DE10234611A1 - Motor vehicle surroundings monitoring method, in which at least one directional microphone is used to capture the surrounding noise level which is then used as an additional information source for the vehicle monitoring system - Google Patents

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Abstract

Method for monitoring the environment around a motor vehicle (2) in which situation data is captured and evaluated. The situation data represents individual aspects of the surrounding conditions of the vehicle. As part of the data capture at least a part of the surrounding noise is captured and analyzed using at least one microphone (6) and means for analysis of the microphone signal. The invention also relates to a corresponding driver information system.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Umgebung eines Kraftfahrzeugs, bei dem Situationsdaten erfasst und ausgewertet werden, wobei die Situationsdaten einzelne Aspekte der Umfeldsituation des Fahrzeugs wiedergeben. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerinformationssystem mit Mitteln zum Überwachen der Fahrzeugumgebung.The invention relates to a method to monitor the surroundings of a motor vehicle in which situation data is recorded and evaluated, whereby the situation data individual aspects of the Show the surroundings of the vehicle. Furthermore concerns the invention a driver information system with means for monitoring the vehicle environment.

Aus der Praxis sind bereits Sicherheitssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, die auf der Auswertung von Situationsdaten basieren. Die Menge und Art der erfassten Situationsdaten hängt wesentlich von den Aufgaben und der Komplexität des Sicherheitssystems ab. Im Rahmen von Rückhaltesystemen werden beispielsweise Beschleunigungssensoren eingesetzt, um die Fahrzeugbewegung zu erfassen, damit diese beim Auslösen der Rückhaltemittel berücksichtigt werden kann. Daneben sind Warnsysteme bekannt, mit denen Gefahrensituationen frühzeitig erkannt werden sollen, um Kollisionen zu vermeiden. Zur Detektion von Objekten in der Fahrzeugumgebung sowie zur Bestimmung der Entfernung und Geschwindigkeit dieser Objekte relativ zum Fahrzeug werden häufig aktive Ultraschallsensoren, Radarsensoren und/oder Infrarotsensoren eingesetzt. Allerdings ermöglichen die damit erfassten Situationsdaten in der Regel keine zuverlässige Klassifizierung des detektierten Objekts, so dass das Sicherheitssystem nicht unterscheiden kann, ob es sich bei dem Objekt um einen Pkw, einen Lkw, einen Fahrradfahrer, einen Fußgänger oder beispielsweise eine Leitplanke handelt. Bekannt ist auch der Einsatz von Kamerasystemen, die neben der Detektion von Objekten und Bestimmung von Entfernung und Geschwindigkeit dieser Objekte eine zuverlässige Objektklassifizierung ermöglichen. Diese ist allerdings relativ aufwendig, sowohl im Hinblick auf die erforderliche Rechenleistung als auch im Hinblick auf die Kosten für ein solches Kamerasystem mit entsprechender Verarbeitungseinheit.Security systems are already in practice for motor vehicles known, which are based on the evaluation of situation data. The The amount and type of the situation data recorded essentially depends on the tasks and complexity of the security system. In the context of restraint systems, for example Accelerometers used to record vehicle movement so that when triggered the restraint is taken into account can be. In addition, warning systems are known to deal with dangerous situations early should be recognized in order to avoid collisions. For detection of objects in the vehicle environment and for determining the distance and The speed of these objects relative to the vehicle often becomes active Ultrasonic sensors, radar sensors and / or infrared sensors are used. However, allow the situation data recorded with it is usually not a reliable classification of the detected object so that the security system does not differentiate whether the object is a car, a truck, a cyclist, a pedestrian or for example a guardrail. The use of Camera systems in addition to the detection of objects and determination a reliable object classification based on the distance and speed of these objects enable. However, this is relatively complex, both with regard to the required computing power as well as in terms of cost for a such a camera system with a corresponding processing unit.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Umgebungsgeräusche als zusätzliche Informationsquelle zur Analyse der Umfeldsituation zu nutzen. Dementsprechend wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest ein TeiI der Umgebungsgeräusche des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet. Ein Fahrerinformationssystem, mit dem die Fahrzeugumgebung zumindest bereichsweise überwacht wird, sollte dazu mit mindestens einem Mikrofon ausgestattet sein und mit Mitteln zum Auswerten des von dem Mikrofon erfassten akustischen Signals.With the present invention suggested the ambient noise as an additional source of information to use for the analysis of the surrounding situation. Accordingly in the context of the method according to the invention at least a part of the ambient noise of the vehicle is recorded and evaluated. A driver information system that uses the vehicle environment monitored at least in some areas should be equipped with at least one microphone and with means for evaluating the acoustic signal detected by the microphone.

Grundsätzlich gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.There are basically several possibilities for the Realization of the method according to the invention.

In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Umgebungsgeräusche mit Hilfe mindestens eines Richtmikrofons erfasst. In diesem Fall kann das erfasste akustische Signal einer Richtung in der Umgebung des Fahrzeugs bzw. einem Umgebungssegment zugeordnet werden. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das Fahrerinformationssystem zusätzlich auch mindestens einen entfernungserfassenden Sensor umfasst, mit dem sich Objekte in diesem von dem Richtmikrofon abgedeckten Umgebungssegment des Fahrzeugs detektieren lassen. Das von dem Richtmikrofon erfasste akustische Signal kann dann in vorteilhafter Weise zur Klassifizierung der von dem entfernungserfassenden Sensor detektierten Objekte herangezogen werden, da sich beispielsweise die Fahrgeräusche von Pkws und Lkws wesentlich unterscheiden und feststehende Objekte, wie z.B. Leitplanken keinerlei Geräusche verursachen.In an advantageous variant of the inventive method the ambient noise recorded with the help of at least one directional microphone. In this case can the detected acoustic signal of a direction in the area assigned to the vehicle or a surrounding segment. This proves to be particularly advantageous if the driver information system additionally also includes at least one distance-sensing sensor the objects in this surrounding segment covered by the directional microphone have the vehicle detected. That captured by the directional microphone acoustic signal can then be used for classification in an advantageous manner the objects detected by the distance-sensing sensor because, for example, the driving noise of cars and trucks is significant distinguish and fixed objects, such as No guardrails Sounds cause.

Je nach Art der Auswertung des erfassten akustischen Signals können auch andere bzw. noch weitere Informationen aus den Umgebungsgeräuschen gewonnen werden. So kann beispielsweise aufgrund einer Frequenzverschiebung eine sich ändernde Relativgeschwindigkeit eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug ermit telt werden. Des Weiteren können z.B. auch das Hupen eines anderen Fahrzeugs und die Sirenen von Polizei-, Krankenwagen- und Feuerwehrfahrzeugen erkannt werden und als Indiz für eine drohende Gefahr ausgewertet werden.Depending on the type of evaluation of the recorded acoustic Signal can other or even more information obtained from the ambient noise become. For example, due to a frequency shift a changing Relative speed of an object with respect to the vehicle determined become. Furthermore, you can e.g. also the horn of another vehicle and the sirens from Police, ambulance and fire engines are recognized and as an indication of an impending danger can be evaluated.

Zeichnungdrawing

Wie bereits voranstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen.As discussed above, there are there are different ways the teaching of the present invention in an advantageous manner and further education. For this purpose, on the one hand, the claims subordinate to the independent claims and on the other hand to the following description of an embodiment the invention with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt eine Verkehrssituation, bei der das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen der automatischen Überwachung des toten Winkels bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt.The only figure shows a traffic situation, in which the inventive method as part of automatic monitoring of the blind spot is used in a motor vehicle.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In der einzigen Figur ist eine zweispurige Fahrbahn 1 in Draufsicht dargestellt. Auf der rechten Fahrspur befindet sich ein Fahrzeug 2, das mit einem Totwinkel-Warnsystem ausgestattet ist. Dieses Totwinkel-Warnsystem ist Teil eines Fahrerinformationssystems mit Mitteln zum Überwachen der Fahrzeugumgebung.In the single figure there is a two-lane lane 1 shown in top view. There is a vehicle in the right lane 2 , which is equipped with a blind spot warning system. This blind spot warning system is part of a driver information system with means for monitoring the vehicle environment.

Das Totwinkel-Warnsystem umfasst einen – hier nicht im Einzelnen dargestellten – entfernungserfassenden Sensor 3, der im Bereich des linken Außenspiegels 4 angeordnet ist und mit dem sich die Position eines Objekts in dem mit 5 bezeichneten Umgebungssegment des Fahrzeugs 2 ermitteln lässt. Bei dem entfernungserfassenden Sensor 3 kann es sich beispielsweise um einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor oder auch einen Infrarotsensor handeln. Das Umgebungssegment 5 deckt den toten Winkel des Fahrers ab, d.h. den Bereich der Fahr zeugumgebung auf der linken Seite des Fahrzeugs 2, der vom Fahrer nicht mit dem linken Außenspiegel 4 überblickt werden kann.The blind spot warning system includes a remover - not shown in detail here sensor 3 that in the area of the left wing mirror 4 is arranged and with which the position of an object in the surrounding segment denoted by 5 of the vehicle 2 can be determined. With the distance-sensing sensor 3 it can be, for example, an ultrasound sensor, a radar sensor or an infrared sensor. The surrounding segment 5 covers the driver's blind spot, ie the area around the vehicle on the left side of the vehicle 2 that the driver did not use the left wing mirror 4 can be surveyed.

Ebenfalls im Bereich des linken Außenspiegels 4 angeordnet und hier nicht im Einzelnen dargestellt ist ein Richtmikrofon 6. Dieses Richtmikrofon 6 ist so ausgelegt, dass es im Wesentlichen nur die Umgebungsgeräusche im Umgebungssegment 5 erfasst.Also in the area of the left wing mirror 4 arranged and not shown here is a directional microphone 6 , This directional microphone 6 is designed so that it is essentially only the ambient noise in the surrounding segment 5 detected.

Auf der linken Fahrspur der Fahrbahn 1 nähert sich ein Fahrzeug 7 und setzt zum Überholen an. In der hier dargestellten Situation befindet sich das Fahrzeug 7 zumindest teilweise im Umgebungssegment 5 des Fahrzeugs 2, also im toten Winkel des Fahrers. Deshalb kann der Fahrer des Fahrzeugs 2 das Fahrzeug 7 nicht ohne Weiteres über den linken Außenspiegel 4 wahrnehmen. Dafür wird das Fahrzeug 7 vom entfernungserfassenden Sensor 3 des Totwinkel-Warnsystems detektiert. Mit Hilfe dieses Sensors 3 können außerdem die Entfernung zwischen den beiden Fahrzeugen 2 und 7 ermittelt werden und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 7 relativ zum Fahrzeug 2.In the left lane of the lane 1 a vehicle is approaching 7 and starts to overtake. The vehicle is in the situation shown here 7 at least partially in the surrounding segment 5 of the vehicle 2 in the driver's blind spot. Therefore, the driver of the vehicle 2 the vehicle 7 not easily over the left wing mirror 4 perceive. For that the vehicle 7 from the distance-sensing sensor 3 of the blind spot warning system is detected. With the help of this sensor 3 can also see the distance between the two vehicles 2 and 7 be determined and the speed of the vehicle 7 relative to the vehicle 2 ,

Erfindungsgemäß werden zusätzlich die Umgebungsgeräusche mit Hilfe des Richtmikrofons 6 aufgenommen. Wie bereits erwähnt, lässt sich das so erfasste akustische Signal dem Umgebungssegment 5 zuordnen. Mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Auswerteeinheit für das akustische Signal können nun verschiedene Zusatzinformationen über das im Umgebungssegment 5 detektierte Objekt gewonnen werden. So kann das detektierte Objekt – hier Fahrzeug 7 – anhand des akustischen Signals als Pkw klassifiziert werden, da es – im Gegensatz zu unbeweglichen Objekten, wie z.B. Leitplanken, – charakteristische Fahrgeräusche, bedingt durch Fahrtwind, Lauf- und Motorgeräusche, verursacht.According to the invention, the ambient noise is additionally with the aid of the directional microphone 6 added. As already mentioned, the acoustic signal recorded in this way can be assigned to the surrounding segment 5 assign. With the help of an evaluation unit (not shown here) for the acoustic signal, various additional information about that in the surrounding segment can now be obtained 5 detected object can be obtained. So the detected object - here vehicle 7 - be classified as a car on the basis of the acoustic signal, since - in contrast to immovable objects such as guardrails - it causes characteristic driving noises due to the wind, running and engine noises.

Außerdem kann anhand des akustischen Signals auch auf die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Fahrzeugen 2 und 7 geschlossen werden. Dies ist insbesondere im Hinblick auf etwaige Messaussetzer und Messfehler des entfernungserfassenden Sensors 3 vorteilhaft.The acoustic signal can also be used to determine the relative speed between the two vehicles 2 and 7 getting closed. This is particularly so with regard to any measurement misfires and measurement errors of the distance-sensing sensor 3 advantageous.

Claims (8)

Verfahren zum Überwachen der Umgebung eines Kraftfahrzeugs (2), bei dem Situationsdaten erfasst und ausgewertet werden, wobei die Situationsdaten einzelne Aspekte der Umfeldsituation des Fahrzeugs (2) wiedergeben, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Umgebungsgeräusche des Fahrzeugs (2) erfasst und ausgewertet wird.Method for monitoring the surroundings of a motor vehicle ( 2 ), in which situation data are recorded and evaluated, whereby the situation data individual aspects of the surrounding situation of the vehicle ( 2 ) play, characterized in that at least part of the ambient noise of the vehicle ( 2 ) is recorded and evaluated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsgeräusche mit Hilfe mindestens eines Richtmikrofons (6) erfasst werden, so dass das erfasste akustische Signal einer Richtung in der Umgebung des Fahrzeugs (2) bzw. einem Umgebungssegment (5) zugeordnet werden kann.A method according to claim 1, characterized in that the ambient noise using at least one directional microphone ( 6 ) are detected so that the detected acoustic signal of a direction in the vicinity of the vehicle ( 2 ) or a surrounding segment ( 5 ) can be assigned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Auswertung der Umgebungsgeräusche eine Klassifizierung bzw. Erkennung von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs (2) vorgenommen wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that, based on the evaluation of the ambient noise, a classification or detection of objects in the surroundings of the vehicle ( 2 ) is made. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Auswertung der Umgebungsgeräusche die Relativgeschwindigkeit mindestens eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug (2) ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the basis of the evaluation of the ambient noise, the relative speed of at least one object with respect to the vehicle ( 2 ) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung der Umgebungsgeräusche Hupsignale und Sirenensignale von Einsatzfahrzeugen erkannt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that as part of the evaluation of the ambient noise, horn signals and siren signals are recognized by emergency vehicles. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 im Rahmen der automatischen Überwachung des toten Winkels bei einem Kraftfahrzeug.Use of a method according to one of claims 1 to 4 as part of automatic monitoring the blind spot in a motor vehicle. Fahrerinformationssystem mit Mitteln zum Überwachen der Fahrzeugumgebung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mikrofon (6) zum Erfassen von Umgebungsgeräuschen vorgesehen ist und dass Mittel vorgesehen sind zum Auswerten des von dem Mikrofon (6) erfassten akustischen Signals.Driver information system with means for monitoring the vehicle environment, in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one microphone ( 6 ) is provided for detecting ambient noise and that means are provided for evaluating the microphone ( 6 ) detected acoustic signal. Fahrerinformationssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Kombination aus mindestens einem Richtmikrofon (6) und mindestens einem entfernungserfassenden Sensor (3), mit dem sich die Position eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug (2) ermitteln lässt.Driver information system according to claim 7, characterized by a combination of at least one directional microphone ( 6 ) and at least one distance-sensing sensor ( 3 ), with which the position of an object in relation to the vehicle ( 2 ) can be determined.
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