DE102020205148A1

DE102020205148A1 - Messsystem und Verfahren

Info

Publication number: DE102020205148A1
Application number: DE102020205148.8A
Authority: DE
Inventors: Nicolae Cleju; Radu Grigoras
Original assignee: Osram Continental GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2020-10-29
Also published as: RO134495A1

Abstract

Offenbart ist ein Messsystem für ein Fahrzeug, wobei das Messsystem zumindest zwei Sensoren aufweist, die mit einem horizontalen Abstand zueinander an dem Fahrzeug angeordnet sind. Die Sensoren sind zudem gegenüberliegend einer Grundfläche, auf der das Fahrzeug vorgesehen ist, angeordnet und geben jeweils eine Signalwelle in Richtung der Grundfläche ab. Die Signalwelle ist an der Grundfläche reflektierbar und die jeweilige resultierende Signalwelle wird von dem jeweiligen Sensor empfangen. Das Fahrzeug weist zudem ein Rechenelement auf, wobei dieses dazu konfiguriert ist, die Zeitdifferenz zu bestimmen, bei der die Signalwellen von den Sensoren empfangen werden und/oder eine Zeitdifferenz aus der Differenz von Signallaufzeiten der jeweiligen Signalwellen zu ermitteln.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Messsystem für ein Fahrzeug und einem Fahrzeug mit einem entsprechenden Messsystem. Des Weiteren geht die Erfindung von einem Verfahren zum Messen mit dem Messsystem des Fahrzeugs aus.
Um entgegenkommende Fahrzeuge nicht zu blenden, weisen viele Fahrzeuge eine Leuchtweitenregulierung auf. Dabei wird ein Lichtkegel eines Fahrzeugscheinwerfers an einen Nickwinkel, also eine Längsneigung des Fahrzeugs, angepasst. Mit anderen Worten ist es ein Ziel der Leuchtweitenregulierung dem Fahrer eine optimale Ausleuchtung einer Straße zu bieten, ohne vorausfahrende oder entgegenkommende Verkehrsteilnehmer zu blenden.
Neben der manuellen Leuchtweitenregulierung, bei der ein Fahrer des Fahrzeugs bei verschiedenen Beladungszuständen, beispielsweise wenn das Fahrzeug einen Anhänger zieht, eine manuelle Leuchtweitenregulierung vornehmen kann, ist inzwischen gesetzlich bei vielen Fahrzeugen eine automatische Leuchtweitenregulierung vorgesehen, sobald eine Lichtquelle eines Scheinwerfers des Fahrzeugs einen Soll-Lichtstrom von über 2000 Lumen aufweist. Eine automatische Leuchtweitenregulierung passt die Leuchtweite automatisch einer Beladung des Fahrzeugs an, so dass vorausfahrende oder entgegenkommende Fahrzeuge nicht geblendet werden.
Zum Beispiel kann die Beladung und/oder der Nickwinkel mit einem Beschleunigungssensor und/oder mit Ultraschallsensoren bestimmt werden. Dokument US 6 480 806 B1 offenbart eine Vorrichtung, mit der eine jeweilige Distanz von jeweiligen Achsen eines Fahrzeugs zu dem Boden, auf dem das Fahrzeug steht, gemessen wird, um den Nickwinkel zu bestimmen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Messsystem für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einem derartigen effektiven, kostengünstigen und vorrichtungstechnisch einfachem Messsystem zu schaffen, so dass eine Fahrzeuglageveränderung aufgrund einer Masseverteilung des Fahrzeugs effizient und genau bestimmbar ist. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Messen mit dem Messsystem des Fahrzeugs zu schaffen.
Die Aufgabe hinsichtlich des Messsystems und des Fahrzeugs wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10 und die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 12.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den anhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist ein Messsystem für ein Fahrzeug vorgesehen, wobei dieses Messsystem zumindest einen Sensor aufweist. Des Weiteren weist das Messsystem zumindest ein Rechenelement auf, das dazu konfiguriert ist, eine Zeitdifferenz zu bestimmen, um aus der Zeitdifferenz eine Fahrzeuglage zu bestimmen, die aus einer Masseverteilung des Fahrzeugs verursacht ist. Das Rechenelement kann beispielsweise an dem Fahrzeug angeordnet sein und/oder mit kabelloser Verbindung mit dem Fahrzeug verbunden sein. Der zumindest eine Sensor ist dazu konfiguriert und so angeordnet, dass er eine Signalwelle abstrahlt, die vorzugsweise an einer Grundfläche, auf dem das Fahrzeug angeordnet ist, reflektiert werden kann. Das heißt, der zumindest eine Sensor steht der Grundfläche vorzugsweise direkt gegenüber, so dass die Signalwelle auf der Grundfläche auftreffen und von dieser reflektiert werden kann. Des Weiteren ist dem Rechenelement eine Referenzsignalwelle bekannt, die beispielsweise über das Rechenelement und/oder über einen sonstigen Speicher und/oder über eine kabellose Verbindung abrufbar ist. Um die Referenzsignalwelle zu bestimmen, kann der zumindest eine Sensor in unbeladenen Zustand eine Signalwelle abstrahlen und die resultierende Signalwelle, die von dem Sensor empfangen wird, kann dann als Referenzsignalwelle eingesetzt werden. Das Rechenelement kann dann aus der Referenzsignalwelle und der resultierenden Signalwelle des Sensors eine Fahrzeuglageveränderung ermitteln. Zum Beispiel kann durch einen Vergleich der resultierenden Signalwelle und der Referenzsignalwelle ermittelt werden, ob sich das Fahrzeug, beispielsweise aufgrund einer veränderten Masseverteilung im Vergleich zu dem unbeladenen Zustand, abgesenkt oder gehoben hat, an der Stelle, an der der Sensor angeordnet ist.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass durch den Vergleich der resultierenden Signalwelle und der Referenzwelle einfach und kostengünstig eine relative Fahrzeuglageveränderung, beispielsweise ein Absenken und/oder ein Erheben des Fahrzeugs an der Stelle, an der der Sensor angeordnet ist, bestimmbar ist. Mit anderen Worten wird keine Distanz des Sensors von der Stelle, an der der Sensor angeordnet ist, zu der Grundfläche ermittelt, sondern es kann beispielsweise ein Höhenunterschied vom unbeladenen Zustand zum beladenen Zustand des Fahrzeugs ermittelt werden. Dies ist weniger aufwändig und zudem schneller zu bestimmen, da durch das Rechenelement nur die Referenzsignalwelle und die resultierende Signalwelle verglichen werden kann und nicht beispielsweise zuerst die Distanz von dem Sensor bis zu der Grundfläche bestimmt werden muss und diese mit einer gespeicherten Distanz verglichen werden. Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die Referenzsignalwelle für jedes Fahrzeug einfach bestimmbar ist und somit das Messsystem leicht kalibrierbar ist. Es kann beispielsweise bei einem nicht laufenden Motor regelmäßig eine Referenzmessung durchgeführt werden und die Referenzsignalwelle aktualisiert werden und somit können beispielsweise Verschleißerscheinungen ausgeglichen werden.
Des Weiteren ist das Rechenelement vorzugsweise dazu konfiguriert, eine Zeitdifferenz mittels einer Kreuzkorrelationsfunktion aus der resultierenden Signalwelle und der Referenzsignalwelle zu bestimmen. Die Zeitdifferenz kann beispielsweise eine Differenz von Signallaufzeiten der resultierenden Signalwelle und der Referenzsignalwelle sein. Mit anderen Worten werden die beiden Signalwellen kreuzkorreliert und dadurch kann eine Zeitdifferenz bestimmt werden, die insbesondere die Zeit beschreibt, um die die Signallaufzeit der resultierenden Signalwelle länger oder kürzer ist. Dies ist vorteilhaft, da durch die Kreuzkorrelation die Zeitdifferenz einfach ermittelbar ist.
Vorzugsweise ist das Rechenelement außerdem dazu konfiguriert, aus der Zeitdifferenz eine Höhendifferenz zu ermitteln. Vorzugsweise ist dem Rechenelement daher die Geschwindigkeit bekannt, mit der sich die Signalwelle ausbreitet. Diese kann beispielsweise in dem Rechenelement und/oder in einem sonstigen Speicher gespeichert sein und/oder über eine kabellose Verbindung abrufbar sein. Durch Multiplizieren der Zeitdifferenz mit der Geschwindigkeit und durch Division durch zwei, kann das Rechenelement dann die Höhendifferenz bestimmen.
Vorzugsweise weist das Messsystem zumindest zwei Sensoren auf. Die Sensoren sind vorzugsweise mit einem horizontalen Abstand zueinander an dem Fahrzeug anordenbar. Der horizontale Abstand kann dabei beispielsweise aus einem ersten Abstandswert in Richtung einer Längsachse des Fahrzeugs und einem senkrecht dazu bestimmten Abstandswert gebildet sein. Mit anderen Worten sind die Sensoren von der Grundfläche aus betrachtet, auf der das Fahrzeug angeordnet ist, vorzugsweise nicht übereinander angeordnet, sondern nebeneinander, insbesondere mit einem gleichen Abstand zur Grundfläche. Die jeweiligen resultierenden Signalwellen werden von dem jeweiligen Sensor empfangen. Die Signalwelle des zweiten Sensors kann dabei vorzugsweise die Referenzsignalwelle sein und durch eine Kreuzkorrelation der resultierenden Signalwelle des ersten Sensors und der Referenzsignalwelle ist die Zeitdifferenz bestimmbar, die vorzugsweise eine Differenz von Signallaufzeiten der resultierenden Signalwelle und der Referenzsignalwelle ist. Mit anderen Worten werden die Signalwellen der Sensoren, insbesondere gleichzeitig, abgestrahlt, und es wird die Zeitdifferenz detektiert, von einem ersten Zeitpunkt, an dem eine der Signalwellen von einem der Sensoren empfangen wird, bis zu einem zweiten Zeitpunkt, an dem die andere der Signalwellen von dem anderen der Sensoren empfangen wird. Ein Vorteil davon ist es, dass eine Zeitdifferenz und ein daraus ableitbarer Neigungswinkel und/oder die Lageveränderung des Fahrzeugs leicht bestimmbar ist und somit nicht eine Distanz zu der Grundfläche an verschiedenen Stellen bestimmt werden muss. Mit anderen Worten sind zumindest zwei Sensoren ausreichend, um den Nickwinkel abzuschätzen, im Gegensatz zu einem Messsystem für ein Fahrzeug, bei dem die Distanz jeder Achse zu der Grundfläche gemessen wird, sodass Kosten, insbesondere Herstellungskosten der Sensoren und/oder Arbeitskosten zum Befestigen der Sensoren, gespart werden können. Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Sensoren überall an dem Fahrzeug angeordnet werden können, so lange sie von der Grundfläche aus gesehen nicht übereinander angeordnet sind, da bei der Erfindung die Zeitdifferenz bestimmt wird, das heißt ein Verhältnis und nicht die explizite Distanz. Vorzugsweise weisen die Sensoren einen gewissen Mindestabstand auf und sind nicht direkt nebeneinander angeordnet. Aus diesem Verhältnis kann beispielsweise der Nickwinkel ableitbar sein. Um den Nickwinkel zu bestimmen, können die Sensoren insbesondere in der Längsrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sein und um einen Rollwinkel abzuschätzen, können die Sensoren vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Fahrzeugs beabstandet sein. Mit anderen Worten muss nur eine Position der jeweiligen Sensoren am Fahrzeug, insbesondere der Abstand in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs, zueinander bekannt sein, um den Nickwinkel des Fahrzeugs auf Basis der Zeitdifferenz genau zu bestimmen und/oder insbesondere der Abstand der Sensoren senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs bekannt sein, um den Rollwinkel des Fahrzeugs auf Basis der Zeitdifferenz genau zu bestimmen. Somit können die Sensoren sehr flexibel an dem Fahrzeug angebracht werden und es sind nur wenige oder es ist im Wesentlichen keine konstruktive Anpassung notwendig, um die Sensoren zu befestigen. Dementsprechend ist eine automatische Leuchtweitenregulierung mit dem Fahrzeug, das ein solches Messsystem aufweist, kostengünstig und effizient umzusetzen. Bei einer Neigung des Fahrzeugs können auch die Sensoren zu der Grundfläche, auf dem das Fahrzeug angeordnet ist, angestellt werden und dies kann zu einer Verlängerung der Signallaufzeiten führen, da die jeweiligen Sensoren die jeweiligen Signalwellen gegebenenfalls nicht mehr nach unten, in etwa senkrecht, auf die Grundfläche strahlen, sondern etwas angewinkelt. Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass die Signallaufzeiten relativ zueinander betrachtet werden und da sich die jeweiligen Signallaufzeiten gegebenenfalls alle verlängern können somit Messfehler, die aufgrund der Neigung des Fahrzeugs entstehen können, vermindert oder verhindert werden, da sich die Signallaufzeitenverlängerungen ausgleichen.
Die jeweiligen Sensoren können vorzugsweise so angeordnet sein und/oder eine Abschottungsblende besitzen, so dass kein Übersprechen von einem Sensor zu einem anderen Sensor erfolgen kann. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Sensoren derart angeordnet, dass ein Empfangen einer Signalwelle des einen Sensors für einen anderen Sensor nicht wahrscheinlich ist. Zusätzlich oder alternativ gibt es auch die Möglichkeit, die Frequenzen und/oder Modulation der Sensoren unterschiedlich zu gestalten. Dann ist ein Übersprechen weniger problematisch, da somit die Sensoren vorzugsweise auf Signalwellen reagieren und/oder detektieren, die eine entsprechende Frequenz und/oder Modulation aufweisen. Dies ist vorteilhaft, da somit Fehler beim Detektieren von Signalwellen der jeweiligen Sensoren ausgeschlossen werden können. Mit anderen Worten kann somit ausgeschlossen werden, dass ein Sensor die Signalwellen eines anderen Sensors empfängt und verarbeitet.
Vorzugsweise strahlen die Sensoren die Signale zeitgleich ab und das Rechenelement ist dazu konfiguriert, die Zeitdifferenz der jeweiligen Signallaufzeiten mittels einer Kreuzkorrelationsfunktion zu bestimmen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Signalwellen von den Sensoren mit einem Zeitabstand ausgesendet werden. Dann können die resultierenden Signalwellen und/oder die Referenzsignalwelle aufgenommen werden und kurzzeitig gespeichert werden, um dann kreuzkorreliert zu werden. Dies ist besonders einfach und effizient umzusetzen und durch die Kreuzkorrelationsfunktion kann leicht die Zeitdifferenz bestimmt werden. Dazu werden die jeweiligen Signalwellen, die empfangen werden, kreuzkorreliert, und die resultierende Funktion, die über der Zeit aufgetragen ist, weist vorzugsweise ein Maximum auf. Der Abstand von dem Maximum bis zu einem im Ausgangszustand festgelegten Nullpunkt entspricht dann der Zeitdifferenz. Der Nullpunkt kann dabei folgendermaßen kalibriert und/oder festgelegt werden. Das Fahrzeug wird im Grundzustand, das heißt vorzugsweise ohne Beladung und/oder ohne Anhänger auf eine vorzugsweise gerade und ebene Grundfläche gestellt. Dann strahlen die Sensoren die jeweiligen Signalwellen aus und empfangen die jeweiligen resultierenden Signalwellen. Das Messsystem führt dann eine Kreuzkorrelationsfunktion der empfangenen Signalwellen durch. Da in diesem Ausgangszustand das Fahrzeug unbeladen ist, das heißt beispielsweise der Nickwinkel des Fahrzeugs Null ist, ist das Maximum der Funktion der Vergleichspunkt und/oder der Nullpunkt auf der Zeitachse. Wird das Fahrzeug nun beladen, so wandert das Maximum der Kreuzkorrelationsfunktion, so dass das Maximum zu dem Vergleichspunkt oder Nullpunkt verschoben ist. Diese Verschiebung entspricht dann der Zeitdifferenz. Je nachdem in welche Richtung auf der Zeitachse das Signal verschoben ist, kann das Fahrzeug in eine Richtung oder in die andere Richtung geneigt sein. Das heißt auf diese Weise kann zusätzlich festgestellt werden, in welche Richtung sich das Fahrzeug aufgrund der Beladung neigt, insbesondere wenn der Abstand der Sensoren zueinander bekannt ist. Zusammengefasst ist dies eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Zeitdifferenz zu bestimmen und somit den Nickwinkel des Fahrzeugs. Ein weiterer Vorteil ist es, dass für jedes Fahrzeug individuell der Vergleichspunkt festlegbar ist und somit das Messsystem einfach und kostengünstig konfigurierbar ist und ein Anbringen der Sensoren nicht mit großer Präzision ausgeführt werden muss, da das Messsystem jedes Fahrzeugs mit einer Anfangsmessung, zumindest optional, kalibrierbar ist. Dies führt auch dazu, dass die Bestimmung der Zeitdifferenz besonders genau ist. Ein weiterer Vorteil des Bestimmens der Zeitdifferenz mittels der Kreuzkorrelation ist es, dass der Einfluss von Laufzeitunterschieden bei der Messung, beispielsweise wegen Luftturbulenzen unterhalb des Fahrzeugs, minimiert werden kann. Die Luftturbulenzen können zu Dichteunterschieden unterhalb des Fahrzeugs führen, welche die Geschwindigkeit der Schallwellen beeinflussen können. Bei einer normalen Messung ohne Kreuzkorrelation können diese Geschwindigkeitsunterschiede die Messung verfälschen, während bei der relativen Messung der Zeitdifferenz gemäß der vorliegenden Erfindung Messfehler minimiert werden können.
Des Weiteren ist eine Fahrzeugebene definiert, die vorzugsweise von den Fahrzeugachsen aufgespannt ist und die in ihrem Ausgangszustand eine bekannte Lage zu der Grundfläche hat, insbesondere ist sie parallel zur Grundfläche. Die Fahrzeugebene ist vorzugsweise eine imaginäre Ebene, die als Vergleichsebene benutzt ist und an der sich vorzugsweise eine Neigung des Fahrzeugs ableiten lässt. Mit anderen Worten ist die Fahrzeugebene bei Beladung des Fahrzeugs zu der Grundfläche angewinkelt. Vorzugsweise können die Sensoren auf der Fahrzeugebene angeordnet sein und vorzugsweise ist die Fahrzeugebene parallel zur Grundfläche, da somit in einem Ausgangszustand die Sensoren einen gleichen Abstand zur Grundfläche aufweisen. Dies ist vorteilhaft, da somit ein Zeitunterschied, der aufgrund verschiedener Abstände der Sensoren von der Grundfläche in dem Ausgangszustand entsteht, nicht vorhanden ist. Dies kann eine Bestimmung der Fahrzeuglage vereinfachen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Fahrzeugebene nicht parallel ist und folglich kann der Zeitunterschied, der auf der Anordnung der Sensoren im Ausgangszustand basiert, bei der Bestimmung der Zeitdifferenz berücksichtigt werden.
Das Rechenelement ist vorzugsweise dazu programmiert und/oder konfiguriert, aus der Zeitdifferenz einen Winkel a_ij, insbesondere den Nickwinkel, zu bestimmen, der zwischen einer direkten Verbindungslinie zwischen den Sensoren i und j und der Grundfläche aufgespannt ist. Der Winkel kann dabei direkt aus der Zeitdifferenz ΔT_ij, die insbesondere durch die Kreuzkorrelationsfunktion bestimmt wird, durch die folgende Formel berechnet werden: $α_{i j} = arcsin (\frac{V \cdot Δ T_{i j}}{2 \cdot D_{i j}})$
wobei ΔT_ij die Zeitdifferenz, die aus den Signalwellen eines Sensors i und eines Sensors j bestimmt ist, beschreibt. Dabei ist V die Geschwindigkeit, mit der sich die Signalwelle durch Luft bewegt, beispielsweise bei Ultraschall die Schallgeschwindigkeit, und D_ij ist die Distanz zwischen den zwei Sensoren i und j. Sind die Sensoren in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs hintereinander auf einer Linie angeordnet, so beschreibt der Winkel a_ij, den Nickwinkel des Fahrzeugs. Sind die Sensoren jedoch in Richtung einer Längsachse versetzt, das heißt nicht in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs hintereinander angeordnet, so beschreibt der Winkel a_ij, den Winkel zwischen der Grundfläche und einer Linie, die die beiden Sensoren miteinander verbindet. Mit anderen Worten wäre dieser gemessene Winkel nicht nur abhängig von dem Nickwinkel des Fahrzeugs, sondern auch von dem Rollwinkel, das heißt abhängig von einer Neigung senkrecht zu der Richtung der Längsachse. Daher ist es vorzuziehen, dass die Sensoren hintereinander in der Richtung der Längsachse angeordnet sind, also insbesondere mit einem gleichen Abstand zur Längsachse des Fahrzeugs. Sind die Sensoren mit einem unterschiedlichen Abstand zu der Grundfläche angeordnet, das heißt, wenn die Verbindungslinie der Sensoren im Ausgangszustand einen Winkel zu der Grundfläche aufweist, so ist es zudem möglich eine Winkelveränderung zu bestimmen, wenn der Winkel im Ausgangszustand beispielsweise bekannt ist.
Es können zusätzlich zwei weitere Sensoren an dem Fahrzeug angeordnet sein, zum Beispiel um den Rollwinkel zu bestimmen. Vorzugsweise sind diese in einer Richtung senkrecht zu der Fahrzeugrichtung nebeneinander angeordnet.
Neben dem Winkel zwischen der Fahrzeugebene und der Grundfläche kann zudem eine Höhendifferenz zwischen einer ersten Höhe H_i von einem ersten Sensor zu der Grundfläche und einer zweiten Höhe H_j von einem zweiten Sensor zu der Grundfläche auf Basis der Zeitdifferenz, die insbesondere durch die Kreuzkorrelationsfunktion bestimmt wird, bestimmt werden. Die Höhendifferenz H_ij wird dabei durch die folgende Formel berechnet: $H_{i j} = \frac{V \cdot Δ T_{i j}}{2}$
Durch die so bestimmte Höhendifferenz zwischen den Sensoren kann auch eine Höhendifferenz abgeleitet werden, die beispielsweise der Höhendifferenz zwischen dem Heck und der Front des Fahrzeugs entspricht. Aufgrund dieser Höhendifferenz kann ebenfalls die automatische Leuchtweitenregulierung angewandt werden.
Die bestimmten Werte, das heißt Höhendifferenz und Winkel, können auch für andere Assistenzsysteme genutzt werden, wie beispielsweise das Antiblockiersystem, da sich dadurch beispielsweise auch die Beladung des Fahrzeugs ableiten lassen kann.
Vorzugsweise hat das Messsystem zumindest drei Sensoren. Insbesondere entspricht die Anzahl von Sensoren bevorzugt der Anzahl von Rädern des Fahrzeugs. Beispielsweise kann ein Zweirad zwei Sensoren aufweisen, um bei diesem beispielsweise den Nickwinkel zu bestimmen und bei einem Fahrzeug mit vier Rädern können zumindest drei Sensoren an dem Fahrzeug angeordnet sein, um beispielsweise sowohl den Nickwinkel als auch den Rollwinkel zu bestimmen und/oder um Redundanz zu schaffen. Dies ist vorteilhaft, da somit die Scheinwerfer des Fahrzeugs individuell einstellbar sind, das heißt der linke Scheinwerfer kann beispielsweise anders eingestellt sein als der rechte Scheinwerfer, wenn beispielsweise eine Last eher auf der linken Seite liegt. Somit ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass ein Fahrer von entgegenkommenden Fahrzeugen und/oder vorausfahrenden Fahrzeugen geblendet wird. Zudem ist die Ausleuchtung der Fahrbahn verbessert, sodass ein Fahrer des Fahrzeugs seine Umgebung besser wahrnehmen kann. Des Weiteren ist die Gefahr eines Ausfalls der Leuchtweitenregulierung gemindert.
Vorzugsweise sind die Sensoren symmetrisch angeordnet. Beispielsweise können bei einem Fahrzeug mit vier Rädern ein jeweiliger Sensor benachbart an einem jeweiligen Rad des Fahrzeugs angeordnet sein.
Sind mindestens drei Sensoren an dem Fahrzeug angeordnet, so ist das Rechenelement vorzugsweise dazu konfiguriert, eine Zeitdifferenz zwischen zwei Sensoren zu bestimmen. Mit anderen Worten bestimmt das Rechenelement bei drei Sensoren beispielsweise die Zeitdifferenz zwischen Sensor 1 und Sensor 2 und/oder zwischen Sensor 1 und Sensor 3 und/oder zwischen Sensor 2 und Sensor 3. Das heißt, ein jeweiliger Sensor ist mindestens einem Paar zugeordnet und/oder ein Sensor kann mehreren Paaren zugeordnet sein. Beispielsweise kann Sensor 1 in der Mitte oder auf der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sein. Sensor 2 kann quer zur Längsachse des Fahrzeugs zu Sensor 1 angeordnet sein und Sensor 3 kann längs zur Längsachse zu Sensor 1 angeordnet sein. Mit dieser Anordnung kann eine Zeitdifferenz aus den Signalwellen von Sensor 1 und Sensor 2 und somit der Rollwinkel, und eine Zeitdifferenz aus den Signalwellen von Sensor 1 und Sensor 3 und daraus der Nickwinkel bestimmt werden. Dies ist vorteilhaft, da somit mit wenigen Sensoren die Neigung des Fahrzeugs, sowohl der Nickwinkel als auch der Rollwinkel, genau bestimmt werden können.
Die jeweiligen Sensoren, insbesondere eines Sensorpaars, deren Zeitdifferenz von dem Rechenelement bestimmt wird, sind vorzugsweise in horizontaler Richtung beabstandet. Je größer die Distanz zwischen den Sensoren eines Sensorpaares ist, desto größer ist die Genauigkeit der bestimmten Zeitdifferenz. Denn bei einer Beladung des Fahrzeugs ist die Zeitdifferenz umso größer, desto weiter die Sensoren des Sensorpaares entfernt voneinander sind. Sind vier Sensoren an einem Fahrzeug mit vier Rädern, so können diese beispielsweise an einer jeweiligen Aufhängung der Räder und/oder in der Nähe der Räder angeordnet sein, um einen ausreichenden Abstand der Sensoren von Sensorpaaren zu gewährleisten.
Die Signalwellen, die die Sensoren jeweils ausstrahlen, können sowohl Lichtwellen und/oder Schallwellen sein. Mit anderen Worten können die Sensoren beispielsweise Ultraschallsensoren und/oder Lasersensoren sein. Ein Paar von Sensoren sollte vorzugsweise die gleichen Signalwellen ausstrahlen, da sonst eine Zeitdifferenz nicht bestimmbar ist oder berechnet und/oder herrausgerechnet werden müsste. Sind die Signalwellen Lichtwellen, sind die Signallaufzeiten beispielsweise im Nanosekundenbereich. Sind die Signalwellen Schallwellen, so sind die Signallaufzeiten größer und somit auch die Zeitdifferenz der Signallaufzeiten, weshalb Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, bevorzugt eingesetzt werden.
Des Weiteren weist das Fahrzeug zusätzlich zu einem Messsystem gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen vorzugsweise zumindest einen Scheinwerfer auf, der vorzugsweise eine automatische Leuchtweitenregulierung hat, so dass das abgestrahlte Lichtbild, insbesondere in der Höhe, veränderbar ist. Die automatische Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers verändert das Lichtbild entsprechend der bestimmten Höhendifferenz und/oder des bestimmten Winkels und/oder der bestimmten Fahrzeuglageveränderung. Durch den Scheinwerfer mit automatischer Leuchtweitenregulierung kann gewährleistet werden, dass vorausfahrende und/oder entgegenkommende Fahrer von Fahrzeugen nicht geblendet werden und dass die Fahrbahn gut ausgeleuchtet ist.
Des Weiteren kann ein Verfahren zum Messen mit einem Messsystem für ein Fahrzeug gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen folgende Schritte aufweisen. In einem ersten Schritt kann eine Signalwelle von dem zumindest einen Sensor abgestrahlt werden, die von der Grundfläche reflektiert wird. In einem zweiten Schritt wird vorzugsweise die reflektierte und/oder resultierende Signalwelle von dem Sensor empfangen und danach bestimmt das Rechenelement aus der resultierenden Signalwelle und der Referenzsignalwelle eine aus einer Masseverteilung des Fahrzeugs verursachte Fahrzeuglageveränderung.
In einem weiteren Schritt kann das Rechenelement, insbesondere mittels einer Kreuzkorrelationsfunktion, eine Zeitdifferenz der Signallaufzeiten zwischen der Referenzsignalwelle, die vorzugsweise in einem unbeladenen Zustand des Fahrzeugs bestimmt wurde und beispielsweise über das Rechenelement und/oder über einen sonstigen Speicher und/oder über eine kabellose Verbindung abrufbar ist, und der resultierenden Signalwelle bestimmen.
In einem weiteren Schritt kann aus der Zeitdifferenz die Lageveränderung des Fahrzeugs bestimmt werden. Beispielsweise kann bestimmt werden, in welchem Maße sich das Fahrzeug an der Stelle, an der der Sensor angeordnet ist, abgesenkt oder gehoben hat aufgrund einer Masseverteilung des Fahrzeugs, beispielsweise aufgrund von Gepäck.
Weist das Fahrzeug zumindest zwei Sensoren auf, kann das Rechenelement die Zeitdifferenz zwischen der resultierenden Welle des ersten Sensors und der resultierenden Welle des zweiten Sensors, welche somit die Referenzsignalwelle bildet, bestimmen.
In einem weiteren Schritt kann danach entweder die Höhendifferenz und/oder der Winkel zwischen der Linie, die die Sensoren verbindet, und der Grundfläche, insbesondere der Nick- und/oder der Rollwinkel, bestimmt werden. Wird beispielsweise der Nick- und/oder der Rollwinkel bestimmt, so kann in einem darauffolgenden Schritt eine automatische Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers des Fahrzeugs das Lichtbild des Scheinwerfers entsprechend verstellen, so dass Insassen von vorausfahrenden und/oder entgegenkommenden Fahrzeugen nicht geblendet werden.
Vorzugsweise wird das Verfahren periodisch ausgeführt, das heißt nach einem gewissen Zeitraum wird das Verfahren erneut durchlaufen, so dass die automatische Leuchtweitenregulierung stetig das Lichtbild des Scheinwerfers des Fahrzeugs anpassen kann.
Insbesondere kann das Verfahren bei einem Stillstand des Fahrzeugs ausgeführt werden, beispielsweise direkt nach dem Starten des Fahrzeugs und/oder bei einem Warten an einer Ampel, so dass die Signalwellen, die von der Grundfläche reflektiert werden, von den Sensoren wiederaufgenommen werden können. Strahlen die Sensoren Lichtwellen ab, so ist es nicht notwendig, dass das Verfahren im stehenden Zustand des Fahrzeugs ausgeführt wird, doch wenn die Sensoren Ultraschallwellen abstrahlen, ist dies vorteilhaft, da die Geschwindigkeit von Licht in Luft um ein Vielfaches größer ist als die Geschwindigkeit von Schall in Luft.
Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nicht-autonomes oder teil-autonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein.
Die hier vorgestellten Aspekte können mit Vorteil auch für ein Fahrzeug mit Anhänger (Trailer) angewendet werden, wobei sowohl das Zugfahrzeug als auch der Anhänger über Sensoren bzw. Sensor-Messeinrichtungen verfügen können. Diese Sensoren können in der bereits beschriebenen Weise zusammenwirken.
Weiterhin kann die hier vorgestellte Messmethode auch für Drohnen und andere Flugobjekte verwendet werden.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert werden. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Messsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Messsystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
3 ein Diagramm einer Kreuzkorrelationsfunktion von empfangenen Signalwellen und
4 eine schematische Darstellung eines Messsystems mit einem Sensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt ein Messsystem 1 für ein Fahrzeug, das hier nicht dargestellt ist, wobei das Messsystem 1 vier Sensoren 2, 3, 4, 5 aufweist. Diese sind auf einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die eine Fahrzeugebene 6 ist, wobei diese beispielsweise von Fahrzeugachsen des Fahrzeuges aufgespannt ist und/oder sich etwa im Abstand zu einer Grundfläche 7 erstreckt. Die Sensoren 2, 3, 4, 5 können jeweils, wie in diesem Beispiel, an dem Fahrzeug in der Nähe von einem jeweiligen Rad angeordnet sein.
Die Sensoren 2 bis 5 strahlen jeweils Signalwellen 8 in Richtung der Grundfläche 7 ab, die eine Fläche ist, auf der das Fahrzeug angeordnet ist, also beispielsweise eine Straße und/oder der Erdboden. Die Signalwellen 8 werden dann von der Grundfläche 7 reflektiert und die Sensoren 2, 3, 4, 5 empfangen die jeweilige resultierende Signalwelle 8. Die Signallaufzeiten können, wegen unterschiedlichen Entfernungen der Sensoren 2, 3, 4, 5 zu der Grundfläche 7, abweichen, wenn die Fahrzeugebene 6, beispielsweise wegen Beladung des Fahrzeugs, schräg angestellt ist. Die Zeitdifferenz, die entsteht, wenn die Signalwellen 8 eine unterschiedlich lange Signallaufzeit haben, kann von einem Rechenelement 10 bestimmt werden.
Die Zeitdifferenz kann das Rechenelement 10 dabei immer von zwei der Sensoren 2, 3, 4, 5 bestimmen. Beispielsweise kann das Rechenelement 10 die Zeitdifferenz aus den Signalwellen 8 der Sensoren 4 und 5 bestimmen und somit einen Nickwinkel des Fahrzeugs auf einer ersten Seite. Um den Nickwinkel des Fahrzeugs auf der anderen Seite zu bestimmen, kann das Rechenelement 10 die Zeitdifferenz aus den Signalwellen 8 der Sensoren 2 und 3 bestimmen. Um den Rollwinkel des Fahrzeugs an einem Heck und/oder an einer Front zu bestimmen, kann das Rechenelement die Sensoren 2 und 5 und/oder die Sensoren 3 und 4 verpaaren und die Zeitdifferenz aus deren Signalwellen 8 bestimmen.
In 2 ist ein Fahrzeug 12 schematisch aufgezeigt, das ein Messsystem 14 mit zwei Sensoren 16, 18 hat. Das Fahrzeug 12 ist in diesem Beispiel in einem Zustand, in dem beispielsweise eine erhöhte Last auf den hinteren Bereich des Fahrzeugs 12 wirkt. Beispielsweise ist eine größere Last in einem Kofferraum des Fahrzeugs 12. Daher ist das Fahrzeug 12 im Frontbereich, insbesondere im Bereich des Sensors 18, etwas weiter von der Grundfläche 7 entfernt als im Heckbereich, also im Bereich des Kofferraumes. Es ist zudem eine Parallele 20 zur Grundfläche 7 dargestellt, so dass ein Winkel α, mit dem das Fahrzeug 12 zu der Grundfläche 7 angestellt ist, einfacher abbildbar ist. Des Weiteren weist das Fahrzeug 12 einen Scheinwerfer 22 auf.
Damit ein Rechenelement 24, das vorzugsweise am Fahrzeug 12 angeordnet ist oder über eine kabellose Verbindung mit dem Fahrzeug 12 verbunden sein kann, den Winkel α und/oder ein Höhenunterschied H_18,16 bestimmen kann, ist ein Abstand D_16,18 einer Verbindungslinie 25 zwischen den Sensoren 16, 18 vorzugsweise bekannt. Der Abstand D_16,18 erstreckt sich in diesem Beispiel in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs 12.
Die Sensoren 16, 18 strahlen jeweils eine Signalwelle 26, 28 in Richtung der Grundfläche 7 ab, wobei die Sensoren 16, 18 in unterschiedlichen Höhen H₁₆ und H₁₈ zu der Grundfläche 7 angeordnet sind, wenn das Fahrzeug 12 eine Schräglage aufweist, beispielsweise aufgrund einer Beladung. Die Signalwelle 28 des Sensors 18 kann zudem beispielsweise die Referenzsignalwelle sein. Da die Signalwellen 26, 28 eine identische Signalwellengeschwindigkeit aufweisen, sind Signallaufzeiten, in denen sie die unterschiedlichen Entfernungen H₁₆ , H₁₈ zurücklegen, unterschiedlich.
Das Rechenelement 24 kann die Zeitdifferenz messen und/oder bestimmen und daraus den Winkel α sowie den Höhenunterschied H_18,16 bestimmen. Der Höhenunterschied H_18,16 und/oder der Winkel α können dann an eine automatische Leuchtweitenregulierung 30 weitergegeben werden. Diese steuert die Höhe eines Lichtbilds, das der Scheinwerfer 22 abstrahlt. Die Leuchtweitenregulierung 30 passt dann entsprechend des Winkels α und/oder des Höhenunterschieds H_18,16 das Lichtbild an, so dass Fahrer von entgegenkommenden und/oder vorausfahrenden Fahrzeugen nicht geblendet werden. Ohne Leuchtweitenregulierung 30, die das Lichtbild des Scheinwerfers 22 entsprechend des Höhenunterschieds H_18,16 und/oder des Winkels α anpasst, würde der Scheinwerfer 22 das obere Lichtbild 32 abgeben. Durch die automatische Leuchtweitenregulierung 30 kann das Lichtbild angepasst werden, wobei dieses vorzugsweise um -α verschoben wird, so dass die Nickneigung des Fahrzeugs 12 ausgeglichen wird und der Scheinwerfer 22 das Lichtbild 33 abgibt.
In 3 ist ein Diagramm einer Kreuzkorrelationsfunktion 34 aufgezeigt. Die Kreuzkorrelationsfunktion 34 ist das Ergebnis von zwei empfangenen Signalwellenfunktionen, die über der Zeit t aufgezeichnet wurden und die kreuzkorreliert wurden. Die Funktion 34 hat ein Maximum 36, das zu einem Nullpunkt 38 und/oder einem Vergleichspunkt um eine Verschiebung ΔT verschoben ist. Die Verschiebung ΔT ist dabei die Zeitdifferenz, die von dem Rechenelement bestimmt wird und mit der der Höhenunterschied H_18,16 , s. 2, und oder der Winkel α berechenbar ist.
4 zeigt ein Messsystem 40 eines Fahrzeugs, das hier nicht dargestellt ist und das auf einer Grundfläche 42 angeordnet ist. Des Weiteren ist eine Fahrzeugebene 44 gezeigt, die beispielsweise von Radaufhängungen 45 des Fahrzeugs aufgespannt sein kann. Diese Fahrzeugebene 44 kann in einem ersten unbeladenen Zustand des Fahrzeugs, bei dem die Fahrzeugebene 44 mit einer Volllinie dargestellt ist, beispielsweise in etwa parallel zur Grundfläche 42 sein.
Das Messsystem 40 weist zudem einen Sensor 46 auf, der in etwa in der Mitte der Fahrzeugebene 44 angeordnet sein kann. Um eine Referenzsignalwelle zu bestimmen, wird in dem ersten Zustand eine Referenzsignalwelle 48 in Richtung der Grundfläche 42 gesendet, die von dieser reflektiert wird und somit kann die reflektierte Referenzsignalwelle 48 von dem Sensor 46 wieder aufgenommen werden. Diese kann dann beispielsweise in einem Rechenelement 50 gespeichert werden.
Wird nun das Fahrzeug beladen, so kann daraus eine Lageänderung der Fahrzeugebene 44 resultieren, wobei die Fahrzeugebene 44 in dem beladenen Zustand mit einer Strichlinie gekennzeichnet ist. Auch die Radaufhängungen 45 sind daher verschoben und/oder nach unten in Richtung der Grundfläche 42 gesunken, wobei diese abhängig von der Ladung unterschiedlich weit abgesunken sind. Der Sensor 46 hat sich ebenfalls auf die Grundfläche 42 zubewegt, wobei dieser in diesem Zustand durch einen Kreis dargestellt ist.
Nun kann der Sensor 46 in dem beladenen Zustand eine Signalwelle 52 abstrahlen, die von der Grundfläche 42 reflektiert wird und von dem Sensor 46 aufgenommen wird, wobei diese Signalwelle 52 durch Strichlinien angedeutet ist. Das Rechenelement 50 kann nun die Referenzsignalwelle 48 mit der reflektierten Signalwelle 52 vergleichen und somit eine Verminderung des Abstandes zwischen Sensor 46 und Grundfläche 42 und somit eine Fahrzeuglagenänderung feststellen.
Bezugszeichenliste

1, 14: Messsystem
2, 3, 4, 5, 16, 18, 46: Sensor
6, 44: Fahreugebene
7, 42: Grundfläche
8, 26, 28, 52: Signalwelle
10, 24, 50: Rechenelement
12: Fahrzeug
22: Scheinwerfer
26: Verbindungslinie
30: Leuchtweitenregulierung
32, 33: Lichtbild
34: Kreuzkorrelationsfunktion
36: Maximum
38: Nullpunkt
45: Radaufhängung
48: Referenzsignalwelle
H: Höhe
H_18,16: Höhendifferenz
D_16,18: Abstand
t: Zeit
α: Winkel
ΔT: Zeitdifferenz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6480806 B1 [0004]

Claims

Messsystem (1, 14) für ein Fahrzeug, wobei das Messsystem (1, 14) zumindest einen Sensor (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) aufweist, wobei der zumindest eine Sensor (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) einer Grundfläche (7, 42), auf der das Fahrzeug vorgesehen ist, gegenübersteht und eine Signalwelle (8, 26, 28, 52) in Richtung der Grundfläche (7, 42) abstrahlt, wobei die Signalwelle (8, 26, 28, 52) an der Grundfläche (7, 42) reflektierbar ist und die resultierende Signalwelle (8, 26, 28, 52) von dem zumindest einen Sensor (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) empfangbar ist, wobei das Messsystem (1, 14) zudem zumindest ein Rechenelement (10, 24, 50) aufweist, wobei das Rechenelement (10, 24, 50) konfiguriert ist, aus der resultierenden Signalwelle (8, 26, 28, 52) und einer Referenzsignalwelle (48) eine aus einer Masseverteilung des Fahrzeugs (12) verursachte Fahrzeuglageveränderung zu ermitteln.
Messsystem (1, 14) gemäß Anspruch 1, wobei das Rechenelement (10, 24, 50) konfiguriert ist, mittels Kreuzkorrelation eine Zeitdifferenz der resultierenden Signalwelle (8, 26, 28, 52) und der Referenzsignalwelle (48) zu ermitteln.
Messsystem (1, 14) gemäß Anspruch 2, wobei das Rechenelement (10, 24, 50) konfiguriert ist, aus der Zeitdifferenz eine Höhendifferenz zu bestimmen.
Messsystem (1, 14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dieses zumindest zwei Sensoren (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) aufweist, die eine jeweilige Signalwelle (8, 26, 28, 52) in Richtung der Grundfläche (7, 42) abstrahlen, wobei die jeweilige Signalwelle (8, 26, 28, 52) an der Grundfläche (7, 42) reflektierbar ist und die jeweilige resultierende Signalwelle (8, 26, 28, 52) von dem jeweiligen Sensor (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) empfangbar ist und die resultierende Signalwelle (8, 26, 28, 52) des zweiten Sensors (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) die Referenzsignalwelle (48) ist.
Messsystem (1, 14) gemäß Anspruch 4, wobei das Rechenelement (10, 24, 50) konfiguriert ist, aus der Zeitdifferenz zwischen der resultierenden Signalwelle des ersten Sensors (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) und der resultierenden Signalwelle (8, 26, 28, 52) des zweiten Sensors (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46), einen Winkel (a_ij) zu bestimmen, der zwischen einer Verbindungslinie (26) der Sensoren (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) und der Grundfläche (8) aufgespannt ist.
Messsystem (1, 14) gemäß Anspruch 5, wobei der Winkel (a_ij) zwischen einer Verbindungslinie (26) von Sensoren i und j und der Grundfläche (7, 42) folgendermaßen berechnet wird: $α_{i j} = arcsin (\frac{V \cdot Δ T_{i j}}{2 \cdot D_{i j}}),$
wobei V die Geschwindigkeit der Signalwelle (8, 26, 28, 52), ΔT_ij die Zeitdifferenz, die aus den Signalwellen (8, 26, 28, 52) eines Sensors i und eines Sensors j bestimmt ist, und D_ij die Distanz der Sensoren i und j ist.
Messsystem (1, 14) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Rechenelement (10, 24, 50) konfiguriert ist, eine Höhendifferenz (H_ij) der Sensoren (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) auf Basis der Zeitdifferenz zu bestimmen, wobei die Höhendifferenz (H_ij) zwischen einer ersten Höhe von dem ersten Sensor (2, 3, 4, 5 16, 18, 46) zu der Grundfläche (7, 42) und einer zweiten Höhe von dem zweiten Sensor (2, 3, 4, 5 16, 18, 46) zu der Grundfläche (7, 42) gebildet ist.
Messsystem (1, 14) gemäß Anspruch 7, wobei die Höhendifferenz (B_ij) von Sensoren i und j folgendermaßen berechnet wird: $H_{i j} = \frac{V \cdot Δ T_{i j}}{2},$
wobei V die Geschwindigkeit der Signalwelle (8, 26, 28, 52) ist und ΔT_ij die Zeitdifferenz, die aus den Signalwellen (8, 26, 28, 52) eines Sensors i und eines Sensors j bestimmt ist.
Messsystem (1, 14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Signalwellen (8, 26, 28, 52) Lichtwellen (8, 26, 28, 52) oder Schallwellen (8, 26, 28, 52) sind.
Fahrzeug aufweisend ein Messsystem (1, 14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und zudem zumindest einen Scheinwerfer (22), dessen abgestrahltes Lichtbild (32, 33) veränderbar ist, und dieses entsprechend der bestimmten Höhendifferenz und/oder des bestimmten Winkels und/oder der bestimmten Fahrzeuglageveränderung verstellbar ist.
Fahrzeug gemäß Anspruch 10, wobei dieses zumindest eine automatische Leuchtweitenregulierung (30) aufweist, die derart konfiguriert ist, dass sie ein Lichtbild (32, 33) des Scheinwerfers (22) entsprechend der bestimmten Höhendifferenz und/oder des bestimmten Winkels und/oder der bestimmten Fahrzeuglageveränderung verändert.
Verfahren zum Messen mit einem Messsystem (1, 14) für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der zumindest eine Sensor (2, 3, 4, 5, 16, 18, 46) des Messsystems (1, 14) eine Signalwelle (8, 26, 28, 52) abstrahlt, wobei die Signalwelle (8, 26, 28, 52) an der Grundfläche (7, 42) reflektiert wird und die Signalwelle (8, 26, 28, 52) von dem zumindest einen Sensor (2, 3, 4, 5 16, 18, 46) empfangen wird, und wobei das Rechenelement (10, 24, 50) aus der resultierenden Signalwelle (8, 26, 28, 52) und der Referenzsignalwelle eine aus einer Masseverteilung des Fahrzeugs verursachte Fahrzeuglageveränderung ermittelt.