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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Kraftfahrzeug und einer an dem Kraftfahrzeug befestigbaren Transportvorrichtung.
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Derartige Anordnungen sind allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, wobei die Transportvorrichtung beispielsweise ein an einer Anhängerkupplung, direkt an einem Heckquerträger oder ein an einer Heckklappe befestigbarer Fahrradträger oder ein Transportbehälter ist. Außerdem kann die Transportvorrichtung auch ein Anhänger sein, welcher über eine Anhängerkupplung an dem Kraftfahrzeug befestigt ist. Ferner kann die Transportvorrichtung auch eine an einem Dachträger oder ein an einer anderen Stelle des Kraftfahrzeugs befestigte Transporteinheit sein. Eine derartige Transportvorrichtung ist beispielsweise in Form eines Fahrradträgers aus der
DE 10 2020 128 870 A1 bekannt.
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Problematisch an derartigen Transportvorrichtungen ist, dass die Befestigung der Transportvorrichtungen am Kraftfahrzeug und die Beladung der Transportvorrichtungen mit Gegenständen, beispielsweise bei einem Fahrradträger mit Fahrrädern, ausschließlich auf der Erfahrung der Anwender beruhen. Eine falsche Befestigung und/oder Beladung kann im Stillstand nicht auffallen, wobei im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs eine derartige falsche Befestigung und/oder Beladung das Lösen der Transportvorrichtung verursachen könnte. Daraus resultiert ein erhöhtes Verletzungsrisiko für die Kraftfahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer. Außerdem könnte auch eine gefährliche Situation bei einer ordnungsgemäßen Befestigung sowie Beladung und einem Defekt der Transportvorrichtung und/oder hohen auf die Transportvorrichtung einwirkenden Windlasten entstehen, wobei der Fahrer dies ggfs. nicht oder zu spät bemerken würde, da die Transportvorrichtungen, insbesondere die im Heckbereich oder auf dem Dach angeordneten Transportvorrichtungen, aus dem Kraftfahrzeuginnenraum schlecht sichtbar sind und dadurch Auffälligkeiten an der Transportvorrichtung während der Fahrt nicht bzw. sehr eingeschränkt bemerkbar sind.
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Aus der
DE 20 2011 003 991 U1 ist ein mit einer Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeugs koppelbarer Fahrradträger bekannt, welcher eine Ladestation zum Aufladen einer Batterie eines Fahrrades und eine Sensorvorrichtung zu Detektion einer korrekten Positionierung des Fahrrades auf dem Fahrradträger aufweist.
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Die
DE 10 2021 004 633 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung der korrekten Montage eines Fahrradträgers am Heck eines Fahrzeugs mit Hilfe einer fahrzeugfesten Kamera.
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Die
DE 10 2019 130 689 A1 offenbart ein Anhängerdetektionssystem einer Transportvorrichtung, wobei das Anhängerdetektionssystem mehrere Sensoren aufweist, welche als Ultraschallsensoren ausgeführt sind und der Abstandsdetektion zu einem Gegenstand und damit als Parkassistenzsystem bei einer an der Anhängervorrichtung montierten Transportvorrichtung dienen. Das Anhängerdetektionssystem kann über eine Funkverbindung mit einem Fahrzeugnetzwerk verbunden sein.
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Aus der
DE 10 2019 213 739 A1 ist eine Transportbox, insbesondere eine Dachbox, für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Innenraums der Transportbox aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung mit einer Sensorvorrichtung verbunden ist. Die Sensorvorrichtung weist einen Neigungssensor auf, durch welche eine Neigung eines Deckels der Transportbox erfasst wird und basierend darauf die Beleuchtungsvorrichtung aktiviert bzw. deaktiviert wird. Die Beleuchtungsvorrichtung und die Sensorvorrichtung wird von einem wiederaufladbaren Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Anordnung mit einem Kraftfahrzeug und einer an dem Kraftfahrzeug befestigbaren Transportvorrichtung bereitzustellen, bei welcher das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer auf eine einfache Weise reduziert wird.
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Die Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, dass die Transportvorrichtung eine Sensorvorrichtung aufweist, welche mit einer mit einer Kraftfahrzeugsteuereinheit signalmäßig verbundenen Steuereinheit verbunden ist, wobei die Sensorvorrichtung und die Steuereinheit derart ausgeführt sind, dass durch die Sensorvorrichtung zumindest eine Zustandsgröße der Transportvorrichtung im befestigten Zustand an dem Kraftfahrzeug erfasst wird und die zumindest eine erfasste Zustandsgröße durch die Steuereinheit bezüglich eines befestigungskritischen und/oder beladungskritischen Zustandes der Transportvorrichtung, insbesondere im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, überwacht wird, können eine nicht ordnungsgemäße Befestigung und/oder eine Überladung, d.h. eine Beladung über ein zulässiges Maximalgewicht, der Transportvorrichtung und ein fahrbetriebkritischer Defekt der Transportvorrichtung zuverlässig detektiert werden. Dadurch kann das durch die Transportvorrichtung verursachte Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer erheblich reduziert werden. Durch die Sensorvorrichtung und die Steuereinheit kann die Transportvorrichtung, insbesondere die Befestigung, die externe Belastung und die Beladung der an dem Kraftfahrzeug befestigten Transportvorrichtung, überwacht werden, wobei bei Auffälligkeiten bezüglich der Befestigung, der Beladung und der Belastung dem Fahrer beispielsweise ein Warnhinweis über eine im Fahrgastraum angeordnete Benutzerschnittstelle, insbesondere ein Display, ausgegeben wird. Der Warnhinweis kann im Fahrbetrieb und auch im Stillstand, insbesondere bei der Befestigung und Beladung der Transportvorrichtung, ausgegeben werden, so dass der Fahrer bereits vor dem Fahrbetrieb über eine nicht-ordnungsgemäße Befestigung und Beladung informiert wird und entsprechend nachbessern könnte. Anderenfalls kann dem Fahrer im Fahrbetrieb beispielsweise ein Defekt der Transportvorrichtung mitgeteilt werden, wobei der Fahrer den Fahrbetrieb unterbrechen müsste.
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Die Transportvorrichtung weist ein Fahrzeugkommunikationsmodul auf, welches mit einem am Kraftfahrzeug angeordneten Gegenkommunikationsmodul kabellos verbindbar ist. Die kabellose Verbindung, beispielsweise über WLAN oder Bluetooth, zwischen dem Fahrzeugkommunikationsmodul und dem Gegenkommunikationsmodul kann auf eine einfache Weise hergestellt werden. Dadurch kann die Transportvorrichtung an einer beliebigen Stelle des Kraftfahrzeugs positioniert werden. Der Austausch kann vorzugsweise über eine Verschlüsselung erfolgen, so dass die Informationen nicht durch unberechtigte Dritte abgefangen und ggfs. manipuliert werden können. Alternativ könnte die Informationsübertragung auch unverschlüsselt erfolgen.
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Die Transportvorrichtung weist eine Batterie auf, welche elektrisch mit der Sensorvorrichtung verbunden ist. Dadurch ist die Transportvorrichtung, insbesondere mit einer kabellosen Verbindung zwischen dem Fahrzeugkommunikationsmodul und dem Gegenkommunikationsmodul, autark und kann an jeder beliebigen Stelle des Kraftfahrzeugs positioniert werden. Die Batterie kann auch mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbindbar sein, so dass die Batterie über das Bordnetz aufgeladen werden kann.
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Vorzugsweise ist die Steuereinheit an der Transportvorrichtung angeordnet, derart, dass die Steuereinheit ausschließlich Aufgaben bezüglich der Transportvorrichtung übernimmt. Durch die Kopplung der Steuereinheit mit der Kraftfahrzeugsteuereinheit können vordefinierte Informationen, insbesondere die Informationen der Sensorvorrichtung, an die Kraftfahrzeugsteuereinheit übermittelt werden, wobei durch die Kraftfahrzeugsteuereinheit entsprechende Maßnahmen, insbesondere ein Warnhinweis, in Abhängigkeit von den Informationen der Sensorvorrichtung ausgelöst werden. Die Steuereinheit dient dabei der Verarbeitung und Auswertung der Rohdaten der Sensorvorrichtung. Die Kraftfahrzeugsteuereinheit dient lediglich dem Auslösen der entsprechenden Maßnahmen basierend auf den von der Steuereinheit übermittelten Informationen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinheit in eine Kraftfahrzeugsteuereinheit integriert, wodurch die Transportvorrichtung weniger Komponenten aufweist und dadurch auch ein geringeres Gewicht aufweist. Das reduzierte Gewicht ist insbesondere wichtig, wenn die Transportvorrichtung mit Hilfe von Muskelkraft einer oder mehrerer Personen am Kraftfahrzeug befestigt werden muss.
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Vorzugsweise ist die Transportvorrichtung elektrisch mit einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbindbar, wodurch eine separate, an der Transportvorrichtung vorgesehene Energiequelle, d.h. eine Batterie, entfallen kann und dadurch das Gewicht der Transportvorrichtung reduziert werden kann. Außerdem kann dadurch eine zuverlässige Versorgung der Transportvorrichtung mit elektrischer Energie bereitgestellt werden und die Gefahr eines unerwünschten Ausfallens der Transportvorrichtung aufgrund einer entladenen Batterie reduziert werden.
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Vorzugsweise weist die Sensorvorrichtung einen Beschleunigungssensor zur Ermittlung von Schwingungen der Transportvorrichtung und/oder einen Beladungssensor auf. Durch den Beschleunigungssensor können Schwingungen der Transportvorrichtung erfasst werden, wobei in der Steuereinheit ein Schwingungsschwellenwert hinterlegt ist, mit welchem das Sensorsignal des Beschleunigungssensors stetig abgeglichen wird. Wenn das Sensorsignal den Schwingungsschwellenwert übersteigt, wird ein entsprechender Befehl von der Steuereinheit an die Kraftfahrzeugsteuereinheit übermittelt und eine entsprechende Maßnahme durch die Kraftfahrzeugsteuereinheit ausgelöst. Der Beschleunigungssensor ist insbesondere zur Überwachung der Transportvorrichtung im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs relevant. Dabei können die unzulässigen Schwingungen durch einen Defekt der Transportvorrichtung, Fahrbahnunebenheiten oder durch Windlasten ausgelöst werden. Der Beschleunigungssensor kann ein einachsiger oder ein mehrachsiger Beschleunigungssensor sein. Der Beladungssensor ist insbesondere ein Kraftsensor, durch welchen das Gewicht der von der Transportvorrichtung aufgenommenen Gegenstände ermittelt wird. Außerdem können durch den Kraftsensor auch Windlasten erfasst werden, wobei im Fahrbetrieb die Beladung und die Windlasten sich zu einer kritischen Belastung addieren könnten. Auch zu Überwachung der Beladung ist in der Steuereinheit ein Beladungsschwellenwert hinterlegt, wobei die Sensorsignale des Beladungssensors mit dem Beladungsschwellenwert abgeglichen werden und bei einer Überschreitung des Beladungsschwellenwerts durch das Sensorsignal des Beladungssensors ein entsprechender Befehl von der Steuereinheit an die Kraftfahrzeugsteuereinheit übermittelt wird und eine entsprechende Maßnahme durch die Kraftfahrzeugsteuereinheit ausgelöst wird.
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Vorzugsweise weist die Transportvorrichtung eine Umfelderfassungsvorrichtung auf. Bei einer Befestigung der Transportvorrichtung an dem Kraftfahrzeug, welches mehrere Umfelderfassungssensoren, eine Kamera und/oder eine Radareinheit umfasst, werden die Umfelderfassungselemente des Kraftfahrzeugs durch die Transportvorrichtung verdeckt, so dass eine Umfelderfassung und die dadurch erfolgende Fahrerleichterung nicht mehr möglich ist. Dadurch, dass die Transportvorrichtung eine eigenständige Umfelderfassungsvorrichtung aufweist, welche über die Steuereinheit mit der Kraftfahrzeugsteuereinheit signalmäßig verbunden ist, können die verdeckten Umfelderfassungselemente des Kraftfahrzeugs durch die Umfelderfassungsvorrichtung ersetzt werden, wodurch eine Umfelderfassung und die Fahrhilfe auch bei einer an dem Kraftfahrzeug befestigten Transportvorrichtung wieder möglich sind. Vorzugsweise weist die Umfelderfassungsvorrichtung mindestens einen Abstandssensor und/oder eine Kameravorrichtung auf. Der Abstandssensor kann beispielsweise ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor sein.
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Damit wird eine Anordnung mit einem Kraftfahrzeug und einer an dem Kraftfahrzeug befestigbaren Transportvorrichtung bereitgestellt, bei welcher das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen und anderer Verkehrsteilnehmer reduziert ist, indem die Befestigung und die Beladung der Transportvorrichtung dauerhaft überwacht wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Die Figur zeigt schematisch eine Anordnung in Seitenansicht.
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Die Figur zeigt eine Anordnung 10 mit einem Kraftfahrzeug 12 und einer Transportvorrichtung 20. Die Transportvorrichtung 20 ist als Fahrradträger ausgeführt und an einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet, wobei die Transportvorrichtung 20 im Bedarfsfall an dem Kraftfahrzeug 12 befestigt werden kann und wenn ein Transport nicht geplant ist, demontiert ist. Die Befestigung der Transportvorrichtung 20 erfolgt über eine Befestigungsvorrichtung 24, welche an der Transportvorrichtung 20 vorgesehen ist und der Befestigung an einer Anhängerkupplung 22 des Kraftfahrzeugs 12 dient. Die Befestigungsvorrichtung 24 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung, welche derart ausgeführt ist, dass diese bei der Befestigung der Transportvorrichtung 20 auf einen Kugelkopf der Anhängerkupplung 22 aufgesetzt wird und anschließend an der Anhängerkupplung 22 fixiert wird. Die Transportvorrichtung 20 weist zwei Fahrradhalter 40, 42 mit jeweils einer Einspannvorrichtung 44, 46 zur Fixierung jeweils eines Fahrrades auf. Alternativ könnte die Transportvorrichtung 20 auch ein Transportbehälter, wie beispielsweise eine Dachbox oder ein im Heck- oder Frontbereich angeordneter Behälter sein, wobei der Transportbehälter an der Anhängerkupplung 22, an einer Heckklappe, an einem Dachtransportsystem oder an einem direkt am Rohbau, beispielsweise am Querträger, befestigten Transportsystem befestigt werden kann. Auch kann die Transportvorrichtung 20 ein Anhänger sein.
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Zur Stromversorgung der Transportvorrichtung 20 weist diese ein Kabel 28 auf, welches über eine Kraftfahrzeugschnittstelle 26 mit einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs 12 verbunden werden kann. Die Transportvorrichtung 20 weist außerdem eine Batterie 56 auf, welche beispielsweise durch das Bordnetz aufgeladen werden kann und der Benutzung der Transportvorrichtung 20 auch ohne einen Bordnetzanschluss dient.
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Die Befestigung der Transportvorrichtung 20 erfolgt manuell durch eine Person, wobei die Befestigung des Transportvorrichtung 20 am Kraftfahrzeug 12 und die Beladung der Transportvorrichtung 20 mit Gegenständen ausschließlich auf der Erfahrung der entsprechenden Person beruht. Dabei stellt eine falsche Beladung und Befestigung der Transportvorrichtung 20 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 12 ein relativ hohes Verletzungsrisiko für die Kraftfahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer dar, wobei insbesondere ein Lösen der Transportvorrichtung 20 vom Kraftfahrzeug 12 besonders kritisch ist. Außerdem könnte auch eine gefährliche Situation bei einer ordnungsgemäßen Befestigung sowie Beladung und einem Defekt der Transportvorrichtung 20 entstehen.
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Erfindungsgemäß weist die Transportvorrichtung 20 eine Sensorvorrichtung 48 auf, welche mit einer Steuereinheit 54 signalmäßig verbunden ist. Die Sensorvorrichtung 48 und die Steuereinheit 54 sind jeweils mit der Batterie 56 verbunden und können damit durch die Batterie 56 mit elektrischer Energie versorgt werden.
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Die Sensorvorrichtung 48 weist einen Beschleunigungssensor 50 und einen Beladungssensor 52 auf, welche jeweils mit der Steuereinheit 54 signalmäßig verbunden sind. Die Steuereinheit 54 ist wiederum über das Kabel 28 und die Kraftfahrzeugschnittstelle 26 mit einer Kraftfahrzeugsteuereinheit 30 signalmäßig verbunden. Die Transportvorrichtung 20 weist außerdem ein Fahrzeugkommunikationsmodul 62 auf, welches mit einem Gegenkommunikationsmodul 64 kabellos verbunden werden kann, so dass die Steuereinheit 54 und die Kraftfahrzeugsteuereinheit 30 auch kabellos miteinander kommunizieren können. Dies ist insbesondere erforderlich, wenn keine Kraftfahrzeugschnittstelle 26 vorliegt, wobei die Sensorvorrichtung 48 und die Steuereinheit 54 durch die Batterie 56 mit elektrischer Energie versorgt werden.
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Die Sensorvorrichtung 48 und die Steuereinheit 54 haben den Zweck, dass bei einer befestigten Transportvorrichtung 20 an dem Kraftfahrzeug 12 mehrere Zustandsgrößen der Transportvorrichtung 20, d.h. die Beschleunigungen und die Beladung, dauerhaft erfasst werden und die erfassten Zustandsgrößen durch die Steuereinheit 54 bezüglich eines befestigungskritischen und/oder beladungskritischen Zustandes der Transportvorrichtung 20 überwacht werden. Die Beschleunigungen, insbesondere die Vibrationen, der Transportvorrichtung 20 werden durch den Beschleunigungssensor 50 erfasst, wobei dieser vorzugsweise mehrachsig ausgeführt ist. Die Beladung der Transportvorrichtung 20 wird durch den Beladungssensor 52 erfasst, wobei der Beladungssensor 52 beispielsweise eine Kraftmessdose ist. Dabei kann eine Verformung eines vordefinierten Bauteils oder die Verlagerung zweier Bauteile zueinander erfasst werden, wobei zwischen der Verformung bzw. Verlagerung und der Beladung, d.h. der auf die Transportvorrichtung 20 durch die Beladung wirkenden Kraft, ein direkter Zusammenhang besteht, so dass durch die Erfassung der Verformung der Verlagerung und/oder der Schwingungsfrequenz auf die Beladung geschlossen werden kann. Die Sensorsignale der Sensorvorrichtung 48 werden durch die Steuereinheit 54 ausgewertet und mit vordefinierten Schwellenwerten abgeglichen. Bei einem Überschreiten eines der Schwellenwerte wird der Kraftfahrzeugsteuereinheit 30 die Information über einen kritischen Zustand, beispielsweise einer Überladung, übermittelt, wobei über die Kraftfahrzeugsteuereinheit 30 ein Warnhinweis an ein durch den Fahrer sichtbares Display 32 übermittelt wird.
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Dadurch kann der Befestigungs- und Beladungszustand der Transportvorrichtung 20 dauerhaft überwacht werden und dem Fahrer ein Warnhinweis über eine kritische Situation ausgegeben werden.
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Die Transportvorrichtung 20 weist außerdem eine Umfelderfassungsvorrichtung 60 auf. Das Kraftfahrzeug 12 weist zur Überwachung des Fahrzeugumfelds mehrere im Heckbereich angeordnete Ultraschallsensoren 36 auf, welche dem Fahrer insbesondere ein Rückwärtsfahren erleichtern sollen. Durch die Befestigung der Transportvorrichtung 20 an der Anhängerkupplung 22, d.h. im Heckbereich, sind die Ultraschallsensoren 36 durch die Transportvorrichtung 20 verdeckt. Um die Umfeldüberwachung auch im befestigten Zustand der Transportvorrichtung 20 an dem Kraftfahrzeug bereitzustellen, weist die Transportvorrichtung 20 die Umfelderfassungsvorrichtung 60 mit insbesondere mehreren Ultraschallsensoren 61, wobei die Sensorsignale der Umfelderfassungsvorrichtung 60 über die Kraftfahrzeugschnittstelle 26 und/oder über die Steuereinheit 54 kabelgebunden oder kabellos über das Fahrzeugkommunikationsmodul 62 an das Gegenkommunikationsmodul 64 bzw. die Kraftfahrzeugsteuereinheit 30 übermittelt werden, so dass die nicht mehr nutzbaren Ultraschallsensoren 36 durch die Umfelderfassungsvorrichtung 60 im befestigten Zustand der Transportvorrichtung 20 ersetzt werden.
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Damit kann eine Transportvorrichtung 20 bereitgestellt werden, durch welche ein sicherer Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 12 gewährleistet werden kann.
