DE102021122475A1

DE102021122475A1 - System und Verfahren zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021122475A1
Application number: DE102021122475.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Schmidt; Björn Mohrmann; Patrick Opree; Dennis Kurzweil; Bastian Hartmann
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2023-03-02

Abstract

Es wird ein System (100) zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, das ein Kraftfahrzeug (101) mit einem Laderaum (102), eine automatischen Beladungseinrichtung (107) mit einer Umladungszone (109), zum automatischen Beladen des Laderaums (102), wenn sich das Kraftfahrzeug (101) in einem Ladebereich (112) der Umladungszone (109) befindet, und eine autonome mobile Transporteinrichtung (113), eingerichtet zum Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten (118) des Kraftfahrzeugs (101), Übernehmen mindestens eines Gegenstands (119) von dem Benutzungsberechtigten (118), Senden eines Ladeaufforderungssignals, das eine Bewegung des Kraftfahrzeugs (101) in den Ladebereich (112) veranlasst, und Transportieren des mindestens einen Gegenstands (119) zu einem Übergabebereich (122) der Umladungszone (109) aufweist. Dabei ist die automatische Beladungseinrichtung (113) eingerichtet zum automatischen Übernehmen des mindestens einen Gegenstands (119) von der autonomen mobilen Transporteinrichtung (113) in dem Übergabebereich (122) und Beladen des Laderaums (102) des Kraftfahrzeugs (101) im Ladebereich (112) mit dem mindestens einen Gegenstand (119).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein geeignetes Betriebsverfahren sowie ein Computerprogrammprodukt und einen computerlesbaren Datenträger.
Ein Laderaum eines Kraftfahrzeugs ist ein Lagerraum, in dem Gegenstände verladen werden können, d. h. der mit Gegenständen beladen und aus dem Gegenstände entladen werden können. Bei einem Bus oder insbesondere Personenkraftfahrzeug, d. h. Personenkraftwagen (PKW), kann der Laderaum insbesondere ein Kofferraum, aber auch ein anderer Stauraum oder Innenraum des PKWs sein. Bei einem Lastkraftwagen (LKW) oder Lieferwagen kann der Laderaum geeignet sein, auch mit vielen oder größeren Gegenständen beladen zu werden.
Ein Benutzungsberechtigter eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise der Fahrer, sofern es sich nicht um ein autonom fahrendes Fahrzeug handelt, kann aber auch ein anderer Passagier des Kraftfahrzeugs sein.
Gegenstände, die der Benutzungsberechtigte eines geparkten Kraftfahrzeugs im Laderaum transportieren möchte, können vom Benutzungsberechtigten beispielsweise selbst in den Laderaum des geparkten Kraftfahrzeugs geladen werden. Hierzu ist es allerdings erforderlich, persönlich zum Kraftfahrzeug zurückzukehren. Dies kann jedoch sehr zeitraubend sein, insbesondere wenn der Parkplatz des Kraftfahrzeugs weit vom aktuellen Aufenthaltsort des Benutzungsberechtigten entfernt ist und/oder mehrfach zum Beladen zum Kraftfahrzeug zurückgekehrt werden muss. Ist der Benutzungsberechtigte beispielsweise ein Kunde beim Einkaufen in einer Einkaufsumgebung, z. B. einem Geschäft oder Einkaufszentrum, ist es nachteilig, gekaufte Gegenstände zum Kraftfahrzeug bringen zu müssen, wenn der Einkauf noch nicht beendet ist und z. B. in einem anderen Geschäft fortgesetzt werden soll. Alternativ die erworbenen Gegenstände während des gesamten Einkaufs mit sich zu führen, kann dagegen ebenfalls belastend oder, je nach Menge oder Größe, unter Umständen auch nicht möglich sein. Auch beispielsweise das Beladen eines Lieferwagens mit Gegenständen aus unterschiedlichen Bereichen eines Großlagers, Depots oder Firmengeländes kann zeitaufwendig sein, wenn dafür mehrfach zum Kraftfahrzeug zurückgekehrt werden muss.
In der US 2017/0242430 A1 wird ein Transport-Managementsystem beschrieben, bei dem ein robotisches Transportfahrzeug ausgewählt wird, damit ein Kunde in einer Einkaufsumgebung Gegenstände in dem robotischen Transportfahrzeug verstauen kann. Der Bewegungspfad des Kunden wird ermittelt und das Transportfahrzeug folgt dem Kunden auf diesem Pfad.
In der US 2019/0005445 A1 wird ein System vorgestellt, mit dem ein Fahrer, der nicht selbst am Fahrzeug ist, auf sichere Weise einer anderen Person mit Hilfe einer elektronischen Nachricht die Möglichkeit geben kann, den Kofferraum seines Fahrzeugs automatisch zu entriegeln, um dieser das Beladen des Kofferraums mit einem Gegenstand zu ermöglichen.
In der WO 2021/002516 A1 wird ein System beschrieben, mit dem eine unfallfreie, abgestimmte Steuerung eines autonom fahrenden Fahrzeugs und eines mobilen Roboters in derselben Umgebung ermöglicht wird.
In der US 10,286, 558 B1 wird ein mobiler Transportroboter mit Staufächern vorgestellt, der die Position von Benutzern ansteuert und Stauraum zum Ablegen von Gegenständen der Benutzer bereitstellt.
In der US 9,230,236 B2 wird ein automatisiertes Lieferfahrzeugsystem beschrieben, bei dem ein Laderoboter Lieferfahrzeuge mit angeforderten Gegenständen belädt und ein Steuerfahrzeug die Lieferfahrzeuge zu dem gewünschten Lieferort steuert.
In der US 2019/0227551 A1 wird ein autonom fahrendes Fahrzeug mit einer von diesem unabhängigen mobilen Robotereinheit gezeigt, bei der das autonom fahrende Fahrzeug ein ausgewähltes Geschäft ansteuert, die mobile Robotereinheit dann Einkaufswaren aus dem Geschäft abholt, bezahlt und dann mit den Waren zum Fahrzeug zurückkehrt.
In der US 2017/0293991 A1 wird ein System zum Betreiben von Drohnen gezeigt, bei dem Einkaufswagen mit Körben ausgestattet sind und eine der fliegenden Drohnen ausgewählt wird, nach erfolgtem Einkauf den jeweiligen Korb zum Fahrzeug des Einkäufers zu transportieren und davor oder darin abzuladen.
Eine Beladung eines Kraftfahrzeugs durch einen Transportroboter oder entsprechend geeignete autonome mobile Transporteinrichtung erfordert jedoch aufwendige Steuertechnik, Sensorik und Mittel zum Umladen an Bord der Transporteinrichtung, die diese ineffizient, fehleranfällig und teuer machen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, damit ein Kraftfahrzeug eines Benutzungsberechtigten automatisch mit Gegenständen beladen werden kann, ohne dass dieser sich hierzu am Kraftfahrzeug aufhalten muss.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 13, einem Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15 und einem computerlesbaren Datenträger gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs ein Kraftfahrzeug mit einem Laderaum, eine automatische Beladungseinrichtung mit einer Umladungszone, zum automatischen Beladen des Laderaums, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem Ladebereich der Umladungszone befindet, und eine autonome mobile Transporteinrichtung, eingerichtet zum Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs, Übernehmen mindestens eines Gegenstands von dem Benutzungsberechtigten, Senden eines Ladeaufforderungssignals, das eine Bewegung des Kraftfahrzeugs in den Ladebereich veranlasst, und Transportieren des mindestens einen Gegenstands zu einem Übergabebereich der Umladungszone. Dabei ist die automatische Beladungseinrichtung, eingerichtet zum automatischen Übernehmen des mindestens einen Gegenstands von der autonomen mobilen Transporteinrichtung in dem Übergabebereich und Beladen des Laderaums des Kraftfahrzeugs im Ladebereich mit dem mindestens einen Gegenstand.
Eine automatische Beladungseinrichtung führt automatisch das Beladen des Laderaums des Kraftfahrzeugs durch, wenn sich das Kraftfahrzeug im Ladebereich der Umladungszone befindet. Hierzu verfügt die automatische Beladungseinrichtung z. B. über einen robotischen Ladearm oder ein anderes geeignetes Lademittel. Der Laderaum wird mit einem oder mehreren Gegenständen beladen, die zuvor der autonomen mobilen Transporteinrichtung entnommen werden, wenn sich diese im Übergabebereich der Umladungszone befindet. Somit führt die automatische Beladungseinrichtung nicht nur ein Beladen, sondern ein Umladen des Gegenstands bzw. der Gegenstände aus. Dass die automatische Beladungseinrichtung die Umladungszone aufweist, beinhaltet, dass die Reichweite des Ladearms der automatischen Beladungseinrichtung zumindest so groß ist, dass sowohl der Übergabebereich als auch der Ladebereich erreicht werden können. Dies gilt auch, wenn die Einrichtung, die das eigentliche Ent- und Beladen durchführt, ortsfest ist, aber beispielsweise einen robotischen Greif- oder Ladearm aufweist. Das Ent- und Beladen schließt mit ein, falls erforderlich ein automatisches Entriegeln des Laderaums und, sofern eine Verriegelung vorgesehen ist, eine Entriegelung an der autonomen mobilen Transporteinrichtung durchzuführen, um auf den mindestens einen Gegenstand zugreifen zu können. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Entriegeln des Laderaums des Kraftfahrzeugs und/oder der autonomen mobilen Transporteinrichtung automatisch erfolgt, sobald sich das Kraftfahrzeug bzw. die autonome mobile Transporteinrichtung in der Umladungszone befinden. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Entriegeln nur, wenn eine Überprüfung eines Nachweises ergibt, dass sowohl das Kraftfahrzeug als auch der von der autonomen mobilen Einrichtung gebrachte mindestens eine Gegenstand demselben Benutzungsberechtigten zugeordnet werden können. In noch einer Ausführungsform kann die Umladungszone zugangsbeschränkt sein und nur bei erfolgreicher Zuordnung zu dem Benutzungsberechtigten wird der Zugang für das Kraftfahrzeug und/oder die autonome mobile Transporteinrichtung freigegeben.
Die autonome mobile Transporteinrichtung ist eine zum autonomen Fahren und/oder Fliegen eingerichtete Einrichtung mit der Möglichkeit, einen oder mehrere Gegenstände zu übernehmen, die der Benutzungsberechtigte des Kraftfahrzeugs an sie übergibt. Hierfür verfügt sie beispielsweise über Stauraum in einen Transportbehälter, in den von dem Benutzungsberechtigten Gegenstände gelegt werden können, oder über eine automatische Haltevorrichtung, mit der vom Benutzungsberechtigten übergebene Gegenstände während des Transports gehalten werden können. Die Ausgestaltung der autonomen mobilen Transporteinrichtung kann dabei vom Einsatzgebiet und/oder den zu erwartenden zu transportierenden Gegenständen abhängen. Beispielsweise können sich die Anforderungen an die Transporteinrichtung unterscheiden, wenn das Einsatzgebiet die Einkaufsumgebung eines Baumarktes oder eines Bekleidungsgeschäfts ist.
Das Ladeaufforderungssignal ist eine Nachricht an das Kraftfahrzeug, dieses in den Ladebereich der Umladungszone zu bewegen, damit der Laderaum beladen werden kann. Je nach Ausführungsform kann es sich dabei um eine direkte Nachricht der autonomen mobilen Einrichtung an das Kraftfahrzeug handeln oder um eine indirekte Nachricht, bei der beispielsweise die autonome mobile Einrichtung einer externen Steuereinheit mitteilt, dass der Beladungsvorgang abgeschlossen ist und die Fahrt zur Umladungszone bevorsteht, z. B. indem mitgeteilt wird, dass eine vorgesehene Verriegelung an der Transporteinrichtung wieder geschlossen wurde, und die externe Steuereinheit dann ein Ladeaufforderungssignal an das Kraftfahrzeug sendet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zudem auch eine voraussichtliche Ankunftszeit an der Verladungszone ermittelt und an das Kraftfahrzeug übermittelt. Umfasst das System mehr als eine automatische Beladungseinrichtung, wird zudem eine Identifikation der Beladungseinrichtung übertragen, die von der Transporteinrichtung angesteuert werden wird.
Das System sieht also zum einen eine autonome mobile Transporteinrichtung, d. h. eine fahrende und/oder fliegende Drohne, vor, um den mindestens einen in dem Laderaum des Kraftfahrzeugs zu verstauenden Gegenstand von dem Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs, der sich aber nicht bei seinem Kraftfahrzeug befindet, abzuholen, und eine automatische Beladungseinrichtung, um in einer definierten Umladungszone den mindesten einen Gegenstand von der Transporteinrichtung zu empfangen und in den Laderaum des Kraftfahrzeugs zu laden. Dies ermöglicht es, anders als bei einer Transporteinrichtung bzw. Drohne, die selbst dazu ausgestattet ist, Gegenstände direkt in einem Laderaum abzuladen, die autonome mobile Transporteinrichtung einfach auszuführen, ohne für das Umladen in den Laderaum zusätzlich erforderliche Mittel, z. B. einen eigenen Ladearm und zum Umladen zusätzlich erforderliche Sensorikkomponenten. Bezogen auf ein gleiches Volumen und/oder Gewicht steht somit mehr nutzbarer Laderaum zur Verfügung und die Anzahl der Transportfahrten, um das Kraftfahrzeug zu beladen, kann in manchen Fällen reduziert werden. Alternativ kann die Größe und/oder das Gewicht der Transporteinrichtung gering gehalten werden, so dass ein geringerer Energiebedarf für die Bewegung der Transporteinrichtung entsteht. In jedem Fall bedeutet dies beim Betrieb der autonomen mobilen Transporteinrichtung einen Kostenvorteil. Zudem kann eine separate automatische Beladungseinrichtung für den Einsatz bei unterschiedliche Kraftfahrzeugtypen ausgelegt werden und bei einer ortfesten Einrichtung an eine permanente Stromversorgung angeschlossen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, nach Empfang des Ladeaufforderungssignals automatisch in den Ladebereich zu fahren. Hierbei ist das Kraftfahrzeug beispielsweise ein autonom fahrendes Fahrzeug, d. h. ein Fahrzeug, dass dazu ausgelegt ist, selbständig am Straßenverkehr teilzunehmen, ohne dass ein Fahrer erforderlich ist, um das Fahrzeug zu lenken. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug ein Fahrzeug, das über ein automatisches Parkassistenzsystem verfügt, d. h. ein Fahrzeug, dass zwar im Straßenverkehr in der Regel von einem Fahrer gesteuert wird, jedoch von dem automatischen Parkassistenzsystem ohne Eingreifen des Fahrers automatisch in einen Stellplatz eingeparkt werden kann, wobei in der beispielhaften Ausführungsform das automatische Parkassistenzsystem außerdem über eine Parkservice-Funktion verfügt, bei der innerhalb eines geeigneten Parkplatzes oder Parkhauses mit automatischer Parkservice-Funktion das System in der Lage ist, das Fahrzeug zu einem bestimmten Stellplatz zu steuern, wenn dessen eindeutige Identifizierung, z. B. dessen Koordinaten, übermittelt wurden, wobei hier vorgesehen ist, mit dem Ladeaufforderungssignal die Identifizierung des Ladebereichs der Umladungszone zu übermitteln. Auf diese Weise wird das System zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs in die Lage versetzt, den Beladungsvorgang ohne menschliches Eingreifen durchzuführen, sobald der mindestens eine Gegenstand vom Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs der autonomen mobilen Transporteinrichtung übergeben wurde.
In einer anderen Ausführungsform, in der das Kraftfahrzeug nicht zumindest im Bereich eines Parkplatzes, in dem sich auch die Umladungszone befindet, autonom fahren kann, kann beispielsweise eine optische oder akustische Anzeige im Fahrzeug vorgesehen sein, die einen Chauffeur, der beim Fahrzeug wartet, veranlasst, in die Umladungszone zu fahren. In noch einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Anzeige einem Angestellten des Parkplatzes bzw. Parkhauses mit persönlichem Parkservice bereitgestellt wird, der dann das Kraftfahrzeug für den eigentlich Benutzungsberechtigten in die Umladungszone bewegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ein von dem Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs tragbares mobiles Endgerät mit einer ersten Schnittstelle zu einem drahtlosen Datennetzwerk, dazu eingerichtet, zumindest die Position des Benutzungsberechtigten über das drahtlose Datennetzwerk an die autonome mobile Transporteinrichtung mit einer zweiten Schnittstelle zu dem drahtlosen Datennetzwerk zu übertragen. Ein tragbares mobiles Endgerät ist beispielsweise ein Smartphone oder eine andere mobile programmierbare Einrichtung, deren Position z. B. mit Hilfe eines integrierten Positionserkennungssystems wie GPS bestimmbar ist, wobei das tragbare mobile Endgerät z. B. eine App ausführt, mit der die Position des Benutzungsberechtigten an die autonome mobile Transporteinrichtung übertragen wird, und wobei diese dazu eingerichtet ist, die übertragene Position selbständig anzusteuern, z. B. anzufahren. Bei dem drahtlosen Datennetzwerk kann es sich beispielsweise um ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) handeln, aber auch um ein Mobiltelefonnetz. Da die meisten Personen ein tragbares mobiles Endgerät mit sich führen, ist die Installation einer geeignet ausgelegten App eine kostengünstige Möglichkeit, den Benutzungsberechtigten in die Lage zu versetzen, den Service des automatischen Beladens seines Kraftfahrzeugs anzufordern.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug eine dritte Schnittstelle zu dem drahtlosen Datennetzwerk auf, über das zumindest das Ladeaufforderungssignal von der autonomen mobilen Transporteinrichtung an das Kraftfahrzeug übertragen wird. So kann die Datenkommunikation zwischen dem tragbaren mobilen Endgerät des Benutzungsberechtigten, der autonomen mobilen Transporteinrichtung und dem Kraftfahrzeug über das drahtlose Datennetzwerk ausgeführt werden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist auch die automatische Beladungseinrichtung eine vierte Schnittstelle zu dem drahtlosen Datennetzwerk auf, über das zumindest ein Entriegelungssignal zum automatischen Öffnen des Laderaums an das Kraftfahrzeug übermittelt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug in dem Ladebereich befindet.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs eine Steuereinheit, wobei Signale zwischen Schnittstellen zum drahtlosen Datennetzwerk über die Steuereinheit gesteuert werden. Die Steuereinheit umfasst dabei eine fünfte Schnittstelle zu dem drahtlosen Datennetzwerk, über die Signale angefordert, empfangen, weitergeleitet und ausgegeben werden. In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit insbesondere dazu eingerichtet, die Positionsdaten des Benutzungsberechtigten bzw. des von ihm mitgeführten transportablen Endgeräts zu empfangen und die autonome mobile Transporteinrichtung anzuweisen, sich von der derzeitigen Position, beispielsweise einem Stellplatz mit einer Lademöglichkeit, um eine Batterie der Transporteinrichtung aufzuladen, zu der empfangenen Position des Benutzungsberechtigten bzw. seines Endgeräts zu bewegen. Auf diese Weise kann die autonome mobile Transporteinrichtung von einigen Aufgaben, die ansonsten selbst von einer programmierbaren Einrichtung an Bord der Transporteinrichtung ausgeführt werden, entlastet werden, so dass z. B. deren Energieverbrauch reduziert werden kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Steuereinheit über einen Cloud-Computing-Dienst bereitgestellt. Ein Cloud-Computing-Dienst stellt informationstechnische Datenverarbeitungsinfrastrukturmittel über ein Datennetzwerk, insbesondere das Internet, als Dienstleistung bereit, beispielsweise Speicherplatz, Rechenleistung und/oder bestimmte Anwendersoftware, wozu der Cloud Computing-Dienst auf einem oder mehreren Datenverarbeitungsinfrastrukturvorrichtungen in Form von Computern, Datenverarbeitungssystemen oder anderen programmierbaren Vorrichtungen mit Prozessor und Speicher ausgeführt wird, die über eine oder mehrere Anbindungen an zumindest ein Datennetzwerk über eine Netzwerkschnittstelle verfügen, über die ein Zugriff auf den Cloud Computing-Dienst erfolgen kann und über die der Cloud-Computing-Dienst beispielsweise von ihm ausgeführten Programmen den Zugriff auf das Datennetzwerk ermöglicht. So kann z. B. die Verarbeitung und Steuerung der Signale umgesetzt werden, ohne beispielsweise für die Steuereinheit lokal vor Ort Computer-Hardware bereitstellen zu müssen. Ein Cloud-Computing-Dienst kann zugangsbeschränkt sein. So können z. B. Kraftfahrzeughersteller ihren Kunden eine App bereitstellen, mit der auf über einen Cloud-Computing-Dienst bereitgestellte Seviceangebote, beispielsweise den beschriebenen automatischen Beladungsservice für das eigene Kraftfahrzeug, zugegriffen werden kann, sofern der Service am aktuellen Ort angeboten wird.
In einer Ausführungsform des Systems zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs ist die autonome mobile Transporteinrichtung eine aufgrund eines Auswahlkriteriums ausgewählte von einer Mehrzahl von autonomen mobilen Transporteinrichtungen. Die Auswahl kann z. B. durch die Steuereinheit erfolgen, die alle Positionen von allen Transporteinrichtungen kennt oder anfordert und auch die Position des mobilen Endgeräts bzw. des Benutzungsberechtigten kennt. Als Auswahlkriterium dient dann beispielsweise die Entfernung, wobei die am nächsten zum Benutzungsberechtigten befindliche Transporteinrichtung ausgewählt wird. Als Auswahlkriterium kann beispielsweise auch der Beladungszustand der jeweiligen autonomen mobilen Transporteinrichtung oder deren verbleibende Reichweite dienen, ermittelt z. B. anhand des noch verfügbaren Treibstoffs oder der noch verfügbaren Batterieleistung der Transporteinrichtung. Als Auswahlkriterium kann auch das Volumen oder Gewichts des zu transportierenden mindestens einen Gegenstands oder die Möglichkeiten der Beladungseinrichtung dienen, den Gegenstand zu verladen. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, eine gewichtete Kombination einer Mehrzahl von Auswahlkriterien zu verwenden.
In einer Ausführungsform, in der das System eine Mehrzahl von autonomen mobilen Transporteinrichtungen umfasst, ist es vorgesehen, dass das System auch eine oder mehrere weitere automatische Beladungseinrichtungen, jeweils mit einer weiteren Umladungszone aufweist.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Ladeanforderungssignal, das Kraftfahrzeug zu veranlassen, den Ladebereich zu einem von einem voraussichtlichen ersten Ankunftszeitpunkt der autonomen mobilen Transporteinrichtung in dem Übergabebereich abhängigen zweiten Ankunftszeitpunkt anzufahren. So kann z. B. sichergestellt werden, dass das Kraftfahrzeug die automatische Beladungseinrichtung nur kurz blockiert, ohne dass ein Beladungsvorgang durchgeführt wird, weil die autonome mobile Transporteinrichtung noch nicht in der Umladungszone eingetroffen ist.
In einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform sind der erste und der zweite Ankunftszeitpunkt gleich, so dass die automatische Beladungseinrichtung eine Just-In-Time Umladung durchführen kann und die Zeit, in der die Beladungseinrichtung mit dem Vorgang blockiert ist, minimiert wird. Geringe Abweichungen, beispielsweise in Abhängigkeit von der zur Beladeeinrichtung zurückzulegenden Entfernung, z. B. weniger als eine Minute, fallen dabei ebenfalls unter den Begriff „gleich“.
In einer Ausführungsform ist die autonome mobile Transporteinrichtung dazu eingerichtet, dem Benutzungsberechtigten zu folgen, bis ein empfangenes Freigabesignal das Transportieren des mindestens einen Gegenstands zu einem Übergabebereich veranlasst. Das Freigabesignal kann beispielsweise ein Signal über das tragbare mobile Endgerät oder ein akustisches Startsignal des Benutzungsberechtigten oder das Betätigen eines dafür vorgesehenen Schalters an der Transporteinrichtung sein. Auf diese Weise kann der Benutzungsberechtigte beispielsweise seinen Einkauf fortsetzen und weitere Gegenstände an die autonome mobile Transporteinrichtung übergeben und selbst entscheiden, wann oder mit welchen der Gegenstände der automatische Beladungsvorgang begonnen werden soll.
In einer weiteren Ausführungsform ist die automatische Beladungseinrichtung außerdem eingerichtet zum automatischen Verladen mindestens eines weiteren Gegenstands aus dem Laderaum in die autonome mobile Transporteinrichtung, wenn sich das Kraftfahrzeug in dem Ladebereich und die autonomen mobile Transporteinrichtung in dem Übergabebereich der Umladungszone befinden, und die autonome mobile Transporteinrichtung ist außerdem eingerichtet, nach dem Beladen mit dem mindestens einen weiteren Gegenstand die Position des Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs anzusteuern. Dies bedeutet, dass der Benutzungsberechtigte nicht nur Gegenstände an das System übergeben kann, damit diese automatisch in den Laderaum seines Kraftfahrzeugs geladen werden, sondern dass auch ein weiterer Gegenstand aus dem Laderaum des Kraftfahrzeugs entladen und mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu dem Benutzungsberechtigten zurückgebracht werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs mit einem System dem ersten Aspekt der Erfindung die folgenden Schritte:

- Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten eines Kraftfahrzeugs mit einer autonomen mobilen Transporteinrichtung,
- Übernehmen mindestens eines Gegenstands von dem Benutzungsberechtigten durch die autonome mobile Transporteinrichtung,
- Senden eines Ladeaufforderungssignals an das Kraftfahrzeug,
- Bewegen des Kraftfahrzeugs in einen Ladebereich einer Umladungszone einer automatischen Beladungseinrichtung,
- Transportieren des mindestens einen Gegenstands mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu einem Übergabebereich der Umladungszone, und
- automatisches Übernehmen des mindestens einen Gegenstands von der autonomen mobilen Transporteinrichtung in dem Übergabebereich und Beladen eines Laderaums des Kraftfahrzeugs im Ladebereich mit dem mindestens einen Gegenstand durch die automatische Beladungseinrichtung.

In einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Bewegen des Kraftfahrzeugs in den Ladebereich dabei ein automatisches Anfahren des Ladebereichs durch das Kraftfahrzeug.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogrammprodukt Codeanteile, die, wenn sie von einem Speicher in einen Prozessor einer programmierbaren Einrichtung einer oder mehrerer Komponenten des Systems zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs geladen werden, das System einrichten, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung durchzuführen. Dabei entsprechen die Codeanteile, d. h. der Programmcode, des Computerprogrammprodukts einem Computerprogramm, das Befehle umfasst, mit denen das System veranlasst wird, Schritte des Verfahrens durchzuführen. Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung weist ein computerlesbarer Datenträger ein Computerprogramprodukt gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung auf. Ein computerlesbarer Datenträger kann sowohl ein computerlesbares Speichermedium als auch ein Datenträgersignal sein. Ein computerlesbares Speichermedium ist ein zum Speichern von Software geeignetes Medium, beispielsweise eine CD-ROM, eine DVD, eine Blu-Ray-Disk, ein USB-Stick, eine Festplatte usw. Ein Datenträgersignal ermöglicht eine kabelgebundene oder drahtlose Übertragung der Codeanteile.
Somit werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Systems zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs, einschließlich seiner Ausführungsformen, auch im Rahmen eines Verfahrens zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs, eines Computerprogrammprodukts und eines computerlesbaren Datenträgers umgesetzt.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den Abbildungen ersichtlich. Die Erfindung wird nachstehend auch im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Systems zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer automatischen Beladungseinrichtung eines Systems zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
4 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Ablaufs einer Steuerung einer autonom fahrenden Transporteinrichtung für ein Verfahren zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
5 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Ablaufs einer Beladung eines Kraftfahrzeugs durch eine automatische Beladungseinrichtung für ein Verfahren zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend und nachstehend beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
In 1 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Systems zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das System 100 zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Kraftfahrzeug 101 mit einem Laderaum 102. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug 101 um einen PKW mit einem Kofferraum als automatisch zu beladendem Laderaum 102. Das Kraftfahrzeug 101 ist ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug und verfügt über Umgebungssensoren 103 und eine programmierbare Einrichtung 104 und eine Schnittstelle 105 zu einem drahtlosen Datennetzwerk 106 und ist dazu eingerichtet, autonom eine über das Datennetzwerk 106 empfangene Position anzufahren und bei Empfang eines Entriegelungssignals automatisch den Laderaum 102, hier also den Kofferraum, zu öffnen.
Das System 100 umfasst auch eine automatische Beladungseinrichtung 107, die hier eine stationär installierte robotische Ladearmeinheit 108 beinhaltet, mit einer Umladungszone 109. Die robotische Ladearmeinheit 108 der automatischen Beladungseinrichtung 107 weist eine weitere programmierbare Einrichtung 110 und eine weitere Schnittstelle 111 zu dem drahtlosen Datennetzwerk 106 auf und ist eingerichtet zum automatischen Beladen des Laderaums 102, wenn sich das Kraftfahrzeug 101 in einem Ladebereich 112 der Umladungszone 109 befindet.
Das System 100 weist außerdem eine autonome mobile Transporteinrichtung 113 auf. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um ein autonom fahrendes, elektrisch betriebenes robotisches Fahrzeug mit einem eigenen Lade- oder Stauraum 114, das eigene Umgebungssensoren 115, eine eigene programmierbare Einrichtung 116 und eine eigene Schnittstelle 117 zu dem drahtlosen Datennetzwerk 106 aufweist und dazu geeignet ist, sich im geplanten Einsatzgebiet, hier einer Einkaufsumgebung, beispielsweise einem Einkaufszentrum mit Geschäften, autonom zu bewegen. Die autonome mobile Transporteinrichtung 113 ist eingerichtet zum Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten 118 des Kraftfahrzeugs 101. Der Benutzungsberechtigte 118 ist beispielsweise insbesondere der Besitzer des Kraftfahrzeugs 101, der das Kraftfahrzeug 101 auf einem Parkplatz oder in einem Parkhaus der Einkaufsumgebung zurückgelassen hat.
Die autonome mobile Transporteinrichtung 113 ist außerdem dazu eingerichtet, einen Gegenstand 119 oder mehrere Gegenstände von dem Benutzungsberechtigten 118 zu übernehmen. Bei dem Gegenstand 119 kann es sich beispielsweise insbesondere um eine in einem Geschäft der Einkaufsumgebung erworbene Ware handeln Das Übernehmen des Gegenstands kann beispielsweise darin bestehen, dass der Benutzungsberechtigte 118 den Gegenstand 119 selbst in dem Stauraum 114 der autonomen mobilen Transporteinrichtung 113 platziert. In diesem Fall muss kein Übernahmemittel an der Transporteinrichtung 113vorgesehen sein. Um das System 100 zu nutzen und die autonome mobile Transporteinrichtung 113 anzufordern, führt der Benutzungsberechtigte 118 ein tragbares mobiles Endgerät 120, beispielsweise sein Smartphone, mit sich, das ebenfalls eine Schnittstelle 121 zu dem drahtlosen Datennetzwerk 106 aufweist und durch die Verwendung einer geeigneten App dazu eingerichtet ist, seine Position und somit die des Benutzungsberechtigten 118 zu bestimmen und über das drahtlose Datennetzwerk 106 an die autonome mobile Transporteinrichtung 113 zu übertragen, wobei diese dazu eingerichtet ist, die übertragene Position selbständig anzufahren.
Die autonome mobile Transporteinrichtung 113 ist außerdem eingerichtet zum Senden eines Ladeaufforderungssignals, direkt oder mittelbar, an das Kraftfahrzeug 101 des Benutzungsberechtigten, wobei das Ladeaufforderungssignal eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 101 in den Ladebereich 112 der Umladungszone 109 veranlasst, die sich vorzugsweise auch in oder an dem Parkhaus oder auf dem Parkplatz befindet, wo das Kraftfahrzeug bis dahin abgestellt ist und die von der Transporteinrichtung erreichbar ist. Je nach Ausführungsform kann das Ladeaufforderungssignal beispielsweise bereits bei Empfang der Anforderung der Transporteinrichtung 113 von dem tragbaren mobilen Endgerät 120, bei Abschluss der Übernahme des Gegenstands 119 oder auch erst bei Annäherung der autonomen mobilen Transporteinrichtung 113 an die Umladungszone 109 an das Kraftfahrzeug 101 übertragen werden. Die Ausgestaltung kann beispielsweise von den zu erwartenden Anfahrtszeiten oder Entfernungen der Transporteinrichtung 113 und des Kraftfahrzeugs 101 zu der Umladungszone 109 abhängen und vorzugsweise so optimiert werden, dass ein möglichst gleichzeitiges Eintreffen ermöglicht wird, um die automatische Beladungseinrichtung 107 nur so lange wie notwendig für den beabsichtigten Umladungsvorgang zu belegen.
Außerdem ist die autonome mobile Transporteinrichtung 113 eingerichtet zum Transportieren des Gegenstands 119 zu einem Übergabebereich 122 der Umladungszone 109, und die robotische Ladearmeinheit 108 der automatischen Beladungseinrichtung 107 ist eingerichtet zum automatischen Übernehmen des Gegenstands 119 von der autonomen mobilen Transporteinrichtung 113 in dem Übergabebereich 122 und zum Beladen des Laderaums 102 des Kraftfahrzeugs 101 mit dem Gegenstand. 119, wenn das Kraftfahrzeug 101 im Ladebereich 112 angekommen ist.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform umfasst das System 100 zum Beladen eines Laderaums 102 eines Kraftfahrzeugs 101 eine Steuereinheit 123, ebenfalls mit einer Schnittstelle 124 zum drahtlosen Datennetzwerk 106, wobei Datensignale 125 zwischen den verschiedenen Schnittstellen 105, 111, 115, 121, 124 zum drahtlosen Datennetzwerk 106 über die Steuereinheit 123 gesteuert werden. Die Steuereinheit 123 kann über einen Cloud-Computing-Dienst bereitgestellt sein.
In 2 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels einer automatischen Beladungseinrichtung eines Systems zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die automatische Beladungseinrichtung 207 kann beispielsweise als bzw. anstatt der Beladungseinrichtung 107 mit dem in 1 gezeigten System 100 eingesetzt werden.
Die automatische Beladungseinrichtung 207 weist eine Umladungszone 309 auf, die einen Ladebereich 212 aufweist, in den das zu beladende Kraftfahrzeug für den Umladungsvorgang autonom hineinfährt, sowie einen Übergabebereich 222, in den eine autonome mobile Transporteinrichtung für den Umladungsvorgang einfährt. Eine robotische Ladearmeinheit 208 ist dazu ausgelegt, automatisch Gegenstände aus der Transporteinrichtung zu entnehmen, wenn sich diese in dem Übergabebereich 222 befindet, und in den Laderaum des Kraftfahrzeugs zu laden, wenn sich dieses in dem Ladebereich 212 befindet. Die robotische Ladearmeinheit 208 ist im gezeigten Beispiel nicht ortsfest, sondern dazu ausgelegt, sich innerhalb der Umladungszone so zu bewegen, dass ein Umladen problemlos möglich ist, auch wenn unterschiedliche Kraftfahrzeug-Laderäume zu beladen sind oder Form oder Gewicht umzuladender Gegenstände eine Positionsänderung der Ladearmeinheit 208 erfordern.
In der gezeigten Ausführung ist die Umladungszone 209 mit einer Umzäunung 226 oder anderen baulichen Abgrenzung versehen, so dass der Umladungsvorgang sicher automatisch ablaufen kann. Dabei ist vorgesehen, dass in der Umzäunung ein Einlasstor 227 für die autonome mobile Transporteinrichtung vorgesehen ist, das beispielsweise bei Annäherung der Transporteinrichtung automatisch geöffnet wird. In dem gezeigten Beispiel dient das Einlasstor 227 auch als Auslasstor für die Transporteinrichtung.
Für die Einfahrt und die Ausfahrt des Kraftfahrzeugs in die Umladungszone 209 sind ein Einfahrtstor 228 und ein Ausfahrtstor 229 in der Umzäunung 226 vorgesehen, die sich beispielsweise bei Annäherung des Kraftfahrzeugs öffnen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich das Einlasstor 227 und das Einfahrtstor 228 nur öffnen, wenn überprüft wurde, dass die autonome mobile Transporteinrichtung, die in die Umladungszone 209 einfahren möchte, Gegenstände des Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs transportiert, das an dem Einfahrtstor 228 in die Umladungszone 209 einfahren möchte. In der gezeigten Ausführung ist für das Kraftfahrzeug ein Wartebereich 230 vor dem Einfahrtstor 228 vorgesehen, in dem das zu beladende Kraftfahrzeug warten kann, entweder wenn der Ladebereich 212 noch mit einem anderen Fahrzeug belegt ist oder bis die Transporteinheit mit den Gegenständen des Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs am Einlasstor 227 der Umladungszone 209 eintrifft, so dass sichergestellt werden kann, dass sich zur selben Zeit immer nur die Transporteinrichtung mit den Gegenständen, die für das jeweilige Kraftfahrzeug bestimmt sind, gleichzeitig in der Umladungszone befinden.
In 3 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Verfahren 300 beginnt in einem Startzustand 301. Darin wird das Verfahren von einem Benutzungsberechtigten eines Kraftfahrzeugs gestartet, der sich in einer Umgebung befindet, in der das System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht, z. B. einem Einkaufszentrum, wobei der Benutzungsberechtigte sein Kraftfahrzeug, das zum autonomen Fahren ausgelegt ist oder einen Parkservice-Assistent aufweist, bei dem das Fahrzeug zumindest auf dem Parkplatz eine ausgewählte Position selbständig anfahren kann. Das Starten erfolgt z. B. mit Hilfe eines geeignet eingerichteten tragbaren Endgeräts und beinhaltet, die Position des Benutzungsberechtigten, der das Verfahren startet, zu erfassen und einer zum System gehörigen autonomen mobilen Transporteinrichtung, die in der Umgebung des Benutzungsberechtigten zur Verfügung steht, direkt oder mit Hilfe einer Steuereinheit zu übermitteln.
Verfahrensgemäß erfolgt zuerst ein Ansteuern 302 der Position des Benutzungsberechtigten des Kraftfahrzeugs mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung. Erreicht die autonome mobile Transporteinrichtung die Position des Benutzungsberechtigten, erfolgt ein Übernehmen 303 mindestens eines Gegenstands von dem Benutzungsberechtigten durch die autonome mobile Transporteinrichtung, beispielsweise indem dieser einen Stauraum der Transporteinrichtung mit dem Gegenstand bzw. den Gegenständen belädt.
In einem nächsten Schritt erfolgt ein Senden 304 eines Ladeaufforderungssignals an das Kraftfahrzeug und daraufhin ein Bewegen 305 des Kraftfahrzeugs in einen Ladebereich einer Umladungszone einer automatischen Beladungseinrichtung, wobei das Bewegen 305 des Kraftfahrzeugs in den Ladebereich vorzugsweise ein automatisches Anfahren des Ladebereichs durch das Kraftfahrzeug beinhaltet.
Zudem erfolgt ein Transportieren 306 des mindestens einen Gegenstands mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu einem Übergabebereich der Umladungszone, und in der Umladungszone erfolgt dann ein automatisches Übernehmen 307 des mindestens einen Gegenstands von der autonomen mobilen Transporteinrichtung in dem Übergabebereich und Beladen 308, d. h. ein automatisches Beladen, eines Laderaums des Kraftfahrzeugs im Ladebereich mit dem mindestens einen Gegenstand durch die automatische Beladungseinrichtung. Das Verfahren endet in einem Endzustand 309, in dem der mindestens eine Gegenstand im Laderaum des Kraftfahrzeugs verladen ist und z. B. vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Kraftfahrzeug die Umladungszone verlässt und z. B: den zuvor verwendeten oder einen anderen Stellplatz auf dem Parkplatz automatisch anfährt.
In 4 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Ablaufs 400 einer Steuerung einer autonom fahrenden Transporteinrichtung für ein Verfahren zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
In einem ersten Schritt ruft 401 in einer Einkaufsumgebung ein Kunde, der auf einem Parkplatz oder in einem Parkhaus der Einkaufsumgebung sein Fahrzeug zurückgelassen hat, d. h. ein Benutzungsberechtigter des zurückgelassenen Kraftfahrzeugs, über sein Smartphone (oder ein anderes transportables Endgerät) mit einer darauf befindlichen Kommunikationsschnittstelle zu einem verfügbaren System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs eine automatische Drohne, d. h. ein autonome mobile Transporteinrichtung.
In einem nächsten Schritt sendet 402 das Smartphone für den nachgefragten Service benötigte Informationen an eine Steuereinheit. Bei der Steuereinheit kann es sich um einen zentralen Steuercomputer zur Ansteuerung einer Mehrzahl von autonomen mobilen Transporteinrichtungen handeln. Die vom Smartphone gesendeten Informationen umfassen insbesondere die Positionsdaten des Smartphones und somit des Benutzungsberechtigten bzw. Kunden sowie das Beladungsziel, d. h. eine Identifikation des Kraftfahrzeugs des Benutzungsberechtigten, dessen Laderaum beladen werden soll. Zusätzlich werden in dem gezeigten Beispiel das ungefähr benötigtes Stauvolumen für die von der Transporteinrichtung zu transportierenden Gegenstände sowie vorzugsweise eine gewünschte Ankunftszeit einer autonomen mobilen Transporteinrichtung an der Position des Kunden, d. h. des Benutzungsberechtigten, übertragen.
In einem nächsten Schritt 403 wählt die Steuereinheit in Abhängigkeit von den vom Smartphone empfangenen Informationen, z. B. anhand der Entfernung zu den empfangenen Positionsdaten, eine der verfügbaren autonomen mobilen Transporteinrichtungen aus und schickt diese zu dem Kunden bzw. Benutzungsberechtigten an der übertragenen Position.
In einem nächsten Schritt fährt 404 die ausgewählte autonome mobile Transporteinrichtung zu dem Kunden bzw. Benutzungsberechtigten an der übertragenen Position.
In einem nächsten Schritt entriegelt 405 der Kunde bzw. Benutzungsberechtigte den Stauraum der autonomen mobilen Transporteinrichtung in der gezeigten Ausführungsform über die Smartphone-Kommunikationsstelle zu dem System, sobald die Transporteinrichtung bei ihm eintrifft, so dass der Kunde bzw. Benutzungsberechtigte die zu verladenden Gegenstände in den Stauraum der Transporteinrichtung einlegen kann, wobei danach der Stauraum wieder verriegelt werden kann.
In einem nächsten Schritt wird geprüft 406, ob die autonome mobile Transporteinrichtung auf weitere zu verstauende Gegenstände warten soll, d. h. dem Kunden bzw. Benutzungsberechtigten folgen soll, bis ein weiterer Gegenstand in den Stauraum eingelegt wird.
Ist dies der Fall (in 4 durch „+“ gekennzeichnet), wird ein Befehl zum Folgen über die Smartphone-Kommunikationsstelle an die Transporteinrichtung gesendet 407, entweder direkt oder als Signal an die Steuereinheit, die den Befehl dann an die Transporteinrichtung sendet.
Das Folgen und eventuelle zusätzliche Verstauen von Gegenständen wird fortgesetzt, bis in einem nächsten Schritt vom Kunden bzw. Benutzungsberechtigten ein Befehl zum Beenden des Folgemodus an die Transporteinrichtung gesendet wird 408.
In einem nächsten Schritt fährt 409 die autonome mobile Transporteinrichtung zu der Umladungszone der automatischen Beladungseinrichtung, die sich auf dem Parkplatz bzw. in dem Parkhaus befindet, wo das Kraftfahrzeug abgestellt ist, bis es sich zur Umladungszone bewegt.
Ergibt das Prüfen 406, ob die autonome mobile Transporteinrichtung auf weitere zu verstauende Gegenstände warten soll, dass dies nicht der Fall ist (in 4 durch „-“ gekennzeichnet), wird vom Kunden bzw. Benutzungsberechtigten ein Befehl an die Transporteinrichtung gesendet 410, sich zur Umladungszone zu bewegen, woraufhin der Schritt ausgeführt wird, bei dem die autonome mobile Transporteinrichtung zu der Umladungszone der automatischen Beladungseinrichtung fährt 409.
In 5 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Ablaufs 500 einer Beladung eines Kraftfahrzeugs durch eine automatische Beladungseinrichtung für ein Verfahren zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
In einem ersten Schritt fährt 501 die autonome mobile Transporteinrichtung zu der Umladungszone der automatischen Beladungseinrichtung des Parkplatzes bzw. Parkhauses, wo der Kunde bzw. Benutzungsberechtigte des Kraftfahrzeugs, in das die Gegenstände in der Transporteinrichtung verladen werden sollen, das Kraftfahrzeug abgestellt hat.
In einem nächsten Schritt sendet 502 in dem gezeigten Beispiel die autonome mobile Transporteinrichtung an einen Computer, d. h. eine programmierbare Einrichtung, der automatischen Beladungseinrichtung des Parkplatzes ein Ladeaufforderungssignal, in dem insbesondere das zu beladende Kraftfahrzeug und vorzugsweise auch weitere Informationen wie eine voraussichtliche Ankunftszeit der Transporteinrichtung an der Umladungszone mitgeteilt werden.
In einem nächsten Schritt sendet 503 der Computer der automatischen Beladungseinrichtung die voraussichtliche Ankunftszeit der Transporteinrichtung und, zumindest sofern es mehrere Beladungseinrichtungen gibt, eine Identifizierung der automatischen Beladungseinrichtung an das Kraftfahrzeug des Kunden bzw. Benutzungsberechtigten, in das die Gegenstände in der Transporteinrichtung verladen werden sollen.
In einem nächsten Schritt fährt 504 das Kraftfahrzeug automatisch von seinem Stellplatz auf dem Parkplatz bzw. in dem Parkhaus zu der zugewiesenen identifizierten automatischen Beladungseinrichtung. In dem in 5 gezeigten Beispiel erfolgt die Anfahrt so, dass das Kraftfahrzeug zum Zeitpunkt der voraussichtlichen Ankunft der autonomen mobilen Transporteinrichtung an der Umladungszone der zugewiesenen identifizierten automatischen Beladungseinrichtung eintrifft.
In einem nächsten Schritt erfolgt bei Eintreffen des zumindest im Parkplatzbereich autonom fahrenden Kraftfahrzeugs und der autonomen mobilen Transporteinrichtung in der Umladungszone der Beladungseinrichtung ein automatisches Entriegeln 505 des Stauraums der Transporteinrichtung und des Laderaums des Kraftfahrzeugs, wobei bei einem Kofferraum als Laderaum vorzugweise auch die Kofferraumklappe automatisch geöffnet wird.
In einem nächsten Schritt startet 506 die automatische Beladungseinrichtung das Umladen der Gegenstände aus dem Stauraum der autonomen mobilen Transporteinrichtung in den Laderaum des Kraftfahrzeugs mit ihrem robotischen Ladearm.
In einem nächsten Schritt beendet 507 die automatische Beladungseinrichtung das Umladen, wenn alle Gegenstände umgeladen sind, und das Kraftfahrzeug schließt automatisch seinen Laderaum, verlässt die Umladungszone und fährt automatisch zu einem freien Stellplatz auf dem Parkplatz bzw. in dem Parkhaus.
In einem weiteren Schritt verschließt 508 die autonome mobile Transporteinrichtung ihren Stauraum und die Steuereinheit weist der Transporteinrichtung ein neues Fahrtziel zu. Dies kann beispielsweise die Position eines weiteren Benutzungsberechtigten eines anderen Kraftfahrzeugs oder ein Depot sein, wo beispielsweise der Energiespeicher der Transporteinrichtung aufgeladen werden kann.
In einem nächsten Schritt fährt 509 die autonome mobile Transporteinrichtung zu dem nächsten zugewiesenen Fahrtziel.
Es versteht sich, dass bei den verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Verfahrensschritte, obwohl gemäß einer gewissen geordneten Reihenfolge beschrieben, zum Teil in einer anderen als der hier beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden könnten. Es versteht sich weiterhin, dass gewisse Schritte gleichzeitig oder nacheinander, einfach oder mehrfach durchgeführt werden können, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass gewisse, hier beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. So sind beispielsweise in dem in 3 illustrierten Verfahren das Bewegen 305 des Kraftfahrzeugs in einen Ladebereich einer Umladungszone einer automatischen Beladungseinrichtung und das Transportieren 306 des mindestens einen Gegenstands mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu einem Übergabebereich der Umladungszone Verfahrensschritte, die zwar als Abfolge dargestellt sind, aber unabhängig voneinander und zumindest zum Teil gleichzeitig ablaufen können. Mit anderen Worten: Es werden die vorliegenden Beschreibungen zum Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten nicht als Beschränkung des offenbarten Gegenstands aufgefasst werden.
Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elementen verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.
Bezugszeichenliste

100: System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs
101: Kraftfahrzeug
102: Laderaum
103: Umgebungssensoren
104: programmierbare Einrichtung
105: Schnittstelle zum drahtlosen Datennetzwerk
106: drahtloses Datennetzwerk
107: automatische Beladungseinrichtung
108: robotische Ladearmeinheit
109: Umladungszone
110: programmierbare Einrichtung
111: Schnittstelle zum drahtlosen Datennetzwerk
112: Ladebereich
113: autonome mobile Transporteinrichtung
114: Stauraum
115: Umgebungssensoren
116: programmierbare Einrichtung
117: Schnittstelle zum drahtlosen Datennetzwerk
118: Benutzungsberechtigter des Kraftfahrzeugs
119: Gegenstand
120: tragbares mobiles Endgerät
121: Schnittstelle zum drahtlosen Datennetzwerk
122: Übergabebereich
123: Steuereinheit
124: Schnittstelle zum drahtlosen Datennetzwerk
125: Datensignale
207: automatische Beladungseinrichtung
208: robotische Ladearmeinheit
209: Umladungszone
212: Ladebereich
222: Übergabebereich
226: Umzäunung
227: Einlasstor
228: Einfahrtstor
229: Ausfahrtstor
230: Wartebereich
300: System zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs
301: Start
302: Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten eines Kraftfahrzeugs mit einer autonomen mobilen Transporteinrichtung
303: Übernehmen mindestens eines Gegenstands von dem Benutzungsberechtigten durch die Transporteinrichtung
304: Senden eines Ladeaufforderungssignals an das Kraftfahrzeug
305: Bewegen des Kraftfahrzeugs in einen Ladebereich einer Umladungszone einer automatischen Beladungseinrichtung
306: Transportieren des Gegenstands mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu einem Übergabebereich der Umladungszone
307: automatisches Übernehmen des Gegenstands von der Transporteinrichtung in dem Übergabebereich
308: Beladen eines Laderaums des Kraftfahrzeugs im Ladebereich mit dem Gegenstand durch die automatische Beladungseinrichtung
309: Ende
400: Ablauf einer Steuerung einer autonom fahrenden Transporteinrichtung
401: Rufen einer autonomen mobilen Transporteinrichtung
402: Senden von für den Service benötigten Informationen an Steuereinheit
403: Auswählen einer autonomen mobilen Transporteinrichtung
404: Anfahren der Kunden-Positionsdaten durch die Transporteinrichtung
405: Entriegeln des Stauraums der Transporteinrichtung, um Gegenstände in den Stauraum der Transporteinrichtung einzulegen
406: Prüfen, ob die autonome mobile Transporteinrichtung auf weitere zu verstauende Gegenstände warten soll
407: Senden eines Befehls zum Folgen an die Transporteinrichtung
408: Senden eines Befehls zum Beenden des Folgemodus
409: Fahren der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu der Umladungszone der automatischen Beladungseinrichtung
410: Senden eines Befehls an die Transporteinrichtung, sich zur Umladungszone zu bewegen
500: Ablauf einer Beladung eines Kraftfahrzeugs durch eine automatische Beladungseinrichtung
501: Fahren der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu der Umladungszone der automatischen Beladungseinrichtung
502: Senden eines Ladeaufforderungssignals von der autonomen mobilen Transporteinrichtung an die automatischen Beladungseinrichtung
503: Senden von Ankunftszeit der Transporteinrichtung und Identifizierung der automatischen Beladungseinrichtung an das Kraftfahrzeug
504: Automatisches Fahren des Kraftfahrzeugs von seinem Stellplatz zu der zugewiesenen identifizierten automatischen Beladungseinrichtung
505: Automatisches Entriegeln von Stauraum der Transporteinrichtung und Laderaum des Kraftfahrzeugs bei Eintreffen in der Umladungszone
506: Starten des Umladens der Gegenstände aus dem Stauraum der Transporteinrichtung in den Laderaum des Kraftfahrzeugs
507: Beenden des Umladens, wenn alle Gegenstände umgeladen sind, und Verlassen der Umladungszone durch das Kraftfahrzeug
508: Verschließen des Stauraums der Transporteinrichtung und Zuweisen eines neuen Fahrtziels durch die Steuereinheit
509: Fahren der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu dem nächsten zugewiesenen Fahrtziel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 20170242430 A1 [0005]
US 20190005445 A1 [0006]
WO 2021002516 A1 [0007]
US 10286558 B1 [0008]
US 9230236 B2 [0009]
US 20190227551 A1 [0010]
US 20170293991 A1 [0011]

Claims

System (100) zum automatischen Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs, umfassend - ein Kraftfahrzeug (101) mit einem Laderaum (102); - eine automatische Beladungseinrichtung (107) mit einer Umladungszone (109), zum automatischen Beladen des Laderaums (102), wenn sich das Kraftfahrzeug (101) in einem Ladebereich (112) der Umladungszone (109) befindet; und - eine autonome mobile Transporteinrichtung (113), eingerichtet zum Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten (118) des Kraftfahrzeugs (101), Übernehmen mindestens eines Gegenstands (119) von dem Benutzungsberechtigten (118), Senden eines Ladeaufforderungssignals, das eine Bewegung des Kraftfahrzeugs (101) in den Ladebereich (112) veranlasst, und Transportieren des mindestens einen Gegenstands (119) zu einem Übergabebereich (122) der Umladungszone (109); wobei die automatische Beladungseinrichtung (113) eingerichtet ist zum automatischen Übernehmen des mindestens einen Gegenstands (119) von der autonomen mobilen Transporteinrichtung (113) in dem Übergabebereich (122) und Beladen des Laderaums (102) des Kraftfahrzeugs (101) im Ladebereich (112) mit dem mindestens einen Gegenstand (119).
System nach Anspruch 1, wobei das Kraftfahrzeug (101) dazu eingerichtet ist, nach Empfang des Ladeaufforderungssignals automatisch in den Ladebereich (112) zu fahren.
System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, umfassend ein von dem Benutzungsberechtigten (118) des Kraftfahrzeugs (101) tragbares mobiles Endgerät (120) mit einer ersten Schnittstelle (121) zu einem drahtlosen mobilen Datennetzwerk (106), dazu eingerichtet, zumindest die Position des Benutzungsberechtigten über das drahtlose mobile Datennetzwerk an die autonome mobile Transporteinrichtung (113) mit einer zweiten Schnittstelle (117) zu dem drahtlosen Datennetzwerk (106) zu übertragen.
System nach Anspruch 3, wobei das Kraftfahrzeug (101) eine dritte Schnittstelle (105) zu dem drahtlosen Datennetzwerk (106) aufweist, über das zumindest das Ladeaufforderungssignal von der autonomen mobilen Transporteinrichtung (113) an das Kraftfahrzeug (101) übertragen wird.
System nach Anspruch 4, wobei die automatische Beladungseinrichtung (107) eine vierte Schnittstelle (111) zu dem drahtlosen Datennetzwerk (106) aufweist, über das zumindest ein Entriegelungssignal zum automatischen Öffnen des Laderaums (102) an das Kraftfahrzeug (101) übermittelt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug (101) in dem Ladebereich (112) befindet.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, umfassend eine Steuereinheit (123) und wobei Signale zwischen Schnittstellen zum drahtlosen Datennetzwerk (106) über die Steuereinheit (123) gesteuert werden.
System nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (123) über einen Cloud-Computing-Dienst bereitgestellt wird.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die autonome mobile Transporteinrichtung (113) eine aufgrund eines Auswahlkriteriums ausgewählte von einer Mehrzahl von autonomen mobilen Transporteinrichtungen ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ladeanforderungssignal beinhaltet, das Kraftfahrzeug (101) zu veranlassen, den Ladebereich (112) zu einem von einem voraussichtlichen ersten Ankunftszeitpunkt der autonomen mobilen Transporteinrichtung (113) in dem Übergabebereich abhängigen zweiten Ankunftszeitpunkt anzufahren.
System nach Anspruch 9, wobei der erste und der zweite Ankunftszeitpunkt gleich sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die autonome mobile Transporteinrichtung (113) dazu eingerichtet ist, dem Benutzungsberechtigten (118) zu folgen, bis ein empfangenes Freigabesignal das Transportieren des mindestens einen Gegenstands (119) zu einem Übergabebereich (122) veranlasst.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die automatische Beladungseinrichtung (107) außerdem eingerichtet ist zum automatischen Verladen mindestens eines weiteren Gegenstands aus dem Laderaum (102) in die autonome mobile Transporteinrichtung (113), wenn sich das Kraftfahrzeug (101) in dem Ladebereich (112) und die autonomen mobile Transporteinrichtung (113) in dem Übergabebereich (122) der Umladungszone (109) befinden; und die autonome mobile Transporteinrichtung (113) außerdem eingerichtet ist, nach dem Beladen mit dem mindestens einen weiteren Gegenstand die Position des Benutzungsberechtigten (118) des Kraftfahrzeugs (101) anzusteuern.
Verfahren zum Beladen eines Laderaums eines Kraftfahrzeugs mit einem System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend -Ansteuern einer Position eines Benutzungsberechtigten eines Kraftfahrzeugs mit einer autonomen mobilen Transporteinrichtung; - Übernehmen mindestens eines Gegenstands von dem Benutzungsberechtigten durch die autonome mobile Transporteinrichtung; - Senden eines Ladeaufforderungssignals an das Kraftfahrzeug; - Bewegen des Kraftfahrzeugs in einen Ladebereich einer Umladungszone einer automatischen Beladungseinrichtung; - Transportieren des mindestens einen Gegenstands mit der autonomen mobilen Transporteinrichtung zu einem Übergabebereich der Umladungszone; und - automatisches Übernehmen des mindestens einen Gegenstands von der autonomen mobilen Transporteinrichtung in dem Übergabebereich und Beladen eines Laderaums des Kraftfahrzeugs im Ladebereich mit dem mindestens einen Gegenstand durch die automatische Beladungseinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bewegen des Kraftfahrzeugs in den Ladebereich ein automatisches Anfahren des Ladebereichs durch das Kraftfahrzeug umfasst.
Computerprogrammprodukt, das Codeanteile umfasst, die, wenn sie von einem Prozessor einer programmierbaren Einrichtung eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgeführt werden, das System veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14 durchzuführen.
Computerlesbarer Datenträger, der ein Computerprogramprodukt nach Anspruch 15 aufweist.