DE102024001757A1 - Method and system for delivering freight to a loading area of a vehicle - Google Patents
Method and system for delivering freight to a loading area of a vehicleInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zustellen eines Lieferguts (60) in einem Ladebereich (15) eines entlang einer geplanten Fahrtroute (R) bewegten Fahrzeugs (10) mittels einer autonomen Zustellvorrichtung (50). Es wird mindestens ein lieferbereites Verteilzentrum (41, 42) ermittelt, in dem das Liefergut (60) verfügbar ist. Zu jedem lieferbereiten Verteilzentrum (41, 42) wird mindestens ein in einem Abstand (D1, D2) davon auf der Fahrtroute (R) gelegener potenzieller Übergabepunkt (71, 72) ermittelt. Anhand der Fahrtroute (R) sowie anhand des Abstands (D1, D2), des prädizierten Eintreffens des Fahrzeugs (10) und des frühestmöglichen Eintreffens der autonomen Zustellvorrichtung (50) wird ein Übergabepunkt (71, 72) ausgewählt. Die autonome Zustellvorrichtung (50) transportiert das Liefergut (60) von dem Verteilzentrum (41, 42), das dem ausgewählten Übergabepunkt (71, 72) zugeordnet ist, derart an den Übergabepunkt (71, 72), dass der Übergabepunkt (71, 72) unmittelbar vor dem prädizierten Eintreffen des Fahrzeugs (10) erreicht wird. Das Fahrzeug (10) zum Öffnen des Ladebereichs (15) an dem Übergabepunkt (71, 72) angesteuert und das Liefergut (60) wird in dem geöffneten Ladebereich (15) zugestellt. Die Erfindung betrifft ferner ein System (100) zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for delivering goods (60) to a loading area (15) of a vehicle (10) moving along a planned route (R) by means of an autonomous delivery device (50). At least one distribution center (41, 42) ready for delivery is identified where the goods (60) are available. For each distribution center (41, 42) ready for delivery, at least one potential transfer point (71, 72) located at a distance (D1, D2) from it along the route (R) is identified. Based on the route (R), the distance (D1, D2), the predicted arrival of the vehicle (10), and the earliest possible arrival of the autonomous delivery device (50), a transfer point (71, 72) is selected. The autonomous delivery device (50) transports the goods (60) from the distribution center (41, 42) assigned to the selected transfer point (71, 72) to the transfer point (71, 72) in such a way that the transfer point (71, 72) is reached immediately before the predicted arrival of the vehicle (10). The vehicle (10) is then directed to open the loading area (15) at the transfer point (71, 72), and the goods (60) are delivered to the opened loading area (15). The invention further relates to a system (100) for carrying out the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Zustellen eines Frachtguts in einen Ladebereich eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a system for delivering cargo to a loading area of a vehicle.
Zunehmend werden Güter auf elektronischem Wege, beispielsweise über Verfahren des E-Commerce, unabhängig von einer stationären Verkaufs-Infrastruktur bestellt und als Frachtgüter individuell zugestellt. Verfahren, mit denen derartige Frachtgüter mittels autonomer Zustellvorrichtungen in einen Ladebereich eines Fahrzeugs, beispielsweise in einen Kofferraum oder in einen Teilbereich des Fahrzeuginnenraums, zugestellt werden, sind bekannt.Increasingly, goods are ordered electronically, for example via e-commerce, independently of a physical retail infrastructure, and delivered individually as freight. Methods for delivering such freight to a vehicle's loading area, such as a trunk or a section of the vehicle interior, using autonomous delivery devices are known.
Das Dokument
Herkömmliche Verfahren der Zustellung an bewegte Fahrzeuge mittels Drohnen erfordern die Verfolgung des Fahrzeugs durch die Drohne, da eine geplante oder voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs der Drohne unbekannt ist. Dies schränkt die Einsetzbarkeit von Drohnen, die beispielsweise in ihrer Geschwindigkeit und in ihrer Reichweite beschränkt sind, ein. Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren zur Zustellung an bewegte Fahrzeuge mittels Drohnen oder anderen autonomen Transportvorrichtungen.Conventional methods of delivery to moving vehicles using drones require the drone to track the vehicle, as the vehicle's planned or anticipated trajectory is unknown to the drone. This limits the applicability of drones, which are restricted, for example, in their speed and range. Therefore, there is a need for an improved method of delivery to moving vehicles using drones or other autonomous transport devices.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes System zum Zustellen eines Lieferguts in einem Ladebereich eines Fahrzeugs anzugeben. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.The invention is based on the objective of providing an improved method and an improved system for delivering goods to a loading area of a vehicle. This objective is achieved according to the invention by a method with the features of claim 1 and by a system with the features of claim 9.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Über nicht-stationäre Vertriebswege, insbesondere über E-Commerce bestellte Waren werden als Liefergut von einem Verteilzentrum (Logistikzentrum) aus an einen individuell vereinbarten Zustellort versendet. Als Zustellort kann auch ein Fahrzeug vereinbart werden, das einen Ladebereich aufweist. Der Ladebereich kann als Kofferraum ausgebildet sein. Auch ein Bereich des Fahrzeuginnenraums, der über ein Schiebedach, ein Seitenfenster oder eine geöffnete Fahrzeugtür erreichbar ist, kann als Ladebereich eingerichtet sein.Goods ordered via non-stationary distribution channels, particularly e-commerce, are shipped from a distribution center (logistics center) to an individually agreed delivery location. This delivery location can also be a vehicle with a loading area. The loading area can be the trunk. Alternatively, an area of the vehicle interior accessible via a sunroof, side window, or open door can serve as the loading area.
Die Zustellung kann mittels einer autonomen Zustellvorrichtung erfolgen, die ein Liefergut oder mehrere Liefergüter automatisch oder nur teilüberwacht, jedenfalls aber ohne begleitenden Führer, von einem Verteilzentrum an einen Zustellort transportiert. Autonome Zustellvorrichtungen sind beispielsweise als führerlose bodengebundene Transportsysteme, insbesondere aber als Drohnen bekannt.Delivery can be carried out using an autonomous delivery device that transports one or more items automatically or with partial supervision, but in any case without an accompanying driver, from a distribution center to a delivery location. Autonomous delivery devices are known, for example, as driverless ground-based transport systems, but especially as drones.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Zustellen eines Lieferguts in einem Ladebereich eines entlang einer geplanten Fahrtroute bewegten Fahrzeugs mittels einer autonomen Zustellvorrichtung mindestens ein lieferbereites Verteilzentrum ermittelt. Als „lieferbereit“ wird ein Verteilzentrum bezeichnet, in dem das zu liefernde Liefergut vorrätig und auslieferfähig ist.According to a first aspect of the invention, in a method for delivering goods to a loading area of a vehicle moving along a planned route by means of an autonomous delivery device, at least one distribution center ready for delivery is identified. A distribution center is defined as one in which the goods to be delivered are in stock and ready for delivery.
Abhängig von der Länge der geplanten Fahrtroute können auch mehrere lieferbereite Verteilzentren ermittelt werden. Zu jedem lieferbereiten Verteilzentrum wird mindestens ein Übergabepunkt ermittelt, der in einem Abstand vom jeweiligen Verteilzentrum auf der Fahrtroute des Fahrzeugs liegt, das als Zulieferort des Lieferguts bestimmt wurde.Depending on the length of the planned route, several delivery-ready distribution centers can be identified. For each delivery-ready distribution center, at least one transfer point is determined, located at a distance from the respective distribution center along the route of the vehicle designated as the delivery point for the goods.
Vorzugsweise wird ein Übergabepunkt mit möglichst geringem Abstand zum Verteilzentrum gewählt, so dass der Transportweg minimal oder nahezu minimal wird. Dabei können jedoch auch weitere Parameter berücksichtigt werden, beispielsweise die typische Fahrgeschwindigkeit an einem solchen Übergabepunkt, die Zugänglichkeit für eine autonome Zustellvorrichtung (beispielsweise unter Berücksichtigung von „Geofences“ für Drohnen) oder die Möglichkeit einer verlangsamten Fahrt oder eines Haltens mit dem Fahrzeug an dem Übergabepunkt.Preferably, a transfer point is chosen that is as close as possible to the distribution center, so that the transport route is minimal or almost minimal. However, other parameters can also be taken into account, such as the typical driving speed at such a transfer point, the accessibility for an autonomous delivery device (e.g., taking into account geofences for drones), or the possibility of slowing down or stopping the vehicle at the transfer point.
Die Güte oder Eignung eines Übergabepunkts kann mittels einer Metrik, beispielsweise einer Kosten- oder Straffunktion, anhand einer Mehrzahl von Parametern bewertet werden, die auch die Entfernung zum Verteilzentrum umfasst, jedoch darüber hinausgeht. Ferner wird jedem potenziellen Übergabepunkt anhand der Fahrroute ein prädizierter Zeitpunkt des Eintreffens des Fahrzeugs sowie, anhand der Transportgeschwindigkeit und des Abstands zum Verteilzentrum, ein Zeitpunkt des frühestmöglichen Eintreffens der autonomen Zustellvorrichtung zugeordnet. Der Zeitpunkt des frühestmöglichen Eintreffens der autonomen Zustellvorrichtung berücksichtigt auch den Zeitaufwand für die Bereitstellung des Lieferguts für den Transport.The quality or suitability of a handover point can be evaluated using a metric, such as a cost or penalty function, based on a multitude of parameters that include, but are not limited to, the distance to the distribution center. Furthermore, each potential handover point is assigned a predicted arrival time of the vehicle based on its route, and an earliest possible arrival time of the autonomous delivery device based on its transport speed and distance to the distribution center. The earliest possible arrival time of the autonomous delivery device also takes into account the time required to prepare the goods for transport.
Somit werden für die geplante Fahrtroute typischerweise mehrere potenzielle Übergabepunkte ermittelt, von denen anhand des zugeordneten Güte- oder Eignungswertes ein Übergabepunkt ausgewählt wird, dem ein Verteilzentrum zugeordnet ist. Beispielsweise können bei der Auswahl zunächst alle potenziellen Übergabepunkte eliminiert werden, bei denen der frühestmögliche Zeitpunkt des Eintreffens der autonomen Zustellvorrichtung nach dem prädizierten Zeitpunkt des Eintreffens des Fahrzeugs liegt. Unter den verbleibenden potenziellen Übergabepunkten wird derjenige mit dem kleinsten Abstand des zugeordneten Verteilzentrums von der Fahrtroute ausgewählt. Dadurch können Transportwege minimal gehalten werden.Thus, several potential handover points are typically identified for the planned route. Based on its assigned quality or suitability score, one handover point is selected and assigned to a distribution center. For example, during the selection process, all potential handover points where the earliest possible arrival time of the autonomous delivery device is after the predicted arrival time of the vehicle can first be eliminated. From the remaining potential handover points, the one with the shortest distance from the assigned distribution center to the route is selected. This minimizes transport distances.
Die autonome Zustellvorrichtung transportiert das Liefergut von dem Verteilzentrum, das dem ausgewählten Übergabepunkt zugeordnet ist, derart an den ausgewählten Übergabepunkt, dass dieser unmittelbar vor dem prädizierten Eintreffen des Fahrzeugs erreicht wird. Somit muss das Fahrzeug nicht oder nur minimal auf eine Übergabe des Lieferguts warten und der Verkehrsfluss wird durch die Übergabe nicht behindert. Zudem wird die Wartezeit der Zustellvorrichtung auf ein Minimum begrenzt.The autonomous delivery device transports the goods from the distribution center assigned to the selected handover point to that point in such a way that it is reached immediately before the vehicle's predicted arrival. This eliminates or minimizes the waiting time for the vehicle to receive the goods, and the flow of traffic is not disrupted. Furthermore, the delivery device's waiting time is kept to a minimum.
Hat das Fahrzeug den ausgewählten Übergabepunkt erreicht, so wird es bei Annäherung der autonomen Zustellvorrichtung zum Öffnen des Ladebereichs angesteuert, beispielsweise zum Öffnen des Kofferraums oder eines Schiebefensters oder eines Seitenfensters. Das Liefergut wird von der Zustellvorrichtung in dem derart geöffneten und zugänglichen Zustellbereich zugestellt.Once the vehicle has reached the selected delivery point, it is directed to open the loading area upon approaching the autonomous delivery device, for example, by opening the trunk, a sliding window, or a side window. The delivery device then delivers the goods to the now open and accessible delivery area.
Durch Berücksichtigung der geplanten Fahrtroute ermöglicht das Verfahren die Auswahl eines Verteilzentrums und eines Übergabepunktes derart, dass der Transportweg für die Zustellung minimiert wird. Ferner ermöglicht das Verfahren die Auswahl besonders gut geeigneter Übergabepunkte mit guter Zugänglichkeit des Fahrzeugs und geringer Behinderung anderer Verkehrsteilnehmer. Durch Kenntnis der Fahrtroute ist es auch möglich, Übergabepunkte derart auszuwählen, dass die Anforderungen an die autonome Zustellvorrichtung (beispielsweise hinsichtlich ihrer maximalen Geschwindigkeit und/oder ihrer Reichweite) besonders gering sind, weil das Verfolgen eines Fahrzeugs mit unbekannter Fahrtroute entfallen kann.By taking the planned route into account, the method enables the selection of a distribution center and a handover point in such a way that the transport route for delivery is minimized. Furthermore, the method allows for the selection of particularly suitable handover points with good vehicle accessibility and minimal disruption to other road users. Knowing the route also makes it possible to select handover points in such a way that the requirements for the autonomous delivery device (for example, regarding its maximum speed and/or range) are particularly low, because tracking a vehicle with an unknown route is no longer necessary.
Zudem ermöglicht das Verfahren einen besonders flexiblen und effizienten Einsatz einer Flotte von autonomen Zustellvorrichtungen, die von verschiedenen Verteilzentren aus operieren. Zudem erfordert das Verfahren besonders geringe Wartezeiten der Zustellvorrichtung und des Fahrzeugs auf eine Zustellung.Furthermore, the method enables a particularly flexible and efficient deployment of a fleet of autonomous delivery devices operating from various distribution centers. In addition, the method requires exceptionally short waiting times for both the delivery device and the vehicle before a delivery.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Übergabepunkt an einem solchen Ort der Fahrtroute ausgewählt, den das Fahrzeug voraussichtlich mit geringerer Geschwindigkeit passiert oder an dem das Fahrzeug voraussichtlich hält. Derartige Orte können beispielsweise anhand einer HD („high definition“)-Map - Straßenkarte als Straßenabschnitte mit Geschwindigkeitsbegrenzungen ermittelt werden. Analog können Straßenabschnitte, in denen ein Langsamfahren nicht möglich ist (beispielsweise Autobahnen oder Schnellstraßen) für die Auswahl von Übergabepunkten vermieden werden. Als Übergabepunkte können bevorzugt auch Ladestationen oder Tankstellen entlang der Fahrtroute ausgewählt werden.In one embodiment of the method, a transfer point is selected at a location along the route that the vehicle is expected to pass at a lower speed or where the vehicle is expected to stop. Such locations can be identified, for example, using a high-definition (HD) map – road segments with speed limits. Similarly, road segments where slow driving is not possible (e.g., highways or expressways) can be avoided when selecting transfer points. Charging stations or gas stations along the route can also be preferably selected as transfer points.
Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders zuverlässige und reibungsarme Übergabe des Lieferguts.This design enables a particularly reliable and low-friction transfer of the delivered goods.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird die Auswahl eines Übergabepunktes unter Berücksichtigung von Verkehrsflussinformationen fortlaufend angepasst. Beispielsweise kann ein Übergabepunkt geringfügig (bezogen auf die von der Zustellvorrichtung insgesamt zurückgelegte Strecke) verlegt werden, damit die Zustellung in einem Straßenabschnitt mit Stau, stockendem Verkehr oder verkehrsregelungsbedingtem Halt (Ampel, Bahnübergang) erfolgt. Dadurch können zusätzliche Halte für eine Übergabe des Lieferguts eingespart werden. Zudem kann die Wartezeit der Transportvorrichtung verringert werden, wenn sich das Eintreffen des Fahrzeugs am Übergabepunkt durch eine Störung des Verkehrsflusses verzögert, indem die autonome Transportvorrichtung dem Fahrzeug (vom ursprünglich vorgesehenen Übergabepunkt weg) entgegenkommt.In a further development of this embodiment, the selection of a transfer point is continuously adjusted based on traffic flow information. For example, a transfer point can be slightly relocated (relative to the total distance traveled by the delivery device) so that delivery takes place in a section of road with congestion, slow-moving traffic, or traffic control-related stops (traffic lights, level crossings). This eliminates the need for additional stops to transfer the goods. Furthermore, the waiting time of the transport device can be reduced if the vehicle's arrival at the transfer point is delayed due to a traffic disruption, by having the autonomous transport device move towards the vehicle (away from the originally intended transfer point).
Die Verkehrsflussinformation kann beispielsweise auch Daten zur Schaltung von Verkehrsregelanlagen (Ampeln, Schranken) umfassen, um eine vorausschauende Festlegung des Übergabepunktes und des Zeitpunkts der Übergabe zu ermöglichen.Traffic flow information can also include data on the switching of traffic control systems (traffic lights, barriers) to enable a proactive determination of the handover point and the time of handover.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Ladebereich bei Annäherung der autonomen Zustellvorrichtung für eine Übergabe des Lieferguts durch Öffnen einer Kofferraumklappe, eines Schiebedachs oder eines Seitenfensters zugänglich gemacht. Dadurch ist eine besonders leichte und automatisierbare Übergabe möglich.In one embodiment of the method, the loading area is made accessible for the transfer of the goods by opening a trunk lid, sunroof, or side window as the autonomous delivery device approaches. This enables a particularly easy and automated transfer.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Annäherung der autonomen Zustellvorrichtung durch das Fahrzeug mittels Telemetrie, beispielsweise mittels einer V2X („Vehicle-to-X“)-Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Zustellvorrichtung, und/oder mittels einer Fahrzeugkamera erkannt. Dadurch werden die Sicherheit und die Zuverlässigkeit des Zustellvorgangs verbessert.In one embodiment of the method, the approach of the autonomous delivery device by the vehicle is controlled by means of telemetry, for example by means of V2X (“Vehicle-to-X”) communication between the vehicle and the delivery device, and/or by means of a vehicle Camera detected. This improves the security and reliability of the delivery process.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird von der autonomen Zustellvorrichtung die Identität des Fahrzeugs, das als Zustellort angegeben wurde, anhand eines Kennzeichens und/oder anhand äußerer Fahrzeugmerkmale, die aus der Baureihe des Fahrzeugs gewonnen werden, und/oder anhand einer telemetrisch übertragenen Fahrzeugidentifikationsnummer überprüft. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Zustellung verbessert.In one embodiment of the method, the autonomous delivery device verifies the identity of the vehicle specified as the delivery location using a license plate number and/or external vehicle characteristics derived from the vehicle series, and/or a telemetrically transmitted vehicle identification number. This improves the reliability of the delivery.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Authentizität eines Fahrzeugs, das eine Zustellung beansprucht, und/oder einer autonomen Zustellvorrichtung, die eine Zustellung vornehmen will, durch Abfrage eines digitalen Zertifikats geprüft. Dies ermöglicht eine besonders hohe Sicherheit bei der Zustellung des Lieferguts, insbesondere eine qualifizierte digitale Empfangsbestätigung.In one embodiment of the method, the authenticity of a vehicle claiming to make a delivery and/or an autonomous delivery device intending to make a delivery is verified by querying a digital certificate. This enables a particularly high level of security for the delivery of the goods, in particular a qualified digital confirmation of receipt.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens untersucht die autonome Zustellvorrichtung die Fahrzeugumgebung an dem ausgewählten Übergabepunkt vor der Zustellung auf eine mögliche Störung oder Gefährdung einer erfolgreichen Zustellung. Beispielsweise kann die Fahrzeugumgebung mittels einer Kamera der autonomen Zustellvorrichtung untersucht werden. Im Sichtfeld der Kamera erfasste Gesichter werden mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz Personen zugeordnet. Im Zusammenhang mit dem Fahrzeug bekannte Personen (beispielsweise ein registrierter Fahrzeugeigentümer oder weitere von einem solchen Fahrzeug registrierte Personen) werden als vertrauenswürdig klassifiziert. Unbekannte Personen werden als nicht vertrauenswürdig klassifiziert und lösen eine Warnung oder einen Abbruch des Zustellversuchs aus, wenn sie unmittelbar vor einer beabsichtigten Zustellung im Umfeld des Fahrzeugs erkannt werden.In one embodiment of the method, the autonomous delivery device examines the vehicle's surroundings at the selected delivery point before delivery for potential disruptions or risks to a successful delivery. For example, the vehicle's surroundings can be examined using a camera on the autonomous delivery device. Faces detected within the camera's field of view are assigned to individuals using artificial intelligence. Individuals known to the vehicle (for example, a registered vehicle owner or other individuals registered with such a vehicle) are classified as trustworthy. Unknown individuals are classified as untrustworthy and trigger a warning or abort the delivery attempt if they are detected in the vicinity of the vehicle immediately before an intended delivery.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein System zum Zustellen eines Lieferguts in einem Ladebereich eines Fahrzeugs entlang einer geplanten Fahrtroute mindestens ein Verteilzentrum. Einem Verteilzentrum ist jeweils mindestens eine autonome Zustellvorrichtung zugeordnet, die ausgehend von diesem Verteilzentrum operiert und Liefergüter befördert.According to a second aspect of the invention, a system for delivering goods to a vehicle's loading area along a planned route comprises at least one distribution center. Each distribution center is assigned at least one autonomous delivery device that operates from this distribution center and transports goods.
Ferner umfasst das System mindestens ein Fahrzeug, das einen Ladebereich aufweist, und mindestens einen Server.Furthermore, the system includes at least one vehicle with a loading area and at least one server.
Der Server ist dafür eingerichtet, eine geplante Fahrtroute eines Fahrzeugs, dem ein Liefergut zugestellt werden soll, zu empfangen. Beispielsweise kann ein Fahrzeug sich mittels einer Telekommunikationseinheit („telecommunication control unit”, TCU) bei dem Server registrieren und eine aktuell geplante Fahrtroute dorthin übertragen. Bevorzugt sind das Fahrzeug und der Server auch für eine fortlaufende Aktualisierung der Fahrzeugposition entlang der geplanten Fahrtroute eingerichtet, beispielsweise indem das Fahrzeug mittels eines globalen Positionsbestimmungssystems („global positioning system“, GPS) seine Fahrzeugposition erfasst und an den Server übermittelt.The server is configured to receive a planned route for a vehicle to which a delivery is to be made. For example, a vehicle can register with the server using a telecommunications control unit (TCU) and transmit its currently planned route. Preferably, the vehicle and the server are also configured for continuous updates of the vehicle's position along the planned route, for example, by the vehicle using a global positioning system (GPS) to determine its position and transmit it to the server.
Ferner ist der Server dafür eingerichtet, mindestens ein lieferbereites Verteilzentrum zu ermitteln, das entlang der geplanten Fahrtroute liegt und in dem ein Liefergut, das an das Fahrzeug zugestellt werden soll, lieferbereit verfügbar ist. Der Server ist zudem dafür eingerichtet, zu jedem ermittelten lieferbereiten Verteilzentrum mindestens einen potenziellen Übergabepunkt auf der Fahrtroute zu bestimmen, der von einer autonomen Zustellvorrichtung des Verteilzentrums aus in einem ebenfalls von dem Server ermittelten Abstand erreichbar ist.Furthermore, the server is configured to identify at least one distribution center ready for delivery that lies along the planned route and where a delivery item to be delivered to the vehicle is readily available. The server is also configured to determine, for each identified distribution center ready for delivery, at least one potential handover point along the route that is reachable from an autonomous delivery device of the distribution center at a distance also determined by the server.
Der Server ist überdies dafür eingerichtet, aus der Menge der derart bestimmten potenziellen Übergabepunkte einen Übergabepunkt anhand der Fahrtroute und anhand des Abstandes (zwischen dem jeweiligen Übergabepunkt und dem zugeordneten Verteilzentrum) auszuwählen. Der Server ist für die Berücksichtigung des prädizierten Eintreffens des Fahrzeugs und des frühestmöglichen Eintreffens der autonomen Zustellvorrichtung an dem jeweiligen potenziellen Übergabepunkt eingerichtet. Bevorzugt ist der Server dafür eingerichtet, einen Übergabepunkt auszuwählen, der von der autonomen Zustellvorrichtung vor dem prädizierten Eintreffen des Fahrzeugs erreicht werden kann.Furthermore, the server is configured to select a handover point from the set of potential handover points thus determined, based on the route and the distance (between the respective handover point and the assigned distribution center). The server is configured to consider the predicted arrival of the vehicle and the earliest possible arrival of the autonomous delivery device at the respective potential handover point. Preferably, the server is configured to select a handover point that can be reached by the autonomous delivery device before the predicted arrival of the vehicle.
Die mindestens eine autonome Zustellvorrichtung ist für einen Transport des Lieferguts von einem zugeordneten Verteilzentrum (von dem ausgehend sie operiert) an einen ausgewählten Übergabepunkt eingerichtet.The at least one autonomous delivery device is set up for transporting the delivery goods from an assigned distribution center (from which it operates) to a selected transfer point.
Das mindestens eine Fahrzeug ist zum Öffnen des Ladebereichs auf eine Anforderung einer autonomen Zustellvorrichtung hin eingerichtet. Beispielsweise verfügen ein Fahrzeug und eine autonome Zustellvorrichtung über jeweils eine Telekommunikationseinheit, die für eine V2X-Kommunikation eingerichtet ist.The at least one vehicle is equipped to open the loading area upon request from an autonomous delivery device. For example, a vehicle and an autonomous delivery device each have a telecommunications unit configured for V2X communication.
Das vorgeschlagene System ermöglicht die effiziente, schnelle und Transportwege sparende Zustellung von Liefergütern an Fahrzeuge, die keinen besonderen technischen Anforderungen unterliegen müssen, sondern lediglich für eine standardisierte V2X-Kommunikation eingerichtet sein müssen. Ferner ermöglicht das System die Verwendung von autonomen Zustellvorrichtungen mit besonders geringen technischen Anforderungen, beispielsweiser hinsichtlich der Transportgeschwindigkeit und des Bewegungsradius. Weitere Vorteile entsprechen den Vorteilen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.The proposed system enables the efficient, fast, and transport-saving delivery of goods to vehicles that do not require any special technical specifications, but merely need to be equipped for standardized V2X communication. Furthermore, the system allows the use of autonomous delivery devices with particularly low technical requirements. For example, with regard to transport speed and range of movement. Further advantages correspond to the advantages of the method according to the first aspect of the invention.
Bevorzugt weisen das mindestens eine Fahrzeug und/oder die mindestens eine autonome Transportvorrichtung jeweils einen sicheren, gegen Manipulation und unberechtigtes Auslesen geschützten Speicherbereich auf, der zur Ablage identifizierender Merkmale (beispielsweise Fahrzeugidentifikationsnummer, Zeichenkette eines Fahrzeugkennzeichens oder ein ähnlicher Identifikator) sowie eines digitalen Zertifikats eingerichtet ist, das den jeweiligen identifizierenden Merkmalen zugeordnet ist. Preferably, the at least one vehicle and/or the at least one autonomous transport device each have a secure storage area protected against manipulation and unauthorized reading, which is set up for storing identifying characteristics (for example, vehicle identification number, vehicle registration number string or a similar identifier) and a digital certificate that is assigned to the respective identifying characteristics.
Durch Austausch solcher digitalen Zertifikate können die Sicherheit und die Nachvollziehbarkeit der Zustellung verbessert werden.Exchanging such digital certificates can improve the security and traceability of delivery.
Bei einer Ausführungsform des Systems ist mindestens eine autonome Transportvorrichtung als Drohne ausgebildet. Drohnen eignen sich für die flexible, von Straßenwegen unabhängige und schnelle Zustellung. Dadurch wird die Flexibilität bei der Auswahl eines Übergabepunkts erhöht.In one embodiment of the system, at least one autonomous transport device is designed as a drone. Drones are suitable for flexible, road-independent, and rapid delivery. This increases flexibility in selecting a delivery point.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
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1 schematisch ein System zur Zustellung von Liefergütern, -
2 schematisch eine geplante Fahrtroute eines Fahrzeugs, -
3 schematisch einen Ablaufplan für ein Verfahren zur Navigation einer Drohne zu einem Fahrzeug sowie -
4 schematisch einen Ablaufplan für einen Zustellvorgang.
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1 schematically a system for the delivery of goods, -
2 schematically a planned route of a vehicle, -
3 schematically a flow chart for a procedure for navigating a drone to a vehicle as well as -
4 schematically a flowchart for a delivery process.
Das Fahrzeug 10 weist eine Head Unit 12, ein Steuergerät 13 (auch als electronic control unit, ECU bezeichnet) sowie eine Fahrzeugkamera 14 auf, die zur Beobachtung des Fahrzeugumfelds eingerichtet ist. Ferner verfügt das Fahrzeug 10 über einen Ladebereich 15, vorliegend einen Kofferraum 15.The vehicle 10 has a head unit 12, a control unit 13 (also referred to as an electronic control unit, ECU), and a vehicle camera 14, which is set up to monitor the vehicle's surroundings. Furthermore, the vehicle 10 has a loading area 15, in this case a trunk 15.
Mittels einer Telekommunikationseinheit 11 („telecommunication control unit“, TCU) kommuniziert das Fahrzeug 10 über eine V2X-Verbindung V2X mit der Drohne 50. V2X-Verbindungen V2X können beispielsweise über ein WLAN („wireless local area network“) Protokoll nach dem Standard IEEE 802.11p vermittelt werden und sind dann auf die Reichweite des WLANs beschränkt. V2X-Verbindungen V2X können auch als zelluläre V2C-Verbindungen (C-V2X) über Mobilfunknetze vermittelt werden.The vehicle 10 communicates with the drone 50 via a V2X connection using a telecommunications control unit (TCU) 11. V2X connections can be established, for example, via a wireless local area network (WLAN) protocol according to the IEEE 802.11p standard and are then limited to the WLAN's range. V2X connections can also be established as cellular V2C connections (C-V2X) over mobile networks.
Zudem sind die Drohne 50 und das Fahrzeug 10 über je eine „over-the-air“-Verbindung (OTA) mit der Cloud 20 verbunden.In addition, the drone 50 and the vehicle 10 are each connected to the Cloud 20 via an “over-the-air” connection (OTA).
Die Bestellung eines Lieferguts 60 wird über ein Smartphone 80 ausgelöst. Dabei wird das Fahrzeug 10 als gewünschter Zustellort angegeben. Die Bestellung wird über mindestens einen Server 21 der Cloud 20 erfasst. Typischerweise weist die Cloud 20 eine Mehrzahl von Servern 21 auf, deren Dienste über ein Backend 22 bereitgestellt werden.The order for a delivery item 60 is initiated via a smartphone 80. Vehicle 10 is specified as the desired delivery location. The order is recorded via at least one server 21 of the cloud 20. Typically, the cloud 20 has multiple servers 21, whose services are provided via a backend 22.
Nach der Erfassung der Bestellung werden ein Verteilzentrum 41, ein dort stationierte Drohne 50 und ein Übergabepunkt 71 für eine Zustellung des Lieferguts 60 ermittelt, wie nachfolgend anhand von
Dort ist rein schematisch ein geplante Fahrtroute R des Fahrzeugs 10 dargestellt. Jedem Punkt der Fahrtroute R ist außer einer Geoposition auch ein prädizierter Zeitpunkt zugeordnet, zu dem das Fahrzeug 10 diesen Punkt jeweils voraussichtlich erreichen wird.The diagram schematically depicts a planned route R for vehicle 10. Each point on route R is assigned not only a geolocation but also a predicted time at which vehicle 10 is expected to reach that point.
Entlang der Fahrtroute R liegen ein erstes Verteilzentrum 41 und ein zweites Verteilzentrum 42, die das Liefergut 60 lieferfähig bereithalten. An den Verteilzentren 41, 42 sind Drohnen 50 stationiert, die das Liefergut 60 aufnehmen und zur Fahrtroute R transportieren können.Along route R are a first distribution center 41 and a second distribution center 42, which hold the delivery item 60 ready for delivery. Drones 50 are stationed at distribution centers 41 and 42, which can pick up the delivery item 60 and transport it to route R.
Potenzielle Übergabepunkte 71, 72, an denen das Liefergut 60 dem Fahrzeug 10 zugestellt werden kann, werden anhand des Abstands D1, D2 des Lieferzentrums 41, 42 von der Fahrtroute R ermittelt, jedoch können außer dem Abstand D1, D2 weitere Kriterien für die Auswahl eines Übergabepunkts 71, 72 verwendet werden.Potential handover points 71, 72, where the goods 60 can be delivered to the vehicle 10, are determined based on the distance D1, D2 of the delivery center 41, 42 from the route R, however, in addition to the distance D1, D2, further criteria can be used for the selection of a handover point 71, 72.
So ist es möglich, zunächst die Menge aller Punkte der Fahrtroute R auszuwählen, die (unter Berücksichtigung des Rückwegs zum Verteilzentrum 41, 42) innerhalb der Reichweite der jeweiligen Drohne 50 liegen. Für jeden dieser Punkte wird anhand des jeweiligen Abstands D1, D2 und anhand der Fluggeschwindigkeit der Drohne 50 ermittelt, ob er von der Drohne 50 rechtzeitig (das heißt: vor dem prädizierten Eintreffen des Fahrzeugs 10) erreicht werden kann. Punkte, die nicht rechtzeitig erreichbar sind, werden gestrichen.It is thus possible to first select the set of all points on route R that lie within the range of the respective drone 50 (taking into account the return route to distribution center 41, 42). For each of these points, it is determined, based on the respective distance D1, D2 and the flight speed of drone 50, whether it can be reached by drone 50 in time (i.e., before the predicted arrival of vehicle 10). Points that cannot be reached in time are eliminated.
Zudem werden Punkte gestrichen, an denen aufgrund der Merkmale der Fahrtroute R eine Übergabe nicht möglich ist, beispielsweise Punkte in Tunnelabschnitten oder in Unterführungen oder Punkte auf Autobahnen oder Schnellstraßen, die eine Verlangsamung der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht zulassen.In addition, points are removed where a handover is not possible due to the characteristics of route R, for example points in tunnel sections or underpasses, or points on motorways or expressways that do not allow a reduction in vehicle speed.
Den verbleibenden Punkten wird ein Gütekriterium zugeordnet, welches in Abhängigkeit vom Abstand D1, D2 und/oder von Merkmalen der Fahrtroute R bestimmt wird. Beispielsweise kann ein erster Güteteilwert umgekehrt proportional zum Abstand D1, D2 ermittelt werden. Ein zweiter Güteteilwert kann Straßenabschnitte, an denen Halten möglich ist, mit einem höheren Wert versehen als Straßenabschnitte, an denen nur Langsamfahren möglich ist. Ein dritter Güteteilwert kann Punkte, an denen ein Fahrzeughalt besonders vorteilhaft ist (beispielsweise eine Tankstelle, eine Ladesäule eines Elektrofahrzeugs oder ein Rastplatz) mit einem höheren Wert versehen als beispielsweise kostenpflichtige Parkplätze. Insbesondere können dadurch Übergabepunkte 71, 72 bevorzugt dort ausgewählt werden, wo entlang der Fahrtroute R bereits Haltepunkte vorgesehen sind, beispielsweise bei geplanten Ladestopps von batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen 10.The remaining points are assigned a quality criterion, which is determined depending on the distance D1, D2 and/or characteristics of the route R. For example, a first quality component can be determined inversely proportional to the distance D1, D2. A second quality component can assign a higher value to road sections where stopping is possible than to road sections where only slow driving is possible. A third quality component can assign a higher value to points where a vehicle stop is particularly advantageous (for example, a gas station, an electric vehicle charging station, or a rest area) than, for example, paid parking spaces. In particular, this allows transfer points 71, 72 to be preferentially selected where stopping points are already planned along the route R, for example, at planned charging stops for battery-electric vehicles.
In analoger Weise können weitere Güteteilwerte ermittelt werden. Bevorzugt werden hierfür auch Merkmale einer HD-Map ausgewertet. Aus der Gesamtheit der Güteteilwerte wird (beispielsweise durch gewichtete Summation) ein Gütewert bestimmt und jedem Verteilzentrum 41, 42 derjenige Punkt der Fahrtroute R zugeordnet, der den höchsten Gütewert aufweist.Similarly, further quality sub-values can be determined. Preferably, features of an HD map are also evaluated for this purpose. From the totality of the quality sub-values, a quality value is determined (for example, by weighted summation), and each distribution center 41, 42 is assigned the point on route R that exhibits the highest quality value.
Vorliegend wurden ein erster Übergabepunkt 71, der dem ersten Verteilzentrum 41 zugeordnet ist, sowie ein zweiter Übergabepunkt 72, der dem zweiten Verteilzentrum 42 zugeordnet ist, ermittelt. Aufgrund des geringeren ersten Abstands D1 von der Fahrtroute R weist der erste Übergabepunkt 71 eine höhere Güte auf als der zweite Übergabepunkt 72. Somit wird das erste Verteilzentrum 41 ausgewählt. Eine dort stationierte, in
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens kann ein ausgewählter Übergabepunkt 71, 72 dynamisch angepasst werden, indem die Bewegung des Fahrzeugs 10 sowie fahrzeugunabhängige Daten, insbesondere Verkehrsflussdaten ausgewertet werden. Beispielsweise kann ein Übergabepunkt 71, 72 in einen Abschnitt der Fahrtroute R mit Stau oder stockendem Verkehr verlegt werden. Ferner kann, wenn ein ausgewählter Übergabepunkt 71, 72 nah bei einer Ampel, einer Schranke oder einer ähnlichen Verkehrsregulierungsvorrichtung liegt, ein absehbarer kurzzeitiger Halt für eine Zustellung genutzt werden.In one embodiment of the method, a selected transfer point 71, 72 can be dynamically adjusted by evaluating the movement of the vehicle 10 as well as vehicle-independent data, in particular traffic flow data. For example, a transfer point 71, 72 can be moved to a section of route R with congestion or slow-moving traffic. Furthermore, if a selected transfer point 71, 72 is located near a traffic light, a barrier, or a similar traffic control device, a foreseeable short-term stop for a delivery can be used.
Eine intelligente Verkehrsinfrastruktur kann derartige Verkehrsregulierungsdaten (Zeitpunkt und Dauer von Ampelphasen, Schrankenschließungen und ähnliches) über eine V2X-Verbindung direkt der Drohne 50 übermitteln. Dies ermöglicht eine Vorpositionierung der Drohne 50 an einem Übergabepunkt 71, 72 mit einem absehbaren verkehrsbedingten Halt des Fahrzeugs 10 (beispielsweise während einer roten Ampelphase). Dadurch kann der mit einer Zustellung verbundene Zeitverlust minimiert werden, zudem wird eine Beeinträchtigung des fließenden Verkehrs vermieden oder verringert.An intelligent traffic infrastructure can transmit such traffic control data (time and duration of traffic light phases, barrier closures, and similar) directly to the drone 50 via a V2X connection. This enables the drone 50 to be pre-positioned at a handover point 71, 72 with a foreseeable traffic-related stop of the vehicle 10 (for example, during a red light phase). This minimizes the time loss associated with delivery and also avoids or reduces disruption to traffic flow.
Das Verfahren zur Auswahl eines Übergabepunkts 71, 72 sowie zur Navigation einer Drohne 50 dorthin wird anhand des in
In einem zweiten Schritt S2 werden die lieferbereiten Verteilzentren 41, 42 entlang der geplanten Fahrtroute R ermittelt. Hierzu kann die Fahrtroute R von der Head Unit 12 über die TCU 11 an einen Server 21 übermittelt werden, der die Suche nach lieferbereiten Verteilzentren 41, 42 übernimmt. Alternativ kann die Head Unit 12 Abfragen zur Verfügbarkeit von Verteilzentren 41, 42 und des Lieferguts 60 selbst auslösen, typischerweise bei einer Mehrzahl von dezidierten Servern 21.In a second step S2, the delivery-ready distribution centers 41 and 42 along the planned route R are determined. For this purpose, the route R can be transmitted from the Head Unit 12 via the TCU 11 to a server 21, which then searches for delivery-ready distribution centers 41 and 42. Alternatively, the Head Unit 12 can itself initiate queries regarding the availability of distribution centers 41 and 42 and the delivery item 60, typically using multiple dedicated servers 21.
In einem dritten Schritt S3 wird für jedes lieferbereite Verteilzentrum 41, 42 ein bestmöglicher Übergabepunkt 71, 72 ermittelt. Dies kann der jeweils nächstgelegene Punkt der Fahrtroute R sein, es können jedoch außer dem Abstand D1, D2 auch weitere Parameter, insbesondere Merkmale der Fahrtroute R in die Ermittlung des bestmöglichen Übergabepunkts 71, 72 eingehen, wie dies anhand von
In einem vierten Schritt S4 wird dasjenige Verteilzentrum 41, 42 ermittelt und ausgewählt, dem ein Übergabepunkt 71, 72 mit dem höchsten (besten) Gütewert zugeordnet ist.In a fourth step S4, the distribution center 41, 42 to which a transfer point 71, 72 with the highest (best) quality value is assigned is determined and selected.
In einem fünften Schritt S5 wird die Drohne 50 mit dem Liefergut 60 beladen und derart in Marsch gesetzt, dass sie den zugewiesenen Übergabepunkt 71, 72 kurz vor dem (anhand der Fahrtroute R) prädizierten Eintreffen des Fahrzeugs 10 erreicht. Vorzugsweise wird vor Start der Drohne 50 die aktuelle Position des Fahrzeugs 10 fortlaufend abgefragt oder von diesem übermittelt, so dass das Eintreffen des Fahrzeugs 10 am Übergabepunkt 71, 72 besonders zuverlässig prädiziert werden kann und die Wartezeit der Drohne 50 dort minimal gehalten werden kann.In a fifth step S5, the drone 50 is loaded with the delivery item 60 and set in motion in such a way that it reaches the assigned transfer point 71, 72 shortly before the predicted arrival of the vehicle 10 (based on the route R). Preferably, before the drone 50 is launched, the current position of the vehicle 10 is continuously queried or transmitted by the vehicle 10, so that the arrival of the vehicle 10 at the transfer point 71, 72 can be predicted with particular reliability and the waiting time of the drone 50 there can be kept to a minimum.
In einem sechsten Schritt S6 erreicht die Drohne 50 den zugewiesenen Übergabepunkt 71, 72 vor, idealerweise unmittelbar vor dem Eintreffen des Fahrzeugs 10. Im sechsten Schritt S6 kann der Übergabepunkt 71, 72 abhängig von der tatsächlichen Marschgeschwindigkeit der Drohne 50, dem tatsächlichen Vorankommen des Fahrzeugs 10 entlang der Fahrtroute R sowie abhängig von Informationen über den Verkehrsfluss (Stau, stockender Verkehr) und/oder über die Verkehrsregulierung (Ampelphasen, Blockabfertigungen, Bahnschranken oder ähnliches) dynamisch angepasst werden, um eine Wartezeit der Drohne 50 und/oder des Fahrzeugs 10 zu verringern.In a sixth step S6, the drone 50 reaches the assigned handover point 71, 72, ideally immediately before the arrival of the vehicle 10. In the sixth step S6, the handover point 71, 72 can be dynamically adjusted depending on the actual speed of the drone 50, the actual progress of the vehicle 10 along the route R, and depending on information about traffic flow (congestion, slow-moving traffic) and/or traffic control (traffic light phases, block clearances, level crossings, or similar) in order to reduce the waiting time of the drone 50 and/or the vehicle 10.
Bei Sichtkontakt oder direktem Funkkontakt (beispielsweise über eine WLAN vermittelte V2X-Verbindung V2X) zwischen der Drohne 50 und dem Fahrzeug 10 wird in einem siebten Schritt S7 der Zustellvorgang gestartet, der anhand von
Bei Annäherung des Fahrzeugs 10 an die wartende Drohne 50 sendet in einem ersten Teilschritt S7.1 diese der TCU 11 über die V2X-Verbindung V2X eine Nachricht, die mindestens eine Fahrzeugidentifikation (beispielsweise eine Fahrzeugidentifikationsnummer, FIN), optional eine GPS-Position und Metadaten des Fahrzeugs 10 umfasst.As vehicle 10 approaches the waiting drone 50, in a first step S7.1 the latter sends a message to TCU 11 via the V2X connection V2X, which includes at least a vehicle identification (e.g. a vehicle identification number, VIN), optionally a GPS position and metadata of vehicle 10.
Bevorzugt wird diese und die weitere Kommunikation zwischen der Drohne 50 und dem Fahrzeug 10 über digitale Zertifikate abgesichert, die von einer Zertifizierungsstelle („certificate authority“, CA) ausgestellt wurden. Derartige Zertifikate können direkt vom Kommunikationspartner prüfbare, identifizierende unveränderliche Merkmale (beispielsweise eine Fahrzeugidentifikationsnummer oder ein Zulassungs-Kennzeichen oder ähnliche Merkmale) umfassen. Zusätzlich oder alternativ können derartige Zertifikate öffentliche digitale Schlüssel umfassen, mit denen eine vom Kommunikationspartner signierte Nachricht auf Echtheit geprüft werden kann. Auf diese Weise können veränderliche identifizierende Merkmale (beispielsweise eine aktuelle GPS-Position) übermittelt werden.Preferably, this and further communication between the drone 50 and the vehicle 10 is secured via digital certificates issued by a certificate authority (CA). Such certificates can include directly verifiable, immutable identifying characteristics (for example, a vehicle identification number, a registration number, or similar identifiers) that can be verified by the communication partner. Additionally or alternatively, such certificates can include public digital keys that can be used to verify the authenticity of a message signed by the communication partner. In this way, mutable identifying characteristics (for example, a current GPS position) can be transmitted.
Somit kann sichergestellt werden, dass die digitale Identität eines Fahrzeugs 10, das eine Zustellung des Lieferguts 60 beansprucht, der digitalen Identität eines als Zustellort angegebenen Fahrzeugs 10 gleich ist. In analoger Weise kann sichergestellt werden, dass die Zustellung durch eine tatsächlich vom ausgewählten Verteilzentrum 41, 42 beauftragte Drohne 50 erfolgt.This ensures that the digital identity of a vehicle 10 claiming delivery of the goods 60 is identical to the digital identity of a vehicle 10 specified as the delivery location. Similarly, it ensures that the delivery is carried out by a drone 50 actually commissioned by the selected distribution center 41, 42.
In einem anschließenden zweiten Teilschritt S7.2 erfasst die TCU 11 die Nachricht. Die Fahrzeugkamera 14 erfasst die Fahrzeugumgebung und sucht über ein Objekterkennungsverfahren die Drohne 50. Derartige Objekterkennungsverfahren können, da die äußere Form der Drohne 50 bekannt ist oder als visuelle Signatur über die V2X-Verbindung V2X übertragen werden kann, einfach sein. Bevorzugt werden auf maschinellem Lernen oder einem Verfahren der Künstlichen Intelligenz basierende Objekterkennungsverfahren eingesetzt.In a subsequent second step, S7.2, the TCU 11 receives the message. The vehicle camera 14 scans the vehicle's surroundings and uses an object recognition method to locate the drone 50. Such object recognition methods can be simple, as the external shape of the drone 50 is known or can be transmitted as a visual signature via the V2X connection. Object recognition methods based on machine learning or artificial intelligence are preferred.
Wenn die Drohne 50 erkannt wurde und sich innerhalb eines vorbestimmten Radius um das Fahrzeug 10 befindet, sendet das Fahrzeug 10 eine Anforderung zum Öffnen des Ladebereichs 15 (Kofferraum 15) an die Cloud 20.When the drone 50 is detected and is within a predetermined radius around the vehicle 10, the vehicle 10 sends a request to open the loading area 15 (trunk 15) to the cloud 20.
In einem dritten Teilschritt S7.3 wird diese Anforderung von der Cloud 20 (typischerweise über ein Backend 22) an das Smartphone 80 des Kunden weitergeleitet. Die Anforderung kann beispielsweise eine Textnachricht und/oder einen Videostream umfassen, der die Fahrzeugumgebung aus der Perspektive der Fahrzeugkamera 14 darstellt.In a third sub-step, S7.3, this request is forwarded from the cloud 20 (typically via a backend 22) to the customer's smartphone 80. The request can, for example, include a text message and/or a video stream depicting the vehicle's surroundings from the perspective of the vehicle's camera 14.
In einem vierten Teilschritt S7.4 bestätigt der Kunde die Anforderung über das Smartphone 80 oder über ein anderes mobiles Endgerät. Alternativ kann die Zustimmung zum Öffnen des Ladebereichs 15 auch schon vorab erteilt werden.In a fourth sub-step, S7.4, the customer confirms the request via smartphone 80 or another mobile device. Alternatively, consent to open the charging area 15 can also be given in advance.
Die Zustimmung zur Zustellung wird von der TCU 11 empfangen. Daraufhin wird über ein Steuergerät 13, das die Klappe des Kofferraums 15 ansteuert, der Kofferraum 15 entriegelt und geöffnet.The TCU 11 receives confirmation of delivery. Subsequently, a control unit 13, which controls the trunk lid 15, unlocks and opens the trunk 15.
In einem fünften Teilschritt S7.5 identifiziert die Drohne 50 das Fahrzeug 10, dem das Liefergut 60 zuzustellen ist, anhand von dessen (über die TCU 11 übermittelten) GPS-Position. Zusätzlich kann das Fahrzeug 10 anhand äußerer Merkmale identifiziert werden, die von einer Kamera der Drohne 50 erfasst werden können, beispielsweise anhand eines Zulassungs-Kennzeichens, anhand einer Farbe und/oder baureihenspezifischen Fahrzeugform, anhand von Ausstattungsmerkmalen (Schiebedach) oder ähnlichen, visuell erkennbaren Merkmalen. Derartige Merkmale und Metadaten können der Drohne 50 beispielsweise über die V2X-Verbindung V2X mitgeteilt werden, um eine Zuordnung des Fahrzeugs 10 zu erleichtern.In a fifth sub-step S7.5, the drone 50 identifies the vehicle 10, to which the delivery item 60 is to be delivered, based on its GPS position (transmitted via the TCU 11). Additionally, the vehicle 10 can be identified based on external characteristics. These are features that can be detected by a camera on the drone 50, such as a license plate number, color and/or model-specific vehicle shape, equipment features (sunroof), or similar visually recognizable characteristics. Such features and metadata can be transmitted to the drone 50, for example, via the V2X connection, to facilitate the identification of the vehicle 10.
Ferner können Metadaten übermittelt werden, die den Zugang zum Ladebereich 15 identifizieren (Kofferraum-Klappe, Schiebedach, geöffnetes Seitenfenster oder ähnliches). Auch Präferenzen zur Zustellung können in den Metadaten erfasst werden, beispielsweise „Zustellung über die rechte Fahrzeugseite“.Furthermore, metadata can be transmitted that identifies access to loading area 15 (trunk lid, sunroof, open side window, or similar). Delivery preferences can also be recorded in the metadata, for example, "delivery via the right side of the vehicle".
In einem sechsten Teilschritt S7.6 erfasst mindestens eine Fahrzeugkamera 14 die Fahrzeugumgebung. Bevorzugt wird die Fahrzeugumgebung von einer Mehrzahl von Fahrzeugkameras 14 in der Art eines 360-Grad-Panoramas erfasst. In der Fahrzeugumgebung erfasste Personen werden anhand ihrer Gesichter und/oder anhand biometrischer Merkmale erfasst und mit Merkmalen von vertrauenswürdigen Personen abgeglichen, die dem Fahrzeug 10 zugeordnet sind. Die Zuordnung vertrauenswürdiger Personen kann beispielsweise über ein Fahrzeugprofil erfolgen, das auf dem Fahrzeug 10 (beispielsweise in einem Speicherbereich der Head Unit 12) und/oder auf einem Server 21 abgelegt ist.In a sixth sub-step S7.6, at least one vehicle camera 14 captures the vehicle's surroundings. Preferably, the vehicle's surroundings are captured by a plurality of vehicle cameras 14 in the form of a 360-degree panorama. People captured in the vehicle's surroundings are identified based on their faces and/or biometric features and compared with features of trusted individuals assigned to the vehicle 10. The assignment of trusted individuals can be done, for example, via a vehicle profile stored on the vehicle 10 (e.g., in a memory area of the head unit 12) and/or on a server 21.
Für den Fall, dass Personen im Fahrzeugumfeld detektiert werden, die nicht als vertrauenswürdig identifiziert werden können, wird der Zustellvorgang im sechsten Teilschritt S7.6 gestoppt oder unterbrochen. Dazu kann beispielsweise ein Signal über die V2X-Verbindung V2X an die Drohne 50 gesendet werden und/oder der Zugang zum Ladebereich 15 wieder verschlossen werden.If persons are detected in the vicinity of the vehicle who cannot be identified as trustworthy, the delivery process in the sixth sub-step S7.6 is stopped or interrupted. This can be achieved, for example, by sending a signal to drone 50 via the V2X connection and/or by re-closing access to loading area 15.
Die Inspektion des Fahrzeugumfelds durch eine oder mehrere Fahrzeugkameras 14 kann durch eine Inspektion durch (nicht näher dargestellte) Kameras der zustellenden Drohne 50 unterstützt werden. Beispielweise kann die Drohne 50 Aufnahmen ihrer Kameras über die V2X-Verbindung V2X dem Fahrzeug 10 bereitstellen.The inspection of the vehicle's surroundings by one or more vehicle cameras 14 can be supported by an inspection by cameras (not shown) on the delivering drone 50. For example, the drone 50 can provide images from its cameras to the vehicle 10 via the V2X connection.
Ergibt die Inspektion des Fahrzeugumfelds keine Hindernisse für eine sichere Zustellung, wird in einem siebenten Teilschritt S7.7 das Liefergut 60 von der Drohne 50 im Ladebereich 15(vorliegend: im Kofferraum 15) abgelegt. Das erfolgreiche Ablegen kann über einen Gewichtssensor und/oder eine Innenraumkamera des Fahrzeugs 10 erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann das erfolgreiche Ablegen über eine Sensorik (Kamera, Gewichtssensor, Drucksensorik oder ähnliches) der Drohne 50 erfasst werden. Bevorzugt kommunizieren die Drohne 50 und das Fahrzeug 10 über die V2X-Verbindung V2X miteinander, um das erfolgreiche Ablegen zu verifizieren. Dadurch ist eine besonders sichere und zuverlässige Zustellung möglich.If the inspection of the vehicle's surroundings reveals no obstacles to safe delivery, in a seventh step (S7.7), the delivery item 60 is placed by the drone 50 in the loading area 15 (in this case: in the trunk 15). Successful placement can be detected via a weight sensor and/or an interior camera of the vehicle 10. Additionally or alternatively, successful placement can be detected via sensors (camera, weight sensor, pressure sensor, or similar) on the drone 50. Preferably, the drone 50 and the vehicle 10 communicate with each other via the V2X connection to verify successful placement. This enables particularly safe and reliable delivery.
Nachdem das Ablegen des Lieferguts 60 verifiziert wurde, wird der Ladebereich 15 automatisch verschlossen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Schließen der Kofferraum-Klappe.After the unloading of the delivery item 60 has been verified, the loading area 15 is automatically closed, in the present embodiment by closing the trunk lid.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1111
- Telekommunikationseinheit („telecommunication control unit“, TCU)Telecommunication control unit (TCU)
- 1212
- Head UnitHead Unit
- 1313
- Steuergerät („electronic control unit“, ECU)Electronic control unit (ECU)
- 1414
- FahrzeugkameraVehicle camera
- 1515
- Ladebereich, KofferraumLoading area, trunk
- 2020
- CloudCloud
- 2121
- Serverserver
- 2222
- BackendBackend
- 41, 4241, 42
- erstes, zweites Verteilzentrumfirst, second distribution center
- 5050
- Drohne, autonome ZustellvorrichtungDrone, autonomous delivery device
- 6060
- LiefergutGoods delivered
- 71, 7271, 72
- erster, zweiter Übergabepunktfirst, second handover point
- 8080
- SmartphoneSmartphone
- 100100
- Systemsystem
- RR
- FahrtrouteRoute
- D1, D2D1, D2
- erster, zweiter Abstandfirst, second distance
- S1 bis S7S1 to S7
- erster bis siebenter Schrittfirst to seventh step
- S7.1 bis S7.7S7.1 to S7.7
- erster bis siebenter Teilschrittfirst to seventh sub-step
- OTAOTA
- „over-the-air“-Verbindung"Over-the-air" connection
- V2XV2X
- „vehicle-to-X“-Verbindung, V2X-Verbindung"Vehicle-to-X" connection, V2X connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2020/0286392 A1 [0003]US 2020/0286392 A1 [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102024001757.7A DE102024001757A1 (en) | 2024-05-31 | 2024-05-31 | Method and system for delivering freight to a loading area of a vehicle |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R230 | Request for early publication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |