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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Medienverlustes eines Kraftfahrzeuges sowie ein Kraftfahrzeug und ein System zum Ausführen eines solchen Verfahrens.
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Es geschieht immer wieder, dass ein Kraftfahrzeug im Verkehr Öl verliert und eine Ölspur auf der Fahrbahn hinterlässt. Solche Verschmutzungen sind besonders gefährlich, wenn sich das Öl mit Wasser mischt und die Fahrbahn als dünner Ölfilm breitflächig überzieht. Es gibt Unternehmen, die auf die Beseitigung solcher Ölspuren spezialisiert sind. Mittels eines Nassreinigungsverfahrens kann die Ölspur schnell und zuverlässig beseitigt werden. Die Kosten hierfür sind jedoch beträchtlich. In Deutschland gibt es höchstrichterliche Entscheidungen, dass ein Fahrzeughalter, dessen Fahrzeug Öl verliert, die Kosten für eine professionelle Beseitigung der Ölspur ersetzen muss (BGH VI ZR184/10 und VI ZR 191/10 vom 28. Juni 2011).
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Neben Öl können Kraftfahrzeuge auch andere Medien verlieren. Dies sind beispielsweise Kondenswasser, Benzin, Bremsflüssigkeit. Kondenswasser ist völlig unproblematisch und erfordert keinerlei Behandlung der Fahrbahn. Verliert ein Auto Benzin, dann muss in der Regel die Fahrbahn nicht behandelt werden, da das Benzin sehr flüchtig ist und schnell verdunstet. Stellt man jedoch fest, dass ein Kraftfahrzeug Benzin verliert, dann muss das Kraftfahrzeug sofort in eine Werkstatt gebracht werden und die entsprechenden Kraftstoffleitungen müssen überprüft und repariert werden. Ansonsten kann sich am Kraftfahrzeug ein Benzingas-Luft-Gemisch bilden, das explosiv ist.
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Kraftfahrzeuge verlieren auch manchmal Teile, wie zum Beispiel einen Teil eines Auspuffes oder andere mechanische Elemente. Diese Teile sollten möglichst umgehend von der Fahrbahn entfernt werden und das entsprechende Fahrzeug sollte unverzüglich repariert werden.
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Aus der
DE 25 20 014 A1 geht ein Verfahren zum Erkennen von Öl in Flüssigkeiten hervor. Ein Ölfilm kann hierbei optisch oder mittels Elektroden detektiert werden.
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In der
EP 1 327 875 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung von Ölkonzentrationen in Wasser beschrieben. Hierbei soll die Ölkonzentration in Unterwasser-Separationstanks anhand von in einer Messzelle gestreutem Licht bestimmt werden. Es wird die Intensität der Raman-Spektrallinie gemessen, welche mit der Ölkonzentration in Wasser korreliert.
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In der
US 2014/0050355 A1 ist ein Computerverfahren beschrieben, mit welchem Bilder eines Films nach einem oder mehreren Klecksen im Vordergrund untersucht werden, wobei die Muster der Kleckse analysiert werden, ob sie Oberflächenöl darstellen.
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Ein Medienverlust an einem Kraftfahrzeug kann auch mittels einer Füllstandsmesseinrichtung detektiert werden. Aus der
DE 102 06 824 A1 ist beispielsweise eine optische Füllstandsmesseinrichtung zum Messen des Füllstandes in Behältern für Kraftstoff, Waschwasser, Öl, Hydraulikflüssigkeit etc. bekannt.
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In der
DE 10 2008 055 902 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen eines Ölverlustes in einem Getriebe mit einer Vorgelegewelle beschrieben. Hierbei wird anhand des Verlaufes der Drehzahl einer Vorgelegewelle eines Getriebes ein Ölverlust detektiert.
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Weiterhin geht aus der
EP 0 901 011 A2 ein Ölalterungssensor hervor, mit dem die Ölqualität in einem Kraftfahrzeug bestimmt werden kann.
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Aus der
US 6,570,608 B1 geht ein Überwachungssystem hervor, mit welchem ein Film (Video) analysiert wird und festgestellt wird, ob Personen in ein Kraftfahrzeug einsteigen oder ein Kraftfahrzeug verlassen. Hierbei werden Differenzbilder erzeugt, um die Kraftfahrzeuge und die Objekte vor dem jeweiligen Hintergrund zu erkennen.
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Die
US 2004/0161133 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen und Erkennen von unbeaufsichtigten Objekten, wie zum Beispiel Gepäck, Fahrzeugen oder Personen. Die Objekte können nach vorbestimmten Merkmalen erkannt werden, wie zum Beispiel deren Größe oder deren Art der Bewegung. Nach einem vorbestimmten Zeitablauf wird eine Alarm-Meldung ausgegeben.
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Ein ähnliches Verfahren zum Detektieren zurückgelassener Objekte ist in der
US 2008/0247599 A1 beschrieben.
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Aus der
US 2007/0250898 A1 geht ein weiteres Verfahren zum Extrahieren von Objekten aus einem Bilddatenstrom hervor.
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In der
US 2008/0240496 A1 ist ein weiteres Verfahren zum Analysieren von Bilddatenströmen beschrieben, bei welchem überlagerte Objekte zu Attributen zusammengelegt werden.
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In der
DE 10 2011 006 216 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung von auf der Straße abgebildeten Teilungslinien offenbart. Mittels elektromagnetischer Wellen wird die Straßenoberfläche in Fahrzeugbreitenrichtung abgetastet.
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In der
DE 10 2013 223 367 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Fahrbahnauflage mittels eines Fahrzeugkamerasystems offenbart. Mit dem Fahrzeugkamerasystem wird mindestens ein Bild einer Fahrzeugumgebung aufgenommen. Dieses Bild wird ausgewertet, um Indizien für Niederschläge und/oder das Vorhandensein einer Fahrbahnauflage beim Überfahren der Fahrbahn durch das Fahrzeug mit dem Fahrzeugkamerasystem oder durch ein anderes Fahrzeug zu ermitteln. Das Ergebnis der Bestimmung der Fahrbahnauflage oder eine daraus abgeleitete Reibwertschätzung kann als eine Fahrerassistenzfunktion, eine Fahrzeugsteuerungsfunktion oder auch als Information einem Fahrer ausgegeben werden.
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Aus der
EP 1 997 366 A1 geht eine landwirtschaftliche Erntemaschine mit einer Fremdkörpererkennungsvorrichtung hervor, wobei Fremdkörper mittels einer Metalldetektionseinrichtung erkannt werden.
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In der
DE 197 38 007 C1 ist ein Verfahren zur Erkennung des Erfolges von Dekontaminationsübungen beschrieben. Hierbei wird eine Kontamination mittels eines fluoreszenzfarbstoffhaltigen Ölfilms simuliert. Nach Entfernung des Ölfilms wird der entsprechende Bereich mit fluoreszenzanregendem Licht bestrahlt, so dass Reste des Öls einfach und zuverlässig festgestellt werden können.
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Der oben erläuterte Stand der Technik zeigt einerseits, dass die Beschmutzung eines Fahrweges bzw. einer Fahrbahn mittels Medien, insbesondere Öl, eine erhebliche Gefahr für den nachfolgenden Verkehr darstellt. Zudem kann der Verlust von bestimmten Medien (Benzin, Fahrzeugteile) auf eine Gefahrensituation am Kraftfahrzeug hinweisen, welches das Medium verloren hat.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass ein erheblicher Bedarf daran besteht, einen solchen Medienverlust automatisch zu erkennen und auszuwerten.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überprüfen eines Medienverlustes eines Kraftfahrzeuges sowie ein Kraftfahrzeug und ein System zum Ausführen eines solchen Verfahrens zu schaffen, mit welchen ein Medienverlust am Kraftfahrzeug zuverlässig detektierbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Überprüfen eines Medienverlustes eines Kraftfahrzeuges wird mit einer ersten, an einem Kraftfahrzeug angeordneten Abtasteinrichtung ein Fahrweg im Bereich vor einem in Fahrtrichtung fahrenden, zu überwachenden Kraftfahrzeug und mit einer zweiten, an einem Kraftfahrzeug angeordneten Abtasteinrichtung der Fahrweg hinter dem zu überwachenden Kraftfahrzeug abgetastet, wobei beim Abtasten des Fahrweges zumindest ein vorderes und ein hinteres Bild aufgenommen werden, und das vordere und hintere Bild zum Detektieren eines vom zu überwachenden Kraftfahrzeugs verlorenen Mediums verglichen werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit der Fahrweg, entlang dem sich ein zu überwachendes Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung bewegt, in Fahrtrichtung vorne und in Fahrrichtung hinten bezüglich des Kraftfahrzeuges mit einer Abtasteinrichtung abgetastet, so dass anhand der so erfassten vorderen und hinteren Bilder ein Verlust eines Mediums detektierbar ist, das im hinteren Bild, jedoch nicht im vorderen Bild, dargestellt wird.
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Eine Abtasteinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jede Einrichtung, mit welcher von einem Fahrweg ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild erfasst werden kann. Solche Abtasteinrichtungen sind insbesondere eine optische Kamera, eine Infrarotkamera, ein Laserscanner, eine Laufzeitkamera, eine Stereokamera.
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Um eine kontinuierliche Überwachung eines Medienverlustes zu ermöglichen, werden vordere und hintere Bilder in regelmäßigen Abständen aufgenommen, wobei der zeitliche Abstand entsprechend der Fahrgeschwindigkeit des zu überwachenden Kraftfahrzeuges angepasst werden kann. Hierdurch liegen eine Vielzahl von Bildern vor, wobei vorzugsweise ein vorderes Bild und ein hinters Bild jeweils paarweise einander zugeordnet werden. Die Zuordnung kann beispielsweise mittels eines Zeit- und/oder Ortsstempels erfolgen, wobei Bilder mit dem im Wesentlichen gleichen Ortsstempel einander zugeordnet werden. Bei Verwendung eines Zeitstempels ist die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bzw. die Geschwindigkeit des entsprechenden Verkehrs und der hierdurch zurückgelegte Weg zwischen dem Abtasten des vorderen Bildes und dem Abtasten des hinteren Bildes zu berücksichtigen. Die Zuordnung der Bilder kann auch alternativ oder in Verbindung mit einer Merkmalsanalyse der Bilder erfolgen, wobei bestimmte spezifische Merkmale aus den jeweiligen Bildern extrahiert werden und die Bilder derart einander zugeordnet werden, dass die größte Anzahl dieser spezifischen Merkmale in den beiden, einander zugeordneten Bildern (vorderes Bild und hinteres Bild) enthalten sind.
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Eine solche Merkmalsanalyse kann auch dazu verwendet werden, jeweils ein vorderes und ein hinteres Bild in Deckung zueinander zu bringen. Das jeweils einander zugeordnete vordere und hintere Bild enthalten in der Regel nicht exakt den gleichen Ausschnitt des Fahrweges. Das vordere und hintere Bild werden deshalb vorzugsweise derart in Deckung gebracht, dass die entsprechenden spezifischen Merkmale einander überlagert sind, um dann die beiden Bilder zu vergleichen.
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Die beiden Bilder (vorderes Bild und hinteres Bild) können auch in der Auflösung, im Kontrast, in der Farbdarstellung und/oder in der Perspektive voneinander abweichen. Es ist daher zweckmäßig, die Bilder einander anzupassen. Werden zum Erfassen der vorderen und hinteren Bilder Abtasteinrichtungen verwendet. die am selben Kraftfahrzeug vorgesehen sind, dann sind die Eigenschaften dieser Abtasteinrichtungen, wie Blickrichtung, Blickfeld, Auflösung in der Regel bekannt, so dass mit diesen bekannten Eigenschaften die entsprechenden Bilder zueinander angepasst werden können. Weist die Abtasteinrichtung ein Zoom-Objektiv auf, dann ist das Blickfeld veränderbar. Das Blickfeld kann in einem Winkelbereich oder in einem Abbildungsmaßstab angegeben werden. Sind die Abtasteinrichtungen jedoch an unterschiedlichen Fahrzeugen angeordnet, dann ist es wahrscheinlich, dass unterschiedliche Typen von Abtasteinrichtungen verwendet werden, von welchen einerseits nicht alle Eigenschaften, wie Blickrichtung oder Blickfeld bekannt oder mit der gleichen Genauigkeit bekannt sind. Zudem kann sich die Qualität der Bilder, die mit unterschiedlichen Typen von Abtasteinrichtungen erfasst werden, erheblich unterscheiden. In einer solchen Situation ist es dann zweckmäßig, die beiden Bilder zu analysieren, wobei auch hier wiederum eine Merkmalsanalyse durchgeführt oder wiederverwendet werden kann, um die Auflösung, Kontrast, Farbdarstellung und/oder Perspektive zu bestimmen und zueinander anzupassen. Diese Anpassung und/oder Ausrichtung der Bilder kann auch mittels erfasster und den Bildern zugeordneter geographischer Koordinaten unterstützt werden.
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Das Vergleichen der beiden Bilder erfolgt vorzugsweise mittels der Erzeugung eines Differenzbildes, wobei das Differenzbild alle Objekte zeigt, die nur in einem der beiden Bilder enthalten sind. Diese Objekte werden nach vorbestimmten Regeln analysiert. Diese Regeln sind bspw.:
- – Bestimmung einer Merkmalsanzahl auf einem Fotoraster beider Bilder,
- – Bestimmung der Koordinaten (z.B. im Mittelpunkt der Merkmale) beider Bilder,
- – Abgleich der Bilder nach Merkmalsanzahl,
- – Flächenbestimmung der neuen Merkmale,
- – Bestimmung der Lichtreflexion der Merkmale zur Erkennung des Mediums,
- – Speichern der identifizierten alten und neuen Merkmale mit Koordinate und detektierter Zeit.
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Die Analyse der Objekte kann anhand des Differenzbildes und/oder anhand des hinteren Bildes erfolgen.
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Die Analyse der Objekte erfolgt beispielsweise mit einer Form- und/oder Spektralanalyse.
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Mehrere hintere Bilder, die jeweils das zu analysierende Objekt zeigen, können auch gemeinsam mittels Triangulation und/oder Merkmalsanalyse analysiert werden, so dass eine dreidimensionale Beschreibung der Oberfläche des Objekts erzeugt wird. Dies entspricht einer Stereokamera, wobei anstelle von zwei Kameras lediglich eine Kamera verwendet wird, mit welcher die Bilder im zeitlichen Versatz aufgenommen werden.
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Die vorderen und hinteren Bilder können mit zumindest zwei Abtasteinrichtungen aufgenommen werden, welche an unterschiedlichen Kraftfahrzeugen angeordnet sind. Diese Abtasteinrichtungen können an einem vor dem zu überwachenden Kraftfahrzeug fahrenden Kraftfahrzeug als auch an einem hinter dem zu überwachenden Kraftfahrzeug fahrenden Kraftfahrzeug angeordnet sein. Es kann jedoch eine Abtasteinrichtung am zu überwachenden Kraftfahrzeug und eine andere Abtasteinrichtung an einem vorausfahrenden oder nachfolgenden Kraftfahrzeug angeordnet sein. Die Bilder werden vorzugsweise an einen Server übermittelt, auf welchem sie verglichen werden. Alternativ ist es auch möglich, die Bilder mittels einer Car-to-Car-Kommunikation zwischen den Kraftfahrzeugen auszutauschen und den Vergleich der Bilder in einer Steuereinrichtung eines der Kraftfahrzeuge auszuführen.
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Wird ein vorbestimmtes Medium detektiert, dann kann eine der folgenden Aktionen ausgeführt werden:
- – Der Fahrzeuglenker des überwachten Fahrzeuges wird informiert.
- – Eine öffentliche Stelle, wie z.B. Polizei oder Straßenverkehrsamt, wird informiert.
- – Mittels Car-to-Car-Kommunikation und/oder Lichtsignalen und/oder Hupsignalen werden Verkehrsteilnehmer informiert.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist zumindest eine Front-Abtasteinrichtung und eine Heck-Abtasteinrichtung zum Abtasten eines Fahrweges und eine Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist zum Ausführen eines der oben erläuterten Verfahren ausgebildet.
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Ein System zum Ausführen eines der oben erläuterten Verfahren umfasst zumindest zwei Abtasteinrichtungen, welche an einem Kraftfahrzeug angeordnet sind, wobei das Kraftfahrzeug eine Datenverbindung zu einem außerhalb des Kraftfahrzeuges befindlichen Server aufweist, der die vorderen und hinteren Bilder vergleicht. Die Abtasteinrichtungen können am selben Kraftfahrzeug oder an unterschiedlichen Kraftfahrzeugen angeordnet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
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1 schematisch wesentliche Elemente eines Kraftfahrzeuges zum Ausführen eines Verfahrens zum Überprüfen eines Medienverlustes in einem Blockschaltbild,
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2 schematisch ein System mit mehreren Kraftfahrzeugen und einem zentralen Server zum Ausführen eines Verfahrens zum Überprüfen eines Medienverlustes in einem Blockschaltbild,
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3 ein Verfahren zum Überprüfen eines Medienverlustes eines Kraftfahrzeuges in einem Flussdiagramm,
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4 bis 9 unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils mit einer schematischen Darstellung der Ereignisse, Erfassen des vorderen Bildes, Medienverlustes, Erfassen des hinteren Bildes.
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In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 dargestellt. In der 1 sind die an sich bekannten und zur Fortbewegung des Kraftfahrzeuges notwendigen Elemente, wie Motor, Antriebsstrang, Räder, Fahrgastzelle, etc. zur einfacheren zeichnerischen Darstellung weggelassen. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine optische Frontkamera 2, eine Infrarot-Frontkamera 3, eine optische Heckkamera 4 und eine Infrarot-Heckkamera 5 auf. Die Kameras 2–5 sind jeweils mit einer zentralen Steuereinrichtung 6 verbunden. Die zentrale Steuereinrichtung 6 ist an eine Uhr 7 und an ein Navigationssystem 8 gekoppelt. Die zentrale Steuereinrichtung 6 ist weiterhin mit einer zentralen Fahrzeugsteuerung 9 verbunden, bei welcher alle wesentlichen Fahrzeugparameter, wie Geschwindigkeit, Drehzahl des Motors, Drehzahl der einzelnen Räder, Gangwahl, etc. elektronisch vorliegen und von der zentralen Steuereinrichtung 6 abgerufen werden können.
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Die zentrale Steuereinrichtung 6 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 10 verbunden, über welche dem Fahrzeuglenker Nachrichten übermittelt werden können.
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Das Kraftfahrzeug 1 kann mit den Kameras 2–5 einen Fahrweg abtasten, Bilder vom Fahrweg erzeugen und diese in der zentralen Steuereinrichtung 6 auswerten, um einen Medienverlust eines Kraftfahrzeuges zu überprüfen. Mit den optischen Kameras 2, 4 können Bilder im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts vom Fahrweg aufgenommen werden. Mit den Infrarot-Kameras 3, 5 werden vom Fahrweg Infrarot-Bilder aufgenommen, welche den Wärmezustand der Oberfläche des Fahrweges darstellen. Verliert ein Kraftfahrzeug beispielsweise Öl, dann kann dieses, aufgrund der höheren Temperatur des Öls als der Umgebungstemperatur, schnell und zuverlässig detektiert werden.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zum Überprüfen eines Medienverlustes eines Kraftfahrzeuges. Gleiche Teile werden im zweiten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel weist mehrere Kraftfahrzeuge 1 auf, welche jeweils eine optische Kamera 11 und eine Infrarot-Kamera 12 aufweisen. Die Kameras 11, 12 können an der Front oder am Heck des Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass sowohl an der Front als auch am Heck des Kraftfahrzeuges jeweils eine optische Kamera und/oder jeweils eine Infrarot-Kamera vorgesehen sind. Die Kameras 11, 12 sind mit der zentralen Steuereinrichtung 6 verbunden, an welche wiederum eine Uhr 7 und ein Navigationssystem 8 gekoppelt ist.
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Die zentrale Steuereinrichtung 6 ist mit einer Funkschnittstelle 13 verbunden, an welche eine Antenne 14 angeschlossen ist. Über die Antenne kann eine Funkdatenverbindung zu einem Datennetzwerk (WAN: Wide Area Network) 15 und insbesondere dem Internet hergestellt werden. An das Datennetzwerk 15 ist ein Server 16 angeschlossen. Die einzelnen Kraftfahrzeuge tasten mit ihren Kameras 11, 12 einen Fahrweg ab und übermitteln die entsprechenden Bilder über das Datennetzwerk 15 an einen Server 16. Am Server 16 können die Bilder ausgewertet werden, wie es unten näher erläutert wird.
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Die Kraftfahrzeuge 1 sind jeweils mit einer Anzeigeeinrichtung 10 versehen, welche über die Funkschnittstelle 13 Nachrichten vom Server 16 empfangen und darstellen kann, um so den jeweiligen Fahrzeuglenker des Kraftfahrzeuges zu informieren. Weiterhin können die Kraftfahrzeuge 1 eine Front-Horizontal-Kamera 17 aufweisen, um ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug beim Feststellen eines Medienverlustes des Kraftfahrzeuges erfassen zu können, um beim Feststellen eines Medienverlustes des vorausfahrenden Kraftfahrzeuges Identifikationsinformationen des Kraftfahrzeuges, insbesondere das Nummernschild, erfassen und über das Datennetzwerk 15 an den Server 16 übermitteln können.
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Nachfolgend wird das grundsätzliche Verfahrensprinzip anhand von 3 erläutert, mit welchem ein Medienverlust eines Kraftfahrzeuges sowohl mit dem Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (1) als auch mit dem System gemäß 2 überprüft werden kann.
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Das Verfahren beginnt im Schritt S1.
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In Fahrtrichtung vor einem zu überprüfenden Kraftfahrzeug wird ein vorderer Bilddatenstrom mittels der Kameras 2, 3 bzw. 11, 12 erzeugt, der eine Reihe von aufeinanderfolgenden vorderen Bildern umfasst. Die einzelnen Bilder werden in vorbestimmten zeitlichen oder örtlichen Abständen aufgenommen, wobei hierbei die von der zentralen Fahrzeugsteuerung 9 bereitgestellte Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt werden kann. Je schneller das Fahrzeug fährt, desto kürzer sind die zeitlichen Abstände, zwischen welchen ein vorderes Bild aufgenommen wird. Alle vorderen Bilder werden von der zentralen Steuereinrichtung 6 mit einem Zeit- und/oder Ortsstempel versehen, der angibt, zu welchem Zeitpunkt und/oder an welchem Ort die entsprechenden Bilder vom Fahrweg aufgenommen worden sind. Die Zeitinformation wird von der Uhr 7 und die Ortsinformation vom Navigationssystem 8 bereitgestellt.
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Ein hinterer Bilddatenstrom wird gleichermaßen wie der vordere Bilddatenstrom erzeugt, wobei hierbei die Kameras 4, 5 bzw. 11, 12 verwendet werden und der Fahrweg hinter dem zu überprüfenden Kraftfahrzeug abgetastet wird. Die Bilder des hinteren Bilddatenstroms werden gleichermaßen mit einem Zeit- und/oder Ortsstempel versehen.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel (1) werden die Bilddaten des vorderen und hinteren Bilddatenstroms in der zentralen Steuereinrichtung 6 ausgewertet und analysiert. Beim zweiten Ausführungsbeispiel werden die Bilddaten des vorderen und hinteren Bilddatenstroms über das Datennetzwerk 15 an den Server 16 übermittelt und dort ausgewertet und analysiert.
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Bei dieser Auswertung bzw. Analyse werden zunächst ein Bild des vorderen Bilddatenstroms und ein Bild des hinteren Bilddatenstroms einander zugeordnet (Schritt S3), wobei diese Zuordnung anhand des Zeit- und/oder Ortsstempels erfolgt. Enthalten die jeweiligen Bilder einen Ortsstempel, dann werden die entsprechenden Bilder des gleichen oder möglichst ähnlichen Ortes einander zugeordnet. Enthalten die Bilder keinen Ortsstempel sondern lediglich einen Zeitstempel, dann können die Bilder anhand des Zeitpunktes, an dem sie erfasst worden sind, unter Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bzw. des Verkehrs einander zugeordnet werden, so dass die Bilder einander zugeordnet werden, die am gleichen oder möglichst ähnlichen Ort vom Fahrweg aufgenommen worden sind. Falls die Geschwindigkeit des Verkehrs zur Zuordnung eines Paares aus einem vorderen und einem hinteren Bild verwendet wird, dann ist es zweckmäßig, beim zweiten Ausführungsbeispiel die jeweils bei der Aufnahme eines Bildes vorliegende Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges über das Datennetzwerk 15 an den Server 16 zu übermitteln. Da das vordere und hintere Bild von unterschiedlichen Kraftfahrzeugen aufgenommen wird, die ihre Geschwindigkeit verändern können, bis sie jeweils die gleiche Stelle eines Fahrweges überfahren haben, kann es zweckmäßig sein, die Geschwindigkeit über das Zeitintervall der Aufnahme des vorderen Bildes und des hinteren Bildes zu mitteln bzw. zu integrieren.
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Bei der Zuordnung eines vorderen und eines hinteren Bildes nach dem Schritt S3 kann auch eine Merkmalsanalyse der Bilder durchgeführt werden und spezifische Merkmale extrahiert werden. Die Bilder, in welchen die meisten Merkmale übereinstimmen, werden dann einander zugeordnet.
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Ist ein Paar vorderer und hinterer Bilder zugeordnet, dann werden in einem Schritt S4 die Bilder bezüglich Auflösung, Kontrast, Farbdarstellung und/oder Perspektive zueinander angepasst. Hierbei ist es vor allem zweckmäßig, zumindest die Perspektive einander anzupassen, so dass die Bilder einander überlagert werden können und die übereinander angeordneten Bildpunkte jeweils den gleichen Ort des Fahrweges darstellen. Da die Kameras in der Regel mit ihren Blickrichtungen unterschiedliche Neigungswinkel zur Oberfläche des Fahrweges einschließen, ist eine solche Korrektur der Perspektive oftmals nötig.
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Die oben erläuterte Merkmalsanalyse der Bilder kann auch bei der Anpassung und Überlagerung der Bilder derart verwendet werden, dass das vordere und das hintere Bild derart zueinander justiert werden, dass die speziellen Merkmale exakt übereinander liegen.
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Im Schritt S5 werden die einander zugeordneten vorderen und hinteren Bilder verglichen. Der Vergleich erfolgt hier, indem ein Differenzbild der beiden Bilder erzeugt wird. Es sind jedoch auch andere Verfahren zum Vergleichen von Bildern möglich.
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Da das vordere und das hintere Bild oftmals nicht absolut exakt zueinander angepasst werden können, enthält das Differenzbild viele kleine Sprenkel. Diese können ignoriert werden. Als Objekte werden im Differenzbild nur Bereiche beurteilt, die eine bestimmte Mindestgröße aufweisen. Sind das vordere und das hintere Bild Wärmebilder, dann werden Objekte anhand einer vorbestimmten minimalen Temperaturdifferenz erkannt.
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Im Schritt S6 wird geprüft, ob das Differenzbild zumindest ein Objekt enthält. Wird im Schritt S6 festgestellt, dass kein Objekt vorhanden ist, dann geht der Verfahrensablauf auf den Schritt S7 über. Im Schritt S7 wird geprüft, ob weitere Bilder der Bilddatenströme vorhanden sind. Ist dies der Fall, dann geht der Verfahrensablauf auf den Schritt S3 über. Sollten keine weiteren Bilder mehr vorhanden sein, dann wird das Verfahren mit dem Schritt S8 beendet.
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Wird hingegen im Schritt S6 festgestellt, dass ein Objekt im Differenzbild enthalten ist, dann geht der Verfahrensablauf auf den Schritt S9 über. Im Schritt S9 werden das oder die Objekte einer optischen Analyse unterzogen. Die optische Analyse berücksichtigt vor allem die Form und/oder die Farbe (= Spektralanalyse) der Objekte. Die Objekte können im Differenzbild oder auch im hinteren Bild analysiert werden, wobei bei Verwendung des hinteren Bildes die Bereiche als Objekte ausgelesen werden, die im Differenzbild als Objekt beurteilt worden sind. Die optische Analyse kann bei Verwendung von Infrarot-Kameras auch in Verbindung mit einer Analyse der Temperatur der Objekte kombiniert werden. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, eine Abtasteinrichtung zu verwenden, die eine dreidimensionale Abtastung der Objekte erlaubt. Eine solche Abtasteinrichtung ist beispielsweise ein Laserscanner, eine Laufzeitkamera oder eine Stereokamera. Bei Verwendung einer solchen Abtasteinrichtung kann auch die dreidimensionale Kontur bei der Analyse mit berücksichtigt werden. Es ist auch möglich, die dreidimensionale Kontur eines Objektes anhand mehrerer aufeinanderfolgender Bilder mittels Triangulation und/oder Merkmalsanalyse zu bestimmen. Hierbei müssen die einzelnen Bilder jeweils das Objekt aus einer geringfügig anderen Position bzw. Perspektive zeigen. Damit eine solche dreidimensionale Auswertung möglich ist, ist die relative Position der Kamera bei den einzelnen Aufnahmen sehr exakt zu bestimmen. Da die Bewegung eines modernen Kraftfahrzeuges oftmals sehr exakt erfasst wird, ist dies grundsätzlich möglich. So werden bei modernen Kraftfahrzeugen oftmals die Drehzahlen aller vier mit dem Boden verbundenen Räder unabhängig voneinander überwacht und erfasst, so dass die Bewegung des Kraftfahrzeuges und damit der Kamera sehr exakt erfasst wird.
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Anhand dieser Analyse werden die Objekte klassifiziert. Hierbei werden vor allem folgende Objekte bzw. Medien klassifiziert:
- – Öle
- – Kühlflüssigkeit
- – Treibstoff
- – Fahrzeugteile (Auspuff, Unterbodenschutz, Exterieurkomponenten)
- – Müll (Zigaretten, Becher, Papier, Folien, etc.)
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In Abhängigkeit der klassifizierten Objekte werden im Schritt S10 vorbestimmte Aktionen ausgeführt. Wird zum Beispiel festgestellt, dass das Objekt Öl ist, dann wird der Fahrzeuglenker des überwachten Fahrzeuges über den Ölverlust informiert, eine öffentliche Stelle, wie zum Beispiel die Polizei oder das Straßenverkehrsamt, unterrichtet und/oder mittels Car-to-Car-Kommunikation und/oder Lichtsignalen und/oder Hupsignalen weitere Verkehrsteilnehmer über die Gefahrensituation informiert.
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Ist das überwachte Objekt Benzin, dann erhält der Fahrzeuglenker des überwachten Fahrzeuges eine Gefahrenmeldung, da sich bei ihm im Kraftfahrzeug ein explosives Benzin/Luft-Gemisch bilden kann. Er muss das Auto dann entweder sofort abstellen oder zur nächsten Werkstatt fahren.
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Wird die Überprüfung des Medienverlustes durch Kameras ausgeführt, welche nicht am zu überprüfenden Kraftfahrzeug angeordnet sind, dann kann mit dem im Verkehr auf das zu überprüfende Kraftfahrzeug folgende Kraftfahrzeug mittels der Front-Horizontal-Kamera 17 das zu überprüfende Kraftfahrzeug erfasst und ein Bild zur Identifikation des Kraftfahrzeuges über das Datennetzwerk 15 an den Server 16 bzw. an eine autorisierte Stelle, wie zum Beispiel die Polizei, übermittelt werden, welche den Kraftfahrzeughalter anhand des Nummernschildes ermitteln und entsprechend unterrichten kann.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand der 4–9 erläutert.
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Die in 4 gezeigte erste Ausführungsform entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei das Kraftfahrzeug 1 eine optische Frontkamera 2 und eine optische Heckkamera 4 aufweist. Mit der optischen Frontkamera 2 wird ein vorderer Bilddatenstrom vom Fahrweg 18 und mit der optischen Heckkamera 4 ein hinterer Bilddatenstrom des gleichen Fahrwegs 18 erzeugt. Zu einem Zeitpunkt t0 wird mit der optischen Frontkamera 2 der Ort x0 des Fahrwegs 18 erfasst und ein vorderes Bild 19 erzeugt.
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Zu einem Zeitpunkt t1 befindet sich das Kraftfahrzeug 1 am Ort x0 und verliert Öl (t1 > t0).
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Zu einem Zeitpunkt t2 erfasst die optische Heckkamera 4 den Fahrweg 18 am Ort x0 und erzeugt ein entsprechendes hinteres Bild des Fahrweges 18 vom Ort x0. Das hintere Bild 20 zeigt im Gegensatz zum vorderen Bild 19 Ölflecken 21.
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Die beiden Bilder 19 und 20 werden mit dem oberen in 3 erläuterten Verfahren analysiert und ausgewertet, so dass der Ölverlust des Kraftfahrzeuges 1 festgestellt wird und entsprechende Aktionen ausgeführt werden.
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Die Ausführungsform nach 5 entspricht wiederum dem ersten Ausführungsbeispiel (1) und ist der Ausführungsform nach 4 ähnlich. Sie unterscheidet sich von der Ausführungsform nach 4 dadurch, dass anstelle optischer Kameras mit einer Blickrichtung nach schräg vorne bzw. eine Blickrichtung nach schräg hinten, eine an der Front des Kraftfahrzeuges vorgesehene Stereovideokamera 22 mit einer Beleuchtung für die Nachtsicht und am Heck vorgesehene hintere Stereovideokamera 23 verwendet werden, welche auch eine Beleuchtung für die Nachtsicht aufweist. Die beiden Stereovideokameras 22, 23 sind mit ihrer Blickrichtung senkrecht nach unten angeordnet. Eine solche Anordnung besitzt den Vorteil, dass beide Kameras 22, 23 den Fahrweg 18 im Wesentlichen mit der gleichen Perspektive aufnehmen. Zusätzlich kann noch eine Wärmebildkamera an der Front und am Heck des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet sein.
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Mit der vorderen Stereovideokamera 22 wird der Fahrweg zum Zeitpunkt t0 am Ort x0 erfasst und ein vorderes Bild 19 des Fahrwegs 18 erzeugt. Zum Zeitpunkt t1 (t1 > t0) befindet sich das Kraftfahrzeug 1 am Ort x0 und verliert Öl. Zum Zeitpunkt t2 befindet sich das Kraftfahrzeug 1 mit seinem Heck am Ort x0 des Fahrweges und erfasst mit der hinteren Stereovideokamera 23 den Fahrweg 18 am Ort x0 und erzeugt hierbei ein hinteres Bild 20. Das hintere Bild 20 enthält Ölflecken 21. Diese werden wiederum mit dem oben anhand von 3 erläuterten Verfahren analysiert und ausgewertet, um entsprechende Aktionen auszuführen.
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Die dritte Ausführungsform gemäß 6 entspricht der zweiten Ausführungsform (2). Ein erstes Kraftfahrzeug 1/1, das das zu überprüfende Kraftfahrzeug darstellt, weist eine optische Frontkamera 2 auf, deren Blickrichtung nach schräg vorne gerichtet ist. Zum Zeitpunkt t0 erfasst die optische Frontkamera 2 den Fahrweg am Ort x0 und erzeugt ein vorderes Bild 19 vom Fahrweg 18 am Ort x0.
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Das vordere Bild 19 wird über das Datennetzwerk 15 zum Server 16 übermittelt.
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Zum Zeitpunkt t1 (t1 > t0) befindet sich das erste Kraftfahrzeug 1/1 am Ort x0 und verliert Öl.
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Ein zweites Kraftfahrzeug 1/2 weist wiederum eine optische Frontkamera 2 auf, welche mit ihrer Blickrichtung nach schräg vorne gerichtet ist. Zu einem Zeitpunkt t2 (t2 > t1) erfasst die optische Frontkamera des zweiten Fahrzeuges 1/2 ein hinteres Bild 20. Das hintere Bild 20 wird auch über das Datennetzwerk 15 an den zentralen Server 16 übermittelt. Der zentrale Server 16 wertet die so erhaltenen Bilder entsprechend dem oben anhand von 3 erläuterten Verfahren aus.
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Die vierte Ausführungsform (7) entspricht im Wesentlichen der dritten Ausführungsform (6), wobei sie sich vor allem dadurch unterscheidet, dass das erste Kraftfahrzeug 1/1 an seiner Front eine optische Frontkamera 2 Infrarot-Frontkamera 3 aufweist, welche mit ihrer Blickrichtung schräg nach vorne gerichtet ist. Das zweite Kraftfahrzeug 1/2 weist eine Infrarot-Frontkamera 3 auf.
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Mit der optischen Frontkamera wird der Fahrweg 18 optisch abgetastet. Anhand des erfassten Bildes kann erkannt werden, dass keine Ölverschmutzung vorhanden ist. Das erste Kraftfahrzeug 1/1 verliert zum Zeitpunkt t1 Öl. Die entsprechenden Ölflecke werden vom zweiten Kraftfahrzeug 1/2 mit der Infrarot-Frontkamera 3 erfasst, wobei ein hinteres Wärme-Bild 20 erzeugt wird, das den warmen Ölfleck zeigt.
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Bei der fünften Ausführungsform (8) wird der Medienverlust an einem Kraftfahrzeug 1/2 detektiert, das selbst keine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Fahrweges 18 aufweist. Ein hierzu in Fahrtrichtung 24 vorausfahrendes Fahrzeug 1/1 weist zumindest eine optische Kamera 4 auf, mit welcher dieses Kraftfahrzeug zum Zeitpunkt t0 den Fahrweg 18 am Ort x0 abtastet und ein vorderes Bild 19 erzeugt. Dieses vordere Bild 19 wird mit einem Orts- und Zeitstempel versehen und über das Datennetzwerk 15 an den zentralen Server 16 übermittelt.
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Auf das Kraftfahrzeug 1/1 folgt im Verkehr das Kraftfahrzeug 1/2, das sich zum Zeitpunkt t1 (t1 > t0) am Ort x0 befindet und dort Öl verliert. Ein Kraftfahrzeug 1/3 folgt dem Kraftfahrzeug 1/2 und tastet zum Zeitpunkt t2 mit einer optischen Frontkamera 2 den Fahrweg am Ort x0 ab und erzeugt ein hinteres Bild 20. Das hintere Bild 20 ist wiederum mit einem Zeit- und Ortsstempel versehen und wird über das Datennetzwerk 15 an den zentralen Server 16 übermittelt. Am zentralen Server 16 werden das vordere Bild 19 und das hintere Bild 20, das Ölflecken 21 zeigt, gemäß dem oben anhand von 3 erläuterten Verfahren analysiert und ausgewertet.
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Die in 9 dargestellte sechste Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der fünften Ausführungsform. Sie unterscheidet sich lediglich durch die Verwendung einer Infrarot-Heckkamera 5 am vorausfahrenden Fahrzeug 1/1 und einer Infrarot-Frontkamera 3 am nachfolgenden Fahrzeug. Beide Kameras 3, 5 sind mit ihrer Blickrichtung senkrecht nach unten gerichtet. Mit ihnen wird ein Wärmebild des Fahrwegs 18 (vorderes Bild 19 bzw. hinteres Bild 20) erzeugt, wobei das hintere Bild 20 Ölflecken 21 als Wärmeflecken zeigt. Diese Wärmebilder können gleichermaßen mit dem oben anhand von 3 erläuterten Verfahren analysiert und ausgewertet werden.
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Die oben erläuterten Ausführungsformen zeigen, dass Kameras an unterschiedlichen Fahrzeugen vorgesehen sein können, um einen Medienverlust detektieren zu können. Es ist sogar möglich, unterschiedliche Typen von Kameras bzw. Abtasteinrichtungen in einem gemeinsamen Verfahren zum Überprüfen eines Medienverlustes zu verwenden.
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Die oben erläuterten Ausführungsformen zeigen, wie ein Ölverlust detektiert werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Verlust anderer Medien gleichermaßen erfasst und ausgewertet werden.
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Sind die Medien feste mechanische Teile, dann kann auch eine Objekterkennung mit einem Differenzbild ausgeführt werden. Als Abtasteinrichtungen können Radarsensoren verwendet werden, insbesondere Radarsensoren, die Radarwellen mit unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- optische Frontkamera
- 3
- Infrarot-Frontkamera
- 4
- optische Heckkamera
- 5
- Infrarot-Heckkamera
- 6
- zentrale Steuereinrichtung
- 7
- Uhr
- 8
- Navigationssystem
- 9
- zentrale Fahrzeugsteuerung
- 10
- Anzeigeeinrichtung
- 11
- optische Kamera
- 12
- Infrarot-Kamera
- 13
- Funkschnittstelle
- 14
- Antenne
- 15
- Datennetzwerk
- 16
- Server
- 17
- Front-Horizontal-Kamera
- 18
- Fahrweg
- 19
- vorderes Bild
- 20
- hinteres Bild
- 21
- Ölfleck
- 22
- vordere Stereovideokamera
- 23
- hintere Stereovideokamera
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2520014 A1 [0005]
- EP 1327875 A1 [0006]
- US 2014/0050355 A1 [0007]
- DE 10206824 A1 [0008]
- DE 102008055902 A1 [0009]
- EP 0901011 A2 [0010]
- US 6570608 B1 [0011]
- US 2004/0161133 A1 [0012]
- US 2008/0247599 A1 [0013]
- US 2007/0250898 A1 [0014]
- US 2008/0240496 A1 [0015]
- DE 102011006216 A1 [0016]
- DE 102013223367 A1 [0017]
- EP 1997366 A1 [0018]
- DE 19738007 C1 [0019]