DE102020110489A1

DE102020110489A1 - Verfahren zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit eines Fahrzeugs, Radeinheit für ein Fahrzeug, Fahrzeug und Austauschvorrichtung zum automatisierten Austauschen einer Radeinheit eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020110489A1
Application number: DE102020110489.8A
Authority: DE
Inventors: Juergen Bohn
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit (100, 400) eines Fahrzeugs (200), insbesondere eines fahrerlosen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugs, mit einer Austauschvorrichtung (600), wobei, zum Austauschen, eine Handhabungseinrichtung (620) der Austauschvorrichtung (600), insbesondere eine Greifeinrichtung, die entriegelte Radeinheit (100, 400) hält und/oder die entriegelte Radeinheit (100, 400) zwischen einer in einer Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommenen ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin oder her bewegt, in welcher die Radeinheit (100, 400) nicht in einer Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommen ist, undwobei, vor dem Austauschen, eine Kontrolleinheit (660) der Austauschvorrichtung (600), ein Entriegelungskommando an das Fahrzeug sendet und die in einer Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit (100, 400) von der Radeinheit-Aufnahme (320) entriegelt wird; und/oderwobei, nach dem Austauschen, die Kontrolleinheit (660) der Austauschvorrichtung (600) ein Verriegelungskommando an das Fahrzeug sendet und die in einer Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit (100, 400) in der Radeinheit-Aufnahme (320) verriegelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Radeinheit für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, insbesondere fahrerloses und/oder selbstfahrendes Fahrzeug, und eine Austauschvorrichtung zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit eines Fahrzeugs.
Die Erfindung kann Anwendung finden bei Fahrzeugen, die als fahrerlose und/oder selbstfahrende Fahrzeuge ausgebildet sind. Solche Fahrzeuge werden üblicherweise als Teil einer Fahrzeugflotte aus mehreren Fahrzeugen verwendet, beispielsweise als Teil einer Fahrzeugflotte aus mehreren selbstfahrenden Personenbeförderungsfahrzeugen, selbstfahrenden Lastenfahrzeugen oder selbstfahrenden Flurförderzeugen.
Diese Fahrzeuge weisen oftmals Radeinheiten auf, die neben einem Rad weitere Komponenten, wie beispielsweise eine Radaufhängung und ggf. einen Antrieb für das Rad umfassen. Im Betrieb der Fahrzeuge unterliegen die Radeinheiten bzw. deren Komponenten im Vergleich zu anderen Komponenten des Fahrzeugs einer hohen Beanspruchung und nutzen entsprechend schneller ab als andere Komponenten des Fahrzeugs. Es ist daher öfter erforderlich, Wartungs- und/oder Reparaturmaßnahmen an der Radeinheit durchzuführen. Während der Stillstandzeit zur Wartung oder Reparatur steht das Fahrzeug nicht für die Verwendung als Teil der Fahrzeugflotte zur Verfügung.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, die Verfügbarkeit der Fahrzeuge zu erhöhen.
Radeinheit
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Radeinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein fahrerloses und/oder selbstfahrendes Fahrzeug, vorgeschlagen, die mindestens ein, bevorzugt genau ein, Rad und ein steuerbares Verriegelungselement zum wahlweisen Verriegeln der Radeinheit in einer Radeinheit-Aufnahme oder Entriegeln der Radeinheit von einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs aufweist.
Ein erstes Exemplar der erfindungsgemäßen Radeinheit kann als Ganzes von dem Fahrzeug gelöst und gegen ein zweites Exemplar der erfindungsgemäßen Radeinheit ausgetauscht werden. Auf diese Weise steht das Fahrzeug unmittelbar nach dem erfolgten Austausch der Fahrzeugflotte wieder zur Verfügung, während die erste Radeinheit repariert und/oder gewartet werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, das Fahrzeug während der Wartung und/oder Reparatur stillzulegen. Durch das steuerbare Verriegelungselement der Radeinheit wird es möglich, den Austausch der Radeinheit automatisiert durchzuführen. Ein manuelles Demontieren der Radeinheit von dem Fahrzeug ist nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Radeinheit trägt somit dazu bei, die Verfügbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Die Radeinheit kann mehrere Räder umfassen, die um parallele Drehachsen oder eine gemeinsame Drehachse drehbar angeordnet sind. Alternativ ist es möglich, dass die Radeinheit mehrere Räder umfasst, die jeweils um Drehachsen drehbar sind, die gegeneinander verschwenkbar sind. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Radeinheit genau ein Rad aufweist. Auch wenn sich die nachfolgenden Ausführungen auf ein Rad beziehen, so sind diese sowohl auf Radeinheiten mit genau einem Rad als auch auf Radeinheiten mit mehreren Rädern anwendbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Radeinheit eine Schnittstelleneinheit, die dazu ausgebildet ist, eine mechanische Verbindung mit einem Fahrzeug, insbesondere einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs, herzustellen. Die Schnittstelleneinheit weist bevorzugt eine Schnittstellenkontur auf, die derart ausgestaltet ist, dass sie in einem Zustand, in welchem die Radeinheit mit dem Fahrzeug gekoppelt ist, mit einer Aufnahmekontur des Fahrzeugs, insbesondere der Radeinheit-Aufnahme zusammenwirkt.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Radeinheit eine Kommunikationseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement der Radeinheit und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, herzustellen und/oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, herzustellen. Über die Kommunikationseinheit kann eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem steuerbaren Verriegelungselement erfolgen. Die Kommunikationseinheit kann alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einem Antrieb und/oder einem Lenkaktuator der Radeinheit herzustellen.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Radeinheit eine Kommunikationseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist eine kryptographisch gesicherte Kommunikationsverbindung zwischen der Radeinheit und dem Fahrzeug und/oder zwischen der Radeinheit und einer Austauschvorrichtung herzustellen. Bevorzugt ist die Kommunikationseinheit ferner dazu ausgebildet, über diese gesicherte Kommunikationsverbindung eine oder mehrere der folgenden Prüfungen zu ermöglichen:

- Eine sichere Überprüfung einer eindeutigen Identität und/oder der Authentizität der Radeinheit.
- Eine sichere Überprüfung einer eindeutigen Identität und/oder der Authentizität des Fahrzeugs.
- Eine sichere Überprüfung einer eindeutigen Identität und/oder der Authentizität der Austauschvorrichtu ng.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Radeinheit einen mit dem Rad gekoppelten Antrieb umfasst. Über den Antrieb kann das Rad angerieben werden. Insofern kann die Radeinheit als Radantriebseinheit ausgebildet sein. Der Antrieb ist bevorzugt als Radnabenantrieb ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Radeinheit eine Radaufhängung umfasst. Die Radaufhängung ist besonders bevorzugt als Einzelradaufhängung für das einzelne Rad der Radeinheit ausgestaltet. Die Radaufhängung kann eine Feder- und Dämpfereinheit umfassen. Bevorzugt umfasst die Radaufhängung ein, beispielsweise als Schwinge oder Gabel ausgebildetes, Anbindungselement, über welches das einzelne Rad an das Fahrzeug und/oder an eine Lenkeinrichtung der Radeinheit angebunden werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Radeinheit einen steuerbaren Lenkaktuator zur Auslenkung des Rads. Über den Lenkaktuator kann das Rad, bevorzugt zusammen mit einem Radträger einer Radaufhängung, besonders bevorzugt zusammen mit einer Schwinge oder Gabel einer Radaufhängung, ausgelenkt werden. Der Lenkaktuator kann die Radaufhängung mit der Schnittstelleneinheit des Radeinheit verbinden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Radeinheit mindestens einen Sensor zur Erfassung eines Abnutzungszustands der Radeinheit. Bevorzugt sind mehrere Sensoren als Teil der Radeinheit vorgesehen. Die Sensoren können beispielsweise dazu ausgestaltet sein, einen Abnutzungszustand eines Lagers, insbesondere Wälzlagers, der Radeinheit, einer Bremseinrichtung der Radeinheit oder eines Reifens der Radeinheit zu ermitteln.
Die Radeinheit kann beispielswiese eine rein mechanische Radeinheit sein, die zusätzlich zu dem einzelnen Rad keine aktiven Komponenten, insbesondere keinen Antrieb und keinen Lenkaktuator aufweist. Alternativ kann die Radeinheit als Radantriebseinheit ausgebildet sein, die zusätzlich zu dem einzelnen Rad einen Antrieb zum Antrieb des Rads aufweist. Bevorzugt umfasst die Radantriebseinheit zudem einen Lenkaktuator, über den das Rad ausgelenkt werden kann.
Fahrzeug
Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Fahrzeug, insbesondere fahrerloses und/oder selbstfahrendes Fahrzeug, vorgeschlagen, mit mindestens einer Radeinheit-Aufnahme zur Aufnahme einer Radeinheit, und mit einem steuerbaren Verriegelungselement zum wahlweisen Verriegeln oder Entriegeln einer in der Radeinheit-Aufnahme aufgenommenen Radeinheit.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug bietet die Möglichkeit, ein erstes Exemplar der Radeinheit als Ganzes von dem Fahrzeug zu lösen und gegen ein zweites Exemplar einer Radeinheit auszutauschen. Das Fahrzeug kann der Fahrzeugflotte unmittelbar nach dem erfolgten Austausch der Radeinheit wieder zur Verfügung stehen, während das erste Exemplar der Radeinheit repariert und/oder gewartet werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, das Fahrzeug während der Wartung und/oder Reparatur stillzulegen. Durch das steuerbare Verriegelungselement des Fahrzeugs wird es möglich, den Austausch der Radeinheit automatisiert durchzuführen. Ein manuelles Demontieren der Radeinheit von dem Fahrzeug ist nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Radeinheit trägt somit dazu bei, die Verfügbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Bevorzugt umfasst das Fahrzeug ein Verriegelungselement-Aktuator zum Bewegen des Verriegelungselements zwischen einer Verriegelungsstellung, in welche die Radeinheit verriegelt ist und einer Freigabestellung, in welche der Radeinheit freigegeben ist. Der Verriegelungselement-Aktuator kann als elektromechanischer Aktuator oder als magnetischer Aktuator, insbesondere elektromagnetischer Aktuator, oder als hydraulischer Aktuator oder als pneumatischer Aktuator ausgebildet sein.
Bevorzugt umfasst das Fahrzeug mehrere Radeinheit-Aufnahmen zur Aufnahme jeweils einer Radeinheit, so dass Rad mit mehreren austauschbaren Radeinheiten bestückt werden kann.
Die Radeinheit kann mehrere Räder umfassen, die um parallele Drehachsen oder eine gemeinsame Drehachse drehbar angeordnet sind. Alternativ ist es möglich, dass die Radeinheit mehrere Räder umfasst, die jeweils um Drehachsen drehbar sind, die gegeneinander verschwenkbar sind. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Radeinheit genau ein Rad aufweist. Auch wenn sich die nachfolgenden Ausführungen auf ein Rad beziehen, so sind diese sowohl auf Radeinheiten mit genau einem Rad als auch auf Radeinheiten mit mehreren Rädern anwendbar.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das steuerbare Verriegelungselement an der Radeinheit-Aufnahme oder im Bereich der Radeinheit-Aufnahme angeordnet ist. Das steuerbare Verriegelungselement kann mit einer an der Radeinheit angeordneten Verriegelungselement-Aufnahme zusammenwirken. Bevorzugt ist das steuerbare Verriegelungselement derart ausgebildet, dass es zum Verriegeln der Radeinheit in eine Verriegelungselement-Aufnahme der Radeinheit eingebracht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das steuerbare Verriegelungselement derart ausgebildet sein, dass es ein Gegenstück der Radeinheit zumindest teilweise er- oder umgreift. Weiter alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement die Radeinheit durch magnetische Anziehung in der Verriegelungsstellung hält. Eine weitere Alternative sieht vor, dass das Verriegelungselement ein Gewinde umfasst, welches in der Verriegelungsstellung mit einem Gewinde der Radeinheit zusammenwirkt und in der Freigabestellung nicht mit dem Gewinde der Radeinheit zusammenwirkt.
Eine alternative, vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das steuerbare Verriegelungselement an der Radeinheit angeordnet ist. Das steuerbare Verriegelungselement kann mit einer an der Radeinheit-Aufnahme oder in deren Bereich angeordneten Verriegelungselement-Aufnahme zusammenwirken. Bevorzugt ist das steuerbare Verriegelungselement derart ausgebildet, dass es zum Verriegeln der Radeinheit in eine Verriegelungselement-Aufnahme der Radeinheit-Aufnahme eingebracht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das steuerbare Verriegelungselement derart ausgebildet sein, dass es ein Gegenstück der Radeinheit-Aufnahme zumindest teilweise er- oder umgreift. Weiter alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement die Radeinheit durch magnetische Anziehung in der Verriegelungsstellung hält. Eine weitere Alternative sieht vor, dass das Verriegelungselement ein Gewinde umfasst, welches in der Verriegelungsstellung mit einem Gewinde der Radeinheit-Aufnahme zusammenwirkt und in der Freigabestellung nicht mit dem Gewinde der Radeinheit-Aufnahme zusammenwirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Radeinheit eine Schnittstelleneinheit, die dazu ausgebildet ist, eine mechanische Verbindung mit dem Fahrzeug, insbesondere der Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs, herzustellen. Die Schnittstelleneinheit weist bevorzugt eine Schnittstellenkontur auf, die derart ausgestaltet ist, dass sie in einem Zustand, in welchem die Radeinheit mit dem Fahrzeug gekoppelt ist, mit einer Aufnahmekontur des Fahrzeugs, insbesondere der Radeinheit-Aufnahme zusammenwirkt.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Radeinheit eine Kommunikationseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, herzustellen und/oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, herzustellen. Über die Kommunikationseinheit kann eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem steuerbaren Verriegelungselement erfolgen. Die Kommunikationseinheit kann alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einem Antrieb und/oder einem Lenkaktuator der Radeinheit herzustellen.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Radeinheit eine Kommunikationseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist eine kryptographisch gesicherte Kommunikationsverbindung zwischen der Radeinheit und einer Steuereinheit des Fahrzeugs und/oder zwischen der Radeinheit und einer Austauschvorrichtung herzustellen. Bevorzugt ist die Kommunikationseinheit ferner dazu ausgebildet, über diese gesicherte Kommunikationsverbindung eine oder mehrere der folgenden Prüfungen zu ermöglichen:

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Radeinheit einen mit dem Rad gekoppelten Antrieb umfasst. Über den Antrieb kann das Rad angerieben werden. Insofern kann die Radeinheit als Radantriebseinheit ausgebildet sein. Der Antrieb ist bevorzugt als Radnabenantrieb ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Radeinheit eine Radaufhängung umfasst. Die Radaufhängung ist besonders bevorzugt als Einzelradaufhängung für das einzelne Rad der Radeinheit ausgestaltet. Die Radaufhängung kann eine Feder- und Dämpfereinheit umfassen. Bevorzugt umfasst die Radaufhängung ein, beispielsweise als Schwinge oder Gabel ausgebildetes, Anbindungselement, über welches das einzelne Rad an das Fahrzeug und/oder an eine Lenkeinrichtung der Radeinheit angebunden werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Radeinheit einen steuerbaren Lenkaktuator zur Auslenkung des Rads. Über den Lenkaktuator kann das Rad, bevorzugt zusammen mit einem Radträger einer Radaufhängung, besonders bevorzugt zusammen mit einer Schwinge oder Gabel einer Radaufhängung, ausgelenkt werden. Der Lenkaktuator kann die Radaufhängung mit der Schnittstelleneinheit des Radeinheit verbinden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Radeinheit mindestens einen Sensor zur Erfassung eines Abnutzungszustands der Radeinheit. Bevorzugt sind mehrere Sensoren als Teil der Radeinheit vorgesehen. Die Sensoren können beispielsweise dazu ausgestaltet sein, einen Abnutzungszustand eines Lagers, insbesondere Wälzlagers, der Radeinheit, einer Bremseinrichtung der Radeinheit oder eines Reifens der Radeinheit zu ermitteln.
Die Radeinheit kann beispielswiese eine rein mechanische Radeinheit sein, die zusätzlich zu dem einzelnen Rad keine aktiven Komponenten, insbesondere keinen Antrieb und keinen Lenkaktuator aufweist. Alternativ kann die Radeinheit als Radantriebseinheit ausgebildet sein, die zusätzlich zu dem einzelnen Rad einen Antrieb zum Antrieb des Rads aufweist. Bevorzugt umfasst die Radantriebseinheit zudem einen Lenkaktuator, über den das Rad ausgelenkt werden kann.
Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei solchen Fahrzeugen, deren Radeinheiten als unabhängige, mechatronische Subsysteme ausgestaltet sind. Diese unabhängigen, mechatronischen Subsysteme kommunizieren bevorzugt mit anderen Komponenten des Fahrzeugs über drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverbindungen. Derartige Radeinheiten können auswechselbar beispielsweise an der Peripherie des Fahrgestells und/oder der Karosserie angeordnet werden.
Austauschvorrichtung
Zur Lösung der Aufgabe wird zudem eine Austauschvorrichtung zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines fahrerlosen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugs, vorgeschlagen, aufweisend eine Kontrolleinheit, die dazu eingerichtet ist,
ein Entriegelungskommando an ein Fahrzeug zu senden, um eine in einer Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit von der Radeinheit-Aufnahme zu entriegeln und/oder
ein Verriegelungskommando an ein Fahrzeug zu senden, um eine in einer Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit in der Radeinheit-Aufnahme zu verriegeln.
Die Kontrolleinheit der erfindungsgemäßen Austauschvorrichtung ermöglicht ein automatisiertes Entriegeln bzw. Verriegeln einer Radeinheit, die in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs aufgenommen ist. Ein manuelles Demontieren der Radeinheit von dem Fahrzeug ist nicht erforderlich. Vielmehr kann das Entriegelungskommando bzw. das Verriegelungskommando ein steuerbares Verriegelungselement steuern. Auf diese Weise wird es möglich, ein erstes Exemplar der Radeinheit als Ganzes von dem Fahrzeug automatisiert zu lösen und gegen ein zweites Exemplar einer Radeinheit automatisiert auszutauschen. Das Fahrzeug kann der Fahrzeugflotte unmittelbar nach dem erfolgten Austausch der Radeinheit wieder zur Verfügung gestellt werden, während das erste Exemplar der Radeinheit repariert und/oder gewartet werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, das Fahrzeug während der Wartung und/oder Reparatur stillzulegen. Die erfindungsgemäße Austauschvorrichtung trägt somit dazu bei, die Verfügbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Austauschvorrichtung eine Fahrzeug-Fixiereinrichtung zum Fixieren des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrgestells oder einer Karosserie des Fahrzeugs, in einer Austauschstellung. Durch die Fixiereinrichtung können unerwünschte Bewegungen des Fahrzeugs während des Austauschens der Radeinheit verhindert werden. Die Fixiereinrichtung umfasst bevorzugt einen Andock-Mechanismus oder eine mechanische Klammereinrichtung oder einen, insbesondere selbstspannenden, Gurt. Optional ist die Fahrzeug-Fixiereinrichtung als Teil einer Fahrzeug-Handhandhabungseinrichtung der Austauschstation ausgebildet. Diese Fahrzeug-Handhabungseinrichtung kann als Kran oder Roboterarm ausgestaltet sein, über welche das gesamte Fahrzeug auf den Wartungsplatz verbracht werden und dann dort fixiert werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Austauschvorrichtung eine Handhabungseinrichtung, insbesondere eine Greifeinrichtung, aufweist, die dazu konfiguriert ist, eine entriegelte Radeinheit zu halten und/oder zwischen einer in einer Radeinheit-Aufnahme aufgenommenen ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin oder her zu bewegen, in welcher die Radeinheit nicht in einer Radeinheit-Aufnahme aufgenommen ist. Die Handhabungseinrichtung kann den eigentlichen automatisierten Austausch der Radeinheit durchführen. Dabei kann die Handhabungseinrichtung die Radeinheit halten. Sobald die Radeinheit von der Radeinheit-Aufnahme entriegelt ist, kann die Handhabungseinheit die Radeinheit von der ersten Stellung in die zweite Stellung verbringen. Die Handhabungseinrichtung kann dann ein anderes, funktionstüchtiges Exemplar der Radeinheit aufnehmen und von Stellung, in welcher diese Radeinheit nicht in der Radeinheit-Aufnahme aufgenommen ist in die Radeinheit-Aufnahme einbringen.
Die Austauschvorrichtung kann einen Stellplatz für das Fahrzeug umfassen, wobei die Handhabungseinrichtung im Bereich unterhalb des Stellplatzes, insbesondere in einem Schacht, angeordnet ist. Bevorzugt ist die Handhabungseinrichtung und/oder der Schacht derart angeordnet, dass er unterhalb einer Radeinheit des Fahrzeugs angeordnet ist, sofern sich das Fahrzeug in seiner Austauschstellung befindet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Handhabungsvorrichtung seitlich oder oberhalb des sich in der Austauschstellung befindenden Fahrzeugs angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Austauschvorrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine Radeinheit eines vorstehend beschriebenen Fahrzeugs automatisiert auszutauschen.
Die Austauschvorrichtung kann mit einer Radeinheit bzw. mit einem Fahrzeug zusammenwirken, wie es in den jeweiligen Abschnitten zur Radeinheit und zum Fahrzeug beschrieben worden ist. Die dort erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen und Merkmalen können allein oder in Kombination auch bei der erfindungsgemäßen Austauschvorrichtung Anwendung finden.
Verfahren
Zur Lösung eingangs genannter Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines fahrerlosen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugs, mit einer Austauschvorrichtung vorgeschlagen,
wobei, zum Austauschen, eine Handhabungseinrichtung der Austauschvorrichtung, insbesondere eine Greifeinrichtung, die entriegelte Radeinheit hält und/oder die entriegelte Radeinheit zwischen einer in einer Radeinheit-Aufnahme aufgenommenen ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin oder her bewegt, in welcher die Radeinheit nicht in einer Radeinheit-Aufnahme aufgenommen ist, und
wobei, vor dem Austauschen, eine Kontrolleinheit der Austauschvorrichtung, ein Entriegelungskommando an das Fahrzeug sendet und die in einer Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit von der Radeinheit-Aufnahme entriegelt wird; und/oder
wobei, nach dem Austauschen, die Kontrolleinheit der Austauschvorrichtung ein Verriegelungskommando an das Fahrzeug sendet und die in einer Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit in der Radeinheit-Aufnahme verriegelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein automatisiertes Entriegeln bzw. Verriegeln einer Radeinheit, die in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs aufgenommen ist. Ein manuelles Demontieren der Radeinheit von dem Fahrzeug ist nicht erforderlich. Vielmehr kann das Entriegelungskommando bzw. das Verriegelungskommando ein steuerbares Verriegelungselement steuern. Durch die Handhabungseinrichtung wird es möglich, ein erstes Exemplar der Radeinheit als Ganzes von dem Fahrzeug automatisiert zu lösen und gegen ein zweites Exemplar einer Radeinheit automatisiert auszutauschen. Das Fahrzeug kann der Fahrzeugflotte unmittelbar nach dem erfolgten Austausch der Radeinheit wieder zur Verfügung gestellt werden, während das erste Exemplar der Radeinheit repariert und/oder gewartet werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, das Fahrzeug während der Wartung und/oder Reparatur stillzulegen. Das erfindungsgemäße Verfahren trägt somit dazu bei, die Verfügbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Steuereinheit des Fahrzeugs das Entriegelungskommando empfängt und ein Verriegelungselement derart ansteuert, dass die in der Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit von der Radeinheit-Aufnahme entriegelt wird. Die Übertragung des Entriegelungskommandos von der Kontrolleinheit an das Fahrzeug, insbesondere die Steuereinheit, erfolgt bevorzugt drahtlos. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Steuereinheit des Fahrzeugs das Verriegelungskommando empfängt und ein Verriegelungselement derart ansteuert, dass die in der Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit in der Radeinheit-Aufnahme verriegelt wird. Die Übertragung des Verriegelungskommandos von der Kontrolleinheit an das Fahrzeug, insbesondere die Steuereinheit, erfolgt bevorzugt drahtlos.
Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher ein Flottenmanagementsystem einen Austauschbedarf einer Radeinheit eines Fahrzeugs feststellt, zumindest ein Navigationskommando an das Fahrzeug übermittelt wird und das Fahrzeug zu der Austauschvorrichtung bewegt wird. Das Flottenmanagementsystem kann sicherstellen, dass ein Austauschbedarf frühzeitig erkannt wird und dass das Fahrzeug die Austauschvorrichtung erreichen kann, bevor ein vollständiger Ausfall des Fahrzeugs zu befürchten ist. Das Fahrzeug kann entweder anhand des Navigationskommandos autonom zu der Austauschstation navigieren oder das Flottenmanagementsystem kann, bevorzugt anhand mehrerer Navigationskommandos, das Fahrzeug ferngesteuert zu der Austauschstation navigieren. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Flottenmanagementsystem die Austauschstation aus einer vorgegebenen Menge an Austauschstationen auswählt.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Austauschbedarf anhand eines vorgegebenes Wartungsintervalls festgestellt wird, so dass der Austausch der Radeinheit nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Fahrstrecke erfolgen kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Austauschbedarf anhand eines Zustandsüberwachungssystems festgestellt wird, wobei das Zustandsüberwachungssystem bevorzugt Zugriff auf von Sensoren der Radeinheit erfasste Daten hat. Weiter alternativ kann vorgesehen sein, dass der Austauschbedarf anhand einer Eingabe eines Bedieners festgestellt wird, wobei dem Bediener bevorzugt mindestens ein, bevorzugt mehrere Kennzahlen des Fahrzeugs und/oder der Radeinheit angezeigt werden und der Bediener die Eingabe in Abhängigkeit von dieser Anzeige tätigt. Die Anzeige kann auf einem mobilen Gerät, beispielsweise einem Smartphone, erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Fahrzeug, vor dem Austauschen, durch die Austauschvorrichtung, insbesondere eine Authentifizierungseinheit der Austauschvorrichtung, authentifiziert. Hierzu wird bevorzugt eine kryptographisch gesicherte Kommunikationsverbindung zwischen der Authentifizierungseinheit der Austauschvorrichtung und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, hergestellt. Durch dieses Authentifizieren kann sichergestellt werden, dass sich das korrekte Fahrzeug in der Austauschstation befinden, bevor der eigentliche Austausch der Radeinheit durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich wird die auszutauschende Radeinheit des Fahrzeugs, vor dem Austauschen, durch die Austauschvorrichtung, insbesondere eine Authentifizierungseinheit der Austauschvorrichtung, authentifiziert. Hierzu wird bevorzugt eine kryptographisch gesicherte Kommunikationsverbindung zwischen der Radeinheit und der Authentifizierungseinheit der Austauschvorrichtung, optional vermittelt durch das Fahrzeug hergestellt. Durch dieses Authentifizieren kann sichergestellt werden, dass sich das Fahrzeug mit der korrekten Radeinheit in der Austauschvorrichtung befindet, bevor der eigentliche Austausch der Radeinheit durchgeführt wird.
Bevorzugt wird dem Fahrzeug die Zufahrt zu der Austauschstation, bevorzugt einem Wartungsplatz der Austauschstation nur dann gewährt, wenn das Fahrzeug authentifiziert worden ist. Die Zufahrt kann beispielsweise durch das Öffnen einer Sperre, insbesondere einer Schranke oder eines Tors, gewährt werden. Das Einfahren auf den Wartungsplatz kann auf verschiedene Weise erfolgen. So ist es möglich, dass das Fahrzeug den Wartungsplatz autonom ansteuert. Alternativ kann das Fahrzeug durch die Austauschstation, insbesondere die Kontrolleinheit der Austauschstation, zu dem Wartungsplatz gesteuert werden. Weiter alternativ ist es möglich, dass eine Fahrzeug-Handhandhabungseinrichtung der Austauschstation, beispielsweise ein Kran oder ein Roboterarm, das gesamte Fahrzeug auf den Wartungsplatz verbringt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Fahrzeug, insbesondere ein Fahrgestell oder eine Karosserie des Fahrzeugs, vor dem Austauschen, durch eine Fixiereinrichtung in einer Austausch-/Wartungsstellung fixiert wird. Die Austausch-/Wartungsstellung kann dann eingenommen sein, wenn sich das Fahrzeug auf dem Wartungsplatz befindet. Durch die Fixiereinrichtung können unerwünschte Bewegungen des Fahrzeugs während dem Austausch der Radeinheit vermieden werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Radeinheit, zum Austausch, in einem Ablagebereich für defekte Radeinheiten der Austauschvorrichtung abgelegt wird. Hierbei handelt es sich bevorzugt um ein erstes Exemplar einer Radeinheit, welches von der Radeinheit-Aufnahme entriegelt worden ist und von dem Fahrzeug entfernt werden soll. Diese Radeinheit kann in dem Ablagebereich zwischengelagert werden und dann einer Reparatur- oder Wartungsprozedur zugeführt werden.
Bevorzugt wird eine Radeinheit, zum Austausch, aus einem Lagerbereich für funktionstüchtige Radeinheiten aufgenommen. Diese Radeinheit ist bevorzugt in zweites, funktionstüchtiges Exemplar einer Radeinheit, welches zum Austausch gegen eine erste, von dem Fahrzeug entfernte Radeinheit ausgetauscht wird. Die funktionstüchtige Radeinheit kann in dem Lagerbereich zusammen mit anderen funktionstüchtigen Radeinheiten bevorratet werden, so dass beim Eintreffen eines Fahrzeugs ein schneller Austausch erfolgen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Radeinheit, insbesondere das zweite funktionstüchtige Exemplar der Radeinheit, nach dem Austauschen - bevorzugt jedoch vor dem Verriegeln - durch das Fahrzeug, insbesondere durch eine Authentifizierungseinheit des Fahrzeugs, authentifiziert wird. Hierdurch kann von Seiten des Fahrzeugs sichergestellt werden, dass es sich um eine mit dem Fahrzeug kompatible und/oder autorisierte Radeinheit handelt.
Vorteilhaft ist ferner eine Ausgestaltung bei welcher die Austauschvorrichtung, nach dem Austausch, einen Bericht über den erfolgten Austausch an ein Flottenmanagementsystem übermittelt. Hierdurch kann die Ermittlung des Austauschbedarfs des Exemplars der Radeinheit, welches mit dem Fahrzeug verbunden wurde, erleichtert werden.
Bevorzugt wird eine ggf. vorhandene Fixierung des Fahrzeugs nach erfolgtem Austausch der Radeinheit gelöst. Das Fahrzeug kann insofern zur weiteren Fahrt freigegeben werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei dem Verfahren mehreren Radeinheiten desselben Fahrzeugs in der Austauschstation ausgetauscht werden.
Bei dem Verfahren kann eine Radeinheit bzw. ein Fahrzeug zur Anwendung kommen, wie es in den jeweiligen Abschnitten zur Radeinheit und zum Fahrzeug beschrieben worden ist. Die dort erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen und Merkmalen können allein oder in Kombination auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Hierin zeigt:

1a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radeinheit in einer schematischen Darstellung;
1b ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radeinheit in einer schematischen Darstellung;
2a ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radeinheit in einer schematischen Darstellung;
2b ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radeinheit in einer schematischen Darstellung;
3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen, perspektivischen Darstellung;
4 das Fahrzeug gemäß 3 in einer schematischen Aufsicht;
5 das Fahrzeug gemäß 3 mit einer Radeinheit;
6 eine Detaildarstellung einer Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs nach 3 mit einer entriegelten Radeinheit;
7 eine Detaildarstellung einer Radeinheit-Aufnahme des Fahrzeugs nach 3 mit einer verriegelten Radeinheit;
8 das Fahrzeug gemäß 3 mit mehreren Radeinheiten;
9 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Austauschvorrichtung mit einem Fahrzeug gemäß 3;
10 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen Aufsicht;
11 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen Aufsicht;
12 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen Aufsicht; und
13 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Austauschen einer Radeinheit.

In den Figuren sind identische und gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen benannt und werden daher nur einmal erläutert. Die Ausführungen zu den einzelnen Elementen sind daher auch auf andere Figuren und/oder Ausführungsbeispiele anwendbar, in denen identische Bezugszeichen verwendet sind.
In der 1a ist eine Radeinheit 100 dargestellt, welche als Radantriebseinheit ausgestaltet ist. Die Radeinheit 100 kann als Ganzes in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs eingebracht und dort verriegelt werden. Zur Reparatur und/oder Wartung ist es möglich, die Radeinheit 100 vollständig von dem Fahrzeug zu entfernen und gegen ein gleichartiges Exemplar einer Radeinheit auszuwechseln. Die Radeinheit 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst ein einziges Rad 110, welche mit einem als Radnabenantrieb ausgestalteten Antrieb 120 gekoppelt ist. Weitere Räder sind in dieser Radeinheit nicht vorhanden. Die Radeinheit 100 kann ferner eine nicht weiter dargestellte Bremseinheit zum Bremsen des Rads 110 und ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, zum Lagern des Rads 110, aufweisen. Ein weiterer Bestandteil der Radeinheit 100 ist eine Aufhängung 130, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Gabel umfasst. Zudem kann als Teil der Aufhängung 130 ein Feder-Dämpferelement vorgesehen sein. Die Aufhängung 130 ist bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Lenkeinrichtung 140 gekoppelt, die das Auslenken des Rads 110 zusammen mit dem Antrieb 120 und der Aufhängung 130 ermöglicht. Die Lenkeinrichtung 140 umfasst einen steuerbaren Lenkaktuator.
Ein weiterer Teil der Radeinheit 100 ist ein steuerbares Verriegelungselement 160, durch welches die Radeinheit 100 in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs automatisiert verriegelt werden kann. Das Verriegelungselement 160 kann durch ein Entriegelungskommando in eine Freigabestellung verbracht werden, in welcher die Radeinheit 100 nicht in der jeweiligen Radeinheit-Aufnahme verriegelt ist. Durch ein Verriegelungskommando kann das Verriegelungselement 160 in eine Verriegelungsstellung verbracht werden, in welcher die Radeinheit 100 in der Radeinheit-Aufnahme verriegelt ist.
Ferner umfasst die Radeinheit 100 eine Schnittstelleneinheit 150 die dazu ausgebildet ist, eine mechanische Verbindung mit einem Fahrzeug, insbesondere einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs, herzustellen. Zudem ist als Teil der Schnittstelleneinheit eine Kommunikationseinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, herzustellen. Ferner wird über die Kommunikationseinheit eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung zur dem steuerbaren Lenkaktuator ermöglicht. Alternativ ist die Kommunikationseinheit, dazu ausgebildet, eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement und dem Fahrzeug sowie zwischen dem steuerbaren Lenkaktuator und dem Fahrzeug herzustellen.
Ferner kann die Radeinheit 100 einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung eines Abnutzungszustands der Radeinheit 100 umfassen. Die Sensoren können beispielsweise als Teil einer Wälzlageranordnung vorgesehen sein.
Optional kann die Radeinheit 100 eine Identifikationskomponente umfassen, die eine sichere und eindeutige Identifikation und Authentifizierung des jeweiligen Exemplars der Radeinheit 100 ermöglicht. Die Identifikationskomponente kann eine Identifikations-Information enthalten, beispielsweise eine Produktnummer und/oder eine Seriennummer und/oder einen Produkttyp und/oder eine Herstellerbezeichnung und/oder ein Herstellungsdatum. Die Authentifizierung kann einseitig oder gegenseitig durch entsprechende kryptographische Protokolle erfolgen, z.B. unter Einbezug von sicherer Hardware, Zertifikaten und/oder geteilten Geheimnissen.
Die 1b zeigt eine Radeinheit 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die im Wesentlichen der Radeinheit 100 aus 1a entspricht, im Unterschied zu der Radeinheit aus 1a aber kein steuerbares Verriegelungselement aufweist. Dementsprechend kann bei der Radeinheit 100 gemäß 1b auf eine Kommunikationseinheit verzichtet werden, die eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverbindung zu dem Verriegelungselement herstellt. Lediglich eine derartige Kommunikationsverbindung zu dem steuerbaren Lenkaktuator der Lenkeinheit 140 sowie zu ggf. vorhandenen Sensoren der Radeinheit 100 ist erforderlich. Die Radeinheit 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs durch ein steuerbares Verriegelungselement des Fahrzeugs verriegelt werden.
In der 2a ist eine Radeinheit 400 gezeigt, welche als mechanische Radeinheit ausgebildet ist. Die mechanische Radeinheit 400 umfasst neben einem Rad 410 einen Radträger 420 sowie eine Aufhängung 430, die nach Art einer Gabel ausgestaltet ist. Die Radeinheit 400 kann ferner eine nicht weiter dargestellte Bremseinheit zum Bremsen des Rads 410 und ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, zum Lagern des Rads 410, aufweisen. Ein weiterer Bestandteil der Radeinheit 400 ist eine Aufhängung 430, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Gabel umfasst. Zudem kann als Teil der Aufhängung 430 ein Feder-Dämpferelement vorgesehen sein. Die Aufhängung 430 ist bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Halterung 440 gekoppelt. Die Aufhängung 430 kann entweder starr oder schwenkbar mit der Aufhängung 430 verbunden sein.
Ein weiterer Teil der Radeinheit 400 ist ein steuerbares Verriegelungselement 460, durch welches die Radeinheit 400 in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs automatisiert verriegelt werden kann. Das Verriegelungselement 460 kann durch ein Entriegelungskommando in eine Freigabestellung verbracht werden, in welcher die Radeinheit 400 nicht in der jeweiligen Radeinheit-Aufnahme verriegelt ist. Durch ein Verriegelungskommando kann das Verriegelungselement 460 in eine Verriegelungsstellung verbracht werden, in welcher die Radeinheit 400 in der Radeinheit-Aufnahme verriegelt ist.
Ferner umfasst die Radeinheit 400 eine Schnittstelleneinheit 450 die dazu ausgebildet ist, eine mechanische Verbindung mit einem Fahrzeug, insbesondere einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs, herzustellen. Zudem ist als Teil der Schnittstelleneinheit eine Kommunikationseinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement 460 und dem Fahrzeug, insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, herzustellen.
Ferner kann die Radeinheit 400 einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung eines Abnutzungszustands der Radeinheit 400 umfassen. Die Sensoren können beispielsweise als Teil einer Wälzlageranordnung vorgesehen sein.
Optional kann die Radeinheit 400 eine Identifikationskomponente umfassen, die eine sichere und eindeutige Identifikation und Authentifizierung des jeweiligen Exemplars der Radeinheit 400 ermöglicht. Die Identifikationskomponente kann eine Identifikations-Information enthalten, beispielsweise eine Produktnummer und/oder eine Seriennummer und/oder einen Produkttyp und/oder eine Herstellerbezeichnung und/oder ein Herstellungsdatum. Die Authentifizierung kann einseitig oder gegenseitig durch entsprechende kryptographische Protokolle erfolgen, z.B. unter Einbezug von sicherer Hardware, Zertifikaten und/oder geteilten Geheimnissen.
In der 2b ist eine Radeinheit 400 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt, die im Wesentlichen der Radeinheit 400aus 2a entspricht, im Unterschied zu der Radeinheit aus 2a aber kein steuerbares Verriegelungselement aufweist. Dementsprechend kann bei der Radeinheit 400 gemäß 2b auf eine Kommunikationseinheit verzichtet werden, die eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverbindung zu dem Verriegelungselement herstellt. Lediglich eine derartige Kommunikationsverbindung zu dem steuerbaren Lenkaktuator der Lenkeinheit 440 sowie zu ggf. vorhandenen Sensoren der Radeinheit 400 ist erforderlich. Die Radeinheit 400 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann in einer Radeinheit-Aufnahme eines Fahrzeugs durch ein steuerbares Verriegelungselement des Fahrzeugs verriegelt werden.
Die Darstellungen in 3 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 200 gemäß der Erfindung. Das Fahrzeug 200 umfasst ein Fahrgestell 210 mit insgesamt vier Radeinheit-Aufnahmen 320, wobei in jeder der Radeinheit-Aufnahmen 320 jeweils eine Radeinheit 100 aufgenommen ist. Jeder Radeinheit-Aufnahme ist eine von vier Kupplungseinheiten 225 zugewiesen, über welche die mechanische und elektrische Kopplung der Radeinheiten 100 an der Fahrzeug 200 erfolgt. Hierzu koppelt jeweils eine Kupplungseinheit 225 mit der Schnittstelleneinheit 150 der jeweiligen Radeinheit 100. Bei dem Fahrzeug 200 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind alle vier Radeinheiten 100 als Radantriebseinheiten ausgebildet. Diese Radantriebseinheiten entsprechen den in 1b dargestellten Radeinheiten 100.
Die Darstellung in 5 zeigt das ein Fahrzeug 200 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei drei der vier Radeinheit-Aufnahmen 320 nicht bestückt sind und in einer der vier Radeinheit-Aufnahmen 320 eine Radeinheit 100 angeordnet ist. Diese Radeinheit 100 ist noch nicht mit dem Fahrzeug gekoppelt und dementsprechend auch nicht verriegelt. Es ist erkennbar, dass die Radeinheit 100 mit der Schnittstelleneinheit 150 voran in die Radeinheit-Aufnahme 320 eingeführt wird. Die Schnittstelleneinheit 150 kann eine mechanische Verbindung mit dem Fahrzeug, beispielsweise einer Steuereinheit des Fahrzeugs 200 ermöglichen. Darüber hinaus kann die Schnittstelleneinheit 150, insbesondere die Kommunikationseinheit der Schnittstelleneinheit 150, eine elektrische Verbindung zur Stromversorgung der Radeinheit 100, insbesondere des Antriebs 120 und/oder des Lenkaktuators der Lenkeinrichtung 140, und/oder eine drahtgebundene bzw. drahtlose Kommunikationsverbindung ermöglichen. Darüber hinaus kann die Schnittstelleneinheit 150 die Erfassung und Übermittlung von Sensordaten der Radeinheit 100, des Rads 110 (bzw. eines enthaltenen Wälzlagers), des Antriebs 120, der Aufhängung 130 und/oder des Lenkaktuators der Lenkeinrichtung 140 an das Fahrzeug 200 ermöglichen.
Die Detaildarstellung der Radeinheit-Aufnahme 320 in 6 zeigt die Radeinheit 100, die in der Radeinheit-Aufnahme 320 aufgenommen ist. Die Schnittstelleneinheit 150 der Radeinheit 100 ist mit der Kopplungseinheit 225 des Fahrzeugs gekoppelt, so dass die Radeinheit 100 mechanisch und elektrisch an das Fahrgestell 210 des Fahrzeugs 200 angebunden ist.
Wie in der Detaildarstellung in 7 erkennbar ist, umfasst das Fahrzeug 200 ein im Bereich der Radeinheit-Aufnahme 320 angeordnetes steuerbares Verriegelungselement 325. Das Verriegelungselement 325 ist mit der Steuereinheit des Fahrzeugs gekoppelt und kann die in der Radeinheit-Aufnahme 320 aufgenommene Radeinheit wahlweise verriegeln oder entriegeln, also freigeben. Das Verriegelungselement 325 kann bewegbar sein, so dass es zwischen einer Freigabestellung, in welcher die Radeinheit 100 freigegeben ist, und einer Verriegelungsstellung, in welcher die Radeinheit 100 verriegelt ist, hin und her bewegt werden kann.
Gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels kann vorgesehen sein, dass die Radantriebseinheiten 100 gemäß 1a ausgebildet sind und jeweils ein steuerbares Verriegelungselement 160 umfassen. Bei einer derartigen Abwandlung ist an dem Fahrzeug 200, insbesondere im Bereich der Radeinheit-Aufnahme 320, ein steuerbares Verriegelungselement nicht erforderlich.
Es ist aber auch möglich, ein Fahrzeug 200 mit einem steuerbaren Verriegelungselement 325 und eine Radeinheit 100 mit ebenfalls einem steuerbaren Verriegelungselement 160 zusammen zu betreiben. Dabei kann jeweils nur eines der beiden Verriegelungselemente 160, 325 aktiv gesteuert werden und das jeweilige andere passiv betrieben werden. Alternativ ist es möglich, dass beide Verriegelungselemente 160, 325, aktiv gesteuert werden, um eine Verriegelung und/oder Entriegelung zu bewirken.
Das jeweilige Verriegelungselement 160, 325 auch direkt auf die Radeinheit 100 bzw. auf die Radeinheit-Aufnahme 320 einwirken, z.B. durch mechanische, magnetische oder elektromagnetische Elemente.
Gemäß der Darstellung in 8 befinden sich in allen vier Radeinheit-Aufnahmen 320 des Fahrzeugs Radeinheiten 100. Die Radeinheiten 100 sind jeweils über ein Verriegelungselement 325 verriegelt.
Bei dem Fahrzeug 200 kann ein erstes Exemplar der Radeinheit 100 als Ganzes von dem Fahrzeug 200 gelöst und gegen ein zweites Exemplar der Radeinheit 100 ausgetauscht werden. Durch das steuerbare Verriegelungselement 325 des Fahrzeugs 200 wird es möglich, den Austausch der Radeinheit 100 automatisiert durchzuführen. Ein manuelles Demontieren der Radeinheit 100 von dem Fahrzeug 200 ist nicht erforderlich.
Eine Austauschvorrichtung 600 zum automatisierten Austausch einer Radeinheit 100, 400 ist in 9 gezeigt. Vor dem eigentlichen Austauschvorgang fährt das Fahrzeug 200 in die Austauschvorrichtung 600 ein und kommt dort in einer Austauschstellung zum Halt, in welcher die auszutauschende Radeinheit 100 im Bereich einer Handhabungseinrichtung 620 angeordnet ist. Optional kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 200 in dieser Austauschstellung durch eine Fixiereinrichtung der Austauschvorrichtung 600 fixiert wird, beispielsweise indem das Fahrgestell 210 des Fahrzeugs 200 gegenüber einer Plattform 650 festgelegt wird.
Die Austauschvorrichtung 600 umfasst eine Kontrolleinheit 660 die dazu eingerichtet ist, ein Entriegelungskommando an das Fahrzeug 200 zu senden, um die von dem Fahrzeug zu entfernende Radeinheit 100 von der Radeinheit-Aufnahme 320 zu entriegeln. Ebenso kann die Kontrolleinheit 660 nach erfolgtem Austausch der Radeinheit 100 gegen eine funktionstüchtige Radeinheit 100 ein Verriegelungskommando an das Fahrzeug 200 senden, um die ausgetauschte Radeinheit 100 in der Radeinheit-Aufnahme 320 zu verriegeln.
Um den Austausch der Radeinheit 100 automatisiert durchführen zu können, umfasst die Austauschvorrichtung 600 ferner eine Handhabungseinrichtung 620. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Handhabungseinrichtung 620 als Greifeinrichtung ausgebildet. Mittels der Handhabungseinrichtung 620 kann die Radeinheit 100 vor und nach dem Entriegelten gehalten werden. Zudem ermöglicht es die Handhabungseinrichtung 620, die entriegelte Radeinheit 100 aus der Radeinheit-Aufnahme 320 zu entnehmen und abzulegen. Die Handhabungseinrichtung 620 kann ferner eine funktionstüchtige Radeinheit 100 aufnehmen und in die Radeinheit-Aufnahme 320 einbringen.
Die Plattform 650 kann auf einem Untergrundniveau angeordnet sein, beispielsweise auf einem Niveau eines Untergrunds einer Fabrikationshalle. In diesem Fall ist die Handhabungseinrichtung 620 in einem Schacht 610 in dem Untergrund vorgesehen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Plattform 650 gegenüber dem Untergrund erhöht angeordnet ist. Die Handhabungseinrichtung 620 kann hierbei auf dem Untergrund angeordnet sein. In diesem Fall umfasst die Austauschvorrichtung 600 bevorzugt eine Rampe, über welche das Fahrzeug 200 auf die Plattform 650 fahren kann oder eine Hebeeinrichtung, beispielsweise einen Kran oder einen Aufzug, welche das Fahrzeug 20 auf das Niveau der Plattform 650 heben und von diesem absenken kann.
Bevorzugt umfasst die Plattform 650 eine oder mehrere Führungsschienen, über welche das Fahrzeug 200 zu der Austauschstellung geführt werden kann. Hierdurch kann die Genauigkeit erhöht werden, mit welcher das Fahrzeug 200 gegenüber der Handhabungseinrichtung 620 ausgerichtet ist. Die Führungsschienen können als passive Führungsschienen ausgestaltet sein, welche fest an oder auf der Plattform 650 montiert sind. Zumindest einige der Führungsschienen können als aktive Führungsschienen ausgestaltet sein, welche das Fahrzeug in Richtung der Austauschstellung drücken und/oder anstoßen können.
Zudem umfasst die Austauschvorrichtung 600 eine Authentifizierungseinheit, mit welcher die Austauschvorrichtung 600 identifiziert und/oder authentifiziert werden kann. Die Authentifizierungseinheit kann eine optische Leseeinrichtung zum Einlesen eines Codes, beispielsweise eines zweidimensionalen Matrixcodes, umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Authentifizierungseinheit eine kontaktlose Leseeinrichtung aufweisen, beispielsweise eine RFID oder NFC-Leseeinrichtung, oder eine kontaktbasierte Leseeinrichtung, beispielsweise eine steckerbasierte Leseeinrichtung, vorzugsweise mit kryptographischen Kommunikationsprotokollen zur - einseitigen oder gegenseitigen - sicheren Identifizierung und Authentifizierung.
Gemäß einer Abwandlung der in 9 gezeigten Austauschvorrichtung 600 kann die Handhabungsvorrichtung 620 seitlich oder oberhalb des sich in der Austauschstellung befindenden Fahrzeugs 200 angeordnet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Austauschvorrichtung 600 mehrere Handhabungseinrichtungen 620 aufweist, die derart angeordnet sind, dass mehrere Radeinheiten 100, 400 eines sich in der Austauschstellung befindenden Fahrzeugs 200 gleichzeitig ausgetauscht werden können. Alternativ kann die Austauschvorrichtung eine Fahrzeug-Manipulator umfassen, beispielsweise einen Roboterarm, welcher die Position und/oder Ausrichtung des Fahrzeugs 200 gegenüber der Handhabungseinrichtung 620 ändern kann. So kann der Fahrzeugmanipulator beispielsweise dazu herangezogne werden, das Fahrzeug 200 nach dem Austausch einer ersten Radeinheit 100, 400 derart neu zu positionieren, beispielswiese zu drehen, dass eine zweite Radeinheit 100, 400 mit derselben Handhabungseirchtung 620 ausgetauscht werden kann.
Darüber hinaus kann die Austauschvorrichtung 600 derart ausgebildet sein, dass gleichzeitig Radeinheiten 100, 400 mehrerer Fahrzeuge 200 ausgetauscht werden könnne. Hierzu kann die Austauschvorrichtung 600 mehrere Stellplätze umfassen, in welchen jeweils ein Fahrzeug 200 in seiner Austauschstellung aufgenommen werden kann.
Die Darstellung in 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 200, welches insgesamt vier Radeinheit-Aufnahmen 320 umfasst, in denen jeweils eine Radeinheit 100, 400 angeordnet ist. Bei diesem Fahrzeug 200 sind die in Fahrtrichtung F vorderen Radeinheiten als mechanische Radeinheiten 400 ausgebildet, die gemäß 2a oder 2b ausgestaltet sind. Die in Fahrtrichtung hinteren Radeinheiten sind als Radantriebseinheiten ausgebildet, wie diese in 1a oder 1b gezeigt sind.
In der 11 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 200 gemäß der Erfindung dargestellt. Dieses Fahrzeug 200 umfasst insgesamt fünf Radeinheit-Aufnahmen 320. Vier dieser Radeinheit-Aufnahmen 320 sind in den Ecken eines viereckigen Fahrgestells 210 angeordnet. In diesen vier Radeinheit-Aufnahmen 320 ist jeweils eine mechanische Radeinheit 400 aufgenommen, vgl. 2a und 2b. Eine fünfte Radeinheit-Aufnahme 320 ist in zentraler Position des Fahrgestells 210, insbesondere in einem Kreuzungspunkt der Verbindungslinien zweier Ecken des Fahrgestells 210 angeordnet. In dieser fünften Radeinheit-Aufnahme 320 ist eine Radantriebseinheit 100 aufgenommen, vgl. 1a und 1b.
Ein viertes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 200 gemäß der Erfindung ist in 12 dargestellt. Dieses Fahrzeug 200 umfasst genau drei Radeinheit-Aufnahmen 320, die in den Ecken eines virtuellen Dreiecks angeordnet sind. Das Fahrgestell 210 dieses Fahrzeugs 200 weist eine kreisförmige Begrenzung auf.
Anhand der Darstellung in 13 soll nachfolgend ein Verfahren 500 zum automatisierten Austauschen einer Radeinheit eines Fahrzeugs 200 mit einer Austauschvorrichtung 600 erläutert werden.
In einem Normalbetrieb 501 des Fahrzeugs 200 wird dieses durch ein Flottenmanagementsystem überwacht. Dabei werden kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten von Sensoren des Fahrzeugs 200, insbesondere der an dem Fahrzeug installierten Radeinheiten 100, 400, ermittelte Daten an das Flottenmanagementsystem übertragen. Alternativ oder zusätzlich können die von den Sensoren ermittelten Daten in einer Auswerteeinheit des Fahrzeugs 200, insbesondere der Radeinheiten 100, 400, ausgewertet werden. Die Auswerteeinheit des Fahrzeugs 200 kann dann entsprechend ausgewertete und/oder aggregierte Daten an das Flottenmanagementsystem übertragen.
Wenn das Flottenmanagementsystem in einem ersten Schritt 502 des Verfahrens 500 einen Austauschbedarf einer Radeinheit 100, 400 des Fahrzeugs 200 feststellt, wird in einem zweiten Schritt 503 zumindest ein Navigationskommando an das Fahrzeug 200 übermittelt. In dem ersten Schritt 502 kann der Austauschbedarf dann festgestellt werden, wenn

- ein Fehlerzustand einer Radeinheit 100, 400 erkannt wurde und/oder
- sich die Nutzungszeit der Radeinheit 100, 400 einem vorgegebenen Maximalwert annähert oder diesen überschreitet und/oder
- eine Wartung gemäß einem vorgegebenen Wartungsintervall angezeigt ist und/oder
- ein Software- oder Firmwareupdate für eine Komponente der Radeinheit 100, 400 eingespielt werden soll und/oder
- eine Komponente der Radeinheit 100, 200 ausgetauscht werden soll und/oder
- die Radeinheit 100, 400 durch eine anderen Typ Radeinheit 100, 400 ersetzt werden soll.

Mit dem Navigationskommando kann dem Fahrzeug 200 eine Austauschvorrichtung 600 als Ziel vorgegeben werden. Dabei ist es denkbar, dass mehrere Austauschvorrichtungen 600 existieren und dem Fahrzeug 200 eine bestimmte Austauschvorrichtung 600 als Zeil vorgegeben wird, die mit möglichst kurzer Fahrstrecke erreichbar ist und/oder nicht durch ein anderes Fahrzeug belegt ist. In einem Navigationsschritt 504 navigiert das Fahrzeug 200 anhand des Navigationskommandos zu der ihm vorgegebenen Austauchstation 600. Das Fahrzeug 200 kann entweder anhand des Navigationskommandos autonom zu der Austauschstation 600 navigieren oder das Flottenmanagementsystem kann, bevorzugt anhand mehrerer Navigationskommandos, das Fahrzeug 200 ferngesteuert zu der Austauschstation navigieren.
In einem Authentifizierungsschritt 505 wird das Fahrzeug, vor dem Austauschen, durch die Austauschvorrichtung, insbesondere eine Authentifizierungseinheit der Austauschvorrichtung, authentifiziert. Sobald diese Authentifizierung erfolgt ist, kann das Fahrzeug 200 in seine Wartungsstellung auf einem Stellplatz der Austauschvorrichtung 600 einnehmen. Optional wird das Fahrzeug 200 durch eine Fixiereinheit des Austauschvorrichtung 600 derart fixiert, dass Bewegungen des Fahrzeugs 200 während des nun folgenden Austauschens der Radeinheit 100, 400 nicht möglich sind.
In einem Halteschritt 506 wird die Handhabungseinrichtung 620 der Austauschvorrichtung 600 an die Radeinheit 100, 400 heranbewegt, so dass die Radeinheit 100, 400 durch die Handhabungseinrichtung 620 im Folgenden gehalten wird.
In einem nachfolgenden Entriegelungsschritt 507 sendet die Kontrolleinheit 660 der Austauschvorrichtung 600 ein Entriegelungskommando an das Fahrzeug 200. Eine Steuereinheit des Fahrzeugs 200 empfängt das Entriegelungskommando und steuert das Verriegelungselement 325 derart an, dass die in der Radeinheit-Aufnahme 320 des Fahrzeugs 200 aufgenommene Radeinheit 100, 400 entriegelt wird.
Die entriegelte Radeinheit 100, 400 wird in einem nachfolgenden Ausbauschritt 508 durch die Handhabungseinrichtung 620 aus der Radeinheit-Aufnahme 320 entfernt und in einem Ablagebereich der Austauschvorrichtung 600 abgelegt.
In eine Einbauschritt 509 wird eine funktionstüchtige Radeinheit 100, 400 aus einem Lagerbereich für funktionstüchtige Radeinheiten aufgenommen und durch die Handhabungseinrichtung 620 in die Radeinheit-Aufnahme 320 eingebracht.
Nach dem Austauschen, übermittelt die Kontrolleinheit 660 der Austauschvorrichtung 600 in einem Schritt 510 ein Verriegelungskommando an das Fahrzeug 200. Die Steuereinheit des Fahrzeugs 200 empfängt das Verriegelungskommando und steuert das Verriegelungselement 325 derart an, dass die in der Radeinheit-Aufnahme 320 des Fahrzeugs 200 aufgenommene Radeinheit 100, 400 in der Radeinheit-Aufnahme verriegelt wird.
Vor der Verriegelung oder nach dem Austausch wird die neu aufgenommene Radeinheit 100, 400 in einem Schritt 511 durch das Fahrzeug 200, insbesondere durch eine Authentifizierungseinheit des Fahrzeugs 200, identifiziert und/oder authentifiziert. Optional wird das Fahrzeug 200 durch eine Fixiereinheit des Austauschvorrichtung 600 derart freigegeben, dass Bewegungen des Fahrzeugs 200 nach Abschluss des durchgeführten Austauschens der Radeinheit 100, 400 wieder möglich sind.
Ferner kann in einem Schritt 512 ein Bericht über den erfolgten Austausch an das Flottenmanagementsystem übermittelt werden.

Claims

Radeinheit (100, 400) für ein Fahrzeug, insbesondere ein fahrerloses und/oder selbstfahrendes Fahrzeug, mit mindestens einem, bevorzugt genau einem, Rad (110, 410), gekennzeichnet durch ein steuerbares Verriegelungselement (160, 460) zum wahlweisen Verriegeln der Radeinheit (100, 400) in einer Radeinheit-Aufnahme (320) oder Entriegeln der Radeinheit (100, 400) von einer Radeinheit-Aufnahme (320) eines Fahrzeugs (200).
Radeinheit (100, 400) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schnittstelleneinheit (150, 450), die dazu ausgebildet ist eine mechanische Verbindung mit einem Fahrzeug (200), insbesondere einer Radeinheit-Aufnahme (320) eines Fahrzeugs (200), herzustellen und/oder eine Kommunikationseinheit, die dazu ausgebildet ist eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement (160, 460) und dem Fahrzeug (200), insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs (200), herzustellen und/oder eine Kommunikationseinheit, die dazu ausgebildet ist eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem steuerbaren Verriegelungselement (160, 460) der Radeinheit (100, 400) und dem Fahrzeug (200), insbesondere einer Steuereinheit eines Fahrzeugs (200), herzustellen und/oder eine Kommunikationseinheit, die dazu ausgebildet ist eine kryptographisch gesicherte Kommunikationsverbindung zwischen der Radeinheit (100, 400) und dem Fahrzeug (200) und/oder zwischen der Radeinheit (100, 400) und einer Austauschvorrichtung (600) herzustellen.
Radeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radeinheit (100, 400) einen mit dem Rad (110) gekoppelten Antrieb (120), insbesondere einen Radnabenantrieb umfasst und/oder eine Radaufhängung (130, 430) umfasst, insbesondere mit einer Feder- und Dämpfereinheit, und/oder einen steuerbaren Lenkaktuator (140, 440) zur Auslenkung des Rads (110, 410) umfasst und/oder mindestens einen Sensor zur Erfassung eines Abnutzungszustands der Radeinheit (100, 400) umfasst.
Fahrzeug (200), insbesondere fahrerloses und/oder selbstfahrendes Fahrzeug, mit mindestens einer Radeinheit-Aufnahme (320) zur Aufnahme einer Radeinheit (100, 400), gekennzeichnet durch ein steuerbares Verriegelungselement (325) zum wahlweisen Verriegeln oder Entriegeln einer in der Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommenen Radeinheit (100, 400).
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Verriegelungselement (325) an der Radeinheit-Aufnahme (320) oder im Bereich der Radeinheit-Aufnahme (320) angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Verriegelungselement (160, 460) an der Radeinheit (100, 400) angeordnet ist.
Austauschvorrichtung (600) zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit (100, 400) eines Fahrzeugs (200), insbesondere eines fahrerlosen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Kontrolleinheit (660), die dazu eingerichtet ist, ein Entriegelungskommando an ein Fahrzeug (200) zu senden, um eine in einer Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs (200) aufgenommene Radeinheit (100, 400) von der Radeinheit-Aufnahme (320) zu entriegeln und/oder ein Verriegelungskommando an ein Fahrzeug (200) zu senden, um eine in einer Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs (200) aufgenommene Radeinheit (100, 400) in der Radeinheit-Aufnahme (320) zu verriegeln.
Austauschvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Fahrzeug-Fixiereinrichtung zum Fixieren des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrgestells (210) oder einer Karosserie des Fahrzeugs (200), in einer Austausch-/Wartungsstellung.
Austauschvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Handhabungseinrichtung (620), insbesondere eine Greifeinrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine entriegelte Radeinheit (100, 400) zu halten und/oder zwischen einer in einer Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommenen ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin oder her zu bewegen, in welcher die Radeinheit (100, 400) nicht in einer Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommen ist.
Austauschvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Stellplatz für das Fahrzeug (200), wobei die Handhabungseinrichtung (620) im Bereich unterhalb des Stellplatzes, insbesondere in einem Schacht (610), angeordnet ist.
Verfahren zum automatisierten Austauschen mindestens einer Radeinheit (100, 400) eines Fahrzeugs (200), insbesondere eines fahrerlosen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugs, mit einer Austauschvorrichtung (600), wobei, zum Austauschen, eine Handhabungseinrichtung (620) der Austauschvorrichtung (600), insbesondere eine Greifeinrichtung, die entriegelte Radeinheit (100, 400) hält und/oder die entriegelte Radeinheit (100, 400) zwischen einer in einer Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommenen ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin oder her bewegt, in welcher die Radeinheit (100, 400) nicht in einer Radeinheit-Aufnahme (320) aufgenommen ist, und wobei, vor dem Austauschen, eine Kontrolleinheit (660) der Austauschvorrichtung (600), ein Entriegelungskommando an das Fahrzeug (200) sendet und die in einer Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit (100, 400) von der Radeinheit-Aufnahme (320) entriegelt wird; und/oder wobei, nach dem Austauschen, die Kontrolleinheit (660) der Austauschvorrichtung (600) ein Verriegelungskommando an das Fahrzeug (200) sendet und die in einer Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit (100, 400) in der Radeinheit-Aufnahme (320) verriegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit des Fahrzeugs das Entriegelungskommando empfängt und ein Verriegelungselement (160, 325, 460) derart ansteuert, dass die in der Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs aufgenommene Radeinheit (100, 400) von der Radeinheit-Aufnahme (320) entriegelt wird; und/oder das Verriegelungskommando empfängt und ein Verriegelungselement (160, 325, 460) derart ansteuert, dass die in der Radeinheit-Aufnahme (320) des Fahrzeugs (200) aufgenommene Radeinheit (100, 400) in der Radeinheit-Aufnahme (320) verriegelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flottenmanagementsystem einen Austauschbedarf einer Radeinheit (100, 400) eines Fahrzeugs feststellt, zumindest ein Navigationskommando an das Fahrzeug übermittelt wird und das Fahrzeug zu der Austauschvorrichtung (600) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Austauschbedarf anhand eines vorgegebenes Wartungsintervalls oder anhand eines Zustandsüberwachungssystems oder anhand einer Eingabe eines Bedieners festgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug, vor dem Austauschen, durch die Austauschvorrichtung (600), insbesondere eine Authentifizierungseinheit der Austauschvorrichtung (600), authentifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug, insbesondere ein Fahrgestell oder eine Karosserie des Fahrzeugs, vor dem Austauschen, durch eine Fixiereinrichtung in einer Austausch-/Wartungsstellung fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radeinheit, zum Austausch, in einem Ablagebereich für defekte Radeinheiten der Austauschvorrichtung abgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radeinheit, zum Austausch, aus einem Lagerbereich für funktionstüchtige Radeinheiten aufgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Radeinheit (100, 400), nach dem Austauschen, bevorzugt vor dem Verriegeln, durch das Fahrzeug, insbesondere durch eine Authentifizierungseinheit des Fahrzeugs, authentifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Austauschvorrichtung (600), nach dem Austausch, einen Bericht über den erfolgten Austausch an ein Flottenmanagementsystem übermittelt.