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Die Erfindung betrifft ein System für ein automatisches oder autonomes Fahrzeug zum Ausgeben eines Signals für Fußgänger an einem Fußgängerüberweg, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen System.
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Aus dem Stand der Technik sind Signalgeber bekannt, um durch farbige Lichtzeichen Verkehrsteilnehmern Informationen zu übermitteln.
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Die
DE 10 2017 222 871 A1 betrifft hierzu einen Signalgeber für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug, wobei der Signalgeber ausgeführt ist, in einem automatisierten Betrieb des Fahrzeuges in Abhängigkeit einer Erfassung einer Verkehrssituation ein Signal zu erzeugen, um einem in einem Umfeld des Fahrzeuges angeordneten Verkehrsteilnehmer eine von der Verkehrssituation abhängige Fahrentscheidung des Fahrzeuges zu signalisieren.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik Projektionen von Symbolen und Mustern auf eine Straße bekannt.
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Die
DE 10 2018 008 213 A1 betrifft hierzu ein Verfahren zum Visualisieren eines Übergangs über eine Straße für einen die Straße queren wollenden Verkehrsteilnehmer, wobei wenigstens ein auf der Straße fahrendes Fahrzeug anhält und ein Bildmuster für den die Straße querenden Verkehrsteilnehmer auf die Straße projiziert, und wobei das das Bildmuster projizierende Fahrzeug mit wenigstens einem weiteren auf der Straße fahrenden Fahrzeugen kommuniziert, wobei das das Bildmuster projizierende erste Fahrzeug auf einer ersten Fahrspur das wenigstens eine andere Fahrzeug auf wenigstens einer weiteren Fahrspur zumindest mittelbar über den die Straße queren wollenden Verkehrsteilnehmer und das projizierte oder noch zu projizierende Bildmuster informiert, wobei es das wenigstens eine andere Fahrzeug auffordert anzuhalten und seinerseits ein Bildmuster in Ergänzung zu dem Bildmuster des ersten Fahrzeugs auf seine Fahrspur zu projizieren oder dem ersten Fahrzeug zumindest indirekt zurückmeldet, dass es die Projektion auf seiner Fahrspur mit übernehmen soll.
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Die
DE 10 2017 205 626 A1 betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei welchem ein Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs ein Symbol auf eine Fläche projiziert, mit den Schritten: Empfangen einer vorgegebenen Beleuchtungskarte aus einer Steuerinstanz in einem bestimmungsgemäßen Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, wobei durch die Beleuchtungskarte die Projektion des Symbols auf die Fläche vorgegeben wird, Ermitteln einer Abstrahlcharakteristik für den Scheinwerfer derart, dass das Symbol wie durch die Beleuchtungskarte vorgegeben auf die Fläche projiziert wird, und Einstellen der ermittelten Abstrahlcharakteristik für den Scheinwerfer.
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Während bei dem ersten genannten Dokument aus dem Stand der Technik der Nachteil auftritt, dass der Signalgeber am Fahrzeug selbst angeordnet sein muss und daher nicht für jeden Passanten gleich sichtbar wird, ist an den letzteren beiden genannten Dokumenten aus dem Stand der Technik nachteilig, dass die Symbole und Muster nur aus einem gewissen maximalen Abstand der Projektionsfläche als solche erkannt werden können und interpretiert werden können, und dass im Allgemeinen nur aus einer idealen Richtung die Symbole und Muster am schnellsten erkannt werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein kostengünstiges und einfaches System bereitzustellen, dessen Informationsübermittlung weltweit intuitiv verstanden wird, und mit dem Fußgänger darüber informiert werden können, ob ein automatisch betriebenes oder autonomes ankommendes Fahrzeug am Fußgängerüberweg anhalten wird oder diesen überfahren wird, ohne dass die entsprechende Quelle dieser Informationen leicht übersehen werden könnte.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System für ein automatisches oder autonomes Fahrzeug zum Ausgeben eines Signals für Fußgänger an einem Fußgängerüberweg, aufweisend ein Fahrsteuerungssystem zum automatischen oder autonomen Führen des Fahrzeugs, eine Steuereinheit und eine Projektionseinrichtung, wobei das Fahrsteuerungssystem dazu ausgeführt ist, vor einem Fußgängerüberweg eine Entscheidung zum Anhalten vor dem Fußgängerüberweg oder zum Überfahren des Fußgängerüberwegs zu treffen und das Ergebnis der Entscheidung an die Steuereinheit zu übermitteln, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt ist, die Projektionseinrichtung gemäß der Entscheidung des Fahrsteuerungssystems unter Kompensation der eigenen Bewegung des Fahrzeugs so anzusteuern, dass die Projektionseinrichtung den Fußgängerüberweg bei der Entscheidung zum Anhalten in einer ersten Farbe beleuchtet und bei der Entscheidung zum Überfahren des Fußgängerüberwegs in einer zweiten Farbe beleuchtet.
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Ein Fußgängerüberweg ist typischerweise durch entsprechende Markierungen auf einer Straße kenntlich gemacht. Häufig werden parallele weiße oder gelbe Streifen quer zur Fahrtrichtung auf einer Straße auf dem Asphalt oder Beton aufgebracht, um den Fußgängerüberweg zu markieren. Daher wird er häufig auch als Zebrastreifen bezeichnet. In den meisten Territorien haben Fußgänger beim Überqueren der Straße auf einem Fußgängerüberweg gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern wie Kraftfahrzeugen oder Fahrrädern Vorrang.
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Ein automatisch betriebenes Fahrzeug kennzeichnet sich dadurch aus, dass es zumindest abschnittsweise eine Fahrt ohne Eingriff des Fahrers durchführen kann. Das bedeutet, dass das Fahrzeug selbstständig beim Erreichen eines Fußgängerüberwegs eine Entscheidung treffen kann, ob es an dem Fußgängerüberweg anhalten wird, oder diesen überfahren wird. Die Entscheidung wird insbesondere kontinuierlich überprüft, sodass auch eine Änderung in der Entscheidung vorgenommen werden kann. Beispielsweise ist die anfängliche Entscheidung getroffen worden, das Fahrzeug anzuhalten, sodass Fußgänger die Straße über den Fußgängerüberweg queren können. Sind alle Fußgänger außerhalb der Fahrspur angelangt, kann die Entscheidung zum Überfahren des Fußgängerüberwegs getroffen werden. Ein autonomes Fahrzeug liegt im Automatisierungsgrad noch oberhalb des automatisch betriebenen Fahrzeug und führt Fahrten vollständig selbstständig durch.
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Die aktuelle Entscheidung wird erfindungsgemäß an die Steuereinheit übermittelt. Die Steuereinheit ist dazu in der Lage, je nach Entscheidung mit einer ersten Farbe oder einer zweiten Farbe den vorausliegenden Fußgängerüberweg zu beleuchten, sodass umstehende Passanten darüber informiert werden, ob vom automatischen oder autonomen Fahrzeug eine Überfahrt des Fußgängerüberwegs geplant ist, oder ob dieses vor dem Fußgängerüberweg anhalten wird. Bevorzugt ist die erste Farbe Grün, weiterhin bevorzugt ist die zweite Farbe Rot.
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Damit die Steuereinheit die Projektionseinrichtung korrekt ansteuern kann, sodass das entsprechende farbige Licht auch bei Kurvenfahrten, Bremsvorgängen oder Beschleunigungsvorgängen auch weiterhin auf den Fußgängerüberweg auftrifft, wird die Hauptabstrahlrichtung der Projektionseinrichtung entsprechend nachgeführt. Dies kann über Bilderkennung ablaufen, optional unterstützt von einer inertialen Messeinheit, die Bewegungen des Fahrzeugs registriert.
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Die Steuereinheit kann einerseits eine physisch zu den übrigen Recheneinheiten des Fahrzeugs separate Recheneinheit im Fahrzeug sein, kann aber auch als logische Einheit eines zentralen Bordcomputers implementiert werden, insbesondere als logische Untereinheit des Fahrsteuerungssystems.
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Bevorzugt wird das Beleuchten des Fußgängerüberwegs mit dem entsprechenden farbigen Licht dann beendet, wenn das Fahrzeug den Fußgängerüberweg überfahren hat.
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Die Beleuchtung des Fußgängerüberwegs erfolgt insbesondere so, dass dieser in einer entsprechenden Farbe schimmert. Klare Begrenzungen der angestrahlten Fläche sind daher insbesondere nicht erforderlich. In anderen Worten ist lediglich die farbliche Markierung einer Oberfläche der Straße im Bereich eines Fußgängerüberwegs entscheidend.
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Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass die oben genannten Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt werden, das heißt insbesondere, dass keine richtungsabhängigen Symbole verwendet werden, zu denen die umstehenden Passanten einen relativ nahen Abstand aufweisen müssen und idealerweise auch noch eine bestimmte Blickrichtung auf die Symbole werfen, um die Symbole (unmittelbar) zu verstehen. Ferner wird ein System bereitgestellt, deren übermittelte Informationen an Passanten international verstanden werden, und dies intuitiv und auch aus größeren Entfernungen zu einem Fußgängerüberweg. Dies hilft vorteilhaft, Unfälle mit automatisch betriebenen oder autonomen Fahrzeugen an einem Fußgängerüberweg zu verhindern.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Kameraeinheit zum optischen Erfassen des Fußgängerüberwegs auf, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt ist, eine Abstrahlrichtung der Projektionseinrichtung dem optisch erfassten Fußgängerüberweg nachzuführen, sodass eine Bewegung des Fahrzeugs kompensiert wird und die Projektionseinrichtung auch während der Bewegungen des Fahrzeugs den Fußgängerüberweg beleuchtet. Vorteilhaft kann dabei über einen gewissen Zeitraum hinweg während der Fahrt des Fahrzeugs der Fußgängerüberweg angestrahlt werden, und nicht nur für einen kurzen Zeitpunkt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Steuereinheit eine inertiale Messeinheit zum Ermitteln von Lagewinkeländerungen und/oder Beschleunigungen des Fahrzeugs auf, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt ist, auf Basis der ermittelten Lagewinkeländerungen und/oder Beschleunigungen des Fahrzeugs eine Abstrahlrichtung der Projektionseinrichtung dem Fußgängerüberweg nachzuführen, sodass eine Bewegung des Fahrzeugs kompensiert wird und die Projektionseinrichtung auch während der Bewegungen des Fahrzeugs den Fußgängerüberweg beleuchtet. Die inertiale Messeinheit erlaubt insbesondere auch bei einer Unterbrechung der optischen Erfassung des Fußgängerüberwegs die Projektionseinrichtung auf den Fußgängerüberweg zu richten, da inertiale Daten erfasst werden, das heißt eine Lagewinkeländerung und/oder rotatorische und/oder translatorische Beschleunigung des Fahrzeugs, sodass durch entsprechende Ansteuerung der Projektionseinrichtung diesen Bewegungen des Fahrzeugs entgegengewirkt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Projektionseinrichtung zumindest eines der folgenden auf:
- - ein LED Element,
- - ein Laserlichtelement,
- - ein Xenon-Lichtelement.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung beim Umschalten der Entscheidung des Fahrsteuerungssystems von „Anhalten“ zu „Überfahren“ und/oder umgekehrt so anzusteuern, dass die Projektionseinrichtung den Fußgängerüberweg für einen vordefinierten Zeitraum in einer dritten Farbe beleuchtet. Bevorzugt ist die dritte Farbe Gelb oder Orange. Dies signalisiert den Passanten in der Nähe des Fußgängerüberwegs vorteilhaft, wenn beispielsweise das Fahrzeug, das bereits vor dem Fußgängerüberweg angehalten hat, plant loszufahren. Umgekehrt wird auch den Passanten signalisiert, wenn ein Fahrzeug, das im Begriff ist, den Fußgängerüberweg zu überfahren, auf die Entscheidung „Anhalten“ wechselt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung so anzusteuern, dass der Winkel eines Abstrahlkegels der Projektionseinrichtung mit zunehmender Annäherung an den Fußgängerüberweg vergrößert wird, sodass die am Fußgängerüberweg beleuchtete Fläche während der Annäherung des Fahrzeugs an den Fußgängerüberweg konstant bleibt. Diese Ausführungsform trägt insbesondere dem Umstand Rechnung, dass mit zunehmender Annäherung des Fahrzeugs an den Fußgängerüberweg ein größerer Winkelbereich auszuleuchten ist, sodass die angestrahlte Fläche des Fußgängerüberwegs konstant bleibt. Vorteilhaft erscheint die angestrahlte Fläche für die umstehenden Passanten um den Fußgängerüberweg daher zeitlich konstant.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung so anzusteuern, dass der Fußgängerüberweg mit einem vorgegebenen geometrischen Muster beleuchtet wird. Das vorgegebene geometrische Muster erleichtert vorteilhaft den umstehenden Passanten, die Beleuchtung durch das Fahrzeug von anderen Lichteinflüssen zu unterscheiden. Dies kann insbesondere in belebten Innenstädten von Vorteil sein, wo beispielsweise buntes Licht aus Schaufenstern, Anzeigetafeln und Ähnlichem abstrahlt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung so anzusteuern, dass der Fußgängerüberweg mit einem vorgegebenen zeitlichen Beleuchtungsmuster zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer beleuchtet wird. Durch das Aufprägen eines zeitlichen Musters, beispielsweise Blinkmustern, Flackern oder Ähnliches wird ebenfalls vorteilhaft erreicht, dass die umstehenden Passanten leichter eine Unterscheidung zu Lichtern aus der übrigen Umgebung vornehmen können und das vom Fahrzeug ausgesendete Licht auch dem Fahrzeug zuordnen können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung beim Umschalten der Entscheidung des Fahrsteuerungssystems von „Anhalten“ zu „Überfahren“ und/oder umgekehrt so anzusteuern, dass die Projektionseinrichtung den Fußgängerüberweg für einen vordefinierten Zeitraum mit einem vorgegebenen geometrisch veränderlichen und/oder zeitlich veränderlichen Muster beleuchtet. So werden die Passanten vorteilhaft besonders aufmerksam, dass eine Änderung der Entscheidung bevorsteht. Die Passanten können sich daher auf die künftige geänderte Entscheidung des Fahrzeugs frühzeitig einstellen. Dies hilft vorteilhaft, Unfälle am Fußgängerüberweg zu verhindern.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem System wie oben und im Folgenden beschrieben.
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Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Fahrzeugs ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen System vorstehend gemachten Ausführungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigt:
- 1: Ein System an einem Fahrzeug zum Ausgeben eines Signals für Fußgänger bei einem Fußgängerüberweg gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
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1 zeigt ein System 1 an einem autonomen Fahrzeug 3. Das System 1 dient zum Ausgeben eines Signals für Fußgänger an einem Fußgängerüberweg 5. Ein Fahrsteuerungssystem 7 des Systems 1 führt das Fahrzeug 3 vollautomatisch, das heißt es trifft alle Entscheidungen bei Fahrten selbstständig und steuert die Kontrollorgane des Fahrzeugs 3 entsprechend an, insbesondere Gas, Bremse, Lenkung. Das Fahrsteuerungssystem 7 ist ferner mit einer Steuereinheit 9 des Systems 1 verbunden, wobei die Steuereinheit 9 wiederum mit einer Projektionseinrichtung 11 verbunden ist. So trifft das Fahrsteuerungssystem 7 auch vor einem Fußgängerüberweg 5 eine Entscheidung zum Anhalten vor dem Fußgängerüberweg 5 oder zum Überfahren des Fußgängerüberwegs 5. Diese Entscheidung wird aufgrund von Daten optischer Sensoren getroffen, je nachdem ob die Nähe zum Fußgängerüberweg 5, die jeweilige Haltung und die Handlungen der Passanten in der Umgebung des Fußgängerüberwegs 5 als Intention, den Fußgängerüberweg 5 zu überqueren oder nicht, interpretiert werden. Das Ergebnis der Entscheidung wird von dem Fahrsteuerungssystem 7 an die Steuereinheit 9 übermittelt. Die Steuereinheit 9 wiederum steuert die Projektionseinrichtung 11 gemäß der Entscheidung des Fahrsteuerungssystems 7 unter Kompensation der eigenen Bewegung des Fahrzeugs 3 so an, dass die Projektionseinrichtung 11 den Fußgängerüberweg 5 bei der Entscheidung zum Anhalten in der Farbe Grün beleuchtet und bei der Entscheidung zum Überfahren des Fußgängerüberwegs 5 in der Farbe Rot beleuchtet. Hierfür weist die Projektionseinrichtung 11 einen HD-Projektor mit Laserlichtelementen auf. Die Steuereinheit 9 weist ferner eine Kameraeinheit zum optischen Erfassen des Fußgängerüberwegs 5 auf, und führt mittels deren optischer Daten eine Abstrahlrichtung der Projektionseinrichtung 11 dem so optisch erfassten Fußgängerüberweg 5 nach, sodass jede Bewegung des Fahrzeugs 3 kompensiert wird und die Projektionseinrichtung 11 auch während der Bewegungen des Fahrzeugs 3 den Fußgängerüberweg 5 beleuchtet. Die Steuereinheit 9 steuert die Projektionseinrichtung 11 ferner beim Umschalten der Entscheidung des Fahrsteuerungssystems 1 von „Anhalten“ zu „Überfahren“ und umgekehrt so an, dass die Projektionseinrichtung 11 den Fußgängerüberweg 5 für einen vordefinierten Zeitraum in der Farbe Orange beleuchtet.
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Dies erfolgt für drei Sekunden. Demnach sind Passanten, die sich im Bereich des Fußgängerüberwegs 5 befinden, in der Lage zu entscheiden, ob beispielsweise das bereits angehaltene Fahrzeug 3 demnächst losfahren wird und den Fußgängerüberweg 5 überfahren wird. Die Beleuchtung des Fußgängerüberwegs 5 in der Farbe Orange ist dabei nahezu weltweit intuitiv von Passanten verständlich, da in der Regel auch Ampeln beim Umschalten zwischen Grün und Rot und umgekehrt für eine gewisse Zeitdauer in der Farbe Orange leuchten. Die Steuereinheit 9 steuert die Projektionseinrichtung 11 ferner so an, dass der Winkel eines Abstrahlkegels der Projektionseinrichtung 11 mit zunehmender Annäherung an den Fußgängerüberweg 5 vergrößert wird, sodass die am Fußgängerüberweg 5 beleuchtete Fläche während der Annäherung des Fahrzeugs 3 an den Fußgängerüberweg 5 konstant bleibt. Dies erfolgt durch eine Blendenfunktion des HD-Projektors der Projektionseinrichtung 11.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 3
- Fahrzeug
- 5
- Fußgängerüberweg
- 7
- Fahrsteuerungssystem
- 9
- Steuereinheit
- 11
- Projektionseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017222871 A1 [0003]
- DE 102018008213 A1 [0005]
- DE 102017205626 A1 [0006]
