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Die Erfindung betrifft ein System zum Unterstützen einer ein rangierendes Nutzfahrzeug einweisenden Person, sowie ein Nutzfahrzeug mit einem solchen System.
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Ein Nutzfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen, insbesondere ein Sattelschlepper, ist naturgemäß im Verhältnis zu einem Personenkraftwagen sehr groß und lang, sodass weite Bereiche im unmittelbaren Umfeld des Nutzfahrzeugs für den Fahrer des Nutzfahrzeugs oft schwer einsehbar sind. Bei einem solchen Nutzfahrzeug ist daher neben dem toten Winkel der Seitenspiegel auch eine Verdeckung durch schräg stehende Anhänger problematisch, sowie der Bereich hinterhalb des Hecks des Nutzfahrzeugs, da Nutzfahrzeuge wie Lastkraftwagen typischerweise keine Glasflächen nach hinten aufweisen, sondern undurchsichtige Ladewände. Außerdem ist es für den Fahrer des Nutzfahrzeugs praktisch unmöglich, sämtliche Seitenspiegel sowie die Umgebung durch die Windschutzscheiben nahezu gleichzeitig zu beobachten. Aus Sicherheitsgründen ist es daher häufig während Rangier- oder Rückwärtsfahrten vorgeschrieben, dass während dieser Fahrten eine einweisende Person als Sicherungsposten anwesend ist. Die einweisende Person ist typischerweise angewiesen, während des Rangiervorgangs darauf zu achten, sich durchgehend im Sichtfeld des Fahrers aufzuhalten. Naturgemäß kann es jedoch trotzdem vorkommen, dass die einweisende Person unbeabsichtigt den für den Fahrer sichtbaren Bereich verlässt. Dadurch ist kein sicherer Rangiervorgang mehr möglich, da der Fahrer nicht mehr vor möglichen Hindernissen gewarnt werden kann. Außerdem stellt dies eine Gefahr für den Einweiser selbst dar, da dieser vom Fahrer nicht mehr gesehen wird und somit vom Nutzfahrzeug erfasst werden könnte.
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Im Stand der Technik ist es bekannt - und von einem solchen System wird im Folgenden auch ausgegangen - einen Seitenspiegel eines Nutzfahrzeugs durch eine rückblickende Kamera zu ersetzen, deren Bilder an einen Bildschirm innerhalb des Nutzfahrzeugs übermittelt werden.
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Hierzu betrifft die
DE 10 2015 011 536 A1 ein Spiegelersatzsystem als Kamera-Monitor-System eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit wenigstens einer ein Umfeld des Kraftfahrzeugs in einem Kamerabild in Echtzeit erfassender und aufnehmender Kamera, mit wenigstens einem Steuergerät, dem Bilddaten aus der wenigstens einen Kamera zur Bearbeitung zugeführt werden, und mit wenigstens einem Monitor als Bildschirm im Sichtfeld eines Fahrers, der an das wenigstens eine Steuergerät zur Darstellung eines Monitorbildes des von der wenigstens einen Kamera erfassten aktuellen Kamerabildes angeschlossen ist, wobei mittels des Steuergeräts in das Monitorbild Informationsdarstellungen eingeblendet werden, die im Fahrzeug bereits an anderer Stelle angezeigt werden und/oder die durch Auswertung einer fahrzeugseitigen Sensorik erhalten werden und/oder die durch eine Informationsbearbeitung des Kamerabildes erzeugt werden und/oder die durch die Auswertung drahtlos von anderen Fahrzeugen oder ortsfesten Gegenständen übermittelten Daten generiert werden und/oder die virtuell erzeugte Fahrzeuge, Fahrzeugteile oder ortsfeste Gegenstände darstellen.
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Die
DE 10 2019 003 123 A1 betrifft außerdem ein Verfahren zum Steuern eines automatischen Fahrvorganges eines Fahrzeuges, bei welchem mittels eines optischen Sensors Gesten einer sich außerhalb des Fahrzeuges aufhaltenden Person zur Steuerung des Fahrvorganges des Fahrzeuges aufgenommen werden, wobei zur Steuerung des automatischen Fahrvorganges eine Remote-Steuerung im als Nutzfahrzeug ausgebildeten Fahrzeug aktiviert wird, und die den Fahrvorgang des Nutzfahrzeugs über die Remote-Steuerung steuernde Person in einem Sichtfeld des außen am Nutzfahrzeug angeordneten, als Mirror-Cam ausgebildeten optischen Sensors positioniert wird, wobei die Steuerung des Nutzfahrzeugs über Gesten erfolgt.
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Problematisch an diesem Verfahren ist jedoch, dass sich der Fahrzeugführer während des Rangiervorgangs außerhalb des Fahrzeuges befindet, wodurch ein zusätzliches technisches Mittel, beispielsweise in Form einer Remote-Steuerung, erforderlich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine ein rangierendes Nutzfahrzeug einweisende Person zu unterstützen und daher den Rangiervorgang des Nutzfahrzeugs effizienter und sicherer zu gestalten.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Unterstützen einer ein rangierendes Nutzfahrzeug einweisenden Person, aufweisend eine Sensoreinheit, eine Recheneinheit und mindestens zwei Kameras zur Anbringung an dem Nutzfahrzeug an einer linken und rechten Seite für eine jeweilige rückwärtige Sicht, wobei die Kameras die Seitenspiegel des Nutzfahrzeugs ergänzen oder ersetzen und zum optischen Erfassen der linken und rechten Seite des Nutzfahrzeugs nach hinten dienen und die Sensoreinheit dazu ausgeführt ist, im nahen Umfeld des Nutzfahrzeugs Personen zu erfassen, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, von der Sensoreinheit erfasste Personen an einem Monitor des Nutzfahrzeugs anzuzeigen und mittels einer Eingabeeinheit eine Eingabe des Fahrers des Nutzfahrzeugs bezüglich einer Auswahl der erfassten Personen als die einweisende Person zu erfassen, und laufend die Position der einweisenden Person daraufhin zu überprüfen, ob die einweisende Person aus den Sichtbereichen der zwei Kameras verschwunden ist, und eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Warnung anzusteuern, wenn die einweisende Person den Sichtbereich beider Kameras verlassen hat.
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Die Kameras sind bevorzugt dort angeordnet, wo typischerweise die Seitenspiegel des Nutzfahrzeugs angeordnet sind, daher auch der Name „Mirror-Cam“. In diesem Bereich können die nach hinten schauenden Kameras die Seitenspiegel ganz ersetzen oder diese ergänzen, indem die Bilder der Kameras an einen Monitor innerhalb des Nutzfahrzeugs weitergeleitet werden.
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Während die Sensoreinheit eine Vielzahl von Personen erfassen kann, wird erst durch die Eingabe des Fahrers des Nutzfahrzeugs bestimmt, welche dieser Personen die einweisende Person ist. Diese einweisende Person wird bezüglich ihrer Position relativ zum Nutzfahrzeug und insbesondere relativ zum Erfassungsbereich der Kameras verfolgt, um feststellen zu können, ob sich die einweisende Person innerhalb des Erfassungsbereichs der Kameras befindet.
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Bevorzugt ist die Sensoreinheit derart ausgestaltet, dass ausreichende Informationen zur Verfügung stehen, um eine jeweilige Position der anweisenden Person feststellen zu können, welche mit dem bekannten Erfassungsbereich der Kameras abgeglichen wird. Besonders bevorzugt wird jedoch eine Bilderkennung mit den Kamerabildern der Kameras selbst durchgeführt, da diese immer der Situation folgend in ihren Kamerabildern Informationen enthalten, ob auch die einweisende Person auf den Kamerabildern zu sehen ist. Wenn beispielsweise das Nutzfahrzeug ein Sattelschlepper mit einem Anhänger ist und ein Knickwinkel zwischen Anhänger und Zugfahrzeug besteht, so kann auch die einweisende Person vom Anhänger verdeckt werden, wenn sie sonst innerhalb des Sichtbereiches einer der Kameras wäre. Im letzteren Fall wird jedoch von der Recheneinheit ermittelt, dass die einweisende Person tatsächlich nicht mehr auf den Kamerabildern sichtbar ist.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Kameras nachgeführt werden, um die einweisende Person auch dann aufzuzeichnen, wenn diese den scheinbar sichtbaren Bereich der Kameras bereits verlassen hat.
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Gelangt die einweisende Person absichtlich oder unabsichtlich außerhalb des Sichtbereiches der Kameras, deren Kamerabilder auf einem Monitor insbesondere innerhalb des Fahrerhauses des Nutzfahrzeugs angezeigt werden, kann vom Fahrer des Nutzfahrzeugs die einweisende Person auch nicht mehr gesehen werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob diese Situation durch eine Eigenbewegung des Nutzfahrzeugs oder eine Bewegung der einweisenden Person aufgetreten ist. Da davon auszugehen ist, dass die einweisende Person dies jedoch nicht mitbekommt, wird vorteilhaft von der Recheneinheit eine Warnung an die einweisende Person ausgegeben, dass sie nicht mehr im Erfassungsbereich der Kameras ist und somit der Fahrer die Gesten der einweisenden Person nicht länger mitbekommt.
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Es ist daher eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass das Unfallrisiko beim Rangieren durch ein Nutzfahrzeug, insbesondere beim Rückwärtsfahren, sowohl für den Fahrer und das Nutzfahrzeug als auch für die einweisende Person deutlich reduziert wird. Somit ist auch ein schnellerer Rangiervorgang möglich, da die Kommunikation zwischen Fahrer und einweisender Person deutlich effektiver vollzogen werden kann. Zusätzliche Systeme wie eine Fernsteuerung des Nutzfahrzeugs oder zusätzliche Sensorik zur gezielten Erkennung von Gesten der einweisenden Person ist damit nicht notwendig.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit lediglich die zwei Kameras. Gemäß dieser Ausführungsform enthält die Sensoreinheit keine weiteren Sensoren, sondern ist nach diesem Spezialfall mit den Kameras identisch. Es wird daher eine Information der Kamerabilder aus den Kameras analysiert, ob die einweisende Person darauf zu sehen ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Sensoreinheit zumindest einen der folgenden Sensoren auf:
- - Rückfahrkamera,
- - Lasersensor,
- - Lidareinheit,
- - Radareinheit,
- - Ultraschallsensor,
- - von den zwei Kameras des Nutzfahrzeugs verschiedene Kameraeinheiten, insbesondere eine Stereokamera.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfassen die Sensoren der Sensoreinheit einen für die zwei Kameras nicht sichtbaren Bereich, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, die als einweisende Person ausgewählte Person im für die zwei Kameras nicht sichtbaren Bereich zu verfolgen, und die einweisende Person als nicht im sichtbaren Bereich der zwei Kameras befindlich zu erkennen, wenn die einweisende Person von Sensoren erfasst wird, die den für die zwei Kameras nicht sichtbaren Bereich abdecken.
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Gemäß dieser Ausführungsform werden die Sensoreinheit und die Kameras komplementär verwendet und aus der bekannten Position und dem Erfassungsbereich der Sensoren der Sensoreinheit daraus geschlossen, dass die einweisende Person nicht im Erfassungsbereich der Kamera sein kann, wenn sie sich innerhalb eines Erfassungsbereichs oder an einer bestimmten Position eines Erfassungsbereichs bestimmter Sensoren der Sensoreinheit aufhält, von welchen Positionen und Erfassungsbereichen bekannt ist, dass sie nicht innerhalb des Erfassungsbereichs der Kameras liegen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die als einweisende Person ausgewählte Person über Gesichtserkennung zu verfolgen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die als einweisende Person ausgewählte Person ohne Gesichtserkennung anonym und nur über äußere Merkmale und/oder über eine Bewegungserkennung zu verfolgen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Eingabeeinheit einen berührungsempfindlichen Bildschirm, wobei der berührungsempfindliche Bildschirm in einem Fahrerhaus des Nutzfahrzeugs angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ausgabeeinheit dazu ausgeführt, als Warnung zumindest eines der folgenden auszuführen:
- - Ausgeben eines optischen Signals an einer Leuchteinheit,
- - Abgeben einer akustischen Warnung über einen Lautsprecher,
- - Ansteuern eines oder mehrerer Fahrtrichtungsanzeiger des Nutzfahrzeugs in einem vorgegebenen Muster,
- - Ansteuern eines oder mehrerer Rückfahrlichter des Nutzfahrzeugs in einem vorgegebenen Muster,
- - Ansteuern eines oder mehrerer Bremslichter des Nutzfahrzeugs in einem vorgegebenen Muster,
- - Ansteuern einer Bremseinheit des Nutzfahrzeugs zum Abbremsen des Nutzfahrzeugs in den Stillstand,
- - Betätigen einer Hupe des Nutzfahrzeugs.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Ausgabeeinheit zum Beenden der Ausgabe der Warnung anzusteuern, wenn die einweisende Person wieder in den Sichtbereich einer der Kameras eintritt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit einem System wie oben und im Folgenden beschrieben.
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Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Nutzfahrzeugs ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen System vorstehend gemachten Ausführungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1: Ein Nutzfahrzeug mit einem System zum Unterstützen einer das rangierende Nutzfahrzeug 5 einweisenden Person gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2: Das Nutzfahrzeug der 1 aus einer Vogelperspektive.
- 3: Ein Nutzfahrzeug aus einer Vogelperspektive und Personen in einem Nahbereich, projiziert auf einen Monitor des Nutzfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
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1 zeigt einen Sattelschlepper als Nutzfahrzeug 5 mit einem System 1 zum Unterstützen einer ein rangierendes Nutzfahrzeug 5 einweisenden Person 3. Hierfür weist das System 1 eine Sensoreinheit 7, eine Recheneinheit 9 und mindestens zwei Kameras 11 zur Anbringung an dem Nutzfahrzeug 5 an einer linken und rechten Seite für eine jeweilige rückwärtige Sicht auf. Die Kameras 11 ersetzen die Seitenspiegel des Nutzfahrzeugs 5 und sind zum optischen Erfassen der linken und rechten Seite des Nutzfahrzeugs 5 nach hinten gerichtet. Die Sensoreinheit 7 erfasst im nahen Umfeld des Nutzfahrzeugs 5 Personen. Die Recheneinheit 9 erfasst ferner an einem Monitor des Nutzfahrzeugs 5, an dem die Personen angezeigt werden, mittels einer Eingabeeinheit 13 eine Eingabe des Fahrers des Nutzfahrzeugs 5 bezüglich einer Auswahl der erfassten Personen als die einweisende Person 3, vgl. auch 3. Die Recheneinheit 9 überprüft anschließend laufend die Position der als einweisende Person 3 ausgewählten Person, ob die einweisende Person 3 aus den Sichtbereichen der zwei Kameras 11 verschwunden ist, und steuert eine Ausgabeeinheit 15 zum Ausgeben einer Warnung dann an, wenn die einweisende Person 3 den Sichtbereich beider Kameras 11 verlassen hat, das heißt sich weder im Sichtbereich der linken noch im Sichtbereich der rechten Kamera 11 befindet. Die Sensoreinheit 7 weist hierfür Ultraschallsensoren auf, mit Hilfe derer kontinuierlich Objekte im Umfeld des Nutzfahrzeugs 5 erfasst werden können und durch die Trägheit der Bewegung der Objekte verfolgt werden können. Hierzu wird beispielsweise der Abstand zu einem Objekt erkannt, der sich vom Abstand der restlichen Umgebung stark unterscheidet. Bewegt sich dieses Objekt mit nur langsam ändernden Abstand im Vergleich zur Sensorabtastrate der Ultraschallsensoren, kann das Objekt auch bei einer Relativbewegung bzgl. des Nutzfahrzeugs 5 verfolgt werden und auch ohne Gesichtserkennung dessen aktuelle Position laufend und zuverlässig bestimmt werden. Diese ermittelte Position wird mit dem abgespeicherten Erfassungsbereich der Kameras 11 verglichen und zusätzlich noch mit dem Bild der Kameras 11 in Datenfusion verglichen. Ist das Ergebnis einer der Überprüfungen (i) Person ist außerhalb des bekannten Erfassungsbereichs und ii) Person wird von der Recheneinheit (9) nicht auf den Kamerabildern der Kameras 11 erkannt) negativ, befindet sich die einweisende Person 3 außerhalb des für die Kameras 11 sichtbaren Bereichs. Ist dem so, wird eine Lautsprecherdurchsage am Lautsprecher 15 für die einweisende Person 3 ausgegeben.
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2 zeigt das Nutzfahrzeug 5 der 1 aus einer Draufsicht. Gezeigt sind hier die Erfassungsbereiche der Kameras 11 als gestrichelte Linien, innerhalb derer sich die einweisende Person 3 aufhalten muss, um keine Warnung des Systems 1 erfolgen zu lassen.
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3 zeigt ein weiteres Beispiel eines Nutzfahrzeugs 5, in dessen unmittelbarer Nähe sich die Personen A, B, C, D, E aufhalten. In der unteren Bildhälfte der 3 ist in dem linken und rechten Bild das jeweilige Kamerabild der linken und rechten Kamera 11 dargestellt, welche die Personen erfassen. Auf dem Monitor 13, der gleichzeitig als Eingabeeinheit fungiert, werden diese Personen entsprechend dargestellt und stehen für den Fahrer des Nutzfahrzeugs 5 zur Auswahl bereit, um daraus eine Person als einweisende Person zu markieren, beispielsweise Person A.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015011536 A1 [0004]
- DE 102019003123 A1 [0005]
