CN115884898A - 识别自动运行车辆中的未固定负载 - Google Patents

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CN115884898A CN202180049908.XA CN202180049908A CN115884898A CN 115884898 A CN115884898 A CN 115884898A CN 202180049908 A CN202180049908 A CN 202180049908A CN 115884898 A CN115884898 A CN 115884898A
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R·维尔纳
C·杜尔
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Abstract

公开了一种用于通过控制设备识别车辆中、特别是能够自动运行的车辆中的未固定负载的方法，其中以所述车辆的横向加速度和/或纵向加速度的形式接收由至少一个加速度传感器确定的测量数据，如果所测量的横向加速度或纵向加速度超过极限值，则启动用于识别所述未固定负载的时间间隔，接收在启动的时间间隔期间由至少一个传感器确定的测量数据，并且计算接收到的测量数据关于时间的导数，如果所述测量数据关于时间的导数超过阈值，则对事件进行计数，当达到在启动的时间间隔期间计数的计数事件的最小数量时，识别出未固定负载。此外，还公开了一种控制设备、一种计算机程序和一种机器可读存储介质。

Description

识别自动运行车辆中的未固定负载
技术领域
本发明涉及一种用于识别车辆中、特别是可自动运行的车辆中的未固定负载的方法。此外，本发明涉及一种控制设备、一种计算机程序以及一种机器可读存储介质。
背景技术
在车辆中运输负载时，按规定固定负载对于道路安全来说至关重要。对于手动或由驾驶员控制的车辆，负载由驾驶员固定。在此，驾驶员接管固定负载和监视车辆是否有松动的负载的任务。然而，特别是对于全自动运行的车辆而言，没有驾驶员可以接管负载固定和负载监视。
用于识别未固定负载的方法是已知的，这些方法确定负载的重心并随时间跟踪所述重心。在此可以确定负载的重心是否随时间改变并且因此负载是否在装载空间内移位。这种方法可以特别用于卡车拖车或集装箱。重心的位置可以通过交错或通过车轮的不同负荷来确定。然而，未固定负载的这种识别需要负载在装载空间内的显著移位。负载的轻微移位在此只能被不充分地识别。
发明内容
本发明所基于的任务可以在于提出一种用于精确识别由自动运行的车辆运输的运输物品的移动的方法。
该任务借助于独立权利要求的相应主题解决。本发明的有利设计是各个从属权利要求的主题。
根据本发明的一个方面，一种用于识别车辆中的未固定负载的方法。所述车辆可以优选地设计为可全自动化运行的车辆。为了执行该方法，可以使用控制设备，所述控制设备可以布置在车辆上或车辆外部。
在一个步骤中，以横向加速度和/或纵向加速度的形式接收由至少一个加速度传感器确定的测量数据。在此确定来自所述车辆的加速度数据。
在随后评估所述加速度传感器的测量数据的范围中，检查所测量的横向加速度或纵向加速度是否超过极限值。如果确定超过了所述极限值，则启动用于识别未固定负载的时间间隔。所述时间间隔在此可以立即启动或时间延迟地启动。
随后，接收在启动的时间间隔期间由至少一个传感器确定的测量数据，并且计算接收到的测量数据关于时间的导数。
例如，如果接收到的测量数据关于时间的导数超过阈值，则对事件进行计数。当达到在启动的时间间隔期间计数的计数事件的最小数量时，识别出未固定负载。
通过该方法可以可靠且灵敏地识别自动运行的车辆中松动的负载。在此可以避免例如可能由个别坑洼引起的个别误检测。因此，在定义的时间段或所述时间间隔期间测量负载的动能脉冲防止了误报结果。
在此情况下，加速度传感器的测量数据可以用作需要检查负载固定的初始触发器。
在所述时间间隔期间识别出事件不再局限于加速度传感器的测量数据。在此可以使用不同的传感器，例如麦克风、车身的位移传感器、空气悬架系统的传感器等，以确定所述时间间隔期间的事件。在激活的时间间隔期间，将接收到的测量数据关于时间的导数用于触发事件和对事件计数。在此情况下，测量数据关于时间的导数表示来自两个连续时间点的测量数据之间的差异并且对应于图表中相对于时间绘制的测量数据在相应时间点的切线斜率。
事件可以通过负载的移动触发，并基于来自至少一个传感器的测量数据加以记录。
根据本发明的另一方面，提供了一种控制设备，其中所述控制设备被设置用于执行该方法。所述控制设备例如可以是车辆上的控制设备、车辆外部的控制设备或车辆外部的服务器单元，例如云系统。
此外，根据本发明的一个方面，提供了一种计算机程序，其包括指令，当所述计算机程序由计算机或控制设备执行时，所述指令促使所述计算机或控制设备执行根据本发明的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种机器可读存储介质，其上存储有根据本发明的计算机程序。
根据BASt标准，车辆可以以辅助、部分自动化、高度自动化和/或全自动或无人驾驶的方式运行。
车辆可以是例如乘用车、卡车、半挂车、皮卡车、机器人出租车等。车辆不限于道路上的运行。相反，车辆也可以设计为水运工具、诸如运输无人机的飞行器等。
根据一个实施例，当所述横向加速度超过极限值时，以具有时间偏移的起始时间点
Figure BPA0000334278080000031
和结束时间点/>
Figure BPA0000334278080000032
启动所述时间间隔。
替代地，当所述纵向加速度超过极限值时，以具有时间偏移的起始时间点
Figure BPA0000334278080000033
和结束时间点/>
Figure BPA0000334278080000034
启动所述时间间隔。
在此，起始时间点的时间偏移取决于横向方向或纵向方向上的相应加速度以及车辆的装载空间在对应方向上的尺寸。因此，在确定纵向加速度的情况下装载空间的长度是相关的，而在确定负载的横向加速度的情况下装载空间的宽度是相关的。
装载空间可以定位在车辆本身中，例如在后备箱或后排座位中、在车辆上的结构中、在车顶行李架或车顶箱上、在拖车中、在半挂车中等。
根据另一实施方式，测量数据关于时间的导数由至少一个微分器计算。所述微分器在此可以设计为硬件或软件的形式。所述测量数据在此被输送到所述微分器或微分放大器的输入端。所述微分器的输出端随后提供测量数据随时间的变化或测量数据关于时间的导数。通过该措施可以在启动的时间间隔期间技术上简单地记录事件。
根据另一实施例，在启动的时间间隔期间从至少一个加速度传感器、声音传感器、车辆的空气悬架传感器、麦克风和/或位移传感器(例如车辆的车轮悬架的位移传感器)接收测量数据。由此基于不同传感器的测量数据检查负载固定。由此可以借助于各种传感器来实现该方法。
根据另一实施方式，当达到在启动的时间间隔期间计数的计数事件的最小数量时，产生用于输出警告消息的控制命令。通过该措施，如果在至少一个车辆中记录了未固定或松动的负载，则可以通过所述控制设备通知车辆或车队的远程操作员。
所述警告消息可以借助于通信连接传输。所述通信连接例如可以基于无线传输技术。特别地，可以借助于WLAN、UMTS、GSM、5G等传输标准来发送所述警告消息。
根据另一实施例，当达到在启动的时间间隔期间计数的计数事件的最小数量时，将车辆转换为安全状态和/或降低车辆动态性。根据车辆和负载的设计，车辆动态性的降低足以确保安全运输。
如果负载特别敏感或如果负载具有相对于车辆更大的质量，则在负载未固定的情况下将车辆转换为安全状态以排除道路交通中的危险可能是有利的。为此，车辆可以停在路边或一直控制到下一个停车场或服务区。
随后可以检查带有未固定负载的转换为安全状态的车辆。在此，可以手动固定车辆的松动的负载并且可以保证车辆带着所述负载继续行驶。
附图说明
下面基于大大简化的示意图更详细地解释本发明的优选实施例。在此情况下
图1示出了具有装载空间的车辆的平面图以说明根据实施方式的方法，以及
图2示出了用于说明根据实施方式的方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1示出了具有装载空间2的车辆1的平面图以说明根据实施方式的方法4。方法4在图2中得到更详细的解释。
车辆1具有控制设备6，所述控制设备可以接收和评估不同传感器8、10、12的测量数据。例如，车辆1可以具有加速度传感器8，其测量数据可以用于负载固定的初始检查。加速度传感器8例如可以布置在车辆1的车身中。
在车辆1的装载空间中示例性地存在运输物品或负载14。在所示出的实施例中，装载空间2以车辆1的后排座位或后备箱的形式设计。根据BASt标准，车辆1可以设计为全自动车辆，因此可以在没有驾驶员的情况下运行。
另外的传感器10例如可以实施为麦克风或内部空间麦克风。此外，控制设备6可以从设计为位移传感器的传感器12接收测量数据。
控制设备6还可以建立至远程操作员18的通信连接16。
在所示的实施例中，通信连接16可以设计为LTE连接或WLAN连接的形式。特别地，通信连接16可以用于接收指令或传送警告消息。
图2示出了用于说明根据实施方式的方法4的示意性流程图。方法4用于识别车辆1中的未固定负载14并且可以优选地由控制设备6执行。
基本上，方法4可以细分为多个部分。在此，在第一部分中打开时间间隔，在该时间间隔内对事件进行计数。
基于在第二部分期间收集的计数事件，可以检测到未固定或松动的负载14。
方法4的第三部分被设置为对已确定的未固定负载14产生反应。反应可以例如以警告消息的形式和/或通过将车辆1转换为安全状态来实现。
在第一步骤20中，以横向加速度ay和/或纵向加速度ax的形式接收由至少一个加速度传感器8确定的测量数据。
极限值识别器22将所确定的测量数据与预定义的极限值进行比较。所述极限值可以在校准的范围内预先定义。
如果测得的横向加速度ay和/或纵向加速度ax超过极限值，则在事件计数时间段的范围内启动用于识别未固定负载14的时间间隔24。
例如，可能由于未固定负载14撞击车辆1的装载空间2而导致超过极限值。时间间隔24可以具有立即的起始时间点或时间上延迟的起始时间点t0。对应地，时间间隔24可以具有适配后的结束时间点tend。
如果横向加速度ay超过了极限值，则起始时间点t0和结束时间点tend在此可以根据以下公式计算：
Figure BPA0000334278080000051
和/>
Figure BPA0000334278080000052
如果纵向加速度ax超过了极限值，则
Figure BPA0000334278080000053
和/>
Figure BPA0000334278080000054
在此，bi对应于装载空间2的宽度，而li对应于装载空间2的长度。
例如，在给出横向加速度ay的情况下松动的物体或负载14从装载空间2的内部空间左侧向内部空间右侧滑动并在那里触壁的时间点可以位于事件计数窗口或时间间隔24的中心。
在启动的时间间隔24期间，接收由至少一个传感器8、10、12确定的测量数据并且计算接收的测量数据随时间的变化或时间导数26、28、30。这可以通过例如集成到控制设备6中的多个微分放大器26、28、30来实现。
每个传感器8、10、12在此可以具有单独的微分放大器26、28、30，所述微分放大器将对应的测量数据变换为测量数据关于时间的导数。
评估来自车轮悬架的多个位移传感器12的测量数据。例如，四个车轮悬架中的每一个都可以具有自己的位移传感器12。相应的位移传感器12可以确定路径或距离d1、d2、d3、d4形式的测量数据。
至少一个内部空间麦克风10可以确定声音信号形式的测量数据，所述声音信号通过声压级计算32转换为声压级Lp。
随后在活动的时间间隔24期间计算相应的时间测量数据关于时间的导数26、28、30。通过计算横向加速度ay和/或纵向加速度ax关于时间的导数26产生横向方向上的加加速度jy和/或纵向方向上的加加速度jx。
随后对测量数据关于时间的导数进行阈值识别34、36、38。如果接收到的测量数据关于时间的导数超过阈值，则对事件进行计数。
事件可以由在时间间隔24期间激活的事件计数器40计数。
如果达到在启动的时间间隔24期间计数的计数事件的最小数量42，则识别出未固定负载。
如果识别出未固定负载，则控制设备6可以启动反应44。为此，控制设备6可以产生控制指令，所述控制指令生成警告消息或者可以将车辆1置于安全状态。

Claims (9)

1.一种用于通过控制设备(6)识别车辆(1)中、特别是能够自动运行的车辆(1)中的未固定负载(14)的方法，其中
-以所述车辆(1)的横向加速度和/或纵向加速度的形式接收由至少一个加速度传感器(8)确定的测量数据，
-如果所测量的横向加速度或纵向加速度超过极限值，则启动用于识别所述未固定负载(14)的时间间隔(24)，
-接收在启动的时间间隔(24)期间由至少一个传感器(8、10、12)确定的测量数据，并且计算接收到的测量数据关于时间的导数，
-如果接收到的测量数据关于时间的导数超过阈值，则对事件进行计数，
-当达到在启动的时间间隔(24)期间计数的计数事件的最小数量时，识别出未固定负载(14)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述横向加速度超过极限值时，所述时间间隔具有带有时间偏移的起始时间点
Figure FPA0000334278070000011
和结束时间点/>
Figure FPA0000334278070000012
或者当所述纵向加速度超过极限值时，所述时间间隔具有带有时间偏移的起始时间点/>
Figure FPA0000334278070000013
和结束时间点/>
Figure FPA0000334278070000014
其中1是所述车辆(1)的装载空间(2)的长度，而b是所述车辆(1)的装载空间(2)的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述测量数据关于时间的导数由至少一个微分器计算。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在启动的时间间隔(24)期间从至少一个加速度传感器(8)、声音传感器、麦克风(10)和/或位移传感器(12)、例如所述车辆(1)的车轮悬架的位移传感器接收测量数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，当达到在启动的时间间隔(24)期间计数的计数事件的最小数量时，产生用于输出警告消息的控制命令。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，当达到在启动的时间间隔(24)期间计数的计数事件的最小数量时，将所述车辆(1)转换为安全状态和/或降低车辆动态性。
7.一种控制设备(6)，其中所述控制设备(6)被设置为执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法(4)。
8.一种计算机程序，包括指令，当所述计算机程序由计算机或控制设备(6)执行时，所述指令促使所述计算机或控制设备执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法(4)。
9.一种机器可读存储介质，其上存储有根据权利要求8所述的计算机程序。
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