DE202016000777U1

DE202016000777U1 - Entsorgungsfahrzeug mit zumindest einer Kameraanordnung

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Publication number: DE202016000777U1
Application number: DE202016000777.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Visy De GmbH
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2016-04-25
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: DE102016014675A1

Abstract

Entsorgungsfahrzeug (1) mit zumindest einem fahrzeuggestützten Aufnahmebehälter (2) für Reststoffe, Wertstoffe oder dergleichen und mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung (3) zum Anheben und Entleeren von aufgenommenen Sammelbehältern, wobei die Aufnahmeeinrichtung (3) zumindest einen mit einer Komponente quer zur Fahrzeuglängsrichtung (11) ausgreifbaren Arm (5) zum Greifen und Entleeren jeweils eines oder mehrerer Sammelbehälter umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entsorgungsfahrzeug (1) zumindest eine mit einer Komponente vorwärts gerichtete Kameraanordnung (6) zugeordnet ist, die in Fahrzeuglängsrichtung (11) bezüglich der Fahrtrichtung (F) in einer Ebene hinter dem ausgreifbaren Arm (5) und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum (9) bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) vor der Kameraanordnung (6) gelegen ist und einen Bewegungsbereich des Arms (5) umfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Entsorgungsfahrzeug mit zumindest einem fahrzeuggestützten Aufnahmebehälter für Reststoffe, Wertstoffe oder dergleichen und mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung zum Anheben und Entleeren von aufgenommenen Sammelbehältern, wobei die Aufnahmeeinrichtung zumindest einen mit einer Komponente quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgreifbaren Arm zum Greifen und Entleeren jeweils eines oder mehrerer Sammelbehälter umfaßt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Sammlung von Hausmüll, Industriemüll, Reststoffen, die eine Wertstoffsortieranlage durchlaufen haben, Papier, Schlacken oder anderen Zuschlagstoffen oder ähnlichen in festen Behältern oder Säcken bereitgestellten Materialien oder auch beim Aufkehren oder Räumen von Schmutz, Schnee, Streugut oder anderen Stoffen mit Hilfe von Entsorgungsfahrzeugen ist zunehmend eine effizienzgesteigerte Entsorgung gefragt, bei der die Möglichkeit besteht, die aufgenommenen Stoffe mit möglichst minimiertem Personal- und Zeiteinsatz sammeln und transportieren zu können. Ferner sollen diese Fahrzeuge möglichst unterschiedliche Behälter aufnehmen und entleeren können. Dabei soll der Entleervorgang möglichst schnell gehen, um während einer Tour eine möglichst große Zahl von Behältern entleeren zu können. Insbesondere ist es gewünscht, daß ein Fahrer des Fahrzeugs als einzige Bedienperson auch den Betrieb der Zuführungseinrichtung zur Aufnahme und Entleerung der Behälter oder dergleichen steuert.
Um dies etwa bei Seitenladern zu ermöglichen, ist der Fahrerplatz üblicherweise auf der rechten Fahrzeugseite angeordnet, so daß der Fahrer eine nach rechts ausgreifende Zuführungseinrichtung auch optisch überwachen kann und insbesondere bei Annäherung von Personen in den Gefahrenbereich die Funktion stoppen kann. Eine derartige Sichtüberwachung setzt jedoch ein Spezialchassis voraus, das kostenaufwendig ist. Insbesondere zeigt sich, daß der Aufbau und das Chassis unterschiedlich verschleißen. Ein gebrauchtes Chassis dieser Art ist jedoch am Markt schwer zu plazieren, da seine Einsatzmöglichkeiten eng begrenzt sind.
Es ist daher wünschenswert, ein Entsorgungsfahrzeug der genannten Art, insbesondere auch als Seitenlader, auch mit einem üblichen, linksgelenkten Standard-LKW-Chassis ausrüsten zu können. Hier hat jedoch der Fahrer zur rechten Seite nur eingeschränkte Sichtmöglichkeiten, so daß sich eine erhöhte Unfallgefahr ergibt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Betriebssicherheit von solchen Entsorgungsfahrzeugen zu verbessern.
Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Entsorgungsfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die weiteren Ansprüche 3 bis 17 verwiesen.
Durch das erfindungsgemäße Entsorgungsfahrzeug nach Anspruch 1 ist dadurch, daß einem gattungsgemäßen Entsorgungsfahrzeug zumindest eine vorwärts gerichtete Kameraanordnung zugeordnet ist, die bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung in Fahrtrichtung hinter dem ausgreifbaren Arm und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung vor der Kameraanordnung gelegen ist und einen Bewegungsbereich des Arms umfaßt, eine genau den kritischen Bereich des bewegbaren Arms überwachende Einrichtung geschaffen. Die Kameraanordnung kann fest und stabil am Fahrzeugchassis angeordnet sein und so Fehler durch eigene Bewegung vermeiden. Insbesondere kann die Kameraanordnung niedrig am Fahrzeug gehalten sein, um so den Bereich unter dem herunterkommenden Arm nach der Leerung des Sammelbehälters besonders gut erfassen zu können.
In der Ausbildung nach Anspruch 2 ist dem Entsorgungsfahrzeug zumindest eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung zugeordnet ist, die bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung in Fahrtrichtung hinter dem ausgreifbaren Arm und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung hinter der Kameraanordnung gelegen ist und einen Bereich seitlich des hinteren Fahrzeugteils sowie darüber hinaus weiter nach hinten umfaßt. Damit können insbesondere sich schnell nähernde Objekte, wie etwa Fahrradfahrer, frühzeitig erkannt werden und so beispielsweise die Bewegung des Arms gestoppt werden, schon wenn der Radfahrer noch weit hinter dem Fahrzeug ist.
Besonders günstig ist oder sind die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung unterhalb des fahrzeugseitigen Aufnahmebehälters gehalten. Damit ist die Kameraanordnung vor Regen durch den Aufnahmebehälter geschützt und ist insbesondere auch so weit nach innen versetzt, daß Parkrempler des Fahrzeugs oder Kontakt mit den Sammelbehältern die Kameraanordnung(en) nicht beschädigt. Durch die geschützte Anordnung sind auch Austrittsfenster der Kameraanordnungen gut vor Verschmutzung geschützt.
Insbesondere ist die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung weniger als 1,5 Meter oberhalb einer unteren Aufstandfläche für das Fahrzeug an diesem gehalten ist. Damit läßt sich der kritische Bereich unterhalb des absenkenden Arms und Behälters besonders gut absichern. In dieser Phase der Behälterbewegung besteht die höchste Kollisionsgefahr mit Personen.
Sofern die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung jeweils bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung weniger als 1,5 Meter von dem ausgreifbaren Arm entfernt gehalten ist oder sind, kann für die Kameraanordnung(en) eine gut geschützte Position vor der hinteren Achse am Fahrzeug gefunden werden. Zudem ist der kritische Bereich unter dem Arm dann im Zentrum des von der Kameraanordnung zu überwachenden Raumes.
Günstig ist die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung oberhalb eines Tanks oder eines Schalldämpfers einer Auspuffanlage des Fahrzeugs gehalten. Hier ist ohnehin ein Abstand zum darüber befindlichen Aufnahmebehälter vorhanden, es geht daher für die Kameraanordnung kein Platz verloren.
Wenn eine vorwärts gerichtete Kameraanordnung ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne geöffnetes Raumsegment erfaßt, das etwa von einer Fahrzeuglängskante bis in eine Richtung quer vom Fahrzeug abstehend erstreckt ist, kann damit ein großer und sicherheitsrelevanter Raum im Bewegungsbereich des seitlichen Arms überwacht werden.
Insbesondere erfaßt eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten geöffnetes Raumsegment, das etwa von einer Fahrzeuglängskante bis in eine Richtung quer vom Fahrzeug abstehend erstreckt ist. Damit können auch schnell näher kommende Objekte frühzeitig erkannt werden.
Sehr vorteilhaft sind gemeinsam eine vorwärts und eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung vorgesehen, wobei der erfaßte Raum der vorwärts gerichteten Kameraanordnung bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung weiter nach hinten als in eine um 90° vom Fahrzeug abstehende Richtung erstreckt ist und der erfaßte Raum der rückwärts gerichteten Kameraanordnung bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung weiter nach vorne als in eine um 90° vom Fahrzeug abstehende Richtung erstreckt ist, so daß sich die erfaßten Räume der genannten Kameraanordnungen überlappen. Damit ergibt sich eine lückenlose Überwachung des seitlichen Bereichs des Fahrzeugs.
Insbesondere sind bei einer vorwärts und einer rückwärts gerichteten Kameraanordnung diese bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung weniger als 50 Zentimeter voneinander beabstandet, so daß sie einen kompakten Bauraum einnehmen.
Eine besonders sichere Unfallvermeidung ergibt sich, wenn die oder jede Kameraanordnung zur Erstellung dreidimensionaler Raumbilder ausgebildet und mit einer Bildauswerteeinheit versehen ist, von der eine Volumenberechnung eines von der oder einer Kameraanordnung aufgenommenen Raumes durchführbar sowie eine ggf. bei Eindringen eines Objektes in diesen Raum erfolgende Volumenveränderung erfaßbar ist. Dann ist eine einfache und schnell reagierende Überwachungsmöglichkeit eines kritischen Raumes erreicht. Es muß keine Überwachung etwa eines Kamerabildes durch Menschen erfolgen, sondern die Raumerfassung, die Volumenberechnung und die Auslösung bei Veränderung des Ausgangsvolumens erfolgen vollautomatisch.
Das überwachte Ausgangsvolumen kann virtuell in mehrere Bereiche geteilt werden, so daß auch bereits am Anfang im überwachten Volumen befindliche Personen, Hunde oder andere bewegliche Objekte, die zunächst als unkritisch eingestuft werden, dennoch einen Alarm auslösen können, wenn sie etwa von einem virtuellen Bereich in einen anderen Bereich wechseln, beispielsweise von einem Randbereich in den Nahbereich des beweglichen Arms. Dies ist wichtig, da die 3D-Kamera ein am Anfang stehendes Objekt, zum Beispiel eine Person, zunächst als unkritisch einstuft.
Von der Bildauswerteeinheit muß dabei auch keine Mustererkennung oder ein ähnlich aufwendiges Verfahren durchgeführt werden, sondern es kann mit wenig Rechenkapazität in sehr kurzer Zeit die Volumenberechnung des aufgenommenen dreidimensionalen Bildes erzeugen. Hierzu können beispielsweise PMD-Verfahren mit einer Kombination von Bilderfassung und Laufzeiterfassung ausgesandten Lichts verwendet werden.
Wenn die Kameraanordnung als Referenz ein Ausgangsbild erfaßt und mit diesem von der Bildauswerteeinheit ein Ausgangsvolumen des aufgenommenen Raumes berechnet wird, zum Beispiel zu Beginn eines Entleerungsvorgangs eines oder mehrerer Behälter, und nachfolgend getaktet weitere Bilder aufgenommen und hieran erneute Volumenberechnungen durchgeführt werden, ist eine vollständige Bildauswertung nur einmal am Anfang der Bewegung nötig. Danach reicht es, nur noch Änderungen wahrzunehmen und dort geänderte Volumina zu berechnen, so daß der Rechenaufwand gering ist. Dadurch können die Taktungen der Bildaufnahmen und Voluminaberechnungen sehr kurz gewählt werden, der Rechenaufwand ist relativ gering. Dadurch werden schnelle Reaktionen des Systems auf mögliche Gefahren möglich.
Bei einer erfaßten Volumenveränderung des aufgenommenen Raumes kann insbesondere ein optischer oder akustischer Alarm ausgelöst werden und/oder direkt ein Funktionsstop bewirkbar sein, der ohne menschliches Eingreifen erfolgt. Auch ein Umschalten in einen Langsamfahrbetrieb des Fahrzeugs oder der Zuführungseinrichtung kann je nach überwachtem Bereich möglich sein.
Günstig bleibt eine Volumenveränderung unterhalb eines Schwellwertes unberücksichtigt, so daß beispielsweise ein Zweig, der in den überwachten Bereich hineinweht, folgenlos bleibt.
Die Kameraanordnung kann eine Stereo-Anordnung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder umfassen.
Dabei kann mit der tiefen Kameraanordnung das System ausschalten, sobald der Arm der Aufnahmeeinrichtung eine Mindesthöhe beim Absetzen unterschritten hat, so daß die Aufnahmeeinrichtung mit dem aufgenommenen Behälter selbst gar nicht im Bild auftaucht. Auch dann ist die Bewegung des Arms unschädlich für das Überwachungssystem. Beispielsweise kann die Höhe des überwachten Raumes somit unterhalb von zwei Metern bleiben. In der Fläche kann es ebenfalls ausreichen, nur einen kleinen Bereich von zum Beispiel drei Metern mal drei Metern zu erfassen.
Insbesondere kann vorteilhaft ein PMD-System verwendet werden; dieses kann zusätzlich digitale Filter beinhalten, so daß etwa Regen oder ein Wasserschwall aus dem Behälter oder vom Fahrzeugdach ebenso keinen Alarm auslöst wie etwa eine Asche- oder Staubwolke oder aus dem Behälter herausfallendes Gut.
Günstig ist neben den genannten Kameraanordnungen zumindest jeweils eine Kamera zur Front-, zur Heck-, und zu jeder Querseitenüberwachung des Fahrzeugs vorgesehen, so daß eine Rundumüberwachung möglich ist. Auch ein sog. Birdview kann damit am Bildschirm dargestellt werden, insbesondere dann, wenn und in den Randbereichen deren Bilderfassung jeweils ein Anschlußbereich an das Bild der nächsten Kamera so eingestellt und berechnet wird, daß ein das Fahrzeug rings umgebender Raum vollständig erfaßt ist. Dieser Raum kann zum Beispiel eine Breite von typisch 2 bis 5 Metern haben.
Bei Ausbildung eines Seitenladers kann auch die Gesamtlänge gering gehalten werden. Die Einschüttöffnung kann eine Breite längs zum Fahrzeug derart aufweisen, daß dort Vierradgefäße mit 1,1 cbm oder auch größer, z. B. 2,3 oder 3,2 cbm, ebenso entleert werden können wie Zweiradgefäße mit z. B. 60 bis 360 Litern Inhalt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus teilweise in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Entsorgungsfahrzeugs in Ausbildung als Seitenladers mit der Möglichkeit zur Entleerung von verschiedenartigen Behältern, etwa Vier- oder Zweiradbehältern,
2 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug nach 1, wobei die Kamerapositionen und die um das Fahrzeug überwachten Bereiche angedeutet sind,
3 eine ähnliche Draufsicht wie 1, jedoch mit zusätzlichen Kamerapositionen,
4 eine Ansicht eines Heckladers von hinten.
Das in 1 dargestellte Entsorgungsfahrzeug 1 ist hier beispielhaft als Selbstfahrer ausgebildet. Auch ein gezogenes Fahrzeug als Anhänger oder Auflieger kann alternativ in Betracht kommen und erfindungsgemäß ausgebildet sein. Ebenso kommen unterschiedliche Fahrzeuggrößen in Betracht. Üblich basiert ein Entsorgungsfahrzeug 1 zur Aufnahme von Behältern auf einem LKW-Chassis mit einer Einfach- oder Doppel-Hinterachse.
Das hier gezeichnete Fahrzeug 1 umfaßt zumindest einen dem Fahrzeug zugeordneten Aufnahmebehälter 2 für Reststoffe oder Wertstoffe, zum Beispiel für Hausmüll, Industriemüll, Reststoffe, die eine Wertstoffsortieranlage durchlaufen haben, Papier, Gläser, Schlacke oder andere Zuschlagstoffe oder ähnliche in insbesondere festen Behältern oder auch in Säcken bereitgestellte Materialien oder Sperrgut.
Weiterhin umfaßt das Fahrzeug 1 zumindest eine in sich bewegliche und insgesamt mit 3 bezeichnete Aufnahmeeinrichtung für diese Stoffe, wobei die Aufnahmeeinrichtung 3 zum Über-Kopf-Entleeren von insbesondere Müllbehältern – hier nicht gezeichnet – und Weiterleitung des aufgenommenen Guts über eine Einschüttöffnung 4 in Richtung des fahrzeuggestützten Aufnahmebehälters 2 ausgebildet ist. Auch eine andere Aufnahmeeinrichtung 3, etwa für Säcke oder für aufgenommenen Schmutz oder Schnee einer Kehr- oder Räummaschine, kommt in Betracht.
Gemäß der nur schematischen Zeichnung ist eine Aufnahmeeinrichtung 3 einer Querseite des Fahrzeuges 1 zugeordnet, so daß dieses einen sog. Seitenlader bildet. Dadurch kann die hier eine Zuführungseinrichtung 3 seitlich des Fahrzeugs 1 stehende Behälter mit einer quer zur Fahrtrichtung F ausgreifenden Bewegung greifen.
Der hier gezeigte Seitenlader umfaßt zumindest einen aufwärts bewegbaren Greifarm 5, der mehrere gegeneinander schwenkbare Teile umfassen oder auch als ganzes teleskopisch quer ein- und ausgefahren werden kann. Das Wort „quer” bedeutet dabei nicht, daß das Ausgreifen exakt im Winkel von 90° zur Fahrtrichtung F erfolgen muß. Auch eine leichte Schwenkbarkeit und/oder Schrägstellung des Greifarms 5 kann möglich sein. Über diesen können ein oder mehrere Sammelbehälter als Zweirad- und/oder Vierradgefäße gleichzeitig erfaßt, angehoben und in die Einschüttöffnung 4 entleert werden. Gemäß der Darstellung nach 1 umfaßt die Aufnahmeeinrichtung 3 eine sog. Zahn- oder Kammleiste. Die Aufnahmeeinrichtung 3 steht während der Fahrt des Fahrzeugs 1 flach und somit raumsparend parallel zur Fahrzeugseite, wie etwa auch in der Draufsicht nach 2 gut erkennbar ist.
Der Einschüttöffnung 4 erlaubt die Entleerung verschiedener Behälter, beispielsweise das Entleeren eines Großbehälters mit etwa 2,3 oder 3,2 cbm Inhalt oder eines mittleren Behälters mit etwa 1,1 cbm Inhalt oder eines oder nebeneinander zweier Zweiradgefäße mit jeweils 80 bis 360 Litern Inhalt.
Das Entsorgungsfahrzeug 1 ist dabei mit zumindest einer überwachenden und hier besonders vorteilhaft dreidimensionale Raumbilder erstellenden Kameraanordnung 6, 7 und mit einer Bildauswerteeinheit (zum Beispiel im Fahrerhaus 8) versehen, von der eine Volumenberechnung eines von der Kameraanordnung 6, 7 aufgenommenen Raumes 9, 10 durchführbar sowie eine ggf. bei Eindringen eines Objektes in diesen Raum erfolgende Volumenveränderung erfaßbar sind.
Wie in 1 eingezeichnet ist, ist dem Entsorgungsfahrzeug 1 zumindest eine im wesentlichen vorwärts gerichtete Kameraanordnung 6 zugeordnet ist, die bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 in Fahrtrichtung F hinter dem ausgreifbaren Arm 5 und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum 9 bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 vor der Kameraanordnung gelegen ist und einen Bewegungsbereich des Arms 5 umfaßt.
Weiter ist in 1 zu erkennen, daß dem Entsorgungsfahrzeug 1 zumindest eine im wesentlichen rückwärts gerichtete Kameraanordnung 7 zugeordnet ist, die bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 in Fahrtrichtung F hinter dem ausgreifbaren Arm 5 und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum 10 bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 hinter der Kameraanordnung gelegen ist und einen Bereich seitlich des hinteren Fahrzeugteils 12 sowie darüber hinaus weiter nach hinten umfaßt.
In den 1 und 2 ist gut zu erkennen, daß hier beispielhaft sowohl eine vorwärts gerichtete 6 und eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung 7 am Fahrzeug 1 angeordnet sind. Beide sind dabei unterhalb des fahrzeugseitigen Aufnahmebehälters 2 gelegen und werden von diesem schützend gegen Regen, Schneefall und herabfallendes Gut gehalten.
Hier sind sowohl die vorwärts gerichtete 6 als auch die rückwärts gerichtete Kameraanordnung 7 weniger als 1,5 Meter oberhalb einer unteren Aufstandfläche 13 für das Fahrzeug 1 an diesem gehalten ist. Insbesondere sind die Kameraanordnungen 6, 7 dabei oberhalb eines Tanks oder eines Schalldämpfers einer Auspuffanlage des Fahrzeugs gehalten und werden damit auch von unten her, zum Beispiel gegen aufspritzendes Wasser, abgeschirmt. Die Anbringungshöhe der Kameraanordnungen 6, 7 kann damit niedrig und noch innerhalb der Höhe eines Raddurchmessers sein, wie etwa in 1 leicht erkennbar ist.
Der Raum für diese Kameraanordnungen 6, 7 ist ohnehin am Fahrzeug als Spalt zwischen dem Chassis und dem Aufnahmebehälter vorhanden und muß nicht extra für die Kameraanordnungen 6, 7 geschaffen werden.
Sofern beide Kameraanordnungen 6, 7 am Fahrzeug 1 vorgesehen sind, können diese unmittelbar angrenzend zueinander und beispielsweise auch in einem gemeinsamen Gehäuse gehalten sein, so daß die ganze Einheit modular montiert werden kann. Alternativ ist auch möglich, jede der Kameraanordnungen 6, 7 in einem einzelnen Gehäuse zu halten. Dann können die Kameraanordnungen 6, 7 mechanisch gleichartig aufgebaut sein und jeweils in ihrem Winkel eingestellt werden. Die vorwärts gerichtete 6 und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung 7 ist oder sind jeweils bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 dicht hinter dem hinteren Ende des Greifarms 5 gehalten, insbesondere weniger als 1,5 Meter von dem ausgreifbaren Arm 5 entfernt, insbesondere weniger als einen Meter. Zur lückenlosen Raumüberwachung seitlich neben dem Fahrzeug 1 sind eine vorwärts und eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung 6, 7 bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 weniger als 50 Zentimeter voneinander beabstandet, liegen insbesondere direkt nebeneinander.
Die von den Kameraanordnungen 6, 7 überwachten Raumbereiche 9, 10 sind in 2 angedeutet. Daraus ist erkennbar, daß eine vorwärts gerichtete Kameraanordnung 6 ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 nach vorne geöffnetes Raumsegment 9 erfaßt, das etwa von einer Fahrzeuglängskante 14 bis ungefähr zu einer Querbegrenzung 15 in Richtung quer vom Fahrzeug 1 abstehend erstreckt ist. Hingegen wird von einer rückwärts gerichteten Kameraanordnung 7 ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 nach hinten geöffnetes Raumsegment 10 erfaßt, das etwa von der Fahrzeuglängskante 14 bis ungefähr zu einer Querbegrenzung 16 in eine Richtung quer vom Fahrzeug 1 abstehend erstreckt ist.
Wenn eine vorwärts 6 und eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung 7 gemeinsam vorgesehen sind, kann der erfaßte Raum 9 der vorwärts gerichteten Kameraanordnung 6 bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung weiter nach hinten als in eine um 90° vom Fahrzeug abstehende Richtung erstreckt sein bis zu seiner Begrenzung 15. Ebenso kann der erfaßte Raum 10 der rückwärts gerichteten Kameraanordnung 7 bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 11 mit seiner Begrenzung 16 weiter nach vorne als in eine um 90° vom Fahrzeug 1 abstehende Richtung erstreckt sein. Damit überlappen sich die erfaßten Räume 9, 10 im Bereich zwischen den Begrenzungen 15, 16.
Die Räume 9, 10 sind in 2 nur verkleinert angedeutet. In Wirklichkeit reichen sie einige Meter bis über zehn Meter über die Fahrzeuglänge hinaus.
Dabei nimmt hier jede Kameraanordnung (z. B. 6, 7) als Referenz ein 3D-Ausgangsbild auf und berechnet mit diesem über seine Bildauswerteeinheit (hier nicht gezeichnet) ein Ausgangsvolumen des aufgenommenen Raumes (z. B. 9, 10), zum Beispiel zu Beginn eines Entleerungsvorgangs eines oder mehrerer Behälter. Der jeweils aufgenommene Raum ist dabei in seinen Grenzen streng definiert und dient zur weiteren Berechnung als virtueller Raum. Nach Ermittlung des Referenzbildes und daran erfolgter Berechnung des Referenzvolumens werden nachfolgend während der Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 3 getaktet weitere Bilder aufgenommen. Anhand dieser Bilder werden automatisch und idealerweise ohne menschliches Zutun jeweils erneute Volumenberechnungen durchgeführt.
Die Auswertung des aufgenommenen Raumes benötigt dann keine menschliche Beurteilung und auch keine maschinelle Mustererkennung, sondern allein eine erfaßte Volumenveränderung des aufgenommenen Raumes 9, 10 kann einen Alarm und/oder einen Funktionsstop bewirken. Maßgeblich hierfür ist allein die gegenüber dem ursprünglichen Referenzbild ermittelte Volumenveränderung – keine sonstige Veränderung des aufgenommenen Bildes.
In jedem Fall kann ein Alarm und/oder Funktionsstop bei (bewegtem oder stehendem) Aufenthalt eines Objekts innerhalb eines als kritisch deklarierten Nahbereichs in dem zu überwachenden Bereich, insbesondere dem Arbeitsbereich der Aufnahmeeinrichtung 3, bewirkt werden, auch wenn das Objekt sich gar nicht oder in Richtung von dem zu überwachenden Bereich weg bewegt. Jeder über eine Volumenveränderung erfaßte Aufenthalt eines Objekts in diesem Bereich kann dann von der Bildauswerteeinheit mit einem sofortigen Funktionsstop – also Stillstand aller bewegbaren Mechanik – beantwortet werden.
Dabei kann eine Volumenveränderung unterhalb eines Schwellwertes unberücksichtigt bleiben, um etwa bewegte Zweige oder kleine Vögel im Bewegungsbereich der Aufnahmeeinrichtung 3 unberücksichtigt lassen zu können.
Die Erfassung von dreidimensionalen Bildern durch die jeweilige die Kameraanordnung kann unterschiedlich erfolgen. So kann eine Stereo-Anordnung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder vorgesehen sein, zusätzlich oder alternativ ist es möglich, daß die Kameraanordnung 6, 7 mit Hilfe einer Triangulation arbeitet.
Insbesondere kann die oder jede Kameraanordnung 6, 7 über eine Photomischdetektion (PMD) arbeiten und neben optischen Bildern auch Laufzeitunterschiede ausgesandten Lichts detektieren, so daß aus diesen Informationen gleichzeitig optische Strukturen und deren dreidimensionale Erstreckung erfaßt werden. Mit der PMD-Technik können auch Filter programmiert sein, so daß beispielsweise Regen, ein Wasserschwall, Staub- oder Aschewolken aus dem angehobenen Behälter oder ähnliche unkritische Volumenveränderungen automatisch herausgerechnet und nicht für eine Alarmauslösung verwendet werden. Mit der PMD-Technik ist es – anders als etwa mit Ultraschall – auch möglich, daß das Fahrzeug noch ein wenig während der Überwachung rollt oder sich seitlich neigt oder vibriert. Auch dies kann durch entsprechende Filter unberücksichtigt bleiben.
In jedem Fall kann dafür Sorge getragen werden, daß von der Bildauswerteeinheit die Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 3 selbst nicht als Volumenveränderung ausgewertet wird. Hierzu ist es möglich, daß das Überwachungssystem erst einschaltet, wenn die Zuführungseinrichtung beim Anheben zumindest eines Behälters eine Mindesthöhe von z. B. 1,5 Metern erreicht hat, und ausschaltet, wenn die Zuführungseinrichtung beim Absetzen eine Mindesthöhe unterschritten hat. Damit kann der Raum unter der Aufnahmeeinrichtung 3 und dem bewegten Behälter überwacht werden. Auf Schranken oder ähnliches als Zugangssperre in diesen Gefahrenbereich kann dann verzichtet werden.
Eine Infraroterfassung kann zusätzlich vorgesehen sein, um anhand der Temperatur eines Objekts belebte von unbelebten Objekten zu unterscheiden. Zudem kann der Fahrer bei einem ausgelösten Alarm etwa über ein zweidimensionales Bild einer ebenfalls in der jeweiligen Kameraanordnung 6, 7 enthaltenen rein optischen Kamera entscheiden, ob er den Stop manuell aufhebt und die Aufnahmeeinrichtung 3 weiter nach unten bewegt. Die mehreren Erfassungsmittel einer Kameraanordnung 6, 7 können in einem gemeinsamen Gehäuse und hinter einem gemeinsamen Deckglas justierbar gehalten sein.
Weitere mögliche Kameraanordnungen sind in den 3 und 4 gezeigt:
Eine optische Positionierungskamera 17 ist beispielsweise auf dem Greifarm 5 gehalten und erfaßt die Mitte des aufzunehmenden Sammelbehälters, so daß das Heranführen des Greifarms 5 an den stehenden Behälter erleichtert ist.
Weitere 3D-Kameraus 18 sind hier beispielhaft zur Überwachung des Raums hinter dem Fahrzeug 1 vorgesehen und dienen beispielsweise (bei einem Hecklader) zur Trittbrettüberwachung sowie allgemein zur Unterlaufsicherung und zum Kollisionsschutz, etwa beim Rückwärtsfahren. Insbesondere bei Ein-Mann-Bedienungen ist die Rückwärtsüberwachung ein großer Sicherheitsgewinn und erlaubt das Rangieren ohne einen Einweiser. Auch hier kann eine Kombination von 2D- und 3D-Kameras mit den o. g. Vorteilen vorgesehen sein. Dies gilt sowohl für Seiten-, Heck- und Frontlader (Ein-Mann-Systeme).
Auch im Bereich der Außenspiegel können (3D-)Kameraanordnungen 19, 20 vorgesehen sein, ebenso auch an der linken Fahrzeugseite weitere Kameraanordnungen 21, 22. Zudem können auch den hinteren Fahrzeugecken nach schräg vorne überwachende Kameraanordnungen 23, 24 zugeordnet sein, in der Regel oben am Aufnahmebehälter 2 angebracht. Je nach Bedarf müssen nicht alle in 3 gezeigten Positionen zwingend besetzt sein.
Der Raum rund um das Fahrzeug 2 kann dabei lückenlos überwacht werden. Dabei kann in den Randbereichen der überwachten Räume jeweils ein Anschlußbereich an das Bild der nächsten Kamera so eingestellt und berechnet werden, daß ein das Fahrzeug rings umgebender Raum vollständig erfaßt ist. Dabei kann auch in der Fahrerkabine 8 ein einziger Bildschirm reichen, um einen sog. Top view oder Bird view mit einer Rundumüberwachung, ähnlich wie in 3 angedeutet, darzustellen. Das System benötigt zu seiner Funktion jedoch keinen Bildschirm und keine überwachende Person, sondern arbeitet vollständig autark. So kann auch das Ein- und Ausschalten der Überwachung des jeweiligen Raumes automatisch und zwangsweise über das Einleiten des Entleerungsvorgangs mit geschaltet werden.
Zusätzlich zu den eingebauten Kameraanordnungen ist auch eine Radar- oder Ultraschallüberwachung möglich, ebenso eine Wärmebilderfassung, um damit lebende Objekte von unbelebter Materie unterscheiden zu können.
Ebenso ist es möglich und besonders vorteilhaft, die 3D-Erfassung und Volumenberechnung jeweils mit einer 2D-Kamera zu koppeln und das 2D-Bild auch dem Fahrer zur Kontrolle zu übermitteln. Damit kann beispielsweise durch die aufgenommene 3D-Volumenerfassung bei Eindringen eines Objekts in den Gefahrenbereich das Absetzen eines Behälters automatisch stoppen, der Fahrer kann dann nach dem angezeigten 2D-Bild entscheiden, ob eine tatsächliche Gefahr besteht. Wenn zum Beispiel nur ein Luftballon in den Gefahrenbereich geweht wurde, kann er das Absetzen nach dem automatisch erfolgten Stop weiter fortsetzen.
Die Überwachung kann sowohl bei Stillstand und Betrieb des Fahrzeugs 1 als auch bei dessen langsamer Fahrt aktiv sein, so daß etwa auch schon im Rangierbetrieb Objekte, die sich in einen Gefahrenbereich hineinbegeben, erfaßt werden können. Auch dies verbessert die Sicherheit gerade im Ein-Mann-Betrieb. Insbesondere kann jedoch die Sicherheit im Absetzbereich des oder Behälter durch die Aufnahmeeinrichtung 3 mit einem solchen System besonders gut gewährleistet werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug,
2: fahrzeugseitiger Aufnahmebehälter,
3: Aufnahmeeinrichtung,
4: Einschüttöffnung,
5: Greifarm,
6: Kameraanordnung,
7: Kameraanordnung,
8: Fahrerkabine,
9: überwachter Raum,
10: überwachter Raum,
11: Fahrzeuglängsrichtung,
12: hinterer Fahrzeugteil,
13: Aufstandfläche,
14: Fahrzeuglängskante,
15: Querbegrenzung des vorderen überwachten Raums,
16: Querbegrenzung des hinteren überwachten Raums,
17: Positionierungskamera,
18: 3D-Kamera,
19: 3D-Kamera,
20: 3D-Kamera,
21: 3D-Kamera,
22: 3D-Kamera,
23: 3D-Kamera,
24: 3D-Kamera,
F: Fahrtrichtung

Claims

Entsorgungsfahrzeug (1) mit zumindest einem fahrzeuggestützten Aufnahmebehälter (2) für Reststoffe, Wertstoffe oder dergleichen und mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung (3) zum Anheben und Entleeren von aufgenommenen Sammelbehältern, wobei die Aufnahmeeinrichtung (3) zumindest einen mit einer Komponente quer zur Fahrzeuglängsrichtung (11) ausgreifbaren Arm (5) zum Greifen und Entleeren jeweils eines oder mehrerer Sammelbehälter umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entsorgungsfahrzeug (1) zumindest eine mit einer Komponente vorwärts gerichtete Kameraanordnung (6) zugeordnet ist, die in Fahrzeuglängsrichtung (11) bezüglich der Fahrtrichtung (F) in einer Ebene hinter dem ausgreifbaren Arm (5) und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum (9) bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) vor der Kameraanordnung (6) gelegen ist und einen Bewegungsbereich des Arms (5) umfaßt.
Entsorgungsfahrzeug (1) mit zumindest einem fahrzeuggestützten Aufnahmebehälter (2) für Reststoffe, Wertstoffe oder dergleichen und mit zumindest einer Aufnahmeeinrichtung (3) zum Anheben und Entleeren von aufgenommenen Sammelbehältern, wobei die Aufnahmeeinrichtung (3) zumindest einen mit einer Komponente quer zur Fahrzeuglängsrichtung (11) ausgreifbaren Arm (5) zum Greifen und Entleeren jeweils eines oder mehrerer Sammelbehälter umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entsorgungsfahrzeug (1) zumindest eine mit einer Komponente rückwärts gerichtete Kameraanordnung (7) zugeordnet ist, die in Fahrzeuglängsrichtung (11) bezüglich der Fahrtrichtung (F) hinter dem ausgreifbaren Arm (5) und derart gehalten ist, daß ein von dieser beobachteter Raum (10) bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) hinter der Kameraanordnung (7) gelegen ist und einen Bereich seitlich des hinteren Fahrzeugteils (12) sowie darüber hinaus weiter nach hinten umfaßt.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung (6; 7) unterhalb des fahrzeugseitigen Aufnahmebehälters (2) gehalten ist oder sind.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorwärts gerichtete (6) und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung (7) weniger als 1,5 Meter oberhalb einer unteren Aufstandfläche (13) für das Fahrzeug (1) an diesem gehalten ist oder sind.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung (6; 7) jeweils bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) weniger als 1,5 Meter von dem ausgreifbaren Arm (5) entfernt gehalten ist oder sind.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorwärts gerichtete und/oder die rückwärts gerichtete Kameraanordnung (6; 7) oberhalb eines Tanks oder eines Schalldämpfers einer Auspuffanlage des Fahrzeugs (1) gehalten ist oder sind.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorwärts gerichtete Kameraanordnung (6) ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) nach vorne geöffnetes Raumsegment (9) erfaßt, das etwa von einer Fahrzeuglängskante (14) bis in eine Richtung (15) quer vom Fahrzeug (1) abstehend erstreckt ist.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung (7) ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) nach hinten geöffnetes Raumsegment (10) erfaßt, das etwa von einer Fahrzeuglängskante (14) bis in eine Richtung (16) quer vom Fahrzeug (1) abstehend erstreckt ist.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorwärts (6) und eine rückwärts (7) gerichtete Kameraanordnung vorgesehen sind, wobei der erfaßte Raum der vorwärts gerichteten Kameraanordnung (6) bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) weiter (15) nach hinten als in eine um 90° vom Fahrzeug (1) abstehende Richtung erstreckt ist und der erfaßte Raum (10) der rückwärts gerichteten Kameraanordnung (7) bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) weiter nach vorne (16) als in eine um 90° vom Fahrzeug abstehende Richtung erstreckt ist, so daß sich die erfaßten Räume (9; 10) der genannten Kameraanordnungen (6; 7) überlappen.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorwärts und eine rückwärts gerichtete Kameraanordnung (6; 7) vorgesehen und bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (11) weniger als 50 Zentimeter voneinander beabstandet sind.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Kameraanordnung (6; 7) zur Erstellung dreidimensionaler Raumbilder vorgesehen und mit einer Bildauswerteeinheit versehen ist, von der eine Volumenberechnung eines von der oder einer Kameraanordnung (6; 7) aufgenommenen Raumes durchführbar sowie eine ggf. bei Eindringen eines Objektes in diesen Raum (6; 7) erfolgenden Volumenveränderung erfaßbar ist.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Kameraanordnung (6; 7) zusätzlich eine zweidimensionale optische Kamera zugeordnet ist.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameraanordnung (6; 7) als Referenz ein Ausgangsbild erfaßt und mit diesem von der Bildauswerteeinheit ein Ausgangsvolumen des aufgenommenen Raumes (9; 10) berechenbar ist, zum Beispiel zu Beginn eines Entleerungsvorgangs eines oder mehrerer Behälter, und nachfolgend getaktet weitere Bilder aufnehmbar und hieran erneute Volumenberechnungen durchführbar sind.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer erfaßten Volumenveränderung des aufgenommenen Raumes (9; 10) ein Alarm und/oder ein Funktionsstop bewirkbar ist.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Volumenveränderung unterhalb eines Schwellwertes unberücksichtigt bleibt.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameraanordnung (6; 7) eine Stereo-Anordnung zur Erfassung dreidimensionaler Bilder umfaßt.
Entsorgungsfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameraanordnung (6; 7) über eine Photomischdetektion (PMD) arbeitet und Laufzeitunterschiede ausgesandten Lichts detektiert.