DE102020115117A1 - Communication device for a vehicle, in particular for an autonomous or partially autonomous vehicle - Google Patents

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Mathias Drüppel
David Duhme
Kai Ehlert
Bernd Fischer
Julien Hansen
Marc Kaup
Claas Tebrügge
Benjamin WILLEKE
Felix Kortmann
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Hella GmbH and Co KGaA
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Abstract

Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug, umfassend eine Lichtquelle (1), aus der im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung Licht (2) austritt, wobei die Kommunikationsvorrichtung an andere Verkehrsteilnehmer Informationen übermitteln kann, wobei die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (2) zumindest teilweise außerhalb des Fahrzeugs unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale (6) erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind.

Figure DE102020115117A1_0000
Communication device for a vehicle, in particular for an autonomous or partially autonomous vehicle, comprising a light source (1) from which light (2) emerges when the communication device is in operation, the communication device being able to transmit information to other road users, the communication device being designed such that the light (2) emanating from the light source (1) during operation of the communication device generates acoustic signals (6) at least partially outside the vehicle using the photoacoustic effect which are suitable for transmitting the information.
Figure DE102020115117A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug, mit einer derartigen Kommunikationsvorrichtung sowie ein Kommunikationsverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The present invention relates to a communication device for a vehicle, in particular for an autonomous or partially autonomous vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a vehicle, in particular an autonomous or partially autonomous vehicle, with such a communication device and a communication method for a vehicle, in particular for an autonomous or partially autonomous vehicle according to the preamble of claim 15.

Definition: Wenn im Rahmen dieser Anmeldung die Begriffe Licht, Laserstrahlung, optische Strahlung oder optisches Signal verwendet werden, ist damit elektromagnetische Strahlung im optischen Spektralbereich, insbesondere vom XUV bis zum FIR, gemeint.Definition: When the terms light, laser radiation, optical radiation or optical signal are used in the context of this application, this means electromagnetic radiation in the optical spectral range, in particular from XUV to FIR.

Mit der Einführung autonomer Fahrzeuge wird eine neue Art der Kommunikation zwischen autonomen Fahrzeugen und nichtautonomen Verkehrsteilnehmern im Straßenverkehr notwendig werden, da der Fahrzeuginsasse diese nicht mehr übernehmen kann. Grund hierfür ist, dass dieser kein aktiver Verkehrsteilnehmer mehr ist, sobald das Fahrzeug die Fahraufgabe selbst bewältigt. Im Zuge der Entwicklung des autonomen Fahrens werden Kommunikationsfunktionen zur besseren Verständigung zwischen Mensch und Maschine benötigt. Insbesondere wenn sich autonome oder teilautonome Fahrzeuge in einer Umgebung bewegen, in der sich viele nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise Fußgänger und Fahrradfahrer befinden, müssen Kommunikationsfunktionen zur Verständigung zwischen dem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug und den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern vorgesehen werden.With the introduction of autonomous vehicles, a new type of communication between autonomous vehicles and non-autonomous road users will become necessary, since the vehicle occupant can no longer take over this. The reason for this is that he is no longer an active road user as soon as the vehicle has mastered the driving task itself. In the course of the development of autonomous driving, communication functions are required for better understanding between humans and machines. In particular, when autonomous or semi-autonomous vehicles move in an environment in which there are many non-motorized road users such as pedestrians and cyclists, communication functions must be provided for understanding between the autonomous or partially autonomous vehicle and the non-motorized road users.

Eine Kommunikationsvorrichtung, ein Fahrzeug und ein Kommunikationsverfahren der eingangs genannten Art sind aus der DE 10 2016 113 913 A1 bekannt. Die darin beschriebene Kommunikationsvorrichtung umfasst eine Lichtquelle, aus der im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung Licht austritt, um an andere Verkehrsteilnehmer Informationen über den Zustand des Fahrzeugs und/oder die Identität des Fahrzeugs und/oder geplante oder mögliche Bewegungen des Fahrzeugs zu übermitteln. Dabei können farbige, beispielsweise rote und grüne, Lichtsignale in Richtung auf außerhalb des Fahrzeugs befindliche Fußgänger oder Fahrradfahrer ausgesandt werden. Durch ein grünes Licht kann einem Verkehrsteilnehmer beispielsweise signalisiert werden, dass er seinen Weg fortsetzen kann, wohingegen dem Verkehrsteilnehmer durch ein rotes Licht signalisiert werden kann, dass er warten muss.A communication device, a vehicle and a communication method of the type mentioned above are from FIG DE 10 2016 113 913 A1 known. The communication device described therein comprises a light source from which light emerges during operation of the communication device in order to transmit information about the state of the vehicle and / or the identity of the vehicle and / or planned or possible movements of the vehicle to other road users. Colored, for example red and green, light signals can be sent in the direction of pedestrians or cyclists outside the vehicle. For example, a green light can signal to a road user that they can continue on their way, whereas a red light can signal to the road user that they have to wait.

Das in der der DE 10 2016 113 913 A1 beschriebene Konzept setzt voraus, dass nichtmotorisierte Verkehrsteilnehmer Sichtkontakt zu dem Fahrzeug aufnehmen, um dort beispielsweise Lichtsignale oder Symbole zu sehen. Nicht in jeder Verkehrssituation kann jedoch vorausgesetzt werden, dass ein nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer Sichtkontakt aufnehmen wird oder kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn kein direkter Sichtkontakt zwischen dem Fahrzeug und dem nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer besteht.That in the DE 10 2016 113 913 A1 The concept described requires that non-motorized road users make visual contact with the vehicle in order to see light signals or symbols there, for example. However, it cannot be assumed in every traffic situation that a non-motorized road user will or can make visual contact. This is particularly the case when there is no direct visual contact between the vehicle and the non-motorized road user.

Bekannte Geräte zur Erzeugung von akustischen Warnsignalen wie beispielsweise eine traditionelle Hupe benötigen zwar keinen Sichtkontakt, können jedoch nicht gezielt eingesetzt werden. Weder können Sie orts- oder personenaufgelöste Signale ausgeben noch ist das Signal einer Hupe in jeder Situation eindeutig interpretierbar.Known devices for generating acoustic warning signals, such as, for example, a traditional horn, do not require visual contact, but cannot be used in a targeted manner. You can neither output location- or person-resolved signals nor can the signal of a horn be clearly interpreted in every situation.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Kommunikationsvorrichtung der eingangs genannten Art, die eine effektivere Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug einerseits und nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern wie Fahrradfahrern oder Fußgängern andererseits ermöglicht. Weiterhin soll ein Fahrzeug mit einer derartigen Kommunikationsvorrichtung angegeben werden. Weiterhin liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Kommunikationsverfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine effektivere Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug einerseits und nicht autonomen Fahrzeugen oder anderen Verkehrsteilnehmern wie Fahrradfahrern oder Fußgängern andererseits ermöglicht.The problem underlying the present invention is to create a communication device of the type mentioned that enables more effective communication between road users, in particular between an autonomous or semi-autonomous vehicle on the one hand and non-motorized road users such as cyclists or pedestrians on the other. Furthermore, a vehicle with such a communication device is to be specified. Furthermore, the invention is based on the problem of specifying a communication method of the type mentioned above that enables more effective communication between road users, in particular between an autonomous or semi-autonomous vehicle on the one hand and non-autonomous vehicles or other road users such as cyclists or pedestrians on the other.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Kommunikationsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Kommunikationsverfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 15 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This is achieved according to the invention by a communication device of the type mentioned with the characterizing features of claim 1, a vehicle of the type mentioned with the features of claim 14 and a communication method of the type mentioned with the characterizing features of claim 15. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung von der Lichtquelle ausgehende Licht zumindest teilweise außerhalb des Fahrzeugs unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind. Durch eine derartige Gestaltung können auch Informationen übermittelt werden, wenn kein direkter Sichtkontakt zwischen dem Fahrzeug und dem nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer besteht.According to claim 1 it is provided that the communication device is designed in such a way that the light emanating from the light source during operation of the communication device at least partially generates acoustic signals outside the vehicle using the photoacoustic effect which are suitable for transmitting the information. Such a design can also transmit information when there is no direct visual contact between the vehicle and the non-motorized road user.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle ausgesandte Licht in der Nähe eines Verkehrsteilnehmers, dem Informationen zu übermitteln sind, unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind. Auf diese Weise werden von der Kommunikationsvorrichtung akustische Signale erzeugt, die vornehmlich von dem Verkehrsteilnehmer gehört werden können, in dessen Nähe die akustischen Signale erzeugt werden.Provision can be made for the communication device to be designed in such a way that the light emitted by the light source in the vicinity of a road user to whom information is to be transmitted, utilizing the photoacoustic effect, generates acoustic signals that are suitable for transmitting the information. In this way, acoustic signals are generated by the communication device, which can primarily be heard by the road user in whose vicinity the acoustic signals are generated.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle ausgesandte Licht gezielt in Richtung auf einen Verkehrsteilnehmer ausgesandt wird, dem Informationen zu übermitteln sind. Im Unterschied zu bekannten Geräten zur Erzeugung von akustischen Warnsignalen wie beispielsweise traditionellen Hupen wird dadurch die gezielte Adressierung von akustischen Signalen an andere Verkehrsteilnehmer ohne die Voraussetzung von Sichtkontakt ermöglicht.There is the possibility that the communication device is designed in such a way that the light emitted by the light source is emitted in a targeted manner in the direction of a road user to whom information is to be transmitted. In contrast to known devices for generating acoustic warning signals such as traditional horns, this enables the targeted addressing of acoustic signals to other road users without the requirement of visual contact.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung eine Ablenkeinheit umfasst, die das von der Lichtquelle ausgehende Licht ablenken kann, insbesondere zeitlich nacheinander in voneinander verschiedene Raumwinkel ablenken kann. Durch die Ablenkeinheit kann das von der Lichtquelle ausgehende Licht gezielt in Richtung auf einen zu adressierenden Verkehrsteilnehmer abgelenkt werden.It can be provided that the communication device comprises a deflection unit which can deflect the light emanating from the light source, in particular can deflect it one after the other into solid angles that differ from one another. By means of the deflection unit, the light emanating from the light source can be deflected in a targeted manner in the direction of a road user to be addressed.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ablenkeinheit als MEMS-Bauteil ausgebildet ist oder ein MEMS-Bauteil umfasst oder dass die Ablenkeinheit als Modulator, beispielsweise als akustooptischer oder als elektrooptischer Modulator, ausgebildet ist oder einen Modulator, beispielsweise einen akustooptischen oder einen elektrooptischen Modulator, umfasst. Mit derartige Bauteilen lässt sich das von der Lichtquelle ausgehende Licht schnell und präzise in Richtung auf einen zu adressierenden Verkehrsteilnehmer ablenken.It can be provided that the deflection unit is designed as a MEMS component or comprises a MEMS component or that the deflection unit is designed as a modulator, for example as an acousto-optical or electro-optical modulator, or comprises a modulator, for example an acousto-optical or an electro-optical modulator . With such components, the light emanating from the light source can be deflected quickly and precisely in the direction of a road user to be addressed.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Lichtquelle als Laservorrichtung, insbesondere als Halbleiterlaser, beispielsweise als Laserdiode, ausgebildet ist. Mit einer Laservorrichtung, insbesondere einer Laserdiode, lässt sich einfach und effektiv ein Laserstrahl erzeugen, der von der Ablenkeinheit in die gewünschte Richtung abgelenkt werden kann.There is the possibility that the light source is designed as a laser device, in particular as a semiconductor laser, for example as a laser diode. A laser device, in particular a laser diode, can be used to easily and effectively generate a laser beam which can be deflected in the desired direction by the deflection unit.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle ausgesandte Licht in der Nähe eines Verkehrsteilnehmers, dem Informationen zu übermitteln sind, fokussiert wird. Durch die Fokussierung ist die Intensität des Lichts, insbesondere der Laserstrahlung, in dem zu adressierenden Bereich höher als in anderen Bereichen des Außenraums des Fahrzeugs. Eine höhere Intensität hat eine höhere Lautstärke des erzeugten akustischen Signals zur Folge, so dass die akustischen Signale vornehmlich von dem Verkehrsteilnehmer gehört werden können, in dessen Nähe die Fokussierung des Lichts stattfindet.It can be provided that the communication device is designed in such a way that the light emitted by the light source is focused in the vicinity of a road user to whom information is to be transmitted. As a result of the focusing, the intensity of the light, in particular the laser radiation, is higher in the area to be addressed than in other areas of the exterior of the vehicle. A higher intensity results in a higher volume of the acoustic signal generated, so that the acoustic signals can primarily be heard by the road user in whose vicinity the light is focused.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass die Lichtquelle zwei Lichtstrahlen, insbesondere zwei Laserstrahlen, erzeugt, die in der Nähe eines Verkehrsteilnehmers, dem Informationen zu übermitteln sind, überlappen und/oder konstruktiv interferieren. Auch durch die Überlappung und/oder konstruktive Interferenz der Lichtstrahlen ist die Intensität des Lichts, insbesondere der Laserstrahlung, in dem zu adressierenden Bereich höher als in anderen Bereichen des Außenraums des Fahrzeugs. Eine höhere Intensität hat eine höhere Lautstärke des erzeugten akustischen Signals zur Folge, so dass die akustischen Signale vornehmlich von dem Verkehrsteilnehmer gehört werden können, in dessen Nähe die Überlappung und/oder die konstruktive Interferenz der Lichtstrahlen stattfindet.Alternatively or additionally, it can be provided that the communication device is designed such that the light source generates two light beams, in particular two laser beams, which overlap and / or constructively interfere in the vicinity of a road user to whom information is to be transmitted. The overlap and / or structural interference of the light beams also means that the intensity of the light, in particular the laser radiation, is higher in the area to be addressed than in other areas of the exterior of the vehicle. A higher intensity results in a higher volume of the acoustic signal generated, so that the acoustic signals can primarily be heard by the road user in whose vicinity the overlap and / or the constructive interference of the light beams takes place.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle ausgesandte Licht bei der Erzeugung akustischer Signale Moleküle in der Luft in Bewegung versetzt, insbesondere Wassermoleküle. Wassermoleküle befinden sich zumindest in geringen Mengen überall im Außenraums des Fahrzeugs. Durch eine gezielte Bewegung der Wassermoleküle können akustische Signale erzeugt werden.There is the possibility that the communication device is designed in such a way that the light emitted by the light source sets molecules in motion in the air when generating acoustic signals, in particular water molecules. Water molecules are found everywhere in the exterior of the vehicle, at least in small quantities. Acoustic signals can be generated through a targeted movement of the water molecules.

Es kann vorgesehen sein, dass das von der Lichtquelle ausgesandte Licht eine Wellenlänge im infraroten Spektralbereich, beispielsweise zwischen 1,5 µm und 2,3 µm, aufweist. Insbesondere bei einer Wellenlänge von etwa 1,9 um befinden sich Absorptionsbanden von Wassermolekülen, so dass mit derartiger Laserstrahlung eine effektive Umwandlung der Strahlungsenergie der Laserstrahlung in Bewegungsenergie der Wassermoleküle erreicht werden kann.It can be provided that the light emitted by the light source has a wavelength in the infrared spectral range, for example between 1.5 μm and 2.3 μm. In particular at a wavelength of about 1.9 μm there are absorption bands of water molecules, so that with such laser radiation an effective conversion of the radiation energy of the laser radiation into kinetic energy of the water molecules can be achieved.

Es besteht die Möglichkeit, dass das von der Lichtquelle ausgesandte Licht moduliert ist, insbesondere den zu erzeugenden akustischen Signalen entsprechend moduliert ist. Es kann sich dabei beispielsweise um Amplituden- oder Frequenzmodulation des Lichts, insbesondere der Laserstrahlung handeln.It is possible for the light emitted by the light source to be modulated, in particular to be modulated in accordance with the acoustic signals to be generated. This can be, for example, amplitude or frequency modulation of the light, in particular the laser radiation.

Es kann vorgesehen sein, dass die von der Kommunikationsvorrichtung erzeugbaren akustischen Signale einzelne Töne und/oder Abfolgen von Tönen und/oder Sprachsequenzen sind. Die unterschiedlichen akustischen Signale können durch eine unterschiedliche Modulation des Lichts erzeugt werden.It can be provided that the acoustic signals that can be generated by the communication device are individual tones and / or sequences of tones and / or speech sequences. The different acoustic signals can be controlled by a different modulation of the light can be generated.

Es besteht die Möglichkeit, dass die von der Kommunikationsvorrichtung erzeugbaren akustischen Signale Warnungen oder Aufforderungen zum Handeln aufweisen. Es könnten also beispielsweise akustische Signale in Form von Worten erzeugt werden wie „Stop“ oder „Achtung“.It is possible that the acoustic signals that can be generated by the communication device have warnings or requests for action. For example, acoustic signals could be generated in the form of words such as “stop” or “attention”.

Anspruch 14 sieht vor, dass das Fahrzeug eine erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung umfasst, wobei das Fahrzeug insbesondere Sensormittel zur Erfassung der Position anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere nicht-autonomer Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise Fahrradfahrer oder Fußgänger, umfasst.Claim 14 provides that the vehicle comprises a communication device according to the invention, the vehicle in particular comprising sensor means for detecting the position of other road users, in particular non-autonomous road users such as cyclists or pedestrians.

Anspruch 15 sieht vor, dass das ausgesandte Licht unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind, insbesondere wobei das Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung durchgeführt wird.Claim 15 provides that the emitted light, utilizing the photoacoustic effect, generates acoustic signals which are suitable for transmitting the information, in particular wherein the method is carried out with a communication device according to the invention.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Verdeutlichung einer erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung und eines erfindungsgemäßen Kommunikationsverfahrens.
The invention is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawing. It shows:
  • 1 a schematic illustration of a communication device according to the invention and a communication method according to the invention.

In der Figur sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figure, identical and functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Die schematisch angedeutete Kommunikationsvorrichtung umfasst eine Lichtquelle 1, die insbesondere als Laserdiode ausgebildet ist. Die Laserdiode ist dabei insbesondere so gestaltet, dass sie im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung Licht 2 beziehungsweise Laserstrahlung im infraroten Spektralbereich, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von etwa 1,9 µm erzeugt.The schematically indicated communication device comprises a light source 1 , which is designed in particular as a laser diode. The laser diode is designed in particular in such a way that it emits light when the communication device is in operation 2 or laser radiation in the infrared spectral range, preferably generated with a wavelength of about 1.9 microns.

Von nicht abgebildeten Modulationsmitteln kann das Licht 2 moduliert werden, beispielsweise frequenz- oder amplitudenmoduliert werden. Dabei kann auf das Licht 2 ein Signal aufmoduliert werden, das beispielsweise einzelnen Tönen und/oder Abfolgen von Tönen und/oder Sprachsequenzen entspricht. Die Sprachsequenzen können insbesondere Warnungen oder Aufforderungen zum Handeln sein wie beispielsweise die Worte „Stop“ oder „Achtung“.The light can come from modulation means (not shown) 2 be modulated, for example frequency or amplitude modulated. Doing so can turn to the light 2 a signal can be modulated which corresponds, for example, to individual tones and / or sequences of tones and / or speech sequences. The speech sequences can in particular be warnings or requests to act, such as the words “stop” or “attention”.

Die Kommunikationsvorrichtung umfasst eine Ablenkeinheit 3, die das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht 2 in einen Raumwinkel ablenken kann, in dem sich ein zu adressierender Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise ein Fußgänger befindet. Dabei kann das Fahrzeug, in das die Kommunikationsvorrichtung eingebaut ist, Sensormittel zur Erfassung der Position anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere nicht-autonomer Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise Fahrradfahrer oder Fußgänger, umfassen. Die Ablenkeinheit 3 kann als MEMS-Bauteil oder als Modulator, beispielsweise als akustooptischer oder als elektrooptischer Modulator ausgebildet sein. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel ist ein von einem MEMS-Bauteil umfasster Spiegel abgebildet.The communication device comprises a deflection unit 3 that the from the light source 1 outgoing light 2 can deflect into a solid angle in which a road user to be addressed, such as a pedestrian, is located. The vehicle in which the communication device is installed can include sensor means for detecting the position of other road users, in particular non-autonomous road users such as cyclists or pedestrians. The deflection unit 3 can be designed as a MEMS component or as a modulator, for example as an acousto-optical or as an electro-optical modulator. In the exemplary embodiment shown, a mirror that is comprised of a MEMS component is shown.

Das von der Ablenkeinheit 3 in den Außenraum des Fahrzeugs ausgehende modulierte Licht 2 kann in der Nähe eines schematisch angedeuteten Ohrs 4 des zu adressierenden Verkehrsteilnehmers mit schematische angedeuteten Molekülen 5 in der Luft interagieren und dabei aufgrund des photoakustischen Effekts schematisch angedeutete akustische Signale 6 erzeugen. Bei den mit der Laserstrahlung interagierenden Molekülen 5 kann es sich insbesondere um Wassermoleküle handeln.That from the deflector 3 modulated light emanating into the exterior of the vehicle 2 can near a schematically indicated ear 4th of the road user to be addressed with schematically indicated molecules 5 interact in the air and thereby, due to the photoacoustic effect, schematically indicated acoustic signals 6th produce. In the case of the molecules interacting with the laser radiation 5 it can in particular be water molecules.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle 1 ausgesandte Licht 2 in die Richtung auf den zu adressierenden Verkehrsteilnehmer abgelenkt wird. Dadurch interagiert das Licht 2 bereits auf dem Weg zu dem Verkehrsnehmer mit in der Luft befindlichen Wassermolekülen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, eine Interaktion mit in der Luft befindlichen Wassermolekülen im Wesentlichen erst in der Nähe des zu adressierenden Verkehrsteilnehmers stattfinden zu lassen.It can be provided that the communication device is designed in such a way that the light source 1 emitted light 2 is deflected in the direction of the road user to be addressed. This is how the light interacts 2 already on the way to the road user with water molecules in the air. However, it can also be provided that an interaction with water molecules in the air essentially only takes place in the vicinity of the road user to be addressed.

Dazu kann die Lichtquelle 1 beispielsweise mit einer Optik versehen sein, die eine Fokussierung des Lichts 2 in der Nähe des Verkehrsteilnehmers ermöglicht. Durch die Fokussierung ist die Intensität des Lichts 2, insbesondere der Laserstrahlung, in dem zu adressierenden Bereich höher als in anderen Bereichen des Außenraums des Fahrzeugs. Eine höhere Intensität hat eine höhere Lautstärke des erzeugten akustischen Signals 6 zur Folge, so dass die akustischen Signale 6 vornehmlich von dem Verkehrsteilnehmer gehört werden können, in dessen Nähe die Fokussierung des Lichts stattfindet.The light source can do this 1 for example, be provided with optics that focus the light 2 in the vicinity of the road user. By focusing is the intensity of the light 2 , especially laser radiation, in the area to be addressed higher than in other areas of the exterior of the vehicle. A higher intensity has a higher volume of the acoustic signal generated 6th result, so that the acoustic signals 6th can primarily be heard by the road user in whose vicinity the focusing of the light takes place.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass die Lichtquelle zwei Lichtstrahlen, insbesondere zwei Laserstrahlen, erzeugt. Dazu können beispielsweise entweder zwei Laserdioden vorgesehen sein oder aber der Laserstrahl einer Laserdiode kann in zwei Teilstrahlen aufgespalten werden. Die beiden Strahlen überlappen und/oder interferieren konstruktiv in der Nähe des Verkehrsteilnehmers. Auch durch die Überlappung und/oder konstruktive Interferenz der Lichtstrahlen ist die Intensität des Lichts 2, insbesondere der Laserstrahlung, in dem zu adressierenden Bereich höher als in anderen Bereichen des Außenraums des Fahrzeugs.Alternatively or additionally, it can be provided that the communication device is designed in such a way that the light source generates two light beams, in particular two laser beams. For this purpose, for example, either two laser diodes can be provided or the laser beam of one laser diode can be split into two partial beams. The two beams overlap and / or interfere constructively in the vicinity of the road user. The intensity of the light is also determined by the overlapping and / or structural interference of the light rays 2 , in particular the laser radiation, is higher in the area to be addressed than in other areas of the exterior of the vehicle.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
LichtquelleLight source
22
von der Lichtquelle ausgehendes Lichtlight emanating from the light source
33
Ablenkeinheit für das LichtDeflection unit for the light
44th
Ohr eines VerkehrsteilnehmersEar of a road user
55
Moleküle in der LuftMolecules in the air
66th
akustisches Signalacoustic signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016113913 A1 [0004, 0005]DE 102016113913 A1 [0004, 0005]

Claims (15)

Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug, umfassend eine Lichtquelle (1), aus der im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung Licht (2) austritt, wobei die Kommunikationsvorrichtung an andere Verkehrsteilnehmer Informationen übermitteln kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das im Betrieb der Kommunikationsvorrichtung von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (2) zumindest teilweise außerhalb des Fahrzeugs unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale (6) erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind.Communication device for a vehicle, in particular for an autonomous or partially autonomous vehicle, comprising a light source (1) from which light (2) emerges when the communication device is in operation, the communication device being able to transmit information to other road users, characterized in that the communication device is designed in such a way is that the light (2) emanating from the light source (1) during operation of the communication device generates acoustic signals (6) at least partially outside the vehicle using the photoacoustic effect, which are suitable for transmitting the information. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle (1) ausgesandte Licht (2) in der Nähe eines Verkehrsteilnehmers, dem Informationen zu übermitteln sind, unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale (6) erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind.Communication device according to Claim 1 , characterized in that the communication device is designed in such a way that the light (2) emitted by the light source (1) in the vicinity of a road user to whom information is to be transmitted, using the photoacoustic effect, generates acoustic signals (6) which lead to Transmission of the information are suitable. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle (1) ausgesandte Licht (2) gezielt in Richtung auf einen Verkehrsteilnehmer ausgesandt wird, dem Informationen zu übermitteln sind.Communication device according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the communication device is designed in such a way that the light (2) emitted by the light source (1) is emitted in a targeted manner in the direction of a road user to whom information is to be transmitted. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung eine Ablenkeinheit (3) umfasst, die das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (2) ablenken kann, insbesondere zeitlich nacheinander in voneinander verschiedene Raumwinkel ablenken kann.Communication device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the communication device comprises a deflection unit (3) which can deflect the light (2) emanating from the light source (1), in particular can deflect it one after the other into different solid angles. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinheit (3) als MEMS-Bauteil ausgebildet ist oder ein MEMS-Bauteil umfasst oder dass die Ablenkeinheit (3) als Modulator, beispielsweise als akustooptischer oder elektrooptischer Modulator, ausgebildet ist oder einen Modulator, beispielsweise einen akustooptischen oder einen elektrooptischen Modulator, umfasst.Communication device according to Claim 4 , characterized in that the deflection unit (3) is designed as a MEMS component or comprises a MEMS component or that the deflection unit (3) is designed as a modulator, for example as an acousto-optical or electro-optical modulator, or a modulator, for example an acousto-optical or a electro-optic modulator. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) als Laservorrichtung, insbesondere als Halbleiterlaser, beispielsweise als Laserdiode, ausgebildet ist.Communication device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the light source (1) is designed as a laser device, in particular as a semiconductor laser, for example as a laser diode. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle (1) ausgesandte Licht (2) in der Nähe eines Verkehrsteilnehmers, dem Informationen zu übermitteln sind, fokussiert wird.Communication device according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the communication device is designed in such a way that the light (2) emitted by the light source (1) is focused in the vicinity of a road user to whom information is to be transmitted. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass die Lichtquelle (1) zwei Lichtstrahlen, insbesondere zwei Laserstrahlen, erzeugt, die in der Nähe eines Verkehrsteilnehmers, dem Informationen zu übermitteln sind, überlappen und/oder konstruktiv interferieren.Communication device according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the communication device is designed in such a way that the light source (1) generates two light beams, in particular two laser beams, which overlap and / or constructively interfere in the vicinity of a road user to whom information is to be transmitted. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Lichtquelle (1) ausgesandte Licht (2) bei der Erzeugung akustischer Signale (6) Moleküle (5) in der Luft in Bewegung versetzt, insbesondere Wassermoleküle.Communication device according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the communication device is designed in such a way that the light (2) emitted by the light source (1) sets molecules (5) in motion in the air when generating acoustic signals (6), in particular water molecules. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Lichtquelle (1) ausgesandte Licht (2) eine Wellenlänge im infraroten Spektralbereich, beispielsweise zwischen 1,5 µm und 2,3 um, aufweist.Communication device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the light (2) emitted by the light source (1) has a wavelength in the infrared spectral range, for example between 1.5 µm and 2.3 µm. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Lichtquelle (1) ausgesandte Licht (2) moduliert ist, insbesondere den zu erzeugenden akustischen Signalen (6) entsprechend moduliert ist.Communication device according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the light (2) emitted by the light source (1) is modulated, in particular is modulated in accordance with the acoustic signals (6) to be generated. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kommunikationsvorrichtung erzeugbaren akustischen Signale (6) einzelne Töne und/oder Abfolgen von Tönen und/oder Sprachsequenzen sind.Communication device according to one of the Claims 1 until 11th , characterized in that the acoustic signals (6) which can be generated by the communication device are individual tones and / or sequences of tones and / or speech sequences. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kommunikationsvorrichtung erzeugbaren akustischen Signale (6) Warnungen oder Aufforderungen zum Handeln aufweisen.Communication device according to one of the Claims 1 until 12th , characterized in that the acoustic signals (6) that can be generated by the communication device have warnings or prompts for action. Fahrzeug, insbesondere autonomes oder teilautonomes Fahrzeug, umfassend eine Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Fahrzeug insbesondere Sensormittel zur Erfassung der Position anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere nicht-autonomer Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise Fahrradfahrer oder Fußgänger, umfasst.Vehicle, in particular an autonomous or partially autonomous vehicle, comprising a communication device according to one of the Claims 1 until 13th wherein the vehicle in particular comprises sensor means for detecting the position of other road users, in particular non-autonomous road users such as cyclists or pedestrians. Kommunikationsverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug, umfassend einen Verfahrensschritt, in dem Licht (2) zur Übermittlung von Informationen erzeugt wird, das in Richtung auf einen Verkehrsteilnehmer, insbesondere einen nicht-autonomen Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise einen Fahrradfahrer oder einen Fußgänger, ausgesandt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgesandte Licht (2) unter Ausnutzung des photoakustischen Effekts akustische Signale (6) erzeugt, die zur Übermittlung der Informationen geeignet sind, insbesondere wobei das Verfahren mit einer Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchgeführt wird.Communication method for a vehicle, in particular for an autonomous or partially autonomous vehicle, comprising a method step in which light (2) is generated for the transmission of information, which is directed towards a road user, in particular a non-autonomous one Road users such as a cyclist or a pedestrian, is emitted, characterized in that the emitted light (2) using the photoacoustic effect generates acoustic signals (6) which are suitable for transmitting the information, in particular wherein the method with a communication device according to one of the Claims 1 until 13th is carried out.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016113913A1 (en) 2016-07-28 2018-02-01 HELLA GmbH & Co. KGaA Communication device for a vehicle, in particular for an autonomous or semi-autonomous vehicle
WO2018162222A1 (en) 2017-03-09 2018-09-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lighting device for a motor vehicle
DE102019003624A1 (en) 2019-05-23 2020-01-02 Daimler Ag Method for transmitting an acoustic signal to a person
CN110932785A (en) 2019-11-22 2020-03-27 暨南大学 Communication system and method based on photoacoustic effect

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016113913A1 (en) 2016-07-28 2018-02-01 HELLA GmbH & Co. KGaA Communication device for a vehicle, in particular for an autonomous or semi-autonomous vehicle
WO2018162222A1 (en) 2017-03-09 2018-09-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lighting device for a motor vehicle
DE102019003624A1 (en) 2019-05-23 2020-01-02 Daimler Ag Method for transmitting an acoustic signal to a person
CN110932785A (en) 2019-11-22 2020-03-27 暨南大学 Communication system and method based on photoacoustic effect

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