DE102014226254A1 - Verfahren zum Betreiben eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs, Signalisierungsvorrichtung, Kraftfahrzeug - Google Patents

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Joerg Moennich
Stephan Noessner
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung (5) eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs (1), die wenigstens ein Signalisierungsmittel (7) aufweist, das von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist. Es ist vorgesehen, dass mittels einer Umfeldsensorik (2) das Umfeld des Kraftfahrzeugs (1) auf andere Verkehrsteilnehmer (B, C, D, P1, P2) überwacht wird, und dass in Abhängigkeit von einem erfassten Verkehrsteilnehmer die Signalisierungsvorrichtung (5) angesteuert wird, um dem erfassten Verkehrsteilnehmer eine Information über ein weiteres Verhalten des Kraftfahrzeugs (1) und/oder des erfassten Verkehrsteilnehmers anzuzeigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs, die wenigstens ein Signalisierungsmittel aufweist, das von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Signalisierungsvorrichtung mit wenigstens einem Signalisierungsmittel sowie ein insbesondere autonom oder teilautonom fahrbares/fahrendes Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Signalisierungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Verfahren, Signalisierungsvorrichtungen und Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 93 05 773 U1 eine Signalisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine Anzeige zum Darstellen einer Hand oder eines Pfeils im Bereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs umfasst, sodass andere Verkehrsteilnehmer den Pfeil oder die Hand als Information wahrnehmen können. Die Signalisierungsvorrichtung wird dabei durch einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs betätigt.
  • Weiterhin offenbart die Offenlegungsschrift DE 100 253 502 A1 eine Signalisierungsvorrichtung, bei welcher ein Beifahrer projiziert wird, der für einen Fahrer einen künstlichen Begleitet und Helfer darstellen soll.
  • Weiterhin ist es aus der Offenlegungsschrift CN-201694099 U bekannt, eine Signalisierungsvorrichtung vorzusehen, die mehrere ansteuerbare Leuchtdioden aufweist, um unterschiedliche Informationen darzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Signalisierungsvorrichtung zur Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern genutzt wird, wobei die Signalisierungsvorrichtung eine Gestik eines Fahrers des Kraftfahrzeugs ersetzen und die Reaktion anderer Verkehrsteilnehmer berücksichtigen kann. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels einer Umfeldsensorik das Umfeld des Kraftfahrzeugs auf andere Verkehrsteilnehmer überwacht wird, und dass in Abhängigkeit von einem erfassten Verkehrsteilnehmer die Signalisierungsvorrichtung angesteuert wird, um dem erfassten Verkehrsteilnehmer eine Information über ein weiteres Verhalten des Kraftfahrzeugs und/oder des erfassten Verkehrsteilnehmers anzuzeigen. Mittels der Umfeldsensorik wird also das Umfeld des Kraftfahrzeugs auf weitere Verkehrsteilnehmer überwacht. Wird ein weiterer Verkehrsteilnehmer erkannt, so wird in Abhängigkeit des erkannten Verkehrsteilnehmers diesem eine Information angezeigt, die insbesondere diesem Verkehrsteilnehmer Aufschluss darüber gibt, wie sich das insbesondere autonom oder teilautonom fahrende Kraftfahrzeug verhalten wird und/oder wie sich dieser Verkehrsteilnehmer selbst verhalten soll. Es findet somit eine automatische beziehungsweise automatisierte Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern statt, die den autonomen/teilautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs in das übliche Verkehrsgeschehen mit anderen, insbesondere menschlichen Verkehrsteilnehmern, auf vorteilhafte Art und Weise integriert. Durch die angezeigte Information weiß der weitere Verkehrsteilnehmer, wie er sich zu verhalten hat oder wie er sich verhalten darf, um beispielsweise den Betrieb des autonomen/teilautonomen Kraftfahrzeugs nicht zu stören, oder um eine Unfallsituation zu vermeiden.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest mittels der Umfeldsensorik und einer Soll-Trajektorie des Kraftfahrzeugs eine Verkehrssituation beziehungsweise auf eine Verkehrssituation erkannt wird, und in Abhängigkeit von der erfassten Verkehrssituation das Signalisierungsmittel der Signalisierungsvorrichtung angesteuert wird. Die durch das Signalisierungsmittel angezeigte Information wird somit nicht nur in Abhängigkeit des erfassten Verkehrsteilnehmers, sondern in Abhängigkeit der vorliegenden Verkehrssituation ausgewählt und angezeigt. Hierdurch können unterschiedliche Verkehrssituationstypen berücksichtigt werden, wie beispielsweise eine unklare Vorfahrtssituation, oder die Situation, wenn ein Fußgänger vor dem Kraftfahrzeug die Fahrbahn überqueren möchte oder dergleichen. Insbesondere durch Vergleich aktuell erfasster Daten der Umfeldsensorik mit vordefinierten Verkehrssituationstypen wird auf einfache Art und Weise auf eine aktuelle Verkehrssituation geschlossen und eine entsprechende Information für den weiteren Verkehrsteilnehmer anzeigt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Umfeldsensorik überwacht wird, ob der erfasste Verkehrsteilnehmer die angezeigte Information wahrgenommen hat, wobei hierzu der erfasste Verkehrsteilnehmer auf eine Reaktion auf die angezeigte Information überwacht wird. Für die Umfeldsensorik werden insbesondere mehrere die Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassende Sensoren vorgesehen. Bei diesen Sensoren handelt es sich insbesondere um Kamerasensoren, Ultraschallsensoren, Radarsensoren und/oder Lasersensoren, die das Umfeld des Kraftfahrzeugs abtasten, um insbesondere ein virtuelles Bild der Umgebung des Kraftfahrzeugs erzeugen zu können. Insbesondere ist vorgesehen, dass mittels wenigstens eines Kamerasensors der erfasste Verkehrsteilnehmer überwacht wird, um beispielsweise die Blickrichtung eines Fußgängers oder die Signalgebung eines anderen Kraftfahrzeugs, gegebenenfalls auch eines anderen autonom fahrenden Kraftfahrzeugs, zu erfassen und dadurch die Reaktion auf eine angezeigte Information zu ermitteln. Die Erfassung der Reaktion oder Gestik des weiteren/anderen Verkehrsteilnehmers kann beispielsweise so durchgeführt werden, wie es in der Offenlegungsschrift WO 2003/107 259 A1 bereits beschrieben wurde.
  • Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der andere Verkehrsteilnehmer durch eine Bilderfassung des Umfelds des Kraftfahrzeugs und durch eine Auswertung der erfassten Bilddaten überwacht wird. Verfahren zum Erfassen des Umfelds eines Kraftfahrzeugs mittels einer bilderfassenden Sensorik, wie beispielsweise mittels der zuvor bereits genannten Kamerasensoren, insbesondere Videosensoren, sind grundsätzlich bekannt, sodass an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden soll. Anhand von entsprechend ausgewählten/implementierten Algorithmen können die Verkehrsteilnehmer automatisch voneinander unterschieden und beispielsweise auch die Blickrichtung eines weiteren menschlichen Verkehrsteilnehmers erkannt werden, sodass auf einfache Art und Weise die eine Reaktion des weiteren Verkehrsteilnehmers auf die angezeigte Information geprüft werden kann. Insbesondere ist es möglich, zu ermitteln, ob der andere Verkehrsteilnehmer auf die angezeigt Information erwartungsgemäß reagiert. Sollte dies beispielsweise nicht der Fall sein, so wird bevorzugt in den Fahrbetrieb des autonom/teilautonom fahrenden Kraftfahrzeugs eingegriffen, um eine kritische Verkehrssituation zu vermeiden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Einfindung ist weiterhin vorgesehen, dass durch die Signalisierungsvorrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Verkehrssituation und dem erfassten Verkehrsteilnehmer eine Warnmeldung, eine Anweisung und/oder eine Entwarnungsanmeldung angezeigt werden. Die Signalisierungsvorrichtung ist somit mit Signalisierungsmitteln versehen, die das Anzeigen unterschiedlicher Informationen ermöglichen. Dabei können als Signalisierungsmittel ein oder mehrere Displays, ein oder mehrere Leuchtmittel und/oder Projektoreinrichtungen zum Projizieren der Informationen auf beliebige Oberflächen vorgesehen sein. Vorzugsweise handelt es sich bei den Mitteln zum Projizieren der Information(en) um einen oder mehrere Bildprojektoren oder Lichtstrahler, insbesondere LED- oder Laserstrahler, die durch unterschiedliche Farben und/oder Konturen Informationen darstellen können.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Signalisierungsvorrichtung, insbesondere die Signalisierungsmittel eine Gestik eines Fahrers des Kraftfahrzeugs simulieren. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Signalisierungsmittel im Bereich des Fahrers angeordnet sind und für den Fahrer typische Gestiken, insbesondere in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Verkehrssituation, simulieren. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass auf einem Display eine Handbewegung eines Fahrers zum Gewähren der Vorfahrt dargestellt wird, wenn in der aktuellen Verkehrssituation eine Vorfahrtsregelung nicht klar ersichtlich oder nicht gegeben ist, und es aufgrund der aktuellen Situation entschieden wird, dass es für alle Beteiligten am besten ist, dem anderen Verkehrsteilnehmer die Vorfahrt zu gewähren.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Signalisierungsvorrichtung die Informationen mittels eines oder mehreren Leuchtmitteln als Signalisierungsmittel, wie zuvor bereits erwähnt, anzeigt. Dabei können die Leuchtmittel dazu ausgebildet sein, lediglich an dem Kraftfahrzeug selbst eine Information anzuzeigen, oder dazu, eine beliebige Oberfläche, insbesondere auch im Umfeld des Kraftfahrzeugs anzustrahlen, um die Information darzustellen/anzuzeigen. So ist es beispielsweise denkbar, mittels der Leuchtmittel den erfassten Verkehrsteilnehmer selbst anzustrahlen, oder den Boden vor dem Verkehrsteilnehmer in dessen Sichtbereich anzustrahlen, beispielsweise, um durch ein Anstrahlen in roter Farbe eine Warnmeldung mit der Aufforderung zum Stoppen zu signalisieren, oder um durch ein Leuchten in einer grünen Farbe dem Verkehrsteilnehmer mitzuteilen, dass ihm die Vorfahrt gewährt wird, und dass das autonom fahrende Kraftfahrzeug das Verhalten des anderen Verkehrsteilnehmers in seiner Trajektorieplanung berücksichtig.
  • Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Signalisierungsvorrichtung die Information an eine Scheibe des Kraftfahrzeugs und/oder in das Umfeld des Kraftfahrzeugs insbesondere mittels der zuvor genannten Projektoreinrichtung projiziert. Im Unterschied zu dem Anzeigen der Information mittels der Leuchtmittel kann durch das Verwenden der Projektoreinrichtung eine bestimmte Information, nicht nur farblich, sondern auch in ihrer Kontur dem weiteren Verkehrsteilnehmer, beispielsweise auf dessen Fahrbahn projiziert werden. Dadurch können besonders genaue Anweisungen beziehungsweise Warnmeldungen, oder Entwarnungsmeldungen, angezeigt werden, um der Verkehrssituation optimal gerecht zu werden und den anderen Verkehrsteilnehmer einfach und sicher auf ein gewünschtes Auflösen der Verkehrssituation aufmerksam zu machen. Neben visuellen Signalisierungsmitteln kann die Signalisierungsvorrichtung jedoch auch akustische Signalisierungsmittel aufweisen, um beispielsweise dann, wenn erfasst wurde, dass der andere Verkehrsteilnehmer die angezeigte Information nicht wahrgenommen hat, durch eine akustische Warnmeldung die Aufmerksamkeit des anderen Verkehrsteilnehmers zu erhöhen.
  • Die erfindungsgemäße Signalisierungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus dem zuvor bereits Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Signalisierungsvorrichtung aus, wobei sich auch hier weitere Vorteile und Merkmale aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen ergeben.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung und weiterer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dazu zeigen
  • 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Signalisierungsvorrichtung in einer vereinfachten Draufsicht,
  • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Signalisierungsvorrichtung,
  • 3 ein erstes Anwendungsbeispiel,
  • 4 ein zweites Anwendungsbeispiel,
  • 5 ein drittes Anwendungsbeispiel,
  • 6 ein viertes Anwendungsbeispiel,
  • 7 ein erstes Ausführungsbeispiel der Signalisierungsvorrichtung,
  • 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Signalisierungsvorrichtung,
  • 9A und 9B ein drittes Ausführungsbeispiel der Signalisierungsvorrichtung, und
  • 10A bis 10C ein viertes Ausführungsbeispiel der Signalisierungsvorrichtung.
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das dazu ausgebildet ist, einen Fahrbetrieb autonom oder teilautonom durchzuführen. Das Kraftfahrzeug 1 weist dazu eine hier nicht dargestellte Antriebseinrichtung, eine Bremseinrichtung sowie eine Lenkeinrichtung auf, die das Kraftfahrzeug 1 entlang einer vorbestimmten Trajektorie (Soll-Trajektorie) vollautomatisch bewegen, die beispielsweise in Abhängigkeit von einem mittels eines Navigationssystems durch den Fahrer vorgegebenen Navigationsziels ausgewählt wird. Zur Orientierung weist das Kraftfahrzeug 1 neben dem für die Navigation notwendigen satellitengestützten Navigationsmodul eine Umfeldsensorik 2 auf, die das Umfeld des Kraftfahrzeugs mittels mehrerer Sensoren 3 überwacht. Vorliegend ist jeder Seite des Kraftfahrzeugs 1 beispielhaft ein Sensor 3 zugeordnet, dessen Erfassungsbereich durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Sensoren 3 sind derart ausgerichtet und/oder ausgebildet, dass sie das Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 so weit wie möglich abdecken, insbesondere vollständig erfassen. Die Sensoren 3 sind vorzugsweise als Kamerasensoren ausgebildet, die Bild- und/oder Videodaten erfassen und an ein Steuergerät 4 senden, welches die erfassten Daten auswertet. Das Steuergerät 4 ist außerdem mit einer Signalisierungsvorrichtung 5 verbunden, die mehrere am Kraftfahrzeug 1 angeordnete Signalisierungseinrichtungen aufweist. Die Signalisierungseinrichtungen umfassen optional Blinker 6 des Kraftfahrzeugs 1 und ein weiteres Signalisierungsmittel 7, das ebenfalls derart an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist, dass eine von dem Signalisierungsmittel 7 ausgegebene Information von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 wahrnehmbar ist. Insbesondere ist das Signalisierungsmittel 7 als visuelles/optisches Signalisierungsmittel 7 ausgebildet, das zur Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern dient. Insbesondere dient das Signalisierungsmittel 7 dazu, weiteren Verkehrsteilnehmern, wie beispielsweise Fußgängen, Fahrradfahren oder weiteren Fahrzeugführen und/oder autonom fahrenden Fahrzeugen anzuzeigen, dass sie detektiert und in der Trajektorie-Planung des Kraftfahrzeugs 1 berücksichtigt werden. Die Signalisierungsvorrichtung 5 signalisiert vorzugsweise direkt oder unterschwellig den internen Zustand des Kraftfahrzeugs 1, um dem weiteren Verkehrsteilnehmer Aufschluss darüber zu geben, ob das Kraftfahrzeug 1 aufmerksam ist und den weiteren Verkehrsteilnehmer wahrgenommen hat und gegebenenfalls berücksichtigt.
  • 2 zeigt hierzu in einem vereinfachten Flussdiagramm den Betrieb des Kraftfahrzeugs 1. Zunächst wird das Umfeld mittels der Umfeldsensorik 2 in einem Schritt S1 erfasst. Das Steuergerät 4 wertet die erfassten Bilddaten aus und erkennt dabei insbesondere auf eine Verkehrssituation. Dazu werden in einem Schritt S2 beispielsweise die erfassten Bilddaten mit zuvor hinterlegten Bilddaten und/oder zugehörigen Verkehrssituationstypen verglichen, um auf eine bestimmte Verkehrssituation oder einen bestimmten Verkehrssituationstyp zu schließen. Anschließen wird eine Soll-Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 in einem Schritt S3 geplant oder neu berechnet, um die jeweilige vorliegende Verkehrssituation zu berücksichtigen. In einem Schritt S4 wird das Kraftfahrzeug 1 entsprechend angesteuert, um autonom der geplanten Trajektorie zu folgen. In Abhängigkeit von der erfassten Verkehrssituation und der geplanten Trajektorie wird in einem weiteren Schritt S5 ein durch die Signalisierungsvorrichtung 5 auszugebendes Signal oder Kommunikationsmuster bestimmt. Dieses wird an die Verkehrssituationsanalyse gemäß Schritt S2 zurückübertragen, sodass das Kommunikationsmuster bei der Planung und gegebenenfalls Überplanung der Fahrzeugbewegung berücksichtigt wird. Der Vorteil dieser Rückführung ist, dass die Verhaltensprädiktion bezüglich des weiteren Verkehrsteilnehmers unter der Kenntnis des auszugebenden Signals beziehungsweise der anzuzeigen/angezeigten Information präzise durchgeführt werden kann. In einem Schritt S7 wird die Information beispielsweise in Form einer simulierten Geste eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben. Hierauf soll weiter unten näher eingegangen werden.
  • In 3 bis 6 sind unterschiedliche Verkehrssituationen dargestellt, in welchen das beschriebene Verfahren und die Signalisierungsvorrichtung 5 von Vorteil sind.
  • 3 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Draufsicht auf eine Kreuzung 8 mit vier darin einmündenden Fahrbahnen, auf denen jeweils ein Kraftfahrzeug A, B, C, D steht. Jedes der Kraftfahrzeuge A, B, C, D kann dabei wie das Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sein. Auf der Kreuzung 8 besteht keine klare Vorfahrtsregelung. Stehen alle Kraftfahrzeuge A, B, C, D gleichzeitig an der Kreuzung, sind sie theoretisch alle gleich berechtigt. In solchen Situationen erfolgt eine Absprache unter den Fahrzeugführern häufig durch Gesten. Bei dem als autonom fahrendes Kraftfahrzeug 1 ausgebildeten Kraftfahrzeug A, B, C und/oder d, erfolgt dies mittels der Umfeldsensorik und der Signalisierungsvorrichtung 5. Angenommen das Kraftfahrzeug A entspricht dem Kraftfahrzeug 1. An der Kreuzung 8 stehend erfasst es mittels der Umfeldsensorik 2 die Kreuzung 8, Verkehrszeichen an der Kreuzung 8 (die alternativ oder zusätzlich auch Daten des Navigationssystems entnommen werden) und auch die weiteren Verkehrsteilnehmer B, C und D. Anhand der Straßenzeichen erkennt die Umfeldsensorik 2 außerdem, beispielsweise mittels entsprechender Bildauswertung, dass eine klare Vorfahrtsregelung nicht besteht. In Abhängigkeit von der ursprünglichen Soll-Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 und unter Berücksichtigung einer möglichst hohen Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer A, B, C, D ist beispielsweise vorgesehen, dass das Steuergerät 4 die Signalisierungsvorrichtung 5 dazu ansteuert, einen oder den weiteren Verkehrsteilnehmern mittels des wenigstens einen Signalisierungsmittels 7 anzuzeigen, dass diese zunächst gewähren dürfen. Dazu ist beispielsweise vorgesehen, dass die Signalisierungsvorrichtung 5 als Signalisierungsmittel 7 ein Display, insbesondere in dem Bereich, wo üblicherweise ein Kopf des Fahrers zu erwarten wäre, aufweist, das zur Anzeige von menschlichen Gesten ausgebildet ist. So kann mittels des Displays beispielsweise eine Handbewegung eines Fahrers simuliert werden, die den anderen Verkehrsteilnehmern B, C, D mitteilt, dass diese zunächst fahren dürfen.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Handgeste nur einem der weiteren Verkehrsteilnehmer B, C, D gegeben wird, sodass klar ist, welcher der Verkehrsteilnehmer zuerst fahren darf. Entsprechend wird dann mit den verbleibenden Verkehrsteilnehmern umgegangen.
  • Die in 4 dargestellte Verkehrssituation zeigt das Kraftfahrzeug 1 vor einem Zebra-Streifen 9, der beispielsweise auch durch Verkehrsschilder angekündigt wird, die von der Umfeldsensorik 2 als solche erfasst und ausgewertet werden können. In diesem Fall erfolgt mittels der Signalisierungsvorrichtung 7 eine Kommunikation nicht mit weiteren Kraftfahrzeugführern, sondern mit Fußgängern P1, P2, die den Zebra-Streifen 9 offensichtlich überqueren möchten. Die Umfeldsensorik 2 erfasst mittels eines Kamerasensors Fußgänger P1, P2. Da außerdem der Zebra-Streifen 9 erfasst wurde, erkennt das Steuergerät 4 darauf, dass, beispielsweise weil sie sich in Richtung des Zebra-Streifens 9 bewegen, ein Überschreiten des Zebra-Streifens 9 durch die Fußgänger P1, P2 kurz bevor steht. Mittels der Signalisierungsvorrichtung 5 wird nun den Fußgängern P1, P2 mitgeteilt, ob das Übertreten des Zebra-Streifens 9 sicher ist. Dazu kann beispielsweise mittels des zuvor beschriebenen Displays eine Handgeste angezeigt werden, die den Fußgängern P1, P2 die Vorfahrt gewährt. Zusätzlich oder alternativ zu einer dargestellten Handgeste kann auch ein Fahrerkopf simuliert werden, der mit entsprechender Geste oder eine Bestätigung der Handgeste durchführt. Alternativ, wenn beispielsweise das Kraftfahrzeug 1 eine zu hohe Geschwindigkeit aufweist, um durch eine normale Bremsung vor dem Zebra-Streifen 9 zum Stehen zu kommen, kann durch die Signalisierungsvorrichtung 5 auch eine Warnmeldung ausgegeben werden, die die Fußgänger P1, P2 darauf aufmerksam macht, dass ein Überschreiten des Zebra-Streifens 9 nicht sicher ist. Die Signalisierungsvorrichtung 5 kann dazu beispielsweise auch eine akustische Warnmeldung ausgeben, indem sie beispielsweise eine Hupe des Kraftfahrzeugs 1 betätigt, sodass zumindest die Aufmerksamkeit der Fußgänger P1, P2 erhöht wird.
  • 5 zeigt eine weitere Verkehrssituation, bei welcher eine Vielzahl von Verkehrsteilnehmern auf einer mehrspurigen Straße entlang fahren, wobei eine der Spuren durch ein Hindernis H, wie beispielsweise eine Baustelle blockiert ist. Ein mit seinem Kraftfahrzeug B vor der Baustelle stehender Verkehrsteilnehmer möchte von dieser Spur auf die danebenliegende, mittlere Spur wechseln (Reißverschlussverfahren). Auf dieser Spur befindet sich außerdem das autonom fahrende Kraftfahrzeug 1. Das Kraftfahrzeug 1 ermittelt mit seiner Umfeldsensorik 2 die Verkehrssituation und erkennt, dass das Kraftfahrzeug B, beispielsweise weil es einen Blinker gesetzt hat und sich bereits in Richtung der mittleren Fahrspur bewegt, dass das Kraftfahrzeug B beziehungsweise der Verkehrsteilnehmer mit dem Kraftfahrzeug B in Kürze auf die mittlere Spur fahren wird oder möchte. Entsprechend wir mittels der Signalisierungsvorrichtung 5 dem Fahrer des Kraftfahrzeugs B ein simuliertes Handzeichen gegeben, dass dieser vor dem Kraftfahrzeug 1 auf die mittlere Spur einscheren darf. Die Soll-Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 wird dabei derart beeinflusst, dass es ausreichend Abstand zu den vorherfahrenden Verkehrsteilnehmer C auf der gleichen Spur freilässt, sodass das Kraftfahrzeug B problemlos einscheren kann.
  • Auch das Kraftfahrzeug B könnte als autonom fahrendes Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sein und dabei Signalisierungsmittel 7 der Signalisierungsvorrichtung 5 an einem Seitenfenster oder einer Heckscheibe des Kraftfahrzeugs B aufweisen, um den auf der mittleren Fahrspur befindlichen autonom oder durch einen Fahrer gesteuertes Kraftfahrzeug entsprechende Signale zu übermitteln. Zweckmäßigerweise weist das jeweilige autonom fahrende Kraftfahrzeug 1 an jeder seiner Seiten ein Signalisierungsmittel zum Kontaktieren beziehungsweise Informieren der weiteren Verkehrsteilnehmer auf.
  • 6 zeigt eine weitere Verkehrssituation, in welcher eine Straße beidseitig mit Parkplätzen berandet ist. Alle Parkplätze bis auf einen sind belegt. Auf der Straße fahren außerdem zwei weitere Kraftfahrzeuge A, B, die beide in die freie Parklücke fahren möchten. Das Kraftfahrzeug A wird dabei autonom gesteuert und entspricht insofern dem Kraftfahrzeug 1 und das Kraftfahrzeug B wird durch einen menschlichen Fahrer gesteuert. Mittels der Umfeldsensorik 2 ermittelt das Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise A, dass beispielsweise das Kraftfahrzeug B bereits früher die Parklücke entdeckt und zum Abbiegen angesetzt hat. Entsprechend wird mittels der Signalisierungsvorrichtung 5 durch das Signalisierungsmittel 7, insbesondere Display, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs B die Vorfahrt durch das Anzeigen einer entsprechenden Information, insbesondere Geste, gewährt. Im anderen Fall, wenn das Kraftfahrzeug A früher als das Kraftfahrzeug B die Parklücke entdeckt hat und einbiegen wollte, um der Soll-Trajektorie zu folgen, wird dem weiteren Verkehrsteilnehmer, Kraftfahrzeug B, mittels der ausgegebenen Information durch die Signalvorrichtung 5 angezeigt, dass die Vorfahrt nicht gewährt und das autonom fahrende Fahrzeug in die Parklücke einfahren wird.
  • Vorzugsweise wird mittels der Umfeldsensorik 2 die Blickrichtung des anderen Verkehrsteilnehmers, also die Blickrichtung des Fahrers des Kraftfahrzeugs B oder der Personen P1, P2 bei der Auswertung der Bilddaten ermittelt, um zu prüfen, ob die weiteren Verkehrsteilnehmer, die durch die Signalisierungsvorrichtung 5 ausgegebene Information wahrgenommen haben. Erst dann, wenn bestätigt werden kann, dass die Information wahrgenommen wurde, setzt das Kraftfahrzeug 1 seinen autonomen Fahrbetrieb planmäßig fort. Wird erkannt oder befürchtet, dass die Information nicht wahrgenommen wurde, beispielsweise weil sich die Fußgänger P1, P2 weiterhin in Richtung des Zebra-Streifens 9 fortbewegen, oder weil das Kraftfahrzeug B bereits mit dem Einparkvorgang begonnen hat, so wird in den autonomen Fahrbetrieb durch Veränderung der Trajektorie eingegriffen, beispielsweise indem ein Bremsvorgang durch Betätigen der Bremse eines Kraftfahrzeugs 1 eingeleitet wird.
  • Durch die Signalisierungsvorrichtung 5 und das beschriebene Verfahren wird somit erreicht, dass ein virtueller Blickkontakt für den anderen Verkehrsteilnehmern hergestellt und eine Kommunikation über das weitere Verkehrsgeschehen mit den anderen Verkehrsteilnehmern durchgeführt, auf Basis derer dann der Fahrbetrieb insbesondere des autonom fahrenden Kraftfahrzeugs 1 weiterbestimmt wird. Hierbei wird insbesondere erfasst, ob beispielsweise weitere Verkehrsteilnehmer auf die angezeigte Information zustimmend nickt oder den Kopf schüttelt oder gar nicht reagiert. Handelt es sich bei dem weiteren Verkehrsteilnehmer ebenfalls um ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug, so wird durch die Umfeldsensorik 2 die virtuelle Geste des anderen Verkehrsteilnehmers entsprechend ausgewertet, sodass die beiden autonom fahrenden Kraftfahrzeuge automatisch miteinander kommunizieren, um über das weitere Verkehrsgeschehen zu entscheiden.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, das Auswerten der erfassten Bilddaten in Abhängigkeit der Region, in welcher sich das autonom fahrende Kraftfahrzeug 1 befindet, durchzuführen. So kann vorgesehen sein, dass in unterschiedlichen Ländern ein unterschiedliches Verhalten bei Erreichen eines Zebra-Streifens erwartet wird. Durch Berücksichtigen der Region, in welcher sich das Kraftfahrzeug gerade befindet, wird vorzugsweise beispielsweise das landestypische Verhalten berücksichtigt und die Kommunikation entsprechend gestaltet.
  • 7 bis 10 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Signalisierungsmittel 7 der Signalvorrichtung 5, die die zuvor beschriebene Kommunikation mit weiteren Verkehrsteilnehmern ermöglichen. Das autonom fahrende Kraftfahrzeug 1 weist mindestens eines, kann jedoch auch mehrere der im Folgenden beschriebenen Signalisierungsmittel 7 aufweisen.
  • 7 zeigt in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Signalisierungsmittel 7, das als Lichtleiste 10 am oberen Rand einer Windschutzscheibe 11 des Kraftfahrzeugs 1 angebracht ist. Die Lichtleiste 10 weist vorliegend eine LED-Reihe bestehend aus einer Vielzahl von Leuchtdioden auf, die in einer Reihe, insbesondere horizontal und mittig an der Windschutzscheibe 11 angeordnet sind, beispielsweise an deren Innenseite oder Außenseite derart, dass sie von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 durch die weiteren Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die LEDs derart angeordnet sind, dass sie in Abhängigkeit von dem Blickwinkel auf die Lichtleiste 10 sichtbar oder nichtsichtbar für die weiteren Verkehrsteilnehmer sind. Bei den Leuchtmitteln kann es sich auch um herkömmliche Leuchtdioden, wie beispielsweise Glühbirnen oder dergleichen handeln.
  • Durch einen Lichterlauf entlang der Lichtleiste 10 kann eine vereinfachte Gestik des Fahrers für die weiteren Verkehrsteilnehmer simuliert werden. Durch den Lichterlauf in eine bestimmte Richtung kann beispielsweise eine Richtung angedeutet werden, beispielsweise die Richtung, in welche eine Hand des Fahrers bewegt werden würde, um eine Vorfahrt zu gewähren. Auch kann vorgesehen sein, dass die Leuchtmittel beziehungsweise LEDs in unterschiedliche Farben angesteuert werden, um dem weiteren Verkehrsteilnehmer eine Information zu geben. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die LEDs derart angesteuert werden, dass sie grün aufleuchten, um dem weiteren Verkehrsteilnehmer mitzuteilen, dass ihm die Vorfahrt gewährt wird. Alternativ könnten die Leuchtelemente derart angesteuert werden, dass sie rot aufleuchten, um dem weiteren Verkehrsteilnehmer mitzuteilen, dass ihm die Vorfahrt nicht gewährt wird.
  • Alternativ oder auch zusätzlich könnte die Lichtleiste 10 auch in einen Rückspiegel 12 des Kraftfahrzeugs integriert ausgebildet sein, wie beispielsweise in 8 gezeigt. Auch kann hier eine blickwinkelabhängige Sichtbarkeit der Leuchtelemente der Lichtleiste 10 vorgesehen sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lichtleiste 10 in eine im Rückspiegel 12 so bereits vorgesehene Blickereinheit integriert ist/wird.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen, die nicht dargestellt sind, ist es auch denkbar die Lichtleiste 10 oder ein entsprechendes Signalisierungsmittel 7 derart in die Fahrzeugscheibe beziehungsweise Windschutzscheibe 11 zu integrieren, dass sie ungefähr auf Höhe der Augen des Fahrers des Kraftfahrzeugs liegen. Dies erleichtert dem weiteren Verkehrsteilnehmer die Kontaktaufnahme, da dieser üblicherweise den Blickkontakt mit dem Fahrer des autonom fahrenden Kraftfahrzeugs 1 üblicherweise im Bereich der Windschutzscheibe 11 suchen würde.
  • 9A und 9B zeigen dazu eine beispielhafte Ausführungsform, bei welcher der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 durch ein Display 13 für weitere Verkehrsteilnehmer im Bereich der Windschutzscheibe 11 simuliert wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Display 13 auf einer Rückseite eines Lenkrads 14 des Kraftfahrzeugs angeordnet. Im Normalbetrieb, wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug 1 selber lenkt/steuert, ist das Display 13 vorzugsweise von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 nicht sichtbar. Schaltet der Fahrer das Kraftfahrzeug 1 in den autonomen Fahrbetrieb, so wird das Display 13 bevorzugt in einen von außen sichtbaren Bereich bewegt. Vorliegend ist dazu das Lenkrad 14 an einer verschwenkbaren Halteeinrichtung 13‘ angeordnet, welcher ein Aktor zu ihrer Bewegung zugeordnet ist. Schaltet der Fahrer das Kraftfahrzeug in den autonomen Fahrbetrieb, so bewegt der Aktor die Halteeinrichtung 13‘ in eine Nichtgebrauchsstellung, in welcher das Lenkrad nach oben wegbewegt wird, um dem Fahrer eine bessere Beinfreiheit zu bieten, und um gleichzeitig das Display 13 in einen von außen einsehbaren Bereich zu verlagern. Durch das Display wird dann der Kopf des Fahrers vereinfacht simuliert, und dadurch die Kommunikation mit den weiteren Verkehrsteilnehmern, wie zuvor beschrieben, durchgeführt. Durch das Display 13 können selbstverständlich auch eine Handgeste oder auch mindestens ein Piktogramm zum Anzeigen von Informationen dargestellt werden.
  • Auch kann vorgesehen sein, einen Lichtstrahl direkt auf den anderen Verkehrsteilnehmer, beispielsweise auf den Fußgänger P1, zu richten, um diesen eine Information zu übermitteln. Dazu können entsprechend ausgerichtete LEDs genutzt werden, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind, um beispielsweise einen asymmetrischen Lichtkegel zu erzeugen, der vertikal eine große Öffnung von beispielsweise mehr als 60°, und horizontal eine vergleichsweise schmale Öffnung, beispielsweise von weniger als 10° oder 0,17 rad aufweist, um im Bereich 5m bis 20m ein Kreissegment von mindestens etwa 1m und nicht bedeutend mehr als 4m angestrahlt wird.
  • Die Signalisierungsmittel 7 können gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel auch direkt in Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs 1 integriert werden. Da Scheinwerfer häufig Ähnlichkeit mit Augen haben, verhilft ein derartiges System zu einem verbesserten intuitiven Verständnis.
  • Vorteilhafterweise werden Fußgänger P1, P2 richtungsabhängig be- und/oder angeleuchtet. Weiterhin wird vorteilhafterweise in Abhängigkeit von der jeweiligen Verkehrssituation die Helligkeit der Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs 1 variiert. Darüber hinaus wird bevorzugt die Farbe einer dargestellten visuellen Information zur Kommunikation des Gefahrenlevels verändert. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, eine Unterbodenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs 1 mit variablen Farben und Leuchtmodi (Blinken, variierende Ausdehnung/Helligkeit), in Abhängigkeit von der Verkehrssituation oder des Gefahrenlevels auszugeben. Darüber hinaus kann zusätzlich eine akustische Warnmeldungen, beispielsweise mittels spezieller Soundeffekte, ausgegeben werden.
  • 10A bis 10C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Signalisierungsvorrichtung 5, die in diesem Fall als Signalisierungsmittel 7 einen Projektor 14 aufweist, der dazu ausgebildet und angeordnet ist, in das Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 eine Information zu projizieren. Insbesondere ist der Projektor 14 dazu ausgebildet, die Information auf einen Boden, insbesondere der Fahrbahn oder eines die Fahrbahn begrenzenden Gehwegs zu projizieren. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der Projektor 14 eine Linie als Information vor den erkannten anderen Verkehrsteilnehmer, beispielsweise vor dem Fußgänger P1, wie in 10A gezeigt, projiziert, und durch Anordnung und/oder Farbgebung der Linie dem Fußgänger P1 zu erkennen gibt, ob der Fußgänger P1 sich in einem sicheren Bereich befindet und/oder ob er diesen sicheren Bereich in Richtung der angezeigten Linie verlassen darf oder nicht, damit beispielsweise kein automatischer Ausweich- oder Bremsvorgang durch das Kraftfahrzeug 1 eingeleitet werden muss. Die Linie kann in Form, Farbe und Darstellungsart, zum Beispiel durch Blinken oder an- und -abschwellende Lichtintensität, variieren, um verschiedene Situationen unterschiedlich und intuitiv verständlich zu kommunizieren. Der Fußgänger P1 wird dadurch automatisch und einfach auf die Gefahr durch das Kraftfahrzeug 1 aufmerksam gemacht. Der Fußgänger P1 erkennt das autonome Fahrzeug als solches und kann entsprechend gut reagieren. Bei schlechtem Wetter, bei welchem die Sichtverhältnisse für das menschliche Auge etwas eingeschränkt sind, ist die direkt vor dem Fußgänger P1 eingeblendete Information auch weiterhin gut wahrnehmbar. Diese Art der Signalisierung kann für alle möglichen Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise auch Fahrradfahrer oder motorisierte Fahrzeuge genutzt werden. Auch ist es denkbar, diese Art der Signalisierung bei einem Wildwechsel vorzunehmen, um das Wild vom Überqueren einer Fahrbahn abzuhalten, oder um das Wild von der Fahrbahn zu scheuchen. In 10A verläuft die projizierte Linie 15 in roter Farbe beispielsweise zwischen dem Fußgänger P1 und der Fahrbahn, entlang welcher sich das Kraftfahrzeug 1 bewegt, um dem Fußgänger P1 anzuzeigen, dass dieser nicht auf die Fahrbahn treten sollte.
  • Gemäß 10B befindet sich das Kraftfahrzeug 1 vor dem bereits erwähnten Zebra-Streifen 9, wobei die Linie 15 nunmehr vor dem Zebra-Streifen 9 und parallel zu dem Zebra-Streifen 9 dargestellt wird, insbesondere in grüner Farbe, um dem Fußgänger P1 anzuzeigen, dass dieser den Zebrastreifen 9 sicher überqueren kann.
  • Alternativ kann, wie in 10C dargestellt, als Linie eine gestrichelte Linie, die von roten Warndreiecken unterbrochen wird, angezeigt werden.
  • Durch die beschriebene Signalisierungsvorrichtung 5 und das beschriebene Verfahren baut das autonom fahrende Kraftfahrzeug 1 einen automatischen Kontakt insbesondere zu menschlichen Verkehrsteilnehmern auf, um diesen zu signalisieren, dass sie detektiert und in die Trajektorien-Planung des Kraftfahrzeugs 1 aufgenommen wurden. Für die menschlichen Verkehrsteilnehmer hat dies einen hohen Nutzen, da dadurch die Aktionen des autonom fahrenden Fahrzeugs besser verstanden und eingeschätzt werden können. Dadurch kann beispielsweise auch die Akzeptanz autonom fahrender Fahrzeuge erhöht werden. Der Fußgänger P1 hat beispielsweise das Bedürfnis zu wissen, ob das Kraftfahrzeug 1 ihn detektiert hat, oder nicht, um aus dieser Information eine eigene Interpretation der Verkehrssituation abzuleiten. Durch die dargestellte Information der Signalisierungsvorrichtung 5, die intuitiv von dem Fußgänger P1 verstanden wird, kann dem Fußgänger P1 eine Verunsicherung genommen und der Verkehrsfluss verbessert werden, weil der Fußgänger schon bevor das autonom fahrende Fahrzeug vollständig zum Stehen gekommen ist, darüber Bescheid weiß, ob er die Straße sicher überqueren kann oder nicht.
  • Für den Fall, dass aufgrund der aktuellen Verkehrssituation, wenn beispielsweise ein Fußgänger plötzlich auf den Zebra-Streifen 9 unerwartet stehen bleibt, eine Entscheidung über das weitere Verkehrsgeschehen durch das Steuergerät 4 nicht getroffen werden kann, wird dies vorzugsweise dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 mitgeteilt, sodass dieser manuell in das Verkehrsgeschehen eingreifen und beispielsweise direkt Kontakt mit dem weiteren Verkehrsteilnehmer aufnehmen kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 9305773 U1 [0003]
    • DE 100253502 A1 [0004]
    • CN 201694099 U [0005]
    • WO 2003/107259 A1 [0008]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung (5) eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs (1), die wenigstens ein Signalisierungsmittel (7) aufweist, das von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Umfeldsensorik (2) das Umfeld des Kraftfahrzeugs (1) auf andere Verkehrsteilnehmer (B, C, D, P1, P2) überwacht wird, und dass in Abhängigkeit von einem erfassten Verkehrsteilnehmer die Signalisierungsvorrichtung (5) angesteuert wird, um dem erfassten Verkehrsteilnehmer eine Information über ein weiteres Verhalten des Kraftfahrzeugs (1) und/oder des erfassten Verkehrsteilnehmers anzuzeigen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest mittels der Umfeldsensorik (2) und einer Soll-Trajektorie des Kraftfahrzeugs (1) auf eine Verkehrssituation erkannt wird, und dass in Abhängigkeit von der erkannten Verkehrssituation das Signalisierungsmittel (7) angesteuert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Umfeldsensorik (2) überwacht wird, ob der erfasste Verkehrsteilnehmer die angezeigte Information wahrgenommen hat, wobei hierzu der Verkehrsteilnehmer auf eine Reaktion auf die angezeigte Information überwacht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Signalisierungsvorrichtung (5) in Abhängigkeit von der erfassten Verkehrssituation dem erfassten Verkehrsteilnehmer eine Warnmeldung, eine Anweisung und/oder eine Entwarnungsmeldung angezeigt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Signalisierungsvorrichtung (5) eine Geste eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (1) simuliert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Verkehrsteilnehmer durch eine Bilderfassung der Umfeldsensorik (2) des Kraftfahrzeugs (1) und einer Auswertung der erfassten Bilddaten der Bilderfassung überwacht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungsvorrichtung (5) die Information mittels einer oder mehrerer Leuchtmittel anzeigt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungsvorrichtung (5) die Information an eine Scheibe (11) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder in das Umfeld des Kraftfahrzeugs (1) projiziert.
  9. Signalisierungsvorrichtung (5) für ein insbesondere autonom oder teilautonom fahrendes/fahrbares Kraftfahrzeug (1), mit wenigstes einem Signalisierungsmittel (7), das derart angeordnet/anordenbar ist, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) erfassbar ist, gekennzeichnet durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät (4), dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführt.
  10. Insbesondere autonom oder teilautonom fahrendes/fahrbares Kraftfahrzeug (1), mit einer Signalisierungsvorrichtung (5) nach Anspruch 9.
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