DE102019101790A1 - System und Verfahren zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte - Google Patents

System und Verfahren zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte Download PDF

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Abstract

Verfahren und Systeme zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte werden offenbart. Das System umfasst eine Datenübertragungsschnittstelle und eine Datenverarbeitungseinheit. Die Datenverarbeitungseinheit sendet Daten an die Datenübertragungsschnittstelle und empfängt Daten von dieser. Die Datenverarbeitungseinheit bestimmt eine Fahrtroute für jedes Fahrzeug aus einer Gruppe von Fahrzeugen, die einer Flotte beitreten möchten. Die Datenverarbeitungseinheit vergleicht die Fahrtroute aller Fahrzeuge der Gruppe von Fahrzeugen. Die Datenverarbeitungseinheit bestimmt ein zweites Fahrzeug zum Bilden einer Flotte mit einem ersten Fahrzeug aus der Gruppe von Fahrzeugen. Die Datenübertragungsschnittstelle übermittelt dem ersten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem zweiten Fahrzeug. Die Datenverarbeitungseinheit bestimmt, ob das erste Fahrzeug den Vorschlag akzeptiert, und wenn ja, bestimmt sie Anweisungen für das erste Fahrzeug, wie es der Flotte beitreten soll.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Das Technische Gebiet betrifft im Allgemeinen autonome Fahrzeuge und insbesondere Systeme und Verfahren zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte.
  • EINLEITUNG
  • Ein autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und mit geringfügiger oder gar keiner Benutzereingabe zu navigieren. Ein autonomes Fahrzeug tastet seine Umgebung mithilfe von einer oder mehreren Erfassungsvorrichtungen, wie beispielsweise Radar, LIDAR, Bildsensoren und dergleichen ab. Das autonome Fahrzeugsystem nutzt weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen, um das Fahrzeug zu navigieren.
  • In dieser Hinsicht besteht ein Potenzial, autonome Fahrzeuge miteinander zu verbinden und eine Flotte zu bilden. Der Flottenbildungsprozess ist jedoch ein komplexer Prozess, da die Fahrzeugnutzer nicht gleichermaßen zum Bilden einer Flotte motiviert sind, da dies von mehreren Umständen abhängt, ob der einzelne Benutzer davon profitiert, Mitglied einer Flotte zu sein.
  • Dementsprechend ist es wünschenswert, ein System zum Bilden einer Flotte und zur koordinierten Positionierung von Fahrzeugen in der Flotte vorzusehen. Ferner werden andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie mit dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich offensichtlich.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein System zum Bilden einer flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte ist vorgesehen. In einer Ausführungsform umfasst das System eine Datenübertragungsschnittstelle und eine Datenverarbeitungseinheit. Die Datenverarbeitungseinheit ist zum Senden von Daten an und Empfangen von Daten von der Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert. Die Datenverarbeitungseinheit ist zum Bestimmen einer Fahrtroute für jedes Fahrzeug einer Gruppe von Fahrzeugen konfiguriert, die eine Anforderung zum Eintreten in oder Bilden einer verbundenen autonomen Fahrzeugflotte eingeleitet haben. Die Datenverarbeitungseinheit ist zum Vergleichen der Fahrtrouten- und/oder wertbasierten Fahrkriterien aller Fahrzeuge der Gruppe von Fahrzeugen konfiguriert. Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, um ein zweites Fahrzeug zum Bilden einer Flotte mit einem ersten Fahrzeug aus der Gruppe von Fahrzeugen zu bestimmen. Die Datenübertragungsschnittstelle ist konfiguriert, um dem ersten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem zweiten Fahrzeug zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob das erste Fahrzeug den Vorschlag akzeptiert, und wenn ja, zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug im Hinblick auf das Beitreten in die Flotte, d. h. wie eine Flotte mit dem zweiten Fahrzeug gebildet werden kann. Die Datenübertragungsschnittstelle ist konfiguriert, um die Anweisungen zum Beitreten der Flotte an das erste Fahrzeug zu übermitteln. Die Flotte kann auch als eine Kolonne bezeichnet werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine Flotte von autonom miteinander verbundenen Fahrzeugen die Möglichkeit zu einem geringeren Fahrzeugtrennungsabstand, einer für beide Seiten vorteilhaften Reduzierung des Luftwiderstands und damit einer höheren Betriebseffizienz und einem geringeren Gesamtenergieverbrauch bietet. Darüber hinaus sind die Vorteile der Bildung einer autonom verbundenen Flotte möglicherweise nicht für alle Mitglieder der Flotte gleichwertig. Das System ist dargestellt zur Bildung einer Flotte und zur koordinierten Positionierung von Fahrzeugen in der Flotte, indem es eine Plattform für Anreize/Kompensationen bietet, um den Nutzen der Energieeffizienz gleichmäßig auf alle Flottenmitglieder zu verteilen und so einen nahezu optimalen Nutzen zu erzielen. Darüber hinaus wird ein Mechanismus und eine Methodik zum Erkennen und Kompensieren von Nutzern der verbundenen autonomen Fahrzeuge entsprechend dem relativen Nutzen der Koordination identifiziert. Des Weiteren wird eine Methodik festgelegt, mit welcher die Benutzer der verbundenen autonomen Fahrzeuge wertbasierte Kriterien festlegen können, um ihre Teilnahme an der verbundenen autonomen Flotte optimal zu steuern. Eine Route im Sinne dieser Beschreibung kann eine Route eines Fahrzeugs sein und kann durch die Startzeit, die (vorhergesagte) Ankunftszeit, den Startpunkt (z. B. Koordinaten), den Endpunkt, die Route, die Entfernung usw. definiert werden. Die Flottenbildung kann für alle Entfernungen und selbst für kurze Entfernungen wie wenige Meilen oder sogar weniger als eine Meile wirtschaftlich vorteilhaft sein.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um das zweite Fahrzeug basierend auf einer gleichen oder teilweise gleichen Route innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens zu bestimmen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um einen Startpunkt für das erste Fahrzeug zu bestimmen, an dem der Flotte beigetreten werden soll, und um einen Zeitpunkt für das erste Fahrzeug festzulegen, wann es in die Flotte aufgenommen werden soll. Dies erfolgt beispielsweise zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug in Bezug auf das Beitreten in die Flotte.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um eine Position für das erste Fahrzeug in der Flotte zu bestimmen. Dies erfolgt beispielsweise zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug in Bezug auf das Beitreten in die Flotte und wo es sich innerhalb der Flotte positionieren soll. Das erste Fahrzeug wird als eines aus einem Fahrzeugpool bezeichnet, um sich einer Flotte anzuschließen oder eine Flotte zu bilden. Der Wortlaut „erstes“ oder „zweites“ bezieht sich nicht auf eine Position in der Flotte, beispielsweise ein führendes Fahrzeug, noch bezieht er sich auf ein Fahrzeug, das als erstes Fahrzeug oder zweites Fahrzeug die Bereitschaft zum Beitreten in eine Flotte auslöst.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um die Anzahl der Fahrzeuge in der Flotte zu bestimmen und eine Position für jedes Fahrzeug in der Flotte zu bestimmen. Die Datenübertragungsschnittstelle ist konfiguriert, um jedem Fahrzeug seine Position in der Flotte zu übermitteln. In einem Beispiel ist die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert, um zwischen den Datenverarbeitungseinheiten jedes Fahrzeugs in der Flotte zu kommunizieren, um eine einstimmige Entscheidung über die Flottenkonfiguration zu treffen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Überwachungseinheit für die Verwaltung der Flotte und zum Ausführen zumindest einiger der hierin beschriebenen Funktionen vorgesehen sein. So kann beispielsweise in einer ersten Ausführungsform die Datenverarbeitungseinheit eines der Flottenmitglieder so ausgewählt werden, dass sie die Funktionen der Überwachungseinheit erfüllt. In diesem Fall kann die Datenverarbeitungseinheit jedes Flottenmitglieds darüber abstimmen, welche Datenverarbeitungseinheit des Flottenmitglieds als Überwachungseinheit und als Gruppenführer für die gesamte Flotte fungieren wird. Dies erfolgt beispielsweise ferner zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug in Bezug auf das Beitreten in die Flotte. In einer zweiten Ausführungsform kann ein globales externes System als Überwachungseinheit fungieren und Informationen von den (potenziellen) Flottenmitgliedern empfangen und den einzelnen Flottenmitgliedern Anweisungen zum Bilden der Flotte und zum Flottenmanagement bereitstellen. Eine derartige Überwachungseinheit kann als intelligentes Verkehrsmanagementsystem bezeichnet werden. In einer weiteren Ausführungsform wird keine spezifische Überwachungseinheit gewählt und die Datenverarbeitungseinheiten der (potenziellen) Flottenmitglieder stehen in direktem Kontakt, um Informationen für die Flottenbildung und das Flottenmanagement auszutauschen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um eine anfängliche Reichweite und/oder Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs ohne Beitritt zur Flotte zu bestimmen und eine neue Reichweite und/oder eine neue Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs für verschiedene Positionen des ersten Fahrzeugs in der Flotte zu berechnen. Darüber hinaus ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um eine neue Reichweite und/oder eine neue Energieeffizienz für jedes der anderen Fahrzeuge für verschiedene Positionen des ersten Fahrzeugs in der Flotte zu berechnen und zu bestimmen, ob die anfängliche Reichweite und/oder die anfängliche Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs ausreichend ist, um ein Ziel seiner Fahrtroute zu erreichen, und wenn nicht, um eine Position des ersten Fahrzeugs in der Flotte mit weniger Energieverbrauch anzugeben, ohne der Flotte beizutreten, um die Reichweite und/oder die Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs zu erhöhen. Dies erfolgt beispielsweise zum Bestimmen einer Position für das erste Fahrzeug in der Flotte.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um vom ersten Fahrzeug eine Kompensationsmenge anzufordern, zum Positionieren an der angegebenen Position. Die Datenübertragungsschnittstelle ist konfiguriert, um ein Kompensationsangebot an mindestens eines der anderen Fahrzeuge an einer Position mit einem höheren Energieverbrauch zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob das mindestens eine Fahrzeug der anderen Fahrzeuge das Angebot akzeptiert, und wenn ja, ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um dann eine Kompensation vom ersten Fahrzeug an das mindestens eine der anderen Fahrzeuge basierend auf dem Kompensationsangebot einzuleiten. In einem Beispiel kann die Kompensationsmenge als Anreiz bezeichnet werden, der von der Datenverarbeitungseinheit an eines der anderen Fahrzeuge weitergegeben wird.
  • Wenn das mindestens eine Fahrzeug der anderen Fahrzeuge das Angebot in verschiedenen Ausführungsformen nicht akzeptiert, ist die Datenverarbeitungseinheit so konfiguriert, dass sie dann ein drittes Fahrzeug bestimmt. Das dritte Fahrzeug kann eine andere Fahrtroute als die des ersten Fahrzeugs oder die gleiche Fahrtroute aufweisen. Die Datenübertragungsschnittstelle ist konfiguriert, um dann mit dem ersten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem dritten Fahrzeug zu übermitteln und mit dem dritten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem ersten Fahrzeug zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, um eine Kompensationsmenge vom ersten Fahrzeug anzufordern, um mit dem dritten Fahrzeug eine Flotte zu bilden, und um zu bestimmen, ob das dritte Fahrzeug das Angebot akzeptiert, und wenn ja, um dann Anweisungen für das erste Fahrzeug und das dritte Fahrzeug festzulegen, wie die Flotte gebildet werden soll. Die Datenübertragungsschnittstelle ist konfiguriert, um die Anweisungen zum Bilden der Flotte an das erste Fahrzeug und das dritte Fahrzeug zu übermitteln.
  • In verschiedenen Ausführungsformen, wenn die anfängliche Reichweite und/oder Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs ausreichend ist, um das Ziel seiner Fahrtroute zu erreichen, ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um einen individuellen Energieverbrauch für jedes Fahrzeug für verschiedene Positionen in der Flotte zu berechnen und einen durchschnittlichen Flottenverbrauch basierend auf dem individuellen Energieverbrauch für jedes Fahrzeug zu berechnen. Weiterhin ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um die Position jedes Fahrzeugs basierend auf dem individuellen Energieverbrauch in Bezug auf den durchschnittlichen Verbrauch der Flotte und die Position und die Kompensations-/Ladeelemente der Flotte in Bezug auf ihre jeweilige Position und den Nutzen in Bezug auf die anderen Flottenmitglieder auszuwählen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um für jedes Fahrzeug den Bestimmungsort, die erforderliche Ankunftszeit und/oder das Fahrzeugprofil zu empfangen und diese Daten jedes Fahrzeugs miteinander zu vergleichen. Dies erfolgt beispielsweise zum Vergleichen der Route aller Fahrzeuge aus der Gruppe von Fahrzeugen.
  • Ein Verfahren zum Bilden einer flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte ist vorgesehen. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Fahrtroute für jedes Fahrzeug aus einer Gruppe von Fahrzeugen, die eine Anforderung zum Beitreten in eine Flotte eingeleitet haben. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Vergleichen der Fahrtroute aller Fahrzeuge aus der Gruppe von Fahrzeugen. Anschließend Bestimmen eines zweiten Fahrzeugs zum Bilden einer Flotte mit einem ersten Fahrzeug aus der Gruppe von Fahrzeugen zu bestimmen. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Übermitteln eines Vorschlags zum Bilden einer Flotte mit dem zweiten Fahrzeug an das erste Fahrzeug und das Bestimmen, ob das erste Fahrzeug den Vorschlag akzeptiert, und wenn ja, das Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug zum Beitreten in die Flotte. Anschließend umfasst das Verfahren das Übermitteln der Anweisungen zum Verbinden der Flotte mit dem ersten Fahrzeug.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass das Verfahren in verschiedenen Ausführungsformen Schritte enthält, die den Funktionen einer oder mehrerer der verschiedenen Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Systems entsprechen.
  • Figurenliste
  • Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:
    • 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines autonomen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
    • 2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Flottenbildungssystem mit einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen von 1 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
    • 3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein autonomes Antriebssystem gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
    • 4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Funktionen eines Flottenbildungssystems innerhalb eines Betriebssystems gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
    • Die 5A-D stellen Flussdiagramme dar, die das Bilden einer Flotte oder das Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen;
    • Die 6A-C veranschaulichen Beispiele für Fahrzeuge zum Bilden einer Flotte;
    • 7 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für Fahrzeuge zum Bilden einer Flotte;
    • 8 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für Fahrzeuge zum Bilden einer Flotte; und
    • 9 stellt ein Verfahren zum Bilden einer Flotte dar.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen beinhalten, einschließlich und ohne Einschränkung: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin in Form von funktionalen und/oder logischen Blockkomponenten und verschiedenen Verarbeitungsschritten beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl an Systemen eingesetzt werden können, und dass das hierin beschriebene System lediglich eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Der Kürze halber sind konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. Das Fahrzeug 10 beinhaltet im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16 und 18 sind jeweils mit dem Fahrgestell 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar gekoppelt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 10 ein autonomes Fahrzeug. Das autonome Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Fahrzeug, das automatisch gesteuert wird, um Passagiere und/oder eine Fracht von einem Ort zum anderen zu befördern. Das Fahrzeug 10 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. verwendet werden können. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das autonome Fahrzeug 10 ein sogenanntes Level-Vier oder Level-Fünf Automatisierungssystem. Ein Level-Vier-System zeigt eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe an, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung einzugreifen, reagiert. Ein Level-Fünf-System zeigt eine „Vollautomatisierung“ an und verweist auf die Vollzeitleistung eines automatisierten Fahrsystems aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können.
  • Wie dargestellt, beinhaltet das autonome Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Antriebssystem 20, ein Getriebesystem 22, ein Lenksystem 24, ein Bremssystem 26, ein Sensorsystem 28, ein Stellantriebsystem 30, mindestens einen Datenspeicher 32, mindestens eine Steuerung 34 und ein Kommunikationssystem 36. Das Antriebssystem 20 kann in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten. Das Getriebesystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung vom Antriebssystem 20 auf die Fahrzeugräder 16 und 18 gemäß den wählbaren Übersetzungsverhältnissen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 22 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Das Bremssystem 26 ist dazu konfiguriert, den Fahrzeugrädern 16 und 18 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Brake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme beinhalten. Das Lenksystem 24 beeinflusst die Position der Fahrzeugräder 16 und 18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
  • In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet der Datenspeicher 32 ein Kartenmodul, das der Steuerung 34 und dem autonomen Antriebssystem 70 (3) Kartendaten bereitstellt. In verschiedenen Ausführungsformen greift das Kartenmodul auf lokal gespeicherte Kartendaten und/oder Kartendaten eines entfernten Kartendatenanbieters zu. Der Kartendatenanbieter stellt beispielsweise Kartendaten über das Kommunikationssystem 36 zur Verfügung.
  • Das Sensorsystem 28 beinhaltet eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 40a-40n, die beobachtbare Zustände der äußeren Umgebung und/oder der inneren Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 erfassen. Die Sensorvorrichtungen 40a-40n können Radargeräte, LIDARe, globale Positionierungssysteme, optische Kameras, Wärmebildkameras, Ultraschallsensoren und/oder andere Sensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Stellgliedsystem 30 beinhaltet ein oder mehrere Stellgliedvorrichtungen 42a-42n, die ein oder mehrere Fahrzeugeigenschaften, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Getriebesystem 22, das Lenksystem 24 und das Bremssystem 26, steuern, sind aber nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen können die Fahrzeugmerkmale ferner Innen- und/oder Außenfahrzeugmerkmale, wie beispielsweise Türen, einen Kofferraum und Innenraummerkmale, wie z. B. Luft, Musik, Beleuchtung usw. (nicht nummeriert) beinhalten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Das Kommunikationssystem 36 ist dazu konfiguriert, Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2I“-Kommunikation), entfernte Systeme und/oder persönliche Vorrichtungen (in Bezug auf 2 näher beschrieben), zu übermitteln. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 36 dazu konfiguriert, über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) unter Verwendung des IEEE 802.11-Standards, über Bluetooth oder mittels einer mobilen Datenkommunikation zu kommunizieren. Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung werden jedoch auch zusätzliche oder alternative Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise ein dedizierter Nahbereichskommunikations-(DSRC)-Kanal, berücksichtigt. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden.
  • Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des autonomen Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen speichert die Datenspeichervorrichtung 32 definierte Karten der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Karten vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 2 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Karten durch das entfernte System zusammengesetzt und dem autonomen Fahrzeug 10 (drahtlos und/oder drahtgebunden) mitgeteilt und in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden. Wie ersichtlich, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein.
  • Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) unter mehreren Prozessoren verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes), ein Makroprozessor, eine Kombination derselben oder allgemein jede beliebige Vorrichtung zur Ausführung von Anweisungen. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während der Prozessor 44 ausgeschaltet ist. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 34 beim Steuern des autonomen Fahrzeugs 10 verwendet werden.
  • Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen umfasst. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese vom Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale an das Stellgliedsystem 30, um die Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 basierend auf der Logik, den Berechnungen, den Verfahren und/oder Algorithmen automatisch zu steuern. Obwohl in 1 nur eine Steuerung 34 dargestellt ist, können Ausführungsformen des autonomen Fahrzeugs 10 eine beliebige Anzahl an Steuerungen 34 beinhalten, die über ein geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Kombination von Kommunikationsmedien kommunizieren und zusammenwirken, um die Sensorsignale zu verarbeiten, Logiken, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen durchzuführen, und Steuersignale zu erzeugen, um die Funktionen des autonomen Fahrzeugs 10 automatisch zu steuern.
  • In einem Beispiel umfasst das autonome Fahrsystem ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) zum Betätigen der Bremse. Mit weiterem Bezug auf 2 in verschiedenen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug 10, das mit Bezug auf 1 beschrieben ist, für den Einsatz im Rahmen eines Taxi- oder Shuttle-Unternehmens in einem bestimmten geografischen Gebiet (z. B. einer Stadt, einer Schule oder einem Geschäftscampus, einem Einkaufszentrum, einem Vergnügungspark, einem Veranstaltungszentrum oder dergleichen) geeignet sein. So kann beispielsweise das autonome Fahrzeug 10 einem Flottenbildungssystem zugeordnet werden. 2 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform einer Betriebsumgebung, die im Allgemeinen bei 50 dargestellt ist und ein Flottenbildungssystem 52 beinhaltet, das, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen 10a-10n zugeordnet ist. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Betriebsumgebung 50 ferner eine oder mehrere Benutzervorrichtungen 54, die mit dem autonomen Fahrzeug 10 und/oder dem Flottenbildungssystem 52 über ein Kommunikationsnetzwerk 56 kommunizieren. Das Flottenbildungssystem 52 kann auch als Flottenmanagementsystem bezeichnet werden, das den gesamten Flottenbetrieb verwaltet, z. B. das Verwalten der Anforderungen der verschiedenen Fahrzeuge zum Beitritt in eine Flotte.
  • Das Flottenbildungssystem 52 ist ein System zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte. Das Flottenbildungssystem 52 umfasst eine Datenübertragungsschnittstelle 52a und eine Datenverarbeitungseinheit 52b. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist zum Ausführen von Funktionen und Schritten des Flottenbildungssystems 52 und zum Senden von Daten an und Empfangen von Daten von der Datenübertragungsschnittstelle 52a konfiguriert. Die Datenübertragungsschnittstelle ist dazu konfiguriert, mit dem Fahrzeug über das Kommunikationsnetzwerk 56 zu kommunizieren.
  • Das Kommunikationsnetzwerk 56 unterstützt die Kommunikation zwischen Geräten, Systemen und Komponenten, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt werden (z. B. über physische Kommunikationsverbindungen und/oder drahtlose Kommunikationsverbindungen). So kann beispielsweise das Kommunikationsnetzwerk 56 ein drahtloses Trägersystem 60 beinhalten, wie beispielsweise ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Mobilfunktürmen (nicht dargestellt), eine oder mehrere Mobilvermittlungsstellen (MSCs) (nicht dargestellt) sowie alle anderen Netzwerkkomponenten beinhalten, die zum Verbinden des drahtlosen Trägersystems 60 mit dem Festnetz erforderlich sind. Jeder Mobilfunkturm beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen verschiedener Mobilfunktürme mit den MSC verbunden sind, entweder direkt oder über Zwischenvorrichtungen, wie beispielsweise eine Basisstationssteuerung. Das Drahtlosträgersystem 60 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, beispielsweise digitale Technologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000), LTE (z. B. 4G LTE oder 5G LTE), GSM/GPRS oder andere aktuelle oder neu entstehende drahtlose Technologien. Andere Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen sind möglich und könnten mit dem Drahtlosträgersystem 60 verwendet werden. So könnten sich beispielsweise die Basisstation und der Mobilfunkturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Mobilfunkturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Mobilfunktürme bedienen, oder verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
  • Abgesehen vom Verwenden des Drahtlosträgersystems 60 kann ein zweites Drahtlosträgersystem in Form eines Satellitenkommunikationssystems 64 verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem autonomen Fahrzeug 10a-10n bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht dargestellt) und einer aufwärts gerichteten Sendestation (nicht dargestellt) erfolgen. Die unidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitenradiodienste beinhalten, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation empfangen werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer ausstrahlt. Die bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefondienste beinhalten, die den Satelliten verwenden, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 10 und der Station weiterzugeben. Die Satellitentelefonie kann entweder zusätzlich oder anstelle des Drahtlosträgersystems 60 verwendet werden.
  • Ein Festnetz-Kommunikationssystem 62 kann ein konventionelles Festnetz-Telekommunikationsnetzwerk beinhalten, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 60 mit dem entfernten Transportsystem 52 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz-Kommunikationssystem 62 ein Fernsprechnetz (PSTN) wie jenes sein, das verwendet wird, um festverdrahtetes Fernsprechen, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetz-Kommunikationssystems 62 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) oder Netzwerke, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder jeder Kombination davon implementiert sein. Weiterhin muss das entfernte Transportsystem 52 nicht über das Festnetz-Kommunikationssystem 62 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonausrüstung beinhalten, sodass sie direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie z. B. dem Drahtlosträgersystem 60, kommunizieren kann.
  • Obwohl in 2 nur eine Benutzervorrichtung 54 dargestellt ist, können Ausführungsformen der Betriebsumgebung 50 eine beliebige Anzahl an Benutzervorrichtungen 54, einschließlich mehrerer Benutzervorrichtungen 54 unterstützen, die das Eigentum einer Person sind, von dieser bedient oder anderweitig verwendet werden. Jede Benutzervorrichtung 54, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt wird, kann unter Verwendung einer geeigneten Hardwareplattform implementiert werden. In dieser Hinsicht kann das Benutzergerät 54 in einem gemeinsamen Formfaktor realisiert werden, darunter auch in: einen Desktop-Computer; einem mobilen Computer (z. B. einem Tablet-Computer, einem Laptop-Computer oder einem Netbook-Computer); einem Smartphone; einem Videospielgerät; einem digitalen Media-Player; einem Bestandteil eines Heimunterhaltungsgeräts; einer Digitalkamera oder Videokamera; einem tragbaren Computergerät (z. B. einer Smart-Uhr, Smart-Brille, Smart-Kleidung); oder dergleichen. Jede von der Betriebsumgebung 50 unterstützte Benutzervorrichtung 54 ist als computerimplementiertes oder computergestütztes Gerät mit der Hardware-, Software-, Firmware- und/oder Verarbeitungslogik realisiert, die für die Durchführung der hier beschriebenen verschiedenen Techniken und Verfahren erforderlich ist. So beinhaltet beispielsweise die Benutzervorrichtung 54 einen Mikroprozessor in Form einer programmierbaren Vorrichtung, die eine oder mehrere in einer internen Speicherstruktur gespeicherte Anweisungen beinhaltet und angewendet wird, um binäre Eingaben zu empfangen und binäre Ausgaben zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 ein GPS-Modul, das GPS-Satellitensignale empfangen und GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen erzeugen kann. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine Mobilfunk-Kommunikationsfunktionalität, sodass die Vorrichtung Sprach- und/oder Datenkommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 56 unter Verwendung eines oder mehrerer Mobilfunk-Kommunikationsprotokolle durchführt, wie hierin erläutert. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine visuelle Anzeige, wie zum Beispiel ein grafisches Touchscreen-Display oder eine andere Anzeige.
  • Das Flottenbildungssystem 52 beinhaltet ein oder mehrere Backend-Serversysteme, die an dem speziellen Campus oder dem geografischen Standort, der vom Flottenbildungssystem 52 bedient wird, Cloud-basiert, netzwerkbasiert oder resident sein können. Das Flottenbildungssystem 52 kann mit einem Live-Berater, einem automatisierten Berater oder einer Kombination aus beidem besetzt sein. Das Flottenbildungssystem 52 kann mit den Benutzervorrichtungen 54 und den autonomen Fahrzeugen 10a-10n kommunizieren, um Fahrten zu planen, autonome Fahrzeuge 10a-10n zu entsenden und dergleichen. In verschiedenen Ausführungsformen speichert das Flottenbildungssystem 52 Kontoinformationen, wie zum Beispiel Teilnehmerauthentisierungsdaten, Fahrzeugprofilkennzeichen, Profilaufzeichnungen, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen.
  • Gemäß einem typischen Anwendungsfall-Arbeitsablauf kann ein registrierter Benutzer des Flottenbildungssystems 52 über die Benutzervorrichtung 54 eine Fahrtanforderung erstellen. Die Fahrtanforderung gibt typischerweise den gewünschten Abholort des Fahrgastes (oder den aktuellen GPS-Standort), den gewünschten Zielort (der einen vordefinierten Fahrzeugstopp und/oder ein benutzerdefiniertes Passagierziel identifizieren kann) und eine Abholzeit an. Das Flottenbildungssystem 52 empfängt die Fahrtanforderung, verarbeitet die Anforderung und sendet ein ausgewähltes der autonomen Fahrzeuge 10a-10n (wenn und sofern verfügbar), um den Passagier an dem vorgesehenen Abholort und zu gegebener Zeit abzuholen. Das Flottenbildungssystem 52 kann zudem eine entsprechend konfigurierte Bestätigungsnachricht oder Benachrichtigung an die Benutzervorrichtung 54 erzeugen und senden, um den Passagier zu benachrichtigen, dass ein Fahrzeug unterwegs ist. Im Rahmen der Fahranforderung kann der registrierte Benutzer auch eine Anforderung zum Bilden einer Flotte mit anderen Fahrzeugen einleiten. Das Flottenbildungssystem 52 empfängt die Anforderung des registrierten Benutzers und verwaltet den Flottenbildungsprozess mit anderen Fahrzeugen, die Funktionen umfassen, wie beispielsweise die Analyse von Fahrtrouten von Fahrzeugen, die sich dieselbe oder teilweise dieselbe Fahrtroute teilen.
  • Wie ersichtlich, bietet der hierin offenbarte Gegenstand bestimmte verbesserte Eigenschaften und Funktionen für das, was als ein standardmäßiges oder autonomes Fahrzeug 10 und/oder ein Flottenbildungssystem 52 betrachtet werden kann. Zu diesem Zweck kann ein Flottenbildungssystem modifiziert, erweitert oder anderweitig ergänzt werden, um die nachfolgend näher beschriebenen zusätzlichen Funktionen bereitzustellen.
  • Gemäß verschiedener Ausführungsformen realisiert die Steuerung 34 ein autonomes Antriebssystem (ADS) 70, wie in 3 dargestellt. Das heißt, dass geeignete Soft- und/oder Hardwarekomponenten der Steuerung 34 (z. B. der Prozessor 44 und das computerlesbare Speichermedium 46) verwendet werden, um ein autonomes Antriebssystem 70 bereitzustellen, das in Verbindung mit dem Fahrzeug 10 verwendet wird.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können die Anweisungen des autonomen Antriebssystems 70 je nach Funktion oder System gegliedert sein. Das autonome Antriebssystem 70 kann beispielsweise, wie in 3 dargestellt, ein Sensorfusionssystem 74, ein Positioniersystem 76, ein Lenksystem 78 und ein Fahrzeugsteuerungssystem 80 beinhalten. Wie ersichtlich ist, können die Anweisungen in verschiedenen Ausführungsformen in beliebig viele Systeme (z. B. kombiniert, weiter unterteilt usw.) gegliedert werden, da die Offenbarung nicht auf die vorliegenden Beispiele beschränkt ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen synthetisiert und verarbeitet das Sensorfusionssystem 74 Sensordaten und prognostiziert Anwesenheit, Lage, Klassifizierung und/oder Verlauf von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungen kann das Sensorfusionssystem 74 Informationen von mehreren Sensoren beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kameras, LIDARs, Radars und/oder eine beliebige Anzahl anderer Arten von Sensoren. Das Sensorfusionssystem 74 kann auch als Computer-Visionssystem bezeichnet werden, da es die Visualisierung von Eingängen mehrerer Sensoren ermöglicht.
  • Das Positioniersystem 76 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Position (z. B. eine lokale Position in Bezug auf eine Karte, eine exakte Position in Bezug auf die Fahrspur einer Straße, Fahrzeugrichtung, Geschwindigkeit usw.) des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Umgebung zu ermitteln. Das Leitsystem 78 verarbeitet Sensordaten zusammen mit anderen Daten, um eine Strecke zu ermitteln, dem das Fahrzeug 10 folgen soll. Das Fahrzeugsteuerungssystem 80 erzeugt Steuersignale zum Steuern des Fahrzeugs 10 entsprechend der ermittelten Strecke.
  • In verschiedenen Ausführungsformen implementiert die Steuerung 34 maschinelle Lerntechniken, um die Funktionalität der Steuerung 34 zu unterstützen, wie z. B. Merkmalerkennung/Klassifizierung, Hindernisminderung, Routenüberquerung, Kartierung, Sensorintegration, Boden-Wahrheitsbestimmung und dergleichen.
  • Das Fahrzeugsteuersystem 80 ist dazu konfiguriert, eine Fahrzeugsteuerungsausgabe an das Stellgliedsystem 30 zu übermitteln. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Stellglieder 42 eine Lenkkontrolle, eine Schaltkontrolle, ein Gaspedal oder eine Drosselsteuerung und eine Bremssteuerung. Die Lenksteuerung kann beispielsweise ein Lenksystem 24 steuern, wie in 1 dargestellt. Die Gangschaltsteuerung kann beispielsweise ein Getriebesystem 22 steuern, wie in 1 dargestellt. Die Drosselsteuerung kann beispielsweise ein Antriebssystem 20 steuern, wie in 1 dargestellt. Die Bremssteuerung kann beispielsweise das Radbremssystem 26 steuern, wie in 1 dargestellt.
  • Unter Bezugnahme auf 2 umfasst das Flottenbildungssystem eine Datenübertragungsschnittstelle 52a und eine Datenverarbeitungseinheit 52b. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist zum Senden von Daten an und Empfangen von Daten von der Datenübertragungsschnittstelle 52a konfiguriert. Die Datenverarbeitungseinheit ist zum Bestimmen einer Fahrtroute für jedes Fahrzeug einer Gruppe von Fahrzeugen 10a-10n konfiguriert, die eine Anforderung zum Eintreten in Flotte eingeleitet haben. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist zum Vergleichen der Fahrtroute aller Fahrzeuge 10a-10n der Gruppe von Fahrzeugen konfiguriert. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist konfiguriert, um ein zweites Fahrzeug 10b zum Bilden einer Flotte mit einem ersten Fahrzeug 10a aus der Gruppe von Fahrzeugen zu bestimmen. Die Datenübertragungsschnittstelle 52a ist konfiguriert, um dem ersten Fahrzeug 10a einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem zweiten Fahrzeug 10b zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob das erste Fahrzeug 10a den Vorschlag akzeptiert, und wenn ja, zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug 10a, um in die Flotte einzutreten. Die Datenübertragungsschnittstelle 52a ist konfiguriert, um die Anweisungen zum Beitreten in die Flotte an das erste Fahrzeug 10a zu übermitteln.
  • Wie in 2 veranschaulicht, ist die Datenübertragungsschnittstelle 52a konfiguriert, um Daten an die Gruppe der Fahrzeuge 10a-10n zu senden und Daten von der Gruppe der Fahrzeuge 10a-10n über das Kommunikationsnetzwerk 56 zu empfangen. Die vorstehend beschriebene Benutzeroberfläche 54 ist entweder im Fahrzeug 10 (z. B. in einer Monitoranzeige des Fahrzeugs) angeordnet und/oder ist ein Smartphone. Darüber hinaus kann die Benutzeroberfläche 54 durch eine Anwendung erleichtert werden, die zum Beispiel auf der Monitoranzeige und/oder dem Smartphone installiert ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um das zweite Fahrzeug 10b basierend auf einer gleichen oder teilweise gleichen Route innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens zu bestimmen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um einen Startpunkt für das erste Fahrzeug 10a zu bestimmen, an dem der Flotte beigetreten werden soll, und um einen Zeitpunkt für das erste Fahrzeug 10a festzulegen, wann es in die Flotte aufgenommen werden soll. Dies erfolgt beispielsweise zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug 10a in Bezug auf das Beitreten in die Flotte.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um eine Position für das erste Fahrzeug 10a in der Flotte zu bestimmen. Dies erfolgt beispielsweise zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug 10a in Bezug auf das Beitreten in die Flotte.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um die Anzahl der Fahrzeuge in der Flotte zu bestimmen und eine Position für jedes Fahrzeug in der Flotte zu bestimmen. Die Datenübertragungsschnittstelle 52a ist konfiguriert, um jedem Fahrzeug seine Position in der Flotte zu übermitteln. Dies erfolgt beispielsweise ferner zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug 10a in Bezug auf das Beitreten in die Flotte.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um eine anfängliche Reichweite und/oder eine anfängliche Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs ohne Beitritt zur Flotte zu bestimmen und eine neue Reichweite und/oder eine neue Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs für verschiedene Positionen des ersten Fahrzeugs in der Flotte zu berechnen. Darüber hinaus ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um eine neue Reichweite und/oder eine neue Energieeffizienz für jedes der anderen Fahrzeuge für verschiedene Positionen des ersten Fahrzeugs 10a in der Flotte zu berechnen und zu bestimmen, ob die anfängliche Reichweite und/oder die anfängliche Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs 10a ausreichend ist, um ein Ziel seiner Fahrtroute zu erreichen, und wenn nicht, um eine Position des ersten Fahrzeugs 10a in der Flotte mit weniger Energieverbrauch anzugeben, ohne der Flotte beizutreten, um die Reichweite und/oder die Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs 10a zu erhöhen. Eine Position mit geringerem Energieverbrauch kann aufgrund der günstigen aerodynamischen Bedingungen dieser Position eine Position zwischen zwei Fahrzeugen in der Flotte sein. Im Gegensatz dazu können die erste und die letzte Position in Bezug auf die aerodynamischen Bedingungen und damit die Positionen in der Flotte, an denen Fahrzeuge mehr Energie verbrauchen, weniger vorteilhaft sein. Darüber hinaus kann das System 52 die Art der Fahrzeuge in der Flotte (z. B. ein Auto oder ein LKW) bestimmen. Dies kann sich auch auf die Positionierung der Fahrzeuge in der Flotte auswirken, da ein hinter einem LKW positioniertes Fahrzeug eine Position mit noch besseren aerodynamischen Bedingungen erreicht (siehe 7).
  • Das Flottenbildungssystem 52 ist konfiguriert, um Anweisungen (z. B. Position in der Flotte, Fahrzeuggeschwindigkeit, Zeitpunkt für das Beitreten zur Flotte usw.) an das autonome Antriebssystem (ADS) 70 jedes Fahrzeugs zu senden, das der Flotte beitritt. Wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, steuert das ADS 70 jedes Fahrzeug, das bereit ist, der Flotte beizutreten, basierend auf den empfangenen Anweisungen des Flottenbildungssystems 52. Alternativ greift das Flottenbildungssystem 52 direkt auf das ADS 70 zu, um jedes einzelne Fahrzeug zum Bilden der Flotte zu steuern.
  • In verschiedenen Ausführungsformen (siehe 7 und 8) ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um vom ersten Fahrzeug 10a eine Kompensationsmenge anzufordern, zum Positionieren an der angegebenen Position. In einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug 10a eine Kompensation oder einen Anreiz basierend auf seinem Beitrag zur gesamten Flotteneffizienz erhalten. Die Datenübertragungsschnittstelle 52a ist konfiguriert, um ein Kompensationsangebot an mindestens eines der anderen Fahrzeuge an einer Position mit einem höheren Energieverbrauch zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob das mindestens eine Fahrzeug der anderen Fahrzeuge das Angebot akzeptiert, und wenn ja, ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um dann eine Kompensation vom ersten Fahrzeug 10a an das mindestens eine der anderen Fahrzeuge basierend auf dem Kompensationsangebot einzuleiten. Dadurch informiert die Datenverarbeitungseinheit 52b das Fahrzeug 10a, wenn es einen Anreiz erhält oder eine Kompensation leistet und unterstützt den Austausch zwischen allen Flottenmitgliedern. Der Energieeffizienzvorteil ist möglicherweise nicht für alle Fahrzeuge der Flotte einheitlich. Eine Optimierung der Energieeffizienz einer Flotte kann sich nachteilig auf die Energieeffizienz eines einzelnen Fahrzeugs auswirken. Dies bewirkt, dass das System 52 die kollaborative Energieeffizienz und das Reichweitenmanagement monetarisiert und fördert, indem es Fahrzeuge kompensiert, die den maximalen Nutzen des Fahrens in der Flotte nicht erkennen. In einem weiteren Beispiel basiert das Kompensationsangebot auf Energieeffizienz, Nutzlastoptimierung, Routenplanung und Fahrzeit. Mit anderen Worten, das Kompensationsverfahren kann auf verschiedene Weise verwaltet werden. Zunächst wird eine Kompensation von einem Fahrzeug (z. B. dem Fahrzeug 10a) zu einem anderen Fahrzeug (z. B. einem der anderen Fahrzeuge) angeboten. Der Kompensationsbetrag oder der Anreiz kann sich auf vorab festgelegte Kriterien stützen (z. B. Energiewert, Zeit, Ort usw.). Das System übernimmt und/oder berechnet die vorab festgelegten Kriterien basierend auf der individuellen Fahrtroute, den Präferenzen, dem Kalender usw. jedes Fahrzeugs. Der Energiewert kann eine Funktion mehrerer Faktoren sein (reine Energiekosten, Anforderungen an die Fahrtstrecke, Zeit zum Laden/Tanken, Standort der Lade-/Kraftstoffoptionen usw.).
  • Wenn das mindestens eine Fahrzeug der anderen Fahrzeuge das Angebot in verschiedenen Ausführungsformen nicht akzeptiert, ist die Datenverarbeitungseinheit 52b so konfiguriert, dass sie dann ein drittes Fahrzeug 10c mit einer Route bestimmt, die sich von der Route des ersten Fahrzeugs 10a unterscheidet. Die Datenübertragungsschnittstelle 52a ist konfiguriert, um dann mit dem ersten Fahrzeug 10a einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem dritten Fahrzeug 10c zu übermitteln und mit dem dritten Fahrzeug 10c einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem ersten Fahrzeug 10a zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit 52b ist konfiguriert, um eine Kompensationsmenge vom ersten Fahrzeug 10a anzufordern, um mit dem dritten Fahrzeug 10c eine Flotte zu bilden, und um zu bestimmen, ob das dritte Fahrzeug 10c das Angebot akzeptiert, und wenn ja, um dann Anweisungen für das erste Fahrzeug 10a und das dritte Fahrzeug 10c festzulegen, wie die Flotte gebildet werden soll. Die Datenübertragungsschnittstelle 52a ist konfiguriert, um die Anweisungen zum Bilden der Flotte an das erste Fahrzeug 10a und das dritte Fahrzeug 10c zu übermitteln. Mit anderen Worten, dem dritten Fahrzeug 10c kann eine Entschädigung für die Annahme einer Umleitung zum Bilden einer Flotte mit dem ersten Fahrzeug gewährt werden.
  • In verschiedenen Ausführungsformen, wenn die anfängliche Reichweite und/oder eine anfängliche Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs 10a ausreichend ist, um das Ziel seiner Fahrtroute zu erreichen, ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um einen individuellen Energieverbrauch für jedes Fahrzeug für verschiedene Positionen in der Flotte zu berechnen und einen durchschnittlichen Flottenverbrauch basierend auf dem individuellen Energieverbrauch für jedes Fahrzeug zu berechnen. Weiterhin ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um die Position jedes Fahrzeugs basierend auf dem individuellen Energieverbrauch in Bezug auf den durchschnittlichen Flottenverbrauch auszuwählen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Datenverarbeitungseinheit 52b konfiguriert, um für jedes Fahrzeug den Bestimmungsort, die erforderliche Ankunftszeit und/oder das Fahrzeugprofil zu empfangen und diese Daten jedes Fahrzeugs miteinander zu vergleichen. Dies erfolgt beispielsweise zum Vergleichen der Fahrtroute aller Fahrzeuge der Gruppe der Fahrzeuge.
  • Der Begriff „autonom“ bedeutet, dass das Fahrzeug die Bewegung autark, d. h. ohne menschliches Eingreifen, oder halbautomatisch, d. h. mit einigen menschlichen Interaktionen während der Bewegung des Fahrzeugs durchführt.
  • 4 stellt ein Funktionsblockdiagramm dar, um die Funktionen des Flottenbildungssystems 52 innerhalb des Betriebssystems 50 auf einer übergeordneten Ansicht zu veranschaulichen. Block 400 veranschaulicht beispielsweise einen Benutzer, der eine Route definiert (z. B. Zielzeiten und -orte, Route usw.).
  • Bei Block 402 definiert der Benutzer einen Zeitwert ($/Minute). So definiert beispielsweise der Benutzer den Zeitwert bis zum Ziel (d. h. $5/Min. vor/nach dem Termin). In einem Beispiel bedeutet dies, dass der Benutzer die Kosten ausdrückt, die er bereit ist zu akzeptieren, wenn er später als geplant am Ziel ankommt, z. B. kann der Benutzer ein Umleitungsangebot zum Bilden einer Flotte mit dem ersten Fahrzeug unterbreiten, siehe beispielsweise 7 und 8. In einem weiteren Beispiel kann der Benutzer ein Angebot zum Beitreten in eine Flotte an einer gewünschten Position mit einer Flottenfahrgeschwindigkeit unterbreiten, die es dem Benutzer ermöglicht, früher am Ziel des Benutzers anzukommen. Das bedeutet beispielsweise, dass der Benutzer ein Angebot zum Beitreten in eine Flotte mit höherer Geschwindigkeit unterbreiten kann, um frühzeitig am Ziel anzukommen.
  • Bei Block 404 definiert der Benutzer einen Energieverbrauchswert, einschließlich aller Energiespeicherbegrenzungen und der verbleibenden Energieziele ($/Gallone, $/L, $/kWh, $/gCO2). Die Energieeffizienzkompensation kann auch mittels Fahrzeugprofil, Fahrtenverlauf, Route, Antriebseffizienz usw. geschätzt werden. In einem Beispiel bedeutet dies, dass der Benutzer die Kosten zum Ausdruck bringt, die der Benutzer bereit ist, für einen höheren Energieverbrauch zu akzeptieren, z. B. kann der Benutzer ein Angebot unterbreiten, in dem er akzeptiert, sich in Bezug auf die aerodynamischen Bedingungen an eine ungünstigere Position in der Flotte zu bewegen, siehe Beispiele in 7 und 8.
  • Bei Block 406 kann der Benutzer optional beliebige Offsets zum Wert der Energieverbrauchsberechnungen definieren, d. h. Werte als reine rationale Werte. Die „Werte, die nicht rein rational sind“, beziehen sich auf das Ziel der Menschen, den Bedarf zur Verringerung ihrer „Energiebilanz“, mehr als die ökonomische Betrachtungsweise vermuten lässt. So könnten beispielsweise Energiekosten von 0,12 $/kWh anfallen. Aber eine Person, die bereit ist, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren, könnte einen Ausgleich für zusätzliche 50 % (Anpassung des Energiewerts auf 0,18 $/kWh) schaffen, um eine stärkere persönliche/Flottenenergieeinsparung zu erreichen. Die Implikation in diesem Beispiel ist, dass die Person dann ihre Zeit weniger bewerten und die Gleichung der Flottenoptimierung durch diese nicht rein rationale Wertabschätzung beeinflussen würde. In einer Ausführungsform kann das System 52 auch Offsets definieren, wie beispielsweise Mitgliederrabatte, Preiserhöhungen usw.
  • Der Begriff „Benutzer“ bezieht sich auf einen Fahrgast des Fahrzeugs. Die Funktionen bei Block 402, 404 und 406 können über eine Benutzeroberfläche 54 initialisiert werden.
  • Das Fahrzeug 10 ist exemplarisch für jedes Fahrzeug der Gruppe der Fahrzeuge 10a-10n. Der Block 408 veranschaulicht eine Funktion mit der das Fahrzeug 10 zum Kommunizieren darüber konfiguriert ist, dass das Fahrzeug 10 auf einer Straße fährt oder in eine Straße einfährt. Der Block 410 veranschaulicht, dass das Fahrzeug zum Übermitteln von Parametern konfiguriert ist, wie beispielsweise dem definierten Zeitwert und dem definierten Energieverbrauchswert, an das Flottenbildungssystem 52. Zusätzlich ist das Fahrzeug 10 konfiguriert, um Fahrpläne und Einschränkungen an das Flottenbildungssystem 52 zu übermitteln.
  • Der Energieverbrauchswert kann auch als Energieeffizienz bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeug 10 ist so angepasst, dass es den Energieverbrauch oder die Energieeffizienz in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern bewertet. So ist beispielsweise das Fahrzeug 10 angepasst, um den Energieverbrauch basierend auf der Beladung des Fahrzeugs (z. B. Anzahl der Fahrgäste im Fahrzeug), Steigung/Gefälle, Beschleunigung/Verzögerung, Höhe, Temperatur und Feuchtigkeit zu bestimmen. Zudem ist das Fahrzeug 10 angepasst, um die Vorteile des Fahrens in einer Flotte in Abhängigkeit von der Position in der Flotte (z. B. beim Fahren als führendes Fahrzeug oder Nachfolgefahrzeug), der Geschwindigkeit der Flotte zu bestimmen. Weiterhin verfügt das Fahrzeug 10 über Kenntnisse des Fahrzeugs und der Fahrbahnbeschränkungen, wie beispielsweise Geschwindigkeitsbegrenzungen, Beschleunigungsbegrenzungen, Verzögerungsbegrenzungen usw. Wie vorstehend beschrieben, übermittelt das in Funktion 410 veranschaulichte Fahrzeug 10 diese Daten an das System 52.
  • Das Flottenbildungssystem 52 sammelt bei Block 412 die Daten der Fahrzeuge (z. B. den Zeit- und Energiewert) jedes Fahrzeugs auf der Straße.
  • Das Flottenbildungssystem 52 optimiert dann bei Block 414 die Positionen der Fahrzeuge in der Flotte (Flottenkonfiguration), Fahrwege und Fahrzeuggeschwindigkeiten, um den Wert zu maximieren oder Kosten zu minimieren. Das Flottenbildungssystem 52 weist Informationen über eine Energieinfrastruktur auf, d. h. Kraftstoff-/Ladestandorte, Kraftstoff-/Ladezeiten, Nutzungsvorhersagen. Darüber hinaus weist das Flottenbildungssystem 52 Kenntnisse über Fahrbahnen auf, d. h. zulässige Fahrgeschwindigkeiten, Steigungen/Gefälle, Ampel/Stopps, Parken. Weiterhin ist das Flottenbildungssystem 52 angepasst, um zu bestimmen, wann ein Fahrzeug eine Flotte ändert oder wann ein Fahrzeug der Flotte beitritt und sie verlässt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Fahrzeug so angepasst, dass es kontinuierlich abgetastet und mit anderen Fahrzeugen oder dem Koordinierungssystem (Flottenbildungssystem) verbunden werden kann, um zu ermitteln, ob eine bessere Flotte vorhanden ist, die basierend auf dem individuellen und gesellschaftlichen Nutzen oder Flottennutzen beigetreten werden kann. Dies bedeutet auch, dass das/die Fahrzeug(e) und/oder System auch die mit dem Wechsel von einer Flotte zur anderen verbundene Strafe verstehen müssen (potenzielle Zeit- und Energiestrafen). Durch die Verwendung der wertorientierten Kriterien zur Kompensation von Energie und Zeit stimmen die individuellen/flottenbezogenen/nicht-rationalen Leistungen überein.
  • Nach der Optimierung bei Block 414 teilt das Flottenbildungssystem jedem Fahrzeug, das bereit ist, eine Flotte zu bilden, bei Block 416 die Anweisungen zum Bilden einer Flotte mit (z. B. die Zeit für den Beitritt zur Flotte, den Standort, an dem der Flotte beigetreten werden soll, den Gesamtfahrweg, die Fahrzeuggeschwindigkeit usw.). Schließlich sammelt und verteilt das Flottenbildungssystem 52 bei Block 418 Gebühren für die Kompensation der Fahrzeuge im Fuhrpark, d. h. Gelder/Kredite und/oder andere als wertbasierte Kompensation. Auf diese Weise implementiert das Flottenbildungssystem 52 eine Kompensationsmethodik, indem es Mittel basierend auf dem relativen Nutzen für jedes Fahrzeug einer Gruppe von Fahrzeugen zum Beitreten und/oder Bilden einer Flotte verteilt.
  • Der Pfeil 420 bedeutet, dass das Flottenbildungssystem 52 konfiguriert ist, um in einem dynamischen Prozess eine Flotte zu bilden, d. h. dass das Flottenbildungssystem 52 für jede Änderung der Flotte offen ist, entweder durch Verlassen der Flotte oder durch Änderung der Ziele von Fahrzeugen oder durch Einleiten einer Anforderung zum Beitritt zur Flotte (z. B. in Bezug auf die Blöcke 555 und 557 in 5C). Darüber hinaus können die Fahrzeuge Gebühren für die Entschädigung anbieten, gegenüberstellen oder ablehnen (z. B. unter Bezugnahme auf 8). Weiterhin können sich die Fahrzeuge entweder für eine schnellere, kostengünstigere, kostenzeitoptimierte oder effiziente Fahrt entscheiden. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein erstes Fahrzeug, indem es einem zweiten Fahrzeug und anderen Fahrzeugen eine Kompensation anbietet, seine Fahrt entweder aus zeitsparender Sicht oder aus Gründen der Kosteneinsparung/Energieeinsparung usw. optimieren kann (z. B. die unter Bezugnahme auf 7 und 8 aufgeführten Beispiele).
  • Mit anderen Worten, das System 52 ist eine anreizbasierte Plattform, die es ermöglicht, vernetzte autonome Fahrzeuge, die in der Flotte fahren, durch Kompensation anderer nahegelegener Fahrzeuge zu ermöglichen, um die individuelle Energieeffizienz, die individuelle Fahrstrecke und/oder die Energieeffizienz der Flotte zu verbessern. Ein Benutzer oder Fahrzeug, das an die Flotte angebunden ist, profitiert von einer höheren Energieeffizienz, einer größeren Reichweite, reduzierten Betriebskosten und einer Ertragssteigerung. Das System bewirkt zudem, dass Verkehrsstaus reduziert und die Auslastung der verfügbaren Transportressourcen optimiert werden kann.
  • 5A stellt ein Flussdiagramm dar, das einen exemplarischen Prozess des Flottenbildungssystems 52 veranschaulicht, das die Routenoptionen zur Erstellung einer Liste potenzieller Flotten, die die gleiche oder teilweise die gleiche Route teilen, veranschaulicht.
  • Bei Block 500 definiert der Benutzer eine Fahrtroute, wie bereits unter 4 beschrieben.
  • Bei Block 502 wird der Zeitwert (z. B. $/Minute) vom Benutzer festgelegt. Dies bedeutet einen Kostenaufwand. In einem Beispiel definiert der Benutzer diesen Wert während einer Fahrzeug-Setup/Fahrt-Initialisierung. In einem anderen Beispiel wird der Zeitwert basierend auf einem Benutzerprofil und dem Kalender des Benutzerprofils geschätzt. Weiterhin wird der Energieverbrauchswert (z. B. $/Gallonen, $/L$/Kwh, $/gCO2) für das Fahrzeug (auch als verbundenes autonomes Fahrzeug, CAV bezeichnet) ermittelt. In einem Beispiel schätzt das Fahrzeug 10 diesen Wert basierend auf den Energiespeichergrenzen und den verbleibenden Energiezielen, wie sie mit Bezug auf 4 beschrieben wurden. Der Zeitkompensationswert kann entweder benutzerdefiniert oder vom System 52 geschätzt werden. Die Zeitkompensation kann unter Verwendung der Benutzerhistorie der akzeptierten Zeitkompensationsangebote oder Ereignis-/Routenelemente geschätzt werden. So kann beispielsweise der Benutzer bereit sein, einen niedrigeren Zeitwert zu akzeptieren, wenn die Tour-Erweiterung es ihm ermöglicht, den Film/das Spiel, das er während der Tour sehen könnte, abzuschließen. Ebenso kann ihre Zeitkompensation hoch sein, wenn sie ihren Bestimmungsort erreichen müssen, um einen Flug zu erreichen. Da das System 52 Zugriff auf Benutzerprofile, Kontakte und Kalender haben kann, hat es die Möglichkeit, den optimalen Wert zu bestimmen, um den Benutzer bei einer Verlängerung der Fahrzeit zu kompensieren. Das Benutzerprofil kann auch die Kompensationshistorie beinhalten, beispielsweise kann System 52 frühere vom Benutzer akzeptierte Zeitkompensationsangebote verwenden, um dem Benutzer das beste Kompensationsangebot anzuzeigen. Die Kosten für die Zeit können ressourcenbasiert, d.h. der reine Zeitwert des Benutzers (z. B. $1/min oder $2/min...) und/oder ereignisbasiert sein. Ereignisabhängige Kosten für die benötigte Zeit entstehen beispielsweise, wenn eine Person 5 Minuten früher am Bestimmungsort ankommen möchte oder einen Flug nehmen möchte und dafür einen Zuschlag erhält. In einem Beispiel kann diese Zeiteinstellung von der Person bei der Eingabe ihrer Fahrziele verwaltet werden, d. h. Ziel, Zielankunftszeit, Äquivalenzwert Ankunftszeitfenster (d. h. 10 min vorher hat den gleichen Wert wie die Zielankunftszeit) und Strafe/Wert, wenn sie außerhalb dieses Zielankunftszeitfensters liegt (z. B. 5 Min später gleich $10 Wertverlust, 10 Min später gleich $20 Wertverlust, 30 Min später gleich $200 Wertverlust, 5 Min früher gleich $5 Wertgewinn, 10 Min früher gleich $8 Wertgewinn).
  • Bei Block 504 empfängt das Flottenbildungssystem 52 die verschiedenen Ziele in Bezug auf Zeitwert, Energieverbrauch und andere Parameter von den Nutzern und bestimmt, ob es mehr als einen Nutzer mit unterschiedlichen Zielen gibt. Wenn ja, bestimmt das Flottenbildungssystem 52 oder das Fahrzeug (auch als verbundenes autonomes Fahrzeug, CAV bezeichnet) bei Block 506 beispielsweise einen durchschnittlichen Fahrzeitwert zum Bereitstellen einer Benutzerkompensation. Andernfalls leitet das erste Fahrzeug 10a bei Block 508 eine Anforderung zum Beitreten zum Flottenbildungssystem 52 ein, das als intelligentes Transportsystem (ITS) bezeichnet werden kann.
  • Das Flottenbildungssystem 52 ist so konfiguriert, dass es, veranschaulicht durch Block 510, auf den Bestimmungsort, die erforderliche Ankunftszeit, Sensordaten und das Fahrzeugprofil zugreifen kann. Dies kann eine temporäre fahrspezifische Berechtigung sein. Der Datenzugriff ist exemplarisch, jedoch nicht beschränkt auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein verfügbares Kraftstoff/Reichweitenverhältnis, eine Übersicht über die Pedalstellungen, ein aerodynamisches Profil, einen durchschnittlichen Energieverbrauch eines Fahrzeugs, ein Beschleunigungsprofil eines Fahrzeugs.
  • Anschließend misst das Flottenbildungssystem 52 bei Block 512 die Routenoptionen, um eine Flotte mit Fahrzeugen aufzubauen, die dieselbe oder teilweise dieselbe Route aufweisen. In einem Beispiel kann das Flottenbildungssystem 52 ein Angebot an Fahrzeuge senden, um eine Flotte mit einem ersten Fahrzeug zu bilden, das die gleiche oder teilweise die gleiche Route teilt. Das Flottenbildungssystem 52 bündelt die Anforderungen von Fahrzeugen, die eine Anforderung zum Bilden einer Flotte eingeleitet haben und die gleiche Route und jeden der definierten Werte in Bezug auf Zeit und Energieverbrauch von jedem der Fahrzeuge, die dieselbe Route nutzen. Infolgedessen konsolidiert das Flottenbildungssystem 52 eine Liste von Fahrzeugen, die eine potenzielle Flotte bilden können.
  • 5B veranschaulicht ein weiteres exemplarisches Flussdiagramm zum Ermitteln der Positionen von Fahrzeugen in der Flotte. 5B kann eine Fortsetzung des Flussdiagramms in 5A sein, wobei der Übergangspunkt mit ‚A‘ angegeben ist. Bei Block 514 ist das Flottenbildungssystem 52 konfiguriert, um eine erste Flotte auszuwählen. Bei Block 516 wählt das System 52 eine erste mögliche Konfiguration der Fahrzeuge innerhalb der ersten Flotte, d. h. die Position jedes aus der Gruppe von Fahrzeugen, die der ersten Flotte beitreten, und wählt ein erstes Fahrzeug mit der ersten möglichen Konfiguration bei Block 518 aus.
  • Bei Block 520 berechnet das Flottenbildungssystem 52 den Energieverbrauchswert, die erforderliche Reichweite, eine Fahrzeit, Betriebskosten und Betriebswerte, ein Fahrt- und Routenprofil, einen zu erwartenden Verkehr usw. für das erste Fahrzeug. Ein Gesamtkostenwert kann berechnet werden, indem die Energiekosten und die Zeitkosten sowie andere Kosten (z. B. Betriebs- und außerbetriebliche Kosten, Infrastrukturkosten, Mautgebühren, Wartungskosten, ITS-Systemgebühren usw.), wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, addiert werden. Die Energiekosten können durch die Summe mehrerer Parameter berechnet werden, wie beispielsweise ein Höhenprofil des ersten Fahrzeugs auf seiner Route, eine Geschwindigkeit der Flotte, der das erste Fahrzeug angehört, das Beschleunigungsprofil des ersten Fahrzeugs, die Position des ersten Fahrzeugs in der Flotte (z. B. des Führungsfahrzeugs), usw. Zur Beurteilung des Werts des ersten Fahrzeugs, das einer Flotte beitritt, und seiner möglichen Position in der Flotte berechnet das System 52 einen Gesamtwert, der die Kosten in einer Basiskonfiguration und die Kosten in einer Szenariokonfiguration vergleicht. Die Basislinienkonfiguration kann die erste mögliche Konfiguration bzw. eine erste Position des ersten Fahrzeugs sein. Die Szenariokonfiguration kann eine andere Flottenkonfiguration und eine andere Position des ersten Fahrzeugs sein. Dadurch kann der Gesamtwert die beste Position für das erste Fahrzeug in der Flotte bestimmen.
  • Bei Block 522 bestimmt das System 52, ob dies das letzte Fahrzeug der ersten Flotte ist, und wenn nein, wählt es das nächste Fahrzeug bei Block 524 aus und führt die Berechnung bei Block 520 erneut durch. Wenn ja, bestimmt das Flottenbildungssystem 52 bei Block 526, ob es innerhalb der ersten Flotte andere Konfigurationen geben kann, indem es die Fahrzeugpositionen neu anordnet und, wenn ja, eine zweite Flotte aus Block 528 auswählt. Wenn nein, bestimmt das Flottenbildungssystem 52, ob es eine andere Flotte gibt, die dieselbe oder eine teilweise gleiche Route teilt. Wenn ja, veranschaulicht durch Block 531, wählt das Flottenbildungssystem 52 eine nächste verfügbare Flotte aus und startet den Flussdiagrammprozess mit Block 516 erneut. Wenn nein, wird die erste Flotte ausgewählt, veranschaulicht durch Block 532.
  • 5C und 5D zeigen ein weiteres Flussdiagramm zur exemplarischen Veranschaulichung des Prinzips der Flottenbildung basierend auf dem Prinzip des Kompensationsangebots.
  • Bei Block 532 wird die erste Flotte ausgewählt, die auch der Ausgangspunkt von 5C ist. In einem weiteren Beispiel kann Block 532 auch einen Ausgangspunkt für eine Gruppe von Fahrzeugen veranschaulichen, die im Begriff sind, eine Flotte zu bilden, d. h. eine Flotte existiert noch nicht.
  • Bei Block 534 wird exemplarisch veranschaulicht, dass das Flottenbildungssystem bestimmt, ob die Reichweite des ersten Fahrzeugs 10a ohne Eintritt in die Flotte ausreichend ist, um die erforderliche Reichweite des ersten Fahrzeugs 10a zu erreichen.
  • Wenn nein, berechnet das Flottenbildungssystem 52 bei Block 536 ein Kompensationsangebot, d. h. eine Flottenbetriebsgebühr (z. B. den vorstehend beschriebenen Energiekostenwert), die vom ersten Fahrzeug an Fahrzeuge zu zahlen ist, die eine in Bezug auf die aerodynamischen Bedingungen ungünstigere Position in der Flotte einnehmen.
  • Darüber hinaus berechnet das System 52 bei Block 538 ein zusätzliches Kompensationsangebot, z. B. einen Zuschlag, wenn das erste Fahrzeug eine neue Route vorschlägt, welche die Fahrzeit und/oder die Fahrtkosten für die anderen Fahrzeuge der Flotte erhöht, die an das Fahrzeug t in der Flotte zu zahlen sind, das eine Flotte bildet, obwohl dies in Bezug auf die Fahrzeit ungünstiger sein kann. Auf diese Weise reduziert das erste Fahrzeug seinen Energieverbrauch, indem es der Flotte beitritt und eine Entschädigung für sie an die anderen Fahrzeuge der Flotte zahlt.
  • Bei Block 540, wenn mehr als eine Flotte vorhanden ist, kann das erste Fahrzeug beitreten, wobei das Flottenbildungssystem 52 die Flotten basierend auf einer Gesamtgebühr einordnet, d. h. einer Gebühr basierend auf der Flottenbetriebsgebühr und dem Zuschlag.
  • In einem Beispiel bestimmt das Flottenbildungssystem 52 bei Block 542, ob sich das erste Fahrzeug und die anderen Fahrzeuge in Bezug auf die Verwendung einer geschätzten festen Gebühr für das Kompensationsangebot einigen.
  • Wenn ja, ermittelt das System bei Block 544, ob das erste Fahrzeug 10a mit der Zahlung der geschätzten festen Gebühr einverstanden ist. Wenn nein, fährt das System 52 bei Block 546 mit einer nächsten Flottenkonfiguration der Flotte fort und startet wieder bei Block 542. Wenn das System 52 bei Block 542 bestimmt, dass die ersten Fahrzeuge und die anderen Fahrzeuge nicht mit der Verwendung der geschätzten festen Gebühr übereinstimmen, dann bestimmt das System 52 bei Block 548, ob andere Flotten an einer Auktion teilnehmen möchten und verwendet die geschätzte feste Gebühr als Grundlage. Das System 52 verwaltet die Auktion und meldet die Ergebnisse. Unter Bezugnahme auf 8 wird das Prinzip der Auktion näher beschrieben.
  • Bei Block 550, wenn entweder das erste Fahrzeug bei Block 544 die geschätzte feste Gebühr akzeptiert oder eine andere Flotte eine Vereinbarung mit dem ersten Fahrzeug bei Block 548 trifft, dann informiert das System 52 die Positionen jedes Fahrzeugs in der Flotte an das erste Fahrzeug und die anderen Fahrzeuge in der Flotte.
  • Bei Block 552 sammelt das System 52 alle Gebühren von den Nutzern/Fahrzeugen der Flotte und verteilt die Entschädigung auf die Fahrzeuge der Flotte, die Anspruch auf Entschädigung haben.
  • Unter Bezugnahme auf Block 534, wenn das System bestimmt, dass die Reichweite des ersten Fahrzeugs 10a ohne Beitritt zur Flotte ausreicht, um die erforderliche Reichweite des ersten Fahrzeugs zu erreichen, wählt das System 52 anschließend bei Block 554 eine Flottenkonfiguration mit dem sich verbindenden ersten Fahrzeug aus, die die größtmögliche Verbesserung eines Gesamtwerts für Energieverbrauchswert und Zeitwert für die Flotte darstellt. Ziel ist es, eine Flottenkonfiguration basierend auf dem besten Energieeffizienzwert auszuwählen, anstatt eine Flottenkonfiguration basierend auf der Erhöhung des Energieeffizienzwerts des ersten Fahrzeugs, wie in den Blöcken 536 und danach bis Block 552 dargestellt.
  • Bei Block 556 übermittelt das System die Flottenkonfiguration basierend auf Block 554 und die Route der Flotte an das erste Fahrzeug und die anderen Fahrzeuge der Flotte.
  • Bei Block 555 bestimmt das Flottenbildungssystem 52, ob eines der Fahrzeuge der Flotte sein Ziel erreicht. Wenn nein, bestimmt das Flottenbildungssystem 52 bei Block 557, ob es weitere Anforderungen eines anderen Fahrzeugs an die Flotte gibt, und wenn nein, kehrt das Flottenbildungssystem 52 zu Block 555 zurück. Dies veranschaulicht die dynamische Verarbeitung des bereits in 4 beschriebenen Flottenbildungssystems 52, d. h. das Flottenbildungssystem ist konfiguriert, um zu ermitteln, ob Änderungen in der Flotte vorliegen und ob es weitere mögliche Fahrzeuge gibt, die bereit sind, der Flotte beizutreten. Das Flottenbildungssystem 52 kann so konfiguriert werden, dass es dies wiederholend oder iterativ, z. B. in Zyklen von wenigen Sekunden bis wenigen Minuten, beispielsweise jede Sekunde oder alle drei bis fünf Sekunden bis zu einer oder zwei Minuten, je nach Szenario, ausführt.
  • Unter Bezugnahme auf 5D wählt das System 52 bei Block 558 das erste Fahrzeug in der Flottenkonfiguration basierend auf Block 554 aus.
  • Bei Block 560 bestimmt das System 52 beispielsweise, ob der Energieverbrauchswert des ersten Fahrzeugs gleich einem durchschnittlichen Flottenenergieverbrauchswert ist. Der durchschnittliche Flottenenergieverbrauchswert wird basierend auf dem individuellen Energieverbrauchswert jedes Fahrzeugs der Flottenkonfiguration basierend auf Block 556 berechnet. Wenn ja, fügt das System 52 bei Block 562 das ausgewählte erste Fahrzeug zu einem Fahrzeugpool hinzu, die möglicherweise keine Kompensation erhalten. Wenn nein, bestimmt das System 52 bei Block 564, ob der Energieverbrauchswert des ersten Fahrzeugs größer ist als ein durchschnittlicher Flottenenergieverbrauchswert. Wenn ja, fügt das System 52 bei Block 566 das erste Fahrzeug dem Fahrzeugpool der Flotte hinzu, die zum Kompensationsangebot beitragen, d. h. Fonds. Wenn nein, fügt das System 52 bei Block 568 das erste Fahrzeug dem Fahrzeugpool der Flotte hinzu, die eine Vergütung aus den Fonds erhalten.
  • Nach Block 566 bestimmt das Flottenbildungssystem bei Block 570a, ob das ausgewählte Fahrzeug in ein Mitgliedschaftsprogramm aufgenommen wird. Andernfalls wird bei Block 572a zusätzlich eine Nichtmitgliedsgebühr erhoben, die sich aus der Differenz zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch von Einzelnen und Flotten berechnen lässt. Wenn ja, wird bei Block 574a zusätzlich eine Mitgliedsgebühr erhoben, die sich aus der Differenz zwischen dem individuellen und dem durchschnittlichen Energieverbrauch der Flotte berechnen lässt.
  • Nach Block 568 bestimmt das Flottenbildungssystem bei Block 570b, ob das ausgewählte Fahrzeug in ein Mitgliedschaftsprogramm aufgenommen wird. Andernfalls wird bei Block 572b zusätzlich eine Nichtmitgliedsgebühr erhoben, die sich aus der Differenz zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch von Einzelnen und Flotten berechnen lässt. Wenn ja, wird bei Block 574a zusätzlich eine Mitgliedsgebühr erhoben, die sich aus der Differenz zwischen dem individuellen und dem durchschnittlichen Energieverbrauch der Flotte berechnen lässt.
  • Bei Block 576 bestimmt das System 52, ob das erste Fahrzeug das letzte Fahrzeug in der Flotte ist, und wenn nicht, wählt es bei Block 580 das nächste Fahrzeug in der Flotte aus, und startet die Verarbeitungsschritte bei Block 560 erneut, wie es für das erste Fahrzeug in der Flotte durchgeführt wurde. Wenn das System 52 bei den Blöcken 570a und 570b bestimmt, dass das letzte Fahrzeug ausgewählt ist, dann zieht das System 52 bei Block 578 eine Gebühr für die Entschädigung basierend auf einer vereinbarten Flottenkonfiguration der Fahrzeuge in der Flotte ab und sammelt die Gebühren aus dem Pool der zu den Fonds beitragenden Fahrzeuge und verteilt die Mittel auf den Pool von Fahrzeugen, die eine Entschädigung aus den Fonds erhalten
  • 6A bis 6C veranschaulicht einige exemplarische Konstellationen zum Bilden einer Flotte mit drei Fahrzeugen 10a, 10b, 10c.
  • 6A stellt ein Fahrzeug 10a mit einer Reichweite dar, die nicht mit der erforderlichen Reichweite übereinstimmt, beispielsweise um die nächste Ladestation zu erreichen, und ist daher bereit, eine hohe Gebühr bzw. Kompensation zu entrichten, um einer Flotte zur Verbesserung seiner Energieeffizienz beizutreten. Die Fahrzeuge 10b und 10c werden in einer bestehenden Flotte oder im Prozess zum Bilden einer Flotte verbunden. Das Fahrzeug 10a initiiert eine Anforderung, sich der Flotte anzuschließen und sich an einer Position in der Flotte mit einem niedrigeren Energieverbrauch zu positionieren, um seine Reichweite zu erhöhen. Das System 52 zieht für diese Anforderung ein Kompensationsangebot ab. Das Fahrzeug 10b nimmt das Angebot an und das Fahrzeug 10a befindet sich an der zweiten Position zwischen 10b und 10c. Das Fahrzeug 10c bleibt an der letzten Position der Flotte. Das Fahrzeug 10c empfängt keine Kompensation, da die Integration des Fahrzeugs 10a keine Auswirkung auf das Fahrzeug 10c hat, da das Fahrzeug 10c immer noch das letzte Fahrzeug ist. Mit anderen Worten, das Fahrzeug 10b erhält für die Annahme, ein führendes Fahrzeug in der Flotte zu sein, eine Entschädigung. Das Fahrzeug 10c kann auch eine Entschädigung vom Fahrzeug 10b zum Bilden der bestehenden Flotte erhalten haben.
  • 6B stellt die Fahrzeuge 10a, 10b und 10c dar, die in einer bestehenden Flotte fahren. In dieser Konstellation leitet das Fahrzeug 10a die bestehende Flotte und initiiert eine Aufforderung, die führende Position in seiner Flotte auf eine Position hinter dem Fahrzeug 10b zu ändern. So hat beispielsweise das Fahrzeug 10a seinen Plan geändert und möchte zu einem neuen Bestimmungsort fahren, der weiter entfernt ist, die Reichweite des Fahrzeugs 10a jedoch nicht ausreicht, um den neuen Bestimmungsort zu erreichen. Das Fahrzeug 10b nimmt ein Kompensationsangebot von Fahrzeug 10a an, und die Fahrzeuge 10a und 10b ändern ihre Positionen.
  • 6C stellt die Fahrzeuge 10a, 10b und 10c dar, die in einer bestehenden Flotte fahren. In diesem Beispiel initiiert das Fahrzeug 10a eine Anforderung, wenn das Fahrzeug 10b und das Fahrzeug 10c bereit sind, ihre Fahrtroute zu ändern oder ihre Fahrzeit zu erhöhen. Das Fahrzeug 10a schlägt ein Kompensationsangebot für das Fahrzeug 10b und das Fahrzeug 10c bei Umleitungen vor. Das Fahrzeug 10b und 10c nimmt das Kompensationsangebot des Fahrzeugs 10a für Umleitungen an und verbleibt in der gleichen Konfiguration. In einem weiteren Beispiel, das nicht dargestellt ist, könnte das Fahrzeug 10a zusätzlich ein Kompensationsangebot, wie unter Bezugnahme auf 6B beschrieben, vorschlagen.
  • 7 stellt ein Beispiel für ein Fahrzeug 10a mit variabler oder kilometerabhängiger Kompensation und entsprechendem Flussdiagramm zum Bilden einer Flotte mit dem Fahrzeug 10b und/oder 10c dar. In diesem Beispiel informiert das Fahrzeug 10a das System 52 mit der Benutzeroberfläche 54, dass es einer Flotte beitreten möchte. Das Fahrzeug 10a ist bereit, eine Kompensation anzubieten und teilt sie dem System mit, z. B. ist das Fahrzeug 10a bereit, bis zu 0,1 $/Meile für die nächsten 60 Autobahnmeilen (Block 700) zu zahlen, oder alternativ schlägt das System 52 ein Kompensationsangebot an das Fahrzeug 10a vor, das an die Fahrzeuge 10b und 10c zu zahlen ist. Das Fahrzeug 10b informiert auch das System 52 darüber, dass es eine Flotte bilden möchte, z. B. für die nächsten 50 Autobahnmeilen, gefolgt von 20 Meilen in der Stadt (Block 702). Fahrzeug 10c ist ein LKW und informiert das System 52 über das Bilden einer Flotte, z. B. durch die Definition einer Kompensation zum Bilden einer Flotte und als Führungsfahrzeug, z. B. $0,08/Meile für die nächsten 70 Autobahnmeilen (Block 704). Das System 52 leitet die Anforderung von Fahrzeug 10a an das Fahrzeug 10b und das Fahrzeug 10c weiter und schlägt eine Gebühr für ein Kompensationsangebot basierend auf dem Gewinn/Verlust der Energieeffizienz für jedes Fahrzeug 10b und 10c vor (Block 706). Anschließend akzeptiert das Fahrzeug 10c das Kompensationsangebot (Block 708). In einem nicht dargestellten Beispiel ist es möglich, dass das Fahrzeug 10c die vorgeschlagene Gebühr nicht akzeptiert und eine andere Gebühr für die Entschädigung vorschlägt. Fahrzeug 10b akzeptiert die vorgeschlagene Gebühr nicht und tritt nicht in die Flotte ein. Das Fahrzeug 10a verbindet sich mit dem Fahrzeug 10c und leitet eine Zahlung an das System 52 basierend auf der vorgeschlagenen Gebühr ein. Am Ende der Fahrt leitet das System 52 eine Zahlung an das Fahrzeug 10c (Block 710) ein. In diesem Beispiel kann das Fahrzeug 10a mehr an den LKW 10c als an das Fahrzeug 10b zahlen, da es durch das Bilden einer Flotte mit dem LKW 10c einen größeren Energiegewinn erzielt.
  • 8 stellt ein Beispiel für ein Fahrzeug 10a und ein entsprechendes Flussdiagramm zum Bilden einer Flotte mit einer Gruppe von Fahrzeugen 10b-10e dar.
  • In diesem Beispiel weist das Fahrzeug 10a eine Reichweite von z. B. 55 Meilen auf, die nicht ausreicht, um sein Ziel zu erreichen. So befindet sich beispielsweise die nächste Lade-/Tankstelle bei 60 Meilen, sodass das Fahrzeug 10a die Station nicht mit der vorhandenen Reichweite von 55 Meilen (Block 800) erreicht. Daher initiiert das Fahrzeug 10a über die Benutzeroberfläche 54 (z. B. über eine Anwendung, die auf einem Smartphone oder einer App für das Fahrzeug-Infotainmentsystem installiert ist; das Fahrzeug-Infotainmentsystem wird in 8 mit „GPS“ angezeigt, während es jede geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle sein kann, die konfiguriert ist, um eine Benutzereingabe zu empfangen), eine Anforderung an das System 52. Das System 52 ist konfiguriert, um mindestens ein zweites Fahrzeug zum Bilden einer Flotte zu bestimmen. Das System 52, wie mit Bezug auf 4 bis 6 beschrieben, ist konfiguriert, um eine Position des ersten Fahrzeugs in der Flotte mit geringerem Energieverbrauch zu bestimmen, um seine Reichweite zu erhöhen. In weiteren Beispielen kann das System 52 eine Flotte mit dem Fahrzeug 10a bestimmen, welche die Fahrt des Fahrzeugs 10a in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit usw. optimiert, wie auch unter Bezugnahme auf 4 bis 6 beschrieben. Das System 52 ist zum Berechnen und Anbieten einer Gebühr, z. B. $4+0,05/Meile, für die Kompensation einer ersten bestehenden Flotte zu berechnen und anzubieten, z. B. bestehend aus dem Fahrzeug 10b und dem Fahrzeug 10c zum Beitreten in die Flotte an einer Position mit weniger Energieverbrauch (Block 804). Parallel dazu ist das System 52 konfiguriert, um eine Gebühr für die Kompensation einer zweiten bestehenden Flotte zu berechnen und anzubieten, z. B. bestehend aus dem Fahrzeug 10d und dem Fahrzeug 10e (Block 806), z. B. $4+0,03/Meile. Die zweite bestehende Flotte kann der vom System 52 vorgeschlagenen Gebühr (Block 808) widersprechen, wobei das System 52 eine neue Gebühr basierend auf dem Gegenangebot der zweiten bestehenden Flotte bestimmen kann. Das System 52 kann die Gegenangebotsgebühr der bestehenden zweiten Flotte an das erste Fahrzeug 10a übermitteln. Daher ist das System 52 konfiguriert, um eine Auktion zwischen den Fahrzeugen oder bestehenden Flotten zu starten, um eine Vereinbarung zwischen den Fahrzeugen und den bestehenden Flotten zum Bilden einer Flotte zu finden. Dadurch kann das Fahrzeug 10a aus verschiedenen Gebühren für die Kompensation auswählen. In diesem Beispiel nimmt die erste bestehende Flotte das Angebot des Fahrzeugs 10a (Block 810) an und das Fahrzeug 10a tritt der ersten bestehenden Flotte bei und leitet eine Zahlung (Block 812) an das System 52 ein. Dadurch könnte das reichweitenbeschränkte Fahrzeug 10a einer Flotte beitreten, sodass es die nächste Ladestation erreichen kann.
  • 9 stellt ein Verfahren 900 zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte dar, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bei Schritt 902, Bestimmen einer Fahrtroute für jedes Fahrzeug aus einer Gruppe von Fahrzeugen, die eine Anforderung zum Beitreten zu einer Flotte eingeleitet haben. Bei Schritt 904 wird die Fahrtroute aller Fahrzeuge der Fahrzeuggruppe verglichen. Bei Schritt 906, Bestimmen eines zweiten Fahrzeugs zum Bilden einer Flotte mit einem ersten Fahrzeug aus der Gruppe von Fahrzeugen. Bei Schritt 908, Übermitteln eines Vorschlags an das erste Fahrzeug, um mit dem zweiten Fahrzeug eine Flotte zu bilden. Bei Schritt 910, Bestimmen, ob das erste Fahrzeug den Vorschlag akzeptiert, und wenn ja, bei Schritt 912 zu bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug, wie es in die Flotte eintreten kann. Bei 914, Übermitteln der Anweisungen zum Beitreten in die Flotte an das erste Fahrzeug.
  • Das Verfahren 900 kann Schritte umfassen, die den in Bezug auf 4 bis 8 beschriebenen Funktionen entsprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schritte des hierin beschriebenen Verfahrens von einem Prozessor ausgeführt werden können, beispielsweise von dem in 1 genannten Prozessor 44.
  • Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims (10)

  1. System zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte, wobei das System Folgendes umfasst: eine Datenübertragungsschnittstelle; eine Datenverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um Daten an die Datenübertragungsschnittstelle zu senden und Daten von dieser zu empfangen; worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um eine Fahrtroute für jedes einer Gruppe von Fahrzeugen zu bestimmen, die eine Anforderung zum Beitritt zu einer Flotte eingeleitet hat; worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um die Fahrtroute aller Fahrzeuge der Gruppe von Fahrzeugen zu vergleichen; worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um ein zweites Fahrzeug zu bestimmen, um eine Flotte mit einem ersten Fahrzeug aus der Gruppe der Fahrzeuge zu bilden; worin die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert ist, um dem ersten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem zweiten Fahrzeug zu übermitteln; worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob das erste Fahrzeug den Vorschlag akzeptiert; und wenn ja, um Anweisungen für das erste Fahrzeug zu bestimmen, wie der Flotte beigetreten werden kann; und worin die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert ist, um die Anweisungen zum Verbinden der Flotte mit dem ersten Fahrzeug zu übermitteln.
  2. System nach Anspruch 1, worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um das zweite Fahrzeug basierend auf einer gleichen oder teilweise gleichen Route innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens zu bestimmen.
  3. System nach Anspruch 1, worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um Bestimmen eines Startpunkts für das erste Fahrzeug, wobei der Flotte beigetreten werden soll; und Bestimmen eines Zeitpunkts für das erste Fahrzeug, wann es der Flotte beitreten soll, und Bestimmen einer Position für das erste Fahrzeug in der Flotte; und/oder Bestimmen der Anzahl der Fahrzeuge in der Flotte; Bestimmen einer Position für jedes Fahrzeug in der Flotte; und worin die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert ist, um jedem Fahrzeug seine Position in der Flotte zu übermitteln.
  4. System nach Anspruch 3, worin die Datenverarbeitungseinheit zum Bestimmen einer Position für das erste Fahrzeug in der Flotte konfiguriert ist, um eine anfängliche Reichweite und/oder eine anfängliche Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs ohne Beitritt zur Flotte zu bestimmen; Berechnen einer neuen Reichweite und/oder einer neuen Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs für verschiedene Positionen des ersten Fahrzeugs in der Flotte; Berechnen einer neuen Reichweite und/oder einer neuen Energieeffizienz für jedes der anderen Fahrzeuge für verschiedene Positionen des ersten Fahrzeugs in der Flotte; Bestimmen, ob die anfängliche Reichweite und/oder die anfängliche Energieeffizienz des ersten Fahrzeugs ausreicht, um einen Bestimmungsort seiner Fahrtroute zu erreichen, und falls nicht, dann Anzeigen einer Position des ersten Fahrzeugs in der Flotte mit einem geringeren Energieverbrauch als ohne Beitritt zur Flotte, um die Reichweite des ersten Fahrzeugs zu erhöhen.
  5. System nach Anspruch 4, worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um einen Kompensationsbetrag vom ersten Fahrzeug anzufordern, um an der angegebenen Position positioniert zu werden; worin die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert ist, um ein Kompensationsangebot an mindestens eines der anderen Fahrzeuge an einer Position mit höherem Energieverbrauch zu übermitteln; worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob das mindestens eine Fahrzeug der anderen Fahrzeuge das Angebot akzeptiert; und wenn ja, ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, um dann eine Kompensation vom ersten Fahrzeug an das mindestens eine der anderen Fahrzeuge basierend auf dem Kompensationsangebot einzuleiten.
  6. System nach Anspruch 5, worin, wenn das mindestens eine Fahrzeug der anderen Fahrzeuge das Angebot nicht akzeptiert, die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um dann ein drittes Fahrzeug mit einer von der Route des ersten Fahrzeugs abweichenden Route zu bestimmen; die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert ist, um dann dem ersten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem dritten Fahrzeug zu übermitteln; und dem dritten Fahrzeug einen Vorschlag zum Bilden einer Flotte mit dem ersten Fahrzeug zu übermitteln; worin die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um eine Kompensationsmenge vom ersten Fahrzeug anzufordern, um mit dem dritten Fahrzeug eine Flotte zu bilden; und um zu bestimmen, ob das dritte Fahrzeug das Angebot akzeptiert; und wenn ja, dann konfiguriert ist, um Anweisungen für das erste Fahrzeug und das dritte Fahrzeug zu bestimmen, wie die Flotte zu bilden ist, worin die Datenübertragungsschnittstelle konfiguriert ist, um die Anweisungen zum Bilden der Flotte an das erste Fahrzeug und das dritte Fahrzeug zu übermitteln.
  7. System nach Anspruch 4, worin wenn die anfängliche Reichweite des ersten Fahrzeugs ausreichend ist, um den Bestimmungsort seiner Fahrtroute zu erreichen, die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, um einen individuellen Energieverbrauch für jedes Fahrzeug für verschiedene Positionen in der Flotte zu berechnen; einen Flottendurchschnittsverbrauch basierend auf dem individuellen Energieverbrauch für jedes Fahrzeug zu berechnen; die Position jedes Fahrzeugs basierend auf dem individuellen Energieverbrauch in Bezug auf den Flottendurchschnittsverbrauch auszuwählen.
  8. System nach Anspruch 1, worin die Datenverarbeitungseinheit zum Vergleichen der Fahrtroute aller Fahrzeuge der Gruppe von Fahrzeugen konfiguriert ist, um den Bestimmungsort, die erforderliche Ankunftszeit und/oder das Fahrzeugprofil für jedes Fahrzeug zu empfangen; und Vergleichen dieser Daten der einzelnen Fahrzeuge miteinander.
  9. Verfahren zum Bilden einer Flotte und zum Positionieren von Fahrzeugen in der Flotte, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen einer Fahrtroute der einzelnen Fahrzeuge aus einer Gruppe von Fahrzeugen, die eine Anforderung zum Beitreten in eine Flotte eingeleitet haben, durch einen Prozessor; Vergleichen der Fahrtroute aller Fahrzeuge aus der Gruppe von Fahrzeugen durch einen Prozessor; Bestimmen eines zweiten Fahrzeugs durch einen Prozessor, um eine Flotte mit einem ersten Fahrzeug aus der Gruppe der Fahrzeuge zu bilden; Übermitteln eines Vorschlags an das erste Fahrzeug, um eine Flotte mit dem zweiten Fahrzeug zu bilden; Bestimmen, durch einen Prozessor, ob das erste Fahrzeug den Vorschlag akzeptiert; wenn ja, dann Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug durch einen Prozessor, wie der Flotte beigetreten werden kann; Übermitteln der Anweisungen, wie die Flotte mit dem ersten Fahrzeug verbunden werden kann.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, worin der Schritt zum Bestimmen eines zweiten Fahrzeugs, um eine Flotte mit dem ersten Fahrzeug zu bilden, Folgendes umfasst: Bestimmen eines zweiten Fahrzeugs mit gleicher oder teilweise gleicher Route innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens; und worin der Schritt zum Bestimmen von Anweisungen für das erste Fahrzeug, wie es der Flotte beitreten kann, Folgendes umfasst: Bestimmen eines Startpunkts für das erste Fahrzeug, an dem der Flotte beigetreten werden soll; Bestimmen eines Zeitpunkts zu dem das erste Fahrzeug der Flotte beitreten soll.
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