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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Verbesserung der Sichtbarkeit eines Verkehrsteilnehmers im Straßenverkehr.
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Die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern im Straßenverkehr ist wichtig. Aus diesem Grund gibt es bereits Vorschläge für Systeme, welche es vernetzten Fahrzeugen, aber auch anderen vernetzten Verkehrsteilnehmern ermöglichen, untereinander zu kommunizieren, um z.B. Standort, Unfallorte, Staus etc. untereinander auszutauschen. Diese Informationen werden z.B. über Car-to-Car oder Car-to-X oder andere Kommunikationswege ausgetauscht.
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Außerdem gibt es zusätzlich zur Vernetzung oder für nicht vernetzte Verkehrsteilnehmer bereits Anwendungen, welche eine optische Darstellung von Informationen auf einen vor dem Verkehrsteilnehmer befindlichen Straßenabschnitt ermöglichen. Hierbei können z.B. Informationen über eine Anzahl an freien Sitzplätzen in einem herannahenden Bus für an einer Haltestelle wartende Personen angezeigt werden. Auch sind bereits Systeme sowohl für Fahrzeuge als auch für Radfahrer bekannt, durch welche mittels LED-Scheinwerfern bzw. einer LED-Leuchte Informationen auf die Straße projiziert werden. Diese Ideen sind allerdings nicht für alle Anwendungsbereiche geeignet.
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Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System zur Verbesserung der Sichtbarkeit eines Verkehrsteilnehmers im Straßenverkehr bereitzustellen, welches auch in bisher nicht abgedeckten Situationen angewendet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Vorgeschlagen wird ein System zur Verbesserung der Sichtbarkeit eines Verkehrsteilnehmers im Straßenverkehr, aufweisend eine an einer vorgegebenen Position am Verkehrsteilnehmer angeordnete Informationsdarstellungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Projektion von vorgegebenen Informationen auf einen vor dem Verkehrsteilnehmer befindlichen Straßenabschnitt zu projizieren, wobei die Informationsdarstellungseinrichtung die Information mittels einem von einem Laserprojektor ausgesendeten Laserlicht projiziert. Vorteilhaft ist das Laserlicht derart ausgelegt, dass es tagsüber sichtbar ist.
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Bekannte Laserlichtanwendungen sind als Laser-Spotlight im Fahrzeugscheinwerfer ausgeführt und dienen dazu, eine deutlich höhere Reichweite des Fernlichts bereitzustellen, als dies z.B. mittels einem LED basierten Fernlicht möglich ist. Somit werden potentielle Gefahren bei schlechten Lichtverhältnissen besser sichtbar gemacht. In der vorliegenden Erfindung wird der Laserstrahl aber nicht als Teil des Scheinwerfers genutzt, sondern als separate Einrichtung, nachfolgend als Informationsdarstellungseinrichtung bezeichnet. Diese Informationsdarstellungseinrichtung ist dabei vorteilhaft an einem Bereich des Verkehrsteilnehmers angebracht, der es ermöglicht, die Information möglichst mittig vor den Verkehrsteilnehmer zu projizieren. Bei einem Kraftfahrzeug eignet sich hier z.B. ein mittiger Bereich zwischen den Frontscheinwerfern. Das System ist ferner bei unterschiedlichsten Verkehrsteilnehmern einsetzbar, z.B. bei Fahrzeugen, aber auch bei Radfahrern.
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Auch ist das Laserlicht nicht (nur) bei schlechten bzw. dunklen Lichtverhältnissen nutzbar, sondern ist so ausgelegt, dass es tagsüber gut sichtbar ist und damit die Verkehrsteilnehmer tagsüber unterstützen kann. Bisher ist keine der bekannten Anwendungen für einen Gebrauch tagsüber vorgesehen. Durch die Auslegung, dass das Laserlicht bei Tag gut sichtbar ist, kann es auch bei Dunkelheit bzw. schlechteren Sichtverhältnissen benutzt werden. Allerdings kann es hier nötig sein, die Leistung zu reduzieren oder andere Maßnahmen zu treffen, um kein Blenden anderer Verkehrsteilnehmer zu verursachen. Dies ist wiederum abhängig von der Anwendung und wird vom Fachmann entsprechend ausgelegt.
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Insbesondere in unübersichtlichen bzw. gefährlichen Situationen wie Straßenkreuzungen, bei denen die kreuzenden Fahrbahnen auch noch durch Objekte verdeckt sind, ist eine in einem Abstand vor den Verkehrsteilnehmer projizierte Information, speziell tagsüber, hilfreich. Bei Dämmerung oder Nacht wäre das sowieso eingeschaltete Licht, z.B. das Abblendlicht eines Fahrzeugs oder ein Licht eines Fahrradfahrers, wahrscheinlich ausreichend, um einem anderen Verkehrsteilnehmer zu signalisieren, dass sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer der Kreuzung nähert.
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Die technische Realisierung des tagsüber erkennbaren Laserlichts hängt von der Art der erwünschten Darstellung ab. So ist bestimmtes farbiges Laserlicht, insbesondere rotes und grünes Laserlicht, bei Tag bereits gut sichtbar. Weißes Laserlicht muss entsprechend für die Nutzung in der Regel mittels entsprechender Filterung hergestellt werden. Um eine entsprechende Reichweite der Projektion zu erreichen, ist ein Laser mit für die jeweilige vorgesehene Anwendung geeigneter Leistung vom Fachmann zu wählen. Die Auswahl kann von dem sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmer abhängen, da z.B. ein Radfahrer sich einer Kreuzung mit einer anderen Geschwindigkeit nähert als ein PKW, so dass beim PKW beispielsweise eine Projektion mit größerem Abstand zum PKW erfolgen muss und damit eine stärkere Leistung des Lasers nötig ist und/oder eine andere Farbe gewählt werden muss, um die gestellte Anforderung zu erfüllen.
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Die Projektion der Information selbst kann mittels einer Technik vergleichbar mit einem Oszilloskop erfolgen, nämlich indem das Bild durch einen einzigen Lichtstahl durch schnelles Abfahren auf den Straßenabschnitt ausgegeben wird. Ein technisch einfacherer Lösungsansatz wäre dabei, die Projektion durch verschiedene Lochmuster zu realisieren, so dass die Information durch ein entsprechendes Durchlassen des Lichts durch das Lochmuster dargestellt wird. Auch kann eine Lösung sein, die Information mittels entsprechend angeordneten Spiegeln darzustellen, an denen das Laserlicht reflektiert wird und damit in die für die Darstellung der gewünschten Information nötige Richtung abgelenkt wird.
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Grundsätzlich ist die Bezeichnung Laserprojektor eine Bezeichnung für unterschiedliche Geräte, welche Laserlicht als Lichtquelle nutzen. Mittels einem Laserprojektor können unterschiedliche Muster und Bilder, also auch Text, auf eine Oberfläche projiziert werden. Ein Laserprojektor produziert in der Regel einen Laserpunkt, der sich in schnellen Frequenzen stetig verändert, so dass das menschliche Auge optisch ein Bild bzw. ein Muster wahrnimmt. Alternativ umfasst ein Laserprojektor gemäß dieser Erfindung auch Laserlicht, welches durch z.B. ein Lochraster geschickt wird, um eine Darstellung eines Musters oder Bildes zu erzeugen, sowie über Spiegel reflektierte Laserstrahlen.
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In einer Ausführung weist das System ferner eine Erfassungseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, Straßenbereiche in Fahrtrichtung des Verkehrsteilnehmers zu erfassen, zu bewerten und abhängig davon Informationen für die Projektion vorzugeben. Vorteilhaft sind die ausgegebenen Informationen eine in einem vorgegebenen Abstand und abhängig von der Art des Straßenbereichs projizierte Warnung, wenn der Straßenbereich ein Bereich ist, der als unübersichtlich und/oder gefährlich bewertet ist.
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Die Erfassung von Straßenbereichen in Fahrtrichtung des Verkehrsteilnehmers, also vor dem Verkehrsteilnehmer liegende Bereiche, sind die Bereiche, in welchen ein Zusammenstoß mit anderen Verkehrsteilnehmern verhindert werden soll. Diese Bereiche sind nicht nur die genau vorausliegenden Bereiche, sondern auch Bereiche seitlich vorausliegend zum Verkehrsteilnehmer, also Kreuzungsbereiche, Ein- bzw. Ausfahrten etc., aus denen ein anderer Verkehrsteilnehmer in die Bahn des sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmers gelangen kann, ohne dass dieser ihn rechtzeitig erkennen kann. Die erfassten Straßenbereiche werden dann durch die Erfassungseinrichtung bewertet oder sind bereits entsprechend als unkritisch oder kritisch gekennzeichnet, z.B. über gespeicherte oder abfragbare Karteninformationen. Die Bewertung erfolgt zu dem Zweck, unübersichtliche und/oder gefährliche Bereiche zu erkennen und den Verkehrsteilnehmer durch Projizieren von geeigneten Informationen auf den vorausliegenden Straßenabschnitt sichtbar zu machen. Wenn ein anderer Verkehrsteilnehmer in dem als unübersichtlich und/oder gefährlich bewerteten Bereich vorhanden ist oder sich diesem nähert, ist die projizierte Information hilfreich, um beide Verkehrsteilnehmer vor einem Zusammenstoß zu schützen bzw. diese auf den jeweils anderen aufmerksam zu machen.
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In einer Ausführung ist die Erfassungseinrichtung eine auf künstlicher Intelligenz basierende Erfassungseinrichtung. Zusätzlich oder alternativ erfasst die Erfassungseinrichtung Straßenbereiche mittels Standorterkennung und/oder durch Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern. Je nach Ausstattung des sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmers kann die Erfassung des vorausliegenden Straßenbereichs auf unterschiedliche Arten erfolgen. Beispielsweise können Fahrzeuge, z.B. PKWs oder LKWs, mit entsprechender Ausstattung, d.h. entsprechender Rechenleistung und/oder Kommunikationsmöglichkeit zu z.B. einer externen Recheneinrichtung oder Clouddiensten, mittels künstlicher Intelligenz lernen, welche Straßenbereiche als unübersichtlich und/oder gefährlich zu bewerten sind. Dies kann durch Anlernen bestimmter Straßenbereiche, durch erweitertes Lernen aufgrund der Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und/oder Abfragen von zu bestimmten Straßenbereichen vorhandenen Daten erfolgen. Hierzu ist es sinnvoll, eine Standortabfrage bereitzustellen, welche z.B. über eine GPS-Erfassung des Standorts oder über andere bekannte Verfahren erfolgen kann. Auch kann die Standortabfrage durch Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern, sei es direkt, also via Car-to-Car oder via anderen Kommunikationsmitteln, erfolgen, um Informationen zu Unfallerfahrungswerten, Meldungen von Nutzern zu einem bestimmten Standort, z.B. über Applikationen für Mobiltelefone wie Blitzer-Apps, auszutauschen.
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In einer Ausführung ist die Information eine statische Information. Alternativ sind die Informationen wechselnde Informationen. Je nach Anwendungsfall kann die Information eine statische Information sein, also lediglich z.B. ein Warnsymbol oder ein Muster etc., das auf den Straßenabschnitt projiziert wird und sich nicht verändert. Alternativ können wechselnde Informationen auf den Straßenabschnitt projiziert werden. Solche Informationen können sich abwechselnde Symbole oder Text oder eine Mischung daraus sein, z.B. eine Information, dass sich der Verkehrsteilnehmer nähert und dass es sich um ein leises Fahrzeug handelt, z.B. ein kaum hörbares Elektrofahrzeug.
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In einer Ausführung wird die Information in Form von Symbolen und/oder Text projiziert. Die Bereitstellung von Text, möglichst in Form eines kurzen Textes oder lediglich eines Buchstabens, oder eines Symbols ist eine sehr effiziente Möglichkeit, Informationen für viele Menschen verständlich darzustellen.
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In einer Ausführung ist die Information eines aus oder eine Kombination aus einem Dauerlicht, einem blinkenden Licht, einer ein- oder mehrfarbigen Darstellung, einer geschwindigkeitsabhängigen Darstellung. Die Art der Darstellung der Information kann für jede Situation unterschiedlich sein. Sie kann aus einem dauerhaft angezeigten Symbol oder Muster oder Bild bestehen. Sie kann aber auch aus einem blinkenden Licht bestehen. Auch kann das Laserlicht ein weißes Laserlicht oder ein farbiges Laserlicht sein. Ein weißes Laserlicht ist etwas schwieriger herzustellen, da es meist durch Filtern oder Anregen eines Stoffes mit blauem Laserlicht gebildet werden muss. Rotes und grünes Laserlicht sind abhängig von der Leistung des Laserprojektors tagsüber je nach Untergrund, auf dem sie ein Bild oder Muster projizieren sollen, gut sichtbar. Außerdem kann die Darstellung noch geschwindigkeitsabhängig erfolgen. Das heißt, dass je nach Geschwindigkeit des sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmers eine geeignete Informationsdarstellung gewählt wird. Dabei kann auch der Abstand zum sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmer je nach Geschwindigkeit unterschiedlich gewählt werden.
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Zusätzlich oder alternativ ist die Informationen eines aus oder eine Kombination aus einer Darstellung einer Gefahr, einer Darstellung von Gefahrenklassen, einer Warnmeldung. Unabhängig von der Art der Darstellung der Information ist auch noch die Art der Bereitstellung der Information in unterschiedlichen Variationen möglich. So kann beispielsweise eine Darstellung der Gefahr, also der Art der Gefahr, vorgesehen sein. Hier ist es beispielsweise möglich, ein Symbol auf die Fahrbahn zu projizieren, welches den sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmer darstellt, z.B. ein Rad für einen Radfahrer, ein Symbol, welches ein Elektrofahrzeug kennzeichnet, oder ein Symbol für ein Nutzfahrzeug etc. Auch kann eine Gefahrenklasse dargestellt werden, wobei die Klassifizierung möglichst verständlich und einheitlich sein sollte. So kann z.B. ein sichtbar zu machender Verkehrsteilnehmer, der ein Radfahrer ist, eine andere Gefahrenklasse als ein tonnenschweres Nutzfahrzeug aufweisen. Durch die Klassifizierung ist eine Verstärkung und Detaillierung der Warnung gegeben. Alternativ kann eine Warnmeldung projiziert werden, welche lediglich eine Warnung vor dem herannahenden, sichtbar zu machenden Verkehrsteilnehmer bereitstellt. Dies kann z.B. mittels eines abstrakten Symbols wie einem Ausrufezeichen erfolgen.
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In einer Ausführung ist der Verkehrsteilnehmer ein Kraftfahrzeug, umfassend eines aus einem PKW, einem Nutzfahrzeug, oder einem Motorrad, wobei das System ferner eine Erfassungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, vordefinierte Straßenbereiche zu erfassen und abhängig davon die Projektion der vorgegebenen Informationen zu steuern. Das System kann auch für Radfahrer oder andere Verkehrsteilnehmer vorgesehen werden.
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Durch das vorgeschlagene System können nicht vernetzte Verkehrsteilnehmer, welche bei schwer einsehbaren Straßenabschnitten nicht oder nur sehr schwer erkennbar sind, für andere Verkehrsteilnehmer sichtbar gemacht werden. Aber auch vernetzte Verkehrsteilnehmer können von dem System profitieren, da es auch bei vernetzten Verkehrsteilnehmern vorkommen kann, dass z.B. die Internet- oder Funkverbindung abreißt, nicht vorhanden ist, oder die Kommunikation durch zwischen den Verkehrsteilnehmern befindlichen Objekten gestört oder nicht möglich ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht von typischen Situationen zur Nutzung des Systems gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Anordnung des Systems an einem Fahrzeug gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist jeweils ein Beispiel einer typischen unübersichtlichen Situation und einer gefährlichen Situation gezeigt. Eine typische unübersichtliche Situation ist eine Situation, in der sich Fahrzeuge 10, 11, 12 in einer Kreuzungssituation befinden bzw. einer Kreuzung nähern, wobei die Kreuzung für die Fahrzeuge 10-12 aufgrund nahe daran stehender Objekte 20, 21 nur schwer einsehbar ist. Auch wenn in solchen Situationen häufig Ampeln oder Vorfahrtsregelungen vorhanden und zu beachten sind, kann es dennoch hilfreich sein, wenn sich die Fahrzeuge 10-12 gegenseitig sichtbar machen. Beispielsweise kann sich wenigstens das Fahrzeug 12, welches z.B. Vorfahrt hat, entsprechend mit einer auf den vorausliegenden Straßenabschnitt projizierten Information 1 sichtbar machen, so dass das oder die anderen Fahrzeuge 10, 11 über dessen Vorhandensein informiert sind. In 1 ist auch noch eine weitere Situation dargestellt, die als gefährliche Situation bewertet werden kann, da hier ein Fahrzeug 13 und ein Radfahrer 14 aufeinandertreffen. In dieser Ausführung projiziert das Fahrzeug 13 eine Information 2 auf einen vorausliegenden Straßenabschnitt, so dass der Radfahrer 14 trotz der die Sicht versperrenden Bäume 22 erkennen kann, dass sich ein Fahrzeug 13 nähert, und entsprechend den Vorfahrtsbestimmungen reagieren kann, oder unabhängig davon sich z.B. bremsbereit macht.
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Die in 1 auf den vorausliegenden Straßenabschnitt projizierten Informationen können unterschiedlichster Art sein, auch wenn dort lediglich ein beispielhaftes Symbol gezeigt ist. Beispielsweise kann in beiden geschilderten Situation eine einfache Warnung 1, 2 in Form eines Symbols wie des gezeigten Ausrufezeichens „!“ ausreichend sein. Es kann aber auch sinnvoll sein, die Anzeige der Informationen 1, 2 je nach Situation auszuweiten oder anzupassen, z.B. mittels einer farblichen Kennzeichnung auf eine mögliche Schwere von Verletzungen aufgrund einer Kollision oder auf ein sehr leises Fahrzeug, z.B. ein Elektrofahrzeug, etc. hinzuweisen.
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In 2 ist eine schematische Darstellung der Anordnung des Systems an einem Fahrzeug 10 gezeigt. Das System verfügt über eine Informationsdarstellungseinrichtung 100, welche dazu eingerichtet ist, mittels einem Laserprojektor erzeugtes Laserlicht auf einen vorausliegenden Straßenabschnitt zu projizieren und dabei eine vorgegebene Information 1 zu transportieren. Die zu projizierende Information 1 wird von einer vorteilhaft im Fahrzeug 10 angeordneten Erfassungseinrichtung 200 bestimmt. Die Erfassungseinrichtung 200 ist dabei dazu eingerichtet, Straßenbereiche in Fahrtrichtung des Verkehrsteilnehmers zu erfassen, zu bewerten und abhängig davon Informationen 1 für die Projektion vorzugeben. Sie kann dafür Teil einer oder mehrerer Steuereinrichtungen in einem Fahrzeug 10 sein und mit entsprechender Sensorik zur Erfassung der Umgebung ausgestattet sein. Die Informationsdarstellungseinrichtung 100 ist vorteilhaft möglichst mittig am Fahrzeug 10 angeordnet, so dass sie die vorgesehenen Informationen 10 gerade davor projizieren kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10-14
- Verkehrsteilnehmer, z.B. Kraftfahrzeug, Radfahrer
- 1, 2
- projizierte Informationen
- 20-22
- Objekte, die die Sicht versperren
- 100
- Informationsdarstellungseinrichtung
- 200
- Erfassungseinrichtung