DE102007014014A1 - Kollisionsschutzeinrichtung - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Kollisionsschutzeinrichtung (50) an einem Wasserfahrzeug (3) angegeben, welche eine IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39), eine Recheneinheit (41), die mit einer Bordelektronik (43) und der IR-Bildaufnahmeeinrichtung (41) verbunden ist, und eine der Recheneinheit (41) zugeordnete Anzeigeeinheit (45) umfasst. Dabei ist vorgesehen, die IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39) am Bug (37) des Wasserfahrzeugs (3) zur Erfassung eines auf der Wasseroberfläche (22) befindlichen Vorausobjekts (5) anzuordnen, wobei die Recheneinheit (43) eingerichtet ist, ein erfasstes Vorausobjekt (5) zu typisieren und ein Bildsignal an die Anzeigeeinheit (45) auszugeben, welches zusätzlich zu der Bildaufnahme (20) ein Anzeigeelement (24, 25) mit Informationen des typisierten Vorausobjekts (5) enthält.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kollisionsschutzeinrichtung an einem Wasserfahrzeug, die mit einer IR-Bildaufnahmeeinrichtung ausgestattet ist. Die Kollisionsschutzeinrichtung soll insbesondere die Gefahr der Kollision eines großen Handels- oder Passagierschiffes mit kleineren Schiffen, wie Segelbooten, Ruderbooten oder dergleichen, verringern helfen.
  • Als Stand der Technik ist beispielsweise aus der WO 2004/027451 ein Objekterkennungssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, welches eine Radareinrichtung, eine Detektionseinrichtung im infraroten und eine Detektionseinrichtung im sichtbaren Wellenlängenbereich miteinander kombiniert. Zur Erfassung und Lokalisierung von Objekten ist weiter aus der US 3,261,014 ein Anzeigesystem bekannt, welches ein Monopuls-Radarsystem mit einem Infrarot-System kombiniert. Weiter sind aus der DE 38 17 942 A1 ein Verfahren sowie eine Rückstrahl-Ortungsanlage zum Aufsuchen von Gegenständen an der Meeresoberfläche bekannt, wobei eine abgestrahlte Infrarotenergie einer Laser-Ortungsanlage dazu genutzt wird, auf der Oberfläche schwimmende Objekte zu typisieren. Des weiteren ist aus der JP 61247988 A eine Kollisionsschutzeinrichtung für Schiffe bekannt, die nach einer groben Kollisionserfassung durch eine Radareinrichtung mittels Infrarot gezielt sich auf Kollisionskurs befindliche Objekte sichtet und hiervon eine Videoaufnahme aufzeigt.
  • Nachteiligerweise sind die bekannten Systeme technisch aufwändig und daher teuer. Die aus der PCT/US 2003/028929 und der US 3,261,014 bekannten Systeme lassen sich zudem wegen der besonderen Sichtverhältnisse auf See nicht ohne weiteres auf Wasserfahrzeuge übertragen. Die Rückstrahl-Ortungsanlage gemäß der DE 38 17 942 A1 benutzt eine aktive Infrarot-Ortungsanlage, so dass bereits aus diesem Grund eine kostengünstige Implementierung einer Kollisionsschutzeinrichtung nach diesem Prinzip für Wasserfahrzeuge ausschreitet. Die Kollisionsschutzeinrichtung für Schiffe gemäß der JP 61247988 A ist nachteiligerweise nur für solche Objekte geeignet, die mittels einer Radareinrichtung erfasst werden können.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kollisionsschutzeinrichtung an einem Wasserfahrzeug anzugeben, welche möglichst kostengünstig und einfach zu implementieren ist. Die Kollisionsschutzeinrichtung soll insbesondere helfen, die Gefahr einer Kollision von großen Handels- und Passagierschiffen mit kleineren Schiffen sicher zu vermeiden.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kollisionsschutzeinrichtung an einem Wasserfahrzeug gelöst, wobei die Kollisionsschutzeinrichtung eine IR-Bildaufnahmeeinrichtung, eine Recheneinheit, die mit einer Bordelektronik und der IR-Bildaufnahmeeinrichtung verbunden ist, und eine der Recheneinheit zugeordnete Anzeigeeinheit umfasst, wobei die IR-Bildaufnahmeeinrichtung am Bug des Wasserfahrzeugs zur Erfassung eines auf der Wasseroberfläche befindlichen Vorausobjekts angeordnet ist, wobei die Recheneinheit eingerichtet ist, ein erfasstes Vorausobjekt zu typisieren und ein Bildsignal an die Anzeigeeinheit auszugeben, welches zusätzlich zu der Aufnahme ein Anzeigeelement mit Informationen des typisierten Vorausobjekts enthält.
  • Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass gemäß der von der International Maritim Organisation (IMO) 1972 erlassenen Regeln zur Verhütung von Zusammenstößen auf See die Gefahr eines Zusammenstoßes jederzeit durch Sehen und Hören sowie durch jedes andere verfügbare Mittel vermieden werden soll. Dabei soll jedes Wasserfahrzeug jederzeit mit einer sicheren Geschwindigkeit fahren, so dass es geeignete und wirksame Maßnahmen treffen kann, um einen Zusammenstoß zu vermeiden. Um eine frühzeitige Warnung vor der Möglichkeit der Gefahr eines Zusammenstoßes zu erhalten, muss insbesondere eine vorhandene und betriebsfähige Radaranlage gehörig gebraucht werden. Zur Feststellung, ob die Möglichkeit der Gefahr eines Zusammenstoßes besteht, muss unter anderem berücksichtigt werden, dass eine solche Möglichkeit anzunehmen ist, wenn die Kompasspeilung eines sich nähernden Wasserfahrzeugs sich nicht merklich ändert.
  • In einem weiteren Schritt geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass es trotz des Einsatzes einer bordeigenen Radareinrichtung immer wieder zu Kollisionen oder Beinahe-Kollisionen zwischen Kleinfahrzeugen, wie Fischer- oder Sportbooten, mit Handelsschiffen kommt, weil insbesondere kleine Schiffe von der Radareinrichtung nicht erfasst werden und weil die Voraussicht der Handelsschiffe durch Frachtstapelung behindert ist. Insbesondere die Detektion von Fischer- und Sportbooten durch Radar ist deutlich erschwert, weil beispielsweise Sportboote heute meistens aus nicht leitendem GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) bestehen. Die gerundeten Rumpfoberflächen von Kleinschiffen ohne doppelt reflektierende Innenwinkel und mit insgesamt kleinen Ausmaßen bieten nur eine geringe Radarrückstreufläche. Im Seegang wird zudem der ganze Rumpf rhythmisch von Wellen verdeckt, so dass im ungünstigsten Fall dies gerade immer dann passiert, wenn der rotierend abtastende Radarstrahl vorbeikommt. Eine moderne Radareinrichtung zeichnet zudem ein Ziel erst, wenn aufeinander folgend Echos vom Ziel zurückgeworfen werden. Je nach Gestalt dieses Radarfilters kann deshalb unter Umständen ein nur hin und wieder reflektierendes Kleinboot überhaupt nicht auf dem Schirm erscheinen.
  • Nach den IMO-Richtlinien genügt es weiter, wenn von der Brücke eines Handelsschiffes oder eines Passagierschiffes wie beispielsweise einer Fähre die Wasseroberfläche bis 10° nach beiden Seiten erst nach zwei Schiffslängen, höchstens jedoch in 500 m, gesehen werden kann. Bei einer Ladehöhe von 15 m über der Wasserlinie wäre eine 3 m hohe Motoryacht bereits in 400 m Entfernung vor dem Handelsschiff voll verdeckt. In alle anderen Richtungen muss von der Brücke des Schiffes aus lediglich der Horizont gesehen werden können, und zwar im Bereich des Topplichtsektors direkt vom Arbeitsplatz sitzend. Dies bedeutet, dass niedrige Sportfahrzeuge seitwärts und achterlich im Umkreis einiger Meilen nicht gesehen werden, es sei denn, jemand steht in der Brückennock und hält eigens Ausguck. Dies ist jedoch für eine normale Reisefahrt nicht vorgesehen. Der am Fahrstand sitzende Wachoffizier ist zugleich Ausguck.
  • Unter diesen Gegebenheiten erkennt die Erfindung schließlich in einem letzten Schritt, dass sich dieser Mangel an Beobachtbarkeit von Kleinbooten durch die bordeigene Radareinrichtung und durch die visuelle Wahrnehmung im Nahbereich eines großen Handels- oder Passagierschiffes dadurch beheben lässt, dass in Vorausrichtung am Bug des Wasserfahrzeugs eine IR- Bildaufnahmeeinrichtung platziert wird, die zur Erfassung eines auf der Wasseroberfläche befindlichen Vorausobjekts ausgerichtet ist. Mit einem herkömmlichen Kamerasystem und einem herkömmlichen IR-Detektor kann damit in kostengünstiger Weise in dem toten Sichtbereich eines großen Schiffes in Vorausrichtung eine sichere Typisierung von sich auf Kollision befindlichen Kleinbooten erfolgen. Mit einfachsten Mitteln wird somit eine wichtige Erkennungslücke für Wasserfahrzeuge und insbesondere für Handelsschiffe bei der Erkennung von Vorausobjekten geschlossen, wobei die Gefahr einer Kollision durch eine entsprechend rechtzeitig eingeleitete Kurskorrektur oder Fahrtrücknahme deutlich verringert werden kann.
  • Die Erfindung realisiert die Kollisionsschutzeinrichtung mit kostengünstigen Mitteln durch eine Recheneinheit, die mit einer Bordelektronik und der IR-Bildaufnahmeeinrichtung verbunden ist, und durch eine der Recheneinheit zugeordnete Anzeigeeinheit. Die Recheneinheit ist eingerichtet, ein erfasstes Vorausobjekt zu typisieren und zusätzlich zu der Bildaufnahme der IR-Bildaufnahmeeinrichtung ein Anzeigeelement mit Informationen des typisierten Vorausobjekts an die Anzeigeeinheit auszugeben. Die Recheneinheit kann beispielsweise als ein herkömmlicher PC ausgebildet sein, der die Bilddaten der IR-Bildaufnahmeeinrichtung an ein herkömmliches Anzeigegerät ausgibt. Von der Bordelektronik erhält die Recheneinheit die Informationen über den Kurs des Wasserfahrzeugs, so dass die gewonnenen Bildaufnahmen direkt mit dem Kurs des Wasserfahrzeugs in Relation gebracht werden können. Insbesondere kann in die Bildaufnahme die Kurszahl des Wasserfahrzeugs sowie eine Skala mit entsprechenden Winkelgraden eingeblendet werden. Mit anderen Worten wird es der Recheneinheit ermöglicht, die von der IR-Bildaufnahmeeinrichtung erfasste Bildaufnahme zu skalieren.
  • Die Typisierung eines erfassten Vorausobjekts kann beispielsweise mittels einer in die Recheneinheit implementierten Datenbank erfolgen. Dabei können typische Größenverhältnisse und Formen von Kleinbooten und dergleichen hinterlegt sein, so dass eine Typisierung des Vorausobjekts ermöglicht wird. Ebenso gut können als Anzeigeelement Informationen über den Abstand und den Kurs des Vorausobjekts ausgegeben werden. Auch ist es vorstellbar, durch einfache Anzeigeelemente die auf Kollisionskurs befindlichen Vorausobjekte sicher zu markieren und insbesondere von anderen Vorausobjekten, die sich nicht auf Kollisionskurs befinden, zu unterscheiden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kollisionsschutzeinrichtung ist demnach die Recheneinheit eingerichtet, aus einer Abfolge von Bildaufnahmen den Kurs des Vorausobjekts zu berechnen und als Anzeigeelement eine Information über den Kurs des typisierten Vorausobjekts auszugeben. Mit anderen Worten wird mittels der IR-Bildaufnahmeeinrichtung eine Bildsequenz bzw. eine Videosequenz ermittelt, aus der sich unter Zuhilfenahme der Bordelektronik der Kurs des Vorausobjekts und insbesondere eine Kollisionsgefahr mit dem Wasserfahrzeug selbst ermitteln lässt.
  • Dabei ist bevorzugterweise die Recheneinheit eingerichtet, aus dem berechneten Kurs des Vorausobjekts einen Kollisionskurs mit dem Wasserfahrzeug von einem Vorbeikurs zu unterscheiden und als Information über den Kurs des typisierten Vorausobjekts ein Warnsymbol oder ein Warnsignal im Falle des Kollisionskurses auszugeben. Das Warnsymbol kann beispielsweise eine deutlich sichtbare Markierung des sich auf Kurs befindlichen Vorausobjekts auf der Bildaufnahme sein. Beispielsweise ist eine leuchtend in kräftiger roter Farbe dargestellte Markierung auf der Bildaufnahme für den Benutzer leicht sichtbar, so dass entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Die anderen, sich auf Vorbeikurs befindlichen Vorausobjekte können hiergegen mit einer ruhigeren Farbe, wie beispielsweise mit einem Blauton markiert sein.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Kollisionsschutzeinrichtung ist die Recheneinheit eingerichtet, im Falle des Vorliegens eines Kollisionskurses unter Einbeziehung der Bordelektronik Vorschläge für einen Ausweichkurs und/oder automatisch navigationsunterstützende Maßnahmen für das Wasserfahrzeug vorzunehmen. Ein solcher Vorschlag kann beispielsweise mit einer entsprechenden Warnaufforderung an den Wachoffizier erfolgen, wobei die Kursänderung gleichzeitig vorgeschlagen wird. Um menschliche Fehler zu vermeiden, kann es auch vorgesehen sein, über die Recheneinheit automatisiert navigationsunterstützende Maßnahmen, wie beispielsweise eine Zurücknahme der Vorausgeschwindigkeit oder eine leichte Kurskorrektur vorzunehmen.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Recheneinheit weiter eingerichtet, zum typisierten Vorausobjekt insbesondere als Reaktion auf eine Benutzeranfrage weitere Informationen zu der Bildaufnahme auszugeben. Über ein entsprechendes Bedienfeld der Anzeigeeinheit, wie beispielsweise auf einem Touchscreen oder dergleichen, kann der Zugang zu den weiteren Informationen freigegeben werden. Weitere Informationen können beispielsweise Informationen über ein ausgewähltes Vorausobjekt sein oder beispielsweise eine Zoom-Möglichkeit der Bildaufnahme beinhalten. Über die Bedienelemente ist es auch ermöglicht, die Darstellung der Bildaufnahme zu verändern. So kann beispielsweise zwischen einer Tag- und Nachtansicht umgeschaltet oder ein Skalierungsgitter eingeblendet werden. Auch kann als Zusatzinformation beispielsweise der ermittelte Kurs eines typisierten Vorausobjekts eingeblendet werden.
  • In einer einfachen kostengünstigen Ausgestaltung der Kollisionsschutzeinrichtung ist die IR-Bildaufnahmeeinrichtung eine statische Kamera mit einem IR-Flächendetektor herkömmlicher Bauart. Der IR-Flächendetektor ist dabei vorteilhafterweise für einen Wellenlängenbereich zwischen 8 und 12 μm ausgelegt. Derartige IR-Flächendetektoren sind auf dem Markt erhältlich, wobei sich der ausgewählte Wellenlängenbereich insbesondere für die Erkennung von Objekten auf See oder auf Binnengewässern eignet.
  • Aufgrund der erlassenen IMO-Richtlinien ist es weiter vorteilhaft, wenn die IR-Bildaufnahmeeinrichtung zur Erfassung eines horizontalen Gesichtsfeldes von wenigstens 40° parallel zur Wasserfahrzeugsachse voraus und eines vertikalen Gesichtsfeldes von wenigstens 30° angeordnet und ausgelegt ist. Mit einer derartigen Anordnung und Auslegung der IR-Bildaufnahmeeinrichtung wird voraus der visuell bei Einhaltung der IMO-Richtlinie schwer einsehbare Bereich zusätzlich erfasst. Bei einer Einbauhöhe von etwa 7 m wird mit dieser Geometrie ein Bereich zwischen 20 m ab dem Bug bis zum Horizont in etwa 5,5 Seemeilen (eine Seemeile entspricht 1.850 m) abgedeckt. Horizontal wird ein Bereich von +/–1,1 Seemeilen um die Vorausrichtung in einer Entfernung von 3 Seemeilen abgedeckt. Über die Recheneinheit und die angeschlossene Anzeigeeinheit ist eine vollständige bildgebende Darstellung der Voraussicht mit dem beschriebenen Gesichtsfeld von 40° in Azimut und 30° in Elevation ermöglicht.
  • Zusätzlich zu der Bildaufnahme der IR-Bildaufnahmeeinrichtung werden bevorzugt Peilungen und Ergebnisse der Signalverarbeitung eingeblendet. Grundsätzlich handelt es sich um eine einfache, mit wenigen Funktionstasten zu bedienende Oberfläche. Diese kann beispielsweise bei Dunkelheit in einen gedimmten Modus umgeschaltet werden.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung werden typisierte Vorausobjekte markiert und ihr Kurs – wenn möglich – angezeigt. Typisierte Kollisionskurse werden optisch und akustisch gemeldet und rechtweisend angezeigt. Soweit möglich, werden navigationsunterstützende Maßnahmen wie Ausweichvorschläge berechnet. Zusätzliche Informationen der Signalverarbeitung oder aus anderen Quellen zu den einzelnen Detektionen sind abrufbar, wie z. B. Kurs, Geschwindigkeit oder AIS-Informationen (AIS: Universal Ship Born Automatic Identification System). Eine Entfernungs-Peilskala ist optional einblendbar. Auch wird die Einsatzbereitschaft und umweltbedingte Warnreichweite des Systems angezeigt.
  • Die angegebene Kollisionsschutzeinrichtung ist an sich ein radarunabhängiges autonomes System und dient zur rechtzeitige automatischen Detektion und Warnung vor einer möglichen Kollision mit Vorausobjekten. Als IR-Detektor wird insbesondere ein IR-Sensor mit eigenständiger Signalverarbeitung eingesetzt. Bevorzugterweise wird die Kollisionsschutzeinrichtung jedoch mit einer bordeigenen Radareinrichtung ergänzt, so dass eine Erfassung eine Kollision durch die Radareinrichtung und die Erfassung eine Kollision im Nahbereich zugleich ermöglicht sind.
  • Durch die angegebene Kollisionsschutzeinrichtung wird zudem die Nachtsichtfähigkeit verbessert und die Fähigkeit zur Detektion von Kleinfahrzeugen auch bei unsichtigem Wetter erweitert. Weiter wird durch die Kollisionsschutzeinrichtung die nach IMO-Richtlinie erlaubte Sichteinschränkung nach voraus bei Handelsschiffen, Fähren und insbesondere bei Container-Frachtschiffen aufgehoben.
  • Die angegebene Kollisionsschutzeinrichtung ergänzt die vorhandenen Lücken der Radarüberwachung und der visuellen Wahrnehmung im Abschattungsbereich.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 schematisch den Abschattungsbereich eines Frachtschiffes,
  • 2 schematisch die nach IMO-Richtlinien zulässigen Sichtbeschränkungen,
  • 3 einen Blick auf die Anzeigeeinheit der Kollisionsschutzeinrichtung, und
  • 4 schematisch ein mit der Kollisionsschutzeinrichtung ausgestattetes Frachtschiff.
  • Aus 1 wird die Größe des blinden Raumes unter dem Bug eines großen Wasserfahrzeugs 3 ersichtlich. Als Wasserfahrzeug 3 ist ein modernes Container-Frachtschiff dargestellt, welches sich auf See 4 befindet. In Vorausrichtung des Wasserfahrzeugs 3 befindet sich als ein Vorausobjekt 5 ein Segelboot. Nach IMO-Richtlinien muss von der Kommandobrücke 6 aus die Wasseroberfläche bis 10° nach beiden Seiten in einer Länge 10 erst nach zwei Schiffslängen, höchstens jedoch in 500 m, gesehen werden können. Bei einer Ladehöhe von 15 m über der Wasserlinie wäre eine 3 m hohe Motoryacht bereits ab 400 m Entfernung voll verdeckt.
  • In alle anderen Richtungen muss von der Kommandobrücke 6 aus lediglich der Horizont gesehen werden können, und zwar im Bereich des Topplichtsektors direkt vom Arbeitsplatz sitzend. Diese erlaubte Sichteinschränkung wird aus 2 ersichtlich. Erst in einer Länge 10 von zwei Schiffslängen, höchstens jedoch in 500 m Entfernung, muss die Wasseroberfläche in einem Sichtwinkel 12 von 10° gegenüber der Wasserfahrzeugachse 14 eingesehen werden können. Sowohl in den Sichtwinkeln 16 querab als auch in dem Sichtwinkel 17 achteraus ist eine Sicht lediglich auf den Horizont erlaubt.
  • Durch eine Platzierung einer IR-Bildaufnahmeeinrichtung am Bug des Wasserfahrzeugs 3 wird voraus eine IR-Erfassung des abgeschatteten Bereiches ermöglicht. In 3 ist schematisch die von einer Anzeigeeinheit der Kollisionsschutzeinrichtung dargestellte Bildaufnahme 20 gezeigt. Aus der Bildaufnahme 20 wird die Wasseroberfläche 22 sowie der Horizont 23 ersichtlich. Man erkennt auf der IR-Bildaufnahme 20 insgesamt zwei Vorausobjekte 5, beides Sportboote.
  • Über eine Videosequenz der entsprechenden IR-Bildaufnahmeeinrichtung hat die Recheneinheit der Kollisionsschutzeinrichtung die Kurse sowie die Art der Vorausobjekte 5 ermittelt bzw. identifiziert. Zur Kollisionswarnung werden die typisierten Vorausobjekte 5 jeweils mit Anzeigeelementen 24 und 25 markiert. Die Anzeigeelemente 24, 25 sind dabei als Umrandungen der auf der Bildaufnahme 20 ersichtlichen Sportboote ausgeführt. Das erste Anzeigeelement 24 ist beispielsweise grün eingeblendet, wobei zusätzlich ein Pfeil zur Angabe des errechneten Kurses eingeblendet ist. Durch die grüne Farbgebung und durch den Pfeil des ersten Anzeigeelements 24 wird ersichtlich, dass das sich auf der linken Seite der Bildaufnahme 20 befindliche Vorausobjekt 5 einen Vorbeikurs aufweist und keine Kollisionsgefahr mit dem Wasserfahrzeug besteht. Das auf der rechten Hälfte der Bildaufnahme 20 markierte Vorausobjekt 5 weist einen Kollisionskurs auf. Entsprechend ist das zweite Anzeigeelement 25 deutlich mit einer roten Farbgebung eingeblendet, so dass beispielsweise dem wachhabenden Offizier die Gefahr deutlich signalisiert wird. Gleichzeitig wird über die Kollisionsschutzeinrichtung ein Warnsignal ausgelöst und als Weisung ein Ausweichkurs zur Vermeidung einer Kollision vorgeschlagen.
  • Über weitere Bedienfelder 34, die an der Anzeigeeinheit angeordnet oder als Touchscreen-Bedienfelder ausgebildet sein können, sind für den Benutzer der Kollisionsschutzeinrichtung weitere Informationen abrufbar oder die Darstellung der Bildaufnahme 20 veränderlich. So können Informationen über typisierte Vorausobjekte, wie z. B. ihr Kurs oder Angaben über den Bootstyp, eingeblendet werden oder z. B. zwischen einer Tag- und einer Nachtsicht umgeschaltet oder ein Teil der Bildaufnahme 20 herausgezoomt werden. Weiter ist über die Anzeigeeinheit in der Bildaufnahme 20 eine Peilskala 32 mit einer Sichtgradeinteilung und die Kurszahl 30 des Wasserfahrzeugs eingeblendet.
  • In 4 ist schematisch als Wasserfahrzeug 3 ein Container-Frachtschiff dargestellt, welches am Bug 37 als IR-Bildaufnahmeeinrichtung 39 eine statische Kamera mit einem IR-Flächendetektor aufweist. Die IR-Bildaufnahmeeinrichtung 39 ist mit einer Recheneinheit 41 verbunden, die an eine Anzeigeeinheit 45 in der Kommandobrücke 6 angeschlossen ist. Die Recheneinheit 41 ist weiter mit der zentralen Bordelektronik 43 verbunden. Mittels der Bordelektronik 43 und den Bilddaten der am Bug 37 angeordneten Bildaufnahmeeinrichtung 39 errechnet die Recheneinheit 41 den Kurs typisierter Vorausobjekte und gibt diese Informationen zusammen mit der erstellten Bildaufnahme an die Anzeigeeinheit 45 auf der Kommandobrücke 6 aus.
  • Weiter befindet sich auf dem Wasserfahrzeug 3 eine Radareinrichtung 49 für eine Rundum-Radarabtastung. Über die bordeigene Radareinrichtung 49 kann eine zusätzliche Kollisionswarneinrichtung gebildet sein, die insbesondere für große Schiffe oder für mit Radardetektoren ausgestatteten weiteren Fahrzeugen geeignet ist. Vorliegend wird eine Kollisionsschutzeinrichtung 50 unter Einbeziehung sowohl der IR-Bildaufnahmeeinrichtung 39 als auch der Radareinrichtung 49 gebildet, wobei die Ankopplung über die Bordelektronik 43 und die Recheneinheit 41 geschieht.
  • 3
    Wasserfahrzeug (Containerfrachtschiff)
    4
    See
    5
    Vorausobjekt (Segelboot)
    6
    Kommandobrücke
    7
    Sichtweite
    10
    Länge
    12
    Sichtwinkel voraus
    14
    Wasserfahrzeugsachse
    16
    Seitensichtwinkel
    17
    Sichtwinkel zurück
    20
    Bildaufnahme
    22
    Wasseroberfläche
    23
    Horizont
    24
    erstes Anzeigeelement
    25
    zweites Anzeigeelement
    30
    Kurszahl
    32
    Skala
    34
    Bedienfelder
    37
    Bug
    39
    IR-Bildaufnahmeeinrichtung
    41
    Recheneinheit
    43
    Bordelektronik
    45
    Anzeigeeinheit
    49
    Radareinrichtung
    50
    Kollisionsschutzeinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2004/027451 [0002]
    • - US 3261014 [0002, 0003]
    • - DE 3817942 A1 [0002, 0003]
    • - JP 61247988 A [0002, 0003]
    • - US 2003/028929 [0003]

Claims (11)

  1. Kollisionsschutzeinrichtung (50) an einem Wasserfahrzeug (3), umfassend eine IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39), eine Recheneinheit (41), die mit einer Bordelektronik (43) und der IR-Bildaufnahmeeinrichtung (41) verbunden ist, und eine der Recheneinheit (43) zugeordnete Anzeigeeinheit (45), wobei die IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39) am Bug (37) des Wasserfahrzeugs (3) zur Erfassung eines auf der Wasseroberfläche (22) befindlichen Vorausobjekts (5) angeordnet ist, wobei die Recheneinheit (43) eingerichtet ist, ein erfasstes Vorausobjekt (5) zu typisieren und ein Bildsignal an die Anzeigeeinheit (45) auszugeben, welches zusätzlich zu der Bildaufnahme (20) ein Anzeigeelement (24, 25) mit Informationen des typisierten Vorausobjekts (5) enthält.
  2. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei die Recheneinheit (41) eingerichtet ist, aus einer Abfolge von Bildaufnahmen (20) den Kurs des Vorausobjekts (5) zu berechnen und als Anzeigelement (24, 25) eine Information über den Kurs des typisierten Vorausobjekts (5) auszugeben.
  3. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach Anspruch 2, wobei die Recheneinheit (43) eingerichtet ist, aus dem berechneten Kurs des Vorausobjekts (5) einen Kollisionskurs mit dem Wasserfahrzeug (3) von einem Vorbeikurs zu unterscheiden und als Information über den Kurs des typisierten Vorausobjekts (5) ein Warnsymbol oder Warnsignal im Falle des Kollisionskurses auszugeben.
  4. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach Anspruch 3, wobei die Recheneinheit (43) eingerichtet ist, im Falle des Vorliegens eines Kollisionskurses unter Einbeziehung der Bordelektronik (43) Vorschläge für einen Ausweichkurs und/oder automatisch navigationsunterstützende Maßnahmen für das Wasserfahrzeug (3) vorzunehmen.
  5. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (43) eingerichtet ist, zum typisierten Vorausobjekt (5) insbesondere als Reaktion auf eine Benutzeranfrage, weitere Informationen zu der Bildaufnahme (20) auszugeben.
  6. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39) eine statische Kamera mit einem IR-Flächendetektor ist.
  7. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach Anspruch 6, wobei der IR-Flächendetektor zur Erfassung eines Wellenlängenbereichs zwischen 8 und 12 μm ausgelegt ist.
  8. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39) zur Erfassung eines horizontalen Gesichtsfeldes von wenigstens 40° parallel zur Wasserfahrzeugsachse (14) voraus und eines vertikalen Gesichtsfeldes von wenigstens 30° angeordnet und ausgelegt ist.
  9. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39) zur Erfassung des Gesichtsfeldes mit einem Depressionswinkel zur Wasseroberfläche (22) von etwa 20° angeordnet und ausgelegt ist.
  10. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die IR-Bildaufnahmeeinrichtung (39) am Bug (37) des Wasserfahrzeugs (3) in einer Höhe über der Wasseroberfläche (22) zwischen 6 und 8 m angeordnet ist.
  11. Kollisionsschutzeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich eine bordeigene Radareinrichtung (49) umfasst ist.
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