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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen von Fahrzeugen.
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Im
Straßenverkehr
und auf Werksgeländen werden
dem Fahrer Beschränkungen
für Fahrzeuge üblicherweise
mittels Verkehrsschildern angezeigt. Beispielsweise werden dem Fahrer
Beschränkungen hinsichtlich
der Durchfahrtshöhe
und/oder – breite
an Brücken,
Tunneln und Baustellen mittels Verbotsschildern signalisiert. Durch
einen Vergleich der Fahrzeugmaße
mit den vorgegebenen Beschränkungen
stellt der Fahrer fest, ob er mit seinem Fahrzeug einen jeweiligen
Streckenabschnitt passieren darf. Hierbei sind entweder Kenntnisse
des Fahrers über die
aktuellen Fahrzeugmaße
oder eine Vermessung des Fahrzeugs und/oder dessen Ladung erforderlich. Da
die Ladung häufig
wechselt bzw. der Fahrer oder das Fahrzeug häufig wechseln, hat der Fahrer
oftmals keine genaue Kenntnis über
die aktuellen Fahrzeugmaße.
Der Fahrer muss dann in aufwendiger Weise das Fahrzeug manuell vermessen.
Bei der manuellen Vermessung entstehen jedoch erfahrungsgemäß, z.B.
aus Zeitgründen,
häufig
Messfehler oder der Fahrer verschätzt sich dabei. Dadurch entstehen
an Fahrzeugen, Ladungen, Anlagen und der Verkehrsinfrastruktur häufig erhebliche
Schäden. Eine
automatische Vermessung von Fahrzeugen und/oder mitgeführten Ladungen
ist mittels moderner Sensoren und Verfahren zur Auswertung von Sensordaten
bereits heute möglich.
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Aus
der
DE 102004015749
A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Durchfahrtsmöglichkeit für Fahrzeuge
bekannt, wobei eine Abschätzung
dahingehend stattfindet, ob ein Fahrzeug bezüglich seiner Fahrzeughöhe und/oder
Fahrzeugbreite zwischen Hindernissen hindurchfahren kann. Das Fahrzeug
umfasst eine Sensoreinheit zum Vermessen der Durchfahrtshöhe und/oder
Durchfahrtsbreite an Hindernissen. Mittels einer Auswerteeinheit
wird die jeweils erfasste Durchfahrtshöhe und/oder Durchfahrtsbreite
mit der tatsächlichen
Fahrzeughöhe/Fahrzeugbreite
verglichen. Dabei wird eine Warnung ausgegeben, falls die erfasste
Durchfahrtshöhe und/oder
Durchfahrtsbreite eine Durchfahrt des Fahrzeugs nicht zulässt.
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DE 299 03 300 U1 zeigt
eine Einfahrhilfe für eine
Fahrzeugwaschanlage bestehend aus einem Portal und einer Signalanlage
zur Bedienerführung des
Fahrzeuglenkers. Die Einfahrhilfe umfasst dabei ein Kamerasystem,
womit die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs beim Einfahren
und in der Zielposition festgestellt werden. Darüber hinaus wird mittels des
Kamerasystems die Kontur des Fahrzeugs erfasst sowie die Steuerung
der Behandlungsprozesse überwacht.
Mittels der Signalanlage werden dem Fahrer in Abhängigkeit
von der Fahrzeugposition und -ausrichtung Anweisungen zur Steuerung
des Fahrzeugs gegeben.
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Die
DE 602 03 141 T2 zeigt
ein Warnverfahren und Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Dabei
ist eine Straßenseitige
Kommunikationsvorrichtung vorgesehen, womit Warninformationen in
der Form von Sprache, Ton, Licht, Bild oder Schrift zu einer Kommunikationsvorrichtung
im Kraftfahrzeug gesendet werden. Die Warninformationen werden dabei
anhand von im Voraus registrierten Typen anomalen Verhaltens im
Straßenverkehr
und denselben zugeordneten Identifikationscodes abgeleitet. Mittels
einer im Bereich einer Verkehrskreuzung angeordneten Kamera wird
hierbei das Verkehrsgeschehen und ggf. anomales Verhalten von Verkehrsteilnehmern erfasst.
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In
der
DE 20121364 U1 wird
eine Mautüberwachungsvorrichtung
gezeigt, welche in Bewegung befindliche Fahrzeuge als solche eindeutig
identifiziert und dahingehend klassifiziert, ob es sich um mautpflichtige
Fahrzeuge oder nicht mautpflichtige Fahrzeuge handelt. Die Erfassung
und Verfolgung der Fahrzeuge basiert dabei auf einer Vielzahl unterschiedlicher
Sensoren (z.B. Laserscanner oder Kameras), womit beispielsweise
der Weg, Geschwindigkeit, Kontur sowie die räumliche Struktur des Fahrzeugs
erfasst werden. Bei der räumlichen
Struktur handelt es sich beispielsweise um die Länge, Breite, Höhe, Anzahl
der Achsen und/oder die Tatsache ob das Fahrzeug einen Anhänger aufweist.
Darüber
hinaus sind Kommunikationseinrichtungen vorgesehen, welche eine
Kommunikation mit einer entsprechenden in einem Fahrzeug vorgesehenen Kommunikationseinrichtung
erlauben, um damit für die
Mauterfassung wesentliche Fahrzeuginformationen zu erhalten. Es
werden dabei die Identität
(Kennzeichen und Länderkennzeichen),
Typ, Art und Größenklasse
des Fahrzeugs sowie Informationen über mautpflichtige Streckenabschnitte
abgerufen und Mautgebühren
quittiert oder Mautzahlungsstellen angegeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zur Vermessung
von Fahrzeugen zu schaffen, wodurch der Fahrer über die jeweils aktuellen Fahrzeugmaße auf zuverlässige Weise
informiert wird.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zum vermessen von Fahrzeugen bereitgestellt,
wobei Messdaten eines zu vermessenden Fahrzeugs von wenigstens einem
ortsfesten Sensor erfasst werden und wobei ein Informationsaustausch
zwischen dem ortsfesten Sensor und einem Fahrerassistenzsystem stattfindet.
In einer erfinderischen Weise beinhaltet der Informationsaustausch
die Übertragung der
erfassten Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen vom
ortsfesten Sensor und/oder einer damit in Verbindung stehenden Kommunikationseinheit
und dem Fahrzeug. Anschließend
werden die Übertragenen
Messdaten und/oder davon abgeleitete Fahrzeuggrößen mittels eines- Fahrerassistenzsystems
einer Weiterverarbeitung unterzogen. Hierdurch wird eine zuverlässige Vermessung
von Fahrzeugen zur Information des Fahrers über die aktuellen Fahrzeugmaße erst
möglich.
In besonders gewinnbringender Weise kann hierbei eine in der Verkehrsinfrastruktur
bereits ohnehin vorhandene Sensorik (z.B. Mautbrücke) zum Einsatz kommen, es wird
keine zusätzliche
Sensorik am Fahrzeug oder eine speziell für diesen Zweck bereitgestellte
Sensorik in der Fahrzeugumgebung benötigt. Der Fahrer wird durch
den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahren
selbst während
der Fahrt über
die aktuellen Fahrzeugmaße
auf zuverlässige
Weise informiert, eine zeitaufwendige manuelle Vermessung durch den
Fahrer ist nicht erforderlich, wodurch Messfehler bzw. Ungenauigkeiten
bei der Abschätzung
von Fahrzeugmaßen
durch den Fahrer vollständig
ausgeschlossen werden. Mit der Erfindung ergibt sich somit eine
verbesserte Fahrerunterstützung,
wobei selbst bei sich häufig ändernden
Fahrzeugkonfigurationen, Fahrzeugbeladungen und/oder Ladeorten der Fahrer
auf zuverlässige
Weise über
die aktuellen Fahrzeugmaße
bzw. Beschränkungen
informiert ist. Der Fahrer kann dabei beispielsweise rechtzeitig Veränderungen
an der Ladung auch während
der Fahrt erkennen und dadurch ggf. Veränderungen an den Fahrzeugmaßen auf
zuverlässige
Weise erfassen. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es dem Fahrer möglich,
für jeden
einzelnen Streckenabschnitt im Voraus zu bestimmen, ob er diesen
mit seinem Fahrzeug passieren darf. In besonders gewinnbringender
Weise werden dadurch Schäden
am Fahrzeug, der Ladung sowie an der Verkehrsinfrastruktur vermieden.
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In
einer besonders gewinnbringenden Weise der Erfindung werden als
Messdaten im Rahmen des Informationsaustauschs zusätzlich der
Erfassungsort und/oder die Erfassungszeit übertragen. Indem zu den Messdaten
und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen zusätzlich deren Erfassungsort
und/oder deren Erfassungszeit übertragen
werden, besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, dass diese Daten
dem Fahrer gemeinsam mit den Messdaten dargeboten und dadurch Verwechslungen
mit älteren bzw.
nicht mehr aktuellen Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen ausgeschlossen
werden können.
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In
einer weiteren gewinnbringenden Weise der Erfindung beinhaltet die
Weiterverarbeitung eine Speicherung der übertragenen Messdaten und/oder davon
abgeleiteten Fahrzeuggrößen im Fahrzeug, sodass
zumindest die jeweils zuletzt gespeicherten Informationen jederzeit
abrufbar sind. Vorzugsweise sind dabei jedoch alle gespeicherten
Messdaten, die davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen sowie deren zugehöriger Erfassungsort
und/oder Erfassungszeit jederzeit abrufbar. Der Fahrer kann diese
Daten beispielsweise vor dem Passieren eines beschränkten Streckenabschnitts
zu Kontrollzwecken aus dem Speicher abrufen. Hierbei wird der Fahrer
in der Regel die jeweils aktuellsten Daten abrufen. Diese Daten
können
alternativ oder zusätzlich
auch ereignisgesteuert aus dem Speicher abgerufen werden. In diesem
Zusammenhang kann es sich um Ereignisse handeln, welche vom Fahrer,
dem Fahrzeug oder aus der Fahrzeugumgebung, z.B. durch den wenigstens einen
externen Sensor, initiiert werden.
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In
vorteilhafter Weise beinhaltet die Weiterverarbeitung einen Vergleich
von aktuell übertragenen
Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen mit zuvor erfassten/gespeicherten Messdaten
und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen. Beispielsweise werden
die aktuell erfassten Messdaten mit den unmittelbar zuvor erfassten Messdaten
verglichen, um Veränderungen
am Fahrzeug, der Ladung sowie an Anbauten festzustellen. Ein drohender
Ladungsverlust kann dadurch in vorteilhafter Weise bereits frühzeitig
erkannt werden und somit die Sicherheit im Straßenverkehr weiter erhöht werden.
Neben der reinen Erkennung werden die Veränderungen in vorteilhafter
Weise zusätzlich
in Bezug auf das Fahrzeug räumlich
lokalisiert und beispielsweise dem Fahrer auf einer Anzeigeeinheit
dargestellt und optional ein Sprachsignal ausgegeben. Der Fahrer
kann dadurch die Veränderungen
auf eine besonders einfache Weise bewerten und mögliche Auswirkungen oder Gefahren
besser abschätzen. Der
Vergleich kann beispielsweise automatisch, vorzugsweise unmittelbar
nach jeder neuen Messung durch den ortsfesten Sensor erfolgen, z.B.
durch ein Fahrzeugsystem oder auch nach fest vorgegebenen Zeitintervallen
erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass
der Vergleich manuell durch den Fahrer initiiert wird.
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Bei
einer weiteren gewinnbringenden Ausgestaltung der Erfindung basiert
der Vergleich von aktuell übertragenen
Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen mit zuvor erfassten/gespeicherten
Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen auf einer Differenzbildung.
Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine Volumendifferenzbildung,
wobei die Differenz aus aktuellen und zuvor erfassten Messdaten
gebildet wird. Bei den Messdaten handelt es sich in diesem Zusammenhang
in einer bevorzugten Weise um die mittels wenigstens eines im Umfeld
des Fahrzeugs fest angeordneten Laserscanners erfassten Entfernungsdaten
zwischen dem jeweiligen Sensor und dem Fahrzeug oder Teilen des
Fahrzeugs, z.B. des Anhängers.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, falls die Zunahme oder Abnahme
des anhand der Entfernungswerte erfassten Volumens in der Form einer
Volumendifferenz ausgewertet wird und dem Fahrer z.B. auf einer
Anzeigeeinheit mit optionaler Sprachausgabe dargeboten wird.
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Von
besonderem Vorteil ist es, falls der Vergleich von aktuell übertragenen
Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen mit zuvor erfassten/gespeicherten
Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen automatisch durchgeführt wird.
Der Vergleich kann sowohl von fahrzeuginternen Systemen als auch
von fahrzeugexternen Systemen oder externen Objekten initiiert werden. Bei
einem fahrzeugexternen System oder externen Objekt handelt es sich
beispielsweise um ein Mautportal, eine Ein-/Ausfahrt einer Spedition
oder einen anderen Ort, an dem Fahrzeuge regelmäßig ihre Beladung oder Konfiguration ändern. Üblicherweise umfassen
derartige fahrzeugexterne Systeme oder externe Objekte dabei wenigstens
einen Sensor und vorzugsweise zudem eine Sende-/Empfangseinrichtung
womit die erfassten Messdaten samt Zeitstempel und Ortsangabe an
das Fahrzeug gesendet werden, sodass bei jedem Passieren eines derartigen fahrzeugexternen
Systems oder externen Objekts als Serviceleistung das Fahrzeug erfasst
und die erfassten Messdaten und/oder davon abgeleitete Fahrzeuggrößen an ein
Assistenzsystem des Fahrzeugs zur Aktualisierung von zuvor gespeicherten
Messdaten und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen bzw. zur Weiterverarbeitung
an das Fahrzeug übertragen
werden. Im Rahmen eines automatischen Vergleichs besteht auch die
Möglichkeit,
dass die Maße
eines externen Objekts mit den jeweils aktuellen Fahrzeuggrößen verglichen
werden. Dabei initiiert ein externes Objekt bei Annäherung eines
Fahrzeugs den automatischen Vergleich, wobei ein externes Objekt
vorzugsweise seine Objektidentifikation und seine für eine Beschränkung relevanten
Grenzmaße,
wie z.B. die maximale Durchfahrtshöhe und/oder -breite und/oder
-Länge
etc. an das Fahrzeug überträgt. Im Fahrzeug
wird sodann ein Vergleich der übertragenen
Daten mit den jeweils zuletzt erfassten oder hinterlegten Fahrzeuggrößen durchgeführt. Für den Fall,
dass ein externes Objekt den jeweiligen Streckenabschnitt derart
beschränkt,
dass dieser mit dem Fahrzeug nicht befahren werden kann bzw. darf
und/oder dabei eine Gefahr droht, wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine Fahrerwarnung generiert und ausgegeben. Neben ortsfesten externen
Objekten, wie z.B. Ein-/Ausfahrten an Lagerhallen und Werksgeländen eignet
sich das Verfahren dabei auch für
den Einsatz im Zusammenhang mit beweglichen externen Objekten, beispielsweise
Wanderbaustellen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, falls ein
im Vorfeld des jeweiligen externen Objekts befindliches Objekt,
wie z.B. ein Verkehrsschild die Objektidentifikation mit den objektspezifischen
einschränkenden
Maßangaben
an das Fahrzeug sendet. Eine Auswerteeinheit im Fahrzeug vergleicht
sodann die Maßangaben
des Objekts mit den aktuellen Fahrzeuggrößen und informiert den Fahrer über Objektdaten/-maße, Vergleichsergebnisse
und gibt Fahranweisungen an den Fahrer aus. Eine Fahranweisung beinhaltet
dabei beispielsweise eine optische Anzeige, wie z.B. "OK", "ACHTUNG" oder "STOP". Im öffentlichen
Straßenverkehr
werden externe Objekte vorzugsweise mit aktiven Sendern ausgestattet,
da diese bei einer hohen Nominalgeschwindigkeit der Fahrzeuge eine
höhere
Reichweite aufweisen als passive Sender. Im Gegensatz dazu sind
für den
Einsatz auf Betriebshöfen
und Werksgeländen
bei vergleichsweise niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten passive
Sender ausreichend.
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Weiterhin
besteht auch die Möglichkeit,
dass im Rahmen der Weiterverarbeitung eine Routenplanung durchgeführt wird,
wofür die übertragenen Messdaten
und/oder davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen herangezogen werden. Die
aktuellen Messdaten und/oder davon abgeleitete Fahrzeuggrößen werden
hierzu in einer gewinnbringenden Weise im Routenplaner eines Fahrzeugnavigationssystems genutzt,
um Fahrrouten zu planen. Dabei erfolgt die Planung von Fahrrouten
unter Beachtung etwaiger Beschränkungen
für die
jeweiligen zu befahrenden Streckenabschnitte, sodass die geplante
Fahrroute für
das Befahren mit den aktuellen Fahrzeuggrößen geeignet ist und keine
Einschränkung
darstellt. Hierdurch können
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
in vorteilhafter Weise unnötige
Umwege verhindert werden und dadurch Zeit und Kosten eingespart
werden. Darüber
hinaus können
mittels des Navigationssystems auf der Basis der aktuellen GPS-Position
des Fahrzeugs und der aktuellen Routenplanung automatisch Warnungen
generiert und an den Fahrer ausgegeben werden, insbesondere dort wo
die aktuellen Fahrzeuggrößen knapp
unterhalb der vorgegebenen Beschränkung(en) liegen und es beim
Befahren des Streckenabschnitts mit dem Fahrzeug absehbar eng wird.
Auch besteht die Möglichkeit
zur Überprüfung bereits
geplanter Routen. Eine automatische Überprüfung der aktuellen Route findet beispielsweise
statt, falls zwischen der/den aktuell empfangenen Fahrzeuggröße(n) und
der/den vorangegangenen Fahrzeuggröße(n), auf der/denen die aktuelle
Routenplanung basiert, eine vorgegebene Differenz festgestellt wird.
Dabei findet automatisch eine Überprüfung der
aktuellen Route hinsichtlich der/den veränderten Fahrzeuggröße(n) statt.
Es wird sodann erforderlichenfalls eine neue, für das Fahrzeug geeignete, alternative
Route geplant.
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Auch
ist es von großem
Vorteil, falls bei der Weiterverarbeitung Signale zur Einhaltung
von Verkehrsbeschränkungen
und/oder Verkehrsverboten anhand der übertragenen Messdaten und/oder
davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen generiert
werden. Diese Signale werden dabei aufgrund aktuell erfasster oder
zwischengespeicherten Messdaten und/oder davon abgeleiteter Fahrzeuggrößen generiert.
Dabei werden die Signale vorzugsweise mittels eines im Fahrzeug
befindlichen Assistenzsystems generiert. Alternativ oder zusätzlich besteht
jedoch auch die Möglichkeit,
dass die Signale zur Einhaltung von Verkehrsbeschränkungen
und/oder Verkehrsverboten mittels eines fahrzeugexternen Systems
generiert werden und beispielsweise von einem externen Objekt zum
Fahrzeug übertragen
werden. Hierdurch lässt
sich in gewinnbringender Weise die Anzahl der zu übertragenden
Daten reduzieren, indem anstelle der Messdaten lediglich die davon
abgeleiteten Signale zur Einhaltung von Verkehrsbeschränkungen und/oder
Verkehrsverboten zum Fahrzeug übertragen
werden und dort sodann zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen.
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In
gewinnbringender Weise wird bei der Weiterverarbeitung ein Eingriff
in die Fahrzeugdynamik durchgeführt,
wobei übertragene
und/oder weiterverarbeitete Messdaten und/oder davon abgeleitete Fahrzeuggrößen herangezogen
werden. Beispielsweise kann dabei ein automatischer Eingriff in
Lenkung, Gas und Bremse erfolgen. Damit wird eine autonome Fahrzeugführung möglich, womit
z.B. auf einem Betriebshof automatisch an eine Verladerampe angedockt
wird. Es sind in diesem Zusammenhang aber auch beliebige andere
autonome oder teilautonome Assistenzfunktionen möglich, bei denen ein Eingriff
in die Fahrdynamik erfolgt und wobei das Wissen über aktuelle Fahrzeuggrößen und/oder
das Wissen über
Veränderungen
von Fahrzeuggrößen, insbesondere
auch im Zusammenhang mit Sicherheitsfunktionen, genutzt werden.
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In
vorteilhafter Weise beinhaltet die Weiterverarbeitung die optische
und/oder akustische Wiedergabe übertragener
und/oder weiterverarbeiteter Messdaten und/oder davon abgeleiteter
Fahrzeuggrößen im Fahrzeug.
Dabei umfasst die akustische Wiedergabe auch die Wiedergabe von
Sprachsignalen, wobei z.B. Warnungen an den Fahrer ausgegeben werden
und/oder Ergebnisse interpretiert werden. Im einfachsten Fall werden
dem Fahrer die aktuell erfassten Messdaten und/oder davon abgeleitete
Fahrzeuggrößen auf
einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten optischen Anzeigeeinheit
dargestellt. Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung werden dabei zusätzlich zu den Messdaten und/oder
davon abgeleitete Fahrzeuggrößen auch
deren Erfassungszeit (Zeitstempel) sowie der dazugehörige Erfassungsort
auf der Anzeigeeinheit dargestellt. Bei einer weiteren bevorzugten
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Messdaten und/oder davon
abgeleitete Fahrzeuggrößen aus
Sicherheitsgründen
mit einem Sicherheitswert beaufschlagt sind. Beispielsweise beträgt dabei
die tatsächliche
Fahrzeughöhe/-breite etwas
weniger (z.B. 3–5%)
als die im Rahmen der Weiterverarbeitung berücksichtigte Fahrzeughöhe/ breite.
Auch besteht im Zusammenhang mit einer optischen Anzeige die Möglichkeit,
dass anhand von erfassten Lasermessdaten im einfachsten Fall nur Maximalmaße des Fahrzeugs
(z.B. die maximale Höhe,
Breite, Länge)
ermittelt und diese gemeinsam mit dem Zeitstempel und dem Messort
in einer Art und Weise dargestellt werden, dass sie für den Fahrer einfach
und intuitiv mit den Angaben aus der Fahrzeugumgebung (z.B. Verbotsschilder)
vergleichbar sind. Der Fahrer kann somit beispielsweise die Angabe
der Durchfahrtshöhe
eines Verbotschildes mit der optischen Anzeige direkt vergleichen
und eine Entscheidung treffen, ob er den Streckenabschnitt mit seinem
Fahrzeug befahren kann. Derartige Angaben sind z.B.: Verbote für Fahrzeuge,
deren Breite, Höhe, Länge, tatsächliches
Gewicht, tatsächliche
Achslast einschließlich
Ladung eine bestimmte Grenze überschreitet
oder deren zulässiges
Gesamtgewicht die angegebenen Maße überschreitet. Dies gilt für alle Fahrzeuge,
insbesondere auch Pkws und Lkws. Dabei können derartige Angaben beispielsweise
mittels einer Kamera als zusätzlicher
Sensor erfasst und direkt neben den erfassten Messdaten und/oder
davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen auf
der optischen Anzeigeeinheit dargestellt werden. Somit kann der
Fahrer den Vergleich der Daten auf besonders einfache Weise durchführen. Vorzugsweise
werden dabei nur die relevanten und kritischen Verbote dargestellt, welche
bezogen auf die Fahrzeugmaße
kritische Bereiche anzeigen. Eine besonders übersichtliche Darstellung ergibt
sich dabei, falls beispielsweise lediglich die Konturen des Fahrzeugs
und/oder der Ladung und/oder deren Veränderungen dargestellt werden.
Auch besteht die Möglichkeit,
dass die im Rahmen des Vergleichs von aktuell erfassten Messdaten und/oder
davon abgeleiten Fahrzeuggrößen mit
zuvor erfassten oder hinterlegten Messdaten und/oder davon abgeleiten
Fahrzeuggrößen gebildete
Volumendifferenz optisch dargestellt wird. In diesem Zusammenhang
werden vorzugsweise die Plus- und Minusvolumina in farblicher Codierung
auf der optischen Anzeigeeinheit dargestellt. Die Darstellung von
Bildinformationen erfolgt im Zusammenhang mit dieser Erfindung vorzugsweise
in einer Draufsicht, neben einer derartigen Darstellung in der Vogelperspektive
sind aber auch andere Darstellungen bei freier Wahl des Ansichtswinkels
möglich.
Zusätzlich
zu den Fahrzeug-, Objektdaten, Vergleichsergebnissen werden auf
der optischen Anzeigeeinheit auch Fahranweisungen als Text- oder
Bildinformation ausgegeben. Die Anzeigeeinheit kann dabei auch derart
umschaltbar ausgestaltet sein, sodass z.B. wahlweise die Fahrzeuggrößen als
Zahlenwert, das Differenzvolumen, eine Draufsicht des Fahrzeugs
samt Ladung oder das Schnittprofil in Fahrzeuglängs-/Fahrzeugquerrichtung dargestellt
wird. Neben der optischen Wiedergabe kann die Weiterverarbeitung
alternativ oder zusätzlich
auch eine akustische Wiedergabe beinhalten, vorzugsweise als Sprachausgabe,
diese eignet sich hauptsächlich
im Zusammenhang mit Warnhinweisen für den Fahrer. Beispielsweise
werden dabei Standard-Fahrzeugmaße, z.B. die Fahrzeughöhe ohne
Beladung oder die gewünschten
eigenen Fahrzeuggrößen in der
Form einer Warn-Sollwert-Vorgabe hinterlegt. In einem Überwachungsmodus
vergleicht ein Fahrerassistenzsystem im Anschluss an die Erfassung
von Messdaten durch einen externen ortsfesten Sensor die erfassten
Messdaten und/oder davon abgeleitete Fahrzeuggrößen mit den hinterlegten Warn-Sollwert-Vorgaben,
wobei neben den eigentlichen Messdaten das Maß der Abweichung von den Vorgaben
anzeigt und eine etwaige Überschreitung
akustisch signalisiert wird, um den Fahrer damit z.B. auf eine Überhöhe bezüglich der Standardhöhe oder
einer vorgegebenen Fahrzeughöhe
aufmerksam zu machen. Die optische und/oder akustische Wiedergabe übertragener
und/oder weiterverarbeiteter Messdaten und/oder davon abgeleiteter
Fahrzeuggrößen kann
dabei ereignisgesteuert oder dauerhaft manuell erfolgen. Im Falle
einer ereignisgesteuerten Wiedergabe, vorzugsweise unmittelbar nach
Feststellen der Überschreitung,
mit Wiederholung in Intervallen, nach Neustart des Fahrzeugs z.B.
bei Fahrerwechsel oder Pause bis zur autorisierten Quittierung nach
der Beseitigung.
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Im
Zusammenhang mit der Erfindung handelt es sich bei den aus den Messdaten
abgeleiteten Fahrzeuggrößen vorzugsweise
um eine oder mehrere der nachfolgenden Größen: Die Fahrzeughöhe, Fahrzeugbreite,
Fahrzeuglänge,
Fahrzeuggewicht, Radlast, Achslast, Parameter, welche den Anhänger beschreiben
und eine Fahrzeugidentifikation. Zu den Parametern, welche den Anhänger beschreiben
gehören
beispielsweise: Höhe,
Breite, Länge,
Achslast, Radlast und Gewicht. Bei einer Fahrzeugidentifikation
kann es sich dabei beispielsweise um das Fahrzeugkennzeichen, den
Fahrzeugtyp oder die Fahrzeugnummer handeln. Die Fahrzeugidentifikation kann
auch Sollwerte und zulässige
Grenzwerte der Fahrzeugkonfiguration umfassen, kann aber alternativ
oder zusätzlich
dazu auch bereits fest im Fahrzeug hinterlegt sein. Neben den hier
aufgeführten Fahrzeuggrößen kann
es sich aber auch um beliebige andere geometrische 2D-/3D-Merkmale
eines Fahrzeugs oder dessen Anhänger
sowie An- und Aufbauten handeln. In einer weiteren vorteilhaften Weise
der Erfindung werden Fahrzeuggrößen zusätzlich im
Fahrzeug fest hinterlegt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um
diejenigen Fahrzeuggrößen, welche
sich nur selten ändern,
z.B. solche Maximalwerte bzw. Grenzwerte, welche laut Fahrzeugzulassung
nicht überschritten
werden dürfen.
Falls dieselben Fahrzeuggrößen in der
Form von hinterlegten Daten und in der Form von Messdaten vorliegen,
werden im Rahmen des Verfahrens die jeweils aktuelleren Daten zur
Weiterverarbeitung herangezogen.
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Bei
dem wenigstens einen Sensor handelt es sich um einen oder mehrere
der nachfolgenden Arten von Sensoren: Einen Bildsensor, Entfernungssensor, Geschwindigkeitssensor
und Gewichtssensor. Bei den Bildsensoren eignen sich besonders Kameras, welche
sowohl im sichtbaren als auch im Infraroten Wellenlängenbereich
empfindlich sein können.
Zur Entfernungsmessung eignen sich beispielsweise Radare, Stereokameras
oder Laserentfernungsmesser. Zur geometrischen Vermessung des Fahrzeugs
einschließlich
Volumenmessung eignet sich besonders Laserscanner, womit Fahrzeuggrößen (z.B.
der Höhe,
Breite, Profil, Volumen, Konfiguration und Maßangaben von Anbauten und Auflieger)
bestimmt werden. Mittels des Laserscanners kann dabei sowohl eine
einfache 2D-Konturerfassung
als auch eine komplette Fahrzeugkonfiguration in 3D gescannt werden.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, falls zusätzliche Messdaten
von dem zu vermessenden Fahrzeug mittels wenigstens eines Fahrzeugsensors
erfasst werden. Hierbei können
unterschiedlichste Sensoren im Fahrzeug vorgesehen sein, womit z.B.
Fahrdynamikwerte erfasst werden und womit auf das Gewicht bzw. Gewichtsverteilungen
bei der Ladung geschlossen werden kann. Fahrzeuggrößen wie
z.B. das Gewicht, Achslast und/oder die Radlast können dabei
in besonders vorteilhafter Weise auch mittels des wenigstens einen
ortsfesten Sensors erfasst werden. Die Längen-, Konfigurations- und
Volumenmessung des Fahrzeugs erfolgt vorzugsweise durch Aneinanderreihen
mehrerer mittels eines Laserscanners gewonnener Einzelscans. In
diesem Zusammenhang ist die Kenntnis über die Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich,
damit die Einzelscans fehlerfrei zu einer Gesamtmessung kombiniert
werden. Von besonderem Vorteil ist es, falls dabei Fahrzeugeigene
Geschwindigkeitswerte herangezogen werden, welche z.B. mittels eines
Fahrzeugtachometers oder Raddrehzähler etc. erfasst werden. Weiterhin
ist es von besonderem Vorteil, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit
zusätzlich
oder alternativ von dem wenigstens einen ortsfesten Sensor erfasst
und sodann zur Weiterverarbeitung an das Fahrzeug übertragen
wird. Dadurch kann die Fahrzeugmessung in gewinnbringender Weise
verbessert werden, insbesondere die Genauigkeit bei der Laserbasierten
Volumendifferenzmessung bzw. der Fahrzeuglängenmessung deutlich verbessert
werden. Gleichzeitig kann auch eine Datenreduktion der Maße für die Geschwindigkeit
stattfinden, wobei es sich dabei vorzugsweise um normierte Absolutmaße, z.B.
auf die Geschwindigkeit, handelt. Es besteht auch die Möglichkeit,
dass die Messergebnisse über
die ermittelte Geschwindigkeit bezüglich der Länge auf Absolutmaße normiert
werden, dabei sind Erwartungswerte für die Geschwindigkeit z.B.:
Bei Mautportalen auf Autobahnen ca. 80 Km/h oder bei Portalen auf
Betriebshöfen
ca. 10 Km/h. Beispielsweise wird die außerhalb des Fahrzeugs ermittelte
Geschwindigkeit sodann mit der vom Fahrzeug ermittelten Geschwindigkeit
verglichen. Bei Abweichungen werden die Längen-, Konfigurations- und
Volumenmessungen vor der Weiterverarbeitung anhand der im Fahrzeug
erfassten Geschwindigkeitswerte sodann korrigiert. Plausibilitätstests
können
anhand der eigenen bekannten Fahrzeugsolldaten, z.B. der Zugfahrzeuglänge, durchgeführt werden.
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Im
Rahmen der Erfindung erfolgt der Informationsaustausch zwischen
dem ortsfesten Sensor und dem Fahrzeug z.B. optisch, akustisch,
per Funk oder Satellitengestützt.
Der Informationsaustausch kann aber auch auf einer Kombination mehrerer
dieser Übertragungstechniken
basieren. Vorzugsweise werden dabei bereits vorhandene Kommunikationsmittel
eingesetzt, beispielsweise umfassen Mautbrücken automatische navigationsgestützte Kommunikationsmittel,
welche ein Austausch von Informationen mit speziellen Endgeräten im Fahrzeug
ermöglichen.
Darüber
hinaus ist es beispielsweise auch möglich, dass der Lichtstrahl
eines Lasers als Kommunikationskanal verwendet wird.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren. Dabei zeigen:
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1 die
Vermessung eines Fahrzeugs beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 die
Darstellung erfasster Messergebnisse auf einem Fahrzeugdisplay
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3 den
Aufbau eines für
den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignetes Fahrerassistenzsystem
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4 den
Aufbau eines Fahrerassistenzsystems mit Objektbezogener Identifikation
und Maßangabe
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Die 1 zeigt
beispielhaft die Vermessung eines Fahrzeugs (1, 1', 1'') beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Fahrzeug (1, 1', 1'') bewegt sich dabei in der 1 von
rechts nach links unter einem ortsfesten Sensor (3) hindurch
und umfasst ein Fahrerassistenzsystem (2), welches eine Kommunikationseinheit
zur Kommunikation mit fahrzeuginternen/-externen Systemen umfasst.
Weiterhin umfasst das Fahrerassistenzsystem (2) einen Speicher,
Auswerteeinheit, Einheit zur Differenzbildung sowie eine Anzeige
für den
Fahrer. Der ortsfeste Sensor (3) bzw. eine damit in Verbindung
stehende Auswerteeinheit fragt bei der Annäherung des Fahrzeugs (1)
dessen Fahrzeugidentifikation ab, welche sodann vom Fahrerassistenzsystem
(2) an eine dem ortsfesten Sensor (3) zugeordnete
Kommunikationseinheit (4) gemeinsam mit einer Messanforderung übertragen
wird. Mittels des ortsfesten Sensors (3), in diesem Beispiel
ein Laserscanner, wird bei der Durchfahrt des Fahrzeugs (1') dessen Höhe, Breite, Länge, Volumen,
etc. vermessen. Bei bekannter Sensoranbauhöhe (hs)
wird anhand von erfassten Fahrzeugmessdaten (MF) als Messergebnis
z.B. die Fahrzeughöhe
(hF) mittels einer Differenzbildung bestimmt.
Das Messergebnis wird nachdem das Fahrzeug (1') den ortsfesten
Sensor (3) vollständig
passiert hat, wie dies anhand der Position des Fahrzeugs (1'') gezeigt wird, mittels der Kommunikationseinheit (4)
zur Weiterverarbeitung an das Fahrzeug (1'') übertragen.
Neben dem reinen Messergebnis werden dabei zusätzlich die Erfassungszeit und
der Erfassungsort übertragen.
Im Rahmen der Weiterverarbeitung werden die übertragenen Größen dem
Fahrer auf einem Display dargestellt, wie dies beispielsweise nachfolgend
anhand der 2 gezeigt wird. Alternativ oder
zusätzlich
werden die übertragenen Größen mittels
dem Fahrerassistenzsystem (2) gespeichert und derart weiterverarbeitet,
sodass damit ein automatischer Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs
(1, 1' , 1'') möglich wird.
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2 zeigt
die Darstellung erfasster Messergebnisse (5, 6, 7)
auf einem Fahrzeugdisplay (8). Hierbei werden die mittels
des wenigstens einen ortsfesten Sensors erfassten Messergebnisse
(5, 6, 7) in einem Teilbild (9)
auf der linken Seite dargestellt. Bei den Messergebnissen (5, 6, 7)
handelt es sich hierbei um Ist-Werte, welche die Fahrzeughöhe, den
Erfassungsort und die Erfassungszeit beschreiben. Direkt daneben
wird auf der rechten Seite in einem Teilbild (10) ein Soll-Wert
in der Form eines mittels einer Umgebungserfassungskamera erfassten
Verkehrszeichens dargestellt. Der Fahrer kann dabei auf eine besonders
einfache Weise mittels des Fahrzeugdisplays (8) einen Soll-Ist-Vergleich anhand
der Teilbilder (9) und (10) durchführen.
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Auf
der Grundlage dieses Vergleichs kann der Fahrer sodann entscheiden,
ob er mit seinem Fahrzeug den vorausliegenden Streckenabschnitt passieren
kann bzw. darf. In diesem Zusammenhang ist es aber auch denkbar,
dass der Vergleich automatisch durchgeführt wird. Beispielsweise sind
Algorithmen bekannt, welche neben der reinen Verkehrszeichenerkennung
auch eine Auswertung von Ziffern und Buchstaben ermöglichen.
Damit lassen sich die mittels einer Bildverarbeitung erfassten Verkehrszeichen
auch vollautomatisch auswerten und mit den erfassten Messdaten bzw.
den davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen vollautomatisch vergleichen.
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3 zeigt
den Aufbau eines für
den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignetes Fahrerassistenzsystem (2), welches in einem
Fahrzeug (1) angeordnet ist. Das Fahrerassistenzsystem
(2) umfasst dabei folgende Komponenten: Eine Sende-/Empfangseinheit,
Datenspeicher, Auswerteeinheit, Einheit zur Differenzbildung von
Messdaten und eine Anzeigeeinheit, womit erfasste Messdaten und oder
davon abgeleitete Fahrzeuggrößen bzw.
Differenzwerte vom Fahrer (12) abgerufen werden. Die Sende-/Empfangseinheit
des Fahrerassistenzsystems (2) dient dabei zum Austausch
von Informationen mit einer oder mehreren Messstationen (11),
wobei eine Messstation (11) im Wesentlichen aus einem ortsfesten
Sensor, einem Messsystem sowie einer Sende- und Empfangseinheit
besteht. Im Rahmen der Vermessung erfolgt zunächst eine Abfrage der Fahrzeugidentifikation
durch die Messstation (11), worauf das zu vermessende Fahrzeug
seine Fahrzeugidentifikation gemeinsam mit einer Messergebnisanforderung
an die Messstation (11) zurücksendet. Während der Durchfahrt des Fahrzeugs
durch die Messstation (11) erfolgt die eigentliche Vermessung
des Fahrzeugs, z.B. Höhe,
Breite etc. mit einem geeigneten Sensor, vorzugsweise einem Laserscanner.
Im Anschluss an die Vermessung wird das Messergebnis samt der Fahrzeugidentifikation,
Zeitstempel und Erfassungsort an das Fahrzeug zur Weiterverarbeitung übertragen.
-
In
der 4 wird der Aufbau eines Fahrerassistenzsystems
(2) mit Objektbezogener Identifikation und Maßangabe
gezeigt. Der Aufbau des Fahrerassistenzsystems (2) ist
dabei identisch mit dem Aufbau des Fahrerassistenzsystems (2)
aus 3. Zusätzlich
werden hierbei Maßangaben
eines im Umfeld des Fahrzeugs zu berücksichtigenden Objekts (13),
sowie dessen Objektidentifikation an die Auswerteeinheit des Fahrerassistenzsystems
(2) übertragen.
Dies kann beispielsweise über
eine Bilderkennung, über
die Sende- und Empfangseinheit des Fahrerassistenzsystems (2)
oder über
die Sende- und Empfangseinheit des Fahrerassistenzsystems (2)
oder auch direkt intern im Fahrzeug erfolgen. Bei dem Objekt handelt
es sich beispielsweise um einen Tunnel, wobei neben der Tunnelidentifikation
auch die maximal zulässige
Durchfahrtshöhe
des Tunnels an das Fahrerassistenzsystem (2) übertragen
wird. Die Auswerteeinheit des Fahrerassistenzsystems (2)
vergleicht sodann die Maßangaben
des Objektes mit den aktuell erfassten oder gespeicherten Messdaten
bzw. mit den davon abgeleiteten Fahrzeuggrößen und informiert den Fahrer
(12), beispielsweise mittels eines Fahrzeugdisplay, über das Vergleichsergebnis.
-
Das
anhand der 1 aufgezeigte Ausführungsbeispiel
betrifft Nutzfahrzeuge, insbesondere Lkws und die Beachtung für deren
typische und häufig
auftretende Fahrbeschränkungen.
Im Interesse einer hohen Wirtschaftlichkeit arbeiten viele Spediteure
bei der Auslastung ihrer Fahrzeuge was die Ladungskapazität betrifft
dicht an den gesetzlichen Grenzwerten. Das Assistenzsystem hilft
dabei Beschränkungen
zu beachten und Schäden
zu vermeiden, hauptsächlich
beim Andocken an Laderampen, Einfahren in Hallen, Gebäude, Durchfahrten,
Tunnel, Unterfahren von Brücken,
wechselnden Fahrzeugkonfigurationen und Anbauten, Aufbauten, Beladungen,
unterschiedlichen Anhänger-
oder Aufliegervarianten. Das vorgestellte Verfahren ist jedoch nicht
auf den Einsatz bei Nutzfahrzeugen eingeschränkt sondern kann bei beliebigen
Fahrzeugen und insbesondere auch bei Pkws mit wechselnden Aufbauten
z.B. Koffern, Fahrrädern
vor Parkhäuser
oder Waschanlagen, Garagen, Carports usw. in gewinnbringender Weise
eingesetzt werden.
-
- 1,1',1''
- Fahrzeug
- 2
- Fahrerassistenzsystem
- 3
- ortsfester
Sensor
- 4
- Kommunikationseinheit
- 5,6,7
- Messergebnisse
- 8
- Fahrzeugdisplay
- 9,10
- Teilbild
- 11
- Messstation
- 12
- Fahrer
- 13
- Objekt
- hs
- Sensoranbauhöhe
- hF
- Fahrzeughöhe
- MF
- Fahrzeugmessdaten