DE102015210781A1

DE102015210781A1 - Verfahren und Steuereinheit zur Kommunikation zwischen einem autonomen Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer

Info

Publication number: DE102015210781A1
Application number: DE102015210781.7A
Authority: DE
Inventors: Lenja SOROKIN; Emar Vegt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2016-12-15
Also published as: US20160362045A1; US9783106B2

Abstract

Es wird eine Steuereinheit (101) für ein Fahrzeug (100) beschrieben. Die Steuereinheit (101) ist eingerichtet, Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) zu empfangen. Die Steuereinheit (101) ist weiter eingerichtet, anhand der Umfelddaten mindestens einen Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld des Fahrzeugs (100) zu detektieren, und anhand der Umfelddaten und einer Fahrstrategie zu bestimmen, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht und welcher Inhalt auf welche Weise zu kommunizieren ist. Außerdem ist die Steuereinheit (101) eingerichtet, wenn bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht, ein oder mehrere akustische Kommunikationsmittel (102, 106) des Fahrzeugs (100) zu veranlassen, eine akustische Ausgabe zu generieren, um mit dem Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die es einem Computer-gesteuerten und/oder autonomen Fahrzeug ermöglichen, mit ihrem Umfeld, insbesondere mit Menschen in ihrem Umfeld, zu kommunizieren.
Derzeit werden im Rahmen diverser Initiativen zum Thema "Intelligent Transportation Systems“ (ITS) u.a. bei den Europäischen Standardisierungsbehörden ETSI und CEN, sowie in den USA bei ISO, SAE und IEEE Kommunikationsprotokolle und kooperative Sicherheitsanwendungen standardisiert, die zukünftig ein Fahrzeughersteller-übergreifendes, kooperatives, und nach Möglichkeit unfallfreies Fahren ermöglichen sollen. Die kooperativen Sicherheitsanwendungen beinhalten unter anderem auch Kollisionsvermeidungs-Anwendungen (Collision Avoidance) und Kollisionsfolgeverminderungs-Anwendungen (Collision Mitigation) für Seiten- und Auffahrunfälle. Die adressierten Sicherheitsanwendungen, sowie die zugehörigen Übertragungsprotokolle und Datenformate sind u.a. in dem ETSI Standard TS 102 637 bzw. in dem SAE Standard SAEJ2735 dokumentiert. So wird in dem Standard TS 102 637-2 eine sogenannte kooperative Bekanntmachungsnachricht (die sogenannte Cooperative Awareness Message, CAM) definiert, welche in periodischen Abständen von einer ITS Station (z.B. von einem Fahrzeug) gesendet wird, um andere ITS Stationen (z.B. andere Fahrzeuge) in der Umgebung über ausgewählte Informationen (z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder Position) der sendenden ITS Station zu informieren. Die zwischen den ITS Stationen, z.B. anhand von CAM-Nachrichten, ausgetauschten Informationen können in den jeweiligen ITS Stationen dazu verwendet werden, Kollisionsgefahren zu erkennen und ggf. geeignete Gegenmaßnahmen (z.B. Warnhinweise) einzuleiten.
Die im Rahmen von ITS definierten Kommunikationsverfahren zielen auf eine Kommunikation zwischen unterschiedlichen ITS Stationen (d.h. unterschiedlichen Maschinen bzw. unterschiedlichen elektronischen Geräten) ab. Eine direkte Kommunikation zwischen Maschine und Mensch wird dabei nicht berücksichtigt. Insbesondere wird keine Kommunikation zwischen Computer-gesteuerten / autonomen Fahrzeugen und Menschen in der Umgebung des Fahrzeugs betrachtet und ermöglicht. Eine derartige Kommunikation kann jedoch dazu dienen, die Sicherheit und Akzeptanz von Computer-gesteuerten / autonomen Fahrzeugen im Straßenverkehr zu erhöhen.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine direkte Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (z.B. einem Personenkraftwagen, einem Lastwagen oder einem Motorrad) und seiner Umgebung, insbesondere mit einem Menschen in seiner Umgebung, zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Das Fahrzeug kann ein einspuriges oder ein zweispuriges Straßenfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen, umfassen. Das Fahrzeug kann eingerichtet sein, sich ohne Eingriff eines Fahrers im Straßenverkehr zu bewegen. Mit anderen Worten, es kann sich um ein Computer-gesteuertes und/oder um ein autonomes Fahrzeug handeln.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs zu empfangen. Die Umfelddaten können Information bzgl. einer Umgebung oder eines Umfelds des Fahrzeugs umfassen. Die ein oder mehreren Umfeldsensoren können eine Kamera, einen Laser, einen Ultraschallsensor und/oder einen Radarsensor umfassen. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, Positionsdaten von einer Positionierungseinheit (z.B. von einem Navigationssystem) des Fahrzeugs zu empfangen. Die Positionsdaten können dazu verwendet werden, das Fahrzeug relativ zu einer Straßenanordnung und/oder relativ zu anderen Verkehrsteilnehmern zu positionieren.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, anhand der Umfelddaten (und ggf. anhand der Positionsdaten), mindestens einen Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld des Fahrzeugs zu detektieren. Insbesondere kann ein menschlicher Verkehrsteilnehmer detektiert werden. Die Steuereinheit kann auch eingerichtet sein, zeitgleich eine Vielzahl von unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern an unterschiedlichen Positionen im Umfeld des Fahrzeugs zu detektieren.
Desweiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, anhand der Umfelddaten zu bestimmen, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Ein Kommunikationsbedarf kann insbesondere dann bestehen, wenn in einer aktuellen Verkehrssituation durch Kommunikation eine potentielle zukünftige oder bereits vorhandene Gefahrensituation und/oder ein potentielles zukünftiges oder bereits vorhandenes Missverständnis und/oder ein potentieller zukünftiger oder bereits vorhandener Deadlock vermieden oder aufgelöst werden kann. Ebenso kann ein Kommunikationsbedarf in Situationen vorliegen, in denen eine Kommunikation Vertrauen oder die Akzeptanz in das (hoch)automatisierte Fahrzeug generiert und/oder die Sicherheit oder den reibungslosen Verkehr fördert.
Insbesondere kann anhand der Umfelddaten bestimmt werden, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug detektiert wurde. Mit anderen Worten, es kann erkannt werden, dass der detektierte Verkehrsteilnehmer einen Kontakt zum Fahrzeug (z.B. zu einem Fahrer des Fahrzeugs) sucht, um zu gewährleisten, dass er von dem Fahrzeug (oder von dem Fahrer des Fahrzeugs) wahrgenommen wurde. Eine solche Situation liegt z.B. bei einem Fußgänger vor, der über einen Zebrastreifen gehen möchte, und vor Betreten des Straße einen Blick auf das sich nähernde Fahrzeug wirft, um sicherzustellen, dass ihn das Fahrzeug wahrgenommen (d.h. detektiert) hat.
Um zu bestimmen, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht, kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der Umgebungsdaten (z.B. anhand von Bilddaten) Augen eines menschlichen Verkehrsteilnehmers zu detektieren. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der detektierten Augen zu bestimmen, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Insbesondere kann anhand der detektierten Augen des Verkehrsteilnehmers bestimmt werden, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug detektiert wurde. Beispielsweise kann ein Blick des Verkehrsteilnehmers in Richtung einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs ein Indiz dafür sein, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu prüfen, ob er von dem Fahrzeug detektiert wurde.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, ein oder mehrere akustische Kommunikationsmittel des Fahrzeugs zu veranlassen, eine akustische Ausgabe zu generieren, wenn bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht, insbesondere wenn bestimmt wurde, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug detektiert wurde. Die akustische Ausgabe kann menschliche Sprache; abstrakte, nicht-menschliche Sprache; und/oder ein transientes Klangereignis umfassen. Insbesondere kann die akustische Ausgabe eine Kombination von transienten und nicht-transienten Klangereignissen umfassen. Dabei können die nicht-transienten Klangereignisse abstrakt und/oder nicht abstrakt sein. Desweiteren können die transienten Klangereignisse menschliche Sprache und/oder eine Kombination aus abstrakten und/oder nicht abstrakten Klangelementen, die als nicht-menschliche Sprache fungieren, umfassen.
Die akustische Ausgabe kann insbesondere darauf abzielen, dem Verkehrsteilnehmer anzuzeigen, dass er von dem Fahrzeug detektiert wurde und/oder in welcher Funktion (bzgl. der Verkehrssituation) der Verkehrsteilnehmer vom Fahrzeug detektiert wurde. Desweiteren kann die akustische Ausgabe darauf abzielen, dem Verkehrsteilnehmer anzuzeigen, welche Intention das Fahrzeug in Bezug auf eine Verkehrssituation (insbesondere eine mögliche Gefahrensituation oder eine Situation in der der Verkehrsfluss beeinträchtigt werden könnte) hat.
Durch die beschriebene Steuereinheit wird gewährleistet, dass Verkehrsteilnehmer, insbesondere menschliche Verkehrsteilnehmer, auch ohne Eingreifen eines Fahrers des Fahrzeugs, von dem Fahrzeug erkannt werden und von dem Fahrzeug darüber informiert werden, dass sie erkannt wurden. Im Umkehrschluss bedeutet dies auch, dass der Verkehrsteilnehmer Klarheit darüber bekommt, in dem Fall, dass er nicht von dem Fahrzeug erkannt wurde. Die Gewissheit über die Wahrnehmung und das Wahrgenommen werden im Straßenverkehr führt typischerweise zu einer Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr. Somit kann die beschriebene Steuereinheit dazu beitragen, die Sicherheit von (ggf. autonomen) Fahrzeugen im Straßenverkehr, insbesondere in Bezug zu menschlichen Verkehrsteilnehmern, zu erhöhen.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Position des Verkehrsteilnehmers (bzw. Positionen einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern) zu ermitteln. Außerdem kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine örtlich lokalisierte akustische Ausgabe in Richtung der Position des Verkehrsteilnehmers zu generieren. Zu diesem Zweck können die ein oder mehreren akustischen Kommunikationsmittel einen akustischen Gruppenstrahler mit einer Vielzahl von Einzelstrahlern umfassen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den akustischen Gruppenstrahler zu veranlassen, die örtlich lokalisierte akustische Ausgabe zu generieren. Durch das Aussenden von örtlich lokalisierten akustischen Ausgaben für ein oder mehrere unterschiedliche Verkehrsteilnehmer kann die Eindeutigkeit der Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer erhöht werden. Dies führt wiederum zu einer erhöhten Sicherheit von autonom fahrenden Fahrzeugen.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein oder mehrere Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug zu ermitteln. Die ein oder mehreren Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf können z.B. die Dringlichkeit einer Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (zwischen einer niedrigen und einer hohen Dringlichkeit) anzeigen. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf den Inhalt und/oder die Intention der Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug anzeigen (z.B. eine Warnung vor einer Gefahrensituation, eine Information über die Intention/geplante Fahrstrategie des Fahrzeugs, eine Aufforderung an den Verkehrsteilnehmer, etc.).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die akustische Ausgabe in Abhängigkeit von den ein oder mehreren Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf zu generieren bzw. anzupassen. Insbesondere kann ein Parameter eines ausgegebenen Klangs angepasst werden. Beispielsweise kann ein ausgegebener Klang angepasst werden, um die Dringlichkeit der Kommunikation zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer zu unterstreichen. Durch die Anpassung der akustischen Ausgabe kann die Qualität der Kommunikation zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer weiter erhöht werden, was zu einer erhöhten Sicherheit des autonom fahrenden Fahrzeugs führt.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem Kommunikationsbedarf einen Klang für die akustische Ausgabe aus einer Vielzahl von vordefinierten Klängen auszuwählen, einen Klang für die akustische Ausgabe mittels eines Klang-Algorithmus aus einer Vielzahl von vordefinierten Klang-Algorithmen zu generieren und/oder einen Klang für die akustische Ausgabe zu modulieren. Durch die Bereitstellung einer Vielzahl von vordefinierten Klängen und/oder Klang-Algorithmen sowie durch die Bereitstellung von Modulations-Möglichkeiten kann eine präzise Kommunikation über akustische Signale ermöglicht werden, was wiederum die Sicherheit des autonomen Fahrzeug erhöht.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Umgebungsgeräusche in dem Umfeld des Fahrzeugs zu ermitteln. Insbesondere kann ein Frequenzspektrum und/oder ein Lautstärke-Pegel der Umgebungsgeräusche ermittelt werden. Die akustische Ausgabe kann dann in Abhängigkeit von den Umgebungsgeräuschen generiert werden. Insbesondere kann die akustische Ausgabe derart generiert werden, dass die akustische Ausgabe trotz der Umgebungsgeräusche dennoch von dem Verkehrsteilnehmer wahrgenommen werden kann. So wird eine zuverlässige Kommunikation gewährleistet.
Wie oben dargelegt, kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen dem Fahrzeug und einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern besteht. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die ein oder mehreren akustischen Kommunikationsmittel des Fahrzeugs zu veranlassen, eine Vielzahl von akustischen Ausgaben für eine Kommunikation mit der entsprechenden Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu generieren. Insbesondere kann eine Vielzahl von örtlich lokalisierten, gerichteten, akustischen Ausgaben für die unterschiedlichen Verkehrsteilnehmer generiert werden. So können eine eindeutige Kommunikation mit mehreren Verkehrsteilnehmern und eine weiter erhöhte Verkehrssicherheit für autonom fahrende Fahrzeuge erreicht werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten und ggf. anhand der Positionsdaten, ein oder mehrere Indizien für eine Intention des Verkehrsteilnehmers zu ermitteln. Die ein oder mehreren Indizien für eine Intention des Verkehrsteilnehmers können z.B. umfassen, eine Bewegungsrichtung des Verkehrsteilnehmers relativ zu dem Fahrzeug (aus der z.B. geschlossen werden kann, dass der Verkehrsteilnehmer die Straße vor dem Fahrzeug queren möchte), eine Blickrichtung des Verkehrsteilnehmers relativ zu dem Fahrzeug (ein nach rechts/links Schauen deutet z.B. an, dass der Verkehrsteilnehmer eine Straße queren möchte), ein Verkehrszeichen und/oder eine Verkehrseinrichtung im Umfeld des Fahrzeugs und des Verkehrsteilnehmers (ein Zebrastreifen deutet z.B. an, dass ein Verkehrsteilnehmer die Straße queren möchte).
Anhand der ein oder mehreren Indizien kann dann bestimmt werden, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Insbesondere kann bestimmt werden, dass eine Gefahrensituation zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer besteht. Eine Gefahrensituation kann dabei z.B. eine mögliche Kollisionsgefahr zwischen Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer sein. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die ein oder mehreren akustischen Kommunikationsmittel des Fahrzeugs zu veranlassen, eine (ggf. weitere) akustische Ausgabe zu generieren, z.B. um dem Verkehrsteilnehmer anzuzeigen, wie sich das Fahrzeug in Bezug auf die Gefahrensituation verhalten wird und/oder um eine Anweisung bzw. eine Aufforderung an den Verkehrsteilnehmer zu geben, damit der Verkehrsteilnehmer sein Verhalten anpassen kann und so eine sichere Begegnung mit dem Fahrzeug ermöglicht wird. Somit kann insbesondere ein menschlicher Verkehrsteilnehmer Gewissheit darüber erlangen, ob von dem Fahrzeug eine Gefahr ausgeht oder nicht. Es kann somit auch bei autonomen Fahrzeugen eine erhöhte Sicherheit, ein reibungsloser Verkehr und eine erhöhte Akzeptanz im Straßenverkehr gewährleistet werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu ermitteln, welcher Inhalt von dem Fahrzeug an den Verkehrsteilnehmer kommuniziert werden muss und/oder wie der Inhalt von dem Fahrzeug an den Verkehrsteilnehmer kommuniziert werden muss. Es kann somit eine Kommunikationsstrategie ermittelt werden. Dies kann auf Basis der Umfelddaten und ggf. auf Basis von den weiter unten genannten Fahrzeug-Daten ermittelt werden. Die akustische Ausgabe kann dann auch in Abhängigkeit von dem zu kommunizierenden Inhalt und/oder in Abhängigkeit davon, wie der Inhalt zu kommunizieren ist, generiert werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Fahrzeug-Daten in Bezug auf eine Fahrstrategie des Fahrzeugs, in Bezug auf ein Fahrziel des Fahrzeugs, in Bezug auf einen Fahrmodus des Fahrzeugs, in Bezug auf eine Aktion eines Insassen des Fahrzeugs und/oder in Bezug auf eine Präferenz eines Insassen des Fahrzeugs zu ermitteln. Es kann dann auch anhand der Fahrzeug-Daten bestimmt werden, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht, und ggf. welcher Inhalt in welcher Weise an den Verkehrsteilnehmer kommuniziert werden muss.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Umfelddaten anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs. Desweiteren umfasst das Verfahren das Detektieren, anhand der Umfelddaten, mindestens eines Verkehrsteilnehmers in einem Umfeld des Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Verfahren das Bestimmen, anhand der Umfelddaten und der Fahrstrategie, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht. Insbesondere kann anhand der Umfelddaten bestimmt werden, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug detektiert wurde. Das Verfahren umfasst weiter, wenn bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug besteht, die Auswahl von Kommunikationsinhalten und das Generieren einer Kommunikationsstrategie und darauf basierend das Generieren von einer akustischen Ausgabe über ein oder mehrere akustische Kommunikationsmittel des Fahrzeugs, um mit dem Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren, z.B. um dem Verkehrsteilnehmer anzuzeigen, dass er von dem Fahrzeug detektiert wurde, und/oder in welcher Funktion (z.B. als Fußgänger, als Radfahrer, als anderes Fahrzeug) der Verkehrsteilnehmer von dem Fahrzeug detektiert wurde, und/oder welche Intention das Fahrzeug in Bezug auf eine Verkehrssituation (insbesondere einer möglichen Gefahrensituation oder einer Situation in der der reibungslose Verkehrsfluss beeinträchtigt ist) hat, und/oder welche Kenntnisse das Fahrzeug über die Intention des Verkehrsteilnehmers in Bezug auf die Verkehrssituation hat. Die Kenntnisse des Fahrzeugs über die Intention des Verkehrsteilnehmers in Bezug auf die Verkehrssituation können z.B. anhand der ein oder mehreren Indizien für die Intention des Verkehrsteilnehmers gewonnen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (insbesondere ein Straßenfahrzeug z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einer Steuereinheit) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
1 ein Blockdiagram von beispielhaften Komponenten eines Fahrzeugs; und
2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Verkehrsteilnehmer.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der direkten Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (insbesondere einem autonomen, selbstfahrenden) Fahrzeug und seiner Umgebung. Diese direkte Kommunikation erfordert typischerweise nicht die Verwendung von Telekommunikationseinrichtungen zur drahtlosen oder drahtgebundenen Telekommunikation.
Mit der zunehmenden Automatisierung von Fahrsystemen oder Fahrzeugen entsteht die Problematik, dass es für menschliche Verkehrsteilnehmer schwierig ist, das Verhalten eines autonomen Fahrzeuges zu interpretieren und abzuschätzen, ob das Fahrzeug sie erkannt hat und/oder welche Intention das Fahrzeug verfolgt. Die Information ist jedoch für einen menschlichen Verkehrsteilnehmer von signifikanter Bedeutung, z.B. beim Überqueren eines Zebrastreifens.
Es wird in diesem Dokument eine Vorrichtung beschrieben, welche es einem Fahrzeug ermöglicht, insbesondere mit menschlichen Straßenverkehrsteilnehmern zu kommunizieren, um das Vorliegen einer wechselseitigen Wahrnehmung (das Fahrzeug nimmt den menschlichen Straßenverkehrsteilnehmer wahr und wird ebenfalls von dem menschlichen Verkehrsteilnehmer wahrgenommen) mitzuteilen. Ebenso kann die beschriebene Vorrichtung eine Kommunikation in Bezug auf das jeweils intendierte Verhalten im Straßenverkehr ermöglichen.
Insbesondere kann die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung eingerichtet sein,

• an einen Straßenverkehrsteilnehmer zurückzumelden, ob und als was der Straßenverkehrsteilnehmer von der Vorrichtung erkannt wurde.
• das Verhalten und die explizite Kommunikation des Straßenverkehrsteilnehmers zu interpretieren und das daraus entstehende Verständnis der Intentionen an den Straßenverkehrsteilnehmer zurück zu spiegeln.
• Hinweise darauf zu geben, welche Aktion die Vorrichtung bezüglich des Straßenverkehrsteilnehmers als nächstes durchführen wird (z.B. den menschlichen Verkehrsteilnehmer über die Straße lassen oder ein anderes Fahrzeug einfädeln lassen).
• Anweisungen bzw. Aufforderungen an den Verkehrsteilnehmer zu geben (z.B. in kritischen Situationen: „Achtung!“, oder eine Bitte um Vorfahrt: „Bitte geben Sie mir Vorfahrt“).
• Bestätigungen oder Rückmeldung zu geben (z.B. sich zu bedanken).

Damit wird dem anderen Verkehrsteilnehmer transparent gemacht, wie viel die Vorrichtung weiß und versteht. Insbesondere wird dem menschlichen Straßenverkehrsteilnehmer die Möglichkeit zur Kommunikation und damit zur sicheren Interaktion mit einem automatisierten Fahrzeug gegeben.
1 zeigt ein Blockdiagram von ausgewählten Komponenten eines Fahrzeugs 100. Insbesondere zeigt 1 eine Steuereinheit 101 für ein Fahrzeug 100, wobei die Steuereinheit 101 eingerichtet ist, eine direkte Kommunikation des Fahrzeugs 100 mit ein oder mehreren Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen. Bei der direkten Kommunikation kann es sich um eine Form der Kommunikation handeln, die direkt mit einem Sinnesorgan eines Menschen wahrgenommen werden kann, insbesondere ohne dass es einer Telekommunikationseinrichtung bedarf. Dazu kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, das Fahrzeug 100 zu veranlassen, eine Nachricht an die ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer in optischer und/oder akustischer Form auszugeben. Diese Nachricht kann dann direkt mit den Augen und/oder Ohren der ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer wahrgenommen werden.
Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 103, die eingerichtet sind, Informationen bzgl. des Umfelds oder der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Die ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 können z.B. eine Kamera (Infrarot, sichtbares Licht) umfassen, mit der bildliche Informationen des Umfelds erfasst werden können. Anhand der bildlichen Informationen kann z.B. ein anderer Verkehrsteilnehmer vor oder seitlich zum Fahrzeug 100 erfasst werden, z.B. ein Fußgänger oder ein anderes Fahrzeug. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 einen Radarsensor umfassen, mit dem z.B. ein Abstand zwischen Fahrzeug 100 und einem anderen Verkehrsteilnehmer ermittelt werden kann. Die von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 bereitgestellten Daten können als Umfelddaten bezeichnet werden.
Die Steuereinheit 101 ist eingerichtet, die Umfelddaten von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 zu empfangen. Desweiteren ist die Steuereinheit 101 eingerichtet, anhand der Umfelddaten ein oder mehrere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs 100, insbesondere in der Umgebung vor dem Fahrzeug 100, zu detektieren.
Desweiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, anhand der Umfelddaten ein oder mehrere Indizien bzgl. einer Intention der ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 101 auch Positionsdaten von einer Positionierungseinheit 104 (z.B. von einem Navigationssystem) des Fahrzeugs 100 heranziehen. Die Positionsdaten können insbesondere Informationen bzgl. der aktuellen Position des Fahrzeugs 100, bzgl. eines Straßenverlaufs einer Straße auf der sich das Fahrzeug 100 befindet, und/oder bzgl. von Verkehrszeichen auf der Straße umfassen. Insbesondere können es die Positionsdaten der Steuereinheit 101 ermöglichen, dass Fahrzeug 100 und die ein oder mehreren detektierten Verkehrsteilnehmer relativ zueinander und relativ zu einer Straßenanordnung zu positionieren. So kann beispielsweise ermittelt werden, dass sich ein detektierter Fußgänger auf einem Bürgersteig befindet und an einem Zebrastreifen steht, um eine Straße zu überqueren, auf der sich das Fahrzeug 100 aktuell befindet. Dies kann ein Indiz dafür sein, dass der Fußgänger die Intention hat, die Straße auf dem Zebrastreifen vor dem Fahrzeug 100 zu überqueren.
Weitere Beispiele für Indizien bzgl. der Intention eines Verkehrsteilnehmers sind:

• ein Bewegungsverlauf des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines Fußgängers) in Richtung der Straße auf der sich das Fahrzeug 100 befindet;
• eine Handbewegung des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines Fußgängers) in Richtung des Fahrzeugs 100;
• eine Blickrichtung des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines Fußgängers) in Richtung des Fahrzeugs 100;
• das Erfassen eines Blinkers des detektierten Verkehrsteilnehmers (z.B. eines anderen, nicht-autonomen Fahrzeugs), um auf die Spur des Fahrzeugs 100 zu wechseln.

Auf Basis der Umfelddaten und ggf. auf Basis der Positionsdaten können so ein oder mehrere Indizien für die Intention des detektierten anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt werden. Desweiteren kann so ermittelt werden, (insbesondere auf Basis der ein oder mehreren Indizien) ob ein Kommunikationsbedarf zwischen dem Fahrzeug 100 und dem detektierten anderen Verkehrsteilnehmer vorliegt. Insbesondere kann ermittelt werden, ob eine potentielle Gefahrensituation (z.B. ein Kollisionsrisiko) zwischen dem Fahrzeug 100 und dem anderen Verkehrsteilnehmer vorliegt, und ob die potentielle Gefahrensituation eine Kommunikation zwischen Fahrzeug 100 und detektiertem Verkehrsteilnehmer erfordert.
Die Steuereinheit 101 kann weiter eingerichtet sein, über ein Kommunikationsmittel 102, 106 des Fahrzeugs 100 mit dem detektierten Verkehrsteilnehmer in Bezug auf die potentielle Gefahrensituation zu kommunizieren. Insbesondere können die Kommunikationsmittel 102, 106 eingerichtet sein, akustische Signale zur Kommunikation mit einem anderen Verkehrsteilnehmer zu generieren.
Anhand von unterschiedlichen akustischen Signalen kann z.B. kommuniziert werden:

• Dass das Fahrzeug 100 automatisiert fährt oder sich in einen automatisierten Modus begibt bzw. einen automatisierten Modus beendet (und damit eine Übernahme durch den Fahrer des Fahrzeugs 100 erfolgt).
• Dass das Fahrzeug 100 einen oder mehrere andere Verkehrsteilnehmer wahrgenommen hat.
• Welche Eigenschaften und/oder Intentionen das Fahrzeug 100 bei einem wahrgenommenen Verkehrsteilnehmer erkannt hat.
• Welche Intentionen das Fahrzeug 100 hat.
• Eine Aufforderung an einen anderen Verkehrsteilnehmer eine bestimmte Aktion durchzuführen.
• Kontextinformationen mitzuteilen, z.B. den Grund mitzuteilen, warum das Fahrzeug 100 anhält.
• Weitere Nachrichten, wie beispielsweise die Übermittlung einer Danksagung an einem anderen Verkehrsteilnehmer.

Die akustischen Kommunikationsmittel 102, 106 können eingerichtet sein, nicht-gerichteten oder gerichteten Schall zu erzeugen. So wird für andere Verkehrsteilnehmer erkennbar, ob ausgesendete akustische Information für das gesamte Umfeld des Fahrzeugs 100 bestimmt ist (bei nicht-gerichtetem Schall) oder ob ausgesendete akustische Information nur an ein oder mehrere einzelne Verkehrsteilnehmer gerichtet ist (bei gerichtetem Schall).
Die von den akustischen Kommunikationsmitteln 102, 106 generierten akustischen Signale können menschliche Sprache (oder eine Ableitung davon) umfassen. Alternativ oder ergänzend können eine abstrakte, nicht-menschliche Sprache und/oder Geräusche und/oder musikalische Fragmente generiert werden. Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, auf eine Datenbank 105 zuzugreifen, die eine Vielzahl von unterschiedlichen akustischen Signalen oder Klängen umfasst. Aus der Datenbank 105 können dann ein oder mehrere akustische Signale oder Klänge ausgewählt werden. Ein aus der Datenbank 105 ausgewählter Klang kann ggf. durch einen Modulator 106 der akustischen Kommunikationsmitteln 102, 106 verändert werden. Die ein oder mehreren (ggf. modulierten) Klänge können dann über ein oder mehrere akustische Strahler (z.B. Lautsprecher) 102 ausgegeben werden.
Die durch die akustischen Kommunikationsmittel 102, 106 erzeugten Hinweise können als transiente Klangereignisse (auch als Sounds bezeichnet) dargestellt werden. Dabei wird ein Klangereignis nur dann generiert, wenn dies erforderlich ist, d.h. wenn eine Kommunikation zur Sicherheit und/oder zum reibungslosen und effizienten Verkehrsfluss und/oder zur Akzeptanz des Fahrverhaltens des Fahrzeugs 100 beiträgt.
Alternativ oder zusätzlich können die Hinweise durch Veränderungen eines kontinuierlichen Fahrgeräuschs des Fahrzeugs 100 ausgeprägt werden. In diesem Fall können klangliche oder sonstige Änderungen in einem (entweder für die Kommunikation generierten, oder bereits vorhandenen) synthetisierten Fahrgeräusch Information über den Zustand, über das Vorhaben und/oder über Aufforderungen an andere Verkehrsteilnehmer kommunizieren.
Die akustischen Kommunikationsmittel 102, 106 können eingerichtet sein, ein akustisches Signal gerichtet an ein oder mehrere Verkehrsteilnehmer auszugeben, für die eine bestimmte Kommunikation bestimmt ist. Dies kann z.B. durch Verwendung von Lautsprecher-Arrays oder akustischen Gruppenstrahlern erreicht werden. Desweiteren kann bei Bedarf auch eine nicht-gerichtete Ausgabe von akustischen Signalen erfolgen.
Jedem detektierten Verkehrsteilnehmer können von dem Fahrzeug 100 ein auf den jeweiligen Verkehrsteilnehmer und/oder auf die jeweilige Verkehrssituation angepasstes akustisches Signal bzw. eine Änderung eines akustischen Signals übermittelt werden. Die akustischen Kommunikationsmittel 102, 106 können somit eingerichtet sein, mehrere akustische Signale und/oder mehrere Änderungen von akustischen Signale zeitgleich zu generieren. Hierzu kann ggf. eine Vielzahl von akustischen Aktuatoren (insbesondere Lautsprechern) individuell oder gemeinsam angesteuert werden. Ein akustischer Aktuator kann dabei abhängig von der Position des Verkehrsteilnehmers und/oder abhängig von der Position des Aktuators angesteuert werden.
Die Ausrichtung eines Klangs bzw. einer Klangveränderung, fokussiert auf individuelle Verkehrsteilnehmer, kann zum Beispiel erfolgen durch eine akustische Ausgabe anhand von: ein oder mehreren konventionellen Lautsprechern, einem Lautsprecher-Array, Aktuatoren, welche mittels Ultraschallwandlung hörbaren Schall produzieren, beweglichen Aktuatoren, der Erregung einer Außenfläche des Fahrzeugs 100, Modulation einer Geräusch-produzierenden Einheit wie zum Beispiel eines Lüfters oder Elektromotors des Fahrzeugs 100, einer Ansteuerung beweglicher Teile, einer Ansteuerung von Geräusch-beeinflussenden Teilen wie zum Beispiel der Klappe einer Abgasanlage und/oder ansteuerbaren Oberflächeneigenschaften. Die Parameter eines Klangs und/oder einer Klangveränderungen werden dabei abhängig von der jeweiligen Ausgabetechnik angepasst, um die gewünschte Richtwirkung, Informationsübermittlung und/oder Ästhetik zu erreichen.
Die Ausrichtung eines Klangs oder einer Klangveränderung kann ggf. auch über eine gezielte Gestaltung der Klangparameter, wie zum Beispiel das Verändern der genutzten Frequenzen, erreicht werden, um die Reichweite und Richtwirkung des Klangs oder der Klangveränderung zu optimieren.
Die Steuereinheit 101 ist eingerichtet, einen Verkehrsteilnehmer zu ermitteln, mit dem kommuniziert werden soll. Desweiteren ist die Steuereinheit 101 eingerichtet, für den Verkehrsteilnehmer Verkehrsteilnehmer-abhängige Information zu ermitteln, wie z.B.

• die Position des Verkehrsteilnehmers (relativ zum Fahrzeug 100);
• den Abstand des Verkehrsteilnehmers zum Fahrzeug 100;
• die Geschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung des Verkehrsteilnehmers (relativ zum Fahrzeug 100);
• die Art des Verkehrsteilnehmers (Fußgänger, Fahrradfahrer, etc.);
• die tatsächliche Intention bzw. den tatsächlichen Pfad des Verkehrsteilnehmers;
• den aus Sicht des Fahrzeugs 100 gewünschten Pfad bzw. das gewünschte Verhalten des Verkehrsteilnehmers;
• eine Risikoeinschätzung in Bezug auf eine mögliche Gefahrensituation mit dem Verkehrsteilnehmer;
• ein verbleibender Zeitraum bis zu einer möglichen Gefahrensituation oder Situation in der der reibungslose Verkehrsfluss möglicherweise gestört wird;
• das Vorliegen eines Kommunikationsbedarfs; und/oder
• eine Art und Dringlichkeit einer an den Verkehrsteilnehmer auszusendenden Aufforderung.

Desweiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, Fahrzeuginformation zu ermitteln, wie z.B.

• eine Orientierung bzw. eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100;
• eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100;
• einen erforderlichen Bremsweg des Fahrzeugs 100;
• Ausweichmöglichkeiten für das Fahrzeug 100;
• ein Drehmoment des Fahrzeugs 100;
• eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100;
• eine Intention des Fahrzeugs 100;
• einen Pfad des Fahrzeugs 100;
• einen Status der Fahrautomatisierung des Fahrzeugs 100;
• einen Grund für das aktuelle Fahrverhalten des Fahrzeugs 100;
• Informationen über aktuelle und geplante Klangausgaben des Fahrzeugs 100; und/oder
• Informationen über einen Schalldruckpegel und über ein Spektrum von Umgebungsgeräuschen des Fahrzeugs 100,

Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Verkehrsteilnehmer-abhängigen Informationen und/oder in Abhängigkeit von den Fahrzeuginformationen eine akustische Ausgabe zu generieren. Insbesondere können dazu ein oder mehrere Parameter bzgl. eines auszugebenden Klangs bzw. bzgl. einer Klangveränderung in Abhängigkeit von den Verkehrsteilnehmer-abhängigen Informationen und/oder in Abhängigkeit von den Fahrzeuginformationen bestimmt werden. Beispielhafte Parameter sind: ein Klangcharakter, eine Dringlichkeit, ein Ausgabepegel, eine spektrale Zusammensetzung (wie z.B. Equalizing), ggf. eine Wiederholrate, eine Auswahl eines Grundklangs aus der Datenbasis 105, etc. Der so definierte Klang kann als akustische Ausgabe über die akustischen Kommunikationsmittel 102, 106 ausgegeben werden.
Der Klang kann dabei für die akustische Ausgabe unterschiedlich ausgeprägt sein, zum Beispiel abhängig von:

• der Verkehrssituation zwischen Fahrzeug 100 und Verkehrsteilnehmer;
• der Art, der Entfernung, der Position, der Bewegungsrichtung und/oder einer Voraussage der Fahrroute bzw. einer Prädiktion des Verhaltens der relevanten Verkehrsteilnehmer;
• der Position, der Bewegungsrichtung, der Wahrnehmung, der Intention und/oder der geplanten Fahrtroute des (hoch) automatisierten Fahrzeugs 100;
• einer Voraussage einer möglichen „Time to Collision“ und/oder einer Einschätzung der Wahrscheinlichkeit und/oder des potentialen Schadensausmaß eines Unfalls;
• einer Kommunikationsstrategie des Fahrzeugs 100, die zum Beispiel de-eskalierend, Respekt-fordernd, pro-aktiv und/oder eindeutig sein kann;
• den gültigen Verkehrsvorschriften und -Gesetzen und/oder den gültigen Geräuschvorschriften und -Gesetzen;
• den Zielen zur Erkennbarkeit und Identifizierbarkeit als ((hoch)-automatisiert fahrendes) Fahrzeug 100 oder Verkehrsteilnehmer;
• der Lokalisierbarkeit des Fahrzeugs 100 durch den generierten Klang, der Lokalisierbarkeit der Quelle des Klangs am Fahrzeug 100 und/oder dem gewünschten Punkt der Aufmerksamkeit am Fahrzeug 100 (zum Beispiel Fahrzeugfront oder -Heck, abhängig von der (geplanten) Fahrtrichtung); und/oder
• den Umgebungsgeräuschen (Klang, Lautstärke, Spektrum, etc.).

Beispielsweise kann die Steuereinheit 101 ein oder mehrere Grundklänge bzw. Algorithmen zur Erzeugung von Klängen aus der Datenbank 105 auswählen. Die so bereitgestellten Grundklänge können ggf. in Abhängigkeit von der o.g. Information moduliert werden, um ein oder mehrere Eigenschaften bzw. Parameter eines Grundklangs zu verändern. Desweiteren können die ein oder mehreren Grundklänge gemischt werden, um die Lautstärke anzupassen. Außerdem kann für die akustische Ausgabe ggf. eine Aufteilung auf unterschiedliche akustische Aktuatoren der akustischen Kommunikationsmittel 102, 106 erfolgen.
2 zeigt ein Flussdiagram eines beispielhaften Verfahrens 200 zur direkten Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 100 und einem Verkehrsteilnehmer. Das Verfahren 200 umfasst das Ermitteln 201 von Umfelddaten anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren 103 des Fahrzeugs 100. Insbesondere können anhand einer Kamera Bilddaten der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt werden. Desweiteren umfasst das Verfahren 200 das Detektieren 202, anhand der Umfelddaten, mindestens eines Verkehrsteilnehmers in einem Umfeld des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann ein menschlicher Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs erkannt werden. Das Verfahren 200 umfasst weiter das Bestimmen 203, anhand der Umfelddaten und ggf. der Fahrstrategie, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Verkehrsteilnehmer besteht. Insbesondere kann ermittelt werden, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug 100 detektiert wurde. Beispielsweise kann anhand der Umfelddaten erkannt werden, dass der menschliche Verkehrsteilnehmer in Richtung des Fahrzeugs 100 schaut. Desweiteren kann z.B. anhand von einem Gesichtsausdruck des menschlichen Verkehrsteilnehmers bestimmt werden, ob der menschliche Verkehrsteilnehmer gerade dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug 100 detektiert wurde. Desweiteren können, auf Basis der Umfelddaten und ggf. auf Basis der Fahrstrategie des Fahrzeugs, Kommunikationsinhalte und eine Kommunikationsstrategie für die Kommunikation der Kommunikationsinhalte ermittelt werden. Die Kommunikationsinhalte und -strategie können auch anhand der Reaktion des Verkehrsteilnehmers auf eine bereits erfolgte Kommunikation des Fahrzeugs 100 ermittelt werden.
Das Verfahren 200 umfasst weiter das Generieren 204 von einer akustischen Ausgabe über ein oder mehrere akustische Kommunikationsmittel 102, 106 des Fahrzeugs 100, wenn bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf besteht, (z.B. wenn bestimmt wurde, dass der Verkehrsteilnehmer dabei ist zu ermitteln, ob er von dem Fahrzeug 100 detektiert wurde). Die akustische Ausgabe kann von den ermittelten Kommunikationsinhalten und -strategie abhängen. Die akustische Ausgabe kann daraufhin ausgelegt sein, dem Verkehrsteilnehmer anzuzeigen, dass er von dem Fahrzeug 100 detektiert wurde. Durch die akustische Ausgabe kann z.B. erreicht werden, dass der Verkehrsteilnehmer besser die zukünftigen Handlungen des Fahrzeugs 100 abschätzen kann, da er weiß, dass er von dem Fahrzeug detektiert wurde, und das Fahrzeug 100 somit den Verkehrsteilnehmer bei den zukünftigen Handlungen berücksichtigen wird.
Wie in 2 dargestellt, können die Schritte 202, 203, 204 wiederholt werden. Insbesondere können ggf. in Reaktion auf eine erste Ausgabe der Kommunikationsinhalt und/oder die Kommunikationsstrategie für eine nachfolgende zweite Ausgabe angepasst werden.
Die in diesem Dokument beschriebene Ausgabe von akustischen Signalen bei automatisiert fahrenden Fahrzeugen ermöglicht es, die fehlende informelle Kommunikation zwischen Fahrer und anderen Verkehrsteilnehmern (Blickkontakt, Gestik, ...) zu ersetzen. So wird eine reibungslose Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern ermöglicht. Dadurch kann der Verkehrsfluss verbessert werden. Außerdem wird der Komfort für den Fahrer eines Fahrzeugs 100 erhöht, da die Vorteile des automatisierten Fahrens voll genutzt werden können. Insbesondere kann sich der Fahrer weiter aus dem Geschehen nehmen, da auch die Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern vom HAF(hochautomatisiert fahrenden)-Fahrzeug selbständig übernommen wird. Desweiteren kann anhand der in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen die Sicherheit des Fahrzeugs 100 durch Verhinderung von Missverständnissen mit anderen Verkehrsteilnehmern erhöht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen für Fahrzeuge ohne synthetischen Sound und für Fahrzeuge mit synthetischem Sound (inklusive Fahrzeugen mit Quiet Car Sound und Fahrzeuge mit einer synthetischen Sounderweiterung) verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ETSI Standard TS 102 637 [0002]
SAE Standard SAEJ2735 [0002]
Standard TS 102 637-2 [0002]

Claims

Steuereinheit (101) für ein Fahrzeug (100), wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, – Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100) zu empfangen; – anhand der Umfelddaten, mindestens einen Verkehrsteilnehmer in einem Umfeld des Fahrzeugs (100) zu detektieren; – anhand der Umfelddaten zu bestimmen, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht; und – wenn bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht, ein oder mehrere akustische Kommunikationsmittel (102, 106) des Fahrzeugs (100) zu veranlassen, eine akustische Ausgabe zu generieren, um mit dem Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren.
Steuereinheit (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, – eine Position des Verkehrsteilnehmers zu ermitteln; und – eine örtlich lokalisierte akustische Ausgabe in Richtung der Position des Verkehrsteilnehmers zu generieren.
Steuereinheit (101) gemäß Anspruch 2, wobei – die ein oder mehreren akustischen Kommunikationsmittel (102, 106) einen akustischen Gruppenstrahler mit einer Vielzahl von Einzelstrahlern umfasst; und – die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, den akustischen Gruppenstrahler zu veranlassen, die örtlich lokalisierte akustische Ausgabe zu generieren.
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, – ein oder mehrere Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) zu ermitteln; und – die akustische Ausgabe in Abhängigkeit von den ein oder mehreren Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf zu generieren.
Steuereinheit (101) gemäß Anspruch 4, wobei die ein oder mehreren Eigenschaften in Bezug auf den Kommunikationsbedarf ein oder mehrere umfassen von: – Dringlichkeit einer Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100); – Inhalt der Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100); und/oder – Intention der Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100).
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Steuereinheit eingerichtet ist, zu ermitteln, welcher Inhalt von dem Fahrzeug (100) an den Verkehrsteilnehmer kommuniziert werden muss und/oder wie der Inhalt von dem Fahrzeug (100) an den Verkehrsteilnehmer kommuniziert werden muss; und – die akustische Ausgabe in Abhängigkeit von dem zu kommunizierenden Inhalt und/oder in Abhängigkeit davon, wie der Inhalt zu kommunizieren ist, generiert wird.
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Steuereinheit eingerichtet ist, Fahrzeug-Daten in Bezug auf eine Fahrstrategie des Fahrzeugs (100), in Bezug auf ein Fahrziel des Fahrzeugs (100), in Bezug auf einen Fahrmodus des Fahrzeugs (100), in Bezug auf eine Aktion eines Insassen des Fahrzeugs (100), und/oder in Bezug auf eine Präferenz eines Insassen des Fahrzeugs (100) zu ermitteln; und – auch anhand der Fahrzeug-Daten bestimmt wird, ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht, und ggf. welcher Inhalt in welcher Weise kommuniziert werden muss.
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem Kommunikationsbedarf – einen Klang für die akustische Ausgabe aus einer Vielzahl von vordefinierten Klängen auszuwählen; und/oder – einen Klang für die akustische Ausgabe mittels eines Klang-Algorithmus aus einer Vielzahl von vordefinierten Klang-Algorithmen zu generieren; und/oder – einen vom Fahrzeug (100) synthetisch oder nicht-synthetisch erzeugten Klang und/oder einen für die akustische Ausgabe generierten Klang zu modulieren.
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, – Umgebungsgeräusche in dem Umfeld des Fahrzeugs (100) zu ermitteln; und – die akustische Ausgabe in Abhängigkeit von den Umgebungsgeräuschen zu generieren.
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die akustische Ausgabe eine Kombination von transienten und nicht-transienten Klangereignissen umfasst; wobei die nicht-transienten Klangereignisse abstrakt und/oder nicht abstrakt sind; und wobei die transienten Klangereignisse menschliche Sprache und/oder eine Kombination aus abstrakten und/oder nicht abstrakten Klangelementen, die als nicht-menschliche Sprache fungieren, umfassen.
Steuereinheit (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, – anhand der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen dem Fahrzeug (100) und einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern besteht; und – die ein oder mehreren akustischen Kommunikationsmittel (102, 106) des Fahrzeugs (100) zu veranlassen, eine Vielzahl von akustischen Ausgaben für eine Kommunikation mit der entsprechenden Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu generieren.
Verfahren (200) zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (100) und einem Verkehrsteilnehmer, wobei das Verfahren (200) umfasst, – Ermitteln (201) von Umfelddaten anhand von ein oder mehreren Umfeldsensoren (103) des Fahrzeugs (100); – Detektieren (202), anhand der Umfelddaten, mindestens eines Verkehrsteilnehmers in einem Umfeld des Fahrzeugs (100); – Bestimmen (203), anhand der Umfelddaten und anhand einer Fahrstrategie des Fahrzeugs (100), ob ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht und welche Inhalte mit welcher Kommunikationsstrategie kommuniziert werden sollen; und – wenn bestimmt wurde, dass ein Kommunikationsbedarf zwischen Verkehrsteilnehmer und Fahrzeug (100) besteht, Generieren (204) von einer akustischen Ausgabe in Abhängigkeit von den Inhalten und der Kommunikationsstrategie über ein oder mehrere akustische Kommunikationsmittel (102, 106) des Fahrzeugs (100), um mit dem Verkehrsteilnehmer zu kommunizieren.