CN105711486B - 在车辆和该车辆环境中的交通参与者之间的通信 - Google Patents

在车辆和该车辆环境中的交通参与者之间的通信 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(100)的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：从所述车辆(100)的一个或多个环境传感器(103)接收环境数据；根据所述环境数据检测所述车辆(100)环境内的至少一个交通参与者；根据所述环境数据确定在交通参与者和车辆(100)之间是否存在通信需求；当确定在交通参与者和车辆(100)之间存在通信需求时，促使所述车辆(100)的调整机构(201、202、204)调整所述车辆(100)的外部形态，以便与所检测到的交通参与者通信。本发明还涉及一种相应的用于车辆(100)的控制单元(101)。

Description

在车辆和该车辆环境中的交通参与者之间的通信
技术领域
本发明涉及一种方法和一种相应的设备，所述方法和设备使尤其是至少部分地由计算机控制的和/或自治的车辆能够与其环境、尤其是与交通参与者(例如车辆环境中的人)通信。
背景技术
目前，在尤其是欧洲标准组织ETSI和CEN以及美国的关于主题“智能交通系统”(ITS，Intelligent Transportation Systems)的各种开创范围内，在ISO、SAE和IEEE中对通信协议和合作安全应用进行标准化，其在将来应能够实现跨汽车制造商的、合作的、尽可能无事故的行驶。所述合作安全应用尤其是也包括对于侧向事故和正面事故的防碰撞应用(Collision Avoidance)和缓解碰撞后果应用(Collision Mitigation)。所关注的安全应用以及相关联的传输协议和数据格式尤其是记录在ETSI标准TS 102 637或在SAE标准SAEJ2735中。因此在标准TS 102 637-2中定义了所谓的合作意识信息(所谓的CooperativeAwareness Message，CAM)，其以周期性的间隔由ITS站(例如由车辆)发送，以便向周围环境中的其它ITS站(例如其它车辆)告知关于发送的ITS站的选定信息(例如速度、加速度和/或位置)。在各ITS站之间例如借助CAM消息交换的信息能够在相应的ITS站中用于识别碰撞危险并且必要时引入适宜的对策(例如警告)。
在ITS范围内限定的通信方法致力于在不同的ITS站(即不同的机器或不同的电子设备)之间的通信。在此不考虑在机器和人之间的直接通信。尤其是没有考虑和实现在至少部分地由计算机控制的或自动驾驶的车辆和车辆周围环境中的人之间的通信。然而这种通信能够用于提高在道路交通中由计算机控制的或自动驾驶的车辆的安全性和接纳性。
发明内容
本文致力于下述技术目的：实现在车辆(例如小汽车、载货汽车或摩托车)与其周围环境、尤其是与交通参与者(例如其周围环境中的人)之间的直接通信。在此尤其是应实现与一个或多个选定的交通参与者的有针对性的通信。
根据一方面描述一种用于车辆的控制单元。车辆能够包括单轨车辆或双轨车辆，尤其是小汽车或载货汽车。车辆能够设计用于在没有驾驶员干预的情况下在道路交通中移动。换句话说，其能够是至少部分地由计算机控制的车辆和/或自动驾驶的车辆，和/或能够是处于高自动化行驶模式(HAF模式)或自动化行驶模式(AF模式)中的车辆。
控制单元设计用于从车辆的一个或多个环境传感器接收环境数据。所述环境数据能够包括关于车辆的周围环境或环境的信息。所述一个或多个环境传感器能够包括照相机、激光器、超声波传感器和/或雷达传感器。此外，控制单元能够设计用于从车辆的定位单元(例如从导航系统)接收位置数据。所述位置数据能够用于将车辆相对于道路布置和/或相对于其它交通参与者定位。
控制单元还设计用于根据环境数据(并且必要时根据位置数据)检测车辆环境中的至少一个交通参与者。尤其是能够检测人类交通参与者。控制单元也能够设计用于同时检测车辆环境中的不同位置处的多个不同的交通参与者。
此外，控制单元设计用于根据环境数据确定在交通参与者和车辆之间是否存在通信需求。通信需求尤其是能够根据当前的交通状况而存在于交通参与者和车辆之间。
尤其是能够根据环境数据确定：交通参与者在此被获知其是否被车辆检测到。换句话说，能够识别出所检测到的交通参与者寻求与车辆(例如车辆的驾驶员)的联系，以便确保其被车辆(或被车辆的驾驶员)感知到。这种状况例如存在于想要过斑马线的行人，其在踏入道路之前将视线投向接近的车辆，以便确保他已被车辆感知到(即检测到)。
为了确定在交通参与者和车辆之间是否存在通信需求，控制单元能够设计用于根据环境数据(例如根据图像数据)检测人类交通参与者的眼睛。此外，控制单元能够设计用于根据所检测到的眼睛确定在交通参与者和车辆之间是否存在通信需求。尤其是能够根据所检测到的、交通参与者的眼睛确定：交通参与者在此被获知其是否被车辆检测到。例如，交通参与者朝向车辆挡风玻璃方向的视线是对下述情况的标识：交通参与者在此被检查其是否被车辆检测到。
此外控制单元设计用于：当确定在交通参与者和车辆之间存在通信需求时、尤其是当确定交通参与者在此被获知其是否被车辆检测到时，促使车辆的一个或多个通信机构生成输出。所述输出尤其能够致力于向交通参与者显示出其被车辆检测到和/或其以(关于交通状况的)何种功能被车辆检测到。此外，所述输出致力于向交通参与者显示出车辆关于现有的交通状况具有何种意图。
控制单元尤其能够设计用于促使车辆的调整机构调整车辆的外部形态，以便与检测到的交通参与者通信或者以便将消息发送给所检测到的交通参与者。所述调整机构例如能够包括用于改变车辆前照灯的形态的机构。替选地或补充地，所述调整机构例如能够包括用于改变车辆保险杠的形态的机构。替选地或补充地，所述调整机构例如能够包括用于改变车辆的侧视镜、挡风玻璃、挡泥板和/或发动机罩的形态的机构。所述调整机构例如能够包括车辆的一个或多个可移动元件，以便调整车辆的形态。替选地或补充地，所述调整机构能够包括车辆的颜色可变的材料和/或颜色可变的表面或者车辆的形状可变的材料和/或形状可变的表面。例如对此是能够改变颜色的漆、可切换的玻璃/薄膜或形状记忆聚合物。
通过对车辆的外部形态的调整，能够以可靠的方式例如告知所检测到的交通参与者：交通参与者被车辆识别到。此外，能够通过外部形态传达未来的意图(例如车辆保持停止并且让交通参与者过马路)和/或未来的行为方式(例如确定或制止)。
控制单元还能够设计用于根据环境数据获知交通参与者相对于车辆的位置。然后，控制单元能够借助于调整机构根据交通参与者的位置调整车辆的形态。例如，车辆的形态能够仅在车辆的下述位置改变，所述位置对于所检测到的交通参与者是可见的。因此能够避免(例如与其它交通参与者的)错误通信。
控制单元能够设计用于根据环境数据获知在车辆和交通参与者之间的特定的交通状况。此外，控制单元能够设计用于确定车辆关于所获知的交通状况的意图。此外，控制单元能够设计用于借助于调整机构根据所获知的交通状况和/或根据车辆的意图调整车辆的形态。
调整机构能够包括用于改变车辆的侧玻璃和/或挡风玻璃的透明度的机构(例如能够将玻璃变暗和/或变成半透明的)。控制单元还能够设计用于根据环境数据确定所检测到的交通参与者寻求与车辆驾驶员的视线接触。尤其是能够识别出交通参与者在此被检查其是否被车辆驾驶员感知到。控制单元能够设计用于因此促使调整机构减少侧玻璃和/或挡风玻璃的透明度，以便告知交通参与者：车辆驾驶员没有控制。尤其是能够通过减少透明度减少或禁止交通参与者朝向驾驶员的视线。
因此能够使车辆的前部的侧玻璃和/或挡风玻璃改变，使得所述玻璃是半透明的或变暗的并且所检测到的交通参与者对车辆驾驶员的可见度受到局限。由此向交通参与者传达：驾驶员没有积极参与事件，进而不是对交通参与者的通信伙伴。透明度的减少例如通过可切换的玻璃发生。通过形态的这种改变能够避免误解，所述误解例如通过对位于驾驶座上的并不参与驾驶过程的人的意外通信引起，这是因为车辆自动驾驶地或高自动化地行驶。
替选地或补充地，控制单元能够设计用于促使车辆的一个或多个光学通信机构生成光学输出，以便与所检测到的交通参与者通信。在此，一个或多个光学通信机构分别具有多个光点，通过所述光点能够分别示出图形符号和/或表形文字作为光学输出。光学通信机构能够具有圆形形状，使得光学输出能够沿不同方向生成。通过应用具有多个光点的光学通信机构能够进行与所检测到的交通参与者的精确通信。
因此，借助本发明能够通过光学通信机构和/或通过调整车辆的形态有利地实现车辆通信。
控制单元能够设计用于获知车辆处于自动化行驶模式，在该自动化行驶模式中车辆在没有驾驶员干预的情况下在道路交通中移动。因此，控制单元能够促使一个或多个光学通信机构从第一位置进入第二位置中，在所述第一位置中一个或多个光学通信机构从外部是不可见的，在所述第二位置中一个多个光学通信机构从外部是可见的。因此能实现：一个或多个光学通信机构在车辆的手动行驶模式中不干扰。另一方面，能够通过从外部可见的光学通信机构以简单的方式向交通参与者显示出车辆处于自动驾驶的行驶模式中。
控制单元能够设计用于根据环境数据获知在车辆环境中的照明情况。此外，控制单元能够设计用于根据照明情况调整经由一个或多个光学通信机构生成的光学输出。因此能够确保光学输出也在照明情况差的情况下对于所检测到的交通参与者是可见的。
控制单元能够设计用于获知在车辆和交通参与者之间的确定的交通状况。控制单元还能够设计用于获知交通参与者的特性(例如儿童或成人)。此外，控制单元能够设计用于获知车辆的速度。然后，经由一个或多个光学通信机构生成的光学输出能够根据交通状况、交通参与者的特性和/或车辆的速度进行调整。因此能够提高通信质量。
控制单元能够设计用于根据环境数据获知交通参与者相对于车辆的位置。此外，控制单元能够设计用于根据交通参与者的位置调整经由一个或多个光学通信机构生成的光学输出。光学输出尤其能够生成为，使得光学输出对于所检测到的交通参与者是可见的。另一方面，不能够沿与所检测到的交通参与者的方向不对应的其它方向实现光学输出。因此能够实现与所检测到的交通参与者的有针对性的通信(不会混淆其它交通参与者)。
控制单元能够设计用于促使车辆的一个或多个光学通信机构生成包括符号和/或表形文字(和/或示出其表示)的光学输出，其指向所检测到的交通参与者的方向。通过这种对所检测到的交通参与者的“显示”能够明确地告知所检测到的交通参与者：从车辆发出的通信针对该交通参与者。
通过在本文中描述的控制单元确保：交通参与者(尤其是人类交通参与者)也在没有车辆驾驶员干预的情况下被车辆识别到并且被车辆告知关于其被识别到的信息。反之，这也意味着，交通参与者清楚关于其何时没有被车辆识别到。关于感知和被感知的确信性在道路交通以及关于车辆意图的信息中典型地提高在道路交通中的安全性。因此所描述的控制单元能够有助于提高在道路交通中的(可能自动驾驶的)车辆尤其是关于人类交通参与者的安全性。
控制单元能够设计用于根据环境数据并且必要时根据位置数据获知对于交通参与者的意图的一个或多个标识。对于交通参与者的一个或多个标识例如能够包括交通参与者相对于车辆的运动方向(从中例如能够推断交通参与者想要在车辆前方横穿道路)、交通参与者相对于车辆的视线方向(向右/左看例如表示交通参与者想要横穿道路)、在车辆和交通参与者的环境中的交通标志和/或交通装置(斑马线例如表示交通参与者想要横穿道路)。
因此根据一个或多个标识能够确定：在交通参与者和车辆之间存在通信需求。尤其是能够确定：在车辆和交通参与者之间存在特定的交通状况。交通状况在此例如是在车辆和交通参与者之间的可能的碰撞危险。然后控制单元能够设计用于促使车辆的一个或多个通信机构(尤其是调整机构和/或光学通信机构)生成(可能其它的)输出，以便向交通参与者显示出车辆如何关于交通状况表现。换句话说，车辆的通信机构(尤其是调整机构和/或一个或多个光学通信机构)能够根据交通状况控制。因此尤其是能够使人类交通参与者确信：车辆是否构成危险。因此也能够在自动驾驶的车辆的情况下确保在道路交通中提高的安全性和合适的信任。
车辆能够在车辆的内部空间中包括光学的和/或声学的输出机构。控制单元能够设计用于经由输出机构输出关于车辆与一个或多个所检测到的交通参与者通信的信息。因此，车辆的乘员(例如坐在车辆座椅上的人员)能够被告知关于车辆识别与其它交通参与者的通信需求的信息，并且车辆以自动驾驶的方式与其它交通参与者通信。必要时也能够经由输出机构告知与哪个交通参与者通信。因此，在需要时能够实现通过车辆的乘员进行的有效干预。
根据另一方面描述一种用于在车辆和交通参与者之间进行通信的方法。所述方法包括与在本文中所描述的控制单元的特征对应的特征。
根据另一方面描述一种包括在本文中描述的控制单元的车辆(例如小汽车、载货汽车或摩托车)。
根据另一方面描述一种软件(SW)程序。该SW程序能够设计用于在处理器上(例如在车辆的一个或多个控制器上)运行，并且以便由此执行在本文中描述的方法。
根据另一方面描述一种存储介质。该存储介质能够包括SW程序，所述SW程序设计用于在处理器上运行并且以便由此执行在本文中所描述的方法。
要注意的是，在本文中描述的方法、设备和系统既能够单独地、也能够结合其他在本文中描述的方法、设备和系统使用。此外，在本文中描述的方法、设备和系统的每个方面能够以多种多样的方式相互组合。本发明的特征尤其能够以多种多样的方式相互组合。
附图说明
下面根据实施例详细阐述本发明。在此附图中：
图1示出示例性的车辆组件的框图；
图2示出示例性的、具有调整机构的车辆；
图3示出示例性的光学通信机构；和
图4示出示例性的用于在车辆和交通参与者之间进行通信的方法的流程图。
具体实施方式
如开始所阐述的那样，本文致力于在车辆(尤其是自动驾驶的、自行驶的车辆)和其周围环境之间的直接通信。所述直接通信典型地不需要应用用于无线或有线远程通信的远程通信装置。
随着驾驶系统或车辆越来越自动化而产生下述问题：人类交通参与者难以解释和估计自动驾驶的车辆的行为：车辆是否已经识别到他。然而，该信息对于人类交通参与者而言是非常重要的，例如在横穿斑马线时。
在本文中描述一种设备，该设备使车辆能够与人类道路交通参与者通信以便告知存在交互感知(车辆感知到人类道路交通参与者并且同样被人类交通参与者感知到)。同样，所描述的设备能够实现关于在道路交通中的各种意图行为的通信。
尤其是，在本文中描述的设备能够设计用于：
-向道路交通参与者反馈：道路交通参与者是否或者作为什么被该设备识别到。
-解释道路交通参与者的行为和明确的通信并且将据此产生的意图理解返回给道路交通参与者。
-给出对于下述内容的指示：该设备关于道路交通参与者的何种行动被作为下一个行动实施(例如人类交通参与者能够过马路或者另一车辆能够并入)。
因此能够令其它交通参与者明白该设备知道和理解多少。尤其是为人类道路交通参与者给出用于通信的可能性、进而给出用于与自动驾驶的车辆安全交互的可能性。
图1示出车辆100的选定的组件的框图。尤其是，图1示出用于车辆100的控制单元101，其中，控制单元101设计用于能够实现车辆100与车辆100周围环境内的一个或多个交通参与者的直接通信。该直接通信可以是能够直接借助人类感觉器官感知到的通信形式，尤其是不需要远程通信装置。为此，控制单元101能够设计用于促使车辆100将消息以光学和/或声学形式发给一个或多个交通参与者。因此该消息能够直接借助一个或多个交通参与者的眼睛和/或耳朵感知到。
车辆100包括一个或多个环境传感器103，所述环境传感器设计用于获取关于车辆100的环境或周围环境的信息。一个或多个环境传感器103能够例如包括照相机(红外的、可见光的)，借助所述照相机能够获取环境的图像信息。根据图像信息例如能够获取在车辆100之前或在其侧面的其它交通参与者(例如行人或其它车辆)。替选地或补充地，一个或多个环境传感器103能够包括雷达传感器，借助所述雷达传感器例如能够获知在车辆100和另一交通参与者之间的距离。由一个或多个环境传感器103提供的数据能够称为环境数据。
控制单元101设计用于从一个或多个环境传感器103接收环境数据。此外，控制单元101设计用于根据环境数据检测在车辆100周围环境中、尤其是在车辆100前方的周围环境中的一个或多个交通参与者。
此外，控制单元101能够设计用于根据环境数据获知关于一个或多个交通参与者的意图的一个或多个标识。为了该目的，控制单元101也能够调用车辆100的定位单元104(例如导航系统的)的位置数据。位置数据尤其是能够包括关于车辆100当前位置的信息、关于车辆100所处道路的道路变化的信息、和/或关于在道路上的交通标志的信息。控制单元101的位置数据尤其是能够实现：将车辆100和一个或多个所检测到的交通参与者相对于彼此和相对于道路布置结构定位。因此例如能够获知：所检测到的行人处于人行道上并且站在斑马线上，以便横穿车辆100当前所处的道路。这能够是对下述内容的标识：行人具有在车辆100前方的斑马线上横穿道路的意图。
关于交通参与者意图的标识的其它示例是：
-所检测到的交通参与者(例如行人)沿车辆100所处道路的方向的运动变化；
-所检测到的交通参与者(例如行人)沿车辆100方向的手运动；
-所检测到的交通参与者(例如行人)沿车辆100方向的视线方向；
-获取所检测到的交通参与者(例如另一非自动驾驶的车辆)的用于换到车辆100的车道上的方向灯。
因此，基于环境数据并且必要时基于位置数据能够获知用于所检测到的其它交通参与者的意图的一个或多个标识。此外因此能够(尤其是基于一个或多个标识)获知：在车辆100和所检测到的其它交通参与者之间是否存在通信需求。尤其能够获知：在车辆100和其它交通参与者之间是否存在交通状况(例如碰撞危险)，所述交通状况要求在车辆100和所检测到的交通参与者之间进行通信。
控制单元101还能够设计用于经由车辆100的通信机构102与所检测到的交通参与者关于存在的交通状况进行通信。在图1示出的示例中，通信机构102包括车辆100的前照灯。例如，能够通过借助于前照灯发射的光脉冲向所检测到的交通参与者显示出：其被车辆100感知到并且其被车辆100要求横穿道路。因此这能够由交通参与者作为对下述内容的指示评估：其能够在没有危险的情况下横穿道路。
车辆100能够包括多个不同的通信机构102，所述通信机构也能够以组合的方式使用，以便为所检测到的交通参与者生成消息。对于这种通信机构102的示例是：
-在前照灯中或在其附近的一个或多个视觉输出，所述视觉输出向道路交通参与者给出被看到的感觉。为此能够经由起到类似眼睛作用的可移动元件模仿人类视线接触的现象。通过视觉输出(例如两个“眼睛”或其瞳孔)的位置能够获知被看到的信息。
-用于将信息激光投影到车辆外的平面上的单元。这例如在不能建立视线接触时才是有意义的，以便告知交通参与者其被车辆感知到。此外，激光投影能够用于传输附加的信息。
-以类似的方式也能够应用在车辆100的车身和/或车窗上的视觉输出单元。
-用于定向声波的输出单元。也通过声学信号能够建立在车辆100和交通参与者之间的直接通信。
-用于集成个人电子设备的设备，所述个人电子设备例如为增强现实眼镜和/或所谓的“可穿戴”设备，其被人类交通参与者携带并包括发射单元，以便将信息传输给电子设备。
-用于使车辆100移动的系统，以便经由运动启示和车辆100的行为来传达车辆100的意图。
-调整机构，所述调整机构能够实现对车辆100的外部形态进行调整。
-一个或多个光学通信机构，所述光学通信机构能够实现有针对性地将符号和/或表形文字输出给所检测到的交通参与者或者为其输出。
概括而言，控制单元101因此能够设计用于将信息经由其它交通参与者和由其它交通参与者处理。此外，控制单元101能够设计用于识别和解释其它交通参与者的意图。此外，控制单元101能够设计用于生成通信策略(包括输出的模态、类型和强度)和相关联的通信内容。
控制单元100能够设计用于检测多个交通参与者并且同时与多个交通参与者通信。为此必要时能够应用不同的通信机构102，以便确保与各个交通参与者的明确的通信。
在本文中描述的控制单元101和相应的方法尤其能够使用在自动驾驶的、即自行驶的车辆100中。但是替选地或补充地，控制单元101也能够用于在基本由驾驶员控制的车辆100中提供驾驶员辅助功能(FAS)。
车辆100目前典型地具有不能或者几乎不能改变的外形。车辆100的“特征”尤其典型地不能改变。然而，根据交通状况，交通参与者应能够不同地出现。在特定的交通状况中需要依旧坚持，并且在其它交通状况中能够重要的是使状况缓和或克制地发生。车辆100目前仅经由驾驶员的驾驶风格影响对下述内容的可能性：借助其使车辆100的“特征”向外出现。尤其是，车辆100的外观是不可改变的。这在与其它交通参与者进行清楚通信方面是不利的，因为尤其是车辆100的外观能够对车辆100对其它交通参与者的作用起到很大影响。
图2示出车辆100的示例性的前部区域。尤其是，图2示出车辆100的前部-前照灯102。此外，图2示出调整机构201、202，借助所述调整机构能够改变前照灯102的外观和/或形状。调整机构201、202例如能够包括可移动元件，借助所述可移动元件能够遮盖或露出前照灯102的一部分。因此，车辆100的前照灯102的形态能够被改变。尤其是，前照灯102的形态能够根据下述内容调整：何种消息应传达给其它交通参与者(尤其是传达给人类交通参与者)。
替选地或补充地，车辆100的保险杠203的形状能够通过调整机构204调整。尤其是，在保险杠203中的开口能够用于对车辆100的“特征”进行调整，以便将信息传达给其它交通参与者。
因此车辆100的外观能够对交通状况和/或对驾驶员的情绪进行调整。为此例如能够在调整机构201、202、204内应用可切换的薄膜或智能材料，其能够使车辆100上的元件102、203显得变大或变小或者(通常细微地)改变其形状。因此例如能够改变前照灯102的形状，所述前照灯常常被感知为车辆100的“眼睛”，以便特定地(通过调整机构201)或开放和友好地(通过调整机构202)作用。替选地或补充地，能够进行车辆100的光学扩宽或变窄。
控制单元101能够根据环境数据获知存在特定的交通状况。存在特定的交通状况能够被评估。此外能够获知用于其它交通参与者的情绪的一个或多个标识(例如基于图像数据)。因此能够获知：应相对于其它交通参与者以车辆100的何种“特征”和/或何种形态出现。在此必要时乘员的情绪能够通过评估测量数据(例如乘员的图像数据)而获知并且在获知车辆100的形态时被考虑。车辆100的调整机构201、202、204因此能够由控制单元101促使转换所获知的形态。车辆100还能够包括用于传输车辆100的意图的界面。
通过提供调整机构201、202、204，车辆100能够在其情绪作用方面匹配于当前的交通状况。由此提高对于车辆100的行动的接纳性，因为车辆100始终“调整地”作用。车辆100因此能够成为道路交通的灵活的、集成的参与者，其以随细天线反应的方式能够缓和状况并且能够使其它交通参与者获取信任。这尤其对于高自动化的车辆是重要的，因为通过这种措施，对于高自动化的车辆能够要求信任和接纳性。此外，车辆100能够通过适宜调整车辆100的外观来强调待传达给另一交通参与者的消息。因此，车辆100的与驾驶员干预的不相关性进一步得以提高。
替选地或补充地，车辆100能够包括通信机构102，所述通信机构设计用于通过光学信号与另一交通参与者通信。图3示出示例性的光学通信机构300，所述光学通信机构例如能够设置在车辆100的发动机罩上(例如在车辆100的制造商标志之下)。在所示出的示例中，光学通信机构300具有圆形形状并且进而从不同方向对于其它交通参与者是可见的。
光学通信机构300具有框301，所述框例如具有圆柱形形状。在通信机构300的侧面上设置有多个光源302。光源302能够例如通过LED(发光二极管)实现。在所示出的示例中，通信机构300具有LED阵列304，其中各个LED的光经由光纤303引导到各个光源302处。通信机构300的侧面能够由多个层305、306、307构建。例如，该侧面能够具有扩散器305、塑料载体306和/或Vikuiti薄膜。替选地或补充地，光源(例如LED)也能够直接设置在通信机构300的侧面上。
因此通信机构300的侧面具有多个光源302。多个光源302能够被车辆100用于与另一交通参与者通信。尤其是能够通过多个光源302示出不同的符号和/或表形文字作为通信机构300的光学输出。
因此光学通信机构300具有各个可控制的光点302(例如LED光栅)。光学通信机构300能够用作为在交通中的车辆100的(H)AF模式的标记。替选地或补充地，光学通信机构300能够用于将(H)AF的感知、意图和要求传输给其它交通参与者。
尤其是能够在通信机构300上显示出符号(例如箭头)。替选地或补充地，消息能够编码为光信号(例如具有在时间和/或表面上的梯度的脉冲、调光，等等)。
车辆100能够具有一个或多个光学通信机构300。一个多个通信机构300例如能够定位在车辆100的发动机罩上(例如在标志之下)、定位在方向灯上和/或定位在车辆100的车尾上。通信机构300的所发出的信息(例如符号/信号、亮度、颜色、定向、速度等)能够匹配于下述方面中的一个或多个：
-当前的交通状况；
-环境条件(天气、环境光)；
-应与其进行通信的交通参与者(例如交通参与者的位置、类型和/或速度)；和/或
-车辆100的速度。
此外，控制单元101能够根据上述方面决定车辆100的多个光学通信机构300中的哪一个或哪几个用于与交通参与者通信。
根据关于其它交通参与者的位置的数据，能够在光学通信机构300内对所发出的信号的定向和形状进行调整。因此例如能够将符号或者光信号定向到待达到的交通参与者并且以相应的变形示出，使得交通参与者能够最优地感知所述符号或者光信号。
为了使交通参与者从由光学通信机构300发出的信号感觉到被响应，可选地能够应用特殊符号，例如两个光条或光点，所述光条或光点指到交通参与者上，使得所述交通参与者知道：其被看见和/或其通过光学通信机构300被响应。
通信机构300能够可下沉地设置在车辆100中，使得通信机构仅在有源模式中(例如仅在(H)AF模式中)是可见的。
因此车辆100能够包括至少一个光学通信机构300，其分别具有用于下沉或移出的设备或者具有持久的固定部。控制单元101能够设计用于获知光信号/符号，所述光信号/符号应经由光学通信机构300输出。此外，控制单元101能够促使光学通信机构303(尤其是各个光源302)输出所获知的光信号/符号。
光信号/符号能够根据识别到的交通状况由所检测到的交通参与者和/或由所识别到的环境条件确定。为此能够评估车辆100的一个或多个环境传感器103的环境数据。
控制单元101能够设计用于识别车辆100的(H)AF模式。光学通信机构300在必要时仅在车辆100处于(H)AF模式时才能够使用。此外，车辆100能够包括用于HAF控制的接口，经由所述接口传递车辆100的感知和意图。此外，车辆100能够可选地在内部空间中具有操纵元件，通过所述操纵元件能够实现经由光学通信机构300进行的手动选择和通信/消息的发送。
如在图3中示出的那样，光学通信机构300能够在塑料306后方具有环状LED光栅。光学通信机构300能够设置在车辆100的发动机罩上的标志之下。多个光源302能够通过环形设置的LED光栅提供。为了获得更高的分辨率，LED矩阵304能够在发动机罩之下使用，其中由矩阵304的每个LED在塑料306后方引导光纤303，以便提供光源302。替选地或补充地，在通信机构300的侧壁上的每个LED排(或每个LED环)由两个相继的电路板构成，所述电路板能够位错地装配有LED，以便提高LED光栅的分辨率。因此，前排分别在该处具有载体材料中的留空部，在那里透射后排的LED。
LED(即各个光源302)例如能够成排地或以环形方式相互接通并且尤其能够由控制单元101控制。在此，每个单独的LED的颜色和/或强度能够是可控制的。必要时，LED可通过塑料306而是非单独可见的，这例如能够通过扩散薄膜305和/或通过塑料盖借助半透明材料或者借助适宜的表面特性和/或借助在LED和塑料之间的间隔件实现。为了确定反射方向并且为了例如避免在车辆100的漆上的镜反射，能够使用薄膜307(例如Vikuiti薄膜)或者塑料306的材料特性，通过其减小光的反射角。对反射角的限制例如也用于将为此定向的光仅发射到交通参与者上。为此薄膜307和/或塑料306能够是可控制的(例如发射方向能够根据例如交通参与者的眼睛的位置是可变化的)。此外，光学通信单元能够包括冷却系统(例如通风装置或冷却机组)。
通过在本文中描述的通信机构300能够确保高自动化的车辆100的接纳性和在高自动化的车辆100和其它交通参与者之间的无摩擦的交互。尤其是，车辆100能够以可靠的方式与另一交通参与者通信，而不需要通过车辆驾驶员进行交互。此外，通过通信机构300基于在车辆100和其它交通参与者之间的无摩擦的通信而能够改进交通流量。此外，在交通中的安全性能够通过减少误解(即通过清楚的意图通信)而提高。
图4示出示例性的用于在车辆100和交通参与者之间的直接通信的方法400的流程图。方法400包括借助于车辆100的一个或多个环境传感器103获知401环境数据。尤其是能够借助照相机获知车辆的周围环境的图像数据。此外，方法400包括根据环境数据检测402在车辆100环境内的至少一个交通参与者。例如，能够识别到在车辆周围环境内的人类交通参与者。方法400此外能够包括根据环境数据确定403：交通参与者在此获知其是否被车辆100检测到。例如，根据环境数据能够识别到人类交通参与者朝车辆100的方向看。此外，能够例如根据人类交通参与者的面部表情确定：人类交通参与者在此是否刚好获知其是否被车辆100检测到。
方法400还包括经由车辆100的一个或多个通信机构102、201、202、204、300生成404输出，尤其是当确定交通参与者在此获知其是否被车辆检测到时生成输出。该输出能够设计用于向交通参与者显示出其被车辆100检测到。为了该目的，能够实现车辆100的形态的调整和/或光学和/或声学输出。由此实现交通参与者能够更好地估计车辆100的未来操作，因为交通参与者知道其被车辆检测到，并且车辆100因此在未来操作中考虑到交通参与者。
通过在本文中描述的措施，在混合有人类交通参与者和由计算机控制的或自动驾驶的车辆的道路交通中提高安全性。此外能够由此对部分自动化的驾驶(TAF)、对高自动化的驾驶(HAF)和对自动驾驶的驾驶员提高具有驾驶员辅助系统的车辆的接纳性。
本发明不局限于所示出的实施例。尤其要注意的是，说明书和附图仅应阐明所提出的方法、设备和系统的原理。

Claims (13)

1.一种用于车辆(100)的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-从所述车辆(100)的一个或多个环境传感器(103)接收环境数据；
-根据所述环境数据检测所述车辆(100)环境内的至少一个交通参与者；
-根据所述环境数据确定在交通参与者和车辆(100)之间是否存在通信需求；
-当确定在交通参与者和车辆(100)之间存在通信需求时，促使所述车辆(100)的调整机构(201、202、204)调整所述车辆(100)的外部形态，以便与所检测到的交通参与者通信；
其中，
-所述调整机构(201、202、204)包括用于改变所述车辆(100)的侧玻璃和/或挡风玻璃的透明度的机构；
-该控制单元(101)设计用于根据所述环境数据确定所检测到的交通参与者寻求与所述车辆(100)的驾驶员的视线接触，并且因此促使所述调整机构(201、202、204)减少所述侧玻璃和/或所述挡风玻璃的透明度，以便告知所述交通参与者所述车辆(100)的驾驶员没有进行控制。
2.根据权利要求1所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-根据所述环境数据获知所述交通参与者相对于所述车辆(100)的位置；并且
-借助于所述调整机构(201、202、204)根据所述交通参与者的位置调整所述车辆(100)的形态。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-根据所述环境数据获知在车辆(100)和交通参与者之间的交通状况；
-确定所述车辆(100)关于所获知的交通状况的意图；并且
-借助于所述调整机构(201、202、204)根据所获知的交通状况和/或根据所述车辆(100)的意图调整所述车辆(100)的形态。
4.根据权利要求1或2所述的控制单元(101)，其中，所述调整机构(201、202、204)包括一个或多个：
-用于改变所述车辆(100)的前照灯(102)的形态的机构(201、202)；和/或
-用于改变所述车辆(100)的保险杠(203)的形态的机构(204)；和/或
-用于改变所述车辆(100)的侧镜、挡风玻璃、挡泥板和/或发动机罩的机构；和/或
-所述车辆(100)的一个或多个可移动元件；和/或
-所述车辆(100)的颜色可变的材料或颜色可变的表面；和/或
-所述车辆(100)的形状可变的材料或形状可变的表面。
5.一种用于车辆(100)的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-从所述车辆(100)的一个或多个环境传感器(103)接收环境数据；
-根据所述环境数据检测所述车辆(100)环境内的至少一个交通参与者；
-根据所述环境数据确定在交通参与者和车辆(100)之间是否存在通信需求；并且
-当确定在交通参与者和车辆(100)之间存在通信需求时，促使所述车辆(100)的一个或多个光学通信机构(300)生成光学输出，以便与所检测到的交通参与者通信；其中，所述一个或多个光学通信机构(300)具有框(301)，并且在所述一个或多个光学通信机构(300)的侧面上设置有多个光源(302)，通过所述光源能够示出图形符号和/或表形文字作为光学输出，
生成所述光学输出，使得该光学输出对于所检测到的交通参与者是可见的，但不能够沿与所检测到的交通参与者的方向不对应的其它方向实现光学输出。
6.根据权利要求5所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-获知所述车辆(100)处于自动化行驶模式，在该自动化行驶模式中所述车辆(100)在没有驾驶员干预的情况下在道路交通中移动；并且
-因此能够促使所述一个或多个光学通信机构(300)从第一位置进入第二位置中，在所述第一位置中所述一个或多个光学通信机构(300)从外部是不可见的，在所述第二位置中所述一个多个光学通信机构(300)从外部是可见的。
7.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-根据所述环境数据获知在所述车辆(100)环境内的照明情况；并且
-根据所述照明情况调整经由所述一个或多个光学通信机构(300)生成的光学输出。
8.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-获知在所述车辆(100)和所述交通参与者之间的交通状况；和/或
-获知所述交通参与者的特性；和/或
-获知所述车辆(100)的速度；和
-根据所述交通状况、所述交通参与者的特性和/或所述车辆(100)的速度调整经由所述一个或多个光学通信机构(300)生成的光学输出。
9.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-根据所述环境数据获知所述交通参与者相对于所述车辆(100)的位置；并且
-根据所述交通参与者的位置调整经由所述一个或多个光学通信机构(300)生成的光学输出。
10.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于促使所述车辆(100)的所述一个或多个光学通信机构(300)生成包括符号和/或表形文字的光学输出，所述符号和/或表形文字指向所检测到的交通参与者的方向。
11.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，
-所述交通参与者是人类；
-该控制单元(101)设计用于根据所述环境数据检测所述人类的眼睛；并且
-该控制单元(101)设计用于根据所检测到的眼睛确定在交通参与者和车辆(100)之间存在通信需求。
12.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，该控制单元(101)设计用于：
-根据所述环境数据获知对于所述交通参与者的意图的一个或多个标识；
-根据所述一个或多个标识确定：在车辆(100)和交通参与者之间存在如下的交通状况，所述交通状况要求在所述车辆(100)和所述交通参与者之间的通信；并且
-根据所述交通状况控制所述车辆(100)的调整机构(201、202、204)和/或所述一个或多个光学通信机构(300)。
13.根据权利要求5或6所述的控制单元(101)，其中，
-所述车辆(100)在所述车辆(100)的内部空间中包括输出机构；并且
-该控制单元(101)设计用于经由所述输出机构输出关于所述车辆(100)与所检测到的交通参与者通信的信息。
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