WO2022101141A1 - Nutzfahrzeug mit adas unterstützter arbeitsfunktion - Google Patents

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WO2022101141A1
WO2022101141A1 PCT/EP2021/080959 EP2021080959W WO2022101141A1 WO 2022101141 A1 WO2022101141 A1 WO 2022101141A1 EP 2021080959 W EP2021080959 W EP 2021080959W WO 2022101141 A1 WO2022101141 A1 WO 2022101141A1
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WO
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commercial vehicle
work function
unit
control unit
danger zone
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PCT/EP2021/080959
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Frank Seemann
Andre EHRSAM
Martin Mach
Zbynek STEPAN
Vladimír DVORAK
Gabriel Scherer
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66C15/00—Safety gear
    • B66C15/04—Safety gear for preventing collisions, e.g. between cranes or trolleys operating on the same track
    • B66C15/045—Safety gear for preventing collisions, e.g. between cranes or trolleys operating on the same track electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data

Definitions

  • the invention relates to a utility vehicle with a work function with improved safety during the work function.
  • the object of the invention is to achieve an improvement in the safety and usability of the work function. Another task is to improve the functionality and relieve the operator.
  • the object is achieved by a commercial vehicle with a work function, the work function having a control unit, and the commercial vehicle having at least one sensor unit for a driver assistance system, characterized in that the sensor unit is connected to the control unit in order to monitor a safety area during the work function .
  • the utility vehicle In order to use the work function, the utility vehicle has a control unit which is connected to the drive(s) of the work attachments. More and more driver assistance systems, also known as Advanced Driver Assistance Systems (hereinafter also referred to as ADAS), are being used in vehicles. ADAS include sensor units that record data, especially of the environment, while the commercial vehicle is driving. When the vehicle is stationary, these ADAS systems are not in use. According to the invention, at least one sensor unit of an ADAS system is connected to the control unit, with the sensor unit partially monitoring at least the safety area of the commercial vehicle and providing corresponding data to the control unit.
  • ADAS Advanced Driver Assistance Systems
  • Embodiments of a utility vehicle are characterized in that a first processor unit of the vehicle records data from the at least one sensor unit, and that the control unit is connected to the first processor unit of the utility vehicle.
  • the sensor unit is evaluated by a first processor unit.
  • the measurement data of the sensor unit or sensor units can be further evaluated and optionally processed by the first processor unit in order to deliver processed data to the control unit.
  • Alternative embodiments of a commercial vehicle are characterized in that a first processor unit of the vehicle records data from the at least one sensor unit, and that the control unit is also connected to the at least one sensor unit in order to record the data.
  • the sensor unit can be connected in parallel directly to the control unit of the work function. As a result, the control unit receives the measurement data directly and evaluates them itself.
  • Preferred embodiments of a utility vehicle are characterized in that a second processor unit is provided and that the control unit is connected to the second processor unit of the utility vehicle.
  • a second processor unit is advantageously provided between the sensor unit and the control unit in order to process the measurement data so that the evaluation is simplified and the performance of the control unit is not additionally burdened.
  • the safety area includes at least one area with an increased risk, which is defined as a danger zone.
  • This danger zone in particular the maximum area dependent on the vehicle or the work function, can be stored in a predefined manner in the control unit and/or a processor unit.
  • the danger zone can also be fixed dynamically as a function of current movement data.
  • Preferred embodiments of a commercial vehicle are characterized in that a storage unit is provided in which environmental data, in particular obstacles, in the area surrounding the commercial vehicle are stored, and that the at least one danger zone can be adapted as a function of the environmental data.
  • Obstacles such as trees, walls, buildings or other immovable objects can be entered or selected in a memory unit by manual input and/or data from one or more sensor units. These obstacles can be used to adjust the extent of the danger zone. For example, areas that can no longer be reached due to an obstacle but can be detected by the sensor unit can be excluded from the danger zone.
  • this data can also be used by the control unit for the work function, for example as a collision warning device, movement planner, etc.
  • control unit is connected to an alarm device for warning the operator and/or bystanders and/or to a control unit for intervening in the work function.
  • a warning signal is issued by the control unit in order to warn the operator of the work function and/or the bystander(s).
  • the work function can be actively intervened in order, for example, to stop a movement or to avoid a collision.
  • Embodiments of a commercial vehicle are characterized in that the at least one sensor unit is selected from a camera, an ultrasonic sensor, a radar, a lidar, a microphone, a GPS and/or a telemetry receiver.
  • Sensor units used for ADAS systems can accordingly also be used for environmental monitoring.
  • Sensor units such as cameras, ultrasound, lidar or radar systems can be used to directly record the environment with regard to people and/or obstacles.
  • Microphones and the like can be used for passive or supportive purposes.
  • External sensors and/or data that are not located around the vehicle can be accessed via GPS, telemetry receivers and the like in order to recognize or interact with obstacles and other devices, such as construction site vehicles or facilities.
  • a further aspect of the invention is a method for operating a commercial vehicle according to the description, comprising the method steps
  • the sensor units of an ADAS system can be used to monitor a safety area when the vehicle is stationary or using its working function.
  • the advantage here is that sensors that are already available for ADAS systems can be used and no redundant sensors have to be installed.
  • Embodiments of a method are characterized in that before the work function begins, a predefined danger zone is adjusted as a function of the detected environment. By adapting the danger zone depending on the environment, false alarms can be reduced by excluding non-critical areas of the security area.
  • Methods according to embodiments are characterized in that the danger zone is adjusted depending on the work function.
  • the danger zone is adjusted depending on the work function.
  • Embodiments of a method are characterized in that the work function is carried out in a fully or partially automated manner using the detected environment. Based on the recorded data, the work function can be carried out at least partially automatically, which can relieve the operator.
  • Methods according to embodiments are characterized in that the work function, in particular the work area, is restricted depending on the detected environment. For example, in order to avoid collisions with local obstacles, the work function's working range can be restricted based on the collected data, which can further improve safety.
  • the features of the embodiments can be combined with one another as desired.
  • FIG. 1 shows a schematic arrangement of the components of an exemplary embodiment according to the invention.
  • FIGS. 2A & 2B each show a schematic arrangement of the components of exemplary embodiments according to the invention.
  • 3 to 5 each show a schematically illustrated exemplary embodiment of a utility vehicle.
  • FIG. 1 shows the schematic arrangement of components in one embodiment.
  • several sensor units (1) are provided, whereby of course not only the three sensor units (1) shown can be provided, but also more or fewer.
  • the sensor units (1) are connected to a first processor unit (4), which receives the data from the sensor units (1), brings them together and, if necessary, processes them.
  • the first processor unit (4) makes the data available to an ADAS system (3), which regulates the ADAS functions of the commercial vehicle (V). What up to this point represents a normal construction of a commercial vehicle (V) with ADAS function.
  • the first processor unit (4) also provides the data of at least some of the sensor units (1) to the control unit (2) a work function (WF) available.
  • WF work function
  • Such a structure has the advantage of a smaller number of components and simpler adaptation to existing applications or simple retrofitting in existing commercial vehicles (V).
  • Either work functions (WF) can be influenced via the control unit (2), for example by reducing or stopping the movement speed and/or by issuing a warning signal to the user and/or the environment. In further embodiments, if there is sufficient data, the work function (WF) can also be automated by the control unit (2).
  • FIGS. 2A and 2B have the same structure as FIG. 1, which is why reference is made to the above description in this regard.
  • a second processor unit (5) is provided in FIG. 2A in addition to the first processor unit (4).
  • the sensor units (1) provide the data in parallel to the first processor unit (4) and the second processor unit (5), the first processor unit (4) being connected to the ADAS system.
  • the second processor unit (5) is connected to the control unit (2) of the work function (WF).
  • the work function (WF) can be operated independently of the ADAS functions by means of an independent second processor unit (5). This also has the advantage that a different processing of the data from the sensor units (1) is made possible by a separate second processor unit. By separating the ADAS function and the work function (WF), apart from the sensor units (1), simple retrofitting is also possible.
  • the exemplary embodiment in FIG. 2B corresponds to that in FIG. 2A, with a further sensor unit (6) being connected only to the second processor unit (5) in addition to the sensor units (1).
  • the additional sensor unit (6) which is arranged, for example, directly on the work function (WF), for example in the form of a weight sensor or an optical sensor, such as a camera, LIDAR or the like, which are provided, for example, on a boom and in ferry operation for the ADAS system (3) would have no benefit.
  • the possibilities of the control unit (2) of the work function (WF) can be further improved without influencing the ADAS system (3).
  • sensor units (1) that are only interesting for the ADAS system (3) can only be connected to the first processor unit (4).
  • sensor units (1) can of course also be provided on the work function, in particular if they provide useful information for the ADAS system (3).
  • FIG. 3 shows a schematic exemplary embodiment of a commercial vehicle (V) with a work function (WF), which is shown here as a boom, for example a crane, a work platform, a concrete pump or the like.
  • V commercial vehicle
  • WF work function
  • a safety area (SZ) is shown, which is determined, for example, by the radius of movement of the work function (WF). This safety area (SZ) can be at least partially detected by sensor units (1) provided on the utility vehicle (V).
  • An optional danger zone (DZ) is also marked in FIG. 3, which represents a sub-area of the safety area (SZ) with an increased risk potential, above all an increased risk of injury.
  • a danger zone (DZ) does not necessarily have to exist or be defined, then the safety area (SZ) and the danger area (DZ) can be considered equivalent.
  • the danger zone (DZ) can be defined dynamically or stationary, in particular depending on the work function (WF).
  • the danger zone (DZ) is dynamically defined as the area moving with the cantilever of the work function (WF).
  • a sensor unit (1) detects that someone is entering the safety area (SZ) and/or in particular a possibly defined danger zone (DZ)
  • the Control unit (2) forward corresponding warning signals to alarm devices and/or intervene in the work function (WF).
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a commercial vehicle (V) which has the same structure as FIG. 3, the work function (WF) being represented here by a tipper body, for example.
  • the danger zone (DZ) is defined as stationary in FIG.
  • SZ; SZ1 and/or danger zones can also be defined depending on the work function (WF).
  • WF work function
  • SZ; SZ1 and danger zones can be defined, which are preferably automatically selected depending on the direction of tipping.
  • Fig. 5 shows another embodiment analogous to Fig. 3.
  • the safety area (SZ) and the danger zone (DZ) were restricted due to a detected obstacle (01), such as a building, a barrier, a plant or the like. Such a restriction can also be taken into account by the control unit (2) for an available movement radius of the work function (WF).
  • a detected obstacle such as a building, a barrier, a plant or the like.
  • WF work function
  • a further danger zone is defined independently of the danger zone (DZ) defined by the work function (WF).
  • this can be caused by a user (02) in the security area (SZ) and/or by an obstacle marked as such, for example other workers, standpipe for water extraction, generator, lighting equipment and the like.

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Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Nutzfahrzeug (V) mit einer Arbeitsfunktion (WF), wobei die Arbeitsfunktion (WF) eine Steuereinheit (2) aufweist, und wobei das Nutzfahrzeug (V) mindestens eine Sensoreinheit (1; 6) für ein Fahrassistenzsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (1; 6) mit der Steuereinheit (2) verbunden ist, um einen Sicherheitsbereich (SZ) während der Arbeitsfunktion (WF) zu überwachen. Weiter betrifft die Anmeldung ein Verfahren zum Betrieb des Nutzfahrzeugs.

Description

Nutzfahrzeuq mit ADAS unterstützter Arbeitsfunktion
Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit einer Arbeitsfunktion mit verbesserter Sicherheit während der Arbeitsfunktion.
Im Stand der Technik sind Nutzfahrzeuge mit Arbeitsfunktionen, wie verschiedene Kranausleger, Kippmulde, Container- bzw. Wechselauflieger, Arbeitsbühnen oder sonstige vor allem bewegbare Arbeitsaufbauten, bekannt. Durch die Arbeitsfunktion besteht ein Verletzungsrisiko und es kommt häufig zu Unfällen.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Verbesserung der Sicherheit sowie der Nutzbarkeit der Arbeitsfunktion zu erreichen. Eine weitere Aufgabe ist eine Verbesserung der Funktionalität sowie Entlastung des Bedieners.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Nutzfahrzeug mit einer Arbeitsfunktion, wobei die Arbeitsfunktion eine Steuereinheit aufweist, und wobei das Nutzfahrzeug mindestens eine Sensoreinheit für ein Fahrassistenzsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit mit der Steuereinheit verbunden ist, um einen Sicherheitsbereich während der Arbeitsfunktion zu überwachen.
Nutzfahrzeuge mit Arbeitsfunktionen, insbesondere bewegbare Arbeitsaufbauten, sind weit verbreitet. In der Regel wird die Arbeitsfunktion nur bei einem stehenden Nutzfahrzeug verwendet, da eventuelle eine gesonderte Abstützung des Nutzfahrzeugs notwendig ist, oder auch mit einem stationären Orten und/oder anderen Geräte beziehungsweise Fahrzeugen interagiert wird. Beispielsweise eine Abstützung bei langen Auslegern oder hohen bewegten Massen sowie der Interaktion mit Immobilen, Lager- beziehungsweise Ladeplätzen oder Arbeitsfunktionen anderer Fahrzeuge, wie Betonpumpe und Mischerfahrzeug. Analoges gilt natürlich auch für Arbeitsfunktionen, welche bei einem bewegten Fahrzeug stattfinden, wie einem Mähausleger oder dergleichen. Ausgehend vom Arbeitsbereich und/oder der Arbeitsfunktion ergibt sich ein Sicherheitsbereich zumindest in Teilbereichen um das Nutzfahrzeug. Zur Verwendung der Arbeitsfunktion weist das Nutzfahrzeug eine Steuereinheit auf, welche mit dem oder den Antrieb/en der Arbeitsaufbauten verbunden ist. Bei Fahrzeugen kommen immer mehr Fahrassistenzsysteme, oder auch Advanced- Driver-Assistance-Systems (folgend auch ADAS) genannt, zum Einsatz. ADAS umfassen Sensoreinheiten, welche während der Fahrt des Nutzfahrzeugs Daten, vor allem der Umgebung, erfassen. Bei stehendem Fahrzeug sind diese ADAS-Systeme nicht in Verwendung. Erfindungsgemäß ist zumindest eine Sensoreinheit eines ADAS-Systems mit der Steuereinheit verbunden, wobei die Sensoreinheit zumindest den Sicherheitsbereich des Nutzfahrzeugs teilweise überwacht und entsprechende Daten der Steuereinheit bereitstellt.
Ausführungsformen eines Nutzfahrzeugs sind dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Prozessoreinheit des Fahrzeugs Daten der mindestens einen Sensoreinheit aufnimmt, und dass die Steuereinheit mit der ersten Prozessoreinheit des Nutzfahrzeugs verbunden ist. Für die ADAS-Systeme wird die Sensoreinheit durch eine erste Prozessoreinheit ausgewertet. Zur Vermeidung von Redundanzen und Bauteilen, können die Messdaten der Sensoreinheit beziehungsweise Sensoreinheiten weiter von der ersten Prozessoreinheit ausgewertete und gegebenenfalls aufbereitet werden, um aufbereitete Daten an die Steuereinheit zu liefern.
Alternative Ausführungsformen eines Nutzfahrzeugs sind dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Prozessoreinheit des Fahrzeugs Daten der mindestens einen Sensoreinheit aufnimmt, und dass die Steuereinheit ebenfalls mit der mindestens einen Sensoreinheit verbunden ist, um die Daten aufzunehmen. Um eine Unabhängigkeit vom ADAS-System zu erreichen beziehungsweise Anpassungen an dessen innerer Struktur zu vermeiden, kann die Sensoreinheit auf parallel direkt mit der Steuereinheit der Arbeitsfunktion verbunden sein. Hierdurch erhält die Steuereinheit direkt die Messdaten und wertet diese selbst aus.
Bevorzugte Ausführungsformen eines Nutzfahrzeugs sind dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Prozessoreinheit vorgesehen ist, und dass die Steuereinheit mit der zweiten Prozessoreinheit des Nutzfahrzeugs verbunden ist. Bei einer parallelen Versorgung von ADAS-System und Steuereinheit ist vorteilhafterweise eine zweite Prozessoreinheit zwischen Sensoreinheit und Steuereinheit vorgesehen, um die Messdaten aufzubereiten, damit die Auswertung vereinfacht ist beziehungsweise die Leistung der Steuereinheit nicht zusätzlich belastet wird.
Nutzfahrzeuge gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass für eine Umgebung des Nutzfahrzeugs mindestens eine Gefahrenzone definiert ist, und dass durch die mindestens eine Sensoreinheit zumindest ein Teil der Gefahrenzone erfassbar ist. Basierend auf der Arbeitsfunktion, bespielweise eines Bewegungsradius eines Auslegers oder einer Ladezone, umfasst die Sicherheitsbereich zumindest einen Bereich mit erhöhter Gefährdung, welche als Gefahrenzone festgelegt ist.
Diese Gefahrenzone, insbesondere der vom Fahrzeug beziehungsweise der Arbeitsfunktion abhängige Maximai-Bereich kann vordefiniert in der Steuereinheit und/oder einer Prozessoreinheit hinterlegt sein. Die Gefahrenzone kann auch alternativ oder zusätzlich dynamisch abhängig von aktuellen Bewegungsdaten veränderlich festgelegt sein.
Bevorzugte Ausführungsformen eines Nutzfahrzeig sind dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit vorgesehen ist, in der Umgebungsdaten, insbesondere Hindernisse, in der Umgebung des Nutzfahrzeugs gespeichert werden, und dass die mindestens eine Gefahrenzone in Abhängigkeit der Umgebungsdaten anpassbar ist. Durch manuelle Eingabe und/oder Daten aus einer oder mehrerer Sensoreinheiten können Hindernisse, wie Bäume, Mauern, Gebäude oder andere immobile Gegenstände in einer Speichereinheit eingegeben oder ausgewählt werden. Diese Hindernisse können genutzt werden, um Ausdehnung der Gefahrenzone anzupassen. Beispielsweise können Bereiche, welche aufgrund eines Hindernisses nicht mehr erreichbar sind, jedoch durch die Sensoreinheit erfassbar sind, von der Gefahrenzone ausgenommen werden. Zusätzlich können diese Daten von der Steuereinheit auch für die Arbeitsfunktion genutzt werden, beispielsweise als Kollisionswarneinrichtung, Bewegungsplaner usw. Nutzfahrzeug gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mit einem Alarmgeber, zum Warnen des Bedieners und/oder Außenstehender, und/oder mit einer Kontrolleinheit, zum Eingriff in die Arbeitsfunktion, verbunden ist. Beim Eintritt einer Person und/oder Fahrzeugs in die Gefahrenzone wird durch die Steuereinheit ein Warnsignal ausgegeben, um den Bediener der Arbeitsfunktion und/oder den oder die Außenstehenden zu warnen. Alternativ oder zusätzlich kann aktiv in die Arbeitsfunktion eingegriffen werden, um beispielsweise eine Bewegung zu stoppen oder eine Kollision zu vermeiden.
Ausführungsformen eines Nutzfahrzeugs sind dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sensoreinheit ausgewählt ist aus einer Kamera, einem Ultraschallsensor, einem Radar, einem Lidar, einem Mikrofon, einem GPS und/oder einem Telemetrie-Empfänger. Für ADAS-Systeme eingesetzte Sensoreinheiten können entsprechend auch für die Umgebungsüberwachung eingesetzt werden. Durch Sensoreinheiten, wie Kamera, Ultraschall-, Lidar- oder Radarsysteme kann die Umgebung hinsichtlich Person und/oder Hindernissen direkt erfasst werden. Mikrofone und dergleichen können zur passiven oder unterstützend eingesetzt werden. Über GPS, Telemetrie-Empfänger und dergleichen kann auf externe, nicht um Fahrzeug befindliche Sensoren und/oder Daten zurückgegriffen werden, um Hindernisse und andere Einrichtungen, wie Baustellenfahrzeuge oder -einreichtungen, zu erkennen oder zu interagieren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Nutzfahrzeugs gemäß der Beschreibung, umfassend die Verfahrensschritte
- Erfassen der Umgebung des Nutzfahrzeugs;
- Auswertung der Umgebungsdaten zum Erkennen von Personen und/oder Hindernissen in einer Gefahrenzone;
- Ausgeben einer Warninformation, eines Stoppsignals und/oder eines Steuerbefehls. Wie bereits zum Nutzfahrzeug erläutert, können die Sensoreinheiten eines ADAS- Systems bei einem stehenden beziehungsweise seine Arbeitsfunktion nutzenden Fahrzeug zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs verwendet werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass bereits für ADAS-Systeme vorhandene Sensorik genutzt werden kann und keine redundante Sensorik verbaut werden muss.
Ausführungsformen eines Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn der Arbeitsfunktion eine vordefinierte Gefahrenzone abhängig von der erfassten Umgebung angepasst wird. Durch eine Anpassung der Gefahrenzone abhängig von der Umgebung können Fehlalarme verringert werden, indem unkritische Bereiche des Sicherheitsbereich ausgenommen werden.
Verfahren gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Gefahrenzone abhängig von der Arbeitsfunktion angepasst wird. Durch eine Anpassung der Gefahrenzone abhängig von der Arbeitsfunktion können Fehlalarme verringert werden, indem unkritische Bereiche des Sicherheitsbereich, welche durch die Arbeitsfunktion nicht gefährdet sind, ausgenommen werden.
Ausführungsformen eines Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfunktion unter Verwendung der erfassten Umgebung voll- oder teilautomatisiert ausgeführt wird. Basierend auf den erfassten Daten kann die Arbeitsfunktion zumindest teilweise automatisiert ausgeführt werden, wodurch der Bediener entlastet werden kann.
Verfahren gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfunktion, insbesondere der Arbeitsbereich, abhängig von der erfassten Umgebung eingeschränkt wird. Um beispielsweise Kollisionen mit lokalen Hindernissen zu vermeiden, kann der Arbeitsbereich der Arbeitsfunktion aufgrund der erfassten Daten eingeschränkt werden, wodurch die Sicherheit weiter verbessert werden kann. Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 zeigt eine schematische Anordnung der Komponenten eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Fig. 2A & 2B zeigen jeweils eine schematische Anordnung der Komponenten erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele.
Fig. 3 bis 5 zeigen jeweils einen schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeugs.
Fig. 1 zeigt die schematische Anordnung von Komponenten in einer Ausführungsform. Hierbei sind mehrere Sensoreinheiten (1 ) vorgesehen, wobei selbstverständlich nicht nur die dargestellten drei Sensoreinheiten (1 ) vorgesehen sein können, sondern auch mehr oder weniger. Die Sensoreinheiten (1 ) sind mit einer ersten Prozessoreinheit (4) verbunden, welche die Daten der Sensoreinheiten (1 ) aufnimmt, zusammenführt und gegebenenfalls aufbereitet.
Die erste Prozessoreinheit (4) stellt die Daten einem ADAS-System (3) zur Verfügung, welches die ADAS-Funktionen des Nutzfahrzeugs (V) regelt. Was bis hierher einen üblichen Aufbau eines Nutzfahrzeugs (V) mit ADAS-Funktion darstellt.
Bei der dargestellten Ausführungsform stellt die erste Prozessoreinheit (4) zusätzlich die Daten zumindest eines Teils der Sensoreinheiten (1 ) an die Steuereinheit (2) einer Arbeitsfunktion (WF) zur Verfügung. Ein derartiger Aufbau hat den Vorteil einer geringeren Anzahl von Komponenten und einer einfacheren Adaption auf bestehende Anwendungen beziehungsweise einfacher Nachrüstung bei bestehenden Nutzfahrzeugen (V).
Über die Steuereinheit (2) können entweder Arbeitsfunktionen (WF) beeinflusst werden, indem beispielsweise die Bewegungsgeschwindigkeit verringert oder gestoppt wird und/oder ein Warnsignal an den Benutzer und/oder die Umgebung ausgegeben wird. In weiteren Ausführungsformen kann bei ausreichender Datenlage auch eine Automatisierung der Arbeitsfunktion (WF) durch die Steuereinheit (2) erfolgen.
Die Fig. 2A und 2B weisen hinsichtlich der ADAS-Komponenten den gleichen Aufbau wie Fig. 1 auf, weshalb hierzu auf die obige Beschreibung verwiesen wird.
Abweichend von Fig. 1 ist in der Fig. 2A neben der ersten Prozessoreinheit (4) noch eine zweite Prozessoreinheit (5) vorgesehen. Die Sensoreinheiten (1 ) stellen hier die Daten parallel der ersten Prozessoreinheit (4) und der zweiten Prozessoreinheit (5) bereit, wobei die erste Prozessoreinheit (4) mit dem ADAS-System verbunden ist.
Die zweite Prozessoreinheit (5) ist mit der Steuereinheit (2) der Arbeitsfunktion (WF) verbunden. Durch eine eigenständige zweite Prozessoreinheit (5) kann die Arbeitsfunktion (WF) unabhängig von den ADAS-Funktionen betrieben werden. Weiter hat dies den Vorteil, dass einfach eine andere Aufbereitung der Daten der Sensoreinheiten (1 ) durch eine separate zweite Prozessoreinheit ermöglicht wird. Durch Trennung der ADAS-Funktion und der Arbeitsfunktion (WF), abgesehen von den Sensoreinheiten (1 ) ist auch eine einfache Nachrüstung möglich.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2B entspricht dem in Fig. 2A, wobei neben den Sensoreinheiten (1 ) zusätzlich eine weitere Sensoreinheit (6) nur mit der zweiten Prozessoreinheit (5) verbunden ist. Die weitere Sensoreinheit (6), welche beispielsweise direkt an der Arbeitsfunktion (WF) angeordnet ist, zum Beispiel in Form eines Gewichtsensors oder eines optischen Sensors, wie Kamera, LIDAR oder dergleichen, welche beispielsweise an einem Ausleger vorgesehen sind und im Fährbetrieb für das ADAS-System (3) keinen Nutzen aufweisen würde. Hierdurch können die Möglichkeiten der Steuereinheit (2) der Arbeitsfunktion (WF) weiter verbessert werden, ohne die ADAS-System (3) zu beeinflussen.
Analog können auch nur für das ADAS-System (3) interessante Sensoreinheiten (1 ) nur mit der ersten Prozessoreinheit (4) verbunden sein.
Abgesehen von weiteren Sensoreinheiten (6) können selbstverständlich auch Sensoreinheiten (1 ) an der Arbeitsfunktion vorgesehen sein, insbesondere wenn diese für das ADAS-System (3) brauchbare Informationen bereitstellen.
Fig. 3 zeigt eine schematisches Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeugs (V) mit einer Arbeitsfunktion (WF), welche hier als Ausleger, beispielsweise eines Krans, einer Arbeitsplattform, einer Betonpumpe oder dergleichen, dargestellt ist.
Es ist eine Sicherheitsbereich (SZ) gezeigt, welche beispielsweise durch den Bewegungsradius der Arbeitsfunktion (WF) bestimmt wird. Dieser Sicherheitsbereich (SZ) kann zumindest teilweise durch am Nutzfahrzeug (V) vorgesehenen Sensoreinheiten (1) erfasst werden.
Weiter ist in Fig. 3 eine optionale Gefahrenzone (DZ) markiert, welche einen Teilbereich des Sicherheitsbereichs (SZ) mit einem erhöhten Gefahrenpotential darstellt, vor allem ein erhöhtes Verletzungsrisiko aufweist. Eine Gefahrenzone (DZ) muss nicht zwingend vorhanden oder definiert sein, dann können der Sicherheitsbereich (SZ) und der Gefahrenbereich (DZ) gleichbedeutend betrachtet werden.
Die Gefahrenzone (DZ) kann, insbesondere abhängig von der Arbeitsfunktion (WF), dynamisch oder auch stationär festgelegt sein. In Fig. 3 ist die Gefahrenzone (DZ) dynamisch als sich mit dem Ausleger der Arbeitsfunktion (WF) bewegender Bereich definiert.
Erfasst eine Sensoreinheit (1) , dass jemand in den Sicherheitsbereich (SZ) und/oder insbesondere in eine eventuell definierte Gefahrenzone (DZ) eintritt, kann durch die Steuereinheit (2) entsprechende Warnsignale an Alarmeinrichtungen weitergeben und/oder in die Arbeitsfunktion (WF) eingreifen.
Fig. 4 zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeugs (V), welches den grundlegend gleichen Aufbau wie Fig. 3 aufweist, wobei die Arbeitsfunktion (WF) hier beispielsweise durch eine Kippermulde dargestellt ist. Im Gegensatz zur Fig. 3 ist in Fig. 4 die Gefahrenzone (DZ) jedoch stationär definiert.
Wie in Fig. 4 dargestellt, können auch abhängig von der Arbeitsfunktion (WF) mehrere alternative Sicherheitsbereiche (SZ; SZ1 ) und/oder Gefahrenzonen (DZ; DZ1 ) festgelegt sein. Beispielsweise bei einem Kipper, welche seine Mulde in unterschiedliche Richtungen kippen und somit entladen kann, können mehrere, alternative Sicherheitsbereiche (SZ; SZ1 ) und Gefahrenzonen (DZ; DZ1 ) definiert sein, welche abhängig von der Kipprichtung, vorzugsweise automatisch, ausgewählt werden.
In Fig. 4 sind zwei alternative Sicherheitsbereiche (SZ; SZ1 ) und Gefahrenzonen (DZ; DZ1 ) dargestellt, wobei auch entsprechend abhängig von der Arbeitsfunktion (WF) mehr oder auch nur jeweils eine einzige möglich sind.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel analog zu Fig. 3.
Hierbei wurde der Sicherheitsbereich (SZ) sowie die Gefahrenzone (DZ) aufgrund eines erfassten Hindernisses (01 ), wie einem Gebäude, eine Absperrung, einer Bepflanzung oder dergleichen, eingeschränkt. Eine derartige Einschränkung kann auch bei von der Steuereinheit (2) entsprechend für einen zur Verfügung stehenden Bewegungsradius der Arbeitsfunktion (WF) berücksichtigt werden.
Des Weiteren in Fig. 5 dargestellt, dass eine weitere Gefahrenzone (DZ2) unabhängig der durch die Arbeitsfunktion (WF) festgelegten Gefahrenzone (DZ) definiert ist. Diese kann, wie im Beispiel, durch einen sich im Sicherheitsbereich (SZ) aufhaltenden Benutzer (02) und/oder durch als entsprechend markiertes Hindernis, beispielsweise weiterer Arbeiter, Standrohr zur Wasserentnahme, Generator, Beleuchtungseinrichtung und dergleichen, bedingt sein.
Die Erfindung ist weiter auch nicht auf die beschriebenen Ausführungen eingeschränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen und miteinander kombiniert werden.
Bezuqszeichen
1 Sensoreinheit
2 Steuereinheit
3 ADAS-System
4 erste Prozessoreinheit
5 zweite Prozessoreinheit
6 weitere Sensoreinheit
V Nutzfahrzeug
WF Arbeitsfunktion sz Sicherheitsbereich
SZ1 alternativer Sicherheitsbereich
DZ Gefahrenzone
DZ1 alternative Gefahrenzone
DZ2 weitere Gefahrenzone
01 Hindernis
02 Benutzer (weiteres Hindernis)

Claims

Patentansprüche Nutzfahrzeug (V) mit einer Arbeitsfunktion (WF), wobei die Arbeitsfunktion (WF) eine Steuereinheit (2) aufweist, und wobei das Nutzfahrzeug (V) mindestens eine Sensoreinheit (1 ; 6) für ein Fahrassistenzsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (1 ; 6) mit der Steuereinheit (2) verbunden ist, um einen Sicherheitsbereich (SZ) während der Arbeitsfunktion (WF) zu überwachen. Nutzfahrzeug (V) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Prozessoreinheit (4) des Nutzfahrzeugs (V) Daten der mindestens einen Sensoreinheit (1 ; 6) aufnimmt, und dass die Steuereinheit (2) mit der ersten Prozessoreinheit (4) des Nutzfahrzeugs (V) verbunden ist. Nutzfahrzeug (V) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Prozessoreinheit (4) des Nutzfahrzeugs (V) Daten der mindestens einen Sensoreinheit (1 ; 6) aufnimmt, und dass die Steuereinheit (2) ebenfalls mit der mindestens einen Sensoreinheit (1 ; 6) verbunden ist, um die Daten aufzunehmen. Nutzfahrzeug (V) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Prozessoreinheit (5) vorgesehen ist, und dass die Steuereinheit (2) mit der zweiten Prozessoreinheit (5) des Nutzfahrzeugs (V) verbunden ist. Nutzfahrzeug (V) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Umgebung des Nutzfahrzeugs (V) mindestens eine Gefahrenzone (DZ; DZ1 ; DZ2) definiert ist, und dass durch die mindestens eine Sensoreinheit (1 ; 6) zumindest ein Teil der Gefahrenzone (DZ; DZ1 ; DZ2) erfassbar ist. Nutzfahrzeig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit vorgesehen ist, in der Umgebungsdaten, insbesondere Hindernisse (01 ; 02), in der Umgebung des Nutzfahrzeugs (V) gespeichert werden, und dass die mindestens eine Gefahrenzone (DZ; DZ1 ; DZ2) in Abhängigkeit der Umgebungsdaten anpassbar ist. Nutzfahrzeug (V) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) mit einem Alarmgeber, zum Warnen des Bedieners und/oder Außenstehender, und/oder mit einer Kontrolleinheit, zum Eingriff in die Arbeitsfunktion (WF), verbunden ist. Nutzfahrzeug (V) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sensoreinheit (1 ; 6) ausgewählt ist aus einer Kamera, einem Ultraschallsensor, einem Radar, einem Lidar, einem Mikrofon, einem GPS und/oder einem Telemetrie-Empfänger. Verfahren zum Betreiben eines Nutzfahrzeugs (V) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend die Verfahrensschritte
- Erfassen der Umgebung des Nutzfahrzeugs (V);
- Auswertung der Umgebungsdaten zum Erkennen von Personen und/oder Hindernissen (01 ; 02) in einer Gefahrenzone (DZ; DZ1 ; DZ2);
- Ausgeben einer Warninformation, eines Stoppsignals und/oder eines Steuerbefehls. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn der Arbeitsfunktion (WF) eine vordefinierte Gefahrenzone (DZ; DZ1 ; DZ2) abhängig von der erfassten Umgebung angepasst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefahrenzone (DZ; DZ1 ; DZ2) abhängig von der Arbeitsfunktion (WF) angepasst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfunktion (WF) unter Verwendung der erfassten Umgebung voll- o- der teilautomatisiert ausgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfunktion (WF), insbesondere der Arbeitsbereich, abhängig von der erfassten Umgebung eingeschränkt wird.
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