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Patent Searching and Data


Title:
NAVIGATIONAL AID FOR CONTROLLING A ROWBOAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/189037
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a navigational aid for controlling rowboats. The navigational aid comprises a sensor unit which ascertains spatial information on objects in the surroundings of the boat and the speed vectors thereof relative to the boat and analyzes said information with respect to the risk of the objects colliding with the boat. The sensor unit communicates with a warning display unit comprising at least one tactile pulse emitter which at least indirectly contacts a body region of a navigating boat occupant such that the navigating boat occupant can haptically perceive the tactile signals.

Inventors:
VON PETERSDORFF-CAMPEN KAI (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/058794
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VON PETERSDORFF CAMPEN KAI (DE)
International Classes:
G01S17/42; G01S17/93; G01C21/36; G01S17/58
Domestic Patent References:
WO2013181631A22013-12-05
WO2013181631A22013-12-05
Foreign References:
US20050170711A12005-08-04
US20060017606A12006-01-26
EP1220179A22002-07-03
DE102014110476A12015-04-30
DE202015102562U12015-07-23
US7207853B22007-04-24
Attorney, Agent or Firm:
HOHENDORF, Carsten (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Navigationshilfe für das Steuern von Ruderbooten, mit einer Sensor-Einheit (2) mit mindestens einem Sensor, die räumliche Informationen über Objekte (8,9,10,11) in der Umgebung des Bootes (1 ) und deren Geschwindigkeitsvektoren (vs.vg v-io.v-n) relativ zum Boot (1 ) ermittelt und diese Informationen im Hinblick auf die Gefahr einer Kollision von Objekten mit dem Boot (1 ) analysiert, wobei die Sensor-Einheit (2) am Bootskörper angeordnet ist und über eine drahtlose Verbindung mit mindestens einer Warnanzeige-Einheit kommuniziert und diese aktiviert, sobald bestimmte Analysewerte erreicht sind, und wobei die Warnanzeige-Einheit mindestens einen taktilen Impulsgeber (16) umfasst, der mit mindestens einem Körperbereich mindestens eines navigierenden Bootsinsassen (18) in der Weise in zumindest mittelbaren Kontakt steht, dass die von dem taktilen Irnpulsgeber (16) ausgehenden taktilen Signale von dem navigierenden Bootsinsassen (18) haptisch wahrgenommen werden können.

2. Navigationshilfe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor der Sensor-Einheit (2) als optischer Abstands- und Geschwindigkeitsmesser ausgebildet ist, vorzugsweise gemäß der LiDAR-Technologie.

3. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Einheit (2) in einem gegen das Eindringen von Spritzwasser geschützten, insbesondere feuchtigkeitsdicht ausgebildeten Gehäuse am Bootskörper, vorzugsweise im Bereich der Bootsspitze in der Aufnahmevorrichtung für die Startnummer, befestigbar ist.

4. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Impulsgeber (16) der Warnanzeige-Einheit mindestens ein separat ansteuerbares Segment (12a) für die Übermittlung des taktilen Signals umfasst.

5. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Impulsgeber (16) in mindestens zwei unabhängig voneinander aktivierbare Segmente (5a,5b,12a,23a,23b) unterteilt ist.

6. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Impulsgebers (16) und/oder die Segmente (5a,5b,12a,23a.23b) als Vibrationsmotoren ausgestaltet sind.

7. Navigationshilfe nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (5a,5b,12a,23a,23b) des taktilen Impulsgebers (16) so dimensioniert oder voneinander beabstandet sind, dass die Impulssignale der einzelnen Segmente (5a,5b,12a,23a,23b) haptisch voneinander unterscheid bar sind.

8. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnanzeige-Einheit mittels eines Torso-Gurtes (19) ausgebildet ist, zum Anlegen an dem Körper eines navigierenden Bootsinsassen (18).

9. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnanzeige-Einheit als Manschette (20,21 ), insbesondere als Arm- Manschette (20) oder als Bein-Manschette (21 ), ausgebildet ist, zum Anlegen an mindestens einer Extremität, vorzugsweise an zwei Extremitäten eines navigierenden Bootsinsassen (18).

10. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnanzeige-Einheit im Bereich des Stemmbretts (22) angeordnet ist und über mindestens ein Segment (23a,23b) des Impulsgebers (16) mindestens einem Fuß des navigierenden Bootsinsassen (18) taktile Signale übermittelt werden.

11. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Warnanzeige-Einheit als Warnanzeige-Einheit

(26,26a,26b) am oder im Rudergriff angeordnet ist und über mindestens ein Segment (5a, 5b, 12a) des Impulsgebers (16) mindestens einer Hand des navigierenden Ruderers (18) taktile Signale übermittelt werden.

12. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnanzeige-Einheit spritzwassergeschützt, insbesondere feuchtigkeitsdicht, ausgebildet ist.

13. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Einheit (2) aus den ermittelten Daten Bewegungspfade für im' Erfassungsbereich (6) des Sensors liegende Objekte (8,9,10,11 ) vorhersagt und bestimmt, ob sich die Bewegungspfade der Objekte (8,9,10,11 ) mit einem digital definierten Schutzbereich (3) um das Boot (1 ) schneiden.

14. Navigationshilfe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor- Einheit (2) für Objekte (9,10,11 ), die auf Kollisionskurs zum Boot (1 ) liegen, die Zeit Kollision bis zur möglichen Kollision berechnet und bei Unterschreiten einer definierten Vorwarnzeit tkhtisch die Warnanzeige-Einheit aktiviert.

15. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Einheit (2) in mindestens einem der aktivierten Segmente (5a,5b,23b) des taktilen Impulsgebers (16) der Warnanzeige-Einheit taktile Signale aktiviert, die in Abhängigkeit der zu übermittelnden Informationen über die Vorhersage einer Kollision in ihrer Intensität und Dauer unterschiedlich moduliert sind.

16. Navigationshilfe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Einheit (2) mit einem akustisch und/oder visuell wahrnehmbaren Signalgeber ausgestattet ist, der den Ausfall und/oder eine eingetretene, vorzugsweise eine bevorstehende Einschränkung der Funktionen der Navigationshilfe anzeigt.

17. Navigationshilfe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Signalgeber über unterschiedliche Signale verschiedene Funktionsstörungsszenarien anzeigt.

Description:
Patentanmeldung Navigationshüfe für das Steuern eines Ruderbootes

Beschreibung

Die Erfindung betrifft in erster Linie eine Navigationshüfe für Ruderboote, die nicht von einem Steuermann, sondern von einem Ruderer gesteuert werden. Die erfindungsgemäße Navigationshilfe ist aber auch zur Unterstützung der Steuerung eines

Ruderboots geeignet, das von einem nicht rudernden Steuermann gesteuert wird.

Der Ruderer sitzt mit dem Rücken in Fahrtrichtung. Er kann daher nicht sehen, ob sich in dem - in Fahrtrichtung gesehen - vor dem Boot liegenden Gewässer ein Objekt befindet und die Kollision des Bootes mit diesem Objekt droht. Bei Ruderbooten ohne Steuermann ist die Gefahr von Kollisionen - und damit die Gefahr von Bootsschäden und Körperverletzungen - daher besonders hoch. Einem heckseitig im Boot sitzenden Steuermann verstellen die vor ihm sitzenden Ruderer die Sicht auf Objekte in der engeren Fahrbahn des Bootes. Solche Objekte können als festes Hindernis in der Fahrbahn des Bootes liegen (Boje, Bootssteg, Brückenpfeiler etc.) oder sich in sie hinein bewegen (insbesondere Wasserfahrzeuge). Bei einem gewundenen Verlauf des Gewässers kann auch das Ufer ein solches Objekt bzw. Hindernis sein.

In Ruderbooten ohne einen Steuermann erfolgt die Steuerung des Bootes mittels einer Steuervorrichtung, die ein navigierender Ruderer mit dem Fuß bedient, oder - insbesondere in Ruderbooten mit nur einem Ruderer - durch sog. Überziehen. Dabei wird die vom Ruderer über das Ruderblatt in das Wasser übertragene Durchzugskraft auf einer Bootsseite erhöht, sodass der Bootskörper in die andere Richtung ausweicht und so die Fahrtrichtung ändert. Um Kollisionen zu vermeiden, muss sich zumindest der navigierende Ruderer während der Ruderbewegung nach beiden Seiten umdrehen. Es ist allerdings nicht wünschenswert, dass sich ein Ruderer während der Ruderbewegung umdreht. Die Bewegungsabläufe des Ruderns sind komplex und technisch anspruchsvoll. Sie erfordern zu jeder Zeit die volle Aufmerksamkeit des Ruderers. In Mannschaftsbooten gilt die Konzentration der Ruderer zusätzlich der Synchronisierung des Bewegungsverhaltens innerhalb der gesamten Mann- schaft. In der Phase, in der sich der navigierende Ruderer umdreht, gilt seine Aufmerksamkeit nicht mehr uneingeschränkt den fein abgestimmten Abläufen im Boot. Die durch Umdrehen veränderte Sitzhaltung beeinträchtigt eine optimale Übertragung der Ruderkraft ins Wasser und geht zu Lasten der synchronen Bewegungsabläufe und der Balance des Bootes. Zudem ist es orthopädisch ungünstig, mit einer aufgrund Umdrehens verdrehten Wirbelsäule zu rudern. Ungünstig für die Balance des Bootes ist auch, wenn sich der im Heck des Bootes sitzende Steuermann seitlich aus dem Boot lehnt, um die Fahrbahn besser einsehen zu können.

Die Vermeidung einer Kollision des Ruderbootes mit einem Hindernis muss permanent sichergestellt werden. Das hat zur Folge, das der navigierende Ruderer aktiv überwachen muss und sich infolge dessen auch dann umdreht bzw. sich der Steuermann auch dann aus dem Boot hinauslehnt, wenn kein Hindernis in der Fahrbahn des Bootes liegt. Wegen den vorbeschriebenen Nachteile des Umdrehens und Hinauslehnens besteht eine natürliche Neigung der navigierenden Bootsinsassen, sich möglichst selten und dann auch nur für einen möglichst kurzen Moment umzuschauen bzw. aus dem Boot hinauszulehnen. Sind die Intervalle zwischen den einzelnen Beobachtungen der Fahrbahn zu lang, kann auf ein Hindernis, das sich zwischenzeitlich in den Weg des Bootes stellt oder hineinbewegt, womöglich nicht mehr rechtzeitig reagiert werden. Insbesondere bei älteren Ruderern erhöhen auch Fehlsichtigkeiten und Bewegungseinschränkungen die Gefahr, dass ein Hindernis nicht oder nicht rechtzeitig erkannt wird.

Im Stand der Technik ist ein Rückspiegel eingesetzt worden, der am Kopf des navigierenden Ruderers befestigt wird, z.B. am Bügel einer Brille. Diese Art der Navigationshilfe hat sich nicht durchgesetzt. Der Rückspiegel verstellt das Blickfeld, und zwar insbesondere auch dann, wenn der Ruderer sich umdreht, um ein zuvor im Rückspiegel gesehenes Hindernis vor einer Navigationsentscheidung genauer zu identifizieren. Der Rückspiegel bindet permanent die visuelle Aufmerksamkeit des navigierenden Ruderers und beeinträchtigt damit permanent dessen Fokussierung auf die Abläufe im Boot. Auch ungünstige Bedingungen wie Gegenlicht, Spiegelun- gen auf dem Wasser, Nebel oder Spritz- oder Regenwasser auf dem Spiegel können die Sicht über den Rückspiegel stark beeinträchtigen.

Zur Vermeidung der Nachteile eine Rückspiegels ist bspw. aus der US 7,207,853 B2 eine Navigationshilfe für Ruderboote bekannt, bei der eine am Bootskörper befestige Kamera Bilder von dem vor dem Boot Siegenden Gewässer auf einen Bildschirm überträgt. Der Bildschirm ist im Arbeitsbereich und dort im Blickfeld des navigierenden Ruderers angebracht. Auch diese Technologie weist den Nachteil auf, dass sie permanent die visuelle Aufmerksamkeit des navigierenden Ruderers bindet. Ein weitere Nachteil besteht darin, dass der permanente Blick des Ruderers auf den Bildschirm mit einer rudertechnisch unerwünschten der Senkung des Kopfes einhergeht. Die Anordnung eines Bildschirms im Arbeitsbereich des Ruderers hat zudem den Nachteil, dass der Bildschirm bei der Ausführung der Ruderbewegung im Weg ist. Nachteilig ist auch, dass ungünstige Lichtverhältnisse, wie z.B. Spiegelungen auf dem Bildschirm bei Sonne oder Spritz- und Regenwasser auf dem Display die Ver- lässlichkeit solcher Navigationshilfen beeinträchtigen.

Mit der US 7,207,853 B2 ist vorgeschlagen worden, den Bildschirm zusätzlich mit einem Signal-Generator auszustatten, der ein visuelles, akustisches oder physisches Warnsigna! erzeugt, wenn die Kollision des Bootes mit einer Fahrbahnmarkierung oder einem sonstigen Objekt droht. Nicht offenbart ist, wie die Erkennung einer Kollisionsgefahr technisch im Einzelnen abläuft. In Mannschaftsbooten haben akustisch wahrnehmbare Warnsignale den Nachteil, dass sie auch von den Ruderern wahrgenommen werden, die nicht in die Steuerung des Bootes eingebunden sind, sodass auch diese Ruderer nicht nur in ihrer Fokussierung auf die Abläufe im Boot gestört, sondern auch zu unkoordinierten Steuermanövern durch Überziehen oder zu einem eigenen Umdrehen provoziert werden können. Es fehlt zudem eine Lehre, auf welchem Wege ein physisches Warnsignal auf den Körper des Ruderers übertragen wird. Zudem ist nicht offenbart, ob und ggf. wie spezifische Informationen über das Hindernis physisch vermittelt werden. Aus der WO 2013/181631 A2 ist ein als Verfahren und Vorrichtung ausgestaltetes System zur Verbesserung der Sicherheit von Wasser- und Landfahrzeugen durch Erkennung von Kollisionsgefahren bekannt. Für die Objekterkennung wird der Einsatz einer Videokamera, Doppler-Radar oder binocularen Kamera vorgeschlagen. Die erfassten Daten werden in einer Kamera-Einheit analysiert. Dabei wird bestimmt, ob sich das Boot auf einem Kollisionspfad mit einem erkannten Objekt befindet. Diese Information wird drahtlos an eine Display-Einheit übermittelt, die im Arbeitsbereich und Blickfeld des Ruderers angeordnet ist. Die Display-Einheit ist in der Lage anzuzeigen, in welcher Distanz sich Hindemisse in der Fahrbahn des Bootes befinden. Der Bildschirm der Display-Einheit kann zusätzlich darauf eingerichtet sein, einen visuell wahrnehmbaren Warnhinweis anzuzeigen, wenn die Gefahr einer Kollision besteht. Der Warnhinweis kann auch in einem akustischen Warnhinweis oder in einer hörbaren Handlungsanweisung bestehen. Es werden zwar technische Einzelheiten für die Erkennung, Übermittlung und visuelle Darstellung von Kollisionsgefahren bereitgestellt. Die vor enannten Nachteile, die mit der Anordnung eines Bildschirm im Arbeitsbereich des Ruderers und mit der permanenten visuellen, ggf. um eine akustische Warnung ergänzten Bildschirmüberwachung verbundenen sind, bestehen jedoch auch bei diesem System. Es ist zudem nicht offenbart, in welcher Weise aus den in der Kamera-Einheit analysierten Daten akustische Handlungsanweisungen entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Navigationshilfe für das Steuern von Ruderbooten zur Verfügung zu stellen, mit der die im Stand der Technik aufgezeigten Nachteile weitestgehend vermieden werden. Insbesondere soll die Aufmerksamkeit des navigierenden Ruderers nicht mehr durch eine permanente visuelle Beobachtung der Fahrbahn des Bootes gebunden werden. Die neuartige Navigationshilfe soll Objekte, von denen die Gefahr einer Koliision mit dem Boot ausgehen könnte, auch bei ungünstigen Sichtverhältnissen permanent, zuverlässig und vorausschauend erkennen und erst dann an den navigierenden Bootsinsassen melden, wenn es zur Vermeidung einer Kollision mit dem Boot einer Entscheidung über Ausweichmanöver bedarf. Entscheidungen über ein Ausweichmanöver sollen rechtzeitig, mit möglichst geringem gedanklichen Aufwand und im wesentlichen ohne Um- drehbewegungen des navigierenden Ruderers bzw. ohne ein Hinauslehnen des Steuermanns getroffenen werden können. Die Warnung vor einem Hindernis soll ausschließlich der navigierenden Bootsinsassen wahrnehmen können.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird eine Navigationshilfe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs vorgeschlagen.

Eine nach der Erfindung ausgebildete Navigationshilfe besteht aus einer Sensor- Einheit mit mindestens einem Sensor. Der Sensor ist als optischer Abstands- und Geschwindigkeitsmesser ausgebildet. Beispielsweise nutzt der Sensor der Sensor- Einheit die LiDAR Technologie (Light Detection and Ranging), um den Abstand zu einem Objekt und die Geschwindigkeit des Objekts zu bestimmen. Der Sensor bzw. die Sensor-Einheit kommuniziert drahtlos mit einer Warnanzeige-Einheit. Der Vorteil von LiDAR-Sensoren besteht darin, dass sie Objekte auch unter eingeschränkten Sichtverhältnissen, wie z.B. bei Gegenlicht oder Nebel, zuverlässiger identifizieren können als die im Stand der Technik bislang bei Navigationshilfen für Ruderboote eingesetzten Sensoren, z.B. 2D Kameras. Ein erheblicher Nachteil von Doppler Radar-Sensoren besteh darin, dass sie - anders als LiDAR-Sensoren - u.U. auch Wasser als Hindernis detektieren, was insbesondere bei Wellengang problematisch ist. Anders als Doppier-Radar-Sensoren können LiDAR-Sensoren zudem Objekte unabhängig von ihrem Material, also z.B. auch dann erkennen, wenn sie - wie bspw. Schlauchboote, Holzstege oder Treibgut - nicht oder nur zu geringen Anteilen aus metallischem Material bestehen.

Die erfindungsgemäße Sensor-Einheit ist am Boot, vorzugsweise in einer Aufnahmevorrichtung im Bereich der Bootsspitze fest oder lösbar angeordnet. Mit dem Sensor werden räumliche Informationen über Objekte in der Umgebung des Bootes erfasst und deren Geschwindigkeitsvektoren relativ zum Boot ermittelt. Die Sensor-Einheit umfasst eine Rechner-Einheit, mit der diese Informationen im Hinblick auf die Gefahr einer Koliision von Objekten und dem Boot analysiert werden können. Dabei werden anhand der Position und der Geschwindigkeitsvektoren der Objekte in Relation zum Boot Bewegungspfade vorhergesagt und anhand dieser Vorhersagen entschieden, ob die Objekte bei Beibehaltung der Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Bootes mit dem Boot kollidieren würden oder nicht. Wenn eine Kollisionsgefahr ermittelt worden ist, wird die Informationen hierüber zusammen mit weiteren objektspezifischen Informationen, wie insbesondere Lage des Hindernisses und die Zeit, die ohne Ausweichmanöver bis zur Kollision verbleibt, in ein Signal übersetzt, das drahtlos - z.B. per Funk - an die Warnanzeige-Einheit übermittelt wird.

Die Warnanzeige-Einheit umfasst erfindungsgemäß mindestens einen taktilen Impulsgeber, der mit mindestens einem Körperbereich des navigierenden Bootsinsassen in Kontakt steht. In einer bevorzugten Ausführung wird der taktile Impulsgeber in unmittelbarem Hautkontakt am Körper getragen. Die von der Sensor-Einheit übertragenen Signale werden über den taktilen Impulsgeber haptisch wahrnehmbar auf den Körper des navigierenden Bootinsassen übertragen, z.B. durch Vibrationssignale. Insbesondere für den navigierenden Ruderer besteht der Vorteil einer solchen Warnanzeige darin, dass sie ihm - anders als bei einer visuellen Warnanzeige - kein aktives Beobachtungsverhatten, sondern nur noch ein reaktives Aufmerksamkeitsverhalten abfordert. Der navigierende Ruderer kann sich somit bis zum dem Zeitpunkt voll und ganz auf seine Ruderarbeit und die Abläufe im Boot konzentrieren, zu dem er mit einem taktilen Impuls-Signal über ein Objekt auf Kollisionskurs, d.h. die Notwendigkeit eines Ausweichmanövers informiert wird. Dadurch wird ihm bei Objekten im Erfassungsbereich des Sensors, für die die Sensor-Einheit keine Kollision mit dem Boot ermittelt, die Entscheidung über die Notwendigkeit eines Ausweichmanövers abgenommen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der unmittelbar körperlichen Informationsübermittlung, die den Aufwand für die gedankliche Auswertung eines Warnsignals reduziert und dadurch insbesondere die Reaktionszeit des navigierenden Ruderers verkürzt, innerhalb derer die Entscheidung über ein Ausweichmanöver getroffen und durch Steuern oder Überziehen umgesetzt werden muss. So kann der Ruderer z.B. mit dem taktilen Impulssignal in einem seitlichen Körperbereich unmit- telbar angewiesen werden, das Fußsteuer auf diese Seite zu bewegen oder auf dieser Seite zu überziehen. Bei visuellen oder akustischen Warnanzeigen hingegen bedürfte es vor der Ausführung des Ausweichmanövers zunächst einer gedanklichen Analyse der angezeigten Position des Hindernisses und einer danach zu treffenden Auswahl und Entscheidung darüber, ob und mit welchen Maßnahmen das Analyseergebnisses körperlich in eine Steuerbewegung umzusetzen ist. Mit der erfindungsgemäß haptisch wahrnehmbaren Navigationshilfe hingegen wird dem navigierenden Ruderer gleichsam ein intuitives Steuern des Bootes aus der Ruderbewegung heraus ermöglicht.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber einer akustisch wahrnehmbaren Wamanzeige, ggf. Handlungsanweisung besteht zudem darin, dass die über einen taktile Signalgeber übermittelte Information den anderen Ruderern in einem Mannschaftsboot verborgen bleibt, sodass diese nicht durch Ablenkung oder Irritation in ihrer auf die Vorgänge im Boot gerichteten Aufmerksamkeit unnötig beeinträchtigt werden.

Da ein vorzugsweise nach der LiDAR-Technologie arbeitender Sensor in der Lage ist, auch solche Hindernisse zu melden, die bei ungünstigen Sichtverhältnissen, wie z.B. Gegenlicht oder Nebel, mit bloßem Auge nicht ausreichend gut zu erkennen sind, kann mit einer erfindungsgemäßen Navigationshilfe die Kollisionsgefahr auch unter solchen Bedingungen erheblich gesenkt werden.

Vorteilhafte Ausführungen werden nachstehend und in den Unteransprüchen beschrieben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachstehenden Zeichnungen darge- stell

Figur 1 : Teiiansicht eines Ruderboots mit Ruderer, ausgestattet mit der erfindungsgemäßen Navigationshilfe, Figur 2: Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Navigationshilfe (Sensor- Einheit und Warnanzeige-Einheit),

Figur 3: Darstellung einer Warneinheit (Torso-Gurt),

Figur 4: Darstellung des Arbeitsbereichs des Ruderers mit einer Warneinheit am Stemmbrett,

Figur 5: Schematische Darstellung verschiedener Erkennungs- und Warnszenarios mit Objekten im und außerhalb des Erfassungsbereichs,

Figur 6: Schematische Darstellung eines Erkennungsszenarios mit einem Objekt auf Kollisionskurs und

Figur 7: Schematische Darstellung eines Warnszenarios mit einem Objekt auf Kollisionskurs.

Fig. 1 zeigt die Teilansicht eines Bootes 1 mit einem navigierenden Ruderer 18 in der Ruderbewegung. Das Boot 1 und der Ruderer 18 sind mit einer Navigationshilfe ausgestattet, die eine Sensor-Einheit 2 und wenigstens eine Warnanzeige-Einheit (ohne Bezugszeichen) umfasst. Die Sensor-Einheit 2 ist in einer Halterungsvorrichtung im Bereich der Bootsspitze befestigt, vorzugsweise in einer dort angebrachten Startnummer-Haiterung. Die Sensor-Einheit 2 kommuniziert vorzugweise drahtlos (in Fig. 1 nicht dargestellt), z.B. über Funk, mit wenigstens einer Warnanzeige-Einheit.

Erfindungsgemäß steht die Warnanzeige in zumindest mittelbaren Kontakt mit mindestens einem Körperbereich des navigierenden Ruderers 18 oder des Steuermanns. Fig.1 zeigt beispielhafte Ausführungen einer Anlage der Warnanzeige-Einheit am Körper des Ruderers 18. In einer ersten Ausführungsform ist die Warnanzeige- Einheit in einem Torso-Gurt 19 untergebracht, der vorzugsweise im Brustbereich getragen wird und den gesamten Oberkörper des Ruderers 18 umspannt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Warnanzeige-Einheit in einer Manschette 20,21 untergebracht, die der Ruderer 18 an einer der Extremitäten trägt, beispielsweise in einer Arm-Manschette 20 und/oder in einer Bein-Manschette 21. in einer weiteren Ausführung trägt der Ruderer 18 zwei Manschetten 20,21 mit je einer Warnanzeige-Einheit an einer rechten und einer linken Extremität, z.B. Arm-Manschetten 20 an beiden Armen oder Bein-Manschetten 21 an beiden Beinen.

In Fig. 2 sind die Komponenten der Sensor-Einheit 2 und Warnanzeige-Einheit in einem Funktionsschema der erfindungsgemäßen Navigationshilfe dargestellt. Die Sensor-Einheit 2 umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur ihrer einfachen Montage und Demontage am Boot 1 , ein Energiedepot 17, z.B. eine Batterie, zum Betrieb der in Fig. 2 genannten elektrischen Komponenten 15 (Recheneinheit, Funkmodul) und Bedieneiemente, z. B. zum Ein- und Ausschalten und zur Justierung der Sensor- Einheit 2. In der Sensor-Einheit 2 sind außerdem mindestens ein optischer Abstandsund Geschwindigkeitssensor, beispielsweise ein LiDAR-Sensor, zur Ermittlung von räumlichen Informationen über Objekte 8.9.10.11 in der Umgebung des Bootes 1 und deren Geschwindigkeitsvektoren relativ zum Boot 1 , sowie ein Funkmodul zur drahtlosen Kommunikation mit der Warnanzeige-Einheit untergebracht. Eine Recheneinheit in der Sensor-Einheit 2 steuert alle elektronischen Abläufe in der erfindungsgemäßen Navigationshilfe, insbesondere die Verarbeitung der Sensor-Informationen und - über das Funkmodul - die Aktivierung der wenigstens einen Warnanzeige- Einheit. Zusätzlich kann ein akustischer und/oder optischer Signalgeber vorgesehen sein, mit welchem beispielsweise der Ruderer 18 gewarnt werden kann, wenn eine Einschränkung der Funktionen oder der Ausfall der Navigationshiife droht oder bereits eingetreten ist, insbesondere bei vollständiger Entladung der Batterien oder der Unterbrechung der Funkverbindung zwischen der Sensor-Einheit und der Warnanzeige-Einheit bzw. wenigstens einer der Warneinheiten, wenn diese beispielsweise in zwei Arm-Manschetten 20 am Körper des Ruderers 18 angelegt sind. Die Sensor- Einheit 2 ist vorzugsweise - wie schematisch durch eine Umrahmung dargestellt ist - in einem Gehäuse untergebracht, das den Sensor und die übrigen Komponenten 15,17 gegen Feuchtigkeit, insbesondere gegen das Eindringen von Spritz- und Wellenwasser schützt. !n einer bevorzugten - in Fig. 2 nicht gezeigten - Ausführung wird zusätzlich ein GPS-Modul verwendet. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Navigationshilfe um die Bestimmung der globalen Bootsposition ergänzt werden. Dabei kann durch Abgleich der globalen Bootspos ' rtion mit einer auf der Recheneinheit hinterlegten Datenbank noch zuverlässiger vor einer Kollision mit Hindernissen gewarnt werden, deren Positionen in der Datenbank gespeichert sind. Mit dem GPS-Modul ist es zudem möglich, anstelle von realen Hindernissen auch vor virtuellen Hindernissen zu warnen, die sich durch die Begrenzungen einer vorprogrammierten Fahrbahn des Bootes ergeben.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Warnanzeige-Einheit umfasst einen Träger 13 für die aufgeführten elektronischen Komponenten 15,17, auf dem diese sicher gelagert und vorzugsweise vor Feuchtigkeit geschützt sind, z.B. durch die Ausbildung des Trägers 13 als eine - schematisch durch einen Umrahmung dargestellt - Umhüllung der Warnanzeige-Einheit aus wasserfestem Material. In der Warnanzeige- Einheit ist ein Energiedepot 7, z.B. eine Batterie, zum Betrieb der elektrischen Komponenten 15 und Bedienelemente, insbesondere zum Ein- und Ausschalten der Warnanzeige-Einheit und zur Funk-Kopplung mit der Sensor-Einheit 2 untergebracht. Des Weiteren sind ein Funkmodul zur drahtlosen Kommunikation mit der Sensor- Einheit 2, ein taktiler Impulsgeber 16 und eine Recheneinheit zur Verarbeitung der empfangenen Funksignale und zur Ansteuerung des taktilen Impulsgebers 16 vorgesehen. Der taktile Impulsgeber 16 kann in Segmente, beispielsweise in Segmente 12a, unterteilt sein. Über eine z.B. in zeitlicher Abfolge differenzierende Ansteuerung und von zwei und mehr Segmenten 12a des taktilen Impulsgebers 16 können direkti- onale Informationen über das Hindernis übermittelt werden. Der taktile Impulsgeber 16 bzw. seine Segmente 12a können als elektrische Vibrationsmotoren ausgestaltet sein.

In Fig. 3 ist eine Ausführung der Warnanzeige-Einheit in einem Torso-Gurt 19 dargestellt. Diese Ausführung umfasst einen Träger 13, auf dem der taktile Impulsgeber 16 das Energiedepot 17, z.B. eine Batterie, Komponenten 15 (Recheneinheit, Funkmo- dul) und Bedienelemente zum Ein- und Ausschalten der Warnanzeige-Einheit gelagert sind (im Einzelnen nichtdargestellt). Der Träger 13 kann ein elastisches Band sein, das mit Hilfe einen Verschlusses 14 größenverstellbar am Torso angelegt wird. In einer bevorzugten Ausführung ist ein Bedienelement in den Verschluss 14 integriert, wobei die Warnanzeige-Einheit mit dem Schließen des Verschlusses 14 an- und mit dem Öffnen ausgeschaltet wird. In einer weiteren Ausfuhrung kann der taktile Impulsgeber 16 und/oder mindestens eine der elektronischen Komponenten 15,17 in einem wasserfesten und/oder flexiblen Gehäuse untergebracht sein. In Fig. 3 sind der taktile Impulsgeber 16 und die elektronischen Komponenten 15,17 auf der dem Körper abgewandten Seite des Trägers 13 angebracht. Alternativ kann sich der taktile Impulsgeber 16 auch auf der dem Körper zugewandten Seite des Trägers 13 befinden. Diese Ausführung der Warnanzeige-Einheit wird vorzugsweise so an den Torso des Ruderers 18 angelegt, dass sich der taktile Impulsgeber 16 horizontal zentriert auf dem Rücken des Ruderers 18 befindet. Eine für diese Anordnung eingestellte Wamanzeige-Einheit im Torso-Gurt 19 kann beim Steuermann, der mit Blick in Fahrtrichtung im Boot platziert ist, ohne eine Änderung dieser Einstellung so an den Torso angelegt werden, dass sich der taktile Impulsgeber 16 horizontal zentriert auf der ventralen Seite des Torsos befindet. In der gezeigten Ausführung ist der taktile Impulsgeber 16 in acht Segmente 12a unterteilt, welche von der Recheneinheit separat zur Erzeugung eines taktilen Signals angesteuert werden können. Aktivierte Segmente 12a sind als Segment 5a, 5b dargestellt. Die Segmente 12a sind entweder so großflächig dimensioniert oder mit einem so großen Abstand auf dem Träger 13 verteilt, dass die Information, die mit einem taktilen Signal z.B. über das Segments 5a vermittelt wird, haptisch von der Information unterscheidbar ist, die mit einem taktilen Signal des benachbarten Segments 5b vermittelt wird. Auf diese Weise ist die Unterscheidbarkeit sowohl bei der Aktivierung eines der benachbarten Segmente 5a, 5b als auch bei einer Aktivierung beider benachbarten Segmente 5a, 5b sichergestellt. !n Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Warnanzeige-Einheit als Warnanzeige-Einheit 23 im Arbeitsbereich des navigierenden Ruderers 18 mit dem Rollsitz 25 und dem Stemmbrett 22 zur Auflage der Füße des Ruderers 18 schematisch dargestellt. Die Warnanzeige-Einheit 23 ist im Bereich des Stemmbretts 22 montiert. Auf dem Stemmbrett 22 sind die Bereiche markiert, in denen die Füße des Ruderers 18 am Stemmbrett 22 aufliegen sind. Von der Warnanzeige-Einheit 23 sind lediglich die Segmente 23a, 23b des taktilen Impulsgeber 16 dargestellt. Die Warnanzeige-Einheit 23 ist so ausgeführt, dass sich jeweils mindestens ein Segment 23a, 23b des taktilen Impulsgebers 16 im Bereich der Position jeweils eines Fußes befindet und das taktüe Signal bei Aktivierung eines der Segmente 23a, 23b nur an dem Fuß spürbar wird, dem es zugeordnet ist. In Fig. 4 ist dies Segment 23b, das dem linken Fuß zugeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Warnanzeige-Einheit 23 unter Beibehaltung der erfindungsgemäßen Vorteile nicht am Körper getragen werden muss, was z.B. von einem navigierenden Ruderer subjektiv als störend empfunden werden kann. Wenn die Sensor-Einheit 2, beispielsweise bei einer festen Installation am Bootskörper, für den Einsatz in einem bestimmten Boot 1 individuell eingestellt ist, erlaubt die Warnanzeige 23 auch eine dauerhaft voreingestellte Abstimmung der Warnanzeige-Einheit 23 mit der Sensor- Einheit 2. In einer weiteren Ausführung der Warnanzeige-Einheit 23 ist das in Fig. 4 dargestellte Stemmbrett 22 als Fußauflage für den Steuermann einsetzbar.

In weiteren Ausführung ist mindestens eine Warnanzeige-Einheit als Warnanzeige- Einheit 26 im Bereich des Rudergriffes angeordnet, vorzugsweise in den Rudergriff integriert (in den Fig. nicht dargestellt). Für Riemen (ein Ruder pro Ruderer) kann beispielsweise eine Anordnung der Warnanzeige-Einheit 26 dergestalt vorgesehen sein, dass je ein Segment 12a des taktilen Impulsgebers 16 in einem Bereich des Rudergriffes gelegen ist, in dem eine Hand der Ruderers 18 angreift. In einer bevorzugten Ausführung für Skulls (ein Ruder in jeder Hand des Ruderers) ist je eine Warnanzeige-Einheit 26a und 26b im Griff eines jeden Skulls angeordnet. Ein Segment 12a des taktilen Impulsgeber 16 der Warnanzeige-Einheit 26 steht in mindes- tens mittelbarem Kontakt mit der Innenfläche der den Rudergriff umfassenden Hand. Ein zusätzlicher Vorteil einer rudergriffseitigen Anordnung der Warnanzeige 28 besteht darin, dass die Warnanzeige-Einheit nicht am Körper des Ruderers 18 getragen werden muss. Zudem sind Riemen/Skulls üblicherweise für den Einsatz in einem bestimmten Boot 1 individuell eingestellt. Insofern besteht ein weiterer Vorteil der rudergriffseitigen Anordnung der Warnanzeige-Einheit 26 darin, dass die erfindungsgemäße Navigationshilfe im Hinblick in eine solche individuelle Zuordnung von Riemen bzw. Skull bei Booten einbezogen werden kann, bei denen die Sensor-Einheit 2 individuell auf des Boot voreingestellt, insbesondere dauerhaft am Bootskörper installiert ist.

In Fig. 5 sind verschiedene Erkennungs- und Warnszenarien mit Objekten 8,9,10,11 im und außerhalb des Erfassungsbereichs 6 des Sensors der Sensor-Einheit 2 vor dem Boot 1 zusammengefasst. In der Recheneinheit der Sensor-Einheit 2 ist ein definierter Schutzbereich 3 für das Boot 1 mit einer in digital definierte Segmente 12 segmentierten Front 4 hinterlegt. Ein Objekt 7 außerhalb des Erfassungsbereichs 6 des Sensors kann nicht delektiert werden. Der Sensor delektiert die Position der im Erfassungsbereich 6 liegenden Objekte 8,9 sowie deren Geschwindigkeitsvektoren v 8 ,vg relativ zum Boot 1 , Unter Annahme konstanter Geschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen der Objekte 8,9 relativ zum Boot 1 werden aus der Position und den Geschwindigkeitsvektoren v 8> v 9 Bewegungspfade der Objekte 8,9 relativ zum Boot 1 vorhergesagt, die mit gestrichelte Linie dargestellt sind. Trifft ein solcher Pfad - wie bei Objekt 9 - auf den Schutzbereich 3, wird ab einem bestimmten Zeitpunkt eine Kollisionsgefahr festgestellt. Es wird ein Segment 5 der segmentierten Front 4 als Schnittpunkt des vorhergesagten Pfades von Objekt 9 mit der segmentierten Front 4 des Schutzbereiches 3 ermittelt. Ohne ein Ausweichmanövers würde das Objekt 9 durch das Segment 5 in den Schutzbereich des Bootes 1 eindringen, soweit es seine Bewegungsrichtung relativ zum Boot 1 beibehält. Anhand der Position des Segments 5 in der segmentierten Front 4 kann eine sinnvolle Manövrier-Entscheidung getroffen werden. Die Anzahl der digital definierten Segmente 12 der segmentierten Front 4 ist daher so ausgelegt, dass sie der Anzahl der Segmente 12a des taktilen Impulsgebers 16 der Warnanzeige-Einheit entspricht. Bei einer drohender Kollision wird das dem Segment 5 entsprechende Segment 5a des taktilen Impulsgebers 16 aktiviert. Kreuzt sich der Bewegungspfad eines Objektes - wie bei Objekt 8 - nicht mit dem Schutzbereich 3, wird keine Kollisionsgefahr festgestellt. Eine unnötige Warnung vor bspw. ausreichend schnell kreuzenden oder sich mit mindestens gleicher Geschwindigkeit vorausbewegenden Objekten wird vermieden. Der navigierende Bootsinsasse 18 wird nicht gewarnt und von der Entscheidung über die Durchführung eines Ausweichmanövers entlastet.

Fig. 6 zeigt in der Art des Schemas von Fig. 5 ein auf Kollisionskurs befindliches Objekt 10. Die Sensor-Einheit 2 ermittelt die Distanz und die Annäherungsgeschwindigkeit des Objekts 0 zum Boot 1 und errechnet hieraus die Zeit Kollision bis zur möglichen Kollision. In der Sensor-Einheit 2 ist eine Zeit t krifech eingestellt, die die Zeitspanne bis zu einer möglichen Kollision angibt, an deren Beginn die Wamanzeige- Einheit aktiviert werden soll. Die Zeit Kollision von Objekt 10 überschreitet die Zeit t kri- tisch- Das Segment 12a des taktilen Impulsgebers 16, das dem vom Bewegungspfad des Objekts 10 geschnittenen Segment 12 der segmentierten Front 4 entspricht, wird daher noch nicht aktiviert. Eine verfrühte Kollisionswarnung und ein dementsprechend verfrühte Entscheidung über ein womöglich unnötige Ausweichmanöver werden vermieden. In Fig. 7 hingegen unterschreitet die Zeit feiston von Objekt 11 die Zeit titsch- Das Segment 5a des taktilen Impulsgebers 16, das dem vom Bewegungspfad von Objekt 11 geschnittenen Segment 5 entspricht, wird aktiviert.

In einer einfachen Ausführung der erfindungsgemäßen Navigationshitfe wird bei einer Kollisionsgefahr immer nur ein Segment 5a,5b des taktilen Impulsgebers 16 aktiviert. In einer erweiterten Ausführung können Informationen über eine Kollisionsgefahr anhand von Modulationen der Intensität und Dauer der taktilen Impulssignale übermittelt werden, die in mindestens einem der aktivierten Segmente 5a, 5b erzeugt werden. Bezugszeichen!iste

1 Boot

2 Sensor-Einheit

3 Definierter Schutzbereich

4 Segmentierte Front des Schutzbereiches

5 Von Objektpfad geschnittenes Segment der segmentierten Front 4 5a, 5b Segment des taktilen Impulsgebers (aktiviert)

6 Erfassungsbereich des Sensors

7 Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs

8 Objekt innerhalb des Erfassungsbereichs (nicht auf Kollisionskurs)

9 Objekt (auf Kollisionskurs)

10 Objekt innerhalb des Erfassungsbereichs (auf Kollisionskurs; Zeit t Ko i- üsion bis zur Kollision kleiner als kritische Zeit titsch zur Aktivierung eines Segments der segmentierten Front)

1 1 Objekt innerhalb des Erfassungsbereichs (auf Kollisionskurs; Zeit t Ko i- sision bis zur Kollision größer als kritische Zeit tkntisch zur Aktivierung eines Segments der segmentierten Front

12 Segment der segmentierten Front (nicht von Objektpfad geschnitten 12a Segment des taktilen Impulsgebers (nicht aktiviert)

12b Segment des taktilen Impulsgebers (aktiviert)

13 Träger für elektronische Komponenten (Torso-Gurt)

14 Verschluss

15 Komponenten (Recheneinheit, Batterie, Bedienelemente)

16 taktiler Impulsgeber

17 Energiedepot

18 navigierender Bootsinsasse (als Ruderer)

19 Warnanzeige-Einheit (Torso-Gurt)

20 Warnanzeige-Einheit (Arm-Manschette)

21 Warnanzeige-Einheit (Bein-Manschette)

22 Stemmbrett

23 taktiler Impulsgebers am Stemmbrett (nicht dargestellt)

23a Segment des taktilen Impulsgebers (nicht aktiviert)

23b Segment des taktilen Impulsgebers (aktiviert)

24 nicht vergeben

25 Rollsitz

26 Warnanzeige-Einheit (Rudergriff)

26a,26b Warnanzeige-Einheit (Rudergriff/Skulls)