DE202014000827U1

DE202014000827U1 - Fahrhilfeanlage zur Visualisierung verdeckter Sichtbereiche

Info

Publication number: DE202014000827U1
Application number: DE202014000827.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2014-07-18
Anticipated expiration: 2024-01-30

Abstract

Fahrhilfeanlage zur Visualisierung verdeckter Sichtbereiche, die an einem Hubarm (5) oder einem anderen Sicht-beeinträchtigenden Teil eines Teleskopladers (11) oder einem anderen Fahrzeug mit Hubarm (z. B. Gabelstapler, Radlader, Bagger, etc.) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens eine (Bild-)Erfassungs-Einrichtung (Videokamera oder dgl.) (8), (9) am Sicht-beeinträchtigenden Teil (5) angebracht ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein Informationswiedergabegerät (Monitor, Display, Displayfolie oder dgl.) (10) angebracht ist, welches im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung von der (Bild-)Erfassungs-Einrichtung (8), (9) gespeist wird.

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein System zur Darstellung von Sichtbereichen, die durch Maschinenteile verdeckt werden. Die Erfindung dient einer Verbesserung von Bedienkomfort und Sicherheit an Arbeitsmaschinen. Im folgenden Abschnitt wird der Nutzen und die einzelnen Elemente der Erfindung am Beispiel eines Teleskopladers dargestellt:
Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Arbeitsmaschine (wie etwa Teleskoplader, Kranwagen oder Bagger), die mit einem Hubarm ausgestattet ist. Nachfolgend wird von einem Teleskoplader ausgegangen, wie er insbesondere in der Landwirtschaft verwendet wird, um unterschiedliche Lasten wie Futterballen oder dergleichen anzuheben und zu transportieren. Teleskoplader weisen einen teleskopierbaren Arm auf (nachfolgend auch Hubarm genannt), der im Heck des Teleskopladers angelenkt ist. In der Regel ist der Hubarm seitlich neben einer Kabine für den Bediener des Teleskopladers angeordnet. Dies kann in bestimmten Abschnitten der Hubarmstellung, insbesondere in seiner nach oben schwenkenden Position, zu Beeinträchtigungen des Blickfeld des Bedieners führen. Dies hat zur Folge, dass Arbeitssicherheit und Bedienkomfort insofern entscheidend eingeschränkt sind.
Durch unterschiedliche Ansätze wurde bereits versucht, diese Beeinträchtigung des Gesichtsfeldes des Bedieners auszugleichen. Man ist daher schon auf Lösungen gekommen, mit Hilfe von auf der Kabine positionierten Kameras und in der Kabine befestigten Monitoren, welche unübersichtliche Bereiche erfassen und wiedergeben, wie dies in der DE 199 34 285 A1 beschrieben ist. Eine ähnliche Lösung zeigt die EP 254192 A , bei der die Kameras im Ausleger eines Kranwagens oder am Hubmast eines Flurförderfahrzeuges (Gabelstapler) angebracht sind.
Diese Art der Gesichtsfeldwiedergabe ist nicht sehr befriedigend, da die Bildwiedergabegeräte abseits des intuitiven Blickfeldes angeordnet sind und der Bedienperson somit das natürliche Sichtfeld nicht wiedergegeben wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige Vorrichtung so auszugestalten, dass der Bedienperson auf dem Fahrersitz ihr natürliches Sichtfeld so simuliert wird, als ob diese mit Hilfe der Vorrichtung durch den Teleskoparm hindurchsehen kann.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt der Ansatz zugrunde, ein Videosystem zu schaffen, welches aus einer oder mehreren Bildaufnahme-Einrichtungen (Kameras) und mindestens aus einem Bildwiedergabegerät (Display, Monitor oder Displayfolie) besteht. Dieses System ist derart am Fahrzeug bzw. am Hubarm befestigt ist, dass verdeckte Teile des Blickfeldes der Bedienperson von der Bildaufnahme-Einrichtung aufgenommen und im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung auf einem Bildwiedergabegerät, einem Monitor oder dgl., wiedergegeben werden, das innerhalb des Blickfeldes der Bedienungsperson angebracht ist.
Die vorrichtungsgemäßen Merkmale der Erfindung werden zusammen mit weiteren erfindungswesentlichen Maßnahmen in nachfolgenden Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäß ausgestatteten Teleskoplader in Draufsicht
2 einen erfindungsgemäß ausgestatteten Teleskoplader in Seitenansicht mit eingeschränktem Sichtfeld
3 einen erfindungsgemäß ausgestatteten Teleskoplader in Seitenansicht
4 einen erfindungsgemäß ausgestatteten Teleskoplader in Seitenansicht mit eingeklapptem Hubarm
Ein in 1 dargestellter Teleskoplader 11 baut sich auf ein Fahrgestell auf, welches von vier Rädern 3 getragen wird. Die Bedienung des Teleskopladers erfolgt von einer Kabine 1 aus, in der ein Lenkrad des Teleskopladers, ein Fahrersitz 2 und die Bedienungsinstrumente für den Fahrantrieb und den Teleskoparm incl. Wechselwerkzeuge angeordnet sind. Ein Hubarm 5 mit zwei relativ zueinander teleskopierbaren Teilen ist in Vorwärtsrichtung rechts neben der Kabine 1 am Fahrgestell schwenkbar angelenkt. An der Spitze des teleskopierbaren (fahrzeugfernen) Teils des Arms ist eine Wechselplattform angebracht, mit der verschiedene Geräte (z. B. eine Palettengabel) aufgenommen werden können, die zum Transportieren und Heben von Lasten dienen. Der Antrieb des Teleskopladers 11 erfolgt durch einen Motor und verschiedene hydrostatische Aggregate, die sich im Maschinenraum 6 befinden. Derartige Teleskoplader sind hinreichend bekannt und finden insbesondere in der Landwirtschaft Verwendung.
In 2 ist ersichtlich, dass das Sichtfeld einer Bedienperson innerhalb der Kabine 1 durch den fahrzeugfesten, unteren Teil des Hubarmes 5 stark eingeschränkt ist, besonders in den Abschnitten, in denen der Hubarm 5 nur leicht angehoben ist. Der Bereich in Vorwärtsrichtung oberhalb des Maschinenraums 6 und rechts neben der Kabine 1 sind durch den Teleskoparm verdeckt. Durch diesen verdeckten Sichtbereich kann es zu Unfällen, Gefährdungen von Verkehrsteilnehmern und anderen Personen sowie zu Kollisionen kommen.
Erfindungsgemäß sind zwei Kameras 8, 9 auf der oberen Seite des Teleskoparmes 5 angebracht, die in Seitwärtsrichtung des Teleskopladers gerichtet und mit einem oder mehreren nebeneinander angeordneten Displays 10 verbunden sind, die auf der zur Kabine 1 gerichteten Seite des Teleskoparms 5 befestigt sind. Kameras 8, 8', 9, 9' versorgen das Display 10 in Echtzeit mit Daten und bilden den natürlichen Blickwinkel des Bedieners aus dem rechten, zum Teleskoparm 5 gerichteten Fenster nach. Diese Kameras 8, 9 sind derart anzubringen, dass die zum Aufhängepunkt 4 des Teleskoparmes 5 gesehen unterste Kamera 8 den rechten Blickwinkel 7 erfasst und die linke Kamera 9 dementsprechend den linken Blickwinkel 7'. Die Blickwinkel der Kameras 8, 8', 9, 9' haben dem Blickwinkel und der Blickrichtung des Bedieners 7 und 7' auf dem Fahrersitz 2 zu entsprechen. Die Kameras 8', 9' sind am äußeren Ende des Maschinenraumes montiert und versorgen das Display, wenn der Hubarm eingeklappt ist und die darauf befindlichen Kameras 8, 9 somit zu sehr vom Blick auf den Maschinenraum beeinträchtigt sind. Die Kameras 8', 9' erfassen den gleichen Blickwinkel wie die Kameras 8, 9. Es kann wahlweise auch nur eine Kamera verwendet werden, wenn diese ein entsprechend großen Blickwinkel aufweist, um das Sichtfeld 7 und 7' abzudecken. Je nach verwendeter Displaytechnologie wie beispielsweise LCD, TFT oder flexiblen Foliendisplays (OLED Displays) kann es nötig sein, einen verarbeitenden Computer oder eine elektronische Baugruppe einzusetzen, die als Converter fungiert und die Formate der Kameras 8, 8', 9, 9' auf das Format des Displays umwandelt, welcher dann entweder wie die Kameras 8, 8', 9, 9' und Displays 10 in einem wasser- und staubgeschützten sowie wetterfesten Gehäuse untergebracht und im Außenbereich des Teleskopladers 11 angebracht ist, oder auch innerhalb der Kabine 1 positioniert werden kann. Diese elektronische Baugruppe bzw. Computer hat ebenfalls die Aufgabe den Hubwinkel des Teleskoparms 5 zu erfassen und die Kameras 8, 8', 9, 9' gegebenenfalls so nachzuführen, dass ein möglichst reales Sichtfeld durch den Teleskoparm 5 entsteht. Da sich die Bedienperson auf dem Fahrersitz 2 innerhalb der Kabine 1 befindet, der Hubarm 5 jedoch nach oben oder unten schwenken kann, sind die am Hubarm 5 befindlichen Kamera's 8, 9 in geeigneter Weise nachzuführen, um den zwischen Bedienperson und Teleskoparm 5 veränderlichen Blickwinkel konstant zu halten, um der Bedienperson den Eindruck zu vermitteln, durch den Teleskoparm 5 hindurch zu sehen.
Zusätzlich soll es möglich sein, die Kamera's 8, 8', 9, 9' für den Reversebetrieb im Blickwinkel 7 und 7' verstellen zu können, um beim Rückwärtsfahren auch das Sichtfeld bis zum rechten Hinterrad (von Fahrtrichtung ausgehend) zu erfassen. Ergänzend soll die elektronische Baugruppe im Reversebetrieb noch Kameras in anderen Teilen des Teleskopladers 11 (beispielsweise im Bereich des Anlenkpunktes 4 des Teleskoparmes 5) zuschalten und auf einem Teil des Displays 10 darstellen können.
Selbstverständlich würden bei einem Teleskoplader 11, bei dem der Hubarm 5 in Vorwärtsrichtung links neben der Kabine 2 angeordnet ist, die Kameras 8, 9 an der linken Seite des Teleskoparmes 5 und das Display 10 auf der rechten, zur Kabine 2 gerichteten Seite des Teleskoparmes 5 angebracht sein. Auch sind andere Befestigungsstellen der Kameras 8, 9 am Hubarm 5 oder dem Fahrgestell denkbar. Die Kameras 8, 8', 9, 9' können durch die Bedienperson bezüglich ihres Blickwinkels, ihrer Brennweite und Fokussierung auf ihre Sitzposition hin positioniert und eingestellt/kalibriert werden. Es kann ein großes Display 10 oder mehrere kleinere nebeneinander angeordnete Displays verbaut sein, aus denen sich das Sichtfeld zusammensetzt. Die Displays 10 sind vorzugsweise Flachbildschirme (LCD oder dergleichen) oder flexible, dünne Foliendisplays (OLED Displays oder dergleichen) und farbig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19934285 A1 [0002]
EP 254192 A [0002]

Claims

Fahrhilfeanlage zur Visualisierung verdeckter Sichtbereiche, die an einem Hubarm (5) oder einem anderen Sicht-beeinträchtigenden Teil eines Teleskopladers (11) oder einem anderen Fahrzeug mit Hubarm (z. B. Gabelstapler, Radlader, Bagger, etc.) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens eine (Bild-)Erfassungs-Einrichtung (Videokamera oder dgl.) (8), (9) am Sicht-beeinträchtigenden Teil (5) angebracht ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein Informationswiedergabegerät (Monitor, Display, Displayfolie oder dgl.) (10) angebracht ist, welches im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung von der (Bild-)Erfassungs-Einrichtung (8), (9) gespeist wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zusätzliche (Bild-)Erfassungs-Einrichtung (Videokamera oder dgl.), die beliebig am Fahrzeug angebracht ist, auf das Informationswiedergabegerät (Monitor, Display, Displayfolie oder dgl.) geschaltet werden kann, um dieses zu speisen.