DE102012222334A1 - Method and device for determining the relative distance and the relative movement of several road users - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen mindestens zwei Fahrzeugen, wobei auf den Empfang von akustischen Signalen, die aus Initialisierungsaussendungen in Form von akustischen Signalen stammen, die von einem ersten Verkehrsteilnehmer ausgesendet wurden, von einem zweiten Verkehrsteilnehmer Reaktionsaussendungen in Form von akustischen Signalen ausgelöst werden, die von dem ersten Verkehrsteilnehmer empfangen und ausgewertet werden. Dabei werden die Reaktionsaussendungen des zweiten Verkehrsteilnehmers nach dem Ablauf mindestens einer den Verkehrsteilnehmern bekannten Verzögerungszeit vorgenommen, die derart lang eingestellt wird, dass von dem ersten Verkehrsteilnehmer empfangene akustische Signale, die aus passiven Reflektionen der Initialisierungsaussendungen des ersten Verkehrsteilnehmers an Umgebungsobjekten stammen, kein Einfluss auf eine von dem ersten Verkehrsteilnehmer vorgenommen Auswertung der mittels mindestens eines Empfängers empfangenen Reaktionsaussendungen des zweiten Verkehrsteilnehmers haben.The present invention relates to a method for determining the relative distance and / or the relative movement between at least two road users, in particular between at least two vehicles, with the reception of acoustic signals originating from initialization transmissions in the form of acoustic signals from a first Road users were sent out, reaction transmissions are triggered by a second road user in the form of acoustic signals, which are received and evaluated by the first road user. The reaction transmissions of the second road user are made after the expiry of at least one delay time known to the road users, which is set so long that acoustic signals received by the first road user that originate from passive reflections of the initialization transmissions of the first road user at surrounding objects have no influence on a have carried out by the first road user evaluation of the reaction transmissions of the second road user received by means of at least one receiver.
Description
Bereich der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung mindestens zweier Verkehrsteilnehmer, insbesondere mindestens zweier Fahrzeuge, bei dem anhand der von einem ersten Verkehrsteilnehmer der zwei Verkehrsteilnehmer erzeugten Initialisierungsaussendungen von akustischen Signalen Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen eines die akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen empfangenden zweiten Verkehrsteilnehmers ausgelöst werden und von dem ersten Verkehrsteilnehmer empfangen und ausgewertet werden. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen mindestens zwei Fahrzeugen. Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeugassistenzsystem mit einer entsprechenden Vorrichtung.The present invention relates to a method for determining the relative distance and / or the relative movement of at least two road users, in particular at least two vehicles, in which based on the initialization of acoustic signals generated by a first road user of the two road users reaction emissions of acoustic signals of the acoustic signals the initialization transmissions receiving second road user are triggered and received by the first road user and evaluated. Furthermore, the invention relates to a corresponding device for determining the relative distance and / or the relative movement between at least two road users, in particular between at least two vehicles. The invention also relates to a vehicle assistance system with a corresponding device.
Stand der TechnikState of the art
Zur akustischen Erfassung des Umfeldes von Fahrzeugen werden derzeit üblicherweise insbesondere pulsweise messende Systeme, die im Ultraschallbereich arbeiten, verwendet. Dabei werden typischerweise alle 10 ms bis 300 ms über einen Elektro-Akustik-Wandler akustische Pulse bei circa 50 kHz ausgesendet. Aus der Pulslaufzeit zu den sendenden und zu den nicht sendenden Wandlern wird auf den Objektabstand im Raum geschlussfolgert.To acoustically detect the environment of vehicles, in particular currently pulsed-measuring systems that operate in the ultrasonic range are usually used. In this case, typically every 10 ms to 300 ms via an electro-acoustic transducer acoustic pulses emitted at about 50 kHz. From the pulse transit time to the transmitting and non-transmitting transducers, the object distance in space is inferred.
In früheren Patentanmeldungen der Anmelderin wurde vorgeschlagen, sich bei der Auswahl des akustischen Mediums nicht nur auf Ultraschall um 50 kHz zu beschränken. Die Entscheidung vor 30 Jahren für den Ultraschallbereich war einerseits darin begründet, dass in diesem Frequenzbereich die Rauschleistung proportional zum Kehrwert der Signalfrequenz hinreichend stark abnimmt, und andererseits sich die durch das Medium hervorgerufene Dämpfung noch in beherrschbaren Grenzen hält, und dass damals die ersten bezahlbaren elektronischen Bauelemente für diesen Frequenzbereich aufkamen.In Applicant's earlier patent applications, it has been proposed not to limit ultrasound to 50 kHz in the selection of the acoustic medium. The
Die Technik hat sich seither weiter entwickelt: Autos werden leiser, die Probleme bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) beherrschbarer, und mit der heute in jedem MP3-Spieler (MP3-Player) verfügbaren Signalverarbeitung wird eine effizientere Filterung in bezahlbarem Rahmen möglich.The technology has evolved since then: cars are quieter, the problems of electromagnetic compatibility (EMC) more manageable, and with the signal processing available today in any MP3 player (MP3 player), a more efficient filtering in an affordable frame possible.
Insbesondere wird es nunmehr mit der Einführung von Elektrofahrzeugen notwendig, dass diese Fahrzeuge sich durch synthetisierten Schall akustisch bemerkbar machen, um Passanten oder andere Verkehrsteilnehmer zumindest warnend auf sich aufmerksam zu machen. In älteren Patentanmeldungen der Anmelderin wurde daher schon vorgeschlagen, das gesamte Frequenzspektrum des Ultraschallbereichs mit dem des menschlichen Hörbereichs insgesamt für die akustische Überwachung eins Fahrzeugumfeldes durch Bewertung des von dem Fahrzeug selber ausgesendeten Schalls, insbesondere durch Bewertung des von dem Fahrzeug ausgesendeten synthetisierten Schalls und/oder des von dem Fahrzeug selber funktionsbedingt generierten Schalls, für die Ortung von Signalgebern beziehungsweise Schallquellen und damit für die Erhöhung der Verkehrssicherheit zu verwenden.In particular, with the introduction of electric vehicles, it is now necessary for these vehicles to be acoustically noticeable through synthesized sound in order to at least warn traffic lights or other road users. In older patent applications of the Applicant has therefore been proposed, the entire frequency spectrum of the ultrasonic range with the human auditory system as a whole for the acoustic monitoring of a vehicle environment by evaluating the sound emitted by the vehicle itself, in particular by evaluating the emitted from the vehicle synthesized sound and / or the function of the vehicle itself generated sound to use for the detection of signalers or sound sources and thus for increasing traffic safety.
Das Dokument
In den Dokumenten
Zusammenfassend ist aus dem Stand der Technik bekannt, zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Gegenständen von einem ersten Gegenstand der zwei Gegenstände Initialisierungsaussendungen von akustischen Signalen zu erzeugen, die von einem zweiten Gegenstand der zwei Gegenstände empfangen und mittels einer Auswertung als solche erkannt werden. Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen des zweiten Gegenstandes als unmittelbare Antwort auf die empfangenen akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen zu erzeugen. Dabei werden die akustischen Signale der Reaktionsaussendungen des zweiten Gegenstandes von dem ersten Gegenstand empfangen und zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen den zwei Gegenständen ausgewertet.In summary, it is known from the prior art to determine the relative distance and / or the relative movement between at least two objects of a first Object of the two objects Initialisierungsaussendungen of acoustic signals to be generated, which are received by a second object of the two objects and recognized by an evaluation as such. Further, it is known in the art to generate response emissions of acoustic signals of the second article in direct response to the received acoustic signals of the initialization transmissions. In this case, the acoustic signals of the reaction emissions of the second object are received by the first object and evaluated to determine the relative distance and / or the relative movement between the two objects.
Nachteilig an der Realisierung klassischer Transponderverfahren im Schall- oder Ultraschallbereich ist die geringe Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls beziehungsweise Ultraschalls im Vergleich zur Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen. So beginnen klassische akustische Transponder bereits mit der Abstrahlung von Reaktionsaussendungen, während die Initialisierungssendungen noch nicht vollständig eingetroffen sind. Neben dieser zeitlichen Kollision, die bei einem solchen Transponderverfahren auftritt, finden darüber hinaus zeitliche Kollisionen mit Echos von passiv reflektierenden Objekten statt. Nachteilig ist dabei der hohe Realisierungsaufwand, der bei einer Auswertung der empfangenen akustischen Signale der Reaktionsaussendungen wegen der gleichzeitig beziehungsweise quasigleichzeitig ankommenden empfangenen Echosignale erforderlich ist, die aus passiven Reflektionen der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen an Umgebungsobjekten stammen. Im normalen Straßenverkehr nutzen mehrere Verkehrsteilnehmer ein und das gleiche Übertragungsmedium. Der erforderliche Aufwand steigt, wenn mehrere Verkehrsteilnehmer in ein und dem gleichen Medium Reaktionsaussendungen auf ein und die gleiche Initialisierungsaussendung generieren sollen. Nachteilig ist weiterhin, wenn jeder Elektro-Akustik-Wandler, der sich an einem Verkehrsteilnehmer befindet, in gleicher Weise auf das Eintreffen jeder Initialisierungsaussendung reagiert.A disadvantage of the realization of classical transponder methods in the sonic or ultrasonic range is the low propagation speed of the sound or ultrasound in comparison to the transmission by means of electromagnetic waves. Thus, classical acoustic transponders already begin to emit reaction emissions while the initialization transmissions have not yet fully arrived. In addition to this temporal collision, which occurs in such a transponder method, there are also temporal collisions with echoes of passively reflecting objects. A disadvantage is the high implementation cost, which is required in an evaluation of the received acoustic signals of the reaction emissions because of the same or quasi-simultaneous incoming received echo signals derived from passive reflections of the acoustic signals of Initialisierungsaussendungen to surrounding objects. In normal road traffic, several road users use one and the same transmission medium. The required effort increases if several road users in one and the same medium are to generate reaction emissions to one and the same initialization transmission. A further disadvantage is when each electro-acoustic transducer, which is located on a road user, responds in the same way to the arrival of each Initialisierungsaussendung.
Nachteilig an klassischen Transponderverfahren ist weiterhin, dass sie nur für wenige Formen von Initialisierungssignalen geeignet sind. Eine Interoperabilität zwischen verschiedenartigen akustischen Transponderverfahren ist häufig nicht möglich und der Einsatz neuer Technologie, wie aufwändigerer Modulationsverfahren, wird durch bereits vorhandene Transponder nicht unterstützt. Auf öffentlichen Straßen treffen jedoch verschiedenartige Verkehrsteilnehmer zusammen, deren Ausstattung sich häufig stark unterscheiden. A disadvantage of conventional transponder method is further that they are suitable only for a few forms of initialization signals. Interoperability between different acoustic transponder methods is often not possible and the use of new technology, such as more complex modulation methods, is not supported by existing transponders. On public roads, however, meet various road users whose equipment is often very different.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen mindestens zwei Fahrzeugen, bereitgestellt, bei dem auf den Empfang von akustischen Signalen, die aus Initialisierungsaussendungen in Form von akustischen Signalen stammen, die von einem ersten Verkehrsteilnehmer ausgesendet wurden, von einem zweiten Verkehrsteilnehmer Reaktionsaussendungen in Form von akustischen Signalen ausgelöst werden, die von dem ersten Verkehrsteilnehmer empfangen und ausgewertet werden. Dabei werden die Reaktionsaussendungen des zweiten Verkehrsteilnehmers nach dem Ablauf mindestens einer den Verkehrsteilnehmern bekannten Verzögerungszeit vorgenommen, die derart lang eingestellt wird, dass von dem ersten Verkehrsteilnehmer empfangene akustische Signale, die aus passiven Reflektionen der Initialisierungsaussendungen des ersten Verkehrsteilnehmers an Umgebungsobjekten stammen, kein Einfluss auf eine von dem ersten Verkehrsteilnehmer vorgenommen Auswertung der mittels mindestens eines Empfängers empfangenen Reaktionsaussendungen des zweiten Verkehrsteilnehmers haben.According to the invention, a method is provided for determining the relative distance and / or the relative movement between at least two road users, in particular between at least two vehicles, in which the reception of acoustic signals originating from initialization transmissions in the form of acoustic signals from a first road users were sent by a second road user reaction emissions in the form of acoustic signals are triggered, which are received and evaluated by the first road user. In this case, the reaction emissions of the second road user after the expiration of at least one known to the road users delay time is made, which is set so long that received from the first road user acoustic signals derived from passive reflections of Initialisierungsaussendungen the first road user to surrounding objects, no effect on a made by the first road user evaluation of received by at least one receiver reaction emissions of the second road user have.
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen mindestens zwei Fahrzeugen, bereitgestellt, die dazu ausgebildet ist, die von mindestens einem Verkehrsteilnehmer der zwei Verkehrsteilnehmer erzeugten Initialisierungsaussendungen von akustischen Signalen mittels mindestens eines Empfängers zu empfangen und mittels einer Auswertung als solche zu erkennen und als Antwort auf die empfangenen Initialisierungsaussendungen des mindestens einen Verkehrsteilnehmer Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen zu erzeugen. Ferner ist die Vorrichtung weiter dazu ausgebildet, die Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen mit einer vorbestimmten Signaldauer nach dem Ablauf mindestens einer vorbestimmten und den Verkehrsteilnehmern bekannten Verzögerungszeit zu erzeugen.Furthermore, according to the invention, a device is provided for determining the relative distance and / or the relative movement between at least two road users, in particular between at least two vehicles, which is designed to initiate the initialization of acoustic signals generated by at least one road user of the two road users by means of at least one Receive receiver and recognize by means of an evaluation as such and to generate in response to the received Initialisierungsaussendungen the at least one road user reaction emissions of acoustic signals. Furthermore, the device is further configured to generate the reaction emissions of acoustic signals with a predetermined signal duration after the expiration of at least one predetermined delay time known to the road users.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere anhand der von dem ersten Verkehrsteilnehmer empfangenen akustischen Signale der Rektionsaussendungen des zweiten Verkehrsteilnehmer Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen des ersten Verkehrsteilnehmer nach dem Ablauf mindestens einer den Verkehrsteilnehmern bekannten Verzögerungszeit ausgelöst. Dabei wird diese Verzögerungszeit derartig lange festgelegt, dass die von dem zweiten Verkehrsteilnehmer empfangenen akustischen Signale, die aus passiven Reflektionen der akustischen Signalen der Reaktionsaussendungen des ersten Verkehrsteilnehmers an Umgebungsobjekten stammen, kein Einfluss auf eine von dem zweiten Verkehrsteilnehmer zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen den zwei Verkehrsteilnehmern durchgeführten Auswertung der von dem zweiten Verkehrsteilnehmer mittels mindestens eines Empfängers empfangenen akustischen Signalen der Reaktionsaussendungen des ersten Verkehrsteilnehmers haben.In the method according to the invention, in particular based on the received from the first road user acoustic signals of the Rektionsaussendungen the second road users reaction emissions of acoustic signals of the first road user after the expiration of at least one known to the road users delay time. This delay time is set so long, that the acoustic signals received by the second road user, which originate from passive reflections of the acoustic signals of the reaction responses of the first road user to surrounding objects, have no influence on one of the second road user to determine the relative distance and / or the relative movement between the two road users carried out Evaluation of the received by the second road user by means of at least one receiver acoustic signals of the reaction emissions of the first road user.
Mit anderen Worten, solche auf dem Empfang einer Initialisierungsaussendung erzeugten Reaktionsaussendungen und optional auch solche als Reaktion auf den Empfang von Reaktionsaussendungen erzeugten weiteren Reaktionsaussendungen mindestens eines Verkehrsteilnehmers, der die akustischen Signale von aktiv generierten Aussendungen (Initialisierungsaussendungen und/oder Reaktionsaussendungen) mindestens eines anderen Verkehrsteilnehmers und optional einer im akustischen Umfeld vorhandenen Schallquelle empfängt und erkennt, werden jeweils nach dem Ablauf einer fest vereinbarten und den entsprechenden Verkehrsteilnehmern bekannten Verzögerungszeit ausgesandt.In other words, such generated on the receipt of an initialization Ausausendung reaction emissions and optionally also in response to the reception of reaction emissions generated further reaction emissions of at least one road user, the acoustic signals of actively generated emissions (Initialisierungsaussendungen and / or reaction emissions) of at least one other road user and optionally receives a sound source existing in the acoustic environment and recognizes, in each case after the expiry of a fixed and known to the appropriate road users delay time is emitted.
Durch die Verwendung der fest vereinbarten und zumindest den beteiligten Verkehrsteilnehmern bekannten Verzögerungszeit, kann es nur zu Kollisionen von Reaktionsaussendungen beziehungsweise von weiteren Reaktionsaussendungen solcher Verkehrsteilnehmer kommen, die sich in dem gleichen Abstand zu dem die aktiv generierten Aussendungen von akustischen Signalen erzeugenden Verkehrsteilnehmer befinden.Due to the use of the fixed delay time known to at least the involved road users, collisions of reaction emissions or of further reaction emissions of such road users can occur only, which are located at the same distance to the road users generating the actively generated emissions of acoustic signals.
Wenn im Verkehr mehrere Verkehrsteilnehmer vorhanden sind, können die Reaktionsaussendungen beziehungsweise die weiteren Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen als Antwort auf die aktiv generierten Aussendungen des diese erzeugenden Verkehrsteilnehmers beziehungsweise der Schallquelle nach dem Ablauf einer fest vereinbarten, zumindest den beteiligten Verkehrsteilnehmern bekannten und insbesondere jeweils unterschiedlichen Verzögerungszeit erzeugt werden. If several road users are present in the traffic, the reaction emissions or the further reaction emissions of acoustic signals in response to the actively generated emissions of this generating traffic participant or the sound source after the expiration of a fixed, at least the participating road users known and in particular each different delay time generated become.
Durch die Verwendung einer fest vereinbarten, zumindest den beteiligten Verkehrsteilnehmern bekannten und jeweils unterschiedlichen Verzögerungszeit, können in einfacher Weise auch Kollisionen von Reaktionsaussendungen solcher Verkehrsteilnehmer vermieden werden, die sich in dem gleichen Abstand zu dem die aktiv generierten Aussendungen von akustischen Signalen erzeugenden Verkehrsteilnehmer befinden. Anders ausgedrückt, es wird durch die pseudozufällige Verwendung einer jeweils anderen Verzögerungszeit aus einem Satz aus einer allen Verkehrsteilnehmern bekannten Menge von sich deutlich unterscheidenden Verzögerungszeiten erreicht, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit der Reaktionsaussendungen auch der sich in einem laufzeitmäßig gleichen Abstand befindlichen Verkehrsteilnehmer statistisch sinkt.By using a fixed, at least the involved road users known and each different delay time, collisions of reaction emissions of such road users can be avoided in a simple manner, which are located at the same distance from the actively generated emissions from acoustic signals generating road users. In other words, it is achieved by the pseudorandom use of a different delay time from a set of a known to all road users amount of significantly different delay times that the probability of collision of the reaction emissions and the same time in a running distance road users decreases statistically.
Durch die Verwendung einer fest vereinbarten und zumindest den beteiligten Verkehrsteilnehmer bekannten Verzögerungszeit kann der Verkehrsteilnehmer, der die aktiv generierten Aussendungen von akustischen Signalen veranlasst hat, aus der Laufzeit zwischen dem Zeitpunkt der Veranlassung seiner aktiv generierten Aussendungen und dem Zeitpunkt des Empfangs der akustischen Signalen der als Antwort auf die empfangenen akustischen Signale der aktiv generierten Aussendungen erzeugten Reaktionsaussendungen des anderen Verkehrsteilnehmer auf den Abstand zwischen den beiden Verkehrsteilnehmer in dem Moment des Signalaustausches schließen.By using a fixed delay time known to at least the road users involved, the road user who initiated the actively generated emissions of acoustic signals may be identified as being between the time of origin of his actively generated emissions and the time of receipt of the acoustic signals as Reply to the received acoustic signals of the actively generated emissions generated reaction emissions of the other road users on the distance between the two road users at the moment of signal exchange close.
Erfindungsgemäß werden fest vereinbarte Verzögerungszeiten verwendet, die derartig lang sind, dass alle Echos auch von potentiell weit entfernten passiv reflektierenden Objekten aus der Umgebung bereits dichter beim empfangenden Verkehrsteilnehmer sind. Dadurch werden Kollisionen der akustischen Signale der entsprechenden Reaktionsaussendungen mit Echos von passiv reflektierenden Umgebungsobjekten in einfacher Weise auf ein Minimum reduziert. Dadurch, dass während einer erfindungsgemäßen Auswertung der empfangenen akustischen Signalen der Reaktionsaussendungen, keine weitere Auswertung von gleichzeitig oder quasi gleichzeitig empfangenen Echos von passiv reflektierenden Umgebungsobjekten erfolgen muss, reduziert sich der bei der erfindungsgemäßen Auswertung der akustischen Signalen der Reaktionsaussendungen erforderlichen Realisierungsauswand einer entsprechenden Auswerteeinheit erheblich. According to the invention, fixed delay times are used, which are so long that all echoes from potentially far away passively reflecting objects from the environment are already closer to the receiving road user. As a result, collisions of the acoustic signals of the corresponding reaction emissions with echoes of passively reflective environmental objects are easily reduced to a minimum. Due to the fact that during an evaluation according to the invention of the received acoustic signals of the reaction emissions, no further evaluation of simultaneously or quasi-simultaneously received echoes of passively reflective environmental objects has to take place, the implementation effort of a corresponding evaluation unit required in the inventive evaluation of the acoustic signals of the reaction emissions is considerably reduced.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verzögerungszeiten wird ferner die Laut-Leise-Problematik (laute Reaktionsaussendungen gegenüber leisen Echos der passiven Reflexionen) entschärft. Dabei können die entsprechenden Auswerteeinheiten der Verkehrsteilnehmer, die die akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen oder Reaktionsaussendungen anderer Verkehrsteilnehmer empfangen, zunächst auf den Empfang von leisen Echos, die aus passiven Reflektionen der akustischen Signale dieser Initialisierungsaussendungen oder Reaktionsaussendungen stammen, eingestellt werden. Dieselbe Auswerteeinheiten können dann ferner, wenn keine Echos mehr eintreffen, das heißt, nach dem Ablauf der erfindungsgemäßen Verzögerungszeiten, auf den Empfang von lauten akustischen Signale der als Reaktion auf die empfangenen akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen erzeugte Reaktionsaussendungen oder auf den Empfang von lauten akustischen Signale der als Reaktion auf die empfangenen akustischen Signale der Reaktionsaussendungen erzeugte weitere Reaktionsaussendungen eingestellt werden. Damit wird dann die Detektionswahrscheinlichkeit sowohl von leisen Echos als auch von lauten Reaktionsaussendungen erhöht, wodurch die vorhin genannte Laut-Leise-Problematik deutlich entschärft werden kann.By using the delay times according to the invention, the noise-quiet problem (loud reaction emissions compared to quiet echoes of the passive reflections) is also defused. In this case, the corresponding evaluation units of the road users, who receive the acoustic signals of the initialization emissions or reaction emissions of other road users, are initially adjusted for the reception of quiet echoes which originate from passive reflections of the acoustic signals of these initialization emissions or reaction emissions. The same evaluation units can then further, if no more echoes occur, that is, after the expiry of the delay times according to the invention, on the reception of loud acoustic signals in response to the received acoustic signals of the initialization emissions generated reaction emissions or on the receipt of loud acoustic signals of the reaction generated in response to the received acoustic signals of the reaction emissions further reaction emissions. Thus, the probability of detection of both quiet echoes and loud reaction emissions is increased, so that the aforementioned noise-quiet problem can be significantly mitigated.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder der Bewegung akustisch aktiv aussendenden Verkehrsteilnehmern und/oder optional auch von passiv reflektierenden Objekten in der Umgebung von Bewegungshilfsmitteln mittels akustischer Signalen bereitgestellt. Die Bewegungshilfsmittel können beispielsweise als Krankenfahrstühle, Segways, Fahrräder, Elektroautos, andere Fahrzeuge wie beispielsweise Autos, Busse und Lastkraftwagen (LKW) ausgebildet sein. Dabei werden die Bediener des Bewegungshilfsmittels und/oder anderer Verkehrsteilnehmer insbesondere mittels akustischer und/oder optischer Signale über die Verkehrssituation informiert, beziehungsweise gewarnt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner die vorgesehene räumliche Bewegung, wie beispielsweise der Geschwindigkeitsverlauf bezüglich eines Koordinatensystems, automatisch durch Bremsen, Beschleunigen sowie Lenken zumindest unterstützend beeinflusst werden. Auch können Einrichtungen, die die Folgen von ungeeigneten Bewegungen im Verkehr, insbesondere von Unfällen, reduzieren, wie beispielsweise Gurtstraffer, Fensterheber, Airbags und/oder Anstelleinrichtungen für Motorhauben, in ihrer Funktionsweise beeinflusst beziehungsweise aktiviert werden. Insbesondere erkennt zumindest ein akustisch aktiver Verkehrsteilnehmer mindestens ein charakteristisches Merkmal der nachrichtentechnisch und/oder funktionsbedingt erzeugten akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen zumindest eines anderen akustisch aktiven Verkehrsteilnehmers und/oder zumindest einer anderen sich in der Umgebung der akustisch aktiven Verkehrsteilnehmer befindlichen Schallquelle und sendet daraufhin nach einer Verzögerungszeit für eine beschränkte Zeit eine akustische Reaktionsaussendung aus, die bevorzugt eine eindeutige Beziehung zu der Initialisierungsaussendung aufweist. Dabei wird mindestens ein charakteristisches Merkmal wie beispielsweise die Signalstärke und/oder der Zeitverlauf der Signalstärke (beispielsweise in Form eines Pulsmusters) und/oder der Zeitverlauf der Signalfrequenz beziehungsweise des Signalfrequenzgemisches verwendet. Optional reagiert der Verkehrsteilnehmer, der die Initialisierungsaussendung ausgesandt hat, auf den Empfang mindestens einer Reaktionsaussendung in gleicher Weise durch ein Aussenden einer weiteren Reaktionsaussendung. Sowohl die akustisch aktiv aussendenden Verkehrsteilnehmer als auch solche Verkehrsteilnehmer, die die im Umfeld auftretenden akustischen Signale nur empfangen und auswerten, können zur Bestimmung der Position und/oder der Bewegung von akustisch aktiv aussendenden Verkehrsteilnehmern und/oder von passiv reflektierenden Objekten aus der Umgebung sowohl die ausgesandten Initialisierungsaussendungen die ausgesandten Reaktionsaussendungen und optional auch die ausgesandten und als Reaktion auf den Empfang von Reaktionsaussendungen erzeugten weiteren Reaktionsaussendungen als auch die dabei jeweils entstehenden Echos von passiv reflektierenden Objekten nutzen.According to the invention, a method is thus provided for determining the position and / or the movement of actively active road users and / or optionally also of passively reflecting objects in the vicinity of movement aids by means of acoustic signals. The movement aids can be designed, for example, as wheelchairs, Segways, bicycles, electric cars, other vehicles such as cars, buses and trucks (trucks). In this case, the operators of the movement aid and / or other road users are informed or warned in particular by means of acoustic and / or optical signals about the traffic situation. In the method according to the invention, furthermore, the intended spatial movement, such as, for example, the speed profile with respect to a coordinate system, can be influenced automatically by braking, accelerating and steering, at least in a supportive manner. Also, devices that reduce the consequences of improper movement in traffic, especially accidents, such as belt tensioners, windows, airbags and / or adjusting devices for hoods can be influenced or activated in their functioning. In particular, at least one acoustically active road user recognizes at least one characteristic feature of the acoustically generated acoustical signals of the initialization transmissions of at least one other acoustically active road user and / or at least one other sound source located in the surroundings of the acoustically active road users and subsequently transmits after a delay time for a limited time, an acoustic response broadcast preferably having a unique relationship with the initialization broadcast. In this case, at least one characteristic feature such as the signal strength and / or the time course of the signal strength (for example in the form of a pulse pattern) and / or the time course of the signal frequency or the signal frequency mixture is used. Optionally, the road user who has sent out the initialization message responds to the receipt of at least one reaction message in the same way by emitting another reaction message. Both the traffic-actively emitting road users and those road users who only receive and evaluate the acoustic signals occurring in the environment, both for determining the position and / or the movement of actively transmitting road users and / or passive reflective objects from the environment emitted Initialisierungsaussendungen the emitted reaction emissions and optionally also the emitted and generated in response to the receipt of reaction emissions further reaction emissions and the case each resulting echoes of passive reflective objects use.
Vorzugsweise wird bei mindestens einer zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern durchgeführten Auswertung der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen eines initialisierenden Verkehrsteilnehmers und/oder der Reaktionsaussendungen mindestens eines der zwei Verkehrsteilnehmer mindestens ein charakteristisches Merkmal der akustischen Signale dieser Initialisierungsaussendungen und/oder dieser Reaktionsaussendungen, wie vorzugsweise die Signalstärke und/oder der Zeitverlauf der Signalstärke (zum Beispiel im Form eines Pulsmusters) und/oder die Signalfrequenz und/oder der Zeitverlauf der Signalfrequenz oder des Signalfrequenzgemisches der entsprechenden akustischen Signalen, verwendet.Preferably, in at least one evaluation of the acoustic signals of the initializing emissions of an initialising road user and / or of the reaction emissions of at least one of the two road users carried out to determine the relative distance and / or the relative movement between at least two road users, at least one characteristic feature of the acoustic signals of these initialization emissions and / or these reaction emissions, such as preferably the signal strength and / or the time course of the signal strength (for example in the form of a pulse pattern) and / or the signal frequency and / or the time course of the signal frequency or the signal frequency mixture of the corresponding acoustic signals used.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dem die Initialisierungsaussendungen erzeugenden Verkehrsteilnehmer ferner bekannt, welche Verzögerungszeit (Delay) zwischen dem Zeitpunkt des Erfüllens des mindestens einen charakteristischen Merkmals der akustischen Signalen seiner Initialisierungsaussendungen und dem Beginn der Reaktionsaussendungen der die akustischen Signalen der Initialisierungsaussendungen empfangenden Verkehrsteilnehmer einhält. Damit kann der initialisierende Verkehrsteilnehmer aus der Gesamtlaufzeit der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen und der entsprechenden Reaktionsaussendungen auf den Abstand zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern schlussfolgern.In the method according to the invention, the road user generating the initialization transmissions is also aware of the delay time between the time at which the at least one characteristic of the acoustic signals of his initialization transmissions and the start of the reaction transmissions of the traffic participants receiving the acoustic signals of the initialisation transmissions are complied with. Thus, the initializing road user from the total duration of the acoustic signals of Initialisierungsaussendungen and the corresponding reaction emissions on the distance between the two road users conclude.
Um die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen den Reaktionsaussendungen mehrerer insbesondere auf dieselben Aussendungen eines Verkehrsteilnehmer reagierenden Verkehrsteilnehmer zu reduzieren, werden vorzugsweise einige unterschiedliche Verzögerungszeiten (Delays) aus einem Satz von vereinbarten Verzögerungszeiten für diese Reaktionsaussendungen verwendet.In order to reduce the probability of collision between the reaction emissions of several road users reacting in particular to the same emissions of a road user, it is preferable to use a few different delay times (delays) from a set of agreed delay times for these reaction emissions.
Um die Kollisionswahrscheinlichkeit der akustischen Signalen der Reaktionsaussendungen mehrerer Verkehrsteilnehmer zu reduzieren, ist bei einer besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Signaldauer der akustischen Signale der Reaktionsaussendungen mindestens eines Verkehrsteilnehmers kleiner als ein vorbestimmter Bruchteil der Signaldauer der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen des initialisierenden Verkehrsteilnehmers (erster Verkehrsteilnehmer). Insbesondere ist/sind mindestens eine Signaldauer und/oder mindestens eine Frequenz oder mindestens ein Frequenzverlauf der akustischen Signale der Reaktionsaussendungen mindestens eines Verkehrsteilnehmers zumindest den die akustischen Signalen dieser Reaktionsaussendungen empfangenden Verkehrsteilnehmern bekannt.To reduce the probability of collision of the acoustic signals of the reaction emissions of several road users, is in a particularly advantageous embodiment of the According to the invention, the signal duration of the acoustic signals of the reaction emissions of at least one road user is less than a predetermined fraction of the signal duration of the acoustic signals of the initializing emissions of the initialising road user (first road user). In particular, at least one signal duration and / or at least one frequency or at least one frequency response of the acoustic signals of the reaction emissions of at least one road user is / are at least known to the road users receiving the acoustic signals of these reaction emissions.
Mit anderen Worten, werden insbesondere auch bei dauerhafter Erfüllung mindestens eines charakteristischen Merkmals der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen eines Verkehrsteilnehmers nur zeitlich begrenzte Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen von den empfangenden Verkehrsteilnehmern erzeugt. Insbesondere kann die anteilige Sendedauer solcher Reaktionsaussendungen weniger als 1% betragen. Ist beispielsweise das mindestens eine zu erfüllende charakteristische Merkmal der akustischen Signale einer Initialisierungsaussendung die Signalstärke, so kann eine die Initialisierungsaussendung erzeugende Dauerschallquelle eine Reaktionsaussendung, die eine gelegentliche kurzzeitige Wiedergabe (Replay) der Dauerschallquelle umfasst, bewirken.In other words, in particular in the case of permanent fulfillment of at least one characteristic feature of the acoustic signals of the initialization emissions of a road user, only temporary reaction emissions of acoustic signals are generated by the receiving road users. In particular, the proportionate transmission duration of such reaction emissions may be less than 1%. For example, if the characteristic feature of the acoustic signals of an initialization transmission to be fulfilled is the signal strength, then a continuous sound source generating the initialization transmission can effect a reaction transmission comprising an occasional short-term replay of the continuous sound source.
Um eine weitere Reduzierung der Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen den Reaktionsaussendungen mehrerer insbesondere auf dieselben Aussendungen eines Verkehrsteilnehmers reagierenden Verkehrsteilnehmer zu erreichen, werden für diese Reaktionsaussendungen vorzugsweise einige unterschiedliche Reaktionsaussendungsdauern aus einem Satz von vereinbarten Reaktionsaussendungsdauern (Replay-Dauern) verwendet.In order to achieve a further reduction in the probability of collision between the reaction emissions of several road users reacting in particular to the same emissions of a road user, it is preferable to use a few different reaction emission times from a set of agreed reaction emission durations (replay durations) for these reaction emissions.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den akustischen Signalen der Reaktionsaussendungen mindestens eines Verkehrsteilnehmers Informationen, die diese Reaktionsaussendungen betreffen, aufmoduliert, insbesondere Informationen umfassend die für diese Reaktionsaussendungen verwendete Verzögerungszeit und/oder die Signaldauer und/oder die Signalfrequenz oder der Signalfrequenzverlauf der entsprechenden akustischen Signale.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, information relating to these reaction emissions is modulated in the acoustic signals of the reaction emissions of at least one road user, in particular information comprising the delay time used for these reaction emissions and / or the signal duration and / or the signal frequency or the signal frequency characteristic corresponding acoustic signals.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die akustischen Signale der Reaktionsaussendungen mindestens eines Verkehrsteilnehmers eine eindeutige Beziehung zu den Initialisierungsaussendungen des initialisierenden Verkehrsteilnehmers auf. Vorzugsweise weist die Signalstärke und/oder der Signalverlauf der akustischen Signale der Reaktionsaussendungen mindestens eines Verkehrsteilnehmers eine eindeutige Beziehung zu der Signalstärke und/oder zu dem Signalverlauf der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen des initialisierenden Verkehrsteilnehmers, die insbesondere einen zeitveränderlichen Frequenzverlauf haben, auf.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the acoustic signals of the reaction emissions of at least one road user have a clear relationship to the initialisation emissions of the initialising road user. The signal strength and / or the signal course of the acoustic signals of the reaction emissions of at least one road user preferably has a clear relationship to the signal strength and / or to the signal curve of the initialization traffic signals of the initializing traffic participant, which in particular have a time-variable frequency response.
Dabei umfassen die akustischen Signale der Reaktionsaussendungen bevorzugt jeweils einen vorbestimmten Signalausschnitt der akustischen Signale der Initialisierungsaussendungen, wobei die vorbestimmten Signalausschnitte in zeitlich inverser Reihenfolge (umgangssprachlich „rückwärts abspielend") oder in unveränderter zeitlicher Reihenfolge in der gleichen Wiedergabegeschwindigkeit und/oder in einer anderer Abspielgeschwindigkeit (und damit mit anderer Signalfrequenz als die akustischen Signalen der Initialisierungsaussendungen des initialisierenden Verkehrsteilnehmers) ausgesendet werden. Die veränderte Abspielgeschwindigkeit wird nachrichtentechnisch insbesondere durch die Verwendung einer gegenüber dem Aufnehmen veränderte Samplerate realisiert. Die Verwendung einer anderen Abspielgeschwindigkeit für die akustischen Signale der Reaktionsaussendungen hat den Vorteil, dass die akustischen Signale der Reaktionsaussendungen von den akustischen Signalen der Initialisierungsaussendungen durch Filtern technisch leicht voneinander trennbar sind. Insbesondere wird für die Signalform der akustischen Signale der Reaktionsaussendungen eine durch Codierung bestimmte Signalform verwendet, die beispielsweise mittels einer Zuordnungstabelle oder durch eine Algebra realisiert wird.In this case, the acoustic signals of the reaction transmissions preferably each comprise a predetermined signal excerpt of the acoustic signals of the initialization transmissions, the predetermined signal excerpts being displayed in inverse time order (or "playing backwards" colloquially) or in unaltered chronological order at the same playback speed and / or at a different playback speed (FIG. The changed playback speed is realized, in particular, by the use of a sampled rate which is changed in comparison with recording, The advantage of using a different playback speed for the acoustic signals of the reaction transmissions is that that the acoustic signals of the reaction emissions from the acoustic signals of the Initialisierungsaussend technically easily separable by filtering. In particular, a signal form determined by coding is used for the signal form of the acoustic signals of the reaction emissions, which is realized for example by means of an assignment table or by an algebra.
Um eine leichte Trennung der akustischen Signale der Reaktionsaussendungen mehrerer insbesondere auf dieselben Aussendungen eines Verkehrsteilnehmers reagierenden Verkehrsteilnehmer, werden für die Abspielgeschwindigkeiten der akustischen Signale dieser Reaktionsaussendungen einige unterschiedliche aus einem Satz von vereinbarten Abspielgeschwindigkeiten verwendet.In order to easily separate the acoustic signals of the reaction emissions of a plurality of road users reacting in particular to the same emissions of a road user, some different ones of a set of agreed playback speeds are used for the playback speeds of the acoustic signals of these reaction emissions.
Um eine weitere Reduzierung der Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen den Reaktionsaussendungen mehrerer insbesondere auf dieselben Aussendungen eines Verkehrsteilnehmers reagierenden Verkehrsteilnehmer zu erreichen, wird vorzugsweise die Verzögerungszeit, die anteilige Sendedauer, die Reaktionsaussendungsdauer, die Stärke des Signals, die Abspielreihenfolge, und/oder die Abspielgeschwindigkeit vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Nutzungsgrad des akustischen Mediums durch andere Verkehrsteilnehmer und/oder durch andere Schallquellen und/oder in Abhängigkeit von der Eigengeschwindigkeit des aussendenden Verkehrsteilnehmers und/oder von der relativen Position und/oder von der relativen Bewegung anderer Objekte und/oder Verkehrsteilnehmer variiert.In order to achieve a further reduction in the probability of collision between the reaction emissions of a plurality of road users reacting in particular to the same emissions of a road user, preferably the delay time, the proportionate transmission duration, the reaction transmission duration, the strength of the signal, the playback sequence, and / or the playback speed depend on the degree of utilization of the acoustic medium by other road users and / or by other sound sources and / or depending on the intrinsic speed of the sending road user and / or the relative position and / or or varied by the relative movement of other objects and / or road users.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nimmt zumindest ein empfangender Verkehrsteilnehmer die akustischen Signale der aktiven Aussendungen zumindest eines anderen Verkehrsteilnehmers vorzugsweise mittels mindestens zwei Empfangssystemen auf und wertet die Unterschiede der empfangenen akustischen Signale der aktiven Aussendungen bezüglich relativer Position und/oder relativer Bewegung insbesondere anhand der Laufzeitunterschiede, der Dopplerverschiebung, und/oder der Signalstärke aus. Zusätzlich kann dieser Verkehrsteilnehmer bevorzugt auch die bei ihm eintreffenden Echos, das heißt, auch die akustischen Signale, die nach akustischen Aussendungen infolge passiver Reflexion an reflektierenden Objekten entstanden sind, mit auswerten. Dabei werden aus den Signalveränderungen während des Übertragungsweges entweder zumindest die räumliche Beziehung zwischen aussendendem und empfangendem Verkehrsteilnehmer und/oder den passiv schallreflektierenden Objekten bestimmt und/oder eine Aussage über die Relativbewegung zwischen den Verkehrsteilnehmern und/oder den passiv schallreflektierenden Objekten vorgenommen und/oder auf die Verkehrsbedingungen zwischen den Verkehrsteilnehmern, insbesondere auf die Position und/oder die Form der sich dazwischen befindlichen anderen Verkehrsteilnehmer oder ortsfesten Objekte, wie Bäume, und/oder auf die Fahrbahnbeschaffenheit, usw. geschlussfolgert.In the method according to the invention, at least one receiving road user picks up the acoustic signals of the active emissions of at least one other road user preferably by means of at least two receiving systems and evaluates the differences in the received acoustic signals of the active emissions with respect to relative position and / or relative movement, in particular on the basis of the transit time differences Doppler shift, and / or signal strength off. In addition, this road user can preferably also evaluate the echoes that arrive at him, that is to say also the acoustic signals that have arisen after acoustic emissions due to passive reflection on reflecting objects. At least the spatial relationship between the transmitting and receiving road users and / or the passive sound-reflecting objects is determined from the signal changes during the transmission path and / or a statement is made about the relative movement between the road users and / or the passive sound-reflecting objects and / or on the Traffic conditions between the road users, in particular the position and / or the shape of the intervening other road users or stationary objects, such as trees, and / or on the road condition, etc. inferred.
Insbesondere kann jeder Verkehrsteilnehmer sowohl Initialisierungsaussendungen von akustischen Signalen vornehmen als auch mit Reaktionsaussendungen von akustischen Signalen auf die empfangenen akustischen Signale aktiver Aussendungen anderer Verkehrsteilnehmer regieren.In particular, each road user can both make initialization transmissions of acoustic signals and govern with reaction emissions of acoustic signals to the received acoustic signals of active emissions of other road users.
Erfindungsgemäß wird auch ein Fahrzeugassistenzsystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des relativen Abstandes und/oder der relativen Bewegung zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern, insbesondere zwischen mindestens zwei Fahrzeugen, bereitgestellt.The invention also provides a vehicle assistance system having a device according to the invention for determining the relative distance and / or the relative movement between at least two road users, in particular between at least two vehicles.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnungen im Detail beschrieben. In der Zeichnungen ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der zweite Verkehrsteilnehmer T2 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
Optional kann ferner der Verkehrsteilnehmer T1, der die ursprüngliche Initialisierungsaussendung
Ferner kann neben dem ersten Verkehrsteilnehmer T1 auch der zweite Verkehrsteilnehmer T2 eine Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt) zur Auswertung der durch die Empfangseinrichtung
In der
Bei einer bevorzugten Ausprägung steuert die Steuereinrichtung
Die Initialisierungssignale
Bei einer bevorzugten Ausprägung sind die Steuereinrichtungen
Bei einer sehr bevorzugten Ausprägung ist die Verzögerungszeit TD zwischen dem Beginn des Eintreffens eines Initialisierungssignals
Bei einer weiteren bevorzugten Ausprägung weist die Signalstärke der Initialisierungsaussendung zumindest auf der akustischen Hauptstrahlrichtung eines Elektro-Akustik-Wandlers einen festen Wert oder aber mehrere, deutlich voneinander unterscheidbare und allen Verkehrsteilnehmern T1, T2 bekannte Signalstärkewerte auf.In a further preferred embodiment, the signal strength of the initialization transmission at least on the main acoustic beam direction of an electro-acoustic transducer has a fixed value or a plurality of signal strength values which are clearly distinguishable and known to all road users T1, T2.
Als Richtcharakteristik wird hier die räumliche Verteilung der Signalstärke bezüglich des Elektro-Akustik-Wandlers bezeichnet. In einer weiteren bevorzugten Ausprägung ist zumindest einem empfangenden Verkehrsteilnehmer T2, T1 die Richtcharakteristik eines sendenden Verkehrsteilnehmers T1, T2 bekannt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass alle Elektro-Akustik-Wandler (nicht separat dargestellt) die gleiche Richtcharakteristik verwenden, oder aber dass in den ausgetauschten Nachrichten, insbesondere in den ausgetauschten akustischen Nachrichten, die Information über die verwendete Richtcharakteristik des sendenden Elektro-Akustik-Wandlers (nicht separat dargestellt) und/oder über die ausgesandte Signalstärke übermittelt werden.The directional characteristic here is the spatial distribution of the signal strength with respect to the electro-acoustic transducer. In a further preferred embodiment, the directional characteristic of a sending road user T1, T2 is known to at least one receiving road user T2, T1. This is achieved, for example, in that all electroacoustic transducers (not shown separately) use the same directional characteristic, or else that in the exchanged messages, in particular in the exchanged acoustic messages, the information about the used directional characteristic of the transmitting electroacoustics Transducer (not shown separately) and / or transmitted via the transmitted signal strength.
Bei einer weiteren bevorzugte Ausprägung verändert sich das Verhältnis der Signalstärke der empfangenen Signale
Bei einer alternativen Realisierungsvariante wird die Reaktionsaussendung
Bei bekannten Übertragungseigenschaften des Übertragungsmediums
Sofern sich die Szene nicht oder nur vernachlässigbar langsam ändert, enthalten nachfolgend ausgetauschte akustische Informationen die räumlichen Beziehungen der sich im Schallmedium
Bei einer weiteren bevorzugten Ausprägung werden die durch die Übertragung in dem Schallmedium
Überschreitet beispielsweise die Signalstärke der von dem Verkehrsteilnehmer T2 empfangenen akustischen Signale
Signalausschnitt
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführung weisen die Reaktionsaussendungen
Erfindungsgemäß kann durch eine Variation der Abtastfrequenz beim Senden im Verhältnis zur Abtastfrequenz beim Empfangen die Frequenzlage und die Pulsdauer der Reaktionsaussendungen
Dank der fest vereinbarten Verzögerungszeit (Delay) TD kann es nur bei solchen Verkehrsteilnehmern zu Kollisionen von Reaktionsaussendungen kommen, die sich im gleichen Abstand zu dem den akustischen Austausch initiierenden Verkehrsteilnehmern T1 befinden. Bewegen sich die im gleichen Abstand befindlichen Verkehrsteilnehmer mit unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit, wird dank des Dopplereffekts der Kollisionseffekt reduziert.Thanks to the fixed delay time (delay) TD, it is only possible for such road users to experience collisions of reaction emissions which are at the same distance from the road users T1 initiating the acoustic exchange. If the road users at the same distance move with different relative speeds, the effect of collision is reduced thanks to the Doppler effect.
Dank der fest vereinbarten Verzögerungszeit TD kann der Verkehrsteilnehmer T1, der die Initialisierungsaussendung veranlasst hat, aus der Laufzeit zwischen dem Zeitpunkt der Erzeugung der Initialisierungsaussendungen und dem Zeitpunkt des Empfangs der zugehörigen Reaktionsaussendung auf den Abstand zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern T1, T2 im Moment des Signalaustausches schließen.Thanks to the fixed delay time TD, the road user T1, who initiated the initialization transmission, can deduce the distance between the two road users T1, T2 at the moment of the signal exchange from the time between the time at which the initialization transmissions were generated and the time at which the associated reaction transmission is received ,
Dank der Auswertung von akustischen Signalen anhand des einfachen charakteristischen Merkmals „Signalstärke“ bleibt die im Signal enthaltene Dopplerinformation über die Relativbewegung der Verkehrsteilnehmer (z.B. Fahrzeuge) T1, T2 zueinander erhalten.Thanks to the evaluation of acoustic signals on the basis of the simple characteristic feature "signal strength", the Doppler information contained in the signal about the relative movement of the road users (for example vehicles) T1, T2 relative to one another is preserved.
Dank der Verwendung der Signalstärke als einfaches charakteristisches Merkmal bei der Auswertung von empfangenen Signalen
Eine Interoperabilität verschiedener Verfahren, die beispielsweise durch unterschiedliche Hersteller realisiert werden, ist möglich. Beispielsweise funktioniert das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von der Modulationsart der Initialisierungssignale
In einer bevorzugten Ausprägung verändert sich die Signalfrequenz zumindest in einem Zeitabschnitt der Initialisierungsaussendung stetig mit der Zeit, das heißt, dass die Initialisierungsaussendung während des genannten Zeitabschnittes Chirp-moduliert ist.In a preferred embodiment, the signal frequency changes continuously with time, at least in a period of the initialization transmission, that is to say that the initialization transmission is chirp-modulated during the said time segment.
Dank der Verwendung der Signalstärke als einfaches charakteristisches Merkmal bei der Auswertung von empfangenen Signale
Auch die Verwendung einer Kombination mehrerer charakteristischen Merkmale (Signaleigenschaften), wie der Signalstärke und/oder des Zeitverlaufs der Signalstärke (zum Beispiel in Form der Häufigkeit der Belegung des Mediums
Die charakteristischen Merkmale der auf diese Weise realisierten Reaktionsaussendungen
Um Kollisionen der Reaktionsaussendungen mit Reflexen von nichtaktiven, das heißt, von reflektierenden Objekten zu vermeiden, sollte entweder eine lange Verzögerungszeit TD verwendet werden, sodass alle Echos von potentiell weit entfernten Objekten bereits dichter beim Empfänger
Für eine gute Signaltrennung zwischen den akustischen Signalen
Das Verhältnis von Abspielgeschwindigkeit zu Aufnahmegeschwindigkeit beim Reaktor T2 wird in diesem Rahmen als relative Abspielgeschwindigkeit RA bezeichnet.The ratio of playback speed to recording speed in the reactor T2 is referred to in this context as the relative playback speed RA.
Deutlich wird, dass sich beide Bänder DI, DR selbst bei einer Extremwertbetrachtung nicht überschneiden. Für die Beziehung zwischen einer Initialisierungsaussendung und einer zugehörigen Reaktionsaussendung sieht es noch besser aus, da sich beide Bänder in die gleiche Richtung verändern. It becomes clear that both bands DI, DR do not overlap, even with an extreme value analysis. It looks even better for the relationship between an initialization broadcast and an associated broadcast because both bands change in the same direction.
In Verkehrssituationen, in denen nur wenige akustisch aktive Verkehrsteilnehmer T1, T2 einen Bereich des Schallmediums
Alternativ macht ein Wechsel der Signalfrequenzen Sinn, um Störern auszuweichen. Diese gilt sowohl für die Initialisierungsaussendungen des initialisierenden Verkehrsteilnehmer T1 als auch für die Reaktionsaussendungen des reagierenden Verkehrsteilnehmers T2.Alternatively, a change of the signal frequencies makes sense to avoid interferers. This applies both to the initialization transmissions of the initializing traffic participant T1 and to the reaction transmissions of the responding traffic participant T2.
Bevorzugt wird somit das Verfahren derart durchgeführt, dass die Wahl der Signalfrequenzen der Initialisierungsaussendungen als auch die relative Abspielgeschwindigkeit RA bei der Wiedergabe (Replay) situationsangepasst stattfinden, jedoch so, dass der jeweilige Verkehrsteilnehmer (Kommunikationspartner) T1, T2 anhand von zuvor vereinbarten Regeln den Wechsel von akustischen Signalen wiedererkennen kann. Beispielsweise wird dies erreicht, indem nur deutlich unterscheidbare Stufen der in der Reaktionsaussendung
Berücksichtigt man die Tatsache, dass ein Verkehrsteilnehmer T1, T2 bei der akustischen Umfelddetektion üblicherweise die aktiven Aussendungen zumindest eines anderen Verkehrsteilnehmers T2, T1 mit mindestens zwei Empfangssystemen, die am Verkehrsteilnehmer T1, T2 räumlich verteilt angeordnet sind, aufnimmt, so kann anhand der räumlichen Unterschiede der empfangenen Aussendungen, insbesondere anhand der Laufzeitunterschiede und/oder der Signalstärke und/oder der Signalveränderungen während des Übertragungsweges, zumindest die räumliche Beziehung zwischen dem aussendenden und dem empfangenden Verkehrsteilnehmer T1, T2 bestimmt werden, eine Aussage über die Relativbewegung zwischen dem aussendenden und dem empfangenden Verkehrsteilnehmer T1, T2 vorgenommen werden, auf die Verkehrsbedingungen zwischen dem aussendenden und dem empfangenden Verkehrsteilnehmer T1, T2, insbesondere auf die Position und/oder die Form der sich dazwischen befindlichen anderen Verkehrsteilnehmer und/oder ortsfesten Objekte, wie Bäume, und/oder auf die Fahrbahnbeschaffenheit, geschlussfolgert werden.Taking into account the fact that a road user T1, T2 in the acoustic environment detection usually receives the active emissions of at least one other road user T2, T1 with at least two receiving systems, which are distributed spatially distributed to the road users T1, T2, so can on the basis of spatial differences the received emissions, in particular on the basis of the transit time differences and / or the signal strength and / or the signal changes during the transmission path, at least the spatial relationship between the emitting and the receiving road users T1, T2 are determined, a statement about the relative movement between the emitting and the receiving Road users T1, T2, on the traffic conditions between the sending and receiving road users T1, T2, in particular the position and / or the shape of the intervening other road users and / or stationary objects, such as trees, and / or on the road surface, be inferred.
Bei einer bevorzugten Ausprägung wird von zumindest einem Verkehrsteilnehmer T2, bei dem mehrere Elektro-Akustik-Wandler (nicht separat dargestellt) auf einen Bereich des Mediums ausgerichtet sind, nicht über jeden Elektro-Akustik-Wandler eine Reaktionsaussendung
Bei einer weiteren bevorzugten Ausprägung nimmt mindestens ein Verkehrsteilnehmer der sich im Medium
Sowohl die Reaktionsaussendungen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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