DE102021206012A1

DE102021206012A1 - Verfahren zum Überwachen von einer Ladefläche eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021206012A1
Application number: DE102021206012.9A
Authority: DE
Inventors: Gabriela Jager; Markus Birk
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2022-03-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen von einer Ladefläche (3) eines Fahrzeugs (1). Das Verfahren umfasst das Erfassen (I) von einem Gegenstand (13) auf der Ladefläche (3) des Fahrzeugs (1) mit einer Erfassungseinrichtung (4). Ferner umfasst das Verfahren das Feststellen (II), dass der mit der Erfassungseinrichtung (4) erfasste Gegenstand (13) einen für die Umgebung des Fahrzeugs (1) gefährdenden Zustand aufweist. Ebenso umfasst das Verfahren das Einleiten (III) einer Gefahrenabwehr zum Schutz der Fahrzeugumgebung vor dem Gegenstand (13) auf der Ladefläche des Fahrzeugs (1).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen von einer Ladefläche eines Fahrzeugs. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, um solch ein Verfahren auszuführen, sowie auf ein Fahrzeug mit solch einer Steuereinrichtung.
Stand der Technik
Es kommt immer wieder vor, dass Fahrzeuge Teile ihrer Ladung verlieren, was gefährlich für nachfahrende Fahrzeuge sowie Personen in der Umgebung des Fahrzeugs ist und zu schweren Unfällen führen kann. Verliert ein Lastkraftwagen beispielsweise Schüttgut, kann dies für einen nachfolgenden Motorradfahrer sehr gefährlich sein und sogar tödlich enden. Der Fahrer des Fahrzeugs bekommt den Ladungsverlust häufig nicht mit und kann demnach auch nicht eingreifen, um die Gefahr für die Fahrzeugumgebung abzuwehren oder zumindest abzuschwächen.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen von einer Ladefläche eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann ein Fahrzeug mit eigenem Antrieb aber beispielsweise auch ein Anhänger sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Nutzfahrzeug, wie ein Lastkraftwagen, handeln. Ebenso kann es sich bei dem Fahrzeug um eine Arbeitsmaschine, wie eine Bau- oder Landmaschine, handeln. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen. Das Fahrzeug weist eine Ladefläche auf, auf welcher im bestimmungsgemäßen Betrieb Gegenstände transportiert werden können. Die Ladefläche kann nach oben hin offen ausgebildet sein. In einer alternativen Ausführungsform ist die Ladefläche jedoch nach oben hin geschlossen ausgebildet. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Lastkraftwagen mit einem Fahrerhaus und einer dahinter angeordneten Ladefläche handeln, die als Pritsche ausgebildet sein kann. Die Pritsche kann mit Bordwänden versehen sein, die seitlich und hinten zwecks einfacherer Be- und Entladung umklappbar sind, während die Bordwand nach vorne fest installiert sein kann. Die Pritsche kann einen offenen Pritschenaufbau aufweisen. Ebenso kann es sich bei der Pritsche um einen geschlossenen Pritschenaufbau handeln, bei dem beispielsweise eine Plane den Laderaum umschließt. Das Fahrzeug samt der Ladefläche kann beispielsweise für den Transport von Holz, zum Beispiel Holzstämmen, Schüttgut, wie Sand, Kies oder Steinen, oder sonstigen Gegenständen ausgebildet sein. In einer Ausführungsform ist die Ladefläche auf einem Fahrerhaus des Fahrzeugs vorgesehen. Ferner kann es sich bei dem Fahrzeug beispielsweise um einen Personenkraftwagen mit einer Ladefläche handeln, wie um einen Pickup-Truck. Die Ladefläche des Fahrzeugs kann kippbar ausgebildet sein.
Das Verfahren umfasst das Erfassen von einem Gegenstand auf der Ladefläche des Fahrzeugs mit einer Erfassungseinrichtung. Der Gegenstand kann vollständig oder teilweise auf der Ladefläche angeordnet sein. Es kann eine Position, eine Bewegung, eine sonstige Zustandsgröße des Gegenstands oder eine Kombination dieser erfasst werden. Bei dem Gegenstand kann es sich um das Ladegut des Fahrzeugs handeln. Es kann sich jedoch bei dem Gegenstand auch um ein anderes Objekt handeln, beispielsweise um Schnee oder Eis, welches auf der Ladefläche des Fahrzeugs vorhanden ist. Die Erfassungseinrichtung kann den Gegenstand auf der Ladefläche des Fahrzeugs kontaktlos oder durch Kontakt mit diesem erfassen. Die Erfassungseinrichtung kann den Gegenstand optisch, kapazitiv, induktiv, mittels elektromagnetischer Wellen oder durch eine Kombination dieser erfassen. Die Erfassungseinrichtung ist derart an dem Fahrzeug vorgesehen, dass der Gegenstand in den Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung fallen kann, beispielsweise dann, wenn er die Ladefläche verlässt. Die Erfassungseinrichtung kann eine oder mehrere Sub-Einrichtungen, beispielsweise eine oder mehrere Sensorgruppen oder einen oder mehrere einzelne Sensoren, aufweisen. In einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung so an dem Fahrzeug angeordnet und eingerichtet, dass mindestens eine Kante der Ladefläche in den Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung fällt. Beispielswiese fallen sowohl die Hinterkante als auch die beiden Seitenkanten der Ladefläche in den Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung. Die Erfassungseinrichtung kann also angeordnet und eingerichtet sein, um den Gegenstand auf der Ladefläche im Bereich der mindestens einen Ladeflächenkante erfassen zu können.
Ferner umfasst das Verfahren das Feststellen, dass der mit der Erfassungseinrichtung erfasste Gegenstand einen für die Umgebung des Fahrzeugs gefährdenden Zustand aufweist. Bei der Fahrzeugumgebung kann es sich um die unmittelbare räumliche Umgebung des Fahrzeugs handeln. Ebenso kann es sich bei der Fahrzeugumgebung jedoch auch um einen größeren Bereich um das Fahrzeug herum handeln. Verliert ein Fahrzeug beispielsweise einen Gegenstand, stellt dieser nicht nur für die unmittelbare Fahrzeugumgebung, sondern auch für noch weit entfernte Fahrzeuge eine Gefahr dar. Unter der Fahrzeugumgebung kann vorliegend ein Bereich verstanden werden, welcher die Fahrzeuge umfassen kann, die einige Meter, einige hundert Meter oder einige Kilometer von dem Fahrzeug entfernt sind. Weist der Gegenstand einen für die Umgebung des Fahrzeugs gefährdenden Zustand auf, so kann von diesem eine Gefahr für die Fahrzeugumgebung ausgehen, wenn nicht eine gefahrentschärfende Maßnahme eingeleitet wird.
Darüber hinaus umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung das Einleiten einer Gefahrenabwehr zum Schutz der Fahrzeugumgebung vor dem Gegenstand auf der Ladefläche des Fahrzeugs. Wird in dem vorherigen Schritt also festgestellt, dass der mit der Erfassungseinrichtung erfasste Gegenstand eine Gefahr für die Fahrzeugumgebung aufweist, so wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Gefahrenabwehr eingeleitet. Unter dem Einleiten einer Gefahrenabwehr wird ein Vorgang verstanden, der die von dem Gegenstand auf die Fahrzeugumgebung ausgehende Gefahr entschärft oder zumindest verringert. Die Gefahrenabwehr kann darin bestehen, dass in den Betrieb des Fahrzeugs automatisch zum Schutz der Fahrzeugumgebung eingegriffen wird. In einer Ausführungsform kann auch in den Betrieb eines anderen Fahrzeugs in der Fahrzeugumgebung eingegriffen werden. Die Gefahrenabwehr kann auch darin bestehen, dass kein unmittelbarer Eingriff in den Fahrbetrieb eines Fahrzeugs erfolgt, sondern stattdessen lediglich der Fahrer des Fahrzeugs, der Fahrer eines anderen Fahrzeugs oder beide auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden.
Die vorliegende Erfindung erhöht die Betriebssicherheit von Fahrzeugen mit Ladefläche. So kann mittels der vorliegenden Erfindung die Gefahr, die von sich auf der Ladefläche befindenden Gegenständen ausgeht, signifikant verringert werden. Im Ergebnis kann so ein Fahrzeug mit Ladefläche bereitgestellt werden, das eine erhöhte Betriebssicherheit aufweist.
Im Rahmen einer Ausführungsform wird beim Feststellen, ob der Gegenstand einen für die Umgebung gefährdenden Zustand aufweist, ermittelt, ob sich der Gegenstand relativ zur Ladefläche des Fahrzeugs bewegt. Bewegt sich der Gegenstand relativ zur Ladefläche des Fahrzeugs, ist dieser mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht ausreichend gesichert und kann daher von der Ladefläche herunterrutschen. Folglich geht von solch einem sich auf der Ladefläche bewegenden Gegenstand eine Gefahr für die Fahrzeugumgebung aus. Im Rahmen einer Ausführungsform kann ein gefährdender Zustand festgestellt werden, wenn sich der Gegenstand über eine der Außenkanten der Ladefläche des Fahrzeugs bewegt. Hierfür kann die Erfassungseinrichtung so angeordnet und eingerichtet sein, dass die mindestens eine Außenkante in den Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung fällt. In einer anderen Ausführungsform wird ein gefährdender Zustand bereits dann festgestellt, wenn sich der Gegenstand auf der Ladefläche überhaupt bewegt, unabhängig davon, ob er eine Außenkante der Ladefläche passiert oder nicht. Alternativ oder zusätzlich kann auch dann festgestellt werden, dass der Gegenstand einen für die Umgebung gefährdenden Zustand aufweist, wenn dieser zu weit über eine der Außenkanten der Ladefläche, beispielsweise eine der Seitenkanten, übersteht. Eine Bewegung des Gegenstands ist in letzterer Ausführungsform für das Vorliegen eines gefährdenden Zustands nicht unbedingt erforderlich. So stellt ein auf der Ladefläche vorgesehener Gegenstand auch dann eine Gefahr für die Fahrzeugumgebung dar, wenn dieser beispielsweise zu weit nach rechts oder links über die Ladefläche hinausragt.
Im Rahmen einer Ausführungsform können die Messpunkte der Erfassungseinrichtung in unterschiedliche Kategorien kategorisiert werden. In einer Kategorie können beispielsweise jene Punkte kategorisiert werden, welche sich relativ zur Ladefläche des Fahrzeugs bewegen. Diese sich relativ zur Ladefläche des Fahrzeugs bewegenden Punkte stellen grundsätzlich einmal verdächtige Punkte dar, die darauf hinweisen können, dass ein sich auf der Ladefläche befindender Gegenstand einen für die Fahrzeugumgebung gefährdenden Zustand aufweist. In einer weiteren Kategorie können beispielsweise Messpunkte kategorisiert werden, welche statisch relativ zur Erfassungseinrichtung angeordnet sind. Diese Messpunkte weisen eine Relativgeschwindigkeit zur Erfassungseinrichtung von null auf. Die Messpunkte in dieser Kategorie sind grundsätzlich einmal unkritisch, können jedoch darauf hinweisen, dass ein Gegenstand zu weit über die Ladefläche des Fahrzeugs hinausragt, wie oben beschrieben. In noch einer weiteren Kategorie können Messpunkte kategorisiert werden, welche statisch in der Umwelt sind und demnach eine Relativgeschwindigkeit zur Erfassungseinrichtung aufweisen, welche der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Bei den Messpunkten letzterer Kategorie kann es sich beispielsweise um Bäume, Brücken, Häuser oder sonstige Objekte in der Fahrzeugumgebung handeln. Solch ein Kategorisieren der Messpunkte erlaubt ein genaues und effizientes Bestimmen, ob ein sich auf der Ladefläche des Fahrzeugs befindender Gegenstand einen für die Fahrzeugumgebung gefährdenden Zustand aufweist.
Die Messpunkte in der einen Kategorie, welche sich relativ zur Ladefläche des Fahrzeugs bewegen, umfassen dabei Messpunkte, die sich vom Fahrzeug weg und Messpunkte, die sich zum Fahrzeug hinbewegen. In einem weiteren Schritt können diejenigen Punkte in der Kategorie erkannt werden, die sich über eine bestimmte Zeitdauer von der Ladefläche entfernen. So können beispielsweise Messpunkte aussortiert werden, die auf Vögel, Aufwirbelungen, andere Fahrzeuge oder sonstige Objekte zurückzuführen sind, welche sich dem Fahrzeug nähern. Wird für die Feststellung, dass der Gegenstand einen gefährdenden Zustand aufweist, ferner gefordert, dass dieser sich über eine bestimmte Zeitdauer hinweg von der Ladefläche entfernt, können ferner Messpunkte aussortiert werden, die durch ein Flattern von Verspannungsgurten, Vögel, Staub oder sonstiges hervorgerufen werden. Im Ergebnis kann im Rahmen dieser Ausführungsform demnach eine höhere Genauigkeit bei der Feststellung des gefährdenden Zustands des Gegenstands auf der Ladefläche bereitgestellt werden.
Im Rahmen einer Ausführungsform erfolgt das Feststellen des gefährdenden Zustands mittels eines Occupancy-Grids, einer künstlichen Intelligenz oder einer Kombination davon. Mit dem Occupancy-Grid kann auf eine effiziente und hoch genaue Weise der gefährdende Zustand des Objekts auf der Ladefläche erkannt werden. Wird mittels des Occupancy-Grids ermittelt, dass keine Ladung übersteht oder die Ladung zwar übersteht, sich jedoch nicht bewegt und der Überstand für die Fahrzeugumgebung keine Gefahr darstellt, so ist kein Eingriff erforderlich. Wird mittels des Occupancy-Grids jedoch ermittelt, dass sich der Gegenstand auf der Ladefläche bewegt oder zu weit über die Außenkanten der Ladefläche hinausragt, so wird ein gefährdender Zustand festgestellt. Das Occupancy-Grid erlaubt dabei eine schnelle und kosteneffiziente Berechnung. Alternativ oder zusätzlich kann die Feststellung des gefährdenden Zustands mittels künstlicher Intelligenz, beispielsweise einem Classifier, erfolgen. Der Classifier kann anstatt oder zusätzlich zum Occupancy-Grid und/oder zur Kategorisierung der Messpunkte vorgesehen sein. Mittels des Classifiers der künstlichen Intelligenz können besonders hohe Genauigkeiten in der Vorhersage des gefährdenden Zustands bereitgestellt werden. Die künstliche Intelligenz kann mittels Daten aus einer Vielzahl von Fahrzeugen, beispielsweise aus einer gesamten Flotte, trainiert werden.
Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst das Einleiten der Gefahrenabwehr das Ausgeben einer Warnung. Bei der Warnung kann es sich auch um eine optische Warnung handeln, die auf einem Display im Fahrerhaus des Fahrzeugs ausgegeben wird. Hier kann auch eine akustische Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs, an die Fahrzeugumgebung, beispielsweise an ein benachbartes Fahrzeug oder einen Fußgänger, oder eine Kombination davon ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine optische Warnung, beispielsweise in Form eines Warnlichts, an den Fahrer des Fahrzeugs, an die Fahrzeugumgebung, beispielsweise an ein nachfahrendes Fahrzeug oder an einen Fußgänger, oder eine Kombination davon ausgegeben werden. Auch andere Formen von Warnungen sind hier denkbar. Alternativ oder zusätzlich kann automatisch in die Fahrzeugdynamik, beispielsweise in die Längs- und/oder Querdynamik, des Fahrzeugs eingegriffen werden. In einer Ausführungsform wird das Fahrzeug automatisch verzögert. In einer Ausführungsform wird auch in die Fahrzeugdynamik eines nachfolgenden Fahrzeugs automatisch eingegriffen. Ferner können die Messdaten der Erfassungseinrichtung dokumentiert werden, um es einem Betreiber des Fahrzeugs zu ermöglichen, Rückschlüsse auf von seinem Fahrzeug ausgehende Gefahren ziehen zu können. So kann beispielsweise ermittelt werden, ob ein Fahrer seine Ladung ordnungsgemäß sichert.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steuereinrichtung mit einer Eingabeschnittstelle zum Einlesen von Daten einer Erfassungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsformen. Die Steuereinrichtung weist eine Rechnereinrichtung auf, die eine oder mehrere Mikrocontroller aufweisen kann. Die Recheneinrichtung ist eingerichtet, also spezifisch hergerichtet, beispielsweise programmiert, um das Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen auszuführen. Das Verfahren wird durch die Rechnereinrichtung dabei auf Basis der durch die Eingabeschnittstelle eingelesenen Daten der Erfassungseinrichtung ausgeführt. Ferner umfasst die Steuereinrichtung eine Ausgabeschnittstelle zum Ausgeben von Daten zum Einleiten der Gefahrenabwehr. Über die Ausgabeschnittstelle können beispielsweise Daten an die Fahrzeugsteuerung ausgegeben werden, mittels denen die Steuereinrichtung in die Fahrzeugdynamik gemäß obigen Ausführungen eingreifen kann. Ebenso können über die Ausgabeschnittstelle Daten an eine Warneinrichtung ausgegeben werden. Im Rahmen einer Ausführungsform werden über die Ausgabeschnittstelle Daten in eine Car2x-Kommunikation, beispielsweise Car2Car-Kommunikation, bereitgestellt, um eine Gefahrenabwehr gemäß obigen Ausführungsformen in der Fahrzeugumgebung einzuleiten. Bei den Schnittstellen der vorliegenden Erfindung kann es sich um eine Hardware- und/oder Software-Schnittstelle handeln, die als Eingabe- und/oder Ausgabeschnittstelle ausgebildet sein kann.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug mit einer Ladefläche, einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Gegenstands auf der Ladefläche und einer Steuereinrichtung gemäß einer der obigen Ausführungsformen. Das Fahrzeug und die Komponenten des Fahrzeugs können gemäß den obigen Ausführungsformen ausgebildet sein. Die Erfassungseinrichtung kann zumindest teilweise oder aber auch vollständig am Chassis des Fahrzeugs, an der Ladefläche, am Fahrerhaus, an oder in einem Spiegel des Fahrzeugs oder einer Kombination davon angeordnet sein. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise mehrere Frames pro Sekunde, beispielsweise mehr als 10 Frames pro Sekunde, erfassen. Die Erfassungseinrichtung des Fahrzeugs kann eine Radareinrichtung sein, die mehrere Radarsensoren aufweisen kann. Solch eine Erfassungseinrichtung ist besonders robust, da sie unabhängig vom Wetter und bei Tag und Nacht einsetzbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungseinrichtung eine Kameraeinrichtung aufweisen, die eine oder mehrere Kameras aufweisen kann. Weist die Erfassungseinrichtung eine Kameraeinrichtung auf, werden Bewegungsvektoren aus Vergleichen zwischen Aufnahmen zu unterschiedlichen Zeitpunkten extrahiert. Die Bewegungsvektoren im Bild werden zusammen mit der Fahrzeugodometrie zu Bewegungsvektoren in 3D verrechnet. Wird ein künstlicher Intelligenzansatz gemäß obigen Ausführungen mit der Kameraeinrichtung vorgesehen, so wird dieser auf erkannte Vektoren (Vektoren im Bild oder Vektoren umgerechnet in Fahrzeugkoordinaten) trainiert, um so einen gefährlichen Zustand des Gegenstands auf der Ladefläche zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich sind neben der Radareinrichtung und der Kameraeinrichtung auch andere Erfassungseinrichtungen denkbar.
In einer Ausführungsform liegt mindestens eine Kante der Ladefläche im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung. Beispielsweise liegt die Hinterkante der Ladefläche im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung. Dies ist besonders vorteilhaft, da Gegenstände von der Ladefläche vor allem über die Rückseite der Ladefläche aufgrund des Beschleunigungsverhaltens des Fahrzeugs herausrutschen. Alternativ oder zusätzlich kann auch mindestens eine Seitenkante (vollständig oder ein Bereich dieser) im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung liegen. Beispielsweise können beide Seitenkanten vollständig im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung liegen. In einer anderen Ausführungsform liegen lediglich die rechte Seitenkante und die Hinterkante der Ladefläche im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung. Letztere Ausführungsform führt zu einer besonders kosteneffizienten und dabei dennoch verhältnismäßig sicheren Ausgestaltung, da verhältnismäßig wenig Sensoreinrichtungen erforderlich sind und die linke Seitenkante, an welcher keine Sensoreinrichtungen angeordnet sind, normalerweise im Blickfeld des Fahrzeugführers liegt.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Ladefläche und einer Erfassungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Ladefläche und einer Erfassungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Ladefläche und einer Erfassungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Ladefläche und einer Erfassungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Kategorien von Messpunkten der Erfassungseinrichtung zur Erläuterung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen der Ladefläche von einem der Fahrzeuge aus 1 bis 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Nutzfahrzeug, genauer gesagt ein Lastkraftwagen. Der Lastkraftwagen 1 weist ein am vorderen Ende angeordnetes Fahrerhaus 2 und eine hinter dem Fahrerhaus 2 angeordnete Ladefläche 3 auf, die beispielsweise als Pritschenaufbau ausgebildet ist. Der Pritschenaufbau ist in der vorliegenden Ausführungsform mit Bordwänden versehen, beispielsweise ausgestaltet als sogenannter offener Kasten. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Pritschenaufbau keine Plane auf. In einer weiteren Ausführungsform ist der Pritschenaufbau jedoch mit einer durch ein Plangestell getragenen Lkw-Plane ergänzt, die den Laderaum nach vorne, hinten, seitlich und nach oben umschließt.
Ferner weist das Fahrzeug 1 eine Erfassungseinrichtung 4 auf, die in der vorliegenden Ausführungsform als Radareinrichtung ausgebildet ist. Die Radareinrichtung 4 hat einen Erfassungsbereich 5, in welchem Gegenstände mittels der Erfassungseinrichtung 4 detektiert werden können. Der Erfassungsbereich 5 ist in den vorliegenden Figuren lediglich schematisch angedeutet, kann jedoch eine räumlich andere Ausgestaltung aufweisen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung 4 an einer Seite des Lastkraftwagens, vorliegend der linken Seite, und hier am hinteren Ende angeordnet. Das Fahrzeug 1 der vorliegenden Ausführungsform weist eine entsprechende Erfassungseinrichtung auf der rechten Seite und ebenfalls am hinteren Ende auf. Die Erfassungseinrichtung 4 ist am Fahrzeugchassis unterhalb der Ladefläche 3 angebracht. Dabei ist die Erfassungseinrichtung 4 derart an dem Fahrzeug angebracht und ausgerichtet, dass der hintere Bereich der seitlichen Außenkante der Ladefläche 3 im Erfassungsbereich 5 der Erfassungseinrichtung 4 liegt.
Die Erfassungseinrichtung 4 ist über eine Datenleitung 6 mit einer Eingabeschnittstelle 8 einer Steuereinrichtung 7 verbunden. Die Steuereinrichtung 7 ist über eine Ausgabeschnittstelle 9 mit der Fahrzeugsteuerung 10 über eine Datenleitung 11 verbunden. Die Steuereinrichtung 7 kann auch in die Fahrzeugsteuerung 10 integriert sein. So können die Steuereinrichtung 7 und die Fahrzeugsteuerung 10 an unterschiedlichen oder an demselben Ort angeordnet sein. Die Steuereinrichtung 7 weist eine Recheneinrichtung 12 auf, die im vorliegenden Fall als Mikrocontroller ausgebildet ist. Die Recheneinrichtung 12 ist eingerichtet, also spezifisch programmiert, das im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschriebene Verfahren auszuführen.
2 zeigt ein Fahrzeug 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 1 der zweiten Ausführungsform entspricht dem Fahrzeug 1, welches unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, mit Ausnahme der im Folgenden dargelegten Unterschiede. Im Unterschied zu dem Fahrzeug 1 aus 1 weist die Erfassungseinrichtung 4 des Fahrzeugs 1 aus 2 zwei Radareinrichtungen 4 auf jeder Seite des Fahrzeugs auf. Beide Radareinrichtungen 4 sind am Chassis des Fahrzeugs 1 unterhalb der Ladefläche 3 angebracht. Dabei ist eine erste Radareinrichtung 4 am vorderen Ende der Ladefläche, also direkt hinter dem Fahrerhaus 2, vorgesehen. Der Erfassungsbereich 5 dieser Radareinrichtung 4 ist nach hinten und oben ausgerichtet. Eine weitere Radareinrichtung 4 ist in etwa auf der Mitte der Seitenfläche der Ladefläche 3 vorgesehen, beispielsweise angrenzend an und vor dem Hinterrad des Lastkraftwagens 1. Auch der Erfassungsbereich 5 der weiteren Radareinrichtung 4 ist nach hinten und nach oben ausgerichtet. Im gesamten Erfassungsbereich 5 der Radareinrichtungen 4 der in 2 gezeigten Ausführungsform liegen demnach der vordere und mittlere Bereich der Seitenkanten der Ladefläche 3. 2 zeigt lediglich die Radareinrichtungen 4 auf der rechten Fahrzeugseite. Die Radareinrichtungen 4 auf der linken Fahrzeugseite sind entsprechend ausgebildet. Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrzeug 1 lediglich Radareinrichtungen 4 auf der rechten Fahrzeugseite auf. Alle Radareinrichtungen 4 der in 2 gezeigten Ausführungsform sind mittels einer Datenleitung 6 mit der Steuereinrichtung 7 über die Eingabeschnittstelle 8 verbunden.
3 zeigt ein Fahrzeug 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 1 der in 3 gezeigten Ausführungsform entspricht dem Fahrzeug 1 der in 1 gezeigten Ausführungsform mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Unterschiede. Im Unterschied zu der Ausführungsform in 1 ist die Erfassungseinrichtung 4 in der in 3 gezeigten Ausführungsform nicht an einer Seitenfläche des Fahrzeugs 1 vorgesehen, sondern an der Rückfläche des Fahrzeugs 1 angeordnet. Die Radareinrichtung 4 ist in dieser Ausführungsform dabei ebenfalls wieder am Chassis des Fahrzeugs, und zwar unterhalb der Ladefläche 3, vorgesehen. In der in 3 gezeigten Ausführungsform ist lediglich eine Erfassungseinrichtung 4 auf der linken Seite der Rückfläche des Fahrzeugs 1 vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform weist die Erfassungseinrichtung 4 eine erste Radareinrichtung auf der linken Seite und eine zweite Radareinrichtung auf der rechten Seite der Rückfläche des Fahrzeugs 1 auf. Der Erfassungsbereich 5 der Radareinrichtung 4 der in 3 gezeigten Ausführungsform ist nach rechts und oben ausgerichtet. Im Erfassungsbereich 5 der Erfassungseinrichtung 4 der in 3 gezeigten Ausführungsform liegt demnach der linke Bereich der Hinterkante der Ladefläche 3. Auch in der in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung 4 mittels einer Datenleitung 6 (nicht gezeigt) über die Eingabeschnittstelle 8 mit der Steuereinrichtung 7 elektrisch verbunden.
Im Rahmen einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform weist die Erfassungseinrichtung 4 des Fahrzeugs 1 eine Kombination der Radareinrichtungen 4 aus 1 bis 3 auf. Genauer gesagt weist das Fahrzeug 1 auf jeder Seite drei Radareinrichtungen, eine erste im vorderen Bereich der Seitenfläche, eine zweite im mittleren Bereich der Seitenfläche und eine dritte im hinteren Bereich der Seitenfläche, auf. Ferner weist das Fahrzeug dieser weiteren Ausführungsform zwei Radareinrichtungen an der Rückfläche des Fahrzeugs 1, nämlich eine erste auf der linken Seite und eine zweite auf der rechten Seite, auf. In dieser weiteren Ausführungsform liegen die vollständigen Seitenkanten (linke und rechte Seitenkante) sowie die vollständige Hinterkante der Ladefläche 3 im Erfassungsbereich 5 der Erfassungseinrichtung 4. In einer alternativen Ausführungsform weist das Fahrzeug 1 lediglich die zuvor beschriebenen drei Radareinrichtungen auf der rechten Seite sowie die zwei beschriebenen Radareinrichtungen an der Rückfläche des Fahrzeugs, jedoch keinerlei Radareinrichtungen an der linken Seite des Fahrzeugs 1 auf.
Die Steuereinrichtung 7 der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist eingerichtet, um das im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschriebene Verfahren zum Überwachen der Ladefläche 3 des Fahrzeugs 1 auszuführen. In einem ersten Schritt I wird mit der Erfassungseinrichtung 4, also mit der oder den Radareinrichtungen der Erfassungseinrichtung 4, der im Erfassungsbereich 5 liegende Bereich der Seitenbeziehungsweise Hinterkante(n) der Ladefläche 3 erfasst. Die Messdaten der Erfassungseinrichtung 4 werden der Steuereinrichtung 7 über die Datenleitung 6 und die Eingabeschnittstelle 8 zugeführt. Die Recheneinrichtung 12 der Steuereinrichtung 7 ist eingerichtet, um die Daten über die Eingabeschnittstelle 8 einzulesen.
In einem zweiten Schritt II wird festgestellt, ob ein mit der Erfassungseinrichtung 4 in Schritt I erfasster Gegenstand auf der Ladefläche 3 einen für die Umgebung des Fahrzeugs gefährdenden Zustand aufweist. Hierzu werden die Messdaten der Erfassungseinrichtung 4 durch die Recheneinrichtung 12 zunächst in einem Schritt 11.1 in drei Kategorien kategorisiert. In die erste Kategorie K1 werden alle Messpunkte der Erfassungseinrichtung 4 kategorisiert, welche statisch relativ zur Erfassungseinrichtung 4 und damit eine relative Geschwindigkeit von null zu dieser aufweisen. In diese Kategorie fallen beispielsweise Messpunkte im Zusammenhang mit Komponenten des Fahrzeugs selbst oder statisch auf der Ladefläche 3 angeordneten Gegenständen. Ein Beispiel solch eines Messpunkts M1 ist in 4 gezeigt. In die zweite Kategorie K2 fallen all die Messpunkte, die statisch in der Umwelt des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Beispiele der Messpunkte M2 sind ebenfalls in 4 dargestellt und weisen allesamt eine relative Geschwindigkeit zur Erfassungseinrichtung 4 auf, welche der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Die Steuereinrichtung 7, beispielsweise die Recheneinrichtung 12, ist dabei eingerichtet, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise über die Datenleitung 11 aus der Fahrzeugsteuerung 10 auszulesen. In die dritte Kategorie K3 fallen die als in 4 mit M3 gekennzeichneten Messpunkte, die sich relativ zur Ladefläche 3 des Fahrzeugs 1 bewegen und nicht in die zweite Kategorie K2 fallen, also nicht statisch in der Umwelt des Fahrzeugs angeordnet sind. In diese dritte Kategorie K3 fallen beispielsweise Messpunkte von Gegenständen 13 (siehe 4), die sich von der Ladefläche 3 entfernen. Ebenso fallen in diese Kategorie K3 jedoch auch Messpunkte von beispielsweise Vögeln, Aufwirbelungen und anderen Fahrzeugen, wie beispielsweise Motorrädern.
In einem nachfolgenden weiteren Schritt 11.2.1 werden anschließend die in die Kategorie K1 kategorisierten Punkte dahingehend ausgewertet, dass ermittelt wird, ob ein Gegenstand auf der Ladefläche 3 zu weit seitlich, nach hinten oder beides über die Ladefläche 3 hervorsteht und demnach eine Gefährdung für die Fahrzeugumgebung darstellt. Ferner ist die Recheneinrichtung 12 der Steuereinrichtung 7 eingerichtet, um in einem Schritt II.2.2 zu ermitteln, ob sich ein Gegenstand 13 von der Ladefläche entfernt und dadurch eine Gefährdung für die Fahrzeugumgebung darstellt. Hierfür werden in der Kategorie K3 zunächst die Punkte aussortiert, die sich dem Fahrzeug nähern. Ferner wird erkannt, ob Messpunkte in der Kategorie K3 vorliegen, die sich über eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise einige zehntel Sekunden, von der Ladefläche 3 entfernen. Durch letzteren Konsolidierungsschritt werden falsch positive Ergebnisse, die beispielsweise durch Staub oder Vögel hervorgerufen werden können, verringert. Wird in Schritt II.2.2 ermittelt, dass sich ein Gegenstand auf der Ladefläche 3 des Fahrzeugs 1 verschiebt, stellt dies einen für die Fahrzeugumgebung gefährdenden Zustand dar.
Wurde entweder in Schritt 11.2.1 oder in Schritt II.2.2 ermittelt, dass ein Gegenstand auf der Ladefläche 3 des Fahrzeugs 1 ein für die Umgebung gefährdenden Zustand darstellt, ist die Recheneinrichtung 12 der Steuereinrichtung 7 eingerichtet, um zu Schritt III überzugehen. Andernfalls springt das Verfahren der vorliegenden Erfindung zurück auf Schritt I. In Schritt III wird eine Gefahrenabwehr zum Schutz der Fahrzeugumgebung vor dem Gegenstand auf der Ladefläche 3 des Fahrzeugs 1 eingeleitet. Im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform gibt die Rechnereinrichtung 12 der Steuereinrichtung 7 hierfür Steuerdaten über die Ausgabeschnittstelle 9 und die Datenleitung 11 an die Fahrzeugsteuerung 10 zum Verzögern des Fahrzeugs 1 aus. Ebenfalls werden über die Ausgabeschnittstelle 9 Daten zum Einschalten von Warnlichtern des Fahrzeugs 1 (beispielsweise ebenfalls mittels der Fahrzeugsteuerung 10) ausgegeben. Die Radaraufnahmen werden dokumentiert und auf einem nicht gezeigten Speichermedium gespeichert, um es so beispielsweise einem Flottenbetreiber von Nutzfahrzeugflotten zu ermöglichen, aus den aufgezeichneten Daten Rückschlüsse auf die ordnungsgemäße Sicherung von Ladungen schließen zu können. Daneben wird auch der Fahrer des Fahrzeugs 1 über eine akustische Meldung, ein optisches Signal oder beides in der Fahrerkabine 2 gewarnt.
Schritt II des oben beschriebenen Verfahrens kann mithilfe eines Occupancy-Grids ausgeführt werden. Hierzu wird zunächst ein Occupancy-Grid aufgebaut, in welches die Messungen der Erfassungseinrichtung 4, beispielsweise die Radarpunkte, eingetragen werden. Mittels des Occupancy Grids wird dann geprüft, ob ein Gegenstand in nicht akzeptabler Weise über die Bordkanten der Ladefläche 3 übersteht (Schritt 11.2.1) oder ob ein Gegenstand verloren geht (Schritt II.2.2). Das Grid kann mit einer Zelle, einer Reihe von Zellen entlang der Kante, 2D-uniform oder adaptiv (feinere Abtastung nahe Ladekante) ausgebildet sein.
Alternativ zu der oben beschriebenen Ausgestaltung kann Schritt II zum Feststellen, dass der mit der Erfassungseinrichtung 4 erfasste Gegenstand einen für die Umgebung des Fahrzeugs 1 gefährdenden Zustand aufweist, auch mittels künstlicher Intelligenz, beispielsweise eines Classifiers, erfolgen. Der Classifier wird auf Basis realer Trainingsdaten trainiert und kann das Kategorisieren der Messpunkte M1, M2, M3 sowie das Vorsehen des Occupancy Grids ersetzen. Der künstliche Intelligenzansatz bewertet dabei in der vorliegenden Ausführungsform keine einzelnen isolierten Vektoren, sondern eine gesamte aktuelle Messung oder eine Reihe der Messungen zusammen. Durch die künstliche Intelligenz können für die Fahrzeugumgebung gefährdende Zustände effizient und mit hoher Genauigkeit erkannt werden. In allen oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Erfassungseinrichtung 4 alternativ auch als Kameraeinrichtung ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Fahrerkabine
3: Ladefläche
4: Erfassungseinrichtung
5: Erfassungsbereich
6, 11: Datenleitung
7: Steuereinrichtung
8: Eingabeschnittstelle
9: Ausgabeschnittstelle
10: Fahrzeugsteuerung
12: Rechnereinrichtung
13: Gegenstand
M1, M2, M3: Messpunkt
I: Erfassen Gegenstand
11: Feststellen gefährdender Zustand
11.1: Kategorisieren der Messpunkte
K1, K2, K3: erste, zweite, dritte Kategorie
II.2.1: Ermitteln, ob Gegenstand zu weit übersteht
11.2.2: Ermitteln, ob Gegenstand sich von Ladefläche entfernt
III: Einleiten Gefahrenabwehr

Claims

Verfahren zum Überwachen von einer Ladefläche eines Fahrzeugs (1), umfassend das Erfassen (I) von einem Gegenstand (13) auf der Ladefläche (3) des Fahrzeugs (1) mit einer Erfassungseinrichtung (4), das Feststellen (II), dass der mit der Erfassungseinrichtung (4) erfasste Gegenstand (13) einen für die Umgebung des Fahrzeugs (1) gefährdenden Zustand aufweist, und das Einleiten (III) einer Gefahrenabwehr zum Schutz der Fahrzeugumgebung vor dem Gegenstand (13) auf der Ladefläche (3) des Fahrzeugs (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feststellen (II) das Ermitteln (II.2.2) umfasst, ob sich der mit der Erfassungseinrichtung (4) erfasste Gegenstand (13) relativ zur Ladefläche (3) des Fahrzeugs (1) bewegt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (II.2.2) das Kategorisieren (11.1) von mit der Erfassungseinrichtung (4) erfassten Messpunkte (M1, M2, M3) in eine Kategorie (K3), in welcher die Punkte (M3) sich relativ zur Ladefläche (3) bewegen, und in mindestens eine weitere Kategorie (K1; K2) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (II.2.2) ferner das Erkennen von denjenigen Punkten (M3) in der einen Kategorie (K3) umfasst, die sich über eine bestimmte Zeitdauer von der Ladefläche (3) entfernen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feststellen (II) mittels zumindest einem von einem Occupancy-Grid und einer Künstlichen Intelligenz erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten (III) der Gefahrenabwehr zumindest eines von einem Ausgeben einer Warnung und einem Eingriff in die Fahrzeugdynamik umfasst.
Steuereinrichtung (7) mit einer Eingabeschnittstelle (8) zum Einlesen von Daten einer Erfassungseinrichtung (4), einer Rechnereinrichtung (12), die eingerichtet ist, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf Basis der über die Eingabeschnittstelle (8) eingelesenen Daten auszuführen, und einer Ausgabeschnittstelle (9) zum Ausgeben von Daten zum Einleiten der Gefahrenabwehr.
Fahrzeug (1) mit einer Ladefläche (3), einer Erfassungseinrichtung (4) zum Erfassen eines Gegenstands (13) auf der Ladefläche (3) und einer Steuereinrichtung (7) nach Anspruch 7.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (4) zumindest eine von einer Radareinrichtung und einer Kameraeinrichtung aufweist.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kante der Ladefläche (3) im Erfassungsbereich (5) der Erfassungseinrichtung (4) liegt.