DE102019207687A1

DE102019207687A1 - Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs, Signalisierungsvorrichtung, Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019207687A1
Application number: DE102019207687.4A
Authority: DE
Inventors: Yiwen Yang; Lutz Bersiner; Hartmut Loos
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-05-26
Filing date: 2019-05-26
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Es wird Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung (5) eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs (1) vorgeschlagen. Die Signalisierungsvorrichtung (5) weist ein erstes Signalisierungsmittel (7) auf, das ausgebildet ist ein erstes, zeitlich variierendes Signal auszugeben, sowie ein zweites Signalisierungsmittel (8), das ausgebildet ist ein zweites, zeitlich variierendes Signal auszugeben. Das erste Signalisierungsmittel (7) gibt das erste Signal so aus, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist. Das zweite Signalisierungsmittel (8) gibt das zweite Signal ebenfalls so aus, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Signal auf unterschiedlichen physikalischen Messgrößen basieren. So kann eines der beiden Signale beispielsweise auf elektromagnetischen Wellen basieren, während das andere Signal auf Schallwellen basiert. Für menschliche Verkehrsteilnehmer (12) sind das erste und das zweite Signal demnach bevorzugt mit unterschiedlichen Sinnen wahrnehmbar. Erfindungsgemäß weist das erste Signal eine zeitliche Korrelation zu dem zweiten Signal auf, insbesondere derart, dass der zeitliche Verlauf des ersten Signals dem zeitlichen Verlauf des zweiten Signals entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs, die erste und zweite Signalisierungsmittel aufweist, die Signale erzeugen, die von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Signalisierungsvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Signalisierungsmittel sowie ein insbesondere autonom oder teilautonom fahrbares/fahrendes Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Signalisierungsvorrichtung.
Stand der Technik
Bekannt sind vielfältige Signalisierungsmethoden, die insbesondere von Kraftfahrzeugen zur Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern genutzt werden. Unter Signalisierung soll hierbei insbesondere der Vorgang verstanden werden, Informationen über einen aktuellen Zustand und/oder eine aktuelle Absicht den anderen Verkehrsteilnehmern zur Verfügung zu stellen. Zum Beispiel können zur visuellen Signalisierung die Blinker, das Bremslicht, oder die Lichthupe eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Zur hörbaren (auditiven) Signalisierung wird beispielsweise eine Hupe eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Weiterhin sind Methoden der funktechnischen Kommunikation („Vehicle-to-Vehicle“, „Vehicle-to-X“) zwischen Kraftfahrzeugen untereinander und zwischen Kraftfahrzeugen und einer Infrastruktureinrichtung bekannt. In komplexen Situationen wie z.B. unklarem Wegerecht, der Verständigung von Kraftfahrzeugen mit Fußgängern etc. sind die Verkehrsteilnehmer daran gewöhnt, auf „konventionelle“ Signalisierungsverfahren zurückzugreifen, häufig auf Gesten oder schließlich verbale Kommunikation zwischen den Teilnehmern, beispielsweise bei geöffnetem Kraftfahrzeugfenster. Solche konventionellen Verständigungsverfahren können bei einer Interaktion von automatisierten Kraftfahrzeugen (AF) mit anderen Verkehrsteilnehmern nicht oder nur bedingt eingesetzt werden. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungen bekannt, wie eine visuelle und/oder auditive Signalisierung durch ein automatisiertes Kraftfahrzeug erfolgen kann. Auch auditive sprachliche Ausgaben von automatisiertes Kraftfahrzeugen sind bekannt, siehe beispielsweise US 9196164 B1 .
Aus der WO 2017/146815 A1 ist ein System zum Signalisieren einer beabsichtigten Aktion eines Kraftfahrzeugs an einen in der Nähe befindlichen Menschen bekannt. Das System erkennt in der Nähe befindliche Menschen über dem Kraftfahrzeug zugeordnete Sensoren. Eine beabsichtigte Aktion, wie beispielsweise einen Fußgänger passieren zu lassen, wird über optische und/oder akustische Ausgabemittel des Kraftfahrzeugs signalisiert. Zur Warnung von Fußgängern ist insbesondere vorgesehen, ein kombiniertes optisches und akustisches Signal zu verwenden. Dabei kann beispielsweise ein kurzer Sirenenton mit einer optischen Anzeige wie einem Pfeil kombiniert werden.
DE 10 2014 226 254 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung eines autonomen Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung weist Signalisierungsmittel auf, die durch andere Verkehrsteilnehmer außerhalb des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar sind. Die Signalisierungsmittel können optische Mittel wie eine Projektoreinrichtung sowie akustische Signalisierungsmittel umfassen. Akustische Signalisierungsmittel werden beispielsweise dann verwendet, wenn erfasst wurde, dass der andere Verkehrsteilnehmer eine angezeigte Information nicht wahrgenommen hat. Die Signalisierung kann einem Gefahrenlevel entsprechend angepasst werden, wobei beispielsweise eine Helligkeit oder eine Farbe einer Beleuchtung angepasst werden. Darüber hinaus kann zusätzlich eine akustische Warnmeldung ausgegeben werden.
DE 10 2015 210 781 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem autonomen Kraftfahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, einen Kommunikationsbedarf zwischen einem Verkehrsteilnehmer und dem Kraftfahrzeug zu erkennen und bei Bedarf ein akustisches Kommunikationsmittel des Kraftfahrzeugs zu aktivieren. Ein Kommunikationsbedarf kann beispielsweise erkannt werden durch detektieren der Augen des Verkehrsteilnehmers. Blickt der Verkehrsteilnehmer in Richtung einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs, wird auf einen Kommunikationsbedarf geschlossen.
Offenbarung der Erfindung
Insbesondere in komplexen Verkehrssituationen mit vielen Geräuschquellen und einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen ist es für einen menschlichen oder auch automatischen Verkehrsteilnehmer nicht ohne weiteres möglich, ggf. eine akustische Signalquelle eindeutig dem Kraftfahrzeug zuzuordnen, von dem sie stammt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine visuelle Kennzeichnung der akustischen Signalquelle bzw. des dazugehörigen Kraftfahrzeuges für andere Verkehrsteilnehmer derart sicherzustellen, dass die akustisch gesendete Information dem sendenden Kraftfahrzeug fehlerfrei und eindeutig zugeordnet werden kann.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Signalisierungsvorrichtung weist ein erstes Signalisierungsmittel auf, das ausgebildet ist ein erstes, zeitlich variierendes Signal auszugeben, sowie ein zweites Signalisierungsmittel, das ausgebildet ist ein zweites, zeitlich variierendes Signal auszugeben. Das erste Signalisierungsmittel gibt das erste Signal so aus, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist. Das zweite Signalisierungsmittel gibt das zweite Signal ebenfalls so aus, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch andere Verkehrsteilnehmer wahrnehmbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Signal auf unterschiedlichen physikalischen Messgrößen basieren. So kann eines der beiden Signale beispielsweise auf elektromagnetischen Wellen basieren, z.B. auf Licht, während das andere Signal auf Schallwellen basiert. Für menschliche Verkehrsteilnehmer sind das erste und das zweite Signal demnach bevorzugt mit unterschiedlichen Sinnen wahrnehmbar. Erfindungsgemäß weist das erste Signal eine zeitliche Korrelation zu dem zweiten Signal auf, insbesondere derart, dass der zeitliche Verlauf des ersten Signals dem zeitlichen Verlauf des zweiten Signals entspricht. Insbesondere entspricht der zeitliche Verlauf einer physikalischen Eigenschaft des ersten Signals dem zeitlichen Verlauf einer physikalischen Eigenschaft des zweiten Signals. Das erste Signal und das zweite Signal werden also synchron variiert. Die physikalische Eigenschaft des ersten und/oder zweiten Signals, die zeitlich variiert, ist beispielsweise eine Intensität, eine Feldstärke, ein Schalldruck oder eine Frequenz.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Signal ein akustisches Signal, das insbesondere Frequenzen in einem für Menschen wahrnehmbaren Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz aufweist. Besonders bevorzugt umfasst das erste Signal eine Sprachausgabe. Beispielsweise kann es sich um via einer „Text-to-Speech“ -Software in Sprache umgesetzte Textinformationen sein und Botschaften umfassen wie z.B. „Ich warte“, „Ich fahre jetzt los“ oder „Sie können jetzt einsteigen“. Menschliche Verkehrsteilnehmer, die die verwendete Sprache verstehen, können so beispielsweise effektiv über bestimmte bevorstehende Ereignisse bzw. Zustände des Kraftfahrzeugs informiert werden. Die korrekte Lokalisierung der akustischen Schallquelle, und damit des signalisierenden Kraftfahrzeugs, ist allerdings für menschliche und auch für maschinelle Verkehrsteilnehmer in der Regel schwierig oder sogar unmöglich.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das das zweite Signal ein optisches Signal. Der Vorteil, ein optisches Signal zur Signalisierung bestimmter Informationen im Straßenverkehr zu nutzen, besteht insbesondere darin, dass die Quellen sichtbarer optischer Signale von menschlichen Verkehrsteilnehmern sofort und intuitiv lokalisiert werden. Beim maschinellen Sehen, insbesondere in automatisierten Fahrzeugen, ist eine derartige Lokalisierung ebenfalls möglich und Stand der Technik. Es wird also Licht als Signal verwendet, insbesondere sichtbares Licht, das beispielsweise in seiner Helligkeit und/oder Farbe zeitlich variiert wird. So kann beispielsweise die Helligkeit einer visuellen Signalquelle analog zur Hüllkurve des akustischen Signals moduliert werden. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Signal eine visuelle Darstellung umfassen, wobei insbesondere ein Symbol dargestellt wird, dessen Form und/oder Größe und/oder Farbe zeitlich synchron zu dem ersten Signal variiert wird, z.B. in Form einer Echtzeit-Pegelausgabe. Alternativ oder zusätzlich umfasst das zweite Signal eine optische Darstellung von Lippenbewegungen, wobei die Lippenbewegungen einer Sprachausgabe des ersten Signals entsprechen.
Bevorzugt kann das zweite Signal einen zeitlichen Intensitätsverlauf aufweisen, der eine zeitliche Korrelation zu dem zeitlichen Verlauf einer Amplitude bzw. Lautstärke oder dem zeitlichen Verlauf eines Schalldrucks oder dem zeitlichen Verlauf einer Frequenz oder dem zeitlichen Verlauf eines Pegels des ersten, akustischen Signals entspricht. Die genannten physikalischen Größen sind lediglich als Beispiele zu verstehen, dem Fachmann sind weitere Kenngrößen akustischer und optischer Signale vertraut, deren zeitlicher Verlauf im Rahmen der Erfindung verglichen werden kann.
Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass auch in komplexen Verkehrssituationen, an denen mehrere autonom oder teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge beteiligt sind, die Verkehrsteilnehmer Signale, die von den autonom oder teilautonom fahrenden Kraftfahrzeugen mittels Signalisierungsvorrichtungen ausgesendet werden, eindeutig dem aussendenden Kraftfahrzeug zuordnen können. Insbesondere bei der Verwendung von akustischen Signalen und optischen bzw. visuellen Signalen als erste und zweite Signale können menschliche Verkehrsteilnehmer durch die synchrone Ausgabe der ersten und zweiten Signale intuitiv einen Zusammenhang herstellen und das Quellfahrzeug somit eindeutig identifizieren. Auch eine automatisierte Verarbeitung der ersten und zweiten Signale beispielsweise durch andere Kraftfahrzeuge, die entsprechende Empfangsvorrichtungen aufweisen, ist möglich. Das Verfahren ist weiterhin unabhängig von jeder anderen Art von Lokalisierungstechnik insofern, als weder Sender noch Empfänger Techniken wie Satellitenortung oder Ortung in einer Landkarte zur Ermittlung oder Übermittlung ihrer eigenen Position oder der des Partners benötigen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalisierungsvorrichtung eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren betrieben werden kann.
Das erste Signalisierungsmittel der Signalisierungsvorrichtung umfasst bevorzugt mindestens einen Lautsprecher, der zum Ausgeben eines akustischen Signals als erstes Signal ausgebildet ist.
Das zweite Signalisierungsmittel der Signalisierungsvorrichtung umfasst bevorzugt mindestens eine Anzeigeeinheit, die zum Darstellen eines visuellen Signals als zweites Signal ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Signalisierungsmittel mindestens eine Lichtquelle umfassen, die zum Ausgeben eines optischen Signals als zweites Signal ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbares Kraftfahrzeug, mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Signalisierungsvorrichtung vorgeschlagen. Die Signalisierungsvorrichtung ist insbesondere nach einer der oben beschriebenen Ausführungen ausgestaltet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Empfangsvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Empfangsvorrichtung ausgebildet ist, erste Signale und zweite Signale von einem oder einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen in seiner Umgebung, die gemäß Anspruch 12 ausgebildet sind, zu empfangen, und den zeitlichen Verlauf der ersten und zweiten Signale zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich ein Kraftfahrzeug als Quelle der ersten und zweiten Signale zu identifizieren.
Es wird dazu ein Verfahren zur Zuordnung eines ersten Signals, das von einer erfindungsgemäß ausgebildeten Signalisierungsvorrichtung, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird, zu einem bestimmten Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:

- Empfangen von ersten und zweiten Signalen
- Vergleichen des zeitlichen Verlaufs der empfangenen ersten und zweiten Signale, insbesondere durch Kreuzkorrelation,
- abhängig von dem Vergleich Zuordnen der ersten und zweiten Signale zu einem Kraftfahrzeug als Quelle der ersten und zweiten Signale.

Das erste Signal ist dabei bevorzugt ein akustisches Signal und das zweite Signal ist bevorzugt ein optisches Signal.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragung von Informationen von einem ersten Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße Signalisierungsvorrichtung aufweist, an ein zweites Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei das zweite Kraftfahrzeug eine Empfangsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, erste Signale und zweite Signale von einem oder einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen in seiner Umgebung zu empfangen, und den zeitlichen Verlauf der ersten und zweiten Signale zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich ein Kraftfahrzeug als Quelle der ersten und zweiten Signale zu identifizieren.
Der Unterschied zu den oben beschriebenen Verfahren besteht darin, dass nicht nur eine eindeutige Zuordnung eines Kraftfahrzeugs als Signalquelle ermöglicht ist, sondern mittels der ersten und/oder zweiten Signale gezielt Informationen von dem ersten Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Signalisierungsvorrichtung zu einem zweiten Kraftfahrzeug mit einer wie oben beschrieben ausgebildeten Empfangsvorrichtung ermöglicht wird. Dazu werden zumindest die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt:

- Ausgeben von ersten und zweiten codierten Signalen mittels Signalisierungsmitteln eines ersten Kraftfahrzeugs;
- Empfangen von ersten und zweiten Signalen mittels einer Empfangsvorrichtung eines zweiten Kraftfahrzeugs aus der Umgebung des ersten und/oder zweiten Kraftfahrzeugs;
- Vergleichen des zeitlichen Verlaufs der empfangenen ersten und zweiten Signale durch die Empfangsvorrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs, insbesondere durch Kreuzkorrelation, und abhängig von dem Vergleich Identifizieren eines ersten Kraftfahrzeugs als Quelle der ersten und zweiten Signale;
- Decodieren des ersten und/oder zweiten Signals durch eine Auswerteeinheit des zweiten Kraftfahrzeugs.

Auf diese Weise können vorteilhaft Informationen von dem ersten Kraftfahrzeug zu dem zweiten Kraftfahrzeug übertragen werden, ohne dass beispielsweise eine Funkverbindung im Sinne herkömmlicher „Vehicle-to-Vehicle“ oder „Vehicle-to-X“ Kommunikationsmethoden benötigt wird.
Es ist weiterhin denkbar, dass beide Kraftfahrzeuge jeweils mit einer kombinierten Sende- und Empfangsvorrichtung ausgestattet sind, also jeweils sowohl mit einer Signalisierungsvorrichtung als auch mit einer Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet sind. Auf diese Weise wird eine Kommunikation in beide Richtungen ermöglicht.
Auch wenn keine aktive Kommunikation zwischen beiden Kraftfahrzeugen erfolgt, kann durch die Ausstattung sowohl mit einer Signalisierungsvorrichtung als auch mit einer Empfangsvorrichtung eine Vermeidung von Überschneidungen der audio-visuellen Botschaften verschiedener Kraftfahrzeuge erzielt werden. Z.B. kann ein Kraftfahrzeug bei Empfang und der Auswertung der Signale eines zweiten Kraftfahrzeugs die Modulationsfrequenz des eigenen akustischen Signals so ändern, dass sie sich von der Modulationsfrequenz des zweiten Kraftfahrzeuges unterscheidet. Gegebenenfalls genügt auch eine zeitliche Verzögerung der Ausgabe der ersten und zweiten Signale durch das erste Kraftfahrzeug, um die Unterscheidbarkeit sicherzustellen. Im Bedarfsfall kann das erste Kraftfahrzeug die Ausgabe auch bis zum Ende der Ausgabe des zweiten Kraftfahrzeugs verzögern.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, das nach einem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist und eine Signalisierungsvorrichtung nach einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist.
2 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, das nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist und eine Empfangsvorrichtung nach einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist.
3 zeigt schematisch eine komplexe Verkehrssituation mit mehreren Kraftfahrzeugen und einem Fußgänger.
4 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs nach einer möglichen Ausführung der Erfindung.
5 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zur Zuordnung eines ersten Signals, das von einer erfindungsgemäß ausgestalteten und betriebenen Signalisierungsvorrichtung ausgegeben wird zu einem bestimmten Kraftfahrzeug.
6 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zur Übertragung von Informationen von einem ersten Kraftfahrzeug an ein zweites Kraftfahrzeug nach einer möglichen Ausführung der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1, das nach einem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich bevorzugt um ein autonom oder teilautonom fahrendes/fahrbares Kraftfahrzeug handeln. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Signalisierungsvorrichtung 5 auf, welche als erstes Signalisierungsmittel 7 einen Außenlautsprecher 37 umfasst. Der Außenlautsprecher 37 ist ausgebildet, ein akustisches Signal als erstes Signal in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 auszugeben. Das Signal variiert zeitlich, d.h. zumindest eine messbare physikalische Kenngröße des akustischen Signals, wie z.B. der Schalldruck und/oder die Amplitude und/oder die Frequenz verändern sich während der Dauer des Signals in einer charakteristischen Weise. Das akustische Signal kann beispielsweise einen gesprochenen Text, eine Melodie („Jingle“) oder ein charakteristisches Geräusch, wie z.B. ein Warnsignal wie z.B. den bekannten intermittierenden Piepton bei Rückwärtsfahrt umfassen. Die Signalisierungsvorrichtung 5 umfasst ein Steuergerät 10, das ausgebildet ist, Steuerbefehle zu erzeugen, die den Außenlautsprecher 37 ansteuern, um das akustische Signal auszugeben. Das Steuergerät 10 steht bevorzugt in Verbindung mit einem Fahrassistenzsystem und/oder einem System zum autonomen Fahren des Kraftfahrzeugs 1. So kann das Steuergerät beispielsweise genau dann die Ausgabe des akustischen Signals auslösen, wenn das Fahrassistenzsystem bzw. System zum autonomen Fahren des Kraftfahrzeugs 1 eine entsprechende Verkehrssituation erfasst hat, in der eine Information, insbesondere eine Warnung, von anderen Verkehrsteilnehmern nötig ist.
Die Signalisierungsvorrichtung umfasst weiterhin ein zweites Signalisierungsmittel 8, das ausgebildet ist, ein zweites Signal auszugeben. In dem dargestellten Beispiel umfasst das zweite Signalisierungsmittel 8 mindestens ein Display 38, das beispielsweise außen am dem Kraftfahrzeug 1 und/oder hinter einer Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein kann. Das Display 38 ist ausgebildet, visuelle Signale als zweite Signale im Sinne der Erfindung auszugeben. Dazu kann das Display 38 beispielsweise ein oder mehrere Symbole 23, 27 darstellen. Die Symbole 23, 27 werden beispielsweise in ihrer Form, Farbe, Größe und/oder Helligkeit synchron zu einer Eigenschaft des ersten, akustischen Signals, wie beispielsweise der Amplitude bzw. Lautstärke und/oder der Frequenz, variiert. Beispielsweise kann ein erstes Symbol 23 eine visuelle Darstellung eines menschlichen Mundes umfassen. Wenn das erste Signal eine Sprachnachricht enthält, kann der Mund synchron und entsprechend dem Text zu der Sprachnachricht bewegt werden. Möglich und vorteilhaft ist alternativ auch eine reduzierte visuelle Darstellung eines menschlichen Mundes, der sich analog zur Hüllkurve des akustischen Signals bewegt, z.B. nur öffnet und schließt. Alternativ oder zusätzlich kann ein zweites Symbol 27 auf dem Display 38 dargestellt werden. Das Symbol 27 kann eine abstrakte Form aufweisen, die synchron zu dem akustischen Signal variiert wird, beispielsweise kann das Symbol 27 einen Balken umfassen, dessen Länge synchron zu einer Amplitude oder einem Pegel oder einer Frequenz des akustischen Signals variiert. Zusätzlich oder alternativ kann eine Farbe und/oder ein Muster des Symbols 27 synchron variiert werden.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das zweite Signalisierungsmittel 8 mindestens eine Lichtquelle 25. In einer möglichen Ausführung der Erfindung wird die Helligkeit der Lichtquelle 25 analog zu einer Hüllkurve des akustischen Signals moduliert. Alternativ oder zusätzlich kann eine Farbe der Lichtquelle variiert werden. Die Hüllkurve des akustischen Signals ist beispielsweise die Hüllkurve eines Signals mit dem der Lautsprecher 37 des ersten Signalisierungsmittels 7 angesteuert wird. Die Hüllkurve wird beispielsweise in einem dafür vorgesehenen Rechenmodul 9 bestimmt und zur Ansteuerung der Lichtquelle 25 verwendet. Die Hüllkurve kann alternativ oder zusätzlich zur Variation der Symbole 23, 27 verwendet werden.
In 2 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 2, das nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein autonom oder teilautonom fahrendes/fahrbares Kraftfahrzeug handeln. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Empfangsvorrichtung 15 auf, die ausgebildet ist, erste Signale und zweite Signale von einem oder einer Mehrzahl von mit erfindungsgemäß ausgebildeten Signalisierungsvorrichtungen 5 ausgestatteten Kraftfahrzeugen 1 in seiner Umgebung, die beispielsweise wie das in Zusammenhang mit 1 beschriebene Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sind, zu empfangen. Dazu umfasst die Empfangsvorrichtung 15 in diesem Beispiel als erstes Empfangsmittel 17 ein Mikrofon 47, das ausgebildet ist, ein akustisches Signal aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 zu empfangen. Außerdem umfasst die Empfangsvorrichtung 15 als zweites Empfangsmittel 18 eine Videokamera 48. Die Videokamera 48 erfasst Bildsignale, also optische bzw. visuelle Signale aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs 2. Dem Fachmann ist hierbei bewusst, dass die Empfangsmittel 17 und18 alternativ oder zusätzlich noch andere Arten von Sensoren umfassen können, z.B Photodetektoren, Ultraschallsensoren, etc.
Die Empfangsvorrichtung 15 umfasst ein erstes Analysemodul 33, das ausgebildet ist, die von dem Mikrofon 47 erfassten akustischen Signale auszuwerten und einen zeitlichen Verlauf des akustischen Signals, insbesondere den zeitlichen Verlauf einer Intensität und/oder einer Amplitude und/oder einer Frequenz des erfassten akustischen Signals zu bestimmen. Die Empfangsvorrichtung 15 umfasst ein außerdem ein zweites Analysemodul 31, das ausgebildet ist, die von der Videokamera 48 erfassten Bildfolgen auszuwerten. Dabei können mittels Methoden der digitalen Bildverarbeitung beispielsweise Symbole 23, 27 oder Lichtquellen 25 als optische bzw. visuelle Signale in den Bildern identifiziert werden. Außerdem kann das zugehörige Kraftfahrzeug 1 in den Bildern identifiziert werden. Das Analysemodul 31 ist ausgebildet aus den Bildfolgen einen zeitlichen Verlauf der visuellen Signale zu bestimmten, wie beispielsweise eine variierende Helligkeit oder variierende Farbwerte oder eine variierende Form, Größe oder Fläche.
Die Empfangsvorrichtung 5 umfasst einen Korrelator 30, der ausgebildet ist, die von den Analysemodulen 31 und 33 bestimmten zeitlichen Verläufe der ersten und zweiten Signale zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich ein Kraftfahrzeug 1 als Quelle der ersten und zweiten Signale zu identifizieren. Der Vergleich umfasst beispielsweise statistische Methoden, insbesondere eine Kreuzkorrelation der Signalverläufe. Wenn der Korrelator beispielsweise ein erstes und ein zweites Signal findet, die einen hohen Korrelationskoeffizienten aufweisen, so wird er die beiden Signale derselben Quelle, also einem bestimmten Kraftfahrzeug 1 bzw. einer bestimmten Signalisierungsvorrichtung 5 zuordnen. Diese Information kann nun weiterverarbeitet werden, z.B. kann eine entsprechende Ausgabe an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 erfolgen. Weiterhin kann auch eine Information von dem Kraftfahrzeug 1 gezielt an das Kraftfahrzeug 2 erfolgen. Weisen beide Kraftfahrzeuge 1 und 2 sowohl eine erfindungsgemäße Signalisierungsvorrichtung 5 als auch eine erfindungsgemäße Empfangsvorrichtung 15, die auf der Signalisierung und dem Empfang derselben Art von ersten und zweiten Signalen basieren (hier akustische und visuelle Signale) auf, so können gezielt Informationen zwischen den Kraftfahrzeugen 1 und 2 übertragen werden.
In 3 ist eine komplexe Verkehrssituation dargestellt an der drei autonom fahrende Kraftfahrzeugen 1, 1' und 2 sowie ein Fußgänger 12 beteiligt sind. Die Kraftfahrzeuge 1, 1' weisen Signalisierungsvorrichtungen 5 gemäß der Erfindung auf. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Empfangsvorrichtung 15 gemäß der Erfindung auf. Sowohl das Kraftfahrzeug 1 als auch das Kraftfahrzeug 1' geben erste, akustische Signale aus, um auf ein bevorstehendes Manöver hinzuweisen. Nur aufgrund der akustischen Signale ist der Fußgänger 12 unter Umständen nicht in der Lage, die jeweiligen akustischen Signale einem der Kraftfahrzeuge 1 oder 1' eindeutig zuzuordnen. Erfindungsgemäß geben die Kraftfahrzeuge 1 und 1' zweite, visuelle Signale aus, die jeweils einen zu den zugehörigen ersten Signalen synchronen Zeitverlauf aufweisen. Dadurch kann der Fußgänger 12 intuitiv zuordnen, welches der Kraftfahrzeuge 1, 1' welche akustische Botschaft aussendet. Auch das Kraftfahrzeug 2 kann durch eine entsprechende Auswertung der ersten und zweiten Signale, die jeweilige Signalquelle eindeutig bestimmen und seine Weiterfahrt entsprechend planen.
4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm einer möglichen Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung 5 eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs 1, das beispielsweise wie in 1 dargestellt ausgebildet ist. In Schritt 210 gibt ein erstes Signalisierungsmittel 7 ein erstes, insbesondere akustisches Signal derart aus, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 durch andere Verkehrsteilnehmer 2, 12 wahrnehmbar ist. In Schritt 220 gibt ein zweites Signalisierungsmittel 8 ein zweites, insbesondere visuelles Signal derart aus, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 durch andere Verkehrsteilnehmer 2, 12 wahrnehmbar ist. Erfindungsgemäß weist das erste Signal eine zeitliche Korrelation zu dem zweiten Signal auf, insbesondere derart, dass der zeitliche Verlauf des ersten Signals dem zeitlichen Verlauf des zweiten Signals entspricht.
5 zeigt ein schematisches Flussdiagramm einer möglichen Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zuordnung eines ersten Signals, das von einer Signalisierungsvorrichtung 5 ausgegeben wird, wobei die Signalisierungsvorrichtung 5 beispielsweise wie in 1 dargestellt ausgeführt ist. In einem ersten Schritt 310 wird erstes, insbesondere akustisches Signal empfangen. In Schritt 320 wird ein zweites, insbesondere optisches oder visuelles Signal empfangen. In Schritt 330 wird ein zeitlicher Verlauf des ersten Signals bestimmt. In Schritt 340 wird ein zeitlicher Verlauf des zweiten Signals bestimmt. In Schritt 350 erfolgt ein Vergleichen des zeitlichen Verlaufs der empfangenen ersten und zweiten Signale, insbesondere durch Kreuzkorrelation, In Schritt 360 werden abhängig von dem Vergleich die ersten und zweiten Signale einem bestimmten Kraftfahrzeug 1 als Quelle der ersten und zweiten Signale zugeordnet.
6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm einer möglichen Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Übertragung von Informationen von einem ersten Kraftfahrzeug 1, das beispielsweise wie in 1 dargestellt ausgebildet ist, an ein zweites Kraftfahrzeug 2, das beispielsweise wie in 2 dargestellt ausgebildet ist. In einem Schritt 410 werden erste und zweite codierte Signale mittels Signalisierungsmitteln 7, 8 eines ersten Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben. In Schritt 420 werden erste und zweite Signale mittels einer Empfangsvorrichtung 15 eines zweiten Kraftfahrzeugs 2 aus der Umgebung des zweiten Kraftfahrzeugs 2 empfangen. In Schritt 430 werden der zeitliche Verlauf der empfangenen ersten und zweiten Signale, insbesondere durch Kreuzkorrelation, verglichen. In Schritt 450 wird abhängig von dem Vergleich ein bestimmtes erstes Kraftfahrzeug als Quelle der ersten und zweiten Signale identifiziert. In Schritt 460 erfolgt daraufhin ein Decodieren des ersten und/oder zweiten Signals durch eine Auswerteeinheit des zweiten Kraftfahrzeugs 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9196164 B1 [0003]
WO 2017/146815 A1 [0004]
DE 102014226254 A1 [0005]
DE 102015210781 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Signalisierungsvorrichtung (5) eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs (1), die ein erstes Signalisierungsmittel (7) aufweist, das ausgebildet ist ein erstes, zeitlich variierendes Signal auszugeben, und die ein zweites Signalisierungsmittel (8) aufweist, das ausgebildet ist ein zweites, zeitlich variierendes Signal auszugeben, wobei das erste Signalisierungsmittel (7) das erste Signal derart ausgibt, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer (2, 12) wahrnehmbar ist und wobei das zweite Signalisierungsmittel (8) das zweite Signal derart ausgibt, dass es von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer (2, 12) wahrnehmbar ist, wobei das erste und das zweite Signal auf unterschiedlichen physikalischen Messgrößen basieren, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal eine zeitliche Korrelation zu dem zweiten Signal aufweist, insbesondere derart, dass der zeitliche Verlauf des ersten Signals dem zeitlichen Verlauf des zweiten Signals entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal ein akustisches Signal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal ein optisches Signal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass erste Signal eine Sprachausgabe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal eine visuelle Darstellung umfasst, wobei insbesondere ein Symbol (27) dargestellt wird, dessen Form und/oder Größe und/oder Farbe zeitlich synchron zu dem ersten Signal variiert wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal eine visuelle Darstellung (23) von Lippenbewegungen umfasst, wobei die Lippenbewegungen der Sprachausgabe des ersten Signals entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal einen zeitlichen Intensitätsverlauf aufweist, der eine zeitliche Korrelation zu dem zeitlichen Verlauf einer Amplitude oder dem zeitlichen Verlauf eines Schalldrucks oder dem zeitlichen Verlauf einer Frequenz des ersten, akustischen Signals entspricht.
Signalisierungsvorrichtung (5) eines insbesondere autonom oder teilautonom fahrenden/fahrbaren Kraftfahrzeugs (1), ausgebildet zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Signalisierungsvorrichtung (5) ein erstes Signalisierungsmittel (7) aufweist, das ausgebildet ist ein erstes, zeitlich variierendes Signal auszugeben, und die ein zweites Signalisierungsmittel (8) aufweist, das ausgebildet ist ein zweites, zeitlich variierendes Signal auszugeben, wobei das erste Signalisierungsmittel (7) ein erstes Signal ausgibt, das von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer (2, 12) wahrnehmbar ist und wobei das zweite Signalisierungsmittel (8) ein zweites Signal ausgibt, das von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) durch andere Verkehrsteilnehmer (2, 12) wahrnehmbar ist und wobei die Signalisierungsvorrichtung (5) ein Steuergerät (10) aufweist, das ausgebildet ist, das erste Signal und das zweite Signal derart bereitzustellen, dass das erste Signal eine zeitliche Korrelation zu dem zweiten Signal aufweist, insbesondere derart, dass der zeitliche Verlauf einer physikalischen Eigenschaft des ersten Signals dem zeitlichen Verlauf einer physikalischen Eigenschaft des zweiten Signals entspricht.
Signalisierungsvorrichtung (5) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signalisierungsmittel (7) mindestens einen Lautsprecher (37) umfasst, der zum Ausgeben eines akustischen Signals als erstes Signal ausgebildet ist.
Signalisierungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signalisierungsmittel mindestens eine Anzeigeeinheit (38) umfasst, das zum Darstellen eines visuellen Signals (25, 27, 28) als zweites Signal ausgebildet ist.
Signalisierungsvorrichtung einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signalisierungsmittel mindestens eine Lichtquelle umfasst, die zum Ausgeben eines optischen Signals als zweites Signal ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Signalisierungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 8 bis 11
Empfangsvorrichtung (15), die ausgebildet ist, erste Signale und zweite Signale von einem oder einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen (1) in seiner Umgebung, die gemäß Anspruch 12 ausgebildet sind, zu empfangen, und den zeitlichen Verlauf der ersten und zweiten Signale zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich ein Kraftfahrzeug (1) als Quelle der ersten und zweiten Signale zu identifizieren.
Kraftfahrzeug (2) mit mindestens einer Empfangsvorrichtung (15) nach Anspruch 13.
Verfahren zur Zuordnung eines ersten Signals, das von einer Signalisierungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ausgegeben wird, wobei die Signalisierungsvorrichtung (5) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betrieben wird, zu einem bestimmten Kraftfahrzeug (1) mit den Schritten - Empfangen von ersten und zweiten Signalen - Vergleichen des zeitlichen Verlaufs der empfangenen ersten und zweiten Signale, insbesondere durch Kreuzkorrelation, - abhängig von dem Vergleich Zuordnen der ersten und zweiten Signale zu einem Kraftfahrzeug (1) als Quelle der ersten und zweiten Signale.
Verfahren zur Übertragung von Informationen von einem ersten Kraftfahrzeug (1), das gemäß Anspruch 12 ausgebildet ist, an ein zweites Kraftfahrzeug (2), das gemäß Anspruch 14 ausgebildet ist, mit den Schritten - Ausgeben von ersten und zweiten codierten Signalen mittels Signalisierungsmitteln (7, 8) eines ersten Kraftfahrzeugs (1); - Empfangen von ersten und zweiten Signalen mittels einer Empfangsvorrichtung (15) eines zweiten Kraftfahrzeugs (2) aus der Umgebung des ersten und/oder zweiten Kraftfahrzeugs (2); - Vergleichen des zeitlichen Verlaufs der empfangenen ersten und zweiten Signale durch die Empfangsvorrichtung (15) des zweiten Kraftfahrzeugs, insbesondere durch Kreuzkorrelation, und abhängig von dem Vergleich Identifizieren eines ersten Kraftfahrzeugs (1) als Quelle der ersten und zweiten Signale; - Decodieren des ersten und/oder zweiten Signals durch eine Auswerteeinheit des zweiten Kraftfahrzeugs (2).
Kombinierte Sende- und Empfangsvorrichtung, umfassend eine Signalisierungsvorrichtung nach Anspruch 8 und eine Empfangsvorrichtung nach Anspruch 13.
Vorrichtung nach Anspruch 17, die ausgebildet ist, zur Vermeidung von Überschneidungen der eigenen ersten und zweiten Signale mit anderen ersten und/oder zweiten Signalen anderer Signalisierungsvorrichtungen, bei einem Empfang und einer Auswertung der ersten und zweiten Signale anderer Signalisierungsvorrichtungen eine Modulationsfrequenz des eigenen ersten, insbesondere akustischen Signals so zu ändern, dass sie sich von der Modulationsfrequenz anderer erster Signale unterscheidet, und/oder die Ausgabe der eigenen ersten und zweiten Signale zeitlich zu verzögern.