DE102019207560A1 - Load securing system for a vehicle and method for loading a cargo space of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Ladungssicherungssystem (10) für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug (12) hat eine Sensoreinheit (14), zumindest ein Ladungssicherungsmittel (16) und ein Steuergerät (18), das mit der Sensoreinheit (14) in Kommunikationsverbindung steht. Die Sensoreinheit (14) umfasst zumindest einen Sensor (20), der dazu eingerichtet ist, den Zustand des zumindest einen Ladungssicherungsmittels (16) zu erfassen. Das Steuergerät (18) ist dazu eingerichtet, das Fahrzeug (12) teilautonom oder autonom zu steuern.Ferner wird ein Verfahren zum Transportieren einer Ladung in einem Laderaum (22) eines zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugs (12) angegeben.A load securing system (10) for an at least partially autonomous vehicle (12) has a sensor unit (14), at least one load securing means (16) and a control device (18) which is in communication with the sensor unit (14). The sensor unit (14) comprises at least one sensor (20) which is set up to detect the state of the at least one load securing means (16). The control device (18) is set up to control the vehicle (12) semi-autonomously or autonomously. A method for transporting a load in a loading space (22) of an at least partially autonomous vehicle (12) is also specified.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ladungssicherungssystem für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Transportieren einer Ladung in einem Laderaum eines zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugs.The invention relates to a load securing system for an at least partially autonomous vehicle and a method for transporting a load in a cargo space of an at least partially autonomous vehicle.
In heutiger Zeit werden vermehrt Einkäufe online erledigt, was zu einer erhöhten Anzahl an versendeten Paketen führt, die unter anderem in Transportfahrzeugen als Ladung transportiert werden.Nowadays, more and more purchases are made online, which leads to an increased number of parcels sent, which are transported as cargo in transport vehicles, among other things.
Wird Ladung, beispielsweise Ladung in Behältern, Pakete oder Waren, in einem Fahrzeug transportiert, kann sich die Ladung aufgrund von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen des Fahrzeugs bewegen bzw. anfangen zu rutschen. Um ein Verrutschen oder Umstürzen der Ladung während des Transports zu verhindern, muss die Ladung daher ausreichend gesichert werden. Dies wird üblicherweise durch manuelle Kontrollen sichergestellt, die insbesondere zu Beginn einer Transportfahrt durchgeführt werden. Aber auch während der Transportfahrt kann der Fahrer die Ladung kontrollieren, insbesondere akustisch, sofern der Fahrer über eine entsprechende Erfahrung verfügt.If cargo, for example cargo in containers, packages or goods, is transported in a vehicle, the cargo can move or start to slide due to the acceleration and braking processes of the vehicle. In order to prevent the load from slipping or overturning during transport, the load must therefore be adequately secured. This is usually ensured by manual controls, which are carried out in particular at the beginning of a transport trip. However, the driver can also check the load during transport, in particular acoustically, provided the driver has the appropriate experience.
Da eine Vielzahl an Personen am Transport von Ladung beteiligt sind, muss trotz mehrmaliger Übergabe der Ladung stets gewährleistet werden, dass die Ladung zu keinem Zeitpunkt des Transportvorgangs unzureichend gesichert ist.Since a large number of people are involved in the transport of cargo, it must be ensured that the cargo is not inadequately secured at any point in the transport process, despite multiple handovers.
In (teil)autonom fahrenden Fahrzeugen, die beispielsweise zukünftig zum Ausliefern von Paketen zum Einsatz kommen, stellt sich jedoch das Problem, dass auch eine automatische Beladung des Fahrzeugs angedacht sein kann, wobei anschließend (teil)autonome Fahrmanöver durchgeführt werden sollen, wenn die Ladung transportiert wird. Eine manuelle Kontrolle der Ladungssicherung ist daher nicht mehr zu jedem Zeitpunkt möglich. Jedoch soll die Ladung selbstverständlich dennoch sicher transportiert werden, um Schaden an der Ladung zu vermeiden.However, in (partially) autonomous vehicles that will be used in the future to deliver parcels, for example, the problem arises that automatic loading of the vehicle can also be considered, with (partially) autonomous driving maneuvers then being carried out when the load is transported. A manual check of the load securing is therefore no longer possible at any time. However, the cargo should of course still be transported safely in order to avoid damage to the cargo.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine zuverlässigere Ladungssicherung beim Transport von Ladung sicherzustellen, die bei Bedarf auch ohne manuelle Kontrolle ausgeführt werden kann.The object of the invention is therefore to ensure a more reliable load securing when transporting loads, which can also be carried out without manual control if necessary.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ladungssicherungssystem für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug, mit einer Sensoreinheit, zumindest einem Ladungssicherungsmittel und einem Steuergerät, das mit der Sensoreinheit in Kommunikationsverbindung steht. Die Sensoreinheit umfasst zumindest einen Sensor, der dazu eingerichtet ist, den Zustand des zumindest einen Ladungssicherungsmittels zu erfassen. Ferner ist das Steuergerät dazu eingerichtet, das Fahrzeug teilautonom oder autonom zu steuern.The object is achieved according to the invention by a load securing system for an at least partially autonomous vehicle, with a sensor unit, at least one load securing means and a control device which is in communication with the sensor unit. The sensor unit comprises at least one sensor which is set up to detect the state of the at least one load securing means. Furthermore, the control device is set up to control the vehicle partially or autonomously.
Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Informationen über das vorhandene Ladegut, also die Ladung, sowie über die Sicherung der Ladung einem Steuergerät des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, das gleichzeitig zur zumindest teilautonomen Ansteuerung des Fahrzeugs dient. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Betrieb des (teil)autonom fahrenden Fahrzeugs auf die Beladung abgestimmt werden kann.The basic idea of the invention is to provide the information about the existing load, i.e. the load, as well as the securing of the load to a control unit of the vehicle, which at the same time serves for at least partially autonomous control of the vehicle. This ensures that the operation of the (partially) autonomous vehicle can be coordinated with the load.
Als Fahrzeug ist generell ein (teil-)autonom betriebenes Fahrzeug gemeint. Dies können sowohl Fahrzeuge für den Individualverkehr, aber auch Fahrzeuge für den öffentlichen sowie kommerziellen Transport sein. Insbesondere sind auch innerbetriebliche Fahrzeuge, beispielsweise Flurförderfahrzeuge, fahrerlose Transportsysteme (FTS) bzw. sogenannte „Automated Guided Vehicles“ (AGV) gemeint.A vehicle is generally meant to be a (partially) autonomously operated vehicle. These can be vehicles for private transport as well as vehicles for public and commercial transport. In particular, internal vehicles, for example industrial trucks, driverless transport systems (AGVs) or so-called “Automated Guided Vehicles” (AGV) are also meant.
Das Steuergerät kann eine Engine Control Unit (ECU) des Fahrzeugs sein. Auch kann das Steuergerät weitere Funktionen und Aufgaben während des (teil)autonomen Fahrbetriebs übernehmen, beispielsweise eine Umfeldüberwachung des Fahrzeugs und/oder die Beobachtung des Fahrzeuginnen- bzw. Laderaumes.The control unit can be an engine control unit (ECU) of the vehicle. The control device can also take on further functions and tasks during the (partially) autonomous driving operation, for example monitoring the surroundings of the vehicle and / or observing the vehicle interior or loading space.
Ebenso kann das Steuergerät die Bestandteile des Ladungssicherungssystems überwachen, insbesondere aufgrund der von der Sensoreinheit erhaltenen Daten, sowie die anfallenden Daten auswerten. Insofern kann das Steuergerät in einer Steuer- und Auswerteeinheit integriert sein.The control device can also monitor the components of the load securing system, in particular on the basis of the data received from the sensor unit, as well as evaluate the resulting data. In this respect, the control device can be integrated in a control and evaluation unit.
Der Sensoreinheit können die im Ladungssicherungssystem vorhandenen Ladungssicherungsmittel sowie deren korrekte Position und eine Verriegelung der Ladung mit dem Ladungssicherungsmittel bekannt sein. Diese Informationen können bereits herstellerseitig in der Sensoreinheit hinterlegt sein als auch vom zumindest einen Sensor der Sensoreinheit selbstständig erkannt worden sein.The load securing equipment present in the load securing system as well as their correct position and locking of the load with the load securing equipment can be known to the sensor unit. This information can already be stored in the sensor unit by the manufacturer and can also be independently recognized by the at least one sensor of the sensor unit.
Grundsätzlich kann die Ladung in einem Behälter angeordnet sein, der zum sicheren Transport der Ladung vorgesehen ist. Der Behälter kann demnach Teil des Ladungssicherungssystems sein, der separat zum Fahrzeug ausgebildet ist. Zudem kann der Behälter mit dem Ladungssicherungsmittel zusammenwirken, insbesondere derart, dass der Behälter über das Ladungssicherungsmittel im Laderaum sicher gehalten ist.In principle, the load can be arranged in a container which is provided for the safe transport of the load. The container can therefore be part of the load securing system, which is designed separately from the vehicle. In addition, the container can interact with the load securing means, in particular in such a way that the container is securely held in the cargo space via the load securing means.
In einer Variante kann der zumindest eine Sensor ausgewählt sein aus der Gruppe gebildet aus einem optischen Sensor, insbesondere einer Kamera, einem Photomischdetektor (PMD), einer RGB-D-Kamera, einer Stereokamera und/oder eines LIDAR-Systems, einem Ultraschallsensor, einem Radarsensor, einem mechanischen Sensor, einem optischen Schalter, beispielsweise Lichtschranken, und/oder Kombinationen davon.In one variant, the at least one sensor can be selected from the group formed from an optical sensor, in particular one Camera, a photonic mixer (PMD), an RGB-D camera, a stereo camera and / or a LIDAR system, an ultrasonic sensor, a radar sensor, a mechanical sensor, an optical switch, for example light barriers, and / or combinations thereof.
Vorteilhafterweise können bereits vorhandene Sensoren des Fahrzeugs, die beispielsweise für die Innenraumüberwachung genutzt werden, zusätzlich auch im Ladungssicherungssystem verwendet werden. Auf diese Weise müssen keine zusätzlichen Sensoren verbaut werden, sodass die Kosten für das Ladungssicherungssystem gering bleiben.Advantageously, existing sensors of the vehicle, which are used, for example, for interior monitoring, can also be used in the load securing system. In this way, no additional sensors have to be installed, so that the costs for the load securing system remain low.
Der zumindest eine Sensor der Sensoreinheit kann auch als Teil des Ladungssicherungsmittels ausgebildet sein.The at least one sensor of the sensor unit can also be designed as part of the load securing means.
Das Ladungssicherungsmittel kann mindestens zwei parallel angeordnete Profile und zumindest ein Sicherungselement umfassen, wobei das zumindest eine Sicherungselement in und/oder an den Profilen angeordnet ist.The load securing means can comprise at least two profiles arranged in parallel and at least one securing element, the at least one securing element being arranged in and / or on the profiles.
Die Profile gewährleisten, dass das zumindest eine Sicherungselement zuverlässig und sicher am angedachten Platz angebracht ist, sodass das zumindest eine Sicherungselement die Ladung in der angedachten Position fixieren kann.The profiles ensure that the at least one securing element is reliably and securely attached to the intended location, so that the at least one securing element can fix the load in the intended position.
Die Profile sind bevorzugt am oder im Boden des Fahrzeugs vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ können auch Profile an oder in einer Wand und/oder der Decke des Laderaums des Fahrzeugs vorgesehen sein.The profiles are preferably provided on or in the floor of the vehicle. Additionally or alternatively, profiles can also be provided on or in a wall and / or the ceiling of the cargo space of the vehicle.
Die Profile können sowohl in Fahrzeuglängs- als auch in Querrichtung orientiert sein. Der Abstand der mindestens zwei parallel angeordneten Profile ist auf die Größe der Ladung und/oder des zumindest einen Behälters abgestimmt, der zum Transport der Ladung vorgesehen ist.The profiles can be oriented both in the longitudinal direction of the vehicle and in the transverse direction. The distance between the at least two parallel profiles is matched to the size of the load and / or of the at least one container which is provided for transporting the load.
Es können sogenannte Airline-Schienen verwendet werden. Airline-Schienen weisen ein geringes Eigengewicht bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit auf.So-called airline rails can be used. Airline rails have a low dead weight with high load capacity at the same time.
Alternativ können auch Anker-Kombischienen, Zurrschienen sowie Stäbchenschienen zum Einsatz kommen. Diese Systeme eignen sich besonders für den Fall, dass Zurrgurte zur Fixierung der Behälter (zusätzlich) eingesetzt werden sollen. Die Zurrgurte können entsprechend ein Ladungssicherungsmittel sein.Alternatively, anchor combination rails, lashing rails and rod rails can also be used. These systems are particularly suitable in the event that lashing straps are to be used to (additionally) secure the containers. The lashing straps can accordingly be a load securing device.
Die Profile können auch an eine Stromversorgung angeschlossen sein und auf diese Weise den zumindest einen Behälter mit Strom versorgen, in dem die Ladung vorgesehen ist. Dies ist besonders empfehlenswert, wenn Behälter für den Transport von Lebensmitteln eingesetzt werden sollen, die eine Kühlung und/oder Klimatisierung benötigen. Die Stromversorgung kann mittels einer Kleinspannung erfolgen. Dadurch kann auf das Aufbringen eines Berührungsschutzes verzichtet werden.The profiles can also be connected to a power supply and in this way supply the at least one container with power in which the load is provided. This is particularly recommended if containers are to be used for the transport of food that require cooling and / or air conditioning. The power supply can be provided by means of a low voltage. This means that there is no need to apply protection against accidental contact.
Als Sicherungselemente können Sperrbalken, Stangen, Klemmbalken, Fittings sowie Klemmverschlüsse zum Einsatz kommen. Bevorzugt werden Klemmverschlüsse oder Spannelemente eingesetzt, insbesondere sogenannte Spannpratzen, die auch als Spanneisen bezeichnet werden.Locking bars, rods, clamping bars, fittings and clamps can be used as securing elements. Clamp fasteners or clamping elements are preferably used, in particular so-called clamping claws, which are also referred to as clamping irons.
Auch ist es möglich, dass als Sicherungselemente Ösen und/oder Ringe in die Profile eingesetzt werden, an denen Gurte und/oder Netze befestigt werden können, die zur Ladungssicherung dienen. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn keine genormten Behälter verwendet werden können und daher eine flexible Anpassung des Ladungssicherungssystems an die zu transportierende Ladung notwendig wird.It is also possible that eyelets and / or rings are used as securing elements in the profiles, to which straps and / or nets can be attached, which serve to secure the load. Such a configuration is particularly advantageous when standardized containers cannot be used and therefore flexible adaptation of the load securing system to the load to be transported is necessary.
In einer Ausführungsform kann das zumindest eine Ladungssicherungsmittel zusätzlich ein zweites Sicherungselement umfassen, das zwischen den mindestens zwei parallel angeordneten Profilen angeordnet ist. Beispielsweise werden als zweite Sicherungselemente sogenannte Cargo-Locks eingesetzt. Die zweiten Sicherungselemente dienen insbesondere dazu, die quer zu den Profilen verlaufenden Kanten des zumindest einen Behälters zusätzlich zu sichern. Die zweiten Sicherungselemente sind insbesondere nicht in und/oder an den Profilen befestigt, sondern separat hierzu vorgesehen, jedoch im Laderaum angeordnet.In one embodiment, the at least one load securing means can additionally comprise a second securing element, which is arranged between the at least two parallel profiles. For example, so-called cargo locks are used as second securing elements. The second securing elements serve in particular to additionally secure the edges of the at least one container which run transversely to the profiles. In particular, the second securing elements are not fastened in and / or on the profiles, but rather are provided separately from this, but are arranged in the loading space.
Auch können die zweiten Sicherungselemente manuell im Laderaum an beliebigen Positionen gesetzt werden. Das Ladungssicherungssystem kann die Position des manuell gesetzten Sicherungselements erkennen.The second securing elements can also be set manually at any position in the cargo space. The load securing system can recognize the position of the manually set securing element.
Das zumindest eine Sicherungselement und/oder das zweite Sicherungselement können/kann ebenfalls einen Sensor der Sensoreinheit aufweisen, über den der Status des Sicherungselements erfasst werden kann. Auf diese Weise kann ermittelt werden, ob die Sicherungselemente derzeit in und/oder an den Profilen befestigt sind. Auch kann so bestimmt werden, ob die Ladung und/oder der zumindest eine Behälter durch die Sicherungselemente korrekt fixiert sind.The at least one securing element and / or the second securing element can also have a sensor of the sensor unit, via which the status of the securing element can be detected. In this way it can be determined whether the securing elements are currently attached in and / or on the profiles. It can also be determined in this way whether the load and / or the at least one container are correctly fixed by the securing elements.
Die Sicherungselemente können mit einem Stellantrieb des Ladungssicherungssystems verbunden sein, über den die Position der Sicherungselemente innerhalb der Profile verändert werden kann.The securing elements can be connected to an actuator of the load securing system, via which the position of the securing elements within the profiles can be changed.
Wie bereits erläutert, kann das Ladungssicherungssystem zumindest einen Behälter umfassen, der mittels des zumindest einen Ladungssicherungsmittels gesichert werden kann. Als Behälter werden bevorzugt genormte Behälter mit bekannten Eigenschaften verwendet, also Behälter, die beispielsweise hinsichtlich ihrer Abmessungen genormt sind. Auf diese Weise ist beispielsweise die Größe, das Gewicht und die Gewichtsverteilung der verwendeten Behälter bekannt und kann optimal auf die vorhandenen Ladungssicherungsmittel abgestimmt werden.As already explained, the load securing system can comprise at least one container which can be secured by means of the at least one load securing means. Standardized containers with known properties are preferably used as the container, that is to say containers which, for example, are standardized with regard to their dimensions. In this way, for example, the size, weight and weight distribution of the containers used are known and can be optimally matched to the existing load securing equipment.
Je nach Anwendungsbereich kommen verschiedene genormte Behälter in Betracht, beispielsweise Unit Load Devices (ULD), Kleinladungsträger (KLT) sowie nach Europaletten oder nach ISO-Paletten genormte Behälter. Auch kann es sich bei dem zumindest einen Behälter um Lebensmittelbehälter handeln, die über eine Temperierung bzw. Klimatisierung zum Kühlen oder Warmhalten von Lebensmitteln verfügen können.Depending on the area of application, various standardized containers come into consideration, for example unit load devices (ULD), small load carriers (KLT) and containers standardized according to Euro pallets or ISO pallets. The at least one container can also be a food container which can have temperature control or air conditioning for cooling or keeping food warm.
Der zumindest eine Behälter kann passive Label, beispielsweise einen Strichcode, einen QR-Code und/oder einen Data Matrix Code (DMC), und/oder aktive Label, beispielsweise RFID-Tags sowie Bluetooth Low Energy (BLE)-Tags, aufweisen. Auch können als Label sogenannte NFC-Tags verwendet werden, die entweder passiv oder aktiv sind. Dies erleichtert grundsätzlich die Identifikation des zumindest einen Behälters während des Beladens.The at least one container can have passive labels, for example a barcode, a QR code and / or a data matrix code (DMC), and / or active labels, for example RFID tags and Bluetooth Low Energy (BLE) tags. So-called NFC tags, which are either passive or active, can also be used as labels. This basically facilitates the identification of the at least one container during loading.
Die Label können bevorzugt durch die Sensoren der Sensoreinheit automatisch erkannt werden. Die Sensoreinheit kann entsprechend zur Kommunikation mit den Labeln eingerichtet sein.The labels can preferably be automatically recognized by the sensors of the sensor unit. The sensor unit can be set up accordingly for communication with the labels.
Auch kann das Ladungssicherungssystem zusätzlich ein Lesegerät aufweisen, mittels dem die Label des zumindest einen Behälters ausgelesen werden können. Somit ist die Kontrolle der tatsächlich geladenen Behälter auf einfache und automatisierte Weise möglich.The load securing system can also have a reading device by means of which the labels of the at least one container can be read. This makes it possible to check the containers actually loaded in a simple and automated manner.
Das Ladungssicherungssystem kann zusätzlich über ein Bedienelement verfügen, über das Informationen zu den angebrachten und/oder verfügbaren Profilen sowie dem zumindest einem Sicherungselement als auch dem zweiten Sicherungselement im Ladungssicherungssystem (manuell) hinterlegt werden können. Dadurch wird es möglich, das Ladungssicherungssystem auch nachträglich flexibel auf unterschiedliche Anwendungsfälle einzustellen, während gleichzeitig das Beladen weiterhin (teil)autonom stattfinden kann.The load securing system can also have an operating element via which information on the attached and / or available profiles as well as the at least one securing element and the second securing element can be stored in the load securing system (manually). This makes it possible to flexibly adjust the load securing system to different applications at a later date, while at the same time loading can continue to take place (partially) autonomously.
Auch kann bei Bedarf über das Bedienelement der Beladevorgang bestätigt und/oder quittiert werden. Die Bestätigung und/oder Quittierung kann automatisch oder manuell erfolgen. Somit können Daten zum Nachweis der erfolgten Lieferkette erhalten werden, wie sie durch (betriebliche) Vorgaben vorgeschrieben sein können. Die angefallenen Daten können nach erfolgter Lieferung automatisch gelöscht oder bei Bedarf, beispielsweise wenn ein Unfall während des Transportvorgangs geschieht, aufbewahrt werden.If necessary, the loading process can also be confirmed and / or acknowledged via the control element. The confirmation and / or acknowledgment can take place automatically or manually. In this way, data can be obtained to prove that the supply chain has taken place, as may be prescribed by (operational) specifications. The accumulated data can be automatically deleted after delivery or stored if necessary, for example if an accident occurs during the transport process.
Ferner kann das Ladungssicherungssystem ein Anzeigeelement umfassen, auf dem Informationen über den aktuellen Betriebszustand des Ladungssicherungssystems angezeigt werden können, beispielsweise die derzeitige Positionierung der Profile und/oder der Sicherungselemente, der Inhalt der Ladung bzw. des zumindest einen Behälters und/oder aufgetretene Fehlermeldungen.Furthermore, the load securing system can comprise a display element on which information about the current operating status of the load securing system can be displayed, for example the current positioning of the profiles and / or the securing elements, the content of the load or the at least one container and / or any error messages.
Auch kann das Ladungssicherungssystem lediglich eine Empfehlung zur optimalen Positionierung des Ladeguts, also der Ladung, ermitteln und diese auf dem Anzeigeelement darstellen.The load securing system can also only determine a recommendation for the optimal positioning of the load, that is to say the load, and show this on the display element.
Zusätzlich kann das Ladungssicherungssystem über einen Datenschreiber verfügen, der alle Vorgänge des Ladungssicherungssystems verfolgt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch (teil)autonome Lade- und Transportvorgänge bei Bedarf nachvollzogen werden können, beispielsweise im Fall von Beschädigungen der Ladung oder Unfällen.In addition, the load securing system can have a data recorder that tracks all processes in the load securing system. This ensures that (partially) autonomous loading and transport processes can also be tracked if necessary, for example in the event of damage to the load or accidents.
In einer weiteren Variante kann das Ladungssicherungssystem über eine Manipulatoreinheit, beispielsweise einen Roboterarm, verfügen, der den zumindest einen Behälter innerhalb des Laderaums des Fahrzeugs versetzen kann. Hierdurch kann Stauraum für weitere Behälter bzw. Ladung geschaffen werden, sofern dieser benötigt wird.In a further variant, the load securing system can have a manipulator unit, for example a robot arm, which can move the at least one container within the cargo space of the vehicle. In this way, storage space can be created for further containers or cargo, if this is required.
Auch kann eine solche Manipulatoreinheit genutzt werden, um die Sicherungselemente zu positionieren, zu fixieren und/oder zu entriegeln. Vorstellbar ist es auch, dass ein Vorrat an Sicherungselementen innerhalb des Laderaums vorhanden ist, aus dem die Manipulatoreinheit die benötigten Sicherungselemente entnimmt und bei Abschluss des Transportvorgangs wieder ablegt.Such a manipulator unit can also be used to position, fix and / or unlock the securing elements. It is also conceivable that there is a supply of security elements within the loading space, from which the manipulator unit removes the required security elements and puts them down again when the transport process is completed.
Insofern können die Sicherungselemente frei gesetzt werden. Die frei gesetzten Sicherungselemente können manuell gesetzt werden oder sogar automatisch, indem die Manipulatoreinheit die Sicherungselemente entsprechend setzt.In this respect, the security elements can be set freely. The released safety elements can be set manually or even automatically by the manipulator unit setting the safety elements accordingly.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Transportieren einer Ladung in einem Laderaum eines zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte:
- - Bereitstellen eines Ladungssicherungssystems, insbesondere der vorher beschriebenen Art;
- - Erkennen oder Ermitteln einer zu transportierenden Ladung;
- - Beladen des Laderaums mit der Ladung;
- - Überprüfen der Position der Ladung; und
- - zumindest teilautonomes Transportieren der Ladung mittels des Fahrzeugs.
- - Provision of a load securing system, in particular of the type described above;
- - Recognition or determination of a cargo to be transported;
- - loading the cargo space with the cargo;
- - checking the position of the load; and
- - At least partially autonomous transport of the load by means of the vehicle.
Die zu transportierende Ladung kann manuell eingeben werden, beispielsweise über das Bedienelement. Es kann aber auch vom Ladungssicherungssystem automatisch erfasst werden, insbesondere in optischer Weise oder mittels von Identifikationsmitteln bzw. Labels. Auch ist es möglich, dass das Erkennen der Ladung lediglich über das Auslesen einer Ladeliste geschieht, die beispielsweise im Steuergerät des Ladungssicherungssystems hinterlegt ist. Zusätzlich kann mittels der Sensoren überprüft werden, ob die Informationen der Ladeliste korrekt sind.The load to be transported can be entered manually, for example via the control element. However, it can also be automatically recorded by the load securing system, in particular in an optical manner or by means of identification means or labels. It is also possible that the cargo is recognized only by reading out a cargo list that is stored, for example, in the control unit of the cargo securing system. The sensors can also be used to check whether the information in the loading list is correct.
Die Ladung kann manuell oder (teil)automatisch im Laderaum platziert werden. Beispielsweise gibt das Ladungssicherungssystem eine Zielposition für die Ladung vor, an der die Ladung platziert werden soll. Diese kann in Abhängigkeit der zuvor erkannten bzw. ermittelten Ladung erfolgen, da hierüber auf Eigenschaften der Ladung geschlossen werden kann.The load can be placed in the hold manually or (partially) automatically. For example, the load securing system specifies a target position for the load where the load is to be placed. This can take place as a function of the previously recognized or determined charge, since it can be used to infer properties of the charge.
Da die Position der Ladung innerhalb des Laderaums überprüft wird, können die Fahrmanöver des (teil)autonom fahrendes Fahrzeugs entsprechend der Position angepasst werden.Since the position of the load within the loading space is checked, the driving maneuvers of the (partially) autonomously driving vehicle can be adjusted according to the position.
Es kann vom Ladungssicherungssystem eine Zielposition der Ladung ermittelt werden, wo die Ladung im Laderaum positioniert werden soll. Das Ladungssicherungssystem kann dann überprüfen, ob die Ladung an der Zielposition auch tatsächlich positioniert wurde.The load securing system can determine a target position for the load where the load is to be positioned in the hold. The load securing system can then check whether the load has actually been positioned at the target position.
Die Ladung kann in zumindest einen Behälter innerhalb des Laderaums positioniert werden. Der zumindest eine Behälter kann durch das Ladungssicherungssystem mittels des zumindest einen Sensors der Sensoreinheit erkannt werden.The cargo can be positioned in at least one container within the hold. The at least one container can be recognized by the load securing system using the at least one sensor of the sensor unit.
Die Zielposition des zumindest einen Behälters kann aufgrund von mit dem Fahrzeug geplanten Fahrmanövern und/oder einer Eigenschaft, insbesondere des Gewichts, des Reibwerts und/oder des Schwerpunkts, der Ladung ermittelt werden. Alternativ können, insbesondere in dem Fall, dass genormte Behälter verwendet werden, Standard- oder Maximalwerte des zumindest einen Behälters angenommen und diese zur Bestimmung der Zielposition genutzt werden.The target position of the at least one container can be determined on the basis of driving maneuvers planned with the vehicle and / or a property, in particular the weight, the coefficient of friction and / or the center of gravity, of the load. Alternatively, especially in the case that standardized containers are used, standard or maximum values of the at least one container can be assumed and these can be used to determine the target position.
Insbesondere wenn der Weg, den das Fahrzeug nach dem Beladen zurücklegen soll, bereits bekannt ist, können die zum Zurücklegen des Weges benötigten Fahrmanöver im Voraus ermittelt und anschließend insbesondere teilautonom oder autonom durchgeführt werden. In diesem Fall können die zu erwartenden resultierenden Kräfte, die auf die Behälter bzw. die Ladung wirken werden, im Voraus berechnet werden, da sowohl die physikalisch möglichen Fahrmanöver des Fahrzeugs als auch das Fahrverhalten im (teil)autonomen Betrieb bekannt sind.In particular, if the path that the vehicle is to cover after loading is already known, the driving maneuvers required to cover the path can be determined in advance and then carried out in particular partially autonomously or autonomously. In this case, the expected resulting forces that will act on the container or the load can be calculated in advance, since both the physically possible driving maneuvers of the vehicle and the driving behavior in (partially) autonomous operation are known.
Es ist auch möglich, in der Berechnung eine Sicherheitsreserve einzubeziehen, sodass unerwartete Einflüsse während des Transports berücksichtigt werden, ohne die Ladungssicherheit zu gefährden.It is also possible to include a safety reserve in the calculation so that unexpected influences during the transport are taken into account without endangering the load safety.
Wird beim Ermitteln der Zielposition der Ladung bzw. des zumindest einen Behälters festgestellt, dass es keine ausreichend stabile Anordnung der Ladung bzw. des zumindest einen Behälters für das angedachte Fahrmanöver gibt, kann die Geschwindigkeit des Fahrmanövers gesenkt werden, um die auf die Ladung bzw. den zumindest einen Behälter wirkenden Kräfte zu reduzieren und auf diese Weise einen sicheren Transport zu ermöglichen.If, when determining the target position of the load or the at least one container, it is determined that there is no sufficiently stable arrangement of the load or the at least one container for the intended driving maneuver, the speed of the driving maneuver can be reduced by the amount of the load or the at least one container. To reduce the forces acting on the at least one container and in this way to enable safe transport.
Das Beladen des Laderaums mit der Ladung bzw. dem zumindest einen Behälter kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen. Insbesondere wenn der Laderaum manuell beladen wird, können die ermittelten Zielpositionen auch innerhalb des Laderaums mittels der Sensoreinheit angezeigt werden, beispielweise mittels Lichtstrahlen. Bei der Berechnung der Zielposition können die geplanten Fahrmanöver entsprechend berücksichtigt werden. Dies ist in einfacher Weise möglich, da das Steuergerät sowohl mit der Sensoreinheit in Kommunikationsverbindung steht als auch die Steuerbefehle für den (teil)autonomen Fahrbetrieb zur Verfügung stellt.The loading space with the load or the at least one container can be loaded both manually and automatically. In particular if the cargo space is loaded manually, the determined target positions can also be displayed within the cargo space by means of the sensor unit, for example by means of light beams. When calculating the target position, the planned driving maneuvers can be taken into account accordingly. This is possible in a simple manner, since the control device is in communication with the sensor unit and also provides the control commands for the (partially) autonomous driving mode.
Wenn die Position der Ladung bzw. des zumindest einen Behälters überprüft wird, kann auch der Zustand der Ladungssicherungsmittel, insbesondere des zumindest einen Sicherungselements und/oder des zweiten Sicherungselements, überprüft werden.When the position of the load or of the at least one container is checked, the state of the load securing means, in particular of the at least one securing element and / or the second securing element, can also be checked.
Wird festgestellt, dass keine Sicherungselemente gesetzt und/oder von der Ladung bzw. dem Behälter benutzt sind, so wird überprüft, ob allein die Reibkraft des zumindest einen Behälters ausreicht, um die Ladung vor Verrutschen im geplanten Fahrmanöver zu sichern.If it is determined that no securing elements are set and / or used by the load or the container, a check is made to determine whether the frictional force of the at least one container alone is sufficient to secure the load from slipping in the planned driving maneuver.
Das Überprüfen der Position des zumindest einen Behälters kann auch die Freigabe des Fahrzeugs sowie die Anzeige einer Warnmeldung beinhalten.Checking the position of the at least one container can also enable the Vehicle as well as the display of a warning message.
Es wird also seitens des Ladungssicherungssystems ermittelt, ob eine Sicherung der Ladung mittels eines Ladungssicherungsmittels notwendig ist, wobei die Ladung nur dann autonom transportiert wird, wenn eine zuvor als erforderlich ermittelte Sicherung der Ladung mittels des Ladungssicherungsmittels vorliegt oder wenn eine Sicherung der Ladung mittels des Ladungssicherungsmittels nicht notwendig ist, beispielsweise aufgrund der Reibkraft der Ladung bzw. des Behälters. In jedem Fall ist so ein sicherer Transport der Ladung gewährleistet.The load securing system therefore determines whether the load needs to be secured using a load securing device, the load being transported autonomously only if the load has been secured using the load securing device that was previously determined to be necessary or if the load is secured using the load securing device is not necessary, for example due to the frictional force of the load or the container. In any case, this ensures that the load is transported safely.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen sowie aus den Figuren. In diesen zeigen:
- -
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Ladungssicherungssystem; - -
2 eine Darstellung des Laderaums des Fahrzeugs aus1 ; - -
3 eine Schnittansicht entlang der Ebene A-A aus2 ; - -
4 eine Detailansicht eines Profils aus2 ; - -
5 eine um 90° gedrehte Darstellung des Sicherungselements aus3 ; und - -
6 einen schematischen Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- -
1 a schematic representation of a vehicle with a load securing system according to the invention; - -
2 a representation of the cargo space of the vehicle1 ; - -
3 a sectional view along the plane AA2 ; - -
4th a detailed view of a profile2 ; - -
5 a representation of the fuse element rotated by 90 °3 ; and - -
6th a schematic course of the method according to the invention.
Für gleiche Bauteile werden in den Figuren und der zugehörigen Beschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet. Vorteile und Eigenschaften ergeben sich entsprechend in analoger Weise.The same reference symbols are used for the same components in the figures and the associated description. Advantages and properties result accordingly in an analogous manner.
In
Das Ladungssicherungssystem
Grundsätzlich kann es sich beim Steuergerät
Insofern kann das Steuergerät
Die Sensoreinheit
Die Sensoreinheit
Innerhalb des Laderaums
In dem Behälter
Der Behälter
Als Behälter
Zusätzlich kann das Ladungssicherungsmittel 16zusätzliche Profile
Der Behälter
Wie in
Die Profile
In
Das Sicherungselement
Wie aus
In
Sobald die gewünschte Position des Sicherungselements
Durch Betätigung des Hebels
Die Sensoreinheit
Auch könnten zusätzliche Sensoren
Zusätzlich ist in
Als zweites Sicherungselement
Zum Beladen des Laderaums
Anschließend wird die Ladung bzw. der zumindest eine Behälter
Alternativ könnte dem Ladungssicherungssystem
Auch kann die Ladung bzw. der wenigstens eine Behälter
Anschließend kann die Zielposition der Ladung bzw. des zumindest einen Behälters
Insbesondere wenn das Fahrzeug
Anschließend wird der Behälter
Die Beladung kann dabei sowohl manuell als auch automatisch erfolgen. Wird der Laderaum
Im Anschluss wird die Position der Ladung bzw. des zumindest einen Behälters
Wird festgestellt, dass sich der zumindest eine Behälter
Auch kann festgestellt werden, dass eine Sicherung der Ladung bzw. des Behälters
Schließlich wird die Ladung mittels des Fahrzeug
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- LadungssicherungssystemLoad securing system
- 1212
- Fahrzeugvehicle
- 1414th
- SensoreinheitSensor unit
- 1616
- LadungssicherungsmittelLoad securing equipment
- 1818th
- Steuergerät Control unit
- 2020th
- Sensorsensor
- 2222nd
- LaderaumHold
- 2424
- Behältercontainer
- 2626th
- SicherungselementFuse element
- 2828
- Profil profile
- 3030th
- LabelLabel
- 3232
- LängsnutLongitudinal groove
- 3434
- AusnehmungRecess
- 3636
- SchuheShoes
- 3838
- Druckknopf Push button
- 4040
- Hebellever
- 4242
- FixierscheibeFixing washer
- 4444
- zweites Sicherungselementsecond securing element
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019207560.6A DE102019207560B4 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Load securing system for a vehicle and method for loading a cargo space of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019207560.6A DE102019207560B4 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Load securing system for a vehicle and method for loading a cargo space of a vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019207560A1 true DE102019207560A1 (en) | 2020-11-26 |
DE102019207560B4 DE102019207560B4 (en) | 2021-12-23 |
Family
ID=73052404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019207560.6A Active DE102019207560B4 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Load securing system for a vehicle and method for loading a cargo space of a vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019207560B4 (en) |
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2019
- 2019-05-23 DE DE102019207560.6A patent/DE102019207560B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019207560B4 (en) | 2021-12-23 |
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