DE102019133172A1

DE102019133172A1 - System und Erfassungseinrichtung zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente eines Fahrzeugs und Verfahren zum Überprüfen eines Zustands

Info

Publication number: DE102019133172A1
Application number: DE102019133172.2A
Authority: DE
Inventors: Mark Hartmann
Original assignee: SAF Holland GmbH
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-10
Also published as: EP4070291B1; WO2021110683A1; EP4070291A1; PL4070291T3; CN114830196A; US20220415100A1

Abstract

System (100) und Verfahren zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente an einem Fahrzeug (5), insbesondere an einem Nutzfahrzeug, umfassend- eine Erfassungseinrichtung (10), die in einem festgelegten Bereich am Fahrzeug Informationen in Form eines Datensatzes erfasst, wobei der festgelegte Bereich die zu überprüfende mindestens eine Komponente umfasst, und- eine Auswerteeinrichtung (20), der der Datensatz bereitgestellt wird, wobei die Auswerteinrichtung (20) dazu konfiguriert ist, anhand des erfassten Datensatzes den Zustand der mindestens einen Komponente festzustellen, wobei die Erfassungseinrichtung (10) zumindest zeitweise an dem Fahrzeug (5) befestigt ist und/oder an dem Fahrzeug (5) mitführbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente eines Fahrzeugs, eine Erfassungseinrichtung für das System und ein Verfahren zum Überprüfen eines Zustands.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass ein Fahrzeug im Rahmen autonomen Fahrens ohne Fahrer unterwegs sein kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen handeln. Die Prüfung sicherheitsrelevanter und tragender Teile des Fahrzeugs vor Fahrtantritt wird bisher typischerweise durch einen Fahrer zum Beispiel per Sichtprüfung durchgeführt. Bei Wegfall des Fahrers muss diese Aufgabe entsprechend durch eine zusätzliche Person durchgeführt werden. Ferner kennt der Stand der Technik Vorrichtungen, die selbsttätig bzw. aktiv Signale bzw. Informationen aussenden die über den aktuellen Zustand einer Komponente informieren. Die DE 10 2004 006 295 B4 zeigt eine Vorrichtung zur Überwachung einer physikalischen Größe eines an einem Fahrzeug montierten Rades, wobei die Vorrichtung an dem Rad montiert ist, bekannt. Die DE 10 2016 012 052 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Abfahrtskontrolle für ein Fahrzeug mit einer externen Videoanlage zur Aufnahme und Speicherung von Bilddaten des Fahrzeugs. Nach verschiedenen gesetzlichen Vorschriften (z. B. BGG 915 der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) sind vor Fahrtantritt u.a. die Beleuchtung, Räder, Bremsen, Motor und Antrieb, Lenkung, Führerhaus und Armaturen, Aufbau, Ladungssicherung und Anhängerbetrieb zu testen.
Um autonomes Fahren im vollen Umfang realisieren zu können, ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu finden, die Überprüfung vor Fahrtantritt vollautomatisch durchführen zu können und weiterhin auch mögliche technische Probleme automatisch während der Fahrt frühzeitig detektieren zu können. Dabei soll das verwendete System möglichst kostengünstig und materialsparend sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1, eine Erfassungseinrichtung gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10. Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Nutzfahrzeug, vorgesehen, umfassend

- eine Erfassungseinrichtung, die in einem festgelegten Bereich am Fahrzeug Informationen in Form eines Datensatzes erfasst, wobei der festgelegte Bereich die zu überprüfende mindestens eine Komponente umfasst, und
- eine Auswerteeinrichtung, der der Datensatz bereitgestellt wird, wobei die Auswerteinrichtung dazu konfiguriert ist, anhand des erfassten Datensatzes den Zustand der mindestens einen Komponente festzustellen, wobei die Erfassungseinrichtung an dem Fahrzeug befestigt ist und/oder zumindest zeitweise an dem Fahrzeug mitführbar ist. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen zum Überprüfen des Zustands von Komponenten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, in einem festgelegten Bereich am Fahrzeug Informationen zu erfassen. Auf diese Weise können beispielsweise im Rahmen einer Abfahrtskontrolle vorteilhaft mehrere Komponenten überprüft werden. Die gesammelten Informationen können dann in Form eines Datensatzes bevorzugt über eine drahtlose Übertragung an eine Auswerteeinrichtung weitergeleitet und dort analysiert werden. Alternativ kann die Weiterleitung der Daten auch über Kabel geschehen. Die Auswerteeinrichtung umfasst beispielsweise einen Computer, der dazu ausgelegt

Die Erfassungseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Sensor, der beispielsweise auf dem Erfassen und/oder Aussenden von elektromagnetischen Wellen und/oder Schallwellen basiert. Dies kann zum Beispiel eine Videokamera sein, die Informationen in Form von optischen Aufnahmen, bevorzugt in Form eines oder mehrerer Bilder, von einem festgelegten Bereich im oder am Fahrzeug sammelt und somit beispielsweise eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs erfasst. Ein aufgenommenes Bild kann dann vorzugsweise mit Hilfe eines Bildauswerteprogramms der Auswerteeinrichtung verarbeitet werden und zum Beispiel mit einem Soll-Bild abgeglichen werden, um Veränderungen in dem Bereich oder an einer oder mehrerer Komponenten festzustellen. Aber auch Messungen im infraroten Spektralbereich mit Hilfe von Infrarotsensoren sind denkbar, um beispielsweise die Temperatur einer oder mehrerer Komponenten zu überprüfen und zum Beispiel ein Überhitzen rechtzeitig zu detektieren. So ist es denkbar, die Temperatur der Bremsscheiben auf diese Art zu überwachen. Weitere denkbare Sensoren können u.a. Lichtsensoren, Radarsensoren, auf Lasern basierte Messanordnungen, Ultraschallsensoren und Mikrofone sein. Mit Mikrofonen können die Geräusche im Fahrzeugbetrieb überwacht werden, um beispielsweise ein Stottern des Motors frühzeitig zu erkennen. Es sind aber auch andere Arten von Sensoren denkbar. So können Temperaturmessgeräte wie zum Beispiel Widerstandsthermometer oder Thermoelemente verwendet werden, um die Temperatur eines oder mehrerer Komponenten zu überprüfen. Auch ein Drucksensor ist denkbar, der beispielsweise eingesetzt werden kann, um den Reifendruck zu überprüfen. Dehnungsmessstreifen können eingesetzt werden um Verformungen von Komponenten, wie beispielsweise der Karosserie zu erkennen. Auch der Einsatz einer HallSonde ist denkbar, um beispielsweise die Abschirmung elektrischer Leitungen oder von Spannungsumwandlern im Fahrzeug, insbesondere in einem Elektrofahrzeug, zu überprüfen. Starke magnetische Felder könnten zum Beispiel eine Steuerelektronik des Fahrzeugs negativ beeinflussen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Erfassungseinrichtung aus mehreren Sensoren besteht, insbesondere ist auch eine Kombination verschiedener Sensoren möglich. Das Abgleichen der Messwerte verschiedener Sensoren kann eine höhere Sicherheit liefern. Zusätzlich kann auch eine detailliertere Analyse einer Komponente ermöglicht werden. So könnte zum Beispiel erkannt werden, wenn sich eine Komponente aufgrund von Überhitzung verformt hat, indem gleichzeitig die Form und die Temperatur der Komponente überwacht werden. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung eine Datensammeleinrichtung umfasst, die mit mehreren Sensoren in Kontakt steht, und die von den Sensoren ausgehenden Informationen sammelt und an die Auswerteeinrichtung weiterleitet. Dabei kann die Datensammeleinrichtung beispielsweise von den Sensoren beabstandet sein, beispielsweise mindestens 10 cm, bevorzugt mindestens 20 cm und besonders bevorzugt mindestens 50 cm.
Zweckmäßigerweise ist die Erfassungseinrichtung mobil und/oder schwenkbar, vorzugsweise um eine, zwei oder drei Achse, und/oder beweglich und/oder ortsveränderlich. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung, insbesondere die Datensammeleinrichtung, auf einem Bewegungsmittel positioniert sein. Vorstellbar ist es auch, dass die Erfassungseinrichtung ortsfest montiert ist und zur Erfassung verschiedener Bereiche schwenkbar ist, vorzugsweise um eine, zwei oder drei Achsen. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, wenn die Erfassungseinrichtung sowohl ortsveränderlich als auch schwenkbar ist. Dadurch lassen sich durch entsprechende Ausrichtungen der Erfassungseinrichtung auch voneinander entfernte, zu erfassende Bereiche mit einer Erfassungseinrichtung, insbesondere einer einzigen Erfassungseinrichtung, untersuchen.
Die Erfassungseinrichtung, insbesondere das Bewegungsmittel kann beispielsweise eine fahrbare oder fliegende Drohne, ein Schlitten auf einem Schienensystem, ein Schwenkarm, der optional auch teleskopierbar ist, und/oder ein Tragkörper ,der z. B. an Zug- und/oder Führungsseilen befestigt ist, sein. So kann eine Drohne im Ruhezustand beispielsweise am Fahrzeug befestigt sein und nur bei Bedarf für den Einsatz aktiviert werden, wodurch Energie gespart werden kann. Vorteilhafterweise ist es denkbar, dass die Erfassungseinrichtung und/oder das Bewegungsmittel einen Antrieb aufweisen. Dieser Antrieb kann elektrisch, pneumatisch, hydraulisch und/oder mechanisch sein. Durch die Mobilität kann die Erfassungseinrichtung vorteilhafter Weise an mehreren Orten eingesetzt werde. Dadurch können u. a. Kosten eingespart werden, da insgesamt weniger Erfassungseinrichtungen benötigt werden, um alle relevanten Komponenten des Fahrzeugs abzudecken. Vorzugsweise erstreckt sich das Schienensystem in Längsrichtung des Fahrzeugs. Beispielsweise ist das Schienensystem an einer Oberseite und/oder Unterseite eines Anhängers angebracht. Dabei ist das Schienensystem vorzugsweise in Querrichtung gesehen mittig und/oder an Randbereichen der Oberseite und/oder Unterseite des Fahrzeugs, insbesondere des Anhängers, angeordnet.
Vorzugsweise erfasst die Erfassungseinrichtung mehrere festgelegte Bereiche, wobei jeder festgelegte Bereich mindestens eine zu überprüfende Komponente umfasst. Dies kann einerseits durch Mobilität bzw. Ortsveränderlichkeit der Erfassungseinrichtung ermöglicht werden. Andererseits kann die Erfassungseinrichtung aber auch drehbar bzw. schwenkbar sein und damit von einem Ort aus mehrere Bereiche abdecken, d. h. erfassen. Unter „Erfassen“ ist bevorzugt die Aufnahme bzw. der Empfang eines Datensatzes zu verstehen. Alternativ ist es auch vorstellbar, dass die Erfassungseinrichtung mehrere hintereinander oder nebeneinander liegende Bereiche abdeckt und zum Beispiel durch Ändern der Fokussierung und/oder Herausfiltern von Teilen der aufgenommenen Informationen jeweils einen anderen Bereich erfasst.
Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung zumindest zeitweise außerhalb des Fahrzeugs und/oder an der Außenseite des Fahrzeugs positioniert. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, auch außen liegende Komponenten des Fahrzeugs, wie zum Beispiel einen oder mehrere Reifen, Verriegelungsmechanismen oder die äu-ßere Karosserie, zu überprüfen.
Vorzugsweise ist die zu erfassende mindestens eine Komponente Teil einer Karosserie und/oder Teil eines Fahrwerks und/oder Teil eines Antriebs und/oder Teil einer Verbindungstechnik des Fahrzeugs. Die Karosserie bzw. der Aufbau kann dabei eine Rohkarosserie (Türen, Hauben und Verdeck), ein Führerhaus, Verglasung, Dichtungen, Türschlösser, Scheibenwischanlage, Beleuchtungseinrichtungen, Stoßfänger, Instrumente, Sitze, z. B. für eventuelle Passagiere, Innenverkleidungen, Heizung und Klimatisierung und eine oder mehrere Batterien umfassen. Diese Komponenten können zum Beispiel durch optische Sensoren überprüft werden, um Beschädigungen, wie z. B. Verformungen oder Risse, oder auch defekte Beleuchtungseinrichtungen, wie z. B. defekte Scheinwerfer oder Fahrtrichtungsanzeiger, zu erkennen. Heizung und Klimatisierung könnten dagegen zum Beispiel durch Infrarotsensoren überprüft werden. Das Fahrwerk umfasst ein Fahrgestell, das auch als Rahmen bezeichnet wird, Felgen, Reifen und Räder, Radführung, Federung, Bremsen und eine Lenkung. Auch für die Komponenten des Fahrwerks ist zum Beispiel eine optische Überprüfung hinsichtlich von Schäden möglich. Zudem kann auch die Temperatur einzelner Komponenten, insbesondere der Bremsen, beispielsweise durch einen Infrarotsensor detektiert werden. Der Antrieb umfasst einen Motor, eine Motorkühlung, Energiespeicher sowie Drehmomentwandler mit Kupplung und Schaltgetriebe. Die Verbindungstechnik umfasst eine oder mehrere Verschlusseinrichtungen, wie zum Beispiel Türschlösser, Ladungssicherung, Anhänger-/Sattelanhängerbetrieb und Kupplung. Hierbei kann beispielsweise überprüft werden, ob Türen oder andere Verschlusseinrichtungen ordnungsgemäß verschlossen sind, um einen Verlust einer Ladung beispielsweise durch Herunterfallen oder Diebstahl zu vermeiden. Auch kann der ordnungsgemäße Anschluss von Anhängern bzw. das erfolgreiche Kuppeln überprüft werden. Mit Vorteil können diese Bauteile durch eine oder mehrere innen und außen positionierte Erfassungseinrichtungen überprüft werden. Auch die Elektrik bzw. Elektronik, die sich in oder an den aufgezählten Fahrzeugteilen befindet, kann überprüft werden. Damit können zum Beispiel im Rahmen einer Abfahrtkontrolle alle relevanten Komponenten überprüft werden.
Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung dazu ausgelegt, den Zustand einer oder mehrerer Komponenten während einer Fahrt des Fahrzeugs überprüfen zu können. Damit können Probleme, wie defekte Komponenten oder auch Komponenten, die aufgrund eines fortgeschrittenen Verschleißes möglicherweise bald defekt sein können, erkannt werden. Insbesondere in Ermangelung eines Fahrers bei autonom fahrenden Fahrzeugen ist diese Möglichkeit, Komponenten auch während der Fahrt zu überwachen, hilfreich, um Unfälle zu vermeiden. Beispielsweise kann so die Temperatur der Bremsen mit einer Infrarotkamera überwacht werden. Insbesondere ist es auch denkbar, dass eine einzige bewegliche Infrarotkamera die Temperaturen aller Bremsen überwachen kann und somit mehrere einzelne Sensoren ersetzen kann. Auch können Schäden durch Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Zusammenstöße mit anderen Fahrzeugen oder z. B. während eines Sturms auf das Fahrzeug fallende Teile, beispielsweise Äste oder Steine, schnell registriert werden.
Vorteilhaft kann der durch die Erfassungseinrichtung erfasste Datensatz in einer Speichereinrichtung speicherbar sein. Die Speichereinrichtung kann zum Beispiel auf magnetischer oder elektronischer Speicherung basieren. Denkbar sind unter anderem Festplattenlaufwerke oder Halbleiterspeicher, wie beispielsweise FlashSpeicher, Speicherkarten, USB-Sticks oder SSDs. Gespeicherte Daten können beispielsweise als Nachweis einer ordnungsgemäßen Abfahrtskontrolle und/oder des Zustands des Fahrzeugs bei Fahrtantritt dienen. Auch können gespeicherte Datensätze zum Abgleich mit neu aufgenommenen Datensätzen verwendet werden, um auf diese Weise zum Beispiel eine Veränderung der Komponenten, z. B. durch Verschleiß, registrieren zu können. Dadurch können reparaturbedürftige Komponenten rechtzeitig und vorteilhafterweise auch schon vor einem endgültigen Defekt ausgemacht werden.
Bevorzugt umfasst das System eine Kommunikationseinrichtung, mittels der eine den Zustand einer Komponente betreffende Information an eine Zentrale übermittelbar ist. Dort können zum Beispiel Informationen über mehrere Fahrzeuge gesammelt und eventuell auch verarbeitet werden. Dadurch ist beispielsweise eine einfachere Organisation benötigter Reparaturen und/oder Ersatzteile möglich. Auch ist es denkbar, dass einem Fahrzeug basierend auf dem Zustand seiner überprüften Komponenten bei Bedarf neue Befehle, wie zum Beispiel das Abbrechen einer Fahrt und die Rückkehr in einen Fuhrpark oder in eine Reparaturwerkstatt übermittelt werden.
Vorteilhafterweise steht die Kommunikationseinrichtung mit einem Netzwerk in Verbindung. Die Verbindung kann zum Beispiel über die Zentrale laufen. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Kommunikationseinrichtung direkt mit einem Netzwerk in Verbindung steht. Zum Beispiel kann eine Verbindung mit einem stationären Hub oder eine direkte Verbindung mit anderen Fahrzeugen in der Umgebung hergestellt werden. Dadurch ist es zum Beispiel denkbar, dass bei Problemen einzelner oder mehrerer Komponenten eine Warnung an andere Fahrzeuge übermittelt wird, um Unfälle zu vermeiden. Probleme könnten zum Beispiel kurzfristig ausfallende oder nicht richtig funktionierende Bremsen, sich ungewollt öffnende Verschlusseinrichtungen (wodurch zum Beispiel Transportgüter herunterfallen könnten) oder eine defekte Anhängerkupplung sein. Über einen Hub könnte beispielsweise automatisch Kontakt zu einer Servicestation aufgenommen werden um z. B. Reparaturen anzufordern.
Vorzugsweise befindet sich die Erfassungseinrichtung während eines Ruhezustands zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in einem abgeschlossenen Bereich. Ein abgeschlossener Bereich kann beispielsweise ein verschließbarer Behälter wie eine Kammer, eine Kapsel oder eine kleine Garage, die am Fahrzeug befestigt oder Teil des Fahrzeugs ist, sein. Zum Beispiel kann eine fahrbare oder fliegende Drohne mit einer Erfassungseinrichtung in einem abgeschlossenen Bereich geparkt werden, während sie nicht im Einsatz ist. Auch ist eine Ausbuchtung am Fahrzeug möglich, in die zum Beispiel ein Schwenkarm, an dem eine Erfassungseinrichtung angebracht ist, im Ruhezustand abgesenkt wird. Optional kann die Ausbuchtung auch einen Verschlussmechanismus, wie eine Klappe oder einen Schiebe- oder Rotationsverschluss aufweisen. Durch den Aufenthalt in dem abgeschlossenen Bereich kann die Erfassungseinrichtung vor Umwelteinflüssen oder vor einem unbefugten Zugriff Dritter geschützt werden. Auch kann, insbesondere bei Drohnen, durch das Parken in einem abgeschlossenen Bereich Energie gespart werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Erfassungseinrichtung für ein erfindungsgemäßes System. Alle für das System beschriebenen Vorteile und Merkmale lassen sich analog auf die Erfassungseinrichtung übertragen und andersherum.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Feststellen eines Zustands mindestens einer Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem System zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Nutzfahrzeug, umfassend die Schritte

(a) Erfassen von Informationen in Form eines Datensatzes mittels einer Erfassungseinrichtung, wobei die Informationen in einem festgelegten Bereich, bevorzugt an mehreren festgelegten Bereichen, am Fahrzeug vorliegen, wobei der festgelegte Bereich die mindestens eine zu überprüfende Komponenten umfasst,
(b) Bereitstellen des Datensatzes einer Auswerteeinrichtung und (c) Feststellen des Zustands der Komponente anhand des erfassten Datensatzes

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

1 ein Nutzfahrzeug mit einem System zum Überprüfen mehrerer Komponenten des Nutzfahrzeugs gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein Nutzfahrzeug mit einem System zum Überprüfen mehrerer Komponenten des Nutzfahrzeugs gemäß einer zweiten bespielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 eine Ansicht der Unterseite eines Fahrzeugs mit einem System zum Überprüfen mehrerer Räder bzw. mehrerer Bremsen des Fahrzeugs mit einer Erfassungseinrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
4 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

In 1 ist ein Fahrzeug 5 mit einem System 100 zum Überprüfen eines Zustands einer Komponente an dem Fahrzeug 5 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dem hier dargestellten Fahrzeug 5 handelt es sich um einen Sattelzug, an dem mehrere Erfassungseinrichtungen 10 auf Schlitten 13 befestigt sind und sich auf einem Schienensystem 12 bewegen können. In der gezeigten Darstellung befinden sich die Erfassungseinrichtungen 10 an der Außenseite des Fahrzeugs 5, es ist aber auch möglich, dass sich zusätzlich oder ausschließlich Erfassungseinrichtungen 10 im Inneren des Fahrzeugs 5 befinden. Die gezeigten Erfassungseinrichtungen 10 sollen nur als Beispiel dienen und sind nicht als einschränkend insbesondere in Hinblick auf die Gestalt und Platzierung der Erfassungseinrichtungen 10 zu verstehen. Die Erfassungseinrichtungen 10 in diesem Beispiel sind dazu ausgelegt, die äußeren Komponenten des Fahrzeugs 5 zu überprüfen. Insbesondere können die Erfassungseinrichtungen 10 durch das Schienensystem 12 jeweils mehrere festgelegte Bereiche an der Außenseite des Fahrzeugs 5, insbesondere an der Karosserie und am Fahrwerk des Fahrzeugs 5, überprüfen. Auch ist optional ein Rotieren der Erfassungseinrichtungen 10 auf den Schlitten 13 möglich, um Komponenten zu überprüfen, die sich in unterschiedlichen festgelegten Bereichen befinden, indem die Erfassungseinrichtung 10 ihren Blickwinkel ändert. So können zum Beispiel Verschlusseinrichtungen wie Türen und Ladeklappen überprüft werden, was beispielsweise mit optischen Sensoren geschehen kann. Auch eine Funktionsprüfung der Beleuchtungseinrichtung des Fahrzeugs 5 kann durch Lichtsensoren geschehen. Hierbei ist es auch möglich, dass eine Erfassungseinrichtung 10 auf einem Schlitten 13 jeweils verschiedene Sensoren umfasst, um je nach Bedarf unterschiedliche Komponenten mit dem geeigneten Sensor, zum Beispiel per optischer Bildaufnahme zum Überprüfen einer Verschlusseinrichtung und per Lichtsensor zum Überprüfen der Beleuchtungseinrichtung, zu überprüfen. Weiterhin kann auch überprüft werden, ob die Anhängerkupplung (nicht gezeigt) ordnungsgemäß gekoppelt ist und ob ein Stützbein (nicht gezeigt) vor der Abfahrt eingefahren ist. Weiterhin können die Räder 4 zum Beispiel per optischem Bildabgleich überprüft werden, um beispielsweise das Reifenprofil zu prüfen. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung 10 an einer Oberseite und/oder Unterseite eines Anhängers angeordnet ist. Beispielsweise erstreckt sich das Schienensystem 12 zu mehr als 50 %, bevorzugt mehr als 70 % und besonders bevorzugt zu mehr als 80 % der Längserstreckung des Anhängers in Längsrichtung des Anhängers. Es auch vorstellbar, dass das Schienensystem 12 sowohl Längskomponenten als auch Querkomponenten aufweist, mit denen die Erfassungseinrichtung 10 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung auf oder unter dem Anhänger bewegbar ist.
Das System eignet sich insbesondere zur Abfahrtskontrolle. Die Erfassungseinrichtungen 10 können vor und nach der Kontrolle jeweils über das Schienensystem 12 in jeweils vorgesehene abgeschlossenen Bereiche 11 fahren, um dort in einen Ruhezustand versetzt zu werden. Dadurch sind sie vor Umwelteinflüssen und vor unerwünschtem Zugriff unbefugter Personen geschützt. Es ist aber auch möglich, dass die Erfassungseinrichtungen 10 während der Fahrt fortwährend oder zeitweise zum Einsatz kommen. Zum Beispiel könnte eine Erfassungseinrichtung 10 an der Unterseite des Fahrzeugs 5 mit Hilfe einer Infrarotkamera die Temperatur der Bremsen überwachen. Durch die Mobilität genügt hierzu eine Erfassungseinrichtung 10 mit einem Sensor, die alle Bereiche mit Bremsen abdecken kann. Während so abwechselnd zwischen den Bremsen eine quasi kontinuierliche Überprüfung möglich ist, könnte die Erfassungseinrichtung 10 auch jeweils in bestimmten Zeitintervallen aktiv werden, wodurch Energie gespart werden kann. Allgemein ist auch ein System möglich, nachdem eine Erfassungseinrichtung 10 jeweils im Bedarfsfall aktiviert wird, um zum Beispiel bei Auftreten eines ungeklärten Problems die Ursache zu finden. So könnten zum Beispiel bei verschlechterter Bremsleistung gezielt die Bremsen, oder bei verschlechtertem Fahrverhalten die Reifen 4 und Achsen überprüft werden. Andererseits ist auch ein zusätzlicher Sensor denkbar, der bei ungünstigen äußeren Verhältnissen eine Aktivierung der Erfassungseinrichtungen 10 verhindert und sie dazu veranlasst, im abgeschlossenen Bereich 11 zu bleiben oder diesen aufzusuchen. Für einen optischen Sensor an der Unterseite des Fahrzeugs 5 könnten ungünstige Verhältnisse zum Beispiel ein schlammiger Untergrund sein, der zur Verschmutzung der Optik führen könnte.
2 zeigt ein Fahrzeug 5 mit einem System 100 zum Überprüfen eines Zustands einer Komponente an dem Fahrzeug 5 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem hier dargestellten Fahrzeug 5 handelt es sich um einen Sattelzug mit einer Erfassungseinrichtungen 10, die an einer fliegenden Drohne 14 befestigt ist. Durch die große Mobilität kann in diesem Fall mit einer Erfassungseinrichtung 10 zumindest der komplette Außenbereich des Fahrzeugs 5 überprüft werden. Es ist denkbar, dass die Erfassungseinrichtung 10 über zwei oder mehr verschiedene Sensoren verfügt, um unterschiedliche Komponenten angemessen überprüfen zu können. Alternativ wäre auch eine fahrbare Drohne 14 möglich, die um das Fahrzeug 5 herumfährt oder auf dem Fahrzeug 5 fährt und auf diese Weise mehrere festgelegte Bereiche untersuchen kann. Auch ist optional eine weitere Drohne 14 im Inneren des Fahrzeugs 5 denkbar, die Komponenten in festgelegten Bereich im Inneren des Fahrzeugs 5 überprüft. Die Drohne 14 ist durch eine kabellose Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung 20 im Fahrzeug 5 verbunden. Über die kabellose Verbindung können Informationen in Form eines Datensatzes 19, die beim Überprüfen der Komponenten gesammelt werden, übertragen werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine direkte Verbindung zu einer Zentrale außerhalb des Fahrzeugs 5 bestehen. Die kabellose Verbindung kann beispielsweise auf WLAN, Bluetooth oder mobilem Internet basieren. Vorteilhafter Weise kann die Drohne 14 eine Überprüfung, wie beispielsweise eine Abfahrtskontrolle, vollständig autonom durchführen. Es ist aber auch denkbar, dass die Überprüfung ferngesteuert, zum Bespiel von der Zentrale aus, durchgeführt wird. Wenn die Drohne 14 nicht im Einsatz ist, befindet sie sich in dieser Ausführungsform in einem abgeschlossenen Bereich 11, der durch eine Klappe 11a verschlossen werden kann. Alternativ sind auch andere Verschlussmechanismen möglich, wie zum Beispiel ein Schiebedach. In dem abgeschlossenen Bereich 11 ist die Drohne 14 vor äußeren Einflüssen geschützt und es kann in einem Ruhezustand Energie gespart werden. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich in dem abgeschlossenen Bereich eine Dockingstation, an der die Drohne 14, z. B. über einen elektrischen Anschluss, mit Energie aufgeladen werden kann. Auch ist optional ein Anschluss zur Datenübertragung möglich, an dem beispielsweise Updates für eine Systemsoftware der Drohne 14 übertragen werden können. Optional kann auch der erfasste Datensatz 19 über einen Datenanschluss übertragen werden. Dies kann zum Beispiel sinnvoll sein, wenn eine kabellose Übertragung nicht möglich oder nicht gewünscht ist. Insbesondere kann ein Datenanschluss auch eine alternative Option sein, für den Fall, dass die kabellose Übertragung ausfällt. In einer weiteren Ausführungsform kann die Drohne 14 auch zumindest zeitweise während einer Fahrt des Fahrzeugs 5 zum Einsatz kommen, um eine oder mehrere Komponenten an dem Fahrzeug 5 zu überprüfen.
In 3 ist eine Ansicht der Unterseite eines Fahrzeugs 5 mit einem System 100 zum Überprüfen mehrerer Räder 4 und/oder mehrerer Bremsen des Fahrzeugs 5 gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Fahrzeug 5 kann beispielsweise ein Nutzfahrzeug sein. Es umfasst eine Erfassungseinrichtung 10, welche sich an der Unterseite des Fahrzeugs 5 befindet. Die Erfassungseinrichtung 10 ist in diesem Beispiel über eine Drehachse 15b an einem teleskopierbaren Schwenkarm 15 befestigt. Der Schwenkarm 15 wiederum ist mittels einer Drehachse 15a drehbar an der Unterseite des Fahrzeugs 5 befestigt. Die Erfassungseinrichtung 10 umfasst beispielsweise einen Infrarotsensor, mit dem die Temperatur aller Bremsen erfasst werden kann. Dadurch ersetzt vorteilhafterweise ein einzelner Sensor mehrere Sensoren. Auch kann beispielsweise mit einer optischen Kamera das Reifenprofil überprüft werden oder es können Beschädigungen, wie beispielsweise Risse in der Bremsscheibe oder ein geplatzter Reifen, erkannt werden. In einem Ruhezustand wird der Schwenkarm 15 mit der Erfassungseinrichtung 10 in einer Ausbuchtung 110 versenkt. Optional kann die Ausbuchtung 110 einen Verschlussmechanismus, beispielsweise eine Schiebetür, umfassen. Dadurch wird die Erfassungseinrichtung 10 vor äußeren Einflüssen geschützt. Die Erfassungseinrichtung 10 kann beispielsweise bei Fahrtbeginn während einer Abfahrtskontrolle oder während eines Zwischenstopps eingesetzt werden. Optional ist auch ein Einsatz während einer Fahrt denkbar.
4 zeigt beispielhaft eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Feststellen eines Zustands mindestens einer Komponente eines Fahrzeugs 5 mit einem System 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei erfasst zunächst in einem ersten Schritt eine Erfassungseinrichtung 10 Informationen in Form eines Datensatzes 19, wobei die Informationen in einem festgelegten Bereich, bevorzugt an mehreren festgelegten Bereichen, am Fahrzeug 5 vorliegen, wobei der festgelegte Bereich mindestens eine zu überprüfende Komponente umfasst.
In einem zweiten Schritt wird dann der Datensatz 19 über eine kabellose Verbindung, alternativ auch über eine Kabelverbindung, einer Auswerteeinrichtung 20 bereitgestellt. Die Auswerteeinrichtung 20 stellt nun in einem dritten Schritt den Zustand der Komponente anhand des erfassten Datensatzes 19 fest. Die Auswerteeinrichtung umfasst beispielsweise einen Computer bzw. ein Mikroprozessor, der dazu ausgelegt ist, anhand des aufgenommen Datensatzes den Zustand der überprüften Komponente festzustellen. Der Datensatz kann nun in einem optionalen vierten Schritt auf einer Speichereinrichtung 30 gespeichert werden. Die Speichereinrichtung 30 kann beispielsweise eine Festplatte oder ein Flashspeicher sein. Die gespeicherten Daten können z. B. als Nachweis für eine durchgeführte Abfahrtskontrolle oder als Vergleich mit Daten, die zu einem späteren Zeitpunkt erfasst werden, dienen. In einem weiteren optionalen Schritt kann der Datensatz 19 an eine Kommunikationseinrichtung 40 weitergeleitet werden, die den Datensatz 19 z. B. an eine Zentrale übermittelt. Dadurch kann zum Beispiel eine Datenbank über mehrere Fahrzeuge 5 erstellt werden. Zudem können möglicherweise nötige Reparaturen zentral koordiniert werden.
Bezugszeichenliste

4: Reifen
5: Fahrzeug
10: Erfassungseinrichtung
11: abgeschlossener Bereich
11 a: Verschlussklappe
12: Schienensystem
13: Schlitten
14: Drohne
15: Schwenkarm
15a: Drehachse
15b: Drehachse
19: Datensatz
20: Auswertereinrichtung
30: Speichereinrichtung
40: Kommunikationseinrichtung
50: Netzwerk
100: System
110: Ausbuchtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004006295 B4 [0002]
DE 102016012052 A1 [0002]

Claims

System (100) zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente an einem Fahrzeug (5), insbesondere an einem Nutzfahrzeug, umfassend - eine Erfassungseinrichtung (10), die in einem festgelegten Bereich am Fahrzeug Informationen in Form eines Datensatzes (19) erfasst, wobei der festgelegte Bereich die zu überprüfende mindestens eine Komponente umfasst, und - eine Auswerteeinrichtung (20), der der Datensatz (19) von der Erfassungseinrichtung bereitgestellt wird, wobei die Auswerteinrichtung (20) dazu konfiguriert ist, anhand des erfassten Datensatzes (19) den Zustand der mindestens einen Komponente festzustellen, wobei die Erfassungseinrichtung (10) an dem Fahrzeug (5) befestigt ist und/oder zumindest zeitweise an dem Fahrzeug (5) mitführbar ist.
System (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Erfassungseinrichtung (10) mobil und/oder schwenkbar und/oder beweglich und/oder ortsveränderlich am Fahrzeug (5) angeordnet ist.
System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (10) mehrere festgelegte Bereiche erfasst, wobei jeder festgelegte Bereich mindestens eine zu überprüfende Komponente umfasst.
System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (10) zumindest zeitweise außerhalb des Fahrzeugs (5) und/oder an der Außenseite des Fahrzeugs (5) positioniert ist.
System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zu überprüfende mindestens eine Komponente Teil einer Karosserie oder Teil eines Fahrwerks oder Teil eines Antriebs oder Teil einer Verbindungstechnik des Fahrzeugs (5) ist.
System (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Datensatz in einer Speichereinrichtung (30) speicherbar ist.
System (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (100) eine Kommunikationseinrichtung (40) umfasst, mittels der eine den Zustand betreffende Information an eine Zentrale übermittelbar ist.
System (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Erfassungseinrichtungen (10) während eines Ruhezustands in einem abgeschlossenen Bereich (11) befindet.
Erfassungseinrichtung (10) für ein System (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Feststellen eines Zustands mindestens einer Komponente eines Fahrzeugs (5), insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem System (100) zum Überprüfen eines Zustands mindestens einer Komponente an einem Fahrzeug (5), insbesondere an einem Nutzfahrzeug, umfassend die Schritte: (a) Erfassen von Informationen in Form eines Datensatzes mittels einer Erfassungseinrichtung (10), wobei die Informationen in einem festgelegten Bereich, bevorzugt an mehreren festgelegten Bereichen, am Fahrzeug (5) vorliegen, wobei der festgelegte Bereich die mindestens eine zu überprüfende Komponente umfasst, (b) Bereitstellen des Datensatzes einer Auswerteeinrichtung (20) und (c) Feststellen des Zustands der Komponente anhand des erfassten Datensatzes durch die Auswerteeinrichtung (20), wobei die Erfassungseinrichtung (10) an dem Fahrzeug (5) befestigt ist und/oder zumindest zeitweise an dem Fahrzeug (5) mitführbar ist.