DE102014001031A1

DE102014001031A1 - Verfahren und Vorrichtung zum assistierten Beladen eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014001031A1
Application number: DE102014001031.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Neuse; Mathias Klatte; Sascha Radulovic
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-01-25
Filing date: 2014-01-25
Publication date: 2015-07-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum assistierten Beladen eines Kraftfahrzeugs (1) bereit, das mit zumindest einer Transportlast beladen wird, die von einer Sensorvorrichtung (2, 3, 4) erfasst und als Beladungsinformation (8) durch eine Ausgabevorrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird. Das Verfahren umfasst das Erfassen einer Veränderung der gefederten Fahrzeugmasse, die mit der zumindest einen Transportlast durch korreliert sind, mittels einer Mehrzahl im Kraftfahrzeug angeordneter Sensorvorrichtungen (2, 3, 4) und Erzeugen von Signalen entsprechend der Veränderung der gefederten Fahrzeugmasse und Übermitteln der Signale an eine zentrale Steuerungseinheit (5) des Kraftfahrzeugs (1). Ferner umfasst das Verfahren das Ermitteln und Auswerten der zumindest einen Transportlast durch die zentrale Steuerungseinheit (5) aus den Signalen unter Berücksichtigung der ungefederten Fahrzeugmasse, die in der zentralen Steuerungseinheit (5) hinterlegt ist. Es folgt das Generieren der zumindest einen Beladungsinformation (8), die die zumindest eine Transportlast betrifft, durch die zentrale Steuerungseinheit (5) und Übermitteln der zumindest einen Beladungsinformation (8) an die Ausgabevorrichtung (7). Diese gibt die zumindest eine Beladungsinformation (8) aus. Ferner offenbart die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum assistierten Beladen eines Kraftfahrzeugs und ein mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ausgestattetes Kraftfahrzeug.
In der Deutschen Straßenverkehrsordnung wird gem. § 22 vorgeschrieben, dass die Ladung in einem Kraftfahrzeug einschließlich der Geräte zur Ladungssicherung sowie Ladeeinrichtungen so zu verstauen und zu sichern sind, dass sie selbst bei Vollbremsung oder plötzlicher Ausweichbewegung nicht verrutschen, umfallen, hin- und herrollen, herabfallen oder vermeidbaren Lärm erzeugen können.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass bei Fahrzeugen mit automatischer Beladungserkennung und Niveauregulierung das Fahrzeugniveau mittels Luftfederung unabhängig von der Beladung konstant gehalten werden kann.
Ferner darf nach § 42 der DE-Straßenverkehrszulassungsordnung die gezogene Anhängelast bei Personenkraftwagen weder das zulässige Gesamtgewicht des ziehenden Fahrzeugs (bzw. das 1,5-fache des zulässigen Gesamtgewichts bei Geländefahrzeugen) noch den etwa vom Hersteller des ziehenden Fahrzeugs angegebenen oder amtlich als zulässig erklärten Wert übersteigen.
Zudem ist bei Gespannen darauf zu achten, dass eine maximale Stützlast nicht überschritten wird, da überbeladene Anhänger zu übermäßiger Belastung der Anhängervorrichtung sowie zu einer übermäßigen Belastung der Hinterachse und Entlastung der Vorderachse verbunden mit schlechteren Fahreigenschaften führen.
Die DE 20 2010 000 799 U1 beschreibt eine Stützlastmessungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Anhängevorrichtung. Die Stützlastmessungsvorrichtung weist einen Kraftmesssensor, eine Auswerteelektronikeinheit zur Erfassung, Verstärkung und Übertragung der Sensorsignale zu einer Anzeigeeinheit zur elektrischen, digitalen oder analogen Anzeige der Stützlast auf. Die Anzeigeeinheit kann im Sensorgehäuse, das den Sensor und gegebenenfalls auch die Auswerteelektronik umgibt, oder im Cockpitbereich des Zugfahrzeugs angezeigt werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem Informationen über den Beladungszustand eines Kraftfahrzeugs an einen das Kraftfahrzeug beladenden Nutzer ausgegeben werden können, die es dem Nutzer ermöglichen, die maximalen Möglichkeiten der Zuladung voll auszunutzen, ohne Überladung oder Falschbeladung zu riskieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der das Verfahren ausgeführt werden kann, wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den jeweiligen Unteransprüchen ausgeführt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum assistierten Beladen eines Kraftfahrzeugs, das mit zumindest einer Transportlast beladen wird, wird diese durch eine Sensorvorrichtung erfasst und als Beladungsinformation durch eine Ausgabevorrichtung des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Das Verfahren umfasst das Erfassen einer Veränderung der gefederten Fahrzeugmasse, die mit der Transportlast korreliert ist, und das Erzeugen entsprechender Signale mittels mehrerer im Kraftfahrzeug angeordneter Sensorvorrichtungen und das Übermitteln der Signale an eine zentrale Steuerungseinheit des Kraftfahrzeugs. Aus den Signalen ermittelt die zentrale Steuerungseinheit die Transportlast oder Transportlasten, wenn es mehrere sind, und wertet diese unter Berücksichtigung der ungefederten Fahrzeugmasse, die in der zentralen Steuerungseinheit hinterlegt ist, aus. Dabei wird durch die zentrale Steuerungseinheit eine Beladungsinformation generiert, die die Transportlast betrifft, bzw. werden mehrere Beladungsinformationen generiert, die mehrere Transportlasten betreffen. Nach Übermittlung der Beladungsinformation(en) an die Ausgabevorrichtung erfolgt die Ausgabe derselben an einen das Kraftfahrzeug beladenden Nutzer mittels der Ausgabevorrichtung.
Das Ermitteln der Transportlast, die eine Personenlast, eine Gepäckraumlast, eine Dachlast und/oder eine Anhängerlast sein kann, kann folgendes umfassen:
Das Ermitteln

– von Personengewichten und der Anzahl der Personen und/oder
– der Dachlast und/oder
– der Stützlast an der Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs und/oder
– der Hinterachslast und/oder Ermitteln der Gepäckraumlast und/oder
– von Kraftstoff- und Betriebsstoffgewichten und/oder
– des Fahrzeuggewichts und/oder
– von Massenverlagerungen innerhalb des Kraftfahrzeugs und/oder
– der Lage des Fahrzeugschwerpunktes.

Ferner umfasst die durch die Sensorvorrichtungen erfasste Veränderung der gefederten Fahrzeugmasse Veränderungen von Drucklasten, einer Fahrzeughöhe und/oder einer Niveaulage des Kraftfahrzeugs.
Bei der Ermittlung des Beladungszustandes können teilweise bestehende Komponenten des Fahrzeugs genutzt werden, etwa Sensorvorrichtungen und Steuergeräte einer Leuchtweitenregulierung, Niveauregulierung, automatische Sitzerkennung und Kindersitzerkennung, etc. sowie optische Erfassungsvorrichtungen wie beispielsweise eine Stereokamera.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhaft eine Zeitersparnis beim Beladen des Fahrzeugs erzielt werden, da sich das Fahrzeug quasi selbst wiegt. Eine zeitaufwändige Fahrzeugverwiegung (z. B. in der Spedition) kann wegfallen oder erleichtert werden. Zudem können die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich der Lastverteilung einfach und präzise eingehalten werden, wodurch auch Unfälle infolge Fehlbeladung vermieden werden.
Das Ausgeben der Beladungsinformation(en) kann grafisch auf zumindest einer optisch erfassbaren Anzeigevorrichtung als Ausgabevorrichtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Beladungsinformation/können die Beladungsinformationen akustisch mittels einer Lautsprechervorrichtung als Ausgabevorrichtung ausgegeben werden.
Nach dem Ermitteln der Transportlast(en) kann/können beim Auswerten durch die zentrale Steuerungseinheit die Transportlast(en) mit einer zulässigen Höchstlast, die für das Kraftfahrzeug festgelegt und in der zentralen Steuerungseinheit hinterlegt ist, verglichen werden, und die zulässige Höchstlast bei der Generierung der Beladungsinformation(en) zur Ausgabe durch die Ausgabevorrichtung berücksichtigt werden.
Die grafisch angezeigten Beladungsinformationen können folgendes umfassen:

– ein zulässiges Fahrzeuggesamtgewicht und ein aktuelles Fahrzeuggesamtgewicht, bzw. die Summe aus der gemessenen gefederten Fahrzeugmasse und den ungefederten Fahrzeugmassen des Fahrwerks, und/oder
– eine zulässige Vorder- und Hinterachslast und eine aktuelle Vorder- und Hinterachslast, und/oder
– eine zulässige und eine aktuelle Dachlast, und/oder
– eine zulässige und eine aktuelle Stützlast, und/oder
– eine zulässige gebremste und ungebremste Anhängelast, und/oder
– eine aktuelle Radlast für jedes Fahrzeugrad; und/oder
– eine aktuell zulässige Restzuladung in Bezug auf das Fahrzeuggesamtgewicht, die Vorder- und Hinterachslast, Dachlast, Stützlast, Anhängelast und/oder Radlast, wobei die zulässige Restzuladung jeweils aus der Differenz zwischen zulässigem und aktuellem Fahrzeuggesamtgewicht, zwischen zulässiger und aktueller Vorder- und Hinterachslast, Dachlast, Stützlast, Anhängelast und/oder Radlast bestimmt wird, und/oder
– eine Änderung der Gewichtsverteilung in dem Kraftfahrzeug, etwa, wenn die Ladung verrutscht,

Ferner kann die durch die Ausgabevorrichtung ausgegebene(n) Beladungsinformation(en) eine Warnmeldung umfassen, die automatisch, bevorzugt akustisch, ausgegeben wird, wenn die zentrale Steuerungseinheit feststellt, dass zumindest eine der Transportlasten die jeweils zulässige Höchstlast, umfassend Fahrzeuggesamtgewicht, Hinter- und Vorderachslast, Radlast, Dachlast und/oder Stützlast, überschreitet, oder dass der Fahrzeugschwerpunkt durch die zumindest eine Transportlast um eine Distanz verlagert wird, die eine vorbestimmte zulässige Höchstverlagerungsdistanz überschreitet. Die Beladungsinformation bzw. Warnmeldung zur Verlagerung des Fahrzeugschwerpunkts, insbesondere bei einer kritischen Massenverlagerung, kann sowohl im Stillstand als auch während der Fahrt, etwa wenn die Ladung verrutscht, erfolgen.
Wenn beim Beladen des Kraftfahrzeugs eine Fehlbeladung festgestellt wird, etwa eine Lageveränderung des Fahrzeugschwerpunkts oder auch das Überschreiten einer zulässigen Höchstlast, können durch die zentrale Steuerungseinheit mittels der Ausgabevorrichtung Beladungsvorschläge ausgegeben werden, die eine Verteilung der zumindest einen Transportlast umfassen, die eine optimierte Lage des Fahrzeugschwerpunkts ohne Überschreitung zulässiger Höchstlasten gestatten.
Die Durchführung des Verfahrens, d. h. die Beladungsassistenzfunktion kann durch eine Benutzereingabe an einem mit der zentralen Steuerungseinheit kommunikativ verbundenen Bedienelement aktiviert werden; die Beladungsassistenzfunktion kann aber auch bei Aktivierung der zentralen Steuerungseinheit, d. h. bei jedem Startvorgang des Fahrzeugs, erneut die Beladungsinformation(en) mitteilen.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch die Dokumentierung der Beladungsinformation(en) in einem Fahrtenschreiber umfasst sein.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Vorrichtung zum assistierten Beladen des Kraftfahrzeugs auf, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl im Kraftfahrzeug angeordneter Sensorvorrichtungen zur Erfassung von Veränderungen der gefederten Fahrzeugmasse sowie eine mit den Sensorvorrichtungen kommunikativ verbundene zentrale Steuerungseinheit auf. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, zumindest eine Transportlast, ausgewählt aus zumindest einer Personenlast, einer Gepäckraumlast, einer Dachlast und einer Anhängerlast, zu ermitteln und unter Berücksichtigung der ungefederten Fahrzeugmasse, die in der zentralen Steuerungseinheit hinterlegt ist, auszuwerten und zumindest eine Beladungsinformation, die die zumindest eine Transportlast betrifft, zu generieren. Zudem weist die Vorrichtung eine mit der zentralen Steuerungseinheit kommunikativ verbundene oder verbindbare Ausgabevorrichtung auf, die eine optisch erfassbare Anzeigevorrichtung und/oder eine Lautsprechervorrichtung umfasst, um die Beladungsinformation(en) auszugeben.
Die Ausgabevorrichtung kann in oder an dem Kraftfahrzeug vorliegen; es können auch mehrere Ausgabevorrichtungen an unterschiedlichen Stellen wie dem Cockpit, dem Kofferraum, an einer Dachtransportvorrichtung (Dachbox, Fahrradträger etc.) oder an der Anhängerkupplung vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein mobiles, nicht in oder an dem Kraftfahrzeug vorliegendes Endgerät als Ausgabevorrichtung vorgesehen sein.
Ferner kann die Vorrichtung ein Bedienelement zur Aktivierung des Verfahrens aufweisen, das in dem Kraftfahrzeug kommunikativ mit der zentralen Steuerungseinheit verbunden vorliegt. Dabei kann es sich um eine spezielle Taste oder einen Schalter handeln oder als Bedienelement wird eine Bedienschnittstelle der zentralen Steuerungseinheit genutzt, so dass die Vorrichtung durch Anwahl eines Menüpunktes aktiviert werden kann. Wie bei der Ausgabevorrichtung kann alternativ oder zusätzlich aber auch ein von dem Kraftfahrzeug verschiedenes mobiles Endgerät als Bedienelement eingesetzt werden, das mit der zentralen Steuerungseinheit kommunikativ verbindbar ist, etwa durch eine drahtlose Nahbereichsfunkverbindung.
Ein von dem Kraftfahrzeug verschiedenes Endgerät kann bevorzugt ein Smartphone sein, allerdings kommen auch andere tragbare mobile Kommunikationsendgeräte wie etwa Tablet-PCs etc. in Frage, die mit der zentralen Steuerungseinheit des Kraftfahrzeugs in Verbindung treten können und auf denen eine Anwendungssoftware ausgeführt werden kann, die die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aktivieren kann und ferner beispielsweise auch als grafische und/oder akustische Ausgabevorrichtung fungieren kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug, das mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet ist, wird der Fahrer bzw. die das Fahrzeug und gegebenenfalls auch einen Anhänger beladende Person vor Überladungen und Fehlbeladungen gewarnt. Bislang musste ein Belader die im und auf dem Fahrzeug sowie dem Anhänger geladenen Lasten abschätzen oder umständlich wiegen. Mit der erfindungsgemäßen Beladungsassistenzfunktion kann ein Fahrzeug optimal bis zu den maximal zulässigen Höchstwerten sicher und einfach beladen werden.
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt.
Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:
1 eine Draufsicht auf den Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit Lastmesspunkten in den Sitzplätzen,
2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit Lastmesspunkten für Dachbox, Kofferraum-Gepäck und Anhänger,
3 eine Front- und Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit Lastmesspunkten für einen Dachgepäckträger,
4 eine Seitenansicht einer Dachbox mit integrierter Dachlastmessung,
5 eine perspektivische Ansicht einer Anhängerkupplung mit Stützlastmessung a) im Kugelkopf oder b) im Drehgelenk,
6 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrwerk mit Lastmesspunkten an den Rädern als Teil einer Vorrichtung zur Fahrzeuggewichtsermittlung,
7 Seitenansichten der Federwegmessung über a) den gesamten Federweg und b) einen Teilfederweg,
8 Seitenansichten eines Fahrzeugs im a) unbeladenen und b) beladenen Zustand zur Ermittlung der gefederten Massen,
9 eine perspektivische Ansicht auf eine Ausgabevorrichtung im Cockpit des Fahrzeugs,
10 ein Flussdiagramm mit Schritten des Verfahrens zur assistierten Fahrzeugbeladung.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die ein Fahrerassistenzsystem zur Beladungsassistenz in einem Kraftfahrzeug bilden. Es werden die Beladungszustände des Kraftfahrzeugs sensorisch ermittelt und in einer zentralen Recheneinheit bzw. Steuerungseinheit des Kraftfahrzeugs ausgewertet. Die erhaltenen Daten bzw. Informationen werden durch eine Ausgabevorrichtung des Beladungsassistenzsystems an den Benutzer beim Beladevorgang ausgegeben, der auf diese Weise mit den aktuellen Informationen über den Beladungszustand seines Fahrzeugs dasselbe optimal beladen kann, ohne eine Überladung oder Fehlbeladung zu riskieren, da in diesem Fall das Beladungsassistenzsystem eine Warnmeldung an den Benutzer ausgibt. Da Überladung oder Fehlbeladung vermieden werden, verringern sich Verschleiß und mechanische Beanspruchungen sowie Unfallgefahren. Verstöße gegen gesetzliche Vorgaben können vermieden werden. Zudem können gegebenenfalls nach Fahrzeugbeladungen oder zu Zertifizierungszwecken erforderliche zeitaufwändige Fahrzeugverwiegungen (z. B. in der Spedition) wegfallen.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Ermittlung sämtlicher für das Fahrzeuggesamtgewicht relevanter Lasten und deren Verteilung über das Fahrzeug. So können, wie in 1 und 2 skizziert ist, Personengewichte und Anzahl der Personen über entsprechende Drucksensoren in den Sitzplätzen 10 des Fahrzeugs 1 sowie Dachlasten einer Dachbox 12, Gepäcklasten im Kofferraum 11 und Stützlasten an der Anhängerkupplung 13 ermittelt werden. Ferner können Kraftstoff- und Betriebsstoffgewichte und das Fahrzeuggesamtgewicht ermittelt werden. Ferner können fahrsicherheitsrelevante Massenverlagerungen innerhalb des Fahrzeugs, bzw. Schwerpunktsverlagerungen des Fahrzeugs festgestellt werden.
Aktuelle Informationen zur Fahrzeugbeladung, sowie Warnungen bei etwaiger Fehl- oder Überbeladung und Hinweise zu besserer Ladungsverteilung können durch das Assistenzsystem über geeignete Ausgabevorrichtungen während des Beladevorgangs ausgegeben werden.
Ferner wird die Möglichkeit der Dokumentation der Fahrzeugbeladung im Fahrtenschreiber geboten.
Zur Durchführung des Verfahrens befinden sich in oder an dem Fahrzeug 1 Sensoren, die Veränderungen von Drucklasten, Fahrzeughöhe und Niveaulage des Fahrzeuges über der Fahrbahn messen. Die Messung der relevanten Daten – hier der gefederten Fahrzeugmassen – kann mit verschiedenen Verfahren erfolgen, in Abhängigkeit des Fahrwerkes und Fahrzeugtyps.
Die ungefederten Fahrzeugmassen werden als bekannte Kenngrößen im System bzw. in der zentralen Steuerungseinheit hinterlegt. Werden Fahrzeugkomponenten ausgetauscht oder verändert, kann dies gegebenenfalls Änderungen der ungefederten Fahrzeugmasse zur Folge haben, was eine entsprechende Änderung der betreffenden Kenngröße im System erforderlich macht. Ferner können Personengewichte von regelmäßigen Fahrern und Mitfahrern als bekannte Kenngröße im System/der zentralen Steuerungseinheit fest hinterlegt werden.
Die Übertragung der Messdaten von den Sensoren kann, wie in 6 mit an dem Fahrwerk 14 angeordneten Radlastsensoren 4 skizziert, über elektronische Steuerleitungen 6 an die zentrale Steuerungseinheit 5 erfolgen. Selbstverständlich kann auch die Datenübertragung von anderen Sensoren, die nicht in 6 abgebildet sind, über solche elektronische Steuerleitungen an die zentrale Steuerungseinheit 5 erfolgen. Dort werden die gemessenen Daten verarbeitet und Beladungsinformationen generiert, die dann über eine weitere elektrische Steuerleitung 6 an die Ausgabevorrichtung 7 im Cockpit des Fahrzeugs übertragen.
Anders als in 6 ist auch eine drahtlose Übertragung der Daten denkbar, sowohl von den Sensoren zu der zentralen Steuerungseinheit als auch von der Steuerungseinheit zu der Ausgabevorrichtung. Insbesondere im letzteren Fall kann als Ausgabevorrichtung ein nicht fest im Fahrzeug verbautes Endgerät, wie ein Smartphone des Nutzers, eingesetzt werden, das eine Kommunikationsverbindung mit der zentralen Steuerungseinheit aufbauen kann, so dass der Nutzer das erfindungsgemäße Verfahren auch von außerhalb des Fahrzeugs, wenn er z. B. Kofferraum oder Dachbox belädt, aktivieren kann und die gewünschten Beladungsinformationen auch außerhalb des Fahrzeugs während des Beladungsvorgangs erhält, ohne in das Fahrzeug steigen zu müssen.
Die ausgegebenen Beladungsinformationen 8 können grafisch auf einem Display, wie auf dem Zentraldisplay 7 im Cockpit in 9 oder dem Display des Smartphones angezeigt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Informationen akustisch über die Lautsprechervorrichtungen von Fahrzeug oder Smartphone ausgegeben werden.
Die angezeigten Beladungsinformationen umfassen:

– das zulässige Fahrzeuggesamtgewicht, das von dem Fahrzeugtyp abhängig ist und in der zentralen Steuerungseinheit hinterlegt ist, und das aktuelle Fahrzeuggesamtgewicht, das aus der Summe der gemessenen gefederten Massen und der im System hinterlegten ungefederten Massen des Fahrwerks resultiert,
– die zulässige Vorder- und Hinterachslast und die aus Messungen ermittelte aktuelle Vorder- und Hinterachslast,
– aktuelle Radlasten, gemessen für jedes Rad,
– zulässige und aktuelle Dachlasten,
– zulässige und aktuelle Stütztasten,
– zulässige Anhängelasten (gebremst/ungebremst),
– aktuell zulässige Restzuladung für die Gesamtlast, Vorder- und Hinterachslast etc. aus der Differenz zwischen den zulässigen und den aktuell gemessenen Werten, sowie
– Änderung der Gewichtsverteilung, etwa wenn die Ladung verrutscht ist.

Bei jedem Startvorgang des Assistenzsystems bzw. Fahrzeuges kann durch erfindungsgemäße Verfahren die Fahrzeugbeladung und die Lastverteilung ermittelt und erneut an den Nutzer mitgeteilt werden.
Wird durch das Beladungsassistenzsystem eine Über- oder Fehlbeladung festgestellt, wird an den Fahrer während der Beladungstätigkeit eine akustische Warnmeldung ausgegeben. Die Warnmeldung wird durch die Steuereinheit bei Berechnung der Restzuladung ausgegeben, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse auftritt:

– Überschreitung des zulässigen Fahrzeuggesamtgewichts,
– Überschreitung der zulässigen Hinterachslast,
– Überschreitung der zulässigen Vorderachslast,
– Überschreitung von zulässigen Radlasten (falls notwendig),
– Überschreitung der zulässigen Dachlast,
– Überschreitung der zulässigen Stützlast, sowie
– kritische Massenverlagerung (sowohl im Stillstand als auch während der Fahrt).

Jedes diese Ereignisse kann zudem außer akustisch auch in der grafischen Darstellung angezeigt werden, und dabei gegebenenfalls optisch hervorgehoben werden, beispielsweise durch Farbgebung, Helligkeit oder Effekte wie ein Blinken.
Eine akustische Warnmeldung kann verbal formuliert sein, sie kann aber auch nur in einem Signalton bestehen, der den Nutzer veranlassen soll, die grafisch dargestellten Beladungsinformationen zu überprüfen.
Bei der Ermittlung von Personengewichten und der Anzahl der Personen kann vorgesehen sein, die Anzahl der Personen und die Gewichte der jeweiligen Personen je nach Sitzplatz in das System einzugeben, oder das Personengewicht kann auch nach Pauschalwerten bereits im Beladungsassistenzsystem hinterlegt sein. Gibt der Benutzer manuell nur die Personenanzahl und keine Personengewichte ein, werden zunächst Pauschalwerte nach Norm (z. B. 68 kg bei DIN) zur Prognose der Ladungsverteilung benutzt, z. B. wenn das Fahrzeug beladen werden soll, ehe die Personen einsteigen. Die Personengewichte können dann später gemessen werden, wie nachfolgend im Zusammenhang mit der Ermittlung des Fahrzeuggesamtgewichts beschrieben wird, so dass nach Einstieg aller Personen die tatsächlichen Gewichte gemessen werden und damit der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs bewertet werden kann.
Zur Ermittlung von zulässigen und aktuellen Dachlasten zeigt 3 eine mögliche Anordnung von Drucksensoren 2 in der Dachreling des Fahrzeugs 1. Damit kann eine Dachlastmessung erfolgen, wenn an der Dachreling beispielsweise ein Dachgepäckträger mit Dachbox oder Fahrrädern etc. befestigt wird. In den Auflagepunkten der Dachreling an der „Fahrzeugseitenwand oben” befindet sich pro Auflagepunkt ein Drucksensor 2, der die Druckkraft misst. Aus der Summe der Messungen in allen Auflagenpunkten kann die Dachlast berechnet werden. Auch eine abnehmbare Dachreling kann mit Drucksensoren in den Auflagepunkten ausgestattet werden, wenn die entsprechenden Funktionalitäten berücksichtig werden. Alternativ kann auch ein Dachgepäckträger, der an der Dachreling zur Aufnahme von Dachlasten befestigt wird, an seinen Auflagepunkten Drucksensoren vorsehen.
Alternativ kann vorgesehen sein, wie in 4 skizziert ist, die Dachlastmessung innerhalb der Dachbox 12 vorzunehmen. Dazu kann sich im Innenraum der Dachbox 12 eine Plattformwaage befinden, die das Gewicht des Dachboxinhaltes mit Hilfe von Wägezellen 2 oder anderen Sensoren 2, beispielsweise ähnlich wie bei einer automatischen Kindersitzerkennung, misst. Das Eigengewicht der Dachbox 12 und des Dachgepäckträgers wird dann pauschal im Fahrzeuggesamtgewicht berücksichtigt.
Umfasst das Beladen des Fahrzeugs das Ankuppeln eines Anhängers, so wird auch die aktuelle Stützlast, die wichtig für den Beladungszustand ist, ermittelt und mit der für das Zugfahrzeug festgelegten zulässigen Stützlast verglichen. Beim Beladen des Anhängers dürfen weder die zulässige Stützlast noch die für das Zugfahrzeug festgelegte zulässige Hinterachslast überschritten werden. Bislang muss der Fahrer die Messung der Stützlast manuell über eine Waage vornehmen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Messung der aktuellen Stützlast über eine Sensorvorrichtung automatisch. Die Sensorvorrichtung 3, bei der es sich ebenfalls um einen Drucksensor 3 handeln kann, kann entweder a) im Kugelkopf oder b) im Drehgelenk der schwenkbaren Anhängevorrichtung 13 angeordnet sein. Mit beiden Varianten kann bei angekuppeltem Anhänger die tatsächliche Stützlast gemessen werden.
Die Ermittlung der Gepäckraumlasten 11 (vgl. 2) beim Beladevorgang erfolgt im Zuge der Ermittlung des Fahrzeuggesamtgewichts, die später beschrieben wird.
Da Kraft- und Betriebsstoffe nicht zur zulässigen Restzuladung hinzugerechnet werden dürfen, müssen sie ebenfalls gewichtsmäßig erfasst werden. Hierzu können vorhandene Sensorvorrichtungen genutzt werden. Anhand der Ausstattungsvariante des jeweiligen Fahrzeugs (z. B. größerer Tank als Sonderausstattung) und der Kraftstoffart werden Steuergeräte der Kraftstoff- und Betriebsstoffanzeige modifiziert, um mittels der bekannten Dichte des Kraft- bzw. Betriebsstoffes die entsprechenden Massen berechnen zu können. Vorhandene Sensoren, z. B. zur Füllstandskontrolle im Kraftstofftank, übermitteln Daten zur vorhandenen Kraftstoffmenge, so dass mit der Kraftstoffdichte das Gewicht errechnet werden kann.
Das Fahrzeuggesamtgewicht, das erfindungsgemäß ermittelt wird, setzt sich aus den gefederten Massen, den Federlasten/Radlasten oder Achslasten und den ungefederten Massen zusammen. In Abhängigkeit der eingesetzten Federungsausführungen können unterschiedliche Messvarianten zum Einsatz kommen.
6 ist eine Schemazeichnung des Fahrwerks 14 in Draufsicht, die die Fahrzeuggewichtsermittlung bei Fahrzeugen mit Stahlfederung verdeutlichen soll. Dabei erfolgt eine Messung der vertikalen Druckkrafteinwirkung pro Rad 15 im Fahrzeugstillstand oder im dynamischen Fahrzustand unter Zuhilfenahme der Ein- bzw. Ausfederung bei Stahlfederwerken mittels optischen Sensoren 4. Die Sensoren 4 sind über elektrische Steuerleitungen 6 mit der zentralen Steuerungseinheit 5 verbunden, die die Sensorsignale auswertet, eine Beladungsinformation generiert und über die Ausgabevorrichtung 7 ausgibt. Als optische Sensoren 4 können IR-Sensoren eingesetzt werden, bei denen es sich um einfache optische Distanz-Mess-Sensoren handelt.
Die Sensoren 4 arbeiten auf der Basis der optischen Triangulation mit IR-Licht. Jeder Sensor 4 ermöglicht eine sehr präzise Abstandsmessung im Bereich der Stahlfederung 16 (siehe 7). Jeder Sensor 4 misst unabhängig von den anderen Sensoren pro Feder 16 das Federdelta Δ, das durch die Ein- bzw. Ausfederung beim Be- oder Entladen oder Umladen verursacht wird. Mit dem gemessenen Federdelta Δ und anhand bekannter Stahlfederkenndaten, die im zentralen Steuergerät 5 hinterlegt sind, können Rückschlüsse auf die auf die Federn 16 wirkenden Drucklasten gezogen werden und die einzelnen Radlasten ermittelt werden.
7 verdeutlicht zwei Varianten der Federwegmessung. In 7a) ermittelt der Sensor 4 den Federweg Δ über die gesamte Länge der Stahlfeder 16, während 7b) die Ermittlung eines Teilfederwegs Δ an einer Windung der Stahlfeder 16 verdeutlicht.
Eine weitere Möglichkeit, den Beladungszustand zu ermitteln, ist die Messung der Fahrzeuglage über der Fahrbahn. Hierbei kann die Messung über Gyroskopsensoren im Fahrzeug erfolgen. Steht ein mit Gyroskop ausgestattetes mobiles Kommunikationsendgerät wie ein Smartphone oder Tablet-PC zur Verfügung, kann auch dieses nach Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu der zentralen Steuerungseinheit des Kraftfahrzeugs und nach erfolgter Kalibrierung zur Ermittlung der Fahrzeuglage über der Fahrbahn genutzt werden. Auch diese Daten können zur Ermittlung der Achslasten bzw. Radlasten herangezogen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann ein im Fahrzeug vorliegender Radarsensor genutzt werden, um die Niveaulage von definierten Karosseriepunkten in Bezug zur Fahrbahn zu messen, in Analogie zur bekannten Leuchtweitenregulierung. Die Niveaulage des Fahrzeuges über Fahrbahn ist von variablen Eingangsgrößen, der Auslenkung der Stahlfedern und dem statischen Reifenhalbmesser (Reifenradius), abhängig. Messgrößen sind die Höhe über der Fahrbahn und der Reifenluftdruck sowie zusätzlich die Reifendimensionen. Zur Betrachtung des statischen Reifenhalbmessers kann über vorhandene Reifendrucksensoren der Einfederungszustand des Reifens ermittelt werden. Aus dem gemessenen Reifenluftdruck und den vom Reifenhersteller übermittelten, in der zentralen Steuerungseinheit hinterlegten Reifendimensionen kann der statische Reifenradius ermittelt werden, unter der Prämisse, dass die Einfederung des Reifens gegenüber der Einfederung der Feder vernachlässigt werden kann.
Anhand 8 wird die Ermittlung der gefederten Massen eines Fahrzeugs 1 erläutert. In 8a) wird für das unbeladene Fahrzeug eine Niveaulage h ermittelt. Auf Grund der nach der Beladung in 8b) gemessenen Niveaulage h1, h2 und des über den Luftdruck ermittelten Reifenhalbmessers R_stat lässt sich über eine Differenzbetrachtung die Auslenkung der Fahrzeugfeder 16 ableiten. Aus dieser kann über die zugehörige Federkennlinie die gefederte Masse durch die zentrale Steuerungseinheit ermittelt werden. Die Messung der Niveaulage h, h1, h2 kann beispielsweise über eine vorhandene Stereokamera, Infrarotsensoren oder eine Radar-Sensorik ermittelt werden.
Bei Fahrzeugen mit Niveauregulierung, die dazu mit einer ABC-Federung (= „active body control”, bei dem es sich um ein auf Stahlfederung basierendes elektro-hydraulisches aktives Fahrwerkssystem handelt), Luftfederung o. a. ausgestattet sind, können bestehende Sensoren für den erfindungsgemäßen Beladungsassistenten genutzt werden. Mittels mechanischer Beladungssensoren, die als Komponenten eines adaptiven Dämpfungssystems im Fahrzeug vorhanden sein können, erfolgt die Messung der vertikalen Druckkrafteinwirkung pro Rad im Fahrzeugstillstand. Die Beladungssensoren, die in Form eines Druckschalters vorliegen können, messen unabhängig voneinander die Radlasten bzw. die Drucklasten, die auf jede Feder und damit auf jedes Rad einwirken. Dabei ist zwischen gefederten und ungefederten Massen zu unterscheiden. Bestehende Niveauregulierungssysteme mit vorhandenen Sensoren und Steuereinheiten können durch Modifikationen in der zentralen Steuerungseinheit zur Ermittlung des Fahrzeuggesamtgewichts gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur assistierten Beladung des Fahrzeugs angepasst werden.
Sensoren, die Vertikal-, Längs- und Querbeschleunigungen und ggf. weitere Kräfte messen und beispielsweise in Fahrzeugen mit ABC-Federung eingesetzt werden, können zur Ermittlung der Lage bzw. Höhe des Fahrzeugschwerpunkts S, S1 (siehe 8) herangezogen werden. Damit kann die Lage des Fahrzeugschwerpunkts während der Fahrt ermittelt werden, so dass dem Fahrer schon nach einigen Sekunden bzw. wenigen Minuten Fahrt über das Display oder den Lautsprecher eine Warnung ausgegeben werden kann, wenn eine kritische Überschreitung der Schwerpunkthöhe vorliegt, und die Lage des Fahrzeugschwerpunkts angezeigt werden kann. So lässt sich über die Ermittlung der Schwerpunkthöhe auch die Beladung hinsichtlich Lastverteilung plausibilisieren.
Das erfindungsgemäße Beladungsassistenzsystem aus zentraler Steuerungseinheit und Sensoren kann auch bei Fahrt die aktuellen Radlasten überwachen und so Massenverlagerungen innerhalb des Fahrzeuges feststellen. Es analysiert die Gewichtsveränderungen pro Zeitspanne und ist somit in der Lage, ruckartige Massenverschiebungen zu erkennen. Bei Überschreitung von definierten Grenzwerten wird durch die zentrale Steuerungseinheit eine Warnmeldung generiert und über die akustische und/oder grafische Ausgabevorrichtung an den Fahrer ausgegeben. Diese Warnmeldung kann z. B. die Aufforderung beinhalten, die Ladung zu sichern.
Derartige Warnmeldungen, aber auch allgemeine Beladungsinformationen 8 zu aktueller und zulässiger Beladung sowie Lastverteilung oder Beladungshinweise und Vorschläge können auf einem Bildschirm 7 als grafische Ausgabevorrichtung im Cockpit 17 des Fahrzeugs (siehe 9) dargestellt werden. Zur akustischen Ausgabe von Warnungen oder Informationen können die Fahrzeuglautsprecher genutzt werden.
Der Bildschirm im Cockpit ist wie die zentrale Steuerungseinheit des Fahrzeugs, die häufig auch als Haupteinheit oder Head Unit bezeichnet wird, Teil des Infotainmentsystems des Kraftfahrzeugs, ebenso wie die Fahrzeuglautsprecher. Zur Bedienung der Funktionen des Infotainmentsystems wie Kommunikation, Navigation, Information sowie der Fahrerassistenzsysteme, zu denen auch ein erfindungsgemäßer Beladungsassistent zählt, ist die zentrale Steuerungseinheit mit Bedienelementen wie Tasten oder Drehknöpfen gekoppelt; ferner kann der Bildschirm als Touchscreen eine Benutzereingabe ermöglichen, oder ein Mikrofon (der Freisprechanlage) kann zur Sprachsteuerung eingesetzt werden.
Alternativ kann ein mit der zentralen Steuerungseinheit kommunikativ verbindbares mobiles Benutzerendgerät als Bedienelement oder als Ausgabevorrichtung oder beides genutzt werden, wenn eine entsprechende Applikationssoftware installiert ist. Vorteilhaft kann dann der Nutzer auch außerhalb des Fahrzeugs, etwa beim Beladen einer Dachbox oder beim Ankuppeln eines Anhängers, Beladungsinformationen abrufen bzw. erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren, durchgeführt mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug, stellt einen Beladungsassistenten bereit, der eine neue Funktion im Infotainmentsystem des Fahrzeugs darstellt, die den Benutzer beim Beladungsvorgang assistiert, sowie bei Fehlbeladungen warnt. Der Beladungsassistent kann einerseits ohne Aktivierung durch den Nutzer im Hintergrund den Beladungszustand überwachen und erst bei Überschreitungen von zulässigen Grenzwerten eine optische und/oder akustische Mitteilung ausgeben. Andererseits kann unabhängig von dieser Überwachung des Beladungszustandes der Fahrer nach Wunsch aktiv vor dem Beladungsvorgang den Beladungsassistent einschalten und so das Fahrzeug von vornherein optimal beladen. Wenn der Fahrer den Beladungsassistent aktiviert, wird er bei folgenden Beladungsparametern, die Einfluss auf die Lastverteilung und Schwerpunktlage haben, unterstützt:

– Anzahl und Gewicht der Passagiere,
– Dachgepäcklasten,
– Stützlasten,
– Gepäckraumlasten.

Das Flussdiagramm in 10 erklärt den Ablauf beim erfindungsgemäß assistierten Beladen eines Kraftfahrzeugs. Die Reihenfolge der Beladungsschritte ist dabei variabel. Es werden dabei Aktionen bzw. Entscheidungen der beladenden Person (horizontal schraffiert), die im Folgenden vereinfacht nur Fahrer genannt wird, Informationen/Kommandos der zentralen Steuerungseinheit, die die Beladungsassistenzfunktion ausführt (diagonal schraffiert) und Aktionen der Sensorik oder von Steuergeräten (vertikal schraffiert) unterschieden.

A: Der Fahrer schaltet vor dem Beladen des Fahrzeuges im Infotainmentsystem die Funktion ”Beladungsassistent” ein – entweder durch Benutzereingabe an einer Bedienschnittstelle des Infotainmentsystems oder an einem damit gekoppelten mobilen Endgerät, z. B. seinem Smartphone.
B: Der Beladungsassistent gibt eine Aktivierungsmeldung und eine Anfrage an den Fahrer über die Ausgabevorrichtung aus, ob das Fahrzeug beladen werden soll. Der Fahrer bestätigt den Dialog über ein Bedienelement mit ”Ja” (weiter zu C) oder ”Nein” (weiter zu Z).
C: Der Beladungsassistent gibt eine Anfrage nach mitfahrenden Personen über die Ausgabevorrichtung aus. Der Fahrer bestätigt über das Bedienelement mit ”Ja” (weiter zu D oder F) oder ”Nein” (weiter zu C1).
D: Der Fahrer hat die Möglichkeit, bevor die Mitfahrer einsteigen, die Anzahl der Personen mit bekannten/geschätzten Personengewichten über das Bedienelement einzugeben (Prognosegewicht). Der Fahrer hat aber auch die Option, den Schritt der manuellen Personeneingabe mit „Nein” zu überspringen (weiter zu C1) oder ohne die Eingabe von geschätzten Gewichten die Wägung der Personen vom System vornehmen zu lassen (weiter zu E).
E: Der Beladungsassistent gibt die Anfrage über die Ausgabevorrichtung aus, ob mitfahrende Personen gewogen werden sollen. Der Fahrer bestätigt den Dialog über das Bedienelement mit ”Ja” (weiter zu F) oder ”Nein” (weiter zu C1).
F: Der Beladungsassistent gibt eine Aufforderung über die Ausgabevorrichtung aus, dass die mitfahrenden Personen für die Wägung in das Fahrzeug einsteigen sollen.
G: Der Fahrer bestätigt das Einsteigen der mitfahrenden Personen über das Bedienelement (weiter zu H). Falls die Personen nicht einsteigen, werden vorläufig die Prognosegewichte benutzt und die Personen werden am Ende im Gesamtgewicht gewogen.
H: Der Beladungsassistent misst mittels entsprechender Sensoren und wertet die Personengewichte aus (weiter zu I und weiter zu C1), C1: Der Beladungsassistent gibt eine Anfrage über die Ausgabevorrichtung an den Fahrer aus, ob der Gepäckraum bzw. die Ladefläche/der Ladeinnenraum beladen werden soll. Der Fahrer bestätigt den Dialog über das Bedienelement mit ”Ja” (weiter zu F1) oder ”Nein” (weiter zu C2) oder Abbruch zu Z. F1: Der Beladungsassistent gibt eine Aufforderung über die Ausgabevorrichtung an den Fahrer aus, den Gepäckraum zu beladen. G1: Nach erfolgter Beladung des Gepäckraums bestätigt der Fahrer im Dialog über das Bedienelement die Fertigstellung der Gepäckraumbeladung (weiter zu H1). H1: Der Beladungsassistent misst mittels entsprechender Sensoren und wertet die Gepäckraumlasten aus (weiter zu I und weiter zu C2). C2: Der Beladungsassistent gibt eine Anfrage an den Fahrer über die Ausgabevorrichtung aus, ob Dachgepäcklasten vorhanden sind. Der Fahrer bestätigt den Dialog über das Bedienelement mit ”Ja” (weiter zu F2) oder ”Nein” (weiter zu C3) oder Abbruch zu Z. F2: Der Beladungsassistent gibt über die Ausgabevorrichtung eine Aufforderung an den Fahrer auf, das Dach zu beladen. G2: Nach erfolgter Beladung des Dachs bestätigt der Fahrer im Dialog über das Bedienelement die Fertigstellung der Dachbeladung. H2: Der Beladungsassistent misst beispielsweise mittels Drucksensoren unter dem Dachgepäckträger (oder alternativ mithilfe von Beladungssensoren im Federbereich) das Gewichtsdelta vor und nach der Dachbeladung und wertet die Dachlast aus (weiter zu I und weiter zu C3). C3: Der Beladungsassistent gibt eine Anfrage an den Fahrer aus, ob ein Anhänger vorhanden ist. Der Fahrer bestätigt den Dialog über das Bedienelement mit ”Ja” (gegebenenfalls mit Eingabe, ob es sich bei dem Anhänger um einen gebremsten oder ungebremsten Anhänger handelt) (weiter mit F3) oder ”Nein” (Abbruch). F3: Der Beladungsassistent gibt eine Aufforderung über die Ausgabevorrichtung an den Fahrer aus, den Anhänger anzuschließen und zu beladen. G3: Nach Anschließen und Beladen des Anhängers bestätigt der Fahrer im Dialog über das Bedienelement die Fertigstellung der Beladung des Anhängers. H3: Der Beladungsassistent misst mittels Drucksensor die Stützlast in der Anhängerkupplung und mithilfe von Beladungssensoren im Federbereich das Gewichtsdelta vor und nach der Beladung des Anhängers und wertet die Stütz- und Achslasten hinsichtlich der zulässigen Stützlast und der zulässigen Achslasten bei Verwendung eines Anhängers aus (weiter zu I).
I: Die zentrale Steuerungseinheit speichert entsprechend die aktuellen Personengewichte, Gepäckraumlasten, Dachlast sowie Stützlast und Achslasten und verwendet diese in der weiteren Berechnung des Beladungszustandes. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Personendaten als Konfiguration zu speichern. Die zentrale Steuerungseinheit wertet die Transportlasten hinsichtlich zulässiger Höchstlasten und Lastverteilung aus und generiert Beladungsinformationen zur Personenverteilung, Gepäckraumbeladung, Dachbeladung sowie Stütz- und Achslasten. Falls bislang Prognosegewichte der mitfahrenden Personen genutzt wurden, weil diese erst nach erfolgter Beladung einsteigen, und die Personengewichte erst jetzt gemessen werden sollen, hat der Fahrer die Möglichkeit Schritt F bis H erneut durchzuführen.
J: Übermittlung jeder Beladungsinformation während des gesamten Beladungsablaufs an die Ausgabevorrichtung und
K: permanente Ausgabe jeder Beladungsinformation während des gesamten Beladungsablaufs über die Ausgabevorrichtung, die, wie zuvor beschrieben, ein Bildschirm des Infotainmentsystem, dessen Lautsprecher oder ein mobiles Kommunikationsgerät wie ein Smartphone oder Tablet-PC sein kann.
L: gegebenenfalls Dokumentation der Beladungsinformationen im Fahrtenschreiber. So können die Messergebnisse (wie beispielsweise das aktuelle Fahrzeuggewicht) bei Fahrtbeginn und Fahrtende beispielsweise für Transportfahrzeuge in einem Fahrtenschreiber dokumentiert werden. Auf diese Weise können die Einhaltung oder auch Abweichungen von gesetzlichen Vorgaben dokumentiert werden.

Bei Bedarf, d. h. wenn die von der zentralen Steuerungseinheit ausgeführte Beladungsassistenzfunktion eine Fehlbeladung oder die Möglichkeit einer besseren Ladungsverteilung feststellt, wird dem Benutzer eine Änderung des Beladungszustandes empfohlen.
Die Benutzung eines mobilen Kommunikationsendgeräts als Bedienelement und Ausgabevorrichtung der Beladungsassistenzvorrichtung mittels einer entsprechenden Applikation hat die Vorteile, dass der Benutzer die Beladungsschritte beim Beladen nicht ständig über das Infotainmentsystem innerhalb des Fahrzeugs bedienen muss; zudem können vorab bereits bekannte Parameter über die Applikation zur Prognose gespeichert und an die zentrale Steuerungseinheit übermittelt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202010000799 U1 [0006]

Claims

Verfahren zum assistierten Beladen eines Kraftfahrzeugs (1), das mit zumindest einer Transportlast beladen wird, die von einer Sensorvorrichtung (2, 3, 4) erfasst und als Beladungsinformation (8) durch eine Ausgabevorrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird, umfassend die Schritte – Erfassen einer Veränderung der gefederten Fahrzeugmasse, die mit der Transportlast korreliert ist, mittels einer Mehrzahl im Kraftfahrzeug angeordneter Sensorvorrichtungen (2, 3, 4) und Erzeugen von Signalen entsprechend der Veränderung der gefederten Fahrzeugmasse und Übermitteln der Signale an eine zentrale Steuerungseinheit (5) des Kraftfahrzeugs (1), – Ermitteln und Auswerten der zumindest einen Transportlast durch die zentrale Steuerungseinheit (5) aus den Signalen unter Berücksichtigung der ungefederten Fahrzeugmasse, die in der zentralen Steuerungseinheit (5) hinterlegt ist, – Generieren der zumindest einen Beladungsinformation (8), die die Transportlast betrifft, durch die zentrale Steuerungseinheit (5) und Übermitteln der zumindest einen Beladungsinformation (8) an die Ausgabevorrichtung (7), – Ausgeben der Beladungsinformation (8) durch die Ausgabevorrichtung (7).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportlast eine Personenlast, einer Gepäckraumlast, einer Dachlast oder eine Anhängerlast ist und dass das Ermitteln der Transportlast das Ermitteln – von Personengewichten und Anzahl der Personen und/oder – der Dachlast und/oder – einer Stützlast an einer Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs und/oder – einer Hinterachslast und/oder – der Gepäckraumlast und/oder – von Kraftstoff- und Betriebsstoffgewichten und/oder – des Fahrzeuggewichts und/oder – von Massenverlagerungen innerhalb des Kraftfahrzeugs und/oder – einer Lage des Fahrzeugschwerpunktes (S, S1) umfasst, wobei die durch die Sensorvorrichtungen (2, 3, 4) erfassten Veränderungen der gefederten Fahrzeugmasse Veränderungen von Drucklasten, einer Fahrzeughöhe (h, h1, h2) und/oder einer Niveaulage des Kraftfahrzeugs (1) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgeben der zumindest einen Beladungsinformation (8) grafisch auf zumindest einer optisch erfassbaren Anzeigevorrichtung (7) als Ausgabevorrichtung (7) und/oder akustisch mittels einer Lautsprechervorrichtung als Ausgabevorrichtung erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die Schritte – nach Ermitteln der zumindest einen Transportlast durch die zentrale Steuerungseinheit (5) beim Auswerten Vergleichen der zumindest einen Transportlast mit einer zulässigen Höchstlast, die für das Kraftfahrzeug (1) festgelegt und in der zentralen Steuerungseinheit (5) hinterlegt ist, und – Berücksichtigen der zulässigen Höchstlast bei der Generierung der zumindest einen Beladungsinformation (8) zur Ausgabe durch die Ausgabevorrichtung (7).
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die grafisch angezeigten Beladungsinformationen (8) – ein zulässiges Fahrzeuggesamtgewicht und ein aktuelles Fahrzeuggesamtgewicht, und/oder – eine zulässige Vorder- und Hinterachslast und eine aktuelle Vorder- und Hinterachslast, und/oder – eine zulässige und eine aktuelle Dachlast, und/oder – eine zulässige und eine aktuelle Stützlast, und/oder – eine zulässige gebremste und ungebremste Anhängelast, und/oder – eine aktuelle Radlast für jedes Fahrzeugrad (15); und/oder – eine aktuell zulässige Restzuladung in Bezug auf das Fahrzeuggesamtgewicht, die Vorder- und Hinterachslast, Dachlast, Stützlast, Anhängelast und/oder Radlast, wobei die zulässige Restzuladung jeweils aus der Differenz zwischen zulässigem und aktuellem Fahrzeuggesamtgewicht, zwischen zulässiger und aktueller Vorder- und Hinterachslast, Dachlast, Stützlast, Anhängelast und/oder Radlast bestimmt wird, und/oder – eine Änderung der Gewichtsverteilung in dem Kraftfahrzeug (1), umfasst, wobei die Informationen zu den aktuellen Lasten durch die zentrale Recheneinheit (5) ermittelt werden und die Informationen zu den zulässigen Lasten für das Kraftfahrzeug (1) in der zentralen Recheneinheit (5) hinterlegt sind.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Ausgabevorrichtung (7) ausgegebene Beladungsinformation (8) eine Warnmeldung umfasst, die automatisch, bevorzugt akustisch, ausgegeben wird, wenn die zentrale Steuerungseinheit (5) feststellt, dass zumindest eine der Transportlasten die jeweils zulässige Höchstlast, umfassend Fahrzeuggesamtgewicht, Hinter- und Vorderachslast, Radlast, Dachlast, Stützlast, überschreitet, oder dass der Fahrzeugschwerpunkt (S, S1) durch die zumindest eine Transportlast um eine Distanz verlagert wird, die eine vorbestimmte zulässige Höchstverlagerungsdistanz überschreitet.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6, umfassend den Schritt – bei Feststellen einer Fehlbeladung, umfassend eine Lageveränderung des Fahrzeugschwerpunkts (S, S1), beim Beladen des Kraftfahrzeugs Ausgeben von Beladungsvorschlägen, die eine Verteilung der zumindest einen Transportlast umfassen, die eine optimierte Lage des Fahrzeugschwerpunkts (S, S1) gestatten.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung des Verfahrens durch eine Benutzereingabe an einem mit der zentralen Steuerungseinheit (5) kommunikativ verbundenem Bedienelement aktiviert wird, und/oder – die zumindest eine Beladungsinformation (8) in einem Fahrtenschreiber dokumentiert wird.
Kraftfahrzeug, aufweisend eine Vorrichtung zum assistierten Beladen des Kraftfahrzeugs, geeignet zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weist auf: – eine Mehrzahl im Kraftfahrzeug angeordneter Sensorvorrichtungen (2, 3, 4) zur Erfassung von Veränderungen der gefederten Fahrzeugmasse, – eine mit den Sensorvorrichtungen (2, 3, 4) kommunikativ verbundene zentrale Steuerungseinheit (5), die konfiguriert ist, zumindest eine Transportlast, ausgewählt aus zumindest einer Personenlast, einer Gepäckraumlast, einer Dachlast und einer Anhängerlast, zu ermitteln und unter Berücksichtigung der ungefederten Fahrzeugmasse, die in der zentralen Steuerungseinheit (5) hinterlegt ist, auszuwerten und zumindest eine Beladungsinformation (8), die die zumindest eine Transportlast betrifft, zu generieren, – eine mit der zentralen Steuerungseinheit (5) kommunikativ verbundene oder verbindbare Ausgabevorrichtung (7), die eine optisch erfassbare Anzeigevorrichtung (7) und/oder eine Lautsprechervorrichtung umfasst, zur Ausgabe der zumindest einen Beladungsinformation (8).
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ausgabevorrichtung (7) in oder an dem Kraftfahrzeug (1) vorliegt und/oder durch ein von dem Kraftfahrzeug (1) verschiedenes Endgerät bereitgestellt wird, und/oder dass – die Vorrichtung ein Bedienelement zur Aktivierung des Verfahrens aufweist, das in dem Kraftfahrzeug (1) kommunikativ mit der zentralen Steuerungseinheit (5) verbunden vorliegt und/oder das durch ein von dem Kraftfahrzeug (1) verschiedenes Endgerät bereitgestellt wird, das mit der zentralen Steuerungseinheit (5) kommunikativ verbindbar ist, wobei das von dem Kraftfahrzeug (1) verschiedene Endgerät bevorzugt ein Smartphone ist.