DE102021204841A1 - Frachtdetektionssystem und Verfahren zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Frachtdetektionssystem und Verfahren zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug Download PDF

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Frank Wolf
Martin Eschle
Michael Schreiber
Seonok LEE
Saif Mudhafar
Baris Dönmez
Holger Bartelmeß
Dirk Kuxhausen
Ingmar Langer
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Hyundai Motor Co
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Abstract

Ein Frachtdetektionssystem zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug umfasst ein Sensorsystem, welches dazu ausgebildet ist, Frachtmessdaten für auf das Kraftfahrzeug geladene Fracht bereitzustellen, indem es mindestens eines der folgenden misst: Außendimensionen einer Fracht, welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs herausragt und einen Öffnungszustand einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs; und eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den Frachtmessdaten des Sensorsystems zu beurteilen, ob die Fracht von dem Kraftfahrzeug überhängt, und um eine aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht zu berechnen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frachtdetektionssystem zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen System und ein Verfahren zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug.
  • Hintergrund
  • Aktuelle Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit Sensoren und Telematik verbunden, um fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und/oder autonome Fahrfunktionalitäten zu implementieren. Beispielsweise können Autos mit mehreren Sensoren und verschiedenen Techniken zur Erfassung von Daten aus der Umgebung ausgestattet sein, um z.B. eine genaue Erkennung von anderen Fahrzeugen, Fußgängern, Hindernissen, der Straße vor und/oder hinter sich und so weiter zu ermöglichen. Typische Technologien, die zu diesem Zweck eingesetzt werden, umfassen Radar, Laser, Lidar, Infrarot, Ultraschall, Kameras, Stereovision, Computervision, Odometrie, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, GPS und so weiter. Um ein konsistenteres, genaueres und nützlicheres Bild der Umgebung zu erhalten, kann ein Auto mit einer Vielzahl solcher Sensoren ausgestattet sein und die Informationen dieser Sensoren können in einem Sensorsystem kombiniert werden. Die mit einem solchen Sensorsystem gesammelten Daten können verwendet werden, um den Kontakt zwischen dem Fahrzeug und anderen Objekten zu vermeiden, z.B. indem ein Fahrer vor einem sich nähernden Objekt gewarnt wird und/oder indem das Fahrzeug automatisch entsprechend gelenkt wird.
  • Manchmal werden mit Fahrzeugen lange Gegenstände transportiert, die nicht in einen Kofferraum und/oder auf eine Ladefläche des jeweiligen Fahrzeugs passen. Dann kann es notwendig werden, eine Heckklappe des Fahrzeugs während der Fahrt zumindest teilweise offen zu lassen und/oder das Fahrzeug zu fahren, während der Gegenstand über eine Stoßstange oder eine andere Außenkante des Fahrzeugs hinausragt (z.B. über eine unten angelenkte Heckklappe im Falle eines Pick-up-Trucks). Dies kann das Fahren, insbesondere bei Einparkmanövern, anspruchsvoller machen, weil das Fahrzeug mit seiner Ladung physisch um eine Ausdehnung länger ist, die möglicherweise nicht (genau) bekannt ist.
  • Einparksensoren von Fahrzeugen sind typischerweise nicht für diesen zusätzlichen Überhang kalibriert und könnten daher dem Fahrer ungenaue oder irreführende Informationen liefern (da das Fahrzeug länger ist als vom System angenommen). Außerdem können Einparksensoren wie Ultraschallsensoren durch das geladene Objekt blockiert werden und somit falsche Warnungen vor Hindernissen liefern, die sich scheinbar hinter dem Fahrzeug befinden. Außerdem sind Rückfahrkameras in diesen Fällen möglicherweise nicht richtig nutzbar, insbesondere wenn sie an der Heckklappe montiert sind. Aktuelle Fahrzeuge sind oft bereits mit mehreren anderen Sensoren im Heck ausgestattet, z.B. Heckradar oder Lidar, die jedoch nicht zur Messung eines möglichen Frachtüberhangs genutzt werden. Daher kann es sein, dass Einparkassistenzsysteme nicht optimal oder gar nicht funktionieren, obwohl sie aufgrund der unbekannten Länge des Fahrzeugs besonders dringend benötigt würden.
  • Die Druckschrift EP 3 081 731 A1 beschreibt ein Verfahren zur Optimierung des Ausstiegs aus einem Fahrzeug während/nach dem Einparken für Passagiere und Gegenstände, welches das Risiko einer Beschädigung des Fahrzeugs reduziert, um z.B. das Öffnen eines Kofferraums nach dem Einparken zu ermöglichen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Somit besteht ein Bedarf, Lösungen zur Erhöhung der Sicherheit und des Komforts beim Fahren und/oder Parken mit überhängender Fracht zu finden.
  • Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung ein Frachtdetektionssystem gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 und ein Verfahren gemäß Anspruch 12 bereit.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Frachtdetektionssystem zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug ein Sensorsystem, welches dazu ausgebildet ist, Frachtmessdaten für auf das Kraftfahrzeug geladene Fracht bereitzustellen, indem es mindestens eines der folgenden misst: Außendimensionen einer Fracht, welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs herausragt und einen Öffnungszustand einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs; und eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den Frachtmessdaten des Sensorsystems zu beurteilen, ob die Fracht von dem Kraftfahrzeug überhängt, und um eine aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht zu berechnen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug ein Frachtdetektionssystem gemäß der Erfindung.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug Messen durch eine Sensorik des Kraftfahrzeugs und/oder eine externe Messstelle mindestens eines von Außendimensionen einer Fracht, welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs herausragt und einen Öffnungszustand einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs; Beurteilen durch eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs basierend auf den Frachtmessdaten, ob die Fracht von dem Kraftfahrzeug überhängt; und Berechnen einer aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug durch die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht.
  • Eine Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, mit Hilfe von Sensoren festzustellen, ob ein Frachtteil über ein Fahrzeug hinausragt und auf Basis des Ergebnisses die Fahrzeuglänge und/oder -breite zu korrigieren. Sensoren können speziell zu diesem Zweck an dem Fahrzeug vorgesehen sein. Es können aber auch bereits am Fahrzeug für andere Zwecke vorhandene Sensoren genutzt werden, z.B. Rückfahrkameras, Ultraschallsensoren und/oder Radar-/Lidarsysteme, die als Teil anderer Systeme bereits im Fahrzeug integriert sind. Prinzipiell können auch Sensorinformationen von externen Stellen verwendet werden, z.B. aufgezeichnet von anderen Fahrzeugen oder von Einrichtungen in der umgebenden Infrastruktur.
  • Die aktualisierten Fahrzeugdimensionen können dann in Einparkassistenten oder andere Systeme des jeweiligen Fahrzeugs eingespeist werden, um die Länge und/oder Breite der über das Fahrzeug ragenden Fracht zu berücksichtigen. Darüber hinaus können die Ergebnisse direkt an einen Fahrer oder Passagier des Fahrzeugs kommuniziert werden, um ihn z.B. über die Beladungssituation des Fahrzeugs zu informieren und/oder um entsprechende Vorkehrungen beim Fahren und/oder Einparken zu treffen. Dadurch kann die Fahrsicherheit allgemein erhöht werden, insbesondere weil der Fahrer bei besonders schwierigen Fahrmanövern, z.B. beim Einparken, durch das System unterstützt werden kann und/oder im Voraus darüber informiert werden kann, dass die Beladungssituation des Fahrzeugs problematisch sein könnte.
  • Es versteht sich, dass der hierin verwendete Begriff „Fahrzeug“ oder ein anderer ähnlicher Begriff Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie beispielsweise Personenkraftwagen umfasst, einschließlich Sport Utility Vehicles (SUV), Bussen, Lastkraftwagen, verschiedenen Nutzfahrzeugen und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybridfahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen beinhaltet (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl stammen). Vorliegend wird unter einem Hybridfahrzeug ein Fahrzeug verstanden, welches zwei oder mehr Energiequellen aufweist, zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Sensorsystem dazu ausgebildet sein, die Außendimensionen von Fracht zu messen, welche über eine Ladefläche, einen Kofferraum, eine Heckklappe und/oder eine Stoßstange des Kraftfahrzeugs herausragt.
  • Zum Beispiel kann der Transport von sperriger Fracht es unmöglich machen, ein Fahrzeug mit vollständig geschlossener Heckklappe zu fahren. Stattdessen kann die Heckklappe teilweise oder vollständig geöffnet bleiben, während die Fracht über einen Kofferraum des Fahrzeugs hinausragt und über eine Stoßstange des Fahrzeugs übersteht. Der Frachtüberhang bei geöffneter Heckklappe kann in Bezug auf die Außenkante der Stoßstange berechnet und dann zur Gesamtlänge des Fahrzeugs addiert werden, um eine korrekte Schätzung der Fahrzeuglänge zu gewährleisten, z.B. für Einparkassistenzsysteme.
  • Je nach Fahrzeugtyp und Anwendung können unterschiedliche Definitionen der Überstandslänge oder des Frachtüberhangs verwendet werden. In einem Beispiel kann der Überhang von einer Außenkante der Stoßstange aus berechnet werden (z.B. bei einer Limousine mit geöffneter Heckklappe). In einem anderen Beispiel kann der Überhang von einer Außenkante einer unten angelenkten Heckklappe aus berechnet werden (z.B. im Fall eines Pick-ups mit geöffneter Heckklappe, bei dem die Fahrzeugsysteme sich der geöffneten Heckklappe bereits bewusst sind und die zusätzliche Länge der heruntergelassenen Heckklappe bereits berücksichtigen).
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Öffnungszustand einen Öffnungswinkel der Heckklappe umfassen.
  • Zum Beispiel kann ein spezieller Winkelsensor, der auf oder an der Heckklappe installiert ist, verwendet werden, um den Öffnungswinkel der Heckklappe relativ zu der Karosserie des Fahrzeugs zu messen. Alternativ oder zusätzlich kann der Öffnungswinkel auch von einem elektrischen Heckklappensystem des Fahrzeugs bezogen werden. Da die Abmessungen der Heckklappe aufgrund des Fahrzeugtyps und der Konfiguration bekannt sein können, kann eine zusätzliche Länge des Fahrzeugs aufgrund der geöffneten Heckklappe berechnet und für eine verbesserte Schätzung der tatsächlichen Fahrzeuglänge verwendet werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, einen Totwinkelbereich an einem distalen Ende der überhängenden Fracht basierend auf einem Sichtfeld der Sensorik abzuschätzen und eine entsprechende Totwinkelerweiterung zu der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite zu addieren.
  • Beispielsweise kann bei einer Ladung, welche aus mehreren übereinander gestapelten Frachtsteilen unterschiedlicher Länge besteht, z.B. gestapelte Pakete, Bretter usw., das oberste Stück die Sichtlinie einer Kamera oder eines anderen Sensors blockieren. Dadurch kann ein distales Ende der Ladung, z.B. ein unterer Teil der Ladung, für den Sensor nicht sichtbar sein und somit ein toter Winkel und/oder ein blinder Bereich entstehen. Dies kann zu einer falschen Schätzung und/oder Berechnung der Überstandslänge und/oder Überhanglänge der Ladung führen.
  • Auf der Grundlage einfacher geometrischer Berechnungen, welche die Konfiguration des Fahrzeugs, das Sichtfeld des Sensors und den sichtbaren Teil der Fracht berücksichtigen, kann jedoch eine Schätzung der weiteren Teile der Fracht, die für den Sensor nicht sichtbar sind, erstellt werden. Auf dieser Grundlage kann eine Obergrenze für die Größe des verdeckten Bereichs, d. h. des Totwinkelbereichs, ermittelt werden, die dann verwendet werden kann, um die geschätzte Fahrzeuglänge (oder -breite) um einen entsprechenden Betrag zu erhöhen, der die unbekannte Größe des nicht direkt sichtbaren Teils der Fracht darstellt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Sensorsystem eine Kamera, einen Radar, einen Ultraschallsensor und/oder einen Lidar umfassen.
  • Der/die Sensor(en) kann/können z.B. eine Stereokamera, ein Lidar und/oder ein Radar oder ein anderes geeignetes Gerät sein, das in der Lage ist, Abmessungen in einem Bereich von etwa bis zu 3000 mm zu messen. Für diesen Zweck können auch Sensoren eingesetzt werden, die für andere Anwendungsfälle am Fahrzeug vorgesehen sind, z.B. für Anwendungen des assistierten und/oder autonomen Fahrens.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Sensorsystem an der Ladefläche, dem Kofferraum, der Heckklappe und/oder der Stoßstange des Kraftfahrzeugs angebracht sein.
  • Der/die Sensor(en) kann/können generell in jedem geeigneten Bereich in der Nähe der äußeren oder inneren Heckklappe (oder des Laderaums) des Fahrzeugs angebracht werden, z.B. an einer ähnlichen Position wie herkömmliche Rückfahrkameras. Die Position des Sensors kann insbesondere so gewählt werden, dass er auf einen unteren hinteren Teil des Fahrzeugs (z.B. einen Stoßstangenbereich) gerichtet ist. Typische geeignete Betriebsbereiche können ca. 50 mm bis 1000 mm oder bis 3000 mm für Längsüberstände und ca. 50 mm bis 750 mm oder bis 1500 mm für Querüberstände sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Sensorsystem dazu ausgebildet sein, eine Überstandslänge der überhängenden Fracht von mindestens bis zu 3 m und/oder eine Überstandsbreite der überhängenden Fracht von mindestens bis zu 1,5 m zu messen.
  • Die Gesetze und Vorschriften für das Fahren mit offener Heckklappe und überhängender Ladung können von Land zu Land unterschiedlich sein. Aus Sicherheitsgründen ist die maximal überstehende Länge von überhängender Fracht typischerweise auf eine bestimmte Größe begrenzt, z.B. unter 1,5 m für allgemeine Fahrten oder unter 3 m für kurze Fahrten von weniger als 100 km. Je nach Länge der Fracht kann es zusätzlich erforderlich sein, einen Reflektor oder eine andere Warneinrichtung am hinteren Ende der Fracht anzubringen, z.B. für alle Ladungen, die mehr als 1 m herausragen.
  • Daher kann das System dazu ausgebildet sein, genaue Messungen innerhalb dieser typischen Bereiche zu liefern, und darüber hinaus dazu angepasst sein, verschiedene Fälle voneinander unterscheiden zu können, z.B. unter 1 m, zwischen 1 m und 1,5 m, zwischen 1,5 m und 3 m und über 3 m.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das System ferner eine Kommunikationseinrichtung umfassen, welche dazu ausgebildet ist, Frachtmessdaten, die von einer externen Messeinheit für die auf das Kraftfahrzeug geladene Fracht aufgezeichnet wurden, über eine Vehicle-to-Everything Kommunikation zu empfangen. Das Verfahren kann entsprechend Empfangen von Frachtmessdaten über V2X-Kommunikation umfassen, welche von der externen Messeinheit für die auf das Kraftfahrzeug geladene Fracht aufgezeichnet wurden.
  • So können Längen- und Breiteninformationen neben integrierten Sensoren, welche am jeweiligen Fahrzeug angebracht sind, auch über Car-to-Car- und/oder Car-to-Infrastructure-Kommunikation erfasst werden.
  • Kraftfahrzeuge sind z.B. zunehmend mit verschiedenen Arten von Sensoren ausgestattet, welche in der Lage sind, Abstands-/Tiefeninformationen zu erfassen (z.B. Radar oder Lidar). Für den Fall, dass das Fahrzeug von einem anderen Fahrzeug verfolgt wird, das mit solchen Systemen ausgestattet ist, kann das andere Fahrzeug die überhängende Fracht des vorausfahrenden Fahrzeugs messen, z.B. während der Fahrt oder beim Warten an einer Ampel, indem es den Abstand zwischen beiden Fahrzeugen und dem hinteren Ende der Fracht und dem nachfahrenden Fahrzeug vergleicht. Das hinterherfahrende Fahrzeug kann die entsprechenden Informationen über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk an das vorausfahrende Fahrzeug senden.
  • In einem anderen Beispiel können über die Infrastruktur verteilte Sensoren verwendet werden, um Längen-/Breiteninformationen von überstehender Fracht über drahtlose Netzwerke an das Fahrzeug zu senden. Sensoren können z.B. an einer Kreuzung installiert werden, z.B. an den Ampeln oder Straßenlaternen. Solche und andere Sensoren in einer intelligenten Infrastrukturumgebung könnten genutzt werden, um Informationen über die Länge und Breite überstehender Ladung zu liefern. Die Daten könnten über standardisierte Protokolle an das Fahrzeug gesendet werden. Solche externen Sensoren hätten den Vorteil, dass sie keinen toten Winkel haben und daher präzise Messungen für alle Arten von Fracht liefern könnten. Diese Systeme könnten auch dazu verwendet werden, die vom Fahrzeug selbst durchgeführten Messungen zu verifizieren und zu verbessern, z.B. um einen blinden Bereich des Sensorsystems des Fahrzeugs aufzulösen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das System ferner eine Fahrerschnittstelle umfassen, welche dazu ausgebildet ist, ein Frachthinweissignal basierend auf der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite bereitzustellen. Das Verfahren kann entsprechend Bereitstellen des Frachthinweissignals basierend auf der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite umfassen.
  • Das System kann z.B. eine überstehende Länge zwischen 1,0 m und 1,5 m erkennen. In diesem Fall kann der Fahrer durch eine entsprechende Kommunikation oder ein Signal daran erinnert werden, eine reflektierende Vorrichtung am Ende der überstehenden Fracht anzubringen, um die anderen Verkehrsteilnehmer vor der vergrößerten Länge des Fahrzeugs zu warnen.
  • Als weiteres Beispiel kann das System eine überstehende Länge zwischen 1,5 m und 3 m erkennen und den Fahrer entsprechend informieren, dass er nur bis max. 100 km mit diesem Beladungszustand fahren darf.
  • In einem weiteren Beispiel kann das System eine Frachtlänge feststellen, die über dem gesetzlich zulässigen Grenzwert liegt (z.B. 3 m) und den Fahrer vor dieser Tatsache warnen und/oder die Nutzung des Fahrzeugs direkt sperren.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Kraftfahrzeug einen Einparkassistenten umfassen, welcher dazu ausgebildet ist, die aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite als Eingabe zu verwenden.
  • Daher kann der Einparkassistent seine Fahrempfehlungen und/oder Fahrhilfen bzw. seine automatischen Fahrbefehle auf diese verbesserte Kenntnis der tatsächlichen Abmessungen des Fahrzeugs einschließlich der überhängenden Fracht stützen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Die beiliegenden Figuren sollen ein weiteres Verständnis der Erfindung vermitteln und bilden einen Bestandteil der vorliegenden Offenbarung. Sie veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen der Erfindung und viele der genannten Vorteile der Erfindung ergeben sich im Hinblick auf die folgende detaillierte Beschreibung. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes ausgeführt ist.
    • 1 zeigt schematisch ein Frachtdetektionssystem zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit dem Frachtdetektionssystem aus 1.
    • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren von überhängender Fracht an dem Kraftfahrzeug aus 2 mit dem Frachtdetektionssystem aus 1.
    • 4 zeigt das Fahrzeug aus 2 in einer Seitenansicht mit vollständig geöffneter Heckklappe und überhängender Fracht.
    • 5 zeigt das Fahrzeug aus 2 während der Fahrt mit überhängender Fracht vor einem anderen Fahrzeug.
    • 6 zeigt eine detaillierte Ansicht des Fahrzeugs aus 2 mit teilweise geschlossener Heckklappe und überhängender Fracht, einschließlich relevanter Parameter zur Berechnung eine Fahrzeuglänge, welche die überhängende Fracht berücksichtigt.
    • 7 und 8 zeigen eine detaillierte Ansicht des Fahrzeugs aus 2 mit teilweise geschlossener Heckklappe und verschiedenen überhängenden Ladungen und relevanten Parametern zur Abschätzung eines Totwinkelbereichs der überhängenden Ladung.
    • 9 zeigt ein Diagramm für die Abschätzung des Totwinkels in 7 und 8.
    • 10 zeigt ein Beispiel für eine verbesserte Abschätzung des Totwinkels für das Fahrzeug in 7.
  • Obwohl hierin spezifische Ausführungsbeispiele veranschaulicht und beschrieben werden, wird dem Fachmann klar sein, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder gleichwertigen Implementierungen die dargestellten und beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele ersetzen können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Im Allgemeinen deckt die Anmeldung sämtliche Anpassungen oder Variationen der hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele ab.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 zeigt schematisch ein Frachtdetektionssystem 7 zum Detektieren von überhängender Fracht an einem Kraftfahrzeug 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 zeigt ein beispielhaftes Kraftfahrzeug 10 mit dem System 7 aus 1, z.B. ein Automobil. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens M zum Detektieren von überhängender Fracht an dem Kraftfahrzeug 10 der 2 unter Verwendung des Frachtdetektionssystems der 1.
  • Das System 7 ist vorgesehen, um den Bediener des Fahrzeugs 10 beim Transport von sperriger Fracht 2 zu unterstützen, welche zu groß oder zu lang ist, um in einen Kofferraum 12 (z.B. bei einer Limousine) oder auf eine Ladefläche (z.B. bei einem Pick-up) des Fahrzeugs 10 zu passen (vgl. z.B. 4). Die Fracht 2 kann dann nur transportiert werden, indem die Heckklappe 3 des Fahrzeugs teilweise oder ganz geöffnet wird und/oder indem die Fracht 2 über eine Außenkante des Fahrzeugs 10, z.B. über eine Ladefläche, über eine Stoßstange 15 etc. hinausragt. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem die Heckklappe 3 des Fahrzeugs 10 vollständig geöffnet ist. 6 ff. zeigen dagegen das Fahrzeug 10 mit teilweise geöffneter Heckklappe 3, wobei die Heckklappe 3 auf der Fracht 2 aufliegt und so die Fracht 2 zwischen der Heckklappe 3 und dem Kofferraumboden sichert.
  • Ein Grundgedanke des vorliegenden Systems 7 ist es nun, solche überstehende Fracht 2 zu ermitteln und unter Berücksichtigung der zusätzlichen Länge und/oder Breite aufgrund der überstehenden Fracht 2 eine Abschätzung für die tatsächliche Fahrzeuglänge und/oder -breite zu liefern. Diese Information kann dann beispielsweise dazu verwendet werden, einem anderen System des Fahrzeugs 10, insbesondere einem Einparkassistenten 13, aktualisierte Fahrzeugabmessungen zur Verfügung zu stellen, die dann möglicherweise präzisere Fahr-/Parkempfehlungen und/oder Lenkbefehle liefern.
  • Die Überstandslänge Lov und/oder Breite der Fracht 2 kann auf zwei alternative Arten gemessen werden, die auch miteinander kombiniert werden können: durch die Verwendung eines Sensorsystems 1 des Fahrzeugs 10 und/oder durch die Erfassung von Daten einer externen Messeinheit 9 (z.B. eines anderen Fahrzeugs oder von Sensoren, die über die umgebende Infrastruktur wie Gebäude, Signaleinrichtungen usw. verteilt sind).
  • Bezugnehmend auf 1 und 2 umfasst das Frachtdetektionssystem 7 ein Sensorsystem 1, welches dazu ausgebildet ist, Frachtmessdaten für die auf das Kraftfahrzeug 10 geladene Fracht 2 zu liefern. Das Sensorsystem 1 umfasst in dieser beispielhaften Ausführungsform eine Vielzahl unterschiedlicher Sensortechnologien, wie sie in modernen Fahrzeugen, insbesondere in assistierten und/oder autonomen Fahrsystemen, eingesetzt werden, z.B. Sensoren zur Erfassung anderer Fahrzeuge, Fußgänger, Fahrräder und anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Objekte.
  • Das in den 1 und 2 dargestellte beispielhafte Sensorsystem 1 umfasst zwei Kameras 1a (z.B. eine Front- und eine Rückfahrkamera), mehrere Radare 1b, z.B. Kurz- und/oder Langstreckenradare, Ultraschallsensoren 1c sowie Lidare 1d und einen Winkelsensor 1f. Der Fachmann kann das Fahrzeug 10 jedoch je nach Anwendungsfall auch mit anderen Sensoren ausstatten. Außerdem können unterschiedliche Sensortechnologien und -anordnungen verwendet werden. Die Sensoren können für den vorliegenden Anwendungsfall maßgeschneidert sein, können aber auch gleichzeitig für verschiedene andere Zwecke und Systeme innerhalb des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
  • Wie in 1 zu sehen ist, werden die Sensoren gemeinsam von einer Sensorsteuereinheit 1e gesteuert, welche wiederum kommunikativ mit einer Bestimmungseinheit 14 des Frachtdetektionssystems 7, z.B. einem Mikroprozessor und/oder Computersystem, gekoppelt ist, welche dazu ausgebildet ist, die mit dem Sensorsystem 1 erfassten Frachtmessdaten zu bewerten und zu analysieren. Die Bestimmungseinheit 14 überträgt die Ergebnisse dann an eine Steuereinrichtung 4 des Frachtdetektionssystem 7, welche dazu ausgebildet ist, anhand der Frachtmessdaten des Sensorsystems 1 zu beurteilen, ob Fracht 2 über das Kraftfahrzeug 10 hinausragt, und eine aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug 10 unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht 2 zu berechnen. Die folgenden Ausführungsbeispiele konzentrieren sich auf die Berechnung einer aktualisierten Fahrzeuglänge als Beispiel. Dem Fachmann wird jedoch klar sein, dass auch eine Änderung der Fahrzeugbreite aufgrund von überhängender Fracht in ähnlicher Weise ermittelt werden kann.
  • Die Steuereinrichtung 4 ist kommunikativ mit verschiedenen Subsystemen des Fahrzeugs 10 gekoppelt, welche unter anderem eine Kommunikationseinrichtung 5 (z.B. für drahtlose V2X-Kommunikation, insbesondere Fahrzeug-zu-Fahrzeug-V2V- oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-V2I-Kommunikation), eine Fahrerschnittstelle 6 (z.B. eine Anzeige in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs 10) und einen Einparkassistenten 13 umfassen, der Teil eines assistierten/autonomen Fahrsystems des Fahrzeugs 10 sein kann und/oder mit diesem gekoppelt ist.
  • Die Fahrerschnittstelle 6 kann dazu ausgebildet sein, ein Frachthinweissignal basierend auf der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder -breite auszugeben. So kann der Fahrer von der Fahrerschnittstelle 6 darüber informiert werden, dass die tatsächliche Überstandslänge Lov oder Breite der Ladung es erforderlich machen kann, dass der Fahrer Warneinrichtungen wie Warntafeln oder Ähnliches an einem distalen Ende der Ladung anbringt, um andere Verkehrsteilnehmer vor den erweiterten Abmessungen des Fahrzeugs 10 zu warnen.
  • Der Einparkassistent 13 wiederum kann die von der Steuereinrichtung 4 bereitgestellte aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder -breite als Eingabe verwenden, um einem Fahrer des Fahrzeugs 10 eine genauere und korrekte Einparkhilfe zu geben. Dies ist insbesondere bei Einparkmanövern relevant, die durch überhängende Fracht 2 sehr anspruchsvoll werden können. Um Kollisionen mit etwaigen Hindernissen 11 zu vermeiden, kann daher eine genaue Kenntnis der exakten Abmessungen der überhängenden Fracht 2 entscheidend sein. Das vorliegende System 7 trägt somit dazu bei, die Fahrsicherheit durch die Anpassung von Einparkassistenten mit automatisch gemessenem Frachtüberhang zu erhöhen und den Fahrer in schwierigen Einparksituationen zu unterstützen.
  • Um dies zu gewährleisten, ist das Sensorsystem 1 dazu ausgebildet, Außendimensionen einer Fracht 2 zu messen, welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs 10, z.B. die Stoßstange 15, den Kofferraum 12 und/oder die Heckklappe 3 des Fahrzeugs 10, hinausragen. Das Sensorsystem 1 ist ferner dazu ausgebildet, einen Öffnungswinkel α der Heckklappe 3 mit dem Winkelsensor 1f zu messen. Letzterer kann z.B. in die Heckklappe 3 des Fahrzeugs 10 als Teil eines elektrisch betriebenen Heckklappensystems integriert sein.
  • Um ausreichend genaue Messdaten zu liefern, können die Sensoren des Sensorsystems 1 auf geeigneten Technologien basieren. Die Kameras 1a können z.B. hochauflösende Stereokameras oder ähnliches sein. Die Sensoren können insbesondere in einem beliebigen geeigneten Bereich der äußeren oder inneren Heckklappe 3 des Fahrzeugs 10 platziert werden, z.B. an einer ähnlichen Position wie herkömmliche Rückfahrkameras. Im vorliegenden Beispiel sollte die Position der Sensoren eine Ausrichtung auf den unteren hinteren Teil des Fahrzeugs 10 (Stoßstangenbereich) ermöglichen. Die Position und Ausrichtung der Sensoren kann jedoch vom Fachmann in Abhängigkeit vom Fahrzeug anders konfiguriert werden. Geeignete Betriebs-/Messbereiche wären ca. bis zu 3000 mm Länge und ca. bis zu 1500 mm Breite oder weniger, z.B. unter 1000 mm Länge und unter 750 mm können für viele Anwendungen ausreichend sein.
  • Für eine genaue Berechnung der überstehenden Maße kann der tatsächliche Öffnungswinkel α der (nicht vollständig geschlossenen) Heckklappe 3 gemessen werden. Dieser Wert kann z.B. von der Software der elektrischen Heckklappe (falls vorhanden) geliefert oder durch ein geeignetes separates Gerät erzeugt werden (insbesondere eine fertige Lösung, die Magnetsensoren, Stromsensoren, Drucksensoren, akustische Sensoren, 3D-Bildsensoren, Radarsensoren, Winkelsensoren usw. umfassen kann). Die Sensoren können z.B. in der Nähe eines Scharniers der Heckklappe 3 platziert werden. Praktische Bereiche für Betrieb/Messungen können zwischen α = 0° (vollständig geschlossen) und vollständig geöffneter Heckklappenposition (z.B. α = 90°) liegen.
  • Zur Ergänzung solcher Messungen des Sensorsystems 1 können externe Messeinheiten 9 eingesetzt werden. Im Beispiel von 5 folgt ein anderes Fahrzeug dem mit der überstehenden Fracht 2 beladenen Kraftfahrzeug 10. Das andere Fahrzeug kann in diesem Fall als externe Messeinheit 9 dienen, da seine Sensoren (z.B. Frontkamera, Radar, Lidar usw.) eine unabhängige Messung der überstehenden Fracht 2 liefern können. Abhängig von der relativen Position und Ausrichtung kann die externe Messeinheit 9 eine genauere Schätzung der überstehenden Länge Lov und/oder der Breite oder der allgemeinen Form der Fracht 2 liefern, insbesondere weil sie die Fracht deutlich sehen kann. Das im Fahrzeug installierte Sensorsystem 1 hingegen kann gewisse Einschränkungen aufweisen, da je nach spezifischer Sensoranordnung und Fracht einige Teile der Fracht für einige oder alle Sensoren nicht sichtbar sein können und somit einen toten Winkel im Sichtfeld seiner Sensoren hinterlassen. Das bedeutet, dass das Sensorsystem 1 des Fahrzeugs möglicherweise nicht in allen Fällen die komplette überhängende Fracht 2 auflösen kann (z.B. weil ein Teil der Fracht 2 aus der Sicht einer Rückfahrkamera versperrt ist).
  • In anderen Ausführungsformen können verschiedene Arten von Sensoren, die in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 angebracht sind, für den oben genannten Zweck verwendet werden. Zum Beispiel können potenziell die Sensoren in einer intelligenten Infrastrukturumgebung verwendet werden, um Informationen über die Abmessungen von überhängender Fracht zu liefern. In allen Fällen können die Daten über drahtlose Netzwerke mit dem Kraftfahrzeug 10 ausgetauscht werden.
  • Ein entsprechendes Verfahren M, wie es in 3 dargestellt ist, umfasst unter M1 Messen der Außendimensionen der Fracht 2, welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs 10 hinausragt, und/oder eines Öffnungszustands einer Heckklappe 3 des Kraftfahrzeugs 10. Das Verfahren M umfasst ferner unter M2 Beurteilen basierend auf den Frachtmessdaten, ob die Fracht 2 von dem Kraftfahrzeug 10 überhängt. Beispielsweise kann festgestellt werden, dass die Heckklappe 3 geöffnet ist, was bereits als Indikator dafür dienen kann, dass die Fracht 2 aus dem Kraftfahrzeug 10 herausragt. Das Verfahren M umfasst ferner unter M3 Berechnen einer aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug 10 unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht 2. Das Verfahren M kann ferner unter M4 Empfangen von Frachtmessdaten über V2X-Kommunikation umfassen, welche von der externen Messeinheit 9 für die auf das Kraftfahrzeug 10 geladene Fracht 2 aufgezeichnet wurden. Das Verfahren M kann ferner unter M5 Bereitstellen eines Frachthinweissignals basierend auf der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite umfassen.
  • In den 6 bis 10 sind nun einige Beispiele dargestellt, wie das Sensorsystem 1 zur Messung und/oder Abschätzung der Abmessungen von überhängender Fracht 2 eingesetzt werden kann.
  • Die Berechnung der Gesamtlänge L2 des Fahrzeugs, wie in 6 gezeigt, einschließlich des Frachtüberhangs (Überstandslänge Lov) ist für die volle Funktionalität des Einparkassistenten 13 unerlässlich. 6 zeigt eine Kamera 1a, die an der Heckklappe 3 des Fahrzeugs 10 in einer bestimmten Höhe Hs montiert ist. Die Heckklappe 3 befindet sich in einer geöffneten Position mit einem bestimmten Öffnungswinkel α. Die Kamera 1a kann also nur einen Teil der Länge der Fracht 2 erfassen (siehe LM in 6). Da jedoch auch der Öffnungswinkel α gemessen wird, kann der Abstand zwischen der offenen Heckklappe 3 und dem Kofferraum 12 aus den bekannten Abmessungen der Heckklappe 3 berechnet werden (siehe Lc in 6). Unter weiterer Berücksichtigung der bekannten Position und Ausdehnung der Stoßstange 15 kann die Überstandslänge Lov der Fracht 2 berechnet werden. Darüber hinaus kann auch die Frachthöhe Hc wie folgt berechnet werden: L C = H T ∗ sin ( α )
    Figure DE102021204841A1_0001
     L T = L C − L B
    Figure DE102021204841A1_0002
     L OV = L M + L T
    Figure DE102021204841A1_0003
     L 2 = L 1 + L OV = Gesamtfahrzeugl a ¨ nge mit  u ¨ berstehender Fracht
    Figure DE102021204841A1_0004
     H C = H T − H T * cos ( α )
    Figure DE102021204841A1_0005
  • Bei Ladungen mit unterschiedlichen Längen (z.B. gestapelten Paketen) kann der oberste Teil der Ladung den Blickwinkel der Kamera 1a an der Heckklappe 3 versperren (vgl. 7). Dadurch kann ein toter Winkel bzw. ein blinder Bereich 8 entstehen, der einen unteren Teil der Fracht 2 für die Sensorik 1 praktisch unsichtbar macht (wenn keine zusätzlichen Sensoren am Fahrzeug 10 installiert sind, die dies kompensieren und/oder eine externe Messung zur Auflösung des toten Winkels durchgeführt wird).
  • Die 7 bis 9 zeigen Beispiele, wie dieser Totwinkelbereich 8 durch Berechnung einer Totwinkellänge LBS abgeschätzt werden kann, die die maximale überstehende Länge des für das Sensorsystem 1 nicht sichtbaren Teils der überhängenden Fracht 2 ist.
  • Der Totwinkelbereich 8 wird im Wesentlichen durch den Winkel γ definiert (vgl. z.B. 7). Dieser Winkel kann berechnet werden als: tan ( γ ) = ( L M + L S ) / H sy = ( L M + H S ∗ sin ( α ) ) / Hs*cos ( α )
    Figure DE102021204841A1_0006
  • Die Totwinkellänge LBS kann dann wie folgt bestimmt werden: L BS = tan ( γ ) * H c H s ∗ sin ( α ) /Hs*cos ( α )
    Figure DE102021204841A1_0007
  • Eine Obergrenze für die Gesamtfahrzeuglänge kann dann wie folgt abgeschätzt werden: L 2 = L 1 + L OV + L BS
    Figure DE102021204841A1_0008
  • Diese kann dann für den Einparkassistenten 13 oder andere Anwendungen des Fahrzeugs 10 zur verbesserten Berücksichtigung der überhängenden Fracht 2 genutzt werden.
  • 9 zeigt ein Diagramm für die maximale Totwinkellänge LBS gegen die gemessene Frachtlänge LM für verschiedene Frachthöhen Hc. Die Höhe der Heckklappe HT wird mit 1 m angenommen, der Abstand der Kamera 1a zum unteren Ende der Heckklappe Hs mit 0,4 m. Die gemessene Frachtlänge und -höhe beeinflussen die Größe/Länge des toten Winkels. Durch die Messung der Frachtlänge und des Öffnungswinkels α der Heckklappe kann das System 7 die Totwinkellänge abschätzen. In ähnlicher Weise kann auch eine Breite des toten Winkels berechnet werden. Als Beispiel ist in 9 ein Grenzwert von 0,5 für LBS dargestellt, der als Obergrenze verwendet werden kann, bis zu der das System aktiv bleibt und die erwartete maximale Totwinkellänge LBS zur berechneten Gesamtfahrzeuglänge L2 addiert, um einen sicheren Einparkvorgang zu gewährleisten. Totwinkellängen LBS oberhalb dieser Grenze können es erforderlich machen, weitere Messdaten, z.B. von externen Systemen, zu erfassen, da die unbekannte Länge der Fracht 2 als zu groß angesehen werden kann.
  • Es versteht sich, dass die berechneten Beispiele stark von der Sensorposition Hs und der Heckklappenhöhe HT abhängen können. Durch Anpassung dieser Parameter kann also eine größere Bandbreite geeigneter Frachtdimensionen gemessen werden, während der gleiche LBS-Grenzwert beibehalten wird.
  • Neben zusätzlichen externen Messungen kann der Totwinkelbereich auch durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren am Fahrzeug deutlich verkleinert werden, wie die Ausführungsform von 10 beispielhaft zeigt, wodurch der Messbereich und die Nutzbarkeit vergrößert werden.
  • 10 zeigt ein Beispiel für eine verbesserte Abschätzung des toten Winkels für das Fahrzeug 10 aus 7.
  • In diesem Beispiel wird ein zusätzlicher Sensor, nämlich ein Radar 1b, am oder in der Nähe der Stoßstange 15 des Fahrzeugs 10 integriert, um eine Unterseite der Fracht 2 zu vermessen und damit den Totwinkelbereich 8 so weit wie möglich zu reduzieren oder zu eliminieren. Beispielsweise kann ein Ultrakurzstreckenradar oder ähnliches eingesetzt werden, um die Länge des unteren Teils der Fracht LM2 = LMreal zu messen. Die Totwinkellänge LBS kann analog zu der mit Bezug auf 6 und 7 beschriebenen Berechnung bestimmt werden.
  • Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass LM2 in anderen Ausführungsformen nicht unbedingt gleich LMreal ist, im Gegensatz zum obigen Beispiel. In einem solchen Beispiel können drei Frachtstücke übereinandergestapelt sein, wobei das in der Mitte liegende Stück das längste sein kann und somit die größte Überstandslänge in Bezug auf die Heckklappe haben kann. Das Sichtfeld eines Sensors oberhalb der Fracht, z.B. einer Kamera an der Heckklappe wie in 10, kann dann durch das oberste Frachtstück versperrt sein. Das Sichtfeld eines Sensors unterhalb der Fracht, z.B. eines Radars an der Stoßstange wie in 10, kann durch das unterste Frachtstück versperrt sein. Daher kann in diesem speziellen Beispiel für das mittlere Frachtstück ein toter Winkel verbleiben, so dass die Überstandslänge des mittleren Frachtstücks durch eine Kombination der Daten beider Sensoren nicht vollständig bestimmt werden kann. Diese verbleibende Länge des toten Winkels sollte jedoch typischerweise deutlich kleiner sein und könnte in ähnlicher Weise wie oben für 8 beschrieben abgeschätzt werden (und/oder kann durch zusätzliche integrierte oder externe Sensoren bestimmt werden).
  • Für eine abschließende Verifizierung des gemessenen Frachtüberhangs können daher in bestimmten Fällen Car2Car- oder Infrastruktur-Informationen erforderlich sein, z.B. wenn das längste Frachtstück weder oben, noch unten auf dem Frachtstapel liegt, sondern in der Mitte.
  • Das System 7 kann in etwa in drei Schritten vorgehen. Zunächst kann ein Heckklappensensor (z.B. die Kamera 1a in 6 bis 8) verwendet werden, um die Überstandslänge LT der Heckklappe zu berechnen (für den Fall, dass die Heckklappe als geöffnet ermittelt wird). Wenn die Fracht 2 nicht über diesen Abstand hinausragt, kann LT zur Fahrzeuglänge L1 addiert und der Einparkassistent 13 entsprechend eingestellt werden. Zweitens kann der Sensor an der Heckklappe 3 und/oder ein optionaler Sensor an der Stoßstange 15 verwendet werden (z.B. das Radar 1b in 10), um den Frachtüberhang zu messen und den Totwinkelbereich 8 zu schätzen, falls die Facht 2 über die Heckklappe 3 hinausragt (d. h. LM > 0). Die Fahrzeuglänge L1 kann dann um LT, die gemessene Überstandslänge LM und die geschätzte Totwinkellänge LBS erhöht werden. Dieses Ergebnis kann verwendet werden, solange LBS unter einem bestimmten Schwellenwert bleibt, z.B. 0,5 m wie in 9. Für den Fall, dass LBS > 0,5 m ist, was bedeutet, dass der von dem Sensorsystem 1 des Fahrzeugs 10 verdeckte Teil der überhängenden Fracht 2 ziemlich groß/lang ist, kann eine externe Messung durch andere Fahrzeuge oder die Infrastruktur angefordert werden (was auch unabhängig vom Wert für LBS erfolgen kann).
  • In der vorangegangenen detaillierten Beschreibung sind verschiedene Merkmale zur Verbesserung der Stringenz der Darstellung in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst worden. Es sollte dabei jedoch klar sein, dass die obige Beschreibung lediglich illustrativer, nicht jedoch beschränkender Natur ist. Sie dient der Abdeckung aller Alternativen, Modifikationen und Äquivalente. Viele andere Beispiele werden dem Fachmann aufgrund seiner fachlichen Kenntnisse in Anbetracht der obigen Beschreibung unmittelbar klar sein. Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien und ihre Anwendungsmöglichkeiten in der Praxis darstellen zu können, sodass Fachleuten ermöglicht wird, die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsbeispiele in Bezug auf den beabsichtigten Einsatzzweck optimal zu modifizieren und zu nutzen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sensorsystem
    1a
    Kamera
    1b
    Radar
    1c
    Ultraschallsensor
    1d
    Lidar
    1e
    Sensorsteuereinheit
    1f
    Winkelsensor
    2
    überhängende Fracht
    3
    Heckklappe
    4
    Steuereinrichtung
    5
    Kommunikationseinrichtung
    6
    Fahrerschnittstelle
    7
    Frachtdetektionssystem
    8
    Totwinkelbereich
    9
    externe Messeinheit
    10
    Kraftfahrzeug
    11
    Hindernis
    12
    Kofferraum
    13
    Einparkassistent
    14
    Bestimmungsseinheit
    15
    Stoßstange
    HT
    Heckklappenhöhe
    HS
    Höhe des Sensors an der Heckklappe
    HC
    Frachthöhe
    Hsy
    Höhe des Sensors über der Fracht
    LM
    Überstandslänge gemessen vom Sensor über der Fracht
    LM2
    Überstandslänge gemessen vom Sensor unter der Fracht
    LBS
    Totwinkellänge
    LB
    Stoßstangenlänge
    L1
    Fahrzeuglänge ohne Fracht
    L2
    Gesamtlänge des Fahrzeugs mit Fracht
    LOV
    Überstandslänge der Fracht
    LT
    Länge des Heckklappenüberstandes
    LC
    Abstand offene Heckklappe zum Kofferraum
    LMreal
    reale Überstandslänge der Fracht in Bezug auf Heckklappe
    LS
    Länge des Sensors über der Fracht
    α
    Öffnungswinkel der Heckklappe
    γ
    Winkel des distalen Frachtendes
    M
    Verfahren
    M1-M5
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3081731 A1 [0005]

Claims (19)

  1. Frachtdetektionssystem (7) zum Detektieren von überhängender Fracht (2) an einem Kraftfahrzeug (10), umfassend: ein Sensorsystem (1), welches dazu ausgebildet ist, Frachtmessdaten für auf das Kraftfahrzeug (10) geladene Fracht (2) bereitzustellen, indem es mindestens eines der folgenden misst: Außendimensionen einer Fracht (2), welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs (10) herausragt; und einen Öffnungszustand einer Heckklappe (3) des Kraftfahrzeugs (10); und eine Steuereinrichtung (4), welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den Frachtmessdaten des Sensorsystems (1) zu beurteilen, ob die Fracht (2) von dem Kraftfahrzeug (10) überhängt, und um eine aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug (10) unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht (2) zu berechnen.
  2. Frachtdetektionssystem (7) nach Anspruch 1, wobei das Sensorsystem (1) dazu ausgebildet ist, die Außendimensionen von Fracht (2) zu messen, welche über mindestens eines von einer Ladefläche, einem Kofferraum (12), einer Heckklappe (3) und einer Stoßstange (15) des Kraftfahrzeugs (10) herausragt.
  3. Frachtdetektionssystem (7) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Öffnungszustand einen Öffnungswinkel (α) der Heckklappe (3) umfasst.
  4. Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung (4) dazu ausgebildet ist, einen Totwinkelbereich (8) an einem distalen Ende der überhängenden Fracht (2) basierend auf einem Sichtfeld der Sensorik (1) abzuschätzen und eine entsprechende Totwinkelerweiterung zu der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite zu addieren.
  5. Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Sensorsystem (1) mindestens eines von einer Kamera (1a), einem Radar (1b), einem Ultraschallsensor (1c) und einem Lidar (1d) umfasst.
  6. Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Sensorsystem (1) an der Ladefläche, dem Kofferraum (12), der Heckklappe (3) und/oder der Stoßstange (15) des Kraftfahrzeugs (10) angebracht ist.
  7. Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Sensorsystem (1) dazu ausgebildet ist, eine Überstandslänge (Lov) der überhängenden Fracht (2) von mindestens bis zu 3 m und/oder eine Überstandsbreite der überhängenden Fracht (2) von mindestens bis zu 1,5 m zu messen.
  8. Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: eine Kommunikationseinrichtung (5), welche dazu ausgebildet ist, Frachtmessdaten, die von einer externen Messeinheit (9) für die auf das Kraftfahrzeug (10) geladene Fracht (2) aufgezeichnet wurden, über eine Vehicle-to-Everything-, V2X, Kommunikation zu empfangen.
  9. Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend: eine Fahrerschnittstelle (6), welche dazu ausgebildet ist, ein Frachthinweissignal basierend auf der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite bereitzustellen.
  10. Kraftfahrzeug (10) mit einem Frachtdetektionssystem (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Einparkassistenten (13), welcher dazu ausgebildet ist, die aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite als Eingabe zu verwenden.
  12. Verfahren (M) zum Detektieren von überhängender Fracht (2) an einem Kraftfahrzeug (10), wobei das Verfahren (M) umfasst: Messen (M1) durch eine Sensorik (1) des Kraftfahrzeugs (10) und/oder eine externe Messstelle (9) mindestens eines von: Außendimensionen einer Fracht (2), welche über eine Außenkante des Kraftfahrzeugs (10) herausragt; und einen Öffnungszustand einer Heckklappe (3) des Kraftfahrzeugs (10); Beurteilen (M2) durch eine Steuereinrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (10) basierend auf den Frachtmessdaten, ob die Fracht (2) von dem Kraftfahrzeug (10) überhängt; und Berechnen (M3) einer aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite für das Kraftfahrzeug (10) durch die Steuereinrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (10) unter Berücksichtigung der überhängenden Fracht (2).
  13. Verfahren (M) nach Anspruch 12, wobei das Sensorsystem (1) die Außendimensionen von Fracht (2) misst, welche über mindestens eine von einer Ladefläche, einem Kofferraum (12), einer Heckklappe (3) und einer Stoßstane (15) des Kraftfahrzeugs (10) herausragt.
  14. Verfahren (M) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Öffnungszustand einen Öffnungswinkel (α) der Heckklappe (3) umfasst.
  15. Verfahren (M) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Steuereinrichtung (4) einen Totwinkelbereich (8) an einem distalen Ende der überhängenden Fracht (2) basierend auf einem Sichtfeld der Sensorik (1) abschätzt und eine entsprechende Totwinkelerweiterung zu der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite addiert.
  16. Verfahren (M) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Sensorsystem (1) eine Überstandslänge (Lov) der überhängenden Fracht (2) von mindestens bis zu 3 m und/oder eine Überstandsbreite der überhängenden Fracht (2) von mindestens bis zu 1,5 m misst.
  17. Verfahren (M) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, ferner umfassend: Empfangen (M4) von Frachtmessdaten, welche von der externen Messeinheit (9) für die auf das Kraftfahrzeug (10) geladene Fracht (2) aufgezeichnet wurden, durch eine Kommunikationseinrichtung (5) des Kraftfahrzeugs (10) über V2X-Kommunikation.
  18. Verfahren (M) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, ferner umfassend: Bereitstellen (M5) eines Frachthinweissignals durch eine Fahrerschnittstelle (6) des Kraftfahrzeugs (10) basierend auf der aktualisierten Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite.
  19. Verfahren (M) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die aktualisierte Fahrzeuglänge und/oder Fahrzeugbreite als Eingabe für einen Einparkassistenten (13) des Kraftfahrzeugs (10) verwendet wird.
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