Verfahren zur Information eines Beobachters über ein im Einsatz befindliches Einsatzfahrzeug und Anordnung dazu

Stand der Technik

Die Erfindung geht vom einem Verfahren und einer Anordnung zur Information eines Beobachters, insbesondere eines Fahrzeugführers, über ein im Einsatz befindliches Einsatzfahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche aus.

üblicherweise werden in einem Sondereinsatz befindliche Einsatzfahrzeuge im

Straßenverkehr mit eingeschalteten Einsatzsignalanlagen, nämlich blaues Blinklicht, auch als Blaulicht bezeichnet, und zumindest bei Annäherung an stark befahrene Straßen oder Kreuzungen mit eingeschalteten akustischen Einsatzsignalgebern, wie insbesondere Martinshorn, bewegt.

Infolge zunehmender Schalldämmung von Fahrzeuginnenräumen im Zuge einer allgemeinen Komfortsteigerung, daneben aber auch durch den Betrieb von Audiosignalen in Fahrzeuginnenräumen ist ein Fahrzeugführer zunehmend vom akustischen Geschehen außerhalb des Fahrzeugs abgekoppelt und/oder abgelenkt. Ein sich annäherndes Einsatzfahrzeug mit eingeschaltetem

Einsatzhorn wird dadurch oftmals erst recht spät wahrgenommen.

Es sind verschiedene Ansätze bekannt, einen Fahrzeugführer über ein sich seinem Standort näherndes Einsatzfahrzeug zu informieren. In US 5 235 329 wird dazu vorgeschlagen, das Einsatzfahrzeug mit einem speziellen Funksender und sonstige Fahrzeuge mit einem passenden Empfänger auszustatten, so dass vom Funksender des Einsatzfahrzeugs gesendete Signale in den sonstigen Fahrzeugen empfangen werden und daraus Informationen für den

Fahrzeugführer über ein herannahendes Einsatzfahrzeug abgeleitet werden können. Aus beispielsweise JP 06 215 97 oder JP 06 154 115 sind Verfahren bekannt, welche die Pegel der zu Grunde liegenden Einsatzsignale des Einsatzhorns auswerten und so ein Einsatzhorn sicher identifizieren. In EP 0 773 524 wird vorgeschlagen, dass eine Route und ein Standort eines im Einsatz befindlichen Einsatzfahrzeuges, welche in einer Zentralen bekannt ist, von der Zentrale zu Kraftfahrzeugen übertragen wird. Dabei wird die Route und der Standort mit einem Gebiet um ein jeweiliges Kraftfahrzeug verglichen und in Abhängigkeit des Vergleichs eine Warnung in den jeweiligen Kraftfahrzeug ausgegeben. In EP 1 307 868 wird in einer Weiterbildung dieser Lösung vorgeschlagen, dass die Warnung nur dann ausgegeben wird, wenn es zu einer Vorbeifahrt oder einem Kreuzen der Fahrtrichtungen des Einsatzfahrzeuges und des jeweiligen Kraftfahrzeugs kommen wird.

In DE 100 60 017 Al sind ein Verfahren und eine Anordnung zur Information eines Fahrzeugführers über ein in seiner Nähe befindliches Einsatzfahrzeug beschrieben, bei welchem die akustischen Einsatzsignale des Einsatzfahrzeuges mehrkanalig erfasst und anhand einer kombinierten Zeit- und Spektralanalyse ausgewertet werden. Aus diesen Analysen sind Aussagen über das Vorhandensein, über die Richtung und auch über die Annäherung oder

Entfernung das Einsatzfahrzeuges vom jeweiligen Fahrzeug möglich. Als Ergebnis wird das aufgenommene akustische Einsatzsignal des Einsatzfahrzeuges über im Fahrzeug vorhandene Lautsprecher wiedergegeben, gegebenenfalls ein Radio des Fahrzeugs abgeschaltet und eine Richtung, aus welcher das akustische Einsatzsignal des Einsatzfahrzeuges einfällt, auf einer

Quadrantenanzeige mit Leuchtelementen dargestellt. Zur Unterscheidung einer Annäherung oder Entfernung des Einsatzfahrzeuges vom Standort des jeweiligen Fahrzeugs kann die Leuchtfarbe der aktiven Leuchtelemente variiert werden. Alternativ kann das akustische Warnsignal mit ansteigender oder abfallender Lautstärke wiedergegeben werden.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Information des Beobachters, insbesondere eines Fahrzeugführers, über ein im Einsatz befindliches

Einsatzfahrzeug weiter verbessert wird. Insbesondere sind die Informationen über die Bewegung des Einsatzfahrzeugs intuitiver als im Falle einer optischen Anzeige erfassbar. Darüber hinaus wird eine Ablenkung des Fahrzeugführers vom Verkehrsgeschehen verringert.

Dies wird bei einem Verfahren zur Information eines Beobachters über ein im Einsatz befindliches Einsatzfahrzeug dadurch erreicht, dass ein akustisches Einsatzsignal des Einsatzfahrzeugs mehrkanalig erfasst wird, aus einer Auswertung des erfassten akustischen Einsatzsignals Informationen über eine Bewegungsrichtung des Einsatzfahrzeugs relativ zum Beobachter gewonnen werden und mittels einer vom Beobachter betriebenen mehrkanaligen Audiosignalanlage ein akustisches Warnsignal derart ausgegeben wird, dass beim Benutzer der Eindruck erzeugt wird, die Warnsignalquelle befände sich in der Richtung des Einsatzfahrzeugs.

Vorteilhaft wird als Warnsignal das erfasste akustische Einsatzsignal des Einsatzfahrzeugs verwendet oder das Warnsignal aus diesem gewonnen. In diesem Fall hat die Erfindung den besonderen weiteren Vorteil, dass eine Verwirrung des Beobachters durch das ausgegebene Warnsignal und das an seinem Standort möglicherweise ebenfalls, dann gleichzeitig hörbare akustische

Einsatzsignal des Einsatzfahrzeugs vermieden wird, da beide Signale aus der gleichen Richtung einfallen. Es wird somit der fehlerhafte Eindruck beim Beobachter vermieden, dass sich möglicherweise zwei Einsatzfahrzeuge näherten.

Zur mehrkanaligen Erfassung des akustischen Einsatzsignals des Einsatzfahrzeugs sind vorteilhaft mindestens zwei Erfassungselemente vorgesehen, welche vorzugsweise räumlich voneinander getrennt angeordnet

sind und vorzugsweise zusätzlich voneinander verschiedene Richtcharakteristiken aufweisen. Insbesondere können die Erfassungselemente im Falle nur zweier Erfassungselemente jeweils im Bereich zweier Quadranten eine hohe, im Bereich der beiden übrigen Quadranten eine geringere Empfindlichkeit aufweisen und zueinander um 180 Grad versetzt angeordnet sein. Auf diese Weise kann aus den Laufzeitunterschieden des erfassten akustischen Einsatzsignals sowie der entsprechend erfassten Einsatzsignalpegel die Position des Einsatzfahrzeugs nicht nur auf zwei mögliche Positionen auf einer Geraden diesseits und jenseits der Beobachterposition, sondern eindeutig auf einen Strahl ausgehend von der Beobachterposition festgelegt werden.

Ebenso kann eine eindeutige Position auch auf Grundlage einer Einsatzsignalerfassung mit mindestens drei voneinander entfernt angeordneten Erfassungselementen bestimmt werden.

Im Falle eines sich dem Standort des Beobachters annähernden

Einsatzfahrzeuges kann vorteilhaft das Warnsignal mit zunehmender Lautstärke ausgegeben werden. Im Falle eines sich vom Beobachter entfernenden Einsatzfahrzeugs kann das Warnsignal vorteilhaft mit abnehmender Lautstärke ausgegeben oder die Ausgabe des Warnsignals unterdrückt wird. Die Unterdrückung der Ausgabe des Warnsignals entlastet den Beobachter bzw.

Fahrzeugführer, so dass dieser weniger vom Verkehrsgeschehen abgelenkt wird. Eine Ausgabe mit abnehmender Lautstärke hat den Vorteil, dass der Beobachter über das Ereignis „Einsatzfahrzeug" unterrichtet ist und gleichzeitig darüber, dass dieses für ihn nicht relevant ist und darüber hinaus ein möglicherweise auffälliges Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer, die auf das akustische Einsatzsignal reagieren, besser einschätzen kann.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine Szene mit einem Fahrzeug 1 und einem sich diesem nähernden Einsatzfahrzeug,

Figur 2 ein Blockschaltbild des erfindungswesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug umsetzbar, jedoch auch auf andere Anwendungsfälle, wie beispielsweise für einen tragbares Musikabspielgerät mit Stereo- Kopfhörer, wie Kassetten-, Compact Disc-, MP3- Player oder dergleichen, anwendbar. Wenn die Erfindung nachfolgend am

Beispiel einer Audiosignalanlage für ein Kraftfahrzeug beschrieben wird, ist dies daher nicht im Sinne einer Beschränkung der Erfindung auf die beispielhaft beschriebene Anwendung zu verstehen.

In Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt, das einer Straße in Pfeilrichtung 10 folgt.

Im Fahrzeuginnenraum ist eine Audiosignalanlage 20, beispielsweise ein Autoradiogerät oder Abspielgerät für akustische Signale enthaltene Speichermedien oder Radio-Navigationssystem oder Multimedia-System oder dergleichen, installiert, die Audiosignale über daran angeschlossene Lautsprecher 11, 12, 13 und 14 ausgibt. Die Lautsprecher sind in der

Fahrgastzelle des Fahrzeugs 1 verteilt angeordnet, nämlich vorne links 11, vorne rechts 12, hinten links 13 und hinten rechts 14, so dass durch geeignete Ansteuerung der Lautsprecher durch die Audiosignalanlage ein Raumklangeindruck beim Beobachter 2, hier dem Fahrzeugführer, erzeugt wird.

Am Fahrzeug 1 sind weiter zwei Schallaufnehmer 16 und 17, insbesondere Mikrofone, voneinander beabstandet angeordnet. Beabstandet bedeutet dabei, dass die beiden Aufnehmer nicht am selben Ort und auch nicht direkt einander

benachbart, sondern mit einem räumlichen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Schallaufnehmer 16 und 17 können beispielsweise im Fahrzeuginnenraum an zwei Einbauorten von zweien der Lautsprecher 11 bis 14, also beispielsweise vorne links und hinten rechts angeordnet sein. Ebenso können die Schallaufnehmer 16 und 17 im Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet sein. Vorteilhaft ist, wie in der Figur angedeutet, eine Anordnung beispielsweise auf dem Fahrzeugdach in dessen vorderen linken und hinteren rechten Ecke, da damit die Schallaufnehmer nicht durch Fahrzeugbauteile verdeckt werden und somit eine optimale Rundumsicht gewährleistet ist. Die Schallaufnehmer 16 und 17 weisen jeweils eine Richtcharakteristik auf. Diese ist jeweils so ausgebildet, dass die Schallaufnehmer über zwei Quadranten, also den Bereich 161 für den ersten Schallaufnehmer 16 und den Winkelbereich 171 für den zweiten Schallaufnehmer 17, in der Ebene, also in einem ebenen öffnungswinkel von zumindest annähernd 180 Grad, eine hohe Empfindlichkeit, über die jeweils verbleibenden beiden Quadranten 162 und 172 eine demgegenüber deutlich verringerte Empfindlichkeit aufweisen. Die

Schallaufnehmer 16 und 17 sind dabei zueinander um 180 Grad verdreht, hier also spiegelbildlich zueinander ausgerichtet, so dass die Bereiche hoher Empfindlichkeit 161 und 171 in zueinander entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Im vorliegenden Fall ist also der empfindliche Bereich 161 des ersten Aufnehmers 16 beispielsweise nach vorne links, der empfindliche Bereich 171 des zweiten Aufnehmers 17 dann beispielsweise nach hinten rechts ausgerichtet. Eine andere Ausrichtung ist ebenfalls möglich, wesentlich ist dabei lediglich die zueinander um 180 Grad gedrehte Ausrichtung, wie aus der noch folgenden Funktionsbeschreibung ersichtlich wird. Die verschiedenen

Empfindlichkeiten und die Ausrichtungen der Schallaufnehmer 16 und 17 sind in der Figur durch entsprechend größere und kleinere Halbkreise dargestellt.

Die von den beiden Schallaufnehmern 16 und 17 aufgenommenen akustischen Signale 311 und 321 werden einer Vorverarbeitung unterzogen. Diese besteht hier in einer Analog-Digital-Wandlung in entsprechenden Analog-Digital- Wandlern 41 und 42. Die digitalisierten Aufnehmersignale 312 und 322 werden sodann einer Auswerteeinrichtung 43 zugeführt.

Die Auswerteeinrichtung 43 wertet die in den digitalisierten Aufnehmersignalen 312 und 322 enthaltenen akustischen Informationen aus, um festzustellen, ob darin ein akustisches Einsatzsignal eines Einsatzfahrzeugs 3, also insbesondere ein Einsatz- oder Martinshornsignal, enthalten ist. Weiter ist diese

Auswerteeinrichtung 43 dazu ausgebildet, aus gegebenenfalls mit den Schallaufnehmern 16 und 17 empfangenen akustischen Einsatzsignalen eines Einsatzfahrzeugs 3 Informationen über die Bewegungsrichtung des Einsatzfahrzeugs 3 relativ zum Beobachter 2 bzw. zu dessen Fahrzeug 1 zu gewinnen. Diese Bewegungsrichtungsinformationen umfassen zum einen die

Bewegungsgeschwindigkeit, wobei zwischen Annäherung und Entfernung des Einsatzfahrzeugs unterschieden werden kann und darüber hinaus den horizontalen Winkel, in dem sich das Einsatzfahrzeug 3 vom Beobachter 2 aus betrachtet, befindet. Diese Bewegungsrichtungsinformationen 430 werden von der Auswerteeinrichtung an eine Steuereinrichtung 44 weitergeleitet.

Die Steuereinrichtung 44 ist dazu ausgebildet, ein Warnsignal, welches in Reaktion auf ein in der Nähe des Beobachters 2 und sich im Einsatz befindliches Einsatzfahrzeug zur Information bzw. Warnung des Beobachters 2 ausgegeben werden soll, vor der Ausgabe geeignet anzupassen. Die Anpassung des

Warnsignals umfasst dabei zumindest in einer Steuerung eines Raumklangeffektes durch Steuerung der Signalpegel für einzelne anzusteuernde Lautsprecher 11, 12, 13, 14, bevorzugt darüber hinaus der Laufzeiten bzw. Laufzeitverzögerungen, mit denen das Warnsignal von den einzelnen Lautsprechern wiedergegeben werden soll und gemäß der hier beschriebenen besonders vorteilhaften Ausführungsform weiterhin eine Steuerung der Wiedergabelautstärke für das Warnsignal.

Das entsprechend für jeden anzusteuernden Lautsprecher individuell aufbereitete, das Warnsignal enthaltende Wiedergabesignal 441, 442, 443, 444 wird in abschließenden Endstufen 451, 452, 453, 454 aufbereitet, also hier insbesondere verstärkt, und sodann über die Lautsprecher 11, 12, 13 und 14 zur Information des Beobachters bzw. Fahrzeugführers 2 wiedergegeben.

Bei dem in Figur 1 beispielhaft skizzierten Fall befindet sich das Einsatzfahrzeug 3 in der Nähe des Fahrzeugs 1 und damit des Fahrzeugführers und Beobachters 2 und bewegt sich mit eingeschaltetem Einsatzhorn bzw. Martinshorn 35 in Richtung 30, also aus Sicht des Fahrzeugs 1 von links hinten auf den momentanen Standort des Fahrzeugs 1 zu. Das Martinshornsignal bzw. Einsatzsignal, erreicht entlang der Ausbreitungsrichtung 31 den ersten Schallaufnehmer 16 in dessen unempfindlicheren Bereich 162 und entlang der weiteren Ausbreitungsrichtung 32 den zweiten Schallaufnehmer 17 in dessen empfindlichem Bereich 171. Die Aufnehmersignale 311 und 321, die das

Umgebungsgeräusch am Fahrzeugstandort und darin umfasst das akustische Einsatzsignal des Einsatzfahrzeugs 3 enthalten, werden einer Vorverarbeitung 41 und 42, hier insbesondere einer Analog-Digital-Wandlung unterzogen. Die digitalisierten Aufnehmersignale 312 und 322 werden zur Auswertung an die Auswerteeinheit 43 geleitet.

In der Auswerteeinheit 43 wird zumindest eines der digitalisierten Aufnehmersignale 312 oder 322 daraufhin untersucht, ob darin ein Einsatzsignal eines Einsatzfahrzeugs 3 enthalten ist. Dies kann beispielsweise durch Spektralanalyse des Aufnehmersignals 312 oder 322 und Vergleich mit entsprechend hinterlegten Referenzwerten für bekannte Einsatzsignale und/oder durch zeitliche Auswertung des Aufnehmersignals, insbesondere beispielsweise durch Korrelation des Aufnehmersignals mit abgespeicherten Mustersignalen erfolgen. Eine Erkennung des Einsatzsignals kann auch mit Verfahren ähnlich an sich bekannter Spracherkennungsverfahren erfolgen, wobei Takt oder

Wiederholraten, Anschwell- und Abschwellverhalten der Melodie und des Frequenzgemisches oder dergleichen mehr analysiert werden. Eine sich durch Dopplereffekt infolge Relativgeschwindigkeit zwischen Beobachter 2 und Einsatzfahrzeug 3 ergebende Frequenzverschiebung im aufgenommenen Einsatzsignal kann rechnerisch bestimmt und daraus eine Aussage über die

Relativgeschwindigkeit getroffen werden. Weiter werden beide Aufnehmersignale 312 und 322 zur Bestimmung der Richtung, in der sich das Einsatzfahrzeug 3 vom Beobachter 2 betrachtet aus befindet, ausgewertet. Die Richtungsermittlung

kann insbesondere durch Korrelation der beiden Aufnehmersignale miteinander erfolgen, wobei sich als Ergebnis eine Laufzeitdifferenz für das in den Aufnehmersignalen enthaltene Einsatzsignal ergibt. Daraus und aus einem bekannten Abstand der Aufnehmer zueinander ist der Einfallswinkel des Einsatzsignals rechnerisch bestimmbar, so dass der Einfallswinkel auf zwei mögliche, gegeneinander um 180 Grad versetzte Winkel festgelegt werden kann. Eine eindeutige Bestimmung des Einfallswinkels ist durch zusätzliche Auswertung der Aufnehmersignal-Amplituden, beispielsweise ebenfalls im Wege der Korrelation der beiden Signale, möglich.

Als Ergebnis der Auswertung 43 liegen somit Informationen über die Bewegungsrichtung 30 des Einsatzfahrzeugs 3 relativ zum Beobachter 2 vor, die Informationen über die Art des Einsatzfahrzeugs, - die Geschwindigkeit des Einsatzfahrzeugs 3 (bezogen auf den Beobachter

2), eine Annäherung oder Entfernung des Einsatzfahrzeugs 3 (bezogen auf den

Beobachter 2) und einen Winkel, in dem sich das Einsatzfahrzeug 3 aus Sicht des Beobachters 2 befindet, umfassen. Diese Informationen werden als Informationssignal 430 an die Steuerung 44 weitergeleitet.

Die Steuerung 44 umfasst, vorzugsweise für jeden Wiedergabekanal der Audioanlage, Zeitverzögerungs- und Dämpfungs- oder Verstärkungsglieder, mittels derer ein Audiosignal, hier das an den Fahrzeugführer auszugebende Warnsignal, für jeden Lautsprecher 11, 12, 13, 14 individuell verzögert und gedämpft oder verstärkt werden kann. Aus dem erhaltenen Informationssignal 430, hier insbesondere der Winkelinformation, werden für jeden Lautsprecher 11, 12, 13, 14 Zeitverzögerung und Dämpfung bzw. Verstärkung so eingestellt, dass das bei Ausgabe über die Lautsprecher ausgegebene Warnsignal 15, welches sich aus einer überlagerung der einzelnen Lautsprechersignale, genauer der von diesen ausgehenden Schall-Wellenfronten, ergibt, aus Richtung 30 des

Einsatzfahrzeugs 3 auf den Beobachter 2 trifft. Somit erhält der Beobachter 2 eine Information darüber, in welcher Richtung sich das Einsatzfahrzeug 3 befindet.

Die Geschwindigkeitsinformation kann vorteilhaft zur Anpassung der Tonlage des

Warnsignals verwendet werden. Wird als Warnsignal das empfangene Einsatzsignal verwendet, wobei dieses aus dem empfangenen Signalgemisch durch Filterung erhalten werden oder beispielsweise aus den ohnehin gespeicherten Parametern oder Mustersignalen synthetisiert sein kann, kann für die Wiedergabe die Tonhöhe des Warnsignals an die des am Beobachterort 2 auch direkt hörbaren Einsatzsignals des Einsatzfahrzeugs 3 angepasst werden. Somit wird der Eindruck vermieden, es näherten sich möglicherweise mehrere verschiedene Einsatzfahrzeuge. Weiterhin kann hier insbesondere auch das auszugebende Warnsignal 15 bezüglich des am Beobachterstandort 2 hörbaren Einsatzsignals phasengleich ausgegeben werden, um störende

Interferenzeffekte zu vermeiden. Die hierzu erforderliche Information über die Phasenlage des Einsatzsignals am Standort des Beobachters 2 kann in der Auswertung 43 leicht mit bestimmt werden.

Die Geschwindigkeitsinformation kann vorteilhaft weiterhin zur Anpassung der

Widergabelautstärke des Warnsignals 15 verwendet werden, so dass für den Benutzer 2 ein sich näherndes Einsatzfahrzeug durch eine ansteigende Lautstärke, ein sich entfernendes Einsatzfahrzeug durch eine abfallende Lautstärke angezeigt wird. Alternativ kann bei einem sich entfernenden Einsatzfahrzeug 3 auch die Ausgabe des Warnsignals 15 unterdrückt werden.

Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung der Schallaufnehmer können diese auch über abweichende Richtcharakteristiken verfügen. Werden drei oder mehr jeweils voneinander beabstandet angeordnete Schallaufnehmer 16, 17 verwendet, kann auf eine ausgeprägte

Richtcharakteristik verzichtet werden, wobei die Richtung des Einsatzfahrzeugs 3 durch Triangulation bestimmt werden kann. Die Auswerteeinrichtung 43 ist dann zur Richtungsbestimmung entsprechend angepasst.

Das über die Lautsprecher 11 bis 14 auszugebende Warnsignal 15 kann vorteilhaft in ein gerade mittels der Audiosignalanlage wiedergegebenes, insbesondere Unterhaltungs-, Audiosignal 440 eingeblendet oder diesem überlagert werden. Hier kann insbesondere auch vorgesehen werden, dass der

Lautstärkepegel des Unterhaltungssignals 440 bei erkanntem Einsatzsignal reduziert und der Lautstärkepegel des Warnsignals erhöht wird, also eine Art überblendeffekt vom Unterhaltungs- auf das Warnsignal, so dass auch bei beispielsweise sehr lautem Unterhaltungssignal das Warnsignal deutlich wahrnehmbar ist, ohne dass das Gehör des Beobachters 2 überlastet würde.

Weiter kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Lautstärkeanstieg des Warnsignals durch die Lautstärkebeeinflussung infolge Annäherung oder Entfernung des Einsatzfahrzeugs 3 überlagert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise als Bestandteil der

Audiosignalanlage ausgeführt sein.