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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur akustischen Signalgebung mittels eines Fortbewegungsmittels an einen Verkehrsteilnehmer. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine situationsgerechte Signalisierung und die Vermeidung unnötiger Störungen der Menschen im Umfeld des Fortbewegungsmittels.
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Zur akustischen Signalgebung, insbesondere zum Warnen von Verkehrsteilnehmern in der unmittelbaren Umgebung eines Fortbewegungsmittels, haben sich Hörner und Hupen seit Jahrzehnten bewährt. Auch in modernen Fortbewegungsmitteln sind Hupen als Warneinrichtungen verbaut. Da der Hupton auch bei lauter Umgebung und für die Insassen akustisch stark gedämmter Fahrgastzellen hörbar sein muss, sind insbesondere bei Oberklasse-Fahrzeugen mitunter recht laute Hupsignale der Standard. Allerdings können diese lauten Hupsignale für sog. vulnerable Road User (zu Deutsch: „schwache Verkehrsteilnehmer“) zum Ärgernis oder sogar zur Gefahr werden. Einerseits kann das Gehör unmittelbar geschädigt werden, andererseits können Schreckmomente zu unbeabsichtigten Reaktionen der Verkehrsteilnehmer führen.
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Die Hupe wird üblicherweise durch ein Drücken auf die Vorderseite des Lenkrades (Pralltopf) aktiviert.
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https://www.wiwo.de/technologie/mobilitaet/werner-knallhart-leisere-zweit-hupenhelfen-gegen-herzinfarkte/24577460.html offenbart ein Fahrzeug mit einer Hupe, deren Betätigung durch ein und dieselbe Betätigungseinrichtung am Pralltopf zu zwei unterschiedlich lauten Huptönen führen kann: Ab einer ersten Kraftschwelle wird ein leiser Hupton erzeugt, während ab Erreichen einer zweiten (höheren) Kraftschwelle ein lauterer Hupton erzeugt wird.
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Ungeübte Anwender können jedoch auch mit einer solchen zweistufigen Hupe mitunter die falsche Kraftschwelle wählen bzw. nicht hinreichend geübt darin sein, die richtige Kraftschwelle zu erreichen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den im Stand der Technik bestehenden Bedarf zu befriedigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine situationsadäquate akustische Signalgebung für ein Fortbewegungsmittel bereitzustellen.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur akustischen Signalgebung mittels eines Fortbewegungsmittels an einen Verkehrsteilnehmer mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die akustische Signalgebung kann mittels eines Horns und/oder einer Hupe, welche insbesondere bedarfsweise vom Anwender zu aktivieren ist, erfolgen. Das Fortbewegungsmittel kann als PKW, Transporter, Motorrad, LKW, Luft- und/oder Wasserfahrzeug ausgestaltet sein. Der Verkehrsteilnehmer kann beispielsweise ein Passant, ein Radfahrer, ein Kraftradfahrer oder ein Autofahrer sein. In einem ersten Schritt wird ein Signal im Bordnetz des Fortbewegungsmittels ermittelt. Das Signal kann auf unterschiedliche Weise entstanden sein. Beispielsweise kann es mittels eines Umgebungssensors, beispielsweise einer Kamera, eines Ultraschallsensors, o.ä., ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Signal eine geografische Position des Fortbewegungsmittels oder das Erreichen einer vordefinierten Position repräsentieren. Anschließend wird das Signal mit einer datentechnisch vordefinierten Referenz verglichen. Mit anderen Worten wird das Signal ausgewertet und mit zugeordneten Kategorien verglichen. In Abhängig des Ergebnisses des Vergleiches wird anschließend ein erster akustischer Warnton (akustisches Warnsignal) oder ein zweiter, vom ersten akustischen Warnton unterschiedlicher Warnton (akustisches Warnsignal) für eine anschließende Signalgebung ausgewählt. Man könnte auch sagen, dass für die Betätigung einer Hupe durch einen Anwender mittels ein und derselben Betätigungseinrichtung und durch ein und dieselbe Anwendereingabe vordefiniert wird, dass im Falle der Betätigung das erste akustische Warnsignal anstatt des zweiten akustischen Warnsignals verwendet wird oder andersherum.
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Insbesondere kann durch das Auswählen ein Wechsel des ersten akustischen Warnsignals zum zweiten akustischen Warnsignal vorgenommen werden oder andersherum. Somit wird vor dem Auswählen ein anderes akustisches Warnsignal erzeugt, als es nach dem Wechsel erzeugt würde bzw. wird. Insbesondere können sich die akustischen Warnsignale dadurch unterscheiden, dass das erste akustische Warnsignal deutlich leiser ist bzw. einen deutlich geringeren Schallpegel aufweist als das zweite akustische Warnsignal. Insbesondere kann auch für das erste akustische Warnsignal ein anderer, insbesondere unterschiedlicher Signalerzeuger als für das zweite akustische Warnsignal verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können sich auch die spektralen Zusammensetzungen und/oder die Erzeugungsmechanismen (elektromagnetisch, z.B. Lautsprecher, pneumatisch z.B. mittels Pressluft) o.ä. voneinander unterscheiden. Auf diese Weise wird das Fortbewegungsmittel auf eine situationsadäquate akustische Signalgebung vorbereitet. Einerseits kann sichergestellt werden, dass die akustische Signalgebung den zu warnenden Verkehrsteilnehmer auch erreicht, andererseits kann situationsadäquat vermieden werden, schwache Verkehrsteilnehmer über Gebühr zu erschrecken bzw. zu schädigen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Signalgebung kann beispielsweise unmittelbar im Ansprechen auf eine Anwendereingabe, insbesondere mittels eines Lautsprechers oder eines Horns des Fortbewegungsmittels, erfolgen. Mit anderen Worten drückt der Anwender auf das Lenkrad des Fortbewegungsmittels oder auf eine vergleichbare Anwenderschnittstelle am Fahrerarbeitsplatz. Für den Fall eines autonomen Fahrens und einen automatisch erkannten bzw. sensortechnisch identifizierten Bedarf zur akustischen Signalgebung kann das akustische Warnsignal auch automatisch (z.B. veranlasst durch ein weiteres Signal) in die Umgebung des Fortbewegungsmittels abgestrahlt werden. Für diesen gegebenenfalls kurzfristig entstehenden Bedarf steht somit ein ideal vorbereitetes System zur akustischen Signalgebung bereit.
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Das Signal kann beispielsweise mittels eines Außenmikrofons des Fortbewegungsmittels ermittelt werden. Beispielsweise kann das Außenmikrofon nun dafür sorgen, dass beim Auswählen des akustischen Warnsignals ein solches Warnsignal ausgewählt oder gestaltet wird, welches sich hinreichend vom Umgebungslärm absetzt. Dies kann insbesondere durch Pegel- und/oder Frequenzanalyse des vom Außenmikrofon aufgenommenen Umgebungsgeräusches erfolgen. Ergibt diese Analyse, dass der Pegel des Außengeräusches einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wird das Fortbewegungsmittel eingerichtet, ein lauteres akustisches Warnsignal für die Signalgebung vorzuhalten. Alternativ oder zusätzlich kann die Frequenz des akustischen Warnsignals derart gewählt werden, dass eine Verdeckung des Warnsignals durch das Umgebungsgeräusch aufgrund spektraler Unterschiede geringer ausfallen und dennoch die absolute Lautstärke nicht zum Gesundheitsrisiko schwacher Verkehrsteilnehmer werden kann.
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Besonders schützenswert können jedoch nicht nur unmittelbare Verkehrsteilnehmer, sondern auch Umgebungsbereiche sein, durch welche das Fortbewegungsmittel fährt. Derartige Bereiche können beispielsweise Krankenhausparkplätze, verkehrsberuhigte Zonen, Einfahrten von Hammergrundstücken, etc., sein. Um in diesen und ähnlichen Fällen die akustische Signalgebung adäquat zu gestalten, kann das Signal in diesen Fällen eine Ortung des Fortbewegungsmittels (beispielsweise mittels eines satellitenbasierten Ortungssystems und/oder mittels einer Umgebungskamera des Fortbewegungsmittels) repräsentieren. Alternativ oder zusätzlich kann die datentechnisch vordefinierte Referenz eine geografische Zone repräsentieren, in welchen das erste akustische Warnsignal oder das zweite akustische Warnsignal besser geeignet sind. Somit kann das Signal eine entsprechend vordefinierte geografische Zone repräsentieren, bzw. der Aufenthaltsort des Fortbewegungsmittels anhand der datentechnisch vordefinierten Referenz als für das erste akustische Warnsignal oder für das zweite akustische Warnsignal vordefiniert charakterisiert sein. Auf diese Weise kann unabhängig von etwaigen Verkehrsteilnehmern im unmittelbaren Umfeld des Fortbewegungsmittels stets eine situationsadäquate akustische Signalgebung gewährleistet werden.
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Das Signal kann beispielsweise mittels einer Außenkamera (Front- und/oder Rückfahrkamera des Fortbewegungsmittels) ermittelt werden. Eine Objekterkennung bzw. Objektklassifikation kann nun anhand der datentechnisch vordefinierten Referenz erfolgen und eine Klassifikation des Verkehrsteilnehmers erlauben. Beispielsweise kann dieser Verkehrsteilnehmer hinsichtlich einer akustischen Isolation charakterisiert sein. Mit anderen Worten können akustisch wenig isolierte Verkehrsteilnehmer im unmittelbaren Umfeld des Fortbewegungsmittels über das Signal repräsentiert und im Ansprechen darauf das erste akustische Warnsignal oder das zweite akustische Warnsignal als besser geeignet zur Verwendung unter den aktuellen Bedingungen bewertet und vorgesehen werden.
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Das Signal kann mittels eines Umgebungssensors (beispielsweise eines optischen Scanners, eines Lasers, eines LiDARs oder mittels eines UltraschallSensors) ermittelt werden. Es kann eine Entfernung eines Verkehrsteilnehmers repräsentieren, welcher sich im Umfeld des Fortbewegungsmittels befindet. Hierbei kann die Entfernung eine geringste Entfernung (ein Abstand) des Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines akustisch wenig isolierten Verkehrsteilnehmers, vom Fortbewegungsmittel repräsentieren. Entsprechendes gilt für die datentechnisch vordefinierte Referenz. Somit kann anhand des Abstandes zum Verkehrsteilnehmer ermittelt werden, ob das erste akustische Warnsignal oder ein zweites akustisches Warnsignal (z.B. ein lauterer Hupton o.ä.) besser geeignet zur optionalen Verwendung erscheint.
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Das Signal kann zudem auch eine Rangierfahrt bzw. eine Fahrt bei langsamen Geschwindigkeiten des Fortbewegungsmittels repräsentieren. Üblicherweise sind in diesen Fahrsituationen leisere Warnsignale ausreichend, da die Abstände zu gegebenenfalls zu warnenden Verkehrsteilnehmern hier geringer sind. Alternativ oder zusätzlich kann auch die rein elektromotorische Traktion des Fortbewegungsmittels durch das Signal repräsentiert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich um ein Hybridfahrzeug handelt. Einerseits sind rein elektrische Traktionsvorgänge bei Hybridfahrzeugen klassischerweise bei Stadtfahrten und im Rangierbetrieb zu erwarten, andererseits sind rein elektromotorische Fahrzustände mit einer geringen akustischen Signatur des Fortbewegungsmittels verbunden und insbesondere in unübersichtlichen Situationen werden rein elektrisch bewegte Hybridfahrzeuge oft von Passanten, Fahrradfahrern und anderen schwachen Verkehrsteilnehmern übersehen. Eine leise akustische Signalgebung ist in diesen Verkehrszuständen daher völlig ausreichend, während beim Hinzuschalten des Verbrennungsmotors (unter Berücksichtigung weiterer Umstände) ein weiteres Signal zur Verwendung eines zweiten, vom ersten akustischen Warnsignal unterschiedlichen Warnsignals erzeugt werden kann.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur akustischen Signalgebung mittels eines Fortbewegungsmittels an einen Verkehrsteilnehmer vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst einen Dateneingang, eine Auswerteeinheit und einen Datenausgang. Die Auswerteeinheit ist in Verbindung mit dem Dateneingang eingerichtet, das oben im Detail vorgestellte Signal im Bordnetz des Fortbewegungsmittels zu ermitteln. Dies kann beispielsweise das Signal eines Ortungssystems, eines Umgebungssensors oder ein Signal repräsentierend eine Verwendung oder Nicht-Verwendung einer Brennkraftmaschine sein. Zudem ist die Auswerteeinheit eingerichtet, das Signal mit einer datentechnisch vordefinierten Referenz zu vergleichen. Auf diese Weise wird aus dem Signal auf das Erfordernis zum Wechseln zwischen einem ersten akustischen Warnsignal und einem zweiten akustischen Warnsignal geschlossen. In Verbindung mit dem Datenausgang ist die Auswerteeinheit eingerichtet, in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleiches mit der vordefinierten Referenz ein erstes akustisches Warnsignal oder ein zweites, vom ersten akustischen Warnsignal unterschiedliches Warnsignal zu verwenden. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eingerichtet, die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens derart ersichtlich in entsprechender Weise zu verwirklichen, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Entsprechend kann das Fortbewegungsmittel (ein PKW, Transporter, Motorrad, LKW, Luft- und/oder Wasserfahrzeug), insbesondere als Hybridfahrzeug, eingerichtet sein, die Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile ebenfalls in entsprechender Weise zu verwirklichen.
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Per satellitenbasierter Ortung können beispielsweise Wohngebiete erkannt werden, durch welche das Ego-Fortbewegungsmittel sich bewegt. Hier sind üblicherweise leisere Warnsignale hinreichend und können automatisch vorgehalten werden. Diese Funktion kann beispielsweise auf Landstraßen und Autobahnen abgeschaltet werden. Eine Ausnahme stellt die Ermittlung einer Situation durch die Fahrzeugsensorik dar, in welcher die Aktivierung der Funktion sinnvoll ist. Ein solcher Zustand kann bei Fahrradfahrern oder Fußgängern auf der Landstraße bestehen, welche auf das Herannahen des Fortbewegungsmittels aufmerksam gemacht werden oder vor drohenden Gefahren gewarnt werden sollen.
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Unterschiedliche Fahrzustände des Fortbewegungsmittels bzw. unterschiedliche Verkehrssituationen desselben können darüber entscheiden, ob überhaupt zwei unterschiedliche akustische Warnsignale vorgehalten werden bzw. das erfindungsgemäße Verfahren dauerhaft ausgeführt werden soll. Beispielsweise kann in einem ersten Fahrzustand eine laufende Prüfung auf Situationen, in welchen ein leiseres Warnsignal hinreichend erscheint, ausgesetzt werden, da aufgrund der gefahrenen Geschwindigkeiten oder der Umgebung eine Verwendung desselben ohnehin nie geeignet sein kann, während in einem zweiten, vom ersten Fahrzustand unterschiedlichen Fahrzustand eine erfindungsgemäße Überprüfung der Fahrsituation bzw. der Umgebung daraufhin dauerhaft erfolgen kann, ob gegebenenfalls Situationen auftreten, in welchen die Verwendung eines leiseren bzw. weniger aufdringlichen zweiten akustischen Warnsignals angezeigt ist. Sobald ein Hybridfahrzeug in den rein elektrischen Betrieb geschaltet wird, könnte eine automatische Veranlassung der erfindungsgemäßen Auswahl eines ersten akustischen Warnsignals oder eines zweiten akustischen Warnsignals aktiviert werden, so dass der Fahrer situationsbezogen die erfindungsgemäße zweistufige Hupe zur Verfügung hat, um situationsgerecht auf sich aufmerksam zu machen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine Fahrsituation eines Ego-Fortbewegungsmittels mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt einen PKW als Fortbewegungsmittel 10, der hinter einem Motorradfahrer 11 als schwacher Verkehrsteilnehmer befindlich ist. Zudem befindet sich auch eine Dame 12 in unmittelbarer Entfernung des Fortbewegungsmittels 10 auf dem Gehsteig. Über eine Frontkamera 5 erkennt das Fortbewegungsmittel 10 die Nähe zu einer heimischen Garage 16. Hierbei werden auch Signale eines Satelliten 13 mittels einer GPS-Antenne 14 ermittelt und ebenso wie die Signale einer Frontkamera 5 einem Dateneingang 8 eines elektronischen Steuergerätes 7 als Auswerteeinheit zugeführt. Das elektronische Steuergerät 7 entscheidet darüber, welcher Signalgeber über den Datenausgang 9 angesteuert wird und somit darüber, ob ein erstes oder ein zweites Warnsignal (oder weitere unterschiedliche Warnsignale) ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch direkt ein etwaig zu verwendendes Sound-File (Audiosignal) über den Datenausgang 9 ausgegeben werden. Weiters erhält der Dateneingang 8 Signale eines LiDAR-Sensors 6, mittels dessen der Abstand zum Motorrad 11 festgestellt wird. Auch das Umgebungssignal bzw. der aktuelle Verkehrslärm wird mittels eines Außenmikrofons 4 aufgenommen und dem Dateneingang 8 zugeführt. Da der Motorradfahrer 11 die Einfahrt zur Garage 16 blockiert, möchte der Anwender 15 ein akustisches Signal 1 in die Umgebung aussenden, ohne den Motorradfahrer zu erschrecken oder die Dame 12 zu schädigen. Entscheidet sich der Anwender 15 zur Aussendung eines akustischen Warnsignals mittels eines Signalhorns 3 (herkömmliche Hupe, Schalldruckpegel > 100 Dezibel) ist eine gesundheitliche Schädigung bzw. eine Verärgerung der Dame 12 nicht auszuschließen. Daher entscheidet die Auswerteeinheit 7 anhand einer (nicht dargestellten) datentechnisch vordefinierten Referenz, dass aufgrund der Präsenz der Dame 12 des Abstandes zum Motorrad 11 und der Tatsache, dass sich das Fortbewegungsmittel 10 in der heimischen Nachbarschaft befindet, dazu, einen Lautsprecher 2 als akustischen Signalgeber zu verwenden, welcher ein leiseres und an die spektrale Zusammensetzung des Umgebungsgeräusches angepasstes zweites akustisches Warnsignal aussendet. Da das Fahrzeug 11 derzeit in rein elektromotorischem Fahrbetrieb unterwegs ist, kann der Motorradfahrer das Fortbewegungsmittel 10 nicht anhand eines verbrennungsmotorischen Geräusches erfassen und ist dankbar für den dezenten Hinweis, die Einfahrt der Garage 16 freizugeben.
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2 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur akustischen Signalgebung mittels eines Fortbewegungsmittels 10 an einen Verkehrsteilnehmer. In Schritt 100 wird ein Signal im Bordnetz des Fortbewegungsmittels 10 ermittelt. Das Signal kann insbesondere ein elektrisches und/oder ein datentechnisches Signal sein. Insbesondere kann es sich um eine Nachricht auf einem Bus des Fortbewegungsmittels 10 handeln. Das Signal kann also digital vorliegen und digital weiterverarbeitet werden. In Schritt 200 wird das Signal mit einer datentechnisch vordefinierten Referenz verglichen. Hierbei wird entschieden, welcher Kategorie das Signal bzw. die Fahrsituation/Fahrzeugsituation des Fortbewegungsmittels 10 zugehörig ist. In Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleiches wird in Schritt 300 automatisch ein erstes akustisches Warnsignal oder ein zweites, vom ersten akustischen Warnsignal unterschiedliches Warnsignal für eine etwaige nachfolgende Signalgebung an die Umgebung des Fortbewegungsmittels 10 verwendet. Mit anderen Worten wird das erste akustische Warnsignal ausgewählt und mit einer Betätigungseinrichtung des Fortbewegungsmittels 10 (Hupschalter im Pralltopf des Fortbewegungsmittels 10 o.ä.) logisch verknüpft oder das zweite akustische Warnsignal logisch mit dem Hupschalter logisch verknüpft. Die Warnsignale können parametriert sein und beispielsweise in Abhängigkeit eines Pegels und/oder einer spektralen Zusammensetzung des Umgebungsgeräusches des Fortbewegungsmittels 10 vordefiniert sein.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- akustisches Warnsignal
- 2
- Außenlautsprecher
- 3
- Horn
- 4
- Außenmikrofon
- 5
- Frontkamera
- 6
- LiDAR-Sensor
- 7
- elektrisches Steuergerät
- 8
- Dateneingang
- 9
- Datenausgang
- 10
- PKW / Fortbewegungsmittel
- 11
- Motorrad
- 12
- Dame
- 13
- Satellit
- 14
- GPS-Antenne
- 15
- Anwender
- 16
- Garage
- 100 bis 300
- Verfahrensschritte
