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Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für ein Nutzfahrzeug.
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Aus der
DE 197 28 619 A1 ist ein Alarm- und Sicherungssystem für einen Lastkraftwagen zum Schutz vor Einbruch, Aufbruch, Diebstahl und Raub einer zu schützenden Ladung, Personen und des Lastkraftwagen selbst bekannt. In einem Motorwagen oder einer Zugmaschine des Lastkraftwagens ist ein Alarmauslösemittel, bestehend aus einer Waage, installiert. Weiterhin ist im Motorwagen oder der Zugmaschine ein Bordcomputer derart angebracht, dass dieser nicht sichtbar und somit nicht direkt angreifbar ist. Der Bordcomputer ist mit der Waage so zusammengeschaltet, dass eine frei wählbare, direkte Gewichtsveränderung registriert wird. Ein Alarm wird dadurch ausgelöst, dass sich das Gewicht verändert, auf welches der Bordcomputer eingestellt ist, und somit ein Programm vom Bordcomputer aktiviert wird, welches eine gesamte Elektronik des Lastkraftwagens unterbricht und eine hydraulische Bremsanlage feststellt. Über einen zweiten Stromkreis werden Hilferufe gesendet. Bei widerrechtlicher Benutzung des Lastkraftwagens wird ein Sender aktiviert, welcher ein Signal an Empfänger gibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Sicherungssystem für ein Nutzfahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Sicherungssystem gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Sicherungssystem für ein Nutzfahrzeug umfasst erfindungsgemäß eine fahrzeugeigene Außensensorik zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung, eine fahrzeugeigene Innensensorik zur Erfassung zumindest eines Fahrgastraums und/oder zumindest eines Laderaums, zumindest ein Schloss zur Verriegelung des Fahrgastraums und/oder zumindest ein Schloss zur Verriegelung des Laderaums, zumindest eine fahrzeugeigene Kommunikationsvorrichtung zumindest zum Versenden von Daten an eine fahrzeugexterne Recheneinheit und zumindest eine fahrzeugeigene Datenverarbeitungsvorrichtung, welche anhand einer Kombination von mittels der Außensensorik erfassten Umgebungsdaten, mittels der Innensensorik erfassten Innendaten, an dem zumindest einen Schloss erfassten Schlosszustandsdaten und Daten der Kommunikationsvorrichtung Fahrzeugdiebstahlsituationen und/oder Ladungsdiebstahlsituationen und/oder technische Defekte des Nutzfahrzeugs erkennt.
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Das System ermöglicht einen besonders hohen Schutz vor Fahrzeugdiebstählen und Ladungsdiebstählen, da mittels des Systems aufgrund der Kombination der Umgebungsdaten, Innendaten, Schlosszustandsdaten und Daten der Kommunikationsvorrichtung eine besonders zuverlässige Erkennung von Fahrzeugdiebstahlsituationen, Ladungsdiebstahlsituationen und technischen Defekten des Nutzfahrzeugs möglich ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Heckansicht eines Nutzfahrzeugs,
- 2 schematisch eine Seitenansicht des Nutzfahrzeugs gemäß 1 in einer teiltransparenten Darstellung und
- 3 schematisch ein Blockschaltbild eines Sicherungssystems für ein Nutzfahrzeug.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Heckansicht eines Nutzfahrzeugs 1 dargestellt. 2 zeigt eine Seitenansicht des Nutzfahrzeugs 1 gemäß 1.
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Das Nutzfahrzeug 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Sattelkraftfahrzeug und umfasst eine Sattelzugmaschine 1.1 und einen Sattelauflieger 1.2, welcher in einer teiltransparenten Darstellung gezeigt ist.
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Das Nutzfahrzeug 1 umfasst ein Sicherungssystem 2. Das Sicherungssystem 2 umfasst eine fahrzeugeigene Außensensorik 2.1 zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung, wobei die Außensensorik 2.1 eine an der Sattelzugmaschine 1.1 angeordnete erste Außensensoreinheit 2.1.1 mit einem Erfassungsbereich E1 und an dem Sattelauflieger 1.2 angeordnete weitere Außensensoreinheit 2.1.2 bis 2.1.5 mit Erfassungsbereichen E2 bis E5. Die Außensensoreinheiten 2.1.1 bis 2.1.5 umfassen dabei jeweils zumindest eine Kamera, einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor und/oder einen Lidarsensor. Die Kameras sind in einer möglichen Ausgestaltung Infrarotkameras.
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Das Sicherungssystem 2 umfasst weiterhin eine fahrzeugeigene Innensensorik 2.2 zur Erfassung eines Fahrgastraums der Sattelzugmaschine 1.1 und/oder eines Laderaums 1.2.1 des Sattelaufliegers 1.2. Die Innensensorik 2.2 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere innerhalb des Laderaums 1.2.1 des Sattelaufliegers 1.2 angeordnete Innensensoreinheiten 2.2.1 bis 2.2.3 mit Erfassungsbereichen E6 bis E8. Die Innensensoreinheiten 2.1.1 bis 2.1.5 umfassen dabei jeweils zumindest eine Kamera, einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor und/oder einen Lidarsensor. Die Kameras sind in einer möglichen Ausgestaltung Infrarotkameras.
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Ferner umfasst das Sicherungssystem 2 ein Schloss 2.3 zur Verriegelung des Fahrgastraums der Sattelzugmaschine 1.1, ein Schloss 2.4 zur Verriegelung eines Laderaums 1.1.1 der Sattelzugmaschine 1.1 und ein Schloss 2.5 zur Verriegelung des Laderaums 1.2.1 des Sattelaufliegers 1.2. Die Schlösser 2.3 bis 2.5 sind dabei insbesondere als so genannte Geofence-Schlösser ausgebildet, welche eine Öffnung ausschließlich an vorbestimmten Orten erlauben. Alternativ oder zusätzlich umfassen die Schlösser 2.3 bis 2.5 in einer möglichen Ausgestaltung Mittel zur Erfassung von in 3 näher dargestellten Schlosszustandsdaten SD.
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Weiterhin umfasst das Sicherungssystem 2 eine fahrzeugeigene Kommunikationsvorrichtung 2.6 mit mehreren Kommunikationssystemen 2.6.1, 2.6.2 zumindest zum Versenden von Daten an eine fahrzeugexterne Recheneinheit, beispielsweise einen so genannten Backend-Server.
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Zusätzlich umfasst das Sicherungssystem 2 zumindest zwei fahrzeugeigene Datenverarbeitungsvorrichtungen 2.7, 2.8.
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Das Nutzfahrzeug 1 umfasst ferner mehrere am Sattelauflieger 1.2 angeordnete Außenlichtquellen 3, 4, mehrere im Laderaum 1.2.1 des Sattelaufliegers 1.2 angeordnete Innenlichtquellen 5, 6 und eine Positionserfassungseinheit 7 für eine Erfassung einer in 3 gezeigten Fahrzeugposition POS. In einer möglichen Ausgestaltung, insbesondere dann, wenn die als Kameras ausgebildeten Außensensoreinheiten 2.1.1 bis 2.1.5 und/oder Innensensoreinheiten 2.2.1 bis 2.2.3 Infrarotkameras sind, sind die Außenlichtquellen 3, 4 und/oder Innenlichtquellen 5, 6 als Infrarotlichtquellen ausgebildet, so dass mittels der Kameras eine Nachtsicht möglich ist.
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In einer möglichen Ausgestaltung ist das Nutzfahrzeug 1 für einen autonomen Fahrbetrieb, beispielsweise auch einen vollständig fahrerlosen Fahrbetrieb, ausgebildet. Insbesondere solchen fahrerlosen Nutfahrzeuge 1 können für Diebe aufgrund ihrer Ladung L oder eines Kraftstoffvorrats interessant für eine illegale Entwendung sein. Dies kann beispielsweise durch so genanntes Hijacking des Nutzfahrzeugs 1 oder durch das Veranlassen eines erzwungenen Halts und einer damit einhergehenden unberechtigten Öffnung des Nutzfahrzeugs 1 zur Entwendung der Ladung L und/oder des Kraftstoffvorrats erfolgen. Ein Halt kann dabei beispielsweise durch eine auf einer Fahrbahn vor dem Nutzfahrzeug 1 befindliche Person, ein Vortäuschen einer verlorenen Ladung, ein abbremsendes Vorausfahrzeug, ein Einkeilen und erzwungenes Abbremsen des Nutzfahrzeugs 1 mit anderen Fahrzeugen und/oder eine Manipulation der Außensensorik 2.1, beispielsweise durch Blendung, Verschmutzung oder Verdeckung, zum Beispiel durch Verdecken einer Kamera mit Sprühlack oder Täuschung eines Radarsensors mittels so genanntem Düppel.
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Auch ist eine unberechtigte Öffnung des Nutzfahrzeugs 1 während eines planmäßigen Halts, beispielsweise beim Warten an einer Ampel oder Straßenkreuzung, möglich.
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Auch eine unberechtigte Öffnung des Nutzfahrzeugs 1 während dessen autonomer Fahrt über ein dicht auffahrendes Täterfahrzeug ist möglich.
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Ferner sind durch unberechtigte nachträgliche Änderungen einer in 3 gezeigten Zieladresse Z des Nutzfahrzeugs 1 auch Entführungen und terroristische Aktionen mittels des Nutzfahrzeugs 1 durchführbar. Eine solche Manipulation kann beispielsweise durch so genanntes Jamming von Kommunikationswegen, ein so genanntes GPS-Spoofing oder ein unberechtigtes Überwinden eines Sicherheitsmechanismus eines Computersystems, d. h. durch so genanntes Hacking, möglich.
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Um eine solche physische Übernahme, d. h. das Hijacking, und eine durch Zieladressmanipulation erfolgende Übernahme des Nutzfahrzeugs 1 zu vermeiden oder zumindest signifikant zu erschweren, ist vorgesehen, anhand einer Kombination von mittels der Außensensorik 2.1 erfassten und in 3 gezeigten Umgebungsdaten UD, mittels der Innensensorik 2.2 erfassten und in 3 gezeigten Innendaten ID, an den Schlössern 2.3 bis 2.5 erfassten Schlosszustandsdaten SD und ebenfalls in 3 gezeigten Daten KD der Kommunikationsvorrichtung 2.6 Fahrzeugdiebstahlsituationen und/oder Ladungsdiebstahlsituationen und/oder technische Defekte des Nutzfahrzeugs 1 erkannt werden. Dabei kann die Außensensorik 2.1 zumindest teilweise auch zur Durchführung des autonomen Fahrbetriebs des Nutzfahrzeugs 1 verwendet werden bzw. ist eine Verwendung bereits vorhandener Sensorik zur Realisierung der Außensensorik 2.1 möglich, so dass ein Hardwareaufwand zur Realisierung der Außensensorik 2.1 gering ist. Ein bereits im Sattelauflieger 1.2 vorhandener Sensorbus kann für eine Funktionalität des Sicherungssystems 2 entsprechend erweitert werden.
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Weiterhin sind zum Schutz vor einer Sabotage einer Spannungsversorgung eine redundante Auslegung der Datenverarbeitungsvorrichtungen 2.7, 2.8 mit unterbrechungsfreier Spannungsversorgung, zum Schutz vor dem genannten Jamming und einer Antennen-Sabotage redundante Kommunikationskanäle mittels unterschiedlicher Kanäle, unterschiedlicher Frequenzen und/oder so genanntem Frequenzhopping sowie zum Schutz vor dem so genannten GPS-Spoofing eine redundante Auslegung von Positionserfassungseinheiten 7, ein stetiger Vergleich ermittelter Positionsdaten und ein Plausibilitäts-Abgleich mittels so genannten Dead-Reckoning Verfahren vorgesehen.
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3 zeigt ein Blockschaltbild eines Sicherungssystems 2 für ein Nutzfahrzeug 1 gemäß 1, wobei im Folgenden ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Schutz des Nutzfahrzeugs 1 vor einem Fahrzeugdiebstahl und/oder Ladungsdiebstahl beschrieben wird.
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Das Sicherungssystem 2 umfasst gemäß der Beschreibung zu den 1 und 2 die Außensensorik 2.1, die Innensensorik 2.2, die Schlösser 2.3 bis 2.5, die redundante Kommunikationsvorrichtung 2.6, die redundante Positionserfassungseinheit 7 und zumindest zwei Datenverarbeitungsvorrichtung 2.7, 2.8.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtungen 2.7, 2.8 umfassen jeweils vier Module M1 bis M4, wobei mittels eines ersten Moduls M1 anhand einer Zieladresse Z und einer von der redundanten Positionserfassungseinheit 7 erfassten Fahrzeugposition POS eine Lokalisierung des Nutzfahrzeugs 1 und eine Planung einer Fahrtroute durchgeführt werden. Ergebnisse X1 dieser Lokalisierung und Planung werden einem dritten Modul M3 zugeführt.
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Einem zweiten Modul M2 werden die Umgebungsdaten UD, die Innendaten ID, die Schlosszustandsdaten SD und die Daten KD der Kommunikationsvorrichtung 2.6 zu einer Verarbeitung und Fusion zugeführt. Ergebnisse X2 dieser Verarbeitung und Fusion werden ebenfalls dem dritten Modul M3 zugeführt und ergeben ein Umgebungsbild des Nutzfahrzeugs 1.
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In dem dritten Modul M3 wird anhand der Ergebnisse X1 und X2 sowie anhand von Fahrzeugdaten FD, beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Gierrate und anderen Fahrzeugdaten FD, eine Gefährdungsanalyse durchgeführt.
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Wird in der Gefährdungsanalyse ermittelt, dass sich das Nutzfahrzeug 1 an einem bewachten oder sicheren Start- oder Zielort befindet, wird keine Gefahr erkannt und die Schlösser 2.3 bis 2.5 lassen sich öffnen. Hierzu führt ein viertes Modul M4 anhand von Ergebnissen X3 der Gefährdungsananalyse eine Notrufanalyse und gegebenenfalls Notrufauslösung durch. Wird wie beschrieben keine Gefahr erkannt, erfolgt eine entsprechende Ansteuerung der Schlösser 2.3 bis 2.5 mittels des vierten Moduls M4.
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Wird in der Gefährdungsanalyse ermittelt, dass zumindest ein Schloss 2.3 bis 2.5 unberechtigt geöffnet, beispielsweise aufgebrochen, wurde, führt das vierte Modul M4 die Notrufauslösung durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch. Unter der Notrufauslösung wird dabei unter anderem verstanden, dass ein Notruf an eine Polizei, die fahrzeugexterne Recheneinheit, beispielsweise den Backend-Server, und/oder eine Feuerwehr übermittelt wird. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Aktivierung einer Alarmanlage, eines gegebenenfalls vorhandenen Sprinklersystems, einen Außenlautsprechers und/oder zumindest einer Beleuchtungseinrichtung des Nutzfahrzeugs 1.
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Meldet die Innensensorik 2.1 eine Bewegung innerhalb des Fahrgastraums und/oder des Laderaums 1.2.1, führt das vierte Modul M4 ebenfalls die Notrufauslösung durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch.
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Wird anhand der Daten KD der Kommunikationsvorrichtung 2.6 ein Jamming detektiert, führt das vierte Modul M4 ebenfalls die Notrufauslösung durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch. Unter einem Jamming wird dabei vorliegend eine Erzeugung künstlicher Funklöcher verstanden. Mit der Kenntnis, an welchen Fahrzeugpositionen POS sich reale Funklöcher befinden, ist das Jamming detektierbar. Ein wirksamer Schutz gegen das Jamming stellt auch die Redundanz der Kommunikationskanäle dar.
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Wird das so genannte GPS Spoofing detektiert, führt das vierte Modul M4 ebenfalls die Notrufauslösung durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch.
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Liefern redundante Datenverarbeitungsvorrichtungen 2.7, 2.8 unterschiedliche Zieladresse Z und/oder Trajektorien, führt das vierte Modul M4 ebenfalls die Notrufauslösung durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch.
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Wird erkannt, dass das Nutzfahrzeug 1 und/oder Komponenten desselben einen technischen Defekt aufweisen, führt das vierte Modul M4 eine Anforderung technischer Hilfe durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch. Diese Anforderung technischer Hilfe erfolgt insbesondere durch entsprechende Informationsübermittlung an die fahrzeugexterne Recheneinheit, beispielsweise den Backend-Server.
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Werden Ladungsprobleme, beispielsweise ein Verrutschen oder Brennen der Ladung L erkannt, führt das vierte Modul M4 die Anforderung technischer Hilfe und/oder die Notrufauslösung durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6 durch.
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Werden während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 keine nahen Objekte erkannt, wird keine Gefahr erkannt.
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Wird während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 ein dichtes Auffahren eines Fremdfahrzeugs von hinten erkannt, wird mittels des vierten Moduls M4 ein Alarm ausgelöst. Bei Vorliegen eines solchen Alarms erfolgt beispielsweise eine Analyse, ob beispielsweise ein Stau vorliegt oder ob sich das Nutzfahrzeug 1 an einer Ampelkreuzung befindet. Gegebenenfalls erfolgt eine Speicherung der erfassten Umgebungsdaten UD zur Beweissicherung. Hierbei kann beispielsweise eine Übermittlung der Umgebungsdaten UD als Bild- und/oder Videodaten an die fahrzeugexterne Recheneinheit, beispielsweise den Backend-Server, erfolgen. Besteht ein berechtigter Verdacht eine Gefahr eines Fahrzeugdiebstahls und/oder Ladungsdiebstahls, erfolgt die Notrufauslösung mittels des vierten Moduls M4 durch entsprechende Ansteuerung der Kommunikationsvorrichtung 2.6.
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Wird während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 erkannt, dass das Nutzfahrzeug 1 von Fremdfahrzeugen eingekreist ist, wird mittels des vierten Moduls M4 ein Alarm ausgelöst.
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Wird während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 erkannt, dass ein Vorausfahrzeug des Nutzfahrzeug 1 bis zum Stand abbremst, wird mittels des vierten Moduls M4 ebenfalls ein Alarm ausgelöst.
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Wird während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 erkannt, dass sich auf einer Fahrspur vor dem Nutzfahrzeug 1 verlorene Ladung befindet, wird mittels des vierten Moduls M4 ebenfalls ein Alarm ausgelöst.
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Wird während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 erkannt, dass sich auf einer Fahrspur vor dem Nutzfahrzeug 1, d. h. im Fahrkorridor, eine Person befindet, wird mittels des vierten Moduls M4 ebenfalls ein Alarm ausgelöst.
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Es können weitere Situationen vorgesehen sein, bei deren Detektion während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs 1 mittels des vierten Moduls M4 ein Alarm ausgelöst wird.
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Werden während eines Stillstands des Nutzfahrzeugs 1 keine nahen Objekte erkannt, wird keine Gefahr erkannt.
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Werden während eines Stillstands des Nutzfahrzeugs 1 verdächtige Bewegungen von Personen in Fahrzeugnähe erkannt, beispielsweise ein Aufbrechen eines Kraftstoffbehälters oder eine Manipulation des Laderaums 1.2.1, wird mittels des vierten Moduls M4 ein Alarm ausgelöst.
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Es können weitere Situationen vorgesehen sein, bei deren Detektion während eines Stillstands des Nutzfahrzeugs 1 mittels des vierten Moduls M4 ein Alarm ausgelöst wird.
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Insbesondere Bereiche von Funklöchern stellen attraktive Angriffsorte dar. Solche Bereiche sind beispielsweise schwer einsehbare Täler, Tunnel, Unterführungen, spezielle Gebäudetopologien, wie z. B. Hochhäuserschluchten. Um auch in solchen Bereichen eine zuverlässige Erkennung von Diebstahlsituationen und insbesondere eine zuverlässige Alarm- und/oder Notrufauslösung zu realisieren, ist es erforderlich, dass die fahrzeugexterne Recheneinheit, beispielsweise der Backend-Server, regelmäßige Updates erhält. Dabei müssen Positionen der Funklöcher bekannt sein und ein „Wiederauftauchen“ des Nutzfahrzeugs 1 aus einem Funkloch zu einer gewissen Zeit verkehrsabhängig erwarten werden können. Verstreicht zu viel Zeit, wird ein Notruf von der fahrzeugexternen Recheneinheit, beispielsweise dem Backend-Server, ausgelöst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nutzfahrzeug
- 1.1
- Sattelzugmaschine
- 1.1.1
- Laderaum
- 1.2
- Sattelauflieger
- 1.2.1
- Laderaum
- 2
- Sicherungssystem
- 2.1
- Außensensorik
- 2.1.1 bis 2.1.5
- Außensensoreinheit
- 2.2
- Innensensorik
- 2.2.1 bis 2.2.3
- Innensensoreinheit
- 2.3 bis 2.5
- Schloss
- 2.6
- Kommunikationsvorrichtung
- 2.6.1, 2.6.2
- Kommunikationssystem
- 2.7, 2.8
- Datenverarbeitungsvorrichtung
- 3, 4
- Außenlichtquelle
- 5, 6
- Innenlichtquelle
- 7
- Positionserfassungseinheit
- E1 bis E8
- Erfassungsbereich
- FD
- Fahrzeugdaten
- ID
- Innendaten
- KD
- Daten
- L
- Ladung
- M1 bis M4
- Modul
- POS
- Fahrzeugposition
- SD
- Schlosszustandsdaten
- UD
- Umgebungsdaten
- X1 bis X3
- Ergebnis
- Z
- Zieladresse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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