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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren, mit denen Fahrzeuge, z.B. zum Parken und/oder in fahrbeschränkten Zonen, bewegt werden können.
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Bereits heute stellt das Parken von Fahrzeugen in Innenstädten eine große Herausforderung dar, und es ist zu erwarten, dass das Parkplatzangebot in den Innenstädten in Zukunft weiter sinken wird. Des Weiteren weisen Städte Einfahrbeschränkungen für unterschiedliche Typen von Fahrzeugen auf, insbesondere um die Abgasbelastung zu reduzieren. Beispielsweise ist zu erwarten, dass in Zukunft ein Fahren in Innenstädten nur noch mit einem rein elektrischen Betrieb zugelassen sein wird. Des Weiteren ist zu erwarten, dass es Zonen geben wird, in die nur Fahrzeuge einfahren dürfen, die eine Befähigung zum automatisierten bzw. autonomen Fahren innerhalb der jeweiligen Zone besitzen. Diese Zonen können z.B. Innenstädte sein, oder Streckenabschnitte in Megacities sein oder Autobahnen, Schnellstraßen, Zubringer, etc. sein.
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Rein elektrisch fahrende Fahrzeuge und vollautomatisiert und/oder autonom fahrende Fahrzeuge, die z.B. selbständig einen Parkplatz suchen können, sind bekannt. Es ist jedoch zu erwarten, dass über einen relativ langen Übergangszeitraum weiterhin Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und/oder manuell geführte Fahrzeuge verwendet werden.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Fahrer eines herkömmlichen Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor und/oder mit manueller Führung und/oder mit begrenztem Automatisierungsgrad, bei der Bewegung des Fahrzeugs zu unterstützen, insbesondere in einer Zone des Straßennetzes, die in Bezug auf das Fahren und/oder das Parken des Fahrzeugs eine Beschränkung aufweist.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Transportsystem für Kraftfahrzeuge (insbesondere für (mehrspurige) Personenkraftwagen) in einem Straßennetz beschrieben. Die Kraftfahrzeuge können z.B. eine Länge zwischen 2 und 5 Metern und/oder ein Gewicht (z.B. ein DIN-Gewicht) zwischen 1 und 3 Tonnen aufweisen. Das Transportsystem umfasst zumindest ein fahrerlos fahrendes Transportfahrzeug, das eingerichtet ist, ein Kraftfahrzeug, insbesondere innerhalb einer Zone des Straßennetzes, zu bewegen. Zu diesem Zweck kann das Transportfahrzeug eine Ladefläche aufweisen, auf die ein zu transportierendes Kraftfahrzeug geladen werden kann, um das Kraftfahrzeug zu bewegen. Das Transportfahrzeug kann insbesondere ein Transport-Kraftfahrzeug sein.
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Die Zone des Straßennetzes kann ein Teilbereich des (öffentlichen) Straßennetzes sein, in dem ein oder mehrere Beschränkungen in Bezug auf das Fahren und/oder das Abstellen von Kraftfahrzeugen vorliegen können. Beispielsweise kann es in der Zone unzulässig sein, ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor zu betreiben. Dabei kann es ggf. auch unzulässig sein, ein PHEV (Plug-In Hybrid) Fahrzeug zumindest teilweise verbrennungsmotorisch zu betreiben. Alternativ oder ergänzend kann es ggf. in der Zone unzulässig sein, ein Kraftfahrzeug zu parken. Alternativ oder ergänzend kann es ggf. in der Zone unzulässig sein, ein Kraftfahrzeug manuell zu führen. Die Zone kann z.B. ein bestimmter Bereich (etwa die Innenstadt) einer Stadt sein.
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Das Transportsystem umfasst eine Steuereinheit (z.B. einen (zentralen) Server und/oder eine Mehrzahl von (dezentralen) Recheneinheiten). Die Steuereinheit kann (zumindest teilweise) Teil eines zu transportierenden Kraftfahrzeugs und/oder eines Transportfahrzeugs sein.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass ein bestimmtes Kraftfahrzeug (insbesondere innerhalb der Zone des Straßennetzes) transportiert werden soll. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Aufforderung dahingehend zu erhalten, dass ein bestimmtes Kraftfahrzeug (insbesondere innerhalb der Zone des Straßennetzes) transportiert werden soll.
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In einem bevorzugten Beispiel kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu bestimmen, dass ein bestimmtes Kraftfahrzeug eine Beschränkung dahingehend aufweist, durch einen (ggf. verbrennungsmotorischen) Antrieb des bestimmten Kraftfahrzeugs in der Zone des Straßennetzes bewegt zu werden und/oder in der Zone abgestellt zu werden und/oder in der Zone mit einem in dem bestimmten Kraftfahrzeug verfügbaren Automatisierungsgrad bewegt zu werden. Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das bestimmte Kraftfahrzeug zum Antrieb einen Verbrennungsmotor aufweist und/oder nutzt und/oder innerhalb der Zone nutzen werden muss. Es kann dann basierend darauf bestimmt werden, dass das bestimmte Kraftfahrzeug eine Beschränkung dahingehend aufweist, durch den Antrieb des bestimmten Kraftfahrzeugs in der Zone des Straßennetzes bewegt zu werden.
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Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, Ladezustandsinformation in Bezug auf den Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers des bestimmten Kraftfahrzeugs zu ermitteln, wobei das bestimmte Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor zum Antrieb des bestimmten Kraftfahrzeugs umfasst. Insbesondere kann das bestimmte Kraftfahrzeug ein PHEV sein. Es kann dann auf Basis der Ladezustandsinformation bestimmt werden, dass das bestimmte Kraftfahrzeug innerhalb der Zone den Verbrennungsmotor nutzen werden muss (z.B., weil der Ladezustand relativ gering ist und/oder weil das bestimmte Kraftfahrzeug nicht mehr innerhalb der Zone bzw. vor Verlassen der Zone geladen werden kann).
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Bei einem PHEV kann somit z.B. das Problem vorliegen, dass der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers nicht ausreicht, um in die einfahrbeschränkte Zone einzufahren. Beispielsweise kann beim Fahren innerhalb der Zone der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers so weit abfallen, dass für die Fahraufgabe der Verbrennungsmotor zugeschaltet werden muss. Es kann dann veranlasst werden (z.B. durch das Navigationsgerät des bestimmten Kraftfahrzeugs), dass das bestimmte Kraftfahrzeug rein elektrisch aus der Zone herausfährt (z.B. manuell oder autonom), dann mittels Fahrladen (oder auch Standladen mittels laufendem VM) der Ladezustand erhöht wird und dann wieder rein elektrisch in die Zone eingefahren wird. Alternativ kann bewirkt werden, dass das bestimmte Kraftfahrzeug eine Ladesäule anfährt. Ggf. kann ein zwangsweises autonomes Fahren bewirkt werden, um zu veranlassen, dass das bestimmte Kraftfahrzeug auf kürzestem Weg rein elektrisch eine Ladesäule anfährt.
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Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den in dem bestimmten Kraftfahrzeug verfügbaren Automatisiergrad zu ermitteln. Insbesondere kann der verfügbare SAE-Level des bestimmten Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, einen für die Zone erforderlichen Mindestautomatisierungsgrad zu ermitteln. Insbesondere kann der SAE-Level ermittelt werden, der für das Fahren in der Zone mindestens erforderlich ist (z.B. ein SAE-Level 3 oder mehr oder ein SAE-Level 4 oder mehr).
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Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, basierend auf dem verfügbaren Automatisierungsgrad und basierende auf dem erforderlichen Mindestautomatisierungsgrad zu bestimmen, dass das bestimmte Kraftfahrzeug eine Beschränkung dahingehend aufweist, in der Zone mit dem in dem bestimmten Kraftfahrzeug verfügbaren Automatisierungsgrad bewegt zu werden, insbesondere weil der verfügbare Automatisierungsgrad kleiner als der erforderliche Mindestautomatisierungsgrad ist.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, über eine (drahtlose) Kommunikationsverbindung Daten mit ein oder mehreren Kraftfahrzeugen auszutauschen. Auf Basis von Daten in Bezug auf das bestimmte Kraftfahrzeug kann bestimmt werden, dass sich das bestimmte Kraftfahrzeug der Zone des Straßennetzes nähert, oder dass sich das bestimmte Kraftfahrzeug bereits in der Zone des Straßennetzes befindet. Des Weiteren kann auf Basis der Daten in Bezug auf das bestimmte Kraftfahrzeug bestimmt werden, dass das bestimmte Kraftfahrzeug eine Beschränkung dahingehend aufweist, durch einen (ggf. verbrennungsmotorischen) Antrieb des bestimmten Kraftfahrzeugs in der Zone des Straßennetzes bewegt zu werden und/oder in der Zone abgestellt zu werden und/oder in der Zone mit dem in dem bestimmten Kraftfahrzeug verfügbaren Automatisierungsgrad bewegt zu werden.
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Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, in Reaktion darauf, dass erkannt wurde, dass das bestimmte Kraftfahrzeug eine Beschränkung für die Zone des Straßennetzes aufweist, eines der ein oder mehreren Transportfahrzeuge des Transportsystems zu veranlassen, das bestimmte Kraftfahrzeug in der Zone des Straßennetzes zu bewegen. So kann es auch einem herkömmlichen Kraftfahrzeug, das z.B. einen Verbrennungsmotor aufweist und/oder das einen zu geringen oder gar keinen Automatisierungsgrad aufweist, ermöglicht werden, in einer Zone (z.B. in einer Umweltzone) eines Straßennetzes bewegt zu werden. Des Weiteren kann so in effizienter Weise, auch für ein nicht fahrerlos fahrendes Kraftfahrzeug, ein Valet Parking Service bereitgestellt werden, und/oder das Kraftfahrzeug kann im Verkehr gehalten werden, um das Fahrzeug zu einer bestimmten Zeit und/oder an einem definierten Ort wieder an den Nutzer des Kraftfahrzeugs übergeben zu können.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Ausgangsposition an oder in der Zone des Straßennetzes zu ermitteln, an der das bestimmte Kraftfahrzeug aufzunehmen ist. Beispielsweise kann die aktuelle Position des bestimmten Kraftfahrzeugs als Ausgangsposition ermittelt werden. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Endposition an oder in der Zone des Straßennetzes zu ermitteln, an der das bestimmte Kraftfahrzeug abzusetzen ist. Die Endposition kann z.B. ein Parkplatz für das bestimmte Kraftfahrzeug sein. Alternativ kann die Endposition eine Position an einem anderen Ende der Zone des Straßennetzes sein.
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Außerdem kann die Steuereinheit eingerichtet sein, das Transportfahrzeug zu veranlassen, (in autonomer Weise) das bestimmte Kraftfahrzeug an der Ausgangsposition aufzunehmen, zu der Endposition zu bewegen und an der Endposition abzusetzen. So kann in zuverlässiger Weise bewirkt werden, dass ein (herkömmliches) Kraftfahrzeug in einer fahrbeschränkten Zone bewegt wird.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass eine Dienstleistung in Zusammenhang mit dem bestimmten Kraftfahrzeug erbracht wird, nachdem das bestimmte Kraftfahrzeug von dem Transportfahrzeug übernommen wurde und bevor das bestimmte Kraftfahrzeug wieder an den Nutzer übergeben wird. Beispielhafte Dienstleistungen sind: ein Laden und/oder Tanken des bestimmten Kraftfahrzeugs; ein Reinigen des bestimmten Kraftfahrzeugs; ein Verleihen des bestimmten Kraftfahrzeugs; ein Erbringen einer Transportleistung durch das bestimmte Kraftfahrzeugs, etc.
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Wie bereits oben dargelegt, kann das Transportfahrzeug eine Ladefläche für ein Kraftfahrzeug aufweisen. Das Transportfahrzeug kann eingerichtet sein, das bestimmte Kraftfahrzeug automatisch und autonom auf der Ladefläche zu platzieren, um das bestimmte Kraftfahrzeug zu bewegen. Des Weiteren kann das Transportfahrzeug eingerichtet sein, das bestimmte Kraftfahrzeug automatisch von der Ladefläche zu entladen, um das bestimmte Kraftfahrzeug abzusetzen. So kann ein Kraftfahrzeug in effizienter und zuverlässiger Weise innerhalb einer fahrbeschränkten Zone bewegt werden.
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Insbesondere kann das Transportfahrzeug zumindest einen ausfahrbaren Träger umfassen, der ausgebildet ist, unter den Unterboden des bestimmten Kraftfahrzeugs geführt zu werden, um das bestimmte Kraftfahrzeug auf die Ladefläche des Transportfahrzeugs zu befördern. Beispielsweise kann das Transportfahrzeug ausgebildet sein, sich seitlich neben dem bestimmten Kraftfahrzeug zu platzieren, um den zumindest einen ausfahrbaren Träger in Querrichtung des bestimmten Kraftfahrzeugs unter den Unterboden des Kraftfahrzeugs zu führen. Alternativ oder ergänzend kann das Transportfahrzeug ausgebildet sein, sich hinter oder vor dem bestimmten Kraftfahrzeug zu platzieren, um den zumindest einen ausfahrbaren Träger in Längsrichtung des bestimmten Kraftfahrzeugs unter den Unterboden des bestimmten Kraftfahrzeugs zu führen. Durch die Verwendung zumindest eines (ausfahrbaren) Trägers, kann ein Kraftfahrzeug in besonders effizienter Weise automatisch und autonom auf ein Transportfahrzeug geladen werden.
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Das Transportfahrzeug kann zumindest zwei Arme umfassen, die derart angeordnet sind, dass die Arme an zwei unterschiedlichen Seiten des bestimmten Kraftfahrzeugs positioniert werden können. Das Transportfahrzeug kann an jedem Arm jeweils zumindest einen ausfahrbaren Träger aufweisen, der ausgehend von dem jeweiligen Arm unter den Unterboden des bestimmten Kraftfahrzeugs bewegt werden kann. So kann in besonders effizienter und zuverlässiger Weise ein automatisches und autonomes Beladen ermöglicht werden.
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Das zumindest eine Transportfahrzeug kann einen rein elektrischen Antrieb aufweisen. Des Weiteren kann das Transportfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie für einen elektrischen Antriebsmotor des Transportfahrzeugs aufweisen. Die elektrische Energie aus dem Energiespeicher kann auch dazu genutzt werden, den elektrischen Energiespeicher eines zu transportierenden Kraftfahrzeugs aufzuladen und/oder abzulassen. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den Ladezustand des bestimmten Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Das bestimmte Kraftfahrzeug kann dann in Abhängigkeit von dem Ladezustand geladen werden.
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Ferner kann das Transportfahrzeug, insbesondere das Transport-Kraftfahrzeug, eingerichtet sein, auf einer Fahrbahn bzw. Straße für Kraftfahrzeuge zu fahren. Zu diesem Zweck kann das Transportfahrzeug 4 oder mehr, 6 oder mehr, oder 8 oder mehr Räder aufweisen, von denen z.B. zumindest zwei Räder lenkbar ausgebildet sind. So kann ein flexibler Transport innerhalb einer fahrbeschränkten Zone des Straßennetzes ermöglicht werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Bewegungsinformation in Bezug auf eine Relativbewegung des bestimmten Kraftfahrzeugs relativ zu dem Transportfahrzeug, insbesondere relativ zu der Ladefläche des Transportfahrzeugs, zu ermitteln, während das bestimmte Kraftfahrzeug durch das Transportfahrzeug bewegt wird. Zu diesem Zweck kann das Transportfahrzeug ein oder mehrere Sensoren (z.B. eine Bildkamera) umfassen.
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Es kann dann ein Aktor des Transportfahrzeugs in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation betrieben werden, um die Relativbewegung des bestimmten Kraftfahrzeugs zumindest teilweise zu kompensieren. So kann der Komfort für einen Nutzer des bestimmten Kraftfahrzeugs (der ggf. zusammen mit dem bestimmten Kraftfahrzeug innerhalb der Zone des Straßennetzes bewegt wird) erhöht werden.
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Das Transportsystem kann unterschiedliche Typen von Transportfahrzeugen für unterschiedliche Typen, insbesondere für unterschiedliche Größen und/oder Gewichtsklassen (z.B. bis 1,5t, bis 2t und/oder über 2t) und/oder für unterschiedliche Fahrzeugsegmente (z.B. Kleinwagen, Mittelklasse, etc.), von Kraftfahrzeugen aufweisen. Beispielsweise kann ein erster Typ von Transportfahrzeugen ausgebildet sein, einen ersten Typ von Kraftfahrzeugen (z.B. relativ kleine PKWs) zu transportieren, und ein zweiter Typ von Transportfahrzeugen kann ausgebildet sein, einen zweiten Typ von Kraftfahrzeugen (z.B. relativ große PKWs) zu transportieren.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Typ, insbesondere die Größe, die Gewichtsklasse, eine Merkmalsausprägung, wie etwa den Radstand, etc., des bestimmten Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Dies kann z.B. auf Basis von Daten ermittelt werden, die von dem bestimmten Kraftfahrzeug empfangen werden, und/oder auf Basis von Sensordaten ermittelt werden, die von dem Transportfahrzeug erfasst werden. Das Transportfahrzeug, insbesondere der Typ des Transportfahrzeugs, zum Bewegen des bestimmten Kraftfahrzeugs, kann dann automatisch in Abhängigkeit von dem Typ des bestimmten Kraftfahrzeugs ausgewählt werden. So kann ein besonders zuverlässiger Transport von Kraftfahrzeugen ermöglicht werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Benutzerschnittstelle für den Nutzer des bestimmten Kraftfahrzeugs zu veranlassen, den Nutzer des bestimmten Kraftfahrzeugs darüber zu informieren, dass das bestimmte Kraftfahrzeug in der Zone des Straßennetzes durch ein Transportfahrzeug bewegt werden muss. Die Benutzerschnittstelle kann z.B. in dem bestimmten Kraftfahrzeug angeordnet sein. So kann der Komfort für den Nutzer des bestimmten Kraftfahrzeugs weiter erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Transport von Kraftfahrzeugen in einem Straßennetz beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass ein bestimmtes Kraftfahrzeug in dem Straßennetz, insbesondere in einer Zone des Straßennetzes, bewegt werden soll. In diesem Zusammenhang kann bestimmt bzw. überprüft werden, ob das bestimmte Kraftfahrzeug eine Beschränkung dahingehend aufweist, durch einen Antrieb des bestimmten Kraftfahrzeugs in einer Zone des Straßennetzes bewegt zu werden und/oder in der Zone abgestellt zu werden und/oder in der Zone mit einem in dem bestimmten Kraftfahrzeug verfügbaren Automatisierungsgrad bewegt zu werden. Des Weiteren umfasst das Verfahren, in Reaktion darauf, das Bewirken, dass das bestimmte Kraftfahrzeug durch ein fahrerlos fahrendes Transportfahrzeug in dem Straßennetz, insbesondere in der Zone des Straßennetzes, bewegt wird. Das fahrerlos fahrende Transportfahrzeug kann ein Fahrzeug mit einem Automatisierungsgrad von SAE-Level 5 gemäß SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering) sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können j egliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a eine beispielhafte beschränkte Zone eines Straßennetzes;
- 1b ein beispielhaftes System zur Bewegung eines Fahrzeugs in einer beschränkten Zone;
- 2a bis 2c beispielhafte Szenarien, bei denen ein Kraftfahrzeug mittels eines autonomen Transportfahrzeugs bewegt wird;
- 3a bis 3c beispielhafte Methoden zum Aufladen eines Ego-Fahrzeugs auf ein Transportfahrzeug; und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bewegen eines Fahrzeugs in einer beschränkten Zone eines Straßennetzes.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, es dem Fahrer eines Fahrzeugs zu ermöglichen, das Fahrzeug in komfortabler und zuverlässiger Weise innerhalb einer beschränkten Zone eines Straßennetzes zu bewegen und/oder abzustellen. In diesem Zusammenhang zeigt 1a ein beispielhaftes Straßennetz 100 mit einer beschränkten Zone 102. Die beschränkte Zone 102 kann z.B. beschränkt sein, in Bezug auf:
- • das Parken von Fahrzeugen innerhalb der beschränkten Zone 102; und/oder
- • das Fahren von Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor innerhalb der beschränkten Zone 102. Insbesondere kann eine Beschränkung in Bezug auf die Nutzung des Verbrennungsmotors innerhalb der Zone 102 vorliegen (z.B. bei einem PHEV); und/oder
- • die Nutzung von Fahrzeugen, die einen relativ geringen oder keinen Automatisierungsgrad aufweisen. Beispielsweise kann es unzulässig sein, innerhalb der beschränkten Zone 102 manuell zu fahren oder mit einem Automatisierungsgrad zu fahren, der geringer als ein bestimmter SAE-Level ist, z.B. SAE-Level 2, 3 oder 4.
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Des Weiteren zeigt 1a ein beispielhaftes Fahrzeug 110, welches in diesem Dokument auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet wird, das sich auf einer Straße 101 auf die beschränkte Zone 102 zubewegt. Das Ego-Fahrzeug 110 kann derart sein, dass das Bewegen und/oder das Abstellen des Ego-Fahrzeugs 110 innerhalb der beschränkten Zone 102 eine Beschränkung aufweist, insbesondere nicht zulässig ist.
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1b zeigt ein beispielhaftes System 150 zum Bewegen eines Fahrzeugs 110 innerhalb einer beschränkten Zone 102. Das System 150 umfasst eine Zentral- bzw. Steuereinheit 130 (z.B. einen Backend-Server), die eingerichtet ist, über eine (ggf. drahtlose) Kommunikationsverbindung 131 mit einer Kommunikationseinheit 114 des Ego-Fahrzeugs 110 zu kommunizieren. Des Weiteren ist die Steuereinheit 130 eingerichtet, über eine (ggf. drahtlose) Kommunikationsverbindung 131 mit der Kommunikationseinheit 124 eines (fahrerlos fahrenden) Transportfahrzeugs 120 zu kommunizieren. Das Transportfahrzeug 120 kann eingerichtet sein, das Ego-Fahrzeug 110 (insbesondere innerhalb der beschränkten Zone 102) zu transportieren (d.h. zu bewegen).
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Das Ego-Fahrzeug 110 umfasst ein oder mehrere Sensoren 112, die eingerichtet sind, Sensordaten in Bezug auf die Position und/oder die Umgebung des Ego-Fahrzeugs 110 zu erfassen. Ein Steuermodul 111 des Ego-Fahrzeugs 110 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten zu erkennen, dass sich das Ego-Fahrzeug 110 auf eine beschränkte Zone 102 zubewegt oder sich in einer beschränkten Zone 102 befindet. Des Weiteren kann das Steuermodul 111 des Ego-Fahrzeugs 110 eingerichtet sein, zu veranlassen, dass ein Transportfahrzeug 120 für das Ego-Fahrzeug 110 bereitgestellt wird, um das Ego-Fahrzeug 110 innerhalb der beschränkten Zone 102 zu bewegen.
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Beispielsweise kann das Steuermodul 111 eingerichtet sein, die Steuereinheit 130 (über die Kommunikationsverbindung 131) darüber zu informieren, dass ein Transportfahrzeug 120 benötigt wird. Die Steuereinheit 130 kann daraufhin veranlassen, dass ein verfügbares Transportfahrzeug 120 bereitgestellt wird. Alternativ oder ergänzend kann das Steuermodul 111 des Ego-Fahrzeugs 110 ausgebildet sein, den Fahrer des Ego-Fahrzeugs 110 über ein Benutzerschnittstelle 113 des Ego-Fahrzeugs 110 darüber zu informieren, dass sich das Ego-Fahrzeug 110 in einer beschränkten Zone 102 befindet oder sich auf eine beschränkte Zone 102 zubewegt. Der Fahrer des Ego-Fahrzeugs 110 kann daraufhin mittels eines Anwendergeräts 140 (z.B. mittels eines Smartphones) veranlassen, dass ein Transportfahrzeug 120 bereitgestellt wird. Zu diesem Zweck kann das Anwendergerät 140 mit der Steuereinheit 130 kommunizieren.
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Ein Transportfahrzeug 120 kann ausgebildet sein, ein anderes Fahrzeug 110 zu transportieren. Zu diesem Zweck kann das Transportfahrzeug 120 eine Transportplattform bzw. eine Ladefläche aufweisen, auf der ein Fahrzeug 110 (z.B. ein PKW) abgestellt werden kann. In den 3a bis 3c werden unterschiedliche Varianten beschrieben, mit denen ein Fahrzeug 110 auf die Transportplattform eines Transportfahrzeugs 120 befördert werden kann.
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Des Weiteren kann das Transportfahrzeug 120 eingerichtet sein, sich autonom und/oder fahrerlos zu bewegen (insbesondere innerhalb der beschränkten Zone 102). Zu diesem Zweck kann das Transportfahrzeug 120 ein oder mehrere Umfeldsensoren 122 umfassen, die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Transportfahrzeugs 120 zu erfassen. Das Steuermodul 121 des Transportfahrzeugs 120 kann eingerichtet sein, ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 125 des Transportfahrzeugs 120 in Abhängigkeit von den Umfelddaten anzusteuern, um das Transportfahrzeug 120 autonom (insbesondere fahrerlos) zu bewegen.
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Die 2a bis 2c veranschaulichen beispielhafte Szenarien für das Bewegen und/oder das Abstellen eines Ego-Fahrzeugs 110 an bzw. in einer beschränkten Zone 102. Durch das Ego-Fahrzeug 110 und/oder durch die Steuereinheit 130 wird erkannt, dass das Ego-Fahrzeug 110 sich nicht selbständig in der beschränkten Zone 102 bewegen darf und/oder nicht in der beschränkten Zone 102 geparkt werden kann. In Reaktion darauf kann veranlasst werden, dass ein Transportfahrzeug 120 zu der Position 201 des Ego-Fahrzeugs 110 fährt, um das Ego-Fahrzeug 110 aufzuladen. Das Ego-Fahrzeug 110 kann dann von dem Transportfahrzeug 120 zu einer geeigneten Parkposition 202 bewegt werden ( 2b). Alternativ kann das Ego-Fahrzeug 110 von dem Transportfahrzeug 120 durch die beschränkte Zone 102 zu einer Position 203 bewegt werden, an der das Ego-Fahrzeug 110 wieder abgeladen wird, um die Fahrt ohne das Transportfahrzeug 120 fortzusetzen.
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In diesem Dokument wird somit die Nutzung eines fahrerlosen Transportsystems 150 im Straßenverkehr beschrieben. Das Transportsystem 150 ermöglicht einen autonomen Transport von Fahrzeugen 110 (insbesondere von PKWs) in einem Straßennetz 100.
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Ein Transportfahrzeug 110 des Systems 100 kann eingerichtet sein, ein Fahrzeug 110 aufzunehmen. Die Aufnahme kann manuell erfolgen, insbesondere dadurch, dass der Fahrer des Fahrzeugs 110 auf die Transport- bzw. Ladefläche des Transportfahrzeugs 120 auffährt. Zu diesem Zweck kann die Transportfläche ggf. abgesenkt werden. Alternativ oder ergänzend kann an zumindest einer Seite der Transportfläche eine Auffahrrampe bereitgestellt werden.
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In einem bevorzugten Beispiel erfolgt die Aufnahme des Ego-Fahrzeugs 110 durch ein Transportfahrzeug 120 automatisiert (um Schäden an dem Transportfahrzeug 120 und/oder an dem Ego-Fahrzeug 110 zu vermeiden und/oder um zu ermöglichen, dass auch ein bereits geparktes Ego-Fahrzeug 110 ohne Anwesenheit des Fahrers aufgenommen werden kann).
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In den 3a bis 3c werden unterschiedliche Ausgestaltungen für ein automatisiertes Beladen eines Ego-Fahrzeugs 110 beschrieben. In der in 3a dargestellten Ausgestaltung fährt das Transportfahrzeug 120 neben das Ego-Fahrzeug 110 (dargestellt durch einen Pfeil in dem linken Bild). Es können dann Träger 320 ausgefahren und unter das Ego-Fahrzeug 110 (z.B. neben die Räder 310 des Ego-Fahrzeugs 110) geschoben werden. Mit den Trägern 320 kann das Ego-Fahrzeug 110 dann auf die Transportplattform bzw. Ladefläche 321 gezogen werden.
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In der in 3b dargestellten Ausgestaltung fährt das Transportfahrzeug 120 von vorne oder hinten an das Ego-Fahrzeug 110 heran, so dass das Ego-Fahrzeug 110 von zwei Armen 322 des Transportfahrzeugs 120 umschlossen wird. Es können dann Träger 320 aus den Armen 322 ausgefahren und unter das Ego-Fahrzeug 110 geschoben werden, um das Ego-Fahrzeug 110 aufzunehmen.
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In der in 3c dargestellten Ausgestaltung fährt das Transportfahrzeug 120 von vorne oder hinten an das Ego-Fahrzeug 110 heran. Es wird dann zumindest ein Träger 320 ausgefahren und unter das Ego-Fahrzeug 110 geschoben. Ggf. können weitere Träger 323 seitlich von einem Hauptträger 320 ausgefahren werden, um eine stabile Lagerung des Ego-Fahrzeugs 110 zu bewirken. Das Ego-Fahrzeug 110 kann dann durch den Träger 320 auf die Transportplattform 321 bewegt werden.
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Das Transportfahrzeug 120 kann eingerichtet sein, das Ego-Fahrzeug 120 gegen Relativbewegungen auf der Ladefläche 321 zu sichern. Dies kann z.B. mittels einer Fixierung der Räder 310 des Ego-Fahrzeugs 120 erfolgen. Beispielhafte Fixierungen sind: eine Rollsicherung vor und/oder hinter einem Rad 310 (ggf. zur Positionierung des Ego-Fahrzeugs 110); eine Fixierung über den Umfang eines Rades 310 mit einem Gurtband; eine Fixierung über die Radnabe eines Rades 310; eine Fixierung über eine physische Anbindung des Ego-Fahrzeugs 110 an ein oder mehreren Schnittstellen (wie z.B. einem Abschlepphaken oder einer Öse).
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Des Weiteren ist ein Transportfahrzeug 120 eingerichtet, ein Ego-Fahrzeug 110 zu einem Parkplatz oder zu einer von einem Nutzer festgelegten Position zu transportieren. Alternativ oder ergänzend kann das Transportfahrzeug 120 eingerichtet sein, sich mit dem Ego-Fahrzeug 110 im fließenden Verkehr zu bewegen (z.B. bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Ego-Fahrzeug 110 wieder benötigt wird).
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Ein Transportfahrzeug 120 wird bevorzugt (ggf. rein) elektrisch angetrieben, um in eine Zone 102 mit Einfahrbeschränkung einfahren und sich dort bewegen zu dürfen. Das Transportfahrzeug 120 kann zu diesem Zweck einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung des elektrischen Antriebs umfassen, wobei der elektrische Energiespeicher an einer Ladestation geladen werden kann. Das Transportfahrzeug 120 kann 4 oder mehr Räder aufweisen (z.B. 4, 6, 8 oder mehr Räder, etwa mit einer Zwillingsbereifung). Vorzugsweise ist dabei jedes Rad mit zumindest einem Radnabenmotor oder mit einem (ggf. radnahen) Elektromotor ausgestattet. Die Aufhängung der Räder ist bevorzugt so ausgeführt, dass eine Anpassung der Feder-Dämpfer-Kennlinie an das Fahrzeuggewicht des aufgeladenen Ego-Fahrzeugs 110 möglich ist (z.B. mittels eines Luftfahrwerks). So kann in effizienter Weise eine Absenkung der Ladefläche 321 ermöglicht werden.
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Ein Transportfahrzeug 120 ist bevorzugt ausgebildet, einen typischen Personenkraftwagen aufzunehmen. Ggf. können in dem Transportsystem 150 unterschiedliche Typen von Transportfahrzeugen 120 für unterschiedliche Typen bzw. Größen von PKWs bereitgestellt werden (z.B. ein erster Typ von Transportfahrzeugen 120 für relativ kleine PKWs und ein zweiter Typ von Transportfahrzeugen 120 für relativ große PKWs).
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Für den Transport eines Ego-Fahrzeugs 110 kann ein Transportfahrzeug 120 bestellt werden. Die Bestellung kann durch den Fahrer des Ego-Fahrzeugs 110 selbst, durch einen IPA (Intelligent Personal Assistant) auf Grundlage der Nutzung von Navigation mit Zieleingabe und/oder durch eine Infrastruktureinheit am Ziel des Ego-Fahrzeugs 110 (z.B. Theater, Museum, Restaurant, etc.) erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann ein Transportfahrzeug 120 an einem Sammelpunkt in der Zone 120 mit Einfahrbeschränkung bereitgestellt und genutzt werden.
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Ein Transportfahrzeug 120 kann ein Ego-Fahrzeug 110 aufnehmen und transportieren (ggf. auch dann, wenn dies nicht von dem Fahrer des Ego-Fahrzeugs 110 gewünscht ist, aber aufgrund einer Beschränkung der beschränkten Zone 102 erforderlich ist).
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Ein Transportfahrzeug 120 kann eingerichtet sein, anhand ein oder mehrerer Sensoren 122 die Position, die Pose, das Gewicht und/oder die Größe eines aufzunehmenden Ego-Fahrzeugs 110 zu ermitteln und beim Beladen zu berücksichtigen. Des Weiteren kann das Transportfahrzeug 120 ausgebildet sein, eine Relativbewegung des Ego-Fahrzeugs 110 zu detektieren und ggf. zu unterbinden bzw. zu kompensieren. So kann der Komfort für die Insassen eines transportierten Ego-Fahrzeugs 110 erhöht werden.
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Das Abladen eines Ego-Fahrzeugs 110 von einem Transportfahrzeug 120 kann durch den Fahrer des Ego-Fahrzeugs 110, durch einen IPA und/oder durch eine Infrastruktureinheit initiiert werden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Transport von Kraftfahrzeugen 110 in einem Straßennetz 100. Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen 401, dass ein bestimmtes Kraftfahrzeug 110 in dem Straßennetz 100 bewegt werden soll. Insbesondere kann bestimmt werden, dass ein bestimmtes Kraftfahrzeug 110 eine Beschränkung dahingehend aufweist, durch einen (ggf. verbrennungsmotorischen) Antrieb des bestimmten Kraftfahrzeugs 110 in einer (beschränkten) Zone 102 des Straßennetzes 100 bewegt zu werden und/oder in der Zone 102 des Straßennetzes 100 abgestellt zu werden und/oder in der Zone 102 mit einem in dem bestimmten Kraftfahrzeug 110 verfügbaren Automatisierungsgrad bewegt zu werden. Beispielsweise kann erkannt werden, dass sich das bestimmte Kraftfahrzeug 110 der räumlich begrenzten Zone 102 des Straßennetzes 100 nähert, oder dass sich das bestimmte Kraftfahrzeug 110 in der räumlich begrenzten Zone 102 befindet und abgestellt werden soll. Die Zone 102 kann ein Teilbereich des Straßennetzes 100 (z.B. die Innenstadt einer Stadt) sein.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 400 in Reaktion auf das Bestimmen 401, das Bewirken 402, dass das bestimmte Kraftfahrzeug 110 durch ein fahrerlos fahrendes Transportfahrzeug 120 in dem Straßennetz 100, insbesondere in der Zone 102 des Straßennetzes 100, bewegt wird. Zu diesem Zweck kann das bestimmte Kraftfahrzeug 110 (automatisch) von einem Transportfahrzeug 120 aufgenommen werden (z.B. auf die Ladefläche des Transportfahrzeugs 120 geladen werden) und durch das Transportfahrzeug 120 innerhalb der Zone 102 bewegt werden.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann es dem Nutzer eines Ego-Fahrzeugs 110 in komfortabler und zuverlässiger Weise ermöglicht werden, das Ego-Fahrzeug 110 in einer beschränkten Zone 102 zu bewegen und/oder abzustellen. Des Weiteren kann auch bei einem nicht autonomen Ego-Fahrzeug 110 eine autonome Fahrt ermöglicht werden (z.B. zur Bereitstellung eines Valet Parking Services oder bei erkannter Fahruntauglichkeit des Fahrers des Ego-Fahrzeugs 110). Außerdem kann einem Ego-Fahrzeug 110 mit Verbrennungsmotor (ggf. auch einem Plug-in Hybridfahrzeug) eine Fahrt in einer beschränkten Zone 102 ermöglicht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
