WO2022018129A1 - Haptische und/oder taktile warnung von personen durch ein fahrzeug - Google Patents

Abstract

Anordnung (2) zum Aussenden von taktilen Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld (U) eines Fahrzeugs (1), aufweisend mindestens einen Sensor (6) zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes (U) und zum Ermitteln von Sensordaten, mindestens einen Signalgeber (10, 12, 14) zum Aussenden eines für Personen in dem Fahrzeugumfeld (U) taktil und/oder haptisch spürbaren Warnsignals, und aufweisend ein Steuergerät (8) zum Empfangen und Auswerten der Sensordaten sowie zum Erzeugen von Steuerbefehlen zum Ansteuern der Signalgeber (10, 12, 14) im Fall einer im Fahrzeugumfeld ermittelten Person (4).

Description

Beschreibung

Titel

Haptische und/oder Taktile Warnung von Personen durch ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aussenden von taktilen und/oder haptischen Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren, ein Steuergerät, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium.

Stand der Technik

Das langsame Anfahren aus einer Stopp- oder Halteposition stellt für automatisiert betriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit Fahrassistenzfunktionen eine besondere Herausforderung dar. Dabei kommuniziert das Fahrzeug üblicherweise mit Personen in einem Fahrzeugumfeld über visuelle oder akustische Signale.

Es werden von dem Fahrzeug beispielsweise visuelle oder akustische Warnhinweise in Form von Lichtsignalen der Fahrzeugbeleuchtung oder in Form von Signaltönen aus Lautsprechern von dem Fahrzeug an sein Umfeld ausgesendet, um die hier befindlichen Personen auf das beginnende Anfahren des Fahrzeugs hinzuweisen.

Problematisch ist jedoch, dass insbesondere Fußgänger und Fahrradfahrer im Straßenverkehr häufig elektronische Geräte, wie Smartphones, teilweise in Kombination mit Kopfhörern, benutzen und hierdurch akustische und visuelle Signale von Fahrzeugen nicht wahrnehmen können.

Offenbarung der Erfindung Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, eine Anordnung und ein Verfahren zum zuverlässigen Hinweisen von Personen auf eine bevorstehende Anfahrt eines Fahrzeugs vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zum Aussenden von taktilen und/oder haptischen Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Fahrzeug kann vorzugsweise ein automatisiert betreibbares Fahrzeug sein.

Die Anordnung weist mindestens einen Sensor zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes und zum Ermitteln von Sensordaten auf. Darüber hinaus ist mindestens einen Signalgeber zum Aussenden eines für Personen in dem Fahrzeugumfeld taktil und/oder haptisch spürbaren Warnsignals vorgesehen.

Ein Steuergerät dient zum Empfangen und Auswerten der Sensordaten sowie zum Erzeugen von Steuerbefehlen zum Ansteuern des Signalgebers im Fall einer im Fahrzeugumfeld ermittelten Person.

Durch das Verfahren kann neben einer üblichen optischen und akustischen Warnung von Personen auch eine haptische oder taktile Warnung von Personen ermöglicht werden.

Der mindestens eine Signalgeber kann dabei Impulse erzeugen, welche von Personen sensorisch wahrnehmbar sind. Beispielsweise kann ein Luftstoß, eine Wärmestrahlung oder eine Vibration erzeugt werden, durch welche die Aufmerksamkeit von Personen auf das Fahrzeug lenkbar ist.

Die Person kann durch Auswerten von Messdaten einer Kamera, eines LIDAR- Sensors oder eines Radarsensors registriert werden. Insbesondere kann eine Person in einer unmittelbaren Nähe zum Fahrzeug erkannt werden. Zum Erhöhen der Verkehrssicherheit ist ein Anfahren des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs nicht möglich, solange die Person sich neben dem Fahrzeug befindet. Das Steuergerät kann somit Steuerbefehle zum Aktivieren der Signalgeber erzeugen, welche auch abgelenkte Person hinsichtlich des Fahrzeugs warnen können.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steuergerät bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen. Das Steuergerät kann beispielsweise ein fahrzeugseitiges Steuergerät, ein fahrzeugexternes Steuergerät oder eine fahrzeugexterne Servereinheit, wie beispielsweise ein Cloud-System, sein.

Darüber hinaus wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer oder ein Steuergerät diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.

Das Fahrzeug kann gemäß der BASt Norm assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert und/oder vollautomatisiert bzw. fahrerlos betreibbar sein.

Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Robotaxi und dergleichen sein. Das Fahrzeug ist nicht auf einen Betrieb auf Straßen beschränkt. Vielmehr kann das Fahrzeug auch als ein Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, wie beispielsweise eine Transportdrohne, und dergleichen ausgestaltet sein.

Bei einer Ausführungsform ist der mindestens eine Signalgeber als eine Luftdruckdüse, Infrarotquelle und/oder als eine Vibrationseinheit ausgestaltet. Die Luftdruckdüse kann beispielsweise mit einem Kompressor oder einem Druckluftspeicher verbindbar sein, um einen Luftstoß bei Bedarf erzeugen zu können. Durch diese Maßnahme kann eine in unmittelbarer Nähe zum Fahrzeug stehende Person mit dem Luftstoß beaufschlagt werden.

Der Einsatz einer Infrarotquelle ermöglicht die Emission von Wärmestrahlung, welche zum Erwärmen einer Person nutzbar ist. Hierdurch kann eine unnatürliche Erwärmung der Person zum lenken seiner Aufmerksamkeit auf die Infrarotquelle und damit auch auf das Fahrzeug genutzt werden.

Eine am Fahrzeug angeordnet Vibrationseinheit dient zum Ausbilden einer Unwucht. Insbesondere bei Personen, welche das Fahrzeug berühren oder sich gegen das Fahrzeug lehnen, kann eine derartig erzeugte Schwingung die Aufmerksamkeit der Person auf das Fahrzeug lenken.

Die Vibrationseinheit kann beispielsweise als ein elektromechanischer Wandler mit einem Elektromotor oder einem Elektromagneten als Antrieb ausgestaltet sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind durch das Steuergerät Steuerbefehle zum Ansteuern von einem oder mehreren Signalgebern erzeugbar. Durch diese Maßnahme können beispielsweise mehrere Signalgeber gleichzeitig angesteuert werden, um eine oder mehrere Personen zu warnen.

Nach einerweiteren Ausführungsform sind verschiedene Signalgeber in unterschiedlichen Bereichen des Fahrzeugs angeordnet. Beispielsweise kann ein Infrarotquelle in einem vorderen und/oder hinteren Bereich des Fahrzeugs positioniert sein. Die Luftdruckdüsen zum Erzeugen von Luftstößen können beispielsweise seitlich am Fahrzeug befestigt sein. Je nach Ausgestaltung können auch mehrere unterschiedliche Signalgeber nebeneinander positioniert sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Impuls oder ein Impulsmuster durch den mindestens einen Signalgeber aussendbar. Hierdurch kann ein erhöhter Aufmerksamkeitsgrad bei der Person erzielt werden. Beispielsweise kann der Impuls des Signalgebers sinusförmig schwingend erzeugt bzw. in das Fahrzeugumfeld emittiert werden. Bei einerweiteren Ausführungsform weist der Signalgeber einen Wirkradius im Fahrzeugumfeld auf, welcher mindestens 3 m beträgt. Hierdurch kann eine Anfahrfreigabe für das Fahrzeug alle Personen in einem reduzierten Umkreis berücksichtigen. Insbesondere können die für die Auswertung der Sensordaten benötigten Ressourcen verringert werden.

Einerweiteren Ausführungsform sind ein oder mehrere Signalgeber am Fahrzeug angeordnet und sind separat oder in Kombination durch das Steuergerät betätigbar. Durch diese Maßnahme können mehrere im Fahrzeugumfeld stehende Personen durch das Fahrzeug gewarnt werden. Beispielsweise können seitlich angeordnete Luftdruckdüsen und eine frontale Infrarotquelle durch das Steuergerät angesteuert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aussenden von Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann vorzugsweise durch ein Steuergerät ausgeführt werden. Das Steuergerät kann hierbei ein fahrzeugseitiges oder ein fahrzeugexternes Steuergerät sein.

In einem ersten Schritt werden Sensordaten aus einem Fahrzeugumfeld empfangen und ausgewertet. Bei einem Erkennen von mindestens einer Person in dem Fahrzeugumfeld werden Steuerbefehle an mindestens einen Signalgeber ausgegeben. Anschließend wird durch den mindestens einen angesteuerten Signalgeber ein für die Person im Fahrzeugumfeld taktil und/oder haptisch spürbares Warnsignal ausgesendet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird je nach einer ermittelten Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der Person im Fahrzeugumfeld mindestens ein für die Entfernung wirksamer Signalgeber angesteuert wird. Durch diese Maßnahme können unterschiedliche Reichweiten der Signalgeber bei der Erzeugung der Warnsignale berücksichtigt werden.

Beispielsweise können durch eine erzeugte Vibration bzw. mechanische Schwingung nur unmittelbar am Fahrzeug stehende und gegen das Fahrzeug lehnende Personen gewarnt werden. Ein Infrarotquelle weist eine gegenüber der Vibrationseinheit höhere Reichweite auf. Die Luftdruckdüse weist eine Reichweite auf, welche zwischen einer Reichweite der Vibrationseinheit und einer Reichweite der Infrarotquelle liegt.

Insbesondere können durch diese Maßnahme nur derartige Signalgeber angesteuert werden, welche auch eine Wirkung gegenüber der Person erzielen können. Alle übrigen Signalgeber bleiben deaktiviert.

Nach einerweiteren Ausführungsform wird je nach einer ermittelten Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der Person im Fahrzeugumfeld eine Impulsstärke des Warnsignals angepasst. Alternativ oder zusätzlich kann eine Reichweite der Signalgeber durch die Beeinflussung der Impulsstärke gesteuert werden. Dies kann durch ein Einstellen einer höheren Frequenz oder einer höheren elektrischen Leistung umgesetzt werden. Das Steuergerät kann hierzu entsprechende Steuerbefehle generieren, welche eine Betriebsart des Signalgebers einstellen oder verändern.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird je nach einer ermittelten Position der Person im Fahrzeugumfeld eine Auswahl an Signalgebern angesteuert. Hierdurch können mehrere zur Person benachbarte Signalgeber durch das Steuergerät aktiviert werden, um einen maximalen Aufmerksamkeitsgrad der Person zu erzielen. Hierdurch kann eine Warnwirkung der Warnung erhöht werden.

Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform und

Fig. 2 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 ist eine Anordnung 2 gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug 1 ausgestaltet. Insbesondere kann das Fahrzeug 1 vollautomatisiert bzw. ohne einen Fahrer betrieben werden.

Das Fahrzeug 1 weist eine Anordnung 2 auf, welche zum Aussenden von taktilen und/oder haptischen Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld U des Fahrzeugs 1 dient.

Insbesondere können im Fahrzeugumfeld U stehende Personen 4 durch die erzeugten Warnsignale gewarnt werden, um eine Anfahrt des Fahrzeugs 1 zu signalisieren.

Die Personen 4 können dabei Fußgänger, Fahrradfahrer, Tiere und dergleichen sein.

Die Anordnung 2 weißt mindestens einen Sensor 6 auf, um das Fahrzeugumfeld U hinsichtlich Personen 4 zu überwachen. Der Sensor 6 kann beispielsweise ein Kamerasensor, ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor und dergleichen sein.

Die vom Sensor 6 ermittelten Messdaten bzw. Sensordaten können von einem Steuergerät 8 empfangen und ausgewertet werden. Wird eine Person 4 in einem unmittelbaren Umfeld des Fahrzeugs 1 registriert, so kann mindestens ein Signalgeber 10, 12, 14 durch das Steuergerät 8 angesteuert werden, um die Person 4 zum Freigegeben des Fahrzeugumfelds U zu motivieren.

Der Signalgeber 10, 12, 14 kann beispielsweise als eine Luftdruckdüse 10, ein Infrarotquelle 12, oder als eine Vibrationseinheit 14 ausgestaltet sein. Mithilfe von Luftdruckdüsen 10 und Infrarotquelle 12 können auch vom Fahrzeug 1 beabstandet Personen 4 gewarnt werden.

Die Vibrationseinheit 14 kann beispielsweise einen Teil einer Fahrzeugkarosserie in Schwingungen versetzen, und somit eine in Kontakt mit dem Fahrzeug 1 stehende Person 4 alarmieren bzw. warnen. Die Anordnung 2 und insbesondere das Steuergerät 8 können dabei mit einem Freigabemodul des Fahrzeugs 1 kommunizieren, um eine Anfahrfreigabe des Fahrzeugs 1 zu erzielen.

Werden Personen 4 im Fahrzeugumfeld U registriert, so kann die Anfahrfreigabe nicht erteilt werden. Durch die Anordnung 2 werden die Personen 4 zum Räumen des Fahrzeugumfeldes U aufgefordert, wodurch die Anfahrfreigabe für das Fahrzeug 1 schneller erteilt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens 16 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 16 dient zum Aussenden von Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld U eines Fahrzeugs 1 und kann vorzugsweise durch ein Steuergerät 8 ausgeführt werden.

In einem ersten Schritt 18 werden Sensordaten eines Fahrzeugumfelds U mindestens eines Sensors 6 empfangen und durch das Steuergerät 8 ausgewertet.

In einem weiteren Schritt 20 werden bei einem Erkennen von mindestens einer Person 4 in dem Fahrzeugumfeld U Steuerbefehle an mindestens einen Signalgeber 10, 12, 14 ausgegeben.

Dabei können abhängig von einer Position der Person 4 relativ zum Fahrzeug 1 und von einer Entfernung der Person 4 vom Fahrzeug 1 unterschiedliche Signalgeber 10, 12, 14 mit einer einstellbaren Intensität oder Leistung durch das Steuergerät 8 angesteuert werden.

Anschließend 22 wird durch den mindestens einen angesteuerten Signalgeber 10, 12, 14 ein für die Person 4 im Fahrzeugumfeld U taktil und/oder haptisch spürbares Warnsignal ausgesendet.

Claims

Ansprüche

1. Anordnung (2) zum Aussenden von taktilen und/oder haptischen Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld (U) eines Fahrzeugs (1), aufweisend mindestens einen Sensor (6) zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes (U) und zum Ermitteln von Sensordaten, mindestens einen Signalgeber (10, 12, 14) zum Aussenden eines für Personen (4) in dem Fahrzeugumfeld (U) taktil und/oder haptisch spürbaren Warnsignals, und ein Steuergerät (8) zum Empfangen und Auswerten der Sensordaten sowie zum Erzeugen von Steuerbefehlen zum Ansteuern des Signalgebers (10, 12, 14) im Fall einer im Fahrzeugumfeld (U) ermittelten Person (4).

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Signalgeber (10, 12, 14) als eine Luftdruckdüse (10), Infrarotquelle (12) und/oder als eine Vibrationseinheit (14) ausgestaltet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei durch das Steuergerät (8) Steuerbefehle zum Ansteuern von einem oder mehreren Signalgebern (10,

12, 14) erzeugbar sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei verschiedene Signalgeber (10, 12, 14) in unterschiedlichen Bereichen des Fahrzeugs 1 angeordnet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Impuls oder ein Impulsmuster durch den mindestens einen Signalgeber (10, 12, 14) aussendbar ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Signalgeber (10,

12, 14) einen Wirkradius im Fahrzeugumfeld (U) aufweist, welcher mindestens 3 m beträgt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein oder mehrere Signalgeber (10, 12, 14) am Fahrzeug (1) angeordnet sind und separat oder in Kombination durch das Steuergerät (8) betätigbar sind.

8. Verfahren (16) zum Aussenden von Warnsignalen in einem Fahrzeugumfeld (U) eines Fahrzeugs (1) durch ein Steuergerät (8), wobei

Sensordaten aus einem Fahrzeugumfeld (U) empfangen und ausgewertet werden, bei einem Erkennen von mindestens einer Person (4) in dem Fahrzeugumfeld (U) Steuerbefehle an mindestens einen Signalgeber (10, 12, 14) ausgegeben werden, durch den mindestens einen angesteuerten Signalgeber (10, 12, 14) ein für die Person (4) im Fahrzeugumfeld (U) taktil und/oder haptisch spürbares Warnsignal ausgesendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei je nach einer ermittelten Entfernung zwischen dem Fahrzeug (1) und der Person (4) im Fahrzeugumfeld (U) mindestens ein für die Entfernung wirksamer Signalgeber (10, 12, 14) angesteuert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei je nach einer ermittelten Entfernung zwischen dem Fahrzeug (1) und der Person (4) im Fahrzeugumfeld (U) eine Impulsstärke des Warnsignals angepasst wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei je nach einer ermittelten Position der Person (4) im Fahrzeugumfeld (U) eine Auswahl an Signalgebern (10, 12, 14) angesteuert wird.

12. Steuergerät (), wobei das Steuergerät (8) dazu eingerichtet ist, das Verfahren (16) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 auszuführen.

13. Computerprogramm, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer oder ein Steuergerät (8) diesen veranlassen, das Verfahren (16) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 auszuführen.

14. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gemäß Anspruch 13 gespeichert ist.