DE102018008434A1 - Verfahren zur Kopplung von autonom fahrfähigen Fahrzeugen und Fahrzeugverbund gekoppelter autonom fahrfähiger Fahrzeuge - Google Patents

Verfahren zur Kopplung von autonom fahrfähigen Fahrzeugen und Fahrzeugverbund gekoppelter autonom fahrfähiger Fahrzeuge Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung von Fahrzeugen (1, 2), die für eine Fahrt von einem gemeinsamen Startpunkt (3.1) zu einem gemeinsamen Zielpunkt (3.2) ausgewählt wurden, zu einem Fahrzeugverbund, wobei genau ein Fahrzeug (1) als Masterfahrzeug festgelegt wird und jedes andere Fahrzeug (2) als Slavefahrzeug festgelegt wird und wobei ein Slavefahrzeug (2) einem vom Masterfahrzeug (1) vorgegebenem Fahrweg (3) folgt. Das Masterfahrzeug (1) bestimmt einen Fahrweg (3) vom Startpunkt (3.1) zum Zielpunkt (3.2) und übermittelt diesen an jedes Slavefahrzeug (2). Jedes Fahrzeug (1, 2) fährt entlang des Fahrwegs (3) autonom und derart gesteuert, dass die Distanz zwischen einem Slavefahrzeug (2) und dem Masterfahrzeug (1) einen vorbestimmten Höchstabstand nicht überschreitet. Die Erfindung betrifft ferner einen mit diesem Verfahren gebildeten Fahrzeugverbund.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung von autonom fahrfähigen Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugverbund gekoppelter autonom fahrfähiger Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4. Unter einem autonom fahrfähigen Fahrzeug soll im Folgenden ein Fahrzeug verstanden werden, das in mindestens einem Zustand eingerichtet ist, seine Bewegungen automatisch zu steuern.
  • Aus dem Dokument DE 10 2015 205 032 A1 sind ein Fahrzeugverbund und ein Verfahren zum Bilden eines Fahrzeugverbunds bekannt. Der Fahrzeugverbund umfasst zumindest ein erstes autonomes Fahrzeug und ein zweites autonomes Fahrzeug. Jedes der autonomen Fahrzeuge ist eingerichtet, in dem Zustand, in dem die autonomen Fahrzeuge keinen Fahrzeugverbund bilden, seine Bewegung automatisch zu steuern. Während des Fahrzeugverbundes sind die beiden autonomen Fahrzeuge über eine Kommunikationsverbindung verbunden und das erste autonome Fahrzeug steuert über die Kommunikationsverbindung die Bewegung des zweiten autonomen Fahrzeugs automatisch.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Kopplung von autonom fahrfähigen Fahrzeugen sowie einen verbesserten Fahrzeugverbund gebildet aus gekoppelten autonom fahrfähigen Fahrzeugen anzugeben.
  • Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird hinsichtlich des Fahrzeugverbunds erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugverbund mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einem Verfahren zur Kopplung von Fahrzeugen, die für eine Fahrt von einem gemeinsamen Startpunkt zu einem gemeinsamen Zielpunkt ausgewählt wurden, zu einem Fahrzeugverbund wird genau ein Fahrzeug als Masterfahrzeug festgelegt. Jedes andere Fahrzeug wird als Slavefahrzeug festgelegt und folgt einem vom Masterfahrzeug vorgegebenem Fahrweg.
  • Erfindungsgemäß bestimmt das Masterfahrzeug einen Fahrweg oder eine Route vom Startpunkt zum Zielpunkt und übermittelt diesen Fahrweg an jedes Slavefahrzeug des Fahrzeugverbunds. Jedes Fahrzeug fährt entlang des Fahrwegs autonom und wird dabei so gesteuert, dass die Distanz zwischen einem Slavefahrzeug und dem Masterfahrzeug einen vorbestimmten Höchstabstand nicht überschreitet.
  • Dadurch wird erreicht, dass die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds flexibel an die jeweilige Verkehrssituation angepasst fahren, aber einem gemeinsamen Fahrweg folgen. Es wird somit vermieden, dass einzelne Fahrzeuge beispielsweise aufgrund von Sperrungen, Verkehrsbehinderungen oder Staus entlang eines vom Fahrweg anderer Fahrzeuge abweichenden Fahrwegs den Zielpunkt nicht oder gegenüber anderen Fahrzeugen deutlich verzögert erreichen. Somit wird der Wunsch nach einem gemeinsamen Transport von Personen und/oder Frachtgütern besser erfüllt als bei unabhängig voneinander fahrenden Transportmitteln. Zugleich wird die Flexibilität des Transports gegenüber Verfahren, welche eine starre Kopplung zwischen Fahrzeugen erfordern, verbessert. Beispielsweise können Überholvorgänge für jedes Fahrzeug individuell geplant und ausgeführt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1 schematisch einen über eine Betreiber-zu-Betreiber Verbindung gekoppelten Fahrzeugverbund,
    • 2 schematisch einen über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug Verbindung gekoppelten Fahrzeugverbund sowie
    • 3 schematisch eine Schichtenarchitektur für die Umsetzung eines Kopplungsverfahrens auf einer Recheneinheit.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt schematisch einen Fahrweg 3 mit einem Startpunkt 3.1 und einem Zielpunkt 3.2. Entlang des Fahrwegs 3 fahren in der vom Startpunkt 3.1 zum Zielpunkt 3.2 gerichteten Fahrtrichtung ein erstes Fahrzeug 1 und dahinter ein zweites Fahrzeug 2. In jedem Fahrzeug 1, 2 ist jeweils eine Recheneinheit 1.1, 2.1 angeordnet. An jedem Fahrzeug 1, 2 sind ferner jeweils Umfeldsensoren 1.2, 2.2 angeordnet, die zur Erfassung des Fahrzeugumfelds des jeweiligen Fahrzeugs 1, 2 eingerichtet und mit dessen Recheneinheit 1.1, 2.1 verbunden sind. Derartige Umfeldsensoren 1.2, 2.2 können beispielsweise als Ultraschallentfernungssensor, als Radarsensor, als Lidarsensor oder als Kamera ausgebildet sein. Mindestens jeweils ein Umfeldsensor 1.2, 2.2 eines Fahrzeugs 1, 2 ist als Geopositionssensor zur Bestimmung der Geoposition des Fahrzeugs 1, 2 ausgebildet.
  • Die Umfeldsensoren 1.2, 2.2 und die Recheneinheit 1.1, 2.1 eines jeden Fahrzeugs 1, 2 sind für ein autonomes Fahren eingerichtet. Mit anderen Worten: im autonomen Fahrbetrieb erfassen die Umfeldsensoren 1.2, 2.2 das Fahrzeugumfeld einschließlich des das Fahrzeug 1, 2 jeweils umgebenden Verkehrs und die Recheneinheit 1.1, 1.2 erstellt darauf basierend Anweisungen zur verkehrsgerechten Steuerung des Fahrzeugs 1, 2.
  • In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Fahrzeuge 1, 2 als Robotaxis ausgebildet, wobei das erste Fahrzeug 1 einer von einem ersten Betreiber 10 gesteuerten Flotte von Robotaxis angehört und wobei das zweite Fahrzeug 2 einer von einem zweiten Betreiber 20 gesteuerten Flotte von Robotaxis angehört. Die Recheneinheit 1.1, 2.1 eines jeden Fahrzeugs 1, 2 kommuniziert über jeweils eine drahtlose bidirektionale Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 mit dem jeweils zugeordneten Betreiber 10, 20. Die Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 kann beispielsweise als Mobilfunk-Datenverbindung ausgebildet sein.
  • Über die Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 überträgt ein Fahrzeug 1, 2 an den zugeordneten Betreiber 10, 20 seine Position sowie optional Betriebsdaten und Informationen zum Fahrzeugumfeld, beispielsweise zur Verkehrsdichte. Der Betreiber 10, 20 kann über die Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 den Betrieb des Fahrzeugs 1, 2 beeinflussen. Beispielsweise kann der Betreiber 10, 20 den Zielpunkt 3.2 vorgeben und optional den Fahrweg 3 zu diesem Zielpunkt 3.2 vorgeben oder gewisse, hier nicht näher dargestellte Zwischenhalte vorgeben.
    Die Fahrzeuge 1, 2 können für den Personentransport oder für den Transport von Gütern eingerichtet sein. Unter einem Robotaxi soll dabei allgemein ein Fahrzeug 1, 2 verstanden werden, welches als Dienstleistung den Transport von mindestens einer Person und/oder von mindestens einem Frachtgut anbietet, wobei ein Robotaxi-Nutzer den Startpunkt 3.1 (also den Ort der Abholung) und den Zielpunkt 3.2 (also den Ort der Abgabe) im Prinzip frei festlegen kann.
  • Die Fahrzeuge 1, 2 werden beispielsweise dann zu einem Fahrzeugverbund gekoppelt, wenn eine gewisse Anzahl von Personen und/oder Frachtgütern mit einem gemeinsamen Transportwunsch nicht von einem einzelnen Fahrzeug 1, 2 befördert werden können und somit beide Fahrzeuge 1, 2 für die Erfüllung des Transportwunsches erforderlich sind.
  • Erfindungsgemäß handeln die Betreiber 10, 20 über eine Abstimmungseinheit 30 aus, welches der Fahrzeuge 1, 2 als Masterfahrzeug 1 agiert. Beispielsweise kann dem Fahrzeug 1, das zuerst am Startpunkt 3.1 (Abholort) eintrifft, die Rolle des Masterfahrzeugs 1 zugewiesen werden.
  • Obgleich in 1 nur zwei Fahrzeuge 1, 2 dargestellt sind, kann ein Fahrzeugverbund auch aus einer beliebigen größeren Anzahl von Fahrzeugen 1, 2 gebildet werden, die unterschiedlichen Betreibern 10, 20 zugeordnet sind. Es ist auch möglich, dass mehrere dieser Fahrzeuge 1, 2 dem gleichen Betreiber 10, 20 zugeordnet sind.
  • In jedem Fall wird unter den am Fahrzeugverbund beteiligten Fahrzeugen 1, 2 genau einem die Rolle eines Masterfahrzeugs 1 zugewiesen, im vorliegenden Beispiel dem ersten Fahrzeug 1. Allen übrigen Fahrzeugen, im vorliegenden Beispiel dem zweiten Fahrzeug 2, wird die Rolle eines Slavefahrzeugs 2 zugewiesen. Die Zuweisung der jeweiligen Rolle als Masterfahrzeug 1 oder als Slavefahrzeug 2 erfolgt vom zugeordneten Betreiber 10, 20 über die Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 an die Recheneinheit 1.1, 2.1 des jeweiligen Fahrzeugs 1, 2.
  • Erfindungsgemäß wird ein Fahrweg 3 für das Masterfahrzeug 1 ermittelt. Der Fahrweg 3 kann lokal vom Masterfahrzeug 1 ermittelt und über die Kommunikationsverbindung 1.3 an den Betreiber 10 übermittelt werden. Alternativ wird der Fahrweg 3 vom Betreiber 10 ermittelt und über die Kommunikationsverbindung 1.3 an das Masterfahrzeug 1 übergeben.
  • Erfindungsgemäß überträgt der Betreiber 10 des Masterfahrzeugs 1 den gewählten Fahrweg 3 über die Abstimmungseinheit 30 an den Betreiber 20 des Slavefahrzeuges 2, im Falle mehrerer Slavefahrzeuge 2, an alle diesen zugeordnete Betreiber 20. Jedes Slavefahrzeug 2 erhält von seinem Betreiber 20 den für das Masterfahrzeug 1 ausgewählten Fahrweg 3 und folgt diesem.
  • Im Übrigen, also abgesehen von der Vorgabe eines gemeinsamen Fahrwegs 3, fährt jedes Fahrzeug 1, 2 autonom.
  • Dadurch wird erreicht, dass die Fahrzeuge 1, 2 zwar autonom an die jeweilige Verkehrssituation angepasst fahren, aber einem gemeinsamen Fahrweg 3 folgen. Es wird vermieden, dass einzelne Fahrzeuge 1, 2 beispielsweise aufgrund von Sperrungen, Verkehrsbehinderungen oder Staus den Zielpunkt 3.2 nicht oder gegenüber anderen Fahrzeugen 1, 2 deutlich verzögert erreichen. Somit wird der Wunsch nach einem gemeinsamen Transport von Personen und/oder Frachtgütern besser erfüllt als bei unabhängig voneinander fahrenden Transportmitteln. Zugleich wird die Flexibilität des Transports gegenüber Verfahren, welche eine starre Kopplung zwischen Fahrzeugen 1, 2 erfordern, verbessert. Beispielsweise können Überholvorgänge für jedes Fahrzeug 1, 2 individuell geplant und ausgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens tauschen die Betreiber 10, 20 über die Abstimmungseinheit 30 die Geopositionen der Fahrzeuge 1, 2 aus und übertragen diese an die jeweils zugeordneten Fahrzeuge 1, 2, so dass das Masterfahrzeug 1 die Geopositionen der ihm folgenden Slavefahrzeuge 2 erhält und jedes Slavefahrzeug 2 mindestens die Geoposition des Masterfahrzeugs 1 erhält.
  • Erfindungsgemäß wird von der Recheneinheit 1.1, 2.1 eines jeden am Fahrzeugverbund beteiligten Fahrzeugs 1, 2 ein Verfahren zur Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs 1, 2 umgesetzt, mit dem der räumliche Abstand zwischen den Fahrzeugen 1, 2 klein gehalten, beispielsweise auf Sichtweite begrenzt wird. Dazu kann das Masterfahrzeug 1 seine Fahrgeschwindigkeit verringern, wenn eine zu große Distanz zu einem nachfolgenden Slavefahrzeug 2 festgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein Slavefahrzeug 2 seine Fahrgeschwindigkeit vergrößern, wenn eine zu große Distanz zum vorausfahrenden Masterfahrzeug 1 festgestellt wird.
  • Im Übrigen, also abgesehen von der Vorgabe eines gemeinsamen Fahrwegs 3 und einer möglichst einzuhaltenden Distanz zwischen Masterfahrzeug 1 und Slavefahrzeug 2, fährt jedes Fahrzeug 1, 2 autonom.
  • Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der verbesserten Synchronität der Ankunft aller gekoppelten Fahrzeuge 1, 2 des Fahrzeugverbunds am Zielpunkt 3.2, wodurch Wartezeiten am Zielpunkt 3.2 vermieden werden. Zudem verbessert die Nähe der Fahrzeuge 1, 2 zueinander während der Fahrt auf dem Fahrweg 3 den Komfort und das Sicherheitsgefühl mitreisender Fahrgäste.
  • 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform für einen Fahrzeugverbund gekoppelter Fahrzeuge 1, 2, die auf einem gemeinsamen Fahrweg 3 von einem Startpunkt 3.1 zu einem Zielpunkt 3.2 fahren. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 1, 2 und einem jeweils zugeordneten Betreiber 10, 20 sowie die Abstimmung von Betreibern 10, 20 über eine Abstimmungseinheit 30 ergänzt oder ersetzt ist durch eine direkte Kommunikation zwischen allen gekoppelten Fahrzeugen 1, 2.
  • Jedes Fahrzeug 1, 2 kommuniziert mit potenziell jedem anderen Fahrzeug 1, 2, mindestens aber mit einem anderen Fahrzeug 1, 2 über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationsverbindung. Hierzu weist jedes Fahrzeug 1, 2 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationseinheit 1.4, 2.4 auf, die für den Aufbau einer solchen Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationsverbindung eingerichtet ist.
  • Die Gesamtheit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationsverbindungen bildet eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung, die dafür eingerichtet ist, Daten zwischen beliebigen Fahrzeugen 1, 2 auszutauschen. Derartige Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung handeln die Fahrzeuge 1, 2 die Festlegung eines Masterfahrzeugs 1 aus. Allen übrigen Fahrzeugen wird die Rolle eines Slavefahrzeugs 2 zugewiesen.
  • Zudem tauschen die Fahrzeuge 1, 2 über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung untereinander ihre Geopositionen aus. Die übrigen Aspekte und Schritte des Verfahrens sind gegenüber dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unverändert.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht die Kopplung von Fahrzeugen 1, 2 zu einem Fahrzeugverbund auch dann, wenn die Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 eines oder mehrerer Fahrzeuge 1, 2 zu ihrem jeweiligen Betreiber 10, 20 gestört oder unterbrochen ist oder eine zu geringe Übertragungsrate aufweist. Diese Ausführungsform ermöglicht die Bildung und Führung eines Fahrzeugverbunds auch in Bereichen mit unzureichender Abdeckung durch ein Mobilfunk-Datennetz, beispielsweise innerhalb von Tunneln oder in ländlichen Gebieten mit schlechter Mobilfunkversorgung.
  • 3 zeigt schematisch eine Schichtenarchitektur für die Umsetzung eines erfindungsgemäßen Kopplungsverfahrens auf ein Recheneinheiten 1.1, 2.1. In einer ersten Schicht S1 ist eine Erfassungssensorik umgesetzt, welche Daten von Umfeldsensoren 1.2, 2.2 erfasst und auswertet. In einer darüber angeordneten zweiten Schicht S2 sind Verfahren zur Fusion der ausgewerteten Daten der Umfeldsensoren 1.2, 2.2 umgesetzt. In einer darüber angeordneten dritten Schicht S3 sind Verfahren zur Planung der Fahrzeugbewegung und zur Steuerung einer Aktorik A des Fahrzeugs 1, 2 umgesetzt, beispielsweise zur Planung und Steuerung von Lenkbewegungen, Bremsbetätigungen oder abgeforderter Motorleistung.
  • Das Zusammenwirken der ersten bis dritten Schicht S1 bis S3 ermöglicht das autonome Fahren eines Fahrzeugs 1, 2, wobei die Aktorik A eines Fahrzeugs 1, 2 von der diesem Fahrzeug 1, 2 jeweils zugeordneten dritten Schicht S3 angesteuert wird. Die erste bis dritte Schicht S1 bis S3 sind in jeder Recheneinheit 1.1, 2.1 unabhängig von den anderen Recheneinheiten 1.1, 2.1 umgesetzt; ein Informationsaustausch zwischen gleich bezeichneten Schichten S1 bis S3 verschiedener Fahrzeuge 1, 2 findet nicht statt. Ebenso ist die Aktorik A eines Fahrzeugs 1, 2 jeweils unabhängig von der Aktorik A eines anderen Fahrzeugs 1, 2 umgesetzt.
  • Erfindungsgemäß ist über der dritten Schicht S3 eine vierte Schicht oder Kopplungsschicht S4 angeordnet, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Kopplung mehrerer Fahrzeuge 1, 2 zu einem Fahrzeugverbund umgesetzt ist. Die Kopplungsschicht übergreift die Recheneinheiten 1.1, 2.1 aller beteiligten Fahrzeuge 1, 2. Innerhalb der Kopplungsschicht S4 können somit Informationen und/oder Daten eines beteiligten Fahrzeugs 1, 2 auch für ein anderes beteiligtes Fahrzeug 1, 2 verfügbar sein.
  • In der Ausführungsform gemäß 1 kommuniziert die Kopplungsschicht S4 eines Fahrzeugs 1, 2 mit der nicht näher dargestellten Kopplungsschicht eines anderen Fahrzeugs 1, 2 über die Kommunikationsverbindungen 1.3, 2.3 und die Betreiber 10, 20 der beteiligten Fahrzeuge 1, 2. In der Ausführungsform gemäß 2 kommuniziert die Kopplungsschicht S4 eines Fahrzeugs 1, 2 mit der nicht näher dargestellten Kopplungsschicht eines anderen Fahrzeugs 1, 2 über die mittels der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationseinheiten 1.4, 2.4 gebildete Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung. In 3 dargestellt und im Folgenden beschrieben ist dabei nur die Kommunikation über die Betreiber 10, 20, ohne dass dies die allgemeine Verwendbarkeit der Schichtenarchitektur beschränken soll.
  • In der Ausführungsform gemäß 1 erhält die Kopplungsschicht S4 die Information, ob dem Fahrzeug 1, 2 die Rolle als Masterfahrzeug 1 oder als Slavefahrzeug 2 zugewiesen wurde, vom Betreiber 10, 20 über die Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3.
  • Wenn eine Rolle als Masterfahrzeug 1 zugewiesen wurde, erfolgt die Planung durch die dritte Schicht S3 autark und in gleicher Weise wie eine Planung außerhalb eines Fahrzeugverbunds. Durch die Kopplungsschicht S4 wird der geplante Fahrweg 3 mittels der Kommunikationsverbindung 1.3, 2.3 an den Betreiber 10, 20 sowie von dort über die Abstimmungseinheit 30 an die am Fahrzeugverbund beteiligten Slavefahrzeuge 2 übermittelt. In der Ausführungsform gemäß 2 erfolgt die Übermittlung analog über die gebildete Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung.
  • Die Kopplungsschicht S4 implementiert ein Verfahren zur fortlaufenden Überwachung der Distanzen aller im Fahrzeugverbund folgenden Slavefahrzeuge 2 zum Masterfahrzeug 1. Fällt ein Slavefahrzeug 2 zurück, beispielsweise aufgrund dichten Verkehrs, so wird mittels der dritten Schicht S3 eine Fahrbewegung so gesteuert, dass dem Slavefahrzeug 2 ein Aufholen ermöglicht wird. Beispielsweise kann die Fahrbewegung verlangsamt werden oder das Masterfahrzeug 1 vorübergehend halten.
  • Wenn eine Rolle als Slavefahrzeug 2 zugewiesen wurde, wird mittels der Kopplungsschicht S4 die eigene Routenplanung abgeschaltet und der vom Masterfahrzeug 1 übermittelte Fahrweg 3 übernommen. Zudem wird die Planung der Fahrbewegung durch die dritte Schicht S3 so gesteuert, dass eine vorgegebene Distanz zum Masterfahrzeug 1 nicht überschritten wird. Vorzugsweise wird die Planung der Fahrbewegung durch die dritte Schicht S3 so gesteuert, dass das Slavefahrzeug 2 unmittelbar auf das Masterfahrzeug 1 oder unmittelbar auf ein anderes, ebenfalls zum Fahrzeugverbund gehörendes Slavefahrzeug 2 folgend fährt.
  • Wenn der Zielpunkt 3.2 erreicht ist, wird die Kopplungsschicht S4 deaktiviert und dadurch die Kopplung der Fahrzeuge 1, 2 aufgehoben. Die Steuerung des Fahrzeugs 1, 2 erfolgt dann durch die erste bis dritte Schicht S1 bis S3 der Schichtenarchitektur als autonomes, ungekoppeltes Fahren.
  • Durch die Schichtenarchitektur ist es möglich, Funktionen und Verfahren zur Kopplung von Fahrzeugen 1, 2 von den Funktionen und Verfahren für ein autonomes Fahren zu trennen. Dies ermöglicht eine modulare Softwarearchitektur mit hoher Kohäsion und niedriger Kopplung zwischen den Schichten S1 bis S4 und verbessert die Wartbarkeit und Zuverlässigkeit einer Umsetzung des Kopplungsverfahrens.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erstes Fahrzeug, Masterfahrzeug
    1.1
    Recheneinheit
    1.2
    Umfeldsensor
    1.3
    Kommunikationsverbindung
    1.4
    Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationseinheit
    2
    zweites Fahrzeug, Slavefahrzeug
    2.1
    Recheneinheit
    2.2
    Umfeldsensor
    2.3
    Kommunikationsverbindung
    2.4
    Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationseinheit
    3
    Fahrweg
    3.1
    Startpunkt
    3.2
    Zielpunkt
    10
    erster Betreiber
    20
    zweiter Betreiber
    30
    Abstimmungseinheit
    A
    Aktorik
    S1 bis S3
    erste bis dritte Schicht
    S4
    vierte Schicht, Kopplungsschicht
  • 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
    • DE 102015205032 A1 [0002]

Claims (4)

  1. Verfahren zur Kopplung von autonom fahrfähigen Fahrzeugen (1, 2), die für eine Fahrt von einem gemeinsamen Startpunkt (3.1) zu einem gemeinsamen Zielpunkt (3.2) ausgewählt wurden, zu einem Fahrzeugverbund, wobei genau ein Fahrzeug (1) als Masterfahrzeug festgelegt wird und jedes andere Fahrzeug (2) als Slavefahrzeug festgelegt wird und wobei ein Slavefahrzeug (2) einem vom Masterfahrzeug (1) vorgegebenem Fahrweg (3) folgt, dadurch gekennzeichnet, dass - das Masterfahrzeug (1) einen Fahrweg (3) vom Startpunkt (3.1) zum Zielpunkt (3.2) bestimmt und an jedes Slavefahrzeug (2) übermittelt und - jedes Fahrzeug (1, 2) entlang des Fahrwegs (3) autonom fährt und so gesteuert wird, dass die Distanz zwischen einem Slavefahrzeug (2) und dem Masterfahrzeug (1) einen vorbestimmten Höchstabstand nicht überschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge (1, 2) über eine Kommunikationsverbindung (1.3, 2.3) mit jeweils einem Betreiber (10, 20) kommunizieren und das Masterfahrzeug (1) zwischen den Betreibern (10, 20) mittels einer Abstimmungseinheit (30) ausgehandelt wird, wobei das Masterfahrzeug (1) den Fahrweg (3) über die Kommunikationsverbindung (1.3, 2.3) und die Betreiber (10, 20) an das mindestens eine Slavefahrzeug (2) übermittelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge (1, 2) über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung kommunizieren und das Masterfahrzeug (1) aushandeln, wobei das Masterfahrzeug (1) den Fahrweg (3) über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Vernetzung an das mindestens eine Slavefahrzeug (2) übermittelt.
  4. Fahrzeugverbund autonom fahrfähiger Fahrzeuge (1, 2) umfassend ein Masterfahrzeug (1) und mindestens ein Slavefahrzeug (2), wobei das Masterfahrzeug (1) zur Bestimmung eines Fahrwegs (3) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge (1, 2) für die Übertragung eines geplanten Fahrwegs (3) vom Masterfahrzeug (1) an das mindestens eine Slavefahrzeug (2) und für ein autonomes Fahren entlang dieses Fahrwegs (3) unter Einhaltung eines vorbestimmten Höchstabstands zwischen einem Slavefahrzeug (2) und dem Masterfahrzeug (1) eingerichtet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102015205032A1 (de) 2015-03-19 2016-09-22 Kuka Roboter Gmbh Fahrzeugverbund und Verfahren zum Bilden und Betreiben eines Fahrzeugverbundes

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