Die Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug und ein computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung eines Transportfahrzeugs zum automatisierten Transport mindestens einer Transporteinheit auf unterschiedlichen Transportarealen im urbanen Raum sowie ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium.

Transportfahrzeuge und Verfahren zum automatisierten Transport von Transport- einheiten sind grundsätzlich bekannt. Die DE 10 2017 116 421 A1 beschreibt beispielsweise ein autonomes und teilautonomes Fahrzeug, das eine Transportkolonne erkennt und dieser folgt. Dieses Fahrzeug ist ausgelegt, um Hindernisse zu erkennen und zu umfahren. Ein Nachteil dieses Fahrzeugs besteht darin, dass das Umfahren der Hindernisse autonom und/oder teilautonom erfolgt. Dadurch kann unter anderem die Sicherheit von anderen Verkehrsteilnehmern nicht jederzeit gewährleistet werden. Insbesondere ist das Verhalten dieses Fahrzeugs im Allgemeinen und für andere Verkehrsteilnehmer im Speziellen nicht jederzeit vorhersehbar, sodass Gefährdungssituationen entstehen können. Darüber hinaus ist die Zulassung durch Zulassungsstellen solcher autonomer und/oder teilautonomer Fahrzeuge lediglich eingeschränkt oder nicht möglich.

Die DE 102018217 561 B3, DE 102015213 743 A1 und DE 102014 002 114 A1 offenbaren Verfahren zur Ausbildung und/oder Steuerung einer Kolonne mit zumindest teilautonomen Fahrzeugen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Transportfahrzeug und ein computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung eines Transportfahrzeugs zum automatisierten Transport mindestens einer Transporteinheit auf unterschiedlichen Transportarealen im urbanen Raum sowie ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium bereit- zustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die einen automatisierten, sicheren und einfachen Transport von Transporteinheiten im urbanen Raum ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Transportfahrzeug, einem computer- implementierten Verfahren, einem Computerprogrammprodukt und einem computerlesbaren Speichermedium nach den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aspekte sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patent- ansprüchen und der Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Transportfahrzeug zum automatisierten Transport mindestens einer Transport- einheit auf unterschiedlichen Transportarealen im urbanen Raum, umfassend einen Ladeabschnitt, der angeordnet und ausgebildet ist, mindestens eine Transporteinheit aufzunehmen, eine Antriebseinheit, die angeordnet und ausgebildet ist, das Transportfahrzeug anzutreiben, ein Sensorsystem, das angeordnet und ausgebildet ist, mindestens eine Bewegungseigenschaft eines vorausfahrenden Führungsobjektes zu erfassen und als Bewegungsinformation bereitzustellen, und ein von dem Führungsobjekt zu passierendes und für das Transportfahrzeug als Fahrhindemis wirkendes Hindernisobjekt zu erfassen und eine das Hindernisobjekt charakterisierende Hindemisinformation bereitzustellen, eine Speichereinheit, mit der mindestens eine Umfahrungsregel zum Umfahren von Hindernisobjekten bereitstellbar ist, und eine Steuerungsvorrichtung, die eingerichtet ist, basierend auf der Bewegungsinformation, der Hindemisinformation und der mindestens einen Umfahrungsregel einen

Pfadbefehl zu erzeugen, der einen Bewegungspfad zum Folgen des Führungsobjektes charakterisiert und die Antriebseinheit basierend auf dem Pfadbefehl derart zu steuern, dass das Hindernisobjekt unter Berücksichtigung der mindestes einen Umfahrungsregel umfahren wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein automatisiert einem Führungsobjekt folgendes Transportfahrzeug lediglich dann sicher im urbanen Raum bewegbar ist, wenn dieses Hindernisse erkennt und umfährt. Wenn das Transportfahrzeug beispielsweise einem Lastenfahrrad folgt, kann die Situation eintreten, dass das Lastenfahrrad als Führungsobjekt mit einem geringen Abstand an einem Poller vorbeifährt und das Transportfahrzeug gegen diesen Pollerfahren würde, wenn dieses den Poller nicht umfährt.

Ohne ein Umfahren von Hindernisobjekten wäre ein automatisierter Transport von Transporteinheiten im urbanen Raum lediglich eingeschränkt möglich. Gleichzeitig ist diese Funktionalität im Hinblick auf die Verkehrssicherheit lediglich sinnvoll, wenn vorgegebene Umfahrungsregeln berücksichtigt werden, um andere Verkehrsteilnehmer nicht zu gefährden. Dies betrifft unter anderem, jedoch nicht ausschließlich, Fußgängerbereiche, in denen einerseits viele Hindernisobjekte vorhanden und gleichzeitig die anderen Verkehrsteilnehmer in besonderem Maße schützenswert sind. Der Erfindung liegt darüber hinaus die Erkenntnis zugrunde, dass ein autonomes Umfahren von Hindernisobjekten nicht die erforderliche Sicherheit von anderen Verkehrsteilnehmern bietet.

Das Transportfahrzeug ist zum automatisierten Transport mindestens einer Transporteinheit auf unterschiedlichen Transportarealen im urbanen Raum ausgebildet. Der Ladeabschnitt ist zur Aufnahme mindestens einer Transporteinheit ausgebildet. Die Transporteinheit kann jegliches Mittel zur Lagerung von Waren sein, beispielsweise eine Europalette oder ein Standardbehälter. Ferner kann die Transporteinheit statisch am Transportfahrzeug angeordnet sein und im bestimmungsgemäßen Betrieb mit Waren, beispielsweise Postsendungen, befüllt werden.

Der urbane Raum ist beispielsweise durch eine geschlossene Ortschaft gekennzeichnet. Unter einem Transportareal ist insbesondere ein Verkehrsabschnitt zu verstehen, in dem das Transportfahrzeug bewegbar ist und der für mindestens einen Verkehrsteilnehmertyp vorgesehen ist. Transportareale für das Transportfahrzeug sind insbesondere Landverkehrswege. Unter einem Transportareal ist unter anderem eine Fahrbahn, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ein Radweg, insbesondere für Fahrradfahrer, und ein Gehweg, insbesondere für Fußgänger, zu verstehen. Das Transportfahrzeug ist insbesondere ausgebildet, um eine Fahrbahn, einen Radweg und einen Gehweg zu befahren.

Die Antriebseinheit ist zum Antreiben des Transportfahrzeugs vorgesehen. Unter Antreiben ist einerseits ein Vortrieb, andererseits auch ein Lenken zu verstehen. Die Antriebseinheit kann beispielsweise ein Motor sein oder einen Motor umfassen. Die Antriebseinheit kann ferner ein Lenksystem aufweisen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Antriebseinheit zwei oder mehr, insbesondere vier Räder aufweist, von denen ein, zwei oder mehrere antreibbar sind.

Das Transportfahrzeug umfasst darüber hinaus das Sensorsystem. Das Sensorsystem ist angeordnet und ausgebildet, um mindestens eine Bewegungseigenschaft eines vorausfahrenden Führungsobjektes zu erfassen und als Bewegungsinformation bereitzustellen. Unter dem Führungsobjekt ist insbesondere eine Einheit zu verstehen, dem das Transportfahrzeug folgt Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Transportfahrzeug mit dem Führungsobjekt im bestimmungsgemäßen Betrieb eine Kolonne ausbildet. Das Transportfahrzeug kann auch als Führungsobjekt wirken. Die Bewegungseigenschaft des vorausfahrenden Führungsobjektes kann beispielsweise eine Position, insbesondere eine absolute Position oder eine relative Position, eine Geschwindigkeit, insbesondere eine absolute Geschwindigkeit oder eine relative Geschwindigkeit, und/oder eine Fahrtrichtung, insbesondere eine absolute Fahrtrichtung oder eine relative Fahrtrichtung, sein. Ferner kann die Bewegungs- eigenschaft eine Geschwindigkeitsänderung und/oder eine Fahrtrichtungs- änderung sein.

Die Bewegungseigenschaft wird insbesondere mittels geeigneter Sensoren des Sensorsystems erfasst. Es ist bevorzugt, dass das Sensorsystem eine Kamera, eine Radareinheit, einen Peilsender, einen Peilempfänger und/oder einen Lidarsensor aufweist. Das Sensorsystem ist ferner ausgebildet, um die Bewegungseigenschaft als Bewegungsinformation bereitzustellen. Die Bereitstellung der Bewegungsinformation erfolgt insbesondere datenbasiert. Das Sensorsystem kann teilweise oder vollständig Teil der Steuerungsvorrichtung sein, sodass beispielsweise Daten repräsentierend die Bewegungseigenschaft der Steuerungsvorrichtung bereitgestellt werden und die Steuerungsvorrichtung die Bewegungsinformationen erzeugt. Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung teilweise oder vollständig Teil des Sensorsystems sein.

Das Sensorsystem ist zum Erfassen des Fahrhindemisses, das von dem Führungsobjekt passiert wird, ausgebildet. Das Führungsobjekt kann beispiels- weise ein Lastenfahrrad, ein Fußgänger, ein weiteres Transportfahrzeug oder jeglicher anderer Verkehrsteilnehmer sein. Unter einem zu passierenden Hindernisobjekt ist auch ein solches Hindernisobjekt zu verstehen, das bereits von dem Führungsobjekt passiert wurde oder gerade passiert wird.

Das Fahrhindernis als solches kann beispielsweise ein Poller, ein Latemenpfahl, ein geparktes Fahrzeug, ein Gebäude oder eine Verkehrsverbotszone sein. Ferner kann das Fahrhindernis ein sich bewegendes Fahrhindemis sein. Beispielsweise kann das Fahrhindemis ein Fußgänger oder ein Fahrrad sein. Ferner kann das Fahrhindemis ein Spielgerät, beispielsweise ein Ball, sein.

Das Fahrhindemis wirkt insbesondere derart als Hindernis, dass das Transport- fahrzeug ohne auszuweichen mit diesem kollidieren oder einen zu geringen Abstand einhalten würde. Eine solche Situation kann insbesondere dann entstehen, wenn das Führungsobjekt eine geringere Breite als das Transportfahrzeug aufweist und das Fahrhindernis für das Führungsobjekt kein Hindernis, für das Transportfahrzeug jedoch ein Hindernis darstellt. Das Hindernisobjekt befindet sich insbesondere in einem fahrspurfreien Transportareal, beispielsweise einer Fußgängerzone. Das Sensorsystem ist ferner ausgebildet, um eine das Hindernisobjekt charakterisierende Hindernisinformation bereitzustellen. Die Hindemisinformation kann beispielsweise eine Größe und/oder eine Position des Hindernisobjektes repräsentieren. Alternativ oder ergänzend kann die Hindemisinformation eine Geschwindigkeit, beispielsweise eine relative oder absolute Geschwindigkeit, und/oder eine Bewegungsrichtung des Hindernisobjektes repräsentieren. Darüber hinaus kann die Hindemisinformation eine Geschwindigkeitsänderung und/oder eine Fahrtrichtungsänderung des Hindernisobjektes repräsentieren.

Die Speichereinheit ist eingerichtet, um die mindestens eine Umfahrungsregel zum Umfahren von Hindernisobjekten bereitzustellen. Die Umfahrungsregel kann beispielsweise ein Algorithmus sein oder als ein Algorithmus implementiert sein. Ferner vorzugsweise ist die Umfahrungsregel ein Umfahrungsregelwerk. Die Umfahrungsregel ist insbesondere derart definiert, dass das Transportfahrzeug nicht autonom agiert. Die Umfahrungsregel kann beispielsweise vorsehen, dass ein im Folgenden noch näher erläuterter Bewegungspfad des Transportfahrzeugs einen maximalen Versatz zu einem Führungsobjektpfad des Führungsobjekts nicht überschreitet. Beispielsweise kann die Umfahrungsregel definieren, dass das Transportfahrzeug maximal 10 cm von der Spur des Führungsobjektes abweicht. Alternativ oder ergänzend kann die Umfahrungsregel eine maximale Abweichung von einem Lenkwinkel, einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Führungsobjektes definieren.

Die Steuerungsvorrichtung ist eingerichtet, basierend auf der Bewegungs- information, der Hindernisinformation und der mindestens einen Umfahrungsregel einen Pfadbefehl zu erzeugen, der einen Bewegungspfad zum Folgen des Führungsobjektes charakterisiert, sodass das Hindernisobjekt unter Berück- sichtigung der mindestens einen Umfahrungsregel umfahren wird. In anderen Worten: die Steuerungsvorrichtung erzeugt einen Pfadbefehl zum Steuern der Antriebseinheit derart, dass eine Kollision zwischen dem Hindernisobjekt und dem Transportfahrzeug vermieden wird. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass dem Führungsobjekt weiterhin aufgrund der Bewegungsinformation gefolgt wird, wobei jedoch von der unmittelbaren Fahrspur des Führungsobjektes abgewichen wird, wobei diese Abweichung unter Berücksichtigung der Hindemisinformation bestimmt wird. Das Transportfahrzeug bildet mit dem Führungsobjekt insbesondere eine Transportkolonne aus.

Ferner wird der zu erzeugende Pfadbefehl auf Basis der mindestens einen Umfahrungsregel erzeugt, sodass das Transportfahrzeug vorzugsweise im Wesentlichen nicht autonom agiert. Der Bewegungspfad zum Folgen des Führungsobjektes ist insbesondere so gewählt, dass neben dem Folgen des Führungsobjektes das Hindernisobjekt umfahren und die Umfahrungsregel eingehalten wird.

Eine bevorzugte Fortbildung des Transportfahrzeugs sieht vor, dass das Sensorsystem zur Erkennung eines Führungsobjektes ausgebildet ist. Ferner kann das Sensorsystem ausgebildet sein, ein Folgen des erkannten Führungsobjektes zu initialisieren, sodass das Transportfahrzeug von einem dem erkannten Führungsobjekt nicht folgenden Zustand in einen dem erkannten Führungsobjekt folgenden Zustand versetzbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Transportfahrzeugs ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Pfadbefehl derart zu erzeugen, dass sich der Bewegungspfad innerhalb eines Bewegungskorridors befindet, wobei der Bewegungskorridor auf einem Führungsobjektpfad und/oder einer Führungsobjekttrajektorie des Führungsobjektes basiert. Die Umfahrungsregel definiert vorzugsweise, dass das Transportfahrzeug innerhalb des Bewegungskorridors zu bewegen ist und den Bewegungskorridor nicht verlassen darf. Somit erfolgt von dem Transportfahrzeug keine eigenständige Pfadplanung außerhalb des Bewegungskorridors, da lediglich eine begrenzte Korrektur des ungestörten Führungsobjektpfads und/oder der ungestörten Führungsobjekttrajektorie erfolgt.

Der Bewegungskorridor ist vorzugsweise mittels eines seitlichen Versatzes von dem Führungsobjektpfad definiert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Bewegungskorridor durch seitliche Begrenzungen, insbesondere links uns rechts von dem Führungsobjektpfad, definiert wird, die einen vorgegebenen Abstand in orthogonaler Richtung von dem Führungsobjektpfad aufweisen. Dieser Abstand beträgt vorzugsweise kleiner 50 cm, insbesondere kleiner 40 cm, ferner vorzugsweise kleiner 25 cm, besonders bevorzugt kleiner 10 cm. Der Führungsobjektpfad befindet sich somit innerhalb des Bewegungskorridors.

Da sich in dieser Ausführungsvariante der Bewegungspfad innerhalb des Bewegungskorridors befindet, bewegt sich das Transportfahrzeug lediglich innerhalb des Bewegungskorridors. Infolgedessen weicht das Transportfahrzeug von dem Führungsobjektpfad innerhalb vorgegebener Grenzen, nämlich innerhalb des Bewegungskorridors, ab, sodass das Verhalten des Transportfahrzeugs vorhersehbar und der Betrieb besonders sicher ist.

Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, ein Haltesignal zu erzeugen, wenn das Hindernisobjekt nicht ohne ein Verlassen des Bewegungskorridors zu umfahren ist, und die Antriebseinheit derart mit dem Haltesignal anzusteuem, dass das Transportfahrzeug anhält. Ferner kann es bevorzugt sein, dass die Steuerungsvorrichtung ein Startsignal erzeugt, wenn ein passieren des Hindernisobjekts ohne ein Verlassen des Bewegungskorridors möglich ist, beispielsweise da das Hindernisobjekt bewegt wurde.

Ferner ist es bevorzugt, dass die Führungsobjekttrajektorie und somit eine zeitliche Komponente berücksichtigt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Transportfahrzeug vor und/oder beim Passieren des Hindernisobjektes die Geschwindigkeit reduziert, gegebenenfalls der Abstand zum Führungsobjekt vergrößert wird, und die Geschwindigkeit nach dem Passieren wieder auf eine vorgegebene Geschwindigkeit, zum Beispiel zum Aufschließen zu dem Führungsobjekt, erhöht wird.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante des Transportfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Pfadbefehl frei von autonomen Entscheidungsprozessen zu erzeugen, sodass eine Bewegung des Transportfahrzeugs vorhersehbar und/oder nachvollziehbar ist. Ein frei von autonomen Entscheidungsprozessen erzeugter Pfadbefehl, kann beispielsweise zu einem nicht autonomen Verhalten des Transportfahrzeugs führen.

Frei von autonomen Entscheidungsprozessen kann insbesondere bedeuten, dass keine neuronalen Netze, keine künstliche Intelligenz und/oder kein maschinelles Lernen zur Erzeugung des Pfadbefehls verwendet wird bzw. werden. Insbesondere Deep Learning Algorithmen können manuell nicht oder lediglich eingeschränkt nachvollzogen werden, sodass es in der Regel nicht möglich ist, die Entscheidungen des Algorithmus im Voraus vorherzusehen. Wenn der Pfadbefehl frei von autonomen Entscheidungsprozessen erzeugt wird, ist die Bewegung des Transportfahrzeugs vorhersehbar und nachvollziehbar. Infolgedessen kann das Verhalten des Transportfahrzeugs von anderen Verkehrsteilnehmern eingeschätzt werden und eine Zulassung des Transportfahrzeugs zur Bewegung in dem Transportareal wird vereinfacht.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung derart eingerichtet ist, dass autonome Entscheidungsprozesse aktivierbar und deaktivierbar sind, sodass von einem Bediener ausgewählt werden kann, ob autonome Entscheidungsprozesse bei der Erzeugung des Pfadbefehls verwendet werden oder nicht. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit des Transportareals erfolgen. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass der Pfadbefehl in einem öffentlichen Transportareal frei von autonomen Entscheidungsprozessen und in einem privaten Transportareal, zum Beispiel einem Betriebsgelände, mit autonomen Entscheidungsprozessen erzeugt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Transportfahrzeugs ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Pfadbefehl frei von Informationen, die von einem oder dem Führungsobjekt bereitgestellt werden, zu erzeugen. Mittels einer derartig eingerichteten Steuerungsvorrichtung wird ermöglicht, dass das Transportfahrzeug automatisiert dem Führungsobjekt folgt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine behördliche Zulassung vereinfacht ist, da keine sichere Funkverbindung mit dem Führungsobjekt einzurichten und aufrechtzuerhalten ist. Ferner ist das Führungsobjekt im Wesentlichen beliebig austauschbar und nicht mit zusätzlichen Sensoren auszurüsten.

Eine bevorzugte Fortbildung des Transportfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Führungsobjektpfad des Führungsobjektes zu erfassen oder zu prognostizieren, einen Folgepfad des Transportfahrzeugs basierend auf dem Führungsobjektpfad zu erzeugen und basierend auf dem Folgepfad und der Hindernisinformation eine mögliche Kollision des Transportfahrzeugs mit dem Hindernisobjekt zu erkennen. Durch eine derartig eingerichtete Steuerungsvorrichtung wird die Erkennung einer möglichen Kollision und somit der Bedarf zum Ausweichen in vorteilhafter Weise ermöglicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Transportfahrzeugs ist vorgesehen, dass das Sensorsystem angeordnet und ausgebildet ist, eine Position und/oder ein Bewegungsprofil eines Verkehrsteilnehmers zu erfassen und als Teilnehmerinformation bereitzustellen, und die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, den Pfadbefehl weiter basierend auf der Teilnehmerinformation derart zu erzeugen, dass eine Kollision zwischen dem Transportfahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer vermieden wird.

Durch ein Abweichen von dem Führungsobjektpfad kann die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer erhöht werden. Aufgrund dessen ist es vorteilhaft, die Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Transport- fahrzeugs zu erfassen und bei der Erzeugung des Pfadbefehls, also bei der Ableitung des Bewegungspfads, zu berücksichtigen.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Bewegungsprofil von Verkehrs- teilnehmern in einem Umfeld, insbesondere in einem Gefährdungsraum, um das Transportfahrzeug herum, erfasst wird. Das Bewegungsprofil eines Verkehrsteilnehmers kann beispielsweise eine Position, eine Bewegungsrichtung und/oder eine Bewegungsgeschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers repräsentieren. Dass der Pfadbefehl weiter basierend auf der Teilnehmerinformation derart erzeugt wird, dass eine Kollision zwischen dem Transportfahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer vermieden wird, kann auch bedeuten, dass das Transportfahrzeug angehalten wird.

Eine weitere bevorzugte Fortbildung des Transportfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Haltebefehl zu erzeugen, wenn ein Umfahren des Hindernisobjektes unter Berücksichtigung der Umfahrungsregel und/oder der Teilnehmerinformation nicht möglich ist, und die Antriebseinheit mit dem Haltebefehl derart anzusteuem, dass das Transport- fahrzeug anhält.

Ein Umfahren des Hindernisobjektes kann auch dann nicht möglich sein, wenn das Umfahren an sich nicht möglich ist, weil beispielsweise zwei Poller zu dicht beieinanderstehen und das Transportfahrzeug nicht zwischen den zwei Pollern hindurchfahren kann. Wenn das Transportfahrzeug anhält, ist es bevorzugt, dass ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben wird. Ferner ist es bevorzugt, dass ein Signal charakterisierend ein Anhalten des Transportfahrzeugs an die im Folgenden beschriebene Bedieneinheit ausgegeben wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Transportfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, ein Haltesignal auszugeben, wenn das Transportfahrzeug anhält, und das Haltesignal an eine Remotesteuereinheit zu übermitteln und die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, ein Remotesteuersignal zu empfangen, mit dem die Antriebseinheit derart ansteuerbar ist, dass das Transportfahrzeug das Hindernisobjekt umfährt.

Insbesondere unter Berücksichtigung der Umfahrungsregel kann es vorkommen, dass das Transportfahrzeug anzuhalten ist, da das Umfahren unter Berücksichtigung der Umfahrungsregel nicht zulässig ist. In diesem Fall kann das Transportfahrzeug mittels einer Remotesteuereinheit gesteuert werden. Eine solche Steuerung kann nicht autonom ausgeführt werden, sodass die Sicherheit anderer Verkehrsteilnehmer in vorteilhafter Weise gewährleistet ist.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Sensorsystem redundant ausgebildet ist, beispielsweise mit mindestens einem Lidarsensor, mindestens einer Kamera und/oder mindestens einer Radareinheit, wobei mindestens zwei dieser Sensoren vorgesehen sind. Eine derartige redundante Ausbildung des Sensorsystems hat den Vorteil, dass die Sensoren auch bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen ihre Funktion erfüllen können. Beispielsweise kann ein Lidarsensor bei tiefstehender Sonne in seiner Funktionalität eingeschränkt sein. Ferner kann eine Kamera bei Nacht eine geringere Sensorqualität aufweisen. Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass das Sensorsystem mindestens einen Ultraschallsensor aufweist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung durch eine Ansteuerung eines Bedieners deaktivierbar ist, sodass das Transportfahrzeug dem Führungsobjekt nicht folgt. Wenn das Transportfahrzeug beispielsweise einem Paketzusteller folgt, kann es bevorzugt sein, dass die Folgefunktion deaktivierbar ist. Beispielsweise wenn der Paketzusteller ein Paket an eine Tür bringt, kann es bevorzugt sein, dass das Transportfahrzeug auf dem Gehweg in einer vordefinierten Position verbleibt Ferner ist es bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung durch eine Ansteuerung eines Bedieners aktivierbar ist, sodass das Transportfahrzeug dem

Führungsobjekt folgt.

Es ist bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung mit einer von dem Bediener bedienbaren Bedieneinheit koppelbar ist. Die Bedieneinheit kann beispielsweise ein Taster an dem Transportfahrzeug sein. Ferner kann die Bedieneinheit ein HMI sein. Die als HMI ausgebildete Bedieneinheit kann integriert ausgebildet sein, beispielsweise in einem Kleidungsstück als kapazitiver Taster, sodass insbesondere eine intuitive Steuerung ermöglicht wird. Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass die Bedieneinheit ein von einem Bediener tragbares Gerät ist oder umfasst, beispielsweise ein Smartdevice, ein Smartphone oder eine Smartwatch.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Bedieneinheit zur Kommunikation mit der Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit und die Steuerungsvorrichtung derart eingerichtet sind, dass die Bedieneinheit Informationen betreffend das Transportfahrzeug erhält. Diese Informationen können unter anderem Statusinformationen sein, beispielsweise repräsentierend, dass das Transportfahrzeug aktiviert oder deaktiviert ist. Ferner können diese Informationen als akustische und/oder visuelle Signale von dem Transportfahrzeug, beispielsweise von der Bedieneinheit, ausgegeben werden. Ferner können diese Informationen auf der Fahrbahn mittels einer Projektion abgebildet werden.

Ferner ist es bevorzugt, dass das Transportfahrzeug eingerichtet ist, mit mindestens einem weiteren Transportfahrzeug oder dem Führungsobjekt zu kommunizieren. Es kann bevorzugt sein, dass Bewegungsinformationen kommuniziert werden, um ein Aufschwingen, auch als Akkordeon- oder Raupeneffekt bezeichnet, zu vermeiden. Insbesondere kann es bevorzugt sein, dass das Transportfahrzeug eingerichtet ist, basierend auf dem Nagel- Schreckenberg-Modell ein Aufschwingen zu vermeiden oder zu reduzieren. Hierfür kann das Transportfahrzeug beispielsweise eine Beschleunigungsinformation eines vorausfahrenden Objektes erhalten und mittels der Antriebseinheit bereits eine Beschleunigung bewirken, bevor das Sensorsystem die Beschleunigung des vorausfahrenden Objektes erkannt hat.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung eines Transportfahrzeugs zum automatisierten Transport mindestens einer Transporteinheit auf unter- schiedlichen Transportarealen im urbanen Raum, umfassend die Schritte: Erhalten einer Bewegungsinformation, die eine Bewegungseigenschaft eines vorausfahrenden Führungsobjektes charakterisiert, Erhalten einer Hindemisinfbrmation, die ein von dem Führungsobjekt zu passierendes und für das Transportfahrzeug als Fahrhindemis wirkendes Hindernisobjekt in einem Transportareal charakterisiert, Erzeugen eines einen Bewegungspfad zum Folgen des Führungsobjektes charakterisierenden Pfadbefehls basierend auf der Bewegungsinformation, der Hindemisinfbrmation und mindestens einer Umfahrungsregel zum Umfahren des Hindernisobjekts, und Steuern einer Antriebseinheit des Transportfahrzeugs basierend auf dem Pfadbefehl, sodass das Hindernisobjekt unter Berücksichtigung der mindestens einen Umfahrungsregel von dem Transportfahrzeug umfahrbar ist.

Die mindestens eine Umfahrungsregel zum Umfahren des Hindernisobjektes wird vorzugsweise bereitgestellt. Es ist bevorzugt, dass der Pfadbefehl frei von autonomen Entscheidungsprozessen erzeugt wird. Ferner ist es bevorzugt, dass der Pfadbefehl frei von Informationen, die von einem Führungsobjekt bereitgestellt werden, erzeugt wird.

Es darüber hinaus bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt umfasst: Erzeugen eines Startbefehls, wenn ein Umfahren des Hindernisobjektes unter Berücksichtigung der Umfahrungsregel ermöglicht ist, beispielsweise wenn sich das Hindernisobjekt bewegt hat oder bewegt wurde.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des computerimplementierten Verfahrens umfasst dieses den Schritt: Erhalten einer Teilnehmerinfbrmation, die eine Position und/oder ein Bewegungsprofil eines Verkehrsteilnehmers charakterisiert, wobei der Pfadbefehl weiter basierend auf der Teilnehmer- information derart erzeugt wird, dass eine Kollision zwischen dem Transport- fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer vermeidbar ist.

Die Teilnehmerinformation kann beispielsweise von einem Sensorsystem erhalten werden. Alternativ kann die Teilnehmerinformation von einem anderen

Verkehrsteilnehmer erhalten werden.

In einer weiteren bevorzugten Fortbildung des computerimplementierten Verfahrens umfasst dieses die Schritte: Erzeugen eines Haltebefehls, wenn ein Umfahren des Hindernisobjektes unter Berücksichtigung der Umfahrungsregel nicht möglich ist, und Ansteuem der Antriebseinheit mit dem Haltebefehl, sodass das Transportfahrzeug anhaltbar ist.

Es kann darüber hinaus bevorzugt sein, dass das Transportfahrzeug zum automatisierten Ausscheren aus einer Kolonne von Transportfahrzeugen ausgebildet ist. Ferner ist es bevorzugt, dass das Transportfahrzeug nach dem automatisierten Ausscheren automatisiert am Straßenrand eine Parkposition einnehmen kann. Dies kann insbesondere mit einer Einparkgeschwindigkeit erfolgen, die nicht zulassungspflichtig ist. In Deutschland beträgt die Einparkgeschwindigkeit beispielsweise < 6 km/h. Die Transportkolonne kann während des Einparkens des ausgescherten Transportfahrzeugs warten, bis der Einparkvorgang abgeschlossen ist Alternativ kann die Transportkolonne sich weiterbewegen, ohne das Einparken des ausgescherten Transportfahrzeugs abzuwarten.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Prozessor diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten auszuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Prozessor diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten auszuführen. Das Verfahren und seine möglichen Fortbildungen weisen Merkmale beziehungsweise Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für das Transportfahrzeug und seine Fortbildungen verwendet zu werden.

Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der einzelnen Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die erfolgte Beschreibung zu den weiteren Aspekten, den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen verwiesen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert Es zeigen:

Figur 1: eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispiel- haften Ausführungsform eines Transportfahrzeugs;

Figur 2: eine schematische Ansicht von zwei Zuständen eines

Transportfahrzeugs bei einem Umfahren eines Hindernis- objektes;

Figur 3: eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verfahrens;

Figur 4: eine schematische Ansicht eines weiteren beispielhaften Verfahrens; und

Figur 5: eine schematische Ansicht eines weiteren beispielhaften Verfahrens.

In den Figuren sind gleiche beziehungsweise im Wesentlichen funktionsgleiche beziehungsweise -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt ein Transportfahrzeug 100 zum automatisierten Transport mindestens einer Transporteinheit auf unterschiedlichen Transportarealen im urbanen Raum. Das Transportfahrzeug 100 umfasst einen Ladeabschnitt 102, der angeordnet und ausgebildet ist, mindestens eine Transporteinheit aufzunehmen. Beispielsweise kann in dem Ladeabschnitt 102 eine Europalette oder mehrere Transportbehälter angeordnet werden. Außerdem können in dem Ladeabschnitt 102 unmittelbar Waren, beispielsweise Postsendungen, angeordnet werden. Ferner kann der Ladeabschnitt einzelne Fächer zur Aufbewahrung von einzelnen Waren, beispielsweise Postsendungen, aufweisen.

Das Transportfahrzeug 100 umfasst darüber hinaus eine Antriebseinheit 104, mit der das Transportfahrzeug 100 antreibbar ist. Hierfür weist die Antriebseinheit 104 einen Motor 106, insgesamt vier Räder 108, 110 sowie eine nicht gezeigte Lenkeinheit zum Lenken des Transportfahrzeugs 100 auf.

Ferner weist das Transportfahrzeug 100 ein Sensorsystem 112 auf. Das Sensorsystem 112 umfasst eine Radareinheit 114, einen Lidarsensor 122 und zwei Kameras 124, 126. Die gezeigte Anordnung der Komponenten des Transportfahrzeugs 100 ist beispielhaft und schematisch. Die Anordnung kann im Wesentlichen beliebig verändert werden.

Das Sensorsystem 112 ist insbesondere ausgebildet, um mindestens eine Bewegungseigenschaft eines in Figur 2 gezeigten vorausfahrenden Führungsobjektes 128 zu erfassen und als Bewegungsinformation bereitzustellen. Ferner ist das Sensorsystem 112 ausgebildet, um ein von dem Führungsobjekt 128 zu passierendes und für das Transportfahrzeug 100 als Fahrhindernis wirkendes Hindernisobjekt 130, 132 in dem Transportareal zu erfassen und eine das Hindernisobjekt 130, 132 charakterisierende Hindernisinformation bereitzustellen.

Darüber hinaus umfasst das Transportfahrzeug 100 eine Speichereinheit 118, die signaltechnisch mit einer Steuerungsvorrichtung 120 gekoppelt ist. Die Speichereinheit 118 stellt mindestens eine Umfahrungsregel zum Umfahren von Hindernisobjekten 130, 132 bereit. Die mindestens eine Umfahrungsregel kann beispielsweise einen Abstand zum Soll-Weg, eine Abweichung zum Soll- Lenkwinkel, eine Abweichung zur Soll-Geschwindigkeit und/oder eine Abweichung zur Soll-Beschleunigung beschreiben. Diese Soll-Vorgaben werden insbesondere durch eine Bewegung des Führungsobjekts 128 vorgegeben.

Die Steuerungsvorrichtung 120 ist ferner eingerichtet, basierend auf der Bewegungsinformation, der Hindemisinformation und der mindestens einen Umfahrungsregel einen Pfadbefehl zu erzeugen, der einen Bewegungspfad A zum Folgen des Führungsobjektes 128 charakterisiert. Ferner ist die Steuerungsvorrichtung 120 eingerichtet, die Antriebseinheit 104, basierend auf dem Pfadbefehl, derart zu steuern, dass das Hindernisobjekt 130, 132 unter Berücksichtigung der mindestens einen Umfahrungsregel umfahren wird.

Diese Funktionalität wird in Figur 2 visualisiert. Der linke Teil der Figur 2 zeigt einen ersten Zeitpunkt zum Umfahren der Poller 130, 132, die als Hindernisobjekte wirken, und die rechte Seite zeigt einen zweiten, späteren Zeitpunkt zum Umfahren der Poller 130, 132.

Links in der Figur 2 ist gezeigt, dass das Transportfahrzeug 100 dem Führungsobjekt 128 folgt Vorliegend ist das Führungsobjekt 128 ein Lastenfahrrad. Das Lastenfahrrad 128 fährt zwischen den Pollern 130, 132 hindurch, wobei dieses knapp den Poller 130 passiert. Wenn das Transportfahrzeug 100 dem Lastenfahrrad 128 exakt folgen würde, käme es zur Kollision zwischen dem Transportfahrzeug 100 und dem Poller 130. Der Poller 130 stellt somit ein Fahrhindemis dar und wirkt als Hindernisobjekt.

Aufgrund dieser Situation erzeugt die Steuerungsvorrichtung 120 den Pfadbefehl, mit dem die Antriebseinheit 104 derart gesteuert wird, dass das Transportfahrzeug 100 nicht unmittelbar dem Führungsobjekt 128 folgt, sondern den Poller 130 mit einer Ausweichbewegung A, umfassend die Bewegungspfadabschnitte A1 und A2, umfährt. Hierfür weicht das Transportfahrzeug 100 zunächst nach rechts mit dem Bewegungspfadabschnitt A1 aus, sodass keine Kollision zwischen dem Transportfahrzeug 100 und dem Poller 130 stattfindet. Der Bewegungspfadabschnitt A1 ist von der Steuerungsvorrichtung 120 so gewählt, dass dieser unter Einhaltung der mindestens einen Umfahrungsregel erzeugt wird.

Die Steuerungsvorrichtung 120 erzeugt den Pfadbefehl derart, dass sich der Bewegungspfad des Transportfahrzeugs 100 innerhalb des Bewegungskorridors 136 befindet. Der Bewegungskorridor 136 basiert auf dem Führungsobjektpfad 134 des Führungsobjektes 128. Der Bewegungskorridor 136 weist eine erste Begrenzung 138 und eine zweite Begrenzung 140 auf. Die erste Begrenzung 138 und die zweite Begrenzung 140 sind in Fahrtrichtung rechts und links von dem Führungsobjektpfad 134 vorgesehen, wobei diese einen vordefinierten Abstand von dem Führungsobjektpfad 134 aufweisen. Dieser Abstand kann beispielsweise vorgegeben sein. Die Umfahrungsregel beinhaltet unter anderem die Definition, dass das Transportfahrzeug 100 den Bewegungskorridor 136 nicht verlassen darf.

Ohne einen solchen Bewegungskorridor 136 kann die Umfahrungsregel beispielsweise definieren, dass von dem Führungsobjektpfad 134 nicht mehr als 40 cm in orthogonaler Richtung zum Führungsobjektpfad 134 abgewichen werden darf.

Nachdem das Transportfahrzeug 100 den Poller 130 passiert hat, bewegt sich dieses wieder unmittelbar hinter das Führungsobjekt 128 und zwar mit dem zweiten Bewegungspfadabschnitt A2.

Mit einem derartig eingerichteten Transportfahrzeug 100 kann eine Kolonnen- formation mit einem Führungsobjekt 128 ausgebildet werden, ohne dass autonome Funktionalitäten des Transportfahrzeugs 100 erforderlich sind. Somit wird eine hohe Sicherheit weiterer Verkehrsteilnehmer gewährleistet und die Zulassung des Transportfahrzeugs 100 wird vereinfacht.

Figur 3 zeigt ein computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung des Transportfahrzeugs 100. In Schritt 200 wird eine Bewegungsinfbrmation erhalten, die eine Bewegungseigenschaft des vorausfahrenden Führungsobjektes 128, hier das Lastenfahrrad, charakterisiert. In Schritt 202 wird eine Hindemisinformation erhalten, die ein von dem Führungsobjekt 128 zu passierendes und für das Transportfahrzeug 100 als Fahrhindemis wirkendes Hindernisobjekt 130 in einem Transportareal charakterisiert.

In Schritt 204 wird ein einen Bewegungspfad A zum Folgen des Führungsobjektes 128 charakterisierender Pfadbefehl, basierend auf der Bewegungsinformation, der Hindemisinformation und mindestens einer Umfahrungsregel zum Umfahren des Hindernisobjekts 130 erzeugt. Anschließend wird in Schritt 206 die Antriebseinheit 104 des Transportfahrzeugs 100, basierend auf dem Pfadbefehl, derart gesteuert, dass das Hindernisobjekt 130 unter Berücksichtigung der mindestens einen Umfahrungsregel von dem Transportfahrzeug 100 umfahrbar ist.

Das Verfahren in Figur 4 unterscheidet sich von dem vorherigen beschriebenen Verfahren durch den Schritt 203. In Schritt 203 wird eine Teilnehmerinformation erhalten, die eine Position und/oder ein Bewegungsprofil eines Verkehrs- teilnehmers charakterisiert. Der Pfadbefehl in Schritt 204 wird weiter basierend auf der Teilnehmerinformation derart erzeugt, dass eine Kollision zwischen dem Transportfahrzeug 100 und dem Verkehrsteilnehmer vermieden wird.

In Figur 5 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens gezeigt. In Schritt 204a wird ein Haltebefehl erzeugt, da ein Umfahren des Hindernisobjekts 130 unter Berücksichtigung der Umfahrungsregel nicht möglich ist. In Schritt 206a wird die Antriebseinheit 104 mit dem Haltebefehl angesteuert, sodass das Transportfahrzeug 100 angehalten wird.

Das im Vorherigen beschriebene Transportfahrzeug 100 ermöglicht den sicheren und automatisierten Transport von Transporteinheiten bzw. Waren im urbanen Raum. Insbesondere kann dies sicher und vorhersehbar einem Führungsobjekt 128, beispielsweise einem Lastenfahrrad odereinem Fußgänger, folgen und somit Lasten durch den urbanen Raum bewegen. Dadurch wird ferner die Zulassung des Transportfahrzeugs 100 vereinfacht, da dieses keine autonomen Entscheidungs- prozesse erfordert, die für andere Verkehrsteilnehmer und auch für die Zulassungsstelle nicht oder lediglich schwierig vorhersehbar sind.

BEZUGSZEICHEN

100 Transportfahrzeug

102 Ladeabschnitt

104 Antriebseinheit

106 Motor

108 Rad

110 Rad

112 Sensorsystem

114 Radareinheit

116 Lichteinheit

118 Speichereinheit

120 Steuerungsvorrichtung

122 Lidarsensor

124 Kamera

126 Kamera

128 Führungsobjekt

130 Poller

132 Poller

134 Führungsobjektpfad

136 Bewegungskorridor

138 erste Begrenzung

140 zweite Begrenzung

A1 Bewegungspfadabschnitt

A2 Bewegungspfadabschnitt