DE102019217297A1 - Securing a land vehicle - Google Patents

Securing a land vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102019217297A1
DE102019217297A1 DE102019217297.0A DE102019217297A DE102019217297A1 DE 102019217297 A1 DE102019217297 A1 DE 102019217297A1 DE 102019217297 A DE102019217297 A DE 102019217297A DE 102019217297 A1 DE102019217297 A1 DE 102019217297A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
land vehicle
animal
movement
person
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019217297.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Zhihu Chen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102019217297.0A priority Critical patent/DE102019217297A1/en
Publication of DE102019217297A1 publication Critical patent/DE102019217297A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0094Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots involving pointing a payload, e.g. camera, weapon, sensor, towards a fixed or moving target
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/001Steering by means of optical assistance, e.g. television cameras
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143Alarm means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/15Agricultural vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/402Type
    • B60W2554/4029Pedestrians
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404Characteristics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Ein Verfahren (200) zum Erfassen eines Menschen (120) oder Tiers (120) im Umfeld (125) eines Landfahrzeugs (105) umfasst Schritte des Abtastens (205, 210, 230) des Umfelds (125) des Landfahrzeugs (105), das sich auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche befindet; des Bereitstellens eines Bilds des Umfelds (125) auf der Basis der Abtastung; des Bestimmens (240) einer Bewegung im Umfeld (125) des Landfahrzeugs (105) auf der Basis des Bilds; und des Bestimmens, dass die Bewegung einem Menschen (120) oder Tier (120) zugeordnet ist.A method (200) for detecting a person (120) or animal (120) in the environment (125) of a land vehicle (105) comprises steps of scanning (205, 210, 230) the environment (125) of the land vehicle (105), the is located on an agricultural area; providing an image of the environment (125) based on the scan; determining (240) a movement in the surroundings (125) of the land vehicle (105) on the basis of the image; and determining that the movement is associated with a human (120) or animal (120).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Sicherung eines Landfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Sicherung eines Landfahrzeugs gegenüber einer Kollision mit einem Menschen oder einem Tier.The present invention relates to securing a land vehicle. In particular, the invention relates to securing a land vehicle against a collision with a person or an animal.

Ein Kraftfahrzeug auf einem Straßennetz kann teilweise automatisch gesteuert werden. Dazu kann ein Umfeld des Kraftfahrzeugs mittels eines bildgebenden Sensors abgetastet werden. Sollte auf dem Bild ein Objekt erkannt werden, kann das Kraftfahrzeug gesteuert werden, um eine Kollision mit dem Objekt zu vermeiden. Das Objekt kann auch eine Person umfassen.A motor vehicle on a road network can be partially controlled automatically. For this purpose, the surroundings of the motor vehicle can be scanned by means of an imaging sensor. If an object is recognized in the image, the motor vehicle can be controlled in order to avoid a collision with the object. The object can also include a person.

Für ein landwirtschaftliches Fahrzeug auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche bestehen bezüglich einer Erkennung eines Menschen oder Tiers im Umfeld andere Schwierigkeiten als für das Kraftfahrzeug auf dem Straßennetz. Beispielsweise kann eine Häufigkeit, mit der ein Tier im Umfeld angetroffen wird, deutlich erhöht sein. Eine Spannbreite unterschiedlicher Tiere kann ebenfalls größer als im üblichen Straßenverkehr sein, was eine Erkennung aller möglichen Tiere erschweren kann. Häufig versucht ein Tier im landwirtschaftlichen Umfeld, sich vor dem Fahrzeug zu verstecken. Nicht jedes Tier, das angetroffen werden kann, ist in der Lage, dem Fahrzeug aus eigener Kraft auszuweichen. Außerdem befindet sich üblicherweise Vegetation auf der Nutzfläche, welche den Menschen oder das Tier optisch schlecht erkennbar machen kann.For an agricultural vehicle on an agricultural area, there are different difficulties with regard to recognizing a person or animal in the vicinity than for the motor vehicle on the road network. For example, the frequency with which an animal is found in the environment can be significantly increased. A range of different animals can also be larger than in normal road traffic, which can make it difficult to recognize all possible animals. In the agricultural environment, an animal often tries to hide from the vehicle. Not every animal that can be encountered is able to evade the vehicle on its own. In addition, there is usually vegetation on the usable area, which makes it difficult to visually identify humans or animals.

Aus DE 10 2017 113 245 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung von Tieren in der Fahrgasse von landwirtschaftlichen Feldbearbeitungsmaschinen, insbesondere für Grünlandmaschinen wie Mähmaschinen, bekannt.Out DE 10 2017 113 245 A1 a method for recognizing animals in the tramline of agricultural field cultivation machines, in particular for grassland machines such as mowing machines, is known.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Technik zur Erkennung eines Menschen oder Tiers im Bereich einer landwirtschaftlichen Nutzfläche. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One object of the present invention is to provide an improved technique for recognizing a person or animal in the area of an agricultural area. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims reproduce preferred embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erfassen eines Menschen oder Tiers im Umfeld eines Landfahrzeugs, das sich auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche befindet, Schritte des Abtastens des Umfelds des Landfahrzeugs; des Bereitstellens eines Bilds des Umfelds auf der Basis der Abtastung; des Bestimmens einer Bewegung im Umfeld des Landfahrzeugs auf der Basis des Bilds; und des Bestimmens, dass die Bewegung einem Menschen oder Tier zugeordnet ist.According to a first aspect of the present invention, a method for detecting a person or animal in the vicinity of a land vehicle that is located on an agricultural area comprises steps of scanning the environment of the land vehicle; providing an image of the surroundings based on the scan; determining a movement in the vicinity of the land vehicle on the basis of the image; and determining that the movement is associated with a human or animal.

Das Verfahren kann ein Erkennen eines Menschen oder Tiers insbesondere im Bereich einer landwirtschaftlichen Nutzfläche verbessern. Ein Tier kann ab einer gewissen, vorbestimmten Größe erkannt werden. Eine drohende Kollision mit einem erkannten Menschen oder Tier kann verbessert erkannt oder vermieden werden.The method can improve recognition of a person or animal, in particular in the area of an agricultural area. An animal can be recognized from a certain, predetermined size. An impending collision with a recognized person or animal can be better recognized or avoided.

Das Bild kann ein konventionelles Bild im Sinne einer graphischen Abbildung umfassen. Das Bild kann aber auch Resultat einer Abbildung sein, beispielsweise wenn die Abtasteinrichtung Strahlung in einem Bereich nicht sichtbarer Wellenlängen erfassen kann. Dazu zählen beispielsweise Infrarot- oder ultraviolette Strahlung, aber auch beispielsweise Radar- oder Röntgenstrahlung. Die Abtasteinrichtung kann passiv oder auch aktiv arbeiten, indem sie das abzubildende Umfeld mittels elektromagnetischer Strahlung beleuchtet oder anregt. Beispielsweise kann ein Radar- oder LiDAR-Sensor zur Bereitstellung des Bilds verwendet werden. Es kann ein Falschfarben-Bild bereitgestellt werden, in dem Bildpunkte einen anderen als einen optischen Aspekt repräsentieren können. Beispielsweise kann ein Falschfarben-Bild bereitgestellt werden, bei dem eine Graustufe oder Farbe eines Bildpunkts eine Bewegungsgeschwindigkeit eines abgebildeten Objekts abbildet.The image can comprise a conventional image in the sense of a graphic representation. However, the image can also be the result of an image, for example if the scanning device can detect radiation in a range of invisible wavelengths. These include, for example, infrared or ultraviolet radiation, but also, for example, radar or X-ray radiation. The scanning device can work passively or actively in that it illuminates or excites the environment to be imaged by means of electromagnetic radiation. For example, a radar or LiDAR sensor can be used to provide the image. A false color image can be provided in which pixels can represent an aspect other than an optical aspect. For example, a false-color image can be provided in which a gray level or color of an image point depicts a movement speed of an object being imaged.

Das Landfahrzeug ist bevorzugt zur Bearbeitung der Nutzfläche eingerichtet. Es kann beispielsweise einen Traktor, eine Setz- oder Erntemaschine oder ein anderes landwirtschaftliches Gerät umfassen. Bevorzugt umfasst das Landfahrzeug einen Antriebsmotor und kann als Kraftfahrzeug angesehen werden. Eine Steuerung des Landfahrzeugs kann durch eine Person, mit Unterstützung durch einen Fahrassistenten oder autonom erfolgen.The land vehicle is preferably set up to work on the usable area. It can for example comprise a tractor, a setting or harvesting machine or some other agricultural device. The land vehicle preferably comprises a drive motor and can be viewed as a motor vehicle. The land vehicle can be controlled by a person, with the support of a driver assistant, or autonomously.

Die Nutzfläche kann praktisch jede Art von landwirtschaftlich genutztem Boden umfassen. Dazu können insbesondere ein Feld, ein Acker, ein Weinberg, eine Obstwiese, ein Wald oder eine spezielle Anbaukultur wie ein Hopfengarten zählen. Die Vegetation umfasst eine oder mehrere Pflanzen, die auf der Nutzfläche wachsen oder angebaut werden. Üblicherweise handelt es sich bei der Vegetation um eine Monokultur von Pflanzen nur einer Sorte. Einzelne Pflanzen der Vegetation sind dabei einander üblicherweise sehr ähnlich, insbesondere können sie entsprechende Größen, Ausprägungen oder Entwicklungsstadien aufweisen. Abstände zwischen den Pflanzen können regelmäßig sein. In Abhängigkeit einer Pflanzenart kann die Vegetation insbesondere als Reihenkultur angelegt sein, wobei die Landmaschine bevorzugt entlang einer solchen Reihe fährt.The usable area can include practically any type of agricultural land. This can include a field, a field, a vineyard, an orchard, a forest or a special cultivation such as a hop garden. The vegetation includes one or more plants that grow or are cultivated on the usable area. Usually the vegetation is a monoculture of plants of only one variety. Individual plants of the vegetation are usually very similar to one another; in particular, they can have corresponding sizes, characteristics or stages of development. Spaces between plants can be regular. Depending on a type of plant, the vegetation can in particular be laid out as a row culture, the agricultural machine preferably traveling along such a row.

Die Vegetation kann den Menschen oder das Tier wenigstens teilweise verdecken. Dadurch können der Mensch oder das Tier vom Landfahrzeug aus nur teilweise oder gar nicht direkt erfasst werden. Beispielsweise kann die Vegetation einen bodennahen Abschnitt des Menschen oder Tiers verdecken, sodass dessen Beine nicht sichtbar sind. Je nach Größenverhältnis des Menschen oder Tiers zu den Pflanzen kann auch die Hälfte oder mehr verdeckt sein. Beispielsweise kann ein durchschnittlich großer Mensch kleiner sein als ausgewachsene Maispflanzen, sodass dieser Mensch in einem Maisfeld vom Landfahrzeug aus kaum direkt erfassbar sein kann.The vegetation can at least partially obscure humans or animals. As a result, humans or animals can only be partially or not at all recorded directly from the land vehicle. For example, the vegetation can cover a section of the human or animal close to the ground so that its legs are not visible. Depending on the size ratio of the human or animal to the plants, half or more can be covered. For example, an average sized person can be smaller than fully grown maize plants, so that this person in a maize field can hardly be detected directly from the land vehicle.

In einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung kann eine Bewegung der Vegetation bestimmt werden. Läuft beispielsweise ein Mensch durch ein Maisfeld, so kann er die einzelnen Maispflanzen auf eine Weise bewegen, die sich von der Weise unterscheidet, wie Wind die Pflanzen bewegen kann. Die Bewegung der Vegetation kann weiter analysiert werden, um zu bestimmen, auf welchem Pfad sich der Mensch oder das Tier bewegt, wie schnell die Bewegung ist, an welchem Ort er oder es sich befindet oder wie groß er oder es ungefähr ist. In einer zweiten Variante kann eine Bewegung des Menschen oder Tiers auch direkt bestimmt werden.In a first variant of the present invention, a movement of the vegetation can be determined. For example, if a person walks through a maize field, they can move the individual maize plants in a way that is different from the way the wind can move the plants. The movement of the vegetation can be further analyzed to determine what path the human or animal is moving, how fast the movement is, what location he or she is in, or approximately how big he or it is. In a second variant, a movement of the person or animal can also be determined directly.

In einer weiteren Ausführungsform wird bestimmt, dass die Bewegung einem Muster entspricht, das auf einen Menschen oder ein Tier hinweist. Diese Technik kann mit beiden beschriebenen Varianten eingesetzt werden. Das Muster kann beispielsweise einen Bewegungsablauf, eine Bewegungsgeschwindigkeit, eine Größe, Masse oder Kraft des Menschen oder Tiers reflektieren. Auch Eigenschaften einer bewegten Pflanze, etwa ihre Größe, Biegsamkeit oder Masse, können berücksichtigt sein. Die Bewegung kann mittels eines neuronalen Netzwerks mit einem zuvor trainierten Muster verglichen werden. Dabei muss das Muster nicht parametrisch angegeben werden, sondern kann aus einer Vielzahl Beispielen durch maschinenbasiertes Lernen bestimmt sein.In a further embodiment, it is determined that the movement corresponds to a pattern that indicates a person or an animal. This technique can be used with both of the variants described. The pattern can, for example, reflect a movement sequence, a movement speed, a size, mass or force of the person or animal. Properties of a moving plant, such as its size, flexibility or mass, can also be taken into account. The movement can be compared with a previously trained pattern using a neural network. The pattern does not have to be specified parametrically, but can be determined from a large number of examples through machine-based learning.

In einer Ausführungsform betrifft das Muster eine Vitalfunktion des Menschen oder Tiers. Die Vitalfunktion kann insbesondere eine Atmung oder einen Herzschlag umfassen. Eine rhythmische Bewegung eines Körperteils oder einer am Körper des Menschen oder Tiers gelegenen Pflanze kann in Amplitude und/oder Frequenz mit einem vorbestimmten Referenzwerte oder Referenzbereich verglichen werden. Eine weitere Vitalfunktion kann eine Körpertemperatur des Menschen oder Tiers betreffen, die ebenfalls bestimmt werden kann.In one embodiment, the pattern relates to a vital function of the human or animal. The vital function can in particular include breathing or a heartbeat. A rhythmic movement of a body part or of a plant located on the human or animal body can be compared in amplitude and / or frequency with a predetermined reference value or reference range. Another vital function can relate to a body temperature of the person or animal, which can also be determined.

Optional wird eine bevorstehende Kollision des Landfahrzeugs mit dem Menschen oder Tier bestimmt. Dazu können ein Ort oder eine Trajektorie des Menschen oder Tiers bestimmt und mit einem Ort oder einer Trajektorie des Landfahrzeugs verglichen werden. In einer anderen Ausführungsform kann ein Gefahrenbereich um das Landfahrzeug herum definiert sein und ein Eintreten des Menschen oder Tiers in den Gefahrenbereich kann bestimmt werden. Eine Form und Größe des Gefahrenbereichs kann von Bewegungsparametern des Landfahrzeugs und des Menschen oder Tiers abhängig sein. In einer Ausführungsform wird bei einer bevorstehenden Kollision oder einer bestimmten Kollisionsgefahr ein Signal ausgegeben. Das Signal kann beispielsweise an einen Fahrer des Landfahrzeugs gerichtet sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Landfahrzeug auch gesteuert werden, beispielsweise indem das Signal einem entsprechenden Aktuator zur Längs- oder Quersteuerung des Landfahrzeugs bereitgestellt wird. Die Steuerung erfolgt bevorzugt derart, dass eine bevorstehende Kollision vermieden oder eine Kollisionsgefahr verringert wird. Dazu kann das Landfahrzeug insbesondere abgebremst oder angehalten werden.An imminent collision of the land vehicle with the human or animal is optionally determined. For this purpose, a location or a trajectory of the person or animal can be determined and compared with a location or a trajectory of the land vehicle. In another embodiment, a danger area can be defined around the land vehicle and entry of the human or animal into the danger area can be determined. A shape and size of the danger area can be dependent on movement parameters of the land vehicle and of the person or animal. In one embodiment, a signal is output in the event of an impending collision or a specific risk of collision. The signal can be directed to a driver of the land vehicle, for example. In another embodiment, the land vehicle can also be controlled, for example by providing the signal to a corresponding actuator for longitudinal or lateral control of the land vehicle. The control is preferably carried out in such a way that an impending collision is avoided or the risk of collision is reduced. For this purpose, the land vehicle can in particular be braked or stopped.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Erfassung eines Menschen oder Tiers im Umfeld eines Landfahrzeugs, das sich auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche befindet, eine Abtasteinrichtung zur Abtastung des Umfelds des Landfahrzeugs und zur Bereitstellung eines Bildes auf der Basis der Abtastung; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, auf der Basis des Bilds eine Bewegung im Umfeld des Landfahrzeugs zu bestimmen, und zu bestimmen, dass die Bewegung einem Menschen oder Tier zugeordnet ist.According to a further aspect of the present invention, a device for detecting a person or animal in the vicinity of a land vehicle that is located on an agricultural area comprises a scanning device for scanning the environment of the land vehicle and for providing an image on the basis of the scanning; and a processing device. The processing device is set up to determine a movement in the surroundings of the land vehicle on the basis of the image and to determine that the movement is assigned to a person or animal.

Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to carry out a method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can comprise a programmable microcomputer or microcontroller and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.

Die Abtasteinrichtung ist bevorzugt bildgebend und arbeitet weiter bevorzugt berührungslos. Sie kann eine Kamera, einen LiDAR-Sensor, einen Radarsensor oder eine Thermalkamera umfassen. Dabei sind weitere Ausführungsformen möglich, beispielsweise eine Kamera in verschiedenen Wellenlängenbereichen, eine Tiefenkamera oder eine kombinierte Abtasteinrichtung mit einer optischen Kamera und einem beispielsweise laserbasierten Entfernungsmesser. Als passiver Sensor kann die Abtasteinrichtung ein physikalisches Signal auswerten, das ohne weiteres Zutun vom Umfeld abgegeben wird. Als aktiver Sensor kann das Umfeld in vorbestimmter Weise angeregt werden, ein physikalisches Signal abzugeben, beispielsweise indem Licht oder hochfrequente elektromagnetische Strahlung auf das Umfeld gerichtet wird.The scanning device is preferably imaging and more preferably works without contact. It can include a camera, a LiDAR sensor, a radar sensor or a thermal camera. Further embodiments are possible, for example a camera in different wavelength ranges, a depth camera or a combined scanning device with an optical camera and a laser-based range finder, for example. As a passive sensor, the scanning device can evaluate a physical signal that is emitted by the environment without any further action. As an active sensor, the environment can be stimulated in a predetermined manner to emit a physical signal, for example by directing light or high-frequency electromagnetic radiation onto the environment.

Die Abtasteinrichtung kann an Bord einer Drohne angebracht sein, die im Bereich des Landfahrzeugs fliegt. Das Landfahrzeug kann zusammen mit der Drohne ein System bilden. Sowohl am Landfahrzeug als auch an der Drohne können mehr als eine Abtasteinrichtung angebracht sein, wobei die Bestimmung des Menschen oder des Tiers Signale mehrerer Abtasteinrichtungen berücksichtigen kann. In einer Ausführungsform werden der Mensch oder das Tier seitens der Drohne bestimmt und ein Hinweis auf den Menschen oder das Tier an das Landfahrzeug übermittelt. In einer anderen Ausführungsform werden Abtastergebnisse einer an der Drohne angebrachten Abtasteinrichtung an das Landfahrzeug übermittelt und dort weiter verarbeitet. Die weitere Verarbeitung kann weitere Abtastergebnisse einer an das Landfahrzeug angebrachten Abtasteinrichtung berücksichtigen. Ein Abtastergebnis kann einem Bild entsprechen.The scanning device can be mounted on board a drone that flies in the area of the land vehicle. The land vehicle can form a system together with the drone. More than one scanning device can be attached both to the land vehicle and to the drone, with the determination of the person or animal being able to take into account signals from several scanning devices. In one embodiment, the human or the animal is determined by the drone and an indication of the human or the animal is transmitted to the land vehicle. In another embodiment, the scanning results of a scanning device attached to the drone are transmitted to the land vehicle and further processed there. The further processing can take into account further scanning results of a scanning device attached to the land vehicle. A scanning result can correspond to an image.

Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Landfahrzeug eine hierin beschriebene Vorrichtung.According to yet another aspect of the present invention, a land vehicle includes an apparatus as described herein.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

  • 1 ein System;
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens;
  • 3 Darstellungen eines Menschen und eines Tiers auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche; und
  • 4 einen beispielhaften Gefahrenbereich um ein Landfahrzeug darstellt.
The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which:
  • 1 a system;
  • 2 a flow chart of a method;
  • 3rd Representations of a person and an animal on an agricultural area; and
  • 4th represents an exemplary danger area around a land vehicle.

1 zeigt ein System 100, das ein Landfahrzeug 105 und eine optionale Drohne 110 umfasst. An Bord des Landfahrzeugs 105 ist eine Vorrichtung 115 angebracht, die dazu eingerichtet ist, einen Menschen 120 oder ein Tier in einem Umfeld 125 des Landfahrzeugs 105 zu bestimmen. Das Umfeld 125 umfasst üblicherweise eine landwirtschaftliche Nutzfläche, und üblicherweise befindet sich im Umfeld 125 eine Vegetation, die eine oder mehrere Pflanzen umfassen kann. 1 shows a system 100 who have a land vehicle 105 and an optional drone 110 includes. On board the land vehicle 105 is a device 115 attached, which is set up to a human 120 or an animal in an environment 125 of the land vehicle 105 to determine. The surrounding 125 usually includes an agricultural area, and is usually located in the vicinity 125 vegetation that may include one or more plants.

Optional ist die Vorrichtung 115 dazu eingerichtet, eine drohende Kollision zwischen dem Landfahrzeug 105 und dem Menschen 120 oder dem Tier zu bestimmen. Ferner kann sie zur Steuerung des Landfahrzeugs 105 eingerichtet sein, um eine drohende Kollision zu verhindern. Obwohl die vorliegende Erfindung sowohl für die Bestimmung eines Menschen 120 als auch eines Tiers geeignet ist, wird zur leichteren Lesbarkeit im Folgenden hauptsächlich auf einen Menschen 120 abgestellt. Wo ein Tier bestimmt werden soll, ist üblicherweise eines gemeint, das eine vorbestimmte Größe übersteigt, wobei die Größe als Masse oder als Körperdimension ausgedrückt sein kann. Die vorbestimmte Größe kann beispielsweise ungefähr der einer ausgewachsenen Katze oder eines neu geborenen Rehkitzes entsprechen.The device is optional 115 set up an impending collision between the land vehicle 105 and man 120 or to determine the animal. It can also be used to control the land vehicle 105 be set up to prevent an impending collision. Although the present invention is applicable to both the determination of a human 120 as well as an animal, in the following it will mainly refer to a human being for easier readability 120 switched off. Where an animal is to be identified, it is usually meant one that exceeds a predetermined size, which size can be expressed in terms of mass or body dimension. The predetermined size can for example correspond approximately to that of an adult cat or a newly born fawn.

Die Vorrichtung 115 umfasst bevorzugt eine Verarbeitungseinrichtung 130, die mit einer oder mehreren an Bord des Landfahrzeugs 105 angebrachten Abtasteinrichtungen 135 verbunden ist. Eine Abtasteinrichtung 135 ist dazu eingerichtet, das Umfeld 125 möglichst berührungslos abzutasten und ein Bild bereitzustellen, das eine Anzahl Bildpunkte umfasst, die eine vorbestimmte Information wiedergeben. Die Bildpunkte bilden dabei einen Gegenstand im Umfeld 125 ab, insbesondere den Menschen 120. Das bereitgestellte Bild muss dabei nicht einem optisch erfassbaren Eindruck des Umfelds 125 entsprechen, sondern kann auch andere Informationen ausdrücken, die beispielsweise als Farben oder Graustufen für die einzelnen Bildpunkte bestimmt sind. Die Abtasteinrichtung 135 kann beispielsweise eine Tiefenkamera umfassen, wobei eine Graustufe eines Bildpunkts jeweils eine Entfernung zur Abtasteinrichtung 135 reflektiert. Andere mögliche Abtasteinrichtungen 135 umfassen einen Radarsensor, einen LiDAR-Sensor, eine optische Kamera, eine Videokamera oder eine Infrarotkamera.The device 115 preferably comprises a processing device 130 having one or more on board the land vehicle 105 attached scanning devices 135 connected is. A scanning device 135 is set up to do this, the environment 125 to be scanned contactlessly as possible and to provide an image that includes a number of pixels that reproduce predetermined information. The pixels form an object in the environment 125 especially humans 120 . The image provided does not have to have an optically detectable impression of the surroundings 125 but can also express other information that is intended, for example, as colors or gray levels for the individual pixels. The scanning device 135 can for example comprise a depth camera, with a gray level of a pixel in each case being a distance to the scanning device 135 reflected. Other possible scanning devices 135 include a radar sensor, a LiDAR sensor, an optical camera, a video camera, or an infrared camera.

Bevorzugt umfasst die Abtasteinrichtung 135 an dem Landfahrzeug 105 wenigstens einen Radarsensor 135 mit Bewegungserkennung. Weiter bevorzugt können zwei Radarsensoren 135 rechts und links einer Bewegungsrichtung des Landfahrzeugs 105 angebracht sein. Die Bewegungserkennung kann auf dem Doppler-Prinzip basieren, sodass für eine Bewegungsbestimmung nur eine einzige Abtastung erforderlich sein kann. In einer anderen Variante können zur Bestimmung einer Bewegung eine Bewegungsunschärfe eines Bildes oder ein Unterscheid von Inhalten zweier zeitversetzt bereitgestellter Bilder ausgewertet werden. Die Verarbeitungseinrichtung 130 an Bord des Landfahrzeugs 105 kann dazu eingerichtet sein, anhand einer festgestellten Bewegung im Umfeld 125 den Menschen 120 zu bestimmen. Dabei kann die Bewegung den Menschen 120 selbst oder ein Objekt im Bereich des Menschen 120 betreffen, beispielsweise eine Pflanze. In einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung 130 dazu eingerichtet, ein Vitalzeichen des Menschen 120 zu bestimmen. Dazu kann insbesondere eine periodische oder rhythmische Bewegung bestimmt werden, die von dem Menschen 120 ausgeht.The scanning device preferably comprises 135 on the land vehicle 105 at least one radar sensor 135 with motion detection. Two radar sensors can also be preferred 135 right and left of a direction of movement of the land vehicle 105 to be appropriate. The motion detection can be based on the Doppler principle, so that only a single scan can be required for a motion determination. In another variant, a motion blur of an image or a difference between the contents of two images provided with a time delay can be evaluated in order to determine a movement. The processing facility 130 on board the land vehicle 105 can be set up based on a detected movement in the environment 125 the people 120 to determine. Movement can affect people 120 itself or an object in the human realm 120 concern, for example, a plant. In a further embodiment, the processing device is 130 set up to be a vital sign of man 120 to determine. For this purpose, in particular a periodic or rhythmic movement can be determined by the person 120 goes out.

Die Verarbeitungseinrichtung 130 ist dazu eingerichtet, an einer Schnittstelle 140 ein Signal bereitzustellen, das auf den bestimmten Menschen 120 hinweist. Das Signal kann an eine Person, insbesondere im Bereich des Landfahrzeugs 105, gerichtet sein und auf optische, akustische und/oder haptische Weise ausgegeben werden. Das Signal kann auch an eine technische Einrichtung gerichtet sein, insbesondere eine Steuervorrichtung des Landfahrzeugs 105, und beispielsweise elektrisch ausgegeben werden. Das Signal kann zur Steuerung des Landfahrzeugs 105 eingerichtet sein und so bestimmt sein, dass durch den Steuereingriff eine drohende Kollision mit dem Menschen 120 verhindert wird.The processing facility 130 is set up for this at an interface 140 provide a signal that points to the particular person 120 indicates. The signal can be sent to a person, in particular in the area of the land vehicle 105 , be directed and output in an optical, acoustic and / or haptic manner. The signal can also be directed to a technical device, in particular a control device of the land vehicle 105 , and can be output electrically, for example. The signal can be used to control the land vehicle 105 be set up and determined in such a way that the control intervention leads to an impending collision with the person 120 is prevented.

Zur Kommunikation mit der Drohne 110 ist bevorzugt eine drahtlose Schnittstelle 145 vorgesehen. Die Drohne 110 kann als Erweiterung des Landfahrzeugs 105 aufgefasst werden, um einen oder mehrere Abtasteinrichtungen 135 an eine Position zu bringen, von der aus der Mensch 120 verbessert erfasst werden kann. Diese Position liegt üblicherweise in einem Bereich von ca. 5 - 50 m über des Landfahrzeugs 105, wobei auch andere Höhen möglich sind. Es ist bevorzugt, dass die Drohne 110 eine feste horizontale Position bezüglich des Landfahrzeugs 105 einnimmt. Beispielsweise kann die Drohne 110 stets oberhalb des Landfahrzeugs105 gehalten werden oder an einer vorbestimmten Position vor dem Landfahrzeug105 auf einer geplanten Trajektorie. Die Drohne 110 kann auch in einer festen relativen horizontalen Position zum Landfahrzeug 105 gehalten werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die relative horizontale Position vorbestimmt, während die vertikale Position verändert werden kann, um unterschiedliche Perspektiven zu realisieren. Die Drohne 110 kann auf beliebige Weise als Luftfahrzeug realisiert sein, etwa als Starrflügler, Drehflügler, Luftschiff oder Drachen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Drohne 110 als Drehflügler mit vier, sechs oder acht Rotoren ausgeführt.To communicate with the drone 110 is preferably a wireless interface 145 intended. The drone 110 can be used as an extension of the land vehicle 105 can be considered to be one or more scanning devices 135 to bring to a position from which the human being 120 can be recorded better. This position is usually in a range of approx. 5 - 50 m above the land vehicle 105 other heights are also possible. It is preferred that the drone 110 a fixed horizontal position with respect to the land vehicle 105 occupies. For example, the drone can 110 are always kept above the land vehicle 105 or at a predetermined position in front of the land vehicle 105 on a planned trajectory. The drone 110 can also be in a fixed relative horizontal position to the land vehicle 105 being held. In a further embodiment, the relative horizontal position is predetermined, while the vertical position can be changed in order to realize different perspectives. The drone 110 can be implemented as an aircraft in any way, for example as a fixed-wing aircraft, rotary-wing aircraft, airship or kite. In a preferred embodiment, the drone is 110 designed as rotary wing aircraft with four, six or eight rotors.

Ein Abtastbereich oder Abtastwinkel der drohnenbasierten Abtasteinrichtung 135 können an eine Perspektive der Drohne 110, insbesondere eine Flughöhe, angepasst sein. Die Drohne 110 umfasst weiter bevorzugt eine Verarbeitungseinrichtung 130, die ähnlich wie die Verarbeitungseinrichtung 130 des Landfahrzeugs 105 dazu eingerichtet sein kann, auf der Basis eines von der Abtasteinrichtung 135 bereitgestellten Bilds den Menschen 120 zu bestimmen. Ein Bestimmungsergebnis kann mittels einer drahtlosen Schnittstelle 145 an die Vorrichtung 115 übermittelt werden. In einer weiteren Ausführungsform können auch von der Abtasteinrichtung 135 bereitgestellte Abtastergebnisse, insbesondere ein Bild oder aus dem Bild abgeleitete Objektdaten, mittels der drahtlosen Schnittstelle 140 an die Vorrichtung 115 übermittelt werden.A scan range or scan angle of the drone-based scanner 135 can at a perspective of the drone 110 , in particular an altitude, be adapted. The drone 110 further preferably comprises a processing device 130 that are similar to the processing facility 130 of the land vehicle 105 can be set up to do so on the basis of one of the scanning device 135 provided image to the people 120 to determine. A determination result can be made by means of a wireless interface 145 to the device 115 be transmitted. In a further embodiment, the scanning device 135 provided scanning results, in particular an image or object data derived from the image, by means of the wireless interface 140 to the device 115 be transmitted.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind an der Drohne 110 eine Thermalkamera 135 und/oder ein Radarsensor 135 vorgesehen. Die Thermalkamera 135 kann einen von einem Menschen unsichtbaren Infrarotbereich und gegebenenfalls auch einen sichtbaren Wellenlängenbereich abdecken. Der Radarsensor 135 kann insbesondere breitbandig oder ultra-breitbandig (UWB, „ultra wide band“) ausgelegt sein, um pflanzliche Objekte in einer vorbestimmten Tiefe durchdringen zu können.In a particularly preferred embodiment, they are on the drone 110 a thermal camera 135 and / or a radar sensor 135 intended. The thermal camera 135 can cover an infrared range that is invisible to a person and possibly also a visible wavelength range. The radar sensor 135 can be designed in particular broadband or ultra-broadband (UWB, “ultra wide band”) in order to be able to penetrate plant objects to a predetermined depth.

Auf der Basis wenigstens einer Abtastung einer an der Drohne 110 angebrachten Abtasteinrichtung 135 kann mittels der Verarbeitungseinrichtung 130 der Mensch 120 bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung 130 dazu eingerichtet, auf der Basis einer erfassten Bewegung ein Vitalzeichen des Menschen 120 zu bestimmen. Ein Bestimmungsergebnis oder von der Abtasteinrichtung 135 bereitgestellte Informationen können an die Vorrichtung 115 übermittelt werden. Eine Bewegung des Menschen 120 kann bestimmt oder vorhergesagt werden. Eine Kollisionsgefahr mit dem Menschen 120 kann insbesondere bestimmt werden, wenn sich der Mensch 120 in einem vorbestimmten Gefahrenbereich 150 um das Landfahrzeug 105 herum befindet oder in diesen eindringt. Der Gefahrenbereich 150 wird unten mit Bezug auf 4 noch genauer erläutert.Based on at least one scan of one on the drone 110 attached scanning device 135 can by means of the processing device 130 the human being 120 to be determined. In a further embodiment, the processing device is 130 set up a vital sign of the person on the basis of a detected movement 120 to determine. A determination result or from the scanner 135 Information provided can be sent to the device 115 be transmitted. A human movement 120 can be determined or predicted. A risk of collision with humans 120 can especially be determined when man 120 in a predetermined danger area 150 around the land vehicle 105 is located around or penetrates into it. The danger area 150 will be referred to below with reference to 4th explained in more detail.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200. Schritte des Verfahrens 200 können jeweils mittels entsprechender Einrichtungen ausgeführt werden, sodass das Ablaufdiagramm auch nach Art eines Blockschaltbilds interpretiert werden kann. 2 shows a flow chart of a method 200 . Steps of the process 200 can each be carried out by means of appropriate devices so that the flow chart can also be interpreted in the manner of a block diagram.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Umgebung 125 des Landfahrzeugs 105 in einem Schritt 205 mittels einer Thermalkamera 135 und/oder in einem Schritt 210 mittels eines UWB-Radarsensors 135 abgetastet, die sich beide an Bord der Drohne 110 befinden. Dabei werden bevorzugt jeweils Abtastergebnisse in Bildform bereitgestellt. In einem Schritt 215 wird der Mensch 120 auf der Basis der Abtastergebnisse erkannt.In the illustrated embodiment, the environment 125 of the land vehicle 105 in one step 205 by means of a thermal camera 135 and / or in one step 210 by means of a UWB radar sensor 135 both scanned on board the drone 110 are located. In this case, scanning results are preferably provided in image form in each case. In one step 215 becomes man 120 recognized on the basis of the scanning results.

In einer Ausführungsform umfasst der Schritt 215 eine Bestimmung eines Vitalzeichens auf der Basis der Abtastung des Umfelds 125 mittels des UWB-Radarsensors 135. Dazu kann bestimmt werden, ob im abgebildeten Bereich eine vorbestimmte Bewegung bestimmbar ist, die auf ein Vitalzeichen hinweist. Das Vitalzeichen kann insbesondere einen Herzschlag oder eine Atmung betreffen. Die Bewegung des abgebildeten Bereichs kann mittels Entfernungs- oder Doppler FFT (Fast Fourier Transformation) analysiert werden. Bevorzugt wird das Vitalzeichen daran erkannt, dass es rhythmisch ist, der Rhythmus in einem vorbestimmten Frequenzbereich liegt, eine Amplitude der Bewegung in einem vorbestimmten Bereich liegt, und/oder eine Ausdehnung eines bewegten Bereichs des Umfelds 125 in einem vorbestimmten Bereich liegt. Der Mensch 120 kann auf der Basis des bestimmten Vitalzeichens bestimmt werden. Im Fall eines Tiers 120 können auch eine Größe, eine Tierart oder ein anderes Merkmal bestimmt werden.In one embodiment, the step comprises 215 a determination of a vital sign based on the scan of the surroundings 125 using the UWB radar sensor 135 . To this end, it can be determined whether a predetermined movement that indicates a vital sign can be determined in the imaged area. In particular, the vital sign can relate to a heartbeat or breathing. The movement of the imaged area can be analyzed using range or Doppler FFT (Fast Fourier Transformation). The vital sign is preferably recognized by the fact that it is rhythmic, the rhythm lies in a predetermined frequency range, an amplitude of the movement in one predetermined area, and / or an extension of a moving area of the environment 125 lies in a predetermined range. The human being 120 can be determined based on the determined vital sign. In the case of an animal 120 a size, an animal species or another characteristic can also be determined.

Objektdaten über den erkannten Menschen 120, sowie gegebenenfalls über ein weiteres erkanntes Objekt, können in einem Schritt 220 an die Vorrichtung 115 an Bord des Landfahrzeugs 105 übermittelt werden. Im gleichen Schritt 220 kann auch ein Wegpunkt in der Gegenrichtung von der Vorrichtung 115 an Bord des Landfahrzeugs 105 an die Drohne 110 übermittelt werden. In einem Schritt 225 kann die Drohne 110 an den übermittelten Wegpunkt gesteuert werden. Anstelle des Wegpunkts kann auch beispielsweise eine Trajektorie übermittelt werden, entlang derer sich die Drohne 110 bewegen soll. Der Wegpunkt oder die Trajektorie umfassen bevorzugt dreidimensionale Angaben. Sie können auch zweidimensionale Angaben umfassen, wobei eine Höheninformation separat übermittelt oder durch die Drohne 110 selbst bestimmt werden kann. Die Angaben können auf das Landfahrzeug 105 oder ein übergeordnetes Koordinatensystem bezogen sein.Object data about the recognized person 120 , and possibly via another recognized object, can be done in one step 220 to the device 115 on board the land vehicle 105 be transmitted. In the same step 220 can also be a waypoint in the opposite direction from the device 115 on board the land vehicle 105 to the drone 110 be transmitted. In one step 225 can the drone 110 be steered to the transmitted waypoint. Instead of the waypoint, it is also possible, for example, to transmit a trajectory along which the drone is moving 110 should move. The waypoint or the trajectory preferably include three-dimensional information. They can also include two-dimensional information, with altitude information being transmitted separately or by the drone 110 can be determined by yourself. The information can be on the land vehicle 105 or a higher-level coordinate system.

Seitens der Vorrichtung 115 kann in einem Schritt 230 das Umfeld 125 insbesondere mittels eines oder mehrerer Radarsensoren 135 abgetastet werden. Ein verwendeter Radarsensor 135 ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine Bewegung im Umfeld 125 zu erfassen. Von dem Radarsensor 135 bereitgestellte Informationen können in einem Schritt 235 ausgewertet werden, um eine inhomogene Bewegung im Umfeld 125 zu bestimmen. Eine solche Bewegung kann ein räumlich begrenztes Objekt betreffen, das ungefähr die Größe eines Menschen 120 hat. Die Bewegung kann aber auch Pflanzen im Umfeld 125 betreffen, die von einem Menschen bewegt werden oder wurden. Eine erfasste Bewegung kann mit einem Bewegungsmuster verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Bewegung von einem Menschen 120 herrühren kann. Allgemein kann gelten, dass eine Bewegung um so inhomogener ist, je schneller sich der Mensch 120 bewegt. Üblicherweise ist auch ein Bereich, in dem durch den Menschen 120 bewegte Pflanzen stehen, um so größer, je schneller sich der Mensch 120 bewegt. Auf der Basis der bestimmten Bewegung kann der Mensch 120 bestimmt werden. Steht der Mensch 120 still, so kann seine Position bestimmt werden. Bewegt sich der Mensch 120, so kann seine Trajektorie bestimmt werden. Die Trajektorie kann für eine vorbestimmte Zeit vorhergesagt werden.On the part of the device 115 can be done in one step 230 the surrounding 125 in particular by means of one or more radar sensors 135 are scanned. A used radar sensor 135 is preferably set up to allow movement in the environment 125 capture. From the radar sensor 135 Information provided can be done in one step 235 be evaluated for an inhomogeneous movement in the environment 125 to determine. Such movement can involve a spatially limited object roughly the size of a human 120 Has. The movement can also include plants in the environment 125 concern that are or have been moved by a person. A detected movement can be compared to a movement pattern to determine whether the movement is from a human 120 can come from. In general, it can be said that a movement is the more inhomogeneous, the faster the person moves 120 emotional. Usually there is also an area in which by humans 120 Moving plants stand, the bigger the faster a person moves 120 emotional. On the basis of the particular movement, a person can 120 to be determined. Man stands 120 quiet so its position can be determined. Man moves 120 so its trajectory can be determined. The trajectory can be predicted for a predetermined time.

Objektdaten über den erkannten Menschen 120, sowie gegebenenfalls über ein weiteres erkanntes Objekt, können in einem Schritt 240 mit Objektdaten zusammengeführt werden, die von der Drohne 110 empfangen wurden. Die zusammengeführten Objektdaten können ausgewertet werden, um eine drohende Kollision des Landfahrzeugs 105 mit dem bestimmten Menschen 120 zu bestimmen. Dabei kann insbesondere geprüft werden, ob die Objektdaten der Drohne 110 mit denen des Landfahrzeugs 105 vereinbar sind. Droht eine Kollision, so kann ein Pfad für das Landfahrzeug 105 derart geplant werden, dass die Kollision vermieden wird. Der Pfad kann in einem Schritt 245 umgesetzt werden, indem eine Längs- und/oder Quersteuerung des Landfahrzeugs durchgeführt wird.Object data about the recognized person 120 , and possibly via another recognized object, can be done in one step 240 merged with object data received from the drone 110 were received. The merged object data can be evaluated to identify an impending collision of the land vehicle 105 with the particular person 120 to determine. In particular, it can be checked whether the object data of the drone 110 with those of the land vehicle 105 are compatible. If a collision is imminent, a path for the land vehicle can be created 105 be planned in such a way that the collision is avoided. The path can be implemented in a step 245 in that longitudinal and / or lateral control of the land vehicle is carried out.

3 zeigt Darstellungen eines Menschen 120 und eines Tiers 120 auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche. 3a zeigt ein Bild eines Hirschs 120 in einem Maisfeld. Der Darstellung liegt eine optische Aufnahme im sichtbaren Wellenlängenbereich zu Grunde. Der Hirsch 120 ist relativ schlecht erkennbar, insbesondere wenn er von großen Flächen mit Maispflanzen umgeben oder von Maispflanzen teilweise überdeckt ist. 3rd shows representations of a person 120 and an animal 120 on an agricultural area. 3a shows a picture of a deer 120 in a corn field. The representation is based on an optical recording in the visible wavelength range. The deer 120 is relatively difficult to see, especially if it is surrounded by large areas of maize plants or partially covered by maize plants.

3b zeigt ein Bild des gleichen Hirschs 120 wie von 3a, jedoch aufgenommen im nahen Infrarotbereich. Helle Bereiche des dargestellten Bilds stehen für hohe bestimmte Temperaturen, dunkle Bereiche für niedrige bestimmte Temperaturen. Der Hirsch 120 hebt sich in dieser Darstellung deutlich von seiner kühleren Umgebung ab. 3b shows a picture of the same deer 120 like 3a , but recorded in the near infrared range. Light areas of the displayed image stand for certain high temperatures, dark areas for certain low temperatures. The deer 120 stands out clearly in this representation from its cooler surroundings.

Ein vollständig bekleideter Mensch 120 hingegen kann auf einer Infrarotaufnahme nicht gut erkennbar sein. Eine bessere Erkennung kann mittels eines UWB-Radars 135 erfolgen, das relativ niedrige Frequenzanteile umfassen kann. Verwendete Radarsignale können Kleidung oder Pflanzenteile bis in eine vorbestimmte Tiefe durchdringen.A fully clothed person 120 however, may not be clearly visible on an infrared image. A better detection can be achieved by means of a UWB radar 135 take place, which may include relatively low frequency components. Radar signals used can penetrate clothing or parts of plants to a predetermined depth.

3c zeigt einen sich durch ein Maisfeld bewegenden Menschen 120. Entlang eines Pfads 305, entlang dem der Mensch 120 sich bewegt hat, ist eine Bewegung von Maispflanzen bestimmbar. Außerdem kann eine Bewegung des Menschen 120 selbst bestimmt werden. Dessen Bewegungen können in einer vorbestimmten Weise lokal beschränkt sein. Betrachtet man einen größeren Abschnitt des Umfelds 125, erscheint eine von dem Menschen 120 verursachte Bewegung inhomogen. Eine natürliche Bewegung von Pflanzen, beispielsweise durch Wind, kann deutlich homogener sein. Der Mensch 120 kann somit auf der Basis seiner eigenen Bewegung oder der Bewegung von umliegenden Pflanzen bestimmt werden. 3c shows a person moving through a cornfield 120 . Along a path 305 along which man 120 has moved, a movement of maize plants can be determined. It can also be a movement of humans 120 be determined by yourself. Its movements can be locally restricted in a predetermined manner. Looking at a larger section of the environment 125 , one of the people appears 120 caused movement inhomogeneous. A natural movement of plants, for example by wind, can be much more homogeneous. The human being 120 can thus be determined based on its own movement or the movement of surrounding plants.

4 zeigt einen beispielhaften Gefahrenbereich 150 um ein Landfahrzeug 105 herum. Ein im Gefahrenbereich 150 befindlicher Mensch 120 kann von dem sich bewegenden Landfahrzeug 105 erfasst werden, sodass ein Unfall droht. Form und Größe des Gefahrenbereichs 150 richten sich nach angenommenen Bewegungsgeschwindigkeiten des Landfahrzeugs 105 und des Menschen 120. Bei einer vorbestimmten Bewegungsgeschwindigkeit des Landfahrzeugs 105 muss ein in einem bestimmten Abstand querender Mensch 120 eine Geschwindigkeit in einem vorbestimmten Bereich erreichen, um mit dem Landfahrzeug 105 zu kollidieren. Ist der Mensch 120 zu langsam, fährt das Landfahrzeug 105 an ihm vorbei, bevor er es erreicht, ist er zu schnell, läuft er vor dem Landfahrzeug 105 vorbei. Für verschiedene Abstände zwischen dem Landfahrzeug 105 und der Trajektorie des querenden Menschen 120 können zugeordnete Geschwindigkeitsbereiche bestimmt werden, in denen eine Kollision droht. Die einzelnen Bereiche können zu einem gesamten Bereich überlagert werden, der sich in einem realistischen Beispiel zwischen 7,6 und 24 km/h erstreckt. Die angegebene Form und Größe des Gefahrenbereichs 150 in 4 sind als beispielhaft zu betrachten. In einer Verfeinerung kann, anders als dargestellt, auch ein trapezförmiger Gefahrenbereich 150 angenommen werden, dessen schmale Seite an die Landmaschine 105 angrenzt. 4th shows an exemplary danger area 150 around a land vehicle 105 around. One in the danger area 150 located person 120 can from the moving land vehicle 105 detected so that there is a risk of an accident. Shape and size of the danger area 150 are based on the assumed speed of movement of the land vehicle 105 and of man 120 . At a predetermined speed of movement of the land vehicle 105 must be a person crossing at a certain distance 120 Reach a speed in a predetermined range to use the land vehicle 105 to collide. Is man 120 the land vehicle is moving too slowly 105 past him before he reaches it, if he is too fast he runs in front of the land vehicle 105 past. For different distances between the land vehicle 105 and the trajectory of the man crossing 120 assigned speed ranges can be determined in which a collision is imminent. The individual areas can be overlaid to form an entire area, which in a realistic example extends between 7.6 and 24 km / h. The specified shape and size of the hazardous area 150 in 4th are to be regarded as exemplary. In a refinement, contrary to what is shown, a trapezoidal danger area can also be used 150 be assumed, its narrow side to the agricultural machine 105 adjoins.

Um ein Erfassen oder eine Kollision zu verhindern, soll sichergestellt werden, dass der Mensch 120 möglichst im gesamten Gefahrenbereich 120 bestimmt werden kann. Dazu kann der Gefahrenbereich 120 in einem oder mehreren Abschnitten abgetastet werden. Ein erster, vor dem Landfahrzeug 105 liegender Bereich 405 kann beispielsweise mittels einer am Landfahrzeug 105 angebrachten Kamera 135 abgetastet werden. Ein zweiter, weiter vor dem Landfahrzeug 105 liegender Bereich 405 kann beispielsweise mittels einer Kamera 135 an Bord der Drohne 110 abgetastet werden.In order to prevent being caught or a collision, it should be ensured that the human 120 if possible in the entire danger area 120 can be determined. The danger area 120 can be scanned in one or more sections. A first, in front of the land vehicle 105 The area 405 lying down can, for example, by means of a on the land vehicle 105 attached camera 135 are scanned. Another, further ahead of the land vehicle 105 The lying area 405 can, for example, by means of a camera 135 on board the drone 110 are scanned.

Um zu verhindern, dass sich ein Mensch 120 seitlich auf das Landfahrzeug 105 zu bewegt und eine Kollisionsgefahr begründet, können seitliche Bereiche 415 und/oder 420 insbesondere mittels Radarsensoren 135 abgetastet werden. Die Abtastung kann eine Bewegungserkennung erlauben. Beispielsweise können Nahbereichs-Radarsensoren 135 (SRR: „short range radar“) verwendet werden, die eine Abtastentfernung im Bereich von einigen Metern aufweisen. Eine seitliche Breite eines Abtastbereichs 415, 420 kann in Abhängigkeit einer angenommenen maximalen seitlichen Näherungsgeschwindigkeit eines Menschen 120 bestimmt werden. Je schneller der Mensch 120 sein kann, desto breiter sollte der Abtastbereich 415, 420 sein. Eine Tiefe eines Abtastbereichs 415, 420 kann in Abhängigkeit einer maximalen Bewegungsgeschwindigkeit des Landfahrzeugs gewählt werden, wobei eine hohe maximale Geschwindigkeit zu einem tiefen Abtastbereich 415, 420 korreliert und umgekehrt.To prevent yourself from being a human 120 sideways on the land vehicle 105 too moved and creates a risk of collision, lateral areas 415 and / or 420, in particular by means of radar sensors 135 are scanned. The scanning can allow motion detection. For example, short-range radar sensors 135 (SRR: "short range radar") can be used, which have a scanning distance in the range of a few meters. A lateral width of a scanning area 415, 420 can be determined as a function of an assumed maximum lateral approach speed of a person 120 to be determined. The faster the person 120 can be, the wider the scan area 415, 420 should be. A depth of a scanning area 415, 420 can be selected as a function of a maximum movement speed of the land vehicle, a high maximum speed correlating to a deep scanning area 415, 420 and vice versa.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Systemsystem
105105
LandfahrzeugLand vehicle
110110
Drohnedrone
115115
Vorrichtungcontraption
120120
Mensch oder TierHuman or animal
125125
Umfeldenvironment
130130
VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
135135
AbtasteinrichtungScanning device
140140
Schnittstelleinterface
145145
drahtlose Schnittstellewireless interface
150150
Gefahrenbereich Danger area
200200
VerfahrenProcedure
205205
Abtasten ThermalkameraScanning thermal camera
210210
Abtasten UWB RadarsensorScanning UWB radar sensor
215215
Bestimmen Mensch oder TierDetermine human or animal
220220
InformationsaustauschExchange of information
225225
Steuern Drohne Control drone
230230
Abtasten RadarsensorScanning radar sensor
235235
inhomogene Bewegung bestimmendetermine inhomogeneous movement
240240
Bestimmens einer zugeordneten BewegungDetermining an associated movement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017113245 A1 [0004]DE 102017113245 A1 [0004]

Claims (12)

Verfahren (200) zum Erfassen eines Menschen (120) oder Tiers (120) im Umfeld (125) eines Landfahrzeugs (105), das sich auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche befindet, wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: - Abtasten (205, 210, 230) des Umfelds (125) des Landfahrzeugs (105); - Bereitstellen eines Bilds des Umfelds (125) auf der Basis der Abtastung; - Bestimmen (215, 235) einer Bewegung im Umfeld (125) des Landfahrzeugs (105) auf der Basis des Bilds; und - Bestimmen (240), dass die Bewegung einem Menschen (120) oder Tier (120) zugeordnet ist.Method (200) for detecting a person (120) or animal (120) in the vicinity (125) of a land vehicle (105) which is located on an agricultural area, the method (200) comprising the following steps: - Scanning (205, 210, 230) of the surroundings (125) of the land vehicle (105); - Providing an image of the surroundings (125) on the basis of the scan; - determining (215, 235) a movement in the surroundings (125) of the land vehicle (105) on the basis of the image; and - Determining (240) that the movement is associated with a human (120) or an animal (120). Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei das Landfahrzeug (105) zur Bearbeitung der Nutzfläche eingerichtet ist.Method (200) according to Claim 1 , wherein the land vehicle (105) is set up to process the usable area. Verfahren (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei Vegetation, den Menschen (120) oder das Tier (120) wenigstens teilweise verdeckt.Method (200) according to Claim 1 or 2 whereby vegetation, the person (120) or the animal (120) at least partially obscures. Verfahren (200) nach Anspruch 3, wobei eine Bewegung der Vegetation bestimmt wird.Method (200) according to Claim 3 , whereby a movement of the vegetation is determined. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bestimmt wird, dass die Bewegung einem Muster entspricht, das auf einen Menschen (120) oder ein Tier (120) hinweist.The method (200) according to any one of the preceding claims, wherein it is determined that the movement corresponds to a pattern that indicates a human (120) or an animal (120). Verfahren (200) nach Anspruch 5, wobei das Muster eine Vitalfunktion des Menschen (120) oder Tiers (120) betrifft.Method (200) according to Claim 5 , wherein the pattern relates to a vital function of the human (120) or animal (120). Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine bevorstehende Kollision mit dem Menschen (120) oder Tier (120) bestimmt wird.Method (200) according to one of the preceding claims, wherein an imminent collision with the human (120) or animal (120) is determined. Vorrichtung (115) zur Erfassung eines Menschen (120) oder Tiers (120) im Umfeld (125) eines Landfahrzeugs (105), das sich auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche befindet, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: eine Abtasteinrichtung (135) zur Abtastung des Umfelds (125) des Landfahrzeugs (105) und zur Bereitstellung eines Bildes auf der Basis der Abtastung; eine Verarbeitungseinrichtung (130), die dazu eingerichtet ist, auf der Basis des Bilds eine Bewegung im Umfeld (125) des Landfahrzeugs (105) zu bestimmen, und zu bestimmen, dass die Bewegung einem Menschen (120) oder Tier (120) zugeordnet ist.Device (115) for detecting a person (120) or animal (120) in the surroundings (125) of a land vehicle (105) which is located on an agricultural area, the device comprising: a scanning device (135) for scanning the surroundings (125) the land vehicle (105) and providing an image based on the scan; a processing device (130) which is set up to determine a movement in the surroundings (125) of the land vehicle (105) on the basis of the image and to determine that the movement is associated with a person (120) or an animal (120) . Vorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei die Abtasteinrichtung (135) eines von einer Kamera, einem LiDAR-Sensor, einem Radarsensor und einer Thermalkamera umfasst.Device (115) after Claim 8 wherein the scanning device (135) comprises one of a camera, a LiDAR sensor, a radar sensor, and a thermal camera. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Abtasteinrichtung (135) an Bord einer Drohne (110) angebracht ist, die im Bereich des Landfahrzeugs (105) fliegt.Device according to Claim 8 or 9 , wherein the scanning device (135) is mounted on board a drone (110) which flies in the area of the land vehicle (105). Vorrichtung (115) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei mehrere Abtasteinrichtungen (135) zur Abtastung des Umfelds (125) verwendet werden.Device (115) according to one of the Claims 8 to 10 , wherein a plurality of scanning devices (135) are used for scanning the surroundings (125). Landfahrzeug (105), umfassend eine Vorrichtung (115) nach einem der Ansprüche 8 bis 11.Land vehicle (105) comprising a device (115) according to one of Claims 8 to 11 .
DE102019217297.0A 2019-11-08 2019-11-08 Securing a land vehicle Pending DE102019217297A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217297.0A DE102019217297A1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Securing a land vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217297.0A DE102019217297A1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Securing a land vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019217297A1 true DE102019217297A1 (en) 2021-05-12

Family

ID=75584200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019217297.0A Pending DE102019217297A1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Securing a land vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019217297A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009035072A1 (en) * 2009-07-28 2011-02-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle collision warning system has a transceiver working with a transponder at the object in the path, e.g. a pedestrian, to determine its position and predict its future position
DE102016209902A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a passenger protection device of a vehicle and control unit
DE102017113245A1 (en) * 2017-06-16 2018-12-20 Pöttinger Landtechnik Gmbh Method and device for detecting animals in the tramline of an agricultural field-working machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009035072A1 (en) * 2009-07-28 2011-02-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle collision warning system has a transceiver working with a transponder at the object in the path, e.g. a pedestrian, to determine its position and predict its future position
DE102016209902A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a passenger protection device of a vehicle and control unit
DE102017113245A1 (en) * 2017-06-16 2018-12-20 Pöttinger Landtechnik Gmbh Method and device for detecting animals in the tramline of an agricultural field-working machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3718387B1 (en) Agricultural working machine
EP3299996B1 (en) Agricultural machines with image processing system
EP3414982B1 (en) Method and device for the identification of animals in the machine track of an agricultural field cultivating machine
EP3782467B1 (en) Method for identifying weeds within a defined row of plants of an agricultural area
EP1529428B1 (en) Method and system for automatic steering of an agricultural vehicle
DE102012214852B4 (en) Method and device for selecting objects in the surroundings of a vehicle
EP3299995A1 (en) Image analysis system for agricultural work machines
EP3150056B1 (en) Self-propelled agricultural machine
EP3494770A1 (en) Method for operating a self-propelled agricultural working machine
EP3053133B1 (en) Method and device for displaying a vehicle's environment and driver assistance system
DE102018120405A1 (en) FUSION OF RADAR AND IMAGE SENSORS
EP3150055B1 (en) Self-propelled agricultural machine
EP3671546A1 (en) Method and system for determining landmarks in an environment of a vehicle
DE102019203247A1 (en) Vision-based steering assistance system for land vehicles
DE102020215874A1 (en) Method of applying a spray to an agricultural area
EP3663881B1 (en) Method for controlling an autonomous vehicle on the basis of estimated movement vectors
AT506964A4 (en) METHOD AND DEVICE FOR IMAGE IDENTIFICATION OF MOVING OBJECTS SUCH AS IN CONVEYOR SYSTEMS
WO2020164834A1 (en) Trajectory determination for agricultural machines using grid maps
EP1298012A2 (en) Method for recognizing and tracking objects
DE102019217297A1 (en) Securing a land vehicle
DE102019206901A1 (en) Agricultural environment recognition to avoid collisions with the help of a drone
EP4064819B1 (en) Method for treating plants in a field, for generating training data and for training a neural network
DE102019201297A1 (en) Autonomous operation of a vehicle within a safe work area
DE102005030451A1 (en) Method for evaluation and/or measuring vegetation e.g., from transport vehicle, involves texture analysis to ascertain vegetation type
EP3418561A1 (en) Method for an anticollision system and anticollision system for a wind turbine and wind turbine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication