DE102018209066B4

DE102018209066B4 - Konzept zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel

Info

Publication number: DE102018209066B4
Application number: DE102018209066.1A
Authority: DE
Inventors: Oliver Ludwig; Hendrik Schröder
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-06-08
Also published as: WO2019233721A1; CN112368727A; DE102018209066A1

Abstract

Vorrichtung (10) zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel (50), wobei die Vorrichtung (10) als hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel ausgebildet ist, mit:- einer Aufnahme (11) für zumindest ein hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel (50); und- zumindest einer Serviceeinheit (15) für die Durchführung einer Servicemaßnahme für das hochautomatisierte oder autonome Fortbewegungsmittel (50).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Konzept zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren, eine Vorrichtung zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.
In Zukunft wird ein zunehmender Anteil der Personen- und Güterbeförderung durch hochautomatisierte oder autonome Fortbewegungsmittel übernommen werden. Die Betreiber dieser Fortbewegungsmittel, insbesondere die Flottenbetreiber oder Mobilitätsdienstleister, sind auf einen hocheffizienten und nahtlos in den Nutzbetrieb integrierten Service der Fortbewegungsmittel angewiesen, um eine hohe Betriebsdauer und Qualität der Fortbewegungsmittel bei möglichst niedrigen Kosten gewährleisten zu können. Vorrangig wird es sich bei den Fortbewegungsmitteln um Kraftfahrzeuge handeln, außerhalb des Automobilbereichs ist aber auch die Nutzung von Booten, Drohnen, Flugzeugen und Hubschraubern, insbesondere persönlichen Luftfahrzeugen (PAV: Personal Air Vehicles), zu erwarten. Zusätzlich nutzen in Entwicklung befindliche Mikromobilitätskonzepte u.a. Kleinstfahrzeuge und selbstfahrende Plattformen.
Zur Zeit werden die Serviceleistungen getrennt und in der Regel durch externe Anbieter angeboten. Beispielsweise existieren Waschstraßen oder Portalwaschanlagen für die Fahrzeugaußenreinigung, während es eigenständige Anbieter für die manuelle Fahrzeuginnenreinigung gibt. Das Laden wiederum erfolgt mittels öffentlich zugänglicher oder privater Ladesäulen. Manuelle Umbauten, Wartung und Reparatur werden durch Werkstätten ausgeführt.
Vor diesem Hintergrund beschreibt die DE 199 37 243 C1 eine Vorrichtung zur automatischen Durchführung einer Betankung und eines Reifenwechsels bei Rennfahrzeugen. Ein Rennfahrzeug fährt zunächst auf eine bewegliche Plattform im Boden, die im Anschluss mittels elektronischer Steuerungen exakt relativ zu einer Tankvorrichtung und zu Vorrichtungen für den Radwechsel ausgerichtet wird. Nach erfolgter Ausrichtung wird das Rennfahrzeug automatisch betankt. Zudem werden die Räder gewechselt.
Die DE 10 2008 055 881 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum automatischen Laden von vollständig oder teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugen mittels einer autonomen Fahrzeugbewegung und eines automatisierten Ladevorgangs. Das Fahrzeug fährt autonom von einem Übergabebereich zu einer Ladestation, wo es automatisch mit einem Ladekontakt verbunden wird. Der Ladevorgang kann dabei mit einem regelmäßigen oder sensorisch veranlassten Waschvorgang, einer robotischen Reinigung, oder einer automatisierten optischen und fahrzeugtechnischen Inspektion verbunden werden.
Die DE 10 2012 024 865 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Befüllen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einer Betriebsressource mittels eines vom Fahrzeug separaten Befüllroboters. Zum Befüllen wird zunächst eine drahtlosen Kommunikation zwischen einem Steuersystem des Fahrzeugs und dem Befüllroboter initiiert. Anschließend werden Daten zumindest unidirektional zwischen dem Befüllroboter und dem Steuersystem übermittelt. In Abhängigkeit von den Daten erfolgt anschließend ein autonomes Positionieren des Fahrzeugs in einer Befüllposition an dem Befüllroboter mittels des Steuersystems.
Die DE 10 2016 220 848 A1 beschreibt ein Ladesystem zum automatisierten Laden eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugs in einer Parkeinrichtung, wobei das zumindest teilweise elektrisch betriebene Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist. Das Ladesystem umfasst zumindest eine Stromquelle, mit welcher der Energiespeicher verbunden und geladen werden kann, sowie zumindest einen Roboter, der dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher automatisch mit der Stromquelle zu verbinden. Zudem umfasst das Ladesystem zumindest einen Backend-Server, der ausgebildet ist, den Roboter aufzufordern, den Energiespeicher automatisch mit der Stromquelle zu verbinden um einen Ladevorgang des Energiespeichers einzuleiten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Lösungen für eine Versorgung hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel aufzuzeigen, die auf den hohen Automatisierungsgrad der Fortbewegungsmittel zugeschnitten sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung gemäß Anspruch 8 und durch eine Vorrichtung zum Betreiben einer solchen Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel, die selbst als hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel ausgebildet ist, auf:

- eine Aufnahme für zumindest ein hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel; und
- zumindest eine Serviceeinheit für die Durchführung von Servicemaßnahmen für das hochautomatisierte oder autonome Fortbewegungsmittel.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Schritte:

- Erfassen von zumindest einem Startort und einem Zielort eines hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels; und
- Planen einer Route für die Vorrichtung unter Berücksichtigung des erfassten Startortes und des erfassten Zielortes.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein computerlesbares Speichermedium Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der folgende Schritte zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung veranlassen:

Der Begriff Computer ist dabei breit zu verstehen. Insbesondere umfasst er auch Workstations, verteilte Systeme und andere prozessorbasierte Datenverarbeitu ngsvorri chtungen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf:

- ein Empfangsmodul zum Empfangen von Informationen zu zumindest einem Startort und einem Zielort eines hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels; und
- ein Routenplanungsmodul zum Planen einer Route für die Vorrichtung unter Berücksichtigung des Startortes und des Zielortes.

Erfindungsgemäß werden verschiedene Serviceleistungen für hochautomatisierte oder autonome Fortbewegungsmittel vollintegriert und hochautomatisiert in einer einzigen Vorrichtung angeboten, die ihrerseits als hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmitte ausgebildet ist. Anstelle fest verorteter Serviceeinrichtungen, die von den einzelnen Fortbewegungsmitteln aufgesucht werden müssen, ist die Vorrichtung als eigenständiges Fortbewegungsmittel gestaltet, das zumindest ein hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel aufnehmen und unterwegs versorgen kann. Alternativ kann die Vorrichtung während der eigentlichen Durchführung der Servicemaßnahme fest verortet sein, ansonsten aber hochautomatisiert oder autonom den jeweiligen Standort wechseln. Die Versorgungsvorrichtung kann auf spezielle Fortbewegungsmittel eines Herstellers abgestimmt sein. Insbesondere kann die Vorrichtung auch an ein spezielles Fortbewegungsmittel oder eine Familie von Fortbewegungsmitteln angepasst sein. Dazu kann beispielsweise die Entwicklung der Vorrichtung synchron mit der Entwicklung der Fortbewegungsmittel erfolgen. Eine speziell auf Konzernprodukte abgestimmte Lösung gewährleistet eine hohe Servicequalität der Anlage. Zudem werden die Entwicklungskosten der Vorrichtung reduziert, da die Vorrichtung nicht mit den verschiedenen Gestaltungen der Fortbewegungsmittel unterschiedlicher Hersteller zurecht kommen muss.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung besteht zwar ein Zusatzaufwand, da zusätzlich zu den Fortbewegungsmitteln und fest verorteten Serviceeinrichtungen noch eine dritte Instanz vorgehalten werden muss. Ein Vorteil ist aber, dass Leerfahrten der hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel zumindest zum Teil vermieden werden und die hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel, die die eigentliche Dienstleistung für einen Flottenbetreiber bereitstellen, eine höhere Verfügbarkeit erhalten. Daneben bietet die Ausführung mit drei Instanzen die höchste Flexibilität. Ohnehin muss ein gewisser Lagerbestand an Ausstattung und Verbrauchs- oder Wechselmaterialen vorgehalten werden, der in den mobilen Versorgungsvorrichtungen zu einem hohen Raumverlust führen würde und somit bevorzugt in den fest verorteten Serviceeinrichtungen gelagert wird.
Die zumindest eine Serviceeinheit kann ein Serviceroboter sein. Durch den Einsatz von Servicerobotern, die insbesondere speziell auf das eingeschränkte Raumangebot in einer mobilen Servicevorrichtung abgestimmt sein können, lässt sich eine deutlich gesteigerte Bearbeitungsgeschwindigkeit erzielen. Zudem wird durch die Nutzung von Servicerobotern ein Einsatz der Vorrichtung rund um die Uhr ermöglicht. Dabei kann durch Lichtschranken sichergestellt werden, dass sich keine Personen innerhalb der Vorrichtung befinden. Diese Maßnahme ermöglicht es, kostengünstige Serviceroboter zu verwenden, die nicht für die Interaktion mit Personen konzipiert sind. Alternativ können aber auch menschliche Arbeiter eingesetzt werden.
Als Servicemaßnahmen können beispielsweise eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen realisiert werden: Versorgung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels mit Energie oder Betriebsstoffen, Reinigung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels, Wartung oder Reparatur des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels, Änderung einer Konfiguration des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels, Durchführung einer Kontrolle des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels, und Versorgung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels mit Verbrauchsmaterial oder temporär im Fortbewegungsmittel verbleibendem Material. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten beschränken sich die angebotenen Servicemaßnahmen vorzugsweise auf die am häufigsten benötigten Servicemaßnahmen Reinigen und Laden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung eine Kommunikationseinheit zum Austausch von Daten mit dem hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel oder einem Backend auf. Das Backend kann beispielsweise ein Backend des Flottenbetreibers oder ein Backend eines Betreibers der Vorrichtung sein. Die Kommunikationseinheit ist eingerichtet, Daten für eine Routenplanung der Vorrichtung, Daten zu durchzuführenden Servicemaßnahmen oder Daten für eine Abrechnung von Servicemaßnahmen auszutauschen. Ebenfalls können Daten für eine Nutzungsplanung der Vorrichtung ausgetauscht werden. Weiterhin kann die Kommunikationseinheit eingerichtet sein, mit dem hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel Daten für eine Positionierung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels in der Vorrichtung auszutauschen.
Bei den Daten für die Routenplanung kann es sich beispielsweise um Startorte und Zielorte der hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel handeln. Basierend auf diesen Informationen können geeignete Algorithmen die Bewegungsprofile der beteiligten Fortbewegungsmittel derart aufeinander abstimmen, dass die zu versorgenden Fortbewegungsmittel mittels der Versorgungsvorrichtung zum nächsten Startpunkt transportiert und während des Transports versorgt werden.
Durch den Austausch von Daten zu durchzuführenden Servicemaßnahmen kann auf einfache Weise ermittelt werden, welche Servicemaßnahmen in der Vorrichtung erfolgen sollen. Dabei kann das Fortbewegungsmittel beispielsweise eindeutige Vorgaben machen, dass eine Servicemaßnahme durchgeführt werden soll, es können aber auch lediglich Daten bereitgestellt werden, anhand derer die Vorrichtung eigenständig bestimmt, welche Servicemaßnahmen durchgeführt werden sollen. Auch Mischformen beider Ansätze können realisiert sein. Die Vorrichtung kann zusätzlich auch auf eine eigene Sensorik zurückgreifen, um die durchzuführenden zwei oder mehr Serviceeinheiten zu ermitteln.
Informationen über die durchzuführenden Servicemaßnahmen kann die Vorrichtung auch direkt durch das Backend des Flottenbetreibers oder durch das Backend des Betreibers der Vorrichtung erhalten. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass das Fortbewegungsmittel selbst diese Informationen bereitstellt. Dieser Ansatz ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Vorrichtung unmittelbar oder über das Backend des Betreibers mit der Flottenverwaltung des Flottenbetreibers vernetzt ist.
Grundsätzlich können hinsichtlich der durchzuführenden Servicemaßnahmen sämtliche Präferenzen des Kunden an die Vorrichtung übermittelt werden, so dass das Fortbewegungsmittel während des Transports daraufhin angepasst werden kann. Beispiele solcher Präferenzen sind die Vorkonditionierung der Kabine, die Musik- und Entertainmentauswahl, Snacks, die Sitzkonfiguration und gegebenenfalls auch das Kabinendesign.
Ebenfalls können auf diesem Weg Abrechnungsdaten ausgetauscht werden, d.h. der Betreiber der Vorrichtung und der Flottenbetreiber sind stets vollständig über die generierten Umsätze bzw. die angefallenen Kosten informiert. Die Abrechnungsdaten können aber auch an das oder an das hochautomatisierte oder autonome Fortbewegungsmittel übermittelt werden. Für die Nutzung der Vorrichtung sind verschiedene Zahlungsmodelle umsetzbar. Beispielsweise kann eine Einmalzahlungen pro Nutzung vereinbart sein, besonders vorteilhaft ist aber die Vereinbarung von Serviceverträgen mit wöchentlicher, monatlicher oder jährlicher Abrechnung.
Der Austausch von Daten für eine Nutzungsplanung ist sowohl für den Flottenbetreiber als auch für den Betreiber der Vorrichtung vorteilhaft. So kann der Flottenbetreiber beispielsweise übermitteln, welche Servicemaßnahmen zu welchem Zeitpunkt für welche Fortbewegungsmittel benötigt werden, so dass der Betreiber die notwendigen Kapazitäten und Materialien einplanen kann. Umgekehrt kann der Flottenbetreiber informiert werden, wann welche Vorrichtung genutzt werden kann, ob eventuell einzelne Serviceeinheiten außer Betrieb sind, welcher Zeitaufwand erforderlich sein wird, etc. Durch den Informationsaustausch kann eine hohe Auslastung der Vorrichtung sowie eine effiziente Durchführung der Servicemaßnahmen erreicht werden.
Der Austausch von Daten für die Positionierung vereinfacht die exakte Positionierung des Fortbewegungsmittels in der Vorrichtung, da eine an die spezielle Aufgabe angepasste Sensorik vorgesehen sein kann, deren Fähigkeiten über die der im Fortbewegungsmittel vorhandenen Sensorik hinausgehen. Bei den Daten für die Positionierung kann es sich einerseits um grobe Positionsangaben handeln, beispielsweise lediglich um eine Angabe, welche von mehreren vorhandenen Aufnahmen aufgesucht werden soll. Andererseits können auch exakte absolute oder relative Positionsangaben oder Anweisungen für erforderliche Bewegungsmanöver übermittelt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Versorgungsbedarf des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels oder der Vorrichtung erfasst und beim Planen der Route für die Vorrichtung berücksichtigt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ausreichend Verbrauchsmaterial in der Vorrichtung vorgehalten wird und insbesondere auch ausreichend Energie zur Verfügung steht, um die transportierten Fortbewegungsmittel während des Transports mit Energie zu versorgen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung eingerichtet, für die eigene Versorgung eigenständig eine stationäre Versorgungsvorrichtung anzusteuern, so dass dies nicht durch eine externe Kontrollinstanz veranlasst werden muss.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung für die Versorgung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels mit Energie eine interne Energiequelle, einen Zugang zu einer externen Energieversorgung oder zumindest einen Wechselenergiespeicher auf. Hinsichtlich der Energieversorgung der transportierten Fortbewegungsmittel kommt z. B. ein Laden an Bord der Vorrichtung infrage. Dazu verfügt die Vorrichtung vorzugsweise über eine Energiequelle, aus der die Fortbewegungsmittel geladen werden, z.B. eine große Batterie oder eine Brennstoffzelle, um eine hohe Energiedichte zu nutzen. Eine Alternative ist eine externe Energieversorgung, beispielsweise über Oberleitungen oder induktiv aus Leiterschleifen. Ebenso kann ein Batteriewechselkonzept realisiert werden. In diesem Fall würde die Vorrichtung die erforderlichen Wechselbatterien in einer fest verorteten Serviceeinrichtung aufnehmen und unterwegs in die Fortbewegungsmittel einbauen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einheit für einen Transport von Personen auf. Auf diese Weise lassen sich zusätzliche Einnahmen generieren und die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung erhöhen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Fortbewegungsmittel ein Kraftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung in Verbindung mit Kraftfahrzeugen, die eine hohe Verbreitung und einen verhältnismäßig großen Serviceaufwand haben. Daneben lässt sich das Konzept auch nutzen für Boote, Drohnen, Flugzeuge und Hubschrauber, insbesondere persönliche Luftfahrzeuge, sowie Mikromobilitätskonzepte, die Kleinstfahrzeuge und selbstfahrende Plattformen verwenden. Dementsprechend stehen für die Fortbewegung der Versorgungsvorrichtung die Alternativen Bewegung auf Straße oder Schiene, Fliegen oder auch Schwimmen zur Verfügung.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.

1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel;
2 zeigt schematisch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel;
3 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Betreiben einer Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel;
4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Betreiben einer Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel;
5 zeigt schematisch Wegstrecken zweier Kraftfahrzeuge; und
6 zeigt schematisch die Wegstrecken der zwei Kraftfahrzeuge aus 5 bei Nutzung einer mobilen Versorgungsvorrichtung.

Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren am Beispiel eines Kraftfahrzeugs als Fortbewegungsmittel detaillierter erläutert. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist.
1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 10 zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel 50, die ihrerseits als hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel ausgebildet ist. In diesem Beispiel handelt es sich bei dem hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel 50 um ein Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung 10 ist als Lastkraftwagen gestaltet. Die Vorrichtung 10 hat eine Aufnahme 11 für zumindest ein Kraftfahrzeug. Die Aufnahme 11 kann beispielsweise als Rollenprüfstand oder als einfache Standfläche, gegebenenfalls mit Markierungen für die Positionierung des Kraftfahrzeugs, gestaltet sein. Die Vorrichtung 10 weist eine Kommunikationseinheit 12 auf, die zum Austausch von Daten AD, GS, NP, POS, RP mit dem hochautomatisierten oder autonomen Kraftfahrzeug und mit einem Backend 13 eines Flottenbetreibers oder einem Backend 14 eines Betreibers der Vorrichtung 10 dient. Insbesondere kann die Kommunikationseinheit 12 mit jedem Kraftfahrzeug Daten GS zu durchzuführenden Servicemaßnahmen, Daten AD für eine Abrechnung von Servicemaßnahmen oder Daten POS für eine Positionierung des Kraftfahrzeugs in der Vorrichtung 10 austauschen. Der Datenaustausch mit dem Backend 13 des Flottenbetreibers oder dem Backend 14 des Betreibers der Vorrichtung 10 kann Daten RP für eine Routenplanung der Vorrichtung 10, Daten GS zu durchzuführenden Servicemaßnahmen, Daten AD für eine Abrechnung von Servicemaßnahmen oder Daten NP für eine Nutzungsplanung der Vorrichtung 10 umfassen.
Weiterhin weist die Vorrichtung 10 zumindest eine Serviceeinheit 15 für die Durchführung von Servicemaßnahmen für das Kraftfahrzeug auf. Im Beispiel in 1 sind eine Serviceeinheit für Wartungsarbeiten und eine Serviceeinheit für einen Ladevorgang vorhanden. Natürlich können auch andere oder weitere Serviceeinheiten 15 vorgesehen sein, beispielsweise für die Innenreinigung, Reparaturen, die Änderung der Konfiguration, Kontrollen oder die Versorgung mit Verbrauchsmaterial oder temporär im Kraftfahrzeug verbleibendem Material. Für eine Vereinfachung der Wartung oder Anpassung der Vorrichtung 10 kann diese modular ausgeführt sein. Auf diese Weise können mit geringem Aufwand neue Servicemaßnahmen angeboten, zusätzliche Serviceeinheiten 15 bereitgestellt oder auch wenig gefragte Servicemaßnahmen eingestellt werden. Zudem können einzelne Module auf neueste Standards gebracht werden, beispielsweise für eine effizientere Nutzung von Ressourcen, ohne die ganze Vorrichtung 10 stilllegen zu müssen. Das gleiche gilt für die Wartung oder Reparatur einzelner Serviceeinheiten 15. Vorzugsweise werden die Serviceeinheiten 15 in Form von Servicerobotern bereitgehalten. Dabei kann durch Lichtschranken sichergestellt werden, dass sich keine Personen innerhalb der Vorrichtung 10 befinden.
Die Versorgung der Kraftfahrzeuge mit Energie kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Beispielsweise kann die Vorrichtung 10 eine interne Energiequelle 16 aufweisen, z.B. eine große Batterie oder eine Brennstoffzelle. Alternativ ist ein Zugang 17 zu einer externen Energieversorgung vorgesehen, beispielsweise über Oberleitungen oder induktiv aus Leiterschleifen. Ebenso kann ein Batteriewechselkonzept realisiert werden, für das in der Vorrichtung 10 Wechselenergiespeicher 51 vorgehalten werden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es zudem sinnvoll, auch einen Transport von Personen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung 10 eine Einheit 18 für den Personentransport aufweisen, z.B. eine Passagierkabine mit Sitzplätzen.
2 zeigt schematisch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel. In einem ersten Schritt 40 werden zumindest ein Startort und ein Zielort eines hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels erfasst 40. Zusätzlich kann ein Versorgungsbedarf des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels oder der Vorrichtung erfasst werden 41. Unter Berücksichtigung des erfassten Startortes und des erfassten Zielortes, sowie gegebenenfalls auch des erfassten Versorgungsbedarfs, wird dann eine Route für die Vorrichtung geplant 42. Die Informationen zum Startort und zum Zielort können beispielsweise von einem Backend eines Flottenbetreibers oder einem Backend eines Betreibers der Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Das beschriebene Verfahren wird vorzugsweise seitens des Betreibers der Vorrichtung ausgeführt. Die geplante Route wird dann an die Vorrichtung übermittelt. Ebenso ist es aber möglich, dass das Verfahren seitens der Vorrichtung ausgeführt wird.
3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 20 zum Betreiben einer Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel. Die Vorrichtung 20 hat eine Schnittstelle 21 und ein Empfangsmodul 22 zum Empfangen von Daten RP für die Routenplanung über die Schnittstelle 21, z.B. von Informationen zu zumindest einem Startort und einem Zielort eines hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels. Gegebenenfalls können über die Schnittstelle 21 auch weitere Daten ausgetauscht werden. Ein Routenplanungsmodul 23 plant dann unter Berücksichtigung des Startortes und des Zielortes eine Route für die Vorrichtung. Zusätzlich kann ein Versorgungsbedarf des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels oder der Vorrichtung bei der Routenplanung berücksichtigt werden. Die Informationen zum Startort und zum Zielort können beispielsweise von einem Backend eines Flottenbetreibers oder einem Backend eines Betreibers der Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Das Empfangsmodul 22 und das Routenplanungsmodul 23 können von einer Kontrolleinheit 24 gesteuert werden. Über eine Benutzerschnittstelle 26 können gegebenenfalls Einstellungen des Empfangsmoduls 22, des Routenplanungsmoduls 23 oder der Kontrolleinheit 24 geändert werden. Die in der Vorrichtung 20 anfallenden Daten können bei Bedarf in einem Speicher 25 der Vorrichtung 20 abgelegt werden, beispielsweise für eine spätere Auswertung oder für eine Nutzung durch die Komponenten der Vorrichtung 20. Das Empfangsmodul 22, das Routenplanungsmodul 23 sowie die Kontrolleinheit 24 können als dedizierte Hardware realisiert sein, beispielsweise als integrierte Schaltungen. Natürlich können sie aber auch teilweise oder vollständig kombiniert oder als Software implementiert werden, die auf einem geeigneten Prozessor läuft, beispielsweise auf einer GPU oder einer CPU.
4 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zum Betreiben einer Vorrichtung zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel. Die Vorrichtung 30 weist einen Prozessor 32 und einen Speicher 31 auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung 30 um einen Computer oder ein Steuergerät. Im Speicher 31 sind Instruktionen abgelegt, die die Vorrichtung 30 bei Ausführung durch den Prozessor 32 veranlassen, die Schritte gemäß einem der beschriebenen Verfahren auszuführen. Die im Speicher 31 abgelegten Instruktionen verkörpern somit ein durch den Prozessor 32 ausführbares Programm, welches das erfindungsgemäße Verfahren realisiert. Die Vorrichtung 30 hat einen Eingang 33 zum Empfangen von Informationen, insbesondere von Daten RP für die Routenplanung. Vom Prozessor 32 generierte Daten werden über einen Ausgang 34 bereitgestellt. Darüber hinaus können sie im Speicher 31 abgelegt werden. Der Eingang 33 und der Ausgang 34 können zu einer bidirektionalen Schnittstelle zusammengefasst sein.
Der Prozessor 32 kann eine oder mehrere Prozessoreinheiten umfassen, beispielsweise Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder Kombinationen daraus.
Die Speicher 25, 31 der beschriebenen Ausführungsformen können sowohl volatile als auch nichtvolatile Speicherbereiche aufweisen und unterschiedlichste Speichergeräte und Speichermedien umfassen, beispielsweise Festplatten, optische Speichermedien oder Halbleiterspeicher.
5 zeigt schematisch Wegstrecken zweier Kraftfahrzeuge 501, 502. Die mit durchgezogener Linie gezeichneten Pfeile markieren Wegstrecken mit Personentransport. Die mit Strichpunktlinie gezeichneten Pfeile markieren Wegstrecken vom Zielort eines Transportauftrags zum Startort eines neuen Transportauftrags. Die mit gestrichelter Linie gezeichneten Pfeile markieren Wegstrecken zu einer bzw. von einer ortsfesten Versorgungsvorrichtung 61, 62. Auf diesen Wegstrecken stehen die Kraftfahrzeuge 501, 502 nicht für Transportaufträge zur Verfügung.
Das erste Kraftfahrzeug 501 führt zunächst entlang der Wegstrecke a1 einen Personentransport aus, an den sich eine Leerfahrt entlang der Wegstrecke b1 zum Startort eines weiteren Personentransports anschließt. Der weitere Personentransport führt entlang der Wegstrecke c1. Ausgehend vom Endpunkt der Wegstrecke c1 fährt das erste Kraftfahrzeug 501 entlang der Wegstrecke d1 zu einer ersten ortsfesten Versorgungsvorrichtung 61. Nach Abschluss der Versorgung begibt sich das erste Kraftfahrzeug 501 entlang der Wegstrecke e1 zum Startpunkt eines weiteren Personentransports, der entlang der Wegstrecke f1 verläuft.
Das zweite Kraftfahrzeug 502 führt entlang der Wegstrecke a2 einen Personentransport aus, an den sich eine Leerfahrt entlang der Wegstrecke b2 zum Startort des nächsten Personentransports anschließt. Dieser führt entlang der Wegstrecke c2. Ausgehend vom Endpunkt der Wegstrecke c2 fährt das zweite Kraftfahrzeug 502 entlang der Wegstrecke d2 zu einer zweiten ortsfesten Versorgungsvorrichtung 62. Nach Abschluss der Versorgung begibt sich das zweite Kraftfahrzeug 502 entlang der Wegstrecke e2 zum Startpunkt eines weiteren Personentransports, der entlang der Wegstrecke f2 verläuft.
6 zeigt schematisch die Wegstrecken der zwei Kraftfahrzeuge 501, 502 bei Nutzung einer mobilen Versorgungsvorrichtung 10. Das zweite Kraftfahrzeug 502 führt wie zuvor entlang der Wegstrecke a2 einen Personentransport aus, an den sich eine Leerfahrt entlang der Wegstrecke b2 zum Startort des nächsten Personentransports anschließt. Dieser führt entlang der Wegstrecke c2. Die mobile Versorgungsvorrichtung 10 beginnt ihre Route ausgehend von der zweiten ortsfesten Versorgungsvorrichtung 62 und fährt entlang der Wegstrecke a3 zum Zielort der Wegstrecke c2 des zweiten Kraftfahrzeugs 502. Dort nimmt die mobile Versorgungsvorrichtung 10 das zweite Kraftfahrzeug 502 auf und transportiert es entlang der Wegstrecke b3 zum Startort des nächsten Personentransports. Während des Transports wird das zweite Kraftfahrzeug 502 versorgt, beispielsweise gereinigt und geladen. Die Fahrten entlang der Wegstrecken d2 und e2 in 5 entfallen daher. Nach Abschluss der Versorgung führt das zweite Kraftfahrzeug 502 einen weiteren Personentransport entlang der Wegstrecke d2 aus.
Das erste Kraftfahrzeug 501 führt wie zuvor zunächst entlang der Wegstrecke a1 einen Personentransport aus, an den sich eine Fahrt entlang der Wegstrecke b1 zum Startort eines weiteren Personentransports anschließt. Der weitere Personentransport führt entlang der Wegstrecke c1. Ausgehend vom Endpunkt der Wegstrecke c1 fährt das erste Kraftfahrzeug 501 nun aber nicht zu einer ersten ortsfesten Versorgungsvorrichtung, sondern entlang der geänderten Wegstrecke d1 zum aktuellen Standort der mobilen Versorgungsvorrichtung 10. Diese nimmt das das erste Kraftfahrzeug 501 auf und transportiert es entlang der Wegstrecke c3 zum Startort des nächsten Personentransports. Während des Transports wird nun das erste Kraftfahrzeug 501 versorgt. Die Fahrten entlang der Wegstrecken d1 und e1 in 5 entfallen daher. Nach Abschluss der Versorgung führt das erste Kraftfahrzeug 501 einen weiteren Personentransport entlang der Wegstrecke e1 aus. Die mobile Versorgungsvorrichtung 10 fährt hingegen entlang der Wegstrecke d3 zur ersten ortsfesten Versorgungsvorrichtung 61, wo sie selbst versorgt werden kann.
Durch die entfallenen Wegstrecken reduzieren sich einerseits die insgesamt zurückgelegten Strecken, insbesondere verringern sich aber die Zeiten, in denen die Kraftfahrzeuge 501, 502 nicht für Transportaufträge zur Verfügung stehen.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung zum Versorgen autonomer Fortbewegungsmittel
11: Aufnahme
12: Kommunikationseinheit
13: Backend eines Flottenbetreibers
14: Backend eines Betreibers der Vorrichtung
15: Serviceeinheit
16: Energiequelle
17: Zugang zu externer Energieversorgung
18: Einheit für Personentransport
20: Vorrichtung
21: Schnittstelle
22: Empfangsmodul
23: Routenplanungsmodul
24: Kontrolleinheit
25: Speicher
26: Benutzerschnittstelle
30: Vorrichtung
31: Speicher
32: Prozessor
33: Eingang
34: Ausgang
40: Erfassen von Startort und Zielort
41: Erfassen eines Versorgungsbedarfs
42: Planen einer Route
50: Fortbewegungsmittel
51: Wechselenergiespeicher
61: Erste Versorgungsvorrichtung
62: Zweite Versorgungsvorrichtung
501: Erstes Kraftfahrzeug
502: Zweites Kraftfahrzeug
a1-f2: Wegstrecken
AD: Daten für eine Abrechnung von Servicemaßnahmen
GS: Daten zu durchzuführenden Servicemaßnahmen
NP: Daten für Nutzungsplanung
POS: Daten für die Positionierung
RP: Daten für die Routenplanung

Claims

Vorrichtung (10) zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel (50), wobei die Vorrichtung (10) als hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel ausgebildet ist, mit: - einer Aufnahme (11) für zumindest ein hochautomatisiertes oder autonomes Fortbewegungsmittel (50); und - zumindest einer Serviceeinheit (15) für die Durchführung einer Servicemaßnahme für das hochautomatisierte oder autonome Fortbewegungsmittel (50).
Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, mit einer Kommunikationseinheit (12) zum Austausch von Daten mit dem hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittel (50) oder einem Backend (13, 14), wobei die Kommunikationseinheit (12) eingerichtet ist, Daten (RP) für eine Routenplanung der Vorrichtung (10), Daten (GS) zu durchzuführenden Servicemaßnahmen oder Daten (AD) für eine Abrechnung von Servicemaßnahmen auszutauschen.
Vorrichtung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Servicemaßnahmen eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen: Versorgung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50) mit Energie oder Betriebsstoffen, Reinigung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50), Wartung oder Reparatur des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50), Änderung einer Konfiguration des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50), Durchführung einer Kontrolle des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50), und Versorgung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50) mit Verbrauchsmaterial oder temporär im Fortbewegungsmittel (50) verbleibendem Material.
Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, wobei die Vorrichtung (10) für die Versorgung des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50) mit Energie eine interne Energiequelle (16), einen Zugang (17) zu einer externen Energieversorgung oder zumindest einen Wechselenergiespeicher (51) aufweist.
Vorrichtung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) eine Einheit (18) für einen Transport von Personen aufweist.
Vorrichtung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, für die eigene Versorgung eigenständig eine stationäre Versorgungsvorrichtung (61, 62) anzusteuern.
Vorrichtung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Fortbewegungsmittel (50) ein Kraftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel (50), mit den Schritten: - Erfassen (40) von zumindest einem Startort und einem Zielort eines hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50); und - Planen (42) einer Route für die Vorrichtung (10) unter Berücksichtigung des erfassten Startortes und des erfassten Zielortes.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei ein Versorgungsbedarf des hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50) oder der Vorrichtung (10) erfasst (41) und beim Planen (42) der Route für die Vorrichtung (10) berücksichtigt wird.
Vorrichtung (20) zum Betreiben einer Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Versorgen hochautomatisierter oder autonomer Fortbewegungsmittel (50), mit - einem Empfangsmodul (22) zum Empfangen von Informationen zu zumindest einem Startort und einem Zielort eines hochautomatisierten oder autonomen Fortbewegungsmittels (50); und - einem Routenplanungsmodul (23) zum Planen einer Route für die Vorrichtung (10) unter Berücksichtigung des Startortes und des Zielortes.