DE102020123221A1

DE102020123221A1 - Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen

Info

Publication number: DE102020123221A1
Application number: DE102020123221.7A
Authority: DE
Inventors: Malte Pietzsch; Ludwig Pietzsch; Martin Wagner; Kay Nehm
Original assignee: Alfadynamics GmbH
Current assignee: Alfadynamics GmbH
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2022-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen, ein Kontrollsystem zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen sowie ein Kontrollgerät zum Einbau in einem Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ermitteln eines Beladungsparameters des Kraftfahrzeuges, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert. Der Beladungsparameter wird mit einem Referenzwert verglichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt. Falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, wird das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorausgewählt. Abhängig von einer zweiten Bedingung wird das vorausgewählte Kraftfahrzeug anschließend für die Kontrolle an der Kontrollstelle selektiv ausgewählt. Falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wird, wird ein Haltesignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges ausgegeben. Vor der Messung an der Kontrollstelle kann überprüft werden, dass derselbe Liftachsenstatus wie an der ersten Position vorliegt. Die sich dann ergebenden Messwerte sind Basis für eine eventuelle Buße.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen, ein Kontrollsystem zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen sowie ein Kontrollgerät zum Einbau in einem Kraftfahrzeug.
HINTERGRUND
Kraftfahrzeuge und insbesondere Lastkraftwagen (Lkw), die das zulässige Gesamtgewicht und/oder Achslastgewicht überschreiten, können Straßen und andere Infrastruktureinrichtungen wie Brücken beschädigen und damit zu erhöhten Unterhalts- und Instandsetzungskosten führen. Die Beanspruchung der Straße skaliert dabei näherungsweise mit der vierten Potenz der Achslast, so dass bereits einige wenige überladene Lkw zu erheblichen und dauerhaften Straßenschäden führen können. Darüber hinaus stellen überladene Kraftfahrzeuge auch eine Gefahr für andere Verkehrsteilnehmer dar. Beispielsweise steigen sowohl der Bremsweg als auch der Energieübertrag bei einem Unfall mit dem Gesamtgewicht an.
Um Überschreitungen der zulässigen Gewichtsgrenzwerte aufzudecken und zu ahnden, ist eine Überwachung des Beladungszustands von Kraftfahrzeugen unerlässlich. Hierzu werden derzeit vor allem zwei Ansätze verfolgt: Zum einen können an größeren Straßen wie Autobahnen Kontrollstationen eingerichtet werden, an denen sämtliche oder stichprobenartig ausgewählte Lkw abfahren müssen, um mit einer eichfähigen Wiegevorrichtung vermessen zu werden. Angesichts der großen Zahl von Lkw geht ein solcher Ansatz allerdings mit einem erheblichen Platzbedarf und Kosten einher und kann auch für ordnungsgemäß beladene Lkw und andere Verkehrsteilnehmer zu Verzögerungen führen. Zudem ist ein solcher Ansatz wenig effizient, da keine qualifizierte Vorauswahl getroffen wird. Zum anderen kann in einem grundsätzlich effizienteren, zweistufigen Verfahren zunächst mit in die Fahrbahn eingelassenen Wiegesensoren eine nicht geeichte Gewichtsmessung dynamisch im fließenden Verkehr vorgenommen werden (weighing in motion) und anschließend anhand der so ermittelten Schätzwerte möglicherweise überladene Lkw identifiziert und für eine geeichte Messung aus dem Verkehr gezogen werden, beispielsweise wie in WO 2006/094652 A1 beschrieben. Dies ermöglicht zwar zielgerichtetere Kontrollen, allerdings können die fest installierten Wiegesensoren umfahren werden und zwischen der dynamischen Gewichtsmessung und der geeichten Nachmessung Manipulationen am Fahrzeug vorgenommen werden.
ÜBERBLICK
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein effizientes sowie umgehungs- und manipulationssicheres Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Kontrollsystem zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Kontrollgerät zum Einbau in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ermitteln eines Beladungsparameters des Kraftfahrzeuges, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert. Der Beladungsparameter wird mit einem Referenzwert verglichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt. Falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, wird das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorausgewählt. Abhängig von einer zweiten Bedingung wird das vorausgewählte Kraftfahrzeug anschließend für die Kontrolle an der Kontrollstelle selektiv ausgewählt. Falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wird, wird ein Ausfahrsignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges ausgegeben.
Der Liftachsenstatus und/oder der Beladungsparameter können beispielsweise mit Hilfe einer stationären oder mobilen Messstation ermittelt werden, die an oder in der Nähe der ersten Position entlang des Verkehrsweges angeordnet ist. An der Kontrollstelle kann eine stationäre oder mobile Kontrollstation aufgebaut sein, beispielsweise ein neben dem Verkehrsweg befindlicher Wiegeplatz oder eine auf einem neben dem Verkehrsweg befindlichen Parkplatz aufgebaute mobile Wiegevorrichtung. Entsprechend kann die erste Position ein Abschnitt des Verkehrsweges in der Nähe des Messstation sein und die zweite Position ein Abschnitt des Verkehrsweges in der Nähe der Kontrollstation. Die Messstation und die Kontrollstelle sind räumlich getrennt und können beispielsweise in einer Entfernung zwischen 500 m und 10 km voneinander entlang des Verkehrsweges angeordnet sein. Das Verfahren kann insbesondere unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Kontrollsystems und/oder eines erfindungsgemäßen Kontrollgeräts gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wie unten beschrieben durchgeführt werden. Das Kraftfahrzeug kann ein Lastkraftwagen (Lkw) sein, beispielsweise ein Sattelschlepper oder ein Gliederzug, und der Verkehrsweg kann eine Straße sein, zum Beispiel eine Landstraße oder eine Autobahn.
An der ersten Position entlang des Verkehrsweges wird der Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges ermittelt. Eine Liftachse ist eine Achse eines Kraftfahrzeuges, die angehoben werden kann, beispielsweise von einer unteren Stellung, in der mit der Liftachse gekoppelte Reifen in Kontakt mit der Fahrbahn sind, in eine obere Stellung, in der die mit der Liftachse gekoppelten Reifen nicht in Kontakt mit der Fahrbahn sind. Die Liftachse kann dabei als Vorlauf- oder als Nachlaufachse ausgebildet sein. Der Liftachsenstatus charakterisiert die Stellung der Liftachse an der ersten Position und kann beispielsweise angeben, ob die mit der Liftachse gekoppelten Reifen in Kontakt mit der Fahrbahn sind (Liftachse gesenkt) oder nicht (Liftachse angehoben).
Die Stellung der Liftachse kann bei einem gegebenen Gesamtgewicht die Achslastgewichte auf anderen Achsen des Kraftfahrzeuges beeinflussen. Beispielsweise kann das Achslastgewicht auf einer Achse höher sein, wenn die Liftachse angehoben ist, als wenn die Liftachse gesenkt ist. Zudem kann die Stellung der Liftachse für die Bestimmung des Gesamtgewichts von Bedeutung sein, beispielsweise wenn das Gesamtgewicht anhand eines Achslastgewichts abgeschätzt wird, z.B. wie unten beschrieben. Der Liftachsenstatus ist somit ein entscheidender Faktor für die Ermittlung und Überwachung des Beladungszustands eines Kraftfahrzeuges. Eine Ermittlung des Liftachsenstatus an derselben Position beziehungsweise in demselben Abschnitt des Verkehrsweges wie die Ermittlung des Beladungsparameters ist daher vorteilhaft für eine genauere Abschätzung des Beladungszustands. Zudem können dadurch Änderungen des Liftachsenstatus zwischen der ersten Position und der Kontrollstelle an der zweiten Position erkannt und bei einer geeichten Messung an der Kontrollstelle berücksichtigt werden.
Der Liftachsenstatus kann unter Verwendung eines entlang des Verkehrsweges angeordneten Liftachsenstatussensors ermittelt werden. Der Liftachsenstatussensor kann dazu eingerichtet sein, die Stellung der Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position zu bestimmen. Bevorzugt umfasst der Liftachsenstatussensor eine Kamera, die dazu eingerichtet ist, mindestens ein Bild des Kraftfahrzeuges an der ersten Position aufzunehmen, beispielsweise von der Seite, zum Beispiel entlang einer Beobachtungsrichtung senkrecht zum Verlauf des Verkehrsweges oder der Fahrrichtung des Kraftfahrzeuges. Der Liftachsenstatussensor kann zudem eine Auswerteeinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, anhand des von der Kamera aufgenommenen Bildes die Stellung der Liftachse zu bestimmen, beispielsweise mittels computergestützter Bilderkennung. Alternativ kann die Stellung der Liftachse auch manuell anhand des von der Kamera aufgenommenen Bildes ermittelt werden. In manchen Ausgestaltungen kann der Liftachsensensor alternativ oder zusätzlich weitere Sensoren umfassen, die dazu eingerichtet sind, die Stellung der Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position zu bestimmen, beispielsweise in die Fahrbahn eingelassene Drucksensoren oder Wiegesensoren oder optische Sensoren wie etwa eine Lichtschranke. In manchen Ausführungsformen kann der Status der Liftachse beispielsweise ermittelt werden, indem die Zahl der Achsen, die in Kontakt mit der Fahrbahn sind, ermittelt und mit einer Gesamtachszahl des Kraftfahrzeuges verglichen wird.
Alternativ oder zusätzlich kann der Liftachsenstatus auch unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Liftachsenstatussensors ermittelt werden, zum Beispiel wie im Folgenden in Bezug auf das erfindungsgemäße Kontrollgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. Der Liftachsenstatussensor kann insbesondere einen Achslastsensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, eine Messgröße zu messen, die mit einer Last auf der Liftachse oder auf einem mit der Liftachse gekoppelten Reifen korreliert ist. Anhand der Last kann dann zum Beispiel ermittelt werden, ob die Liftachse in Kontakt mit der Fahrbahn ist oder nicht.
In manchen Ausgestaltungen kann das Ermitteln des Liftachsenstatus das Empfangen eines Liftachsenstatussignals von dem Kraftfahrzeug umfassen. Das Liftachsenstatussignal kann beispielsweise ein analoges oder digitales Signal sein, das zum Beispiel von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeuges oder einem in dem Kraftfahrzeug verbauten Kontrollgerät ausgesandt wird, z.B. mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik. Das Liftachsenstatussignal kann den Liftachsenstatus enthalten oder Information bezüglich des Liftachsenstatus, anhand derer der Liftachsenstatus ermittelt werden kann, beispielsweise eine von dem Liftachsenstatussensor bestimmte Messgröße.
In manchen Ausführungsformen wird der Liftachsenstatus in der Messstation an der ersten Position ermittelt, beispielsweise durch eine geeignete Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, mittels des Liftachsenstatussensors den Liftachsenstatus zu bestimmen, z.B. wie unten beschrieben. In anderen Ausführungsformen wird der Liftachsenstatus an einer anderen Stelle, insbesondere an der Kontrollstelle, ermittelt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren das Übermitteln von Information bezüglich des Liftachsenstatus von der Messstation an der ersten Position entlang des Verkehrsweges an eine Kontrollstation an der Kontrollstelle. Die Information bezüglich des Liftachsenstatus kann beispielsweise den ermittelten Liftachsenstatus, das Liftachsenstatussignal und/oder von einem Liftachsenstatussensor ausgegebene Daten enthalten, zum Beispiel ein Kamerabild oder von dem Liftachsenstatussensor bestimmte Messwerte. Die Information kann beispielsweise über eine Datenleitung oder mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik übermittelt werden.
Das Verfahren umfasst zudem das Ermitteln des Beladungsparameters des Kraftfahrzeuges an der ersten Position. Der Beladungsparameter kann beispielsweise ein Gesamtgewicht und/oder eine Achslast des Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Achslast auf einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, charakterisieren. Der Beladungsparameter kann zum Beispiel das Gesamtgewicht und/oder die Achslast oder eine dazu proportionale Größe quantifizieren. Der Beladungsparameter kann zum Beispiel unter Verwendung eines entlang des Verkehrsweges angeordneten Wiegesensors ermittelt werden. Der Wiegesensor kann dazu eingerichtet sein, eine Last zu messen, die von einer Achse des Kraftfahrzeuges oder von einem mit der Achse gekoppelten Reifen auf den Verkehrsweg übertragen wird. Bevorzugt ist der Wiegesensor dazu eingerichtet, die Last dynamisch im fließenden Verkehr zu messen, d.h. während das fahrende Kraftfahrzeug die erste Position passiert. Der Wiegesensor kann insbesondere eine Wiegeplatte umfassen, beispielsweise wie in EP 0 166 168 B1 beschrieben. Das Ermitteln des Beladungsparameters kann in einigen Ausführungsformen lediglich näherungsweise erfolgen, d.h. insbesondere mittels einer nicht-eichfähigen Vorrichtung. Der Beladungsparameter kann entsprechend dazu dienen, den Beladungszustand mit einer vordefinierten relativen und/oder absoluten Genauigkeit abzuschätzen, beispielsweise mit einer Genauigkeit von ±10%, in einem Beispiel ±5% oder mit einer Genauigkeit von ± 2 Tonnen, in einem Beispiel von ± 1 Tonne.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Beladungsparameter unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors ermittelt, wobei der Achslastsensor dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen, zum Beispiel wie unten in Bezug auf das Verfahren gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das Ermitteln des Beladungsparameters kann das Ermitteln eines Achslastparameters umfassen, wobei der Achslastparameter eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert. Der Achslastparameter kann insbesondere eine Rad- und/oder Achslast einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, bevorzugt einer in Fahrtrichtung vordersten Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, charakterisieren. In manchen Beispielen ist der Achslastparameter eine gemessene Rad- und/oder Achslast. In anderen Beispielen ist der Achslastparameter eine mit der Rad- und/oder Achslast korrelierte Größe, die beispielsweise mittels einer Kalibrierungskurve in die Rad- und/oder Achslast umgerechnet werden kann. Die Kalibrierungskurve kann zum Beispiel im Voraus berechnet und/oder empirisch bestimmt worden sein. Der Achslastparameter kann beispielsweise eine von dem Wiegesensor oder dem Achslastsensor gemessene Größe quantifizieren, zum Beispiel einen Druck oder eine Längenänderung.
Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Beladungsparameters das Ermitteln eines Gesamtgewichtsparameters umfassen, wobei der Gesamtgewichtsparameter ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert. In manchen Beispielen ist der Gesamtgewichtsparameter ein gemessenes Gesamtgewicht, beispielsweise die Summe der Achslasten aller Achsen des Kraftfahrzeuges. In anderen Beispielen ist der Gesamtgewichtsparameter eine mit dem Gesamtgewicht korrelierte Größe, die beispielsweise mittels einer Kalibrierungskurve in das Gesamtgewicht umgerechnet werden kann.
In manchen Ausgestaltungen wird der Gesamtgewichtsparameter anhand des Achslastparameters berechnet, zum Beispiel wie unten in Bezug auf das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Achslastparameter kann beispielsweise mittels eines Umrechnungsfaktors oder einer Kalibrierungskurve in den Gesamtgewichtsparameter umgerechnet werden. Bevorzugt wird bei der Berechnung des Gesamtgewichtsparameters der Liftachsenstatus berücksichtigt, da bei einem gegebenen Gesamtgewicht die Achslasten von der Stellung der Liftachse abhängen können. In einem Beispiel wird bei gesenkter Liftachse ein erster Umrechnungsfaktor oder eine erste Kalibrierungskurve verwendet und bei angehobener Liftachse ein zweiter Umrechnungsfaktor oder eine zweite Kalibrierungskurve. In einem anderen Beispiel wird der Gesamtgewichtsparameter abhängig vom Liftachsenstatus korrigiert, beispielsweise mit einem Umrechnungsfaktor multipliziert, wenn die Liftachse gesenkt oder angehoben ist.
Das Verfahren umfasst weiterhin das Vergleichen des Beladungsparameters mit einem Referenzwert, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt. Der Referenzwert kann beispielsweise ein durch eine gesetzliche Vorschrift wie die Straßenverkehrsordnung vorgegebener oder ein mit dem Verkehrsweg oder einem Abschnitt davon verknüpfter unter oder oberer Grenzwert für eine Rad- oder Achslast oder für das Gesamtgewicht sein. Der Referenzwert kann von einem Fahrzeugtyp des Kraftfahrzeuges abhängen, beispielsweise von einer Achszahl des Kraftfahrzeuges. Die erste Bedingung kann beispielsweise sein, ob der Beladungsparameter den Referenzwert über- oder unterschreitet oder innerhalb eines relativen oder absoluten Intervalls oberhalb, unterhalb oder um den Referenzwert liegt, beispielsweise ob der Beladungsparameter mindestens 90% des Referenzwertes oder mindestens 120% des Referenzwerts beträgt.
Falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, wird das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an der Kontrollstelle vorausgewählt, d.h. als Kandidat für eine mögliche spätere Kontrolle an der Kontrollstelle bestimmt. Die erste Bedingung kann beispielsweise so gewählt werden, dass potentiell überladene Kraftfahrzeuge vorausgewählt werden oder nur potenziell stark überladene Kraftfahrzeuge, zum Beispiel solche Fahrzeuge, die die zulässige Achslast und/oder das zulässige Gesamtgewicht um mindestens 20% überschreiten.
Falls das Kraftfahrzeug vorausgewählt wurde, wird abhängig von einer zweiten Bedingung entschiedenen, ob das Kraftfahrzeug an der Kontrollstelle kontrolliert wird. Die zweite Bedingung kann beispielsweise eine Bedingung für die Kapazität oder Auslastung der Kontrollstelle sein. Das vorausgewählte Kraftfahrzeug wird in einigen Ausführungsformen nur dann für die Kontrolle ausgewählt, wenn die Kontrollstelle freie Kapazitäten hat oder eine Wartezeit an der Kontrollstelle weniger als ein bestimmter Schwellenwert ist. Die zweite Bedingung kann auch den Beladungsparameter und/oder den Liftachsenparameter berücksichtigen, beispielsweise können insbesondere bei hoher Auslastung der Kontrollstelle nur potenziell stark überladene Fahrzeuge für die Kontrolle ausgewählt werden und/oder Fahrzeuge, deren Liftachse angehoben ist. In zahlreichenLändern kann auch eine manuelle Auswahl durch einen Polizeibeamten oder eine andere befugte Person gesetzlich vorgeschrieben sein, und die zweite Bedingung kann beispielsweise sein, dass die entsprechende Person eine Kontrolle des vorausgewählten Fahrzeugs bestimmt. In einigen Beispielen kann die Auswahl der zu kontrollierenden Fahrzeuge auch zufällig erfolgen, beispielsweise können 10% oder 25% der vorausgewählten Fahrzeuge zufällig für die Kontrolle ausgewählt werden.
Wurde das Kraftfahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt, wird ein Ausfahrsignal für den Fahrer des Kraftfahrzeuges ausgegeben. Das Ausfahrsignal kann dem Fahrer zum Beispiel signalisieren, dass er/sie die Kontrollstelle anfahren soll. Das Ausfahrsignal kann beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Signal sein und mittels einer in dem Fahrzeug angeordneten Signalausgabeeinheit ausgegeben werden, etwa auf einem Display, mit einer Warnleuchte oder einem Schallwandler, zum Beispiel wie unten beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausfahrsignal auch manuell, zum Beispiel durch einen Polizeibeamten, oder mittels einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Signalausgabeeinheit ausgegeben werden, zum Beispiel über eine entlang des Verkehrsweges angeordnete Anzeigetafel.
In manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiterhin das Ausgeben eines Warnsignals für den Fahrer des Kraftfahrzeuges, falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle vorausgewählt wurde, zum Beispiel ähnlich wie oben für das Ausfahrsignal beschrieben. Das Warnsignal unterscheidet sich von dem Ausfahrsignal und kann dem Fahrer beispielsweise signalisieren, sich auf eine mögliche Kontrolle einzustellen, und/oder eine potenzielle Überladung signalisieren unabhängig davon, ob tatsächlich eine Kontrolle erfolgt.
Das Verfahren kann außerdem weitere Schritte umfassen, beispielsweise das Speichern und/oder das Übermitteln von Daten, zum Beispiel an einen Server. Die Daten können zum Beispiel den Liftachsenstatus, den Beladungsparameter, einen oder mehrere mit dem Kraftfahrzeug verknüpfte Messwerte, ein oder mehrere mit dem Kraftfahrzeug verknüpfte Bilder, Informationen, ob das Kraftfahrzeug vorausgewählt und/oder ausgewählt wurde, und/oder Informationen bezüglich des Fahrzeugs, beispielsweise ein Kennzeichen oder ein Fahrzeugtyp, umfassen. Weiterhin kann das Verfahren das Ermitteln eines zweiten Liftachsenstatus und/oder eines zweiten Beladungsparameters umfassen, die eine Stellung der Liftachse bzw. einen Beladungszustand an der Kontrollstelle charakterisieren. Bevorzugt wird der zweite Beladungsparameter durch eine geeichte Messung bestimmt, beispielsweise mittels eines eichfähigen Wiegesensors an der Kontrollstelle. Das Verfahren kann zudem einige oder alle Schritte des unten beschriebenen Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfassen.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird an der Kontrollstelle überprüft, ob eine Stellung der Liftachse beim Ermitteln des zweiten Beladungsparameters dem ermittelten Liftachsenstatus an der ersten Position entspricht. Sofern die Stellung der Liftachse zwischenzeitlich geändert wurde, wird vorzugsweise vor dem Ermitteln des zweiten Beladungsparameters eine Stellung der Liftachse wiederhergestellt, welche dem ermittelten Liftachsenstatus an der ersten Position entspricht.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird weiterhin ein Kontrollsystem zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen vorgesehen. Das Kontrollsystem umfasst eine Steuereinheit. Diese ist dazu eingerichtet, einen Liftachsenstatus und einen Beladungsparameter eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln. Der Liftachsenstatus charakterisiert eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges, und der Beladungsparameter charakterisiert einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang eines Verkehrsweges. Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, den Beladungsparameter mit einem Referenzwert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt, und, falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorauszuwählen. Außerdem ist die Steuereinheit dazu eingerichtet zu ermitteln, ob das vorausgewählte Fahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wurde, und, falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle ausgewählt wurde, einen Haltebefehl an eine Signalausgabeeinheit zu übermitteln, um ein Ausfahrsignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges auszugeben.
Die Steuereinheit kann als Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein. Die Steuereinheit kann beispielsweise einen Prozessor und ein Speichermedium umfassen, wobei das Speichermedium Instruktionen speichert, die von dem Prozessor ausgeführt werden können, um die hierin beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit auch andere analoge und/oder digitale elektronische Schaltungen umfassen. Die Steuereinheit kann als eine Einheit ausgebildet sein, beispielsweise als stationäre Einheit in einer Messstation an der ersten Position oder in einer Kontrollstation an der Kontrollstelle an der zweiten Position oder als mobile Einheit, die zum Beispiel dazu eingerichtet ist, an Bord eines Kraftfahrzeuges transportiert zu werden. Dabei kann das Kontrollsystem die Kontrollstation und/oder die Messstation umfassen. In anderen Beispielen kann die Steuereinheit auch mehrere Einheiten umfassen, beispielsweise eine Messeinheit in der Messstation und eine Kontrolleinheit in der Kontrollstation und/oder eine mobile Einheit und eine stationäre Einheit.
Die Steuereinheit kann die genannten Schritte zum Beispiel so ausführen wie oben im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben und kann insbesondere dazu eingerichtet sein, das erfindungsgemäße Verfahren ganz oder in Teilen auszuführen.
Das Kontrollsystem kann insbesondere dazu eingerichtet sein, von einem Benutzer wie etwa einem Polizeibeamten bedient zu werden. Dazu kann das Kontrollsystem beispielsweise eine mit der Steuereinheit gekoppelte Eingabeeinheit, wie zum Beispiel einen oder mehrere Bedienknöpfe, eine Maus, eine Tastatur und/oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm, sowie eine mit der Steuereinheit gekoppelte Ausgabeeinheit, wie zum Beispiel einen Bildschirm und/oder einen oder mehrere optische oder akustische Statusindikatoren, aufweisen. In manchen Ausgestaltungen kann die Steuereinheit auch dazu eingerichtet sein, mit einem Computer oder einer anderen elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden zu werden und beispielsweise über den Computer bedient zu werden. Die Steuereinheit kann dazu einrichtet sein, mittels der Ausgabeeinheit Informationen bezüglich des Kraftfahrzeuges anzuzeigen, falls dieses vorausgewählt wurde, zum Beispiel ein Bild des Kraftfahrzeuges und/oder einen Identifikator des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise ein Kennzeichen, den Liftachsenstatus, den Beladungsparameter und/oder eine voraussichtliche Ankunftszeit, z.B. an der Kontrollstelle. Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, mittels der Eingabeeinheit und/oder der Ausgabeeinheit zu ermitteln, ob das vorausgewählte Fahrzeug von dem Benutzer für die Kontrolle ausgewählt wurde, beispielsweise durch Drücken eines entsprechenden Bedienknopfs oder durch Auswahl in einer grafischen Benutzeroberfläche durch einen Benutzer. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, Informationen bezüglich ausgewählter Fahrzeuge zu empfangen oder aus einer Datenbank abzurufen.
Der Haltebefehl kann zum Beispiel ein digitales oder analoges Signal umfassen, welches mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik oder einer Signalleitung an die Signalausgabeeinheit übermittelt wird und diese dazu veranlasst, das Ausfahrsignal auszugeben. Die Signalausgabeeinheit kann zum Beispiel wie oben beschrieben innerhalb des Kraftfahrzeuges oder entlang des Verkehrsweges angeordnet sein und dazu eingerichtet sein, akustische und/ oder optische Signale auszugeben. In manchen Ausführungsformen umfasst das Kontrollsystem die Signalausgabeeinheit.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kontrollsystem einen Liftachsenstatussensor, der dazu eingerichtet ist, den Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges zu bestimmen. Der Liftachsenstatussensor kann dabei wie oben beschrieben ausgebildet sein und beispielsweise entlang des Verkehrsweges angeordnet sein, zum Beispiel als Teil der Messstation an der ersten Position, oder in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Der Liftachsenstatussensor kann beispielsweise einen Drucksensor, einen Wiegesensor, einen optischen Sensor, einen Tastschalter und/oder einen Achslastsensor umfassen. Bevorzugt umfasst der Liftachsenstatussensor eine Kamera, die entlang des Verkehrsweges angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, ein Bild des Kraftfahrzeuges an der ersten Position aufzunehmen. Der Liftachsenstatussensor kann zudem eine Auswerteelektronik umfassen, die dazu eingerichtet ist, anhand eines Sensorsignals den Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges zu bestimmen. Die Auswerteelektronik kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges anhand eines Bildes des Kraftfahrzeuges zu bestimmen, beispielsweise mittels computergestützter Bilderkennung. Die Auswerteelektronik kann in manchen Ausführungsformen ganz oder teilweise in die Steuereinheit integriert sein. Zur Bestimmung des Liftachsenstatus können in einigen Ausführungsformen mehrere Kameras an unterschiedlichen Positionen entlang des Verkehrsweges herangezogen werden.
In manchen Ausgestaltungen umfasst das Kontrollsystem ein Kommunikationsmodul, das dazu eingerichtet ist, Signale von dem Kraftfahrzeug zu empfangen, zum Beispiel mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik. Das Kommunikationsmodul kann insbesondere dazu eingerichtet sein, ein Liftachsenstatussignal und/oder ein Beladungsparametersignal von dem Kraftfahrzeug zu empfangen, zum Beispiel wie oben beschrieben. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus und/oder den Beladungsparameter aus dem entsprechenden Signal zu ermitteln. Das Kommunikationsmodul kann ferner dazu eingerichtet sein, ein Identifikationssignal von dem Kraftfahrzeug zu empfangen, welches Informationen enthält, die es erlauben, das Kraftfahrzeug zu identifizieren, zum Beispiel ein Kennzeichen, einen Fahrzeugtyp, eine Achsenkonfiguration und/oder eine zulässige Beladung. Alternativ oder zusätzlich kann das Kommunikationsmodul dazu eingerichtet sein, Signale oder Befehle an das Kraftfahrzeug zu senden, zum Beispiel den Haltebefehl an die Signalausgabeeinheit oder einen Warnbefehl zum Ausgeben eines Warnsignals für den Fahrer des Kraftfahrzeuges, beispielsweise wie oben beschrieben.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Kontrollsystem einen Beladungssensor, der dazu eingerichtet ist, einen Beladungsparameter des Kraftfahrzeuges zu bestimmen, zum Beispiel einen oder mehrere Achslastparameter und/oder einen Gesamtgewichtsparameter. Der Beladungssensor kann dabei entlang des Verkehrsweges oder in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Der Beladungssensor kann beispielsweise einen Achslastsensor umfassen, der in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, zum Beispiel wie unten beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann der Beladungssensor einen Wiegesensor umfassen, der entlang des Verkehrsweges angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Last zu messen, die von einer Achse des Kraftfahrzeuges oder von einem mit der Achse gekoppelten Reifen auf den Verkehrsweg übertragen wird, zum Beispiel wie oben beschrieben. Der Beladungssensor kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, anhand eines Sensorsignals von dem Wiegesensor die Achslastparameter und/oder den Gesamtgewichtsparameter zu bestimmen, zum Beispiel mittels einer geeigneten Auswerteelektronik. In manchen Ausführungsformen ist die Auswerteelektronik ganz oder teilweise in die Steuereinheit integriert.
Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, weitere Funktionalität bereitzustellen, und kann insbesondere dazu eingerichtet sein, einige oder alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einige oder alle Schritte des unten beschriebenen Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird weiterhin ein Kontrollgerät zum Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, welches eine Steuereinheit umfasst. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, einen Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges zu bestimmen, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges charakterisiert. Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, den Liftachsenstatus an eine Messstation außerhalb des Kraftfahrzeuges zu übermitteln. Außerdem ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen Ausgabebefehl von einer Kontrollstation außerhalb des Kraftfahrzeuges zu empfangen und basierend auf dem Ausgabebefehl ein Signal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges mittels einer Signalausgabeeinheit auszugeben.
Die Steuereinheit kann dabei als Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein, zum Beispiel ähnlich der oben beschriebenen Steuereinheit des erfindungsgemäßen Kontrollsystems. Die Steuereinheit kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus von einer Fahrzeugelektronik des Kraftfahrzeuges zu empfangen oder aus dieser auszulesen, z.B. über einen CAN-Bus (Controller Area Network). Bevorzugt ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Liftachsenstatus anhand eines Sensorsignals eines Liftachsenstatussensors zu bestimmen, zum Beispiel wie unten beschrieben.
Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus mittels eines Kommunikationsmoduls an die Messstation zu übermitteln und/oder den Ausgabebefehl mittels des Kommunikationsmoduls von der Kontrollstation zu empfangen, zum Beispiel unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikationstechnik. Die Messstation kann beispielsweise Teil eines Kontrollsystems gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen sein. In manchen Beispielen umfasst das Kontrollgerät das Kommunikationsmodul. In anderen Beispielen kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, einen entsprechenden Befehl an ein in dem Kraftfahrzeug verbautes Kommunikationsmodul auszugeben oder den Ausgabebefehl von diesem zu empfangen. Die Steuereinheit kann ferner dazu einrichtet sein, weitere Informationen an die Messstation zu übermitteln, zum Beispiel ein Identifikationssignal für das Kraftfahrzeug. Der Ausgabebefehl kann beispielsweise ein Haltebefehl zum Ausgeben eines Ausfahrsignals oder ein Warnbefehl zum Ausgeben eines Warnsignals für den Fahrer des Kraftfahrzeuges sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kontrollgerät einen Liftachsenstatussensor, der dazu eingerichtet ist, die Stellung der Liftachse des Kraftfahrzeuges zu messen. Der Liftachsenstatussensor kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, an oder in der Nähe der Liftachse in dem Fahrzeug angebracht zu werden. Der Liftachsenstatussensor kann dazu eingerichtet sein, eine Messgröße zu bestimmen, die mit der Stellung der Liftachse korreliert ist. Der Liftachsenstatussensor kann zum Beispiel einen Tastschalter oder einen optischen Sensor, z.B. eine Lichtschranke, umfassen, der ausgelöst oder getriggert wird, wenn die Liftachse in einer gesenkten oder angehobenen Stellung ist. In einem anderen Beispiel kann der Liftachsenstatussensor einen Achslastsensor umfassen, zum Beispiel wie im Folgenden beschrieben.
In einigen Ausgestaltungen umfasst das Kontrollgerät einen oder mehrere Achslastsensoren, die jeweils dazu eingerichtet ist, eine Messgröße zu messen, die mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korreliert ist, zum Beispiel wie im Folgenden in Bezug auf den zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben. Beispielsweise kann das Kontrollgerät einen Antriebsachsen-Achslastsensor umfassen, der an einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, bevorzugt an der in Fahrtrichtung vordersten Antriebsachse, angeordnet ist. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus anhand eines Sensorsignals des Achslastsensors zu bestimmen, zum Beispiel aufgrund eines plötzlichen Anstiegs oder Abfalls der Achslast.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kontrollgerät einen Liftachsen-Achslastsensor umfassen, der an der Liftachse angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf der Liftachse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Liftachse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen. Die Last auf der Liftachse oder dem damit gekoppelten Reifen kann von der Stellung der Liftachse abhängen und beispielsweise größer sein, wenn die Liftachse abgesenkt und in Kontakt mit der Fahrbahn ist. Die Steuereinheit kann entsprechend dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus auf „Liftachse gesenkt“ zu setzen, wenn die Last auf der Liftachse oder dem damit gekoppelten Reifen einen Schwellenwert überschreitet, und auf „Liftachse angehoben“, wenn die Last unter dem Schwellenwert liegt.
Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, mittels des Achslastsensors einen Achslastparameter zu bestimmen, der eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges charakterisiert, beispielsweise mit Hilfe eines entsprechenden Umrechnungsfaktors oder einer entsprechenden Kalibrierungskurve, zum Beispiel wie oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
In manchen Ausführungsformen kann das Kontrollgerät die Signalausgabeeinheit umfassen, wobei die Signalausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, Signale für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges auszugeben. Die Signalausgabeeinheit kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, akustische und/oder optische Signale auszugeben, und kann beispielsweise einen Bildschirm und/oder einen Schallwandler aufweisen. In manchen Ausgestaltungen können die Steuereinheit und die Signalausgabeeinheit als eine Einheit ausgebildet sein, beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.
Das bord- oder infrastrukturgestützte Kontrollgerät ist dazu eingerichtet, in einem Kraftfahrzeug eingebaut zu werden. Bevorzugt ist das Kontrollgerät dazu eingerichtet, nachträglich in einem bereits in Benutzung befindlichen Kraftfahrzeug nachgerüstet zu werden, d. h. nicht während der Herstellung des Kraftfahrzeuges in diesem fest verbaut zu werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kontrollgerät dazu eingerichtet, in dem Kraftfahrzeug abnehmbar befestigt zu werden, zum Beispiel mittels eines Saugnapfes, einer Klemmverbindung, einer Schraubverbindung und/oder eines lösbaren Klebers. Das Kontrollgerät kann beispielsweise ein Gehäuse für die Steuereinheit, die Signalausgabeeinheit und/oder das Kommunikationsmodul umfassen, welches dazu eingerichtet ist, auf einem Armaturenbrett, an einer Windschutzscheibe oder anderweitig in einem Führerhaus oder Innenraum des Kraftfahrzeuges abnehmbar befestigt zu werden. Darüber hinaus können Sensoren des Kontrollgeräts dazu eingerichtet sein, abnehmbar an den entsprechenden Stellen in dem Kraftfahrzeug befestigt werden, beispielsweise an oder in der Nähe einer Achse des Kraftfahrzeuges. Bevorzugt ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, mit einem oder allen Sensoren des Kontrollgeräts Daten mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik auszutauschen, so dass keine entsprechende Verkabelung notwendig ist.
Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, weitere Funktionalität bereitzustellen, und kann insbesondere dazu eingerichtet sein, einige oder alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einige oder alle Schritte des unten beschriebenen Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein weiteres Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Beladungsparameters eines Kraftfahrzeuges, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert. Der Beladungsparameter wird mit einem Referenzwert verglichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt. Falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, wird das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorausgewählt. Abhängig von einer zweiten Bedingung wird das vorausgewählte Kraftfahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle selektiv ausgewählt. Falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wurde, wird ein Ausfahrsignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges ausgegeben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungsparameter unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors ermittelt wird, wobei der Achslastsensor dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen.
Die Schritte des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können dabei ähnlich den oben beschriebenen Schritten des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt werden. Der Beladungsparameter des Kraftfahrzeuges kann beispielsweise eine Rad- und/oder Achslast und/oder ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges charakterisieren und wird mittels des Achslastsensors ermittelt, der beispielsweise wie unten für das erfindungsgemäße Kontrollgerät gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben ausgebildet sein kann. Der Beladungsparameter kann beispielsweise durch Umrechnung der von dem Achslastsensor gemessenen Größe mittels eines geeigneten Umrechnungsfaktors oder einer geeigneten Kalibrierungskurve ermittelt werden, wobei die Umrechnung zum Beispiel durch eine Steuereinheit an Bord des Kraftfahrzeuges oder eine außerhalb des Kraftfahrzeuges befindliche Steuereinheit erfolgen kann. In manchen Beispielen kann der Beladungsparameter die von dem Achslastsensor gemessene Größe sein. Dadurch, dass der Achslastsensor in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann der Beladungsparameter ohne zusätzliche Messvorrichtungen außerhalb des Kraftfahrzeuges ermittelt werden und beispielsweise an einer Messstation oder aus einem Kontrollfahrzeug heraus ausgelesen werden. Im Gegensatz zu entlang des Verkehrsweges angeordneten Wiegesensoren kann außerdem ein Umgehen des Messvorgangs durch Umfahren der Messvorrichtung verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Kraftfahrzeug eine Mehrzahl von Achsen auf und der Achslastsensor ist an einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, bevorzugt der in Fahrtrichtung vordersten Antriebsachse, angeordnet. Entsprechend kann der Achslastsensor dazu eingerichtet sein, eine mit einer Last auf der Antriebsachse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Antriebsachse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen. Die Antriebsachse trägt typischerweise die höchste Last aller Achsen in einem Kraftfahrzeug und hat gerade im dynamischen Betrieb den größten Einfluss auf die Straßenabnutzung.
In einigen Ausführungsformen ist der Achslastsensor der einzige in dem Kraftfahrzeug angeordnete Sensor, der zur Ermittlung des Beladungsparameters verwendet wird. Insbesondere können keine weiteren Achslastsensoren, Beschleunigungssensoren, und/oder Geschwindigkeitssensoren an Bord des Kraftfahrzeuges verwendet werden. In manchen Beispielen ist der Achslastsensor der einzige Sensor, der zur Ermittlung des Beladungsparameters verwendet wird, d. h. es können auch keine weiteren, zum Beispiel entlang des Verkehrsweges angeordnete Sensoren, wie etwa Wiegesensoren, zum Einsatz kommen. Aufgrund des zweistufigen Auswahlverfahrens bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist bei der Ermittlung des Beladungsparameters für die Vorauswahl keine besonders hohe Genauigkeit und insbesondere keine geeichte Messung erforderlich, sondern eine näherungsweise Abschätzung des Beladungsparameters kann ausreichend sein. Damit können potentiell überladene Kraftfahrzeuge identifiziert werden und anschließend aus diesen eine Untergruppe ausgewählt werden, an der tatsächlich eine genauere Kontrolle durchgeführt wird, zum Beispiel mittels einer geeichten Messung.
In manchen Ausgestaltungen umfasst das Ermitteln des Beladungsparameters das Ermitteln eines Achslastparameters, der eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Rad- und/oder Achslast der Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert. Der Achslastparameter kann beispielsweise durch Umrechnung der von dem Achslastsensor gemessenen Größe mittels eines geeigneten Umrechnungsfaktors oder einer geeigneten Kalibrierungskurve ermittelt werden. In manchen Beispielen kann der Achslastparameter die von dem Achslastsensor gemessene Größe sein. Der Beladungsparameter kann dem Achslastparameter entsprechen.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Ermitteln des Beladungsparameters das Berechnen eines Gesamtgewichtsparameters anhand des Achslastparameters. Der Gesamtgewichtsparameter charakterisiert ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges. Die Achslast auf einer gegebenen Achse eines Kraftfahrzeuges kann mit dem Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges korreliert sein, so dass eine Abschätzung des Gesamtgewichts anhand der Achslast möglich ist. Der Achslastparameter kann beispielsweise mittels eines Umrechnungsfaktors oder einer Kalibrierungskurve in den Gesamtgewichtsparameter umgerechnet werden, wobei der Umrechnungsfaktor oder die Kalibrierungskurve im Voraus berechnet und/oder empirisch bestimmt worden sein können, beispielsweise durch Analyse der Achslastverteilung über die Achsen für einen oder mehrere Fahrzeugtypen. Der Beladungsparameter kann dem Gesamtgewichtsparameter, dem Achslastparameter oder einer Kombination davon entsprechen.
Das Berechnen des Gesamtgewichtsparameters kann das Ermitteln einer Achsenkonfiguration des Kraftfahrzeuges umfassen, wobei die Achsenkonfiguration beispielsweise die Anzahl und/oder die Anordnung der Achsen in dem Kraftfahrzeug und/oder den Fahrzeugtyp charakterisieren kann. Beispielsweise kann die Achsenkonfiguration angeben, ob es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Sattelschlepper oder einen Lastzug handelt sowie gegebenenfalls wie viele Achsen dieses aufweist. Die Achsenkonfiguration kann bei der Umrechnung des Achslastparameters in den Gesamtgewichtsparameters berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein erster Umrechnungsfaktor oder eine erste Kalibrierungskurve für einen Sattelschlepper verwendet werden und ein zweiter Umrechnungsfaktor oder eine zweite Kalibrierungskurve für einen Lastzug sowie gegebenenfalls ein dritter Umrechnungsfaktor oder eine dritte Kalibrierungskurve für andere Fahrzeugtypen. Alternativ oder zusätzlich können unterschiedliche Umrechnungsfaktoren oder Kalibrierungskurven abhängig von der Anzahl und/oder der Anordnung der Achsen verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Ermitteln eines Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung mindestens einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert.
Der Liftachsenstatus kann beispielsweise wie oben in Bezug auf das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ermittelt werden. Das Verfahren kann weiterhin das Korrigieren des Beladungsparameters basierend auf dem Liftachsenstatus umfassen. Beispielsweise kann der Liftachsenstatus bei der Berechnung des Gesamtgewichtsparameters berücksichtigt werden, zum Beispiel wie oben beschrieben.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird an der Kontrollstelle überprüft, ob eine Stellung der Liftachse beim Ermitteln des zweiten Beladungsparameters dem ermittelten Liftachsenstatus an der ersten Position entspricht. Sofern die Stellung der Liftachse zwischenzeitlich geändert wurde, wird vorzugsweise vor dem Ermitteln des zweiten Beladungsparameters eine Stellung der Liftachse wiederhergestellt, welche dem ermittelten Liftachsenstatus an der ersten Position entspricht.
In manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiterhin das Ausgeben eines Warnsignals für den Fahrer des Kraftfahrzeuges, falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle vorausgewählt wurde, zum Beispiel wie oben in Bezug auf das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. Das Verfahren kann außerdem weitere Schritte umfassen, insbesondere einige oder alle Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird weiterhin ein Kontrollsystem zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen vorgesehen. Das Kontrollsystem umfasst eine Steuereinheit. Diese ist dazu eingerichtet, einen Beladungsparameter eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert. Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, den Beladungsparameter mit einem Referenzwert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt, und, falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorauszuwählen. Außerdem ist die Steuereinheit dazu eingerichtet zu ermitteln, ob das vorausgewählte Fahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wurde, und, falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle ausgewählt wurde, einen Haltebefehl an eine Signalausgabeeinheit zu übermitteln, um ein Ausfahrsignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges auszugeben. Das Kontrollsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungsparameter unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors ermittelt wird, wobei der Achslastsensor dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen.
Die Steuereinheit kann als Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein, beispielsweise wie oben in Bezug auf das Kontrollsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. Die Steuereinheit kann die genannten Schritte zum Beispiel so ausführen wie oben im Hinblick auf das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben und kann insbesondere dazu eingerichtet sein, das erfindungsgemäße Verfahren ganz oder in Teilen auszuführen. Darüber hinaus kann die Steuereinheit auch dazu eingerichtet sein, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ganz oder in Teilen auszuführen. Das Kontrollsystem kann ähnlich dem Kontrollsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein und die entsprechenden Elemente umfassen. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, die Funktionalität des Kontrollsystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ganz oder in Teilen bereitzustellen.
Das Kontrollsystem kann ein Kommunikationsmodul umfassen, das dazu eingerichtet ist, Signale von dem Kraftfahrzeug zu empfangen, zum Beispiel mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik. Das Kommunikationsmodul kann insbesondere dazu eingerichtet sein, ein Beladungsparametersignal von dem Kraftfahrzeug zu empfangen, zum Beispiel wie oben beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges zu ermitteln, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert. Die Steuereinheit kann insbesondere dazu eingerichtet sein, den Liftachsenstatus wie oben in Bezug auf das Kontrollsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben zu ermitteln. Hierzu kann das Kontrollsystem beispielsweise einen Liftachsenstatussensor umfassen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird weiterhin ein Kontrollgerät zum Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, welches eine Steuereinheit umfasst. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, mittels eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors einen Achslastparameter zu ermitteln, wobei der Achslastparameter eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges charakterisiert. Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, Informationen bezüglich des Achslastparameters an eine Messstation außerhalb des Kraftfahrzeuges zu übermitteln. Außerdem ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen Ausgabebefehl von einer Kontrollstation außerhalb des Kraftfahrzeuges zu empfangen und basierend auf dem Ausgabebefehl ein Signal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges mittels einer Signalausgabeeinheit auszugeben.
Das Kontrollgerät kann ähnlich dem Kontrollgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein. Die Steuereinheit kann als Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein, zum Beispiel wie oben in Bezug auf das Kontrollgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben.
Der Achslastsensor kann dazu eingerichtet sein, eine Messgröße zu messen, die mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korreliert ist. In manchen Beispielen kann der Achslastparameter die von dem Achslastsensor gemessene Messgröße quantifizieren. In anderen Beispielen kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, die von dem Achslastsensor gemessene Messgröße mittels eines Umrechnungsfaktors oder einer Kalibrierungskurve in den Achslastparameter umzurechnen.
Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Informationen bezüglich des Achslastparameters mittels eines Kommunikationsmoduls an die Messstation zu übermitteln, wobei das Kontrollgerät in einigen Beispielen das Kommunikationsmodul umfassen kann. Die Informationen bezüglich des Achslastparameters können beispielsweise den Wert des Achslastparameters umfassen oder Informationen, aus denen sich der Wert des Achslastparameters berechnet lässt. Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, weitere Informationen an die Messstation zu übermitteln, zum Beispiel Informationen zur Identifikation des Kraftfahrzeuges, bezüglich eines Beladungsparameters und/oder bezüglich eines Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges. Das Kommunikationsmodul kann zudem dazu eingerichtet sein, den Ausgabebefehl zu empfangen, beispielsweise einen Haltebefehl und/oder einen Warnbefehl.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kontrollgerät den Achslastsensor. Der Achslastsensor kann über eine Datenleitung, zum Beispiel ein Kabel, mit der Steuereinheit verbunden sein oder bevorzugt dazu eingerichtet sein, mit der Steuereinheit mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik Daten auszutauschen, zum Beispiel ein Sensorsignal zu übermitteln. Das Kraftfahrzeug kann eine Mehrzahl von Achsen aufweisen, wobei der Achslastsensor bevorzugt an einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges, im Falle mehrerer Antriebsachsen insbesondere an einer in Fahrtrichtung vordersten Antriebsachse, angeordnet ist.
Der Achslastsensor kann zum Beispiel an einem Federelement oder einer Niveauregulierung in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein, insbesondere an einem Federelement oder eine Niveauregulierung für die Antriebsachse. Der Achslastsensor kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine Bewegung und/oder eine Längenänderung des Federelements zu messen. In einem andern Beispiel kann der Achslastsensor dazu eingerichtet sein, eine mit der Niveauregulierung verknüpfte Bewegung und/oder Längenänderung zu messen. Der Achslastsensor kann insbesondere ein Drucksensor sein oder einen Drucksensor umfassen. Der Drucksensor kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, einen Druck auf das Federelement und/oder einen mit der Niveauregulierung verknüpften Druck zu messen. Der Drucksensor kann insbesondere dazu eingerichtet sein, einen Druck eines Kraftübertragungsmediums in der Niveauregulierung zu messen, zum Beispiel einen Luft- oder Fluiddruck.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert. Die Steuereinheit kann beispielsweise dazu einrichtet sein, den Liftachsenstatus wie oben in Bezug auf das Kontrollgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben zu ermitteln. Das Kontrollgerät kann einen Liftachsenstatussensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, die Stellung der Liftachse des Kraftfahrzeuges zu messen. Der Liftachsenstatussensor kann beispielsweise einen Liftachsen-Achslastsensor umfassen, der an der Liftachse angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Messgröße zu messen, die mit einer Last auf die Liftachse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Liftachse gekoppelten Reifen korreliert ist.
In einigen Ausgestaltungen kann das Kontrollgerät die Signalausgabeeinheit umfassen, zum Beispiel wie oben in Bezug auf das Kontrollgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. Die Signalausgabeeinheit kann dazu eingerichtet sein, Signale für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges auszugeben, beispielsweise ein Ausfahrsignal oder ein Warnsignal.
Das Kontrollgerät ist dazu eingerichtet, in einem Kraftfahrzeug eingebaut zu werden, insbesondere nachträglich in einem bereits in Benutzung befindlichen Kraftfahrzeug nachgerüstet zu werden. Bevorzugt ist das Kontrollgerät dazu eingerichtet, in dem Kraftfahrzeug abnehmbar befestigt zu werden, zum Beispiel wie oben in Bezug auf das Kontrollgerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben.
Die Steuereinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, weitere Funktionalität bereitzustellen, und kann insbesondere dazu eingerichtet sein, einige oder alle Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einige oder alle Schritte des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen in schematischer Darstellung:

1: ein Kontrollsystem an einem Verkehrsweg und ein mit einem Kontrollgerät ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß einem Beispiel; und
2: ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen gemäß einem Beispiel.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kontrollsystems 100 zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen und eines mit einem Kontrollgerät 204 ausgestatteten Kraftfahrzeuges 200 gemäß einem Beispiel. Das Kraftfahrzeug 200 befindet sich auf einem ersten Abschnitt 102A einer Straße, an der das Kontrollsystem 100 angeordnet ist. Das Kontrollsystem 100 umfasst eine Messstation 104, die entlang des ersten Abschnitts 102A der Straße angeordnet ist, und eine Kontrollstation 106, die entlang eines zweiten Abschnitts 102B der Straße angeordnet ist, beispielsweise an einer Kontrollstelle auf einem Parkplatz entlang der Straße. Im Folgenden kann der zweite Abschnitt 102B daher auch als Kontrollstelle 102B bezeichnet werden. Die Kontrollstelle 102B befindet sich bevorzugt eine bestimmte Entfernung hinter der Messstation 104, beispielsweise zwischen 500 m und 10 km hinter der Messstation 104. Die Messstation 104 und/oder die Kontrollstation 106 können fest an der Straße installiert sein oder können mobile Stationen sein, die beispielsweise an der Straße auf- und wieder abgebaut werden können. In einem Beispiel befindet sich die Messstation 104 an Bord eines Kontrollfahrzeugs.
Im Beispiel der 1 ist das Kraftfahrzeug 200 ein Lastkraftwagen (Lkw), insbesondere ein Sattelzug aus einer Sattelzugmaschine und einem daran angehängten Sattelauflieger. Der Sattelzugmaschine hat eine nicht angetriebene Vorder- oder Lenkachse 202A und eine hinter der Vorderachse 202A angeordnete Antriebsachse 202B. Der Sattelauflieger weist zwei ebenfalls nicht angetriebene Achsen 202C, 202D auf, wobei die vordere Achse der beiden Achsen als Liftachse 202C ausgebildet ist, die in Bezug auf die Straße vertikal zwischen einer abgesenkten Stellung und einer angehobenen Stellung verfahren werden kann.
Das Kontrollsystem 100 weist eine Steuereinheit mit zwei Untereinheiten 108A, 108B auf, wobei sich die erste Untereinheit 108A in der Messstation 104 findet, während die zweite Untereinheit 108B in der Kontrollstation 106 angeordnet ist. Die Untereinheiten 108A, 108B der Steuereinheit können als Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert sein. Jede der Untereinheiten 108A, 108B kann beispielsweise einen Prozessor wie einen Hauptprozessor (Central Processing Unit, CPU), einen Graphikprozessor (Graphics Processing Unit, GPU), ein Field Programmable Gate Array (FPGA) und/oder ein Application-Specific Integrated Circuit (ASIC). Jede der Untereinheiten 108A, 108B kann weiterhin ein nichtflüchtiges Speichermedium umfassen, wobei das Speichermedium Instruktionen speichert, die von dem jeweiligen Prozessor ausgeführt werden können, um die hierin beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Die beiden Untereinheiten 108A, 108B sind über einen Datenkanal miteinander verbunden, beispielsweise über eine entlang der Straße 102A, 102B verlegte Datenleitung oder mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik, beispielsweise einer langreichweitigen drahtlosen Kommunikationstechnik wie Mobilfunk oder Satellitenkommunikation. Im Folgenden können die beiden Untereinheiten 108A, 108B auch als Steuereinheit 108A bzw. Steuereinheit 108B bezeichnet werden. Die Steuereinheit des Kontrollsystems 100 kann dazu eingerichtet sein, das in 2 gezeigte Verfahren 300 zumindest teilweise auszuführen.
An der Messstation 104 befindet sich ein Liftachsenstatussensor 110, der dazu eingerichtet ist, einen Liftachsenstatus vorbeifahrender Kraftfahrzeuge wie beispielsweise des Lkw 200 zu bestimmen. Der Liftachsenstatus charakterisiert die Stellung der Liftachse 202C, d. h. gibt an, ob die Liftachse 202C angehoben oder abgesenkt ist. Im Beispiel der 1 umfasst der Liftachsenstatussensor 110 eine Kamera, die dazu eingerichtet ist, ein Bild des vorbeifahrenden Lkw 200 von der Seite aufzunehmen, beispielsweise entlang einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Straße. Der Steuereinheit 108A ist dazu eingerichtet, das Bild aus dem Liftachsenstatussensor 110 auszulesen und an die Steuereinheit 108B weiterzuleiten. Die Steuereinheit 108B kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, das Bild mittels computergestützter Bilderkennungstechniken automatisch auszuwerten, um die Stellung der Liftachse 202C zu bestimmen. Alternativ kann die Steuereinheit 108B dazu eingerichtet sein, das Bild einem Benutzer anzuzeigen, damit dieser die Stellung der Liftachse 202C bestimmen kann. In manchen Ausführungsformen kann die Auswertung des Bildes auch vollständig oder teilweise in der Steuereinheit 108A oder in dem Liftachsenstatussensor 110 erfolgen und der Liftachsenstatus sowie gegebenenfalls das Bild an die Steuereinheit 108B übermittelt werden.
Die Messstation 104 umfasst weiterhin einen Wiegesensor 112, der dazu eingerichtet ist, eine Last zu messen, die von einer Achse eines vorbeifahrenden Kraftfahrzeuges wie des Lkw 200 oder von einem mit der Achse gekoppelten Reifen auf den Verkehrsweg übertragen wird. Im Beispiel der 1 ist der Wiegesensor 112 als in den ersten Abschnitt 102A der Straße eingelassene Wiegeplatte ausgebildet. Die Steuereinheit 108A ist dazu eingerichtet, ein Sensorsignal des Wiegesensors 112 auszulesen und daraus einen Beladungsparameter des Lkw 200 zu bestimmen, der einen Beladungszustand des Lkw 200 in dem ersten Abschnitt 102A charakterisiert. Der Beladungsparameter kann beispielsweise die Achslast einer oder mehrerer der Achsen 202A-202D und/oder das Gesamtgewicht des Lkw 200 sein. Die ermittelten Achslasten und das Gesamtgewicht können dann zusammen mit dem Bild des Lkw 200 und/oder der daraus ermittelten Stellung der Liftachse 202C an die Steuereinheit 108B an der Kontrollstation 106 übermittelt werden.
Aufgrund der Messung im Vorbeifahren können die mit dem Wiegesensor 112 ermittelten Werte ungenau sein und insbesondere nicht die vom Gesetzgeber vorgesehene Genauigkeit für eine gerichtsfeste Kontrolle des Beladungszustandes des Lkw 100 aufweisen. Im zweiten Abschnitt 102B der Straße befindet sich daher eine eichfähige Messvorrichtung 114, die dazu eingerichtet ist, die Achslasten sowie das Gesamtgewicht des Lkw 200 exakt zu vermessen.
In den Lkw 200 ist ein Kontrollgerät 204 eingebaut, das eine Steuer- und Ausgabeeinheit 206 umfasst, die im Führerhaus der Sattelzugmaschine angebracht ist. Die Steuer- und Ausgabeeinheit 206 kann im Folgenden der Einfachheit halber auch als Steuereinheit 206 bezeichnet werden. Die Steuereinheit 206 weist ein Kommunikationsmodul auf, welches dazu eingerichtet ist, Daten mit einem Kommunikationsmodul der Steuereinheit 108A an der Messstation 104 mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik auszutauschen, beispielsweise mittels einer kurzreichweitigen drahtlosen Kommunikationstechnik wie WLAN oder Bluetooth oder mittels einer langreichweitigen drahtlosen Kommunikationstechnik wie Mobilfunk. Die Steuereinheit 206 ist zudem dazu eingerichtet, optische und/oder akustische Signale für einen Fahrer des Lkw 200 auszugeben, insbesondere ein Warnsignal und ein Ausfahrsignal wie im Folgenden in Bezug auf das in 2 dargestellte Verfahren 300 beschrieben. Die Steuereinheit 206 kann dazu eingerichtet sein, das Verfahren 300 zumindest teilweise auszuführen.
Das Kontrollgerät 204 umfasst weiterhin einen Liftachsenstatussensor 208, der dazu eingerichtet ist, die Stellung der Liftachse 202C zu messen, indem der Liftachsenstatussensor 208 eine mit der Stellung der Liftachse 202C korrelierte Messgröße bestimmt. Bevorzugt ist der Liftachsenstatussensor 208 als Achslastsensor ausgebildet, der dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf der Liftachse 202C oder auf einem mit der Liftachse 202C gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen, beispielsweise wie im Folgenden in Bezug auf den Antriebsachsen-Achslastsensor 210 beschrieben. Alternativ kann der Liftachsenstatussensor 208 auch zum Beispiel als Tastschalter oder optischer Sensor ausgebildet sein. Der Liftachsenstatussensor 208 ist dazu eingerichtet, mit der Steuereinheit 206 mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik, zum Beispiel Bluetooth oder WLAN, Daten auszutauschen und Messwerte an die Steuereinheit 206 zu übermitteln. Die Steuereinheit 206 ist dazu eingerichtet, einen oder mehrere Messwerte mit einem vordefinierten Schwellenwert zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Liftachse 202C in Kontakt mit der Fahrbahn ist oder nicht und so den Liftachsenstatus zu ermitteln. In anderen Ausführungsformen kann auch der Liftachsenstatussensor 208 dazu eingerichtet sein, den Vergleich mit dem vordefinierten Schwellenwert durchzuführen und den Liftachsenstatus an die Steuereinheit 206 zu übermitteln.
Das Kontrollgerät 204 umfasst außerdem einen Antriebsachsen-Achslastsensor 210, der an der Antriebsachse 202B angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf der Antriebsachse 202B oder auf einem mit der Antriebsachse 202B gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen. Im Beispiel der 1 ist der Antriebsachsen-Achslastsensor 210 ein Drucksensor, der mit einer Niveauregulierung für die Antriebsachse 202B gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, einen Fluid- oder Luftdruck in der Niveauregulierung zu messen. Der Antriebsachsen-Achslastsensor 210 ist ähnlich wie der Liftachsenstatussensor 208 dazu eingerichtet, mit der Steuereinheit 206 mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik Daten auszutauschen und Messwerte an die Steuereinheit zu übermitteln.
Die Steuereinheit 206 ist dazu eingerichtet, anhand des von dem Antriebsachsen-Achslastsensor 210 gemessenen Drucks einen Beladungsparameter des Lkw 200 zu bestimmen, der den Beladungszustand des Lkw 200 in dem ersten Abschnitt 102A charakterisiert. Die Steuereinheit 206 ist bevorzugt dazu eingerichtet, einen Achslastparameter zu bestimmen, der eine Rad- und/oder Achslast der Antriebsachse 202B charakterisiert. Die Steuereinheit 206 kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den von dem Antriebsachsen-Achslastsensor 210 gemessenen Druck mittels einer in der Steuereinheit 206 hinterlegten Kalibrierungskurve in eine Achslast der Antriebsachse 202B oder eine zur Achslast proportionale Größe umzurechnen. In anderen Ausführungsformen kann auch der der Antriebsachsen-Achslastsensor 210 dazu eingerichtet sein, die Achslast oder die zur Achslast proportionale Größe zu berechnen und an die Steuereinheit 206 übermitteln. Die Steuereinheit 206 ist zudem dazu eingerichtet, den Liftachsenstatus und den Beladungsparameter an die Steuereinheit 108A in der Messstation 104 zu übermitteln.
In anderen Ausführungsformen kann das Kontrollsystem 100 und/oder das Kontrollgerät 204 von dem in 1 gezeigten Beispiel abweichen. Beispielsweise kann in manchen Ausgestaltungen das Kontrollsystem 100 keinen Wiegesensor 112 umfassen oder die Steuereinheiten 108A, 108B in einer gemeinsamen Steuereinheit kombiniert sein, zum Beispiel in der Kontrollstation 106. Das Kontrollgerät 204 kann zum Beispiel in manchen Ausgestaltungen keinen Liftachsenstatussensor 208 oder keinen Achslastsensor 210 umfassen. Zudem kann das Kontrollgerät 204 auch an Bord eines anderen Kraftfahrzeuges verbaut sein, zum Beispiel in einem Lastzug. In manchen Ausgestaltungen kann in dem Lkw 200 kein Kontrollgerät 204 verbaut sein.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen gemäß einem Beispiel. Das Verfahren 300 wird im Folgenden beispielhaft anhand des Kontrollsystems 100 und dem Kontrollgerät 206 aus 1 beschrieben. Dies ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen, und das Verfahren 300 kann auch mit anderen Kontrollsystemen und/oder Kontrollgeräten durchgeführt werden. Die Ausführung des Verfahrens 300 ist außerdem nicht auf die durch das Flussdiagramm in 2 angedeutete Reihenfolge beschränkt. Soweit technisch möglich, kann das Verfahren 300 in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden und insbesondere Schritte des Verfahrens zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden.
Das Verfahren 300 umfasst in Schritt 302 das Ermitteln eines Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise des Lkw 200. Der Liftachsenstatus charakterisiert eine Stellung der Liftachse 202C des Lkw 200 an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges, zum Beispiel in dem Abschnitt 102A. Der Liftachsenstatus kann zum Beispiel angeben, ob die Liftachse 202C in dem Abschnitt 102A angehoben oder gesenkt war. Im Beispiel des Kontrollsystems 100 kann in Schritt 302 zum Beispiel mit der Kamera in dem Liftachsenstatussensor 110 ein Bild des vorbeifahrenden Lkw 200 von der Seite aufgenommen werden. Anhand des Bildes kann die Stellung der Liftachse 202C ermittelt werden, beispielsweise manuell von einem an der Kontrollstelle 102B positionierten Polizeibeamten, welcher die Steuereinheit 108B bedient. Alternativ kann die Stellung der Liftachse 202C automatisch ermittelt werden, beispielsweise von einer der Steuereinheiten 108A, 108B oder dem Liftachsenstatussensor 110 wie oben beschrieben. In manchen Ausgestaltungen kann das Verfahren den Schritt 302 nicht umfassen.
In Schritt 304 wird ein Beladungsparameter des Lkw 200 ermittelt, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Lkw 200 an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert, d.h. zum Beispiel in dem Abschnitt 102A. Der Beladungsparameter kann zum Beispiel eine Rad- oder Achslast oder ein Gesamtgewicht des Lkw 200 sein oder eine dazu proportionale Größe. Der Beladungsparameter kann beispielsweise mit Hilfe der Steuereinheiten 108A, 108B und des Wiegesensors 112 ermittelt werden, zum Beispiel indem für eine oder mehrere der Achsen 202A-D die auf den Wiegesensor 112 ausgeübte Kraft gemessen wird. Alternativ kann der Beladungsparameter auch mit Hilfe des Kontrollgeräts 204 an Bord des Lkw 200 ermittelt werden, zum Beispiel falls das Kontrollsystem 100 keinen Wiegesensor 112 umfasst oder kein Signal von dem Wiegesensor 112 empfangen wird. Hierzu kann beispielsweise mit dem Antriebsachsen-Achslastsensor 210 der Luftdruck in der Niveauregulierung gemessen und daraus die Achslast auf der Antriebsachse 202B bestimmt werden, zum Beispiel von der Steuereinheit 206 oder von den Steuereinheiten 108A, 108B.
Vorzugsweise erfolgt eine Bestimmung des Gesamtgewichts des Lkws erst an der eichfähigen Messvorrichtung 114, d.h. die Vorauswahl des Lkw erfolgt vornehmlich auf Grundlage des an der ersten Position 102A ermittelten Liftachsenstatus bzw. der an der ersten Position 102A ermittelten Achslast.
In manchen Ausführungsformen kann allerdings anhand der Achslast auf der Antriebsachse 202B zudem das Gesamtgewicht des Lkw 200 abgeschätzt werden, zum Beispiel indem ein Fahrzeugtyp des Lkw 200 ermittelt wird und mit einem Umrechnungsfaktor oder einer Kalibrierungskurve die Achslast auf der Antriebsachse in das Gesamtgewicht umgerechnet wird. Bevorzugt wird hierbei auch der in Schritt 302 ermittelte Liftachsenstatus berücksichtigt. Beispielsweise kann für einen vierachsigen Sattelschlepper wie den Lkw 200 zuvor berechnet oder empirisch ermittelt worden sein, dass die Antriebsachse 202B etwa 25-35% der Gesamtlast trägt, wenn die Liftachse 202C abgesenkt und in Kontakt mit der Fahrbahn ist, und etwa 35-45% der Gesamtlast, wenn die Liftachse 202C angehoben und nicht in Kontakt mit der Fahrbahn ist. In ähnlicher Weise können für verschiedene Fahrzeugtypen und/oder Achskonfigurationen Gewichtsverteilungen ermittelt worden sein und für die Berechnung der Gesamtlast herangezogen werden.
Der Beladungsparameter wird anschließend in Schritt 306 mit einem Referenzwert verglichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt. Der Referenzwert kann beispielsweise die für den Fahrzeugtyp des Lkw 200 maximal zulässige Achslast oder das maximal zulässige Gesamtgewicht sein. Die erste Bedingung kann zum Beispiel sein, dass der Beladungsparameter mindestens 90%, in manchen Beispielen mindestens 100%, in einem Beispiel mindestens 120% des Referenzwertes beträgt, beispielsweise um vermutlich überladene oder vermutlich stark überladene Kraftfahrzeuge zu identifizieren. In manchen Beispielen kann der Beladungsparameter sowohl das Gesamtgewicht als auch die Achslast umfassen und die erste Bedingung zum Beispiel sein, dass einer oder beide diese Werte einen vordefinierten Prozentsatz des entsprechenden Grenzwertes überschreiten.
In Schritt 308 werden Kraftfahrzeuge, für die der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, für eine Kontrolle an der Kontrollstelle 102B an der zweiten Position entlang der Straße vorausgewählt. Dies kann zum Beispiel umfassen, dass Daten bezüglich der entsprechenden Kraftfahrzeuge an die Steuereinheit 108B an der Kontrollstation übermittelt werden, beispielsweise der Beladungsparameter, der Liftachsenstatus, die zugehörigen Messwerte, das Bild, der Fahrzeugtyp und/oder das Kennzeichen des betreffenden Kraftfahrzeuges. Die Daten können in der Steuereinheit 108B gespeichert werden oder an einen zentralen Server übermittelt werden. Schritt 308 kann darüber hinaus das Übermitteln eines Warnbefehls an den Lkw 200 umfassen, beispielsweise von der Steuereinheit 108A an die Steuereinheit 206. Die Steuereinheit 108A kann mittels der darin integrierten Ausgabeeinheit ein Warnsignal für den Fahrer des Lkw 200 ausgeben, um den Fahrer auf die mögliche Überladung sowie die Vorauswahl des Lkw hinzuweisen. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende Warnleuchte der Steuereinheit 206 aktiviert werden, ein entsprechender Warnhinweis angezeigt werden und/oder ein entsprechender akustischer Hinweis ausgegeben werden.
Falls der Lkw 200 für die Kontrolle vorausgewählt wurde, kann der Lkw 200 anschließend in Schritt 310 abhängig von einer zweiten Bedingung selektiv für die Kontrolle an der Kontrollstelle 102B ausgewählt werden. Hierzu kann beispielsweise die Steuereinheit 108B die Daten zu dem Lkw 200 einem Polizeibeamten anzeigen, der die Auswahl der zu kontrollierenden Fahrzeuge manuell vornimmt. Entsprechend kann die zweite Bedingung zum Beispiel sein, dass das betreffende Fahrzeug von einem Polizeibeamten für die Kontrolle ausgewählt wurde. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine automatische Auswahl vorgenommen werden, zum Beispiel von der Steuereinheit 108B. Die zweite Bedingung kann dabei beispielsweise sein, dass an der Kontrollstelle 102B Kapazitäten zur Kontrolle des Lkw 200 verfügbar sind, dass die Zahl der an der Kontrollstelle 102B befindlichen Fahrzeuge kleiner als ein vordefinierter Grenzwert ist und/oder dass die Wartezeit an der Kontrollstelle 102B kleiner als ein vordefinierter Grenzwert ist. Dabei kann zudem der Beladungsparameter und/oder der Liftachsenstatus berücksichtigt werden. Beispielsweise können Fahrzeuge mit angehobener Liftachse und/oder Fahrzeuge, deren Achslast oder Gesamtgewicht den zulässigen Grenzwert um mindestens 20% übersteigt, immer für eine Kontrolle ausgewählt werden. Zudem kann auch eine zufällige Auswahl vorgenommen werden und beispielsweise 10% oder 25% aller vorausgewählten Fahrzeuge zufällig für eine Kontrolle ausgewählt werden.
Falls der Lkw 200 in Schritt 310 für die Kontrolle ausgewählt wurde, kann in Schritt 312 ein Ausfahrsignal für den Fahrer des Lkw 200 ausgegeben werden, wodurch dem Fahrer signalisiert wird, die Kontrollstelle 102B anzufahren. Hierzu kann beispielweise von der Steuereinheit 108A, der Steuereinheit 108B oder einem mit der Steuereinheit 108B gekoppelten Kommunikationsmodul, welches zum Beispiel zwischen 500 m und 1000 m vor der Kontrollstelle 102B aufgestellt sein kann, ein Haltebefehl an die Steuereinheit 206 des Kontrollgeräts 204 übermittelt werden. Die Steuereinheit 206 kann daraufhin mittels der darin integrierten Ausgabeeinheit ein Ausfahrsignal für den Fahrer des Lkw 200 ausgeben, um den Fahrer auf die bevorstehende Kontrolle hinzuweisen. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende Warnleuchte der Steuereinheit 206 aktiviert werden, ein entsprechender Warnhinweis angezeigt werden und/oder ein entsprechender akustischer Hinweis ausgegeben werden.
Sobald der Lkw 200 die Kontrollstelle 102B erreicht, kann mit Hilfe der eichfähigen Messvorrichtung 114 eine genaue Messung der Achslast und/oder des Gesamtgewichts des Lkw 200 vorgenommen werden. Darüber hinaus kann an der Kontrollstelle die Stellung der Liftachse 202C nochmals vom Polizeibeamten kontrolliert werden, beispielsweise um zu überprüfen, ob die Liftachse zwischen der Messstation 104 und der Kontrollstelle 102B verstellt wurde, und um die Messung an der Messvorrichtung 114 mit der gleichen Liftachsenstellung wie an der Messstation 104 vorzunehmen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln eines Beladungsparameters eines Kraftfahrzeuges, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert; Vergleichen des Beladungsparameters mit einem Referenzwert, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt; falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, Vorauswählen des Kraftfahrzeuges für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges; selektives Auswählen des vorausgewählten Kraftfahrzeuges für die Kontrolle an der Kontrollstelle abhängig von einer zweiten Bedingung; und falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wurde, Ausgeben eines Ausfahrsignals für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet dadurch, dass der Beladungsparameter unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors ermittelt wird, wobei der Achslastsensor dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen.
In einer zweiten Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das Kraftfahrzeug eine Mehrzahl von Achsen aufweist und der Achslastsensor an einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
In einer dritten Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform, wobei der Achslastsensor der einzige in dem Kraftfahrzeug angeordnete Sensor ist, der zur Ermittlung des Beladungsparameters verwendet wird.
In einer vierten Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei das Ermitteln des Beladungsparameters umfasst: Ermitteln eines Achslastparameters, der eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert; und Berechnen eines Gesamtgewichtsparameters anhand des Achslastparameters, wobei der Gesamtgewichtsparameter ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert.
In einer fünften Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß der Ausführungsform 4, wobei das Berechnen des Gesamtgewichtsparameters das Ermitteln einer Achsenkonfiguration des Kraftfahrzeuges umfasst.
In einer sechsten Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5 und umfasst ferner das Ermitteln eines Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert.
In einer siebten Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß der Ausführungsform 6, wobei das Verfahren das Korrigieren des Beladungsparameters basierend auf dem Liftachsenstatus umfasst.
In einer achten Ausführungsform entspricht das Verfahren dem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 7 und umfasst ferner das Ausgeben eines Warnsignals für den Fahrer des Kraftfahrzeuges, falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle vorausgewählt wurde.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ferner ein Kontrollsystem zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, umfassend eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist: einen Beladungsparameter eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges an einer ersten Position entlang eines Verkehrsweges charakterisiert; den Beladungsparameter mit einem Referenzwert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt; falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, das Kraftfahrzeug für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorauszuwählen; zu ermitteln, ob das vorausgewählte Fahrzeug für die Kontrolle an der Kontrollstelle ausgewählt wurde; und falls das Kraftfahrzeug für die Kontrolle ausgewählt wurde, einen Haltebefehl an eine Signalausgabeeinheit zu übermitteln, um ein Ausfahrsignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges auszugeben, gekennzeichnet dadurch, dass der Beladungsparameter unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors ermittelt wird, wobei der Achslastsensor dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen.
In einer zweiten Ausführungsform entspricht das Kontrollsystem dem Kontrollsystem gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das Kontrollsystem ein Kommunikationsmodul umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein Beladungsparametersignal von dem Kraftfahrzeug zu empfangen.
In einer dritten Ausführungsform entspricht das Kontrollsystem dem Kontrollsystem gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges zu ermitteln, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ferner ein Kontrollgerät zum Einbau in einem Kraftfahrzeug in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, wobei das Kontrollgerät eine Steuereinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist: mittels eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Achslastsensors einen Achslastparameter zu ermitteln, wobei der Achslastparameter eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges charakterisiert; Informationen bezüglich des Achslastparameters an eine Messstation außerhalb des Kraftfahrzeuges zu übermitteln; und einen Ausgabebefehl von einer Kontrollstation außerhalb des Kraftfahrzeuges zu empfangen und basierend auf dem Ausgabebefehl ein Signal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges mittels einer Signalausgabeeinheit auszugeben.
In einer zweiten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das Kontrollgerät den Achslastsensor umfasst und der Achslastsensor dazu eingerichtet ist, eine Messgröße zu messen, die mit einer Last auf einer Achse des Kraftfahrzeuges oder auf einem mit der Achse gekoppelten Reifen korreliert ist.
In einer dritten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform, wobei das Kraftfahrzeug eine Mehrzahl von Achsen aufweist und der Achslastsensor an einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
In einer vierten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei der Achslastsensor an einem Federelement oder einer Niveauregulierung in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
In einer fünften Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei der Achslastsensor ein Drucksensor ist.
In einer sechsten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse des Kraftfahrzeuges an der ersten Position entlang des Verkehrsweges charakterisiert.
In einer siebten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß der Ausführungsform 6, wobei das Kontrollgerät einen Liftachsenstatussensor, insbesondere einen Liftachsen-Achslastsensor, umfasst, der dazu eingerichtet ist, die Stellung der Liftachse des Kraftfahrzeuges zu messen.
In einer achten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 7, wobei das Kontrollgerät die Signalausgabeeinheit umfasst und die Signalausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, Signale für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges auszugeben.
In einer neunten Ausführungsform entspricht das Kontrollgerät dem Kontrollgerät gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 8, wobei das Kontrollgerät dazu eingerichtet ist, in dem Kraftfahrzeug abnehmbar befestigt zu werden.
Die beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen und die Figuren dienen nur zur rein beispielhaften Illustration. Die Erfindung kann in ihrer Gestalt variieren, ohne dass sich das zugrundeliegende Funktionsprinzip ändert. Der Schutzumfang des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich allein aus den folgenden Ansprüchen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2006/094652 A1 [0003]
EP 0166168 B1 [0014]

Claims

Verfahren (300) zum Ermitteln und Überwachen eines Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen, wobei das Verfahren (300) umfasst: Ermitteln eines Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges (200), wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse (202C) des Kraftfahrzeuges (200) an einer ersten Position (102A) entlang eines Verkehrsweges charakterisiert; Ermitteln eines Beladungsparameters des Kraftfahrzeuges (200), wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges (200) an der ersten Position (102A) entlang des Verkehrsweges charakterisiert; Vergleichen des Beladungsparameters mit einem Referenzwert, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt; falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, Vorauswählen des Kraftfahrzeuges (200) für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle an einer zweiten Position (102B) entlang des Verkehrsweges; selektives Auswählen des vorausgewählten Kraftfahrzeuges (200) für die Kontrolle an der Kontrollstelle (102B) abhängig von einer zweiten Bedingung; und falls das Kraftfahrzeug (200) für die Kontrolle an der Kontrollstelle (102B) ausgewählt wurde, Ausgeben eines Ausfahrsignals für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges (200).
Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei der Liftachsenstatus unter Verwendung eines entlang des Verkehrsweges angeordneten Liftachsenstatussensors (110) und/oder unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug angeordneten Liftachsenstatussensors (208) ermittelt wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ermitteln des Liftachsenstatus ein Empfangen eines Liftachsenstatussignals von dem Kraftfahrzeug (200) umfasst.
Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (300) ein Übermitteln von Information bezüglich des Liftachsenstatus von einer Messstation (104) an der ersten Position (102A) entlang des Verkehrsweges an eine Kontrollstation (106) an der Kontrollstelle (102B) umfasst.
Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beladungsparameter unter Verwendung eines in dem Kraftfahrzeug (200) angeordneten Achslastsensors (210) ermittelt wird, wobei der Achslastsensor (210) dazu eingerichtet ist, eine mit einer Last auf einer Achse (202A-D) des Kraftfahrzeuges (200) oder auf einem mit der Achse (202A-D) gekoppelten Reifen korrelierte Messgröße zu messen.
Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des Beladungsparameters umfasst: Ermitteln eines Achslastparameters, der eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges (200) an der ersten Position (102A) entlang des Verkehrsweges charakterisiert; und Berechnen eines Gesamtgewichtsparameters anhand des Achslastparameters unter Berücksichtigung des Liftachsenstatus, wobei der Gesamtgewichtsparameter ein Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges (200) an der ersten Position (102A) entlang des Verkehrsweges charakterisiert.
Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Ausgeben eines Warnsignals für den Fahrer des Kraftfahrzeuges (200), falls das Kraftfahrzeug (200) für die Kontrolle vorausgewählt wurde.
Kontrollsystem (100) zur Ermittlung und Überwachung des Beladungszustandes von Kraftfahrzeugen auf Verkehrswegen, umfassend eine Steuereinheit (108A, 108B), die dazu eingerichtet ist: einen Liftachsenstatus eines Kraftfahrzeuges (200) zu ermitteln, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse (202C) des Kraftfahrzeuges (200) an einer ersten Position (102A) entlang eines Verkehrsweges charakterisiert; einen Beladungsparameters eines Kraftfahrzeuges (200) zu ermitteln, wobei der Beladungsparameter einen Beladungszustand des Kraftfahrzeuges (200) an der ersten Position (102A) entlang eines Verkehrsweges charakterisiert; den Beladungsparameter mit einem Referenzwert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob der Beladungsparameter eine erste Bedingung in Bezug auf den Referenzwert erfüllt; falls der Beladungsparameter die erste Bedingung erfüllt, das Kraftfahrzeug (200) für eine Kontrolle an einer Kontrollstelle (102B) an einer zweiten Position entlang des Verkehrsweges vorauszuwählen; zu ermitteln, ob das vorausgewählte Fahrzeug (200) für die Kontrolle an der Kontrollstelle (102B) ausgewählt wurde; und falls das Kraftfahrzeug (200) für die Kontrolle ausgewählt wurde, einen Haltebefehl an eine Signalausgabeeinheit (206) zu übermitteln, um ein Ausfahrsignal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges (200) auszugeben.
Kontrollsystem (100) nach Anspruch 8, wobei das Kontrollsystem (100) einen Liftachsenstatussensor (110) umfasst, der dazu eingerichtet ist, den Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges (200) zu bestimmen.
Kontrollsystem (100) nach Anspruch 9, wobei der Liftachsenstatussensor (110) eine Kamera umfasst, die entlang des Verkehrsweges angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, ein Bild des Kraftfahrzeuges (200) an der ersten Position (102A) aufzunehmen.
Kontrollsystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Kontrollsystem (100) ein Kommunikationsmodul umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein Liftachsenstatussignal und/oder ein Beladungsparametersignal von dem Kraftfahrzeug (200) zu empfangen.
Kontrollsystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Kontrollsystem (100) einen Wiegesensor (112) umfasst, der entlang des Verkehrsweges angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Last zu messen, die von einer Achse (202A-D) des Kraftfahrzeuges (200) oder von einem mit der Achse (202A-D) gekoppelten Reifen auf den Verkehrsweg übertragen wird.
Kontrollgerät (204) zum Einbau in einem Kraftfahrzeug (200), wobei das Kontrollgerät (204) eine Steuereinheit (206) umfasst, die dazu eingerichtet ist: einen Liftachsenstatus des Kraftfahrzeuges (200) zu bestimmen, wobei der Liftachsenstatus eine Stellung einer Liftachse (202C) des Kraftfahrzeuges (200) charakterisiert; den Liftachsenstatus an eine Messstation (104) außerhalb des Kraftfahrzeuges (200) zu übermitteln; und einen Ausgabebefehl von einer Kontrollstation (106) außerhalb des Kraftfahrzeuges (200) zu empfangen und basierend auf dem Ausgabebefehl ein Signal für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges (200) mittels einer Signalausgabeeinheit auszugeben.
Kontrollgerät (204) nach Anspruch 13, wobei das Kontrollgerät (204) einen Liftachsenstatussensor (208) umfasst, der dazu eingerichtet ist, die Stellung der Liftachse (202C) des Kraftfahrzeuges (200) zu messen.
Kontrollgerät (204) nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Kontrollgerät (204) einen Achslastsensor (210) umfasst, der dazu eingerichtet ist, eine Messgröße zu messen, die mit einer Last auf einer Achse (202A-D) des Kraftfahrzeuges (200) oder auf einem mit der Achse (202A-D) gekoppelten Reifen korreliert ist.
Kontrollgerät (204) nach Anspruch 15, wobei der Achslastsensor (210) an der Liftachse (202C) oder an einer Antriebsachse (202B) des Kraftfahrzeuges (200) angeordnet ist.
Kontrollgerät (204) nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Steuereinheit (204) dazu eingerichtet ist, mittels des Achslastsensors (210) einen Achslastparameter zu bestimmen, der eine Rad- und/oder Achslast des Kraftfahrzeuges (200) charakterisiert.
Kontrollgerät (204) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Kontrollgerät (204) die Signalausgabeeinheit umfasst und die Signalausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, Signale für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges (200) auszugeben.
Kontrollgerät (204) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei das Kontrollgerät (204) dazu eingerichtet ist, in dem Kraftfahrzeug (200) abnehmbar befestigt zu werden.