DE102010022165B4

DE102010022165B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden akustischen Sondersignals für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010022165B4
Application number: DE102010022165.1A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Muntzinger Marc; Dr.-Ing. Mählisch Mirko; Dr.-Ing. Dickmann Jürgen
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2030-05-21
Also published as: DE102010022165A1

Abstract

Verfahren zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug (3) ausgehenden akustischen Sondersignals (S1) für ein Fahrzeug (2),wobei ein Fahrzeugumfeld akustisch erfasst wird,und ein ausgegebenes optisches Signal (S2) des Einsatzfahrzeuges (3) erfasst und klassifiziert wird,wobei bei erfasstem akustischen und/oder optischen Signal (S1, S2) ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben wird,dadurch gekennzeichnet, dassmittels einer Fahrspurklassifikation eine Fahrspur des Einsatzfahrzeuges (3) ermittelt wirdund in Abhängigkeit davon ein zwingendes Handeln eines Fahrzeugführers bestimmt wird,so dass dann in Abhängigkeit von einer Umgebungserfassung und einer erfassten Annäherungsrichtung (R) des Einsatzfahrzeuges (3) ein mögliches Ausweichmanöver an den Fahrzeugführer ausgegeben wird,um das Einsatzfahrzeug (3) passieren zu lassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden akustischen Sondersignals für ein Fahrzeug, wobei ein Fahrzeugumfeld akustisch und optisch erfasst wird, so dass bei erfasstem akustischen und/oder optischen Signal ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben wird.
Einsatzfahrzeuge beispielsweise der Polizei, der Feuerwehr, von Sanitätsdiensten oder städtischer Betriebe, die in Notfällen schnellstmöglich an einen Einsatzort gelangen müssen, umfassen ein auf dem Dach angebrachtes Blaulicht sowie ein Signalhorn, mittels derer Verkehrsteilnehmer von dem herannahenden Einsatzfahrzeug informiert werden und die Fahrzeugführer dieser Fahrzeuge aufgefordert sind, das Einsatzfahrzeug möglichst behinderungsfrei passieren zu lassen. Häufig wird das Signalhorn, bedingt auch durch schalltechnische Isolierung eines Fahrzeuginnenraumes gegenüber störenden Fahr- und Umgebungsgeräuschen, von den Fahrzeugführern nicht frühzeitig genug oder überhaupt nicht wahrgenommen, insbesondere wenn im Fahrzeug Musik gehört wird oder sich im Fahrzeug befindliche Personen unterhalten oder telefonieren. Dies kann dazu führen, dass das Einsatzfahrzeug gezwungen ist stark zu bremsen, auszuweichen oder sich eine andere Fahrtroute zu suchen, da das Kraftfahrzeug, dessen Fahrzeugführer das herannahende Einsatzfahrzeug nicht wahrgenommen hat, den Weg des Einsatzfahrzeuges blockiert. Zudem sind manche Fahrzeugführer bei Erkennen der Situation, dass sich ein Einsatzfahrzeug nähert, überfordert und wissen nicht, ob oder wie sachgerecht zu reagieren ist. Beispielsweise besteht bei Annäherung eines Einsatzfahrzeuges in entgegen gesetzter Richtung kein Handlungsbedarf. Häufig ist die Erfassung der Situation allein über das akustische Signal des Einsatzfahrzeugs für den Fahrzeugführer nicht ohne Weiteres möglich.
Aus der DE 100 60 017 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines akustischen Signals einer Signalquelle bekannt. Zur Identifizierung des akustischen Signals und dessen Art der Annäherung wird das akustische Signal mehrkanalig erfasst und anhand einer kombinierten Zeit- und Spektralanalyse ausgewertet. Dabei sind mindestens zwei Kanäle, die jeweils einen akustischen Sensor und eine Signalaufbereitungseinheit umfassen, vorgesehen. Durch die kombinierte Zeit- und Spektralanalyse sind ein Vorhandensein, eine Richtung, eine Art der Annäherung und die Signalart bestimmbar.
Aus der DE 10 2009 041 792 A1 ist ein Verfahren zur verbesserten Wahrnehmung eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden akustischen Sondersignals für einen Fahrzeugführer in einem Fahrzeug bekannt. Hierbei sind Mittel vorgesehen, anhand derer ein Fahrzeugumfeld akustisch erfasst wird und bei erfasstem akustischen Sondersignal eine Warnung an den Fahrzeugführer ausgegeben wird. Besonders wird dazu eine Annäherungsrichtung und/oder eine Annäherungsgeschwindigkeit des Einsatzfahrzeuges erfasst und an den Fahrzeugführer ausgegeben.
Die DE 10 2004 045 690 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung externer Schallquellen im Umfeld eines Kraftfahrzeugs. Dies soll mit einem Spurwechselassistenten verknüpft werden um insbesondere eine verbessere Warnung bei Anwesenheit eines Fahrzeugs im sogenannten toten Winkel zu ermöglichen. Hierzu ist am Kraftfahrzeug ein Mikrofonarray mit einer Mehrzahl von Mikrofonen zur Aufnahme von Umgebungsgeräuschen des Kraftfahrzeugs angeordnet, sowie eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der Mikrofonsignale. Durch relativen Phasenlagen und/oder Laufzeitunterschieden der von den Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche können Eigenschaften der jeweiligen Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden, wobei zumindest die Eigenschaft Position der Schallquelle bestimmt wird. Auch kann die Vorrichtung mindestens eine digitale Kamera aufweisen, so dass die akustischen und optischen Informationen miteinander verknüpft werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und ein verbesserte Vorrichtung zur Erfassung eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden akustischen Sondersignals anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Verfahren zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden akustischen Sondersignals für ein Fahrzeug wird ein Fahrzeugumfeld akustisch erfasst. Erfindungsgemäß wird ein ausgegebenes optisches Signal des Einsatzfahrzeuges erfasst und klassifiziert und bei erfasstem akustischen und/oder optischen Signal ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben.
Dadurch, dass das Einsatzfahrzeug durch dessen Ausgabe des Sondersignals, welches akustisch und/oder optisch ausgegeben wird, erfasst wird, wird der Fahrzeugführer des Fahrzeuges in vorteilhafter Weise über das Herannahen des Einsatzfahrzeuges frühzeitig informiert.
Erfindungsgemäß wird mittels einer Fahrspurklassifikation eine Fahrspur des Einsatzfahrzeuges ermittelt wird und in Abhängigkeit davon ein zwingendes Handeln eines Fahrzeugführers bestimmt, so dass dann in Abhängigkeit von einer Umgebungserfassung und einer erfassten Annäherungsrichtung des Einsatzfahrzeuges ein mögliches Ausweichmanöver an den Fahrzeugführer ausgegeben wird.
Somit ist es möglich, entsprechende Maßnahmen einzuleiten, um das Einsatzfahrzeug, falls erforderlich, passieren zu lassen und nicht zu behindern.
Unter dem akustischen Signal ist ein Tonsignal zu verstehen, welches beispielsweise mittels eines Folgetonhorns des Einsatzfahrzeuges ausgegeben wird, wobei unter dem optischen Signal ein Lichtzeichen, insbesondere in Form von Blaulicht zu verstehen ist.
Dabei kann es sich bei dem Einsatzfahrzeug beispielsweise um ein Einsatzfahrzeug der Polizei, der Feuerwehr oder des Rettungsdienstes handeln.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch eine Verkehrssituation mit einem sich einem Fahrzeug annähernden Einsatzfahrzeug.

In 1 ist ein zweispuriger Straßenabschnitt 1 dargestellt, der zwei gegenläufige Fahrspuren 1.1, 1.2 aufweist. Auf der rechten Fahrspur 1.2 fährt ein Fahrzeug 2, dem sich ein Einsatzfahrzeug 3 von hinten nähert.
Das Einsatzfahrzeug 3 erzeugt mittels eines Folgetonhorns ein Sondersignal als akustisches Signal S1, insbesondere ein Tonsignal mit einer vorgegebenen Grundfrequenz zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer. Darüber hinaus wird mittels einer auf dem Einsatzfahrzeug 3 angeordneten Kennleuchte 3.1 ein weiteres Sondersignal als ein optisches Signal S2 in Form von Blaulicht ausgegeben.
In dem Fahrzeug 2 ist eine Vorrichtung zur Erfassung des von dem Einsatzfahrzeug 3 ausgehenden akustischen Signals S1 und des optischen Signals S2 angeordnet, so dass ein Fahrzeugführer frühzeitig über das Herannahen des Einsatzfahrzeuges 3 informiert wird.
Die Vorrichtung umfasst eine akustische Erfassungseinheit 2.1 in Form eines Richtmikrofons, eine optische Erfassungseinheit 2.2 in Form einer Kamera, eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit, der die erfassten akustischen Signale S1 der akustischen Erfassungseinheit 2.1 und die optischen Signale S2 der optischen Erfassungseinheit 2.2 zugeführt werden und eine nicht gezeigte Ausgabeeinheit, die mit der Auswerteeinheit gekoppelt ist. Ferner weist das Fahrzeug 2 eine Umgebungssensorik 2.3 auf, mittels welcher ein Fahrzeugumfeld optisch erfasst wird.
Mittels der akustischen Erfassungseinheit 2.1, welche außen an dem Fahrzeug 2, z. B. an einem Antennenmodul angeordnet ist, ist das Fahrzeugumfeld akustisch erfassbar.
Die optische Erfassungseinheit 2.2 dient der Erfassung des von der Kennleuchte 3.1 des Einsatzfahrzeuges 3 ausgegebenen optischen Signals S2 und ist im Heckbereich des Fahrzeuges 2 angeordnet. Beispielsweise ist die optische Erfassungseinheit 2.2 eine Rückfahrkamera des Fahrzeuges 2.
Die akustische Erfassungseinheit 2.1 und die optische Erfassungseinheit 2.2 sind mit der Auswerteeinheit gekoppelt, der die erfassten akustischen und optischen Signale S1, S2 zugeführt werden.
In der Auswerteeinheit sind Muster, beispielsweise hinsichtlich Grundfrequenzen akustischer Sondersignale verschiedener Einsatzfahrzeuge 3 hinterlegt. Darüber hinaus sind in der Auswerteeinheit Farbspektren gespeichert, so dass die erfassten optischen Signale S2 hinsichtlich deren Farbe unterscheidbar sind. Dadurch ist ein Einsatzfahrzeug 3 der Polizei in Bezug auf ausgegebene optische Signale S2 von einem Baustellenfahrzeug, von welchem gelbe optische Signale ausgegeben werden können, unterscheidbar.
Die von der akustischen Erfassungseinheit 2.1 sowie der optischen Erfassungseinheit 2.2 erfassten akustischen und optischen Signale S1, S2 werden in der Auswerteeinheit analysiert, beispielsweise gefiltert, klassifiziert und mit den hinterlegten Mustern akustischer Sondersignale von Einsatzfahrzeugen 3 und den Farbspektren verglichen.
Wird zumindest anhand des Vergleiches der erfassten akustischen Signale S1 mit den Mustern akustischer Sondersignale ermittelt, dass es sich bei dem erfassten akustischen Signal S1 um ein akustisches Sondersignal des Einsatzfahrzeuges 3 handelt, wird ein Signal erzeugt. Das Signal wird z. B. einer Steuereinheit, welche mit mindestens einer akustischen Quelle im Fahrzeuginnenraum, z. B. einem Radio, gekoppelt ist, zugeführt. Die Steuereinheit erzeugt ein Signal, so dass die im Fahrzeuginnenraum angeordnete akustische Quelle automatisch abgeschaltet, lautlos geschaltet oder in deren Lautstärke herabgesetzt wird. Dadurch wird der Fahrzeugführer des Fahrzeuges 2 akustisch auf das herannahende Einsatzfahrzeug 3 aufmerksam gemacht.
Wird das erfasste akustische Signal S1 und/oder das optische Signal S2 des sich annähernden Einsatzfahrzeuges 3 identifiziert, wird der Fahrzeugführer durch Ausgabe eines optischen, akustischen und/oder haptischen Warnsignals auf das Einsatzfahrzeug 3 aufmerksam gemacht. Dabei wird das optische Warnsignal beispielsweise über die Ausgabeeinheit, insbesondere eine Anzeigeeinheit, wie ein Kombinationsinstrument und/oder ein Anzeigefeld auf der Windschutzscheibe an den Fahrzeugführer ausgegeben. Als haptisches Warnsignal kann das Lenkrad des Fahrzeuges in vorgebbaren Intervallen vibrieren.
Darüber hinaus sieht das Verfahren vor, dass mittels der Auswerteeinheit eine Annäherungsrichtung R sowie eine Art der Annäherung des Einsatzfahrzeuges 3 ermittelt werden. Hinsichtlich der Annäherungsrichtung R wird erfasst, ob sich das Einsatzfahrzeug 3 dem Fahrzeug 2 von vorn, von hinten oder an einer Straßenkreuzung, insbesondere die rechte Fahrspur 1.1 querend, nähert.
Um die Annäherungsrichtung R des Einsatzfahrzeuges 3 zu ermitteln, werden Intensitätsdifferenzen zwischen zeitlich versetzten Signalabschnitten eines von der akustischen Erfassungseinheit 2.1 erfassten akustischen Signals S1 ausgewertet.
Alternativ dazu kann die Annäherungsrichtung R durch Auswertung des Doppler-Effektes, d. h. anhand einer Frequenzverschiebung in einem oder in mehreren erfassten akustischen Signalen S1 bestimmt werden.
In Bezug auf die Art der Annäherung des Einsatzfahrzeuges 3 wird ermittelt, ob sich dieses dem Fahrzeug 2 annähert oder sich von diesem entfernt. Zur Ermittlung dessen können sowohl die erfassten akustischen Signale S1 als auch die erfassten optischen Signale S2 herangezogen werden.
Darüber hinaus wird mittels einer fortlaufenden zeitlichen Erfassung der akustischen Signale S1 und/oder der optischen Signale S2 eine Annäherungsgeschwindigkeit des Einsatzfahrzeuges 3 ermittelt.
Alternativ dazu kann die Annäherungsgeschwindigkeit des Einsatzfahrzeuges 3 durch Auswertung des Doppler-Effektes, also anhand der Frequenzverschiebung in einem oder mehreren erfassten akustischen Signalen S1 ermittelt werden.
Des Weiteren sieht das Verfahren vor, dass die Fahrspur 1.1, auf welcher das Einsatzfahrzeug 3 fährt, erfasst wird. Hierzu wird mit wenigstens einem geeigneten Eigenpositionierungsmittel, beispielsweise mit einer Navigationsvorrichtung, und einer Fahrspurklassifikation die Fahrspur 1.1 des Einsatzfahrzeuges 3 bestimmt. Dabei wird der Fahrzeugführer darüber informiert, ob das sich nähernde Einsatzfahrzeug 3 den Fahrzeugführer zu einem Handeln zwingt oder ob besondere Aufmerksamkeit erforderlich ist.
Wird ermittelt, dass für den Fahrzeugführer Handlungsbedarf besteht, wird aufgrund des mittels der Umgebungssensorik 2.3 erfassten Fahrzeugumfeldes ein geeignetes Ausweichmanöver ermittelt und dessen Vorschlag mittels der Ausgabeeinheit an den Fahrzeugführer ausgegeben.
Ist die Ausgabeeinheit als optische Ausgabeeinheit ausgeführt, wird über diese angezeigt, aus welcher Annäherungsrichtung R sich das Einsatzfahrzeug 3 dem Fahrzeug 2 nähert. Hierzu kann auf der optischen Ausgabeeinheit ein Pfeil dargestellt sein, mittels dessen die Annäherungsrichtung R angezeigt wird.
Möglich ist auch, mittels des Pfeils oder eines weiteren Pfeils eine Fahrtrichtung des Einsatzfahrzeuges 3, die aus der Annäherungsrichtung R abgeleitet werden kann, auf der optischen Ausgabeeinheit darzustellen.
Des Weiteren kann anhand der in der Auswerteeinheit gespeicherten Muster der akustischen Sondersignale von Einsatzfahrzeugen 3 ermittelt werden, um welche Art von Einsatzfahrzeug 3 es sich handelt. Hierzu werden die erfassten akustischen Signale S1 mit den gespeicherten Mustern verglichen, woraus die Art des Einsatzfahrzeuges 3 abgeleitet werden kann. Dabei kann zwischen Polizei, Feuerwehr, Notarzt, Rettungswagen und/oder Tierrettungswagen unterschieden werden. Die Information über die Art des Einsatzfahrzeuges 3 kann als Piktogramm auf der optischen Ausgabeeinheit dargestellt werden.
Fährt das Fahrzeug 2 beispielsweise in Richtung Fahrspurrand und verringert seine Fahrgeschwindigkeit durch ein Abbremsen merklich und/oder das Einsatzfahrzeug 3 fährt an dem Fahrzeug 2 vorbei, wobei dieser Vorgang von der akustischen Erfassungseinheit 2.1 und/oder der optischen Erfassungseinheit 2.2 erfassbar ist, wird die akustische Quelle im Fahrzeuginnenraum automatisch wieder eingeschaltet, laut geschaltet oder in der Lautstärke höher gesetzt.

Claims

Verfahren zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug (3) ausgehenden akustischen Sondersignals (S1) für ein Fahrzeug (2), wobei ein Fahrzeugumfeld akustisch erfasst wird, und ein ausgegebenes optisches Signal (S2) des Einsatzfahrzeuges (3) erfasst und klassifiziert wird, wobei bei erfasstem akustischen und/oder optischen Signal (S1, S2) ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Fahrspurklassifikation eine Fahrspur des Einsatzfahrzeuges (3) ermittelt wird und in Abhängigkeit davon ein zwingendes Handeln eines Fahrzeugführers bestimmt wird, so dass dann in Abhängigkeit von einer Umgebungserfassung und einer erfassten Annäherungsrichtung (R) des Einsatzfahrzeuges (3) ein mögliches Ausweichmanöver an den Fahrzeugführer ausgegeben wird, um das Einsatzfahrzeug (3) passieren zu lassen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Annäherungsgeschwindigkeit des Einsatzfahrzeuges (3) ermittelt wird.
Vorrichtung zur Erfassung eines von einem Einsatzfahrzeug (3) ausgehenden Sondersignals für ein Fahrzeug (2), umfassend mindestens eine akustische Erfassungseinheit (2.1) zur akustischen Erfassung eines Fahrzeugumfeldes, wobei die akustische Erfassungseinheit (2.1) mit einer Auswerteeinheit gekoppelt ist, und mittels mindestens einer optischen Erfassungseinheit (2.2) ausgegebene optische Signale (S2) des Einsatzfahrzeuges (3) erfassbar sind, wobei mittels der Auswerteeinheit die optischen Signale (S2) klassifizierbar sind und bei erfasstem akustischen Signal (S1) und/oder erfasstem optischen Signal (S2) mittels einer akustischen, optischen und/oder haptischen Ausgabeeinheit ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Fahrspurklassifikation eine Fahrspur des Einsatzfahrzeuges (3) ermitteltbar ist und mittels der Auswerteeinheit davon ein zwingendes Handeln eines Fahrzeugführers bestimmtbar ist, so dass mittels der Auswerteeinheit und einer Umgebungserfassungseinheit in Abhängigkeit einer erfassten Annäherungsrichtung (R) des Einsatzfahrzeuges (3) ein mögliches Ausweichmanöver an den Fahrzeugführer mittels einer akustischen, optischen und/oder haptischen Ausgabeeinheit ausgebbar ist, um das Einsatzfahrzeug (3) passieren zu lassen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die akustische Erfassungseinheit (2.1) ein Richtmikrofon ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungseinheit (2.2) eine Kamera ist.