Title:
Verfahren und System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts unter Verwendung von mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt angeordneten Videokameras, deren jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich überlappt, umfassend die folgenden Schritte:
Aufnehmen eines jeweiligen Videobilds des Überlappungsbereichs mittels der Videokameras,
Rektifizieren der aufgenommenen Videobilder,
miteinander Vergleichen des jeweiligen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen zu erkennen, und
Detektieren eines erhabenen Objekts, wenn ein Unterschied erkannt wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes System, einen Parkplatz sowie ein Computerprogramm. embedded image




Inventors:
Hess, Felix (71642, Ludwigsburg, DE)
Lehn, Andreas (71642, Ludwigsburg, DE)
Application Number:
DE102016223168A
Publication Date:
05/24/2018
Filing Date:
11/23/2016
Assignee:
Robert Bosch GmbH, 70469 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102015201209A1N/A2016-07-28



Claims:
Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes (301) befindenden erhabenen Objekts (501) unter Verwendung von mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes (301) räumlich verteilt angeordneten Videokameras (203), deren jeweiliger Sichtbereich (407, 409) sich in einem Überlappungsbereich (411) überlappt, umfassend die folgenden Schritte:
- Aufnehmen (101) eines jeweiligen Videobilds des Überlappungsbereichs (411) mittels der Videokameras (203),
- Rektifizieren (103) der aufgenommenen Videobilder,
- miteinander Vergleichen (105) des jeweiligen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen (411) zu erkennen, und
- Detektieren (107) eines erhabenen Objekts (501), wenn ein Unterschied erkannt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens n Videokameras (203) verwendet werden, wobei n größer oder gleich 3 ist, wobei ein Objekt (501) detektiert wird, wenn basierend auf dem Vergleich ermittelt wird, dass sich bereits ein Überlappungsbereich (411) von den anderen aufgenommenen Überlappungsbereichen (411) unterscheidet oder dass sich mindestens m Überlappungsbereiche (411) von den anderen Überlappungsbereichen (411) unterscheiden, wobei m größer 1 und kleiner n ist, oder dass sich alle n Überlappungsbereiche (411) unterscheiden.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Überlappungsbereich (411) relativ zu mindestens einer Videokamera (203) unterschiedlich beleuchtet wird verglichen mit den anderen Videokameras (203).

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Überlappungsbereich (411) einen Fahrbereich für Kraftfahrzeuge umfasst.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die aufgenommenen Videobilder mit Begrenzungsflächendaten abgeglichen werden, wobei die Begrenzungsflächendaten angeben, wo sich Begrenzungsflächen von Begrenzungskörpern innerhalb des Parkplatzes (301) befinden, wobei basierend auf dem Abgleich ermittelt wird, ob ein detektiertes Objekt (501) ein Begrenzungskörper ist oder nicht.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Vergleichen (105) ein Vergleichen einer jeweiligen Helligkeit der Videobilder umfasst, um Helligkeitsunterschiede als einen Unterschied zu erkennen.

System (201) zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes (301) befindenden erhabenen Objekts (501), umfassend:
- mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes (301) räumlich verteilt angeordnete Videokameras (203), deren jeweiliger Sichtbereich (407, 409) sich in einem Überlappungsbereich (411) überlappt, um ein jeweiliges Videobild des Überlappungsbereichs (411) aufzunehmen
- einen Prozessor (205) zum Rektifizieren der aufgenommenen Videobilder und
- zum miteinander Vergleichen des jeweiligen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen (411) zu erkennen, und
- zum Detektieren eines erhabenen Objekts (501), wenn ein Unterschied erkannt wird.

Parkplatz (301), umfassend das System (201) nach Anspruch 7.

Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes, beispielsweise eines Parkhauses, insbesondere innerhalb eines Fahrschlauchs eines Parkplatzes, befindenden erhabenen Objekts. Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes, beispielsweise Parkhauses, insbesondere innerhalb eines Fahrschlauchs eines Parkplatzes, befindenden erhabenen Objekts. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Parkplatz. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm.

Stand der Technik

Die Offenlegungsschrift DE 10 2015 201 209 A1 zeigt ein Valet-Parking System zum automatischen Verbringen eines Fahrzeugs von einer Übergabezone zu einem zugewiesenen Stellplatz innerhalb eines vorgegebenen Parkraums. Das bekannte System umfasst ein Parkplatzüberwachungssystem mit mindestens einer ortsfest angeordneten Sensoreinheit. Das Parkplatzüberwachungssystem ist ausgebildet, die innerhalb des vorgegebenen Parkraums fahrenden Fahrzeuge zu lokalisieren.

Offenbarung der Erfindung

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes, beispielsweise eines Parkhauses, insbesondere innerhalb eines Fahrschlauchs eines Parkplatzes, befindenden erhabenen Objekts bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.

Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts unter Verwendung von mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt angeordneten Videokameras bereitgestellt, deren jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich überlappt, umfassend die folgenden Schritte:

  • - Aufnehmen eines jeweiligen Videobilds des Überlappungsbereichs mittels der Videokameras,
  • - Rektifizieren der aufgenommenen Videobilder,
  • - miteinander Vergleichen des jeweiligen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen zu erkennen, und
  • - Detektieren eines erhabenen Objekts, wenn ein Unterschied erkannt wird.

Nach einem anderen Aspekt wird ein System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts bereitgestellt, umfassend:

  • - mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt angeordnete Videokameras, deren jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich überlappt, um ein jeweiliges Videobild des Überlappungsbereichs aufzunehmen,
  • - einen Prozessor zum Rektifizieren der aufgenommenen Videobilder und zum miteinander Vergleichen des jeweiligen aufgenommenen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen zu erkennen, und
  • - zum Detektieren eines erhabenen Objekts, wenn ein Unterschied erkannt wird.

Nach einem anderen Aspekt wird ein Parkplatz bereitgestellt, welches das System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts umfasst.

Nach noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass innerhalb des Parkplatzes mindestens zwei Videokameras räumlich verteilt angeordnet sind, die jeweils einen gemeinsamen Bereich, den Überlappungsbereich, sehen, also erfassen können.

Vor einem Vergleich der Videobilder ist also insbesondere vorgesehen, dass die Videobilder in ein bestimmtes, gemeinsames Koordinatensystem, z.B. in eine Vogelperspektive transformiert werden, also rektifiziert werden. Die rektifizierten Videobilder werden dann miteinander verglichen.

Wenn alle rektifizierten Videobilder des Überlappungsbereichs keine Unterschiede aufweisen, also gleich oder identisch sind, oder Unterschiede aufweisen, die einen maximalen vorbestimmten Toleranzwert nicht überschreiten, so kann davon ausgegangen werden, dass sich kein erhabenes Objekt auf der jeweiligen Sichtachse zwischen dem Überlappungsbereich und den Videokameras befindet. Sofern sich aber ein erhabenes Objekt auf einer Sichtachse zwischen dem Überlappungsbereich und einer der Videokameras befindet, sieht diese eine Videokamera nicht das Gleiche wie die anderen Videokameras. Das entsprechende rektifizierte Videobild wird sich also von dem rektifizierten Videobild der anderen Videokameras um einen Unterschied größer als der vorbestimmte Toleranzwert unterscheiden. Somit kann also effizient ein erhabenes Objekt detektiert werden.

Somit wird also der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts bereitgestellt werden kann.

Ein Parkplatz im Sinne der Beschreibung ist insbesondere ein Parkplatz für Kraftfahrzeuge. Der Parkplatz ist beispielsweise ein Parkhaus oder eine Parkgarage. Ein zu detektierendes Objekt befindet sich beispielsweise innerhalb eines Fahrschlauchs des Parkplatzes.

Ein erhabenes Objekt bezeichnet insbesondere ein Objekt, dessen Höhe relativ zu einem Boden des Parkplatzes mindestens 10 cm beträgt.

Das erhabene Objekt befindet sich beispielsweise auf einem Boden des Parkplatzes, beispielsweise auf einer Fahrbahn oder innerhalb eines Fahrbereichs, also beispielsweise innerhalb eines Fahrschlauchs, des Parkplatzes. Das erhabene Objekt befindet sich also beispielsweise innerhalb eines Fahrschlauchs des Parkplatzes.

Ein Rektifizieren der aufgenommenen Videobilder umfasst insbesondere beispielsweise eine Transformation der aufgenommenen Videobilder in ein bestimmtes Koordinatensystem zum Ausgleich geometrischer Verzerrungen, die durch die gegebenenfalls unterschiedlichen Blickwinkel der verschiedenen Videokameras entstehen können, zum Beispiel in die Vogelperspektive. Das heißt also insbesondere, dass die aufgenommenen Videobilder beispielsweise in die Vogelperspektive transformiert werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise der anschließende Vergleich besonders effizient durchgeführt werden.

Die Formulierungen „Gleiche Bildinformation“ respektive „identische Bildinformation“ respektive „gleiche Videobilder“ respektive „identische Videobilder“ im Sinne dieser Beschreibung umfassen insbesondere auch den Fall, dass sich die Bildinformationen respektive die Videobilder um maximal einen vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden. Erst Unterschiede, die größer als der vorbestimmte Toleranzwert ist, resultieren in einer Detektion eines Objekts. Das heißt also insbesondere, dass geringe Unterschiede in der Helligkeits- und/oder Farbinformation zulässig sind, um die Aussage zu treffen, dass die Bildinformation respektive die Videobilder gleich respektive identisch ist oder sind, solange die Unterschiede kleiner als der vorbestimmte Toleranzwert sind.

Das heißt also insbesondere, dass beispielsweise erst dann ein erhabenes Objekt detektiert wird, wenn sich beispielsweise die Videobilder um einen Unterschied unterscheiden, der größer ist als der vorbestimmte Toleranzwert. Das heißt also insbesondere, dass erst dann ein erhabenes Objekt detektiert wird, wenn sich beispielsweise ein Überlappungsbereich von den anderen Überlappungsbereichen um einen Unterschied unterscheidet, der größer als der vorbestimmte Toleranzwert ist.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens n Videokameras verwendet werden, wobei n größer oder gleich 3 ist, wobei ein Objekt detektiert wird, wenn basierend auf dem Vergleich ermittelt wird, dass sich bereits ein Überlappungsbereich von den anderen aufgenommenen Überlappungsbereichen unterscheidet oder dass sich mindestens m Überlappungsbereiche von den anderen Überlappungsbereichen unterscheiden, wobei m größer 1 und kleiner n ist, oder dass sich alle n Überlappungsbereiche unterscheiden. Je mehr Kameras verwendet werden und je mehr Überlappungsbereiche sich unterscheiden sollen, desto genauer kann das erfindungsgemäße Konzept, also insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren, die Standfläche und/oder Position des erhabenen Objekts eingrenzen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Überlappungsbereich relativ zu mindestens einer Videokamera unterschiedlich beleuchtet wird verglichen mit den anderen Videokameras.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein Objekt effizient detektiert werden kann. Denn sofern eine Seite des Objekts bevorzugt oder anders beleuchtet wird als andere Seiten des Objekts, so lassen sich in effizienter Weise Unterschiede in den aufgenommenen Videobildern besonders leicht und effizient erkennen.

Dass der Überlappungsbereich relativ zu zumindest einer Videokamera unterschiedlich beleuchtet wird verglichen mit den anderen Videokameras, bedeutet zum Beispiel, dass eine Lichtquelle innerhalb des Parkplatzes angeordnet ist, die den Überlappungsbereich aus der Richtung der zumindest einen Videokamera beleuchtet. Aus den Richtungen der anderen Videokameras ist zum Beispiel keine Beleuchtung, also keine weiteren Lichtquellen, vorgesehen oder es sind unterschiedliche Beleuchtungen vorgesehen, beispielsweise Lichtquellen, die mit unterschiedlichen Lichtstärken betrieben werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Überlappungsbereich einen Fahrbereich für Kraftfahrzeuge umfasst.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Fahrbereich effizient überwacht werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die aufgenommenen und insbesondere rektifizierten Videobilder mit Begrenzungsflächendaten abgeglichen werden, wobei die Begrenzungsflächendaten angeben, wo sich Begrenzungsflächen von Begrenzungskörpern innerhalb des Parkplatzes befinden, wobei basierend auf dem Abgleich ermittelt wird, ob ein detektiertes Objekt ein Begrenzungskörper ist oder nicht.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das detektierte Objekt effizient klassifiziert werden kann. Das heißt, dass das detektierte Objekt beispielsweise als ein Begrenzungskörper klassifiziert werden kann oder dass das detektierte Objekt als ein Hindernis für Kraftfahrzeuge klassifiziert werden kann.

Das heißt also, dass gemäß dieser Ausführungsform Wissen über den Parkplatz bezüglich der Begrenzungsflächen verwendet wird.

Ein Begrenzungskörper ist zum Beispiel ein Infrastrukturelement des Parkplatzes. Ein Infrastrukturelement des Parkplatzes ist zum Beispiel eine Wand, ein Boden oder eine Säule.

Die mehreren Begrenzungskörper sind beispielsweise unterschiedlich oder identisch.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Vergleichen ein Vergleichen einer jeweiligen Helligkeit der rektifizierten Videobilder umfasst, um Helligkeitsunterschiede als einen Unterschied zu erkennen.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass Unterschiede in den aufgenommenen Überlappungsbereichen effizient erkannt werden können.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts auszuführen oder durchzuführen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Parkplatz eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts aus- oder durchzuführen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts mittels des Systems zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts ausgeführt oder durchgeführt wird.

Technische Funktionalitäten des Systems ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens und umgekehrt.

Das heißt also insbesondere, dass sich Systemmerkmale aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt ergeben.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens n Videokameras vorgesehen sind, wobei n größer oder gleich 3 ist.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prozessor ausgebildet ist, ein Objekt zu detektieren, wenn basierend auf dem Vergleich ermittelt wird, dass sich bereits ein Überlappungsbereich von den anderen aufgenommenen Überlappungsbereichen unterscheiden.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prozessor ausgebildet ist, ein Objekt zu detektieren, wenn basierend auf dem Vergleich ermittelt wird, dass sich mindestens m Überlappungsbereiche von den anderen Überlappungsbereichen unterscheiden, wobei m größer 1 und kleiner n ist.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prozessor ausgebildet ist, ein Objekt zu detektieren, wenn basierend auf dem Vergleich ermittelt wird, dass sich alle n Überlappungsbereiche unterscheiden.

Nach einer Ausführungsform ist eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen. Die Beleuchtungseinrichtung ist ausgebildet, den Überlappungsbereich relativ zu zumindest einer Videokamera unterschiedlich zu beleuchten verglichen mit den anderen Videokameras.

Die Beleuchtungseinrichtung umfasst beispielsweise eine oder mehrere Lichtquellen, die räumlich verteilt innerhalb des Parkplatzes angeordnet sind. Die Lichtquellen sind beispielsweise derart angeordnet, dass der Überlappungsbereich aus unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich beleuchtet wird.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Überlappungsbereich spotartig aus einer Vorzugsrichtung beleuchtet wird, beispielsweise mittels der Beleuchtungseinrichtung.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Überlappungsbereich aus einer einzigen Richtung beleuchtet wird.

Die Lichtquellen sind beispielsweise an einer Decke respektive an einer Säule respektive an einer Wand, allgemein an einem Infrastrukturelement, des Parkplatzes angeordnet.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prozessor ausgebildet ist, die aufgenommenen respektive rektifizierten Videobilder mit Begrenzungsflächendaten abzugleichen, wobei die Begrenzungsflächendaten angeben, wo sich Begrenzungsflächen von Begrenzungskörpern innerhalb des Parkplatzes befinden, wobei der Prozessor ausgebildet ist, basierend auf dem Abgleich zu ermitteln, ob ein detektiertes Objekt ein Begrenzungskörper ist oder nicht.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prozessor ausgebildet ist, eine jeweilige Helligkeit der rektifizierten Videobilder miteinander zu vergleichen, um Helligkeitsunterschiede als einen Unterschied zu erkennen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens n Videokameras verwendet werden, wobei n größer oder gleich 3 ist.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass genau drei, beispielsweise genau vier, Videokameras verwendet werden respektive vorgesehen sind, deren jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich überlappt.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere, also mindestens zwei Videokameras vorgesehen sind, deren jeweilige Sichtbereiche sich jeweils in einem Überlappungsbereich überlappen. Das heißt also insbesondere, dass hier mehrere Überlappungsbereiche mittels der mindestens zwei Videokameras erfasst, also insbesondere überwacht, werden.

Die Formulierung „respektive“ umfasst insbesondere die Formulierung „und/oder“.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine respektive mehrere respektive alle Videokameras in einer Höhe von mindestens 2 m, insbesondere 2,5 m, relativ zu einem Boden des Parkplatzes angeordnet sind.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Überlappungsbereich effizient aufgenommen werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen

  • 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts,
  • 2 ein System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts,
  • 3 einen Parkplatz,
  • 4 zwei Videokameras, die einen Boden eines Parkplatzes überwachen,
  • 5 die zwei Videokameras der 4 bei der Erfassung eines erhabenen Objekts,
  • 6 drei Videokameras, die ein erhabenes Objekt detektieren und
  • 7-12 jeweils mehrere Videokameras, die ein erhabenes Objekt detektieren.

Im Folgenden können für gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale verwendet werden.

1 zeigt ein Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts unter Verwendung von mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt angeordneten Videokameras, deren jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich überlappt.

Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  • - Aufnehmen 101 eines jeweiligen Videobilds des Überlappungsbereichs mittels der Videokameras,
  • - Rektifizieren 103 der aufgenommenen Videobilder,
  • - miteinander Vergleichen 105 des jeweiligen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen zu erkennen, und
  • - Detektieren 107 eines erhabenen Objekts, wenn ein Unterschied erkannt wird.

Der Schritt des Rektifizierens 103 umfasst insbesondere, dass die aufgenommenen Videobilder in die Vogelperspektive transformiert werden. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Videobilder anschließend effizient verglichen werden können.

2 zeigt ein System 201 zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden erhabenen Objekts.

Das System 201 umfasst:

  • - mindestens zwei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt angeordnete Videokameras 203, deren jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich überlappt, um ein jeweiliges Videobild des Überlappungsbereichs aufzunehmen,
  • - einen Prozessor 205 zum Rektifizieren der aufgenommenen Videobilder und
  • - zum miteinander Vergleichen des jeweiligen rektifizierten Videobilds, um einen Unterschied in den aufgenommenen Überlappungsbereichen zu erkennen, und
  • - zum Detektieren eines erhabenen Objekts, wenn ein Unterschied erkannt wird.

3 zeigt einen Parkplatz 301.

Der Parkplatz 301 umfasst das System 201 der 2.

4 zeigt eine erste Videokamera 403 und eine zweite Videokamera 405, die einen Boden 401 eines Parkplatzes überwachen. Die beiden Videokameras 403, 405 sind beispielsweise an einer Decke (nicht gezeigt) angeordnet.

Die erste Videokamera 403 weist einen ersten Sichtbereich 407 auf. Die zweite Videokamera 405 weist einen zweiten Sichtbereich 409 auf. Die beiden Videokameras 403, 405 sind derart angeordnet, dass sich die beiden Sichtbereiche 407, 409 in einem Überlappungsbereich 411 überlappen. Dieser Überlappungsbereich 411 ist Teil des Bodens 401.

Unmittelbar links neben der zweiten Videokamera 405 ist eine Lichtquelle 413 angeordnet, die den Überlappungsbereich 411 aus Richtung der zweiten Videokamera 405 beleuchtet.

Auf dem Boden 401 befindet sich kein erhabenes Objekt. Das heißt also, dass beide Videokameras 403, 405 den gleichen Überlappungsbereich 411 sehen oder erfassen. Das heißt also, dass die beiden Videokameras 403, 405 die gleiche Bildinformation des Überlappungsbereichs 411 erkennen oder sehen.

Die beiden Videokameras 403, 405 nehmen jeweils Videobilder des Überlappungsbereichs 411 auf, wobei die Videobilder rektifiziert werden. Wenn sich kein erhabenes Objekt zwischen dem Überlappungsbereich 411 und der Videokamera 403 respektive 405 befindet, so unterscheiden sich die jeweils rektifizierten Videobilder nicht voneinander, zumindest nicht innerhalb einer vorgegebenen Toleranz (der vorbestimmte Toleranzwert). In diesem Fall wird also kein Unterschied erkannt werden, sodass entsprechend auch kein erhabenes Objekt detektiert wird.

Der Überlappungsbereich 411 befindet sich zum Beispiel auf einem Fahrbereich des Parkplatzes. Das heißt also beispielsweise, dass auf dem Überlappungsbereich 411 Kraftfahrzeuge fahren können.

5 zeigt die beiden Videokameras 403, 405 bei der Erfassung eines erhabenen Objekts 501. Das erhabene Objekt 501 weist gegenüberliegende Seiten 503, 505 auf: Die Seite 503 wird nachfolgend als die (bezogen auf die Papierebene) rechte Seite bezeichnet. Die Seite 505 wird nachfolgend als die (bezogen auf die Papierebene) linke Seite bezeichnet.

In der Regel sehen erhabene Objekte von unterschiedlichen Seiten unterschiedlich aus. Das heißt also, dass das erhabene Objekt 501 von der rechten Seite 503 anders aussieht als von der linken Seite 505.

Das erhabene Objekt 501 befindet sich auf dem Boden 401. Das erhabene Objekt 501 befindet sich zwischen dem Überlappungsbereich 411 und den beiden Videokameras 403, 405.

Die erste Videokamera 403 erfasst die linke Seite 505 des erhabenen Objekts 501. Die zweite Videokamera 405 erfasst die rechte Seite 503 des erhabenen Objekts 501.

In diesem Fall unterscheiden sich somit die jeweils rektifizierten Videobilder, sodass entsprechend ein Unterschied erkannt wird. Entsprechend wird dann das erhabene Objekt 501 detektiert. Hier sind die Unterschiede größer als der vorbestimmte Toleranzwert.

Durch das Vorsehen der Lichtquelle 413 wird insbesondere bewirkt, dass die rechte Seite 503 stärker beleuchtet wird als die linke Seite 505. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass sich die aufgenommenen und somit auch die rektifizierten Videobilder in ihrer Helligkeit unterscheiden. Helligkeitsunterschiede können effizient detektiert werden, sodass der Unterschied effizient erkannt werden kann, sodass hierüber in vorteilhafter Weise das erhabene Objekt 501 effizient detektiert werden kann.

Das erhabene Objekt 501 ist zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, welches auf dem Boden 401 des Parkplatzes fährt. Die Seiten 503, 505 sind zum Beispiel Vorder- und Rückseiten des Kraftfahrzeugs oder die rechte und linke Seite.

Wenn sich ein nicht-erhabenes, also zweidimensionales oder flaches, Objekt auf dem Boden 401 befindet, so unterscheiden sich die entsprechend rektifizierten Videobilder in der Regel innerhalb einer vorgegebenen Toleranz nicht voneinander. Ein solch zweidimensionales Objekt ist zum Beispiel ein Blatt, Papier oder Laub. Dass in einem solchen Fall sich zwar ein Objekt, wenn auch kein erhabenes Objekt, auf dem Boden 401 befindet, welches gegebenenfalls aufgrund des mangelnden Unterschieds (Unterschiede sind kleiner oder kleinergleich als der vorgegebene Toleranzwert.) in den rektifizierten Videobildern nicht detektiert wird, ist hier insofern aus Sicherheitsgründen nicht relevant, da solche nicht erhabenen Objekte in der Regel problemlos durch Kraftfahrzeuge überfahren werden dürfen respektive können. Kraftfahrzeuge können Laub oder Papier überfahren, ohne dass es zu einer gefährlichen Situation oder Kollision kommt im Gegensatz zu einem erhabenen Objekt, welches beispielsweise ein Fußgänger oder ein Radfahrer oder ein Tier oder ein Kraftfahrzeug sein kann. Mit solchen Objekten sollte ein Kraftfahrzeug nicht kollidieren.

6 zeigt eine erste Videokamera 603, eine zweite Videokamera 605 und eine dritte Videokamera 607 in einer schematisch dargestellten Ansicht von oben.

Die erste Videokamera 603 weist einen ersten Sichtbereich 609 auf. Die zweite Videokamera 605 weist einen zweiten Sichtbereich 611 auf. Die dritte Videokamera 607 weist einen dritten Sichtbereich 613 auf. Die drei Videokameras 603, 605, 607 sind räumlich innerhalb eines Parkplatzes derart verteilt angeordnet, dass sich ihr jeweiliger Sichtbereich sich in einem Überlappungsbereich (nicht explizit dargestellt) überlappt.

Auf dem Boden (nicht gezeigt) des Parkplatzes befindet sich ein erhabenes Objekt 601, welches eine linke Seite 619, eine rechte Seite 615 und eine vordere Seite 617 (bezogen auf die Papierebene) aufweist.

Die erste Videokamera 603 erfasst die linke Seite 619. Die zweite Videokamera 605 erfasst die Vorderseite 617. Die dritte Videokamera 607 erfasst die rechte Seite 615 des erhabenen Objekts 601.

Entsprechend unterscheiden sich die aufgenommenen und anschließend rektifizierten Videobilder um einen Unterschied, der größer ist als der vorbestimmte Toleranzwert ist), sodass entsprechend ein Unterschied erkannt wird, sodass hierüber das erhabene Objekt 601 detektiert wird.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass sich, analog zu den 4 und 5, eine Lichtquelle im unmittelbaren Umfeld von einer der Videokameras 603, 605, 607 befindet, sodass eine der Seiten 615, 617, 619 des Objekts 601 verstärkt beleuchtet wird verglichen mit den anderen Seiten des Objekts 601.

Dadurch unterscheiden sich die rektifizierten Videobilder insbesondere in ihrer Helligkeit, sodass die Helligkeitsunterschiede effizient detektiert werden können.

Sofern kein Objekt 601 vorhanden ist, würden, selbst bei unterschiedlichen Beleuchtungen, die drei Videokameras 603, 605, 607 stets die gleichen (zumindest innerhalb einer vorgegebenen Toleranz) Videobilder des Überlappungsbereichs aufnehmen, die insofern keine Unterschiede aufweisen.

7 bis 12 zeigen jeweils mehrere Kameras bei der Erfassung von einem erhabenen Objekt 701.

7 zeigt eine Ausführungsform umfassend eine erste Videokamera 703 und eine zweite Videokamera 705, die beispielsweise an einer Decke eines Parkplatzes angeordnet sind.

Zur besseren Veranschaulichung ist ein x, y, z-Koordinatensystem 707 eingezeichnet. Eine x-Achse des Koordinatensystems 707 ist mit dem Bezugszeichen 709 gekennzeichnet. Eine y-Achse des Koordinatensystems 707 ist mit dem Bezugszeichen 711 gekennzeichnet. Eine z-Achse des Koordinatensystems 707 ist mit dem Bezugszeichen 713 gekennzeichnet.

Die beiden Kameras 703, 705 sehen unterschiedliche Ansichten des erhabenen Objekts 701. Gemäß dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn beide Videokameras 703, 705 unterschiedliche Videobilder aufnehmen, die sich um mehr als den vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden, dann das Objekt 701 bei einem Vergleich der rektifizierten Videobilder detektiert wird.

Aus geometrischen Gründen wird aber nicht die reale Kontur des Objekts 701 von den beiden Videokameras 703, 705 detektiert, sondern eine Kontur, welche der in 7 eingezeichneten Kontur mit dem Bezugszeichen 715 entspricht, die nachfolgend auch als die detektierte Kontur bezeichnet werden kann.

Dennoch wird auch gemäß dieser Ausführungsform das Objekt 701 detektiert.

8 zeigt zusätzlich zu den beiden Videokameras 703, 705 noch eine dritte Videokamera 801. Somit erfassen nun drei Videokameras das erhabene Objekt 701.

Die jeweils aufgenommenen und anschließend rektifizierten Videobilder werden miteinander verglichen.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Objekt 701 nur dann detektiert wird, wenn alle drei Videokameras 703, 705, 801 unterschiedliche Videobilder aufgenommen haben. In diesem Fall entspricht die detektierte Kontur 715 genau der Kontur des Objekts 701 am Boden.

In dieser Ausführung reicht es also zur Detektion nicht aus, wenn nur eine Videokamera ein unterschiedliches Videobild detektiert, sondern alle drei Videokameras 703, 705, 801 müssen jeweils unterschiedliche Videobilder aufnehmen, wobei die Unterschiede größer sein müssen als der vorbestimmte Toleranzwert.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Objekt 701 bereits dann detektiert wird, wenn nur eine der drei Videokameras 703, 705, 801 ein unterschiedliches Videobild verglichen mit den beiden anderen Videokameras aufnimmt. Das heißt also beispielsweise, dass nur die Videokamera 703 ein anderes Videobild aufnimmt, wobei die Videobilder der Videokameras 705, 801 gleich oder identisch sind.

Gemäß dieser Ausführungsform reicht also bereits ein unterschiedliches Videobild aus, um das Objekt 701 zu detektieren, auch wenn die beiden anderen Videokameras ein gleiches Videobild aufnehmen.

In diesem Fall wird allerdings die detektierte Kontur 715 des Objekts 701 größer sein als die reale Kontur des Objekts 701 am Boden, was beispielhaft in 9 dargestellt ist.

10 zeigt zusätzlich zu den drei Videokameras 703, 705, 801 noch eine vierte Videokamera 1001. Die vier Videokameras 703, 705, 801, 1001 nehmen jeweils Videobilder des erhabenen Objekts 701 auf.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erhabene Objekt 701 nur dann detektiert wird, wenn alle rektifizierten Videobilder der Videokameras 703, 705, 801, 1001 sich jeweils voneinander unterscheiden. Das heißt also, dass keine der Videokameras 703, 705, 801, 1001 jeweils ein gleiches Videobild aufnimmt.

Gemäß dieser Ausführungsform wird dann die detektierte Kontur 715 der Kontur des Objekts 701 am Boden entsprechen.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Objekt 701 erst dann detektiert wird, wenn zwei Videokameras unterschiedliche Videobilder des Objekts 701 aufnehmen, auch wenn die zwei anderen Videokameras gleiche Videobilder aufnehmen. Das heißt also, dass zwei Videokameras das Gleiche sehen können, wohingegen die zwei anderen Videokameras etwas anderes sehen, wobei das als Kriterium ausreicht, dass das Objekt 701 detektiert wird.

In dieser Ausführungsform ist dann aber die detektierte Kontur 715 größer als die Kontur des Objekts 701 am Boden. Doch auch gemäß dieser Ausführungsform wird das Objekt 701 detektiert. Dies ist beispielhaft in 11 dargestellt.

In 12 ist der Fall dargestellt, dass das Objekt 701 bereits dann erkannt wird, wenn bereits eine der Videokameras 703, 705, 801, 1001 ein unterschiedliches Videobild aufnimmt. In dieser Ausführungsform wird aber dann die detektierte Kontur 715 größer sein als die Kontur des Objekts 701 am Boden. Dies ist beispielhaft in 12 dargestellt.

Das heißt also, dass, je mehr Videokameras für die Überwachung eines Überlappungsbereichs vorgesehen sind, desto mehr kann verhindert werden, dass die detektierte Kontur 715 zu groß wird, ohne zu verlangen, dass alle Videokameras etwas anderes sehen müssen, also ein anderes Videobild aufnehmen müssen.

Das heißt, dass für die Detektion eines Objekts verschiedene Kriterien verwendet werden können:

Ein Kriterium ist also zum Beispiel, dass ein unterschiedliches rektifiziertes Videobild einer einzigen Videokamera bereits beispielsweise ausreicht, um ein erhabenes Objekt unabhängig davon zu detektieren, ob die anderen Videokameras unterschiedliche oder gleiche Videobilder aufnehmen.

Ein anderes Kriterium ist zum Beispiel, dass alle Videokameras ein unterschiedliches Videobild aufnehmen müssen, um ein erhabenes Objekt zu detektieren.

Ein weiteres Kriterium ist zum Beispiel, dass bei n Videokameras, wobei n größer oder gleich 3 ist, m Videokameras jeweils ein unterschiedliches Videobild aufnehmen müssen, wobei m größer 1 und kleiner n ist, um ein erhabenes Objekt unabhängig davon zu detektieren, ob die anderen Videokameras unterschiedliche oder gleiche Videobilder aufnehmen.

Die Information, dass ein Objekt detektiert wurde, wird beispielsweise an ein Parkplatzverwaltungssystem gemeldet oder gesendet. Das Parkplatzverwaltungssystem verwendet beispielsweise diese Information für die Planung oder Verwaltung eines Betriebs des Parkplatzes. Das Parkplatzverwaltungssystem betreibt also beispielsweise den Parkplatz basierend auf der Information.

Diese Information wird beispielsweise bei einer Fernsteuerung eines Kraftfahrzeugs verwendet, welches sich innerhalb des Parkplatzes befindet. Das heißt also beispielsweise, dass das Parkplatzverwaltungssystem basierend auf dem oder den detektierten Objekten ein Kraftfahrzeug innerhalb des Parkplatzes fernsteuert.

Diese Information wird beispielsweise an innerhalb des Parkplatzes autonom fahrende Kraftfahrzeuge über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk übermittelt.

Die Erfindung basiert also insbesondere auf dem Gedanken, mehrere Videokameras zu verwenden, die innerhalb eines Parkplatzes, der beispielsweise als ein Parkhaus oder als eine Parkgarage ausgebildet sein kann, räumlich verteilt derart angeordnet sind, dass beispielsweise jeder Punkt eines Fahrbereichs von mindestens zwei, beispielsweise mindestens drei, Videokameras gesehen oder erfasst respektive überwacht wird. Das heißt also, dass sich die jeweiligen Sichtbereiche jeweils in Überlappungsbereichen überlappen, wobei die Überlappungsbereiche den Fahrbereich abdecken. Die aufgenommenen Videobilder werden vor dem Vergleich rektifiziert.

Die entsprechenden rektifizierten Videobilder der Videokameras werden miteinander verglichen, beispielsweise mittels eines Bildverarbeitungsalgorithmus. Beispielsweise ist vorgesehen, dass, wenn alle Videokameras im Fahrbereich die gleiche Bildinformation an einer bestimmten Stelle oder an einem bestimmten Punkt sehen, bestimmt wird, dass sich auf dem jeweiligen Sichtstrahl zwischen der bestimmten Stelle und den Videokameras kein Objekt befindet. Insofern wird auch kein Objekt detektiert. Unterscheidet sich allerdings gemäß einer Ausführungsform die Bildinformation einer Videokamera an dieser Stelle von den anderen Videokameras, so ist klar, dass sich auf dem Sichtstrahl dieser einen Videokamera ein erhabenes Objekt befinden muss. Insofern wird ein erhabenes Objekt detektiert.

Die Formulierungen „gleiche Bildinformation“ respektive „identische Bildinformation“ im Sinne dieser Beschreibung umfassen insbesondere auch den Fall, dass sich die Bildinformationen maximal um einen vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden. Erst Unterschiede, die größer als der vorbestimmte Toleranzwert ist, resultieren in einer Detektion eines Objekts. Das heißt also insbesondere, dass geringe Unterschiede in der Helligkeits- und/oder Farbinformation zulässig sind, um die Aussage zu treffen, dass die Bildinformation gleich respektive identisch ist, solange die Unterschiede kleiner als der vorbestimmte Toleranzwert sind.

Das heißt also insbesondere, dass beispielsweise eine Toleranz vorgegeben wird respektive ist, um die sich die rektifizierten Videobilder unterscheiden dürfen, ohne dass ein erhabenes Objekt detektiert wird. Erst wenn die Unterschiede größer als die vorgegebene Toleranz sind, wird ein erhabenes Objekt detektiert.

Das heißt also insbesondere, dass gemäß einer Ausführungsform erst dann ein Objekt detektiert wird, wenn die Unterschiede in den rektifizierten Videobildern größer als eine vorgegebene Toleranz respektive ein vorbestimmter Toleranzwert sind.

Das erfindungsgemäße Konzept ist insbesondere in vorteilhafter Weise modellfrei in Bezug auf die zu erkennenden Objekte. Der Algorithmus verwendet beispielsweise nur ein Modellwissen über den Parkplatz, das heißt, wo im Fahrbereich sich Begrenzungsflächen des Parkplatzes (z.B. Boden, Wände oder Säulen) befinden.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass sich ein autonom oder ferngesteuert fahrendes Kraftfahrzeug innerhalb des Parkplatzes auf vorher festgelegten Flächen, dem Fahrbereich, bewegt. Die Videokameras sind beispielsweise derart angeordnet, dass sich ihre Sichtbereiche im Fahrbereich überlappen. Diese Überlappung ist derart gewählt, dass jeder Punkt auf den Begrenzungsflächen (zum Beispiel Boden, Wand) im Fahrbereich von mindestens drei Videokameras gesehen oder überwacht wird. Insbesondere ist die Anordnung derart gewählt, dass jeder Punkt auf der Begrenzungsfläche aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet oder überwacht wird.

Das heißt also insbesondere, dass der Überlappungsbereich mittels der Videokameras aus unterschiedlichen Richtungen erfasst respektive aufgenommen wird.

Von jedem einzelnen Punkt der Begrenzungsfläche lassen sich nun die Sichtstrahlen zu den beispielsweise drei Videokameras verfolgen, die diesen Punkt sehen. Sofern mehr Videokameras zur Verfügung stehen sollten, so ist beispielsweise vorgesehen, dass aus den mehreren Kameras drei Videokameras mit möglichst unterschiedlichen Perspektiven ausgewählt werden.

Befindet sich kein erhabenes Objekt auf den Sichtstrahlen der Videokameras zu diesem Punkt, so sehen alle Videokameras die gleiche Bildinformation respektive Bildinformationen, die sich maximal um einen vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden, der Begrenzungsfläche (vgl. 4).

Ändert sich beispielsweise eine Helligkeit oder eine Farbe der Oberfläche des Bodens, beispielsweise wenn der Boden durch Nässeeintrag feucht ist, so stört dies eine Detektion der Begrenzungsfläche nicht, insofern alle Videokameras die gleiche geänderte Helligkeit oder Farbe sehen. Liegt beispielsweise ein zweidimensionales Objekt, beispielsweise ein Blatt, Papier oder Laub, auf dem Boden, so wird dieses nicht erhabene gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept in der Regel nicht detektiert, da alle Videokameras die gleiche Bildinformation respektive Bildinformationen, die sich maximal um einen vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden, sehen. Dies ist insofern aus Sicherheitsgründen nicht kritisch, da solche zweidimensionalen Objekte von Kraftfahrzeugen problemlos überfahren werden dürfen.

Sofern sich ein erhabenes Objekt im Fahrbereich (vgl. beispielsweise 5) befindet, treffen die Sichtstrahlen der Videokameras nicht mehr wie erwartet auf die Begrenzungsfläche (Überlappungsbereich), sondern sehen unterschiedliche Ansichten des erhabenen Objekts und nehmen somit unterschiedliche Videobilder auf.

Ein erhabenes Objekt ist beispielsweise eine Person oder ein Kraftfahrzeug.

So sieht zum Beispiel eine Videokamera die Vorderseite des Objekts, während die andere Videokamera die Rückseite des Objekts sieht. In der Regel unterscheiden sich die beiden Seiten signifikant und das erhabene Objekt kann somit detektiert werden, insofern sich die aufgenommenen Videobilder unterscheiden. Dieser Effekt lässt sich beispielsweise durch eine einseitig hellere Beleuchtung der Szene, also des Überlappungsbereichs, verstärken, sodass ein Übersehen von erhabenen Objekten effizient ausgeschlossen werden kann. Durch eine unterschiedliche Beleuchtung der verschiedenen Seiten eines Objekts erscheint dieses Objekt auf der stärker beleuchteten Seite heller als auf der schwach beleuchteten Seite, sodass die Videokameras unterschiedliche Bildinformationen sehen. Dies gilt selbst für einfarbige Objekte.

Das erfindungsgemäße Konzept (räumlich verteilte Anordnung der Videokameras mit entsprechendem Überlappungsbereich, Beleuchtung der Szene und die Vorgehensweise bei der Bildauswertung) ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass erhabene Objekte effizient detektiert oder erkannt werden können. Das erfindungsgemäße Konzept ist insbesondere sehr robust gegenüber Helligkeitsänderungen oder punktuellen Änderungen der Helligkeit, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung.

Die Information, dass ein erhabenes Objekt detektiert wird, kann beispielsweise an ein übergeordnetes Regelsystem übergeben werden. Dieses Regelsystem kann beispielsweise ein ferngesteuertes Kraftfahrzeug stoppen oder ein Stoppsignal an ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug senden, sodass diese Kraftfahrzeuge vor dem erhabenen Objekt noch rechtzeitig anhalten können. Das Regelsystem ist beispielsweise von dem Parkplatzverwaltungssystem umfasst.

Somit kann das erfindungsgemäße Konzept in vorteilhafter Weise auch im AVP-Bereich eingesetzt werden. „AVP“ steht für „Automated Valet Parking“ und kann mit „automatischer Parkvorgang“ übersetzt werden. Im Rahmen eines solchen AVP-Vorgangs ist insbesondere vorgesehen, dass Kraftfahrzeuge automatisch innerhalb eines Parkplatzes geparkt werden und nach Ende einer Parkdauer automatisch von ihrer Parkposition zu einer Abholposition geführt werden, an welcher das Kraftfahrzeug von seinem Besitzer abgeholt werden kann.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102015201209 A1 [0002]