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Die Erfindung betrifft einen Nutzkraftwagen (NKW), wobei dem Nutzkraftwagen zumindest eine mit einer Komponente entgegen einer Vorwärts-Fahrtrichtung gerichtete Kameraanordnung zugeordnet ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Etwa bei Entsorgungsfahrzeugen, aber auch etwa bei Baufahrzeugen, Feuerwehrfahrzeugen oder anderen Nutzkraftwagen, soll eine hohe Betriebs- und Fahrsicherheit sichergestellt sein, insbesondere auch beim Rückwärtsfahren.
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Beispielsweise sollen Sammelbehälter durch die Entsorgungsfahrzeuge möglichst schnell entleert werden. Insbesondere ist es gewünscht, daß ein Fahrer des Fahrzeugs als einzige Bedienperson auch den Betrieb der Zuführungseinrichtung zur Aufnahme und Entleerung der Behälter oder dergleichen steuert – möglichst auch ohne Einweiser für Rückwärtsfahrt.
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Um dies etwa bei Seitenladern zu ermöglichen, ist der Fahrerplatz üblicherweise auf der rechten Fahrzeugseite angeordnet, so daß der Fahrer eine nach rechts ausgreifende Zuführungseinrichtung auch optisch überwachen kann und insbesondere bei Annäherung von Personen in den Gefahrenbereich die Funktion stoppen kann. Eine derartige Sichtüberwachung setzt jedoch ein Spezialchassis voraus, das kostenaufwendig ist. Insbesondere zeigt sich, daß der Aufbau und das Chassis unterschiedlich verschleißen. Ein gebrauchtes Chassis dieser Art ist jedoch am Markt schwer zu plazieren, da seine Einsatzmöglichkeiten eng begrenzt sind.
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Es ist daher wünschenswert, ein Entsorgungsfahrzeug der genannten Art, insbesondere auch als Seitenlader, auch mit einem üblichen, linksgelenkten Standard-LKW-Chassis ausrüsten zu können. Hier hat jedoch der Fahrer zur rechten Seite nur eingeschränkte Sichtmöglichkeiten, so daß sich eine erhöhte Unfallgefahr ergibt.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Fahrsicherheit von solchen Nutzkraftwagen zu verbessern.
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Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Entsorgungsfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die weiteren Ansprüche 2 bis 15 verwiesen.
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Durch den erfindungsgemäßen Nutzkraftwagen nach Anspruch 1 ist die Fahrsicherheit automatisiert erheblich verbessert, indem bei einer gattungsgemäßen Ausbildung zumindest eine Kameraanordnung zur Erstellung dreidimensionaler Raumbilder vorgesehen und mit einer Bildauswerteeinheit versehen ist, von der eine Volumenberechnung eines von der oder einer Kameraanordnung aufgenommenen Raumes durchführbar sowie eine ggf. bei Eindringen eines Objektes in diesen Raum erfolgende Volumenveränderung erfaßbar ist und wobei der erfaßte Raum in verschiedene Zonen unterteilt ist, wobei bei aktivierter Kameraanordnung bei Eindringen eines Objekts in eine erste, im Nahbereich einer Fahrzeugkante gelegene Zone ein automatischer Fahrzeugstop auslösbar ist. Anders als bei zum Beispiel Ultraschallüberwachung führen auch Wind und/oder Regen nicht zu einer Beeinträchtigung der Funktion. Ebenso ist anders als bei rein optischen Kameras auch keine Ausleuchtung des überwachten Bereichs erforderlich. Dadurch, daß bei im unmittelbaren Gefahrenbereich befindlichen Objekten, also insbesondere bei Personen, ein fahrerunabhängiger Fahrzeugstop erfolgt, ist eine Fehlbedienung ausgeschlossen. Der Fahrzeugstop erfolgt zuverlässig und ohne Eingriffsmöglichkeit des Fahrers.
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Wenn außerhalb der unmittelbaren Gefahrenzone in der Bildauswerteeinheit eine oder mehrere weitere Zonen definiert sind, die bei Eindringen eines Objekts in diese Zonen zumindest ein Alarmsignal an den Fahrer geben und/oder eine Bremsung auslösen, kann in diesen Zonen – anders als in der unmittelbaren Gefahrenzone – der Fahrer eingreifen und zum Beispiel eine Bremsung des Systems bei hinreichender Sicht wieder aufheben, zum Beispiel wenn das Fahrzeug rückwärts einen engen Weg durchfährt, bei dem am Rand stehende Zäune oder Hecken bereits sehr nah am Fahrzeug sind, so daß es zu einer Alarmauslösung kommt und nur durch aufhebenden Eingriff des Fahrers die Weiterfahrt überhaupt möglich ist.
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Wenn der Nutzkraftwagen ein Entsorgungsfahrzeug mit zumindest einem fahrzeuggestützten Aufnahmebehälter für Reststoffe, Wertstoffe oder dergleichen und mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung zum Anheben und Entleeren von einem oder mehreren aufgenommenen Sammelbehältern ist, wobei zumindest eine hintere Kameraanordnung dem oberen Bereich des Aufnahmebehälters zugeordnet ist, ist die Sicherheit beim Rückwärtsfahren bei solchen Fahrzeugen erheblich verbessert. Die oben angeordnete(n) Kamera(s) steht oder stehen in einem günstigen Winkel zur Rückraumüberwachung.
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Wenn zusätzlich oder alternativ eine vordere Kameraanordnung zum Überwachen eines seitlich neben dem Fahrzeug und vor einer Hinterachse gelegenen Bereichs vorgesehen ist, ist insbesondere die Sicherheit beim Abbiegen deutlich verbessert. Unfälle, bei denen Fußgänger oder Radfahrer von der Hinterachse eines abbiegenden Fahrzeugs erfaßt werden, können damit vermieden werden.
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Besonders günstig ist oder sind die vordere(n) Kameraanordnung(en) unterhalb des fahrzeugseitigen Aufnahmebehälters gehalten. Damit ist eine dort gehaltene Kameraanordnung vor Regen durch den Aufnahmebehälter geschützt und ist insbesondere auch so weit nach innen versetzt, daß Parkrempler des Fahrzeugs oder Kontakt mit den Sammelbehältern die Kameraanordnung(en) nicht beschädigt. Durch die geschützte Anordnung sind auch Austrittsfenster der Kameraanordnungen gut vor Verschmutzung geschützt.
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Insbesondere ist die vordere Kameraanordnung weniger als 1,5 Meter oberhalb einer unteren Aufstandfläche für das Fahrzeug an diesem gehalten ist. Damit läßt sich der kritische Bereich unterhalb des absenkenden Arms und Behälters besonders gut absichern. In dieser Phase der Behälterbewegung besteht die höchste Kollisionsgefahr mit Personen.
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Günstig ist die vordere Kameraanordnung oberhalb eines Tanks oder eines Schalldämpfers einer Auspuffanlage des Fahrzeugs gehalten. Hier ist ohnehin ein Abstand zum darüber befindlichen Aufnahmebehälter vorhanden, es geht daher für die Kameraanordnung kein Platz verloren.
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Wenn ein von der oder jeder Kameraanordnung erfaßtes Objekt bezüglich Geschwindigkeit und Richtung erfaßbar ist, kann eine sehr genaue Bewertung der Gefahr erfolgen. Nicht jedes Objekt an derselben Stelle wird daher gleich bewertet, sondern Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit werden mit ausgewertet. Es erfolgt daher eine statische und eine dynamische Erfassung jedes Objekts. Durch die Einteilung eines erfaßten Raums in verschiedene Gefahrenzonen ist ein zuverlässiges Schema für verschiedene Reaktionen geschaffen.
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Insbesondere ist für jedes von der oder jeder Kameraanordnung erfaßte Objekt ein automatisches Tracking ermöglicht ist. Dieses kann auch protokolliert werden, um eine bestmögliche Dokumentation zu erhalten.
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Für eine zusätzliche Unterrichtung des Fahrers kann auch eine zweidimensionale Kameraanordnung vorgesehen sein.
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Von der Bildauswerteeinheit muß dabei auch keine Mustererkennung oder ein ähnlich aufwendiges Verfahren durchgeführt werden, sondern es kann mit wenig Rechenkapazität in sehr kurzer Zeit die Volumenberechnung des aufgenommenen dreidimensionalen Bildes erzeugen. Hierzu können beispielsweise PMD-Verfahren mit einer Kombination von Bilderfassung und Laufzeiterfassung ausgesandten Lichts verwendet werden.
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Das überwachte Ausgangsvolumen kann virtuell in mehrere Bereiche (Zonen) geteilt werden, so daß auch bereits am Anfang im überwachten Volumen befindliche Personen, Hunde oder andere bewegliche Objekte, die zunächst als unkritisch eingestuft werden, dennoch einen Alarm auslösen können, wenn sie etwa von einem virtuellen Bereich in einen anderen Bereich wechseln, beispielsweise von einem Randbereich in den Nahbereich des beweglichen Arms. Dies ist wichtig, da die 3D-Kamera ein am Anfang stehendes Objekt, zum Beispiel eine Person, zunächst als unkritisch einstuft.
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Wenn die Kameraanordnung als Referenz ein Ausgangsbild erfaßt und mit diesem von der Bildauswerteeinheit ein Ausgangsvolumen des aufgenommenen Raumes berechnet wird, zum Beispiel zu Beginn eines Entleerungsvorgangs eines oder mehrerer Behälter, und nachfolgend getaktet weitere Bilder aufgenommen und hieran erneute Volumenberechnungen durchgeführt werden, ist eine vollständige Bildauswertung nur einmal am Anfang der Bewegung nötig. Danach reicht es, nur noch Änderungen wahrzunehmen und dort geänderte Volumina zu berechnen, so daß der Rechenaufwand gering ist. Dadurch können die Taktungen der Bildaufnahmen und Voluminaberechnungen sehr kurz gewählt werden, der Rechenaufwand ist relativ gering. Dadurch werden schnelle Reaktionen des Systems auf mögliche Gefahren möglich.
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Günstig bleibt eine Volumenveränderung unterhalb eines Schwellwertes unberücksichtigt, so daß beispielsweise ein Zweig, der in den überwachten Bereich hineinweht, folgenlos bleibt.
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Die Kameraanordnung kann eine Stereo-Anordnung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder umfassen.
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Insbesondere kann vorteilhaft ein PMD-System verwendet werden; dieses kann zusätzlich digitale Filter beinhalten, so daß etwa Regen oder ein Wasserschwall aus dem Behälter oder vom Fahrzeugdach ebenso keinen Alarm auslöst wie etwa eine Asche- oder Staubwolke oder aus dem Behälter herausfallendes Gut.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus teilweise in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Nutzkraftwagens, hier eines Entsorgungsfahrzeugs, in Ausbildung als Seitenladers mit der Möglichkeit zur Entleerung von verschiedenartigen Behältern, etwa Vier- oder Zweiradbehältern,
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2 eine Ansicht eines Heckladers von hinten.
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3 eine schematische Draufsicht auf einen Nutzkraftwagen, wobei im Heckbereich verschiedene virtuelle Bereiche (Zonen) im überwachten Raum dargestellt sind, wobei hier eine Fußgängerin zusätzlich eingezeichnet ist,
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4 eine ähnliche Ansicht wie 3, wobei die Fußgängerin sich in eine andere Zone bewegt hat,
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5 eine ähnliche Ansicht wie 3, wobei die Fußgängerin sich weiter in eine andere Zone bewegt hat.
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Das in 1 dargestellte Nutzkraftwagen (NKW) 1 bildet hier ein Entsorgungsfahrzeug aus und ist hier beispielhaft als Selbstfahrer ausgebildet. Auch ein gezogenes Fahrzeug als Anhänger oder Auflieger kann alternativ in Betracht kommen und erfindungsgemäß ausgebildet sein. Ebenso kommen unterschiedliche Fahrzeuggrößen und Einsatzzwecke in Betracht. Üblich basiert ein solcher NKW 1 auf einem LKW-Chassis mit einer Einfach- oder Doppel-Hinterachse 12.
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Das hier gezeichnete Fahrzeug 1 umfaßt zumindest einen dem Fahrzeug 1 zugeordneten Aufnahmebehälter 2 für Reststoffe oder Wertstoffe, zum Beispiel für Hausmüll, Industriemüll, Reststoffe, die eine Wertstoffsortieranlage durchlaufen haben, Papier, Gläser, Schlacke oder andere Zuschlagstoffe oder ähnliche in insbesondere festen Behältern oder auch in Säcken bereitgestellte Materialien oder Sperrgut.
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Weiterhin umfaßt das hier beispielhaft gezeigte Entsorgungsfahrzeug 1 zumindest eine in sich bewegliche und insgesamt mit 3 bezeichnete Aufnahmeeinrichtung für diese Stoffe, wobei die Aufnahmeeinrichtung 3 zum Über-Kopf-Entleeren von insbesondere Müllbehältern – hier nicht gezeichnet – und Weiterleitung des aufgenommenen Guts über eine Einschüttöffnung 4 in Richtung des fahrzeuggestützten Aufnahmebehälters 2 ausgebildet ist. Auch eine andere Aufnahmeeinrichtung 3, etwa für Säcke oder für aufgenommenen Schmutz oder Schnee einer Kehr- oder Räummaschine, kommt in Betracht.
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Gemäß der nur schematischen Zeichnung ist eine Aufnahmeeinrichtung 3 einer Querseite des Fahrzeuges 1 zugeordnet, so daß dieses einen sog. Seitenlader bildet. Dadurch kann die hier eine Zuführungseinrichtung 3 seitlich des Fahrzeugs 1 stehende Behälter mit einer quer zur Fahrtrichtung F ausgreifenden Bewegung greifen.
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Der hier gezeigte Seitenlader umfaßt zumindest einen aufwärts bewegbaren Greifarm 5, der mehrere gegeneinander schwenkbare Teile umfassen oder auch als ganzes teleskopisch quer ein- und ausgefahren werden kann. Über diesen können ein oder mehrere Sammelbehälter als Zweirad- und/oder Vierradgefäße gleichzeitig erfaßt, angehoben und in die Einschüttöffnung 4 entleert werden. Gemäß der Darstellung nach 1 umfaßt die Aufnahmeeinrichtung 3 eine sog. Zahn- oder Kammleiste. Die Aufnahmeeinrichtung 3 steht während der Fahrt des Fahrzeugs 1 flach und somit raumsparend parallel zur Fahrzeugseite, wie etwa auch in der Draufsicht nach 2 gut erkennbar ist.
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Der Einschüttöffnung 4 erlaubt die Entleerung verschiedener Behälter, beispielsweise das Entleeren eines Großbehälters mit etwa 2,3 oder 3,2 cbm Inhalt oder eines mittleren Behälters mit etwa 1,1 cbm Inhalt oder eines oder nebeneinander zweier Zweiradgefäße mit jeweils 80 bis 360 Litern Inhalt.
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Das Entsorgungsfahrzeug 1 ist dabei mit zumindest einer überwachenden und hier dreidimensionale Raumbilder erstellenden Kameraanordnung 6, 7 und mit einer Bildauswerteeinheit (zum Beispiel im Fahrerhaus 8) versehen, von der eine Volumenberechnung eines von der Kameraanordnung 6, 7 aufgenommenen Raumes 9, 10 durchführbar sowie eine ggf. bei Eindringen eines Objektes 13 in diesen Raum erfolgende Volumenveränderung erfaßbar sind. Mehrere Kameraanordnungen 6, 7 sowie 19, 20 als Ersatz oder Unterstützung für Außenspiegel, 21, 22 für Seitenladerarme, 17 für die Aufnahmeeinrichtung 3 sind möglich. In 2 ist erkennbar, daß beispielsweise auch drei Heckkameras 6 nebeneinander oder wie in den 3 bis 5 jeweils zwei Heckkameras 6 nebeneinander vorgesehen sein können.
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Im folgenden werden nur die Kameraanordnungen 6 und 7 näher beschrieben. Diese weisen jeweils eine mit einer Komponente entgegen einer Vorwärts-Fahrtrichtung F gerichtete Ausrichtung auf und sind jeweils zur Erstellung dreidimensionaler Raumbilder vorgesehen. Sie sind mit einer Bildauswerteeinheit versehen, die an verschiedenen Stellen im Fahrzeug 1 plaziert sein kann und von der eine Volumenberechnung eines von der oder einer Kameraanordnung 6, 7 aufgenommenen Raumes 9, 10 durchführbar sowie eine ggf. bei Eindringen eines Objektes in diesen Raum 9, 10 erfolgende Volumenveränderung erfaßbar ist und wobei der erfaßte Raum in verschiedene und unten noch näher beschriebene virtuelle Zonen (sh. 3 bis 5) unterteilt ist. Bei aktivierter Kameraanordnung ist zumindest bei Eindringen eines Objekts in eine erste, im Nahbereich einer Fahrzeugkante gelegene Zone Z1 ein automatischer Fahrzeugstop auslösbar. Die Kameraanordnungen 6, 7 schalten sich zum Beispiel bei Einlegen des Rückwärtsgangs oder bei Betrieb der Aufnahmeeinrichtung 3 automatisch und zwangsweise ein.
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Auch außerhalb der genannten unmittelbaren Gefahrenzone Z1 (sog. rote Zone) sind in der Bildauswerteeinheit eine oder mehrere weitere virtuelle Zonen Z2, Z3 (gelbe Zonen, grüne Zonen) definiert, die bei Eindringen eines Objekts 13, hier einer Fußgängerin, in diese Zonen Z2, Z3 zumindest ein Alarmsignal an den Fahrer geben und/oder eine Bremsung auslösen. Dabei kann insbesondere die übliche Fahrzeugbremse oder auch die sog. Haltestellenbremse betätigt werden.
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Während bei Eindringen eines Objekts 13 in die Zone Z1 der Stop des Fahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt automatisch und zwangsweise erfolgt und nicht vom Fahrer überwunden werden kann, kann bei Eindringen eines Objekts 13 in eine oder mehrere weitere Zonen Z2, Z3 dem Fahrer die Möglichkeit einer Fortsetzung der Fahrt eröffnet werden, indem dieser eine akustische und/oder optische Warnung quittieren und dennoch die Fahrt fortsetzen kann.
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Gemäß 1 ist der Nutzkraftwagen 1 ein Entsorgungsfahrzeug mit zumindest einem fahrzeuggestützten Aufnahmebehälter 2 für Reststoffe, Wertstoffe oder dergleichen und mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung 3 zum Anheben und Entleeren von einem oder mehreren aufgenommenen Sammelbehältern, also ein sogenannter Seitenlader. Bei dieser Konstellation kann zumindest eine hintere Kameraanordnung 6 dem oberen und heckseitigen Bereich des Aufnahmebehälters 2 zugeordnet sein und dabei schräg nach unten zeigen. Beispielsweise kann die Kameraanordnung 6 direkt an der oberen hinteren Kante des Aufnahmebehälters 2 befestigt sein.
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Von der einen oder mehreren nebeneinander angeordneten Kamera(s) 6 (sh. rückwärtige Ansicht eines Heckladers nach 2) wird der hinter dem Fahrzeug 1 liegende Raum 10 überwacht. Von den weiter vorne liegenden Kameraanordnungen 7 werden die seitlich bis heckwärts erstreckten Räume 9 überwacht, die mit den Räumen 10 überlappen können. In 1 sind die Räume 9, 10 nicht maßstäblich eingezeichnet. In Wirklichkeit reichen sie einige Meter bis über zehn Meter über die Fahrzeuglänge hinaus.
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Die hier beidseits (nicht zwingend) eingezeichneten vorderen, d. h. bezüglich der Fahrtrichtung F weiter nach vorne versetzten, Kameraanordnungen 7 sind zum Überwachen vor allem eines seitlich neben dem Fahrzeug 1 und vor einer einfachen oder doppelten Hinterachse 12 gelegenen Bereichs 9 vorgesehen, um damit Unfälle beim Abbiegen des Fahrzeugs 1 zu vermeiden.
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In 1 ist gut zu erkennen, daß hier beispielhaft an jeder Querseite eine vordere, mit einer Komponente rückwärts gerichtete Kameraanordnung 7 am Fahrzeug 1 angeordnet ist. Beide sind dabei unterhalb des fahrzeugseitigen Aufnahmebehälters 2 gelegen und werden von diesem schützend gegen Regen, Schneefall und herabfallendes Gut gehalten.
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Hier sind die vorderen Kameraanordnungen 7 weniger als 1,5 Meter oberhalb einer unteren Aufstandfläche für das Fahrzeug 1 an diesem gehalten. Insbesondere sind die Kameraanordnungen 7 dabei oberhalb eines Tanks oder eines Schalldämpfers einer Auspuffanlage des Fahrzeugs gehalten und werden damit auch von unten her, zum Beispiel gegen aufspritzendes Wasser, abgeschirmt. Die Anbringungshöhe der Kameraanordnungen 7 kann damit niedrig und noch innerhalb der Höhe eines Raddurchmessers sein. Der Raum für diese Kameraanordnungen 7 ist ohnehin am Fahrzeug als Spalt zwischen dem Chassis und dem Aufnahmebehälter vorhanden und muß nicht extra für die Kameraanordnungen 7 geschaffen werden.
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Jedes von der oder jeder Kameraanordnung 6, 7 erfaßte Objekt 13 wird automatisch bezüglich Geschwindigkeit und Richtung ausgewertet. Damit ist für jedes von einer dieser Kameras 6, 7 erfaßte Objekt 13 ein automatisches Tracking ermöglicht, so daß der Weg 14 dieses Objekts 13 nach seiner Richtung und Geschwindigkeit bestimmt wird.
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Im Übergang von 3 zu 5 sind zwei Frauen 13 in 3 zunächst in äußeren Zonen Z3, in denen sie nur optisch wahrgenommen werden.
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In 4 wechselt eine der Frauen von der äußeren Zone entlang dem Laufweg 14 in eine weiter innen liegende Zone Z2, in der ein Alarm ausgelöst wird, zum Beispiel ein Alarmsignal oder auch schon eine Bremsung bis zum Fahrzeugstillstand, die allerdings vom Fahrer quittiert und überwunden werden kann.
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In 5 ist die Frau 13 jedoch zügig auf die Gefahrenzone Z1 zugelaufen, so daß hier ein zwingender Fahrzeugstop ausgelöst wird. Zwar ist die Frau noch nicht direkt in der Zone Z1, jedoch die Richtung und/oder Geschwindigkeit ihres Laufwegs 14 lassen die Bremsung zur Einleitung kommen, symbolisiert durch das Zeichen „Stop” auf dem Fahrzeug 1.
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Um dem Fahrer in Grenzbereichen, in denen noch kein zwingender Stop eingesetzt hat, die Beurteilung der Situation zu erleichtern, kann der oder jeder Kameraanordnung 6, 7 zusätzlich eine zweidimensionale optische Kamera zugeordnet sein, die jedoch für das Funktionieren des automatischen Systems nicht zwingend ist. Die mehreren Erfassungsmittel einer Kameraanordnung 6, 7 können in einem gemeinsamen Gehäuse und hinter einem gemeinsamen Deckglas justierbar gehalten sein.
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In Funktion nimmt hier jede Kameraanordnung (z. B. 6, 7) als Referenz ein 3D-Ausgangsbild auf und berechnet mit diesem über seine Bildauswerteeinheit (hier nicht gezeichnet) ein Ausgangsvolumen des aufgenommenen Raumes (z. B. 9, 10), zum Beispiel zu Beginn des Einlegens der Rückwärtsfahrt oder bei Betätigung des Blinkers. Der jeweils aufgenommene Raum ist dabei in seinen Grenzen streng definiert und dient zur weiteren Berechnung als virtueller Raum. Nach Ermittlung des Referenzbildes und daran erfolgter Berechnung des Referenzvolumens werden nachfolgend während der Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 3 getaktet weitere Bilder aufgenommen. Anhand dieser Bilder werden automatisch und idealerweise ohne menschliches Zutun jeweils erneute Volumenberechnungen durchgeführt.
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Die Auswertung des aufgenommenen Raumes benötigt dann keine menschliche Beurteilung und auch keine maschinelle Mustererkennung, sondern allein eine erfaßte Volumenveränderung des aufgenommenen Raumes 9, 10 kann einen Alarm und/oder eine Fahrzeugbremsung bewirken. Maßgeblich hierfür ist allein die gegenüber dem ursprünglichen Referenzbild ermittelte Volumenveränderung – keine sonstige Veränderung des aufgenommenen Bildes.
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In jedem Fall kann ein Alarm und/oder Funktionsstop bei (bewegtem oder stehendem) Aufenthalt eines Objekts innerhalb eines als kritisch deklarierten Nahbereichs Z1 in dem zu überwachenden Bereich bewirkt werden, auch wenn das Objekt 13 sich gar nicht oder in Richtung von dem zu überwachenden Bereich weg bewegt. Jeder über eine Volumenveränderung erfaßte Aufenthalt eines Objekts 13 in diesem Bereich kann dann von der Bildauswerteeinheit mit einem sofortigen Fahrzeugstillstand beantwortet werden.
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Dabei kann eine Volumenveränderung unterhalb eines Schwellwertes unberücksichtigt bleiben, um etwa bewegte Zweige oder kleine Vögel unberücksichtigt lassen zu können.
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Die Erfassung von dreidimensionalen Bildern durch die jeweilige Kameraanordnung 6, 7 kann unterschiedlich erfolgen. So kann eine Stereo-Anordnung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder vorgesehen sein, zusätzlich oder alternativ ist es möglich, daß die Kameraanordnung 6, 7 mit Hilfe einer Triangulation arbeitet.
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Insbesondere kann die oder jede Kameraanordnung 6, 7 (und die weiteren oben genannten) über eine Photomischdetektion (PMD) arbeiten und neben optischen Bildern auch Laufzeitunterschiede ausgesandten Lichts detektieren, so daß aus diesen Informationen gleichzeitig optische Strukturen und deren dreidimensionale Erstreckung erfaßt werden. Mit der PMD-Technik können auch Filter programmiert sein, so daß beispielsweise Regen, ein Wasserschwall, Staub- oder Aschewolken aus dem angehobenen Behälter oder ähnliche unkritische Volumenveränderungen automatisch herausgerechnet und nicht für eine Alarmauslösung verwendet werden. Mit der PMD-Technik ist es – anders als etwa mit Ultraschall – auch möglich, daß das Fahrzeug noch ein wenig während der Überwachung rollt oder sich seitlich neigt oder vibriert. Auch dies kann durch entsprechende Filter unberücksichtigt bleiben.
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Eine Infraroterfassung kann zusätzlich vorgesehen sein, um anhand der Temperatur eines Objekts 13 belebte von unbelebten Objekten zu unterscheiden.
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Die Kameraanordnungen 6 müssen nicht nur zur Überwachung des Raums 10 hinter dem Fahrzeug 1 vorgesehen sein, sie können vielmehr auch beispielsweise (bei einem Hecklader) zur Trittbrettüberwachung dienen. Allgemein sind damit eine Unterlaufsicherung und ein Kollisionsschutz, etwa beim Rückwärtsfahren, gebildet. Insbesondere bei Ein-Mann-Bedienungen ist die Rückwärtsüberwachung ein großer Sicherheitsgewinn und erlaubt das Rangieren ohne einen Einweiser. Auch hier kann eine Kombination von 2D- und 3D-Kameras mit den o. g. Vorteilen vorgesehen sein. Dies gilt sowohl für Seiten-, Heck- und Frontlader (Ein-Mann-Systeme).
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Auch im Bereich der Außenspiegel können (3D-)Kameraanordnungen 19, 20 vorgesehen sein.
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Der Raum rund um das Fahrzeug 2 kann dabei lückenlos überwacht werden. Dabei kann in den Randbereichen der überwachten Räume jeweils ein Anschlußbereich an das Bild der nächsten Kamera so eingestellt und berechnet werden, daß ein das Fahrzeug rings umgebender Raum vollständig erfaßt ist. Dabei kann auch in der Fahrerkabine 8 ein einziger Bildschirm reichen, um einen sog. Top view oder Bird view mit einer Rundumüberwachung darzustellen. Das System benötigt zu seiner Funktion jedoch keinen Bildschirm und keine überwachende Person, sondern arbeitet vollständig autark.
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Zusätzlich zu den eingebauten Kameraanordnungen ist auch eine Radar- oder Ultraschallüberwachung möglich, ebenso eine Wärmebilderfassung, um damit lebende Objekte von unbelebter Materie unterscheiden zu können.
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Ebenso ist es, wie oben beschrieben, möglich und besonders vorteilhaft, die 3D-Erfassung und Volumenberechnung jeweils mit einer 2D-Kamera zu koppeln und das 2D-Bild auch dem Fahrer zur Kontrolle zu übermitteln. Damit kann beispielsweise durch die aufgenommene 3D-Volumenerfassung bei Eindringen eines Objekts in den Gefahrenbereich das Absetzen eines Behälters automatisch stoppen, der Fahrer kann dann nach dem angezeigten 2D-Bild entscheiden, ob eine tatsächliche Gefahr besteht. Wenn zum Beispiel nur ein Luftballon in den Gefahrenbereich geweht wurde, kann er das Absetzen nach dem automatisch erfolgten Stop weiter fortsetzen.
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Die Überwachung kann sowohl bei Stillstand und Betätigung der Aufnahmeeinrichtung 3 als auch bei langsamer Fahrt, insbesondere Rückwärtsfahrt, des Fahrzeugs 1 aktiv sein, so daß etwa auch schon im Rangierbetrieb Objekte, die sich in einen Gefahrenbereich hineinbegeben, erfaßt werden können und dann eine weitere Funktion, zum Beispiel das Ausfahren eines Greifarms, vorab bereits blockiert wird. Auch dies verbessert die Sicherheit gerade im Ein-Mann-Betrieb.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug,
- 2
- fahrzeugseitiger Aufnahmebehälter,
- 3
- Aufnahmeeinrichtung,
- 4
- Einschüttöffnung,
- 5
- Greifarm,
- 6
- Kameraanordnung,
- 7
- Kameraanordnung,
- 8
- Fahrerkabine,
- 9
- überwachter Raum,
- 10
- überwachter Raum,
- 11
- Fahrzeuglängsrichtung,
- 12
- hinterer Fahrzeugteil,
- 13
- Objekt,
- 14
- Laufweg,
- 17
- Positionierungskamera,
- 19
- 3D-Kamera,
- 20
- 3D-Kamera,
- 21
- 3D-Kamera,
- 22
- 3D-Kamera,
- F
- Fahrtrichtung,
- Z1
- virtuelle Zone,
- Z2
- virtuelle Zone,
- Z3
- virtuelle Zone
