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Der Vorschlag betrifft das technische Gebiet von Fahrzeugen, insbesondere Fahrzeugen mit automatischer Fahrfunktion. Dabei wird das Fahrzeug so ausgestattet, dass es Personen, insbesondere sehbehinderten Personen, einen sicheren Zugang zum Fahrzeug ermöglichen kann. Dabei kann der Person auch ein elektronisches Hilfsmittel zur Verfügung gestellt werden, das mit dem Fahrzeug kommuniziert und den sicheren Zugang zum Fahrzeug unterstützt. Der Vorschlag betrifft weiterhin eine entsprechend ausgelegte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogramm.
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Zur Zeit wird intensiv an Technologien gearbeitet, die später ein autonomes Fahren ermöglichen sollen. Viele Fahrzeuge weisen ein Navigationssystem auf, um eine Ziel- und Straßenführung für das Fahrzeug vorzusehen. Bei dem autonomen Fahren ist ein sehr zuverlässiges Navigationssystem erforderlich. Um die Genauigkeit zu erhöhen, werden in autonomen Fahrzeugen auch Umgebungssensoren eingesetzt, die eine Umfeldbeobachtung ermöglichen. So können auch lokale Straßenzustände, Verkehrsbedingungen und Wetterbedingungen bei der Navigation berücksichtigt werden. Zusätzlich werden in autonomen Fahrzeugen auch Kommunikationsmodule eingesetzt, die es dem Fahrzeug ermöglichen, auf externe Informationsquellen zurückzugreifen. Solche können externe Datenbanken in Verkehrsrechenzentren sein oder auch Beobachtungsinformationen anderer Fahrzeuge, die in dem interessierenden Gebiet ebenfalls unterwegs sind.
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Mit der Entwicklung von autonomen Fahrzeugen geht einher, dass auch andere neuartige Fahrdienste entwickelt werden. Das geht bis hin zu fahrerlosen Fahrdiensten. So wird es zukünftig Fahrdienste geben, die, wie bei einem Taxi, Personen abholen und zu einem gewünschten Ort bringen. Für ältere und insbesondere sehbehinderte Menschen kann dies ein Problem darstellen. Oft befindet sich der Abholort an öffentlichen Straßen oder Plätzen, wo kaum Parkraum zur Verfügung steht. Dann wird das Fahrzeug an der Gehwegkante halten, um den Fahrgast aufnehmen zu können. Auf dem Gehweg können sich aber diverse Hindernisse befinden. Hindernisse typischer Art sind abgestellte Fahrräder, Pflanzenkübel, Mülltonnen, Laternenpfähle, Bäume, Zweige, Sträucher, Steine, Zäune, Sonnenschirme usw. Dann besteht die Gefahr, dass die Person keinen direkten Zugang zum Fahrzeug hat, sondern einige Hindernisse umgehen muss, um sich nicht zu stoßen/verletzen.
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Aus der
DE 19 2014 013 672 A1 ist ein Verfahren und System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Fahrbetriebes eines Fahrzeuges auf einem Verkehrsstreckennetz bekannt. Dabei wird jeweils für einen vorausliegenden Streckenabschnitt bestimmt, ob ein autonomer oder teilautonomer Fahrbetrieb möglich ist. Die Fahrzeuge werden mit Umgebungssensoren und einer digitalen Straßenkarte und mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet. Das Kommunikationsmodul erlaubt die Kommunikation mit einem externen Server. Die Ergebnisse der Umgebungserfassung im Vergleich mit der digitalen Karte werden an den externen Server übertragen. Der externe Server bewertet dies zusammen mit anderen Informationen, wie Verkehrsinformationen, und sendet eine Erlaubnisinformation an das Fahrzeug, ob autonomer Fahrbetrieb möglich ist.
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Aus den Dokumenten
DE 100 56 569 A1 ,
DE 10 2004 049 054 A1 ,
DE 10 2005 014 581 A1 ,
DE 10 2009 032 444 A1 und
DE 10 2012 014 939 A1 sind Fahrzeuge bekannt, die mit Umfelderfassungsmitteln ausgestattet sind. Von diesen wird das nähere Umfeld beobachtet. In einer Auswerteeinheit wird ermittelt, ob ein Hindernis im Schwenkbereich einer Fahrzeugtür vorhanden ist. Falls ja, wird eine Warnung an die Fahrzeuginsassen ausgegeben. Derartige Vorrichtungen helfen beim Vermeiden von Unfällen, die beim Aussteigen aus dem Fahrzeug auftreten können. Die Auswerteeinheiten können so ausgelegt sein, dass sie auch vor drohenden Gefahren warnen, wenn sich z.B. ein Fahrzeug nähert und erkannt wird, dass ein Fahrzeuginsasse aussteigen möchte. Zum Teil besteht die Aufgabe des Warnsystems darin, beim Öffnen Schäden an der Fahrzeugtür zu vermeiden, wenn sich ein Hindernis im Schwenkbereich der Fahrzeugtür befindet.
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Aus dem Dokument
US 2019/0 106 050 A1 ist eine Methode zur Projektion von Inhalten für Fahrzeuginsassen in die reale Umgebung beim Aussteigen aus einem Fahrzeug bekannt. Dabei umfasst das Verfahren die Schritte Erfassen, dass sich der Passagier innerhalb einer Ausstiegszone befindet mit Hilfe von Umgebungssensoren, und Erfassen eines oder mehrerer statischer Hindernisse innerhalb der Ausstiegszone. Das Verfahren umfasst ferner das Hervorheben der statischen Hindernisse mit einem am Fahrzeug montierten Projektor.
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Aus dem Dokument
DE 10 2018 113 781 A1 ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer verbesserten Fahrgastnutzung eines autonomen Fahrzeugs bekannt. Das Verfahren identifiziert einen Fahrgast, der sich einem autonomen Fahrzeug nähert, und aktiviert ein Erkennungssignal, das die Verbindung zwischen dem Fahrgast und dem Fahrzeug anzeigt. Wenn sich der Fahrgast nähert, wird der Einstiegspunkt für das Fahrzeug identifiziert. Ein Erkennungssignal für den Einstiegspunkt wird aktiviert und der Fahrgast wird benachrichtigt.
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Aus dem Dokument
DE 10 2007 044 987 A1 ist ein Personen-Assistenzsystem, insbesondere Fußgänger-Assistenzsystem, mit einer Navigationseinheit zur Positionsbestimmung bekannt, wodurch insbesondere sehbehinderte oder blinde Personen, in die Lage versetzt werden, sich ohne Unterstützung und Hilfe einer Begleitperson oder eines Begleittieres in einer unbekannten Umgebung orientieren und zurechtfinden zu können. Dabei dient eine optische Sensoreinheit zur Umfelderfassung anhand von Umfelddaten, deren Ausgabe in Kombination mit den Positionsdaten über die Ausgabeeinheit erfolgt.
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Demgegenüber besteht bei fahrerlosen Fahrdiensten der Bedarf, einsteigenden Fahrgästen den Zugang zum Fahrzeug zu erleichtern. Insbesondere für ältere Fahrgäste und blinde bzw. sehbehinderte Personen ist dies wünschenswert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Abholung einer Zielperson mit einem Fahrzeug gemäß Anspruch 1, ein Fahrzeug zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß Anspruch 8 sowie ein Computerprogramm gemäß Anspruch 12 gelöst.
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Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung entsprechend der nachfolgenden Beschreibung dieser Maßnahmen.
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Die vorgeschlagene Lösung besteht in einem Verfahren zur Abholung einer Zielperson mit einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug an einen vereinbarten Abholort fährt. Dieses Verfahren kennzeichnet sich durch die Schritte Durchführen einer Umfeldbeobachtung mit Umfeldbeobachtungssensoren, Auswerten der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren zum Erfassen der Zielperson, Auswerten der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren zum Erfassen von Hindernissen im Weg der Zielperson zum Fahrzeug und Mitteilung einer Warnung vor einem Hindernis an die Zielperson aus. Mit diesem Verfahren soll es insbesondere blinden bzw. sehbehinderten Personen erleichtert werden, in ein Abholerfahrzeug einzusteigen. Zukünftig sind Abholdienste/Fahrdienste gerade für diesen Personenkreis sehr interessant, weil sie diesen Personen mehr Freiheit und Mobilität ermöglichen. Daneben können auch andere Personen davon profitieren. Z.B. sind solche Dienste auch für ältere Personen interessant. Im urbanen Umfeld gelingt es nicht immer, einen Abholort zu vereinbaren, der für die Personen bequem zum Einsteigen in das Abholerfahrzeug ist. Die typische Umgebung am Abholort kann diverse Hindernisse aufweisen, wie bereits eingangs erwähnt. Dabei können fest installierte Hindernisse vorhanden sein, wie Bäume, Zweige, Sträucher, Pflanzenkübel, Barrieren, Zäune, Straßenlaternen, Briefkästen, Fahrradständer usw. Daneben können auch mobile Hindernisse im Weg stehen, die nur zeitweilig vorhanden sind. Beispiele sind abgestellte Fahrräder, Stühle, Tische, Sonnenschirme, Mülltonnen, parkende Fahrzeuge, eine ausgefahrene Pollerreihe, die im Boden versenkbar ist, usw. Gemäß der Erfindung wird dabei für die Auswertung der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren auf eine hochgenaue Karte der lokalen Umgebung des Abholortes zugegriffen, in der zumindest die fest installierten Hindernisse verzeichnet sind. Damit können die Algorithmen zur Objekterkennung bei der Bildauswertung der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren vereinfacht werden. In vielen Städten wird es am Abholort zusätzlich noch einen Fahrradweg geben, auf dem Radfahrer unterwegs sind, die zusätzliche bewegliche Hindernisse darstellen. Theoretisch können die erwähnten Personen auch einen Fahrdienst mit Fahrer in Anspruch nehmen, der ihnen beim Einsteigen behilflich sein wird, sie gewinnen aber mehr Freiheit, wenn sie auf fahrerlose Fahrdienste ausweichen können, wenn nicht genügend Fahrer, die einen Fahrdienst anbieten, zur Verfügung stehen. Auch dürfte ein Service ohne einen menschlichen Fahrer oft für den Kunden kostengünstiger sein.
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Das Verfahren kann mit verschiedenen vorteilhaften Maßnahmen erweitert werden. Eine vorteilhafte Maßnahme besteht in der Berechnung einer Ausweichroute für die Zielperson, auf der sie unter Umgehung der Hindernisse zum Fahrzeug gelangen kann, und in einer Mitteilung einer Anweisung an die Zielperson, wie ein Hindernis entsprechend der Ausweichroute umgangen werden kann. Zwar kann die sehbehinderte Person sich selbst auch einen Weg zum Fahrzeug ertasten, was insbesondere blinde Personen ohnehin gewöhnt sind zu tun. Es hat sich aber in praktischen Versuchen gezeigt, dass auch blinde Personen, die mit Taststock ausgestattet sind, insbesondere schlechte Erfahrungen mit niedrig hängenden Hindernissen gemacht haben. Solche sind z.B. herunter hängende Äste von Bäumen, heruntergelassene Markisen, aufstehende Türen von Fahrzeugen (beispielsweise Heckklappen von Transportern) usw. Für diese und auch die anderen Personen ist es von Vorteil, wenn sie daher eine Warnung vor solchen Hindernissen erhalten und eine Empfehlung erhalten, wie das Hindernis am besten umgangen werden kann.
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Dabei kann die Mitteilung der Warnung und/oder der Anweisung zur Umgehung des Hindernisses durch Lautsprecherdurchsage oder durch Erzeugung von entsprechenden Tönen oder durch Anzeige von optischen Signalen seitens des Fahrzeuges selbst erfolgen. Dafür wird im Fahrzeug eine Ausrüstung mit Lautsprecher, Tongenerator, Lichtquellen oder Anzeigen vorgesehen, die die akustischen oder optischen Signale nach außen abgeben.
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In einer alternativen Variante des Verfahrens wird die Warnung oder die Anweisung zur Umgehung der Hindernisse an ein tragbares elektronisches Gerät der Zielperson übertragen und die Mitteilung der Warnung und/oder der Anweisung erfolgt durch Lautsprecherdurchsage oder Kopfhörerdurchsage oder Erzeugung von haptischen Signalen oder durch Anzeige von optischen Signalen seitens des tragbaren elektronischen Gerätes der Zielperson. Diese Variante ist besonders vorteilhaft im städtischen Umfeld an Stellen, wo ein hoher Geräuschpegel vorherrscht. Auch sonst bietet diese Variante Vorteile, weil sie wesentlich dezenter die gleichen Informationen vermitteln kann.
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Vorzugsweise erfolgt die Auswertung der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren in der bevorzugten Variante in einer Recheneinheit des Fahrzeuges. Das ist auch im Hinblick auf den Datenschutz vorteilhaft.
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Alternativ kann die Auswertung der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren nach Übertragung vom Fahrzeug zu einem Rechenzentrum in einer Recheneinheit eines Rechenzentrums eines Mobilitätsdienstanbieters durchgeführt werden und die Warnung und/oder die Ausweichroute und/oder die Anweisung zur Umgehung der Hindernisse von dem Rechenzentrum zu dem Fahrzeug oder zu dem tragbaren elektronischen Gerät zurückübertragen wird. Bei dieser Variante müssen die aufgenommenen Sensordaten der Umfeldbeobachtungssensoren zu dem Rechenzentrum übertragen werden. Dies erfordert die Einrichtung einer relativ breitbandigen Verbindung mit dem Rechenzentrum und ggfs. auch noch aus Datenschutzgründen die Verschlüsselung der Daten.
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Für eine Erweiterung des Verfahrens wird zusätzlich auch ein Algorithmus abgearbeitet, der zum Erfassen der Zielperson (z.B. durch Gesichtserkennung) und insbesondere zum Erfassen, ob die Zielperson sehbehindert ist und auf die Erkennung eines Taststockes eines Sehbehinderten ausgelegt wird und/oder auf die Erkennung eines sonstigen, einen Sehbehinderten kennzeichnenden Zeichens.
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Für ein Fahrzeug zur Verwendung bei dem Verfahren zur Abholung einer Zielperson ist es vorteilhaft, dass es eine Anzahl Umfeldbeobachtungssensoren aufweist und weiter eine Recheneinrichtung aufweist, die für das Auswerten der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren ausgelegt ist. Dabei ist es vorteilhaft, die Recheneinrichtung zum Erfassen der Zielperson und zum Erfassen von Hindernissen im Weg der Zielperson zum Fahrzeug auszulegen und zur Ausgabe einer Warnmeldung vor einem Hindernis an die Zielperson. Dies kann durch Installation entsprechender Bilderkennungsalgorithmen erfolgen, die die von den Umfeldbeobachtungssensoren gelieferten Bilddaten auswerten.
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Zu diesem Zweck kann z.B. eine oder mehrere Kameras an dem Fahrzeug angebracht sein. Auch ein LIDAR- oder RADAR-Sensor oder ein Ultraschall-System kann zu diesem Zweck eingesetzt werden. Es werden Bilderkennungsverfahren eingesetzt, um die von der Kamera gelieferten Bilder auszuwerten. Hier gibt es bekannte Algorithmen, mit denen die Bildauswertung zur Objekterkennung durchgeführt werden kann. Zusätzlich wird dabei für die Auswertung der Daten der Umfeldbeobachtungssensoren auf eine hochgenaue Karte der lokalen Umgebung des Abholortes zugegriffen, in der zumindest die fest installierten Hindernisse verzeichnet sind.
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Zusätzlich ist es sehr vorteilhaft, wenn die Recheneinrichtung weiter so ausgelegt ist, eine Ausweichroute für die Zielperson, auf der sie unter Umgehung der Hindernisse zum Fahrzeug gelangen kann, und eine Anweisung an die Zielperson, wie ein Hindernis entsprechend der Ausweichroute umgangen werden kann, zu berechnen.
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Dazu wird das Fahrzeug noch mit akustischen Ausgabemitteln oder optischen Ausgabemitteln ausgestattet, um die berechnete Anweisung auch an die Zielperson ausgeben zu können. Hier können auch ohnehin verbaute Komponenten eingesetzt werden, wie Lautsprecher und Blinkleuchten.
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In einer anderen Ausführungsform wird ein Kommunikationsmodul in dem Fahrzeug vorgesehen, das ausgelegt ist, die Warnmeldung und/oder die Anweisung an die Zielperson an ein tragbares elektronisches Gerät der Zielperson zu übertragen. Viele Fahrzeuge werden heute bereits aus anderen Gründen mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet. Dieses Modul kann dann auch zu diesem Zweck eingesetzt werden. Typische Kommunikationsmodule, die zu diesem Zweck eingesetzt werden können, sind Mobilfunk-Module, WLAN-Module, Bluetooth-Module usw.
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Im Übrigen gelten für das Fahrzeug mit der entsprechend programmierten Recheneinrichtung die gleichen Vorteile wie bei den in den entsprechenden Verfahrensschritten erwähnten Maßnahmen.
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Der Vorschlag betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das in entsprechender Weise Programmschritte aufweist, die bei Abarbeitung des Programms durch eine Recheneinheit diese veranlassen, die fahrzeugseitigen Schritte des beschriebenen Verfahrens zur Abholung einer Zielperson durchzuführen.
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Für ein Computerprogramm, das in der Recheneinrichtung des Fahrzeuges zur Abarbeitung kommt, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, gelten die entsprechenden Vorteile wie zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben. Das Programm kann als App gestaltet sein, das per Download von einem Anbieter in das Fahrzeug geladen wird. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass wesentliche Komponenten des Programms auch auf einem portablen Gerät des Benutzers installiert werden und dort abgearbeitet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 die prinzipielle Netzwerkarchitektur für V2V und V2X-Kommunikation;
- 2 ein Blockschaltbild der Bordelektronik eines modernen autonomen Fahrzeuges;
- 3 eine erste Darstellung des prinzipiellen Ablaufs des Verfahrens zur Unterstützung einer sehbehinderten Person beim Zugang zu einem stehenden Fahrzeug;
- 4 eine zweite Darstellung des prinzipiellen Ablaufs des Verfahrens zur Unterstützung einer sehbehinderten Person beim Zugang zu einem stehenden Fahrzeug;
- 5 eine detailliertere Darstellung zur Veranschaulichung des prinzipiellen Ablaufs des Verfahrens; und
- 6 ein Flussdiagramm für den Ablauf eines Programms, das in einer Recheneinheit eines Fahrzeuges abgearbeitet wird, zur Unterstützung der sehbehinderten Person.
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Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben werden, die aber Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung verkörpern und in ihrem Umfang ebenfalls geschützt sein sollen.
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1 zeigt die eine Variante der Systemarchitektur für den Vorschlag. Mit der Bezugsziffer 10 ist ein Fahrzeug bezeichnet, insbesondere ein Auto. Dargestellt ist ein Personenkraftwagen. Es kann sich um einen beliebigen Fahrzeugtyp handeln. Beispiele für andere Fahrzeugtypen sind: Busse, Camping-Fahrzeuge, Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, landwirtschaftliche Maschinen usw. Die Verwendung der Erfindung wäre generell bei Landfahrzeugen, Wasserfahrzeugen und Flugzeugen, insbesondere Hubschraubern und Lufttaxis, möglich. Das Fahrzeug 10 ist mit einem Kommunikationsmodul 160 ausgestattet, das eine oder mehrere entsprechende Antennen umfasst, sodass das Fahrzeug 10 an einer Form eines Funkkommunikationsdienstes teilnehmen kann. Insbesondere ist an einen Mobilfunkkommunikationsdienst gedacht.
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1 zeigt, dass das Fahrzeug 10 Signale zu und von einer Basisstation 210 eines Mobilfunkkommunikationsanbieters senden und empfangen kann. Eine solche Basisstation 210 kann eine eNodeB-Basisstation eines LTE-Mobilfunkanbieters (Long Term Evolution) oder eines 5G-Mobilfunkanbieters sein. Die Basisstation 210 und die entsprechende Ausrüstung ist Teil eines Mobilfunkkommunikationsnetzwerks mit einer Vielzahl von Netzwerkzellen, wobei jede Zelle von einer Basisstation 210 bedient wird. Wenn das Fahrzeug 10 eine Mobilfunkzelle durchfährt und sich dem Ende des Bereiches der Mobilfunkzelle nähert, findet ein „Handover“-Vorgang statt.
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Die Netzwerkarchitektur wird am Beispiel der LTE-Netzwerkarchitektur erläutert und umfasst die drei Subsysteme: User Equipment (UE), Access Network (AN) und Core Network (CN).
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In LTE-Netzwerken ist das E-UTRAN das Zugangsnetz für LTE; es verwendet die Modulationstechnik OFDMA in der Funkschnittstelle zur Kommunikation mit dem User Equipment UE. Ein sogenannter Evolved Packet Core (EPC) 200 wird im Kernnetzwerk verwendet, um eine All-IP-Architektur bereitzustellen, um Zugriff auf verschiedene Dienste zu gewähren, z.B. das Internet. Das UE kann ein persönliches Gerät sein, z. B. ein Smartphone, eine Smartwatch, ein Tablet-Computer, ein Notebook oder ein Laptop-Computer oder dergleichen.
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Die Verbindung zwischen den physischen Geräten sowohl im EPC 200 als auch im E-UTRAN erfolgt über IP-Netzwerk-basierte Technologien, sodass das Transportnetz ein typisches IP-Netzwerk ist. Auf diese Weise enthält jede LTE-Netzwerkinfrastruktur IP-Elemente wie Router, DHCP-Server und DNS-Server.
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Die Basisstation 210 in 1 ist nahe einer Hauptstraße positioniert, auf der die Fahrzeuge 10 fahren. In der Terminologie von LTE entspricht ein mobiles Endgerät einer Benutzerausrüstung UE, die es einem Benutzer ermöglicht, auf Netzwerkdienste zuzugreifen, wobei er sich über die Funkschnittstelle mit dem UTRAN oder dem Evolved-UTRAN verbindet. Typischerweise entspricht eine solche Benutzerausrüstung einem Smartphone. Ein Endgerät wird auch in den Fahrzeugen 10 verwendet. Dazu sind die Fahrzeuge 10 mit einem On-Board-Kommunikationsmodul OBU 160 ausgestattet. Dieses Modul 160 entspricht einem Mobilfunk-Kommunikationsmodul, z.B. LTE-Modul oder 5G-Modul, mit dem das Fahrzeug 10 mobile Daten empfangen kann und senden kann.
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Die eNodeBs sind bei LTE mittels der sogenannten X2-Schnittstelle miteinander verbunden. Die eNodeBs sind auch über die sogenannte S1-Schnittstelle mit dem EPC (Evolved Packet Core) 200 verbunden.
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Die verschiedenen Schnittstellen der LTE- oder der 5G-Netzwerkarchitektur sind standardisiert. Es wird insbesondere auf die verschiedenen Spezifikationen verwiesen, die öffentlich verfügbar sind, um weitere Details der Implementierung zu offenbaren. Als modernes Beispiel eines Mobilfunkstandards wird auf die 3GPP-Initiative und den LTE-Standard verwiesen. Viele der damit verbundenen ETSI-Spezifikationen sind verfügbar. Als Beispiel wird genannt: ETSI TS 136 213 V13.0.0 (2016-05); Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (3GPP TS 36.213 Version 13.0.0 Release 13).
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1 zeigt diese allgemeine Architektur. Danach ist die Basisstation 210 über die S1-Schnittstelle mit dem EPC 200 verbunden und das EPC 200 ist mit dem Internet 300 verbunden. Zwei Backend-Server 320 und 330 sind auch mit dem Internet 300 verbunden. Im Bereich des automatischen Fahrens befindet sich ein Backend-Server 330 typischerweise in einer Verkehrsleitzentrale. Im Bereich von automatischen Fahrdiensten befindet sich der Backend-Server 320 typischerweise in einem Rechenzentrum des Fahrdienstanbieters. Schließlich wird auch eine Infrastrukturnetzkomponente gezeigt. Diese wird durch eine straßenseitige Einheit RSU, entsprechend Road Side Unit, 310 beispielhaft dargestellt. Zur Vereinfachung der Implementierung wird davon ausgegangen, dass allen Komponenten eine Internetadresse zugewiesen wurde, typischerweise in Form einer IPv6-Adresse, sodass die Pakete, die Nachrichten zwischen den Komponenten transportieren, entsprechend geroutet werden können.
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Die 2 zeigt ein typisches Blockdiagramm der Bordelektronik des Fahrzeuges 10. Die Bordelektronik besteht zum einen aus Komponenten eines Infotainmentsystems, zum anderen aus Komponenten des Antriebstrangs und anderen Steuergeräten. Die Bezugszahl 30 bezeichnet einen berührungsempfindlichen Bildschirm. Der berührungsempfindliche Bildschirm 30 dient dabei insbesondere zur Bedienung von Funktionen des Fahrzeugs 10. Beispielsweise können darüber ein Radio, ein Navigationssystem, eine Wiedergabe von gespeicherten Musikstücken und/oder eine Klimaanlage, andere elektronische Einrichtungen oder andere Komfortfunktionen oder Applikationen des Fahrzeugs 10 gesteuert werden. Das Fahrzeug 10 ist allerdings auch mit einer automatischen Fahrfunktion ausgestattet, Zusammengefasst wird häufig von einem „Infotainmentsystem“ gesprochen. Ein Infotainmentsystem bezeichnet bei Kraftfahrzeugen, speziell Pkw, die Zusammenführung von Autoradio, Navigationssystem, Freisprecheinrichtung, Fahrerassistenzsystemen und weiterer Funktionen in einer zentralen Bedieneinheit. Der Begriff Infotainment ist ein Kofferwort, zusammengesetzt aus den Worten Information und Entertainment (Unterhaltung). Der berührungsempfindliche Bildschirm 30 („Touchscreen“) kann von einem Insassen des Fahrzeugs 10 gut eingesehen und bedient werden. Unterhalb des Bildschirms 30 können zudem mechanische Bedienelemente, beispielsweise Tasten, Drehregler oder Kombinationen hiervon, wie beispielsweise Drückdrehregler, in einer Eingabeeinheit 50 angeordnet sein.
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Die Anzeigeeinheit 30 ist über eine Datenleitung 70 mit der Recheneinrichtung 40 verbunden. Die Datenleitung kann nach dem LVDS-Standard ausgelegt sein, entsprechend Low Voltage Differential Signalling. Über die Datenleitung 70 empfängt die Anzeigeeinheit 30 Steuerdaten zum Ansteuern der Anzeigefläche des Touchscreens 30 von der Recheneinrichtung 40. Über die Datenleitung 70 werden auch Steuerdaten der eingegebenen Befehle von dem Touchscreen 30 zu der Recheneinrichtung 40 übertragen. Mit der Bezugszahl 50 ist die Eingabeeinheit bezeichnet. Ihr zugehörig sind die schon erwähnten Bedienelemente wie Tasten, Drehregler, Schieberegler, oder Drehdrückregler, mit deren Hilfe die Bedienperson über die Menüführung Eingaben machen kann. Unter Eingabe wird allgemein das Anwählen einer ausgewählten Menüoption verstanden, wie auch das Ändern eines Parameters, das Ein- und Ausschalten einer Funktion usw.
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Die Speichereinrichtung 60 ist über eine Datenleitung 80 mit der Recheneinrichtung 40 verbunden. In dem Speicher 60 ist ein Piktogrammverzeichnis und/oder Symbolverzeichnis hinterlegt mit den Piktogrammen und/oder Symbolen für mögliche Einblendungen von Zusatzinformationen, insbesondere der Anzeige einer Navigationsroute und entsprechender Abbiegehinweise, Verkehrsschilder etc.
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Die weiteren Teile des Infotainmentsystems Kamera 150, Innenraumkamera 151, Radio 140, Navigationsgerät 130, Telefon 120 und Kombiinstrument 110 sind über den Datenbus 100 mit der Vorrichtung zur Bedienung des Infotainment-Systems verbunden. Als Datenbus 100 kommt die Highspeed-Variante des CAN-Bus nach ISO Standard 11898-2 in Betracht. Alternativ käme z.B. auch der Einsatz eines auf Ethernet-Technologie beruhenden Bussystems wie BroadR-Reach in Frage. Auch Bussysteme, bei denen die Datenübertragung über Lichtwellenleiter geschieht, sind einsetzbar. Als Beispiele werden genannt der MOST Bus (Media Oriented System Transport) oder der D2B Bus (Domestic Digital Bus). Hier wird noch erwähnt, dass die Kameras 150, 151 als konventionelle Videokamera ausgelegt sein können. In diesem Fall nimmt sie 25 Vollbilder/s auf, was bei dem Interlace-Aufnahmemodus 50 Halbbilder/s entspricht. Alternativ kann eine Spezialkamera eingesetzt werden, die mehr Bilder/s aufnimmt, um die Genauigkeit der Objekterkennung bei sich schneller bewegenden Objekten zu erhöhen. Es können mehrere Außen-Kameras zur Umfeldbeobachtung eingesetzt werden, um eine Rundumsicht bei der Erfassung der nahen Umgebung zu ermöglichen. Daneben könnten auch die schon erwähnten RADAR- oder LIDAR-Systeme oder Ultraschall-Systeme ergänzend oder alternativ eingesetzt werden, um die Umfeldbeobachtung durchzuführen oder zu erweitern. Für die drahtlose Kommunikation nach innen und außen ist das Fahrzeug 10 mit dem Kommunikationsmodul 160 ausgestattet. Es kann für die Mobilfunk-Kommunikation, z.B. nach LTE Standard, entsprechend Long Term Evolution, ausgelegt sein. Ebenfalls kann es für WLAN-Kommunikation oder Bluetooth-Kommunikation ausgelegt sein, sei es für die Kommunikation zu Geräten der Insassen im Fahrzeug oder der Passagiere außerhalb des Fahrzeuges oder für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation oder für die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation etc.
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Der Datenbus 100 des Infotainmentsystems ist mit einem Gateway 30 verbunden. Daran angeschlossen sind auch die anderen Teile der Bordelektronik. Zum einen der Kommunikationsbus 104 des Antriebstrangs, der typischerweise in Form des CAN-Bus realisiert wird. Als Beispiele sind die Steuergeräte des Antriebstrangs Motorsteuergerät 172, ESP-Steuergerät 174 und Getriebesteuergerät 176 genannt und gezeigt. Weiter der Kommunikationsbus 102 für Fahrerassistenzsysteme, die für die automatische Fahrfunktion benötigt werden, der in Form des FlexRay-Busses ausgebildet sein kann. Daran sind drei Komponenten angeschlossen: ein automatisches Fahrsystem ADC 184 für die autonome Fahrfunktion, ein RADAR-System 182, entsprechend Radio Detection and Ranging, zur Erfassung der Umgebung bei schlechten Sichtverhältnissen und ein LIDAR-System 186, entsprechend Light Detection and Ranging System, das als Laser-Vermessungssystem zur Vermessung der Umgebung dient. Weiterhin ist noch ein Kommunikationsbus 106 an das Gateway 30 angeschlossen. Dieser verbindet das Gateway 30 mit einer On-Board Diagnoseschnittstelle 190. Die Aufgabe des Gateway 30 besteht darin, die Formatumwandlungen für die verschiedenen Kommunikationssysteme 100, 102, 104, 106 zu machen, sodass untereinander Daten ausgetaucht werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abholung einer Zielperson mit einem Fahrzeug wird im Folgenden anhand von einem Ausführungsbeispiel ausführlich erläutert. Dabei werden auch alternative Ausführungsformen diskutiert.
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3 zeigt den ersten Teil des Ablaufes des Verfahrens in vereinfachter Darstellung. Die Zielperson, die den Fahrdienst in Anspruch nehmen möchte, ist mit Bezugszahl 12 markiert. Es handelt sich in diesem Beispiel um eine blinde Person. Die Zielperson verwendet einen Taststock 14, um Hindernisse im Weg ertasten zu können. Die Zielperson 12 ist mit einem tragbaren mobilen Gerät 15 ausgestattet. Typische Beispiele eines solchen mobilen Gerätes sind ein Smartphone, optional beispielsweise mit einem sogenannten boneconduction Kopfhörer, eine Smartwatch, eine spezielle Datenbrille für Sehbehinderte, die noch ein Restsehvermögen haben, ein Tablet-Computer oder ein Notebook-Computer. Auf dem tragbaren mobilen Gerät 15 wird eine App eines Fahrdienstanbieters installiert. Mit dieser App kann die Zielperson 12 eine Fahrt buchen und dabei den gewünschten Abholort und einen gewünschten Abholzeitpunkt angeben. Wenn das Fahrzeug 10 zum gewünschten Zeitpunkt am vereinbarten Abholort eintrifft, wird es weiter die Umgebung erfassen und dazu die bordeigenen Umfeldbeobachtungssensoren 150, 151, 182, 186 einsetzen. Dabei wird es Hindernisse 16 im Weg der Zielperson 12 zum Fahrzeug 10 erfassen und mindestens eine Warnung ausgeben. Im dargestellten Fall handelt es sich bei dem Hindernis 16 um eine Mülltonne. Die Warnung kann in Form einer Audioausgabe 17 erfolgen und kann vorzugsweise darin bestehen, die Art des Hindernisses 16 anzugeben und auch die Position des Hindernisses 16. Eine beispielhafte Warnung lautet: „Vorsicht Mülltonne im Weg auf der linken Seite“. Alternativ kann die Warnung über ein haptisches Signal erfolgen, z.B. in der Form eines Vibrationssignales, das das tragbare elektronische Gerät 15 der Zielperson 12 erzeugt. Auch eine Anweisung kann durch haptische Signale vermittelt werden.
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4 zeigt den zweiten Teil des Ablaufes des Verfahrens in vereinfachter Darstellung. Dargestellt ist die Phase, wo die Zielperson 12 das Fahrzeug 10 erreicht hat. Sie wird dann den Türgriff zum Öffnen der Tür suchen. Das kann unterstützt werden durch eine entsprechende Ausstattung des Fahrzeuges. Hier kann der Einsatz von taktilen Materialien 11 das Auffinden des Türgriffs erleichtern. Zusätzlich kann am Türgriff selber oder daneben ein Schriftzug 19 in Braille-Schrift angebracht sein, an dem der Sehbehinderte lesen kann, dass er das gebuchte Fahrzeug gefunden hat. Nachdem die Zielperson 12 im Fahrgastraum Platz genommen hat, wird sie zunächst identifiziert und es wird die gebuchte Fahrt noch einmal bestätigt. Wenn dann der Anschnallgurt geschlossen wurde und die Tür geschlossen wurde, ist das Fahrzeug 10 abfahrbereit und das Fahrzeug 10 wird die gebuchte Fahrt aufnehmen.
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5 zeigt den ersten Teil des Ablaufs des Verfahrens in einer detaillierteren Darstellung. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen die gleichen Komponenten wie in den vorhergehenden Figuren. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei der Zielperson 12 um eine blinde Person, die mit einem Taststock 14 ihren Weg sucht, um Hindernisse zu erkennen. Die Zielperson 12 reist mit Gepäck in Form eines Rollkoffers. Dadurch besteht auch die Notwendigkeit, das Gepäck im Fahrzeug 10 abzustellen. Das Fahrzeug 10 weist dafür einen Kofferraum auf. Die Zielperson 12 wird daher zunächst zum Kofferraum gehen, um dort das Gepäck abzustellen. In unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug 10 befindet sich eine abgestellte Mülltonne 16. Diese stellt eine Hindernis dar auf dem Weg zum Kofferraum wie auch auf dem Weg zur Fahrzeugtür. Zwar wird die Zielperson 12 in der Lage sein, die Mülltonne 16 mit dem Taststock 14 zu ertasten, niedrig hängende Hindernisse stellen aber ein größeres Problem dar. Auch überstehende Kanten von anderen Hindernissen stellen ein Problem dar. Eine Kollision mit derartigen Hindernissen kann schnell zu ernsthaften Verletzungen oder zu Beschädigungen an der Kleidung führen. In 5 ist gezeigt, dass die aufgeklappte Kofferraumtür 18 eine Verletzungsgefahr darstellt. Ein Weg zum Kofferraum, auf dem die Mülltonne 16 als Hindernis umgangen wird, ist mit der Bezugszahl 13 bezeichnet.
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6 zeigt noch ein Flussdiagramm für ein Programm, das in der Recheneinheit 40 der Bordelektronik des Fahrzeuges 10 abgearbeitet wird, wenn das Fahrzeug 10 den vereinbarten Abholort erreicht hat, um den Einsteigevorgang der sehbehinderten Person 12 zu unterstützen. Wie bereits erwähnt, benutzt die Zielperson 12 ein tragbares elektronisches Gerät 15, um die Fahrt zu buchen. Dem Fahrzeug 10 wird seitens des Dienstanbieters mitgeteilt, dass es mit dem elektronischen Gerät 15 der Zielperson 12 kommunizieren soll. Typischerweise wird das elektronische Gerät 15 ein Smartphone sein. Die Kommunikation zwischen Fahrzeug 10 und tragbarem elektronischen Gerät 15 kann über Mobilfunk stattfinden.
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Mit der Bezugszahl 410 ist der Programmstart bezeichnet. Im Programmschritt 412 findet eine Umfeldbeobachtung durch das Fahrzeug 10 statt. Wie beschrieben, erfolgt dies mit den Umfeldbeobachtungssensoren 150, 151, 182, 186. Im Programmschritt 412 werden die Daten der Umfeldbeobachtungssensoren 150, 151, 182, 186 ausgewertet. Dabei erfolgt eine Personenerkennung mit einem entsprechenden Bilderkennungsalgorithmus. Der Bilderkennungsalgorithmus wertet zusätzlich aus, ob die Person einen Taststock 14 benutzt. Daran soll erkannt werden, ob es sich um eine blinde oder stark sehbehinderte Person handelt. In Programmschritt 412 erfolgt auch eine Bildauswertung, ob die Person mit Gepäck reist.
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In Abfrage 414 wird geprüft, ob eine sehbehinderte Person erkannt wurde. Falls nicht, wird dieses Programm im Programmschritt 430 beendet. Wenn eine sehbehinderte Person erkannt wurde, wird im Programmschritt 416 eine Verbindung zu dem elektronischen Gerät 15 der Zielperson 12 eingerichtet. Im einfachsten Fall geschieht dies über Mobilfunk, wobei eine Datenverbindung über Internet eingerichtet wird. Genauer gesagt, werden über diese Datenverbindung im Folgenden Audiodaten übertragen. Alternativ kann eine solche Verbindung auch über WLAN oder Bluetooth oder ein anderes drahtloses Kommunikationsprotokoll erfolgen und z.B. eine Text-to-Speech-Engine in dem tragbaren elektronischen Gerät nutzen, um die Texte dem Benutzer vorzulesen.
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Im Programmschritt 418 erfolgt eine Hinderniserkennung. Grundlage für die Erkennung statischer Hindernisse ist eine hochgenaue Karte, in der solche Hindernisse verzeichnet sind. Derartige Karten werden für die automatische Fahrfunktion ohnehin verfügbar gemacht. Sie können abschnittsweise über Mobilfunk nachgeladen werden. Die genaue Position des Fahrzeuges ist zumindest in der Genauigkeit der Satellitennavigation bekannt und kann durch Auswertung weiterer Daten und Sensoren (z.B. Odometrie) noch weiter präzisiert werden. Zur Erkennung zeitweiliger Hindernisse werden bekannte Bilderkennungsalgorithmen eingesetzt. Diese Bilderkennungsalgorithmen können auch zur Erkennung statischer Hindernisse eingesetzt werden. Als Nächstes erfolgt im Programmschritt 420 eine Überprüfung, ob ein Hindernis im Weg der Zielperson 12 erkannt wurde. Falls nicht, verzweigt das Programm zum Programmschritt 428. Dort wird an das elektronische Gerät 15 der Zielperson 12 eine Anweisung übermittelt, wie sie die Fahrzeugtür erreichen kann. Beispiele solcher Anweisungen lauten:
- „Fahrzeugtür gerade vor Ihnen!“
- „Fahrzeugtür links vor Ihnen!“
- „Fahrzeugtür rechts vor Ihnen!“
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Die Anweisung wird von dem elektronischen Gerät 15 der Zielperson 12 vorgesprochen. Die Sprache kann über Lautsprecher des elektronischen Gerätes 15 ausgegeben werden oder über Kopfhörer. Es gibt sogar besondere Kopfhörer, die den Schall an die Knochen der Person abgeben, sodass andere Umgebungsgeräusche nicht unterdrückt werden. Dies ist für blinde Personen vorteilhaft, da sie sich sehr anhand von Umgebungsgeräuschen orientieren.
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Falls ein Hindernis im Weg der Person erkannt wurde, erfolgt im Programmschritt 422 die Übermittlung von einer Warnung vor dem Hindernis und einer Anweisung, wie das Hindernis umgangen werden kann.
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Ein Beispiel einer Warnung lautet:
- „Mülltonne links vor Ihnen!“
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Ein Beispiel einer Anweisung, wie das Hindernis umgangen werden kann, lautet:
- „Nach links drehen, 6 Schritte vor, dann nach rechts drehen und vor!“
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Diese Anweisung kann auch in verschiedene Einzelanweisungen aufgeteilt werden, die nach Fortschreiten auf dem Weg nacheinander vorgesprochen werden.
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Sodann erfolgt in Abfrage 424 die Prüfung, ob das Hindernis umgangen wurde. Dazu erfolgt erneut eine Umfeldbeobachtung und eine Bildauswertung mit Bilderkennungsalgorithmen. Falls nicht, verzweigt das Programm zurück zum Programmschritt 422 und es wird darin die nächste Anweisung zur Umgehung des Hindernisses ausgegeben. Ergibt sich in Abfrage 424, dass das Hindernis umgangen wurde, wird in Abfrage 426 überprüft, ob noch ein weiteres Hindernis im Weg erkannt wurde. Falls ja, springt das Programm zurück zum Programmschritt 422 und es wird auch für dieses Hindernis eine Warnung ausgegeben und eine Anweisung, wie das Hindernis umgangen werden kann. Wenn es sich, wie in 5 gezeigt, um das Hindernis der aufgeklappten Kofferraumtür 18 handelt, wird nur eine Warnung ausgegeben, eine Umgehung ist dann nicht nötig. Wenn in Programmschritt 426 kein weiteres Hindernis mehr erkannt wird, wird das Programm mit Programmschritt 428 fortgeführt und es wird die Zielperson 12 auf direktem Weg zum Fahrzeug 10 geleitet. Danach endet das Programm im Programmschritt 430.
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Im Folgenden wird noch ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei erfolgt die Ausgabe der Warnungen und Anweisungen nicht über das tragbare elektronische Gerät 15 der Zielperson 12, sondern unmittelbar durch Ausgabe von Seiten des Fahrzeuges 10. Die Audioausgabe kann über Lautsprecher erfolgen, die im Fahrzeug 10 installiert sind. Dafür kann noch ein besonderer Lautsprecher installiert sein, der nach außen abstrahlt. Für sehbehinderte Personen, die noch ein Restsehvermögen haben, können alternativ optische Signale ausgegeben werden, mit denen Warnungen und Navigationsanweisungen, z.B. per Farbcode, angezeigt werden. Dafür können am Fahrzeug 10 besondere Leuchtelemente oder eine besondere Anzeigeeinheit angebracht werden.
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Zusätzlich wird noch auf die Variante hingewiesen, bei der ebenfalls die Datenverarbeitung lokal im Fahrzeug 10 stattfindet und die Verbindung zum tragbaren elektronischen Gerät 15 des Nutzers über eine lokale Verbindung statt über Mobilfunk erfolgt.
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Alle hierin erwähnten Beispiele wie auch bedingte Formulierungen sind ohne Einschränkung auf solche speziell angeführten Beispiele zu verstehen. So wird es zum Beispiel von Fachleuten anerkannt, dass das hier dargestellte Blockdiagramm eine konzeptionelle Ansicht einer beispielhaften Schaltungsanordnung darstellt. In ähnlicher Weise ist zu erkennen, dass ein dargestelltes Flussdiagramm, Zustandsübergangsdiagramm, Pseudocode und dergleichen verschiedene Varianten zur Darstellung von Prozessen darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbaren Medien gespeichert und somit von einem Computer oder Prozessor ausgeführt werden können. Das in den Patentansprüchen genannte Objekt kann ausdrücklich auch eine Person sein.
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Es sollte verstanden werden, dass das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörigen Vorrichtungen in verschiedenen Formen von Hardware, Software, Firmware, Spezialprozessoren oder einer Kombination davon implementiert werden können. Spezialprozessoren können anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), Reduced Instruction Set Computer (RISC) und / oder Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) umfassen. Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung als eine Kombination von Hardware und Software implementiert. Die Software wird vorzugsweise als ein Anwendungsprogramm auf einer Programmspeichervorrichtung installiert. Typischerweise handelt es sich um eine Maschine auf Basis einer Computerplattform, die Hardware aufweist, wie beispielsweise eine oder mehrere Zentraleinheiten (CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe (I/O) Schnittstelle(n). Auf der Computerplattform wird typischerweise außerdem ein Betriebssystem installiert. Die verschiedenen Prozesse und Funktionen, die hier beschrieben wurden, können Teil des Anwendungsprogramms sein oder ein Teil, der über das Betriebssystem ausgeführt wird.
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Die Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es gibt Raum für verschiedene Anpassungen und Modifikationen, die der Fachmann aufgrund seines Fachwissens als auch zu der Offenbarung zugehörend in Betracht ziehen würde.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 11
- taktiles Material
- 12
- Zielperson
- 13
- Ausweichroute
- 14
- Taststock
- 15
- tragbares elektronischen Gerät
- 16
- Mülltonne
- 17
- Audioausgabe
- 18
- Kofferraumdeckel
- 19
- Schriftzug
- 20
- berührungsempfindliche Anzeigeeinheit
- 40
- Recheneinrichtung
- 50
- Bedieneinheit
- 60
- Speichereinheit
- 70
- Datenleitung zur Anzeigeeinheit
- 80
- Datenleitung zur Speichereinheit
- 90
- Datenleitung zur Bedieneinheit
- 100
- 1. Datenbus
- 102
- 2. Datenbus
- 104
- 3. Datenbus
- 110
- Kombiinstrument
- 120
- Telefon
- 130
- Navigationsgerät
- 140
- Radio
- 150
- Kamera
- 151
- Innenraumkamera
- 160
- Kommunikationsmodul
- 172
- Motor-Steuergerät
- 174
- ESC-Steuergerät
- 176
- Getriebe-Steuergerät
- 182
- RADAR-Sensor
- 184
- Steuergerät für automatische Fahrfunktion
- 186
- LIDAR-Sensor
- 200
- Kernnetzwerk EPC
- 210
- Mobilfunk-Basisstation
- 300
- Internet
- 310
- Infrastrukturnetzkomponente
- 320
- Backend-Server im Rechenzentrum des Dienstleisters
- 330
- Backend-Server in Verkehrsleitzentrale
- 410 - 430
- verschiedene Programmschritte eines Computerprogramms
