines ersten Gelenks 10a mit dem ersten Schiebeelement 8a beweglich verbunden. Der erste Arm 7a kann also mittels des ersten Gelenks 10a um eine Hochachse geschwenkt werden. Dies ist mittels des Pfeils angedeutet. Die Ausrichtung des ersten Arm 7a kann somit geändert werden, wenn dieser um die Hochachse, die durch das erste Gelenk 10a festgelegt ist, geschwenkt wird. Hier dargestellt ist der erste Arm 7a senkrecht zum ersten Schiebelement 8a und zum Grundkörper 2 ausgerichtet.
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Der zweite Arm 7b weist ein zweites Hebeelement 9b und ein zweites Rad 6b auf. Das zweite Hebeelement 9b ist ebenfalls als eine Rolle ausgeformt, die beweglich an dem zweiten Arm 7b gelagert ist. Das zweite Hebeelement 9b kann also um seine Mittelachse rotieren. Das zweite Rad 6b ist beweglich an dem zweiten Arm 7b gelagert und kann frei um eine Hochachse schwenken, was durch den Pfeil dargestellt ist. Das zweite Rad 6b ist ebenso wie das erste Rad abbremsbar. Zudem ist das zweite Rad 6b ebenso wie das erste Rad 6a drehbar. Mittels eines zweiten Gelenks 10b ist der zweite Arm 7b an dem zweiten Schiebelement 8b beweglich gelagert. Mittels des zweiten Gelenks 10b kann der zweite Arm 7b um eine Hochachse geschwenkt werden. Das ist durch den Pfeil dargestellt. Das heißt, dass sich die Ausrichtung des zweiten Arms 7b ändern kann. Hier dargestellt ist der zweite Arm 7b senkrecht zu dem zweiten Schiebelement 8b und zum Grundkörper 2 ausgerichtet.
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Beide Arme 7a, 7b sind parallel zueinander in Richtung der Vorderseite des Grundkörpers 2 ausgerichtet. Dies stellt den Parkmodus des Parkierfahrzeugs 1 dar. In diesem Parkmodus kann mittels der beiden Hebeelemente 9a, 9b ein Rad eines zu befördernden Fahrzeuges, welches hier nicht dargestellt ist, aufgenommen und angehoben werden. Somit kann das Parkierfahrzeug 1 ein zu beförderndes Fahrzeug befördern, wenn es mit weiteren Parkierfahrzeugen 1, z B. mit 2 weiteren Parkierfahrzeugen 1, koordiniert wird. Die beiden Arme 7a, 7b sind zudem parallel zu einer Raddrehachse A des Antriebsrads 4 des Parkierfahrzeug 1 angeordnet. Die Hochachsen beider Gelenke 10a, 10b und die Hochachsen beider Räder 6a, 6b sind jeweils parallel zueinander angeordnet und senkrecht zu der Raddrehachse A des Antriebsrads 4.
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Der erste Arm 7a ist mittels des ersten Gelenks 10a mit dem ersten Schiebelement 8a verbunden. Der zweite Arm 7b ist mittels des zweiten Gelenks 10b mit dem zweiten Schiebeelement 8b verbunden. Beide Schiebeelemente 8a, 8b sind gleichförmig zueinander ausgeformt. Beide Schiebelemente 8a, 8b sind beweglich an dem Grundkörper 2 gelagert. Diese sind derart gelagert, dass sie entlang einer Achse S aufeinander zu oder voneinander wegbewegt werden können. Das erste Schiebelement 8a ist ebenso wie der erste Arm 7a auf einer ersten Seite der Raddrehachse A des Antriebsrads 4 angeordnet. Das zweite Schiebelement 8b ist ebenso wie der zweite Arm 7b auf einer zweiten Seite der Raddrehachse A des Antriebsrads 4 angeordnet. Werden nun die beiden Schiebeelemente 8a, 8b entlang der Achsen S aufeinander zubewegt, verkleinert sich der Abstand der beiden Arme 7a, 7b zueinander. Werden die beiden Schiebelemente 8a, 8b entlang der Achsen S voneinander wegbewegt, vergrößert sich der Abstand der beiden Arme 7a, 7b zueinander. In dem hier dargestellten Parkmodus sind die beiden Schiebeelemente 8a, 8b in ihrer Position arretiert. Die beiden Schiebelemente 8a, 8b, die beiden Gelenke 10a, 10b, die elektrische Antriebseinheit der Antriebsvorrichtung 3 werden mittels einer hier nicht dargestellten Steuervorrichtung aktuiert. Weiterhin weist das Parkierfahrzeug 1 eine Kommunikationsvorrichtung auf, die hier nicht dargestellt ist, die jedoch mit der Steuervorrichtung verbunden ist. Mittels der Kommunikationsvorrichtung kann das Parkierfahrzeug 1 Daten empfangen und senden. Weiterhin ist die Steuervorrichtung derart ausgebildet, dass diese das Parkierfahrzeug 1 derart steuern kann, dass dieses autonom oder automatisiert fährt. Zu diesem Zweck kann das Parkierfahrzeug 1 Umfeldsensoren aufweisen, die Daten über das Umfeld des Parkierfahrzeugs 1 ermitteln. Diese sind hier nicht dargestellt.
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In dem hier gezeigten Parkmodus ist es dem Parkierfahrzeug 1 möglich, ein Rad eines zu befördernden Fahrzeugs aufzunehmen. Ist das Parkierfahrzeug 1 mit wenigstens einem anderen Parkierfahrzeug koordiniert, kann somit ein mehrrädriges Fahrzeug befördert und zu einem Parkplatz gebracht werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des Parkierfahrzeug 1 aus 1 in einem Bewegungsmodus. In diesem Bewegungsmodus ist die Ausrichtung der beiden Arme 7a, 7b zueinander unterschiedlich. Der erste Arm 7a des Parkierfahrzeugs 1 ist mittels des ersten Gelenks 10a um die Hochachse geschwenkt, die das erste Gelenk 10a festlegt, so dass dieser in Richtung einer Rückseite des Grundkörpers 1 orientiert ist. Der zweite Arm 7b ist mittels des zweiten Gelenks 10b in geringem Maße um die Hochachse, die das zweite Gelenk 10b festlegt, geschwenkt, so dass der zweite Arm 7b keinen rechten Winkel mehr zum zweiten Schiebeelement 8b aufweist.
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Im hier dargestellten Bewegungsmodus kann das Parkierfahrzeug 1 automatisiert oder autonom fahren, um zum Beispiel zu einem zu befördernden Fahrzeug zu gelangen. Durch die Ausrichtung der beiden Arme 7a, 7b zu unterschiedlichen Richtungen stabilisiert sich das Parkierfahrzeug 1. Ein Lenken des Parkierfahrzeugs 1 ist dadurch möglich, dass die beiden Arme 7a, 7b um die Hochachsen, die durch die jeweiligen Gelenke 10a, 10b festgelegt sind, geschwenkt werden. Dadurch, dass das Antriebsrad 4 nicht schwenkbar ist, gibt die Ausrichtung der jeweiligen Arme 7a, 7b eine Fahrtrichtung vor. Dabei kann entweder das erste Rad 6a oder das zweite Rad 6b oder beide Räder 6a, 6b abgebremst oder arretiert werden.
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In diesem Bewegungsmodus fährt das Parkierfahrzeug 1 nicht koordiniert mit einem weiteren Parkierfahrzeug. Ist das Parkierfahrzeug 1 jedoch im Parkmodus, wie in 1 dargestellt ist und hat das Parkierfahrzeug 1 ein Rad eines zu befördernden Fahrzeugs aufgenommen, müssen die Parkierfahrzeuge 1 koordiniert zueinander fahren.
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Vorteilhaft an dem hier dargestellten Parkierfahrzeug 1 ist, dass dieses für jeden Fahrzeugtyp und für jede Radgröße des zu befördernden Fahrzeugs verwendet werden kann. Dadurch dass der Abstand der beiden Arme 7a, 7b mittels der beiden Schiebelemente 8a, 8b zueinander verändert werden kann, kann jedes Rad aufgenommen werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Raumbedarf der einzelnen Parkierfahrzeuge 1 gering ist, so dass ein Abstellen der Parkierfahrzeuge 1 in einen Lagerraum vereinfacht ist. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Parkierfahrzeuge 1 in bereits bestehenden Parkhäusern oder auf bereits bestehenden Parkplätzen eingesetzt werden können, ohne dass Infrastruktur angepasst oder neu geschaffen werden muss. Somit stellen die Parkierfahrzeuge 1 eine kostengünstige Lösung dar.
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Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise kann das Antriebsrad der Antriebsvorrichtung aktiv lenkbar ausgeformt sein. Dadurch wird der Grundkörper größer, jedoch müssen die beiden Arme nicht mehr mittels Gelenken an die Schiebelemente angebunden sein. Alternativ dazu können die beiden Räder der Radaufnahmevorrichtung aktiv lenkbar ausgeformt sein. In diesem Fall kann das Antriebsrad der Antriebsvorrichtung eine andere Ausrichtung aufweisen als die hier in 1 und 2 dargestellte. Beispielsweise kann das Antriebsrad um 90° gedreht sein, so dass eine Raddrehachse senkrecht ist zu den beiden Armen. In diesem Fall können die beiden Arme ebenfalls fest an den beiden Schiebelementen angebunden sein, das heißt, ohne den Einsatz von Gelenken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parkierfahrzeug
- 2
- Grundkörper
- 3
- Antriebsvorrichtung
- 4
- Antriebsrad
- 5
- Radaufnahmevorrichtung
- 6a, 6b
- Rad
- 7a, 7b
- Arm
- 8a, 8b
- Schiebeelement
- 9a, 9b
- Hebeelement
- 10a, 10b
- Gelenk
- S
- Achse
- A
- Raddrehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015203506 A1 [0003]
