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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahen Sicht bei einem Fahrzeug in einem Anhängerbetriebsmodus.
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Aktuelle Entwicklungen in der Formgestaltung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise hohe Schulterlinien oder schräg geneigte Heckklappen, führen dazu, dass die Fläche der Heckscheiben bei neueren Fahrzeugentwicklungen wieder abnimmt. Zudem wird der Sichtbereich im hinteren Bereich des Fahrzeugs durch Kopfstützen und Dachholme, aber auch durch Fondinsassen oder Gepäckstücke verengt. Hierdurch wird die Sicht in den rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs erschwert und der im Rückspiegel sichtbare Bereich reduziert. Es ist daher bekannt, Kamerasysteme einzusetzen, um diese Sichtfeldreduzierung auszugleichen. Hierzu wird in der Regel ein Bild einer rückwärtigen Kamera entweder in die Sichtfläche des Rückspiegels integriert oder das Bild wird auf separaten Display-Anzeigeflächen im Innenraum dem Fahrer angezeigt. Da der rückwärtige Bereich des Fahrzeugs mittels einer Kamera erfasst wird, können daher die Anforderungen an die Heckscheibe hinsichtlich einer guten Boden- und Rückansicht verringert werden.
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Zudem sind moderne Fahrzeuge mit einer Vielzahl von Fahrassistenzsystemen bzw. Fahrassistenzfunktionen ausgestattet, um den Fahrer beim Fahren zu unterstützen und seine Sicherheit zu erhöhen. So sind Parkassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer mittels optischer und akustischer Signale beim Einparken und Rangieren unterstützen. Hierzu werden insbesondere Ultraschallsensoren und Kamerasysteme eingesetzt. Das Kamerasystem kann eine Rückfahrkamera oder mehrere an der Vorderseite, den Seitenflächen und der Rückseite des Fahrzeugs angebrachte Einzelkameras umfassen, aus denen eine Rundumansicht errechnet wird. Das Bild wird auf einem Bildschirm im Fahrzeug dargestellt, wobei optional in dem Bild Hilfslinien eingezeichnet sind, die den Abstand zu einem Objekt wie einer Wand oder einem anderen Fahrzeug anzeigen.
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Auch wenn konventionelle Spiegel somit zunehmend von Kamerasystemen ersetzt werden, die dem Fahrer das rückwärtige und seitliche Fahrzeugumfeld auf Monitoren anzeigen, so ist aufgrund des fest vorgegebenen Sichtfeldes der am Fahrzeug befindlichen Kameras beim Fahren mit einem hochaufbauenden Transportanhänger, wie beispielsweise einer Pferdebox, einem Wohnwagen oder einem Anhänger mit einer Abdeckung, die Rück- und Bodensicht sowohl über den klassischen Innenspiegel als auch beim Einsatz von Kamerasystemen deutlich eingeschränkt. In diesem Fall nimmt die Kamera die Außenansicht des Anhängers auf, aber nicht den rückwärtigen Verkehr.
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Zwar sind nachrüstbare Rückfahr-Kamerasysteme für Anhänger bekannt, aber sie nehmen nur ein Bildfeld während des Rückwärtsfahrens beim Rangieren und Einparken auf, da sie erst beim Einlegen des Rückwärtsgangs aktiviert werden. Zudem zeichnen sie sich durch eine geringe optische Auflösung aus, so dass die Bilder unscharf sind und Verzerrungen aufweisen. Sie sind daher für den Dauereinsatz nicht geeignet, da die Belastung für das menschliche Auge zu groß ist.
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Die
DE 10 2019 102 716 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen eines kombinierten Rückansichtsbildes eines Bereichs hinter einem Fahrzeug, das einen Anhänger zieht. Ein erstes Bild wird von einer an dem Fahrzeug installierten Fahrzeugkamera erfasst, wobei das erste Bild einen Bereich hinter dem Fahrzeug umfasst; und ein zweites Bild wird von einer Anhängerkamera, die an dem Anhänger installiert ist, erfasst, wobei das zweite Bild einen Bereich hinter dem Anhänger umfasst. Ein Abschnitt des zweiten Bildes wird zumindest teilweise innerhalb eines verdeckten Betrachtungsbereiches des ersten Bildes eingesetzt, wobei das Rücksichtbild auf einer Anzeige oder einem digitalen Anzeigespiegel angezeigt wird.
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Die
DE 10 2016 109 954 A1 betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Gespanns aus einem Kraftfahrzeug und einem Anhänger. Mittels einer rücklings blickenden fahrzeugseitigen Kamera und/oder einer rücklings blickenden anhängerseitigen Kamera werden Bilddaten eines rückseitigen Umgebungsbereiches des Gespanns erfasst und in Abhängigkeit von den erfassten Bilddaten wird ein Bild des rückseitigen Umgebungsbereiches erstellt und auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung angezeigt.
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Die
DE 10 2017 205 907 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungswinkels zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Anhänger, wobei ein erstes Kamerabild und ein zweites Kamerabild erzeugt werden und das zweite Kamerabild einen Unterabschnitt des ersten Kamerabilds abdeckt.
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Die
DE 10 2019 122 086 A1 betrifft einen Kennzeichenträger für ein Kraftfahrzeug, wobei in einem Randabschnitt eine Kamerahalterung für eine Kamera angeordnet ist.
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Die
US 2017 / 0 217 372 A1 offenbart ein Sichtsystem für ein Fahrzeug, das einen Anhänger zieht, mit einer Anhängerkamera, die an dem von dem Fahrzeug gezogenen Anhänger angeordnet ist und ein Sichtfeld außerhalb des Anhängers aufweist. Die von der Anhängerkamera aufgenommenen Bilder werden drahtlos an einen Videobildschirm im Fahrzeug gesendet.
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Die
DE 11 2015 005 633 T5 offenbart ein Rundumsichtsystem für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Bilderfassungsvorrichtungen zum Erfassen einer Rundumsicht des Umfelds in der Umgebung des Fahrzeugs. Die von den Bilderfassungsvorrichtungen erfassten Bilder werden von einem Bildverarbeitungsmittel verarbeitet.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein System und ein Verfahren zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahe Sicht bei einem Fahrzeug in einem Anhängerbetriebsmodus zu schaffen, so dass die Sicherheit und der Komfort beim Fahren des Fahrzeugs mit dem Anhänger erhöht wird.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Systems durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich eines Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 13 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahen Sicht bei einem Fahrzeug in einem Anhängerbetriebsmodus, wobei im Anhängerbetriebszustand ein Anhänger mit dem Fahrzeug verbunden ist. Das System umfasst eine an dem Anhänger fest oder lösbar montierbare Sensor- und Kameraeinrichtung mit zumindest einer ersten Kamera, die an einem dem Fahrzeug abgewandten Endbereich des Anhängers angeordnet ist, ein Bearbeitungsmodul und eine Benutzerschnittstelle mit einem Display. Die Sensor- und Kameraeinrichtung ist ausgebildet, Daten und Bilder zumindest in einem Aufnahmebereich hinter dem Anhänger aufzunehmen und an das Bearbeitungsmodul zu übermitteln. Das Bearbeitungsmodul ist ausgebildet, die Daten und Bilder mittels Bildverarbeitungs- und Auswertungsalgorithmen zu verarbeiten und an die Benutzerschnittstelle zu senden. Die Benutzerschnittstelle ist ausgebildet ist, die verarbeiteten Daten und Bilder auf dem Display darzustellen. Das Display der Benutzerschnittstelle ist als 3D-Display ausgebildet und konfiguriert, in zumindest zwei Ebenen jeweils unterschiedliche Bilder und Daten wie Videosignale und/oder Symbole wie Schriftzeichen oder Piktogramme oder Hologramme darzustellen.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Sensor- und Kameraeinrichtung zumindest eine zweite Kamera und/oder Sensoren umfasst, die in einem Außenbereich zur Erfassung der Umgebung des Anhängers und/oder in einem Innenraum des Anhängers angeordnet ist/sind.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest die erste Kamera an einem Fahrzeugkennzeichenträger mit einem darin befindlichen Fahrzeugkennzeichen mittels einer Befestigungsvorrichtung mechanisch und/oder magnetisch befestigbar ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest eine der Kameras ausgebildet ist, ein permanentes Videosignal an das Bearbeitungsmodul und/oder die Benutzerschnittstelle zu senden.
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Vorteilhafterweise ist die Benutzerschnittstelle als digitaler Innenspiegel und/oder als digitaler Außenspiegel und/oder als Navigationsgerät und/oder als mobiles Endgerät ausgebildet.
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Vorteilhafterweise weist das Display der Benutzerschnittstelle zumindest zwei Fenster auf, in denen jeweils unterschiedliche Bilder und Daten wie Videosignale von zumindest einer Kamera und/oder Symbole wie Schriftzeichen oder Piktogramme parallel darstellbar sind und die dynamisch hinsichtlich ihrer Größe veränderbar sind.
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Insbesondere sind in einem ersten Fenster die Bilder und Daten der rückwärtigen Kamera und/oder einer anderen Kamera im Außenbereich des Anhängers darstellbar und in einem zweiten Fenster die Bilder und Daten einer im Innenraum des Anhängers angeordneten Kamera und/oder Navigationskarten darstellbar.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bildverarbeitungsalgorithmen des Bearbeitungsmoduls Algorithmen der künstlichen Intelligenz wie neuronale Netzwerke, insbesondere ein Convolutional Neural Network umfassen.
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Vorteilhafterweise umfasst die Sensor- und Kameraeinrichtung optische RGB-Kameras und/oder Action-Kameras mit einer hohen Bildauflösung, und/oder LIDAR (Light detection and ranging) Systeme mit optischer Abstands- und Geschwindigkeitsmessung, und/oder stereoskopische optische Kamerasysteme, und/oder Ultraschallsysteme, und/oder Radarsysteme, und/oder Infrarot-Kameras und/oder Temperatursensoren und/oder Lichtsensoren.
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Insbesondere ist das Bearbeitungsmodul ausgebildet, die Bilder und Daten von zumindest zwei Kameras zu einer gesamten Bilddarstellung, insbesondere einer Panoramadarstellung, zu synthetisieren.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Bearbeitungsmodul die gesendeten Bilder und Daten in Echtzeit verarbeitet und/oder mit einer Cloud-Computing-Infrastruktur über eine Mobilfunkverbindung verbunden ist.
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Insbesondere ist die Sensor- und Kameraeinrichtung mittels einer Mobilfunkverbindung und/oder einer Nahfeldkommunikationsverbindung wie NFC mit dem Bearbeitungsmodul verbunden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahen Sicht bei einem Fahrzeug in einem Anhängerbetriebsmodus, wobei im Anhängerbetriebszustand ein Anhänger mit dem Fahrzeug verbunden ist, umfassend eine an dem Anhänger fest oder lösbar montierbare Sensor- und Kameraeinrichtung mit zumindest einer ersten Kamera, die an einem dem Fahrzeug abgewandten Endbereich des Anhängers angeordnet ist, ein Bearbeitungsmodul und eine Benutzerschnittstelle mit einem Display. Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte: Aufnehmen von Bildern und Daten zumindest in einem Aufnahmebereich hinter dem Anhänger von zumindest der ersten Kamera der Sensor- und Kameraeinrichtung; Übermitteln der Bilder und Daten an das Bearbeitungsmodul; Bearbeiten und Auswerten der Bilder und Daten mittels Bearbeitungsalgorithmen des Bearbeitungsmoduls; Senden der verarbeiten Bilder und Daten an die Benutzerschnittstelle; Darstellen der gesendeten Bilder und Daten auf dem Display der Benutzerschnittstelle. Das Display der Benutzerschnittstelle ist als 3D-Display ausgebildet und stellt in zumindest zwei Ebenen jeweils unterschiedliche Bilder und Daten wie Videosignale und/oder Symbole wie Schriftzeichen oder Piktogramme oder Hologramme dar.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Anhänger;
- 2 eine zweite schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Anhänger;
- 3 eine Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung für eine Kamera an einem Fahrzeugkennzeichenträger;
- 4 eine Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung aus 3;
- 5 eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung für eine Kamera an einem Fahrzeugkennzeichenträger;
- 6 eine Querschnittsdarstellung einer dritten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung für eine Kamera an einem Fahrzeugkennzeichenträger;
- 7 eine Querschnittsdarstellung einer vierten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung für eine Kamera an einem Fahrzeugkennzeichenträger;
- 8 eine Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung aus 7;
- 9 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahen Sicht bei einem Fahrzeug in einem Anhängerbetriebszustand;
- 10 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der einzelnen Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 11 ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Zusätzliche Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung oder ihrer Ausführungsbeispiele werden durch die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen ersichtlich.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10 in einem Anhängerbetriebszustand. Das Fahrzeug 10 ist mittels einer Anhängerkupplung 12 mit einem Anhänger 20 verbunden. Insbesondere handelt es sich bei dem Anhänger um einen hochaufbauenden Transportanhänger wie einen Wohnwagen oder einen Pferdetransporter. Das Fahrzeug 10 kann als Personenkraftfahrzeug, aber auch als Lastkraftwagen oder Motorrad ausgebildet sein. Das Fahrzeug 10 umfasst vorteilhafterweise eine Sensor- und Kameraeinrichtung 30, die unterschiedliche Sensorsysteme und/oder Kameras 32, 34, 36, 38 umfasst, die an verschiedenen Positionen im oder am Fahrzeug 10 angeordnet sind. Die Kameras 32, 34, 36, 38 sind insbesondere als RGB-Kameras im sichtbaren Bereich mit den Grundfarben Blau, Grün und Rot ausgebildet. Es können aber auch UV-Kameras im ultravioletten Bereich und/oder IR-Kameras im infraroten Bereich insbesondere als Nachtsichtgeräte vorgesehen sein. Die sich durch ihr Aufnahmespektrum unterscheidenden Kameras können somit unterschiedliche Lichtverhältnisse in ihrem jeweiligen Aufnahmebereich abbilden.
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Die Sensoren der Sensor- und Kameraeinrichtung 30 können als LIDAR (Light detection and ranging) Systeme mit optischer Abstands- und Geschwindigkeitsmessung, stereoskopische optische Kamerasysteme, Ultraschallsysteme und/oder Radarsysteme ausgebildet sein.
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Des Weiteren kann die Aufnahmefrequenz der Kameras 32, 34, 36, 38 für schnelle Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs 10 ausgelegt sein und Bilddaten mit einer hohen Bildaufnahmefrequenz aufnehmen. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Kameras 32, 34, 36, 38 automatisch den Bildaufnahmeprozess dann starten, wenn sich eine flächenmäßig signifikante Änderung im Aufnahmebereich der jeweiligen Kamera 32, 34, 36, 38 ergibt, beispielsweise wenn ein Objekt wie ein anderes Fahrzeug oder eine Fahrbahnbegrenzung wie Markierungsstreifen im Aufnahmebereich erscheint. Hierdurch wird ein selektiver Datenerfassungsprozess ermöglicht und nur relevante Bilddaten werden aufgenommen. Hierdurch können Rechenkapazitäten effizienter genutzt werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, für die Kameras 32, 34, 36, 38 wetterfeste Action-Kameras zu verwenden, die insbesondere im Außenbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet sein können.
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Der Anhänger 20 weist ebenfalls eine Sensor- und Kameraeinrichtung 40 auf, die unterschiedlichen Sensorsysteme und/oder zumindest eine erste Kamera 41 im rückwärtigen Bereich des Anhängers 20 umfasst. Die erste Kamera 41 nimmt Bilder wie Videosignale in einem Aufnahmebereich 22 hinter dem Anhänger 20 auf. Wie in der 2 dargestellt, kann eine weitere zweite Kamera 42 im rückwärtigen Bereich des Anhängers 20 vorgesehen sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Kamera 41 im unteren Bereich des Anhängers 20 angeordnet ist, während die zweite Kamera 42 in einem oberen Endbereich des Anhängers 20 angeordnet ist. Darüber hinaus können weitere Kameras 43, 44, 45 an den Seitenflächen und an der dem Fahrzeug zugewandten Vorderfläche vorgesehen sein. Auch kann eine Kamera 46 im Innenraum des Anhängers 20 vorgesehen sein. Die Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 sind insbesondere als RGB-Kameras im sichtbaren Bereich mit den Grundfarben Blau, Grün und Rot ausgebildet und weisen eine hohe optische Bildauflösung auf. Es können aber auch UV-Kameras im ultravioletten Bereich und/oder IR-Kameras im infraroten Bereich insbesondere als Nachtsichtgeräte vorgesehen sein. Die sich durch ihr Aufnahmespektrum unterscheidenden Kameras können somit unterschiedliche Lichtverhältnisse in ihrem jeweiligen Aufnahmebereich abbilden.
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Zudem kann die Sensor- und Kameraeinrichtung 40 Sensoren umfassen, die als LIDAR (Light detection and ranging) Systeme mit optischer Abstands- und Geschwindigkeitsmessung, stereoskopische optische Kamerasysteme, Ultraschallsysteme und/oder Radarsysteme ausgebildet sind.
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Des Weiteren kann die Aufnahmefrequenz der Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 für schnelle Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs 10 ausgelegt sein und Bilddaten mit einer hohen Bildaufnahmefrequenz aufnehmen. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 automatisch den Bildaufnahmeprozess dann starten, wenn sich eine flächenmäßig signifikante Änderung im Aufnahmebereich der jeweiligen Kamera 41, 42, 43, 44, 45, 46 ergibt, beispielsweise wenn ein Objekt wie ein anderes Fahrzeug oder eine Fahrbahnbegrenzung wie Markierungsstreifen im Aufnahmebereich erscheint. Hierdurch wird ein selektiver Datenerfassungsprozess ermöglicht und nur relevante Bilddaten werden aufgenommen. Hierdurch können Rechenkapazitäten effizienter genutzt werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, für zumindest eine der Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 eine wetterfeste Action-Kamera zu verwenden. Action-Kameras verfügen über weitwinkelige Fischaugen-Objektive, wodurch es möglich ist, einen sichtbaren Radius von über 90° zu erreichen. Insbesondere kann der Aufnahmeradius 180° erreichen, so dass zwei Kameras ausreichend sind, um die Umgebung des Anhängers 20 in einem Umkreis von 360° aufzunehmen. Action-Kameras können üblicherweise Videos in Full HD (1.920 x 1.080 Pixel) aufzeichnen, jedoch können auch Action-Kameras in Ultra HD bzw. 4K (mindestens 3.840 x 2.160 Pixel) eingesetzt werden, wodurch sich eine deutliche Qualitätssteigerung in der Bildqualität aufgrund einer erhöhten Auflösung ergibt, insbesondere im Vergleich mit üblichen Rückfahrkameras, die eine wesentlich geringere Bildauflösung aufweisen. Die Bildaufnahmefrequenz beträgt üblicherweise 60 Bilder pro Sekunde in 4K und bis zu 240 pro Sekunde in Full HD. Außerdem kann noch ein integrierter Bildstabilisator vorgesehen sein. Zudem sind Action-Kameras häufig mit einem integrierten Mikrofon ausgestattet, so dass zusätzlich akustische Signale aufgezeichnet werden können. Um Hintergrundgeräusche gezielt auszublenden, können darüber hinaus Verfahren der differentiellen Signalverarbeitung verwendet werden.
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Wie in den 3 bis 8 dargestellt, ist die Kamera 41 insbesondere an einem Fahrzeugkennzeichenträger 50 mittels einer Befestigungsvorrichtung 52 angebracht. Der Fahrzeugkennzeichenträger 50 ist zur Aufnahme eines Fahrzeugkennzeichens 51 ausgebildet. Wie in den 3 und 4 dargestellt, wird an einer Rückseite des Fahrzeugkennzeichenträgers 50 und einer Vorderseite des Fahrzeugkennzeichens 51 die Befestigungsvorrichtung 52 angebracht. Die Befestigungsvorrichtung 52 ist insbesondere als eine Klemm- und Schraubverbindung wie beispielsweise eine Pratze ausgebildet und mit einer Kamerahalterung 53 für die Kamera 41 verbunden. Die Kamera 41 ist insbesondere mit einer Platine 54 für die Energieversorgung und die Datenverbindung zu einer Datenverarbeitungseinrichtung verbunden, die gleichfalls in der Kamerahalterung 53 gelagert ist. Für die Energieversorgung kann auch ein separater Akku vorgesehen sein oder eine Beleuchtungsvorrichtung für das Fahrzeugkennzeichen 51 verwendet werden.
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Wie der 3 entnehmbar ist, ist die Kamerahalterung 53 in der Weise ausgebildet, dass die Linse der Kamera 41 oberhalb der Oberseite des Fahrzeugkennzeichens 51 angeordnet ist, wodurch ein Bildaufnahmebereich 55 von über 90 Grad, insbesondere von nahezu 180 Grad erreicht wird. In der 4 ist dargestellt, dass die Befestigungsvorrichtung 52 nur einen geringen Teil der Fläche des Fahrzeugkennzeichenträgers 50 sowie der Fläche des Fahrzeugkennzeichens abdeckt, so dass eine Sichtbehinderung auf das Fahrzeugkennzeichen 51 nicht gegeben ist. Die Befestigungsvorrichtung 52 ermöglicht eine einfache Montage sowie Demontage an dem Fahrzeugkennzeichenträger 50 und wird vorzugsweise im seitlichen Bereich des Fahrzeugkennzeichenträgers 50 angeordnet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Befestigungsvorrichtung 52 an anderen Positionen wie einer Ober- und Unterkante des Fahrzeugkennzeichenträgers 50 befestigt wird.
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Neben einer mechanischen Befestigung ist auch eine magnetische Befestigung denkbar, wie in den 5 und 6 dargestellt. Es ist wiederum eine Befestigungsvorrichtung 52 vorgesehen, die insbesondere als Klemm- und Schraubverbindung ausgebildet ist und an dem Kennzeichenträger 50 befestigt ist. Die Kamerahalterung 53 für die Kamera 41 und ein Verbindungselement 56 in der Befestigungsvorrichtung 52 sind aus einem magnetischen Material wie Nickel, Eisen, Kobalt oder aus Legierungen dieser Metalle gefertigt, so dass sie sich beim Zusammenfügen magnetisch anziehen.
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In der 6 ist eine Ausführungsform mit einem Magnetband 57 dargestellt. Das Magnetband 57 wird auf den Rand des Fahrzeugkennzeichenträgers 50 aufgeklebt und kann die aus einem magnetischen Material gefertigte Kamerahalterung 53 anziehen.
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In den 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Fahrzeugkennzeichenhalterung 50 und das Fahrzeugkennzeichen 51 selbst als Befestigungsvorrichtung dient. Die Fahrzeugkennzeichenhalterung 50 und das Fahrzeugkennzeichen 51 werden mit einer Ausnehmung 58 versehen, durch die die Kamerahalterung 53 gesteckt wird. Die Ausnehmung 58 ist insbesondere als Bohrung ausgebildet und kann sich beispielsweise bei einem deutschen Fahrzeugkennzeichen innerhalb des EU-Sternenkreises befinden. Die Kamerahalterung 53 kann bei dieser Ausführungsform in der Weise ausgebildet sein, dass sie mit der Fahrzeugkennzeichenhalterung 50 und dem Fahrzeugkennzeichen 51 verklebt oder verschraubt wird. Die Kamera 41 schließt im Wesentlichen mit dem Fahrzeugkennzeichen 51 bündig ab, so dass auch bei dieser Ausführungsform sichergestellt ist, dass der Bildaufnahmebereich 55 einen Raumwinkel von fast 180 Grad abdeckt. Zur Energieversorgung der Kamera 41 wird vorzugsweise eine Steckerverbindung für eine Fahrzeugkennzeichenbeleuchtung verwendet.
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In der 9 ist ein erfindungsgemäßes System 100 zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahen Sicht bei einem Fahrzeug 10 in einem Anhängerbetriebsmodus dargestellt. Die von den Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 und den Sensoren der zweiten Sensor- und Kameraeinrichtung 40 aufgenommenen Daten werden an ein Bearbeitungsmodul 70 weitergeleitet. Zudem werden die von den Kameras 32, 34, 36, 38 und den Sensoren der im Fahrzeug befindlichen Sensor- und Kameraeinrichtung 30 aufgenommenen Daten an das Bearbeitungsmodul 70 weitergeleitet. In einer Weiterentwicklung kann auch vorgesehen sein, dass die erste Sensor- und Kameraeinrichtung 30 und die zweite Sensor- und Kameraeinrichtung 40 integrativ miteinander verbunden sind und eine gesamthafte Sensor- und Kameraeinrichtung ausbilden. Das Bearbeitungsmodul 70 umfasst einen integrierten oder zugeordneten Prozessor 72 und/oder ein oder mehrere Speichermodule 74. Zudem kann das Bearbeitungsmodul 70 mit einer Cloud-Computing-Infrastruktur 80 verbunden sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bearbeitungsmodul 70 im Fahrzeug 10 angeordnet ist.
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Unter einem „Modul“ kann daher im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein Prozessor und/oder eine Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen verstanden werden. Beispielsweise ist das Modul speziell dazu eingerichtet, die Programmbefehle derart auszuführen, um das erfindungsgemäße Verfahren oder einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zu implementieren oder zu realisieren.
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Unter einem „Prozessor“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Maschine oder eine elektronische Schaltung oder ein leistungsfähiger Computer verstanden werden. Bei einem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Hauptprozessor (engl. Central Processing Unit, CPU), einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder einen digitalen Signalprozessor, möglicherweise in Kombination mit einer Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen, handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor, eine virtuelle Maschine oder eine Soft-CPU verstanden werden. Es kann sich beispielsweise auch um einen programmierbaren Prozessor handeln, der mit Konfigurationsschritten zur Ausführung des genannten erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet wird oder mit Konfigurationsschritten derart konfiguriert ist, dass der programmierbare Prozessor die erfindungsgemäßen Merkmale des Verfahrens, der Komponente, der Module, oder anderer Aspekte und/oder Teilaspekte der Erfindung realisiert. Außerdem können hochparallele Recheneinheiten und leistungsfähige Grafikmodule vorgesehen sein. Zudem kann vorgesehen sein, dass der Prozessor 72 nicht im Fahrzeug 10 angeordnet ist, sondern in der Cloud-Computing-Infrastruktur 80 integriert ist.
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Unter einer „Speichereinheit“ oder einem „Speichermodul“ und dergleichen kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein flüchtiger Speicher in Form eines Arbeitsspeichers (engl. Random-Access Memory, RAM) oder ein dauerhafter Speicher wie eine Festplatte oder ein Datenträger oder z. B. ein wechselbares Speichermodul verstanden werden. Es kann sich bei dem Speichermodul aber auch um eine cloudbasierte Speicherlösung handeln.
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Unter den aufgenommenen Daten der Sensor- und Kameraeinrichtungen 30, 40 sind im Zusammenhang mit der Erfindung sowohl die Rohdaten als auch bereits aufbereitete Daten aus den Aufnahmeergebnissen der Sensor- und Kameraeinrichtungen 30, 40 zu verstehen. Insbesondere handelt es sich bei den Daten um Bilddaten, wobei die Datenformate der Bilddaten vorzugsweise als Tensoren ausgebildet sind. Es können aber auch andere Bildformate verwendet werden.
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Die Sensor- und Kameraeinrichtung 30 und/oder die Sensor- und Kameraeinrichtung 40 sind insbesondere drahtlos mittels einer Mobilfunkverbindung oder einer Nahfeldkommunikationsverbindung wie Bluetooth® oder NFC mit dem Bearbeitungsmodul 70 verbunden.
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Insbesondere verfügen die Sensor- und Kameraeinrichtung 30 und/oder die Sensor- und Kameraeinrichtung 40 und/oder eine zugeordnete Steuereinrichtung und/oder das Bearbeitungsmodul 70 über Mobilfunkmodule des 5G-Standards. 5G ist der Mobilfunkstandard der fünften Generation und zeichnet sich im Vergleich zum 4G-Mobilfunkstandard durch höhere Datenraten bis zu 10 Gbit/sec, der Nutzung höherer Frequenzbereiche wie beispielsweise 2100, 2600 oder 3600 Megahertz, eine erhöhte Frequenzkapazität und damit einen erhöhten Datendurchsatz und eine Echtzeitdatenübertragung aus, da bis zu eine Million Geräte pro Quadratkilometer gleichzeitig ansprechbar sind. Die Latenzzeiten betragen wenige Millisekunden bis unter 1 ms, so dass Echtzeitübertragungen von Daten und von Berechnungsergebnissen möglich sind. Die von den Sensor- und Kameraeinrichtungen 30, 40 aufgenommenen Bilddaten können in Echtzeit an die Cloud-Computing-Infrastruktur 80 gesendet werden, wo die entsprechende Analyse und Berechnung durchgeführt wird. Die Analyse- und Berechnungsergebnisse können an das Bearbeitungsmodul 70 oder ein anderes Steuerungsmodul im Fahrzeug 10 wie ein Fahrassistenzmodul 76 für teilautonome oder autonome Fahrassistenzfunktionen (Spurhalteassistenz, Bremsunterstützung, autonome Fahrfunktionen) in Echtzeit zurückgesandt werden und damit schnell in Handlungsanweisungen an den Fahrer oder in automatisierte Fahrfunktionen integriert werden. Diese Geschwindigkeit bei der Datenübermittlung ist erforderlich, wenn cloudbasierte Lösungen für die Verarbeitung der Bilddaten verwendet werden sollen. Cloudbasierte Lösungen bieten den Vorteil von hohen und damit schnellen Rechenleistungen. Um die Verbindung zu einer Cloud-Computing-Infrastruktur 80 mittels einer Mobilfunkverbindung zu schützen, sind insbesondere kryptographische Verschlüsselungsverfahren vorgesehen. Kryptographische Verschlüsselungsverfahren können aber auch für die Verbindungen zwischen den Sensor- und Kameraeinrichtungen 30, 40 und dem Bearbeitungsmodul 70 vorgesehen sein.
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Wenn das Bearbeitungsmodul 70 in dem Fahrzeug 10 integriert ist, wird für den Prozessor 72 vorteilhaftweise eine Kl-Hardwarebeschleunigung wie das Coral Dev Board verwendet, um eine Bearbeitung in Echtzeit zu ermöglichen. Es handelt sich hierbei um einen Mikrocomputer mit einer Tensorverarbeitungseinheit (engl.: tensor processing unit (TPU)), wodurch eine vortrainierte Softwareapplikation bis zu 70 Bilder pro Sekunde auswerten kann.
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Zur Bearbeitung und Auswertung der Daten verwendet der Prozessor 72 Bildverarbeitungsalgorithmen und/oder weitere Auswertungsalgorithmen, um beispielsweise die Verkehrssituation hinter dem Anhänger 20 zu analysieren und entsprechende Hinweise an den Fahrer auszugeben oder automatische Fahrfunktionen wie eine Spurhaltefunktion entsprechend einzustellen. Hierzu ist das Bearbeitungsmodul 70 vorteilhafterweise mit einem Fahrassistenzmodul 76 verbunden. Insbesondere werden Algorithmen der Künstlichen Intelligenz wie neuronale Netze für die Bildverarbeitung verwendet.
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Ein neuronales Netzwerk besteht aus Neuronen, die in mehreren Schichten angeordnet und unterschiedlich miteinander verbunden sind. Ein Neuron ist in der Lage, an seinem Eingang Informationen von außerhalb oder von einem anderen Neuron entgegenzunehmen, die Information in einer bestimmten Art zu bewerten und sie in veränderter Form am Neuronen-Ausgang an ein weiteres Neuron weiterzuleiten oder als Endergebnis auszugeben. Hidden-Neuronen sind zwischen den Input-Neuronen und Output-Neuronen angeordnet. Je nach Netzwerktyp können mehrere Schichten von Hidden-Neuronen vorhanden sein. Sie sorgen für die Weiterleitung und Verarbeitung der Informationen. Output-Neuronen liefern schließlich ein Ergebnis und geben dieses an die Außenwelt aus. Durch die Anordnung und die Verknüpfung der Neuronen entstehen verschiedene Typen von neuronalen Netzwerken wie Feedforward-Netzwerke, Rekurrente Netzwerke oder Convolutional Neural Networks. Die Netzwerke lassen sich durch unbeaufsichtigtes oder überwachtes Lernen trainieren
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Das Convolutional Neural Network besitzt mehrere Faltungsschichten und ist für maschinelles Lernen und Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz (KI) im Bereich der Bilderkennung sehr gut geeignet. Die Funktionsweise eines Convolutional Neural Networks ist zu einem gewissen Teil biologischen Vorgängen nachempfunden und der Aufbau ist vergleichbar der Sehrinde des Gehirns. Die einzelnen Schichten des CNN sind die Convolutional-Schicht, die Pooling-Schicht und die vollständig verknüpfte Schicht. Die Pooling-Schicht folgt der Convolutional-Schicht und kann in dieser Kombination mehrfach hintereinander vorhanden sein. Da die Pooling-Schicht und die Convolutional-Schicht lokal verknüpfte Teilnetze sind, bleibt die Anzahl an Verbindungen in diesen Schichten selbst bei großen Eingabemengen begrenzt und in einem beherrschbaren Rahmen. Den Abschluss bildet eine vollständig verknüpfte Schicht. Die Convolutional-Schicht ist die eigentliche Faltungsebene und in der Lage, in den Eingabedaten einzelne Features (Merkmale) zu erkennen und zu extrahieren. Bei der Bildverarbeitung können dies Merkmale wie Linien, Kanten oder bestimmte Formen sein. Die Verarbeitung der Eingabedaten erfolgt in Form von Tensoren wie einer Matrix oder Vektoren.
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Das Convolutional Neural Network (CNN) bietet daher gegenüber herkömmlichen nicht gefalteten neuronalen Netzen zahlreiche Vorteile. Es eignet sich für maschinelles Lernen und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz mit großen Mengen an Eingabedaten wie in der Bilderkennung. Das Netzwerk arbeitet zuverlässig und ist gegenüber Verzerrungen oder anderen optischen Veränderungen unempfindlich. Das CNN kann unter verschiedenen Lichtverhältnissen und in unterschiedlichen Perspektiven aufgenommene Bilder verarbeiten. Es erkennt dennoch die typischen Merkmale eines Bildes. Da das CNN in mehrere lokale teilverknüpfte Schichten aufgeteilt ist, hat es einen wesentlich geringeren Speicherplatzbedarf als vollverknüpfte neuronale Netze. Die Faltungsschichten reduzieren die Speicheranforderungen drastisch. Ebenfalls stark verkürzt ist die Trainingszeit des Convolutional Neural Networks. Mit dem Einsatz moderner Grafikprozessoren lassen sich CNNs sehr effizient trainieren.
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Insbesondere werden von dem Bearbeitungsmodul 70 die Bilder und Daten von zumindest zwei Kameras 41, 42, 43, 44, 45 zu einer gesamten Bilddarstellung, insbesondere einer Panoramadarstellung synthetisiert. Hierdurch entsteht ein Gesamtbild der Verkehrssituation hinter dem Anhänger 20, das einen realistischen räumlichen Eindruck vermittelt.
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Das Fahrassistenzmodul 76 umfasst verschiedene Fahrassistenzfunktionen, beispielsweise eine Spurhalte- und Spurwechselfunktion. Es ist bekannt, dass ein Fahrstreifenwechsel auf mehrspurigen Schnellstraßen eine Risikosituation darstellt. Im Anhängerbetrieb erhöht sich dieses Risiko nochmals, da sich die Dimensionen des Gespanns bestehend aus Fahrzeug 10 und Anhänger 20 vergrößert haben und sich daher die Fahreigenschaften ändern. In Abhängigkeit von der Verkehrssituation hinter dem Anhänger 20 wählt das Fahrassistenzmodul 76 automatisch beispielsweise einen anderen Modus der Lenkunterstützung und/oder gibt akustische oder optische Warnsignale aus. Insbesondere kann der Abstand zu anderen Fahrzeugen, sowohl zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als auch zu den Fahrzeugen auf den Nachbarspuren bei mehrspurigen Verkehrsstraßen modifiziert werden, da sich aufgrund der vergrößerten Masse und damit des Gewichts des Gespanns das Kollisionsverhalten verändern würde.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die von der Kamera 41 und/oder den weiteren Kameras 42, 43, 44, 45, 46 der Sensor- und Kameraeinrichtung 40 aufgenommenen Bilder auf einem Display 92 einer Benutzerschnittstelle 90 angezeigt werden. Insbesondere ist die Benutzerschnittstelle 90 als digitaler Innenspiegel im Innenraum des Fahrzeugs 10 ausgebildet. Es kann aber auch vorgesehen sein, einen digitalen Außenspiegel als Display 92 zu verwenden. Des Weiteren kann das Display 92 der Benutzerschnittstelle 90 jedoch auch das insbesondere als Touchscreen ausgebildete Display eines im Fahrzeug 10 angeordneten Navigationsgerätes darstellen. Des Weiteren ist es möglich, dass die Benutzerschnittstelle 90 als mobiles Endgerät wie ein Handy ausgebildet ist, wobei es sich um das mobile Endgerät des Fahrers oder einer anderen autorisierten Person oder Institution handelt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die von der Sensor- und Kameraeinrichtung 40 aufgenommenen Daten und Bilder zu Zwecken der Verkehrsüberwachung an eine dritte Stelle gesendet werden.
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In einer Weiterentwicklung ist vorgesehen, das Display 92 der Benutzerschnittstelle 90 als dreidimensionales 3D-Display auszubilden, das insbesondere Bilder in verschiedenen übereinanderliegenden Ebenen anzeigt.
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Insbesondere ist vorgesehen, einen digitalen Innenspiegel als 3D-Display auszubilden. So können auf dem 3D-Display neben der von der Kamera 41 und/oder den weiteren Kameras 42, 43, 44, 45, 46 aufgenommen rückwärtigen Ansicht der Verkehrssituation hinter dem Anhänger 20 zusätzlich in einer zweiten Ebene Handlungsanweisungen oder Hinweise an den Fahrer in Form von Symbolen, Piktogrammen, Hologrammen oder Schriftzeichen eingeblendet werden, die aufgrund der Analyse der Bilder und Daten von dem Bearbeitungsmodul 70 ermittelt wurden. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass diese Handlungsanweisungen oder Hinweise akustisch an den Fahrer übermittelt werden. Hierzu kann beispielsweise die Musikanlage oder das Navigationssystem des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wiedergabebereich des Displays 92 in mehrere Einzelfenster eingeteilt wird, in denen jeweils unterschiedliche Bilder beziehungsweise Videosignale dargestellt werden. Die Bilder der verschiedenen Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 der zweiten Sensor- und Kameraeinrichtung 40 können auf diese Weise separat und parallel nebeneinander abgebildet werden. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn im Innenraum des Anhängers zumindest eine Kamera 46 vorgesehen ist. Bei einem Pferdetransporten ermöglicht dies einem Fahrer während der Fahrt sich ein Bild über die Situation im Innenraum des Anhängers 20 zu machen. Die Kamera 46 sendet ein permanentes Videosignal aus dem Innenraum des Anhängers 20, das in einem Fenster auf dem Display 92 der Benutzerschnittstelle 90 angezeigt wird. Insbesondere bei langen Fahrten von Turnierpferden kann dies sinnvoll sein, da auf diese Weise der Fahrer feststellen kann, wie sich das Pferd im Anhänger 20 verhält. Eine andere Anwendung stellen Gefahrguttransporte dar, bei denen es sinnvoll sein kann, den Innenraum des Anhängers 20 im Blick zu behalten. Da in den anderen Fenstern der rückwärtige Verkehr dargestellt wird, hat der Fahrer gleichwohl die gesamte Verkehrssituation in seinem Blickfeld. Die Einteilung in verschiedene Fenster ist auch bei einem 3D-Display möglich. Zudem kann sich die Größe der Fenster während der Fahrt beispielsweise in Abhängigkeit von den dargestellten Objekten ändern. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Fahrer die Größe der Fenster durch unterschiedliche Steuerungsmechanismen wie Touchsteuerung oder Sprachsteuerung ändern kann, da beispielsweise der Fokus seines/ihres Interesses auf ein spezifisches Fenster gerichtet ist und er/sie daher dessen Größe ändern möchte.
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In einer Weiterentwicklung kann vorgesehen sein, dass die Aktivierung zumindest einer der Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 von dem im Fahrzeug eingelegten Gang abhängt. So kann vorgesehen sein, dass im Vorwärtsgang eine Nachtsichtfunktion der Kameras 41, 42, 43, 44, 45, 46 deaktiviert ist und sie beim Einlegen des Rückwärtsgangs aktiviert wird. Des Weiteren kann ein Lichtsensor im Fahrzeug oder in der Sensor- und Kameraeinrichtung 40 im Anhänger 20 vorgesehen sein, der die Lichtverhältnisse detektiert und ein Signal zur entsprechenden Einstellung der auf dem Display 92 der Benutzerschnittstelle 90 dargestellten Bilder bezüglich der Helligkeit der Darstellung sendet. Die Daten über die Lichtintensität werden von dem Sensor insbesondere an das Bearbeitungsmodul 70 gesendet, das damit die von der Sensor- und Kameraeinrichtung 40 aufgenommenen Bilddaten bearbeitet. Bei abnehmender Lichtintensität in der Umgebung des Fahrzeugs 10 kann eine Abdunkelung der Bildschirmdarstellung auf dem Display 92 vorgesehen sein, um Blendeffekte für den Fahrer zu vermeiden.
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Eine Verbindung zwischen der Sensor- und Kameraeinrichtung 40 und dem Bearbeitungsmodul 70 kann automatisch erfolgen, sobald mittels eines Anhängerdetektors 14 wie einer Steckverbindung an der Anhängerkupplung 12 erkannt wird, dass das Fahrzeug 10 mit einem Anhänger 20 verbunden ist. Es sind aber auch andere Möglichkeiten der Erkennung einer Sensor- und Kameraeinrichtung 40 möglich, beispielsweise mittels einer Nahfeldkommunikationsverbindung wie Bluetooth®.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Bildsignal von dem Anhänger 20, das von der Sensor- und Kameraeinrichtung 30 des Fahrzeugs 10, insbesondere von der Kamera 32 aufgenommen wird, auf dem Display 92 der Benutzerschnittstelle 90 dargestellt wird. Hierdurch hat der Fahrer des Fahrzeugs 10 den Anhänger 20 während des Fahrens im Blick. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, wenn der Anhänger 20 als Transportanhänger ausgebildet ist und mit sperrigen Gütern wie Baumaterialien beladen ist. Da es immer wieder passiert, dass sich Gegenstände von Transportanhängern 20 lösen, kann der Fahrer hierdurch die Position der Gegenstände auf dem Transportanhänger 20 beobachten und beispielsweise eine Parkposition anfahren, wenn er den Eindruck gewinnt, dass die Gegenstände fester verzurrt werden sollten. Hierdurch wird die Sicherheit beim Transport von Gegenständen mittels eines Transportanhängers 20 deutlich erhöht. In einer Weiterentwicklung kann auch vorgesehen sein, dass Änderungen der Position der mittels des Transportanhängers 20 transportierten Gegenstände von dem Bearbeitungsmodul 70 mittels entsprechender Bildverarbeitungsalgorithmen erkannt werden und ein Hinweissignal an den Fahrer insbesondere über die Benutzerschnittstelle 90 ausgegeben wird. Beispielsweise kann in diesem Fall das Bild des Anhängers 20 automatisch auf dem Display 92 angezeigt werden.
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In einer Weiterentwicklung kann vorgesehen sein, dass die Kamera 32 als Nachtsichtassistent ausgebildet ist und eine Wärmebildkamera umfasst. Hierdurch kann auch in der Nacht die Position der mit dem Transportanhänger 20 transportierten Gegenstände beobachtet werden, wodurch die Sicherheit bei Nachtfahrten mit einem Anhänger 20 deutlich erhöht wird. Dies kann beispielsweise sinnvoll für Pferdeanhänger sein, da das Verhalten der Pferde auf dem Anhänger 20 beobachtet werden kann, wenn es sich um einen teilweise offenen Anhänger handelt.
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Ein Verfahren zur Verbesserung der rückwärtigen und bodennahen Sicht bei einem Fahrzeug 10 in einem Anhängerbetriebsmodus, wobei im Anhängerbetriebszustand ein Anhänger 20 mit dem Fahrzeug 20 verbunden ist, umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- In einem Schritt S10 werden Bilder und Daten zumindest in einem Aufnahmebereich 22 hinter dem Anhänger 20 von zumindest einer ersten Kamera 41 einer Sensor- und Kameraeinrichtung 40 aufgenommen.
- In einem Schritt S20 werden die Bilder und Daten an ein Bearbeitungsmodul 70 übermittelt.
- In einem Schritt S30 werden die Bilder und Daten mittels Bearbeitungsalgorithmen des Bearbeitungsmoduls 70 bearbeitet und ausgewertet.
- In einem Schritt S40 werden die verarbeiteten Bilder und Daten an eine Benutzerschnittstelle 90 gesendet.
- In einem Schritt S50 werden die gesendeten Bilder und Daten auf einem Display 92 der Benutzerschnittstelle 90 dargestellt.
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Durch die vorliegende Erfindung kann die Sicherheit beim Fahren eines Gespanns bestehend aus einem Fahrzeug 10 und einem Anhänger 20 signifikant erhöht werden, da durch die Aufnahme des rückwärtigen Verkehrsgeschehens mittels des Sensor- und Kamerasystems 40 und die Analyse und Bearbeitung der aufgenommenen Bilder und Daten in dem Bearbeitungsmodul 70 dem Fahrer auf dem Display 92 einer Benutzerschnittstelle die Verkehrssituation hinter dem Anhänger 20 angezeigt wird. Insbesondere bildet ein digitaler Innenspiegel das Display 92 der Benutzerschnittstelle 90, so dass der Fahrer den gewohnten Blick in den Rückspiegel beibehalten kann, um sich ein Bild über die Verkehrssituation hinter dem Anhänger 20 zu verschaffen. Da die Sensor- und Kameraeinrichtung 40 nachträglich an einen Anhänger 20 montierbar ist und die Verbindung zu dem Bearbeitungsmodul 70 insbesondere drahtlos über eine Mobilfunkverbindung oder eine Nahfeldkommunikationsverbindung erfolgt, ist ein Nachrüsten von bestehenden Anhängern 20 ohne großen Aufwand möglich.
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Durch die Anwendung von Bildverarbeitungsalgorithmen der künstlichen Intelligenz kann auf dem Display 92 nicht nur ein Ausschnitt eines Sichtfeldes, sondern durch die Zusammenfügung von Bildern verschiedener Kameras 41, 42, 43, 44, 45 eine Panoramaumgebung um den Anhänger 20 dargestellt werden, so dass der Fahrer einen räumlichen Eindruck der tatsächlichen Umgebungssituation des Anhängers 20 erhält. Hierdurch werden Verzerrungen oder sonstige Bildartefakte vermieden, die Irritationen beim Fahrer auslösen könnten. Insbesondere durch eine hohe optische Auflösung der Bilder im Vergleich zu üblichen Rückfahrkameras wird ein sehr angenehmes Sehgefühl beim Fahrer erzeugt, so dass er/sie auch für längere Zeit ohne Überanstrengung der Augen das Videosignal betrachten kann. Hierdurch ist es auch nicht mehr notwendig, bei sehr breiten Anhängern 20 zusätzlich verlängerte Außenspiegel am Fahrzeug 10 anzubringen. Durch die Überwachung des rückwärtigen Verkehrs hinter dem Anhänger 20 werden somit sowohl der Komfort als auch die Sicherheit beim Fahren eines Fahrzeugs 10 mit einem Anhänger 20 deutlich erhöht.
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Bezugszeichen
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Anhängerkupplung
- 14
- Anhängerdetektor
- 20
- Anhänger
- 22
- Aufnahmebereich
- 30
- Sensor- und Kameraeinrichtung
- 32
- Kamera, Sensor
- 34
- Kamera, Sensor
- 36
- Kamera, Sensor
- 38
- Kamera, Sensor
- 40
- Sensor- und Kameraeinrichtung
- 41
- erste Kamera
- 42
- zweite Kamera, Sensor
- 43
- Kamera, Sensor
- 44
- Kamera, Sensor
- 45
- Kamera, Sensor
- 46
- Innenraumkamera, Sensor
- 50
- Fahrzeugkennzeichenträger
- 51
- Fahrzeugkennzeichen
- 52
- Befestigungsvorrichtung
- 53
- Kamerahalterung
- 54
- Platine
- 55
- Bildaufnahmebereich
- 56
- Verbindungselement
- 57
- Magnetband
- 58
- Ausnehmung
- 70
- Bearbeitungsmodul
- 72
- Prozessor
- 74
- Speichermodul
- 76
- Fahrassistenzmodul
- 80
- Cloud-Computing-Infrastruktur
- 90
- Benutzerschnittstelle
- 92
- Display
- 100
- System
- 200
- Computerprogrammprodukt
- 250
- Programmcode
