AT524616A1 - Dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Straßenverkehrsfahrzeuge - Google Patents

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AT524616A1
AT524616A1 ATA5/2021A AT52021A AT524616A1 AT 524616 A1 AT524616 A1 AT 524616A1 AT 52021 A AT52021 A AT 52021A AT 524616 A1 AT524616 A1 AT 524616A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft dynamische optische Signalprojektionssysteme für Fahrzeuge im Straßenverkehr, insbesondere einspurige, rückwandlose Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge wie Elektroroller, Krafträder, E-Scooter, Pedelecs oder ähnliches, sowie ein rückwandloses Straßenverkehrsfahrzeug mit einem derartigen dynamischen optischen Signalprojektionssystem. Mit durch ein optisches Sensorsystem ermittelten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers eines Fahrzeugnutzers kann eine Steuereinrichtung des Signalprojektionssystems einen Projektor des Signalprojektionssystems zur Variation von Projektionseigenschaften des Projektors in Abhängigkeit von den erfassten Positionsinformationen ansteuern.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft dynamische optische Signalprojektionssysteme für Fahrzeuge im Straßenverkehr, insbesondere einspurige, rückwandlose Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge wie Elektroroller, Krafträder, E-Scooter, Pedelecs oder ähnliches, sowie ein rückwandloses Straßenverkehrsfahrzeug mit einem derartigen dynamischen optischen
Signalprojektionssystem.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Elektrisch betriebene oder unterstützte Fahrzeuge sowie Elektrokleinstfahrzeuge bzw. Mikromobilitätsfortbewegungsmittel gewinnen im urbanen Straßenverkehr zunehmend an Bedeutung, nicht zuletzt aufgrund der Verbesserung der Umweltbilanz hinsichtlich des verringerten Schadstoffausstoßes. Allerdings sind solche Verkehrsteilnehmer gegenüber größeren und/oder stärker motorisierten Verkehrsteilnehmern wie Personenkraftwagen,
Bussen oder Lastwagen größeren Unfallrisiken ausgesetzt.
Besonders beim Abbiegen oder beim Spurwechsel entstehen häufig unübersichtliche Verkehrssituationen, bei denen einspurige, rückwandlose Fahrzeuge potentiell kollisionsgefährdet sind. So schreiben auch https: //autorevus at/ratgeber/e-scoOOfer-
esetz-regein- recht: „Während beim Abbiegen mit einem Fahrrad immer ein Handzeichen
gegeben werden muss, ist das beim E-Scooter zu gefährlich —- hier wird der Gesetzgeber
noch eine andere Lösung präsentieren müssen, die verkehrstauglich ist.”
Gerade bei einspurigen, rückwandlosen Fahrzeuge wie etwa Krafträdern, Elektrorollern oder E-Scootern ist die Sichtbarkeit des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer wichtig, um Unfällen oder gefährlichen Situationen vorbeugen zu können. Bauartbedingt ist der zur
Verfügung stehende Raum für die Erzeugung von optischen Signalen bei derartigen
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Energieversorgung und sind daher wenig praxistauglich.
Verschiedene Ansätze im Stand der Technik beschäftigen sich daher mit Möglichkeiten der optischen Projektion von Signalen oder anderen Warnzeichen auf einen Fahrzeuglenker eines zur Verkehrsumgebung hin offenen Verkehrsfahrzeugs wie etwa eines Motorrads oder eines Fahrrads. Beispielhaft zeigen die Druckschriften US 10,239,445 B1, WO 2020/161443 A1, DE 10 2011 002 894 A1, US 5,040,099 A, GB 2 411 224 A, DE 40 12 771 A1, EP 2 045 127 A1, JPS 61-119445 A und JPS 55-140666 A solche Lösungsvorschläge.
Es besteht jedoch ein Bedarf an verbesserten optischen Signalprojektionssystemen für Straßenverkehrsfahrzeuge, die varilierende Umgebungsbedingungen besser
berücksichtigen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Straßenverkehrsfahrzeuge, insbesondere für einspurige, rückwandlose Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge wie Elektroroller, Krafträder, E-Scooter oder Pedelecs, aufweisend mindestens einen Projektor, welcher an einem Straßenverkehrsfahrzeug anbringbar oder in einem Straßenverkehrsfahrzeug integrierbar ist, und welcher dazu ausgelegt ist, unter einem Abstrahlwinkel Projektionsbilddaten repräsentierende Lichtstrahlen auf den Körper eines Fahrzeugnutzers auszusenden; eine Steuereinrichtung, welche mit dem Projektor gekoppelt ist; mindestens ein optisches Sensorsystem, welches dazu ausgelegt ist, zeitaufgelöste Positionsinformationen des
Körpers des Fahrzeugnutzers zu erfassen und an die Steuereinrichtung weiterzugeben,
Fahrzeugnutzers anzusteuern.
Dabei kann in einigen Ausführungsformen die Steuereinrichtung einen Steuerprozessor, einen mit dem Steuerprozessor verbundenen Kl-Prozessor, einen auf selbstlernenden Algorithmen basierenden Regelwerkgenerator und einen Referenzregelwerkspeicher aufweisen. Der Kl-Prozessor kann dazu ausgelegt sein, Datenmuster in den erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers des Fahrzeugnutzers mit Datenmustern eines in dem Referenzregelwerkspeicher abgelegten Referenzregelwerks abzugleichen und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Abgleichs ein Referenzsteuersignal an den Steuerprozessor auszugeben, auf dessen Basis der
Steuerprozessor die Komponenten des Projektors ansteuert.
In manchen dieser Ausführungsformen kann der Regelwerkgenerator dazu ausgelegt sein, Datenmuster und Gesetzmäßigkeiten in den erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers des Fahrzeugnutzers mit selbstlernenden Algorithmen auszuwerten und die in dem Referenzregelwerkspeicher abgelegten Referenzregelwerke in regelmäßigen Abständen auf der Basis der Auswertung zu aktualisieren. Der Regelwerkgenerator kann zum Beispiel einen Stützvektorklassifikator, ein neuronales Netzwerk, einen Random-Forest-Klassifikator, einen Entscheidungsbaum-Klassifikator, ein
Monte-Carlo-Netzwerk oder einen Bayes’schen Klassifikator aufweisen.
In manchen dieser Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung ein drahtloses Kommunikationsmodul aufweisen, über welches der Kl-Prozessor Basisreferenzregelwerke von einem zentralen Server, beispielsweise einem Cloudserver, empfängt, und wobei in dem Referenzregelwerkspeicher empfangene Basisreferenzregelwerke von dem zentralen
Server als Referenzregelwerke abgelegt werden.
Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung in einigen Ausführungsformen ferner dazu
ausgelegt sein, die durch den Regelwerkgenerator aktualisierten Referenzregelwerke über 3
Projektionseigenschaften des Projektors mit berücksichtigt werden können.
Gemäß einiger Ausführungsformen weist das Signalprojektionssystem eine Umgebungslichtsensorik auf, welche dazu ausgelegt ist, die Lichtverhältnisse in der Umgebung des Signalprojektionssystems zu erfassen. Dabei kann die Steuereinrichtung ferner dazu ausgelegt sein, die optisch aktiven Elemente des Projektors in Abhängigkeit
der durch die Umgebungslichtsensorik erfassten Lichtverhältnisse anzusteuern.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Straßenverkehrsfahrzeug, insbesondere ein einspuriges, rückwandloses Fahrzeug und Kraftfahrzeug wie etwa ein Elektroroller, ein Kraftrad, ein E-Scooter oder ein Pedelec, ein dynamisches optisches Signalprojektionssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Das Signalprojektionssystem kann an dem Straßenverkehrsfahrzeug außen angebracht sein oder direkt in eine Karosserie oder einen Rahmen des Straßenverkehrsfahrzeugs integriert
werden.
Dabei kann das Straßenverkehrsfahrzeug in einigen Ausführungsformen weiterhin eine Betriebszustandssensorik aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, eine Neigung, eine Momentangeschwindigkeit und/oder einen Einlenkwinkel des Straßenverkehrsfahrzeugs zu ermitteln. Die Steuereinrichtung kann in manchen Ausführungsformen ferner dazu ausgelegt sein, die Komponenten bzw. optisch aktiven Elemente des Projektors in Abhängigkeit des durch die Betriebszustandssensorik erfassten Betriebszustands des
Straßenverkehrsfahrzeugs anzusteuern.
Beschleunigungssensor aufweisen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung ferner dazu ausgelegt sein, die optisch aktiven Elemente des Projektors zur Projektion von Lichtstrahlen auf einen Untergrund in der Nähe des Straßenverkehrsfahrzeugs in Abhängigkeit des durch die Betriebszustandssensorik erfassten Betriebszustands des Straßenverkehrsfahrzeugs anzusteuern, insbesondere wenn das Straßenverkehrsfahrzeug als verunfallt oder defekt
erkannt worden ist.
Eine der Ideen der vorliegenden Erfindung ist es, in einem Straßenfahrzeug, wie etwa einem Mikromobilitäts-Fortbewegungsmittel (z.B. E-Scooter) einen reduzierten Laserprojektor/gerichteten LED-Strahler zu integrieren. Dies kann beispielsweise in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs erfolgen, so dass der Projektor zum Blinken/Signalisieren optische Anzeigen von schräg unten auf die Körperrückseite des Fahrers projizieren kann. Dadurch wird die nutzbare Fläche für die Anzeige von optischen Anzeigen für andere Verkehrsteilnehmer wesentlich erhöht. Darüber hinaus kann die Fläche zur optimalen
Anzeige, beispielsweise wenn ein Abbiegevorgang eingeleitet wird, genutzt werden.
Dabei kann der Abstrahlwinkel des projizierten Lichts und die beleuchtete Fläche derart angepasst werden, dass diese bei einer durchschnittlich großen Person im Rückenbereich auftrifft. So wäre die beleuchtete bikonvexe Fläche (ähnlich vesica piscis) von ca. 40x15 cm (Höhe x Breite, je nach Abstand) ein weitgehend maximal genutzter geometrischer Bereich, damit nahezu bei allen Personen der projizierte Lichtbereich zwischen Po- und Schulterbereich auftrifft. Bei z.B. Personen mit einer Körpergröße von 150 cm trifft der Lichtbereich im Schulterbereich auf, wohingegen bei einer 200 cm-großen Person der Lichtbereich eher im Bereich des unteren Rückens auftrifft. Die Signalanzeige wäre somit
immer auf derselben Höhe und für andere Verkehrsteilnehmer ideal sichtbar.
Signalprojektionssystems ein großer Pluspunkt.
Da kaum Licht am Körper während des Anzeigevorganges vorbeistrahlen kann, verursacht dies auch für die Umgebung keinerlei mehr Lichtemissionen als bei einem „konventionellen” Blinker. Zudem würde vorbeistrahlendes Licht nach oben strahlen und den Verkehr in keinster Weise stören, sowie aufgrund der angepassten Lichtstärke auch darüber liegende Personen in Hochhäusern oder den Flugverkehr nicht beeinflussen. Ein oder mehrere Umgebungslichtsensoren können genutzt werden, um die Beleuchtungsstärke derart zu regeln, dass die projizierte Anzeige bei Tageslicht stärker, und lichtstärkenreduziert bei Nacht oder wolkigen bzw. nebligen Lichtverhältnissen erscheint. Die Umgebungslichtsensorik könnte z.B. mit Photodetektoren wie beispielsweise Photozellen, Photomultipliern, Mikrokanalplatten-Photomultipliern, CMOS-Sensoren, CCD-
Sensoren, Photodioden, Fototransistoren oder Fotowiderstand ausgeführt werden.
Die auf den Körper projizierte Anzeige (z.B. kleine Richtungspfeile als Richtungswechselsymbol) kann mit verschiedenen Farbbereichen und aus derart unmissverständlichen Lichtverläufen deutliche Signalgebung bieten, sodass Verzerrungen auf unterschiedlichen Jacken oder Rucksäcken sowie unterschiedliche Materialien kein Problem darstellen. Gefährliches einhändiges Lenken für ein Handzeichen ist somit nicht mehr notwendig und die Sichtbarkeit auf optimaler Höhe im Verkehr trägt enorm zur
Sicherheit der Fahrzeugnutzer bei. Ebenso könnten bei sehr starker Bremsung ein
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Zu vermeiden.
Bei der Projektion auf den Körper kann die Steuereinrichtung den Projektor so ansteuern, dass am Rand des Körpers Sicherheitsränder freigelassen bzw. nicht mit Licht bestrahlt werden. Dadurch wird schnellen Bewegungen seitens des Nutzers Rechnung getragen, die bei einer Verzögerung der Nachführung der Projektionsbilddaten dann nicht zu einem ungewollten Vorbeistrahlen am Körper des Nutzers und damit zu gefährlichen Blendungen
von anderen Verkehrsteilnehmern führen könnten.
Die erfindungsgemäßen Lösungen benötigen vorteilhafterweise keine zusätzlichen Wearables, welche mit separaten Akkus ausgestattet sind, sondern können direkt im Straßenverkehrsfahrzeug integriert werden und von dessen bordeigenen Stromversorgung
gespeist werden.
Die erfindungsgemäßen Lösungen können für Elektrofahrzeuge oder mit anderen
Energiequellen angetriebene Fahrzeuge verwendet werden. Besonders vorteilhaft scheint der Einsatz für Elektrokleinstfahrzeuge und Elektrokleinfahrzeuge geeignet, da besonders bei E-Scootern Einfachheit und unkomplizierte Inbetriebnahme (Plug-and-Play-Konzept)
wichtig ist.
Das erfindungsgemäße Signalprojektionssystem könnte ebenso für alle Kleinst- und Kleinfahrzeuge und/oder Leichtkrafträder/Elektroleichtkrafträder und/oder sogar Kleinstund Kleinkraftfahrzeuge und/oder überhaupt Elektrofahrzeuge, Wasserstofffahrzeuge und Kraftfahrzeuge jeder Art eingesetzt werden. Beispiele dafür könnten Scooter, Roller, Mopeds, Motorräder, Autos, Einsitzer-Autos, Mopedautos, E-Skateboards, Traktoren, Mähdrescher, LKWs, Züge, Straßenbahnen, Gondeln, Einräder, Bagger, Walzen, Fahrräder, und alle anderen Transportmittel sein. Alle Fahrzeuge sind möglich, jedoch sind vorzugsweise E-Scooter und/oder E-Roller bzw. Elektro-Tretrollern für die Anwendung des
Signalprojektionssystems angedacht.
bestrahlt und es zu keiner Beeinträchtigung kommt.
Da die Projektion dynamisch so gesteuert wird, dass lediglich eine Fläche des Körpers des Fahrzeugnutzers bestrahlt wird, egal, in welcher Position sich der Fahrzeugnutzer gerade befindet, kommt es in vorteilhafter Weise zu keiner Blendung des Fahrzeugnutzers selbst und/oder anderer Verkehrsteilnehmer. Weiters kann das projizierte Licht nach oben hin deutlich schwächer werden, damit es zu keinen Störungen kommen kann. Somit wäre bei direkte Blendung eines sich umdrehenden Fahrers eine derart geringe Lichtstärke, sodass dieser überhaupt nicht oder nur kaum beeinflusst werden würde. Somit kann ein sicheres über die Schulter blicken auch bei kleineren Personen ohne Probleme funktionieren. Insbesondere kann durch die Erfassung der Positionsinformationen des Fahrzeugnutzers unter Zuhilfenahme selbstlernender Algorithmen auch ein Gesicht bzw. die Augenpartie
erkannt und bei der Projektion eine direkte Bestrahlung vermieden werden.
Bei einer Erfassung von Positionsinformationen des Fahrzeugnutzers auftretende persönliche und datenschutzrelevante Merkmale wie beispielsweise Identität des Nutzers, Aufenthaltsort des Nutzers oder dergleichen können vor einer Verarbeitung der Positionsinformationen zur Aktualisierung von Referenzregelwerken in zentralen Servern pseudonymisierende oder anonymisierende Maßnahmen durchgeführt werden, die die Daten zur Wahrung des Datenschutzes der Nutzer entsprechend vorverarbeiten, bevor sie
das Signalprojektionssystem verlassen bzw. dort längerfristig gespeichert werden.
Ebenso könnte auch eine Folie, Leuchtstreifen oder ähnliches auf die Körperrückseite bzw. auf insbesondere dem Kleidungsstück aufgeklebt werden, welche nur bestimmte Wellenlänge zurückwirft, und so gezielt vorbeistrahlendes Licht zu minimieren. Kleidungsstücke oder Überzieher, Clips oder ähnliches könnten auch als Sonnenblende (für
Beschattung) fungieren, damit das projizierte Licht auch bei Tageslicht gut erkennbar ist.
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sorgen.
Es werden keine hervor- oder abstehenden Blinker aus LEDs oder Lampen (wie z.B. bei Motorradblinker) benötigt, welche ebenso leicht abbrechen können. Bruchfestigkeit ist besonders bei öffentlichen Elektrokleinstfahrzeugen wie beispielsweise E-Scootern oder ERoller eine wichtige Anforderung, da der Umgang meist sehr grob von den Benutzern oder Dritten erfolgt. Auch Vandalismus und bewusste Zerstörung (z.B. Umtreten, Kratzspuren hinzufügen, in Gewässer werfen, von Brücken stürzen, etc.) sind ein häufiges Problem, was bei Blinkern oft unvermeidbar ist. Insbesondere kann die Steuereinrichtung des Projektors den Projektor zur Beleuchtung des Bodens oder zur Abgabe von optischen Warnsignalen ansteuern, falls ein Diebstahl, ein unerlaubtes Entfernen des Fahrzeugs aus einem erlaubten Einsatzbereich oder eine Beschädigung auftreten sollte. Weiterhin könnte die Steuereinrichtung des Projektors in solchen Fällen dazu ausgelegt sein, über das optische Sensorsystem eine Videoaufzeichnung der Umgebung zu beginnen, um etwaigen Missbrauch, Diebstahl oder Vandalismus aufzuzeichnen und verantwortliche Personen
ermitteln zu können.
Ein Projektor kann mit einer transparenten Abdeckung oder Linse aus Gorillaglas, Aluminosilikatglas oder gefrästem Glas versehen werden und ist entsprechend gut schützbar. Ebenso könnte man zur bewussten Störung den Projektorausgang mit einem Klebeband abkleben, damit der Blinkvorgang nicht mehr funktioniert. Eine Erkennung über einen direkt platzierten Helligkeitssensor für zu starke Reflexion einer bestimmten Wellenlänge könnte Abhilfe schaffen und ein Fahren mit dem Elektroroller verhindern/einschränken. Eine weitere Vermeidung des Abklebens, erzielt eine wenig klebende Oberfläche der umliegenden Fahrzeugteile. Der Projektor kann wasserdicht ausgeführt werden (z.B. mit Gummierung, Gummiring, ohne Fuge oder Ritze, Dichtung, Dichtlippe, andere Abdichtungsmöglichkeiten) um Regen, Schnee, Eis und anderen Witterungseinflüssen standzuhalten. Gegen Vereisung, Wassertropfen oder Ansammeln
von Wasser oder Dunst könnten spezielle Materialien und/oder eine abweisende
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kein Problem darstellt und diese abschmilzt.
Ebenso kann der Projektor ein Linsensystem z.B. mit Spiegeln in zwei getrennten Bereichen aufweisen (z.B. aus zwei Linsen oder sogar zwei oder mehrere LEDs/Lichtquellen), um keine Einschränkung durch die Verschmutzung einer der Lichtaustrittsflächen zu vermeiden. Das ausgesandte Licht kann sowohl Licht im sichtbaren als auch im unsichtbaren Frequenzbereich aufweisen. Das Licht im unsichtbaren Frequenzbereich kann dazu genutzt werden, um von Verkehrskameras oder anderen Kameras anderer Verkehrsteilnehmer
automatisch erkannt und interpretiert zu werden.
Diffraktive optische Elemente (DOE) zur Formung der Lichtstrahlen könnten integriert sein und könnten auch integriert sein, um verschiedene Lasermuster zu übertragen.
Führt der (Kleinst-)Fahrzeuglenker einen Schulterblick durch und wird von der Projektion des eigenen Fahrzeugs geblendet, wäre dies aufgrund eines zusätzlichen Kamerasystems (z.B. Infrarotkamera), welches den Wärme-emittierenden Körper bzw. die Silhouette/die Umrisse der lenkenden Person erkennt, vermeidbar. So würde nur in den Bereichen eine Projektion erfolgen, in welchen der/die Lenker(in) tatsächlich ein Signal für andere
Verkehrsteilnehmer darstellen möchte.
Falls keine Kameraabstimmung eingerichtet wird, muss die Position derart ausgerichtet werden, dass es niemals zum Blenden des eigenen Fahrzeuglenkers (bei z.B. einem Schulterblick) kommen kann. Zudem könnte es sein, dass ein Licht von weit unten, dem Fahrzeuglenker (29) wenig blendet und kaum beeinflusst und somit keinerlei Gefahr darstellt. Ebenso kann das projizierte Licht nach außen hin (oder nach oben hin) schwächer ausgeleuchtet werden, als in der Mitte, da es in der Körpermitte (z.B. unterer Rücken) kaum
Zu Lichtblendungen bzw. ungewollte Sichteinschränkungen kommen kann. So wird
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oberen Bereich, kaum) ins Gesicht blenden kann.
Das System könnte auch unten auf die vordere Seite des Körpers projizieren, sodass es aber zu keiner Bestrahlung des Gesichts/der Augen des Fahrzeuglenkers kommt.
Das gesamte System kann auch über mehrere Projektoren/Lichtquellen verfügen, welche den Körper als Bestrahlungsfläche nutzt, um andere Verkehrsteilnehmer zu
warnen/informieren.
Das System zum Projizieren von Warn-Signalen und/oder Blinksignalen und/oder andere visuelle Signale etc. kann ebenso von vorne oder seitlich projizieren. Dabei können mehrere Projektoren um den Fahrzeuglenker angeordnet werden, sodass dieser von mehreren Seiten gut beleuchtet wird und Gefahr im Straßenverkehr reduziert werden kann. Dies kann auch mit verschiedenen Sensoren (Umgebungssensor, Helligkeitssensor, Kamerasysteme, etc.) kombiniert werden, um von allen Seiten die maximale Fläche für die Projektion auszunutzen und so abzustimmen, dass keine Lichtstrahlen vorbeistrahlen. Das Kamerasystem, welches auch aus mehreren verschiedenen Kameras bestehen kann (oder zumindest einer), könnte ebenso Objekte erkennen, sodass es auch hier nicht etwas
ungewünschtes bestrahlt oder jemanden ungewollt blendet.
Ebenso könnte man die Projektion bei einem Polizeimotorradfahrer auf vorzugsweise dessen Rücken (dessen Uniform) projizieren. Diese Kleidungsstücke, Accessoires, Objekte etc. könnten bei gezielter Bestrahlung mit Licht (oder auch bestimmten Wellenlängen) so für optimale Sichtbarkeit im Straßenverkehr sorgen. Oft sind auch z.B. Transportkoffer etc. im hinteren Bereich eines Motorrads/Mopeds/etc. angebracht, die als bestrahlbare Fläche genutzt werden kann. Auch von vorne im Bauchbereich, könnte der Fahrzeuglenker bestrahlt werden, um für gefährliche Phasen im Straßenverkehr bestmöglich sichtbar zu sein. Bei Rettungseinsätzen, polizeilichen Einsätzen oder anderen behördlichen Einsätzen könnte sogar das gewohnte Blaulicht auf Objekte am Fahrzeug und/oder an den Körper
des Fahrzeuglenkers gestrahlt werden. Uniformen, Jacken, Westen, Fahrradtasche,
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Kamerasystem(e), Helligkeit-/Umgebungssensor(en) und weiteren Komponentenbestehen.
Es können auch mehrere Projektoren und/oder Kamerasysteme am Fahrzeug angeordnet sein, um vorzugsweise den Fahrzeuglenker und/oder Objekte am Fahrzeug zu bestrahlen, damit diese für andere Verkehrsteilnehmer oder die Umgebung von allen Seiten gut
sichtbar ist bzw. die visuelle Information erkennbar ist.
Auch könnten die Flächen mehrere Beifahrer und/oder Mitfahrer und/oder Fahrgäste oder transportierte Objekte derart beleuchtet (z.B. für Blink- und/oder Warnsignale) werden,
dass für andere Verkehrsteilnehmer sinnvolle Signale erkenn- und wahrnehmbar sind.
Auch könnte das System zur Projektion bei Anhängern oder Beiwagen genutzt werden, auf die Warn-/Blinksignale oder andere Information projiziert werden können. Die Projektionen über den Projektoren, welche in/an einem Fahrzeug vorhanden sind, können bei Nichtbetrieb (z.B. bei ausgeklapptem Ständer) auch ein Logo und/oder andere Werbeinformation und/oder andere Informationen projizieren. Auch könnten, bei z.B. mehreren E-Scootern, alle auf eine gemeinsame Fläche oder abgestimmt,
Bilder/Information/etc. projizieren. Auch könnte die Akkuanzeige sofort, bei allen sichtbar
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genutzt werden.
Die Signale könnten auch mit GPS-Signalen (Global Positioning System) kombiniert werden, sodass z.B. der Blinkvorgang oder andere visuelle Signale automatisch über den Projektor eingeleitet werden. So könnte z.B. bei der Annäherung an eine Kreuzung, an dem das Navigationsgerät bereits nach der geplanten Wegstrecke erkennt (dabei könnte das GPS-Signal mit vielen anderen Signalen kombiniert und für die Projektion berechnet werden), dass der Fahrer hier einlenkt, den Blinkvorgang oder andere visuelle Signale
automatisch auslösen.
Eine App (welche für z.B. öffentliche E-Scooter meist bereits existieren, um mit QR-Code den E-Scooter auszuwählen und zu starten), könnte die Funktionen des Smartphones ebenso für die Projektion mitnutzen. So könnte z.B. der Beschleunigungssensor des Smartphones genutzt werden um z.B. eine Bremsung zu detektieren und diese dann über
Projektor auf den Körper des Fahrzeuglenkenden als „Bremslicht” zu projizieren.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Figur 1 zeigt in einer Prinzipskizze ein Kleinstfahrzeug mit einem integrierten erfindungsgemäßen System zur Signalgebung im Straßenverkehr bei dem der Projektor räumlich im hinteren Bereich des Kleinstfahrzeugs angeordnet ist.
Figur 2 zeigt in einer Prinzipskizze ein Kleinstfahrzeug mit stehenden Fahrzeugnutzern unterschiedlicher Größe, mit dem erfindungsgemäßen System zur Signalgebung bei dem der Projektor räumlich hinter dem Fahrzeugnutzer angeordnet ist.
Figur 3 zeigt eine Prinzipskizze, welche das Vorbeitreten der Strahlung an z.B. an der
Körperrückseite des Fahrzeugnutzers darstellt.
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Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anordnung und/oder elektronischer Verbindungsmöglichkeiten einiger Einzelkomponenten zum Aufbau des Signalprojektionssystems mit mindestens einer Lichtquelle.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anordnung und/oder elektronischer Verbindungsmöglichkeiten einiger Einzelkomponenten zum Aufbau des Signalprojektionssystems mit mindestens einer Lichtquelle.
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anordnung und/oder elektronischer Verbindungsmöglichkeiten einiger Einzelkomponenten zum Aufbau des Signalprojektionssystems mit mindestens einer Lichtquelle.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anordnung und/oder elektronischer Verbindungsmöglichkeiten einiger Einzelkomponenten zum Aufbau des Signalprojektionssystems, im Bild z.B. nur mit einer Kamera ausgestattet und zur Auslösung des Blinksignals ist ein Einlenkvorgang (z.B. bestimmten Einlenkwinkel und/oder Neigungswinkel und/oder Fahrgeschwindigkeit und/oder GPS-Signal) notwendig.
Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung eines nicht aufrecht stehenden E-ScooterFahrers, welcher durch seine „sitzend-gebückte” Haltung eine kleine Projektionsfläche verursachen würde. Dies wäre durch eine Verlängerung in x-Richtung, sowie einer Verlängerung in y-Richtung verbesserbar und wird schematisch dargestellt.
Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung eines E-Scooter-Fahrers, welcher durch ein optisches Sensorsystem erkannt wird und die Projektion somit auf die passenden Flächen des Körpers projiziert wird, wobei dies schematisch für verdrehte Körperhaltung und einer stärkeren Person mit mehr Rückenfläche dargestellt ist.
Figur 11 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektion auf die Rückseite eines ERollerfahrers, der teilweise lichtabsorbierende sowie lichtreflektierende Kleidung bzw. Objekte am Körper trägt, welche vom optischen Sensorsystem erkannt werden und partiell nicht, weniger oder sogar stärker mit dem Signal ausgeleuchtet werden, sodass andere
Verkehrsteilnehmer die projizierte Information bestmöglich wahrnehmen können.
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Figur 13 zeigt eine schematische Darstellung eines knapp auffahrenden und/oder zu schnell annähernden E-Scooter-Fahrers, welcher automatisch durch die gezielte Lichtbestrahlung (Darstellung eines Bremslichts/Warnung) an der Hinterseite des Körpers gewarnt wird.
Figur 14 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugnutzers auf einem Elektroroller mit mehreren eingebauten Projektions- und Sensorsystemen.
Figur 15 zeigt eine schematische Darstellung einer Visualisierung einer Fahrtrichtungsanzeige, welche sich in eine Richtung ausbreitet, um anzuzeigen, dass ein Abbiegevorgang angedacht bzw. gerade durchgeführt wird.
Figur 16 zeigt eine schematische Darstellung eines Elektroeinrades, wobei verschiedene beispielhafte Ausführungsformen gezeigt werden, um Projektionsmöglichkeiten zu erläutern.
Figur 17 zeigt eine schematische Darstellung der Projektion auf einen Lastkraftwagen oder dessen Fahrzeugteile bzw. dessen Flächen, wie beispielsweise die Rückfläche.
Figur 18 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Elektrorollers mit mehreren Projektoren (von mehreren Seiten).
Figur 19 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anordnung und/oder elektronischer Verbindungsmöglichkeiten einiger Einzelkomponenten zum Aufbau des Signalprojektionssystems mit mehreren Lichtquellen/Projektoren (hier z.B. mit einem zusätzlichen Trittschutz, Sichereitsglas etc. ausgestattet).
Figur 20 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrradfahrers, vorzugsweise E-Bikes, welche durch Projektion z.B. auf den Rückenbereich sowie auf den Armbereichen ein Blinksignal darstellt.
Figur 21 zeigt eine schematische Darstellung eines Elektroskateboard-Fahrers auf einem
Elektroskateboard, welches mit zwei Projektoren ausgestattet ist.
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Figur 23 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Gesamtsystemaufbaus, bei welchem die eine Federung/Dämpfung des Projektors schematisch gezeigt wird.
Figur 24 zeigt ein Smartphone, bei welchem über eine App Grundeinstellungen gemacht
werden können, bzw. Daten aufgezeichnet werden und ausgewertet werden können.
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In Figur 1 ist ein dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Fahrzeuge im Straßenverkehr, insbesondere einspurige, rückwandlose Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge wie Elektroroller, Krafträder, E-Scooter, Pedelecs oder ähnliches, dargestellt. Das Signalprojektionssystem umfasst einen Projektor 5, welcher integriert oder nachträglich in ein Fortbewegungsmittel als Modul nachgerüstet oder aufgebracht werden kann. Es wird eine Anordnung möglichst weit am hinteren Ende des z.B. E-Scooters bevorzugt und kann unter einem bestimmten Abstrahlwinkel 26, vorzugsweise nach schräg oben gerichtet, Projektionen 20 gezielt emittieren. Der Projektor 5 umfasst mindestens eine Lichtquelle sowie Komponenten bzw. optisch aktive Elemente, durch deren Ansteuerung insbesondere verschiedene Muster (Pfeile, Linien, Kreise, etc.) und/oder bewegte oder starre Bilder erzeugt werden können. Ebenso können verschieden Farben/Wellenlängen projiziert werden, welche für zu geringe Reflexionen und Sichtbarkeit bestmöglich beitragen. Der Projektor 5 kann ebenso als Leuchtdiode, Laserdiode, DPPS Laser, LED-Reihe, LEDProjekter, Beamer, Eidophor-System, Röhrenprojektor, LCD-Projektor, DLP-Projektor, LEDProjektor, LCoS-Projektor, Tageslicht-Beamer, Outdoor-Beamer, als Neonlichtquelle, als Matrix-Scheinwerfer, 3D-Hologramm-Projektor, MEMS-Projektor (Mikro-ElektroMechanische Systeme), Micro-Beamer, als LED-Scheinwerfer, Spotlight-Lampe, LaserProjektor, Laserlicht-Video-Projektor, Laser-Logo-Projektor, DOE-Laser, LEDProjektionsmodul, Mikrolinsen-Array, Pico-Projektor, Videoprojektor oder als andere technische Lichtquelle ausgeführt sein. Der Projektor 5 kann auch ähnlich einer Digital-Uhr (bzw. Tageslicht Wetter Digital-Uhr) ausgeführt sein, die in dunklen Räumen die Zeit auf die Wand projiziert, beispielsweise als High-Intensity Light Beam. Der Projektor 5 umfasst alle notwendigen optischen Komponenten, insbesondere Lampen, Laserdioden, Reflektoren, IR/UV-Filter, Mikrospiel-Arrays, Mikrospiegelaktoren, Beamer, Linsen, Spiegel, Objektiv, diffraktive optische Elemente und ähnliches, welche für die Erzeugung einer Projektion 20 notwendig sind. Der Projektor 5 kann direkt mit der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs verbunden und aus diesem gespeist werden, so dass
keine separate Energieversorgung notwendig ist.
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projizieren und leuchten kann.
Eine Linsenoptik 6, beispielsweise aus diffraktiven optischen Elementen, bündelt z.B. Lichtstrahlen der LED (Leuchtdiode) des Projektors 5, um eine Animation etc. darzustellen (ähnlich wie bei Projektionstechnologien, welche Signale (z.B. oft grünes Licht) auf die
Straße projizieren).
Am z.B. hinteren Ende (aber auch an allen anderen Seiten möglich) des E-Scooters könnte auch ein Abstandsmesser 21 (z.B. Ultraschallsensor, Näherungssensor, Infrarotkamera oder Abstandssensorik etc.) integriert/angebracht sein. Fährt ein anderer Verkehrsteilnehmer zu nahe auf und/oder bewegt sich zu schnell auf das Fahrzeug zu, könnte ebenso ein Warnsignal auf den Rücken (und/oder auch auf den Vorderkörper) des Fahrzeugnutzers 29 projiziert werden und andere Verkehrsteilnehmer werden gewarnt, um einen Auffahrunfall zu vermeiden. Dabei könnte die Sensorik derart aufgebaut sein, dass unter Berücksichtigung der Näherungsgeschwindigkeit ein projiziertes Warnsignal auftaucht. Hierbei würde das System derart früh ein Signal projJizieren, dass andere Verkehrsteilnehmer genug Zeit haben, um darauf zu reagieren (Reaktionszeit), zu bremsen/ausweichen/andere Manöver durchzuführen, sodass z.B. der Bremsvorgang ohne Unfall oder Gefahr durchgeführt werden kann. So würde bei schneller Annäherung schon viel früher ein Warnsignal auftauchen, als bei relativ nahezu selber Geschwindigkeit, sodass die Zeit für die Reaktion der anderen Verkehrsteilnehmer bis zur Bremsung ausreichen, um keinen Auffahrunfall zu verursachen und gegebenenfalls zum Stillstand kommen. Hierbei könnte rotes Blinken hoher Blinkfrequenz als Lichtmuster verwendet werden und z.B. in der
Mitte des Rückens auftauchen und warnen.
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einberechnet werden.
Ebenso könnten Warnungen, oder andere Signale über eine „Vehicle-to-Vehicle Communication” (Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation), Drahtlosverbindungen, Funkverbindungen, Bluetooth-Verbindungen etc. übertragen werden und z.B. sofort als Bremslicht projiziert werden, sodass man Informationen auf z.B. den Rücken des Vordermannes projiziert bekommt. Verschiedenste Signale und Information könnten
ausgetauscht und als Lichtprojektion visualisiert werden.
Über einen Gewichtssensor 16 und/oder aus anderen Sensorsignalquellen wie z.B. aus Abstandsmessern 21 oder Helligkeitssensorik 12 können ebenso mittels Berechnungen über Algorithmen oder durch einen selbstlernenden Algorithmus (Künstliche Intelligenz) weitere Szenarien dargestellt und verbessert werden. Auch wären präzisere Einstellungen
über eine Smartphone-App möglich, damit die Kalibrierung der Projektion ideal passt.
Der Projektor 5 kann ein Teil der gesamten Beleuchtungseinrichtung sein. Der Projektor 5 kann auch entkoppelt vom Gehäuse gelagert sein, z.B. in einem gefederten System gelagert, sodass sich Stoß- und Ruckbewegungen bzw. Vibrationen nicht beeinträchtigend auf die Qualität der Lichtprojektion 20 auswirken. So würde das Licht am Rücken nicht dauernd vibrieren, sondern gefedert und/oder etwas ruhiger und/oder schwingend gelagert und/oder gleichmäßiger strahlen. Diese Vibrationen können z.B. durch eine Gummi- oder Kunststofflippe (oder Fuge) und/oder durch ein Federsystem entkoppelt
werden.
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oder ähnliche Schaltknöpfe ausgeführt sein.
Die Bremsen 2 werden insbesondere unabhängig ausgeführt und können z.B. beide am Lenker sein oder aber auch z.B. eine Bremse hinter der (z.B. mit rutschhemmenden Belägen ausgestatteten) Standplatte als Fußbremse ausgeführt sein. Die Projektion für den Blinker könnte natürlich für Bremslicht genutzt werden, da es oft schwer zu sehen ist, ob ein z.B. EScooter-Fahrer steht, schnell oder langsam fährt. Mit einem projizierten Bremslicht (z.B. Rot blinkendes Muster auf den Rücken des Fahrzeugnutzers 29 gestrahlt), wäre ein Auffahren
oder gefährliches Ausweichmanöver vermeidbar.
Ebenso könnte auch ein Stand an einer Kreuzung gefährlich sein, aufgrund dessen, dass der Fahrzeugnutzer 29 sich meist nicht bewegt und dies schwer für andere zu erkennen ist. Hierbei könnte eine sanft pulsierende Projektion, den Fahrzeugnutzer 29 unauffällig sichtbar machen. Dabei wird der Verkehr nicht nur dauerndes starkes Blinken abgelenkt, aber könnte dennoch gut erkennbar sein, weil eine langsame Lichtänderung den z.B. EScooter-Fahrer 29 sichtbar macht. Auch geometrische Figuren oder andere projizierte
Lichtkombinationen 20 sind möglich.
In Figur 2 wird die Blinker-Signalgebung bei unterschiedlichen Körpergrößen dargestellt. Dabei leuchtet der Projektor 5 direkt auf die Rückseite des Körpers 19 und stellt beispielsweise ein Abbiegesignal dar. Der Abstrahlwinkel 26 des projizierten Lichts könnte je nach Körpergröße eingestellt werden. Diese Einstellung könnte direkt bei der App, aber auch z.B. am E-Scooter erfolgen, damit die Projektion immer eine ordentliche Projektionsfläche abbildet. In der App könnte man z.B. seine Körpergröße (oder auch andere Werte) angeben und die Projektion erfolgt dann auf der idealen Höhe. Dabei werden immer Toleranzen einberechnet (z.B. höhere Schuhe, aufrechtes oder leicht gebücktes Stehen, Rucksack, etc.), sodass die Projektion dennoch immer auf die Körperrückseite der steuernden Person 29 und/oder auf Beifahrer/Mitfahrer und/oder
gewünschte Objekte trifft und kein oder zumindest kaum Licht vorbeistrahlt. Aufgrund der
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Licht kann ebenso über zusätzliche Linsensysteme genau einstellbar sein.
In Figur 3 wird dargestellt, dass vorbeistrahlende Lichtanteile nach oben gerichtet werden, die Leuchtstärke 18 jedoch aufgrund der z.B. kegelförmigen Abstrahlung abnimmt und kaum mehr Wirkung auf weiter oben befindliche Personen oder den Flugverkehr haben kann. Ebenso ist eine nichtkegelförmige Abstrahlung des Projektors 5 möglich und kann z.B. auch als Laserstrahlen emittiert werden. Die Leuchtstärke könnte bei Nacht über eine Umgebungslichtsensorik 12 entsprechend reduziert werden. Die Streuung des Lichts sorgt zusätzlich dafür, dass es zur Schwächung der Lichtstärke auf längere Distanz kommt und
somit weniger blendet.
Die Umgebungslichtsensorik 12 kann über die Regelung die Projektionslichtstärke des Projektors derart beeinflussen, dass je nach Lichtumgebung eine gut sichtbare Projektion stattfindet, jedoch kein Blenden oder keine übermäßig stark leuchtenden Leuchtmuster erscheinen. Die Umgebungslichtsensorik 12 könnte auch an mehreren Stellen des Mikromobilitäts-Fortbewegungsmittel ausgeführt sein, damit diese nicht fälschlicherweise durch absichtliches oder unabsichtliches Anleuchten oder Abdunkeln der Sensoren zu stark
beeinflusst wird und bei Nacht zu stark abstrahlt.
Des Weiteren hat Nebel keinen großen Einfluss, da dadurch bereits schon vorab eine Reflexion auf dem Nebel/der Luft passieren kann und somit ein Blinksignal sogar besser gesehen werden kann von dahinter befindlichen Verkehrsteilnehmer. Das vorbeistrahlende Licht würde ebenso einfach diffus gedämpft werden. Um die Sichtbarkeit bei Nebel zu erhöhen, könnten bestimmte Wellenlängen stärker ausgesandt werden und je nach Luft-, Helligkeits- und anderen Umgebungseigenschaften eingestellt werden. Es können auch
Wellenlängen gemischt bzw. polychromatisches Licht bzw. abwechselnd oder
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1,0 Sekunden nach Betätigung des Fahrtrichtungsschalters erfolgen.
Zur besseren Sichtbarkeit der projizierten Signale 20 könnten z.B. bei starker Sonneneinstrahlung auch Leuchtfarben, Neonfarben, fluoreszierende und/oder andere Farben verwendet werden. Mittels entsprechender Elektronik (z.B. Villardschaltung, Spannungsverdoppler, Spannungsvervielfacher) könnten bei Tageslicht, stärkere kurze Signale (Blinksignale) projiziert werden. Aufgrund des Blinkrhythmus (Hellphasen, Dunkelphasen) kommt es kaum zur Überhitzung des Projektors 5. Außerdem wird ein Blinksignal meist nur für wenige Sekunden eingeschaltet. Es könnte auch zusätzlich ein Timer integriert sein bzw. eine definierte Zeit (oder auch abhängig von der Geschwindigkeit des Kleinstfahrzeugs, oder anderes), bei der sich der Blinker automatisch
wieder abschaltet oder an Leistung reduziert.
In Figur 4, werden unter anderem ein beispielhafte Lichtmuster 20 dargestellt, welche sich zeitlich bewegen - siehe z.B. von Figur 4 a) zu Figur 4 b). So könnte ein dynamischer oder semi-dynamischer Blinker mit projiziertem Licht dargestellt werden. Rasches Blinken oder in der gewohnten Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge sind die anderen Verkehrsteilnehmer gewohnt und reagieren sehr gut darauf. Ebenso könnten z.B. auch kurze rasche Impulse für schnelle Aufmerksamkeit projiziert werden.
Über einen möglichen Näherungssensor, könnte auch bei zu knappen Auffahren z.B. eine
Warnung auf den Rücken 19 projiziert werden. Somit würden bei zu knappen
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z.B. vorderen E-Scooter-Fahrers gewarnt werden.
Die Darstellung der Muster und/oder Bilder kann in verschiedensten Ausführung stattfinden. Bei beispielsweise Rechtsblinken wird die Projektion eher auf der rechten Körperhälfte des Fahrers auftreffen und nach rechts laufende Animation abgespielt werden, um die Richtung klar ersichtlich zu kommunizieren, auch wenn die abgebildete Grafik durch Kleidung, Tragetasche oder ähnliches verzerrt wird. Somit kann alleine schon durch die Bewegungen die Richtung von den anderen Verkehrsteilnehmern erkannt werden und es muss kein ganz außen platzierter Blinker oder Signalleuchte/LED-Leuchte,
etc. angebracht oder in irgendeiner Form dargestellt werden.
Die Wellenlänge des projizierten Lichts/der Lichtstrahlen 9 aus dem Projektor 5 wird derart berücksichtigt, dass Nebel, Reflexionen an Kleidung etc. keinerlei negative Beeinflussung auf die Sichtbarkeit der Projektion haben. Eine Einstellung der Wellenlängen kann angepasst oder geschickt gemischt werden, sodass Farben bestmöglich sichtbar sind für
andere Verkehrsteilnehmer, jedoch sollen diese nicht geblendet oder abgelenkt werden.
Weiters könnte auch ein z.B. umgefallener Scooter 33 oder ähnliches Fahrzeug aufgrund z.B. eines Gyrosensors oder Beschleunigungssensors/Accelerometer z.B. eine Aufforderung zur Aufstellen mittels Lichtstrahlen 9 oder eben diese Lichtmuster 20 z.B. auf den Boden
oder Untergrund um den Scooter 33 herum projizieren.
Weiters könnte ebenso durch z.B. sehr kurzes Aufblinken der Akkustand kommuniziert werden. So könnte ein Fußgänger der auf dem Weg ist, gleich von z.B. 50 Meter schon sehen (z.B. minimal rotes Lichtprojektion auf den Lenker oder auf die Halterung des Lenkers (sodass niemand geblendet wird), dass dieser nicht mehr genug Energie im Akku hat, um diesen für eine Fahrt zu verwenden. So sieht der Fußgänger, z.B., dass das Kleinstfahrzeug (z.B. E-Scooter) 33, zu geringen Akkustand besitzt und er sich den Weg
und die Zeit sparen kann. Dies würde den Komfort bei der schnellen Auswahl der E-Scooter
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projiziert werden.
Ebenso könnte eine zu starke Reflexion der Kleidung mittels des optischen Sensorsystems 17 (Infrarotkamera, Fotosensor, Fototransistor, Wärmebild, Pyrometer, Pyroelektrischer Sensor, PIR-Sensor etc.) erkannt und automatisch eine Inbetriebnahme des Elektrorollers durch einen Nutzer mit solcher spiegelnden oder zu stark reflektierenden Kleidung
verhindert werden.
Die bestmögliche Ausnutzung der gesamten Körperrückfläche, welche mittels des Projektors 5 angestrahlt werden kann, kann mittels des optischen Sensorsystems 17 (Infrarotkamera, Fotosensor, Fototransistor, Wärmebild, Pyrometer, Pyroelektrischer Sensor, PIR-Sensor etc.) erkannt werden und die Projektionsfläche ausgenutzt werden, sodass dennoch keine (kaum) Strahlung am Körper vorbeigeht. Dabei kann insbesondere ein Sicherheitsrand bei der Bestrahlung des Körpers berücksichtigt werden, so dass schnelle Bewegung und eine damit einhergehende Verzögerung bei der Nachführung des
Projektors nicht zu einem temporären Vorbeistrahlen der Beleuchtung führen können.
Da das Licht auf der Körperseite mit der Körperrundung mitläuft, wie beispielsweise der Seite des Rückens fast nach vorne zum Bauchbereich, wird die Körperseite ebenso teilweise beleuchtet, sodass nicht nur dahinterliegender Verkehr, sondern auch seitlich kommender Verkehr gewarnt werden kann und der Fahrer eine höhere Sichtbarkeit im Straßenverkehr erzielt. Zudem befindet sich das z.B. Blinklicht auf Höhe der Sichtbarkeit für die anderen Verkehrsteilnehmer und nicht z.B. wie ein LED-Streifen am Boden oder ähnliche Signalleuchten. Diese Signalleuchten können zusätzlich am z.B. E-Scooter angebracht sein und mit dem Projektionsblinker abgestimmt werden, sodass z.B. der Blinkvorgang
abgestimmt und klar ersichtlich aus allen Seiten ersichtlich ist.
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a) Zeigt schematisch Licht auf vorzugsweise eines Kleinstfahrzeuglenkers 29, auf welchem die Projektion eines Signals, welches z.B. beweglich projiziert werden kann und in b) endet und wiederholter von Vorne beginnt, bis der Blinkvorgang (vom Fahrer) beendet wird.
b) Zeigt schematisch den Körper eines vorzugsweise Kleinstfahrzeuglenkers 29, auf welchem die Projektion eines Signals, welches z.B. aus a) endet. Alle möglichen Verläufe sind auf verschiedenen Kleidungsstücken, wie T-Shirt, Pullover, Jacke, Weste etc., aber auch auf den nackten Oberkörper bzw. nackten Rücken sind möglich.
c) Zeigt auf der Rückseite eines vorzugsweise Kleinstfahrzeuglenkers 29 die Projektion eines Signals, welches z.B. auf einen Rucksack oder eine am Rücken des Fahrers befindliches Objekts projiziert wird. Eine Verzerrung könnte durch Kameraerkennung und Echtzeitberechnung (aus der Sicht für eine Position, hinter dem Verkehrsteilnehmer) korrigiert werden.
d) Zeigt auf der Rückseite eines vorzugsweise Kleinstfahrzeuglenkers 29 die Projektion eines Signals, welches z.B. über einen Rucksack oder eine am Rücken des Fahrers befindliches Objekts projiziert wird. Es zeigt, dass das Signal auch bei Unebenheit über z.B. einen Rucksack die Einlenkungsrichtung für die Abbiegung (hier im Bild nach Rechts) deutlich darstellt. Durch genannte Animationen, andere Lichtfarben oder eine Kombination aus Lichtfarben, kann dies noch deutlicher werden.
e) Zeigt eine andere mögliche Form der projizierten Signalgebung. Eine Bewegung, die sich z.B. von unten schräg mit Pfeilen aufbaut und auf die Seite bewegt um die Richtung zu verdeutlichen. Die Abbildung kann natürlich verschieden Formen (z.B. Kreise, Bewegungsmuster, Pfeile, Linien, etc.) annehmen.
f) Zeigt von oben und von unten animierte Pfeilrichtungen, welche bei einer
beweglichen Lichtanimation nach rechts auslaufen, um die Abbiegung zu
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g) Zeigt auf der Rückseite eines vorzugsweise Kleinstfahrzeuglenkers 29 die Projektion eines Signals, welches z.B. über einen Rucksack oder eine am Rücken des Fahrers befindliches Objekts projiziert wird. Es zeigt, dass das Signal auch bei Unebenheit über z.B. einen Rucksack (verzerrtes Bild) die Einlenkungsrichtung für die Abbiegung (hier im Bild nach Rechts) deutlich darstellt. Durch genannte Animationen, andere Lichtfarben oder eine Kombination aus Lichtfarben, kann dies noch deutlicher werden. Das projizierte Licht befindet sich somit immer auf einer guten Augenhöhe im Straßenverkehr oder bei Fahrradwege.
h) Zeigt eine weitere Ausführungsform des Lichtsignals, welches durch Linienverläufe einen dynamischen oder semidynamischen Blinker darstellen kann.
ij) Zeigt eine mögliche Bremslichtwarnung an. Dies könnte z.B. beim Betätigen der Bremsen (2) des Fahrzeugs ausgelöst werden und z.B. in Rot dargestellt werden bzw. blinken.
) Zeigt eine andere Ausführungsform der Projektion an, welche beispielsweise in Rot oder mehreren Rot-Tönen projiziert wird und zusätzlich in einer auffälligen Frequenz blinkt. Das z.B. rote Licht könnte ebenso mit anderen Farben kombiniert (z.B. umrahmt sein), um Absorptionen (31) und/oder Reflexionen (32) von Materialien entgegenzuwirken. Auch veränderliche Farbgebungen oder das Abspielen eines Videos oder Bilder sind möglich.
k) Zeigt eine Bremslichtwarnung an, welche beim Tragen eines Rucksacks z.B. etwas beeinflusst/verzerrt wird, aber beispielsweise durch blinkendes rotes Licht, wird sofort klar, dass hier eine Warnung signalisiert wird. Eine einzige Wellenlänge/Farbe ist ebenso möglich.
I) Zeigt eine andere Ausführungsform einer möglicher Bremslichtwarnung an. Ebenso könnten auch Schrift projiziert werden, wie z.B. ein Stop-Schild.
m) Zeigt eine Projektion, welche insbesondere in „Echtzeit“ die Projektion über
Kamerasystem abgleicht, sodass für einen dahinter befindlichen Verkehrsteilnehmer
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n) Zeigt die Rückseite eines Kleinstfahrzeugfahrers 29 der sich etwas auf die rechte Seite lehnt oder verdreht und keine klare Fläche für eine großflächige Projektion anbietet. Um es zu verhindern, dass Lichtstrahlen und/oder gegebenenfalls Streulicht am Körper vorbei strahlt, könnte das projizierte Licht 20 eher in der Mitte der Körperrückseite erfolgen, aber mit Animationsrichtung, in die abbiegewillige Richtung. Wenn jemand beispielsweise nach links abbiegen möchte, könnte das Signal exakt in der Mitte der Körperrückseite bestrahlt werden, um bestmöglich nur den Körper zu bestrahlen, aber die Animation und die videoähnliche Projektion 20 könnte eindeutig die Richtung links darstellen.
o) Zeigt ein mögliches Bremssignal/Warnsignal, welches in der Mitte auf den Kleinstfahrzeuglenker 29 geleuchtet wird. Auch eine Hüftbewegung auf die rechte Seite oder ein leichtes Verdrehen des Körpers schränkt die Funktion kaum ein und das Signal ist für dahinter befindliche Verkehrsteilnehmer klar erkennbar.
p) Zeigt eine weitere Ausführungsform, um eine Fahrtrichtung durch eine dynamische Animation darzustellen. Hier wird das am äußersten-befindliche Licht auf den Rücken auf Schulterhöhe platziert, da bei beidhändiges Festhalten der Lenkergriffe eine Positionsverschiebung der Schultern schwierig ist und es so kaum zu
vorbeistrahlenden Licht kommen kann.
Ebenso wäre die Projektion über ein Hologramm möglich. Ebenso könnte die Projektion nur mit einer bestimmten Überziehweste oder Kleidung verwendet werden. Oder auch könnten Reflektoren aufgebracht werden, welche nur eine bestimmte Geometrie und gewisse Wellenlängen reflektieren (ähnlich Leuchtbänder, Reflektoren, etc.). Im Falle einer Fahrerrückenlehne, kann das projJizierte Licht auch auf die Rückenlehne und oder dem
Fahrerrücken projiziert werden.
In Figur 5 wird schematisch ein möglicher Aufbau des neuartigen Systems gezeigt. Bremse
2, auch in Kombination mit dem Beschleunigungssensor 24 und dem Abstandsmesser 21
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auffährt.
Ein optisches Sensorsystem 17 könnte das bekannte auftreffende Muster erkennen und gezielt berechnen und in Echtzeit korrigieren und über den Projektor so verzerrt projiziert, sodass das Muster aus Sicht der dahinter befindlichen Verkehrsteilnehmers bestmöglich erkennbar ist und eine Darstellung eines Pfeiles oder ähnliches bestmöglich erkennbar ist. Dennoch ist es nicht nur das Muster, sondern auch die verschiedenen Farben, sowie auch die gezielte Animation/die Bewegungsabläufe der des projizierten Signals, welche z.B. die
Abbiegerichtung darstellt.
Weiters könnte das optisches Sensorsystem 17 den Körper des Fahrers erfassen und die Projektion immer derart steuern, dass die Projektion immer auf den z.B. Rücken 19 bzw. im Steißbeinbereich erfolgt. Somit würde ebenso auch keine Strahlung am Körper vorbeistrahlen und könnte immer die bestmögliche Fläche für die Projektion nutzen. Hierzu kann das optische Sensorsystem 17 zeitaufgelöste Positionsinformationen des Körpers 19 des Fahrzeuglenkers 29 (bzw. den mit Licht gut bestrahlbaren Bereich oder kleine Teilbereiche) detektieren und an die Steuereinrichtung 14 zur weiteren Auswertung senden. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise einen Steuerprozessor 40 und einen mit dem Steuerprozessor 40 verbundenen Kl-Prozessor 41 aufweisen. Der Kl-Prozessor 41 kann dabei Datenmuster in den erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers 19 des Fahrzeugnutzers 29 auswerten. Dies kann dadurch erfolgen, dass der KlProzessor 41 auf ein oder mehrere in einem Referenzregelwerkspeicher 43 abgelegten Referenzregelwerke zugreift, um vorhandene Datenmuster mit den aktuell erfassten Datenmustern abgleicht. Je nach Güte der Übereinstimmung kann der Kl-Prozessor 41 dann dasjenige Datenmuster aus den Referenzregelwerken auswählen, welches die beste Übereinstimmung mit dem aktuell erfassten Datenmuster aufweist. Dem ausgewählten
gespeicherten Datenmuster kann in dem Referenzregelwerk dann ein Referenzsteuersignal
28
Fahrzeugnutzers 29 passt.
Der Regelwerkgenerator 42 kann unterstützt werden, indem für eine Kalibrierung zu Beginn oder in regelmäßigen Abständen durch den Projektor 5 ein Licht-Gitternetz auf den Fahrer projiziert werden kann. Da die Projektion dauerhaft von dem optischen Sensorsystem 17 überwacht wird, kann die Krümmung der Licht-Gitternetzlinien erkannt werden, um eine Kalibrierung bzw. Anfangsjustierung der selbstlernenden Algorithmen des Regelwerkgenerators 42 erreichen zu können. Die selbstlernenden Algorithmen können sich dabei ohne Zuhilfenahme externer Kalibrierungsdaten selbst verbessern. Darüber hinaus kann ein Nutzer über eine externe Nutzerschnittstelle nutzerbezogene Daten vorgeben, wie beispielsweise eine Körpergröße oder ähnliche Parameter, die der
Regelwerkgenerator 42 bei der Kalibrierung bzw. Anfangsjustierung nutzen kann.
29
Gesetzmäßigkeiten über den zentralen Server 50 austauschen.
Da die Scooter jeden Abend zu einer Dockingstation/Ladestation kommen, erfolgt die Übertragung der Daten an dieser Stelle oder direkt über die eigene Verbindung in ein smartes System/Cloud 50. So bekommt das neuronale Netz täglich Stunden an Material, welches durch laufendes Labeln verbessert werden kann. Auf einem zentralen Server 50 erfolgt das Trainieren des Systems, sodass jederzeit ein Update des selbstlernenden Systems erfolgt und sämtliche Aufnahmen (Echtdaten) von verschiedenen Scootern in eine
Datenbank hochgeladen wird.
Das optische Sensorsystem 17 kann z.B. als Infrarot-Kamera, Terrahertzkamera, Fotokamera, Videokamera, Thermograf, Pyrometer oder einfache Smartphone-Kamera oder viele andere Kameratechnologien bzw. Lichtaufnahmetechnologien, ausgeführt sein. Die Kamera kann z.B. verschiedene Wellenlängen einfangen oder nur eine bestimmte Wellenlänge oder könnte auch eine Kombination aus mehreren Kameras sein, sodass bei Regen, Nebel, Schnee oder andere Witterungsverhältnisse sowie auch Schmutz der Fahrzeugnutzer 29 des Fahrzeugs stets zuverlässig erkennbar ist. Dadurch könnte immer die maximale Fläche des Rückens genutzt werden und das Licht 20 bestmöglich angepasst werden. Um bei schnellen Körperbewegungen ein Vorbeistrahlen am Körper zu vermeiden, könnte die Projektion einen Sicherheitsrand mit wenigen Zentimeter berücksichtigen, auf welchen kein Licht mehr projiziert wird. Dieser Rand berücksichtigt die Rechenverzögerung
der „Echtzeitberechnung” und die Anpassung der Projektion, wenn sich die Person, die mit
30
vorbeistrahlt.
Die Projektion könnte auch als Nebelschlussleuchte dienen, bzw. markantes Licht bei Schlechtwetter darstellen, um die Sicherheit zu erhöhen. Die Projektion könnte z.B. auch in die andere Richtung gelenkt werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Über dem Projektor 5 kann eine Abdeckung 6 gegen Verschmutzung vorhanden sein, insbesondere mehrere Folien zum Abziehen oder eben ein transparenter Kunststoff oder Glas oder ähnliches zur
Abdeckung.
Der Fahrtrichtungsschalter 23 kann z.B. ein Wippschalter sein und wird für das Auslösen der Signalgebung verwendet, um direkt am Lenker 30 den Blinkvorgang, ähnlich wie bei einem Motorrad, jedoch mit einer Projektion auf den Fahrzeugnutzer 29, verwendet. Es
können natürlich auch mehrere Bremsen 2 am Elektrokleinstfahrzeug integriert sein (z.B.
unabhängige Fuß- und Handbremsen).
Das projiziert auftreffende Licht 20 kann eher mittig am Rücken 19 des Fahrzeugnutzers 29 platziert werden. Zur klareren Anzeige von beispielsweise Blinken zum Abbiegen an einer Straßenkreuzung kann z.B. ein Video und/oder eine Animation und/oder Abfolge oder ähnliches abgespielt werden, so dass klar kommuniziert wird, in welche Richtung (hier „Rechts”) der Fahrzeugnutzer 29 abbiegen möchte. Muster und Form kann angepasst werden, sodass dies bestmöglich auf die lenkenden Personen bzw. dessen Körperrücken 19
projiziert wird, ohne dabei vorbeizustrahlen oder die Umwelt zu beleuchten.
Das projizierte auftreffende Licht 20 könnte z.B. beim Linksabbiegen von unten nach ObenLinks verlaufen, sodass sofort klar wird, dass der Fahrzeugnutzer 29 bald nach Links einlenken wird, ohne dass er ein Handzeichen geben muss. So könnte z.B. auch zuerst ein langsames sanftes Blinken stattfinden und beim tatsächlichen Einlenken kurzzeitig stark auffälliges Blinken stattfinden, damit dieser nicht von anderen Verkehrsteilnehmern
übersehen wird. Dabei würde bei Betätigung des Blinkers 23 z.B. ein sanftes Abbiege-
31
Licht 20 einbezogen wird.
Die Blinkerbetätigung kann nicht nur mit einem entsprechenden Schalter, Taster oder
ähnliches ausgeführt werden, sondern könnte auch über Helm oder gemessene
32
werden.
In Figur 6 wird eine andere schematische Ausführungsführungsform gezeigt. Diese Anordnung und technische Verknüpfung kann verschieden oder nur teilweise wie auch in Figur 5 dargestellt kombiniert sein. So kann auch z.B. der Verschmutzungsschutz über der Umgebungslichtsensorik 12 vorhanden sein. Weiters kann die Anordnung auch völlig ohne zusätzliche Sensorik ausgeführt sein und nur einen Projektor 5 aufweisen, welche Lichtund/Lichtverläufe auf die Körperflächen des Kleinstfahrzeugfahrers 29 abbildet und gegebenenfalls durch einen Fahrtrichtungsschalter 23 und einer notwendigen elektronischen Logik (die möglicherweise schon im Kleinstfahrzeug (33) vorhanden und/oder integriert ist.) eingeschaltet, gesteuert und/oder geregelt werden. Ebenso könnten die Spannungsversorgung, notwendige Komponenten (z.B. u-Controller, Timer, Watch-Dog, CPU, AD-Wandler, DA-Wandler, etc.) und andere Information etc. aus der
bestehenden Elektronik des Elektro-Kleinstfahrzeuges verwendet werden.
In Figur 7 wird eine weitere schematische Darstellung der Zusammenstellung einiger Komponenten des Signalprojektionssystems illustriert. So könnte ein optisches Sensorsystem 17 zeitaufgelöste Positionsinformationen des Körpers 19 des Fahrzeuglenkers 29 (bzw. den mit Licht gut bestrahlbaren Bereich oder kleine Teilbereiche) detektieren und an die Steuereinrichtung 14 zur weiteren Auswertung senden. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise einen Steuerprozessor 40 und einen mit dem Steuerprozessor 40 verbundenen KlI-Prozessor 41 aufweisen. Der Kl-Prozessor 41 kann dabei Datenmuster in den erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers 19 des Fahrzeugnutzers 29 auswerten. Dies kann dadurch erfolgen, dass de Kl-Prozessor 41 auf ein oder mehrere in einem Referenzregelwerkspeicher 43 abgelegten
Referenzregelwerke zugreift, um vorhandene Datenmuster mit den aktuell erfassten
33
Fahrzeugnutzers 29 passt.
Dabei werden die erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen in Echtzeit mittels des Kl-Prozessors 41 verarbeitet. Bei der Interpretation der Positionsinformationen können z.B. Umrisse, Materialien der Kleidung, Reflexionsgegenstände, Rauigkeiten von Materialien, absorbierende Gegenstände etc. erkannt werden und permanent in ein bestmöglich sichtbares Projektionssignal konvertiert werden, sodass es zu keiner Beeinträchtigung des Straßenverkehrs (Blendflecke, Reflexionen, zu schwache Signalgebung, etc.) kommen kann
und eine ideal sichtbare Signalgebung stattfinden kann. Ein Blinksignal bzw. die
34
Fahrtrichtungsschalters 23 ausgelöst.
In Figur 8 wird eine Variante dargestellt, bei welcher bei einem bestimmten Einschlagwinkels 28 des Vorderrades 15 (beispielweise bei über 5° nach Links oder Rechts eingelenkt) eine Projektion durch einen Projektor 5 ausgelöst wird. Ein optisches Sensorsystem 17 erfasst dann den Fahrzeugnutzer 29 (und/oder auch Bei- oder Mitfahrer und/oder Tiere und/oder Objekte) auf. Dieses Signal wird, wie in Figur 7 beschrieben, in eine Steuereinrichtung 14 weitergeleitet und dort das projJizierte Signal 20 berechnet, so dass es dann bestmöglich erkennbar am z.B. Rücken 19 des Fahrzeugnutzers 29 erscheint und so für andere Verkehrsteilnehmer (z.B. Autofahrer, Lastkraftwagenfahrer, Radfahrer, andere Kleinstfahrzeugfahrer, etc.) eindeutig erkennbar ist. Die Steuereinrichtung 14 kann mit Bilderkennungsverfahren auf Basis von selbstlernenden Algorithmen arbeiten, ähnlich wie im Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben. In diesem Fall wird ein Fahrrichtungssignal automatisch beim Einlenken über einen gewissen Einschlagwinkel 28 hinaus unter Berücksichtigung von Geschwindigkeit und anderen Signalen generiert und auf den
Fahrerrücken 19 mit einem Projektor 5 projiziert.
In Figur 9 wird eine gebückte Körperhaltung des Fahrers 29 des E-Scooters schematisch dargestellt und berücksichtigt, welche zu Verzerrungen oder schwer erkennbaren Signale
20 für andere Verkehrsteilnehmer führen kann.
a) Zeigt ein von unten projiziertes Lichtsignal, welches durch die gebückte Haltung des Fahrzeugnutzers 29 auf dessen Gesäßbereich projiziert wird, wobei die Projektion aufgrund der kurzen Distanz nur einen sehr kleinen Bereich beleuchtet.
b) Zeigt ein Kleinstfahrzeug, welches ein etwas längeres Deck x (Standbereich für den Fahrzeugnutzer) aufweist, was den Einbau des Projektors 5 inklusive notwendiger Komponenten weiter hinten ermöglicht und eine bessere Bestrahlung des Rückenbereichs 19 ermöglicht, und nicht so einfach vom Gesäß abdeckbar ist. Dabei
ist die beleuchtete Fläche deutlich größer und erkennbarer als bei Figur 9 a).
35
und Figur 9 b).
In Figur 10 wird eine gebückte Körperhaltung des Fahrers 29 des E-Scooters schematisch dargestellt und berücksichtigt, welche zu Verzerrungen oder schwer erkennbaren Signalen
20 für andere Verkehrsteilnehmer führen kann.
a) Zeigt ein Kleinstfahrzeug 33, welches neben einem Projektor 5 auch ein optisches Sensorsystem 17, vorzugsweise eine Infrarotkamera (oder mehrere Infrarotkameras 17) aufweist. Somit kann über eine automatische (Bild-)Erkennung/Interpretation des Körpers bzw. des Körperrückens 19 durch z.B. Hard- und/oder Software und/oder „Künstlicher Intelligenz” (Artificial Intelligence)/Machine Learning/Deep Learning oder ähnliches ausgewertet und erkannt werden, um den Bereich des Rückens des Fahrers 19 bestmöglich auszuleuchten, damit andere Verkehrsteilnehmer dies Signale gut erkennen.
b) Zeigt die Projektion 20 auf einen etwas verdrehten Körperrücken 19, der jedoch durch eine optisches Sensorsystem 17 erkannt wird und nur in diesem Bereich bestrahlt wird. Somit wird vorbeistrahlendes Licht und Blenden von Flugzeugen, LKW-Fahrern, Anrainern und anderen Personen in der Umgebung vermieden. Auch beim Absteigen des Fahrzeugnutzers 29, z.B. während eines Blinkvorganges, an einer z.B. Kreuzung/Ampel/Stop-Schild, könnte die Projektion, selbst bei seitlichem Stehen neben dem Scooter, noch immer auf den Fahrer projiziert werden, der z.B. nicht mal auf dem Deck steht, jedoch immer noch zumindest eine Hand (am Griff) an der Kleinstfahrzeug-Lenkeinrichtung (Lenker/Lenkstange) 30 hält. Hier könnten verschiedene Kombinationen miteinbezogen werden, ob ein Blinksignal beendet
wird, wenn die Geschwindigkeit unter einer Mindestgeschwindigkeit ist, oder wenn
36
c) Zeigt gegenüber Figur 10 b) eine breiter gebaute Person mit größerer Fläche, auf die man projizieren kann. Dabei wird über das Kamerasystem die Fläche des Körperrückens 19 permanent ermittelt und derart mit Lichtsignalen bestrahlt, sodass dieses vorzugsweise in maximaler Größe dargestellt werden kann (man nutzt also die Projektionsfläche mittels Kamerafeedback und Erkennung so gut es geht aus,
ohne dabei vorbei zu strahlen).
Ebenso könnte das Kamerasystem sogar Farben der Kleidung, Reflexionswerte, Rauigkeit, das Material und/oder Materialeigenschaftenerkennen, sodass eine Bestrahlung auf glänzender oder reflektierender Kleidung keine Probleme bzw. Ablenkung und/oder Falschsignale für andere Verkehrsteilnehmer darstellt. So könnten auch bei z.B. einem Reflektor oder bei einem Rucksack oder bei anderen Objekten oder spiegelnde Element 32 nicht beleuchtet werden. Auch absorbierende Objekte 31 und/oder Kleidung könnten z.B. gezielt mit anderen Wellenlängen beleuchtet werden, sodass ein gut sichtbares Lichtsignal für andere (dahinter befindliche) Verkehrsteilnehmer erkennbar ist. Die erforderliche bzw. optimale Beleuchtung für Blink- und/oder Warnsignale sowie auch andere Lichtsignale kann dynamisch angepasst und immer in Echtzeit berechnet werden für die optimale
Erkennung im Verkehr und somit zur Maximierung der Sicherheit.
Das optische Sensorsystem 17 kann ebenso wie bei modernen Smartphones durch mehrere Kameras ausgeführt sein, um so die Umgebung dreidimensional, d.h. mit Tiefe wahrnehmen und so die Lichtbestrahlung 20 über einen Projektor 5 verbessern und/oder präzisieren zu können. Auch könnten 3D-Kameras verwendet werden, um Tiefen, Längen, Verzerrungen etc. besser abschätzen zu können und somit bestmöglich angepasste
Projektionen auf freie Flächen, auch z.B. am Unterarm oder auf Objekte und Materialien mit
37
projizieren und diese zu bestrahlen.
In Figur 11 a) wird eine Beleuchtung mit Signalen auch am linken Arm gezeigt, was es ebenso ermöglicht, das von der Seite kommende Fahrzeuge die Signale erkennen kann und Unfälle verhindern könnte. Vor allem eine Bestrahlung mit Warn- oder Blinksignalen 20 am Unterarm des Fahrzeugnutzers 29 könnte für andere Verkehrsteilnehmer zusätzliche Sicherheit bieten, da es durch die auftreffende Strahlung, welche auf den Unterarm fällt und sich um diesen „krümmt”“ sowie auch eine minimal diffuse Reflexion verursacht. Dies könnte auch von der Seite herannahende Verkehrsteilnehmer warnen, die das Signal 20 möglicherweise am Arm ebenso erkennen könnten. Die Position des Arms kann beispielsweise mit einem optischen Sensorsystem 17 erfasst werden, so dass die Steuereinrichtung den Projektor 5 so ansteuern kann, dass nur der Arm bestrahlt wird,
ohne dass es zu einer starken Vorbeistrahlung am Körper bzw. am Arm kommt.
In Figur 11 b), werden, stark reflektierende oder spiegelnde Körper 32 (z.B. ein Metallarmband, eine Uhr oder Hosenknöpfe, etc.) durch ein optisches Sensorsystem 17 erkannt und wird dann so berechnet, dass diese Bereiche von der Bestrahlung auf die Körperflächen 20 ausgelassen/ausgespart werden, damit niemand über diese ungewollt beeinflusst oder geblendet wird und keine ungewollten Lichtsignale bei anderen Verkehrsteilnehmern oder aber Personen und/oder Tiere bzw. der Umgebung ankommen. Werden die vom Projektor 5 ausgesandten Wellenlängen an bestimmten Stellen (z.B. Kleidung und Objekte) stark absorbiert 31, könnte dies über eine Erkennung ebenso interpretiert werden und diese Bereiche gezielt stärker beleuchtet werden, damit das Lichtmuster/die Lichtanimation/das Lichtbild keine verwirrenden Unterbrechungen für
andere Verkehrsteilnehmer oder die Umgebung hat.
In Figur 12 wird ein automatischer Blink- oder Fahrtrichtungsauslöser gezeigt. Dabei zeigt a) ein relativ „gerades Fahren” in eine Richtung. b) zeigt eine Neigung/Kippen (und/oder
das Einlenken) für ein Abbiegemanöver (im Bild nach Links). Mittels (Gyro-)Sensoren oder
38
ist ein Blinksignal 20 bei der Abbiegung eine redundante Sicherheit.
In Figur 13 wird schematisch ein sich von hinten annähernder und/oder zu nahe auffahrender Verkehrsteilnehmer gezeigt. Über eine Abstandsmessung (z.B. Ultraschall, Lidar oder Radar) im hinteren seitlichen Bereichen könnte dieser zu geringe Abstand durch ein Warnsignal auf die Rückenseite des Körpers 19 des Fahrzeugnutzers 29 aufgeleuchtet/projiziert werden. Somit würde der hintere Verkehrsteilnehmer durch zusätzlich z.B. rote Farbe und/oder schnelles Blinken des projizierten Signals 20 gewarnt
werden und ein Auffahrunfall damit vermieden werden können.
In Figur 14 wird schematisch eine Ausführung des Signalprojektionssystems gezeigt, bei welchem mehrere Projektoren 5 vorhanden sind. Somit ist es möglich den Fahrzeugnutzer 29 derart mit Warnsignalen, Blinksignalen und/oder anderen optischen Signale zu beleuchten, dass die visuelle Information an andere Verkehrsteilnehmer übertragen werden kann. Eine Beleuchtung von mehreren Seiten würde seitlich herannahende Verkehrsteilnehmer eindeutig warnen. Über Annäherungssensoren könnten herannahende Verkehrsteilnehmer schon von einer gewissen Entfernung in allen Richtungen früh genug erkannt werden. Über mehrere Projektoren 5 könnte die Ausführung auch mehrseitig
angewandt werden (die Beleuchtung ist auch im vorderen Körperbereich möglich).
39
Fahrzeugnutzer 29 des z.B. E-Scooters abbiegen möchte.
In Figur 16 wird schematisch ein „One-wheel” oder E-Einrad als Fahrzeug 33 gezeigt, welches mit verschiedenen technischen Ausführungsformen dargestellt ist. Ziel ist jedoch immer eine klare Signalgebungsprojektion für den Straßenverkehr am Körper oder auf Objekte am Körper oder am Fahrzeug 33 durchzuführen, damit diese gut erkennbar ist. Die Verwendung könnte auch bei einem Einrad sein, auf dem man sitzen kann und/oder mit Lenkrad etc. Wie erwähnt, sind alle möglichen Kleinstfahrzeuge möglich, vor allem
elektrorollerähnliche Fahrzeuge bieten sich sehr gut an.
Figur 16 a) zeigt schematisch eine Ausführungsart mit Sensoren, Elektronik etc. und auch Sensorsystem usw. an. Dabei wird nur eine Projektion auf die Körperrückseite
durchgeführt.
Figur 16 b) zeigt schematisch eine sehr reduzierte Ausführungsform, bei welcher, versucht wird auf überflüssige technische System zu verzichten. Verschiedene Kombinationen aus a) b) und c) sowie auch weitere Integrationen, Erweiterungen und/oder Ausführungen sind
möglich.
Figur 16 c) zeigt eine Möglichkeit von mehreren Projektoren 5, welche Signale auf den Körper projizieren. Diese können rund um den Fahrer angeordnet sein. Lehnt man sich am
z.B. E-Einrad in die Kurve bzw. lenkt ein (messbar z.B. über bestimmten Neigungswinkel,
40
am Körper beleuchten.
In Figur 17 wird schematisch ein Lastkraftwagen gezeigt, bei dem im hinteren Bereich ebenso die Signale auf eine große Fläche sichtbar projiziert werden können. Hierbei ist es möglich, den Projektor 5, wie im Bild, unten anzubringen, aber es ist auch möglich von oben zu beleuchten. Auch ist es möglich, mittels Projektoren 5 an der Seite die Seitenflächen zu bestrahlen, um z.B. bei einem Blinkvorgang für einen Spurwechsel, andere Verkehrsteilnehmer zur informieren/warnen. Es könnte sogar dem Fahrer über dem Spiegel ein Signal zugesandt werden, z.B. wenn sich ein anderes Fahrzeug nähert und/oder im
toten Winkel fährt.
In Figur 18 wird eine (sitzende) Ausführungsform eines E-Scooters 33 gezeigt, welche mit mehreren Projektoren bzw. Projektionssystemen 5 ausgestattet ist. Hier können auch optische Sensorsysteme 17 verbaut sein, um die projizierte Fläche 20 zu überwachen (z.B. kein Blenden des Fahrers, Reflexionen, ungleichmäßige Absorptionen), zu verbessern (z.B. geometrische Abbildungen permanent nachkorrigieren und anpassen) und die Umwelt zu erkennen. Ebenso könnte man das Deck, den Bereich auf dem der Fahrzeugnutzer 29 seine Beine abstellt, vorher mit Informationen Bestrahlen, damit der Fahrzeugnutzer 29 über
Regeln oder Informationen zur z.B. ordnungsgemäßen Inbetriebnahme informiert wird.
41
werden, da es hier kaum störend wirkt.
In Figur 19 wird eine mögliche Ausführungsform des Aufbaus und Zusammenschaltung gezeigt. Hierbei werden mehrere Projektoren/Lichtquellen angebracht, welche z.B. die Personen 30 von hinten sowie auch von vorne (vom Hals abwärts) und/oder auch andere Personen und/oder Objekte und oder das Fahrzeug 33 selbst mit visuellen Signalen 20
beleuchten/bestrahlen können.
In Figur 20 a) wird schematisch ein Fahrradfahrer von hinten gezeigt. Diesem kann z.B. durch automatische Erkennung über optischen Sensorsysteme 17 durch den Projektor 5 ein optisches Signal auf den Arm bzw. auf Rücken 19 projiziert werden (auch automatisch ohne z.B. Auslösen mit einem Fahrtrichtungsschalter, sondern nur bei z.B. Hebung des Arms/Ellenbogens). Dabei kann auch die Vorderseite des Körpers des Radfahrers beleuchtet werden. Für ein Bremslicht kann die gesamte Körperfläche (Rücken, Beine, Arme, Bauch, Brust, etc.) genutzt werden. Ebenso könnte dies bei Tandems oder E-Bikes oder andere fahrradähnliche Fahrzeuge angewandt werden. In Figur 20 b) wird schematisch dargestellt, dass auch z.B. einfach über einen Fahrtrichtungsschalter 23 (und/oder auch über Sensoren oder andere Auslöser wie GPS) das Blinksignal ausgelöst werden kann und kein gefährliches Loslassen der Lenkeinrichtung wäre notwendig. Besonders bei Elektrofahrrädern/E-Bikes ist es oft gefährlich, den Gasgriff 1 loszulassen, da es zu einer automatischen Verzögerung des gesamten Fahrzeuges 33 kommt. Daher könnte mit einer gezielten Lichtprojektion bei Fahrrädern die Sicherheit enorm erhöht werden. Eine Projektion ist selbstverständlich wieder von allen Seiten möglich (nicht nur
von hinten).
Das Auslösen eines Blinksignals kann z.B. durch den Fahrtrichtungsschalter 23 erfolgen, jedoch kann das Signal 20 auch zusätzlich bei Einlenkung (z.B. mit Mindesteinlenkwinkel
und/oder Mindestneigung und/oder Mindestgeschwindigkeit) automatisch projiziert
42
manuell zu betätigen).
In Figur 21 a) wird ein elektrifiziertes Skateboard 33 dargestellt, welches am hinteren Ende eine Lichtquelle als Projektor 5 angebracht hat. Diese projiziert bei z.B. einer starken Bremsung ein Warnlicht 20 auf Bein und Rücken 19. Ebenso könnte es bei einer Neigung bzw. Einlenkung etc. immer die Fahrtrichtung anzeigen mit z.B. einem dynamischen Blinker
oder einer blinkenden Animation etc.
In Figur 21 b) ist ebenso auch im vorderen Bereich des E-Skateboards ein optischer Projektor 5 platziert, um für entgegenkommende Verkehrsteilnehmer die Fahrtrichtung oder andere Information anzuzeigen. Ebenso kann bei einem Handsignal der Arm angeleuchtet werden (siehe wie Figur 21 a)). Zur leichteren Armdetektion kann sogar eine Steuereinheit/Fernbedienung in die Hand genommen werden, was eine zielsichere Projektion durch Datenverbindungen vereinfacht. Beispielsweise könnten eine linke und rechte Fernbedienung in den jeweiligen Händen sein und zusätzlich kann die Projektion 20 auf die Arme besser durchgeführt werden, weil man eine Art „Ziel” anvisieren kann. So wird nur der Arm oder die Hand angestrahlt. Ebenso können bei Figur 21 a) und Figur 21 b) optischen Sensorsysteme bzw. Kamerasysteme 17 integriert sein, um den Körperbereich der Skateboard-Benutzers 29 zu erkennen und so die Beleuchtung auf den Körper
und/oder Umgebung und/oder Objekte etc. zu optimieren.
In Figur 22 a) wird eine Person mit einer entsprechenden Bekleidung (z.B. Jacke, Überziehweste, anzubringender Gegenstand, Pullover, Leuchtfläche/Leuchtband, etc. gezeigt. Diese hat z.B. die Bereiche „Links“, „Rechts” (als Pfeil dargestellt) und „Stop” (als ‚x’ dargestellt”). Werden diese beleuchtet, wirft eine Reflexion des Symbols von der Kleidung zu anderen Verkehrsteilnehmern zurück und kann so gut sichtbar für diese sein. Bei Beleuchtung mit einem anderen Licht (z.B. Sonne), könnte kein Symbol erkennbar sein, sondern erst durch Bestrahlung einer bestimmten Wellenlänge. Figur 22 b) wird
beispielsweise der Pfeil rechts bestrahlt und wirft (ähnlich wie ein Reflektor, Leuchtstreifen,
43
44 / 74
zurück.
In Figur 23 wird schematisch eine Anordnung einiger Komponenten gezeigt, wobei die Leuchtquelle gefedert gelagert ist, sodass Vibrationen nicht direkt auf das Licht übertragen werden würde, sondern stabilisierend auf das projizierte Bild 20 wirkt. Das schematisch dargestellte Federsystem kann durch eine Gummi- oder Kunststofflippe (oder Fuge)
und/oder durch ein Federsystem und/oder andere Dämpfung umgesetzt werden.
In Figur 24 wird ein Smartphone gezeigt, welches meist dazu verwendet wird, über Abrechnungssysteme mittels QR-Code einen E-Scooter in Betrieb zu nehmen. Für eine Einstellung der Projektion kann auch diese App genutzt werden, um Grundeinstellung wie beispielsweise Körpergröße, Gewicht, einzustellen, sodass automatisch sich der Projektionswinkel bzw. die Gegebenheit direkt auf den Fahrer anpassen. Die Einstellungen werden per App gespeichert und müssen nicht geändert werden, so lange die Parameter (z.B. Körpergröße) sich nicht verändern. Nach einem QR-Scan könnte die Abfrage eines Rucksackes sein oder andere Objekte oder Gegebenheiten, welche ständig anders sein können (z.B. Kleidungsstücke, Tragetaschen, etc.). Verschiedene Daten könnten gesammelt werden, da sie zugeordnet werden könnten, woraus verschiedene Information (für z.B. Flottenprognosen etc.) abgeleitet werden können. Damit kann das Angebot der Anbieter auf die Bedürfnisse der Nutzer angepasst werden. Ebenso könnten Daten gesammelt werden, die von den Kamerasystemen 17 und/oder anderen Sensoren aufgenommen
werden (z.B. bestrahlbare Körperflächen, Verzerrungen, Krümmungen, Sichtflächen, etc.).
44
1 Gasgriff
2 Bremse
3 Rückstrahler und Seitenreflektor
4 Unabhängige Bremse (Handbremse und Fußbremse oder zwei Handbremsen) 5 Projektor
6 Linse/Verschmutzungsschutz
7 Tretschutz für Projektor
8 Reflexionsmessung
9 Projizierte Lichtstrahlen
10 Scheinwerfer
11 Nummerntafel oder Anzeigetafel oder Display 12 Umgebungslichtsensor(en)
13 Glocke, Display, etc.
14 Steuereinrichtung
15 Reifen/Rad
16 Gewichtsmessung
17 Optisches Sensorsystem
18 Leuchtdichte/Leuchtstärke
19 Körper des Fahrzeugnutzers
20 Projektion
21 Abstandsmesser
22 Fahrzeugstromversorgung
23 Fahrtrichtungsschalter/Blinker-Betätigungseinheit 24 Beschleunigungssensor
25 Steuereinrichtung für Projektor
26 Abstrahlwinkel
27 Lenkwinkelmessung
28 Rad-Einlenkwinkel
29 Fahrzeugnutzer
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32 Licht reflektierende Bereiche / spiegelndes Objekt
33 Fahrzeug
8 KA ae
SENSE $ KANN ANSAGE
46
471774

Claims (1)

1. Dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Straßenverkehrsfahrzeuge (33), insbesondere für einspurige, rückwandlose Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge wie Elektroroller, Krafträder, E-Scooter oder Pedelecs, aufweisend:
mindestens einen Projektor (5), welcher an einem Straßenverkehrsfahrzeug (33) anbringbar oder in einem Straßenverkehrsfahrzeug (33) integrierbar ist, und welcher dazu ausgelegt ist, unter einem Abstrahlwinkel (26) Projektionsbilddaten repräsentierende Lichtstrahlen (9) auf den Körper (19) eines Fahrzeugnutzers (29) auszusenden;
eine Steuereinrichtung (14), welche mit dem Projektor (5) gekoppelt ist; und
mindestens ein optisches Sensorsystem (17), welches dazu ausgelegt ist, zeitaufgelöste Positionsinformationen des Körpers (19) des Fahrzeugnutzers (29) zu erfassen und an die Steuereinrichtung (14) weiterzugeben, wobei die Steuereinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, Komponenten des Projektors (5) zur Variation von Projektionseigenschaften des Projektors (5) in Abhängigkeit von den erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers (19) des Fahrzeugnutzers (29)
anzusteuern.
2. Signalprojektionssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (14) einen Steuerprozessor (40), einen mit dem Steuerprozessor (40) verbundenen Kl-Prozessor (41), einen auf selbstlernenden Algorithmen basierenden Regelwerkgenerator (42) und einen Referenzregelwerkspeicher (43) aufweist, wobei der Kl-Prozessor (41) dazu ausgelegt ist, Datenmuster in den erfassten zeitaufgelösten Positionsinformationen des Körpers (19) des Fahrzeugnutzers (29) mit Datenmustern eines in dem Referenzregelwerkspeicher (43) abgelegten Referenzregelwerks abzugleichen und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Abgleichs ein Referenzsteuersignal an den Steuerprozessor (40) auszugeben, auf dessen
Basis der Steuerprozessor (40) die Komponenten des Projektors (5) ansteuert.
3. Signalprojektionssystem gemäß Anspruch 2, wobei der Regelwerkgenerator (42)
dazu ausgelegt ist, Datenmuster und Gesetzmäßigkeiten in den erfassten zeitaufgelösten
47
aktualisieren.
4. Signalprojektionssystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung (14) ein drahtloses Kommunikationsmodul (44) aufweist, über welches der Kl-Prozessor (41) Basisreferenzregelwerke von einem zentralen Server (50) empfängt, und wobei in dem Referenzregelwerkspeicher (43) empfangene Basisreferenzregelwerke von dem zentralen
Server (50) als Referenzregelwerke abgelegt werden.
5. Signalprojektionssystem gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung (14) ferner dazu ausgelegt ist, die durch den Regelwerkgenerator (42) aktualisierten Referenzregelwerke über das drahtlose Kommunikationsmodul (44) an den zentralen
Server (50) zu übertragen.
6. Signalprojektionssystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung (14) eine Nutzerschnittstelle aufweist, über die ein Nutzer nutzerbezogene Kenndaten der in dem
Referenzregelwerkspeicher (43) abgelegten Referenzregelwerke zu aktualisieren.
7. Signalprojektionssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin mit einer Umgebungslichtsensorik (12), welche dazu ausgelegt ist, die Lichtverhältnisse in der Umgebung des Signalprojektionssystems zu erfassen, wobei die Steuereinrichtung (14) ferner dazu ausgelegt ist, die optisch aktiven Elemente des Projektors (5) in Abhängigkeit
der durch die Umgebungslichtsensorik (12) erfassten Lichtverhältnisse anzusteuern.
8. Straßenverkehrsfahrzeug (33), insbesondere ein einspuriges, rückwandloses Fahrzeug oder Kraftfahrzeug wie etwa ein Elektroroller, ein Kraftrad, ein E-Scooter oder ein Pedelec, aufweisend ein dynamisches optisches Signalprojektionssystem gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 7.
48
(33) anzusteuern.
10. Straßenverkehrsfahrzeug (33) gemäß Anspruch 9, wobei die Betriebszustandssensorik einen Neigungssensor, einen Lenkwinkelsensor, einen
Annäherungssensor und/oder einen Beschleunigungssensor aufweist.
11. Straßenverkehrsfahrzeug (33) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuereinrichtung (14) ferner dazu ausgelegt ist, die Komponenten des Projektors (5) zur Projektion von Lichtstrahlen auf einen Untergrund in der Nähe des Straßenverkehrsfahrzeugs (33) in Abhängigkeit des durch die Betriebszustandssensorik (12) erfassten Betriebszustands des Straßenverkehrsfahrzeugs (33) anzusteuern, insbesondere
wenn das Straßenverkehrsfahrzeug (33) als verunfallt oder defekt erkannt worden ist.
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ATA5/2021A 2021-01-07 2021-01-07 Dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Straßenverkehrsfahrzeuge AT524616A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA5/2021A AT524616A1 (de) 2021-01-07 2021-01-07 Dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Straßenverkehrsfahrzeuge

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ATA5/2021A AT524616A1 (de) 2021-01-07 2021-01-07 Dynamisches optisches Signalprojektionssystem für Straßenverkehrsfahrzeuge

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