DE102019132901A1

DE102019132901A1 - Autonomes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019132901A1
Application number: DE102019132901.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Schraut
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein autonomes Fahrzeug, umfassend eine Kopplungseinheit, die für ein Koppeln mit wenigstens einem Folgefahrzeug eingerichtet ist, um eine Fahrzeugkolonne zu bilden; und eine Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, um die Fahrzeugkolonne autonom entlang einer vorbestimmten Strecke im Straßenverkehr zu führen, wobei die Steuerungseinheit weiter eingerichtet ist, um ein Ankoppeln des wenigstens einen Folgefahrzeugs an die Fahrzeugkolonne und ein Entkoppeln des wenigstens einen Folgefahrzeugs von der Fahrzeugkolonne zu ermöglichen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein autonomes Fahrzeug. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine Gruppierung von automatisiert fahrenden Fahrzeugen zu einer Fahrzeugkolonne unter Führung des autonomen Fahrzeugs.
Stand der Technik
Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren gewinnen stetig an Bedeutung. Das automatisierte Fahren kann mit verschiedenen Automatisierungsgraden erfolgen. 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). Beispielsweise sind die Fahrzeuge mit Level 4 vollautonom im Stadtbetrieb unterwegs.
Automatisiert fahrende Fahrzeuge können im Allgemeinen eine Effizienz im Straßenverkehr erhöhen und zum Beispiel Staus vermeiden. Die Erhöhung der Effizienz im Straßenverkehr ist jedoch erst am Anfang und noch nicht ausgereizt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein autonomes Fahrzeug anzugeben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein autonomes Fahrzeug bereitzustellen, das eine Energieersparnis und/oder Zeitersparnis und/oder CO₂-Ersparnis bei einer Beförderung von Personen von einem individuellen Startpunkt zu einem individuellen Zielort ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein autonomes Fahrzeug angegeben. Das autonome Fahrzeug umfasst eine Kopplungseinheit, die für ein Koppeln mit wenigstens einem Folgefahrzeug eingerichtet ist, um eine Fahrzeugkolonne zu bilden; und eine Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, um die Fahrzeugkolonne autonom entlang einer vorbestimmten Strecke im Straßenverkehr zu führen, wobei die Steuerungseinheit weiter eingerichtet ist, um ein Ankoppeln des wenigstens einen Folgefahrzeugs an die Fahrzeugkolonne und ein Entkoppeln des wenigstens einen Folgefahrzeugs von der Fahrzeugkolonne zu ermöglichen und/oder steuern.
Damit werden Folgefahrzeuge, wie beispielsweise automatisiert fahrende Fahrzeuge, flexibel in Kolonnen gruppiert, die vom autonomen Fahrzeug der vorliegenden Erfindung angeführt werden. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug von einem Startpunkt zu einem Zielort fahren, wobei eine Teilstrecke in der Kolonne zurückgelegt wird. Ein Teil der Gesamtstrecke vor und/oder nach der Kolonnenfahrt kann dabei im Individualverkehr zurückgelegt werden. Damit kann ein Besitzer des Fahrzeugs die Vorteile der Kolonnenfahrt nutzen (z.B. spezielle Fahrspuren, Energieersparnis, CO₂-Erspamis etc.), und trotzdem direkt von seinem individuellen Startpunkt direkt zu seinem individuellen Zielort in seinem eigenen Fahrzeug befördert werden.
Der Begriff „Folgefahrzeug“ umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Der Begriff „Koppeln“ umfasst eine mechanische Kopplung sowie eine kontaktlose Kopplung der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte. Die mechanische Kopplung kann durch geeignete Mittel an den Fahrzeugen erfolgen, beispielsweise analog zu einer Anhängerkupplung. Die kontaktlose Kopplung kann eine elektronische Kopplung sein. Zum Beispiel kann eine automatisierte Fahrfunktion eines Fahrzeugs eingerichtet sein, um einem vorausfahrenden Fahrzeug der Fahrzeugflotte in einem vorbestimmten Abstand zu folgen. Der vorbestimmte Abstand kann dabei ein geringer Abstand sein, wie zum Beispiel 2m oder weniger, Im oder weniger, oder sogar 0.5m oder weniger.
Vorzugsweise ist das autonome Fahrzeug als Führungsfahrzeug für die Fahrzeugkolonne ausgebildet. Das Führungsfahrzeug kann an der Spitze der Fahrzeugkolonne fahren. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt, und das Führungsfahrzeug kann an jeder Position innerhalb der Fahrzeugkolonne angeordnet sein. Das Führungsfahrzeug übernimmt die Führung über die anderen Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne, d.h. die Folgefahrzeuge.
Der Begriff „Fahrzeugkolonne“ bezieht sich auf eine kollektive Bewegung der Fahrzeuge der Kolonne. Beispielsweise kann die Fahrzeugkolonne ein Führungsfahrzeug umfassen, dem die anderen Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne folgen. Diese anderen Fahrzeuge können daher auch als „Folgefahrzeuge“ bezeichnet werden. Die Folgefahrzeuge können dabei durch das Führungsfahrzeug fremdgesteuert sein und damit vom Führungsfahrzeug abhängig operieren.
Die Fahrzeugkolonne stellt daher keinen Individualverkehr dar, sondern ist ähnlich zum öffentlichen Verkehr, bei dem Zeiten und Wege vorgegeben sind.
Die Folgefahrzeuge können durch das Führungsfahrzeug direkt fremdgesteuert sein. „Direkt“ bedeutet dabei, dass das Führungsfahrzeug die Kontrolle über eine automatisierte Fahrfunktion der Folgefahrzeuge übernimmt und/oder der automatisierten Fahrfunktion der Folgefahrzeuge Fahrinstruktionen erteilt (z.B. Weg, Geschwindigkeit, etc.). Alternativ können die Folgefahrzeuge durch das Führungsfahrzeug indirekt fremdgesteuert sein. „Indirekt“ bedeutet dabei, dass die automatisierte Fahrfunktion der Folgefahrzeuge dem Führungsfahrzeug bzw. dem vorausfahrenden Fahrzeug eigenständig folgt.
Vorzugsweise ist das autonome Fahrzeug nicht für einen Personentransport eingerichtet. Beispielsweise ist das autonome Fahrzeug nur für den Zweck einer Umgebungserfassung und Führung anderer Fahrzeuge eingerichtet. Anders gesagt können die Führungsfahrzeuge einzig zu diesem Zweck gebaut und dementsprechend optimiert sein (z.B. Größe, Gewicht, etc.). Insbesondere kann es keine Sitzplätze für einen Personentransport geben. Das autonome Fahrzeug kann also die Umgebung erfassen und andere Fahrzeuge führen, die sich z.B. elektronisch an das Führungsfahrzeug koppeln. Die Elektronik der gekoppelten Folgefahrzeuge kann dabei sehr einfach ausfallen.
Das autonome Führungsfahrzeug führt die Fahrzeugkolonne autonom entlang einer vorbestimmten Strecke im Straßenverkehr. Die vorbestimmte Strecke oder eine vorbestimmte Teilstrecke derselben kann dabei zeitlich fest vorgegeben sein.
Der Fahrer des Folgefahrzeugs kann sich an die Kolonne koppeln, um die vorbestimmte Strecke oder eine Teilstrecke davon in der Fahrzeugkolonne zurückzulegen. Insbesondere kann das Folgefahrzeug von einem Startpunkt zu einem Zielort fahren, wobei eine Teilstrecke in der Fahrzeugkolonne zurückgelegt wird. Ein Teil der Gesamtstrecke vor und/oder nach der Kolonnenfahrt wird dabei im Individualverkehr zurückgelegt. Damit kann ein Besitzer des Folgefahrzeugs die Vorteile der Kolonnenfahrt nutzen (z.B. spezielle Fahrspuren, Energieersparnis, Windschatten, weniger Stopp-and-Go-Vorgänge, etc.), und trotzdem direkt von seinem individuellen Startpunkt direkt zu seinem individuellen Zielort in seinem eigenen Fahrzeug befördert werden.
Vorzugsweise ist das autonome Fahrzeug eingerichtet, um die Fahrzeugkolonne an wenigstens einem Haltepunkt entlang der vorbestimmten Strecke zu stoppen. Der wenigstens eine Haltepunkt kann vorgesehen sein, damit sich Fahrzeuge an die Fahrzeugkolonne koppeln und/oder Fahrzeuge von der Fahrzeugkolonne entkoppeln können. Anders gesagt kann die Fahrzeugkolonne flexibel sein.
Vorzugsweise erfolgt das Bewegen der Fahrzeugkolonne auf einer Straße und/oder einer Busspur. Insbesondere können für die Fahrzeugkolonne dedizierte Straßen und/oder Spuren vorgesehen sein, so dass die Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne einen Zeitvorteil im Vergleich zum Individualverkehr haben.
Die Folgefahrzeuge der Fahrzeugkolonne können ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren umfassen.
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.
Das autonome Fahrzeug bzw. Führungsfahrzeug der vorliegenden Erfindung kann für ein Fahren gemäß SAE-Level 5 eingerichtet sein.
Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs automatisch. Das Fahrassistenzsystem übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem den Antrieb, das Getriebe, die hydraulische Betriebsbremse und die Lenkung über Zwischeneinheiten.
Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassistenzsystem entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor kann beispielsweise ein LiDAR-System, ein oder mehrere Radar-Systeme, einen oder mehrere Laserscanner und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
Vorzugsweise kann das autonome Führungsfahrzeug eine Koppelbereitschaft visuell und/oder über drahtlose Kommunikation anzeigen. Zum Beispiel kann das autonome Führungsfahrzeug die Koppelbereitschaft an potentiell koppelbereite Fahrzeuge übermitteln. Die visuelle Anzeige kann mittels einer Leuchtanzeige erfolgen, z.B. ähnlich wie bei einem Taxischild auf einem Dach des Führungsfahrzeugs.
In einigen Ausführungsformen können das potentiell koppelbereite Fahrzeug und/oder ein mobiles Endgerät dessen Besitzers mit einer Software für die Kolonnenfahrt, und insbesondere zum Vereinbaren des Koppelns und/oder Entkoppelns, ausgestattet sein. Die Software kann zum Beispiel als App im Fahrzeug und/oder auf dem mobilen Endgerät dessen Besitzers konfiguriert sein. Beispielsweise kann der Besitzer des potentiell koppelbereiten Fahrzeugs die Koppelbereitschaft einer Fahrzeugkolonnen bzw. deren Führungsfahrzeugs sehen und mittels der App eine Anfrage für eine Kopplung übermitteln.
Der Begriff mobiles Endgerät umfasst insbesondere Smartphones, aber auch andere mobile Telefone bzw. Handys, Personal Digital Assistants (PDAs), Tablet PCs, Notebooks, Smart Watches sowie alle gängigen sowie künftigen elektronischen Geräte, welche mit einer Technologie zum Laden und Ausführen von Apps ausgestattet sind.
Vorzugsweise übermittelt das autonome Führungsfahrzeug Daten bezüglich einer Kopplung an potentiell koppelbereite Fahrzeuge. Die Daten können aus der Gruppe ausgewählt sein, die Positionsdaten und/oder Streckendaten und/oder Zieldaten und/oder Eignungsdaten umfasst, oder die daraus besteht.
Die Positionsdaten können Positionsdaten der Fahrzeugkolonne bzw. des autonomen Führungsfahrzeugs sein. Insbesondere können die Positionsdaten einen Ort angeben, an dem ein Einkoppeln an die Fahrzeugkolonne möglich ist. Beispielswiese können die Positionsdaten die zuvor genannte Haltestelle der Fahrzeugkolonne angeben.
Die Streckendaten können eine vorgegebene Strecke angeben, die die Fahrzeugkolonne bzw. das autonome Führungsfahrzeug abfährt. Das vorgegebene Strecke kann ähnlich wie beim öffentlichen (Nah)Verkehr entlang einer vorbestimmen Route führen.
Die Eignungsdaten können die Kopplung der Fahrzeuge betreffen. Insbesondere können die Eignungsdaten eine Spezifikation der Kopplung oder Kopplungsmöglichkeiten angeben. Damit können potentiell koppelbereite Fahrzeuge bestimmen, ob sie für eine Kopplung kompatibel sind.
Vorzugsweise bestimmt ein potentiell koppelbereites Fahrzeug eine Strecke oder Teilstrecke, die mit dem autonomen Führungsfahrzeug zurücklegbar ist. Das koppelbereite Fahrzeug kann basierend darauf eine Koppelanfrage an das Führungsfahrzeug senden. Beispielsweise kann ein Insasse des potentiell koppelbereiten Fahrzeugs ein Fahrtziel vorgeben. Es kann dann durch das Fahrzeug und/oder mittels der zuvor beschriebenen App bestimmt werden, ob zumindest eine Teilstrecke bis zum Fahrtziel in einer Fahrzeugkolonne durchführbar ist. Falls eine geeignete Fahrzeugkolonne ermittelt wird, kann eine entsprechende Koppelanfrage an die Fahrzeugflotte, und insbesondere deren Führungsfahrzeug, gesendet werden.
Vorzugsweise übernimmt das autonome Führungsfahrzeug eine Kontrolle über das koppelbereite Fahrzeug vor einem Kopplungsvorgang und/oder während eines Kopplungsvorgangs und/oder nach einem Kopplungsvorgang. Beispielsweise kann das Führungsfahrzeug Instruktionen an das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren des koppelbereiten Fahrzeugs übermitteln.
Die Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne, insbesondere das autonome Führungsfahrzeug und das wenigstens eine Folgefahrzeug, können jeweils mit einem Kommunikationsmodul versehen sein. Insbesondere kann jedes der Folgefahrzeuge ein Kommunikationsmodul umfassen, um mit dem Führungsfahrzeug zu kommunizieren. Optional können zumindest einige der Folgefahrzeuge eingerichtet sein, um untereinander zu kommunizieren.
Die Kommunikation eines Folgefahrzeugs mit dem Führungsfahrzeug kann bezüglich eines Koppelns des Folgefahrzeugs an die Fahrzeugkolonne (z.B. an das Führungsfahrzeug oder ein Folgefahrzeug der Fahrzeugkolonne), eines Entkoppelns von der Fahrzeugkolonne (z.B. vom Führungsfahrzeug oder einem Folgefahrzeug der Fahrzeugkolonne) und/oder einer Steuerung des Folgefahrzeug durch das Führungsfahrzeug während der Fahrt in der Fahrzeugkolonne erfolgen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und die Kommunikation eines Folgefahrzeugs mit dem Führungsfahrzeug kann andere Aspekte betreffen, wie zum Beispiel eine Bezahlung, einer Zeitgutschrift, etc.
Die Kommunikation der Folgefahrzeug untereinander kann bezüglich eines Koppelns des Folgefahrzeugs an die Fahrzeugkolonne (z.B. von zwei Folgefahrzeugen) und/oder eines Entkoppelns von der Fahrzeugkolonne erfolgen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und die Kommunikation der Folgefahrzeug untereinander kann andere mögliche Aspekte betreffen, wie zum Beispiel eine Kommunikation der Insassen der Folgefahrzeuge.
Die Kommunikation der Fahrzeuge untereinander erfolgt mittels der jeweiligen Kommunikationsmodule, die in der Lage sind, beispielsweise in einem mobilen Netzwerk über lokale Netzwerke bzw. Local Area Networks (LANs), wie z.B. Wireless LAN (WiFi/WLAN), oder über Weitverkehrsnetze bzw. Wide Area Networks (WANs) wie z.B. Global System for Mobile Communication (GSM), General Package Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Downlink/Uplink Packet Access (HSDPA, HSUPA), Long-Term Evolution (LTE), oder World Wide Interoperability for Microwave Access (WIMAX) drahtlos zu kommunizieren. Eine Kommunikation über weitere gängige oder künftige Kommunikationstechnologien, z.B. 5G-Mobilfunksysteme, ist möglich.
In einigen Ausführungsformen kann eine drahtgebundene Kommunikation implementiert, werden, insbesondere wenn die Fahrzeuge miteinander gekoppelt sind.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Betreiben von Fahrzeugen, insbesondere von automatisiert fahrenden Fahrzeugen, angegeben. Das Verfahren umfasst ein Koppeln eines Fahrzeugs mit wenigstens einem anderen Fahrzeug, um eine Fahrzeugkolonne zu bilden.
In einigen Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, umfasst das Verfahren weiter ein Betreiben eines Fahrzeugs als Individualfahrzeug; ein Koppeln des Fahrzeugs mit wenigstens einem anderen Fahrzeug, um eine Fahrzeugkolonne zu bilden; ein Bewegen der Fahrzeugkolonne, insbesondere entlang einer vorbestimmten Strecke oder vorbestimmten Teilstrecke; ein Entkoppeln des Fahrzeugs von dem wenigstens einen anderen Fahrzeug; und ein Betreiben des entkoppelten Fahrzeugs als Individualfahrzeug.
Damit werden Fahrzeuge, und insbesondere automatisiert fahrende Fahrzeuge, flexibel in Kolonnen gruppiert. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug von einem Startpunkt zu einem Zielort fahren, wobei eine Teilstrecke in der Kolonne zurückgelegt wird. Ein Teil der Gesamtstrecke vor und/oder nach der Kolonnenfahrt wird dabei im Individualverkehr zurückgelegt. Damit kann ein Besitzer des Fahrzeugs die Vorteile der Kolonnenfahrt nutzen (z.B. spezielle Fahrspuren, Energieersparnis, CO₂-Erspamis etc.), und trotzdem direkt von seinem individuellen Startpunkt direkt zu seinem individuellen Zielort in seinem eigenen Fahrzeug befördert werden.
Vorzugsweise umfasst das wenigstens eine andere Fahrzeug ein Führungsfahrzeug. Das Führungsfahrzeug kann an der Spitze der Fahrzeugkolonne fahren. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt, und das Führungsfahrzeug kann an jeder Position innerhalb der Fahrzeugkolonne angeordnet sein. Das Führungsfahrzeug übernimmt die Führung über die anderen Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne, d.h. die Folgefahrzeuge.
Die Folgefahrzeuge können durch das Führungsfahrzeug direkt fremdgesteuert sein. „Direkt“ bedeutet dabei, dass das Führungsfahrzeug die Kontrolle über eine automatisierte Fahrfunktion der Folgefahrzeuge übernimmt und/oder der automatisierten Fahrfunktion der Folgefahrzeuge Fahrinstruktionen erteilt (z.B. Weg, Geschwindigkeit, etc.). Alternativ können die Folgefahrzeuge durch das Führungsfahrzeug indirekt fremdgesteuert sein. „Indirekt“ bedeutet dabei, dass die automatisierte Fahrfunktion der Folgefahrzeuge dem Führungsfahrzeug bzw. dem vorausfahrenden Fahrzeug eigenständig folgt.
Vorzugsweise umfasst das Bewegen der Fahrzeugkolonne weiter ein Abfahren einer vorbestimmten Strecke oder vorbestimmten Teilstrecke. Die vorbestimmte Strecke oder vorbestimmte Teilstrecke kann dabei zeitlich fest vorgegeben sein.
Der Fahrer des Fahrzeugs kann sich an die Kolonne koppeln, um die vorbestimmte Strecke oder vorbestimmte Teilstrecke in der Fahrzeugkolonne zurückzulegen. Insbesondere kann das Fahrzeug von einem Startpunkt zu einem Zielort fahren, wobei eine Teilstrecke in der Fahrzeugkolonne zurückgelegt wird. Ein Teil der Gesamtstrecke vor und/oder nach der Kolonnenfahrt wird dabei im Individualverkehr zurückgelegt. Damit kann ein Besitzer des Fahrzeugs die Vorteile der Kolonnenfahrt nutzen (z.B. spezielle Fahrspuren, Energieersparnis, Windschatten, weniger Stopp-and-Go-Vorgänge, etc.), und trotzdem direkt von seinem individuellen Startpunkt direkt zu seinem individuellen Zielort in seinem eigenen Fahrzeug befördert werden.
Vorzugsweise umfasst das Bewegen der Fahrzeugkolonne ein Stoppen der Fahrzeugkolonne an wenigstens einem Haltepunkt entlang der vorbestimmten Strecke oder vorbestimmten Teilstrecke. Der wenigstens eine Haltepunkt kann vorgesehen sein, damit sich Fahrzeuge an die Fahrzeugkolonne koppeln und/oder Fahrzeuge von der Fahrzeugkolonne entkoppeln können. Anders gesagt kann die Fahrzeugkolonne flexibel sein.
Vorzugsweise erfolgt das Bewegen der Fahrzeugkolonne auf einer Straße und/oder einer Busspur. Insbesondere können für die Fahrzeugkolonne dedizierte Straßen und/oder Spuren vorgesehen sein, so dass die Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne einen Zeitvorteil im Vergleich zum Individualverkehr haben.
Die Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne, und insbesondere das Führungsfahrzeug und das wenigstens eine Folgefahrzeug, können ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren umfassen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der mit den zuvor beschriebenen Aspekten kombiniert werden kann, ist ein Verfahren zum Betreiben von Fahrzeugen angegeben. Das Verfahren umfasst ein Koppeln eines Fahrzeugs mit wenigstens einem anderen Fahrzeug, um eine Fahrzeugkolonne zu bilden, und/oder ein Fahren von zwei oder mehr Fahrzeugen in einer Fahrzeugkolonne.
Vorzugsweise umfasst die Fahrzeugkolonne die zwei oder mehr Fahrzeuge, wobei die zwei oder mehr Fahrzeuge ein Führungsfahrzeug und wenigstens ein Folgefahrzeug umfassen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter ein Bestimmen einer Energieersparnis und/oder einer CO₂-Erspamis für das wenigstens eine Folgefahrzeug in der Fahrzeugkolonne im Vergleich zu einem Betrieb als Individualfahrzeug. Beispielsweise kann dem Führungsfahrzeug ein auf der Energieersparnis und/oder CO₂-Erspamis basierender Betrag gutgeschrieben und/oder dem wenigstens einen Folgefahrzeug berechnet werden.
Vorzugsweise wird dem wenigstens einen Folgefahrzeug eine Verweildauer in der Fahrzeugkolonne auf ein Zeitkonto gutgeschrieben. Die ist zum Beispiel von Vorteil, wenn das Folgefahrzeug ein LKW ist. Die Verweildauer in der Fahrzeugkolonne bzw. die gekoppelte Fahrtzeit kann dem LKW-Fahrer als Pausenzeit gutgeschrieben werden, beispielsweise um gesetzliche Vorschriften einzuhalten.
Vorzugsweise wird dem wenigstens einen Folgefahrzeug eine Zeitdauer in der Fahrzeugkolonne oder ein Betrag, der einer Streckenlänge der gemeinsamen Fahrt in der Kolonne entspricht, berechnet. Die Berechnung der Zeitdauer kann zum Beispiel in Form einer Zeitpauschale erfolgen. Die Berechnung entsprechend der Streckenlänge kann pro Kilometer sein. Damit kann das Führungsfahrzeug bzw. ein Betreiber des Führungsfahrzeugs entlohnt werden.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Betreiben von Fahrzeugen auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Betreiben von Fahrzeugen auszuführen.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1A schematisch eine Fahrzeugkolonne mit einem einkoppelnden Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
1B schematisch eine Fahrzeugkolonne mit einem entkoppelnden Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Betreiben von Fahrzeugen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
3 schematisch ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1A zeigt schematisch eine Fahrzeugkolonne mit einem einkoppelnden Fahrzeug 103 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 1B zeigt schematisch eine Fahrzeugkolonne mit einem auskoppelnden Fahrzeug 104 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 2 zeigt Flussdiagram eines Verfahrens 200 zum Betreiben von Fahrzeugen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Verfahren 200 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
Das Verfahren 200 umfasst im Block 210 ein Betreiben eines Fahrzeugs als Individualfahrzeug; im Block 220 ein Koppeln des Fahrzeugs mit wenigstens einem anderen Fahrzeug, um eine Fahrzeugkolonne zu bilden (siehe 1A); im Block 230 ein Bewegen der Fahrzeugkolonne; im Block 240 ein Entkoppeln des Fahrzeugs von dem wenigstens einen anderen Fahrzeug (siehe 1B); und im Block 250 ein Betreiben des entkoppelten Fahrzeugs als Individualfahrzeug bzw. im Individualverkehr.
Der Begriff „Individualfahrzeug“ bezieht sich auf ein Fahrzeug, das eigengesteuert und unabhängig von anderen Fahrzeugen operiert. Insbesondere bezieht sich der Begriff auf einen Individualverkehr, wobei das Individualfahrzeug bzw. sein Besitzer im Wesentlichen frei über Zeiten und Wege entscheiden kann. Individualverkehr steht im Gegensatz zum öffentlichen Verkehr und privatwirtschaftlichen nichtöffentlichen Verkehr.
Die Fahrzeugkolonne 100 ist eine Kette aus zwei oder mehr aneinander gekoppelten Fahrzeugen. Die Fahrzeugkolonne 100 umfasst dabei ein Führungsfahrzeug 101 (d.h. das autonome Fahrzeug der vorliegenden Erfindung) und wenigstens ein Folgefahrzeug 102. Das Führungsfahrzeug 101 kann an der Spitze der Fahrzeugkolonne 100 fahren. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt, und das Führungsfahrzeug 101 kann an jeder Position innerhalb der Fahrzeugkolonne 100 angeordnet sein. Das Führungsfahrzeug 101 übernimmt die Führung über die anderen Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne 100, d.h. die Folgefahrzeuge 102.
Die Folgefahrzeuge 102 können durch das Führungsfahrzeug 101 direkt fremdgesteuert sein. „Direkt“ bedeutet dabei, dass das Führungsfahrzeug 101 die Kontrolle über eine automatisierte Fahrfunktion der Folgefahrzeuge 102 übernimmt. Alternativ können die Folgefahrzeuge 102 durch das Führungsfahrzeug 101 indirekt fremdgesteuert sein. „Indirekt“ bedeutet dabei, dass die automatisierte Fahrfunktion der Folgefahrzeuge 102 dem Führungsfahrzeug 101 eigenständig folgt.
Zum Beispiel kann eine automatisierte Fahrfunktion des wenigstens einen Folgefahrzeugs 102 eingerichtet sein, um einem vorausfahrenden Fahrzeug der Fahrzeugflotte 100 in einem vorbestimmten Abstand zu folgen. Der vorbestimmte Abstand kann zum Beispiel 2m oder weniger, Im oder weniger, oder sogar 0.5m oder weniger sein.
Damit operieren die Fahrzeuge der Fahrzeugflotte 100 nicht als Individualfahrzeuge, da insbesondere das wenigstens eine Folgefahrzeug 102 nicht unabhängig von anderen Fahrzeugen der Fahrzeugflotte 100 operiert.
Die Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne 100, und insbesondere das wenigstens eine Folgefahrzeug 102, können ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren umfassen. Ein automatisiert fahrendes Fahrzeug lenkt und/oder bremst und/oder beschleunigt selbstständig basierend auf einer Fahrstrategie. Die Fahrstrategie kann basierend auf Umfelddaten der Umfeldsensorik, Straßenzustand, Verkehrslage, Wetterlage, etc. bestimmt werden. Die Umsetzung der bestimmten Fahrstrategie erfolgt durch den Antrieb, die Lenkung und/oder die Bremsen.
Die Folgefahrzeuge 102 der Fahrzeugflotte 100 können gleichartige Fahrzeuge sein. Beispielsweise können die Folgefahrzeuge 102 zur Beförderung von Insassen eingerichtet sein. Insbesondere sind die Folgefahrzeuge 102 auch für einen Individualbetrieb bzw. Individualverkehr eingerichtet.
In einigen Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, sind die Folgefahrzeuge 102 der Fahrzeugflotte 100 autonome ODM (On Demand Mobility) - Fahrzeuge.
Das Führungsfahrzeug 101 kann ein speziell für diese Funktion ausgestattetes Fahrzeug sein. Insbesondere kann das Führungsfahrzeug 101 lediglich Funktionalitäten aufweisen, die für den Betrieb als Führungsfahrzeug benötigt werden. Beispielweise kann das Führungsfahrzeug 101 nicht für die Beförderung von Personen und/oder nicht für einen Individualbetrieb bzw. Individualverkehr eingerichtet sein.
In einigen Ausführungsformen fährt die Fahrzeugkolonne 100 eine vorbestimmte Strecke oder vorbestimmten Teilstrecke ab. Die vorbestimmte Strecke oder vorbestimmte Teilstrecke kann dabei zeitlich und/oder streckenmäßig fest vorgegeben sein, ähnlich wie beim öffentlichen Nahverkehr.
Der Fahrer des (Folge-)Fahrzeugs 102, 103 kann sich an die Fahrzeugkolonne 100 koppeln, um die vorbestimmte Strecke oder vorbestimmte Teilstrecke in der Fahrzeugkolonne 100 zurückzulegen. Insbesondere kann das Fahrzeug 102 von einem individuellen Startpunkt zu einem individuellen Zielort fahren, wobei eine Teilstrecke in der Fahrzeugkolonne 100 zurückgelegt wird.
In einigen Ausführungsformen kann ein Teil der Gesamtstrecke vor und/oder nach der Kolonnenfahrt (also vom individuellen Startpunkt zum individuellen Zielort) im Individualverkehr zurückgelegt werden. Damit kann ein Besitzer des Fahrzeugs die Vorteile der Kolonnenfahrt nutzen (z.B. spezielle Fahrspuren, Energieersparnis, Windschatten, weniger Stopp-and-Go-Vorgänge, etc.), und trotzdem direkt von seinem individuellen Startpunkt direkt zu seinem individuellen Zielort in seinem eigenen Fahrzeug befördert werden.
Typischerweise kann die Fahrzeugkolonne 100 an wenigstens einem Haltepunkt entlang der vorbestimmten Strecke oder vorbestimmten Teilstrecke stoppen, ähnlich einem Bus, einer Tram oder einem Zug. Der wenigstens eine Haltepunkt kann vorgesehen sein, damit sich Fahrzeuge an die Fahrzeugkolonne 100 koppeln (siehe 1A) und/oder Fahrzeuge von der Fahrzeugkolonne 100 entkoppeln (sieh 1B) können. Anders gesagt ist die Fahrzeugkolonne 100 flexibel. Insbesondere können die Vorteile des Individualverkehrs mit den Vorteilen des öffentlichen Verkehrs verbunden werden
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung klinken sich Individualfahrzeuge für die „first mile“ und/ oder „last mile“ in die Fahrzeugkolonne ein bzw. davon aus, und fahren einen Teil ihrer Strecke mit der Fahrzeugkolonne.
Während der Fahrt in der Fahrzeugkolonne 100 können sich die Fahrzeuge beispielsweise auf einer Straße und/oder einer Busspur fortbewegen. Insbesondere können für die Fahrzeugkolonne 100 dedizierte Straßen und/oder Spuren vorgesehen sein, so dass die Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne 100 einen Zeitvorteil im Vergleich zum Individualverkehr haben.
Die Kolonnenfahrt kann zum Beispiel bei Veranstaltungen und/oder Ereignissen implementiert werden. Insbesondere kann mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine Art Gondelbetrieb realisiert werden. Hierbei können die Fahrzeuge (anders als beim Zug/Gondel, dessen/deren Infrastruktur für andere nicht befahrbar ist), Lücken in Strecken benutzen und/oder bestehen lassen, um den anderen Verkehr, insbesondere den Individualverkehr, nicht zu behindern oder blockieren. Damit können normale Straßen für die erfindungsgemäße Kolonnenfahrt verwenden werden.
In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeug, wie zum Beispiel das Führungsfahrzeug 101 oder ein Folgefahrzeug 102, das vor einem anderen Folgefahrzeug 102 in der Fahrzeugkolonne 100 fährt, anderen Fahrzeuge eine Koppelmöglichkeit bieten, wobei zum Beispiel über ein elektronisches System aus den Fahrdaten Einsparrungen berechnet werden können. Diese Einsparungen könne dem (Ego)Fahrzeug, wie zum Beispiel dem Führungsfahrzeug 101, gutgeschrieben und/oder dem Folgefahrzeug 102 berechnet werden.
Beispielsweise umfasst das Verfahren 200 in einigen Ausführungsformen weiter ein Bestimmen einer Energieersparnis und/oder einer CO₂-Erspamis für das wenigstens eine Folgefahrzeug 102 in der Fahrzeugkolonne 100 im Vergleich zu einem Betrieb als Individualfahrzeug. Hier kann dem Führungsfahrzeug 101 ein auf der Energieersparnis und/oder CO₂-Erspamis basierender (Geld)Betrag oder Bonus gutgeschrieben und/oder dem wenigstens einen Folgefahrzeug 102 in Rechnung gestellt bzw. belastet werden.
Ergänzend oder alternativ kann dem wenigstens einen Folgefahrzeug 102 eine Verweildauer in der Fahrzeugkolonne 100 auf ein Zeitkonto gutgeschrieben werden. Die ist zum Beispiel von Vorteil, wenn das Folgefahrzeug 102 ein LKW ist. Die Verweildauer in der Fahrzeugkolonne 100 bzw. die gekoppelte Fahrtzeit kann dem LKW-Fahrer als Pausenzeit gutgeschrieben werden, beispielsweise um gesetzliche Vorschriften einzuhalten.
Ergänzend oder alternativ kann dem wenigstens einen Folgefahrzeug 102 eine Zeitdauer in der Fahrzeugkolonne 100 oder ein Betrag, der einer Streckenlänge der gemeinsamen Fahrt in der Fahrzeugkolonne 100 entspricht, berechnet werden. Die Berechnung der Zeitdauer kann zum Beispiel in Form einer Zeitpauschale erfolgen. Die Berechnung entsprechend der Streckenlänge kann pro Kilometer sein. Damit kann das Führungsfahrzeug 101 bzw. ein Betreiber des Führungsfahrzeugs 101 entlohnt werden.
In einigen Ausführungsformen kann dem Führungsfahrzeug 101 bzw. dem Betreiber ein aus der gefahrenen Strecke errechneter Betrag zum Beispiel mittels eines Online-Bezahlsystems gutgeschrieben werden. Ergänzend oder alternativ können CO₂-Budgets verrechnet oder ausgeglichen werden.
Bezugnehmend auf die 1A wird in einigen Ausführungsformen zur Kopplung des eigenen Fahrzeugs 103 an ein Führungsfahrzeug 101 oder ein anderes Folgefahrzeug 102 der Fahrzeugkolonne 100 erstens das anbietende Führungsfahrzeug 101 erkannt und zweitens ein Koppelvorgang manuell oder (teil-)autonom ausgeführt.
Beispielsweise kann das Führungsfahrzeug 101 eine Koppelbereitschaft visuell und/oder über drahtlose Kommunikation anzeigen. Zum Beispiel kann das Führungsfahrzeug 101 die Koppelbereitschaft an potentiell koppelbereite Fahrzeuge, wie das Fahrzeug 103, übermitteln. Die visuelle Anzeige kann mittels einer Leuchtanzeige erfolgen, z.B. ähnlich wie bei einem Taxischild auf dem Dach.
In einigen Ausführungsformen kann das potentiell koppelbereite Fahrzeug 103 und/oder ein mobiles Endgerät dessen Besitzers mit einer Software für die Kolonnenfahrt, und insbesondere zum Vereinbaren des Koppelns und/oder Entkoppelns, ausgestattet sein. Die Software kann zum Beispiel als App im Fahrzeug und/oder auf dem mobilen Endgerät dessen Besitzers konfiguriert sein. Beispielsweise kann der Besitzer des potentiell koppelbereiten Fahrzeugs 103 die Koppelbereitschaft einer Fahrzeugkolonne bzw. deren Führungsfahrzeug 101 sehen und mittels der App eine Anfrage für eine Kopplung übermitteln.
Typischerweise übermittelt das Führungsfahrzeug 101 Daten bezüglich einer Kopplung an das potentiell koppelbereite Fahrzeug 103. Die Daten können aus der Gruppe ausgewählt sein, die Positionsdaten und/oder Streckendaten und/oder Zieldaten und/oder Eignungsdaten umfasst, oder die daraus besteht.
Die Positionsdaten können Positionsdaten der Fahrzeugkolonne 100 bzw. des Führungsfahrzeugs 101 sein. Insbesondere können die Positionsdaten einen Ort angeben, an dem ein Einkoppeln an die Fahrzeugkolonne 100 möglich ist. Beispielswiese können die Positionsdaten die zuvor genannte Haltestelle der Fahrzeugkolonne 100 angeben.
Die Streckendaten können eine vorgegebene Strecke angeben, die die Fahrzeugkolonne 100 bzw. das Führungsfahrzeug 101 abfährt. Die vorgegebene Strecke kann ähnlich wie beim öffentlichen Nahverkehr entlang einer vorbestimmen Route führen.
Die Eignungsdaten können die Kopplung der Fahrzeuge betreffen. Insbesondere können die Eignungsdaten eine Spezifikation der Kopplung oder Kopplungsmöglichkeiten angeben. Damit können potentiell koppelbereite Fahrzeuge bestimmen, ob sie für eine Kopplung kompatibel sind.
In einigen Ausführungsformen sendet das Führungsfahrzeug 101 ein digitales Signal mit einer Eignung und/oder Berechtigung für eine Kopplung, Fahrdaten und/oder einem Navigationsziel. Im potentiellen Folgefahrzeug 103 kann durch einen Abgleich der Navigationsziele die potentiell mögliche gemeinsame Fahrzeit und/oder Fahrtstrecke berechnet und optional angezeigt werden. Liegt diese beispielsweise unter einem Schwellwert, kann die Koppelung verweigert werden.
Beispielsweise bestimmt das potentiell koppelbereite Fahrzeug 103 eine Strecke oder Teilstrecke, die mit dem Führungsfahrzeug bzw. der Fahrzeugkolonne 100 zurücklegbar ist.
Das koppelbereite Fahrzeug 103 kann basierend darauf eine Koppelanfrage an das Führungsfahrzeug 101 senden.
Zum Beispiel kann ein Insasse des potentiell koppelbereiten Fahrzeugs 103 ein Fahrtziel vorgeben. Es kann dann durch das Fahrzeug 103 und/oder mittels der zuvor beschriebenen App bestimmt werden, ob zumindest eine Teilstrecke bis zum Fahrtziel in einer Fahrzeugkolonne durchführbar ist. Falls eine geeignete Fahrzeugkolonne ermittelt wird, kann eine entsprechende Koppelanfrage an die Fahrzeugflotte, und insbesondere deren Führungsfahrzeug, gesendet werden.
In einigen Ausführungsformen übernimmt das Führungsfahrzeug 101 die Kontrolle über das koppelbereite Fahrzeug 103 vor und/oder während und/oder nach einem Kopplungsvorgang. Beispielsweise kann das Führungsfahrzeug 101 Instruktionen an das Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren des koppelbereiten Fahrzeugs 103 zum Ausführen des Kopplungsvorgangs übermitteln. Gemäß einigen Ausführungsformen können eine Anzeigeelektronik und/oder eine App den Koppelvorgang begleiten.
Im Detail kann sich ein geeignetes Fahrzeug hinter dem Führungsfahrzeug 101 einreihen. Im Rahmen des gesetzlich vorgeschriebenen Abstands kann der Koppelvorgang im Fahrzeug gestartet werden, zum Beispiel über eine App oder eine interne Elektronik. Als erstes kann die Bereitschaft vom Führungsfahrzeug 101 bestätigt werden. Im zweiten Schritt kann das Führungsfahrzeug 101 die Kontrolle des Folgefahrzeugs 103 übernehmen.
Typischerweise wird der Kopplungsvorgang im Führungsfahrzeug 101 und/oder Folgefahrzeug 103 nach außen signalisiert. Optional wird vom Führungsfahrzeug 101 die Straße zwischen den beiden Fahrzeugen per Laser entsprechend beleuchtet und der Fahrweg mit einem Kreuz oder ähnlich als gesperrt markiert.
Im zweiten Schritt kann das Folgefahrzeug 103 vom Führungsfahrzeug 101 automatisch näher herangeholt werden, um den Abstand auf ein Mindestmaß (z.B. 1m) zu verkürzen. Das Führungsfahrzeug 101 kann hierzu mit einem einfachen nach hinten gerichtetem Abstandssensor ausgestattet sein. Während dieser Zeit kann das Signal „Koppelvorgang“ aktiv sein und der Fahrer des Folgefahrzeuges 103 kann den Vorgang überwachen. Ist der Abstand entsprechend verringert, kann das Führungsfahrzeug 101 den Koppelvorgang automatisch abschließen.
Die vollzogene Kopplung kann nach außen hin signalisiert werden. Die Kopplungsbereitschaft kann vom Folgefahrzeug für weitere Fahrer angeboten werden, falls das Folgefahrzeug dafür entsprechend geeignet ist (z.B. Abstandssensor nach hinten).
Bezugnehmend auf die 1B kann ein Auskoppeln aus der Fahrzeugkolonne 100 analog erfolgen, wie mittels der App oder internen Elektronik. Beispielsweise signalisiert ein Fahrer seinen Wunsch zum Auskoppeln seines Fahrzeugs 104. Die Fahrer können dies bestätigen und der Abstand zwischen dem ausscherenden Fahrzeug 104 sowie dem vorausfahrenden Fahrzeug 101 und/oder dem nachfolgenden Fahrzeug 102 wird zum Beispiel automatisch vergrößert.
Die Fahrer können den Abschluss des Auskoppelvorgangs bestätigen, woraufhin das Folgefahrzeug 104 selbstständig weiterfahren kann. Sind weitere gekoppelte Fahrzeuge in der Kolonne, wie es im Beispiel der 1B gezeigt ist, verkürzt das Führungsfahrzeug 101 den Abstand und schließt die entstandene Lücke analog zum Koppelvorgang. Die gekoppelte Restkolonne kann dabei eine entsprechende Signalisierung bekommen, den Vorgang zu überwachen.
3 zeigt schematisch ein Fahrassistenzsystem 300 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 300 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 300 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die hydraulische Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
Das Fahrzeug 10 kann das Führungsfahrzeug und/oder das wenigstens eine Folgefahrzeug gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sein.
Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassistenzsystem 300 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein LiDAR-System, ein oder mehrere Radar-Systeme, einen oder mehrere Laserscanner und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden Folgefahrzeuge, wie beispielsweise automatisiert fahrende Fahrzeuge, flexibel in Kolonnen gruppiert, die vom autonomen Fahrzeug der vorliegenden Erfindung angeführt werden. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug von einem Startpunkt zu einem Zielort fahren, wobei eine Teilstrecke in der Kolonne zurückgelegt wird. Ein Teil der Gesamtstrecke vor und/oder nach der Kolonnenfahrt kann dabei im Individualverkehr zurückgelegt werden. Damit kann ein Besitzer des Fahrzeugs die Vorteile der Kolonnenfahrt nutzen (z.B. spezielle Fahrspuren, Energieersparnis, CO₂-Ersparnis etc.), und trotzdem direkt von seinem individuellen Startpunkt direkt zu seinem individuellen Zielort in seinem eigenen Fahrzeug befördert werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

Autonomes Fahrzeug (101), umfassend: eine Kopplungseinheit, die für ein Koppeln mit wenigstens einem Folgefahrzeug (102) eingerichtet ist, um eine Fahrzeugkolonne (100) zu bilden; und eine Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, um die Fahrzeugkolonne (100) autonom entlang einer vorbestimmten Strecke im Straßenverkehr zu führen, wobei die Steuerungseinheit weiter eingerichtet ist, um ein Ankoppeln des wenigstens einen Folgefahrzeugs (102) an die Fahrzeugkolonne (100) und ein Entkoppeln des wenigstens einen Folgefahrzeugs (102) von der Fahrzeugkolonne (100) zu ermöglichen.
Das autonome Fahrzeug (101) nach Anspruch 1, wobei das autonome Fahrzeug (101) als Führungsfahrzeug für die Fahrzeugkolonne (100) ausgebildet ist.
Das autonome Fahrzeug (101) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das autonome Fahrzeug (101) nicht für einen Personentransport eingerichtet ist.
Das autonome Fahrzeug (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das autonome Fahrzeug (101) eingerichtet ist, um die Fahrzeugkolonne (100) an wenigstens einem Haltepunkt entlang der vorbestimmten Strecke zu stoppen.
Das autonome Fahrzeug (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend eine Kommunikationseinheit, die eingerichtet ist, um mit dem wenigstens einen Folgefahrzeug (102) zu kommunizieren.
Das autonome Fahrzeug (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das autonome Fahrzeug (101) eingerichtet ist, um eine Kontrolle über eine Fahrfunktion zum automatisierten Fahren des wenigstens einen Folgefahrzeugs (102) zu übernehmen.
Das autonome Fahrzeug (101) nach Anspruch 6, wobei das autonome Fahrzeug (101) eingerichtet ist, um die Kontrolle über die Fahrfunktion zum automatisierten Fahren des wenigstens einen Folgefahrzeugs (102) vor, während und/oder nach einem Kopplungsvorgang und/oder einem Entkopplungsvorgang zu übernehmen.
Das autonome Fahrzeug (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das autonome Fahrzeug (101) eingerichtet ist, um eine Koppelbereitschaft visuell und/oder über drahtlose Kommunikation anzuzeigen.
Das autonome Fahrzeug (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das autonome Fahrzeug (101) eingerichtet ist, um Daten an potentiell koppelbereite Fahrzeuge zu übermitteln, wobei die Daten aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Positionsdaten, Streckendaten, Zieldaten, Eignungsdaten, und einer Kombination daraus besteht.
Fahrzeugkolonne (100), umfassend das autonome Fahrzeug (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und das wenigstens eine Folgefahrzeug (102).