DE102020106869A1

DE102020106869A1 - Verfahren und system zur bereitstellung einer objekterfassungswarnung

Info

Publication number: DE102020106869A1
Application number: DE102020106869.7A
Authority: DE
Inventors: Sarah Elizabeth Schonert; Renita Ryan Metcalf; Darrell Richards; Kristen Ann Gerstner; Micheal David Valerio; Shailesh Babu Ramineni; Brad Robert van de Veer; Qi Xing
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2020-09-17
Also published as: US10793166B1; US20200290637A1; CN111693987A

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Objekterfassungswarnung an einen Bediener einer Maschine bereitgestellt. Die Maschine umfasst Objekterfassungsmodule, eine Anzeigeeinheit und eine Steuerung, die kommunikativ mit den Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist. Das Verfahren erfasst mindestens ein Objekt, das sich in einem vordefinierten Entfernungsbereich von der Maschine befindet, und ermittelt die Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine. Das Verfahren zeigt außerdem ein Gefahrenwarn-Widget auf der Anzeigeeinheit an. Das Widget umfasst mehrere Gefahrenstufenindikatoren, wobei jeder der Gefahrenstufenindikatoren eine Warnstufe als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine darstellt. Darüber hinaus aktiviert das Verfahren mindestens einen Gefahrenstufenindikator basierend auf der ermittelten Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Objekterfassungssysteme und -verfahren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren und ein System zum Bereitstellen einer Objekterfassungswarnung an einen Bediener einer Maschine, die auf einer Baustelle betrieben wird.
Hintergrund
Große Maschinen wie Radlader, geländegängige LKWs, Bagger, Motorgrader und andere Arten von Erdbewegungsmaschinen werden zur Ausführung einer Vielzahl von Aufgaben eingesetzt, die oft das intermittierende Bewegen zwischen und Anhalten an bestimmten Stellen innerhalb einer Baustelle beinhalten. Die Bediener solcher Maschinen müssen sich der Maschinenumgebung bewusst sein, um einen reibungslosen Betrieb auf der Baustelle zu gewährleisten. Der Bediener kann jedoch nur einen Teil der Umgebung der Maschinen direkt sehen, da auf der Baustelle eine Reihe von toten Winkeln um die Maschine herum vorhanden sind, die für den Bediener während des Betriebs der Maschine möglicherweise nicht direkt sichtbar sind. Daher wird der präzise Betrieb der Maschine zu einer Herausforderung für den Bediener.
Das US-Patent Nr. 9,139,133 (im Folgenden als Patent 133 bezeichnet) bezieht sich auf ein Fahrzeugkollisionswarnsystem und -verfahren, das einen Fahrer durch Anzeigen eines erweiterten Videos eines bevorstehenden Straßensegments auf eine drohende Kollision hinweist, wobei das erweiterte Video ein Objekt im Pfad umfasst, das so hervorgehoben ist, dass es sich von anderen abhebt. Das System empfängt ein Video eines bevorstehenden Straßensegments von einem vorausschauenden Bildverarbeitungssystem, erhält bestimmte Kollisionsdaten für ein Objekt im Pfad und verwendet dann das Video und die Kollisionsdaten, um ein verbessertes Video für eine visuelle Anzeige bereitzustellen, die vom Fahrer gesehen wird. Das Video kann ein Objekt im Pfad umfassen, das gemäß den Kollisionsdaten hervorgehoben wird (z. B. mit einem farbcodierten Schema hervorgehoben wird, bei dem das Objekt im Pfad die Farbe basierend auf den Daten zur Zeit bis zur Kollision ändert), so dass es sich vom Rest des kommenden Straßensegments abhebt.
Zusammenfassung der Erfindung
In einem Aspekt wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Objekterfassungswarnung an einen Bediener einer Maschine bereitgestellt. Die Maschine umfasst ein oder mehrere Objekterfassungsmodule, eine Anzeigeeinheit und eine Steuerung, die kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist. Das Verfahren erfasst mindestens ein Objekt, das sich in einem vordefinierten Entfernungsbereich von der Maschine befindet, und ermittelt die Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine. Das Verfahren zeigt außerdem ein Gefahrenwarn-Widget auf der Anzeigeeinheit an. Das Widget umfasst mehrere Gefahrenstufenindikatoren, wobei jeder der Gefahrenstufenindikatoren eine Warnstufe als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine darstellt. Darüber hinaus aktiviert das Verfahren mindestens einen Gefahrenstufenindikator basierend auf der ermittelten Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine.
In einem anderen Aspekt wird ein Objekterfassungswarnsystem bereitgestellt. Das System umfasst ein oder mehrere Objekterfassungsmodule, die an der Maschine positioniert sind, um mindestens ein Objekt zu erfassen, das sich in einem vordefinierten Entfernungsbereich von der Maschine befindet. Das System umfasst ferner eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Gefahrenwarn-Widgets, das mehrere Gefahrenstufenindikatoren umfasst, wobei jeder der Gefahrenstufenindikatoren für eine Warnstufe als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine repräsentativ ist. Darüber hinaus umfasst das System eine Steuerung, die kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie eine Entfernung und eine Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine bestimmt und die Anzeige des Gefahrenwarn-Widgets auf der Anzeigeeinheit steuert, indem sie mindestens einen Gefahrenstufenindikator der Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren basierend auf der ermittelten Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine aktiviert.
In einem weiteren Aspekt wird eine Maschine mit dem Objekterfassungswarnsystem bereitgestellt. Das Objekterfassungswarnsystem umfasst ein oder mehrere Objekterfassungsmodule, die an der Maschine positioniert sind, um mindestens ein Objekt zu erfassen, das sich in einer vordefinierten Entfernung von der Maschine und einer oder mehreren an der Maschine positionierten Maschinenkameras befindet. Jedes der einen oder mehreren Objekterfassungsmodule und die Maschinenkameras definieren mehrere Gefahrenzonen, die einem jeweiligen Erfassungsbereich entsprechen. Das System umfasst ferner eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Gefahrenwarn-Widgets, das mehrere Gefahrensektoren für jede der mehreren Gefahrenzonen umfasst, wobei jeder der Gefahrensektoren eine Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren umfasst, die für Warnstufen als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine repräsentativ sind. Darüber hinaus umfasst das System eine Steuerung, die kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie eine Entfernung des erfassten mindestens einen Objekts zur Maschine ermittelt und das mindestens eine Objekt erfasst, das sich in einer Gefahrenzone befindet. Außerdem ist die Steuerung so konfiguriert, dass sie das auf der Anzeigeeinheit angezeigte Gefahrenwarn-Widget durch Aktivieren mindestens eines Gefahrenstufenindikators eines der Gefahrensektoren basierend auf der erfassten Gefahrenzone und der Entfernung des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine steuert.
Figurenliste

1 stellt eine beispielhafte Maschine mit einem Objekterfassungswarnsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
2 stellt eine Draufsicht auf die beispielhafte Maschine von 1 dar;
3 stellt ein Blockdiagramm des Objekterfassungswarnsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
4 stellt eine Draufsicht auf die beispielhafte Maschine mit zugehörigen Gefahrenzonen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
5 stellt eine beispielhafte Bedienerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
6 stellt ein Verfahrensflussdiagramm zum Bereitstellen einer Objekterfassungswarnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar; und
7 stellt eine Bedienerschnittstelle dar, die die Objekterfassungswarnung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anzeigt.

Detaillierte Beschreibung
Es wird nun detailliert auf spezifische Ausführungsformen oder Merkmale der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Im Allgemeinen werden in den Zeichnungen entsprechende Referenznummern verwendet, um auf dieselben oder entsprechende Teile zu verweisen. Außerdem werden nach Möglichkeit in allen Zeichnungen dieselben Referenznummern verwendet, um auf dieselben oder ähnliche Teile zu verweisen.
1 zeigt eine beispielhafte Maschine 100, die auf einer Baustelle 102 betrieben wird. Zum Beispiel kann die Maschine 100 als Lader, Verdichter, Bulldozer, Bagger oder jede andere ähnliche Maschine ausgeführt sein. Die Maschine 100 kann eine Erdbewegungsmaschine, eine Baumaschine, eine Bergbaumaschine, eine landwirtschaftliche Maschine, eine Forstmaschine usw. sein. In der dargestellten Ausführungsform ist die Maschine 100 als Radlader dargestellt. Ferner kann die Maschine 100 eine bemannte Maschine oder eine unbemannte Maschine sein. In einigen Ausführungsformen kann die Maschine 100 eine Maschine mit verschiedenen Autonomiestufen sein, wie eine vollständig autonome Maschine, eine halbautonome Maschine, eine ferngesteuerte Maschine oder eine fernüberwachte Maschine.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die Maschine 100 einen ersten Abschnitt 104 und einen zweiten Abschnitt 106, die in Bezug aufeinander artikulieren und schwingen können. Zu diesem Zweck umfasst die Maschine 100 ein zweiteiliges Rahmensystem oder ein geteiltes Chassis-System 108, das sowohl den ersten Maschinenteil 104 als auch den zweiten Maschinenteil 106 auf jeweiligen Sätzen von Bodeneingriffselementen 110 trägt. Die Bodeneingriffselemente 110 sind dafür konfiguriert, die Maschine 100 auf der Baustelle 102 anzutreiben. Wie in 1 gezeigt, umfassen die Bodeneingriffselemente 110 einen Satz von Antriebsrädern mit einem Paar Vorderrädern 110-1 und einem Satz Hinterräder 110-2. Obwohl gezeigt ist, dass die Bodeneingriffselemente 110 Antriebsräder sind, kann in Betracht gezogen werden, dass auch andere Arten von Bodeneingriffselementen, wie beispielsweise Ketten, implementiert werden können.
Der erste Abschnitt 104 der Maschine 100 trägt einen Motorraum 112, um ein Triebwerk 114 und eine Fahrerkabine 116 aufzunehmen. Das Triebwerk 114 umfasst einen Motor, im Folgenden als Motor 114 bezeichnet, der auf einem der üblicherweise angewendeten Leistungserzeugungsaggregate basieren kann, wie einem Verbrennungsmotor (Internal Combustion Engine, ICE), der einen V-Typ-Konfigurationsmotor, einen Reihen-Konfigurationsmotor oder einen Motor mit unterschiedlichen Konfigurationen aufweist, wie herkömmlich bekannt ist. Aspekte der vorliegenden Offenbarung müssen jedoch nicht auf einen bestimmten Motortyp 114 beschränkt sein.
Ferner kann die Fahrerkabine 116 ein Gehäuse sein, das eine oder mehrere elektronische Schalttafeln, Anzeigen, Tasten, Joysticks und verschiedene andere physikalisch betätigbare Einheiten umfassen kann. Es kann ferner in Betracht gezogen werden, dass die Fahrerkabine 116 im Fall einer ferngesteuerten Maschine 100 entfernt angeordnet sein kann.
Der zweite Abschnitt 106 der Maschine 100 umfasst ein Arbeitswerkzeug 118, das dafür konfiguriert ist, eine bestimmte Arbeit auszuführen, wie beispielsweise das Modifizieren einer Arbeitsfläche an der Baustelle 102. Zum Beispiel kann das Arbeitswerkzeug 118 eine Schaufel, ein Greifer, ein Grader usw. sein, die von dem Antriebsaggregat 114 angetrieben werden können.
Die Maschine 100 umfasst ein Objekterfassungssystem 119, das dafür konfiguriert ist, die Umgebung der Maschine 100 zu überwachen und Objekte in der Nähe der Maschine 100 zu erfassen. Das Objekterfassungssystem 119 kann eine oder mehrere Maschinenkameras 120 und ein oder mehrere Objekterfassungsmodule 122 umfassen, die an der Maschine 100 positioniert sind. Die Maschinenkameras 120 sind auf einer oder mehreren Seiten der Maschine 100 positioniert und sind dafür konfiguriert, Bilder der Umgebung der Maschine 100 aufzunehmen, um die blinden Zonen und Bereiche mit geringer Sicht in der Umgebung der Maschine 100 abzudecken. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Maschine 100 vier Maschinenkameras 120-1, 120-2, 120-3 und 120-4, die auf der Vorderseite, der Rückseite, der linken und der rechten Seite der Maschine 100 (in 2 gezeigt) positioniert sind. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die Seiten der Maschine 100 gemäß der Fahrtrichtung der Maschine 100 definiert sind. Jede der Maschinenkameras 120 hat ein entsprechendes Sichtfeld zum Erfassen von Bildern der Umgebung der Maschine 100. Beispielsweise ist die Maschinenkamera 120-1 dafür konfiguriert, den vorderen Bereich der Umgebung der Maschine 100 zu erfassen, während die hintere Maschinenkamera 120-2 dafür konfiguriert ist, die Rückseite der Umgebung der Maschine 100 zu erfassen. In ähnlicher Weise sind die linken und rechten Maschinenkameras 120-3, 120-4 dafür konfiguriert, die linke und rechte Seite der Umgebung der Maschine 100 zu erfassen.
Das Objekterfassungssystem 119 umfasst ferner die Objekterfassungsmodule 122, die auf einer oder mehreren Seiten der Maschine 100 positioniert und dafür konfiguriert sind, ein Objekt in der Nähe der Maschine 100 zu erfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Maschine 100 vier Objekterfassungsmodule 122-1, 122-2, 122-3 und 122-4, die in Verbindung mit den Maschinenkameras 120-1, 120-2, 120-3 und 120-4 positioniert sind.
Die Objekterfassungsmodule 122 können auf dem Fachgebiet bekannte Radarvorrichtungen mit ihren jeweiligen Erfassungsbereichen umfassen und dafür konfiguriert sein, Objekte innerhalb eines vordefinierten Bereichs von Entfernungen zu erfassen, die in ihre Erfassungsbereiche fallen. Die Objekterfassungsmodule 122 können Nah-, Mittel- und/oder Fernbereichsradare umfassen, die dafür konfiguriert sind, Objekte in einem vordefinierten Entfernungsbereich zu erfassen. Beispielsweise kann ein Nahbereich einem Entfernungsbereich von 1 bis 8 Metern entsprechen, während der Mittelbereich einem Entfernungsbereich von 8 bis 18 Metern und der Fernbereich einem Entfernungsbereich von 18 bis 30 Metern von der Maschine 100 entsprechen kann. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die Werte der Entfernungsbereiche variieren können, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen. Es kann auch in Betracht gezogen werden, dass andere typische Hinderniserfassungssensoren, wie Sonarsysteme, Lasersysteme, optische Systeme, Infrarotsysteme usw. ebenfalls enthalten sein können, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
Obwohl gezeigt ist, dass die Maschinenkameras 120 und die Objekterfassungsmodule 122 an vier Seiten der Maschine 100 und in Verbindung miteinander positioniert sind, kann in Betracht gezogen werden, dass die Anzahl und Positionen der Maschinenkameras 120 und der Objekterfassungsmodule 122 variiert werden können, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen. In einigen alternativen Beispielen können die Maschinenkameras 120 und die Objekterfassungsmodule 122 unabhängig voneinander positioniert sein. In einigen anderen Beispielen können die Maschinenkameras 120 und die Objekterfassungsmodule 122 zu einer einzigen Einheit kombiniert werden, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die Maschine 100 ein Objekterfassungswarnsystem 300 zum Bereitstellen einer Warnung vor einem in der Nähe der Maschine 100 erfassten Objekt an einen in der Fahrerkabine 116 stationierten Bediener. Das Objekterfassungswarnsystem 300 und seine Funktionsweise werden unter Bezugnahme auf 3 bis 6 ausführlicher beschrieben.
Das Objekterfassungswarnsystem 300, nachstehend austauschbar als das System 300 bezeichnet, kann eine geeignete Logik, Schaltung und/oder Schnittstellen umfassen, die dafür konfiguriert sind, eine Warnung vor einem Objekt bereitzustellen, das in der Nähe der Maschine 100 erfasst wurde. Fachleute erkennen, dass der Umfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt ist, das an Bord der Maschine 100 bereitgestellte System 300 einzuschließen. In einigen Ausführungsformen kann das System 300 oder können Abschnitte des Systems 300 in Bezug auf die Maschine 100 entfernt implementiert werden, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
Bezugnehmend auf Figur 3 umfasst das
Objekterfassungswarnsystem 300 eine Speichervorrichtung 302, eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 304, wobei das Objekterfassungssystem 119 die eine oder die mehreren Maschinenkameras 120, die Objekterfassungsmodule 122 und eine Steuerung 306 aufweist. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die eine oder mehreren Komponenten des Systems 300 dafür konfiguriert sein, über ein Kommunikationsnetzwerk (nicht gezeigt) zu kommunizieren. Zusätzlich oder alternativ kann das System 300 weniger oder zusätzliche Elemente umfassen, die hier aus Gründen der Kürze der Offenbarung nicht beschrieben sind.
Die Speichervorrichtung 302 ist dafür konfiguriert, einen Satz von Anweisungen zu speichern, die von der Steuerung 306 ausführbar sind, um vorbestimmte Operationen auszuführen, die der Maschine 100 zugeordnet sind. Die Speichervorrichtung 302 kann einen Direktzugriffsspeicher (Random-Access Memory, RAM), einen Nur-Lese-Speicher (Read Only Memory, ROM), ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive, HDD) und eine sichere digitale Karte (Secure Digital, SG) umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die eine oder mehreren Ausgabevorrichtungen 304 sind dafür konfiguriert, dem Bediener der Maschine 100 eine Ausgabe in Form von Audio, Video, Text und/oder einer anderen Form basierend auf Anweisungen bereitzustellen, die von der Steuerung 306 empfangen werden. Die eine oder mehreren Ausgabevorrichtungen 304 können in der Fahrerkabine 116 der Maschine 100 positioniert sein und/oder können sich in Bezug auf die Maschine 100 und die Baustelle 102 entfernt befinden. Die eine oder mehreren Ausgabevorrichtungen 304 umfassen eine Anzeigeeinheit 308 zum Bereitstellen visueller Anzeigen für den Bediener in Bezug auf verschiedene Operationen der Maschine 100. Die Anzeigeeinheit 308 kann beispielsweise einen Monitor, einen Flüssigkristallanzeigebildschirm (Liquid Crystal Display, LCD), einen Plasmabildschirm, einen Bildschirm einer Handvorrichtung, oder eine andere Vorrichtung verkörpern, die dem Bediener der Maschine 100 visuelle Informationen liefern kann. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die Ausgabevorrichtungen 304 ferner andere Arten von Ausgabevorrichtungen umfassen können, wie eine Audioausgabevorrichtung und/oder eine taktile Ausgabevorrichtung, um dem Bediener in Kombination mit den visuellen Anzeigen zusätzliche Audio- und/oder taktile Anzeigen in Bezug auf verschiedene Operationen der Maschine 100 bereitzustellen.
Die Steuerung 306 ist kommunikativ mit der Speichervorrichtung 302, der einen oder den mehreren Ausgabevorrichtungen 304, der einen oder den mehreren Maschinenkameras 120 und den Objekterfassungsmodulen 122 verbunden. Die Steuerung 306 ist dafür konfiguriert, den in der Speichervorrichtung 302 gespeicherten Befehl auszuführen, um eine oder mehrere vorbestimmte Operationen auszuführen, die der Maschine 100 zugeordnet sind. Die Steuerung 306 kann unter Verwendung einer oder mehrerer Steuerungstechnologien implementiert werden, wie z. B. anwendungsspezifischem integriertem Schaltkreis (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Technologie der Berechnung mit verringertem Befehlssatz (Reduced Instruction Set Computing, RISC), Technologie der Berechnung mit komplexem Befehlssatz (Complex Instruction Set Computing, CISC) usw. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung 306 als ein elektronisches Steuermodul (ECM) der Maschine 100 implementiert sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Steuerung 306 dafür konfiguriert, eine Anzahl von Gefahrenzonen zu identifizieren, die der Maschine 100 zugeordnet sind. In einem Beispiel können die Gefahrenzonen auf den Erfassungsbereichen der Objekterfassungsmodule 122 und/oder dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120 basieren, die eine oder mehrere blinde Zonen oder Zonen mit geringer Sicht um die Maschine 100 abdecken können. Die Erfassungsbereiche jedes der Objekterfassungsmodule 122 sowie das Sichtfeld jeder der Maschinenkameras 120 können in der Speichervorrichtung 302 gespeichert sein und die Steuerung 306 kann die Gefahrenzonen basierend auf dem gespeicherten Erfassungsbereich und den Sichtfeldinformationen identifizieren. In einem Beispiel identifiziert die Steuerung 306 vier Gefahrenzonen, wie beispielsweise eine vordere Gefahrenzone 310, eine hintere Gefahrenzone 312, eine linke Gefahrenzone 314 und eine rechte Gefahrenzone 316, wie in 4 gezeigt. Dementsprechend entspricht die vordere Gefahrenzone 310 dem Erfassungsbereich des Objekterfassungsmoduls 122-1 und dem Sichtfeld der Maschinenkamera 120-1, die an der Vorderseite der Maschine 100 positioniert ist, und die hintere Gefahrenzone 312 entspricht dem Erfassungsbereich des Objekterfassungsmoduls 122-2 und dem Sichtfeld der Maschinenkamera 120-2, die an der Rückseite der Maschine 100 positioniert ist. In ähnlicher Weise entsprechen die linke Gefahrenzone 314 und die rechte Gefahrenzone 316 den Erfassungsbereichen der Objekterfassungsmodule 122-3, 122-4 und dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120-3, 120-4, die auf der linken bzw. rechten Seite der Maschine 100 positioniert sind. Obwohl beschrieben ist, dass die dargestellten Gefahrenzonen 310, 312, 314, 316 sowohl auf den Erfassungsbereichen der Objekterfassungsmodule 122 als auch auf dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120 basieren, kann in Betracht gezogen werden, dass in einigen Ausführungsformen, in denen die Maschinenkameras 120 und die Objekterfassungsmodule 122 unabhängig voneinander sind, einige Gefahrenzonen nur auf dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120 oder nur auf den Erfassungsbereichen der Objekterfassungsmodule 122 basieren können, während einige der Gefahrenzonen auf beiden basieren können.
Bezugnehmend auf 5 ist die Steuerung 306 dafür konfiguriert, eine Bedienerschnittstelle 400 auf der Anzeigeeinheit 308 anzuzeigen, um dem Bediener verschiedene Informationen über die Operationen der Maschine 100 bereitzustellen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Bedienerschnittstelle 400 Folgendes umfassen: einen ersten Anzeigeabschnitt 402, der dafür konfiguriert ist, eine Kameraansicht 403 anzuzeigen, die von einer der Maschinenkameras 120 erfasst wurde, und einen zweiten Anzeigeabschnitt 404, der dafür konfiguriert ist, ein Gefahrenwarn-Widget 406 anzuzeigen, um dem Bediener der Maschine 100 eine Objekterfassungswarnung bereitzustellen. In einem Beispiel kann der erste Anzeigeabschnitt 402 als größerer Primärabschnitt angezeigt werden, während der zweite Anzeigeabschnitt 404 als kleinerer Hilfsabschnitt auf der Bedienerschnittstelle 400 angezeigt werden kann. In anderen Ausführungsformen kann das Gefahrenwarn-Widget 406 auf der Kameraansicht 403, die auf dem ersten Anzeigeabschnitt 402 angezeigt wird, überlagert sein. Es kann ferner in Betracht gezogen werden, dass das Layout der Bedienerschnittstelle 400, der Kameraansicht 403 und des Gefahrenwarn-Widgets 406 lediglich beispielhaft ist und variiert werden kann, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
Die Steuerung 306 ist dafür konfiguriert, die von jeder der Maschinenkameras 120 aufgenommenen Bilder zum Anzeigen der Kameraansicht 403 auf der Anzeigeeinheit 308 zu empfangen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 306 dafür konfiguriert sein, eine Kameraansicht gemäß der Bewegung oder Gangwahl der Maschine 100 anzuzeigen. Beispielsweise kann die Steuerung 306 die Kameraansicht 403 anzeigen, wie sie von der hinteren Maschinenkamera 120-2 auf dem ersten Anzeigeabschnitt 402 der Bedienerschnittstelle 400 erfasst wird, wenn sich die Maschine 100 im Rückwärtsgang befindet oder erfasst wird, dass sie sich in Rückwärtsrichtung bewegt. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 306 die auf der Anzeigeeinheit 308 angezeigte Kameraansicht 403 als Reaktion auf die Auswahl einer der Maschinenkameras 120 durch den Bediener umschalten.
Die Steuerung 306 ist ferner dafür konfiguriert, mit der einen oder den mehreren Maschinenkameras 120 und dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen 122 zu kommunizieren, um die Anzeige des Gefahrenwarn-Widgets 406 auf der Anzeigeeinheit 308 zu steuern.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das Gefahrenwarn-Widget 406 eine Anzahl von Gefahrensektoren, die jeder der identifizierten Gefahrenzonen 310, 312, 314 und 316 entsprechen und diese repräsentieren. Zum Beispiel umfasst das Gefahrenwarn-Widget 406 einen ersten Gefahrensektor 408, der die vordere Gefahrenzone 310 darstellt, einen zweiten Gefahrensektor 410, der die hintere Gefahrenzone 312 darstellt, einen dritten Gefahrensektor 412, der die linke Gefahrenzone 314 darstellt, und einen vierten Gefahrensektor 414, der die rechte Gefahrenzone 316 darstellt. Wie in 5 gezeigt, werden die Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 um eine Maschinendarstellung 416 in der Mitte des Widgets 406 angezeigt. In einem Beispiel wird gezeigt, dass die Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 eine bogenförmige Form aufweisen, die die halbkreisförmigen Erfassungsbereiche der Objekterfassungsmodule 122 und das Sichtfeld jeder der Maschinenkameras 120 darstellt. Es kann jedoch in Betracht gezogen werden, dass die Anzahl, Form und Position dieser Gefahrensektoren auf dem Widget 406 nur beispielhaft sind und variiert werden können, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen, ohne vom beanspruchten Gegenstand abzuweichen. Es kann auch in Betracht gezogen werden, dass die Anzahl der auf dem Widget 406 angezeigten Gefahrensektoren gemäß der Anzahl der Objekterfassungsmodule 122 und der auf der Maschine 100 positionierten Maschinenkameras 120 variiert werden kann. Ähnlich wie bei den Gefahrenzonen kann in Betracht gezogen werden, dass in einigen Ausführungsformen, in denen die Maschinenkameras 120 und die Objekterfassungsmodule 122 voneinander unabhängig sind, einige Gefahrensektoren auf dem Widget 406 nur auf dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120 basieren können, während einige der Gefahrensektoren nur auf den Erfassungsbereichen der Objekterfassungsmodule 122 basieren können. Wenn zum Beispiel die Maschine 100 nur zwei Objekterfassungsmodule 122 umfasst, die auf der Vorder- und Rückseite der Maschine 100 positioniert sind, und vier Maschinenkameras 122, dann können die Gefahrensektoren 408, 410 auf dem Erfassungsbereich der Objekterfassungsmodule 122-1, 122-2 sowie dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120-1, 120-2, basieren, während die Gefahrensektoren 412, 414 nur auf dem Sichtfeld der Maschinenkameras 120-3 bzw. 120-4 basieren.
Jeder der Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 umfasst eine Reihe von Gefahrenstufenindikatoren, um eine Stufe oder ein kritisches Niveau der Gefahrenwarnung als Funktion der Entfernung sowie der Position eines erfassten Objekts relativ zur Maschine 100 anzugeben. Beispielsweise umfasst jeder der Gefahrensektoren 408, 410, 412 und 414 einen ersten Gefahrenstufenindikator 418, der eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau anzeigt, einen zweiten Gefahrenstufenindikator 420, der eine Warnstufe mit mittlerem kritischem Niveau anzeigt, und einen dritten Gefahrenstufenindikator 422, der eine Warnstufe mit hohem kritischem Niveau anzeigt, die mit der Objekterfassung in der Nähe der Maschine 100 verbunden sind. Obwohl hier drei Gefahrenstufenindikatoren beschrieben sind, kann in Betracht gezogen werden, dass die Anzahl der auf dem Widget 406 angezeigten Gefahrenstufenindikatoren ebenfalls beispielhaft ist und variiert werden kann, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
Jeder der Gefahrenstufenindikatoren 418, 420 und 422 wird basierend auf vordefinierten Entfernungsbereichen in Bezug auf die Maschine 100 kalibriert. Zum Beispiel kann ein erster Entfernungsbereich zwischen 18 Metern und 30 Metern von der Maschine 100 verwendet werden, um den ersten Gefahrenstufenindikator 418 zu kalibrieren, der eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau angibt. In ähnlicher Weise kann ein zweiter Entfernungsbereich zwischen 8 Metern und 18 Metern von der Maschine 100 verwendet werden, um den zweiten Gefahrenstufenindikator 420 zu kalibrieren, der eine Warnstufe mit mittlerem kritischem Niveau angibt. Ferner kann ein dritter Entfernungsbereich zwischen 1 Meter und 8 Metern von der Maschine 100 verwendet werden, um den dritten Gefahrenstufenindikator 422 zu kalibrieren, der die Warnstufe mit hohem kritischem Niveau angibt. Die mit diesen Warnungen verbundenen kritischen Niveaustufen können angeben, wie viel Entfernung und/oder Zeit dem Bediener der Maschine 100 noch verbleibt, um eine Aktion auszuführen, um eine Kollision mit dem erfassten Objekt zu vermeiden. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die vordefinierten Entfernungsbereiche variiert werden können, z. B. basierend auf der Positionierung (zum Beispiel Höhe und Winkel) der Objekterfassungsmodule 122 und der Maschinenkameras 120 auf der Maschine 100, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
In einer beispielhaften Ausführungsform können die Gefahrenstufenindikatoren 418, 420, 422 in Form von Farbbändern vorliegen, die auf der kritischen Niveaustufe basieren, die mit der ihnen zugeordneten Warnung verbunden ist. Zum Beispiel kann der erste Gefahrenstufenindikator 418 ein gelbes Band sein, um eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau visuell anzugeben, der zweite Gefahrenstufenindikator 420 kann ein orangefarbenes Band sein, um eine Warnstufe mit mittlerem kritischem Niveau visuell anzugeben, und der dritte Gefahrenstufenindikator 422 kann ein rotes Band sein, um eine Warnstufe mit hohem kritischem Niveau visuell anzugeben, das dem in der Nähe der Maschine 100 erfassten Objekt zugeordnet ist. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die Gefahrenstufenindikatoren 418, 420, 422 auf eine andere Weise und/oder unter Verwendung einer anderen Kombination von farbcodierten Darstellungen dargestellt werden können, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen, ohne vom Umfang des beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist jeder der Gefahrenstufenindikatoren 418, 420, 422 so konfiguriert, dass er von der Steuerung 306 aktiviert wird, wenn ein Objekt innerhalb des entsprechenden Entfernungsbereichs (für die Gefahrenstufenindikatoren 418, 420 und 422) von der Maschine 100 erfasst wird. Zum Beispiel, sobald ein Objekt in einer Entfernung innerhalb des Entfernungsbereichs der ersten Gefahrenstufe 418 erfasst wird, d. h. weniger als 30 Meter und mehr als 18 Meter von der Maschine 100 entfernt, wird das gelbe Band des ersten Gefahrenstufeindikators 418 von der Steuerung 306 aktiviert, wodurch dem Bediener der Maschine 100 eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau angezeigt wird, das dem erfassten Objekt zugeordnet ist. In ähnlicher Weise wird, wenn sich das Objekt der Maschine 100 nähert und sich in einer Entfernung von weniger als 8 Metern und mehr als oder gleich 1 Meter befindet, der dritte Gefahrenstufenindikator 422 von der Steuerung 306 aktiviert, um eine Warnstufe mit hohem kritischem Niveau anzugeben, die dem erfassten Objekt zugeordnet ist. Darüber hinaus kann in einer beispielhaften Ausführungsform der dritte Gefahrenstufenindikator 422 ferner dafür konfiguriert sein, mit einer vordefinierten Frequenz zu blinken (zum Beispiel 10 Mal pro Minute), wenn das erfasste Objekt der Maschine 100 noch näher kommt, so dass eine Entfernung zwischen dem Objekt und der Maschine 100 kleiner ist als der dritte Entfernungsbereich, der dem dritten Gefahrenstufenindikator 422 entspricht. Daher kann der blinkende dritte Gefahrenstufenindikator 422 dem Bediener angeben, dass eine dringende und sofortige Maßnahme, wie das Stoppen der Bewegung der Maschine 100, erforderlich ist, um eine Kollision mit dem erfassten Objekt zu vermeiden.
In einer Ausführungsform ist die Steuerung 306 dafür konfiguriert, die Anzeige des Widgets 406 gemäß einer Position des erfassten Objekts relativ zur Maschine 100 zu steuern. Die Steuerung 306 ist dafür konfiguriert, die Position des erfassten Objekts relativ zur Maschine 100 basierend auf den Informationen zu bestimmen, die von einem der Objekterfassungsmodule 122 empfangen werden, die das Objekt in der Nähe der Maschine 100 erfassen. Die Position des Objekts relativ zur Maschine 100 gibt an, ob das Objekt links oder rechts von der Maschine 100 oder hinter oder vor der Maschine 100 erfasst wird.
Ferner ist die Steuerung 306 basierend auf der erfassten Position des Objekts dafür konfiguriert, eine der Gefahrenzonen 310, 312, 314, 316 zu identifizieren, in denen das Objekt positioniert ist, und entsprechend die relevanten Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 und die jeweiligen Gefahrenstufenindikatoren 418, 420, 422, die auf dem Widget 406 aktiviert werden sollen, zu identifizieren. Wenn beispielsweise das Objekterfassungsmodul 122-3, das auf der linken Seite der Maschine 100 positioniert ist, ein Objekt in einer Entfernung von 15 Metern von der Maschine 100 erfasst, identifiziert und aktiviert die Steuerung 306 den entsprechenden Gefahrenstufenindikator eines Gefahrensektors, d. h. den zweiten Gefahrenstufenindikator 420-3 (in oranger Farbe) des dritten Gefahrensektors 412 auf der linken Seite, auf dem Widget 406 zum Bereitstellen der Objekterfassungswarnung an den Bediener der Maschine 100.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Steuerung 306 ferner dafür konfiguriert, eine visuelle Anzeige zusammen mit der Objekterfassungswarnung auf dem Widget 406 bereitzustellen, um eine aktive Maschinenkamera 120 anzuzeigen, die auf dem ersten Anzeigeabschnitt 402 der Benutzerschnittstelle 400 angezeigt wird. Wie in 5 gezeigt, ist die Steuerung 306 dafür konfiguriert, einen der Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 zu umreißen und/oder hervorzuheben (wie durch 424 gezeigt), um die Maschinenkamera anzugeben, die als Kameraansicht 403 angezeigt wird. In einigen Beispielen kann die Steuerung 306 einen der Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 in einer vierten Farbe hervorheben und/oder umreißen, wie beispielsweise Blau, das ansonsten nirgendwo im Widget 406 enthalten ist. In einem Beispiel ist die Steuerung 306 dafür konfiguriert, das Objekterfassungsmodul 122 zu identifizieren, das in Verbindung mit der aktiven Maschinenkamera 120 positioniert ist, und entsprechend einen der Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414, die auf dem Widget 406 angezeigt werden, entsprechend dem bestimmten Objekterfassungsmodul 122 hervorzuheben und/oder zu umreißen. Wenn zum Beispiel die hintere Maschinenkamera 120-2 auf dem ersten Anzeigeabschnitt 402 der Bedienerschnittstelle 400 angezeigt wird, dann identifiziert die Steuerung 306 das zweite Objekterfassungsmodul 122-2, das auf der Rückseite der Maschine 100 positioniert ist, und hebt dementsprechend (wie durch 424 gezeigt) den zweiten Gefahrensektor 410 auf dem Widget 406 hervor. Wenn alternativ die Maschinenkameras 120 unabhängig von den Objekterfassungsmodulen 122 positioniert sind, kann die Steuerung 306 einen der Gefahrensektoren auf dem Widget 406 ausschließlich basierend auf der identifizierten Maschinenkamera 120 hervorheben. Selbst wenn die Objekterfassung in einer oder mehreren der Gefahrenzonen um die Maschine 100 nicht verfügbar ist, kann das Widget 406 in diesem Fall eine visuelle Anzeige einer der auf der Anzeigeeinheit 308 betrachteten Maschinenkameras 120 liefern, indem einer der Gefahrensektoren auf dem Widget 406 hervorgehoben wird.
Daher liefert das Gefahrenwarn-Widget 406 der vorliegenden Offenbarung während des Betriebs dem Bediener eine doppelte Anzeige, d. h. eine Objekterfassungswarnung (die anzeigt, wie nahe sich das Objekt an der Maschine 100 befindet und auf welcher Seite der Maschine 100 sich das Objekt befindet), sowie eine Angabe der aktiven Maschinenkamera 120, die auf der Anzeigeeinheit 308 betrachtet wird. In Fällen, in denen mehrere Objekte in der Nähe der Maschine 100 erfasst werden, können alle entsprechenden Gefahrensektoren 408, 410, 412, 414 und ihre Gefahrenstufenindikatoren 418, 420, 422 auf ähnliche Weise von der Steuerung 306 aktiviert werden wie oben beschrieben.
Industrielle Anwendbarkeit
Das Objekterfassungswarnsystem 300 liefert gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Informationen über ein Objekt, das in der Nähe der Maschine 100 erfasst wurde. Das Objekterfassungswarnsystem 300 zeigt ein Gefahrenwarn-Widget 406 auf einer Anzeigeeinheit 308 an, die der Maschine 100 zugeordnet ist, wobei das Widget 406 eine visuelle Angabe der Objekterfassungswarnung zusammen mit einer Angabe, welche Maschinenkamera 120 auf der Anzeigeeinheit 308 neben dem Widget 406 angezeigt wird, bereitstellt.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Bereitstellen einer Objekterfassungswarnung an einen Bediener der Maschine 100. 7 zeigt ein beispielhaftes Widget 406', das auf der Anzeigeeinheit 308 zum Bereitstellen der Objekterfassungswarnung angezeigt wird, wenn ein Objekt 702 in der Nähe der Maschine 100 erfasst wird.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 erfasst die Steuerung 306 während des Betriebs der Maschine 100 auf der Baustelle 102 in Schritt 602 unter Verwendung des einen oder der mehreren Objekterfassungsmodule 122, dass das Objekt 702 in der Nähe der Maschine 100, d. h. innerhalb eines vordefinierten Entfernungsbereichs von der Maschine 100, positioniert ist. Beispielsweise sind ein oder mehrere Objekterfassungsmodule 122-1, 122-2, 122-3 und 122-4, die auf der Maschine 100 positioniert sind, dafür konfiguriert, das Objekt 702 innerhalb eines vordefinierten Bereichs von Entfernungen zu erfassen und Positionsinformationen über das erfasste Objekt 702 relativ zur Maschine 100 an die Steuerung 306 zu liefern.
In Schritt 604 bestimmt die Steuerung 306 eine Position und eine Entfernung des Objekts 702 relativ zur Maschine 100. Zum Beispiel bestimmt die Entfernung des Objekts 702, wie weit das Objekt 702 von der Maschine 100 entfernt ist, und die Position des Objekts 702 bestimmt, an welcher Seite (wie die vordere, hintere, linke oder rechte Seite) der Maschine 100 sich das erfasste Objekt 702 befindet. Die Steuerung 306 kann die Position des Objekts 702 basierend auf der Positionierung des jeweiligen Objekterfassungsmoduls 122, das das Objekt 702 erfasst hat, identifizieren. Wenn daher das Objekterfassungsmodul 122-3, das links von der Maschine 100 positioniert ist, das Objekt 702 erfasst, weiß die Steuerung 306 automatisch, dass sich die Position des Objekts 702 auf der linken Seite der Maschine 100 befindet. Ferner identifiziert die Steuerung 306 eine der Gefahrenzonen 308, 312, 314, 316, in denen das Objekt 702 erfasst wird, basierend auf der bestimmten Position des Objekts 702 relativ zur Maschine 100.
In Schritt 606 zeigt die Steuerung 306 das Gefahrenwarn-Widget 406' auf der Anzeigeeinheit 308 an, um dem Bediener der Maschine 100 eine Objekterfassungswarnung bereitzustellen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das Gefahrenwarn-Widget 406' eine Reihe von Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' und eine Reihe von Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422', die Warnstufen als Funktion der Position und Entfernung des Objekts 702 relativ zur Maschine 100 darstellen. Wie dargestellt, umfasst jeder der Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' die entsprechenden Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422', die auf dem Widget 406' angezeigt werden. Jeder der Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' gibt die Position des erfassten Objekts 702 relativ zur Maschine 100 an und die Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422' in jedem der Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' geben die Entfernung des erfassten Objekts 702 relativ zur Maschine 100 an. Beispielsweise zeigen die Gefahrenstufenindikatoren 418'-3, 420'-3, 422'-3, die innerhalb des dritten Gefahrensektors 412' positioniert sind, die Entfernung des Objekts 702 an, das auf der linken Seite der Maschine 100 erfasst wurde. In ähnlicher Weise zeigen die Gefahrenstufenindikatoren 418'-2, 420'-2, 422'-2, die innerhalb des zweiten Gefahrensektors 410' positioniert sind, die Entfernung eines Objekts an, das auf der Rückseite der Maschine 100 erfasst wurde.
In einer beispielhaften Ausführungsform bleiben standardmäßig alle Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' und ihre entsprechenden Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422' auf dem Widget 406' deaktiviert. In einem Beispiel können alle Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414 und ihre jeweiligen Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422' in einer Farbe angezeigt werden, z. B. grau, um den deaktivierten Zustand anzugeben. In Schritt 608 aktiviert die Steuerung 306 einen der Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422' eines der Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' basierend auf der erfassten Position und Entfernung des Objekts 702 relativ zur Maschine 100. Wenn das Objekt 702, wie zum Beispiel in 7 gezeigt, auf der linken Seite der Maschine 100 in einer Entfernung von 7 Metern erfasst wird, aktiviert die Steuerung 306 den dritten Gefahrenstufenindikator 422'-3, indem sie ihn in roter Farbe auf dem dritten Gefahrensektor 412' aktiviert, der auf dem Widget 406' angezeigt wird, wodurch dem Bediener angezeigt wird, dass sich das Objekt 702 auf der linken Seite der Maschine 100 befindet und eine sofortige Aktion des Bedieners erfordert, beispielsweise das Stoppen der Bewegung der Maschine 100, um eine Kollision zu vermeiden.
In Schritt 610 identifiziert die Steuerung 306 ferner eine der Maschinenkameras 120, die auf der Bedienerschnittstelle 400' zusammen mit dem Gefahrenwarn-Widget 406' als Kameraansicht 403' angezeigt wird. Die Steuerung 306 identifiziert das entsprechende Objekterfassungsmodul 122, das in Verbindung mit der identifizierten Maschinenkamera 120 positioniert ist, und/oder das Sichtfeld der angezeigten identifizierten Maschinenkamera 120. In Schritt 612 hebt die Steuerung 306 basierend auf der identifizierten Maschinenkamera 120, die als Kameraansicht 403' betrachtet wird, den entsprechenden der Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' auf dem Widget 406' hervor und umreißt ihn, wodurch dem Bediener angezeigt wird, welche Maschinenkamera 120 auf der Bedienerschnittstelle 400' angezeigt wird. Wenn beispielsweise die Maschinenkamera 120-2, die sich auf der Rückseite der Maschine 100 befindet, aktiv ist und auf der Bedienoberfläche 400' angezeigt wird, dann hebt die Steuerung 306 dementsprechend den zweiten Gefahrensektor 410' auf dem Widget 406' hervor oder umreißt ihn (wie durch Hervorhebung 424' gezeigt).
Das Gefahrenwarn-Widget 406, 406' der vorliegenden Offenbarung stellt dem Bediener der Maschine 100 zwei Arten von Angaben zur Verfügung. Erstens die Objekterfassungswarnung, wenn das Objekt 702 irgendwo in der Nähe der Maschine 100 erfasst wird, sowohl in Bezug auf die Entfernung als auch auf die Position des erfassten Objekts 702 relativ zur Maschine 100. Zweitens macht das Widget 406, 406' den Bediener auch darauf aufmerksam, dass die Maschinenkamera 120 auf der Anzeigeeinheit 308 angezeigt wird. Wenn daher das Objekt 702 auf einer Seite erfasst wird, die derzeit nicht auf der Anzeigeeinheit 308 angezeigt wird, erkennt der Bediener dies durch das Widget 406, 406' und schaltet entsprechend um, um die relevante Maschinenkamera anzuzeigen und das erfasste Objekt 702 auf der Anzeigeeinheit 308 anzuzeigen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen. In Fällen, in denen mehrere Objekte in der Nähe der Maschine 100 erfasst werden, werden alle entsprechenden Gefahrensektoren 408', 410', 412', 414' und Gefahrenstufenindikatoren 418', 420', 422' auf die oben beschriebene Weise aktiviert.
Fachleuten ist ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen des Systems der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsformen werden Fachleuten unter Berücksichtigung der Spezifikation und Praxis des hierin offenbarten Systems ersichtlich. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden, wobei ein wahrer Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalent angegeben wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9139133 [0003]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Objekterfassungswarnung an einen Bediener einer Maschine, wobei die Maschine ein oder mehrere Objekterfassungsmodule, eine Anzeigeeinheit und eine Steuerung, die kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist, umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erfassen durch die Steuerung unter Verwendung des einen oder der mehreren Objekterfassungsmodule, dass sich mindestens ein Objekt innerhalb eines vordefinierten Entfernungsbereichs von der Maschine befindet; Bestimmen einer Entfernung und einer Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine durch die Steuerung unter Verwendung des einen oder der mehreren Objekterfassungsmodule; Anzeigen eines Gefahrenwarn-Widgets, das eine Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren umfasst, durch die Steuerung auf der Anzeigeeinheit; wobei jeder der Gefahrenstufenindikatoren für eine Warnstufe als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine repräsentativ ist; und Aktivieren von mindestens einem Gefahrenstufenindikator durch die Steuerung basierend auf der ermittelten Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Maschine eine oder mehrere auf der Maschine positionierte Maschinenkameras umfasst und das Gefahrenwarn-Widget eine Vielzahl von Gefahrensektoren umfasst, die einem Sichtfeld jeder der Maschinenkameras entsprechen, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Identifizieren einer der auf der Anzeigeeinheit angezeigten Maschinenkameras zusammen mit dem Gefahrenwarn-Widget durch die Steuerung; und Hervorheben eines der Gefahrensektoren auf dem Gefahrenwarn-Widget durch die Steuerung auf der Anzeigeeinheit basierend auf der identifizierten Maschinenkamera, die auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gefahrenwarn-Widget eine Vielzahl von Gefahrensektoren umfasst, die einem Erfassungsbereich jedes der einen oder mehreren Objekterfassungsmodule entsprechen, wobei jeder der Gefahrensektoren ferner eine Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner Folgendes umfasst: Erfassen durch die Steuerung unter Verwendung des einen oder der mehreren Objekterfassungsmodule des mindestens einen Objekts, das in einem der Vielzahl von Gefahrensektoren positioniert ist; und Aktivieren eines der Gefahrenstufenindikatoren des erfassten Gefahrensektors, der auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird, durch die Steuerung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren einem vordefinierten Bereich von Entfernungen von der Maschine entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren Folgendes umfasst: einen ersten Indikator, der eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau darstellt, einen zweiten Indikator, der eine Warnstufe mit mittlerem kritischem Niveau darstellt, und einen dritten Indikator, der eine Warnstufe mit hohem kritischem Niveau darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren mindestens einen Gefahrenstufenindikator umfasst, der mit einer Frequenz blinkt.
Objekterfassungswarnsystem für eine Maschine, wobei das System umfasst: ein oder mehrere Objekterfassungsmodule, die an der Maschine positioniert sind, um mindestens ein Objekt zu erfassen, das sich in einem vordefinierten Entfernungsbereich von der Maschine befindet; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Gefahrenwarn-Widgets, das mehrere Gefahrenstufenindikatoren umfasst, wobei jeder der Gefahrenstufenindikatoren für eine Warnstufe als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine repräsentativ ist; eine Steuerung, die kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist, wobei die Steuerung für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen einer Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine; und Steuern der Anzeige des Gefahrenwarn-Widgets auf der Anzeigeeinheit, indem sie mindestens einen Gefahrenstufenindikator der Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren basierend auf der ermittelten Entfernung und Position des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine aktiviert.
Objekterfassungswarnsystem nach Anspruch 8, wobei die Maschine eine oder mehrere Maschinenkameras umfasst, die an der Maschine positioniert sind und das Gefahrenwarn-Widget eine Vielzahl von Gefahrensektoren umfasst, die einem Sichtfeld jeder der Maschinenkameras entsprechen, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Identifizieren einer der auf der Anzeigeeinheit angezeigten Maschinenkameras zusammen mit dem Gefahrenwarn-Widget durch die Steuerung; und Hervorheben eines der Gefahrensektoren auf dem Gefahrenwarn-Widget durch die Steuerung auf der Anzeigeeinheit basierend auf der identifizierten Maschinenkamera, die auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
Objekterfassungswarnsystem nach Anspruch 8, wobei das Gefahrenwarn-Widget eine Vielzahl von Gefahrensektoren umfasst, die einem Erfassungsbereich jedes der einen oder mehreren Objekterfassungsmodule entsprechen, wobei jeder der Gefahrensektoren ferner eine Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren umfasst.
Objekterfassungswarnsystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Erfassen des mindestens einen Objekts, das sich in einem der mehreren Gefahrensektoren befindet; und Aktivieren eines der Gefahrenstufenindikatoren des erfassten Gefahrensektors des auf der Anzeigeeinheit angezeigten Gefahrenwarn-Widgets.
Objekterfassungswarnsystem nach Anspruch 8, wobei jeder der Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren einem vordefinierten Entfernungsbereich von der Maschine entspricht.
Objekterfassungswarnsystem nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren, die auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden, Folgendes umfasst: einen ersten Indikator, der eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau darstellt, einen zweiten Indikator, der eine Warnstufe mit mittlerem kritischem Niveau darstellt, und einen dritten Indikator, der eine Warnstufe mit hohem kritischem Niveau darstellt.
Objekterfassungswarnsystem nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren mindestens einen Gefahrenstufenindikator umfasst, der mit einer vordefinierten Frequenz blinkt.
Maschine, die Folgendes umfasst: ein Objekterfassungswarnsystem, das Folgendes umfasst: ein oder mehrere Objekterfassungsmodule, die an der Maschine positioniert sind, um mindestens ein Objekt zu erfassen, das sich in einem vordefinierten Entfernungsbereich von der Maschine befindet, eine oder mehrere Maschinenkameras, die an der Maschine positioniert sind, wobei jedes der einen oder mehreren Objekterfassungsmodule und die Maschinenkameras eine Vielzahl der Gefahrenzonen definieren, die der Maschine zugeordnet sind; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Gefahrenwarn-Widgets, das mehrere Gefahrensektoren für jede der mehreren Gefahrenzonen umfasst, wobei jeder der Gefahrensektoren eine Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren umfasst, die für Warnstufen als Funktion der Entfernung und Position des Objekts relativ zur Maschine repräsentativ sind; und eine Steuerung, die kommunikativ mit dem einen oder den mehreren Objekterfassungsmodulen und der Anzeigeeinheit verbunden ist, wobei die Steuerung für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen einer Entfernung des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine; Erfassen des mindestens einen Objekts, das sich in einer Gefahrenzone befindet; und Steuern des auf der Anzeigeeinheit angezeigten Gefahrenwarn-Widgets durch Aktivieren mindestens eines Gefahrenstufenindikators eines der Gefahrensektoren basierend auf der erfassten Gefahrenzone und der Entfernung des erfassten mindestens einen Objekts relativ zur Maschine.
Maschine nach Anspruch 15, wobei die Steuerung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Identifizieren einer der auf der Anzeigeeinheit angezeigten Maschinenkameras zusammen mit dem Gefahrenwarn-Widget; und Hervorheben eines der Gefahrensektoren auf dem Gefahrenwarn-Widget basierend auf der identifizierten Maschinenkamera, die auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
Maschine nach Anspruch 15, wobei jeder der Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren einem vordefinierten Bereich von Entfernungen von der Maschine entspricht.
Maschine nach Anspruch 15, wobei die Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren, die auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden, Folgendes umfasst: einen ersten Indikator, der eine Warnstufe mit niedrigem kritischem Niveau darstellt, einen zweiten Indikator, der eine Warnstufe mit mittlerem kritischem Niveau darstellt, und einen dritten Indikator, der eine Warnstufe mit hohem kritischem Niveau darstellt.
Maschine nach Anspruch 15, wobei die Vielzahl von Gefahrenstufenindikatoren mindestens einen Gefahrenstufenindikator umfasst, der mit einer vordefinierten Frequenz blinkt.