DE102020212149A1

DE102020212149A1 - Nutzkraftwagen und Verfahren zum Betreiben eines Nutzkraftwagens

Info

Publication number: DE102020212149A1
Application number: DE102020212149.4A
Authority: DE
Inventors: Kilian Vas; Jonathan Berkemeier; Friederike Philipsenburg
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-03-31
Also published as: US11718308B2; CN114312807A; US20220097718A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nutzkraftwagen (1) mit wenigstens einem Laderaum (2), wenigstens einer Erfassungseinheit (4) zum Erfassen von Einfederwegen an wenigstens einer Radaufhängung des Nutzkraftwagens (1), wenigstens einer inertialen Messeinheit (5) zum Erfassen von Bewegungen einer gefederten Masse (6) des Nutzkraftwagens (1) und wenigstens einer Auswertungselektronik (7) zum Auswerten von Signalen der Erfassungseinheit (4) und der inertialen Messeinheit (5). Um einen Nutzkraftwagen (1) mit verbesserter Ladefähigkeit, verbesserter Nutzerfreundlichkeit und verbessertem Fahrverhalten bereitzustellen, weist der Nutzkraftwagen (1) wenigstens eine in dem Laderaum (2) angeordnete, mit der Auswertungselektronik (7) elektrisch ansteuerbare optische Signalisierungseinheit (8) auf, wobei die Auswertungselektronik (7) eingerichtet ist, die Signalisierungseinheit (8) auf Basis von Signalen der Erfassungseinheit (4) und/oder der inertialen Messeinheit (5), die beim Aufstellen einer Ladung (14) auf eine Ladefläche (11) des Laderaum (2) erzeugt werden, derart anzusteuern, dass mittels der Signalisierungseinheit (8) eine optimale Position der Ladung (14) auf der Ladefläche (11) anzeigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutzkraftwagen mit wenigstens einem Laderaum, wenigstens einer Erfassungseinheit zum Erfassen von Einfederwegen an wenigstens einer Radaufhängung des Nutzkraftwagens, wenigstens einer inertialen Messeinheit zum Erfassen von Bewegungen einer gefederten Masse des Nutzkraftwagens und wenigstens einer Auswertungselektronik zum Auswerten von Signalen der Erfassungseinheit und der inertialen Messeinheit. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Nutzkraftwagens.
Für Nutzer von Nutzkraftwagen, die größere Ladungsmengen transportieren wollen, sind eine maximale Ladekapazität und eine hohe Nutzerfreundlichkeit Hauptentscheidungsfaktoren bei der Auswahl eines bestimmten Nutzkraftwagens. Ein die Ladekapazität eines Nutzkraftwagens einschränkender Faktor sind eine Gesamtgewichtverteilung und Achslastobergrenzen und damit eine Nutzkraftwagendynamik und eine Fahrbarkeit des Nutzkraftwagens.
Ein falsches Anordnen einer schweren Ladung auf einem Ladeboden eines Laderaums eines Nutzkraftwagens kann zu extremen Belastungen von Nutzkraftwagensystemen, wie beispielsweise dem Chassis oder Karosserieteilen, oder zu unsicheren Fahrsituationen führen.
Um einen Laderaum eines Nutzkraftwagens nutzerfreundlicher zu machen, wird bei Achslastberechnungen üblicherweise ein Spielraum zur nicht optimalen Positionierung einer Ladung auf dem Ladeboden des Nutzkraftwagens berücksichtigt, was die Gesamtladekapazität des Nutzkraftwagens reduziert.
In manchen Situationen kennt ein Nutzer eines Nutzkraftwagens einfach nicht die optimale Position einer Ladung auf dem Ladeboden des Laderaums, da er ein Benutzerhandbuch eventuell nicht gelesen hat oder nicht die exakten Gewichte seiner Ladungsobjekte kennt, was zu einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung in dem Laderaum führen kann.
Die DE 10 2013 004 537 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Ladungsüberwachung eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist eine Erfassungseinheit zur Erfassung einer Größe oder eines Gewichts eines Ladeguts und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe einer gewichts- oder größenabhängig optimalen Position des Ladeguts innerhalb eines Laderaums des Fahrzeugs auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nutzkraftwagen mit verbesserter Ladekapazität, verbesserter Nutzerfreundlichkeit und verbessertem Fahrverhalten bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Nutzkraftwagen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, der wenigstens eine in dem Laderaum angeordnete, mit der Auswertungselektronik elektrisch ansteuerbare optische Signalisierungseinheit aufweist, wobei die Auswertungselektronik eingerichtet ist, die Signalisierungseinheit auf Basis von Signalen der Erfassungseinheit und/oder der inertialen Messeinheit, die beim Aufstellen einer Ladung auf eine Ladefläche des Laderaum erzeugt werden, derart anzusteuern, dass mittels der Signalisierungseinheit eine optimale Position der Ladung auf der Ladefläche anzeigbar ist.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Zielführend werden zum Anzeigen der optimalen Position der Ladung auf der Ladefläche des Laderaums Messsignale der Erfassungseinheit zum Erfassen von Einfederwegen und/oder der inertialen Messeinheit zum Erfassen von Bewegungen der gefederten Masse des Nutzkraftwagens ausgewertet, also Messsignale von Einheiten, die in einem Nutzkraftwagen herkömmlich bereits verbaut sein können, beispielsweise zur Realisierung einer Niveauregulierung bzw. eines ABS- oder ESP-Systems. Hierdurch lässt sich die Erfindung relativ kostengünstig realisieren.
Möchte ein Nutzer eines Nutzkraftwagens diesen mit einer Ladung beladen, stellt der Nutzer die Ladung zunächst irgendwo auf der Ladefläche ab. Durch dieses Aufstellen der Ladung auf die Ladefläche federt der Nutzkraftwagen an wenigstens einer Radaufhängung ein, was als Einfederweg oder auch als Einfederungsweg mittels der Erfassungseinheit erfasst wird. Durch diese Einfederung des Nutzkraftwagens kann die gefederten Masse des Nutzkraftwagens zudem gekippt werden, was mittels der inertialen Messeinheit erfasst wird. Die Auswertungselektronik ermittelt hieraus eine optimale Position der Ladung auf der Ladefläche und steuert die optische Signalisierungseinheit derart an, dass mittels der Signalisierungseinheit die optimale Position der Ladung auf der Ladefläche angezeigt wird. Der Nutzer muss also nicht selbst ermitteln bzw. erraten, wo eine optimale Position der Ladung auf der Ladefläche liegt, was in der Regel auch nur grob möglich wäre.
Durch die Positionierung der Ladung an der optimalen Position der Ladung auf der Ladefläche kann die Ladung hinsichtlich ihres Gewichts innerhalb des Laderaums sehr gleichmäßig verteilt werden, wodurch die Ladekapazität des Nutzkraftwagens maximiert wird, die Nutzerfreundlichkeit des Nutzkraftwagens verbessert wird und das Fahrverhalten des Nutzkraftwagens verbessert wird, ohne dass Änderungen am Fahrwerk, insbesondere an Achsplatten, des Nutzkraftwagens vorgenommen werden müssen. Es kann also die Ladekapazität eines gegebenen Nutzkraftwagens mittels der Erfindung maximiert werden, ohne dass weitere bauliche Änderungen an dem Nutzkraftwagen vorgenommen werden, was Kosten reduziert.
Die optische Signalisierungseinheit ist vorzugsweise fest in dem Laderaum des Nutzkraftwagens installiert. Die Signalisierung der optimalen Position der Ladung auf der Ladefläche kann mittels der Signalisierungseinheit beispielsweise durch eine farbliche Signalisierung und/oder eine Signalisierung über Lichtintensitäten sein.
Die Auswertungselektronik kann eine separate Einheit oder durch eine erfindungsgemäße Software-Implementierung in eine vorhandene Fahrzeugelektronik realisiert sein. Die Auswertungselektronik kann wenigstens einen Mikroprozessor aufweisen, mit dem wenigstens ein Auswertungsalgorithmus ausführbar ist.
Die Erfassungseinheit zum Erfassen von Einfederwegen kann ein Bauteil einer Niveauregulierung des Nutzkraftwagens sein. Die Erfassungseinheit kann auch zum Erfassen von Einfederwegen an zwei oder mehreren, insbesondere allen, Radaufhängung des Nutzkraftwagens eingerichtet sein.
Die inertiale Messeinheit zum Erfassen von Bewegungen der gefederten Masse des Nutzkraftwagens weist eine räumliche Kombination mehrerer Inertialsensoren, wie Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren, auf. Zur Erfassung der sechs möglichen kinematischen Freiheitsgrade kann die inertiale Messeinheit über drei orthogonal zueinander stehende Beschleunigungssensoren (Translationssensoren) für die Erfassung der translatorischen Bewegung in x- und/oder y- und/oder z-Richtung und drei orthogonal zueinander angebrachte Drehratensensoren (Gyroskopische Sensoren) für die Erfassung von Drehbewegungen um die x- und/oder y- und/oder z-Richtung aufweisen. Eine solche inertiale Messeinheit liefert als Messwerte drei lineare Beschleunigungswerte für die translatorische Bewegung und drei Winkelgeschwindigkeiten für die Drehraten.
Der Nutzkraftwagen kann beispielsweise als Kastenwagen, Pritschenwagen, Kleintransporter oder Lastkraftwagen ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Signalisierungseinheit wenigstens eine sich in einer Längsrichtung des Nutzkraftwagens erstreckend in dem Laderaum angeordnete Lichtleiste mit mehreren in Reihe zueinander angeordneten Lichtquellen auf, mit denen jeweils wenigstens zwei verschiedene Lichtfarben wahlweise erzeugbar sind, wobei die Ansteuerelektronik eingerichtet ist, die Signalisierungseinheit auf Basis von Signalen der Erfassungseinheit und/oder der inertialen Messeinheit, die beim Aufstellen einer Ladung auf eine Ladefläche des Laderaum erzeugt werden, derart anzusteuern, dass die optimale Position mittels einer einzelnen Lichtquelle oder einer Untergruppe von Lichtquellen in einer bestimmten Signalisierungslichtfarbe signalisierbar ist. Mittels der Lichtleiste lässt sich insbesondere die optimale Position der Ladung auf der Ladefläche bezüglich der Längsrichtung des Nutzkraftwagens anzeigen. Eine der wahlweise mit der jeweiligen Lichtquelle erzeugbare Lichtfarbe ist die bestimmte Signalisierungslichtfarbe, die beispielsweise eine grüne Signalisierungslichtfarbe sein kann. Eine weitere wahlweise mit der jeweiligen Lichtquelle erzeugbare Lichtfarbe kann beispielsweise eine weiße Beleuchtungslichtfarbe zum Beleuchten des Laderaums sein. Alternativ kann die weitere Lichtfarbe eine rote oder orange Warnlichtfarbe sein, die zum Anzeigen einer falschen Position der Ladung auf der Ladefläche verwendet werden kann. Die Signalisierung der optimalen Position der Ladung auf der Ladefläche kann mittels einer einzigen Lichtquelle oder mittels einer Untergruppe aus mehreren in Reihe zueinander angeordneten Lichtquellen erfolgen. Die einzelnen Lichtquellen können beispielsweise als LED-Lichtquellen ausgebildet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Lichtleiste an einer Decke oder einer Seitenwand des Laderaums angeordnet ist. Die Wahl der Position der Lichtleiste innerhalb des Laderaums erfolgt vorzugsweise abhängig von der Einsehbarkeit des Laderaums, insbesondere wenn sich in diesem bereits eine Ladung befindet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Lichtquelle eingerichtet, wahlweise eine weiße Beleuchtungslichtfarbe oder als bestimmte Signalisierungslichtfarbe eine grüne Signalisierungslichtfarbe zu erzeugen. Die weiße Beleuchtungslichtfarbe dient zum Beleuchten des Laderaums. Die grüne Signalisierungslichtfarbe dient zum Signalisieren der optimalen Position der Ladung auf der Ladefläche.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Lichtquelle eingerichtet, wahlweise eine rote Warnlichtfarbe zu erzeugen. Die rote Warnlichtfarbe dient zum Signalisieren einer falschen Position der Ladung auf der Ladefläche.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Lichtquellen LED-Lichtquellen sind. Hierdurch kann die Lichtleiste unter geringerem elektrischen Energieverbrauch betrieben werden und ist zudem robust und langlebig ausgebildet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ansteuerelektronik eingerichtet, auf Basis von Messsignalen der Erfassungseinheit und/oder der inertialen Messeinheit zu ermitteln, ob die Ladung an der optimalen Position positioniert ist, und die Signalisierungseinheit derart anzusteuern, dass alle Lichtquellen die bestimmte Signalisierungslichtfarbe erzeugen, wenn die Ladung an der optimalen Position positioniert ist. Hierdurch erhält der Nutzer eine sehr gut wahrnehmbare Information darüber, dass die Ladung an der optimalen Position auf der Ladefläche angeordnet worden ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ansteuerelektronik eingerichtet, die Signalisierungseinheit derart anzusteuern, dass alle Lichtquellen die grüne Beleuchtungslichtfarbe erzeugen, wenn die Ladung mindestens für einen Zeitraum vorgegebener Länge von z.B. fünf Sekunden an der optimalen Position positioniert ist. Nachdem dem Nutzer beispielsweise mittels der grünen Signalisierungslichtfarbe, beispielsweise ebenfalls für eine Dauer von fünf, oder auch lediglich zwei oder drei Sekunden aller Lichtquellen angezeigt worden ist, dass die Ladung an der optimalen Position auf der Ladefläche angeordnet worden ist, kann somit die Lichtleiste automatisch wieder als Laderaumbeleuchtung eingesetzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Nutzkraftwagen wenigstens eine Sensoreinrichtung zum Erfassen, ob sich wenigstens eine Laderaumklappe des Nutzkraftwagens in einem Schließzustand befindet, und zum Erzeugen eines Offensignals, wenn sich die Laderaumklappe nicht in dem Schließzustand befindet, aufweist, wobei ein Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik, in dem die Ansteuerelektronik eine optimale Position einer auf die Ladefläche aufgestellten Ladung ermittelt, mittels des Offensignals aktivierbar ist. Hierdurch wird also der Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik automatisch aktiviert, wenn die Laderaumklappe, beispielsweise eine Heckklappe oder eine seitliche Schiebetür, in einen Offenzustand bewegt worden ist. Dies kann beispielsweise mittels herkömmlich bereits vorhandener Fahrzeugsensoren erfasst werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Nutzkraftwagen wenigstens eine Einrichtung zum Erfassen, ob sich der Nutzkraftwagen in einem Fahrbetrieb befindet, und zum Erzeugen eines Fahrsignals, wenn sich der Nutzkraftwagen in dem Fahrbetrieb befindet, auf, wobei ein Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik, in dem die Ansteuerelektronik eine optimale Position einer auf die Ladefläche aufgestellten Ladung ermittelt, mittels des Fahrsignals deaktivierbar ist. Hiernach wird also der Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik automatisch deaktiviert, wenn sich der Nutzkraftwagen in einem Fahrbetrieb befindet, also insbesondere fährt. Die Einrichtung zum Erfassen, ob sich der Nutzkraftwagen in einem Fahrbetrieb befindet, kann beispielsweise eine herkömmlich bereits in einem Nutzkraftwagen verbaute Einrichtung sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ansteuerelektronik eingerichtet, ein Informationssignal zu erzeugen, solange die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche positioniert ist, und das Informationssignal nach Empfang des Fahrsignals an eine Datenschnittstelle zur Kommunikation mit einem Mobilfunknetz auszugeben. Fährt ein Nutzer des Nutzkraftwagens mit diesem, ohne dass sich die Ladung an der optimalen Position auf der Ladefläche befindet, wird der Nutzkraftwagen nicht optimal bzw. vorschriftsmäßig verwendet. Diese Art des Missbrauchs des Nutzkraftwagens kann mittels dem Informationssignal über das Mobilfunknetz an einen den Nutzkraftwagen betreibenden Nutzkraftwagen-Flottenbetreiber übertragen werden, beispielsweise um dem Flottenbetreiber einen solchen Missbrauch anzeigen zu können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Nutzkraftwagen wenigstens eine in einem Fahrerraum des Nutzkraftwagens angeordnete Anzeigeeinheit aufweist, mit der wenigstens eine Information zum momentanen Beladezustand des Laderaums auf Basis von Signalen der Ansteuerelektronik anzeigbar ist. Hierdurch kann dem Fahrer des Nutzkraftwagens der momentanen Beladezustand des Laderaums angezeigt werden. Die zugehörige Information kann beispielsweise ein Kamerabild oder eine schematische Darstellung des Laderaums sein. Alternativ kann diese Information entsprechend der Lichtleiste durch verschiedene Lichtfarben einer Lichtquelle oder eines Lichtfelds der Anzeigeeinheit variiert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ansteuerelektronik eingerichtet, einen momentanen Beladezustand des Laderaums während eines Fahrbetriebs des Nutzkraftwagens zu überwachen und ein Warnsignal zu erzeugen und auszugeben, wenn sich die momentane Beladesituation des Laderaums während des Fahrbetriebs ändert. Hierdurch kann dem Fahrer des Nutzkraftwagens während einer Fahrt mit dem Nutzkraftwagens angezeigt werden, ob eine Ladung innerhalb des Laderaums verrutscht ist und somit ihre optimale Position verlassen hat. Der Fahrer kann dann anhalten, um die Ladung wieder optimal auf der Ladefläche positionieren zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Nutzkraftwagen wenigstens ein Fahrassistenzsystem auf, das auf Basis von Signalen der Ansteuerelektronik einstellbar ist. Hiernach kann das Fahrerassistenzsystem automatisch an den jeweiligen Beladezustand des Nutzkraftwagens angepasst werden, um einen optimalen Betrieb des Fahrassistenzsystems bzw. ein optimales Fahrverhalten des Nutzkraftwagen sicherstellen zu können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Nutzkraftwagen wenigstens eine Datenschnittstelle zur Kommunikation mit einem mobilen Endgerät oder mit einem Mobilfunknetz aufweist. Hierdurch kann dem Nutzer des Nutzkraftwagens an dem mobilen Endgerät eine Information zum momentanen Beladezustand des Laderaums angezeigt werden. Dies kann insbesondere vorgesehen sein, wenn in dem Fahrerraum des Nutzkraftwagens keine oben genannte Anzeigeeinheit vorhanden ist. Über die Datenschnittstelle können auch Informationen zum momentanen Beladezustand des Laderaums über das Mobilfunknetz an einen Flottenbetreiber weitergegeben, um diesem eine Optimierung von Lieferrouten zu ermöglichen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Nutzkraftwagen wenigstens eine Motorsteuerung auf, wobei die Ansteuerelektronik eingerichtet ist, ein Abschaltsignal zu erzeugen und auszugeben, solange die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche positioniert ist, und die Motorsteuerung eingerichtet ist, eine Zündung des Nutzkraftwagens nach Empfang des Abschaltsignals abzustellen. Hierdurch ist es einem Fahrer des Nutzkraftwagens unmöglich, einen Motor des Nutzkraftwagens zu zünden, wenn sich die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche befindet.
Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst, gemäß dem beim Aufstellen einer Ladung auf eine Ladefläche des Laderaum Einfederwege an wenigstens einer Radaufhängung des Nutzkraftwagens und Bewegungen einer gefederten Masse des Nutzkraftwagens erfasst werden, auf Basis der Einfederwege und/oder der Bewegungen eine optimale Position der Ladung auf der Ladefläche ermittelt wird und die optimale Position innerhalb des Laderaums mittels einer optischen Signalisierungseinheit angezeigt wird.
Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf den Nutzkraftwagen genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann der Nutzkraftwagen gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Signalisierungseinheit derart angesteuert, dass die optimale Position mittels einer einzelnen Lichtquelle oder einer Untergruppe aus Lichtquellen einer sich in einer Längsrichtung des Nutzkraftwagens erstreckend in dem Laderaum angeordneten Lichtleiste mit mehreren in Reihe zueinander angeordneten Lichtquellen, mit denen jeweils wenigstens zwei verschiedene Lichtfarben wahlweise erzeugbar sind, in einer bestimmten Signalisierungslichtfarbe angezeigt wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mit allen Lichtquellen eine weiße Beleuchtungslichtfarbe erzeugt wird, wenn die Ladung mindestens für einen Zeitraum vorgegebener Länge an der optimalen Position positioniert ist. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird erfasst, ob sich wenigstens eine Laderaumklappe des Nutzkraftwagens in einem Schließzustand befindet, und ein Offensignal erzeugt, wenn sich die Laderaumklappe nicht in dem Schließzustand befindet, wobei mittels des Offensignals eine Ermittlung einer optimalen Position einer auf die Ladefläche aufgestellten Ladung aktiviert wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird erfasst, ob sich der Nutzkraftwagen in einem Fahrbetrieb befindet, und ein Fahrsignal erzeugt, wenn sich der Nutzkraftwagen in dem Fahrbetrieb befindet, wobei mittels des Fahrsignals eine Ermittlung einer optimalen Position einer auf die Ladefläche aufgestellten Ladung deaktiviert wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der momentane Beladezustand des Laderaums während des Fahrbetriebs des Nutzkraftwagens ermittelt wird und ein Warnsignal erzeugt wird, wenn sich der momentane Ladezustand des Laderaums während des Fahrbetriebs ändert. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird wenigstens ein Informationssignal erzeugt, solange die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche positioniert ist, und das Informationssignal nach Empfang des Fahrsignals über ein Mobilfunknetz an eine herstellerseitige Datenbank übermittelt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird wenigstens eine Information zum momentanen Beladezustand des Laderaums in einem Fahrerraum des Nutzkraftwagens angezeigt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass wenigstens ein Fahrassistenzsystem in Abhängigkeit von einem momentanen Beladezustand des Laderaums eingestellt wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird wenigstens eine Information zum momentanen Beladezustand des Laderaums an ein mobiles Endgerät oder über ein Mobilfunknetz an eine herstellerseitige Datenbank übermittelt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Abschaltsignal erzeugt, solange die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche positioniert ist, und eine Zündung des Nutzkraftwagens abgestellt, solange das Abschaltsignal erzeugt wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Nutzkraftwagens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Es liegt im Sinne der Erfindung, diese auch für ein Anzeigen einer Überladung von Vorder- und/oder Hinterachse zu verwenden. Bei einer Überladung könnte die Signalisierungseinheit beispielsweise ein Blinksignal, bevorzugt ein rotes Blinksignal erzeugen, wodurch unmittelbar die Überladung der Vorder- und/oder Hinterachse anzeigbar ist. Das Blinken kann kontinuierlich aufscheinen, oder auch periodisch aufscheinen, wobei gleichzeitig die Anzeigeeinheit entsprechend angesteuert wird, und/oder entsprechende Daten zu mobilen Endgeräten übermittelt werden, so dass dem Fahrzeugnutzer die Überladung angezeigt wird. Auch das Starten des Motors kann bei Überladung verhindert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Nutzkraftwagen im unbeladenen Zustand,
2 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Nutzkraftwagens im falsch beladenen Zustand,
3 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Nutzkraftwagens im richtig beladenen Zustand und
4 eine schematische Darstellung eines Details eines Fahrerraums des in den 1 bis 3 gezeigten Nutzkraftwagens.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. Die im Folgenden angesprochenen Farben sind in den Figuren als Strahlen dargestellt.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Nutzkraftwagen 1 in Form eines Kleintransporters in einem unbeladenen Zustand.
Der Nutzkraftwagen 1 weist einen Laderaum 2 auf, der über eine seitliche Öffnung 3 und eine nicht gezeigte heckseitige Öffnung zugänglich ist. Die seitliche Öffnung 3 ist mittels einer nicht gezeigten seitlichen Laderaumklappe in Form einer Schiebetür verschließbar. Der Laderaum 2 ist in den 1 bis 3 darüber hinausgehend teilweise seitlich offen gezeigt, um die Erfindung besser verdeutlichen zu können.
Der Nutzkraftwagen 1 weist für jede Radaufhängung eine Erfassungseinheit 4 zum Erfassen von Einfederwegen an der jeweiligen Radaufhängung auf. Zudem weist der Nutzkraftwagen 1 eine inertiale Messeinheit 5 zum Erfassen von Bewegungen einer gefederten Masse 6 des Nutzkraftwagens 1 auf.
Darüber hinaus weist der Nutzkraftwagen 1 eine Auswertungselektronik 7 zum Auswerten von Signalen der Erfassungseinheiten 4 und der inertialen Messeinheit 5 auf.
Des Weiteren weist der Nutzkraftwagen 1 eine in dem Laderaum 3 angeordnete, mit der Auswertungselektronik 7 elektrisch ansteuerbare optische Signalisierungseinheit 8 auf. Die Signalisierungseinheit 8 weist eine sich in einer Längsrichtung des Nutzkraftwagens 1 erstreckend in dem Laderaum 2 angeordnete Lichtleiste 9 mit mehreren in Reihe zueinander angeordneten Lichtquellen 10 auf, mit denen jeweils drei verschiedene Lichtfarben wahlweise erzeugbar sind. In den Figuren sind die unterschiedlichen Signalisierungsfarben natürlich nicht erkennbar, aber wie oben angesprochen als Strahlen dargestellt. Jedoch sind die einzelnen Lichtquellen 10 dargestellt, die so angesteuert werden, dass die unterschiedlichen Signalisierungsfarben erzeugt werden. Die Lichtleiste 9 ist an einer Decke des Laderaums 2 angeordnet. Jede Lichtquelle 10 kann wahlweise eine weiße Beleuchtungslichtfarbe (keine Strahlen), eine rote Signalisierungslichtfarbe als Warnlichtfarbe (Strahlen gepunktet) oder eine grüne Signalisierungslichtfarbe (Strahlen gestrichelt) erzeugen. Die Lichtquellen 10 sind LED-Lichtquellen. In dem unbeladenen Zustand aus 1 erzeugen einige Lichtquellen 10 die weiße Beleuchtungslichtfarbe (keine Strahlen), wobei ein geringerer Teil der Lichtquellen 10 eine grüne Signalisierungsfarbe (Strahlen gestrichelt) erzeugen, da im unbeladenen Zustand auch keine Falschbeladung oder Überladung vorliegen kann.
Die Auswertungselektronik 7 kann die Signalisierungseinheit 8 auf Basis von Signalen der Erfassungseinheiten 4 und/oder der inertialen Messeinheit 5, die beim Aufstellen einer in den 2 und 3 gezeigten beispielhaften Ladung auf eine Ladefläche 11 des Laderaum 2 erzeugt werden, derart ansteuern, dass mittels der Signalisierungseinheit 8 eine optimale Position der Ladung auf der Ladefläche 11 anzeigbar ist, wie es in 2 gezeigt ist. Dabei kann die Ansteuerelektronik 7 die Signalisierungseinheit 8 auf Basis von Signalen der Erfassungseinheiten 4 und/oder der inertialen Messeinheit 5, die beim Aufstellen der Ladung auf die Ladefläche 11 des Laderaum 2 erzeugt werden, derart ansteuern, dass die optimale Position mittels einer einzelnen Lichtquelle 10 oder einer Untergruppe von Lichtquellen 10 in einer bestimmten Signalisierungslichtfarbe in Form der grünen Signalisierungslichtfarbe (Strahlen gestrichelt) signalisierbar ist, wie es in 2 gezeigt ist. Beispielhaft ist ein Bereich mit grüner Signalisierungsfarbe (Strahlen gestrichelt) angezeigt, welcher von Bereichen roter Signalisierungslichtfarbe (Strahlen gepunktet) umgeben ist, so dass die korrekte Ladungsposition angezeigt ist.
Hierbei ermittelt die Ansteuerelektronik 7 auf Basis von Messsignalen der Erfassungseinheiten 4 und/oder der inertialen Messeinheit 5, ob die Ladung an der optimalen Position positioniert ist, und steuert die Signalisierungseinheit 8 derart an, dass alle Lichtquellen 10 die grüne Signalisierungslichtfarbe (Strahlen gestrichelt) erzeugen, wenn die Ladung an der optimalen Position positioniert ist. Dies ist in 3 gezeigt. Die Ansteuerelektronik 7 steuert zudem die Signalisierungseinheit 8 derart an, dass alle Lichtquellen 10 die weiße Beleuchtungslichtfarbe (keine Strahlen) erzeugen, wenn die Ladung mindestens für einen Zeitraum vorgegebener Länge an der optimalen Position positioniert ist.
Der Nutzkraftwagen 1 weist zudem eine Sensoreinrichtung 12 zum Erfassen, ob sich die seitliche Laderaumklappe des Nutzkraftwagens 1 in einem Schließzustand befindet, und zum Erzeugen eines Offensignals, wenn sich die seitliche Laderaumklappe nicht in dem Schließzustand befindet, wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, auf. Ein Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik 7, in dem die Ansteuerelektronik 7 eine optimale Position einer auf die Ladefläche 11 aufgestellten Ladung ermittelt, ist mittels dieses Offensignals automatisch aktivierbar.
Des Weiteren weist der Nutzkraftwagen 1 eine nicht gezeigte Einrichtung zum Erfassen, ob sich der Nutzkraftwagen 1 in einem Fahrbetrieb befindet, und zum Erzeugen eines Fahrsignals, wenn sich der Nutzkraftwagen 1 in dem Fahrbetrieb befindet, auf. Der Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik 7, in dem die Ansteuerelektronik 7 eine optimale Position einer auf die Ladefläche 11 aufgestellten Ladung ermittelt, ist mittels dieses Fahrsignals automatisch deaktivierbar.
Die Ansteuerelektronik 7 kann eingerichtet sein, ein Informationssignal zu erzeugen, solange die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche 11 positioniert ist, und das Informationssignal nach Empfang des Fahrsignals an eine nicht gezeigte Datenschnittstelle zur Kommunikation mit einem Mobilfunknetz auszugeben. Das Mobilfunknetz ist in 4 beispielhaft mittels schematisch dargestellter Sendewellen und einem prinzipiell dargestellten mobilen Endgerät dargestellt.
Der Nutzkraftwagen 1 weist zudem eine in einem Fahrerraum 13 des Nutzkraftwagens 1 angeordnete, in 4 gezeigte Anzeigeeinheit auf, mit der wenigstens eine Information zum momentanen Beladezustand des Laderaums 2 auf Basis von Signalen der Ansteuerelektronik 7 anzeigbar ist.
Die Ansteuerelektronik 7 kann eingerichtet sein, den momentanen Beladezustand des Laderaums 2 während eines Fahrbetriebs des Nutzkraftwagens 1 zu überwachen und ein Warnsignal zu erzeugen und auszugeben, wenn sich die momentane Beladesituation des Laderaums während des Fahrbetriebs ändert.
Der Nutzkraftwagen 1 weist wenigstens ein nicht gezeigtes Fahrassistenzsystem auf, das auf Basis von Signalen der Ansteuerelektronik 7 einstellbar sein kann.
Zudem kann der Nutzkraftwagen 1 eine nicht gezeigte Datenschnittstelle zur Kommunikation mit dem nutzerseitigen mobilen Endgerät oder mit dem Mobilfunknetz ausweisen.
Ferner kann der Nutzkraftwagen 1 eine nicht gezeigte Motorsteuerung aufweisen, wobei die Ansteuerelektronik 7 eingerichtet sein kann, ein Abschaltsignal zu erzeugen und auszugeben, solange die Ladung nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche 11 positioniert ist, und die Motorsteuerung eingerichtet sein kann, eine nicht gezeigte Zündung des Nutzkraftwagens 1 nach Empfang des Abschaltsignals abzustellen.
In 1 sind eine heckseitige Achslast F_R und eine frontseitige Achslast F_F durch Pfeile angedeutet, wobei die Breite der Pfeile in einer Zusammenschau der 1 bis 3 einen Hinweis auf die Schwere der jeweiligen Last geben soll.
2 zeigt eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Nutzkraftwagens 1 im falsch beladenen Zustand. Es ist eine Ladung 14 in einem frontseitigen Bereich der Ladefläche 11 des Laderaums 2 abgestellt, wodurch die frontseitige Achslast F_F deutlich größer als die heckseitige Achslast F_R wird, wie es durch die zugehörigen Pfeile angedeutet ist. Dieser Beladezustand des Laderaums 2 ist unerwünscht.
Die Ansteuerelektronik 7 steuert daher die Signalisierungseinheit 8 auf Basis von Signalen der Erfassungseinheiten 4 und/oder der inertialen Messeinheit 5, die beim Aufstellen der Ladung 14 auf eine Ladefläche 11 des Laderaum 2 erzeugt werden, derart an, dass mittels der Signalisierungseinheit 8 eine optimale Position der Ladung 14 auf der Ladefläche 11 angezeigt wird. Dabei ist die Ansteuerelektronik 7 eingerichtet, die Signalisierungseinheit 8 auf Basis von Signalen der Erfassungseinheiten 4 und/oder der inertialen Messeinheit 5 derart anzusteuern, dass die optimale Position mittels einer Untergruppe aus beispielsweise drei Lichtquellen 10a in der bestimmten Signalisierungslichtfarbe in Form der grünen Signalisierungslichtfarbe (Strahlen gestrichelt) signalisiert wird. So ist der Bereich zur optimalen Ladungspositionierung erkennbar. Die Ansteuerelektronik 7 ist zudem eingerichtet, die übrigen Lichtquellen 10 derart anzusteuern, dass die übrigen Lichtquellen 10 die rote Warnlichtfarbe (Strahlen gepunktet) erzeugen. Hierdurch zeigt die Signalisierungseinheit 8 dem Nutzer an, dass die Ladung 14 weiter hinten in dem Laderaum 2 zu positionieren ist, und zwar unterhalb der Lichtquellen 10a, wo die optimale Position der Ladung 14 auf der Ladefläche 11 angeordnet ist, was in 2 mittels der gestrichelten Strahlen erkennbar ist.
3 zeigt eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Nutzkraftwagens 1 im richtig beladenen Zustand. Hierzu ist zunächst die Ladung 14 entsprechend dem horizontal ausgerichteten in Richtung zum Heck weisenden Pfeil in 2 nach hinten in die optimale Position verschoben worden. Die Ansteuerelektronik 7 erkennt bzw. ermittelt dies auf Basis von Messsignalen der Erfassungseinheiten 4 und/oder der inertialen Messeinheit 5 und steuert die Signalisierungseinheit 8 derart an, dass alle Lichtquellen 10 die grüne Signalisierungslichtfarbe (Strahlen gestrichelt) erzeugen. Wenn die Ladung 14 mindestens für einen Zeitraum vorgegebener Länge an der optimalen Position positioniert ist und alle Lichtquellen 10 entsprechend lange die grüne Signalisierungslichtfarbe erzeugt haben, steuert die Ansteuerelektronik 7 die Signalisierungseinheit 8 derart an, dass alle Lichtquellen 10 die weiße Beleuchtungslichtfarbe erzeugen.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Details eines Fahrerraums 13 des in den 1 bis 3 gezeigten Nutzkraftwagens 1. Es ist insbesondere die in dem Fahrerraum 13 angeordnete Anzeigeeinheit 15 gezeigt, mit der wenigstens eine Information zum momentanen Beladezustand des in den 1 bis 3 gezeigten Laderaums auf Basis von Signalen der in den 1 bis 3 gezeigten Ansteuerelektronik anzeigbar ist. Die Anzeigeeinheit 15 zeigt ein Kamerabild des Laderaums. Zudem kann die Anzeigeeinheit 15 dem Fahrer durch eine farbliche Kennzeichnung (In 4 nicht dargestellt) und/oder eine Warnmeldung anzeigen, dass er den Beladezustand des Laderaums überprüfen soll.
Bezugszeichenliste

1: Nutzkraftwagen
2: Laderaum
3: seitliche Öffnung des Laderaums
4: Erfassungseinheit
5: inertiale Messeinheit
6: gefederte Masse von 1
7: Auswertungselektronik
8: Signalisierungseinheit
9: Lichtleiste
10: Lichtquelle
10a: Lichtquelle
11: Ladefläche von 2
12: Sensoreinrichtung
13: Fahrerraum
14: Ladung
15: Anzeigeeinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013004537 A1 [0006]

Claims

Nutzkraftwagen (1) mit wenigstens einem Laderaum (2), wenigstens einer Erfassungseinheit (4) zum Erfassen von Einfederwegen an wenigstens einer Radaufhängung des Nutzkraftwagens (1), wenigstens einer inertialen Messeinheit (5) zum Erfassen von Bewegungen einer gefederten Masse (6) des Nutzkraftwagens (1) und wenigstens einer Auswertungselektronik (7) zum Auswerten von Signalen der Erfassungseinheit (4) und der inertialen Messeinheit (5), gekennzeichnet durch wenigstens eine in dem Laderaum (2) angeordnete, mit der Auswertungselektronik (7) elektrisch ansteuerbare optische Signalisierungseinheit (8), wobei die Auswertungselektronik (7) eingerichtet ist, die Signalisierungseinheit (8) auf Basis von Signalen der Erfassungseinheit (4) und/oder der inertialen Messeinheit (5), die beim Aufstellen einer Ladung (14) auf eine Ladefläche (11) des Laderaum (2) erzeugt werden, derart anzusteuern, dass mittels der Signalisierungseinheit (8) eine optimale Position der Ladung (14) auf der Ladefläche (11) anzeigbar ist.
Nutzkraftwagen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungseinheit (8) wenigstens eine sich in einer Längsrichtung des Nutzkraftwagens (1) erstreckend in dem Laderaum (2) angeordnete Lichtleiste (9) mit mehreren in Reihe zueinander angeordneten Lichtquellen (10, 10a) aufweist, mit denen jeweils wenigstens zwei verschiedene Lichtfarben wahlweise erzeugbar sind, wobei die Ansteuerelektronik (7) eingerichtet ist, die Signalisierungseinheit (8) auf Basis von Signalen der Erfassungseinheit (4) und/oder der inertialen Messeinheit (5), die beim Aufstellen einer Ladung (14) auf eine Ladefläche (11) des Laderaum (2) erzeugt werden, derart anzusteuern, dass die optimale Position mittels einer einzelnen Lichtquelle (10, 10a) oder einer Untergruppe aus Lichtquellen (10, 10a) in einer bestimmten Signalisierungslichtfarbe signalisierbar ist.
Nutzkraftwagen (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Sensoreinrichtung (12) zum Erfassen, ob sich wenigstens eine Laderaumklappe des Nutzkraftwagens (1) in einem Schließzustand befindet, und zum Erzeugen eines Offensignals, wenn sich die Laderaumklappe nicht in dem Schließzustand befindet, wobei ein Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik (7), in dem die Ansteuerelektronik (7) eine optimale Position einer auf die Ladefläche (11) aufgestellten Ladung (14) ermittelt, mittels des Offensignals aktivierbar ist.
Nutzkraftwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung zum Erfassen, ob sich der Nutzkraftwagen (1) in einen Fahrbetrieb befindet, und zum Erzeugen eines Fahrsignals, wenn sich der Nutzkraftwagen (1) in dem Fahrbetrieb befindet, wobei ein Ermittlungsbetrieb der Ansteuerelektronik (7), in dem die Ansteuerelektronik (7) eine optimale Position einer auf die Ladefläche (11) aufgestellten Ladung (14) ermittelt, mittels des Fahrsignals deaktivierbar ist.
Nutzkraftwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine in einem Fahrerraum (13) des Nutzkraftwagens (1) angeordnete Anzeigeeinheit (15), mit der wenigstens eine Information zum momentanen Beladezustand des Laderaums (2) auf Basis von Signalen der Ansteuerelektronik (7) anzeigbar ist.
Nutzkraftwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (7) eingerichtet ist, einen momentanen Beladezustand des Laderaums (2) während eines Fahrbetriebs des Nutzkraftwagens (1) zu überwachen und ein Warnsignal zu erzeugen und auszugeben, wenn sich die momentane Beladesituation des Laderaums (2) während des Fahrbetriebs ändert.
Nutzkraftwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Motorsteuerung, wobei die Ansteuerelektronik (7) eingerichtet ist, ein Abschaltsignal zu erzeugen und auszugeben, solange die Ladung (14) nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche (11) positioniert ist, und wobei die Motorsteuerung eingerichtet ist, eine Zündung des Nutzkraftwagens (1) nach Empfang des Abschaltsignals abzustellen.
Verfahren zum Betreiben eines Nutzkraftwagens (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufstellen einer Ladung (14) auf eine Ladefläche (11) des Laderaum (2) Einfederwege an wenigstens einer Radaufhängung des Nutzkraftwagens (1) und Bewegungen einer gefederten Masse (6) des Nutzkraftwagens (1) erfasst werden, auf Basis der Einfederwege und/oder der Bewegungen eine optimale Position der Ladung (14) auf der Ladefläche (11) ermittelt wird und die optimale Position innerhalb des Laderaums (2) mittels einer optischen Signalisierungseinheit (8) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungseinheit (8) derart angesteuert wird, dass die optimale Position mittels einer einzelnen Lichtquelle (10, 10a) oder einer Untergruppe aus Lichtquellen (10, 10a) einer sich in einer Längsrichtung des Nutzkraftwagens (1) erstreckend in dem Laderaum (2) angeordneten Lichtleiste (9) mit mehreren in Reihe zueinander angeordneten Lichtquellen (10, 10a), mit denen jeweils wenigstens zwei verschiedene Lichtfarben wahlweise erzeugbar sind, in einer bestimmten Signalisierungslichtfarbe angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschaltsignal erzeugt wird, solange die Ladung (14) nicht an der optimalen Position auf der Ladefläche (11) positioniert ist, und eine Zündung des Nutzkraftwagens (1) abgestellt wird, solange das Abschaltsignal erzeugt wird.