DE102016006802A1

DE102016006802A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden Sondersignals

Info

Publication number: DE102016006802A1
Application number: DE102016006802.7A
Authority: DE
Inventors: Heinz Schweer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2016-12-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug (4) ausgehenden optischen und/oder akustischen Sondersignals in einem Fahrzeug (1), wozu das Fahrzeugumfeld optisch und akustisch erfasst wird, wobei bei einem erkannten Sondersignal ein Warnsignal an die das Fahrzeug fahrende Person ausgegeben wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassung über eine 360°-Kamera (8) erfolgt, und dass die akustische Erfassung über einen Winkel von 360° durch ein Rundum- (9) oder mehrere Richtmikrofone (9.1, 9.2) erfolgt, wobei durch eine Auswerteeinheit aus den erfassten optischen und/oder akustischen Signalen die Richtung ermittelt wird, aus welcher das Sondersignal kommt, und dass der das Fahrzeug (1) fahrenden Person diese Richtung (12) angezeigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden optischen und/oder akustischen Sondersignals in einem Fahrzeug nach der im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 4 näher definierten Art.
Unter einem optischen oder akustischen Sondersignal im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist dabei ein Tonsignal einerseits bzw. ein optisches Signal andererseits zu verstehen, wie es typischerweise und gegebenenfalls je nach Land des Betriebs des Fahrzeugs angepasst von einem Einsatzfahrzeug ausgeht. Typischerweise ist dies ein akustisches Signal eines Folgetonhorns eines Einsatzfahrzeugs bzw. ein optisches Lichtzeichen, insbesondere in Form von blauem Blinklicht oder gegebenenfalls auch blauem und ergänzend dazu anders farbigem Blinklicht. So ist beispielsweise die Kombination von blauem und rotem Blinklicht bei Einsatzfahrzeugen in den USA üblich.
Einsatzfahrzeuge beispielsweise der Polizei, der Feuerwehr, von Sanitätsdiensten oder städtischer Betriebe, die in Notfällen schnellstmöglich an einen Einsatzort gelangen müssen, umfassen z. B. in Deutschland ein auf dem Dach angebrachtes Blaulicht sowie ein Signalhorn, mittels derer Verkehrsteilnehmer von dem herannahenden Einsatzfahrzeug informiert werden und die Fahrer 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 Fahrern 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 Fahrer das herannahende Einsatzfahrzeug nicht wahrgenommen hat, den Weg des Einsatzfahrzeuges blockiert. Zudem sind manche Fahrer bei Erkennen der Situation, dass sich ein Einsatzfahrzeug nähert, überfordert und wissen nicht, ob oder wie sachgerecht zu reagieren ist.
Wichtig, um eine sachgerechte Reaktion zu ermöglichen, ist dabei zuerst die Erkennung, dass ein Sondersignal überhaupt vorliegt und zweitens die Richtung, aus der dieses Sondersignal kommt. So muss beispielsweise bei einem Sondersignal von vorn oder von hinten der Rand des jeweiligen Fahrstreifens angefahren werden, um eine Gasse zu bilden. Dies entfällt wiederum bei Straßen mit geteilten Fahrbahnen in die eine und die andere Fahrtrichtung, hier ist ein von vorne ankommendes Einsatzfahrzeug unkritisch. Kommt das Einsatzfahrzeug von der Seite, dann ist zu unterscheiden, ob dieses seitlich hinten auftritt. Dann ist damit zu rechnen, dass es die Straße quert oder in die Straße einbiegt und dann von hinten kommt. Ein seitlich vorne signalisiertes Einsatzfahrzeug erfordert typischerweise ein Abbremsen, beispielsweise um das Einsatzfahrzeug queren zu lassen oder um das Einsatzfahrzeug vor dem Fahrzeug in dessen Fahrtrichtung in die Straße einbiegen zu lassen.
Eine entscheidende Verbesserung stellt deshalb das Verfahren und die Vorrichtung im gattungsgemäßen Stand der Technik, der DE 10 2010 022 165 A1 dar. Dort wird ein akustisches Signal, welches über ein Richtmikrofon aufgenommen wird, mit einem optischen Signal, welches aus der Fahrtrichtung des Fahrzeugs von hinten stammt, entsprechend kombiniert, um ein von hinten anfahrendes Einsatzfahrzeug zu erkennen. Dies ist zwar hinsichtlich des Einsatzes vergleichsweise einfach, da hier eine meist vorhandene Rückfahrkamera verwendet werden kann. Die Informationslage ist jedoch häufig für den Fahrer des Fahrzeugs nicht ausreichend, da es für eine adäquate Reaktion wichtig ist zu wissen, aus welcher Richtung sich das Einsatzfahrzeug nähert. So kann z. B. ein im Frontbereich querendes Einsatzfahrzeug hier nicht erkannt werden.
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 optischen und/oder akustischen Sondersignals anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erfassung eines optischen und/oder akustischen Sondersignals wird die optische Erfassung über eine 360°-Kamera realisiert. Die optische Erfassung über eine solche 360°-Kamera ermöglicht mit einer einzigen Kamera das gesamte Umfeld des Fahrzeuges sowohl nach vorn, nach hinten als auch zur Seite vollständig zu überwachen. Dies ermöglicht es ergänzend zu der Tatsache, dass ein solches Sondersignal vorliegt, auch dessen Richtung zu ermitteln. Die ermittelte Richtung kann dann angezeigt werden, beispielsweise in einem Multifunktions- bzw. Kombiinstrument, einem Headup-Display oder ähnlichem. Der das Fahrzeug fahrenden Person wird so unmittelbar vermittelt, aus welcher Richtung das Einsatzfahrzeug naht, um so eine schnelle und möglichst effiziente Reaktion der das Fahrzeug fahrenden Person auf die Tatsache, dass ein Einsatzfahrzeug sich nähert, zu ermöglichen. Vergleichbar wie im gattungsgemäßen Stand der Technik kann neben einer visuellen Anzeige der Richtung zusätzlich ein haptisches Warnsignal oder ein weiteres optisches oder akustisches Warnsignal generiert werden. Ferner können akustische Geräte in dem Fahrzeug stummgeschaltet werden, also beispielsweise eine Radio- oder Musikwiedergabe, aber auch ein Telefonat oder ähnliches. Hierdurch wird die Aufmerksamkeit der das Fahrzeug fahrenden Person auf das sich nähernde Einsatzfahrzeug fokussiert und eine schnelle und angemessene Reaktion hierauf wird begünstigt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug ausgehenden optischen und/oder akustischen Sondersignals in einem Fahrzeug umfasst, vergleichbar wie die Vorrichtung im Stand der Technik, eine Erfassungseinheit, welche wenigstens ein Mikrofon und eine Kamera aufweist. Erfindungsgemäß ist die Kamera als 360°-Kamera ausgebildet. Außerdem sind eines oder mehrere Richtmikrofone vorhanden, welche ein 360°-Umfeld des Fahrzeugs erfassen können. Dies kann beispielsweise über vier Richtmikrofone in alle vier Richtungen, also beispielsweise nach vorn, nach hinten, nach rechts und nach links, oder auch über ein Rundummikrofon erfolgen. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinheit zur Ermittlung eines Sondersignals und der Richtung, aus der dieses Sondersignal kommt. Hierfür kann insbesondere das Kamerabild und das Ansprechen der einzelnen Mikrofone, sofern mehrere vorhanden sind, oder des einen Rundummikrofons hinsichtlich der Richtung, aus welcher der maximale Schalldruck anlangt, ausgewertet werden. In der Auswerteeinheit können ferner entsprechende Muster, beispielsweise Grundfrequenzen akustischer Sondersignale von Einsatzfahrzeugen und Farbspektren, hinterlegt sein, sodass über die Auswerteeinheit sicher und zuverlässig das Sondersignal erkannt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner eine Übertragungseinrichtung zur Übermittlung des ermittelten Sondersignals und seiner Richtung an eine Anzeigeeinrichtung in dem Fahrzeug auf. Diese Übertragungseinrichtung zur Übermittlung kann beispielsweise kabelgebunden ausgebildet sein. Sie ist in dem Fall mit einem Steuergerät des Fahrzeugs, welches beispielsweise Zugriff auf ein Headup-Display oder das Kombiinstrument des Fahrzeugs hat, verbunden. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass die Übertragungseinrichtung drahtlos ausgebildet ist. Die Übertragung erfolgt also per Funk oder auf ähnliche Art und Weise. Hierfür können beispielsweise gängige Funkstandards wie z. B. Bluetooth genutzt werden. Hiermit kann dann eine Einflussnahme beispielsweise auf ein Multidisplay erfolgen, sodass beispielsweise die Anzeige einer Navigation unterbunden wird, um über einen Pfeil die Richtung anzuzeigen, aus welcher das Einsatzfahrzeug mit dem erfassten Sondersignal sich nähert.
Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es auch vorgesehen sein, dass die Kamera, das wenigstens eine Richtmikrofon, die Auswerteeinheit und die Übertragungseinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Eine solche integrierte Baueinheit mit den beschriebenen Bauteilen ermöglicht also die Erfassung eines Sondersignals sowie der Richtung, aus welcher das Einsatzfahrzeug, dessen Sondersignal erfasst worden ist, sich nähert. Über die Übertragungseinheit kann dann eine Warnung mit Richtungsanzeige für das Fahrzeug generiert werden. Der Vorteil dieser Anordnung in einer einzigen Baueinheit ist eine sehr einfache und effiziente Nachrüstbarkeit des Aufbaus. So kann beispielsweise in ein bestehendes Fahrzeug eine solche Baueinheit nachträglich integriert werden, um die Sicherheit im Falle eines Zusammentreffens mit einem Einsatzfahrzeug zu erhöhen und den Fahrkomfort für die das Fahrzeug fahrende Person zu steigern.
Auch bei einem direkten Einbau bei der Fahrzeugherstellung ist es bezüglich der Logistik und des Montageaufwands von Vorteil, die Einzelkomponenten in einer integrierten Baueinheit zusammenzufassen. Diese integrierte Baueinheit kann dann in beiden Fällen zur Befestigung im Dachbereich eines Fahrzeugs vorgesehen sein. Im Dachbereich des Fahrzeugs herrscht eine gute Rundumsicht, und durch die vergleichsweise hohe Anordnung der Baueinheit wird eine weite Sicht erzielt. Um sich im Dachbereich in das Design des Fahrzeugs entsprechend einzufügen, kann es dabei vorgesehen sein, dass die Baueinheit im Bereich einer Antennenaufnahme für Radio- und/oder Telekommunikationsempfang integriert ist. Ohne das Design des Fahrzeugs nachhaltig zu beeinträchtigen, kann so die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form der Baueinheit in dem Fahrzeug montiert werden. Im Falle einer Nachrüstung eines Fahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Baueinheit, sodass in dem Fahrzeug auch das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, und der entsprechende Gewinn an Sicherheit möglich wird, kann es dann vorgesehen sein, dass die gesamte Antennenaufnahme, gegebenenfalls zusammen mit der Antenne, ausgetauscht wird, sodass eine einfache und effiziente Nachrüstung möglich ist, insbesondere da über den Kabelbaum zur Antenne typischerweise eine Verkabelung ohnehin vorhanden ist, welche auch für die integrierte Baueinheit mitgenutzt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
Dabei zeigen:
1 eine Draufsicht auf ein Szenario mit einem Fahrzeug und einem Einsatzfahrzeug; und
2 eine Seitenansicht eines beispielhaften Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer möglichen Ausführungsform.
In der Darstellung der 1 ist ein Fahrzeug 1 auf einer mit 2 bezeichneten Straße zu erkennen. Es soll in der Darstellung der 1 gemäß dem mit F bezeichneten Pfeil nach oben unterwegs sein. Eine Querstraße 3 ist ebenfalls dargestellt. In der Querstraße 3 ist ein mit 4 bezeichnetes Einsatzfahrzeug unterwegs, welches entsprechend seiner Fahrtrichtung f aus der Querstraße 3 herauskommt und beispielsweise die mit 2 bezeichnete Straße queren oder in diese nach rechts oder links einbiegen will. Das Einsatzfahrzeug 4 hat dabei ein prinzipmäßig angedeutetes Martinshorn 5 zur Erzeugung eines akustischen Signals, beispielsweise einer typischen für das jeweilige Land entsprechend vorgeschriebenen Tonfolge. Darüber hinaus hat es zumindest im oberen Bereich des Dachs blinkende Lichter zur Abgabe von optischen Signalen, welche gemäß der Farbgebung umgangssprachlich auch als Blaulicht bezeichnet werden und in der Darstellung der 1 mit 6 bezeichnet sind.
Das Fahrzeug 1 weist, beispielsweise im Dachbereich, eine mit 7 bezeichnete Baueinheit auf, welche in später noch näher beschriebener Art und Weise eine 360°-Kamera 8 sowie ein Rundummikrofon 9 oder mehrere Richtmikrofone 9.1, 9.2, ... aufweist. Die 360°-Kamera 8 sowie beispielsweise vier auf die jeweiligen Ecken des Fahrzeugs 1 ausgerichtete Richtmikrofone erlauben dann eine Erfassung von akustischen und optischen Signalen im gesamten Umfeld des Fahrzeugs 1. Diese Signale werden einer Auswerteeinheit 10 zugeführt, welche die erfassten Signale fortwährend auswertet und so feststellt, ob zumindest ein optisches oder ein akustisches Sondersignal eines Einsatzfahrzeugs 4 empfangen worden ist. Ist dies der Fall, dann wird beispielsweise über den an den einzelnen Richtmikrofonen 9.1, 9.2, ... anstehenden Schalldruck die Richtung ermittelt, aus welcher das Einsatzfahrzeug 4 sich dem Fahrzeug 1 nähert.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann über die 360°-Kamera 8 eine Ermittlung der Richtung erfolgen, diese Daten können auch untereinander abgeglichen und verifiziert werden. Als Ergebnis kann dann eine entsprechende Warnung an eine das Fahrzeug 1 fahrende Person erfolgen, beispielsweise als akustische, optische oder haptische Warnung. Darüber hinaus lassen sich akustische Geräte in dem Fahrzeug 1 stumm schalten, beispielsweise ein Radio oder eine Telefonfreisprecheinrichtung, um so die Aufmerksamkeit der das Fahrzeug 1 fahrenden Person zu erhöhen und ihr zu ermöglichen, die akustischen Signale des Einsatzfahrzeugs 4 auch selbstständig wahrzunehmen. Sobald kein Sondersignal mehr erkannt wird, das Einsatzfahrzeug sich also wieder entfernt hat, können die akustischen Geräte automatisch wieder mit ihren vorherigen Einstellungen aktiviert werden.
In dem Fahrzeug 1 befindet sich außerdem eine Anzeigeeinrichtung 11, beispielsweise ein Headup-Display, ein Kombiinstrument oder der Bildschirm einer Multifunktionsanzeige im Cockpit oder in der Mittelkonsole des Fahrzeugs 1. Auf dieser Anzeigeeinrichtung 11 kann dann ergänzend zur Tatsache, dass ein Einsatzfahrzeug erkannt worden ist, die Richtung angezeigt werden, in welcher sich das Einsatzfahrzeug 4 befindet. In der Darstellung der 1 ist dies beispielhaft durch einen nach schräg vorne bzw. schräg oben weisenden Pfeil angedeutet, welcher mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist. Die das Fahrzeug 1 fahrende Person weiß also, dass sich von rechts vorne das Einsatzfahrzeug 4 nähert. Dies ist bei einer rein akustischen Erfassung über ein Rundummikrofon 9 oder die Richtmikrofone 9.1, 9.2, ... auch dann möglich, wenn eine Sicht in die Querstraße 3 von der Position des Fahrzeugs 1 aus noch nicht möglich ist. Sobald eine Sicht möglich ist, kann außerdem über die 360°-Kamera 8 das Einsatzfahrzeug 4 bzw. seine Blaulichter 6 entsprechend erfasst werden, und die Richtungsangabe kann weiter präzisiert werden.
Der Aufbau lässt sich dabei insbesondere im Dachbereich eines Fahrzeugs anordnen. Dies ist in der Darstellung der 2 beispielhaft angedeutet. Die integrierte Baueinheit 7, welche auch in der Darstellung der 1 bereits gezeigt war, befindet sich auf einem mit 13 bezeichneten Dach des Fahrzeugs 1, und zwar hier bevorzugt in einem hinteren Bereich, in welchem beispielsweise eine mit 14 bezeichnete Antenne für den Radioempfang und/oder Telekommunikationsempfang angeordnet ist. Im Sockel dieser Antenne 14 kann nun die hier prinzipmäßig angedeutete und mit 8 bezeichnete 360°-Kamera angeordnet sein, sowie beispielsweise ein Rundummikrofon 9 oder mehrere einzelne Richtmikrofone 9.1, 9.2, ... von denen in der Darstellung 2 zwei Stück zu erkennen sind. Dieser Aufbau kann beispielsweise ergänzend zu einer vorhandenen Antenne 14 oder zusammen mit einem Austausch der Antenne 14 auch nachträglich an einem Fahrzeug 1 entsprechend angebracht werden. Die integrierte Baueinheit 7 weist eine in den Figuren nicht erkennbare Übertragungseinrichtung auf, welche beispielsweise kabelgebunden oder drahtlos, insbesondere per Funk, die Tatsache, dass ein Sondersignal erkannt worden ist, und die Richtung, in welcher dieses sich von dem Fahrzeug 1 aus befindet, an die Anzeigeeinrichtung 11 überträgt. Insbesondere bei der Verwendung einer Übertragung über einen Funkstandard wie beispielsweise Bluetooth lässt sich durch eine einfache Änderung der aufgespielten Software, beispielsweise einer in der Mittelkonsole angebrachten Multifunktionsanzeige, im Falle des Auftretens eines Signals eine bestimmte Farbe der Anzeige auswählen, welche dann über einen Pfeil, vergleichbar zur Darstellung in 1, anzeigen kann, aus welcher Richtung das Sondersignal des Einsatzfahrzeuges erkannt worden ist. Alles in allem entsteht so ein erheblicher Vorteil hinsichtlich der Sicherheit, welcher insbesondere auch in bestehenden Fahrzeugen 1 leicht nachgerüstet werden kann. Dabei ist speziell für die Nachrüstung auch eine von der Fahrzeugsteuerung unabhängige Anzeigeeinrichtung 11 denkbar, sodass kein Eingriff in das elektronische Fahrzeugsystem notwendig ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010022165 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug (4) ausgehenden optischen und/oder akustischen Sondersignals in einem Fahrzeug (1), wozu das Fahrzeugumfeld optisch und akustisch erfasst wird, wobei bei einem erkannten Sondersignal ein Warnsignal an die das Fahrzeug fahrende Person ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassung über eine 360°-Kamera (8) erfolgt, und dass die akustische Erfassung über einen Winkel von 360° durch ein Rundum- (9) oder mehrere Richtmikrofone (9.1, 9.2) erfolgt, wobei durch eine Auswerteeinheit aus den erfassten optischen und/oder akustischen Signalen die Richtung ermittelt wird, aus welcher das Sondersignal kommt, und dass der das Fahrzeug (1) fahrenden Person diese Richtung (12) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung in einer Anzeigeeinrichtung (11), in Form eines Kombiinstruments, eines Multimediabildschirms oder eines Headup-Displays angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei erkanntem Sondersignal alle akustischen Geräte in dem Fahrzeug (1) stumm geschaltet werden.
Vorrichtung zur Erfassung zumindest eines von einem Einsatzfahrzeug (4) ausgehenden optischen und/oder akustischen Sondersignals in einem Fahrzeug (1), mit einer Erfassungseinheit, welche wenigstens ein Mikrofon und eine Kamera aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera als 360°-Kamera (8) ausgebildet ist, und dass über ein Rundum- (9) oder mehrere Richtmikrofone (9.1, 9.2) ein 360°-Akustikumfeld des Fahrzeugs (1) erfassbar ist, wobei eine Auswerteeinheit (10) zur Ermittlung eines Sondersignals und der Richtung, aus der das Sondersignal kommt, ausgebildet ist, und mit einer Übertragungseinrichtung zur Übermittlung des ermittelten Sondersignals und seiner Richtung an eine Anzeigeeinrichtung (11) in dem Fahrzeug (1).
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung kabelgebunden ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung drahtlos ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (8), das wenigstens eine Richtmikrofon (9.1, 9.2), die Auswerteeinheit (10) und die Übertragungseinrichtung zu einer Baueinheit (7) zusammengefasst sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Baueinheit (7) zur Befestigung im Dachbereich des Fahrzeugs (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (7) im Bereich einer Antennenaufnahme für eine Antenne (14) für den Radio- und/oder Telekommunikationsempfang, integriert ist.