DE10041714A1 - Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder Detektion und Identifikation von Objekten - Google Patents
Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder Detektion und Identifikation von ObjektenInfo
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Abstract
Bei einer Vorrichtung (1, 2, 3) zur Objektmarkierung und/oder Detektion und Identifikation von Objekten, insbesondere von Personen (4), Fahrzeugen (5), Gegenständen (6), mit und ohne Sichtkontakt, mit einer Sendeeinrichtung (7, 10) zum Aussenden von Kennungssignalen (S¶Kenn1¶, S¶Kenn2¶), einer Empfangseinrichtung (8, 11) zum Empfangen von Signalen eines zweiten Objekts und einer Auswerteeinheit (9, 12) zum Vergleichen und Auswerten von Position (x¶1¶, y¶1¶, z¶1¶, x¶2¶, y¶2¶, z¶2¶), Bewegungsrichtung (r¶1¶, r¶2¶) und Bewegungsgeschwindigkeit (v¶1¶, v¶2¶) eines ersten Objekts und des zumindest einen zweiten Objekts in einem überwachten Bewegungsraum, sind die Kennungssignale (S¶Kenn1¶, S¶Kenn2¶) elektronische Signale, die von der Sendeeinrichtung (7, 10) zumindest so lange ausgesandt werden, bis an der Empfangseinrichtung (8, 11) ein Ortungssignal (S¶ort¶) zur Anzeige der Ortung des ersten Objekts durch das zweite Objekt und/oder ein Kennungssignal (S¶Kenn2¶) des zweiten Objekts anliegt. Bei einem System, bestehend aus zumindest zwei solchen Vorrichtungen (1, 2, 3) bei Objekten, die sich auf Kollisionskursen in einem gemeinsamen Bewegungsraum befinden, weist zumindest eine Sendeeinrichtung (7, 10) zum Aussenden eines Kennungssignals (S¶Kenn1¶, S¶Kenn2¶) und/oder Kollisionssignals (S¶Koll¶) und/oder Warnsignals (S¶Warn1¶, S¶Warn2¶) und zumindest eine andere eine Empfangseinrichtung (8, 11) zum Empfang des Kennungssignals (S¶Kenn1¶, S¶Kenn2¶) und/oder Kollisionssignals ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder Detektion und
Identifikation von Objekten, insbesondere von Personen, Fahrzeugen, mit und ohne
Sichtkontakt, mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von Kennungssignalen, einer
Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen eines zweiten Objekts und einer
Auswerteeinheit zum Vergleichen und Auswerten von Position, Bewegungsrichtung und
Bewegungsgeschwindigkeit eines ersten Objekts und des zumindest einen zweiten
Objekts in einem überwachten Bewegungsraum sowie ein System bestehend aus
zumindest zwei derartigen Vorrichtungen.
Vorrichtungen zum Schutz von Fußgängern sind bekannt und werden besonders dort
eingesetzt, wo diese sich in einem gemeinsamen Bewegungs- oder Verkehrsraum mit
Fahrzeugen befinden. In einer einfachen Ausführung wurden bislang Rückstrahler an der
Kleidung von Radfahrern und Fußgängern, insbesondere Kindern, befestigt. Um die
Anwesenheit eines Fußgängers, insbesondere eines Kindes, im Bereich eines
Fußgängerüberwegs mit einer Verkehrsinsel, einer Fahrbahnverengung etc. anzuzeigen,
wird in der DE 197 36 270 vorgeschlagen, Lichtschranken dort vorzusehen, die in einer
solchen Höhe angeordnet sind, daß auch kleinere Personen erfaßt werden. Eine
Steuereinrichtung löst bei Vorliegen eines Detektionssignals der Lichtschranke ein
optisches Signal in einer auf der Verkehrsinsel vorgesehenen Einrichtung aus, z. B. ein
Blinken, das sich nach einer vorgegebenen Zeit wieder ausschaltet.
Die DE 197 56 706 offenbart demgegenüber eine Vorrichtung zur Detektion und
Identifikation von Personen, Fahrzeugen und Schildern vorzugsweise von einem
Fahrzeug aus, wobei die Vorrichtung aus zwei räumlich getrennten Komponenten
besteht. Seitens des Fahrzeugs ist ein Lichtstrahler, ein Lichtsensor, eine
Auswerteeinheit und eine Steuereinheit, seitens einer gefährdeten Person, eines
anderen Fahrzeugs und von Schildern ist zumindest ein Reflektor vorgesehen, der
ausschließlich Licht eines bestimmten Wellenbereichs vorzugsweise im Infrarotbereich
zurückwirft und somit als passives Element wirkt. Die Steuereinheit steuert den
Lichtstrahler so an, daß ein in der Intensität moduliertes Licht mit mindestens zwei
Lichtwellenlängen abgestrahlt wird, wobei eine abgestrahlte Wellenlänge Licht im
sichtbaren Bereich liefert und die andere Licht im Infrarotbereich. Es können mit einer
entsprechenden zweiten Komponente versehene Personen, Fahrzeuge und Schilder
detektiert werden, also solche, die eine Reflektion der ausgesandten Lichtsignale
ermöglichen. Eine Identifizierung einzelner Personen und Fahrzeuggruppen kann durch
Vorsehen verschiedener Reflektionswellenbereiche geschehen. Außerdem kann ein
gefährdetes Fahrzeug mit einem Lichttransmitter ausgerüstet sein, der periodisch oder
auf Anfrage des gefährdenden Fahrzeugs digital codierte Daten über die
Bewegungsrichtung aussendet. Über einen modulierten Lichtstrahler können in
Bedrängnis geratene Personen oder Fahrzeuge einen codierten Notruf an das
bedrängende Fahrzeug senden, z. B. auch als Funk-, Mikrowellen- oder Ultraschallsignal,
was von dessen Auswerteeinheit empfangen und an den Fahrer weitergeleitet wird. In
jedem Falle ist jedoch ein Sichtkontakt der Licht aussendenden Komponente und der das
Licht reflektierenden Komponente erforderlich, um das Lichtsignal reflektieren zu können.
Eine Möglichkeit zum Schutz vor sog. Geisterfahrern ist in der DE 296 17 648 U1
offenbart, bei der das entgegen der eigentlichen Fahrtrichtung sich fortbewegende
Fahrzeug durch Sensoren erkannt und durch Schallwandler und Leuchtmittel auf seinen
Fehler hör- und sichtbar aufmerksam gemacht wird. Die Sensoren werden am
Straßenrand insbesondere in Leitplanken integriert und durch das Vorbeifahren eines
Fahrzeuges aktiviert. Ein sich in korrekter Richtung an den Sensoren vorbei bewegendes
Fahrzeug löst einen zweiten Sensor aus, der die optische und akustische
Warneinrichtung wieder deaktiviert, wobei nach Verlassen des Sensorbereichs durch das
betreffende Fahrzeug die Vorrichtung wieder eingeschaltet wird.
Bekannt sind außerdem Vorrichtungen, die in ein Fahrzeug eingebaut werden und die
Anwesenheit einer Person in nächster Nähe des Fahrzeugs detektieren und bei deren
Detektion das Fortbewegen des Fahrzeugs, das ein hydraulisches Bremssystem
aufweist, verzögern oder völlig unterbinden, wie in der US 5,746,284 offenbart.
Besondere Anwendung finden diese Vorrichtungen bei Schulbussen oder anderen
Fahrzeugen, in deren unmittelbarer Nähe sich üblicherweise Personen, wie Fußgänger
oder Radfahrer aufhalten, weswegen insbesondere der Bereich hinter und direkt neben
dem Fahrzeug überwacht wird, da es dort besonders häufig zu Unfällen kommen kann.
Bei der US 5,675,326 werden Energiestrahler zum Überwachen eines bestimmten
Bereichs neben oder hinter dem Fahrzeug verwendet. Als Energistrahler werden dabei
akustische, Funkwellen- oder optische Strahler verwendet. Sobald eine Person den
überwachten Bereich betritt oder befährt, wird er vom dem Energiestrahl erfaßt bzw. ein
Teil der ausgestrahlten Energie wird an der Person oder einem Fahrzeug reflektiert, was
von einem Detektor festgestellt wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß auch ohne Sichtkontakt eine frühzeitige
Detektion eines anderen Objekts in einem gemeinsamen Verkehrs- oder
Bewegungsraum ermöglicht wird, insbesondere bei schlechten Witterungsverhältnissen
und bei Dunkelheit.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
dadurch gelöst, daß die Kennungssignale elektronische Signale sind, die von der
Sendeeinrichtung zumindest so lange ausgesandt werden, bis an der
Empfangseinrichtung ein Ortungssignal zur Anzeige der Ortung des ersten Objekts
durch das zweite Objekt und/oder ein Kennungssignal des zweiten Objekts anliegt.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird eine Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder Detektion und
Identifikation von Objekten, insbesondere von Personen, Fahrzeugen geschaffen, mittels
derer Objekte wie Personen und Fahrzeuge mit und ohne Sichtkontakt erkannt und
identifiziert werden können. Der besondere Vorteil liegt hierbei in dem Erkennen eines
Objektes auch ohne Sichtkontakt, was beispielsweise bei den Vorrichtungen nach
DE 197 56 706 nicht möglich ist. In den meisten Fällen wird ein Fahrzeugführer noch die
Möglichkeit haben, eine Bremsung oder ein Ausweichmanöver einzuleiten, wenn er
frühzeitig von der Anwesenheit einer Person wie eines spielenden Kindes oder eines sich
gerade in den gemeinsamen Verkehrraum hineinbewegenden Objektes wie eine Balles
oder eines anderen Fahrzeugs erfährt. Tut er dies erst durch Sichtkontakt bzw. dadurch,
daß ein ausgesandtes Lichtsignal refelektiert wird, kann es in vielen Fällen für eine
Bremsung bereits zu spät sein. Die vorliegende Vorrichtung warnt jedoch auch bei
Sichtkontakt oder vermeintlichem Sichtkontakt, wenn beispielsweise die
Witterungsverhältnisse so schlecht sind, daß ein echter Sichtkontakt verhindert wird, wie
bei Nebel, starkem Regen oder Schneefall.
Bei Aussenden des Kennungssignals als elektronisches Signal kann vorteilhaft dessen
Reichweite frei gewählt werden, z. B. durch Verstellen eines Verstärkerelementes oder
ähnliches. Durch das Aussenden eines Kennungssignals durch ein erstes Objekt, das
auf eine Antwort eines zweiten Objekts wartet, das in den gemeinsamen Bewegungs-
oder Verkehrsraum eintritt, kann dieses zweite Objekt das erste orten und seinerseits
anzeigen, daß es das erste Objekt wahrgenommen bzw. geortet hat. Es besteht hierbei
die Möglichkeit, daß das erste Objekt das Kennungssignal ständig oder lediglich dann
aussendet, wenn ein zweites Objekt in den überwachten gemeinsamen Bewegungsraum
eintritt. Bei letzterer Lösung wird in der eigentlichen Ruhestellung vorzugsweise ein
Überwachungssignal ausgesandt, daß das Auftreten eines zweiten
Überwachungssignals im überwachten Bewegungsraum überwacht und bei dessen
Auftreten das Aussenden des Kennungssignals auslöst.
Vorzugsweise kann das Kennungssignal zeitgesteuert permanent und/oder bis zum
Vorliegen eines von einem zweiten Objekt ausgesandten Ortungssignals ausgesandt
werden. Sobald die Empfangseinrichtung das Ortungssignal eines zweiten Objekts im
Bewegungsraum empfängt, kann die Sendeeinrichtung das Aussenden des
Kennungssignals einstellen und erst wieder fortsetzen, wenn ein weiteres Objekt in den
Bewegungsraum eintritt und/oder sobald das zweite Objekt den gemeinsamen
Bewegungsraum wieder verlassen hat. Das vorübergehende Einstellen des Aussendens
des Bewegungssignals bis zum Eintritt eines weiteren Objekts in den Bewegungsraum
zeigt außerdem dem zweiten Objekt an, daß sich ein weiteres Objekt in dem
übernachten Raum aufhält und warnt dadurch sich selbst und das zweite Objekt.
Andererseits kann das Kennungssignal permanent weiter ausgesandt werden, trotz
Vorliegens des Ortungssignals, damit die beiden Objekte bzw. insbesondere das stärker
gefährdete, da schwächere Objekt ständig den gegenseitigen Aufenthaltsort kennen.
Bevorzugt weist das Kennungssignal eine Objektkennung oder Codierung auf. Dadurch
kann ein zweites Objekt bereits bei Ortung des ersten Objekts feststellen, ob es sich um
einen Fußgänger, insbesondere ein Kind, einen langsam sich fortbewegenden
Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise ein landwirtschaftliches Fahrzeug, einen
Rollstuhlfahrer, einen Radfahrer, ein liegengebliebenes Fahrzeug oder einen
Gegenstand wie einen Ball oder einen in die Fahrbahn ragenden Gegenstand, wie ein
Baugerüst o. ä., handelt. Die jeweilige Reaktion des zweiten Objekts, z. B. eines
Fahrzeugführers, zur Unfallverhütung fällt bei jedem dieser Fälle unterschiedlich aus. Sie
kann vorteilhaft auf das Objekt und die zu erwartende Situation optimal eingestellt
werden. Der Fahrzeugführer wird dadurch nicht mehr von einem auf die Fahrbahn
rollenden Ball, der von einem Kind verfolgt wird, aufgeschreckt, sondern kann bei
Vorliegen eines Kennungssignals eines kleineren Gegenstandes und eines Kindes auf
die bevorstehende Situation schließen und frühzeitig die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
entsprechend anpassen.
Besonders bevorzugt kann die Sendeeinrichtung zeitversetzt Detektionssignale zur
Ortung der Bewegungsrichtung des zumindest einen zweiten Objekts aussenden.
Hierdurch ist es dem ersten Objekt möglich, festzustellen, ob sich das zweite Objekt ihm
nähert oder sich von ihm entfernt und aus welcher Richtung aus dies geschieht. Der
Fahrzeugführer kann also frühzeitig eine Kollisionssituation erkennen, die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs vermindern und ggf. vollständig zum Stehen bringen.
Aber auch bei der Verwendung der Vorrichtung in zwei einander entgegenfahrenden
oder die Fahrtrichtung kreuzenden Fahrzeugen erweist sich das Vorsehen der
Bewegungsrichtungsdetektion als vorteilhaft, da auf diese Weise auch Falschfahrer
rechtzeitig detektiert und selbst gewarnt werden können.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung fremdaktivierbar und/oder manuell und/oder
automatisch und/oder situationsabhängig sperrbar. Die Vorrichtung kann durch Auftreten
eines Kennungssignals eines anderen Objekts aktiviert werden und ein Ortungssignal
und/oder ein Kennungssignal aussenden. Sie kann aber auch manuell und/oder
automatisch eingeschaltet werden. Ein manuelles Einschalten der Vorrichtung kann
beispielsweise bei Gegenständen wie Gerüsten vorgesehen werden, die in eine
Fahrbahn ragen und dort den Verkehr gefährden können. Alternativ zum manuellen
Einschalten oder in Kombination mit diesem kann ein automatisches vorgesehen
werden. Gerade bei in der Kleidung von Kindern vorgesehenen Vorrichtungen ist das
automatische Einschalten zu bevorzugen, da spielende Kinder ansonsten entweder
vergessen könnten, die Vorrichtung einzuschalten oder ungewollt oder bewußt diese
wieder ausschalten. Zusätzlich zu den verschiedenen Möglichkeiten der Einschaltens der
Vorrichtung kann diese situationsabhängig gesperrt werden. Dies bedeutet, daß ein
Ausschalten der Vorrichtung nicht oder lediglich nach Eingabe eines Codewortes möglich
ist. Hierdurch wird jeder Manipulationsversuch vorteilhaft verhindert. Die Vorrichtung ist
jederzeit bereit, ein Kennungssignal, ggf ein Ortungssignal auszusenden und ein
Ortungssignal und/oder Kennungssignal zu empfangen. Besonders bevorzugt ist die
Vorrichtung durch ein externes Signal, insbesondere ein von einem zweiten Objekt
ausgesandtes Warnsignal aktivierbar. Eine solche Aktivierung wird vorteilhaft sogar bei
einer eigentlich manuell aktivierbaren Vorrichtung vorgesehen, damit im Gefahrfalle ein
zweites Objekt und das Objekt selbst vor einer möglichen Kollision gewarnt werden.
Die ausgesandten Signale, insbesondere das Kennungssignal weist vorzugsweise eine
begrenzte, insbesondere wählbare Reichweite auf. Die Wahl der Reichweite ist abhängig
von dem sichtbaren und/oder verdeckten Bereich, also davon, ob letztlich ein
Sichtkontakt der beiden Objekte besteht oder nicht. Sie wird außerdem vorzugsweise
durch die Bewegungsgeschwindigkeit und die Frequenz der
Bewegungsrichtungsänderungen mit bestimmt. In jedem Falle soll eine frühzeitige
Warnung anderer Objekte erfolgen, die diesen eine ausreichende Reaktionszeit für
Ausweichmanöver oder das Vermindern der Geschwindigkeit geben. Durch die
Reichweite des Kennungssignals wird indirekt auch der Bewegungsraum definiert, also
der Raum, in dem sich das Objekt bewegt. Sofern die Reichweite des Kennungssignals
zu groß gewählt wird, werden gerade in Ballungsräumen die ausgesandten Signale eine
zu große Anzahl erreichen, so daß der eigentliche Sinn einer Warnung vor einzelnen
gefährdeten oder gefährdenden Objekten nicht mehr sinnvoll möglich ist. Die Flut der ein
Objekt erreichenden Kennungssignale wäre so groß, daß die Aufmerksamkeit
keineswegs mehr erhöht wird, sondern schlimmstenfalls geringer wird als ohne Vorsehen
der Vorrichtung.
Bevorzugt ist eine Einrichtung zur Erkennung der Fahrtrichtung und/oder
Bewegungsrichtung eines detektierten Objekts vorgesehen, die den Signalempfang
und/oder die Signalaussendung streckenbezogen und/oder geschwindigkeitsabhängig
und/oder bewegungsrichtungsabhängig steuert. Die Einrichtung kann insbesondere so
eingestellt werden, daß sie erst ab einer vorbestimmbaren Geschwindigkeit die Signale
streckenbezogen aussendet und empfängt. Es wird dadurch eine situationsgerechte
Detektion eines anderen Objekt ermöglicht, irrelevante Signale ausgeblendet und eine
Reduktion auf kollisionsgefährdete Personen, Gegenstände, Fahrzeuge und Hindernisse
vorgenommen. Die Einrichtung erkennt somit insbesondere auch die Fahrspur, auf der
sich ein Fahrzeug bewegt. Es werden vorteilhaft lediglich diejenigen Objekte
wahrgenommen, die sich tatsächlich in der Bewegungsrichtung befinden oder bewegen.
Bei einer Änderung der Bewegungsrichtung wird zugleich auch der überwachte Raum
oder Korridor geändert. Vorzugsweise kann der überwachte Raum bei unterschiedlichen
Objekten unterschiedlich gewählt werden. Beispielsweise wird bei einem spielenden Kind
durch die Vorrichtung ein größerer Winkelbereich überwacht als bei einem sich mit
höherer Geschwindigkeit fortbewegenden Fahrzeug, da dieses die Position schneller und
zumeist in einem geringeren Winkelbereich wechselt als ein spielendes Kind.
Vorzugsweise ist daher die Fahrtrichtungserkennungseinrichtung für vorbestimmbare
Detektionswinkelbereiche winkelabhängig einstellbar.
Anstelle des Einstellens einer konstanten Reichweite oder zusätzlich dazu kann die
Einrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Reichweite in
Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit selbsttätig ändern. Dadurch wird ein
aktives situationsabhängiges bzw. an die jeweilige Situation angepaßtes manuelles
und/oder automatisches Eingreifen von Fahrer und/oder aktivierter und entsprechend
programmierter Einrichtung selbst möglich.
Bevorzugt sind eine Dekodiereinrichtung und/oder Objekterkennungssensoren,
insbesondere IR-Sensoren oder Temperatursensoren, vorgesehen. Sobald von einem
zweiten Objekt ein Kennungssignal empfangen wird, das eine Codierung des mit dem
Kennungssignal markierten ersten Objekts enthält, dekodiert die Dekodiereinrichtung das
Kennungssignal des ersten Objekts. Sofern das Kennungssignal keine das Objekt
identifizierende Objektkennung oder Codierung enthält, können
Objekterkennungssensoren vorgesehen werden, die beispielsweise Lebewesen aufgrund
ihrer Körpertemperatur identifizieren können. Besonders vorteilhaft sind sowohl eine
Dekodiereinrichtung als auch Objekterkennungssensoren vorgesehen, wobei letztere
dazu verwendet werden können, bei mehreren georteten Objekten, wie einem
spielenden Kind und einem Ball, die georteten Objekte noch besser voneinander zu
unterscheiden, insbesondere hinsichtlich ihres aktuellen Aufenthaltsortes und ihrer
Bewegungsrichtung.
Zur optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Anzeige eines Warnsignals bei
Vorliegen eines Ortungssignals und/oder Kennungssignals eines anderen Objekts ist
vorzugsweise eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, insbesondere in Verbindung mit
einem Abstandssensor und/oder abstandsabhängiger Lautstärke. Hierdurch kann
insbesondere einem Fahrzeugführer aber ebenso einem Fußgänger, Radfahrer etc. in
mehrfacher Hinsicht ein Warnzeichen gegeben werden. Außerdem kann dieses von
außen sichtbar gemacht werden, beispielsweise durch Lichthupe, Blinken, Hupen oder
ein anderes Zeichen. Die Warnmeldung wird vorzugsweise mit abnehmendem Abstand
zu dem georteten Objekt lauter, heller und/oder eindringlicher und/oder die Frequenz
ändert sich. Ähnlich wie bei einer Einparkhilfe, bei der sich ebenfalls die Frequenz des
Signals mit abnehmendem Abstand zu einem anderen geparkten Fahrzeug etc. erhöht
und das Signal schließlich in einen Dauerton übergeht, kann eine Frequenzänderung
eines optischen, akustischen oder haptischen Signals erfolgen. Gerade bei der Ortung
von Kindern sollte die Warnmeldung seitens eines Fahrzeugführers, auch
Zweiradfahrers, verstärkt, also dessen Aufmerksamkeit besonders erregt werden,
wohingegen die von der Vorrichtung beim Kind ausgehenden wahrnehmbaren
Warnsignale eher zurücktreten, da spielende Kinder meist weniger aufmerksam auf
solche Warnzeichen achten.
Bei Auftreten eines Warnsignals und/oder Kennnungssignals eines zweiten Objekts im
Bewegungsraum sendet die Sendeeinrichtung also vorteilhaft ein Ortungssignal aus.
Besonders bevorzugt sind das Ortungssignal und/oder Kennungssignal ein Funksignal,
insbesondere im HF-Bereich. Zum Empfang und zum Aussenden ist die Vorrichtung
daher vorzugsweise mit zumindest einer Antenne versehen. Diese kann als
Folienantenne oder ähnlich flache Antenne auf der Vorrichtung vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Befestigung auf Kleidungsstücken, Gegenständen,
insbesondere Bällen, Fahrzeugen, insbesondere Zwei- oder Dreirädern, insbesondere
langsam fahrenden Fahrzeugen, wie Rollstühlen, mit Befestigungseinrichtungen,
insbesondere Klebeeinrichtungen versehen. Diese können Klebeflächen oder andere
Haft- oder Klebemittel, aber auch Kletteinrichtungen und andere eine Befestigung
ermöglichende Einrichtungen sein. Besonders leicht und sogar für Kinder und
Jugendliche akzeptabel kann die Vorrichtung in Form eines Aufklebers vorgesehen sein,
insbesondere in Bedruckung mit unterschiedlichen Figuren, Formen und Farben.
Bevorzugt ist die Vorrichtung modular aufgebaut. Ein System zur Identifikation und
Ortung von zumindest zwei Objekten in einem gemeinsamen Bewegungsraum, die sich
insbesondere auf einem Kollisionskurs bewegen, enthält vorzugsweise zumindest zwei
Vorrichtungen bei den Objekten, von denen zumindest eine Sendeeinrichtung zum
Aussenden eines Kennungssignals und/oder Kollisionssignals und/oder Warnsignals und
zumindest eine andere eine Empfangseinrichtung zum Empfang des Kennungssignals
und/oder Kollisionssignals und/oder Warnsignals und eine Sendeeinrichtung zum
Aussenden eines Ortungssignals aufweist. Es wird seitens eines Fußgängers
vorzugsweise eine Vorrichtung mit einer Sendeeinrichtung, einer Empfangseinrichtung
und einer Auswerteeinheit vorgesehen, die selbst kein Ortungssignal, sondern lediglich
ein Kennungssignal aussenden kann. Seitens eines Fahrzeugs wird hingegen
vorzugsweise eine ein Ortungssignal erzeugende und aussendende Vorrichtung
vorgesehen, die das Kennungssignal einer anderen Vorrichtung empfangen und auch
selbst nicht nur ein Ortungssignal, sondern auch ein Kennungssignal einer eigenen
Kennung aussenden kann. Die Vorrichtung kann außerdem mit einer
Dekodiereinrichtung, einer umfangreichen Anzeigeeinrichtung, insbesondere mit
optischer Anzeige der Position der georteten Objekte und von deren Bewegungsrichtung,
einer akustischen Warneinrichtung zur Warnung des sich auf Kollisionskurs befindlichen
Objekts und einer wenn nötig umfangreichen Software, insbesondere zur Kombination
der Vorrichtung mit einer Navigationseinrichtung und/oder einem Fahrerassistenzsystem,
das eine automatische Bremsung oder Lenkung auslöst, versehen sein.
Fahrerassistenzsysteme lösen insbesondere ein automatisches Notbremssignal oder ein
Signal zur Fahrtrichtungsänderung durch Eingriff in Lenkung und/oder
Lenkeinschlagswinkel aus. Hierdurch kann die Vorrichtung seitens eines Fußgängers in
akzeptablen Abmessungen und Gewicht gehalten und dennoch als Gesamtheit in
Kombination mit der Vorrichtung seitens eines Fahrzeugs mit allen notwendigen und
vorteilhaften Merkmalen ausgestattet werden. Neben oder zusätzlich zu der Möglichkeit
der Integration in ein Navigationssystem kann die Vorrichtung in ein Radio integriert
und/oder mit einer Einrichtung zum Aussenden von optischen und/oder akustischen
Warnsignalen an ein anderes Objekt und/oder ein mit einer zweiten Vorrichtung
versehenes Objekt kombiniert werden.
Zur Energieversorgung der Vorrichtung ist vorzugsweise ein Bewegungsumsetzer
und/oder Piezoelement und/oder Wärmeumsetzer, insbesondere in Kombination mit
einer Speichereinrichtung vorgesehen. Dies bietet sich insbesondere bei der
Verwendung der Vorrichtung an der Kleidung einer Person, wie eines Fußgängers,
Radfahrers etc. an, da sich diese bewegen und dabei die für die Funktion der
Vorrichtung erforderliche Energie zur Verfügung stellen. Es ist daher vorteilhaft nicht
erforderlich, die bei einer Person vorgesehene Vorrichtung mit einer Batterie zu
versehen, deren Betriebsdauer beschränkt und die im Zweifel gerade in dem Augenblick,
in dem die Vorrichtung ein Kennungssignal zwecks Warnens eines Fahrzeugführers
aussenden soll, entladen ist. Die erzeugte Bewegungsenergie kann in elektrische
Energie umgewandelt und ein Teil der Energie in der Speichereinrichtung für die Zeiten
gespeichert werden, in denen die Bewegung unterbrochen ist oder keine solche
stattfindet. Vorteilhaft steht nicht nur permanent die Schutzfunktion der Vorrichtung zur
Verfügung, sondern es wird auch eine umweltschonende und unbegrenzt einsatzfähige
Lösung geschaffen.
Ein Bewegungsumsetzer in Form eines Dynamos und/oder ein Piezoelement und/oder
ein Wärmeumsetzer können insbesondere vorteilhaft in der Sohle oder dem Hacken
eines Schuhs, in einer Uhr, insbesondere wie bei einer Uhr auch als Rotor, in der
Kleidung zwischen einem Stoff und dem Körper einer Person oder an anderer Stelle
vorgesehen sein. Die Bewegungsenergie bzw. die erforderliche Wärmeenergie oder das
erforderliche Wärmegefälle können sowohl durch Bewegung der Gliedmaße der Person
als auch durch deren Muskelbewegung und die dabei erzeugte Wärme zur Verfügung
gestellt werden.
Vorzugsweise ist die Empfangseinrichtung mit zumindest einer
Positionserkennungseinrichtung zum Empfang von Positionsdaten, insbesondere GPS-
Signalen versehbar und/oder versehen. Hierdurch kann die Position des Objekts im
Raum festgestellt werden. Die zumindest eine Positionserkennungseinrichtung sendet
besonders bevorzugt Positionsdaten und/oder Kennungssignale an eine
Empfangseinrichtung eines zweiten Objekts aus, insbesondere sobald die Abtastung
eine Position im gemeinsamen Bewegungsraum ergibt. Dadurch wird ein Ausweichen
und Einstellen auf die Position und Bewegungsrichtung des ersten Objekts für das zweite
Objekt erheblich erleichtert. Es ist also eine prädiktive Ortung eines anderen Objekts
ohne jeglichen Sichtkontakt mit diesem für alle Verkehrsteilnehmer und weiteren Objekte
in einem gemeinsamen Bewegungsraum vorteilhaft möglich.
Vorzugsweise kann die Auswerteeinheit aus den empfangenen Positionsdaten die
Bewegungsrichtung und eine zu- oder abnehmende Kollisionsgefahr mit einem zweiten
detektierten Objekt ermitteln und ein Kollisionssignal abgeben. Besonders bevorzugt gibt
die Auswerteeinheit das Kollisionssignal bewegungsrichtungsabhängig und/oder
fahrspurabhängig und/oder geschwindigkeitsabhängig und/oder entfernungsabhängig
ab, insbesondere paßt sie dies bei Bewegungsrichtungsänderung eines Objekts an. Eine
z. B. in einem Fahrzeug vorgesehene Vorrichtung informiert dadurch situationsgerecht
optisch und/oder akustisch und/oder haptisch lediglich über die Objekte, die unter
Beibehalten der Fahrspur, Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit einer
Kollisionsgefahr ausgesetzt sind. Ändert das mit der Vorrichtung versehene Objekt selbst
seine Bewegungsrichtung, paßt die Auswerteeinheit die Abgabe des Kollisionssignals
ebenfalls der geänderten Situation an.
Bei einem aus zumindest zwei Vorrichtungen bestehenden System ist die
Sendeeinrichtung der einen Vorrichtung durch Empfangen des Kennungssignals der
zumindest einen anderen Vorrichtung vorzugsweise aus einem Wartezustand in einen
aktiven Zustand schaltbar. Vorzugsweise kehrt die Sendeeinrichtung bei oder nach
Empfangen des von der zumindest einen anderen Vorrichtung ausgesandten
Ortungssignals in den Wartezustand zurück, insbesondere so lange bis sie von einem
weiteren Objekt ein Kennungssignal empfängt. Dadurch kann der Energiebedarf durch
unnötiges Aussenden des Kennungssignals vorteilhaft reduziert werden, bei
gleichzeitigem Sicherstellen einer guten Funktionsfähigkeit der Vorrichtung.
Bei einem solchen System empfangen erste und zweite Vorrichtung vorzugsweise
Positionsdaten insbesondere über Satelliten und senden diese aus, wodurch eine Ortung
zweier die Vorrichtungen tragender Objekte ohne Sichtkontakt ermöglicht ist. Alternativ
zu dem reinen Empfang von Positionsdaten über Satellit und deren Aussenden über
Funk oder ein ähnliches Medium kann der gesamte Kontakt zwischen zwei Vorrichtungen
bzw. den mit diesen versehenen Objekten über Satelliten erfolgen. Hierdurch ist ein
Orten mit und ohne Sichtkontakt möglich, wobei jedoch beim Orten ohne Sichtkontakt die
Vorteile noch größer sind, da die Reichweite der Aussendung der Signale jeweils frei
wählbar und nahezu unbegrenzt ist. Außerdem ist ein exaktes Ansprechen lediglich des
georteten Objekts möglich, da positionsgenau gesendet werden kann.
Die Vorrichtung kann unterschiedliche Abmessungen aufweisen, so daß sie sowohl an
der Kleidung eines Kindes als auch an einem Gegenstand wie einem Ball als auch in
einem Fahrzeug vorgesehen werden kann. Auch die Integration in einen Schuh,
insbesondere in dessen Sohle. Sie kann bei Vorsehen an einem Fahrzeug wie einem
Fahrrad in dessen Rahmen eingebaut oder an diesem befestigt sein oder werden. Bei
größeren Fahrzeugen ist der Einbau im Cockpit des Fahrzeugs bevorzugt, wobei
insbesondere eine Integration in ein Navigationssystem und/oder ein Radio erfolgen
kann.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen im folgenden mehrere
Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder
Identifikation und Detektion eines Objekts;
Fig. 2 eine skizzenartige Draufsicht auf eine kollisionsgefährdete Situation
zwischen einem Kraftfahrzeug, einer Person und einem Ball, die jeweils
mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet sind;
Fig. 3 eine Prinzipskizze der Signalaustauschsituation zwischen einer ersten
erfindungsgemäßen Vorrichtung eines ersten Objekts und einer zweiten
erfindungsgemäßen Vorrichtung eines zweiten Objekts;
Fig. 4 eine skizzenartige Ansicht eines mit einer ein Ortungssignal und
Warnsignale abgebenden ersten Vorrichtung versehenen Fahrzeugs und
einer mit einer ein Kennungssignal abgebenden zweiten Vorrichtung
versehenen Person;
Fig. 5 eine skizzenartige Ansicht einer ersten Positionsdaten empfangenden und
diese aussendenden Vorrichtung bei einer Person und einer zweiten ein
Ortungssignal und Warnsignale abgebenden Vorrichtung bei einem
Fahrzeug; und
Fig. 6 eine Prinzipskizze einer Signalaustauschsituation zwischen einer weiteren
Ausführungsform zweier erfindungsgemäßer Vorrichtungen, die beide
Positionsdaten empfangen und Warnsignale und ein Kennungssignal
aussenden und die eine zusätzlich ein Ortungssignal und Kollisionsignal
kann.
Fig. 1 zeigt eine Skizze mit zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1, 2. Die Vorrichtung
1 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v1 und die Vorrichtung 2 mit einer
Geschwindigkeit v2. Die Vektoren der beiden Geschwindigkeiten v1 und v2 sind
entgegengerichtet, wodurch beide Vorrichtungen bzw. die beiden mit diesen
Vorrichtungen versehenen nicht dargestellten Objekte kollidieren würden. Die
Vorrichtung 1 sendet in einem Winkel α ein Kennungssignal SKenn1 aus. Der Winkel α
ebenso wie die Reichweite des Kennungssignals, die in gewisser Weise von diesem
mitbestimmt wird, können vorzugsweise beliebig eingestellt werden. Er bestimmt, in
welchem Bereich eine zweite Vorrichtung 2 das ausgesandte Kennungssignal
wahrnehmen kann. Winkel α und Reichweite des Kennungssignals bestimmen den
Bewegungsraum mit, der jedoch als von der Vorrichtung 1 überwachter Raum auch von
dem durch Winkel α und Reichweite des Kennungssignals aufgespannten Raum
verschieden sein kann. Der Winkel α sollte bei Vorsehen der Vorrichtung in einem
Fahrzeug geringer gewählt werden als bei Vorsehen der Vorrichtung an einer Person,
insbesondere einem Kind, das seine Bewegungsrichtung gegenüber einem auf einer
Fahrbahn fahrenden Fahrzeug häufig und spontan ändern kann und möglichst frühzeitig
von einem Fahrzeugführer erkannt werden sollte. Beispielsweise wird bei einer bei einer
Person vorgesehenen Vorrichtung 1 ein Winkel α ≧ 80° und bei einer bei einem
Fahrzeug vorgesehenen Vorrichtung 2 ein Winkel α ≦ 60° eingestellt.
Die Vorrichtung 2 befindet sich in der Ansicht nach Fig. 1 noch außerhalb der Reichweite
des Kennungssignals SKenn1 und wird daher weder von der Vorrichtung 1 erkannt noch
kann sie selbst ein Ortungssignal aussenden, zur Bestätigung, daß das Kennungssignal
SKenn1 zur Kenntnis genommen wurde.
Dies ist erst in der Situationsdarstellung gemäß Fig. 2 der Fall. In dieser
Ausführungsform des Systems sind drei Vorrichtungen 1, 2, 3 bei drei Objekten, einer
Person 4, beispielsweise einem Kind, einem Fahrzeug 5 und einem Gegenstand, nämlich
einem Ball 6 vorgesehen. Die an der Kleidung der Person 4 angebrachte Vorrichtung 1
sendet das Kennungssignal SKenn1 aus. Auch der Ball 6 ist mit einer Vorrichtung 3
versehen, die ein Kennungssignal SKenn3 aussendet. In den Kennungssignalen sind
vorzugsweise Informationen zu der Art des Objekts, das mit der jeweiligen Vorrichtung
markiert ist, enthalten, also eine Codierung oder Objektkennung. Sowohl Ball 6 als auch
Person 4 bewegen sich auf eine von dem Fahrzeug befahrene Fahrbahn 14 zu. Der
Fahrzeugführer kann zwar weder Ball noch Person sehen, jedoch diese dennoch
wahrnehmen, da die Kennungssignale von der in dem Fahrzeug montierten Vorrichtung
2 empfangen werden. Eine in die Vorrichtung 2 integrierte Auswerteeinheit verarbeitet
die empfangenen Kennungssignale und gibt in dem Fahrzeug 5 ein Warnsignal SWarn
aus, das optischer, akustischer und/oder haptischer Art sein kann. Durch den für die
Vorrichtungen 1 und 3 gewählten Reichweitenwinkel α kann auch ein auf der anderen
Fahrbahnseite fahrendes Fahrzeug gewarnt werden.
Eine Darstellung der von den sich in einem gemeinsamen Bewegungsraum befindenden
Vorrichtungen 1 und 2 ausgesandten und empfangenen Signale ist in Fig. 3 in einer
Prinzipskizze gezeigt. Von einer Sendeeinrichtung 7 wird das Kennungssignal SKenn1
ausgesandt. Dies geschieht vorzugsweise nicht durch ein kontinuierliches Signal,
sondern zeitversetzt oder in diskreten Schritten, um einer zweiten das Kennungssignal
empfangenden Vorrichtung die Möglichkeit zu geben, den Abstand zu dem mit der ersten
Vorrichtung 1 versehenen Objekt zu ermitteln. Dies ist durch die strichpunktierte Linie in
Fig. 3 angedeutet.
Das ausgesandte Kennungssignal SKenn1 wird von einer Empfangseinrichtung 11 der
Vorrichtung 2 empfangen, die es an eine Auswerteeinheit 12 weitergibt, die ihrerseits
eine Sendeeinrichtung 10 der Vorrichtung 2 ein Ortungssignal Sort2 aussenden läßt.
Außerdem kann sie die Sendeeinrichtung 10 ein Kennungssignal SKenn2 mit einer
Codierung des Objekttyps, hier eines Kraftfahrzeugs, aussenden lassen, um der
Vorrichtung 1 die Identifizierung der zweiten Vorrichtung 2 zu ermöglichen. Vorzugsweise
ist die Funktion der Codierung für bestimmte Situationen manuell oder anderweitig
sperrbar. Alternativ kann eine automatische Sperrung vorgesehen sein, die selbständig
bei Auftreten solcher bestimmter Situationen diese Funktion sperrt. Alternativ kann die
Vorrichtung 2 ständig ein Kennungssignal SKenn2 aussenden, das von einer
Empfangseinrichtung 8 der Vorrichtung 1 empfangen wird, woraufhin diese das Signal an
eine Auswerteeinheit 9 weitergibt, die die Sendeeinrichtung 7 aktiviert und diese dann
das Kennungssignal SKenn1 aussenden läßt. Letzteres kann dann von der
Empfangseinrichtung 11 der Vorrichtung 2 empfangen und der Auswerteeinheit 12
weitergegeben werden, damit die Sendeeinrichtung 10 der Vorrichtung 2 das
Ortungssignal Sort2 aussenden kann.
Um den Energiebedarf seitens der Vorrichtung 1 möglichst gering zu halten, ist in der in
Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ein automatisches Abschalten der Sendeeinrichtung 7
bei Empfang des Ortungssignals Sort2 vorgesehen. SKenn1 wird also zu Null. Sofern die
Vorrichtung 1 beispielsweise in Form eines Aufklebers oder Aufnähers an der Kleidung
oder einem mitgeführten Gegenstand, wie einer Tasche, oder in einem Schuh, einem
Schmuckstück oder dergleichen vorgesehen ist, sollte sie möglichst klein sein, also eine
die Person nicht beeinträchtigende Größe aufweisen. Zu diesem Zweck ist sie
vorzugsweise lediglich mit den unbedingt erforderlichen Einrichtungen, wie der
Sendeeinrichtung, der Empfangseinrichtung und der Auswerteeinheit versehen.
Vorteilhaft ist jedoch außerdem eine Warneinrichtung 13 vorgesehen, die in Fig. 3
lediglich gestrichelt dargestellt ist und die ein Warnsignal SWarn1 als akustisches und/oder
optisches und/oder haptisches Signal abgibt.
Die Auswerteeinheit 9 kann in einer Weiterbildung aus dem empfangenen Ortungs- und
Kennungssignal den Abstand Δx, Δy, Δz zu dem die Vorrichtung 2 tragenden Objekt
ermitteln und aus der Positionsänderung in Zeitabständen der empfangenen Signale die
Richtungsänderung Δr und die Relativgeschwindigkeit Δv zwischen den beiden Objekten
bzw. Vorrichtungen 1 und 2 berechnen. Die Richtungsänderung kann beispielsweise
durch Feststellen einer Intensitätsänderung der empfangenen Signale detektiert werden.
Bei durch eine Signalintensitätsverminderung angezeigter Richtungsänderung nimmt
beispielsweise die Kollisionsgefahr bei Beibehalten der Bewegungsrichtung ab.
Die Auswerteeinheit 12 ermittelt aus dem in Zeitabständen eintreffenden Kennungssignal
ebenfalls den Abstand Δx, Δy, Δz zu dem mit der Vorrichtung 1 markierten Objekt. Eine
dem Kennungssignal aufmodulierte Codierung wird von einer Dekodiereinrichtung 15
dekodiert, die der Auswerteeinheit 12 zugeordnet ist, jedoch ebenso der
Empfangseinrichtung zugeordnet sein kann. Stellt die Sendeeinrichtung 7 das Senden
des Kennungssignals SKenn1 nach Empfangen des Ortungssignals ein, kann die
Abstands- und Positionsänderung sowie die Änderung der Geschwindigkeit und Richtung
der Vorrichtung 1 nicht mehr kontinuierlich verfolgt werden. Ansonsten kann jedoch die
Auswerteeinheit 12 aus den eigenen, insbesondere über ein Navigationssystem
empfangenen Positionsdaten und den von der Vorrichtung 1 empfangenen Signalen
insbesondere mittel eines Abstandssensors den Abstand zu der Vorrichtung 1 und über
diese Daten deren Richtungs- und Geschwindigkeitsänderung Δr und Δv bei
zeitversetztem Senden des Kennungssignals SKenn1 ermitteln. Hieraus können
Rückschlüsse auf eine zu- und abnehmende Kollisionsgefahr gezogen werden. Bei
Feststellen einer Kollisionsgefahr wird von der Auswerteeinheit 12 ein Kollisionssignal
SKoll an die Sendeeinrichtung 10 gegeben, die dieses an die Empfangseinrichtung 8 der
Vorrichtung 1 sendet. Zudem wird ein Warnsignal SWarn2 ausgegeben, das optisch
und/oder akustisch und/oder haptisch sein kann.
In der in Fig. 4 gezeigten Situation sind ein Fahrzeug 5, eine laufende Person 4 und ein
Ball 6 mit jeweils einer Vorrichtung 1, 2, 3 versehen. Durch die Fortbewegung der Person
wird die bei dieser vorgesehene Vorrichtung 1 mit Energie, insbesondere elektrischem
Strom versorgt, da die Bewegungsenergie, alternativ oder zusätzlich die abgegebene
Wärme, in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese Energie wird zum Ansteuern
einer aktiven elektronischen Positionsmeldung über insbesondere das Kennungssignal
SKenn1 genutzt, ebenso wie für das Ausgeben des Warnsignals SWarn1. Der Vorteil besteht
darin, daß keine Batterien oder ähnlichen Energiequellen erforderlich sind, so daß eine
fortwährende und unbegrenzte Versorgung mit Energie sichergestellt ist, insbesondere
dann, wenn zusätzlich eine Speichereinrichtung zum Speichern der Energie bei Stillstand
vorgesehen ist.
In dieser Ausführungsform des Systems und der Vorrichtungen sendet die Vorrichtung 1
permanent ein Wartesignal SWarte1 aus. Dies Wartesignal wird von einer zweiten
Vorrichtung 2 in einem Fahrzeug empfangen, sobald sich dieses in dem gemeinsamen
Verkehrs- oder Bewegungsraum, hier auf der Fahrbahn 14 in der Nähe der Person,
befindet. Die Auswerteeinheit der Vorrichtung 2 generiert zum einen das Warnsignal
SWarn2, das u. a. ein von außen sichtbares Blinken des Fahrtlichtes und Rücklichts sein
kann. Außerdem kann ein Hupen des Fahrzeugs ausgelöst werden. Für den Fahrer des
Fahrzeugs kann am Armaturenbrett oder an anderer Stelle in seinem Sichtfeld eine
optische Warneinrichtung ansprechen, wobei insbesondere die Entfernung zu dem
georteten Objekt, also der Person 4 zusätzlich angezeigt wird. Die Sendeeinrichtung der
Vorrichtung 2 sendet das Kollisionssignal SKoll an die Vorrichtung 1, um die Person 4 vor
der möglicherweise bevorstehenden Kollision zu warnen.
In der Ausführungsform des Systems bzw. der Vorrichtungen nach Fig. 5 ist ein Empfang
von Positionsdaten der Person 4 seitens des Vorrichtung 1 durch eine
Positionserkennungseinrichtung vorgesehen. Diese kann ein GPS-Empfänger oder eine
ähnliche Einrichtung sein, die Positionsdaten x1, y1, z1 der Vorrichtung 1 ermittelt.
Vorzugsweise zusammen mit dem Kennungssignal sendet die Sendeeinrichtung der
Vorrichtung 1 die Positionsdaten an die Empfangseinrichtung der Vorrichtung 2.
Vorzugsweise ist auch das mit der Vorrichtung 2 versehene Fahrzeug 5 mit einer
Positionserkennungseinrichtung versehen, so daß die Auswerteeinheit der Vorrichtung 2
aufgrund der ihr vorliegenden bzw. ermittelten Daten zu Bewegungsrichtung und
Geschwindigkeit von Person 4 und Fahrzeug 5 eine streckenbezogene- und
bewegungsrichtungsabhängige Warnmeldung angeben kann. Es wird daher lediglich für
die Objekte eine Warnmeldung abgegeben, die unter Beibehalten der Fahrspur,
Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit eine Gefahr darstellen bzw. gefährdet sind. Da
in der Situation gemäß Fig. 5 die Person 4 auf die Fahrbahn 14 zu laufen droht, werden
von der Vorrichtung 2 Warnsignale abgegeben. Auch die Vorrichtung 3 des Balls 6 kann
mit einer Positionserkennungseinrichtung versehen sein, jedoch erweist sich diese
insbesondere bei Personen aufgrund deren Gefährdetheit im Straßenverkehr als
besonders sinnvoll und vorteilhaft.
In Fig. 6 ist eine Prinzipskizze der Signalaustauschsituation zweier erfindungsgemäßer
Vorrichtungen 1 und 2 in einer weiteren Ausführungsform des Systems dargestellt, bei
der Positionsdaten von einer Positionserkennungseinrichtung 16 empfangen werden, wie
sie in Fig. 5 skizziert ist. Die hier dargestellte Positionserkennungseinrichtung ist im
Bereich der Empfangseinrichtung angeordnet, sie kann jedoch auch im Bereich der
Auswerteeinheit 9 angeordnet werden. Die von ihr empfangenen Positionsdaten x1, y1, z1
werden mit den von der Vorrichtung 2 empfangenen Positionsdaten x2, y2, z2 verglichen
und daraus der Abstand zu dem mit der Vorrichtung 2 versehenen Objekt ermittelt.
Durch die Verarbeitung von eigenen und Positionsdaten der Vorrichtung 2 kann die
Auswerteeinheit 9 außerdem die eigene v1, r1 und die Geschwindigkeit v2 und Richtung r2
der Vorrichtung 2 ermitteln. Die Auswerteeinheit 9 kann dadurch ein an die eigene und
die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Vorrichtung 2 angepaßtes Warnsignal
SWarn1 optisch und/oder akustisch und/oder haptisch durch die Warneinrichtung 13
abgeben. Beispielsweise kann das Warnsignal eine andere Frequenz, anderen Ton,
insbesondere Farbton, oder eine Lautstärke oder Intensität aufweisen in Abhängigkeit
von dem jeweiligen mittels der bei der Auswerteeinheit 9 vorgesehenen
Dekodiereinrichtung 15 dekodierten Objekt. Bei Fahrzeugen kann beispielsweise eine
besonders intensive Warnung erfolgen, wohingegen bei einem anderen
Verkehrsteilnehmer wie einem Radfahrer eine Warnung mit geringerer Intensität erfolgt.
Da auch die Vorrichtung 2 mit einer Positionserkennungseinrichtung 17 versehen ist,
kann auch die Auswerteeinheit 12 aus den vorhandenen und von der Vorrichtung 1
gesendeten Positionsdaten den Abstand zur Vorrichtung 1, deren Geschwindigkeit und
Bewegungsrichtung ermitteln und lediglich dann ein Warnsignal bzw. ein Kollisionssignal
SKoll abgeben, wenn tatsächlich bei Beibehalten der Bewegungsrichtung,
-geschwindigkeit und der Fahrspur eine Kollision mit dem die Vorrichtung 1 tragenden
Objekt droht.
Die Vorrichtung 2 kann in ein Fahrerassistenzsystem 18 integriert sein. Dieses greift
insbesondere in die Lenkung bzw. den Lenkwinkel γlenk ein und/oder initiiert eine
Notbremsung, reduziert also die Bewegungsgeschwindigkeit auf Null (v → 0). Die
Vorrichtung 2 kann aber auch in ein Radio oder ein Navigationssystem integriert sein,
das die Positionsdaten der eigenen Position liefert.
Es können also mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. dem aus mehreren
dieser Vorrichtungen bestehenden System jegliche am Verkehr im weitesten Sinne
teilnehmende Objekte, auch Gegenstände versehen und dadurch markiert werden. Die
Vorrichtungen erweisen sich ebenfalls zur Vermeidung von Unfällen zweier
Kraftfahrzeuge als nützlich, da beide Fahrzeuge sogar bei schlechter Sicht, wie bei
Nebel, Regen oder starkem Schneefall, und Dunkelheit ein auf der eigenen Fahrspur
entgegenkommendes Fahrzeug rechtzeitig orten und diesem nicht nur Warnsignale
geben, sondern diesem auch ausweichen können. Besonders vorteilhaft kann das
System ebenso zur Vermeidung von Kollisionen mit Falschfahrern auf Autobahnen
verwendet werden.
Neben den in den vorstehend beschriebenen Figuren gezeigten Ausführungsformen sind
noch zahlreiche weitere möglich, die jeweils darauf beruhen, daß eine prädiktive Ortung
ohne die Notwendigkeit eines Sichtkontakts eines anderen Objekts vorgenommen wird
unter Verwendung elektronischer Signale, wie Hochfrequenzsignalen, anderen
Funksignalen etc., wobei ein Kennungssignal des einen Objekts von einem anderen
empfangen und durch ein Ortungssignal beantwortet wird, wobei vorzugsweise ein
Warnsignal zur Warnung zumindest des einen, vorzugsweise jedoch beider und weiterer
Objekte ausgegeben wird. Auch die Anordnung und Umsetzung der Vorrichtungen und
des Systems kann beliebig gewählt werden, solange die Funktionsweise der
Vorrichtungen davon nicht negativ beeinflußt wird.
1
erste Vorrichtung
2
zweite Vorrichtung
3
dritte Vorrichtung
4
Person
5
Fahrzeug
6
Ball
7
Sendeeinrichtung
8
Empfangseinrichtung
9
Auswerteeinheit
10
Sendeeinrichtung
11
Empfangseinrichtung
12
Auswerteeinheit
13
Warneinrichtung
14
Fahrbahn
15
Dekodiereinrichtung
16
Positionserkennungseinrichtung
17
Positionserkennungseinrichtung
18
Fahrerassistenzsystem
SKenn1
SKenn1
Kennungssignal Vorrichtung
1
SKenn2
Kennungssignal Vorrichtung
2
SKenn3
Kennungssignal Vorrichtung
3
Sort
;Ortungssignal
SKoll
SKoll
;Kollisionssignal
SWarn1
SWarn1
Warnsignal
SWarn2
SWarn2
Warnsignal
x1
x1
, y2
, z1
;Positionsdaten
x2
x2
, y2
, z2
;Positionsdaten
Δr Richtungsänderung
Δv Relativgeschwindigkeit
v1
Δr Richtungsänderung
Δv Relativgeschwindigkeit
v1
, v2
;Geschwindigkeit Vorrichtung
1
und
2
r1
, r2
;Bewegungsrichtung Vorrichtung
1
und
2
α Reichweitenwinkel
Claims (27)
1. Vorrichtung (1, 2, 3) zur Objektmarkierung und/oder Detektion und Identifikation
von Objekten, insbesondere von Personen (4), Fahrzeugen (5), Gegenständen (6),
mit und ohne Sichtkontakt, mit einer Sendeeinrichtung (7, 10) zum Aussenden von
Kennungssignalen (SKenn1, SKenn2), einer Empfangseinrichtung (8, 11) zum
Empfangen von Signalen eines zweiten Objekts und einer Auswerteeinheit (9, 12)
zum Vergleichen und Auswerten von Position (x1, y1, z1, x2, y2, z2),
Bewegungsrichtung (r1, r2) und Bewegungsgeschwindigkeit (v1, v2) eines ersten
Objekts und des zumindest einen zweiten Objekts in einem überwachten
Bewegungsraum, wobei die Kennungssignale (SKenn1, SKenn2) von der
Sendeeinrichtung (7, 10) zumindest so lange ausgesandt werden, bis an der
Empfangseinrichtung (8, 11) ein Ortungssignal (Sort) zur Anzeige der Ortung des
ersten Objekts durch das zweite Objekt und/oder ein Kennungssignal (SKenn2) des
zweiten Objekts anliegt.
2. Vorrichtung (1, 2, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kennungssignal (SKenn1, SKenn2) eine Objektkennung oder Codierung aufweist.
3. Vorrichtung (1, 2, 3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sendeeinrichtung (7, 10) zeitversetzt Detektionssignale zur Ortung der
Bewegungsrichtung des zumindest einen zweiten Objekts aussendet.
4. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3) fremdaktivierbar und/oder manuell
und/oder automatisch und/oder situationsabhängig sperrbar ist.
5. Vorrichtung (1, 2, 3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung (1, 2, 3) durch ein externes Signal, insbesondere ein von einem
zweiten Objekt ausgesandtes Warnsignal (SKoll, SWarn2) aktivierbar ist.
6. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kennungssignal (SKenn1, SKenn2) zeitgesteuert permanent
und/oder bis zum Vorliegen eines von einem zweiten Objekt ausgesandten
Ortungssignals (Sort) aussendbar ist.
7. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die ausgesandten Signale, insbesondere das
Kennungssignal (SKenn1, SKenn2), eine begrenzte, insbesondere wählbare Reichweite
aufweist, die insbesondere in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit
des Objekts und einem direkten und/oder indirekten Sichtkontakt mit einem zweiten
Objekt wählbar und/oder automatisch anpassend ist.
8. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erkennung der Fahrtrichtung und/oder
Bewegungsrichtung eines detektierten Objekts vorgesehen ist, die den
Signalempfang und/oder die Signalaussendung streckenbezogen und/oder
geschwindigkeitsabhängig und/oder bewegungsrichtungsabhängig steuert.
9. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reichweite der ausgesandten Signale
geschwindigkeitsabhängig und/oder situationsbezogen manuell und/oder
automatisch veränderbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fahrtrichtungserkennungseinrichtung für vorbestimmbare
Detektionswinkelbereiche (α) winkelabhängig einstellbar ist.
11. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Dekodiereinrichtung (15) und/oder
Objekterkennungssensoren, insbesondere IR-Sensoren oder Temperatursensoren,
vorgesehen sind.
12. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung zur optischen und/oder akustischen
und/oder haptischen Anzeige eines Warnsignals (SWarn1, SWarn2) bei Vorliegen eines
Ortungssignals (Sort) und/oder Kennungssignals (SKenn1, SKenn2) eines anderen
Objekts vorgesehen ist, insbesondere in Verbindung mit einem Abstandssensor
und/oder abstandsabhängiger Lautstärke.
13. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Auftreten eines Warnsignals (SWarn2) und/oder
Kennnungssignals (SKenn2) eines zweiten Objekts im Bewegungsraum die
Sendeeinrichtung (7, 10) ein Ortungssignal (Sort) aussendet.
14. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3) zumindest eine Antenne aufweist.
15. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ortungssignal (Sort) und/oder Kennungssignal (SKenn1,
SKenn2) ein Funksignal, insbesondere im HF-Bereich ist.
16. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3) zur Befestigung auf
Kleidungsstücken, Gegenständen, insbesondere Bällen, Fahrzeugen,
insbesondere Zwei- oder Dreirädern, insbesondere langsam fahrenden
Fahrzeugen, wie Rollstühlen, mit Befestigungseinrichtungen, insbesondere
Klebeeinrichtungen versehen ist und/oder in Kleidungsstücke und/oder Schuhe,
insbesondere in deren Sohle und/oder Hacken, und/oder zwischen einem
Kleidungsstück oder einem Stoff und dem Körper einer Person einfügbar ist.
17. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3) modular aufgebaut ist.
18. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 2, 3) in ein Navigationssystem und/oder
Radio integrierbar und/oder mit Fahrerassistenzsystemen (18), insbesondere einer
automatischen Notbremssignalauslösung, einer Signalauslösung zur
Fahrtrichtungsänderung durch Eingriff in Lenkung und/oder Lenkeinschlagswinkel
und/oder einer Einrichtung zum Aussenden von optischen und/oder akustischen
Warnsignalen an ein anderes Objekt und/oder ein mit einer zweiten Vorrichtung
versehenes Objekt kombinierbar ist.
19. Vorrichtung (1, 2, 3) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Energieversorgung der Vorrichtung (1, 2, 3) ein Bewegungsumsetzer,
insbesondere eine Dynamo- oder Rotoreinheit, und/oder Piezoelement und/oder
Wärmeumsetzer, insbesondere in Kombination mit einer Speichereinrichtung, zur
Umsetzung von einer Person zur Verfügung gestellter Energie, insbesondere
Bewegungsenergie und/oder Wärmeenergie, in elektrische Energie vorgesehen ist.
20. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (8, 11) mit zumindest einer
Positionserkennungseinrichtung (16, 17) zum Empfang von Positionsdaten (x1, y1,
z1, x2, y2, z2), insbesondere über Satellit, versehbar und/oder versehen ist.
21. Vorrichtung (1, 2, 3) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sendeeinrichtung (7, 10) Positionsdaten (x1, y1, z1, x2, y2, z2) und/oder
Kennungssignale (SKenn1, SKenn2) an eine Empfangseinrichtung (11, 8) eines zweiten
Objekts aussendet, insbesondere sobald die Abtastung eine Position im
gemeinsamen Bewegungsraum ergibt.
22. Vorrichtung (1, 2, 3) nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (9, 12) aus den empfangenen
Positionsdaten (x1, y1, z1, x2, y2, z2) die Bewegungsrichtung (r1, r2) und eine zu- oder
abnehmende Kollisionsgefahr mit einem zweiten detektierten Objekt ermittelt und
ein Kollisionssignal (SKoll) abgibt.
23. Vorrichtung (1, 2, 3) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit (9, 12) das Kollisionssignal (SKoll) bewegungsrichtungsabhängig
und/oder fahrspurabhängig und/oder geschwindigkeitsabhängig und/oder
entfernungsabhängig abgibt, insbesondere bei Bewegungsrichtungsänderung
eines Objekts anpaßt.
24. System zur Identifikation und Ortung von zumindest zwei Objekten (4, 5, 6) in
einem gemeinsamen Bewegungsraum, die sich insbesondere auf einem
Kollisionskurs bewegen, enthaltend zumindest zwei Vorrichtungen (1, 2, 3) nach
einem der vorstehenden Ansprüche bei den Objekten (4, 5, 6), von denen
zumindest eine Sendeeinrichtung (7, 10) zum Aussenden eines Kennungssignals
(SKenn1, SKenn2) und/oder Kollisionssignals (SKoll) und/oder Warnsignals (SWarn1,
SWarn2) und zumindest eine andere eine Empfangseinrichtung (8, 11) zum Empfang
des Kennungssignals (SKenn1, SKenn2) und/oder Kollisionssignals (SKoll) und/oder
Warnsignals (SWarn1, SWarn2) und eine Sendeeinrichtung (7, 10) zum Aussenden
eines Ortungssignals (Sort) aufweist.
25. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung
(7) der einen Vorrichtung (1) durch Empfangen des Kennungssignals (SKenn2) der
zumindest einen anderen Vorrichtung (2) aus einem Wartezustand in einen aktiven
Zustand schaltbar ist.
26. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung
(7, 10) bei oder nach Empfangen des von der zumindest einen anderen
Vorrichtung (2) ausgesandten Ortungssignals (Sort) in den Wartezustand
zurückkehrt.
27. System nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß erste
und zweite Vorrichtung (1, 2, 3) Positionsdaten (x1, y1, z1, x2, y2, z2) insbesondere
über Satelliten empfangen und aussenden, wodurch eine Ortung zweier die
Vorrichtungen tragender Objekte (4, 5, 6) ohne Sichtkontakt ermöglicht ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10041714A DE10041714A1 (de) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder Detektion und Identifikation von Objekten |
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