DE102020124169A1

DE102020124169A1 - Autonomes mikrofahrzeug mit austauschbaren nutzkabinen

Info

Publication number: DE102020124169A1
Application number: DE102020124169.0A
Authority: DE
Inventors: James Kuo; Joseph Ian Halaszynski; Edmund He; Chelsia Ka Po Lau; Quran Buchanan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-03-18
Also published as: US11366469B2; CN112519921A; US20210080953A1

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein autonomes Mikrofahrzeug mit austauschbaren Nutzkabinen bereit. Ein autonomes Fahrzeug beinhaltet einen autonom angetriebenen Fahrzeugrahmen mit einem einfahrbaren Schwenkmechanismus, der an einer Plattformfläche des Fahrzeugrahmens angeordnet ist. Austauschbare Nutzkabinen sind dazu konfiguriert, mittels des einfahrbaren Schwenkmechanismus an Bord des Rahmens an dem Fahrzeugrahmen angebracht zu werden und von diesem abgenommen zu werden und das Fahrzeug durch Wechseln von Nutzkabinen autonom von einem Fahrgasttransport zu einem Logistiktransport zu wechseln. Ein Prozessor stellt autonome Fahrzeugvorgänge bereit, die das Ausfahren des einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer eingefahrenen Position, die in der Plattformfläche des Fahrzeugrahmens versenkt ist, in eine ausgefahrene Position beinhalten, die in einen Nutzkabinenförderkanal eingreift. Der einfahrbare Schwenkmechanismus greift in einen Förderkanal ein, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist, und befördert die Nutzkabine entlang des Förderkanals in eine zentrierte und lateral ausgerichtete Position auf dem Fahrzeugrahmen, indem die Kabine in Position gedreht wird, sobald sie über dem Schwenkmechanismus zentriert ist.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen autonome Fahrzeuge und insbesondere ein autonomes Fahrzeug mit einer austauschbaren Nutzkabine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahren sind autonome Fahrzeuge entwickelt worden, um Personen, hauptsächlich ihre jeweiligen Besitzer, zu transportieren. Um die Bewegung dieser autonomen Fahrzeuge entlang bezeichneter Routen für den persönlichen Transport zu leiten, verwenden derartige autonome Fahrzeuge typischerweise Sensoren in Verbindung mit Kartendatenbanken, um entlang von Straßen und Verkehr und um andere Objekte zu manövrieren/navigieren.
KURZDARSTELLUNG
Ein autonomes Fahrzeug beinhaltet einen autonom angetriebenen Fahrzeugrahmen mit einem einfahrbaren Schwenkmechanismus, der an einer Plattformfläche des Fahrzeugrahmens angeordnet ist. Austauschbare Nutzkabinen sind dazu konfiguriert, mittels des einfahrbaren Schwenkmechanismus an Bord des Rahmens an dem Fahrzeugrahmen angebracht zu werden und von diesem abgenommen zu werden und das Fahrzeug durch Wechseln von Nutzkabinen autonom von einem Fahrgasttransport zu einem Logistiktransport zu wechseln. Ein Prozessor stellt autonome Fahrzeugvorgänge bereit, die das Ausfahren des einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer eingefahrenen Position, die in der Plattformfläche des Fahrzeugrahmens versenkt ist, in eine ausgefahrene Position beinhalten, die in einen Nutzkabinenförderkanal eingreift. Der einfahrbare Schwenkmechanismus greift in einen Förderkanal ein, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist, und befördert die Nutzkabine entlang des Förderkanals in eine zentrierte und lateral ausgerichtete Position auf dem Fahrzeugrahmen, indem die Kabine in Position gedreht wird, sobald sie über dem Schwenkmechanismus zentriert ist.
Figurenliste
Die detaillierte Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt. Die Verwendung gleicher Bezugszeichen kann ähnliche oder identische Elemente angeben. Verschiedene Ausführungsformen können andere Elemente und/oder Komponenten nutzen als jene, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, und einige Elemente und/oder Komponenten sind in verschiedenen Ausführungsformen unter Umständen nicht vorhanden. Die Elemente und/oder Komponenten in den Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu. Für die gesamte Offenbarung gilt, dass Terminologie im Singular und Plural in Abhängigkeit des Kontexts austauschbar verwendet werden kann.

1 stellt eine beispielhafte Rechenumgebung dar, in der Techniken und Strukturen zum Bereitstellen der in dieser Schrift offenbarten Systeme und Verfahren umgesetzt sein können.
2 stellt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems für ein autonomes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
3 veranschaulicht ein beispielhaftes autonomes Fahrzeug, das einen Satz von einfahrbaren Motorschwenkmechanismen aufweist, gemäß einer Ausführungsform.
4A stellt einen einfahrbaren Schwenkmechanismus in einer eingefahrenen Position gemäß einer Ausführungsform dar.
4B stellt den einfahrbaren Schwenkmechanismus aus 4A in einer ausgefahrenen Position gemäß einer Ausführungsform dar.
4C stellt eine Draufsicht auf den einfahrbaren Motorschwenkmechanismus gemäß einer Ausführungsform dar.
4D stellt die Drehung des Betätigungselements gemäß einer Ausführungsform dar.
5A stellt eine beispielhafte Nutzkabine zum Transportieren von Personal oder Fracht gemäß einer Ausführungsform dar.
5B stellt eine andere beispielhafte Nutzkabine, die eine Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern beinhaltet, gemäß einer Ausführungsform dar.
6 stellt ein autonomes Fahrzeug, wie etwa das in 1 dargestellte Fahrzeug, das eine Nutzkabine an einen stationären Andockpunkt versetzt, gemäß einer Ausführungsform dar.
7 stellt ein Nutzkabinentransportfahrzeug, das eine Vielzahl von austauschbaren Nutzkabinen zur Verwendung in autonomen Fahrzeugen trägt, gemäß einer Ausführungsform dar.
8 stellt einen ersten Schritt eines Kabinenaustauschs, bei dem das Nutzkabinentransportfahrzeug eine Nutzkabine zu einem autonomen Fahrzeug versetzt, gemäß einer Ausführungsform dar.
9-13 veranschaulichen Schritte von Nutzkabinenaustauschen von einem Kabinentransportfahrzeug zu autonomen Fahrzeugen gemäß einer Ausführungsform.
14 stellt eine Nutzkabine zum Transport von Menschen, die Fahrgäste trägt, gemäß einer Ausführungsform dar.
15 stellt eine Nutzkabine, die zum autonomen Abholen oder Austauschen eines Müllbehälters konfiguriert ist, während ein Rollstuhlrampengegengewicht abgesetzt wird, gemäß einer Ausführungsform dar.
16 stellt einen anderen Schritt davon, dass die Nutzkabine aus 15 den Müllbehälter austauscht, gemäß einer Ausführungsform dar.
17 veranschaulicht ein autonomes Fahrzeug, das eine Nutzkabine trägt, die als ein verriegelbares Staufach konfiguriert ist, wenn sich das Fahrzeug einem Kapselständer einer öffentlichen Halterung nähert, gemäß einer Ausführungsform.
18 veranschaulicht die Nutzkabine aus 17, die auf dem Kapselständer der öffentlichen Halterung stationiert ist, gemäß einer Ausführungsform.
19 ist eine Ansicht eines Rollerabsetzgestells, das sich an einem Endabschnitt eines autonomen Fahrzeugs befindet, gemäß einer Ausführungsform.
20 stellt eine Ansicht eines Sensorarray-Wischermechanismus zur Verwendung in Ausführungsformen dar, die gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind.
21 veranschaulicht einen Radfahrer, der sich einer Seite eines autonomen Fahrzeugs nähert, das mit einem automatisierten Fußgängersignalisierungssystem gemäß einer Ausführungsform konfiguriert ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Überblick
Die in dieser Schrift offenbarten Systeme und Verfahren sind dazu konfiguriert, Transportfahrzeuge und -systeme für die letzte Meile zur Verwendung in Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte, wie zum Beispiel einem Stadtkern oder einer anderen städtischen Umgebung, bereitzustellen. Da Fahrzeuge für öffentlichen Transport, auch wenn sie als autonome Transportsysteme konfiguriert sind, außerhalb der Stoßzeiten nicht vollständig genutzt werden können, ist es vorteilhaft, Systeme und Infrastruktur bereitzustellen, die die Fahrzeugausrüstung von autonomen Fahrzeugen unter Verwendung eines kabinenbasierten Liefersystems, das die Fahrzeuge gemäß Echtzeitbedarfsanforderungen konfiguriert, übergangslos umschalten können. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschreiben kompakte Transportmechanismen, die auf einer Fahrradspur betreibbar sein können und Transport und Logistik auf der letzten Meile unter Verwendung autonomer Systeme in Bereichen bereitstellen, die ansonsten aufgrund der Fahrzeuggröße und anderer Beschränkungen, die mit herkömmlichen Fahrzeugen in Zusammenhang stehen, eingeschränkt sein können.
Zum Beispiel beschreibt die vorliegende Offenbarung ein autonomes Fahrzeug (autonomous vehicle - AV), das als Teil einer Flotte von AVs betreibbar sein kann. Das AV kann unabhängig betreibbar sein und umfasst einen AV-Rahmen, der mit oder ohne einen austauschbaren Fracht-/Fahrgastraumbereich betrieben werden kann, der in der vorliegenden Offenbarung als abnehmbare Nutzkabine beschrieben ist. Die Nutzkabinen können je nach Bedarf auf unterschiedliche Weisen konfiguriert sein, wie etwa ein stehender Fahrgastraum zum Transportieren von Menschen während Stoßzeiten für den Transport und als Frachtraum zum Durchführen von Frachtlieferdiensten auf der letzten Meile außerhalb der Stoßzeiten. Die abnehmbare Nutzkabine kann ferner andere Ausrüstungen oder Konfigurationen beinhalten, wie etwa eine mit Arbeitswerkzeugen ausgestattete Nutzmaschine, die Roboteraufgaben während Zeiten durchführt, in denen die Fahrzeuge nicht für öffentlichen Transport verwendet werden. Der AV-Fahrzeugrahmen ist selbstfahrend und arbeitet unabhängig von der auf dem AV installierten Kabine. Die Nutzkabinen können ein Hilfsbatteriepack beinhalten, das eine zusätzliche oder ergänzende Leistungsquelle für das AV bereitstellen kann.
Die abnehmbare Kabine ist mit Abfallentsorgungsausrüstung und Verstauungsbereichen konfiguriert, wobei das autonome Fahrzeug in engen Gassen und anderen Bereichen mit begrenztem Platz betrieben werden kann, um volle Müllbehälter gegen leere Behälter auszutauschen.
Die vorliegende Offenbarung beinhaltet einen autonom angetriebenen Fahrzeugrahmen, der mit einer abnehmbaren Kabine konfiguriert ist, bei der es sich um ein Staufach handelt, in dem Online-Einkäufe bis zur Abholung durch autorisierte Benutzer sicher verstaut werden können. Die abnehmbare Kabine kann durch das autonome Fahrzeug zu einem stationären Standort transportiert werden, der eine öffentliche Halterung beinhaltet, die gleichzeitig als Sitzbank dienen kann, wenn sie nicht verwendet wird, um ein Staufach zu stützen. Die Nutzkabine kann ein zustellbares Staufach zum Verstauen von Online-Verbraucherkäufen zur Abholung sein, wobei das Staufach in einem Lagerhaus mit Artikeln beladen und an eine zentrale Artikelabholstelle geliefert werden kann.
Die vorliegende Offenbarung beschreibt Merkmale, die mit den autonomen Fahrzeugen und Nutzkabinen in Zusammenhang stehen, die Fußgängern, Radfahrern und anderen Personen visuelle Angaben bereitstellen, die eine Bestätigung durch das autonome Fahrzeug signalisieren können, dass das Fahrzeug den Fußgänger oder Radfahrer sieht oder wahrnimmt. Wenn sich zum Beispiel ein Fußgänger oder Radfahrer einer lateralen Seite des autonomen Fahrzeugs (AV) nähert, kann das AV ein Laserlichtsystem verwenden, um Markierungen auf dem Straßenbelag, der das AV umgibt, zu signalisieren, was angibt, dass sich das AV des Fußgängers oder Radfahrers bewusst ist. Eine beispielhafte Angabe kann eine beleuchtete Pfeilmarkierung sein, die der Bewegungsposition des Radfahrers folgt.
Andere Verwendungen wie etwa Dienstleistung oder Lieferung von Lebensmitteln usw. sind möglich, und derartige Verwendungen werden in Betracht gezogen.
Der Fahrzeugrahmen kann Mechanismen zum autonomen Austauschen der Nutzkabinen von anderen kabinentragenden Fahrzeugen an das AV beinhalten. Zum Beispiel kann die vorliegende Offenbarung einen AV-Rahmen beinhalten, der einen einfahrbaren Schwenkmechanismus aufweist, der an einer Plattformfläche des Fahrzeugrahmens angeordnet ist. Die abnehmbare Nutzkabine ist dazu konfiguriert, mittels des einfahrbaren Schwenkmechanismus zu und von dem Fahrzeugrahmen befördert zu werden. In einigen Aspekten kann eine prozessorgetriebene Fahrzeugsteuerung dazu konfiguriert sein, AV-Betrieb bereitzustellen und nur die äußere „Hülle“ auf dem Fahrzeugrahmen zu tragen, die gemäß der im jeweiligen Moment gewünschten Verwendung konfigurierbar sein kann.
Die Steuerung kann einen Speicher zum Speichern von ausführbaren Anweisungen beinhalten, die, wenn sie ausgeführt werden, ein Ausfahren des einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer eingefahrenen Position, in der der Mechanismus so versenkt ist, dass er im Allgemeinen bündig mit der Plattformfläche des Fahrzeugrahmens ist, in eine ausgefahrene Position bewirken, die den Mechanismus über die Plattformfläche ausfährt, sodass er in einen passenden Kanal in einer Nutzkabine eingreifen kann. Die Steuerung kann dann den einfahrbaren Schwenkmechanismus derart betätigen, dass um einen Umfang des Mechanismus angeordnete Drehelemente in Kanten eines Förderkanals der abnehmbaren Nutzkabine eingreifen. Die Drehelemente des einfahrbaren Schwenkmechanismus können zum Beispiel unabhängig gesteuerte und betätigte Antriebsräder (oder Zahnräder) sein, die die Nutzkabine entlang des Förderkanals befördern, indem sie in Kanten des Nutzkabinenkanals eingreifen, und die Nutzkabine mit lateralen Bewegungen und/oder Drehbewegungen in Bezug auf eine axiale Position des einfahrbaren Schwenkmechanismus befördern. Sobald die Nutzkabine in eine in Breitenrichtung zentrierte Position der Plattformfläche des Fahrzeugrahmens in Bezug auf den Schwenkmechanismus befördert ist, kann der Schwenkmechanismus dann die Nutzkabine axial schwenken, sodass die Nutzkabine im Allgemeinen entlang einer Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens ausgerichtet ist. Das autonome Fahrzeug kann dann die Nutzkabine zur betrieblichen Verwendung zum Transportieren von Personen, Ausrüstung, Materialien, Fracht und anderen möglichen Verwendungen an dem Fahrzeugrahmen verriegeln.
Das AV kann ferner an Bord des Fahrzeugs eine Vielzahl von persönlichen Transportfahrzeugen enthalten, die als Teil einer Flotte von persönlichen Transportfahrzeugen betrieben wird. Die persönlichen Transportfahrzeuge können Elektroroller sein, die für Fahrgäste an Bord sofort verfügbar sein können, um sie als zusätzliche Dienstleistung oder als Teil eines Mitfahrgelegenheitsabonnements zu mieten. Dementsprechend können die Fahrgäste die persönlichen Transportfahrzeuge mieten, wenn sie aus dem AV aussteigen, das gleichzeitig für den Personentransport konfiguriert worden ist. In einem anderen Aspekt kann das Abgabegestell für die persönlichen Transportfahrzeuge von dem AV zu einer stationären Ladegestellhalterung außer Bord des AV abnehmbar sein.
Das AV kann die persönlichen Transportfahrzeuge an einem äußeren Abgabegestell des AV abgeben und/oder anderweitig verstauen, wobei Fahrgäste sie sehen können, wenn sie aus dem AV aussteigen, und Zugriff auf einen oder mehrere der Roller unter Verwendung einer Anwendung für mobile Vorrichtungen oder über andere Mittel zum Authentifizieren des Zugriffs anfordern. Das AV kann bewirken, dass das Staugestell ein persönliches Transportfahrzeug freigibt, das zusammenklappbar oder auf andere Weise für die Verstauung mehrerer Vorrichtungen kompakt gemacht sein kann, wobei der Benutzer die nächste Etappe seiner Reise unabhängig unter Verwendung des persönlichen Transportfahrzeugs fortsetzen kann.
Gemäß anderen Aspekten, wie in dieser Schrift beschrieben, können die Nutzkabinen ferner selbstreinigende Sensorbankmechanismen beinhalten, die Schmutz und Feuchtigkeit von der Außenfläche der Sensorbank abwischen können.
Beschriebene Ausführungsformen können ein flexibles AV-System bereitstellen, das eine maximierte Verwendung einer autonomen Fahrzeuginfrastruktur bereitstellt, die den Transportbedarf zu Stoßzeiten berücksichtigen kann, wenn Menschen Transport wünschen, und ferner den Bedarf außerhalb der Stoßzeiten zum Bereitstellen von Infrastrukturunterstützung berücksichtigen kann, wie etwa Lieferung auf der letzten Meile, Abfallentsorgung und andere nützliche Funktionen. Nur für Fahrgäste vorgesehene Kabinen können von der Isolierung von Gerüchen, Schmutz und sichtbarer Abnutzung im Zusammenhang mit Nutzfrachtbereichen profitieren, da Nutzkabinen für Fahrgäste für Zwecke des Personaltransports verwendet und dann abgenommen werden können, damit das AV zu anderen Zeiten als Nutzfahrzeug fungieren kann.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden in dieser Schrift ausführlicher bereitgestellt.
Veranschaulichende Ausführungsformen
Die Offenbarung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt sind, näher beschrieben, und soll nicht einschränkend sein.
1 stellt eine beispielhafte Rechenumgebung 100 dar, die ein autonomes Fahrzeug 105 (nachfolgend „AV 105“), einen Automobilcomputer 145, eine Telematiksteuereinheit (telematics control unit - TCU) 160 und eine mobile Vorrichtung 120 beinhalten kann. Die mobile Vorrichtung 120 kann über ein oder mehrere Netz(e) 125 kommunikativ an das AV 105 gekoppelt sein, die über einen oder mehrere drahtlose(n) Kanal bzw. Kanäle 130 kommunizieren können. Die mobile Vorrichtung 120 kann eine oder mehrere Anwendung(en) 135 beinhalten.
Das AV 105 kann einen AV-Rahmen 109 und eine abnehmbare Nutzkabine 107 beinhalten, die gemäß einer gewünschten Verwendung auf verschiedene Weisen konfigurierbar sein können. In dem Beispiel aus 1 ist die Nutzkabine 107 als eine Personaltransportkapsel konfiguriert, die eine Fahrgastzelle 140 beinhaltet, die von dem AV-Fahrzeugrahmen 109 trennbar ist, wenn sie nicht für den persönlichen Transport benötigt wird. In einem anderen Aspekt kann der AV-Rahmen 109 dazu konfiguriert sein, eine andere Nutzkabine (in 1 nicht gezeigt) aufzunehmen, die das AV für andere Verwendungen konfiguriert, wie etwa Frachttransport, Lieferung von Nutzdienstleistungen usw. Obwohl die abnehmbare Nutzkabine 107 als persönliche Transportkabine dargestellt ist, versteht es sich, dass die abnehmbare Nutzkabine 107 auf verschiedene Weisen konfigurierbar sein kann, die gemäß Ausführungsformen in dieser Offenbarung beschrieben sind.
Eine derartige mögliche Konfiguration einer Nutzkabine ist eine Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern, die einer stationären Halterung 143 durch das AV 105 geliefert werden kann. Die beispielhafte stationäre Halterung 143, die in 1 dargestellt ist, kann als Sitzbank verwendbar sein, wenn sie nicht als Staubehälterhalterung in Verwendung ist. Ein Fußgänger 141 ist auf der leeren stationären Halterung 143 sitzend dargestellt.
Die Nutzkabine 107 ist als Personaltransportkapsel konfiguriert, wie in 1 gezeigt. In einer Ausführungsform ist eine Gruppe von Benutzern (gemeinsam die Benutzer 140) gezeigt, die in einer stehenden Position innerhalb einer Fahrgastzelle 140 fahren.
Das AV 105 kann einen Automobilcomputer 145 beinhalten, der einen oder mehrere Prozessor(en) 150 und Speicher 155 beinhalten kann. Das AV 105 kann ferner eine Telematiksteuereinheit (TCU) 160 beinhalten, die in Kommunikation mit dem Automobilcomputer 145 angeordnet sein kann und/oder ein Teil davon sein kann. Die TCU 160 kann in einigen beispielhaften Ausführungsformen in Kommunikation mit der mobilen Vorrichtung 120 und einem oder mehreren Server(n) 170 angeordnet sein, die einem Telematikdienstbereitstellungsnetz (Service Delivery Network - SDN) (in 1 nicht gezeigt) zugeordnet sein und/oder dieses beinhalten können. Das AV 105 kann zudem ein globales Positionsbestimmungssystem (Global Positioning System - GPS) 175 empfangen und/oder damit in Kommunikation stehen. Die TCU 160 und der Automobilcomputer 145 sind als Teil des AV-Rahmens 109 dargestellt. Es versteht sich, dass die TCU 160 und/oder der Automobilcomputer 145 zudem in der Nutzkabine 107 angeordnet und/oder kommunikativ mit dieser gekoppelt sein können.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Benutzer 140 die eine oder mehreren Anwendung(en) 135 (nachfolgend die „Anwendung 135“) steuern, die auf der mobilen Vorrichtung 120 betrieben werden, um Aspekte der vorliegenden Offenbarung durchzuführen. Zum Beispiel kann das AV 105 ein Ladegestell 147A für persönliche Transportfahrzeuge beinhalten, das dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere persönliche Transportfahrzeuge 149 abnehmbar zu verstauen und zu laden. Ein beispielhaftes persönliches Transportfahrzeug ist ein Elektroroller. Andere Arten von persönlichen Transportfahrzeugen sind möglich, einschließlich zum Beispiel Elektrofahrräder, Hoverboards, selbstausgleichende zweirädrige Transportfahrzeuge usw., und derartige Konfigurationen werden in Betracht gezogen, obwohl sie nicht als einschränkend auszulegen sind.
In einem anderen Aspekt kann das Ladegestell 147A für persönliche Transportfahrzeuge von dem AV zu einer stationären Ladegestellhalterung 146 (außer Bord des AV) abnehmbar sein, wie in 1 gezeigt. Dementsprechend kann die stationäre Ladegestellhalterung 146 einen stationären Ladestandort bereitstellen, an dem Benutzer geladene persönliche Transportfahrzeuge abholen und Fahrzeuge, die geladen werden müssen, abstellen können.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Ladegestell 147B für persönliche Transportfahrzeuge eine drahtlos verbundene Steuerung (in 1 nicht gezeigt) in Kommunikation mit dem bzw. den Server(n) 170 über das bzw. die Netz(e) 125 beinhalten und eine Leistungsquelle 151 zum Laden der Fahrzeuge auf dem Gestell beinhalten.
In einigen Aspekten kann die mobile Vorrichtung 120 mit dem AV 105 und/oder den Ladegestellen 147A, 147B für persönliche Transportfahrzeuge durch den einen Kanal oder die mehreren Kanäle 130 kommunizieren, die verschlüsselt und zwischen der mobilen Vorrichtung 120 und einer Telematiksteuereinheit (TCU) 160 aufgebaut sein können. Die mobile Vorrichtung 120 kann mit der TCU 160 unter Verwendung eines drahtlosen Senders (in 1 nicht gezeigt), der der TCU 160 zugeordnet ist, an dem AV 105 kommunizieren. Der Sender kann mit der mobilen Vorrichtung 120 unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsnetzes kommunizieren, wie zum Beispiel des einen oder der mehreren Netze(s) 125. Der drahtlose Kanal bzw. die drahtlosen Kanäle 130 sind in 1 als über das eine oder die mehreren Netz(e) 125 kommunizierend dargestellt.
Das eine oder die mehreren Netz(e) 125 veranschaulichen ein Beispiel für eine mögliche Kommunikationsinfrastruktur, in der die verbundenen Vorrichtungen kommunizieren können. Das eine oder die mehreren Netz(e) 125 können das Internet, ein privates Netz, ein öffentliches Netz oder eine andere Konfiguration sein und/oder beinhalten, die unter Verwendung eines oder mehrerer bekannter Kommunikationsprotokolle betrieben werden, wie zum Beispiel Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), Bluetooth^®, Wi-Fi und Mobilfunktechnologien, wie etwa Zeitmultiplexverfahren (Time Division Multiple Access - TDMA), Codemultiplexverfahren (Code Division Multiple Access - CDMA), High Speed Packet Access (HSPDA), Long-Term Evolution (LTE), Global System for Mobile Communications (GSM) und Fünfte Generation (5G), um nur einige Beispiele zu nennen.
Die TCU 160 kann Kommunikation und Zugangskontrolle zu einer Vielzahl von Fahrzeugrechenmodulen beinhalten, wie zum Beispiel einem Controller-Area-Network-(CAN-)Bus 180, einem oder mehreren Motorsteuermodulen (Engine Control Modules - ECMs) 185, einem Getriebesteuermodul (Transmission Control Module - TCM) 190 und/oder einem Karosseriesteuermodul (Body Control Module - BCM) 195. Eine Steuerung und/oder Kommunikation mit anderen nicht gezeigten Steuermodulen ist möglich und eine derartige Steuerung wird in Betracht gezogen. In einigen Aspekten kann die TCU 160 Aspekte des AV 105 durch die Steuermodule 180-195 steuern und einen oder mehrere Anweisungssätze umsetzen, die von der Anwendung 135 empfangen werden, die auf der mobilen Vorrichtung 120 betrieben wird, und/oder von dem bzw. den Server(n) 170 über den drahtlosen Kanal bzw. die drahtlosen Kanäle 130 empfangen werden.
Der Automobilcomputer 145 kann einen oder mehrere Prozessor(en) 150 und einen computerlesbaren Speicher 155 beinhalten. Der Automobilcomputer 145 kann in einem Innenraum des AV 105 (oder an anderer Stelle in dem AV 105) als Teil eines AV-Steuersystems gemäß der Offenbarung installiert sein. Ein derartiges AV-Steuersystem ist in Bezug auf 2 ausführlicher beschrieben. Der Automobilcomputer 145 kann in einem Beispiel den bzw. die Prozessor(en) 150 und einen computerlesbaren Speicher 155 beinhalten. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die TCU 160 in den Automobilcomputer 145 integriert und/oder in diesen einbezogen sein. Der Einfachheit halber kann die Rechensystemarchitektur des Automobilcomputers 145 gewisse Rechenmodule weglassen. Es versteht sich ohne Weiteres, dass die in 1 dargestellte Rechenumgebung ein Beispiel für eine mögliche Umsetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist, und somit sollte sie nicht als einschränkend oder ausschließend betrachtet werden.
Der eine oder die mehreren Prozessor(en) 150 können in Kommunikation mit einer oder mehreren Speichervorrichtungen (z. B. dem Speicher 155 und/oder einer oder mehreren externen Datenbanken (in 1 nicht gezeigt) angeordnet sein. Der eine oder die mehreren Prozessor(en) 150 können den Speicher 155 verwenden, um Programme in Code zu speichern und/oder Daten zu speichern, um autonome Fahrzeugnavigation durchzuführen, Nutzkabinen abzunehmen und Nutzkabinen zu installieren, persönliche Transportfahrzeuge 149 abzugeben und andere Aspekte durchzuführen, die gemäß der Offenbarung beschrieben sind. Der Speicher 155 kann ein nichttransitorischer computerlesbarer Speicher sein. Der bzw. die Prozessor(en) 150 können dazu konfiguriert sein, in dem Speicher 155 gespeicherte computerausführbare Anweisungen auszuführen, um verschiedene Funktionen des autonomen Fahrzeugsteuersystems durchzuführen (z. B. des Steuersystems 200, wie in Bezug auf 2 dargestellt) sowie um Fahrzeugsteuerfähigkeiten gemäß der Offenbarung durchzuführen. Folglich kann der Speicher 155 zum Speichern von Code und/oder Datencode und/oder Daten zum Durchführen von Vorgängen gemäß der Offenbarung verwendet werden.
Der Speicher 155 kann ein beliebiges oder eine Kombination aus flüchtigen Speicherelementen (z. B. dynamischem Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM), synchronem dynamischem Direktzugriffsspeicher (synchronous dynamic random access memory - SDRAM) usw.) beinhalten und kann ein beliebiges oder mehrere beliebige nichtflüchtige Speicherelemente (z. B. löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (erasable programmable read-only memory - EPROM), Flash-Speicher, elektronisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (electronically erasable programmable read-only memory - EEPROM), programmierbaren Festwertspeicher (programmable read-only memory - PROM) usw.) beinhalten.
Der Speicher 155 kann ein Beispiel für ein nichttransitorisches computerlesbares Medium sein und kann verwendet werden, um Programme in Code zu speichern und/oder Daten zum Durchführen verschiedener Vorgänge gemäß der Offenbarung zu speichern. Die Anweisungen in dem Speicher 155 können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, wovon jedes eine geordnete Auflistung von computerausführbaren Anweisungen zum Umsetzen von logischen Funktionen beinhalten kann. In einer anderen beispielhaften Umsetzung können einige oder alle Komponenten des Automobilcomputers 145 mit der TCU 160 geteilt werden.
Der Speicher 155 kann verschiedene Codemodule speichern, wie zum Beispiel eine sichere Kommunikationssteuerung (in 1 nicht gezeigt) zum Aufbauen des einen oder der mehrere Kanäle 130 (wobei es sich in einigen Ausführungsformen um (einen) verschlüsselten Kanal bzw. Kanäle handeln kann) zwischen der mobilen Vorrichtung 120, der TCU 160 und/oder dem Automobilcomputer 145.
2 stellt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems 200 für ein autonomes Fahrzeug dar, wie zum Beispiel das AV 105, das in 1 dargestellt ist. Das beispielhafte Steuersystem 200 kann ein Objektkollisionsvermeidungssystem 210, ein Mobilitätssteuermodul 205, das zum Empfangen von Daten von einem Objektkollisionsvermeidungssystem 210 konfiguriert ist, und eine Antriebsradsteuerung 215 beinhalten. Die Antriebsradsteuerung 215 kann in Kommunikation mit dem Mobilitätssteuermodul 205, einem oder mehreren Traktionsmotor(en) 220 und einem oder mehreren einfahrbaren Schwenkmechanismus bzw. -mechanismen 222 in Kommunikation mit der Antriebsradsteuerung 215 angeordnet sein. Eine Schnittstellenvorrichtung 225 kann mit dem Objektkollisionsvermeidungssystem 210 über das Mobilitätssteuermodul 205 in Kommunikation stehen. Das Objektkollisionsvermeidungssystem 210 kann ein oder mehrere Steuersignale an eine Flottensteuerplattform (in 2 nicht gezeigt), die auf dem bzw. den Server(n) 170 betreibbar ist, über einen drahtlosen Sender 230 kommunizieren.
Das Objektkollisionsvermeidungssystem 210 kann einen oder mehrere Näherungssensor(en) 235, einen oder mehrere Navigationsempfänger 240 und eine Navigationsschnittstelle 245 beinhalten, durch die Benutzer des AV 105 mit dem Fahrzeug interagieren, einen Start, einen Stopp, einen Sprachbefehl anfordern, Zugriff auf das persönliche Transportfahrzeug 149 anfordern usw. können. Das Mobilitätssteuermodul 205 kann mit der Antriebsradsteuerung 215 kommunizieren und ein oder mehrere Signale zur Steuerung des einen oder der mehreren Traktionsmotor(en) 220 übertragen. Das Mobilitätssteuermodul 205 kann ferner einen Schlüssel 241 beinhalten, der dazu konfiguriert sein kann, einen Betrieb des AV 105 anzuschalten.
Der Schlüssel kann ein physischer Schlüssel sein oder kann ein Identifikationscode oder ein Passwort sein, der bzw. das durch einen Benutzer über eine Touchscreen-Schnittstelle (z. B. die Schnittstellenvorrichtung 225) eingegeben wird. Der Identifikationscode kann einem Dienstanbieter, der ein persönliches Transportfahrzeug 149 vermietet, einem einzelnen Besitzer des AV 105, einem Abonnenten mehrerer Fahrzeuge in einer Flotte, die dem Dienstanbieter zugeordnet ist, usw. zugeordnet sein. In einem Aspekt kann das Mobilitätssteuermodul 205 Anweisungen für ein Rollerabsetzmodul 271 erzeugen, das dazu konfiguriert ist, Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismen zu betätigen, die das persönliche Transportfahrzeug 149 freigeben, wenn ein authentifizierter Benutzer das Fahrzeug anfordert.
Das Steuersystem 200 kann mit einem oder mehreren anderen AVs in einer Fahrzeugflotte 260 auf verschiedene Weisen kommunizieren, einschließlich über einen indirekten Kommunikationskanal 270 unter Verwendung des bzw. der Netze(s) 125 und/oder über einen direkten Kommunikationskanal 275, der eines oder mehrere der AVs in der Flotte 260 über eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Verbindung verbindet.
Das Mobilitätssteuermodul 205 kann einen oder mehrere Prozessor(en) 250 und einen Speicher 255 beinhalten, die im Wesentlichen dem in Bezug auf 1 beschriebenen Automobilcomputer 145 ähnlich oder mit diesem identisch sein können.
Das Objektkollisionsvermeidungssystem 210 kann Routenverwaltung und Kommunikation zwischen einem oder mehreren anderen AVs in der Fahrzeugflotte 260 bereitstellen. Das Objektkollisionsvermeidungssystem 210 kann Sensoreingaben und Eingaben des Benutzers 140 über die Navigationsschnittstellenvorrichtung 225 empfangen, um Benutzerauswahlen zu empfangen, die auf Starten, Stoppen, Anweisungen für Aufgaben usw. hinweisen, während mit dem AV 105 interagiert wird. Das Mobilitätssteuermodul 205 kann Navigationsdaten von dem bzw. den Navigationsempfänger(n) 240 und dem bzw. den Näherungssensor(en) 235 empfangen, einen Navigationsweg von einem ersten Standort zu einem zweiten Standort bestimmen und der Antriebsradsteuerung 215 Anweisungen für einen autonomen, halbautonomen und/oder manuellen Betrieb bereitstellen.
Das AV 105 kann auf einer vorbestimmten Route innerhalb einer geografisch eingegrenzten Region betrieben werden, wobei die Route die Aufgabe des Durchführens von persönlichem Transport während eines vorbestimmten Satzes von Stunden (z. B. tagsüber, Stoßzeit usw.) beinhaltet. In anderen Aspekten kann der bzw. können die Navigationsempfänger 240 entlang der vorbestimmten Route ähnlich einem herkömmlichen Zeitplan für ein Fahrzeug für öffentlichen Transport navigieren. In anderen Aspekten kann das AV 105 dazu konfiguriert sein, die Nutzkabine 107 unter Verwendung von bordeigenen Betätigungsmechanismen (in den nachstehenden Ausführungsformen beschrieben) auszutauschen und zu anderen Routen zu navigieren. Das Objektkollisionsvermeidungssystem 210 kann die Routenverwaltung bereitstellen und in Verbindung mit globaler Positionsbestimmung arbeiten, um das Fahrzeug auf der Route und während Aufgaben abseits der Route zu betreiben, die individuell durch einen zentralisierten Server in Auftrag gegeben werden.
Der bzw. die Navigationsempfänger 240 können eines oder mehrere von einem Empfänger für ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) und/oder anderen verwandten Satellitennavigationssystemen, wie etwa dem globalen Navigationssatellitensystem (global navigation satellite system - GLNSS), Galileo oder anderen ähnlichen Systemen, die auf dem Gebiet des autonomen Fahrzeugbetriebs bekannt sind, beinhalten. Zusätzlich kann der bzw. können die Navigationsempfänger 240 dazu konfiguriert sein, lokal basierte Navigationshinweise zu empfangen, um eine präzise Navigation durch räumlich eingeschränkte Bereiche, wie zum Beispiel auf einer überfüllten Straße, und/oder in einer verteilten Bakenumgebung zu unterstützen. Wenn sie in Verbindung mit einem verteilten Bakennetz (in 2 nicht gezeigt) eingesetzt werden, können lokal basierte Navigationshinweise Kommunikation mit einer oder mehreren speziell errichteten Ortungsbaken (in 2 nicht gezeigt) beinhalten, die überall in einem geografischen Gebiet platziert sind. Die Navigationshinweise können ein erhöhtes Maß an Navigationspräzision ermöglichen und spezifische Indikatoren für Standorte von verschiedenen Punkten von Interesse bereitstellen. In anderen Aspekten kann der bzw. können die Navigationsempfänger 240 einen oder mehrere Navigationssendeempfänger (in 2 nicht gezeigt) zur Kommunikation mit Mobilfunknetzinfrastruktur zur Triangulation von Funkmasten und zur Verwendung von Wi-Fi-Hotspots mit bekanntem Standort beinhalten. Jede beliebige Ortungstechnologie, die heute bekannt ist oder später entwickelt wird und eine hochpräzise Ortung (z. B. vorzugsweise innerhalb eines Fußes) bereitstellen kann, kann als Teil des bzw. der Navigationsempfänger(s) 240 nützlich sein.
Der bzw. die Näherungssensor(en) 235 kann bzw. können in Verbindung mit dem bzw. den Navigationsempfänger(n) 240 arbeiten, um dem Mobilitätssteuermodul 205 Situationsbewusstsein zur autonomen Navigation bereitzustellen. Zum Beispiel kann der bzw. können die Näherungssensor(en) 235 dazu konfiguriert sein, einen relativen Standort einer Nutzkabine (z. B. der Nutzkabine 107, wie in 1 gezeigt) in Bezug auf den AV-Rahmen 109 zu bestimmen, den einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer eingefahrenen Position, die in einer Plattform des AV-Rahmens 109 versenkt ist, in eine ausgefahrene Position auszufahren (ein derartiges Ausfahren ist in 4A und 4B dargestellt) und in einen Förderkanal der abnehmbaren Nutzkabine 107 über den einfahrbaren Schwenkmechanismus einzugreifen, um in einen Förderkanal einzugreifen, der an einer Passfläche der Nutzkabine 107 angeordnet ist.
In einigen Aspekten kann der bzw. können die Sensor(en) 235 bestimmen, ob die Nutzkabine 107 linear in einer Position entlang einer Längsmittellinie des AV-Rahmens 109 ausgerichtet ist, und als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass die Ausrichtung vorgenommen ist, einen Verriegelungsmechanismus (in 2 nicht gezeigt) einrasten, der die Nutzkabine starr an dem AV-Rahmen 109 sichert.
In anderen Aspekten kann der bzw. können die Näherungssensor(en) 235 das Mobilitätssteuermodul 205 auf die Anwesenheit von wahrgenommenen Hindernissen aufmerksam machen und dem Mobilitätssteuermodul 205 Trajektorieinformationen bereitstellen, wobei die Trajektorieinformationen auf sich bewegende Objekte oder Personen hinweisen, die mit dem AV 105 interagieren können.
Der drahtlose Sender 230 kann mit einem oder mehreren anderen AVs in einer AV-Flotte 260, in einer Flotte von persönlichen Transportfahrzeugen 149 und/oder einem zentralen Routing-Computer (z. B. dem bzw. den Server(n) 170) unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsnetzes, wie zum Beispiel des bzw. der Netze(s) 125, kommunizieren. Das bzw. die Netz(e) 125 kann bzw. können Kommunikation mit dem Internet, einem privaten Netz, dem Datennetz eines Mobilfunkanbieters oder einer anderen Netzinfrastruktur sein und/oder beinhalten. Der drahtlose Sender 230 kann direkt mit einem oder mehreren anderen AVs in den Flottenfahrzeugen 149 und/oder 260 unter Verwendung von einem oder mehreren Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsprotokollen über den direkten Kommunikationskanal 275 kommunizieren. Zu einem Beispiel für ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsprotokoll kann zum Beispiel ein Protokoll für dedizierte Nahbereichskommunikation (dedicated short-range communication - DSRC) gehören.
Das Mobilitätssteuermodul 205 kann mit einer oder mehreren Antriebsradsteuerungen 215 verbunden sein, die wiederum einen oder mehrere Traktionsmotoren 220 zur Fahrzeugbetätigung, zur Navigation und zum allgemeinen Betrieb betreiben können. Das Mobilitätssteuermodul 205 kann mit der Antriebsradsteuerung 215 kommunizieren, um autonome und/oder halbautonome Navigation zu ausgewählten Punkten von Interesse bereitzustellen. Die Antriebsradsteuerung 215 kann einen oder mehrere Antriebsmechanismen steuern, wie zum Beispiel einen oder mehrere bürstenlose Gleichstrommotoren (direct current motors - DC-Motoren) oder eine andere Traktionsmotortechnologie.
3 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, in der das AV 105 einen Satz von einfahrbaren Schwenkmechanismen 305 und 306 beinhaltet, gemäß einer Ausführungsform. In einem Aspekt kann der AV-Rahmen 109 einen oder mehrere Mechanismen zum autonomen Austauschen der Nutzkabinen von anderen kabinentragenden Fahrzeugen an das AV beinhalten. Zum Beispiel stellt 3 den AV-Rahmen 109 dar, der einen oberen und unteren einfahrbaren Schwenkmechanismus 305 aufweist, die an einer Plattformfläche 310, 315 des Fahrzeugrahmens 109 angeordnet sind. Die Plattformfläche kann eine untere Plattformfläche 310, eine obere Plattformfläche 315 oder eine andere Fläche eines Innenabschnitts 320 des AV 105 beinhalten. Die abnehmbare Nutzkabine 107 (wie in 1 gezeigt) ist dazu konfiguriert, mittels des bzw. der einfahrbaren Motorschwenkmechanismus bzw. -mechanismen 305 zu und von dem Fahrzeugrahmen 109 befördert zu werden.
Die Steuerung kann einen Speicher zum Speichern von ausführbaren Anweisungen beinhalten, die, wenn sie ausgeführt werden, ein Ausfahren des bzw. der einfahrbaren Schwenkmechanismus bzw. -mechanismen aus einer eingefahrenen Position, in der der Mechanismus so versenkt ist, dass er im Allgemeinen bündig mit der Plattformfläche des Fahrzeugrahmens ist, in eine ausgefahrene Position bewirken, die den Mechanismus bzw. die Mechanismen über die Plattformfläche ausfährt, sodass er in einen passenden Kanal in einer Nutzkabine eingreifen kann. Die Steuerung kann dann den einfahrbaren Schwenkmechanismus derart betätigen, dass um einen Umfang des Mechanismus angeordnete Drehelemente in Kanten eines Förderkanals der abnehmbaren Nutzkabine eingreifen.
Die Drehelemente des einfahrbaren Schwenkmechanismus können unabhängig gesteuerte und betätigte Antriebsräder (oder Zahnräder) sein oder beinhalten, die die Nutzkabine entlang des Förderkanals befördern, indem sie in Kanten des Nutzkabinenkanals eingreifen. Die Drehelemente können die Nutzkabine mit lateralen Bewegungen und/oder Drehbewegungen in Bezug auf eine axiale Position des einfahrbaren Schwenkmechanismus befördern. Sobald die Nutzkabine in eine Mittelposition der Nutzkabine in Bezug auf den Schwenkmechanismus befördert ist, kann der Schwenkmechanismus die Nutzkabine axial schwenken, sodass die Nutzkabine im Allgemeinen entlang einer Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens ausgerichtet ist. Das autonome Fahrzeug kann die Nutzkabine zur betrieblichen Verwendung zum Transportieren von Personen, Ausrüstung, Materialien, Fracht und anderen möglichen Verwendungen an dem Fahrzeugrahmen verriegeln.
4A stellt den einfahrbaren Schwenkmechanismus 305 in einer eingefahrenen Position 305A gemäß einer Ausführungsform dar. Dementsprechend befindet sich in der eingefahrenen Position 305A die Plattformfläche 310 im Allgemeinen in einer bündigen Position.
Wenn er zur Verwendung ausgelöst wird, kann das AV 105 bewirken, dass sich der einfahrbare Schwenkmechanismus 305 derart nach oben ausfährt, dass er in die Kanten eines Antriebskanals einer Nutzkabine (in 4A-4C nicht gezeigt) eingreifen kann. 4B stellt den einfahrbaren Schwenkmechanismus 305 in einer ausgefahrenen Position 305B gemäß einer Ausführungsform dar. Eine Vielzahl von unabhängig angetriebenen Betätigungselementen 410 ist dargestellt, wobei ein beispielhaftes Betätigungselement 405 der Vielzahl von Betätigungselementen 410 in 4D ausführlicher erörtert wird.
4C stellt eine Draufsicht auf den einfahrbaren Motorschwenkmechanismus 305 dar, der die Vielzahl von unabhängig angetriebenen Betätigungselementen 410 aufweist. Zum Beispiel ist ein Betätigungselement 405 der Vielzahl von Betätigungselementen 410 in 4D dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 4D kann das Betätigungselement 405 unter Verwendung eines Motorantriebs (in 4A-C nicht gezeigt) in jede Richtung gedreht werden, um sich unabhängig von der Betätigung eines beliebigen der anderen Betätigungselemente 410 zu drehen, sodass eine Nutzkabine (z. B. 107) unter Verwendung des Förderkanals der Nutzkabine in eine beliebige laterale Richtung oder Drehrichtung befördert werden kann. Obwohl gezeigt ist, dass es im Allgemeinen runde Kanten aufweist, versteht es sich, dass das Betätigungselement 405 ein anderes allgemeines Profil oder eine andere allgemeine Form aufweisen kann und/oder ein beliebiges Verfahren zum Eingriff in ein Passelement wie etwa einen Förderkanal beinhalten kann, wie etwa Eingriff in einen Zahnradantrieb, Reibungseingriff oder ein anderes mechanisches Verfahren. Das Betätigungselement 405 kann aus Gummi, Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material konstruiert sein, das Reibungskräfte übertragen kann, die ausreichend sind, um eine Drehkraft von dem sich drehenden Betätigungselement 405 an die Nutzkabine zu übertragen.
5A stellt eine beispielhafte Nutzkabine 505, die dazu konfiguriert sein kann, Personen oder Fracht zu transportieren, gemäß einer Ausführungsform dar. Die Nutzkabine 505 beinhaltet mindestens einen Förderkanal 510, der eine Vielzahl von Förderkanalkanten 515 aufweist. Dementsprechend kann das AV 105 den bzw. die einfahrbaren Schwenkmechanismus bzw. -mechanismen 305 (wie in 3 dargestellt) aus einer eingefahrenen Position 305A, die in der Plattformfläche 310 des AV-Rahmens 109 versenkt ist, in eine ausgefahrene Position 305B ausfahren und in den bzw. die Förderkanal bzw. -kanäle 510 der abnehmbaren Nutzkabine über den bzw. die einfahrbaren Schwenkmechanismus bzw. -mechanismen eingreifen, um in einen Förderkanal einzugreifen, der an einer Passfläche der Nutzkabine 505 angeordnet ist.
5B stellt eine andere beispielhafte Nutzkabine 520, die eine Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern 525 beinhaltet, gemäß einer Ausführungsform dar. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Nutzkabine 520 eine Staubehältersteuerung 530 beinhalten, die einen Prozessor aufweist, der dazu konfiguriert ist, sich mit einem entfernten Server (z. B. dem bzw. den Server(n) 170, wie in 1 und 2 gezeigt) zu verbinden, der sich mit einer Paketlieferplattform, die einer E-Commerce-Website zugeordnet ist, verbinden und/oder diese hosten kann. In einigen Ausführungsformen kann die Staubehältersteuerung 530 Benutzereingaben empfangen, die einem Benutzerkonto zugeordnet sind, wobei das Benutzerkonto authentifizierten Zugriff auf das Verriegeln oder Entriegeln eines bestimmten Behälters der Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern 525 bereitstellt. Zum Beispiel kann die Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern 525 in einem Lagerhaus mit Waren beladen worden sein und dann zu einer stationären Halterung (z. B. der stationären Halterung 143, wie in 1 gezeigt) transportiert worden sein. Die Staubehältersteuerung 530 kann die Benutzereingabe mittels des bzw. der entfernten Server(s) 170 authentifizieren und von dem bzw. den entfernten Server(n) 170 als Reaktion auf die Authentifizierung der Benutzereingabe eine Anweisung empfangen, die auf eine Zugriffsautorisierung hinweist. Dementsprechend kann die Staubehältersteuerung 530 dazu konfiguriert sein, einen Verriegelungsmechanismus (in 5B nicht gezeigt) eines oder mehrerer Staubehälter auf Grundlage der Anweisung zu verriegeln oder zu entriegeln. Das Verriegeln und Entriegeln stellt auf Grundlage der authentifizierten Benutzereingabe Zugriff auf einen Innenraum eines Staubehälters der Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern 525 bereit.
6 stellt ein autonomes Fahrzeug 105, das die Nutzkabine 107 an einen stationären Andockpunkt 605 versetzt, gemäß einer Ausführungsform dar. Der stationäre Andockpunkt 605 kann einen einfahrbaren Schwenkmechanismus 610 beinhalten, der in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist. Wie in den folgenden Ausführungsformen beschrieben, kann das AV 105 die Nutzkabine 107 unter Verwendung eines einfahrbaren Schwenkmechanismus (in 6 nicht gezeigt), der sich in einer Plattformfläche des AV 105 befindet, drehend und lateral befördern, sodass sich die Nutzkabine 107 axial an einem Mittelpunkt der Nutzkabine 505 drehen kann, um den Förderkanal 510 mit dem einfahrbaren Schwenkmechanismus 610 auszurichten. Sobald sie ausgerichtet ist, kann das AV die Kabine 505 lateral (in einer Linie mit dem Förderkanal 510) transportieren, um den einfahrbaren Schwenkmechanismus 610 in den Förderkanal 510 eingreifen zu lassen. Sobald er in Eingriff steht, kann der einfahrbare Schwenkmechanismus 610 die Nutzkabine 505 in eine axial zentrierte Position befördern.
Ein Vorteil der in dieser Schrift beschriebenen Konfiguration für AVs, wie zum Beispiel des AV 105, beinhaltet die Veränderlichkeit der Nutzkabinen auf Grundlage des Echtzeitbedarfs für den Nutzen der bestimmten Kabine. In einer beispielhaften Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, kann ein Nutzkabinen-Transportfahrzeug 705 (nachfolgend „Transportfahrzeug 705“) gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von austauschbaren Nutzkabinen 710 zur Verwendung in AVs tragen.
8 stellt einen ersten Schritt eines Kabinenaustauschs, bei dem das Transportfahrzeug 705 die Nutzkabine 805 für das Versetzen auf einen AV-Rahmen 810 bereit macht, gemäß einer Ausführungsform dar. Eines oder mehrere von dem AV-Rahmen 810 und dem Transportfahrzeug 705 können zu einer im Allgemeinen ausgerichteten Position navigieren, sodass die Zielnutzkabine zum Versetzen (in diesem Beispiel die Nutzkabine 805) zum lateralen Versetzen auf einen einfahrbaren Schwenkmechanismus 815 in einer ausgefahrenen Position an Bord des AV-Rahmens 810 ausgerichtet ist.
Wie in 9 gezeigt, kann das Transportfahrzeug 705 in die Kanten der Kanalkante (in 9 nicht gezeigt) der Nutzkabine 805 mit einem oder mehreren einfahrbaren Schwenkmechanismen 905 eingreifen, sodass die Nutzkabine 805 lateral (in einer Linie mit der Richtung der Länge der Nutzkabine 805) zu einer Position bewegt wird, die den Eingriff eines einfahrbaren Schwenkmechanismus 815 des AV-Rahmens 810 ermöglicht.
Wie in 10 gezeigt, kann die Nutzkabine, sobald sie vollständig in den Förderkanal der Nutzkabine 805 eingreift, von dem Transportfahrzeug 705 zu dem AV-Rahmen 810 versetzt werden, bis die Nutzkabine 805 axial mit dem einfahrbaren Schwenkmechanismus 815 an einem lateralen Mittelpunkt der Nutzkabine 805 ausgerichtet ist.
11 stellt eine Drehbeförderung 1100 der Nutzkabine 805 dar, die die Nutzkabine 805 unter Verwendung der einfahrbaren Schwenkmechanismen 815 befördert. Insbesondere kann, da die unabhängig angetriebenen Betätigungselemente (z. B. die Elemente 410, wie in 4B gezeigt) unabhängig angetrieben werden, eine Drehung von gegenüberliegenden Betätigungselementen, die auf gegenüberliegenden Seiten des einfahrbaren Schwenkmechanismus 815 angeordnet sind, Drehbeförderung 1100 erzeugen, um die Nutzkabine 805 linear an einer Längsmittellinie 1200 des Fahrzeugrahmens 810 auszurichten.
12 stellt die Nutzkabine 805 in einer ausgerichteten Position dar, die eine lineare Ausrichtung zwischen der Nutzkabine 805 und dem AV-Rahmen 810 bereitstellt. Dementsprechend kann der AV-Rahmen 810 Verriegelungsmechanismen (in 12 nicht gezeigt) einrasten, um die Nutzkabine 805 starr an dem AV-Rahmen 810 zu befestigen.
In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 13 dargestellt, kann eine Vielzahl von Nutzkabinen, die zum Beispiel eine zweite Nutzkabine 1305 beinhaltet, am Einsatzort mehreren AV-Rahmen geliefert werden, wie etwa einem zweiten AV-Rahmen 1310.
14 stellt ein AV 1405 dar, das als Nutzkabine zum Transport von Menschen konfiguriert ist. Das AV 1405 kann in einem Beispiel Folgendes beinhalten: eine Öffnung 1410 zu einem Innenraum eines Fahrgastraums für Fahrgastausstieg und -einstieg; und eine Vielzahl von beweglichen Türschienen 1415, die dazu konfiguriert ist, sich während des Fahrgasttransports in eine blockierte Position zu bewegen, die die Öffnung zu dem Innenraum des Fahrgastraums blockiert, und sich während des Fahrgastausstiegs und -einstiegs in eine nicht blockierte Position zu bewegen. Die Vielzahl von beweglichen Türschienen 1415 ist in 14 in einer blockierten Position gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann das AV 1405 die Option aufweisen, seine große Einstiegs-/Ausstiegsöffnung bei Bedarf zum Wetterschutz zu umschließen.
15 stellt eine Nutzkabine 1505, die zum autonomen Abholen oder Abstellen eines Müllbehälters 1510 außer Bord des AV 1500 konfiguriert ist, während ein Gegengewicht 1515 abgesetzt wird, dass die Arbeitslastmasse des Müllbehälters 1510 ausgleicht, gemäß einer Ausführungsform dar. In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Nutzkabine 1505 ein Arbeitswerkzeug 1520 beinhalten, das eine Vielzahl von Greifarmen 1525 aufweist. Das Arbeitswerkzeug 1520 kann an einem Schwenkpunkt 1530 schwenkbar betätigt werden, sodass das Arbeitswerkzeug 1520 Objekte drehend an Bord und außer Bord des AV 1500 bewegen kann. Das AV 1500 ist im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrzeug schmal, sodass es in Bereichen Nutzen bereitstellen kann, die ansonsten räumlich eingeschränkt wären, wie etwa in engen Gassen oder unter anderen ähnlichen Umständen. Folglich kann das AV 1500 einen Schwerpunkt zwischen einem engen Radstand aufweisen, sodass laterale Lasten das AV aus dem Gleichgewicht bringen können, wenn das Gegengewicht 1515 nicht abgesetzt wird.
In einer Ausführungsform kann das Gegengewicht 1515 abgesetzt werden, indem es aus einer Tasche (in 15 nicht gezeigt) des AV-Rahmens 1535 ausgefahren wird, sodass das Gegengewicht 1515 Arbeitslastkräfte ausgleicht, die dem Arbeitswerkzeug 1520 und dem Müllbehälter 1510 zugeordnet sind. Zum Beispiel stellt 15 dar, wie das Gegengewicht 1515 lateral aus einer verborgenen Tasche in dem AV-Rahmen 1535 ausgefahren wird.
16 stellt einen anderen Schritt davon dar, dass die Nutzkabine 1505 das Arbeitswerkzeug 1520 betreibt, indem das Gegengewicht 1515 vollständig ausgefahren wird, um das Gewicht des Müllbehälters 1510 zu berücksichtigen, wenn er durch die Greifarme 1525 angehoben wird. In einem Aspekt kann das AV 1500 das Gegengewicht 1515 als Reaktion auf das Empfangen eines Signals von einem Sensor, das auf ein Fahrzeuggleichgewicht in Bezug auf eine Fläche des Bodens hinweist, ausfahren und einziehen. Zum Beispiel kann ein Trägheitssensor (in 16 nicht gezeigt) eine Bewegung wahrnehmen, die auf ein Ungleichgewicht des AV 1500 in Bezug auf den Boden hinweist, und das Gegengewicht 1515 um einen entsprechenden Abstand ausfahren, um das wahrgenommene Ungleichgewicht zu kompensieren.
Wenn sich das Arbeitswerkzeug 1520 um den Schwenkpunkt 1530 dreht, während es die Masse des Müllbehälters 1510 hält, kann die Drehbeförderung 1540 eine Verteilung von Massen ändern und zudem ein Gesamtgleichgewicht der Gewichtsverteilung auf die Räder des AV 1500 ändern. Dementsprechend kann die Steuerung, wenn sich das Arbeitswerkzeug 1520 aus einer ersten Position in eine zweite Position dreht, während es den Müllbehälter 1510 hält, das Gegengewicht 1515 in Echtzeit oder im Wesentlichen in Echtzeit ausfahren oder einfahren, um die sich ändernde Gewichtsverteilung zu kompensieren, wenn das Arbeitswerkzeug 1520 den vorliegenden Vorgang durchführt.
Das Gegengewicht 1515 kann zudem mehreren Zwecken dienen, wie etwa als Rollstuhlrampe, die Rollstuhlzugang zu dem AV 1500 bereitstellt, wenn es als Fahrgastfahrzeug konfiguriert ist, und Laderampe, wenn das AV 1500 als Frachttransportfahrzeug konfiguriert ist. Andere Verwendungen für eine derartige Rampe sind möglich und derartige Verwendungen werden in Betracht gezogen.
17 veranschaulicht ein autonomes Fahrzeug, das eine Nutzkabine trägt, die als ein verriegelbares Staufach konfiguriert ist, wenn sich das Fahrzeug einem Kapselständer einer öffentlichen Halterung nähert, gemäß einer Ausführungsform. Das verriegelbare Staufach (die abnehmbare Staukabine 1715) kann im Wesentlichen der Nutzkabine 505 ähnlich oder damit identisch sein, die verriegelbare Staubehälter aufweist, wie in Bezug auf 5B beschrieben.
Die vorliegende Offenbarung beinhaltet ein AV 1705, das einen AV-Rahmen 1710 beinhaltet, der mit einer abnehmbaren Nutzkabine 1715 konfiguriert ist, die als Staufach konfiguriert ist, in dem Online-Einkäufe oder andere Artikel bis zur Abholung durch autorisierte Benutzer sicher verstaut werden können. Der AV-Rahmen 1710 kann die abnehmbare Nutzkabine 1715 zu einem stationären Standort transportieren, an dem die stationäre Halterung 143 zur Verwendung als Andockstation für die Vielzahl von verriegelten Staubehältern dauerhaft installiert ist. In einer Ausführungsform kann das AV 1705 die Nutzkabine 1715 liefern, die in einem Lagerhaus mit Artikeln beladen und an eine zentrale Artikelabholstelle geliefert werden kann, an der die stationäre Halterung 143 installiert ist. Das AV 1705 kann in einer beispielhaften Ausführungsform die abnehmbare Nutzkabine 1715 liefern, indem es eine Position der stationären Halterung 143 in Bezug auf einen Andockanschluss 1720 wahrnimmt, der als Öffnung an einem proximalen Ende 1725 des AV 1705 konfiguriert sein kann. Der Andockanschluss 1720 kann ein distales Ende der stationären Halterung 143 derart aufnehmen, dass das AV 1705 derart in ein distales Ende 1730 der stationären Halterung eingreifen kann, dass die stationäre Halterung 143 in dem Andockanschluss 1720 positioniert ist, und das AV 1705 positioniert die Nutzkabine 1715 auf einer oberen Fläche 1735 der stationären Halterung. 18 veranschaulicht die Nutzkabine 1715, die an der stationären Halterung 143 stationiert ist, während ein Benutzer 1800 ein Paket aus einem der verriegelbaren Staubehälter abholt.
Die Kapsel wird durch den folgenden Mechanismus geladen/entladen. Es kann eine Überkopfschiene vorhanden sein, die als Handlauf für Fahrgäste fungiert und gleichzeitig als Führungsschiene für die Kapseln dient. Wenn zum Abholen und Absetzen in die öffentliche Halterung eingegriffen wird, gibt die Interaktion der Kapsel mit der Halterung die nach unten gerichtete Kraft der Kapsel auf die Führungsschiene frei. Ein Verriegelungsstift hält die Kapsel an Ort und Stelle, wenn sich das Fahrzeug in die Halterung bewegt. Wenn die Kapsel die angemessene Position erreicht hat, löst sich der Verriegelungsstift und das Fahrzeug kann zurückfahren, wobei die Kapsel auf der öffentlichen Halterung verbleibt. Zur Abholung nähert sich das Fahrzeug der Halterung und fährt in diese hinein, die Kapsel gleitet auf die Führungsschiene, der Verriegelungsstift greift ein und die Kapsel verbindet sich mit dem Abholfahrzeug. Diese Bedeutung des Mechanismus besteht darin, die Notwendigkeit zu begrenzen, dass ein komplexer Mechanismus für das Fahrzeug in die Kapsel eingreift.
19 ist eine Ansicht eines Ladegestells 1900 für persönliche Transportfahrzeuge, das an einer Außenfläche eines AV angeordnet ist, wie in vorherigen Ausführungsformen beschrieben. Zum Beispiel kann das Absetzgestell 1900 für persönliche Transportfahrzeuge im Wesentlichen dem Ladegestell 147A und/oder 147B für persönliche Transportfahrzeuge ähnlich oder damit identisch sein, wie in Bezug auf 1 beschrieben.
Das Ladegestell 1900 für persönliche Transportfahrzeuge kann persönliche Transportfahrzeuge, wie etwa die in Bezug auf 1 dargestellten Roller, starr halten und abgeben. Das persönliche Transportfahrzeug 149 kann als Teil einer Flotte von persönlichen Transportfahrzeugen (z. B. der Flotte 265, wie in Bezug auf 2 beschrieben) betrieben werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das persönliche Transportfahrzeug 149 ein Elektroroller sein, der für Fahrgäste als zusätzliche Dienstleistung oder als Teil eines Mitfahrgelegenheitsabonnements verfügbar sein kann. Zum Beispiel kann der Benutzer (z. B. der Benutzer 140, wie in 1 gezeigt) die persönlichen Transportfahrzeuge 149 mieten, wenn er aus dem AV aussteigt, wenn es als persönlicher Transport konfiguriert ist. In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Benutzer 140 eine Anforderung zum Abgeben des persönlichen Transportfahrzeugs einreichen und die Anwendung 135 auf der mobilen Vorrichtung 120 verwenden, um eine persönliche Verwendung des persönlichen Transportfahrzeugs 149 zu authentifizieren und zu autorisieren. Dementsprechend kann der bzw. können die Server 170 eine Mitfahrgelegenheitsplattform (in 1 nicht gezeigt) bereitstellen, die Zugriff auf das persönliche Transportfahrzeug 149 nach einer Benutzerauthentifizierung durch Übertragen einer Nachricht an den Automobilcomputer 145 bereitstellt, die bewirkt, dass das Ladegestell 147A für persönliche Transportfahrzeuge einen Verriegelungsmechanismus 1905 ausrastet, was das persönliche Transportfahrzeug 149 auf Grundlage der Anforderung zum Abgeben des persönlichen Transportfahrzeugs von dem AV 105 freigibt. Das Ausrasten kann ermöglichen, dass sich das persönliche Transportfahrzeug für die persönliche Verwendung von dem Hilfsladegestell trennt, wenn der Benutzer 140 seine Reise fortsetzt.
Das AV 105 kann das bzw. die persönliche(n) Transportfahrzeug(e) 149 an einem äußeren Abgabe-/Ladegestell 1900, das starr an einer Außenfläche des AV 105 anbringbar sein kann, abgeben und/oder anderweitig verstauen. Die Fahrgäste (z. B. der Benutzer 140) können aus dem AV 105 aussteigen, den Zugriff auf eines oder mehrere der persönlichen Transportfahrzeuge 149 unter Verwendung der Anwendung 135 für die mobile Vorrichtung (in 1 beschrieben) oder über andere Mittel zum Authentifizieren ihres Zugriffs (z. B. über eine Benutzerschnittstelle oder andere Mittel, die in 1 nicht gezeigt sind) anfordern. Das AV 105 (oder alternativ das Ladegestell 1900, wenn es als Schnittstelle konfiguriert ist) kann bewirken, dass das Ladegestell 1900 für persönliche Transportfahrzeuge ein persönliches Transportfahrzeug 149 freigibt, das zusammenklappbar oder anderweitig für die Verstauung mehrerer Vorrichtungen kompakt gemacht sein kann. Dementsprechend kann ein authentifizierter Benutzer die nächste Etappe seiner Reise unter Verwendung des persönlichen Transportfahrzeugs 149 unabhängig fortsetzen.
20 stellt eine Ansicht eines Sensorarray-Wischersystems 2000, das ein Wischelement 2005 umfasst, das Feuchtigkeit und Schmutz von einer Außenfläche 2010 der Sensorbankschutzschicht 2015 wischt, gemäß einer Ausführungsform dar. In einem Aspekt kann eine Sensorbank 2020 eine Vielzahl von Sensoren beinhalten, die um einen Umfang einer Nutzkabine 2025 angeordnet ist. Die Nutzkabine 2025 kann der Nutzkabine 107, 505, 805 und anderen in dieser Schrift beschriebenen im Wesentlichen ähnlich oder damit identisch sein.
In einem Aspekt kann das Sensorarray-Wischersystem 2000 eine Sensorbankschutzschicht 2015 beinhalten, die eine Innenfläche (in der die Sensoren 2023 der Sensorbank 2020 angeordnet sind) und eine Außenfläche 2010, die Schmutz, Wetter und anderen Elementen an der Außenseite ausgesetzt sein kann, aufweist. Die Sensorbankschutzschicht 2015 kann aus einer signaldurchlässigen Membran konstruiert sein, die die Vielzahl von Sensoren 2023 von den Außenelementen trennt. Das Wischelement 2005 kann an einer Außenfläche der Sensorbankschutzschicht 2015 angeordnet sein und mit einem Betätigungselement starr angeordnet sein und in beweglichem Kontakt mit der Außenfläche der Sensorbankschutzschicht 2015 gehalten werden. Ein Antriebsmechanismus (in 20 nicht gezeigt) kann dazu konfiguriert sein, das Wischelement derart entlang der Außenfläche der Sensorbankschutzschicht 2015 zu befördern, dass das Wischelement 2005 Schmutz und Feuchtigkeit von der Außenfläche der Sensorbankschutzschicht 2010 wischt.
Das Sensorarray-Wischersystem erstreckt sich um einen Umfang der Nutzkabine 2025, sodass das Sensorarray-Wischelement 2005 die Nutzkabine 2025 umkreisen kann und jegliche Hemmnisse für die Sensorfunktionalität von der Sensorbank 2020 bereinigen kann. Ein Datenbus 2035 kann in Kommunikation mit den Sensoren 2023 der Sensorbank 2020 und dem Automobilcomputer 145 angeordnet sein.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform beschreibt die vorliegende Offenbarung Merkmale, die mit den AVs und Nutzkabinen in Zusammenhang stehen, die Fußgängern, Radfahrern und anderen Personen visuelle Angaben bereitstellen, die eine Bestätigung durch das AV signalisieren können, dass das Fahrzeug den Fußgänger oder Radfahrer sieht oder wahrnimmt. 21 veranschaulicht eine derartige beispielhafte Person 2103, die als Radfahrer dargestellt ist, der sich einer Seite des AV 105 nähert, das mit einem automatisierten Fußgängersignalisierungssystem 2100 gemäß einer Ausführungsform konfiguriert sein kann.
Das automatisierte Fußgängersignalisierungssystem 2100 kann eine Signalsteuerung 2105 beinhalten, die in Kommunikation mit einer Vielzahl von Näherungssensoren 2110 und einem Lichtsignalerzeugungsmodul 2115 angeordnet ist. Das Signalisierungssystem 2100 ist in Kommunikation mit dem Automobilcomputer 145 (in 21 nicht gezeigt) und dem Objektkollisionsvermeidungssystem 210, wie in Bezug auf 2 beschrieben, angeordnet. Dementsprechend können die Näherungssensoren 2110 im Wesentlichen dem bzw. den in Bezug auf 2 beschriebenen Näherungssensor(en) 235 ähnlich oder damit identisch sein.
In der beispielhaften Ausführungsform aus 21 kann, wenn sich der Fußgänger 2103 einer lateralen Seite des AV 105 nähert, das Signalisierungssystem 2100 eine Anweisung an ein Lichterzeugungsmodul (in 21 nicht gezeigt) erzeugen, um Lichtsignalmarkierungen 2120 auf einer Straßenbelagfläche auszugeben, die das AV 105 umgibt. Die Lichtsignalmarkierungen 2120 können eine visuelle Angabe bereitstellen, dass das AV 105 sich des Radfahrers 2103 bewusst ist, wenn er sich dem AV 105 nähert.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die visuelle Angabe eine mit Licht erzeugte Pfeilmarkierung 2125 sein, die durch die Signalsteuerung 2105 animiert wird, um der Bewegungsposition des Radfahrers 2103 zu folgen. Dementsprechend kann bzw. können in einem Aspekt der bzw. die Näherungssensor(en) 2110 die Signalsteuerung 2105 und/oder das Mobilitätssteuermodul 205 (wie in Bezug auf 2 beschrieben) auf die Anwesenheit von wahrgenommenen Hindernissen aufmerksam machen und dem Mobilitätssteuermodul 205 Trajektorieinformationen bereitstellen, wobei die Trajektorieinformationen auf sich bewegende Objekte oder Personen hinweisen, die mit dem AV 105 interagieren können. Die Trajektorieinformationen können eines oder mehrere von einem relativen Abstand, einer Trajektorie, einer Geschwindigkeit, einer Größenannäherung, einer Gewichtsannäherung und/oder anderen Informationen beinhalten, die physische Eigenschaften eines physischen Objekts oder einer Person angeben können. Dementsprechend können derartige Informationen die Signalsteuerung 2105 darüber informieren, wohin die mit Licht erzeugte Pfeilmarkierung projiziert werden soll und wie derartige Markierungen animiert werden sollen, sodass sie der Position des Radfahrers 2103 folgen. Das Mobilitätssteuermodul 205 kann dazu konfiguriert sein, Informationen von dem bzw. den Navigationsempfänger(n) 240 (in 2 beschrieben), wie etwa die aktuelle Position und Geschwindigkeit des AV 105, zusammen mit wahrgenommenen Hindernissen (z.B. dem Radfahrer 2103) von dem bzw. den Näherungssensor(en) 235/2110 zu aggregieren und die aggregierten Informationen zu interpretieren, um einen sicheren Weg in Richtung eines Ziels derart zu berechnen, dass das AV 105 Kollisionen vermeidet.
Wahrgenommene Hindernisse können zum Beispiel andere Fahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer, Tiere, Strukturen, Bordsteine und andere zufällige Objekte beinhalten. In einigen Umsetzungen kann der bzw. können die Näherungssensor(en) 235 dazu konfiguriert sein, die lateralen Abmessungen des Wegs zu bestimmen, auf dem das AV 105 fährt, indem z. B. der relative Abstand von der Seite eines Gehwegs oder Bordsteins bestimmt wird, um dem Mobilitätssteuermodul 205 beim Aufrechterhalten der präzisen Navigation auf einem bestimmten Weg zu helfen und die mit Licht erzeugte Pfeilmarkierung gemäß den relativen Abständen zu projizieren. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das AV 105 den Radfahrer 2103 wahrnehmen, eine sich ändernde Nähe des Radfahrers 2103 bestimmen, wenn sie sich mit der Zeit ändert, und die Markierungen 2125A, 2125B und 2125C projizieren, um der Position des Radfahrers 2103 zu folgen. Die Lichtmarkierungen können die visuellen Hinweise unter Verwendung des Lichtsignalerzeugungsmoduls 2115 bereitstellen, das einen oder mehrere lichtemittierende Projektoren (z. B. einen Laserprojektor oder eine andere Projektionsvorrichtung, die zum Erzeugen einer animierten Projektion konfiguriert ist) beinhalten kann, die dazu konfiguriert sind, die animierten Lichtsignale auf die Straßenbelagflächen zu leuchten, sodass der Radfahrer 2103 über eine visuelle Angabe verfügt, dass das AV 105 sich seiner Anwesenheit bewusst ist, wenn sich der Radfahrer dem AV 105 nähert und versucht, an dem Fahrzeug vorbeizufahren.
In der vorstehenden Offenbarung ist auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen worden, die einen Teil hiervon bilden und konkrete Umsetzungen veranschaulichen, in denen die vorliegende Offenbarung umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Umsetzungen genutzt und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „ein Ausführungsbeispiel“, „eine beispielhafte Ausführungsform“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten kann, doch es muss nicht notwendigerweise jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten. Darüber hinaus beziehen sich derartige Formulierungen nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Ferner wird, wenn ein(e) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben ist, der Fachmann ein(e) derartige(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen erkennen, ob dies nun ausdrücklich beschrieben ist oder nicht.
Es versteht sich zudem, dass das Wort „Beispiel“, wie es in dieser Schrift verwendet wird, nicht ausschließender und nicht einschränkender Natur sein soll. Insbesondere gibt das Wort „beispielhaft“, wie es in dieser Schrift verwendet wird, eines von mehreren Beispielen an, und es sollte sich verstehen, dass keine übermäßige Betonung oder Bevorzugung auf das konkrete beschriebene Beispiel gerichtet ist.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches (z. B. greifbares) Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien. Rechenvorrichtungen beinhalten computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen ausgeführt werden können, wie etwa durch die vorstehend aufgeführten, und auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden können.
Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch praktisch umgesetzt werden könnten, wobei die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt, dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift dem Zwecke der Veranschaulichung verschiedener Ausführungsformen, und sie sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Patentansprüche einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die bereitgestellten Beispiele wären beim Lesen der vorstehenden Beschreibung offensichtlich. Der Umfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche bestimmt werden, zusammen mit der ganzen Bandbreite an Äquivalenten, zu denen diese Patentansprüche berechtigen. Es wird vorweggenommen und ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in den in dieser Schrift beschriebenen Techniken eintreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige zukünftigen Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt ist zu verstehen, dass die Anmeldung modifiziert und variiert werden kann.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine Bedeutung zugeordnet werden, wie sie Fachleuten auf dem Gebiet der in dieser Schrift beschriebenen Technologien bekannt ist, sofern in dieser Schrift kein ausdrücklicher Hinweis auf das Gegenteil erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw. dahingehend zu verstehen, dass eines oder mehrere der angegebenen Elemente genannt werden, sofern ein Patentanspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung nennt. Mit Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, wie unter anderem „kann“, „könnte“, „können“ oder „könnten“, soll im Allgemeinen vermittelt werden, dass gewisse Ausführungsformen gewisse Merkmale, Elemente und/oder Schritte beinhalten könnten, wohingegen andere Umsetzungen diese nicht beinhalten können, es sei denn, es ist konkret etwas anderes angegeben oder es ergibt sich etwas anderes aus dem jeweils verwendeten Kontext. Somit sollen derartige Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, nicht implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Schritte für eine oder mehrere Ausführungsformen in irgendeiner Weise erforderlich sind.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Eingreifen in einen Antriebskanal, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist, über die Vielzahl von unabhängig angetriebenen Betätigungselementen, die ringförmig an der Kantenfläche des einfahrbaren Schwenkmechanismus angeordnet ist; Befördern der Nutzkabine entlang des Antriebskanals unter Verwendung von mindestens zwei Betätigungselementen der Vielzahl von Betätigungselementen; wobei das Befördern lineares Befördern der Nutzkabine in Bezug auf den einfahrbaren Schwenkmechanismus umfasst; drehendes Befördern der Nutzkabine in Bezug auf den einfahrbaren Schwenkmechanismus; und Befördern der Nutzkabine mit einer Kombination aus Dreh- und Linearbewegung in Bezug auf den einfahrbaren Schwenkmechanismus.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Bereitstellen von Leistung für den autonom angetriebenen Fahrzeugrahmen durch Installieren einer geladenen Batteriebank, die in die Nutzkabine integriert ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Einrasten eines Verriegelungsmechanismus eines Hilfstransportladegestells, der ein persönliches Transportfahrzeug starr an dem äußeren Hilfstransportladegestell sichert; Empfangen eines Signals über einen drahtlosen Kanal, das auf eine Anforderung zum Abgeben des persönlichen Transportfahrzeugs hinweist; und Ausrasten des Verriegelungsmechanismus auf Grundlage der Anforderung zum Abgeben des persönlichen Transportfahrzeugs, wobei das Ausrasten ermöglicht, dass sich das persönliche Transportfahrzeug von dem Hilfsladegestell trennt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Ausrasten des Transportladegestells von der stationären Nutzkabine; Versetzen des Hilfstransportladegestells zu einer Ladegestellhalterung außer Bord des autonomen Fahrzeugs; und Einrasten eines Verriegelungsmechanismus an dem Transportladegestell, der das Hilfstransportladegestell an einer außer Bord des Fahrzeugs installierten Ladegestellhalterung verriegelt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium in einem Fahrzeugsteuermodul bereitgestellt, das darauf gespeicherte Anweisungen aufweist, die bei Ausführung durch einen Prozessor den Prozessor zu Folgendem veranlassen: Ausfahren eines einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer innerhalb einer Plattformfläche des Fahrzeugrahmens versenkten eingefahrenen Position in eine ausgefahrene Position; Eingreifen in einen Förderkanal einer Nutzkabine über den einfahrbaren Schwenkmechanismus, um in einen Förderkanal einzugreifen, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist; Befördern der Nutzkabine entlang des Förderkanals von dem distalen Ende der Nutzkabine zu einer Mittelposition der Nutzkabine, um die Nutzkabine linear an einer Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens auszurichten; und Verriegeln der Nutzkabine an dem Fahrzeugrahmen in einer linear ausgerichteten Position entlang der Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens über Eingriff eines Verriegelungsmechanismus.

Claims

Autonomes Fahrzeug, umfassend: einen autonom angetriebenen Fahrzeugrahmen, der einen einfahrbaren Schwenkmechanismus umfasst, der an einer Plattformfläche des Fahrzeugrahmens angeordnet ist; eine abnehmbare Nutzkabine, die dazu konfiguriert ist, mittels des einfahrbaren Schwenkmechanismus zu und von dem Fahrzeugrahmen befördert zu werden; einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, autonomen Fahrzeugbetrieb bereitzustellen; und einen Speicher zum Speichern von ausführbaren Anweisungen, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, die Anweisungen zu Folgendem auszuführen: Ausfahren des einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer eingefahrenen Position, die in der Plattformfläche des Fahrzeugrahmens versenkt ist, in eine ausgefahrene Position; Eingreifen in einen Förderkanal der abnehmbaren Nutzkabine über den einfahrbaren Schwenkmechanismus, um in einen Förderkanal einzugreifen, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist; Befördern der Nutzkabine entlang des Förderkanals von einem distalen Ende zu einer Mittelposition der Nutzkabine, um die Nutzkabine linear an einer Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens auszurichten; und Verriegeln der Nutzkabine an dem Fahrzeugrahmen in einer linear ausgerichteten Position entlang der Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens über Eingriff eines Verriegelungsmechanismus.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der einfahrbare Schwenkmechanismus eine Vielzahl von unabhängig angetriebenen Betätigungselementen umfasst, die ringförmig an einer Kantenfläche des einfahrbaren Schwenkmechanismus angeordnet ist.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von unabhängig angetriebenen Betätigungselementen dazu konfiguriert ist, in einen Antriebskanal einzugreifen, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist, wobei der einfahrbare Schwenkmechanismus dazu konfiguriert ist, die Nutzkabine unter Verwendung von mindestens zwei Betätigungselementen der Vielzahl von unabhängig angetriebenen Betätigungselementen entlang des Antriebskanals zu befördern, wobei das Befördern in Bezug auf den einfahrbaren Schwenkmechanismus eine Kombination aus Dreh- und Linearbewegung umfasst.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Nutzkabine eine Batteriebank zum Versorgen eines Traktionsmotors des autonomen Fahrzeugs mit Leistung umfasst.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Nutzkabine einen Fahrgastraum umfasst, der Folgendes umfasst: eine Öffnung zu einem Innenraum der Nutzkabine für Fahrgastausstieg und -einstieg; und eine Vielzahl von beweglichen Türschienen, die dazu konfiguriert ist, sich während des Fahrgasttransports in eine blockierte Position zu bewegen, die die Öffnung nach außen von dem Innenraum des Fahrgastraums blockiert, und sich während des Fahrgastausstiegs und - einstiegs in eine nicht blockierte Position zu bewegen, während sich die Nutzkabine in einer stationären Position befindet.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Nutzkabine ein äußeres Hilfstransportladegestell umfasst, das zu Folgendem konfiguriert ist: Einrasten eines Verriegelungsmechanismus, der ein persönliches Transportfahrzeug starr an dem Hilfstransportladegestell sichert; Empfangen eines Signals über einen drahtlosen Kanal, das auf eine Anforderung zum Abgeben des persönlichen Transportfahrzeugs an einen Benutzer hinweist; und Ausrasten des Verriegelungsmechanismus auf Grundlage der Anforderung zum Abgeben des persönlichen Transportfahrzeugs, wobei das Ausrasten ermöglicht, dass sich das persönliche Transportfahrzeug von dem Hilfsladegestell trennt.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei das Hilfstransportladegestell zu Folgendem konfiguriert ist: Ausrasten von der stationären Nutzkabine; Versetzen zu einer Ladegestellhalterung außer Bord des autonomen Fahrzeugs; und Einrasten eines Verriegelungsmechanismus, der das Hilfstransportladegestell an einer außer Bord des Fahrzeugs installierten Ladegestellhalterung verriegelt.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Nutzkabine Folgendes umfasst: eine Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern, die dazu konfiguriert ist, in einen stationären Andockpunkt einzugreifen, der in einer stationären Position außer Bord des autonomen Fahrzeugs installiert ist; und eine Staubehältersteuerung, die einen Prozessor umfasst, der zu Folgendem konfiguriert ist: Verbinden mit einem entfernten Server einer Paketlieferplattform; Empfangen einer Benutzereingabe, die einem Benutzerkonto zugeordnet ist, das dazu authentifiziert ist, einen Behälter der Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern zu verriegeln oder zu entriegeln; Authentifizieren der Benutzereingabe mittels des entfernten Servers; Empfangen einer Anweisung von dem entfernten Server, die auf eine Zugriffsautorisierung hinweist, als Reaktion auf die Authentifizierung der Benutzereingabe; und Verriegeln oder Entriegeln eines Verriegelungsmechanismus auf Grundlage der Anweisung, wobei das Verriegeln und Entriegeln auf Grundlage der authentifizierten Benutzereingabe Zugriff auf einen Innenraum eines Staubehälters der Vielzahl von verriegelbaren Staubehältern bereitstellt.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der stationäre Andockpunkt als eine Sitzbankhalterung konfigurierbar ist, wenn die Nutzkabine nicht in die stationäre Andockstation eingreift.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Nutzkabine ein Arbeitswerkzeug und eine Arbeitswerkzeugsteuerung umfasst, die zu Folgendem konfiguriert ist: Identifizieren eines Zielobjekts an einer proximalen Seite außer Bord des autonomen Fahrzeugs; Abholen des Zielobjekts unter Verwendung eines Arbeitswerkzeugarms, der gegenüberliegende Greifelemente umfasst, indem gegenüberliegende Seiten des Zielobjekts mit den gegenüberliegenden Greifelementen gehalten werden; Ausfahren einer Gegengewichtplattform auf einer distalen Seite des autonomen Fahrzeugs, wobei die distale Seite auf einer gegenüberliegenden Seite der proximalen Seite des autonomen Fahrzeugs angeordnet ist; Anheben des Zielobjekts, während das Gegengewicht in einer ungefähr gleichen entgegengesetzten Massenverteilung in Bezug auf eine Längsmittellinie des autonomen Fahrzeugs ausgefahren wird; und Platzieren des Zielobjekts auf einer Plattformfläche, die an einer Innenfläche der Nutzkabine angeordnet ist.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Gegengewichtplattform beweglich in einer Innentasche des autonom angetriebenen Fahrzeugrahmens angeordnet ist.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Gegengewichtplattform als eine Rollstuhlzugangsrampe konfigurierbar ist, die Rollstuhlzugang zu der Innenfläche der Nutzkabine bereitstellt.
Autonomes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Nutzkabine Folgendes umfasst: eine Sensorbank, die eine Vielzahl von Sensoren aufweist, die um einen Umfang der Nutzkabine angeordnet ist; eine Sensorbankschutzschicht, die eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist, wobei die Sensorbankschutzschicht eine signaldurchlässige Membran umfasst, die die Vielzahl von Sensoren in der Nähe der Innenfläche und einen Bereich außerhalb der Sensorbank trennt; ein Wischelement, das an einer Außenfläche der Sensorbankschutzschicht angeordnet ist; und einen Antriebsmechanismus, der dazu konfiguriert ist, das Wischelement derart entlang der Außenfläche der Sensorbankschutzschicht zu befördern, dass das Wischelement Schmutz und Feuchtigkeit von der Außenfläche wischt.
Computerumgesetztes Verfahren, umfassend: Navigieren, über einen Prozessor, eines autonom angetriebenen Fahrzeugrahmens, der einen einfahrbaren Schwenkmechanismus umfasst, der an einer Plattformfläche des Fahrzeugrahmens angeordnet ist; Ausfahren des einfahrbaren Schwenkmechanismus aus einer eingefahrenen Position, die in der Plattformfläche eines autonom angetriebenen Fahrzeugrahmens versenkt ist, in eine ausgefahrene Position; Eingreifen in einen Förderkanal einer Nutzkabine über den einfahrbaren Schwenkmechanismus, um in einen Förderkanal einzugreifen, der an einer Passfläche einer Nutzkabine angeordnet ist; Befördern der Nutzkabine entlang des Förderkanals von einem distalen Ende zu einer Mittelposition der Nutzkabine, um die Nutzkabine linear an einer Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens auszurichten; und Verriegeln der Nutzkabine an dem Fahrzeugrahmen in einer linear ausgerichteten Position entlang der Längsmittellinie des Fahrzeugrahmens über Eingriff eines Verriegelungsmechanismus.
Computerumgesetztes Verfahren nach Anspruch 14, umfassend unabhängiges Betätigen einer Vielzahl von unabhängig betätigten Betätigungselementen, die ringförmig an einer Kantenfläche des einfahrbaren Schwenkmechanismus angeordnet ist.