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Die Erfindung betrifft eine Assistenzvorrichtung zur Bestimmung der Entfernung zwischen einem Fahrzeug und einem Umgebungsobjekt nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Assistenzvorrichtungen zur Bestimmung des Abstandes zwischen einem Fahrzeug und einem Umgebungsobjekt sind prinzipiell aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Die Assistenzvorrichtungen können dabei verschiedene Arten von Sensoren umfassen. Für die hier vorliegende Erfindung spielt dabei eine Kamera als Sensor eine entscheidende Rolle. Über diese Kamera kann über eine geeignete Bildverarbeitungssoftware eine Entfernung bzw. eine Länge abgeschätzt werden. Hierfür ist häufig bereits eine einfache Monokamera ausreichend, um die Entfernung zwischen derselben und einem Umgebungsobjekt zu erfassen. Derartige Monokameras mit geeigneter Anwendersoftware zur Bestimmung der Entfernung lassen sich insbesondere auf mobilen Datenverarbeitungseinrichtungen installieren. Rein beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf die
DE 11 2013 003 338 T5 hingewiesen. Auch aus dem Bereich von Mobiltelefonen sind sogenannte Smartphones bekannt, welche über eine Kamera verfügen, und welche über eine geeignete Anwendersoftware, welche auch als App bezeichnet wird, Entfernungen zwischen über die Kamera erkannten Objekten und dem Smartphone ermitteln können.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Assistenzvorrichtung im Sinne des Oberbegriffs des Anspruchs 1 gegenüber dem Stand der Technik weiter zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Assistenzvorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 6 ist außerdem eine besonders bevorzugte Verwendung einer solchen Assistenzvorrichtung angegeben.
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Die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung sieht die Nutzung einer mobilen Datenverarbeitungseinheit, welche vorzugsweise als Smartphone ausgebildet sein kann, vor. Diese umfasst eine Kamera und auf ihr ist eine Anwendersoftware auswählbar, über die die Entfernung zu einem mittels der Kamera erfassten Umgebungsobjekt bestimmbar ist. Erfindungsgemäß ist es so, dass die Anwendersoftware in der Art ausgebildet ist, dass eine Distanz zwischen dem Umgebungsobjekt und dem Heck oder der Front des Fahrzeugs ermittelbar ist. Über optische und/oder akustische Signalgeber wird diese Distanz dann ausgegeben, also angezeigt und/oder in Tönen beispielsweise mit einer sich entsprechend der Entfernung verändernden Frequenz, Tonlänge oder ähnlichem umgesetzt. Dabei ist der Signalgeber fest in das Fahrzeug integriert ausgeführt. Die Verwendung einer mobilen Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere eines Smartphones als solche, ist einfach und effizient. Ein solches Gerät führt heute bereits eine große Zahl von Menschen mit sich. Sie können dann aus dem Fahrzeug heraus eine entsprechende Entfernung messen, beispielsweise indem sie bei versperrter Sicht nach hinten das Smartphone aus dem Fenster halten und die Entfernung zu einem hinter dem Fahrzeug befindlichen Objekt erfassen lassen. Diese Entfernung wird dann in dem Fahrzeug dargestellt. Anhand dieser fest in das Fahrzeug integrierten Darstellung über einen Signalgeber kann das Fahrzeug sicher und zuverlässig auf dieses Objekt zubewegt werden, um so ein Rangieren auf das Umgebungsobjekt zu zu ermöglichen, ohne dass die Gefahr einer Kollision besteht.
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Der Signalgeber kann dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee als Display ausgeführt sein. Ein solches Display ist in den meisten Fahrzeugen ohnehin vorhanden. Es kann beispielsweise in Form eines Bildschirms oder ähnlichem realisiert sein. Auch eine Darstellung, beispielsweise in Form eines Balkendiagramms, einer sich hinsichtlich der Leuchtfarbe verändernden Darstellung in der Art einer Ampel oder ähnliches wäre denkbar. Diese fest in dem Fahrzeug verbauten Signalgeber ermöglichen dabei ein einfaches und zuverlässiges Rangieren, ohne dass auf das beispielsweise während des Rangiervorgangs aus dem Fenster gehaltene Smartphone geachtet werden muss, welches eine derartige Anzeige selbstverständlich ergänzend auch aufweisen kann.
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Ergänzend oder alternativ zu einem solchen Display kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee auch vorgesehen sein, dass der Signalgeber als Lautsprecher ausgebildet ist. Über einen solchen Lautsprecher können beispielsweise Töne abgegeben werden, welche in Abhängigkeit der Distanz ihre Frequenz (und damit der Tonhöhe) ändern. Auch das Abspielen einer Tonfolge, bei welcher sich die Anzahl der Töne je Zeit ändert, indem beispielsweise eine zunehmend schnellere Abfolge von Pieptönen generiert wird, je kleiner die Distanz ist, und ein durchgehender Ton erzeugt wird, kurz bevor die Distanz auf Null zurückgeht, ist ebenso denkbar. Auch hier ist eine vergleichbare Ausgabe von Signalen direkt auf dem Smartphone denkbar. Die erfindungsgemäß fest in das Fahrzeug integrierten Signalgeber haben jedoch auch bei den akustischen Signalen den Vorteil, dass sie für den Fahrer des Fahrzeugs sehr viel leichter und zuverlässiger wahrnehmbar sind, als solche des Smartphones.
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Die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung eignet sich insbesondere für Anwendungen, in welchen in dem Fahrzeug keine Front- oder Rückfahrkamera vorhanden ist, und in welchen ein sehr exaktes Rangieren notwendig ist. Eine solche Anwendung ist insbesondere das Rangieren eines Nutzfahrzeugs an eine Laderampe. Sehr häufig fahren Nutzfahrzeuge dabei in Form einer Zugmaschine mit Aufliegern. Im Allgemeinen wird dieser Auflieger keine Rückfahrkamera aufweisen. Der Fahrer der Zugmaschine wird häufig mit verschiedenen Aufliegern oder z. B. unterschiedlichen Warencontainern auf seinem Auflieger konfrontiert. Eine Rückfahrkamera weisen diese normalerweise nicht auf. Über die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung ist er jedoch in der Lage, eine Distanz zwischen einem Umgebungsobjekt, wie beispielsweise einer Laderampe und dem hinteren Ende des Fahrzeugs, also dem Heck des Aufliegers, vergleichsweise exakt zu bestimmen. Bei einem kalibrierten Smartphone sind hier Entfernungsbestimmungen bis zu einer Entfernung von ca. 50 m sehr exakt, das bedeutet auf wenige Zentimeter genau, möglich. Aus der bestimmten Entfernung kann bei ebenfalls bestimmter Entfernung der Position des Hecks des Fahrzeugs oder bekannter Länge des Aufliegers sehr exakt die Distanz zwischen dem Heck des Aufliegers und der Laderampe ermittelt werden. Insbesondere in Kombination mit dem Signalgeber, welcher diese Distanz optisch und/oder akustisch in dem Führerhaus des Nutzfahrzeugs darstellt, ist es nun einfach, das Fahrzeug rückwärts exakt an die Laderampe zu rangieren.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Idee ergeben sich aus den weiteren abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
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Dabei zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein Nutzfahrzeug beim Rangieren an eine Laderampe; und
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2 eine schematische Darstellung der Assistenzvorrichtung gemäß der Erfindung in einem denkbaren Ausführungsbeispiel.
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In der Darstellung der 1 ist in einer Draufsicht bzw. aus der Vogelperspektive ein Nutzfahrzeug 1 zu erkennen. Das beispielhafte Nutzfahrzeug 1 besteht aus einer Zugmaschine 2 und einem Auflieger 3. In dem in 1 dargestellten Szenario soll das Nutzfahrzeug 1 rückwärts in der mit R bezeichneten Fahrtrichtung an eine Laderampe 4 rangieren. Dabei muss eine möglichst exakte Position des Nutzfahrzeugs 1 gegenüber der Laderampe 4 erreicht werden, um so das Beladen zu ermöglichen. Hierfür ist in der Endposition des Rangierens ein entsprechend geringer Abstand zwischen der Laderampe 4 und dem Nutzfahrzeug 1 notwendig. Im Idealfall beträgt dieser lediglich wenige Zentimeter oder es kommt sogar zu einer leichten Berührung zwischen dem Heck des Aufliegers 3 des Nutzfahrzeugs 1 und der Laderampe 4, ohne dass es hierdurch zu einer Beschädigung kommen darf.
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Der Fahrer des Nutzfahrzeugs 1 befindet sich im Führerhaus und kann über die Rückspiegel 5 die Position des Hecks des Aufliegers 3 gegenüber der Rampe 4 nur schwer einschätzen. Um dieser Problematik abzuhelfen nutzt er eine in 2 in einer möglichen Ausführungsvariante dargestellte Assistenzvorrichtung 6. Diese umfasst eine mobile Datenverarbeitungseinheit 7, insbesondere ein Smartphone 7, mit einer Kamera 8. Wie es in dem Szenario der 1 zu erkennen ist, hält der Fahrer des Nutzfahrzeugs 1 nun das Smartphone 7 mit der dem Heck des Nutzfahrzeugs 1 zugewandten Kamera 8 mit seinem Arm 9 aus dem Fenster. Durch die Blickrichtung der Kamera 8 in Richtung des Hecks des Nutzfahrzeugs 1 kann die Kamera 8 sowohl das Heck des Nutzfahrzeugs 3 als auch die Laderampe 4 erfassen. In dem Smartphone 7 befindet sich nun eine geeignete Anwendersoftware, umgangssprachlich auch als App bezeichnet. Diese ist in der Darstellung der 2 durch einen angedeuteten Speicherchip 10 zusammen mit der notwendigen Hardware symbolisiert. Das Bild der Kamera 8 gelangt also zu dieser Anwendersoftware 10 und wird hier entsprechend ausgewertet. Dabei werden die Abstände zwischen der Kamera 8 und dem Heck des Aufliegers 3 einerseits und der Kamera 8 und der Laderampe 4 andererseits bestimmt. Nun ist es möglich, aus der Differenz dieser beiden Abstände ohne dass eine in sich exakte absolute Entfernungsmessung zwischen der Kamera 8 und einem der beiden Gegenstände notwendig wäre, die Distanz X zum jeweiligen Zeitpunkt zwischen dem Heck des Aufliegers 3 und der Laderampe 4 vergleichsweise exakt zu bestimmen. Die Distanz X lässt sich somit exakt bestimmen, egal an welcher exakten Position der Fahrer sein Smartphone 7 aus dem Fenster hält.
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Der Fahrer des Nutzfahrzeugs 1 kann hierdurch sehr einfach und exakt in der rückwärtigen Fahrtrichtung R an die Laderampe 4 heranfahren, und zwar so, dass mit einem einzigen Rangiermanöver die notwendige Position des Nutzfahrzeugs 1 bzw. seines Aufliegers 3 gegenüber der Laderampe 4 erreicht wird. Die Distanz X wird dem Fahrer des Nutzfahrzeugs 1 dabei dargestellt. Dies kann einerseits auf dem in 2 angedeuteten Bildschirm 11 des Smartphones 7 erfolgen. Allerdings ist dies für den Fahrer nur sehr schlecht einsehbar. Eine mögliche Alternative auf dem Smartphone 7 ist die Ausgabe über einen angedeuteten Lautsprecher 20. Allerdings ist es auch hier so, dass der von dem Lautsprecher 20 erzeugte Ton, wenn das Smartphone 7 aus dem Fenster des Führerhauses 2 gehalten wird, nicht oder schwer zu vernehmen ist, insbesondere bei dem zu erwartenden Umgebungslärm im Bereich von Laderampen, wo typischerweise eine Vielzahl von Nutzfahrzeugen 1 rangiert und ein reger Betrieb herrscht. Deshalb ist es vorgesehen, dass das Smartphone 7 beispielsweise über ein Funkmodul 12, beispielsweise unter Nutzung des Funkstandards Bluetooth, mit einem fahrzeugseitigen Funkmodul 13 korrespondiert. Ausgehend von diesem Funkmodul und gegebenenfalls darin integriert oder separat dazu ausgeführt einem geeigneten Steuergerät 14 wird die Distanz X nun in entsprechende Signale umgesetzt. Diese Signale werden dann im Inneren des Führerhauses 2 für den Fahrer des Nutzfahrzeugs 1 angezeigt.
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In der Darstellung der 2 umfasst die Assistenzvorrichtung 6 dabei zwei mögliche Signalgeber 15, 16. Der erste Signalgeber 15 ist als Lautsprecher 15 angedeutet. Er soll die Distanz X in Form von akustischen Signalen wiedergeben. Hierbei wäre beispielsweise ein Tonsignal mit einer sich ändernden Frequenz und damit einer sich ändernden Tonhöhe je nach Distanz X denkbar. So könnte beispielsweise mit zunehmender Verringerung der Distanz X die Tonhöhe ansteigen oder umgekehrt. Auch eine Abfolge von Pieptönen, deren Abstand zueinander verändert wird, also eine mit abnehmender Distanz X zunehmend schnellere Abfolge von Pieptönen, wäre denkbar. Alternativ oder ergänzend kann als zweiter Signalgeber 16 außerdem ein Display 16 innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen sein. Ein solches Display 16 kann beispielsweise den Abstand in der Art einer Balkenanzeige, in der Art einer Ampelanzeige mit unterschiedlichen Farben oder ähnlichem darstellen. Auch ist es möglich, und dies ist in der Darstellung der 2 angedeutet, dass auf dem Display 16 theoretische Abbilder des Nutzfahrzeugs 1 in Form des Abbilds 17 und der Laderampe 4 in Form des Abbilds 18 dargestellt sind. So kann die sich ändernde Differenz X beim Rangieren, also der Abstand des Nutzfahrzeugs 1 zu der Laderampe 4, durch eine entsprechende Bewegung das Abbilds 17 des Nutzfahrzeugs 1 auf das Abbild 18 der Laderampe 4 hin dargestellt werden. Alternativ oder insbesondere ergänzend kann außerdem der Abstand numerisch dargestellt werden, wie es in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die numerische Bezifferung des Abstandes 19 entsprechend angedeutet ist. Idealerweise ist das Display 16 dabei ein ohnehin vorhandenes Display 16, z. B. das eines Navigationsgerätes, einer Audioanlage oder ähnlichem.
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Die Assistenzvorrichtung 6 erlaubt sehr einfach und effizient, und insbesondere ohne dass ein entsprechendes Kamerasystem an jedem der Auflieger 3 bzw. Container vorhanden sein muss, dass der Fahrer des Nutzfahrzeugs 1 mit annähernd jedem beliebigen Auflieger 3 exakt und in einem Zug an eine Laderampe 4 oder ähnliches rangieren kann, wobei ihm der Abstand zwischen seinem Nutzfahrzeug 1 und dem Umgebungsgegenstand, also die Differenz X zwischen dem Heck des Aufliegers 3 und der Laderampe 4 in dem oben genannten Beispiel, innerhalb des Fahrzeugs 1 akustisch und/oder optisch angezeigt wird. Hierdurch kann er sich weitgehend auf das Fahren in dem Fahrzeug 1 konzentrieren und muss nicht das zum Fenster hinausgehaltene Smartphone 7 im Auge behalten bzw. auf dieses lauschen, was ihn weitaus mehr als eine Anzeige innerhalb des Führerhauses vom Fahren ablenken würde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112013003338 T5 [0002]
