DE102021126088A1 - Occupant presence detection system for a vehicle and method for detecting the presence of occupants in a vehicle - Google Patents

Occupant presence detection system for a vehicle and method for detecting the presence of occupants in a vehicle Download PDF

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Björn Sondermann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) für ein Fahrzeug (100), mit mindestens einem Außenraumaudiosensor (20) zur Erfassung von Außengeräuschen (SA) außerhalb eines Fahrzeuginnenraums (12), wobei die Außengeräusche (SA) ein Außengeräuschprofil (SAR) bilden, einer Prozessoreinheit (30), die dazu konfiguriert ist, das von dem mindestens einen Außenraumaudiosensor (20) erfasste Außengeräuschprofil (SAR) mittels eines Signalverarbeitungsalgorithmus (31) zu verarbeiten, indem mittels eines fahrzeugbasierten charakteristischen Geräuschübertragungsmodells basierend auf dem außerhalb des Fahrzeugs (100) aufgenommenen Außengeräuschprofil (SAR) ein modellbasiertes Interferenz-Geräuschprofil (SAN) definiert wird, das zu den in den Fahrzeuginnenraum (12) übertragenen und im Fahrzeuginnenraum (12) wahrnehmbaren Außengeräuschen (SAP) gegenphasig ausgebildet ist, mindestens einem Lautsprecher (28), über den das gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil (SAN) im Fahrzeuginnenraum (12) ausgebbar ist, und mindestens einem Innenraumaudiosensor (25) zur Erfassung von Innengeräuschen (SP) innerhalb des Fahrzeuginnenraums (12), wobei die mit dem mindestens einen Innenraumaudiosensor (25) aufgenommenen Innengeräusche (SP) mittels eines Klassifizierungsalgorithmus (35) derart klassifiziert werden, dass von Insassen (50) stammende Lebenszeichen erkennbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren (10')The invention relates to an occupant presence detection system (10) for a vehicle (100), having at least one exterior audio sensor (20) for detecting exterior noise (SA) outside a vehicle interior (12), the exterior noise (SA) forming an exterior noise profile (SAR). , a processor unit (30) configured to process the exterior noise profile (SAR) detected by the at least one exterior audio sensor (20) by means of a signal processing algorithm (31) by using a vehicle-based characteristic noise transmission model based on the outside of the vehicle (100) recorded external noise profile (SAR), a model-based interference noise profile (SAN) is defined, which is designed to be in phase opposition to the external noise (SAP) transmitted into the vehicle interior (12) and perceptible in the vehicle interior (12), at least one loudspeaker (28) via which the antiphase interference noise profile (SAN) can be output in the vehicle interior (12), and at least one interior audio sensor (25) for detecting interior noise (SP) inside the vehicle interior (12), the interior noise ( SP) are classified by means of a classification algorithm (35) in such a way that signs of life originating from the occupants (50) can be identified. The invention also relates to a corresponding method (10')

Description

Die Erfindung betrifft ein Insassenanwesenheits-Detektionssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen sowie ein Verfahren zur Detektion der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeug.The invention relates to an occupant presence detection system for a vehicle, in particular for a passenger car, and a method for detecting the presence of occupants in a vehicle.

Aufgrund stetig steigender Sicherheitsanforderungen an Fahrzeuge steigt die Anzahl an Sicherheitssystemen in Fahrzeugen insbesondere in PKW. Der Erkennung von Personen oder Tieren im Fahrzeuginnenraum kommt eine immer größere Bedeutung zu, nicht nur für den Fall eines schweren Verkehrsunfalls, bei dem häufig unklar ist, wie viele Insassen sich im Fahrzeug befunden haben, sondern auch dann, wenn Kinder oder Tiere versehentlich in einem geparkten PKW zurückgelassen werden. Insbesondere wenn Kinder oder Tiere im Fahrzeug zurückbleiben, die sich nicht selbstständig befreien können, vor allem dann nicht, wenn die Schließanlagen moderner PKWs ein Öffnen der Türen von innen nicht zulassen, kann es schnell zu Gefahrensituationen kommen, die zum Teil lebensbedrohlich für Mensch und Tier sein können. Da sich der Fahrzeuginnenraum insbesondere in den Sommermonaten bei direkter Sonneneinstrahlung extrem aufheizen kann, kann es beispielsweise bei Säuglingen oder Kleinkindern schnell zu einem Hitzschlag kommen, der mitunter zum Tod führen kann. Mithilfe entsprechender Anwesenheits-Detektionssysteme können Insassen im Fahrzeuginnenraum sicher erkannt werden, sodass frühzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können, durch die Gefahrensituationen vermieden werden.Due to steadily increasing safety requirements for vehicles, the number of safety systems in vehicles is increasing, especially in passenger cars. The detection of people or animals in the vehicle interior is becoming increasingly important, not only in the event of a serious traffic accident, in which it is often unclear how many occupants were in the vehicle, but also when children or animals accidentally get into one parked cars are left behind. In particular, if children or animals are left behind in the vehicle and cannot free themselves, especially if the locking systems of modern cars do not allow the doors to be opened from the inside, dangerous situations can quickly arise, some of which are life-threatening for people and animals could be. Since the interior of the vehicle can heat up extremely, especially in the summer months when it is exposed to direct sunlight, infants or small children, for example, can quickly suffer from heat stroke, which can sometimes lead to death. With the help of appropriate presence detection systems, occupants in the vehicle interior can be reliably detected so that countermeasures can be initiated at an early stage to avoid dangerous situations.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, die zur Detektion der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeug einsetzbar sind.Various devices and methods are known from the prior art which can be used to detect the presence of occupants in a vehicle.

Die DE 10 2017 124 291 A1 offenbart ein solches Detektionssystem, das mithilfe von Audiosensoren Fahrzeuginsassen über abgegebene Geräusche erkennt. Die erfassten Geräusche werden mithilfe eines neuronalen Netzes klassifiziert, um anhand der Geräusche zu erkennen, ob sich Erwachsene, Tiere oder Kinder im Fahrzeug befinden. Durch die Anordnung der Audiosensoren innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs kann das System den Ursprung der Geräusche bestimmen, insbesondere ob die Geräusche von innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs stammen. Bei Erkennung einer Gefahrensituation werden entsprechende Nachrichten und/oder Warnsignale übermittelt.The DE 10 2017 124 291 A1 discloses such a detection system that uses audio sensors to identify vehicle occupants via sounds emitted. The detected sounds are classified using a neural network to determine whether there are adults, animals or children in the vehicle based on the sounds. By placing the audio sensors inside and outside the vehicle, the system can determine the origin of the noise, specifically whether the noise is coming from inside or outside the vehicle. When a dangerous situation is detected, corresponding messages and/or warning signals are transmitted.

In der US 2021/0023964 A1 wird eine Vorrichtung zur Anwesenheitsdetektion offenbart, die unter anderem mithilfe von Audiosensoren Insassen im Fahrzeug erkennt und zusätzlich erkennen kann, ob insbesondere Kinder unbeaufsichtigt im Fahrzeuginnenraum zurückgelassen wurden. Zusätzlich verfügt das System über weitere Sensoren wie Bewegungs- oder Temperatursensoren, die die Audioerkennung unterstützen.In the US 2021/0023964 A1 discloses a device for presence detection that uses audio sensors, among other things, to detect occupants in the vehicle and can also detect whether children in particular have been left unattended in the vehicle interior. In addition, the system has other sensors such as motion or temperature sensors that support audio recognition.

Aufgrund von Störgeräuschen, die hauptsächlich von außerhalb des Fahrzeugs stammen, sind derartige Audioerkennungssysteme im Fahrzeuginnenraum nicht präzise genug, um auch relativ leise Geräusche, wie beispielsweise die Atmung eines schlafenden Kindes, zu erfassen.Due to noise, which mainly originates from outside the vehicle, such audio detection systems in the vehicle interior are not precise enough to also detect relatively quiet sounds, such as the breathing of a sleeping child.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Insassenanwesenheits-Detektionssystem zu schaffen, dass sich durch eine besonders hohe Genauigkeit hinsichtlich der Erfassung und Erkennung von Geräuschen im Fahrzeuginnenraum auszeichnet.Therefore, the present invention is based on the object of creating an occupant presence detection system that is characterized by a particularly high level of accuracy with regard to the detection and recognition of noises in the vehicle interior.

Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Insassenanwesenheits-Detektionssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with an occupant presence detection system for a vehicle according to the invention with the features of claim 1 .

Das erfindungsgemäße Insassenanwesenheits-Detektionssystem für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen Außenraumaudiosensor der außerhalb eines Fahrzeuginnenraums, vorzugsweise an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie zur Erfassung von Außengeräuschen angeordnet ist. Dadurch werden die Außengeräusche außerhalb des Fahrzeugs direkt und ungedämpft als Außengeräuschprofil von dem Außenraumaudiosensor erfasst. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Insassenanwesenheits-Detektionssystem eine Prozessoreinheit, die dazu konfiguriert ist, das mit dem Außenraumaudiosensor erfasste Außengeräuschprofil, das die Gesamtheit der Umgebungsgeräusche abbildet, zu verarbeiten.The occupant presence detection system for a vehicle according to the invention comprises at least one exterior audio sensor which is arranged outside of a vehicle interior, preferably on the outside of the vehicle body, for detecting exterior noise. As a result, the exterior noises outside the vehicle are recorded directly and unattenuated as an exterior noise profile by the exterior audio sensor. Furthermore, the occupant presence detection system according to the invention comprises a processor unit, which is configured to process the exterior noise profile detected with the exterior audio sensor, which depicts the totality of the ambient noises.

Die Prozessoreinheit umfasst einen Signalverarbeitungsalgorithmus der mithilfe eines fahrzeugbasierten charakteristischen Geräuschübertragungsmodells, das die akustischen Eigenschaften des Fahrzeugs, insbesondere die der Fahrzeugkarosserie abbildet, und ein modellbasiertes Interferenz-Geräuschprofil basierend auf dem Außengeräuschprofil definiert. Das Interferenz-Geräuschprofil ist zu den in den Fahrzeuginnenraum übertragenen und im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbaren Außengeräuschen gegenphasig ausgebildet. Die Außengeräusche werden mithilfe des Geräuschübertragungsmodells so abgebildet, wie sie im Fahrzeuginnenraum wahrgenommen werden, wobei das modellbasierte Interferenz-Geräuschprofil gegenüber diesem Außengeräuschtransferprofil invers ausgebildet ist. Das modellbasierte und gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil wird mithilfe mindestens eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Lautsprechers im Fahrzeuginnenraum ausgegeben. Dazu kann entweder mindestens ein eigens dafür vorgesehener Lautsprecher oder mindestens ein Lautsprecher des Entertainmentsystems des Fahrzeugs genutzt werden.The processor unit includes a signal processing algorithm that uses a vehicle-based characteristic noise transmission model that maps the acoustic properties of the vehicle, in particular those of the vehicle body, and defines a model-based interference noise profile based on the exterior noise profile. The interference noise profile is in phase opposition to the external noise transmitted into the vehicle interior and perceptible in the vehicle interior. With the help of the noise transfer model, the exterior noise is mapped as it is perceived in the vehicle interior, with the model-based interference noise profile being inversely designed in relation to this exterior noise transfer profile. The model-based and anti-phase interference noise profile is specified using at least one in the vehicle interior assigned speaker in the vehicle interior. For this purpose, either at least one speaker provided specifically for this purpose or at least one speaker of the vehicle's entertainment system can be used.

Zeitlich gesehen, wird das Interferenz-Geräuschprofil so ausgegeben, dass es sich mit dem eigentlichen im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbaren Geräuschprofil der Außengeräusche in destruktiver Weise überlagert. Dadurch werden die von den in den Innenraum übertragenen Außengeräuschen stammenden Schallwellen durch entsprechende inverse und gegenphasige Schallwellen ausgelöscht, sodass die von außen in den Innenraum übertragenen Außengeräusche gedämpft, bzw. ausgelöscht werden. Dieser Effekt wird als Antischall oder auch Active-Noise-Cancelling (ANC) bezeichnet. Durch die Applikation des Antischall-Effekts und die daraus resultierende Dämpfung der Außengeräusche wird die Erkennungsgenauigkeit von Lebenszeichen, die von den sich im Fahrzeuginnenraum befindenden Insassen abgegeben werden, deutlich erhöht.In terms of time, the interference noise profile is output in such a way that it is destructively superimposed on the noise profile of the exterior noise that is actually perceptible in the vehicle interior. As a result, the sound waves originating from the external noise transmitted into the interior are canceled out by corresponding inverse and anti-phase sound waves, so that the external noise transmitted from the outside into the interior is dampened or canceled out. This effect is known as anti-noise or active noise canceling (ANC). By applying the anti-noise effect and the resulting damping of external noise, the detection accuracy of signs of life emitted by the occupants in the vehicle interior is significantly increased.

Das Insassenanwesenheits-Detektionssystem umfasst ferner einen Innenraumaudiosensor, der zur Erfassung von Innengeräuschen innerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist. Mithilfe des Innenraumaudiosensors werden insbesondere Geräusche von Insassen erfasst, die beispielsweise nach dem Abstellen des Fahrzeugs im Fahrzeuginnenraum zurückgeblieben sind. Dies können beispielsweise Säuglinge, Kleinkinder, Erwachsene oder auch Haustiere sein. Mittels eines Klassifizierungsalgorithmus werden die erfassten Innengeräusche derart klassifiziert, dass die von den im Fahrzeuginnenraum zurückgebliebenen Insassen ausgehenden akustischen Lebenszeichen erkannt werden können. Derartige Lebenszeichen können beispielsweise für Menschen oder Tiere charakteristische Geräusche oder Geräuschmuster wie Sprechen, Schreien, Weinen, Bellen oder durch die Atmung eines Insassen verursachte Geräusche sein. Der Klassifizierungsalgorithmus analysiert die von den Innenraumaudiosensoren erfassten Geräusche und ordnet die Geräusche anhand ihrer akustischen Charakteristik dem zugehörigen Insassentyp zu. Dazu sind vordefinierte akustische Insassenprofile hinterlegt, wobei der Klassifizierungsalgorithmus vorzugsweise in der Lage ist, selbstständig entsprechende akustische Insassenprofile zu erstellen, zu bearbeiten und zu hinterlegen.The occupant presence detection system further includes an interior audio sensor arranged to sense interior noise within the vehicle interior. The interior audio sensor is used in particular to record noises from occupants who have remained in the vehicle interior after the vehicle has been parked, for example. This can be, for example, infants, small children, adults or pets. Using a classification algorithm, the detected interior noises are classified in such a way that the acoustic signs of life emanating from the occupants left behind in the vehicle interior can be recognized. Such signs of life can be, for example, noises or noise patterns that are characteristic of humans or animals, such as speaking, screaming, crying, barking, or noises caused by the breathing of an occupant. The classification algorithm analyzes the noises detected by the interior audio sensors and assigns the noises to the relevant occupant type based on their acoustic characteristics. For this purpose, predefined acoustic occupant profiles are stored, with the classification algorithm preferably being able to independently create, process and store corresponding acoustic occupant profiles.

Somit können auch in lauten Umgebungen relativ leise Geräusche, wie beispielsweise Atemgeräusche sicher erfasst und erkannt werden, sodass sich das erfindungsgemäße Insassenanwesenheits-Detektionssystem durch eine besonders hohe Erkennungsgenauigkeit auszeichnet.Thus, even in noisy environments, relatively quiet noises, such as breathing noises, can be reliably detected and recognized, so that the occupant presence detection system according to the invention is characterized by a particularly high detection accuracy.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Signalverarbeitungsalgorithmus dazu konfiguriert, das Geräuschübertragungsmodell durch maschinelles Lernen zu definieren. Der Signalverarbeitungsalgorithmus erstellt selbstständig ein Modell der akustischen Übertragungseigenschaften des Fahrzeugs basierend auf vordefinierten Parametern, die die akustischen Übertragungseigenschaften maßgeblich definieren. Durch die Optimierung relevanter Parameter kann ein realitätsnahes Geräuschübertragungsmodell definiert werden, dass das reale akustische Dämpfungs- und Übertragungsverhalten der Fahrzeugkarosserie und der übrigen Fahrzeugteile realitätsnah abbildet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the signal processing algorithm is configured to define the noise transmission model through machine learning. The signal processing algorithm independently creates a model of the acoustic transmission properties of the vehicle based on predefined parameters that largely define the acoustic transmission properties. By optimizing relevant parameters, a realistic noise transmission model can be defined that realistically maps the real acoustic damping and transmission behavior of the vehicle body and the other vehicle parts.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Geräuschübertragungsmodell mithilfe zuvor ermittelter Messdaten definiert. Dazu werden die akustischen Übertragungseigenschaften des Fahrzeugs mittels einer entsprechenden Messvorrichtung, beispielsweise einem Mikrofonarray gemessen und in einem entsprechenden Geräuschübertragungsmodell abgebildet.In an alternative embodiment of the invention, the noise transmission model is defined using previously determined measurement data. For this purpose, the acoustic transmission properties of the vehicle are measured using an appropriate measuring device, for example a microphone array, and mapped in an appropriate noise transmission model.

Vorteilhafterweise sind die Audiosensoren, d.h. sowohl die Außenraumaudiosensoren als auch die Innenraumaudiosensoren als Mikrofone ausgebildet. Aufgrund ihres relativ günstigen Preises und ihrer relativ hohen akustischen Auflösung eignen sich Mikrofone besonders gut zur Erfassung von Außen- und/oder Innengeräuschen in einem Fahrzeug. Ferner lassen sich mithilfe von Mikrofonarrays mithilfe des Beamforming-Verfahrens Geräusche innerhalb sowie außerhalb des Fahrzeugs relativ genau lokalisieren, wodurch der Geräuschursprung relativ genau bestimmbar ist. Zusätzlich kann mithilfe dieser Geräuschlokalisierung die Genauigkeit des Geräuschübertragungsmodells verbessert werden, indem der selbstlernende Signalverarbeitungsalgorithmus ein dreidimensionales und adaptives Geräuschübertragungsmodell erstellt, das die Richtung, aus der die Geräusche kommen, bei der Geräuschübertragung berücksichtigt. Zusätzlich kann beispielsweise mithilfe mehrerer im Fahrzeuginnenraum verteilter Lautsprecher sowie mehrerer im Fahrzeuginnenraum verteilter Mikrofone der neue Noise-Cancelling-Effekt lokal in Abhängigkeit des Geräuschursprungs angepasst werden, indem beispielsweise aus einer bestimmten Richtung kommende Außengeräusche durch unterschiedliche Ansteuerung der Lautsprecher entsprechend im Fahrzeuginnenraum lokal unterschiedlich gedämpft bzw. ausgelöscht werden, wodurch sich eine besonders hohe Geräuschdämpfungsrate ergibt.Advantageously, the audio sensors, i.e. both the exterior audio sensors and the interior audio sensors, are designed as microphones. Due to their relatively low price and their relatively high acoustic resolution, microphones are particularly well suited for capturing exterior and/or interior noise in a vehicle. Furthermore, with the help of microphone arrays using the beamforming method, noises inside and outside the vehicle can be localized relatively precisely, as a result of which the origin of the noise can be determined relatively precisely. In addition, this noise localization can improve the accuracy of the noise transmission model, as the self-learning signal processing algorithm creates a three-dimensional and adaptive noise transmission model that takes into account the direction from which the noise is coming when transmitting the noise. In addition, the new noise-cancelling effect can be adapted locally, depending on the origin of the noise, for example with the help of several loudspeakers distributed in the vehicle interior and several microphones distributed in the vehicle interior, for example by locally different attenuation or suppression of external noise coming from a certain direction through different activation of the loudspeakers in the vehicle interior .

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Prozessoreinheit eine Signalschnittstelle auf. Über diese Signalschnittstelle kann ein von der Prozessoreinheit generiertes Warnsignal an ein externes Empfangsgerät übermittelt werden. Beispielsweise kann die Prozessoreinheit über die Signalschnittstelle mit einem entsprechenden Steuergerät des Fahrzeugs gekoppelt werden, sodass ein entsprechendes Warnsignal an das Fahrzeugsteuergerät übermittelt werden kann und die Fahrzeugelektronik geeignete Gegenmaßnahmen einleiten kann, wie das Einschalten der Alarmanlage zur Warnung von Passanten in der Umgebung, das Absetzen eines Notrufs, das Einschalten der Klimaanlage zur Senkung der Temperatur, das Entriegeln des Fahrzeugs oder das Öffnen der Fenster.In a particularly preferred embodiment of the invention, the processor unit has a signal interface. A warning generated by the processor unit can be sent via this signal interface signal can be transmitted to an external receiving device. For example, the processor unit can be coupled to a corresponding control unit of the vehicle via the signal interface, so that a corresponding warning signal can be transmitted to the vehicle control unit and the vehicle electronics can initiate suitable countermeasures, such as switching on the alarm system to warn pedestrians in the area, setting down a emergency call, turning on the air conditioning to lower the temperature, unlocking the vehicle or opening the windows.

Vorzugsweise umfasst die Signalschnittstelle eine Mobilfunkschnittstelle, wodurch das von der Prozessoreinheit generierte Warnsignal direkt an ein Mobiltelefon, idealerweise an das Mobiltelefon des Fahrzeughalters übermittelt werden kann. Somit kann der Fahrzeughalter selbst geeignete Maßnahmen ergreifen, um die im Fahrzeug zurückgebliebenen Insassen zu befreien. Beispielsweise könnte auch eine Mobilfunkverbindung zu dem Fahrzeug hergestellt werden, sodass der Fahrzeughalter mit den Insassen im Fahrzeug sprechen kann oder aber auch über sein Mobiltelefon das Fahrzeug beispielsweise entriegeln kann.The signal interface preferably includes a mobile radio interface, as a result of which the warning signal generated by the processor unit can be transmitted directly to a mobile phone, ideally to the vehicle owner's mobile phone. Thus, the vehicle owner can take suitable measures himself to free the occupants who are left behind in the vehicle. For example, a mobile phone connection to the vehicle could also be established, so that the vehicle owner can speak to the occupants in the vehicle or, for example, unlock the vehicle via his mobile phone.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Klassifizierungsalgorithmus dahingehend konfiguriert, charakteristische Geräuschmuster durch maschinelles Lernen zu definieren. Dieser selbstlernende Klassifizierungsalgorithmus nutzt dazu ein vordefiniertes Repertoire von Insassenprofilen, auf deren Basis der Klassifizierungsalgorithmus selbstständig charakteristische Geräuschmuster erkennen und definieren kann und diese entsprechend den Insassentypen zuordnen kann, wobei der Klassifizierungsalgorithmus auch in der Lage sein kann, Insassenprofile selbstständig zu erstellen und zu definieren. Somit kann der Klassifizierungsalgorithmus sich selbstständig an unbekannte Insassen und folglich an unbekannte Geräuschmuster anpassen, sodass ein Anlernen mit individuell angepassten Insassenprofilen nicht erforderlich ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, the classification algorithm is configured to define characteristic noise patterns using machine learning. This self-learning classification algorithm uses a predefined repertoire of occupant profiles, on the basis of which the classification algorithm can independently recognize and define characteristic noise patterns and assign them according to the occupant types, whereby the classification algorithm can also be able to create and define occupant profiles independently. Thus, the classification algorithm can independently adapt to unknown occupants and consequently to unknown noise patterns, so that training with individually adapted occupant profiles is not necessary.

Vorzugsweise ist der Klassifizierungsalgorithmus dahingehend konfiguriert, ein charakteristisches Geräuschmuster eines Kindes zu erkennen. Der Klassifizierungsalgorithmus ist demzufolge vorzugsweise in der Lage bei Erkennung eines Menschen zwischen dem Geräuschmuster eines Erwachsenen und dem Geräuschmuster eines Kindes zu unterscheiden, da bei Erkennung eines Kindes, insbesondere eines Kleinkindes oder Säuglings andere Maßnahmen erforderlich sind als bei der Erkennung eines Erwachsenen. Beispielsweise kann es bei Erkennung eines Erwachsenen im Fahrzeuginnenraum ausreichend sein, die Türen des Fahrzeugs zu entriegeln, wohingegen ein Entriegeln der Türen bei der Erkennung eines Kleinkindes im Fahrzeuginnenraum weniger sinnvoll ist, sodass stattdessen beispielsweise die Alarmanlage eingeschaltet werden kann.Preferably, the classification algorithm is configured to recognize a characteristic noise pattern of a child. The classification algorithm is therefore preferably able to distinguish between the noise pattern of an adult and the noise pattern of a child when recognizing a human being, since recognizing a child, in particular a small child or infant, requires different measures than recognizing an adult. For example, it may be sufficient to unlock the vehicle doors when an adult is detected in the vehicle interior, whereas unlocking the doors makes less sense when a small child is detected in the vehicle interior, so that the alarm system can be switched on instead.

Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfahren zur Erkennung der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.Furthermore, the object of the invention is achieved with a method for detecting the presence of occupants in a vehicle with the features of claim 9.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Detektion der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeuginnenraum umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • In einem ersten Verfahrensschritt werden Außengeräusche durch mindestens einen außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordneten Außenraumaudiosensor erfasst.
A method according to the invention for detecting the presence of occupants in a vehicle interior comprises the following method steps:
  • In a first method step, exterior noise is detected by at least one exterior audio sensor arranged outside the vehicle interior.

Das von dem Außenraumaudiosensor erfasste und aus den Außengeräuschen gebildete Außengeräuschprofil wird in einem nächsten Verfahrensschritt in einer dazu eingerichteten Prozessoreinheit mittels eines Signalverarbeitungsalgorithmus verarbeitet und analysiert. In einem weiteren Verfahrensschritt wird aus diesem Außengeräuschprofil mittels eines fahrzeugbasierten charakteristischen Geräuschübertragungsmodells, das die akustischen Übertragungseigenschaften des Fahrzeugs abbildet, ein gegenphasiges Interferenzgeräuschprofil erzeugt. Dieses gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil entspricht der Inversen eines mithilfe des Geräuschübertragungsmodells modellbasierten im Fahrzeug Innenraum wahrnehmbaren Geräuschprofil aus Außengeräuschen, d.h. das Außengeräuschprofil wird mithilfe des Geräuschübertragungsmodells derart modifiziert, dass es einem Geräuschprofil der in den Fahrzeuginnenraum übertragenen Außengeräusche entspricht, das im Fahrzeuginnenraum erfasst worden wäre.The exterior noise profile detected by the exterior audio sensor and formed from the exterior noise is processed and analyzed in a next method step in a processor unit set up for this purpose by means of a signal processing algorithm. In a further method step, an antiphase interference noise profile is generated from this exterior noise profile using a vehicle-based characteristic noise transmission model that maps the acoustic transmission properties of the vehicle. This antiphase interference noise profile corresponds to the inverse of a noise profile from exterior noise that can be perceived in the vehicle interior using the noise transmission model, i.e. the exterior noise profile is modified using the noise transmission model in such a way that it corresponds to a noise profile of the exterior noise transmitted into the vehicle interior that would have been recorded in the vehicle interior.

Das modellbasierte gegenphasige Interferenzgeräuschprofil wird anschließend an mindestens einen Lautsprecher übertragen, der vorzugsweise im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Dieser mindestens eine Lautsprecher gibt das gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil in einem weiteren Verfahrensschritt im Fahrzeuginnenraum aus, sodass es sich mit den eigentlichen im Fahrzeug wahrnehmbaren Außengeräuschen überlagert.The model-based anti-phase interference noise profile is then transmitted to at least one loudspeaker, which is preferably arranged in the vehicle interior. In a further method step, this at least one loudspeaker emits the antiphase interference noise profile in the vehicle interior, so that it is superimposed on the actual external noise that can be heard in the vehicle.

Im folgenden Schritt wird das gegenphasige Interferenzgeräuschprofil mittels mindestens eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Innenraumaudiosensors erfasst, wobei der Innenraumaudiosensor auch die von außen in den Fahrzeuginnenraum übertragenen Außengeräusche erfasst. Durch die sich destruktiv überlagernden Geräuschprofile, einerseits das Geräuschprofil der von außen in den Fahrzeuginnenraum übertragenen Außengeräusche und andererseits das Interferenz-Geräuschprofil, wird ein Antischall-Effekt erzeugt, wodurch sich die beiden Geräuschprofile gegenseitig auslöschen, sodass die im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbaren Außengeräusche gedämpft werden.In the following step, the antiphase interference noise profile is detected by means of at least one interior audio sensor arranged in the vehicle interior, with the interior audio sensor also detecting the external noise transmitted from the outside into the vehicle interior. Due to the destructively overlapping noise profiles, on the one hand the noise profile of the external noise transmitted from the outside into the vehicle interior and on the other hand the interference noise profile, an anti-noise effect is generated, whereby the two noise profiles cancel each other out, so that the outside noises perceptible in the vehicle interior are dampened.

Ferner erfasst der Innenraumaudiosensor in einem nächsten Verfahrensschritt Geräusche innerhalb des Fahrzeuginnenraums, die von Insassen abgegeben werden, die beispielsweise nach dem Abstellen des Fahrzeugs im Fahrzeuginnenraum zurückgeblieben sind. Derartige Insassen können beispielsweise Säuglinge, Kinder, Erwachsene oder auch Haustiere sein. Der mindestens eine Innenraumaudiosensor erfasst diese Innengeräusche und verarbeitet die erfassten Innengeräusche mithilfe der Prozessoreinheit.Furthermore, in a next method step, the interior audio sensor detects noises inside the vehicle interior that are emitted by occupants who, for example, have stayed behind in the vehicle interior after the vehicle has been parked. Such occupants can be, for example, infants, children, adults or pets. The at least one interior audio sensor captures these interior noises and processes the captured interior noises using the processor unit.

Mittels eines Klassifizierungsalgorithmus werden in einem weiteren Verfahrensschritt die erfassten Innengeräusche dahingehend klassifiziert, dass von Insassen stammende Lebenszeichen erkennbar sind. Der Innenraumaudiosensor erfasst beispielsweise die Stimme eines versehentlich im Fahrzeug zurückgebliebenen Insassen, worauf hin der Klassifizierungsalgorithmus diese Stimme anhand ihrer Charakteristik und ihres Geräuschmusters mit entsprechend hinterlegten Insassenprofilen abgleicht und klassifiziert, sodass der Klassifizierungsalgorithmus die erfasste Stimme beispielsweise einem Kind zuordnet. Auf gleiche Weise können auch andere von Insassen stammende Geräusche klassifiziert werden, wie beispielsweise Geräusche von Säuglingen oder von Haustieren. Durch die Dämpfung der in den Innenraum übertragenen Außengeräusche mithilfe des Antischall-Effekts können sogar relativ leise Geräusche, wie die Atmung eines schlafenden Kindes erfasst werden, sodass das vorliegende Verfahren eine besonders hohe Erkennungsgenauigkeit besitzt.In a further method step, the detected interior noises are classified by means of a classification algorithm such that signs of life originating from the occupants can be identified. For example, the interior audio sensor records the voice of an occupant who accidentally stayed behind in the vehicle, whereupon the classification algorithm compares and classifies this voice based on its characteristics and noise pattern with correspondingly stored occupant profiles, so that the classification algorithm assigns the recorded voice to a child, for example. Other occupant-derived sounds, such as sounds from infants or sounds from pets, can also be classified in the same way. By using the anti-noise effect to dampen the external noise transmitted into the interior, even relatively quiet noises, such as the breathing of a sleeping child, can be detected, so that the present method has a particularly high detection accuracy.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren ausgeführt, wenn sich das Fahrzeug in einem geparkten Zustand befindet. Dementsprechend wird das Verfahren zur Detektion der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeuginnenraum nur dann durchgeführt, wenn der Fahrzeugführer das Fahrzeug abgestellt und verlassen hat.In a preferred embodiment of the present invention, the method is performed when the vehicle is in a parked state. Accordingly, the method for detecting the presence of occupants in a vehicle interior is only carried out when the vehicle driver has parked and left the vehicle.

Vorzugsweise wird bei der Detektion von Insassen im Fahrzeuginnenraum ein Warnsignal durch die Prozessoreinheit an ein externes Gerät übermittelt. Beispielsweise kann über eine geeignete Signalschnittstelle ein Warnsignal an ein Mobiltelefon, beispielsweise an das Mobiltelefon des Fahrzeughalters übermittelt werden, sodass dieser über die im Fahrzeug zurückgebliebenen Insassen informiert wird.When occupants are detected in the vehicle interior, a warning signal is preferably transmitted by the processor unit to an external device. For example, a warning signal can be transmitted to a mobile phone, for example to the mobile phone of the vehicle owner, via a suitable signal interface, so that the latter is informed about the occupants left behind in the vehicle.

Vorteilhafterweise werden die Warnsignale durch die Prozessoreinheit in unterschiedliche Warnstufen kategorisiert. Dazu sind unterschiedliche charakteristische Geräuschmuster verschiedenen Warnstufen zugeordnet. In Abhängigkeit des erkannten Geräuschmusters und der Klassifizierung durch den Klassifizierungsalgorithmus können somit der Klassifizierung entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Beispielsweise könnte bei Erkennung eines Kleinkindes oder eines Haustieres ein Warnton über die Alarmanlage des Fahrzeugs abgegeben werden, der Passanten in der Nähe aufmerksam macht. Alternativ können bei der Erkennung eines Erwachsenen beispielsweise lediglich die Türen des Fahrzeugs entriegelt werden, sodass dieser sich selbst befreien kann.The warning signals are advantageously categorized into different warning levels by the processor unit. For this purpose, different characteristic noise patterns are assigned to different warning levels. Depending on the recognized noise pattern and the classification by the classification algorithm, countermeasures corresponding to the classification can thus be initiated. For example, if a small child or a pet is detected, a warning tone could be emitted via the vehicle's alarm system, alerting passers-by in the vicinity. Alternatively, if an adult is detected, only the doors of the vehicle can be unlocked, for example, so that the adult can free himself.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Insassenanwesenheits-Detektionssystems und eines entsprechenden erfindungsgemäßes Verfahrens anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein Insassenanwesenheits-Detektionssystem in einem Fahrzeug in einer schematischen Draufsicht, und
  • 2 ein Verfahren zur Detektion der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeug, das von dem Insassenanwesenheits-Detektionssystem der 1 ausgeführt wird.
A preferred exemplary embodiment of an occupant presence detection system according to the invention and a corresponding method according to the invention are explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
  • 1 an occupant presence detection system in a vehicle in a schematic plan view, and
  • 2 a method for detecting the presence of occupants in a vehicle by the occupant presence detection system of 1 is performed.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Insassenanwesenheits-Detektionssystem 10 für einen Personenkraftwagen 100, das eingerichtet ist, das in 2 gezeigte erfindungsgemäße Verfahren 10' zur Detektion der Anwesenheit von Insassen 50 in einem Personenkraftwagen 100 auszuführen. Das Insassenanwesenheits-Detektionssystem 10 umfasst einen als Mikrofon ausgebildeten Außenraumaudiosensor 20, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums 12 im Frontbereich des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Der Außenraumaudiosensor 20 erfasst außerhalb des Fahrzeuginnenraums 12 erzeugte Außengeräusche SA, die beispielsweise von einer oder mehreren Geräuschquellen Q stammen. Die Außengeräusche SA bilden ein Außengeräuschprofil SAR, das von dem Außenraumaudiosensor 20 erfasst wird und in einer Prozessoreinheit 30 mittels eines Signalverarbeitungsalgorithmus 31 verarbeitet wird. Dazu wird das Außengeräuschprofil SAR zunächst analysiert. 1 shows an inventive occupant presence detection system 10 for a passenger car 100, which is set up in 2 shown method 10 'according to the invention for detecting the presence of occupants 50 in a passenger car 100 to carry out. The occupant presence detection system 10 includes an exterior audio sensor 20 designed as a microphone, which is arranged outside the vehicle interior 12 in the front area of the vehicle 100 . The exterior audio sensor 20 detects exterior noise SA generated outside the vehicle interior 12 , which originates from one or more noise sources Q, for example. The exterior noises SA form an exterior noise profile SAR, which is detected by the exterior audio sensor 20 and processed in a processor unit 30 using a signal processing algorithm 31 . For this purpose, the exterior noise profile SAR is first analyzed.

Der Signalverarbeitungsalgorithmus 31 umfasst ein Geräuschübertragungsmodell, das von dem Signalverarbeitungsalgorithmus 31 selbstständig durch maschinelles Lernen definiert wurde. Dieses Geräuschübertragungsmodell bildet die akustischen Übertragungs- und Dämpfungseigenschaften des Fahrzeugs 100 realitätsnah ab, sodass unter Verwendung des Geräuschübertragungsmodells zunächst ein modellbasiertes Geräuschprofil erstellt wird, das dem aus den in das Fahrzeuginnenraum 12 übertragenen Außengeräuschen SA gebildeten Außengeräuschtransferprofil SAP entspricht. Auf Basis des modellbasierten Geräuschprofils erzeugt der Signalverarbeitungsalgorithmus 31 ein gegenphasiges Interferenz-Geräuschprofil SAN, das gegenüber dem modellbasierten Geräuschprofil und somit gegenüber dem in den Fahrzeuginnenraum 12 übertragenen Außengeräuschtransferprofil SAP invers ausgebildet ist, d.h., dass beispielsweise bei einer positiven Amplitude des Außengeräuschtransferprofil SAP mit dem Wert 1 das Interferenz-Geräuschprofil SAN eine entsprechend der Form der positiven Amplitude des Außengeräuschtransferprofil SAP identisch ausgebildete, aber negative Amplitude mit dem Wert -1 aufweist. Der Signalverlauf des Interferenz-Geräuschprofils SAN entspricht folglich einem an der Abszisse des Signalverlaufsdiagramms gespiegelten Signalverlauf des Außengeräuschtransferprofils SAP, wie 2 zeigt.The signal processing algorithm 31 comprises a noise transmission model which was defined by the signal processing algorithm 31 autonomously through machine learning. This noise transmission model realistically maps the acoustic transmission and damping properties of the vehicle 100, so that using the noise transmission model First, a model-based noise profile is created, which corresponds to the outside noise transfer profile SAP formed from the outside noise SA transmitted into the vehicle interior 12 . On the basis of the model-based noise profile, the signal processing algorithm 31 generates an antiphase interference noise profile SAN, which is inverse to the model-based noise profile and thus to the external noise transfer profile SAP transmitted into the vehicle interior 12, ie that, for example, with a positive amplitude of the external noise transfer profile SAP with the value 1 the interference noise profile SAN has an identically formed but negative amplitude with the value -1 corresponding to the shape of the positive amplitude of the external noise transfer profile SAP. The signal curve of the interference noise profile SAN consequently corresponds to a signal curve of the external noise transfer profile SAP reflected on the abscissa of the signal curve diagram, such as 2 shows.

Das Insassen-Anwesenheits-Detektionssysteme 10 umfasst ferner einen Innenraumaudiosensor 25 der innerhalb des Fahrzeuginnenraums 12 angeordnet ist. Der Innenraumaudiosensor 25 erfasst insbesondere Innengeräusche SP, die von Insassen 50 abgegeben werden, die in dem Fahrzeug 100 im Fahrzeuginnenraum 12 zurückgeblieben sind, während sich das Fahrzeug 100 im geparkten Zustand befindet. Je nach Intensität der außerhalb des Fahrzeugs auftretenden Außengeräusche SA entstehen trotz der dämmungsbedingt relativ guten Dämpfungseigenschaften moderner PKW-Karossen im Fahrzeuginnenraum 12 Störgeräusche, die die Erfassung von durch Insassen 50 abgegebene Innengeräusche SP erschweren.The occupant presence detection system 10 further includes an interior audio sensor 25 disposed within the vehicle interior 12 . Specifically, the interior audio sensor 25 detects interior noise SP emitted by occupants 50 who stayed behind in the vehicle 100 in the vehicle interior 12 while the vehicle 100 is in the parked state. Depending on the intensity of the external noise SA occurring outside the vehicle, in spite of the relatively good damping properties of modern car bodies caused by the insulation, interference noises arise in the vehicle interior 12 which make it difficult to detect internal noise SP emitted by the occupants 50 .

Zur Reduzierung der Störgeräusche wird das von dem Signalverarbeitungsalgorithmus 31 erzeugte gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil SAN an mindestens einen im Fahrzeuginnenraum 12 angeordneten Lautsprecher 28 übertragen und von diesem im Fahrzeuginnenraum 12 ausgegeben. Der Lautsprecher 28, der das Interferenz-Geräuschprofil SAN im Fahrzeuginnenraum 12 ausgibt, ist in Bezug auf den Innenraumaudiosensor 25 in einem Abstand von ca. 1 m angeordnet. Die Schallwellen des Interferenz-Geräuschprofils SAN überlagern die Schallwellen des Außengeräuschtransferprofils SAP in destruktiver Weise. Durch diese destruktive Interferenz werden die Schallwellen des Außengeräuschtransferprofils SAP von den gegenphasigen Schallwellen des Interferenz-Geräuschprofils SAN ausgelöscht, sodass der Innenraumaudiosensor 25 das Außengeräuschtransferprofil SAP nicht oder nur stark gedämpft erfasst. In order to reduce the background noise, the antiphase interference noise profile SAN generated by the signal processing algorithm 31 is transmitted to at least one loudspeaker 28 arranged in the vehicle interior 12 and output by it in the vehicle interior 12 . The speaker 28 that outputs the interference noise profile SAN in the vehicle cabin 12 is arranged at a distance of about 1 m with respect to the cabin audio sensor 25 . The sound waves of the interference noise profile SAN destructively overlay the sound waves of the external noise transfer profile SAP. As a result of this destructive interference, the sound waves of the exterior noise transfer profile SAP are canceled out by the antiphase sound waves of the interference noise profile SAN, so that the interior audio sensor 25 does not acquire the exterior noise transfer profile SAP, or only in a greatly attenuated manner.

Dieses Verfahren wird als Active-Noise-Cancelling oder Antischall bezeichnet, wobei eine Anordnung mit einem außerhalb des Schallraums - hier außerhalb des Fahrzeuginnenraums 12 - angeordneten Außenraumaudiosensor 20 als Feedforward-Active-Noise-Cancelling bezeichnet wird.This method is referred to as active noise canceling or anti-noise, with an arrangement having an outside of the sound space—here outside the vehicle interior 12—outside audio sensor 20 being referred to as feedforward active noise canceling.

Durch den Einsatz des Active-Noise-Cancelling-Verfahrens werden die von außen in den Fahrzeuginnenraum 12 eindringenden Störgeräusche nahezu vollständig eliminiert, wodurch der Innenraumaudiosensor 25 nur die von den Insassen 50 abgegebenen Innengeräusche SP erfasst und somit eine besonders hohe Erfassungsgenauigkeit besitzt, sodass der Innenraumaudiosensor 25 in der Lage ist, selbst relativ leise Geräusche wie die Atemgeräusche des Insassen 50 - hier die Atemgeräusche eines schlafenden Säuglings - relativ genau und frei von Störgeräuschen zu erfassen.By using the active noise canceling method, the noise penetrating into the vehicle interior 12 from the outside is almost completely eliminated, as a result of which the interior audio sensor 25 only detects the interior noise SP emitted by the occupants 50 and thus has a particularly high detection accuracy, so that the interior audio sensor 25 is able to detect even relatively quiet sounds such as the breathing sounds of the occupant 50 - here the breathing sounds of a sleeping infant - relatively accurately and free of background noise.

Die von dem Innenraumaudiosensor 25 erfassten Innengeräusche SP werden nach ihrer Erfassung mittels der Prozessoreinheit 30 verarbeitet. Dazu umfasst die Prozessoreinheit 30 einen selbstlernenden Klassifizierungsalgorithmus 35, der die erfassten Innengeräusche SP anhand ihres Geräuschmusters analysiert und auf Basis ihrer akustischen Charakteristik einem Insassentyp zuordnet. Der Klassifizierungsalgorithmus 35 ist folglich dahingehend konfiguriert, die erfassten Innengeräusche SP zu klassifizieren und somit von den Insassen 50 stammende Lebenszeichen zu erkennen, d.h., der Klassifizierungsalgorithmus 35 erkennt, ob es sich um einen Menschen oder ein Tier handelt, wobei der Klassifizierungsalgorithmus 35 im Falle der Erkennung eines Menschen ferner erkennen kann, ob es sich um einen Erwachsenen, ein Kind oder einen Säugling handelt.The interior noise SP detected by the interior audio sensor 25 is processed by the processor unit 30 after it has been detected. For this purpose, the processor unit 30 includes a self-learning classification algorithm 35, which analyzes the detected interior noises SP based on their noise pattern and assigns them to an occupant type based on their acoustic characteristics. The classification algorithm 35 is consequently configured to classify the detected interior noise SP and thus to recognize signs of life originating from the occupants 50, i.e. the classification algorithm 35 recognizes whether it is a human being or an animal, the classification algorithm 35 in the case of Recognition of a human can also recognize whether it is an adult, a child or an infant.

Durch die hohe Erfassungsgenauigkeit erkennt der Klassifizierungsalgorithmus 35 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass sich ein Säugling im Fahrzeuginnenraum 12 befindet. Dazu umfasst der Klassifizierungsalgorithmus 35 eine Vielzahl von Insassenprofilen für jeden Insassentyp, wobei der Klassifizierungsalgorithmus 35 durch maschinelles Lernen selbstständig neue Insassenprofile anlegen kann oder bestehende Insassenprofile bearbeiten kann. Somit kann der Klassifizierungsalgorithmus 35 sich selbstständig an neue und unbekannte Geräuschmuster mit einer entsprechend neuen Charakteristik anpassen und diese einem hinterlegten Insassentyp zuordnen.Due to the high detection accuracy, the classification algorithm 35 in the present exemplary embodiment recognizes that there is an infant in the vehicle interior 12 . For this purpose, the classification algorithm 35 includes a large number of occupant profiles for each occupant type, with the classification algorithm 35 being able to independently create new occupant profiles or edit existing occupant profiles using machine learning. The classification algorithm 35 can thus adapt itself independently to new and unknown noise patterns with a correspondingly new characteristic and assign this to a stored occupant type.

Sobald ein Insasse 50 im Fahrzeuginnenraum 12 durch den Klassifizierungsalgorithmus 35 der Prozessoreinheit 30 erkannt wird, generiert die Prozessoreinheit 30 ein Warnsignal einer bestimmten Warnstufe. Die Warnstufe wird anhand des erkannten Geräuschmusters und anhand des entsprechend der Geräuschmusters zugeordneten Insassentypen festgelegt. Dementsprechend existieren für jeden Insassentypen unterschiedliche Warnstufen. Die Warnstufen sind kategorisiert und lösen unterschiedliche Gegenmaßnahmen aus. Die Erkennung eines im Fahrzeuginnenraum 12 zurückgebliebenen Säuglings löst ein Warnsignal der höchsten Warnstufe aus, welches an eine Signalschnittstelle 40 der Prozessoreinheit 30 übermittelt wird. Die Signalschnittstelle 40 umfasst eine Mobilfunkschnittstelle 41 über die ein Mobilfunk-Warnsignal an ein externes Empfangsgerät 45 - hier das Mobiltelefon 46 des Fahrzeughalters - übermittelt wird. Zusätzlich wird ein Warnsignal an eine Steuereinheit 48 des Fahrzeugs 100 abgegeben, das beispielsweise die Alarmanlage des Fahrzeugs 100 aktiviert, sodass der Fahrzeughalter, falls dieser sich noch in der Nähe des Fahrzeugs 100 befindet, alarmiert wird, bzw. sodass Passanten alarmiert werden, die sich in der Nähe des Fahrzeugs 100 befinden.As soon as an occupant 50 in the vehicle interior 12 is recognized by the classification algorithm 35 of the processor unit 30, the processor unit 30 generates a warning signal of a specific warning level. The level of alert is determined based on the detected noise pattern and the occupant type associated with the noise pattern. Accordingly exist different warning levels for each type of occupant. The warning levels are categorized and trigger different countermeasures. The detection of an infant left behind in the vehicle interior 12 triggers a warning signal of the highest warning level, which is transmitted to a signal interface 40 of the processor unit 30 . The signal interface 40 includes a mobile phone interface 41 via which a mobile phone warning signal to an external receiver 45 - here the mobile phone 46 of the vehicle owner - is transmitted. In addition, a warning signal is sent to a control unit 48 of the vehicle 100, which activates the alarm system of the vehicle 100, for example, so that the vehicle owner is alerted if he is still in the vicinity of the vehicle 100, or so that passers-by are alerted who are located in the vicinity of the vehicle 100 .

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • US 20210023964 A1 [0005]US20210023964A1 [0005]

Claims (12)

Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) für ein Fahrzeug (100), insbesondere für einen Personenkraftwagen mit - mindestens einem Außenraumaudiosensor (20) zur Erfassung von Außengeräuschen (SA) außerhalb eines Fahrzeuginnenraums (12), wobei die Außengeräusche (SA) ein Außengeräuschprofil (SAR) bilden, - einer Prozessoreinheit (30), die dazu konfiguriert ist, das von dem mindestens einen Außenraumaudiosensor (20) erfasste Außengeräuschprofil (SAR) mittels eines Signalverarbeitungsalgorithmus (31) zu verarbeiten, indem mittels eines fahrzeugbasierten charakteristischen Geräuschübertragungsmodells basierend auf dem außerhalb des Fahrzeugs (100) aufgenommenen Außengeräuschprofil (SAR) ein modellbasiertes Interferenz-Geräuschprofil (SAN) definiert wird, das zu den in den Fahrzeuginnenraum (12) übertragenen und im Fahrzeuginnenraum (12) wahrnehmbaren Außengeräuschen (SAP) gegenphasig ausgebildet ist, - mindestens einem Lautsprecher (28), über den das gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil (SAN) im Fahrzeuginnenraum (12) ausgebbar ist, und - mindestens einem Innenraumaudiosensor (25) zur Erfassung von Innengeräuschen (SP) innerhalb des Fahrzeuginnenraums (12), wobei die mit dem mindestens einen Innenraumaudiosensor (25) aufgenommenen Innengeräusche (SP) mittels eines Klassifizierungsalgorithmus (35) derart klassifiziert werden, dass von Insassen (50) stammende Lebenszeichen erkennbar sind.Occupant presence detection system (10) for a vehicle (100), in particular for a passenger car - at least one exterior audio sensor (20) for detecting exterior noise (SA) outside a vehicle interior (12), the exterior noise (SA) forming an exterior noise profile (SAR), - a processor unit (30) configured to process the exterior noise profile (SAR) detected by the at least one exterior audio sensor (20) by means of a signal processing algorithm (31) by using a vehicle-based characteristic noise transmission model based on the outside of the vehicle (100) a model-based interference noise profile (SAN) is defined for the recorded exterior noise profile (SAR), which is designed in phase opposition to the exterior noise (SAP) transmitted into the vehicle interior (12) and perceptible in the vehicle interior (12), - at least one loudspeaker (28) via which the antiphase interference noise profile (SAN) can be output in the vehicle interior (12), and - At least one interior audio sensor (25) for detecting interior noise (SP) within the vehicle interior (12), wherein the interior noises (SP) recorded by the at least one interior audio sensor (25) are classified using a classification algorithm (35) in such a way that signs of life originating from the occupants (50) can be identified. Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalverarbeitungsalgorithmus (31) dazu konfiguriert ist, das Geräuschübertragungsmodell durch maschinelles Lernen zu definieren.Occupant presence detection system (10) according to claim 1 , characterized in that the signal processing algorithm (31) is configured to define the noise transmission model by machine learning. Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Geräuschübertragungsmodell mithilfe von Messdaten aus der Messung der akustischen Übertragungseigenschaften des Fahrzeugs (100) definiert ist.Occupant presence detection system (10) according to claim 1 , characterized in that the noise transmission model is defined using measurement data from the measurement of the acoustic transmission properties of the vehicle (100). Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Außenraumaudiosensor (20) und der mindestens eine Innenraumaudiosensor (25) jeweils ein Mikrofon ist.Occupant presence detection system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one exterior audio sensor (20) and the at least one interior audio sensor (25) are each a microphone. Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (30) eine Signalschnittstelle (40) aufweist, über die ein Warnsignal an ein externes Empfangsgerät (45) übermittelbar ist.Occupant presence detection system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the processor unit (30) has a signal interface (40) via which a warning signal can be transmitted to an external receiver (45). Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalschnittstelle (40) eine Mobilfunkschnittstelle (41) umfasst und das externe Empfangsgerät (45) vorzugsweise ein Mobiltelefon (46) ist.Occupant presence detection system (10) according to claim 5 , characterized in that the signal interface (40) comprises a mobile radio interface (41) and the external receiving device (45) is preferably a mobile phone (46). Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klassifizierungsalgorithmus (35) dahingehend konfiguriert ist, charakteristische Geräuschmuster durch maschinelles Lernen zu definieren.Occupant presence detection system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the classification algorithm (35) is configured to define characteristic noise patterns through machine learning. Insassenanwesenheits-Detektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klassifizierungsalgorithmus (35) dahingehend konfiguriert ist, ein charakteristisches Geräuschmuster eines Kindes zu erkennen.Occupant presence detection system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the classification algorithm (35) is configured to recognize a characteristic noise pattern of a child. Verfahren (10') zur Detektion der Anwesenheit von Insassen in einem Fahrzeuginnenraum (12) umfassend: - Erfassen von Außengeräuschen (SA) durch mindestens einen außerhalb des Fahrzeuginnenraums (12) angeordneten Außenraumaudiosensor (20), - Verarbeitung des aus den erfassten Außengeräuschen gebildeten Außengeräuschprofils (SAR) in einer Prozessoreinheit (30) mittels eines Signalverarbeitungsalgorithmus (31) durch: • Analysieren des Außengeräuschprofils (SAR), • Erzeugen eines modellbasierten gegenüber dem erstellten Außengeräuschprofil (SAR) gegenphasigen Interferenz-Geräuschprofils (SAN) unter Verwendung eines fahrzeugbasierten charakteristischen Geräuschübertragungsmodells, • Übertragung des modellbasierten gegenphasigen Interferenz-Geräuschprofils (SAN) an mindestens einen Lautsprecher (28) im Fahrzeuginnenraum (12), - Ausgeben des gegenphasigen Interferenz-Geräuschprofils (SAN) im Fahrzeuginnenraum (12) über den mindestens einen Lautsprecher (28), wobei das gegenphasige Interferenz-Geräuschprofil (SAN) einen Antischall-Effekt im Fahrzeuginnenraum (12) erzeugt, der die Außengeräusche dämpft, - Erfassen von Innengeräuschen (SP) durch mindestens einen im Fahrzeuginnenraum (12) angeordneten Innenraumaudiosensor (25), - Verarbeiten der erfassten Innengeräusche (SP) mittels der Prozessoreinheit (30), wobei ein Klassifizierungsalgorithmus (35) die Innengeräusche (SP) derart klassifiziert, dass von Insassen (50) stammende Lebenszeichen erkannt werden.Method (10') for detecting the presence of occupants in a vehicle interior (12), comprising: - Detection of external noise (SA) by at least one outside of the vehicle interior (12) arranged exterior audio sensor (20), - Processing of the external noise profile (SAR) formed from the detected external noise in a processor unit (30) by means of a signal processing algorithm (31) by: • Analyzing the exterior noise profile (SAR), • Generation of a model-based interference noise profile (SAN) in phase opposition to the created exterior noise profile (SAR) using a vehicle-based characteristic noise transmission model, • Transmission of the model-based anti-phase interference noise profile (SAN) to at least one loudspeaker (28) in the vehicle interior (12), - Outputting the anti-phase interference noise profile (SAN) in the vehicle interior (12) via the at least one loudspeaker (28), the anti-phase interference noise profile (SAN) generating an anti-noise effect in the vehicle interior (12) which dampens the external noise, - Detection of interior noise (SP) by at least one interior audio sensor (25) arranged in the vehicle interior (12), - Processing of the detected interior noise (SP) by means of the processor unit (30), a classification algorithm (35) classifying the interior noise (SP) in such a way that signs of life originating from the occupants (50) are recognized. Verfahren (10') gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (10') ausgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug (100) in einem geparkten Zustand befindet.Method (10') according to claim 9 , characterized in that the method (10') is performed when the vehicle (100) is in a parked condition. Verfahren (10') gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (30) bei der Detektion von Insassen (50) im Fahrzeuginnenraum (12) ein Warnsignal an ein externes Gerät (45) übermittelt.Method (10') according to claim 9 or 10 , characterized in that the processor unit (30) transmits a warning signal to an external device (45) when occupants (50) are detected in the vehicle interior (12). Verfahren (10') gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (30) die Warnsignale in unterschiedliche Warnstufen kategorisiert, wobei unterschiedliche Geräuschmuster verschiedenen Warnstufen zugeordnet sind.Method (10') according to claim 11 , characterized in that the processor unit (30) categorizes the warning signals into different warning levels, different noise patterns being assigned to different warning levels.
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