CN110264295A - 从自主车辆到外部hmi设备的数据传输 - Google Patents

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Abstract

通过传输状态数据记录到车辆外部的HMI设备，使潜在乘客可以获得自主乘用共享车辆的乘用共享状态信息。使用机动车辆的投影装置(8)将数据记录(D')投影到车辆外部所选择的投影区域上。使用HMI设备的读取设备(10)(例如摄像机)读入投影数据记录(D')。HMI设备对读入数据记录(D')进行解码，并且基于解码的数据记录(D')在HMI设备(4)上将状态信息提供给潜在乘客。

Description

从自主车辆到外部HMI设备的数据传输
技术领域
本发明总体上涉及将状态数据记录从机动车辆传输到机动车辆外部的HMI(人机界面，Human Machine Interface)设备。此外，本发明涉及HMI和机动车辆以及用于相应HMI和机动车辆的计算机程序产品。
背景技术
自动驾驶机动车辆(也被称为自主陆地车辆)是指能够在不受人类驾驶员的影响(即高度自动驾驶或自主驾驶)的情况下驾驶、转向和停放的机动车辆或其他机动车辆。如果不需要驾驶员的任何手动控制，也使用术语机器人车。在这种情况下，驾驶员座位可以保持空置；以及可能不存在方向盘、制动器和油门踏板。此外，术语“自动驾驶机动车辆”还包括不需要驾驶员的影响或根本没有驾驶员的卡车、农用拖拉机和军用车辆。
这种自动驾驶机动车辆可以弥补使用传统(即非自动驾驶)机动车辆轿车共享的一些缺点。在这种情况下，轿车共享被理解为意味着多个使用者对一个或多个机动车辆的有组织的联合使用。这样，机动车辆可以在预定目的地自主地接载乘客并且独立地在目的地处寻找停车位。
然而，也可能出现这样的情况：尽管机动车辆上没有乘客，但该机动车辆正在前往预定目的地的路上以便接载其他乘客。换句话说，虽然机动车辆是空的，但已经预订了行程。
因此，本发明的目的是说明这种机动车辆可以与潜在乘客通信以便交换关于预订状态或共享乘车的其它状态的信息的方式。
发明内容
在本发明的一方面，本发明的重要目的通过一种用于将状态数据记录从机动车辆传输到机动车辆外部的HMI设备的方法来实现，其中使用机动车辆的投影设备将状态数据记录投影到机动车辆外部的投影区域。使用HMI设备的读取设备读取投影的状态数据记录。评估读入数据记录，以及根据评估的数据记录在HMI上提供状态信息。
因此，通过投影状态数据记录，使得不在机动车辆的乘客舱中而是在机动车辆外部的潜在乘客可获得信息。
在这种情况下，HMI设备与机动车辆的可能乘客相关联。在本文中，HMI被理解为用于将所传输的数据记录的内容以人类可读的形式引起行人或潜在乘客注意的人机界面，例如以视觉形式作为文本和/或符号输出，或者听觉形式(例如信号音和/或语音输出)。HMI设备可以例如是手持设备。在此上下文中，手持设备被理解为意指通过用于不同应用的蓄电池或电池供电的便携式电子设备。它通常体积小且重量轻，可以在使用过程中单手握持。例如，手持设备可以是智能手机或平板电脑。另外，HMI设备也可以是其他类型移动设备。
状态数据记录以无线方式传输。在一个实施例中，可以使用可见波长范围内的光投射状态数据记录。这便于HMI的定向，以使潜在乘客读取投影的数据记录。或者，也可以使用UV或红外光，在这种情况下，投影是有利地限制在预定范围内。
因此，对于其内容指示机动车辆的预订状态(例如，机动车辆是否已经被预订以及是否在前往预定目的地的路上以便接载乘客)的数据记录从机动车辆传输到潜在乘客的HMI设备来说是简单的事情。
根据一个实施例，使用的投影区域是地面的一部分。地面部分位于机动车辆和持有HMI的乘客之间的区域中。这实现了特别简单的数据传输。或者，特别地如果地面部分不适合作为投影区域(例如这是一个草坪或其它纹理区)，其他区域也可以用作投影区域(诸如墙壁)。可以通过评估由机动车辆的环境传感器(诸如LIDAR(激光雷达，Light DetectionAnd Ranging)或雷达传感器)提供的环境传感器数据来选择合适的投影区域，该环境传感器扫描机动车辆的周围环境以便为自动控制提供环境数据。
根据另一实施例，确定表示HMI设备相对于机动车辆的位置的位置数据记录。在这方面，可以提供机动车辆通过评估装置确定HMI的位置。在这种情况下，评估装置可以访问已经监测环境以执行自主驾驶的环境传感器数据。
根据另一实施例，通过评估位置数据记录确定机动车辆和HMI设备之间的距离，并且如果距离小于阈值则仅投影状态数据记录。这确保仅在HMI设备足够靠近机动车辆时才投影状态数据记录，从而也可以读入投影数据记录。阈值可以是预定的固定值，或者与检测到的环境匹配。例如，如果检测到的环境的特征确保存在清晰的视野，则可以增加阈值。
根据另一实施例，通过评估位置数据记录来确定表示投影区域的投影数据记录。投影数据记录定义了以一组坐标的形式的投影区域的区域。有利地，投影数据记录定义了在机动车辆和HMI设备之间的区域中的投影区域。
根据另一实施例，机动车辆的编码设备对要以机器可读方式投影的状态数据记录进行编码，并且HMI的解码设备对编码和投影的数据记录进行解码。机器可读编码确保投影数据记录不会公开(即其它任何人都不可以容易地访问)。另外，可以提供状态数据记录在投影之前被加密，例如通过公钥加密方法。这样可以改善数据保护。
此外，本发明包括机动车辆和HMI设备以及用于在相应机动车辆和HMI设备中实施本发明的计算机程序产品。
附图说明
图1示出了通信场景的示意图，其中数据记录从机动车辆传输到机动车辆外部的HMI设备；
图2示出了图1中描绘的机动车辆和HMI设备的部件的示意图；
图3示出了本发明的方法的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
首先参考图1，该图描绘了机动车辆2，其在本示例性实施例中是汽车。作为与本示例性实施例的不同，机动车辆可以例如是也可以是卡车或公共汽车。
此外，本示例性实施例中的机动车辆2被设计为用于高度自动化或自主驾驶的自动驾驶乘用共享机动车辆。换句话说，机动车辆2也可以被称为机器人车辆，其与用于自主驾驶的分类的等级5(完全自动化)相结合，其中，旅行的乘客可以雇用(例如，购买)车辆的临时使用。
在这种情况下，等级5机动车辆被理解为意指使用自动驾驶系统的自动驾驶机动车辆2，以连续地执行过去由人类驾驶员处理的动态驾驶任务的所有方面。因此，通常不存在方向盘、制动器和加速器踏板。
机动车辆2具有诸如LIDAR或雷达传感器的环境传感器7，机动车辆2可以使用高环境传感器7来扫描其周围环境，如在自主车辆控制领域中已知的那样。根据获得的信息，它可以确定其位置和其他道路使用者的位置，与导航软件合作前往预定目的地并且避免在途中发生碰撞。
此外，描述了潜在乘客P，其希望访问机动车辆2以进行旅程。
一方面，乘客P握住HMI设备4，其在本示例性实施例中设计为操作相应应用程序的手持设备(例如为智能手机)。
现在将另外参考图2解释机动车辆2和HMI设备4的部件。
机动车辆2具有评估装置8、编码(即加密)设备10和投影设备12。
评估装置8被配置为从由传感器7收集的周围环境数据读入并评估环境数据U。编码设备10可以用于将数据记录D转换成编码数据记录D'，并且投影设备12可以用于将由编码设备10编码的数据记录(D')投影到投影区域6上。
在本示例性实施例中，HMI设备4具有读入装置14(诸如摄像机)、解码(即，译码)设备16和显示设备18(诸如，显示屏幕或声音换能器)。
读入装置14可以用于读入投影数据记录D'，并且解码设备16可以用于解码读入数据记录D'，以便获得解码数据记录D”，然后其可以在显示设备18上例如以HMI 4屏幕上的文本输出的视觉形式来引起乘客P的注意，以便向乘客P通知机动车辆2的预订状态。
对于这些任务和功能，机动车辆2和HMI设备4都可以具有适用的硬件和/或软件部件。
在如下描述共享自主车辆的一个示例操作期间，机动车辆2未预订并且正在寻找乘客P。
在第一步骤中，状态数据记录D(提供未预定的状态信息)由机动车辆2的编码设备10以机器可读的方式编码，并且编码数据记录D'与投影数据记录Q一起发送到机动车辆2的投影设备12。
诸如LIDAR传感器的环境传感器7由机动车辆2在另一步骤中用于通过评估环境传感器数据来检测乘客P。此外或另外，GPS数据和诸如WiFi(无线保真)或蓝牙的无线通信网络可以用于检测乘客P。
在另一步骤中，评估装置8评估环境传感器数据U，以便确定表示HMI设备4或乘客P相对于机动车辆2的位置I的位置数据记录。
在另一步骤中，评估装置8评估位置数据记录，以便确定机动车辆2与HMI 4或乘客P之间的距离A。
在另一步骤中，评估装置8将距离A与预定阈值S进行比较。如果距离A小于阈值S，则投影数据记录D'。然而，如果距离A大于或等于阈值S，则不投影数据记录D'。
然而，在投影数据记录D'之前，另一步骤涉及评估装置8同样评估位置数据记录，以便确定表示投影区域6的投影数据记录Q，该投影数据记录Q以一组坐标的形式定义投影区域6的区域。有利地，投影数据记录Q定义了位于机动车辆和HMI设备4之间的区域中的投影区域6。
在本示例性实施例中，投影区域6是机动车辆2与HMI设备4或乘客P之间的地面的一部分。
投影设备12评估投影数据记录Q，然后将编码数据记录D'投影到机动车辆2外部的预定投影区域6中。为此，在本示例性实施例中，光的投影是用可见光波长范围内的光引起。投射的光图案根据编码数据呈现空间或时间变化。
数据记录D'可以是使用脉冲宽度调制(开/关模式)、频率调制(也产生不同的颜色)、调幅调制(导致强度变化)或几何调制(导致不同的形状和/或数据元素的位置)编码。
在另一步骤中，HMI设备4使用读入装置14(例如摄像机)读入投影数据记录D'，并且将读入数据记录D'转发到解码设备16。解码设备16解码读入数据记录D'，以便获得解码数据记录D”并确定情况，在当前实施例下是机动车辆2的“空闲”预订状态，然后以HMI设备4的显示设备18上的文本输出的视觉形式或听觉形式再现，以便向乘客P通知机动车辆2的预订状态。作为响应，潜在乘客P可以发起其他步骤和通信(例如，通过WiFi)以便获得对车辆2的访问和使用。
作为与本示例性实施例的不同，步骤的顺序可以不同于所描述的。
还可以提供乘客P在操作期间主动搜索未预订(即可用)的机动车辆2。
在这种情况下，第一步骤涉及乘客P的HMI设备4向机动车辆2例如通过WiFi或蓝牙而发送查询信号。在接收到这样的查询信号时，机动车辆2检测乘客P。
在另一步骤中，数据记录D现在由机动车辆2的编码设备10以机器可读的方式编码，并且编码数据记录D'与投影数据记录Q一起发送到机动车辆2的投影设备12。
诸如LIDAR传感器的环境传感器在另一步骤中被用于机动车辆2以通过评估环境传感器数据来检测乘客P。此外或另外，GPS数据和诸如WiFi或蓝牙的无线通信网络可以用于检测乘客P。
在另一步骤中，评估装置8评估环境传感器数据U，以便确定表示HMI设备4或乘客P相对于机动车辆2的位置I的位置数据记录。
在另一步骤中，评估装置8评估位置数据记录，以便确定机动车辆2与HMI设备4或乘客P之间的距离A。
在另一步骤中，评估装置8将距离A与预定阈值S进行比较。如果距离A小于阈值S，则投影数据记录D'。然而，如果距离A大于或等于阈值S，则不投影数据记录D'。
然而，在投影数据记录之前，另一步骤涉及评估装置8同样评估位置数据记录，以便确定表示投影区域6的投影数据记录Q，该投影数据记录Q以一组坐标的形式定义投影区域6的区域。有利地，投影数据记录Q定义了位于机动车辆和HMI设备之间的区域中的投影区域6。
在本示例性实施例中，投影区域6是机动车辆2与HMI 4或乘客P之间的地面的一部分。
投影设备12评估投影数据记录Q，然后将编码数据记录D'投影到机动车辆2外部的预定投影区域6中。为此，在本示例性实施例中，光的投影是用可见光波长范围内的光引起。
数据记录D'可以是脉冲宽度调制(开/关模式)、频率调制(也产生不同的颜色)、调幅调制(导致强度变化)或几何调制(导致不同的形状和/或位置)。
在另一步骤中，HMI设备4使用读入装置14读入投影数据记录D'并且将读入数据记录D'转发到解码设备16。解码设备16解码读入数据记录D'以便获得解码数据记录D”并且确定情况，在当前情况下是机动车辆2的“空闲”预订状态，然后以HMI设备4的显示设备18上的文本输出的视觉形式或听觉形式再现，以便向乘客P通知机动车辆2的预订状态。
作为与本示例性实施例的不同，在这种情况下，步骤的顺序也可以不同。
此外，可以提供乘客P和/或机动车辆2移动并且因此改变它们各自的位置。这由机动车辆2连续检测，并且新的投影数据记录Q确定更新的投影区域6。在这种情况下，可以提供投影区域6被确定为使得它对于乘客P保持相同——无论乘客P现在是否站着不动或自己移动。也就是说，乘客P不必改变或调整HMI设备4的方向以便继续读入投影数据记录。
此外，可以提供固定的机动车辆2(例如，停放的机动车辆2)，该机动车辆2具有设置在机动车辆2的侧面上的投影区域6，无论乘客P的位置I如何，乘客P通常在该侧面上进入机动车辆2(例如驾驶员侧)。另外，投影区域6可以与乘客P的位置I无关地设置在机动车辆2的侧面上，乘客P通常经过机动车辆2的上述侧面。
图3描绘了本发明的一般方法，其中在乘用共享车辆附近检测到具有HMI设备的行人(代表潜在乘客)，并且在步骤20中确定相对位置。基于相对位置，在步骤22中将HMI设备和乘用共享车辆之间的距离与阈值S进行比较。如果大于阈值S，则返回步骤20。当距离A小于阈值S时，则在步骤24中评估环境数据，以确定要用作投影区域的地面或另一平面或墙壁位置的一部分。在步骤26中，乘用共享状态信息被编码为状态数据记录。在步骤28中，通过投影设备将状态数据记录作为机器可读图像投影到投影区域上。
随着状态数据记录的投影的进行，在步骤30中潜在乘客激活HMI设备以监视投影区域。在步骤32中，编码的状态数据记录由HMI设备读入。在步骤34中解码状态信息，并且在步骤36中将状态信息作为人类可读数据呈现在HMI设备上。
因此，对于指示机动车辆2的预订状态的数据记录从机动车辆传输到潜在乘客的HMI是简单的事情。

Claims (13)

1.一种用于从自主乘用共享车辆向所述乘用共享车辆外部的HMI设备发送状态数据记录的方法，其中所述状态数据记录对所述乘用共享车辆的乘用共享状态信息进行编码，所述方法包含以下步骤：
使用所述车辆的投影设备将所述状态数据记录作为机器可读投影图像投影到所述车辆外部的投影区域上；
通过捕获所述投影图像，使用所述HMI设备的读取设备读入所述投影状态数据记录；
解码所述读入数据记录以还原所述乘用共享状态信息；以及
以人类可读的形式在所述HMI设备上显示所述乘用共享状态信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述投影区域包含所述HMI设备和所述乘用共享车辆之间的地面部分。
3.如权利要求1所述的方法，还包含确定表示所述HMI设备相对于所述乘用共享车辆的相对位置的位置数据记录的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，还包含以下步骤：
评估所述位置数据记录以确定所述乘用共享车辆和所述HMI设备之间的距离；
其中，仅当所述距离小于阈值时才投影所述状态数据记录。
5.如权利要求3所述的方法，还包含以下步骤：
确定投影数据记录，投影数据记录响应评估所述位置数据记录来定义所述投影区域的位置。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述乘用共享车辆的编码设备将要投影的所述状态数据记录编码成机器可读形式，并且所述HMI设备的解码设备对以机器可读形式编码的所述投影状态数据记录进行解码。
7.一种乘用共享车辆，包含：
编码器，所述编码器接收乘用共享状态信息并且将所述信息状态编码成机器可读状态数据记录；
评估装置，所述评估装置检测所述乘用共享车辆外部的潜在乘客的HMI设备，并且选择所述乘用共享车辆和所述HMI设备之间的投影区域；以及
投影设备，所述投影设备根据所述状态数据记录照亮所述投影区域。
8.如权利要求7所述的乘用共享车辆，其中，所述投影区域包含所述乘用共享车辆和所述HMI设备之间的地面部分。
9.如权利要求7所述的乘用共享车辆，其中，所述评估装置确定表示所述HMI相对于所述乘用共享车辆的位置的位置数据记录。
10.如权利要求7所述的乘用共享车辆，其中，所述评估装置确定所述乘用共享车辆与所述HMI设备之间的距离，并且其中所述投影设备仅在所述距离小于阈值时将所述状态数据记录投影到所述投影区域上。
11.如权利要求7所述的乘用共享车辆，其中，所述投影装置包含光源。
12.如权利要求11所述的乘用共享车辆，其中，所述光源以可见光利用可由接收摄像机检测的调制投射所述编码的状态数据记录。
13.如权利要求7所述的乘用共享车辆，其中，所述评估装置包含LIDAR传感器。
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