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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die es insbesondere einem Computer-gesteuerten und/oder autonomen Fahrzeug ermöglichen, mit ihrem Umfeld, insbesondere mit Menschen in ihrem Umfeld, zu kommunizieren.
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Derzeit werden im Rahmen diverser Initiativen zum Thema „Intelligent Transportation Systems“ (ITS) u.a. bei den Europäischen Standardisierungsbehörden ETSI und CEN, sowie in den USA bei ISO, SAE und IEEE Kommunikationsprotokolle und kooperative Sicherheitsanwendungen standardisiert, die zukünftig ein Fahrzeughersteller-übergreifendes, kooperatives, und nach Möglichkeit unfallfreies Fahren ermöglichen sollen. Die kooperativen Sicherheitsanwendungen beinhalten unter anderem auch Kollisionsvermeidungs-Anwendungen (Collision Avoidance) und Kollisionsfolgeverminderungs-Anwendungen (Collision Mitigation) für Seiten- und Auffahrunfälle. Die adressierten Sicherheitsanwendungen, sowie die zugehörigen Übertragungsprotokolle und Datenformate sind u.a. in dem ETSI Standard TS 102 637 bzw. in dem SAE Standard SAEJ2735 dokumentiert. So wird in dem Standard TS 102 637-2 eine sogenannte kooperative Bekanntmachungsnachricht (die sogenannte Cooperative Awareness Message, CAM) definiert, welche in periodischen Abständen von einer ITS Station (z.B. von einem Fahrzeug) gesendet wird, um andere ITS Stationen (z.B. andere Fahrzeuge) in der Umgebung über ausgewählte Informationen (z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder Position) der sendenden ITS Station zu informieren. Die zwischen den ITS Stationen, z.B. anhand von CAM-Nachrichten, ausgetauschten Informationen können in den jeweiligen ITS Stationen dazu verwendet werden, Kollisionsgefahren zu erkennen und ggf. geeignete Gegenmaßnahmen (z.B. Warnhinweise) einzuleiten.
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Die im Rahmen von ITS definierten Kommunikationsverfahren zielen auf eine Kommunikation zwischen unterschiedlichen ITS Stationen (d.h. unterschiedlichen Maschinen bzw. unterschiedlichen elektronischen Geräten) ab. Eine direkte Kommunikation zwischen Maschine und Mensch wird dabei nicht berücksichtigt. Insbesondere wird keine Kommunikation zwischen Computer-gesteuerten / autonomen Fahrzeugen und Menschen in der Umgebung des Fahrzeugs betrachtet und ermöglicht. Eine derartige Kommunikation kann jedoch dazu dienen, die Sicherheit und Akzeptanz von Computer-gesteuerten / autonomen Fahrzeugen im Straßenverkehr zu erhöhen.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine direkte Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (z.B. einem Personenkraftwagen, einem Lastwagen oder einem Motorrad) und dem Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere mit einem Menschen im Umfeld des Fahrzeugs, zu ermöglichen. Dabei soll insbesondere eine gezielte Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer ermöglicht werden, ohne dabei unbeteiligte Verkehrsteilnehmer zu stören.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Das Fahrzeug kann ein einspuriges oder ein zweispuriges Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen, umfassen. Das Fahrzeug kann eingerichtet sein, sich ohne Eingriff eines Fahrers im Straßenverkehr zu bewegen. Mit anderen Worten, es kann sich um ein zumindest teilweise Computer-gesteuertes und/oder um ein autonomes Fahrzeug handeln.
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Die Steuereinheit ist eingerichtet, Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs zu empfangen. Die Umfelddaten können Informationen bzgl. einer Umgebung oder eines Umfelds des Fahrzeugs umfassen. Die ein oder mehreren Umfeldsensoren können eine Kamera, einen Laser, einen Ultraschallsensor und/oder einen Radarsensor umfassen.
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Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, Positionsdaten von einer Positionierungseinheit (z.B. von einem Navigationssystem) des Fahrzeugs zu empfangen. Die Positionsdaten können dazu verwendet werden, das Fahrzeug relativ zu einer Straßenanordnung und/oder relativ zu anderen Verkehrsteilnehmern zu positionieren.
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Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, anhand der Umfelddaten (und ggf. anhand der Positionsdaten), mindestens einen Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld des Fahrzeugs zu detektieren. Insbesondere kann ein menschlicher Verkehrsteilnehmer detektiert werden.
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Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten zu bestimmen, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen dem detektierten Verkehrsteilnehmer und dem Fahrzeug besteht. Ein Kommunikationsbedarf kann u.a. vorliegen, wenn der Verkehrsteilnehmer auf das Fahrzeug oder auf eine bestimmte Situation aufmerksam gemacht werden soll, weil er z.B. unaufmerksam ist und dadurch den Verkehrsfluss beeinträchtigt.
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Um zu bestimmen, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht, kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten (z.B. anhand von Bilddaten) Augen eines menschlichen Verkehrsteilnehmers zu detektieren. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der detektierten Augen zu bestimmen, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Insbesondere kann auf Basis der Umfelddaten (z.B. anhand der Bilddaten) ermitteltet werden, dass der Verkehrsteilnehmer das Fahrzeug nicht wahrgenommen hat (z.B. weil der Verkehrsteilnehmer in eine andere Richtung schaut).
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Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, eine Luftausstoß-Vorrichtung des Fahrzeugs zu veranlassen, einen Luftstoß zu generieren, um den Verkehrsteilnehmer auf das Fahrzeug aufmerksam zu machen bzw. um mit dem Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren. Dabei kann insbesondere ein gezielt auf den Verkehrsteilnehmer gerichteter Luftstoß generiert werden. Die Luftausstoß-Vorrichtung kann insbesondere ein oder mehrere Ventile umfassen, durch die Luft ausgestoßen werden kann, um einen gerichteten Luftstoß zu erzeugen. Durch einen Luftstoß kann der detektierte Verkehrsteilnehmer (insbesondere ein Mensch) gezielt „angesprochen“ werden, ohne dabei eine Belästigung für andere Verkehrsteilnehmer zu erzeugen. Desweiteren kann mittels eines Luftstoßes eine eindeutige Kommunikation zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer gewährleistet werden. Insbesondere kann der Verkehrsteilnehmer durch den Luftstoß eindeutig dazu veranlasst werden, dem Fahrzeug auszuweichen. Der Luftstoß kann insbesondere hinsichtlich der Luftmenge und/oder des Druckstoßes derart erzeugt und/oder ausgestoßen werden, dass er den jeweils adressierten Verkehrsteilnehmer erreicht und dass dieser ihn haptisch wahrnehmen bzw. detektieren kann.
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Die Steuereinheit kann insbesondere eingerichtet sein, die Luftausstoß-Vorrichtung des Fahrzeugs (ggf. nur dann) zu veranlassen, den Luftstoß zu generieren, wenn anhand der Umfelddaten bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Somit kann sichergestellt werden, dass der detektierte Verkehrsteilnehmer gezielt, nur bei Bedarf, von dem Fahrzeug „angesprochen“ wird.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten und ggf. anhand der Positionsdaten, ein oder mehrere Indizien für eine Intention des Verkehrsteilnehmers zu ermitteln. Die ein oder mehreren Indizien für eine Intention des Verkehrsteilnehmers können z.B. umfassen, eine Bewegungsrichtung des Verkehrsteilnehmers relativ zu dem Fahrzeug (aus der z.B. geschlossen werden kann, dass der Verkehrsteilnehmer die Straße vor dem Fahrzeug queren möchte), eine Blickrichtung des Verkehrsteilnehmers relativ zu dem Fahrzeug (ein nach rechts/links Schauen deutet z.B. an, dass der Verkehrsteilnehmer eine Straße queren möchte), ein Verkehrszeichen und/oder eine Verkehrseinrichtung im Umfeld des Fahrzeugs und des Verkehrsteilnehmers (ein Zebrastreifen deutet z.B. an, dass ein Verkehrsteilnehmer die Straße queren möchte).
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Anhand der ein oder mehreren Indizien kann dann bestimmt werden, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Insbesondere kann bestimmt werden, dass eine Verkehrssituation vorliegt, die eine Kommunikation zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer erfordert. Eine derartige Verkehrssituation kann z.B. vorliegen, wenn vom Fahrzeug erkannt wird, dass der Verkehrsteilnehmer das Fahrzeug nicht wahrgenommen hat und/oder der Verkehrsteilnehmer sich auf eine Fahrbahn des Fahrzeugs zubewegt.
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Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, eine Intensität des Luftstoßes in Abhängigkeit von einer an den Verkehrsteilnehmer zu übermittelnden Nachricht, d.h. in Abhängigkeit von einer Form bzw. von einem Inhalt des Kommunikationsbedarfs, zu bestimmen. Alternativ oder ergänzend kann die Intensität des Luftstoßes in Abhängigkeit von einem Hindernis (z.B. einer Bekleidung des Verkehrsteilnehmers) zwischen dem Fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer bestimmt werden. Insbesondere können unterschiedliche Verkehrssituationen zwischen dem Fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer einen unterschiedlichen Grad der Intensität der Kommunikation zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer erfordern. Beispielsweise kann ein Druck bzw. eine Geschwindigkeit des Luftstoßes angepasst werden, um einen, der Verkehrssituation angemessenen, Hinweis an den Verkehrsteilnehmer zu geben.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs zu ermitteln und eine Temperatur des Luftstoßes in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur zu bestimmen. So kann ein Luftstoß generiert werden, der eine andere Temperatur als das Umfeld des Fahrzeugs aufweist. Damit kann erreicht werden, dass der Luftstoß in zuverlässiger Weise durch einen menschlichen Verkehrsteilnehmer, insbesondere haptisch wahrgenommen wird. Die Luft des Luftstoßes kann auch mit Wassertropfen versehen und/oder für eine verbesserte optische Wahrnehmung mit Rauchpartikeln versehen sein.
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Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, eine Position des Verkehrsteilnehmers relativ zu dem Fahrzeug zu ermitteln. Eine Ausstoßrichtung und/oder eine Stärke (d.h. Intensität) des Luftstoßes können dann in Abhängigkeit von der Position des Verkehrsteilnehmers bestimmt werden. Desweiteren kann die Luftausstoß-Vorrichtung veranlasst werden, einen Luftausstoß in die bestimmte Ausstoßrichtung zu erzeugen (z.B. durch geeignete Mittel (wie Luftkanäle), welche eine Orientierung des Luftstoßes ermöglichen). Somit kann sichergestellt werden, dass der Luftstoß gezielt den detektierten Verkehrsteilnehmer erreicht, ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu stören.
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Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, eine Windrichtung und/oder eine Windstärke in einem Umfeld des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Ausstoßrichtung und/oder die Stärke des Luftstoßes können in Abhängigkeit von der Windrichtung und/oder der Windstärke bestimmt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass auch bei widrigen Umgebungsbedingungen der Luftstoß den detektierten Verkehrsteilnehmer erreicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer beschrieben. Das Verfahren umfasst Merkmale, die den Merkmalen der in diesem Dokument beschriebenen Steuereinheit entsprechen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf ein oder mehreren Steuergeräten eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 ein Blockdiagramm von beispielhaften Komponenten eines Fahrzeugs;
- 2 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Luftausstoß-Vorrichtung;
- 3 eine beispielhafte Verkehrssituation; und
- 4 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs zur Generierung eines Luftstoßes.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der direkten Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (insbesondere einem autonomen, selbstfahrenden) Fahrzeug und seiner Umgebung. Diese direkte Kommunikation erfordert typischerweise nicht die Verwendung von Telekommunikationseinrichtung zur drahtlosen oder drahtgebundenen Telekommunikation.
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Mit der zunehmenden Automatisierung von Fahrsystemen oder Fahrzeugen entsteht die Problematik, dass es für menschliche Verkehrsteilnehmer schwierig ist, das Verhalten eines autonomen Fahrzeuges zu interpretieren und abzuschätzen, ob das Fahrzeug sie erkannt hat. Andererseits benötigt das Fahrzeug Kommunikationsmittel, die es dem Fahrzeug ermöglichen, in direkter und gezielter Weise mit einem Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren.
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Es wird in diesem Dokument eine Vorrichtung beschrieben, welche es einem Fahrzeug ermöglicht, mit menschlichen Straßenverkehrsteilnehmern zu kommunizieren, um das Vorliegen einer wechselseitigen Wahrnehmung (das Fahrzeug nimmt den menschlichen Straßenverkehrsteilnehmer wahr und wird ebenfalls von dem menschlichen Verkehrsteilnehmer wahrgenommen) mitzuteilen und/oder um eine Aktion des Verkehrsteilnehmers zu veranlassen.
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Insbesondere kann die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung eingerichtet sein,
- • an einen Straßenverkehrsteilnehmer zurückzumelden, ob und als was der Straßenverkehrsteilnehmer von der Vorrichtung erkannt wurde.
- • das Verhalten und die explizite Kommunikation des Straßenverkehrsteilnehmers zu interpretieren und das daraus entstehende Verständnis der Intentionen an den Straßenverkehrsteilnehmer zurück zu spiegeln.
- • Hinweise darauf zu geben, welche Aktion die Vorrichtung bezüglich des Straßenverkehrsteilnehmers als nächstes durchführen wird (z.B. den menschlichen Verkehrsteilnehmer über die Straße lassen oder ein anderes Fahrzeug einfädeln lassen).
- • den Verkehrsteilnehmer zu einer bestimmten Aktion (z.B. zu einem Ausweichen des Fahrzeugs) zu veranlassen.
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Damit wird dem anderen Verkehrsteilnehmer transparent gemacht, wie viel die Vorrichtung weiß und versteht. Insbesondere wird dem menschlichen Straßenverkehrsteilnehmer die Möglichkeit zur Kommunikation und damit zur sicheren Interaktion mit einem automatisierten Fahrzeug gegeben.
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1 zeigt ein Blockdiagram von ausgewählten Komponenten eines Fahrzeugs 100. Insbesondere zeigt 1 eine Steuereinheit 101 für ein Fahrzeug 100, wobei die Steuereinheit 101 eingerichtet ist, eine direkte Kommunikation des Fahrzeugs 100 mit ein oder mehreren Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen. Bei der direkten Kommunikation kann es sich um eine Form der Kommunikation handeln, die direkt mit einem Sinnesorgan eines Menschen wahrgenommen werden kann, insbesondere ohne dass es einer Telekommunikationseinrichtung bedarf. Dazu kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, das Fahrzeug 100 zu veranlassen, eine Nachricht an die ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer in optischer und/oder akustischer und/oder haptischer Form auszugeben. Diese Nachricht kann dann direkt mit den Augen und/oder Ohren und/oder der Haut der ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer wahrgenommen werden.
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Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 103, die eingerichtet sind, Informationen bzgl. des Umfelds oder der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Die ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 können z.B. eine Kamera (Infrarot, sichtbares Licht) umfassen, mit der bildliche Informationen des Umfelds erfasst werden können. Anhand der bildlichen Informationen kann z.B. ein anderer Verkehrsteilnehmer vor oder seitlich zum Fahrzeug 100 erfasst werden, z.B. ein Fußgänger oder ein anderes Fahrzeug. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 einen Radarsensor umfassen, mit dem z.B. ein Abstand zwischen Fahrzeug 100 und einem anderen Verkehrsteilnehmer ermittelt werden kann. Die von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 bereitgestellten Daten können als Umfelddaten bezeichnet werden.
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Die Steuereinheit 101 ist eingerichtet, die Umfelddaten von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 zu empfangen. Desweiteren ist die Steuereinheit 101 eingerichtet, anhand der Umfelddaten ein oder mehrere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs 100, insbesondere in der Umgebung vor dem Fahrzeug 100, zu detektieren.
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Desweiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten ein oder mehrere Indizien bzgl. einer Intension der ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 101 auch Positionsdaten von einer Positionierungseinheit 104 (z.B. von einem Navigationssystem) des Fahrzeugs 100 heranziehen. Die Positionsdaten können insbesondere Informationen bzgl. der aktuellen Position des Fahrzeugs 100, bzgl. eines Straßenverlaufs einer Straße auf der sich das Fahrzeug 100 befindet, und/oder bzgl. von Verkehrszeichen auf der Straße umfassen. Insbesondere können es die Positionsdaten der Steuereinheit 101 ermöglichen, dass Fahrzeug 100 und die ein oder mehreren detektierten Verkehrsteilnehmer relativ zueinander und relativ zu einer Straßenanordnung zu positionieren. So kann beispielsweise ermittelt werden, dass sich ein detektierter Fußgänger auf einem Bürgersteig befindet und an einem Zebrastreifen steht, um eine Straße zu überqueren, auf der sich das Fahrzeug 100 aktuell befindet. Dies kann ein Indiz dafür sein, dass der Fußgänger die Intention hat, die Straße auf dem Zebrastreifen vor dem Fahrzeug 100 zu überqueren.
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Weitere Beispiele für Indizien bzgl. der Intention eines Verkehrsteilnehmers sind:
- • ein Bewegungsverlauf des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines Fußgängers) in Richtung der Straße auf der sich das Fahrzeug 100 befindet;
- • eine Handbewegung des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines Fußgängers) in Richtung des Fahrzeugs 100;
- • eine Blickrichtung des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines Fußgängers) in Richtung des Fahrzeugs 100 oder vom Fahrzeug 100 abgewendet;
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Auf Basis der Umfelddaten und ggf. auf Basis der Positionsdaten können so ein oder mehrere Indizien für die Intention des detektierten anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt werden. Desweiteren kann so ermittelt werden, (insbesondere auf Basis der ein oder mehreren Indizien) ob ein Kommunikationsbedarf zwischen dem Fahrzeug 100 und dem detektierten anderen Verkehrsteilnehmer vorliegt. Insbesondere kann ermittelt werden, ob eine Verkehrssituation zwischen dem Fahrzeug 100 und dem anderen Verkehrsteilnehmer vorliegt, welche eine Kommunikation zwischen Fahrzeug 100 und detektiertem Verkehrsteilnehmer erfordert.
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Die Steuereinheit 101 kann weiter eingerichtet sein, über ein Kommunikationsmittel 102 des Fahrzeugs 100 mit dem detektierten Verkehrsteilnehmer in Bezug auf die erkannte Verkehrssituation zu kommunizieren. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfassen die Kommunikationsmittel 102 Scheinwerfer des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann durch das Aussenden von Lichtpulsen anhand der Scheinwerfer dem detektierten Verkehrsteilnehmer angezeigt werden, dass er vom Fahrzeug 100 wahrgenommen wurde und/oder dass er vom Fahrzeug 100 aufgefordert wird, die Straße zu überqueren und/oder dass er dem Fahrzeug 100 ausweichen soll.
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Das Fahrzeug 100 kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Kommunikationsmitteln 102 umfassen, die auch in Kombination verwendet werden können, um ein Nachricht für den detektierten Verkehrsteilnehmer zu generieren. Beispiele für derartige Kommunikationsmittel 102 sind:
- • Eine oder mehrere visuelle Ausgaben in oder in der Nähe der Scheinwerfer, die dem Straßenverkehrsteilnehmer das Gefühl geben, angesehen zu werden. Dazu kann über Augenähnlich wirkende, bewegliche Elemente das Phänomen des menschlichen Blickkontakts nachgebildet werden. Durch die Stellung der visuellen Ausgaben (z.B. der zwei „Augen“ bzw. ihrer „Pupillen“) kann die Information des Gesehen-Werdens vermittelt werden.
- • Eine Einheit zur Laserprojektion von Informationen auf Flächen außerhalb des Fahrzeuges. Dies ist z.B. dann sinnvoll, wenn kein Blickkontakt hergestellt werden kann, um dem Verkehrsteilnehmer mitzuteilen, dass er von dem Fahrzeug wahrgenommen wurde. Außerdem kann die Laserprojektion für die Übermittlung zusätzlicher Informationen verwendet werden.
- • In ähnlicher Weise kann auch eine visuelle Ausgabeeinheit auf der Karosserie und/oder den Fenstern des Fahrzeugs 100 verwendet werden.
- • Eine Ausgabeeinheit für gerichteten Schall. Auch durch akustische Signale kann eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeug 100 und Verkehrsteilnehmer hergestellt werden.
- • Eine Vorrichtung zur Einbindung von persönlichen elektronischen Geräten, wie z.B. einer Augmented-Reality Brille und/oder sogenannter „wearable“ devices, die der menschliche Verkehrsteilnehmer bei sich führt inkl. einer Sendeeinheit, um Informationen an die elektronischen Geräte zu übertragen.
- • Ein System zur Bewegung des Fahrzeugs 100, um über eine Bewegungsandeutung und ein Verhalten des Fahrzeugs 100 die Intentionen des Fahrzeugs 100 zu kommunizieren.
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Zusammenfassend kann die Steuereinheit 101 somit eingerichtet sein, Informationen über andere Verkehrsteilnehmer und von anderen Verkehrsteilnehmern zu verarbeiten. Desweiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, Intentionen der anderen Verkehrsteilnehmer zu erkennen und zu interpretieren. Außerdem kann die Steuereinheit 100 eingerichtet sein, eine Kommunikationsstrategie (inkl. Modalität, Art und Intensität der Ausgabe) und die zugehörigen Kommunikationsinhalte zu generieren.
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Die Steuereinheit 100 kann eingerichtet sein, eine Vielzahl von Verkehrsteilnehmer zu detektieren und zeitgleich mit der Vielzahl von Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren. Dazu können ggf. unterschiedliche Kommunikationsmittel 102 verwendet werden, um eine eindeutige Kommunikation mit den einzelnen Verkehrsteilnehmern zu gewährleisten.
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Die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit 101 und das entsprechende Verfahren können insbesondere in autonomen, d.h. selbst-fahrenden, Fahrzeugen 100 eingesetzt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 101 aber auch dazu verwendet werden, eine Fahrerassistenzfunktion (FAS) in einem weitgehend Fahrer-gesteuerten Fahrzeug 100 bereitzustellen.
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Die Kommunikationsmittel 102 können insbesondere eingerichtet sein, eine eindeutige Kommunikation mit einem anderen Verkehrsteilnehmer in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen. Dazu können, wie oben dargelegt, z.B. akustische und/oder optische Warnanlagen (z.B. Hupen) verwendet werden. Optische und/oder akustische Warnanlagen sind örtlich jedoch nicht begrenzt und werden typischerweise in unmittelbarer Umgebung von Unbeteiligten als störend wahrgenommen. Desweiteren können körperlich beeinträchtigte Personen (z.B. taube oder blinde Verkehrsteilnehmer) diese Signale nicht wahrnehmen.
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2 zeigt ein Fahrzeug 100, welches als Kommunikationsmittel 102 eine Vorrichtung 202 zum Ausstoß eines Luftstoßes 203 umfasst. Durch einen vom Fahrzeug 100 in eine bestimmte Richtung ausgesendeten Luftstoß 203 können ein oder mehrere andere Verkehrsteilnehmer 200 in unmittelbarer Umgebung auf das Fahrzeug 100 aufmerksam gemacht werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich das Fahrzeug 100 in einem Modus des hochautomatisierten Fahrens befindet.
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Wie in 2 dargestellt wird durch eine Luftausstoß-Vorrichtung 202 (welche z.B. ein oder mehrere Ventile umfasst) ein gerichteter Luftstoß 203 ausgesendet. Wenn das Fahrzeug 100 zum Beispiel durch eine Menschenmenge fährt (wie in 3 dargestellt), kann ein Luftstoß (unaufmerksame) Passanten 200 dazu auffordern, auszuweichen. Diese Kommunikationsart hat einen Aufforderungscharakter, bei dem die angesprochene Person 200 automatisch mit einem Ausweichen reagiert (ähnlich wie eine Berührung von jemandem, der sich z.B. durch eine Menschenmenge bewegen möchte, welche typischerweise zu einem automatischen Ausweichverhalten der berührten Person führt). Durch die indirekte „Berührung“ über Luft wahrt das Fahrzeug 100 gleichzeitig eine gewisse Distanz zu den anderen Verkehrsteilnehmern 200, wodurch die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer 200 sichergestellt werden kann.
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Darüber hinaus ist es möglich, die Lufttemperatur des Luftstoßes 203 zu regulieren. Insbesondere kann so sichergestellt werden, dass sich die Temperatur des Luftstoßes 203 von der Umgebungstemperatur unterscheidet. Dies führt dazu, dass das ausgesendete Signal von einem Fußgänger 200 noch stärker und zuverlässiger wahrgenommen werden kann.
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Der vom Fahrzeug 100 ausgesendete Luftstoß 203 kann anhand von Daten kalibriert werden. Dies ist beispielhaft in 4 dargestellt. Durch ein oder mehrere Sensoren 103, 404, 405 an dem Fahrzeug 100 können Daten bzgl. äußerer Einflüsse erfasst werden. Insbesondere kann die Außen-/Umgebungstemperatur anhand eines Temperatursensors 404 gemessen werden, um damit einen Luftstoß 203 kalibrieren zu können, der sich von der Außen-/Umgebungstemperatur unterscheidet. Weiterhin können Sensoren 405 verwendet werden, welche die Windrichtung und Windstärke erfassen können. Der oder die Sensoren 405 können in der Nähe von oder an der Position der Luftausstoß-Vorrichtung 202 angeordnet sein. Mit der Information bzgl. der Windrichtung und der Windstärke kann der Luftstoß 203 so korrigiert werden, dass das beabsichtigte Signal bei dem richtigen Empfänger 200 ankommt und nicht in der Richtung und/oder der Stärke durch die Umgebungsbedingungen verfälscht wird.
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Desweiteren kann anhand der Umfelddaten von Umfeldsensoren 103 ermittelt werden, ob sich das Fahrzeug 100 in der Nähe von Fußgängern 200 bewegt. Falls sich ein Fußgänger 200 in einem kritischen Bereich vor dem Fahrzeug 100 befindet (angedeutet durch den Bereich 407) und darüber hinaus auch festgestellt wird, dass dieser Fußgänger 200 das Fahrzeug 100 wahrscheinlich nicht wahrgenommen hat (auf Basis von ein oder mehreren Indizien wie: der Kopf des Fußgängers 200 ist abgewendet, der Fußgänger 200 ändert seine Route beim Näherkommen des Fahrzeugs 100 nicht, etc.), wird veranlasst, dass die Luftausstoß-Vorrichtung 202 ein Signal an den Fußgänger 200 aussendet. Dabei kann über die Steuereinheit 101 die Ausrichtung von Ventilen der Luftausstoß-Vorrichtung 202 angepasst werden, um einen gerichteten Luftstoß 203 in Richtung des detektierten Fußgängers 200 zu generieren. Die Ventile können dabei zentral im Frontbereich des Fahrzeugs 100 (wie in 4 dargestellt) und/oder an der Position der Front-Schweinwerfer angeordnet sein.
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Desweiteren kann ein pneumatisches System der Luftausstoß-Vorrichtung 202 veranlasst werden, den benötigten Luftdruck für den Luftstoß 203 einzustellen. Durch einen regelbaren Druck kann das Fahrzeug 100 situationsadäquat entscheiden, ob die Aufforderung über den Luftstoß 203 eher zurückhaltend oder eher bestimmt auf den anderen Verkehrsteilnehmer 200 wirken soll.
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Durch die Erzeugung eines Luftstoßes wird eine Warnanlage mit örtlicher Begrenzung bereitgestellt. Das Fahrzeug 100 macht dabei nur die Personen 200 auf sich aufmerksam, für die die Verkehrssituation es erfordert. Diese Art der Kommunikation ermöglicht es darüber hinaus auch Verkehrsteilnehmer 200 zu erreichen, deren (visuelle) Aufmerksamkeit gerade nicht auf das Fahrzeug 100 gerichtet ist (z.B. weil sie gerade ihr Smartphone bedienen). Außerdem kann der beschriebene Luftstoß 203 auch von körperlich beeinträchtigten Menschen (Menschen mit eingeschränktem Hör- oder Sehvermögen) wahrgenommen werden. Desweiteren wird durch dieses geräuscharme Warnverfahren die Lärmbelästigung, zum Beispiel in Innenstädten oder Fußgängerzonen, verringert.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.