DE102017203675A1 - Verfahren zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person und Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person und Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren (100) zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person auf der Basis von Sensorsignalen wenigstens eines mindestens einachsigen Beschleunigungssensors (12) werden die von dem Beschleunigungssensor (12) erfassten Signale mit einem Hochpassfilter (110) gefiltert. Die resultierenden Werte werden in denselben Wertebereich überführt und mit einem Tiefpassfilter (130) gefiltert, bevor die Werte mit einem vorgebbaren Schwellwert verglichen (170) werden. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs wird auf eine fahrende Tätigkeit der Person rückgeschlossen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person auf der Basis von Sensorsignalen wenigstens eines Beschleunigungssensors sowie eine Vorrichtung, die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium und ein elektronisches Steuergerät, die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet sind.
  • Stand der Technik
  • Zum Einsatz bei sportlichen Aktivitäten oder allgemein körperlichen Aktivitäten sind bereits verschiedene tragbare elektronische Geräte bekannt, die mit Sensoren ausgestattet sind und mit deren Hilfe fitness- und gesundheitsrelevante Daten erfasst werden können. Auf der Basis von Daten integrierter Sensoren (z.B. Beschleunigungssensoren, Höhenmesser) können diese sogenannten Wearables beispielsweise die Aktivitäten Gehen oder Laufen und darüber hinaus Laufstrecken, Energieumsatz, Herzschlagfrequenz und ähnliches erkennen.
  • Zum Schutz von beispielsweise Motorradfahrern gibt es verschiedene Airbagsysteme, welche mit mehreren Sensoren an den Schultern und am Rücken des Motorradfahrers sowie am Fahrzeug Beschleunigungen und Drehraten erfassen. Mit Hilfe dieser Signale können Unfallsituationen erkannt werden.
  • Die US-Patentanmeldung US 2012/0223833 A1 offenbart ein System auf der Basis von Sensoren, mit dem insbesondere Kollisionsereignisse von Personen oder Objekten erkannt werden können. Hierbei können beispielsweise Gyroskop-Sensoren oder Beschleunigungssensoren eingesetzt werden, die in einem Helm verbaut sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein neues Verfahren zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person bereit, das auf der Basis von Sensorsignalen wenigstens eines Beschleunigungssensors durchgeführt wird. Das Verfahren beruht im Prinzip darauf, dass Vibrationen an der Person, die durch die fahrende Tätigkeit verursacht werden, erfasst und durch den nachfolgend beschriebenen Algorithmus ausgewertet werden. Anhand eines Abgleichs mit geeigneten Schwellwerten kann die fahrende Tätigkeit zuverlässig erkannt werden. Der Beschleunigungssensor wird dabei direkt oder indirekt am Körper der Person getragen, beispielsweise am Handgelenk. Der Beschleunigungssensor ist mindestens einachsig. In bevorzugter Weise handelt es sich bei dem Beschleunigungssensor jedoch um einen mindestens zweiachsigen und, besonders bevorzugt, um einen dreiachsigen Beschleunigungssensor, da mit einem solchen Sensor die Erkennung der fahrenden Tätigkeit in besonders zuverlässiger Weise erfolgen kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die von dem Beschleunigungssensor erfassten Signale zunächst mit einem Hochpassfilter gefiltert. Die resultierenden Werte werden in denselben Wertebereich, also in denselben Vorzeichenbereich, überführt. Besonders bevorzugt ist der positive Vorzeichenbereich. Die Werte werden dann mit einem Tiefpassfilter gefiltert. Die resultierenden Werte, gegebenenfalls nach weiterer Verarbeitung, werden im zeitlichen Verlauf mit einem vorgebbaren Schwellwert verglichen, wobei ein Überschreiten des Schwellwerts auf die fahrende Tätigkeit rückschließen lässt. Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Werteverlauf stellt dabei im Prinzip ein Maß für die Energie bzw. die Vibrationen im hochfrequenten Bereich im zeitlichen Verlauf dar. Bei Anwendung eines Schwellwertes hierauf und beim Überschreiten dieses Schwellwertes wird die fahrende Tätigkeit erkannt.
  • Bei der fahrenden Tätigkeit, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erkannt werden kann, handelt es sich insbesondere um Motorradfahren (Straßenverkehr, Rennstrecken). Die während des Motorradfahrens auftretenden Vibrationen werden vor allem über den Lenker auf den Motoradfahrer übertragen, sodass diese Vibrationen am Körper des Fahrers, beispielsweise an dessen Handgelenk, erfasst und erfindungsgemäß ausgewertet werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei anderen fahrenden Tätigkeiten, die mit entsprechenden hochfrequenten Vibrationen am Körper des Fahrers einhergehen, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Fahrradfahren, insbesondere Mountainbiken oder Downhill, oder entsprechende Skifahrdisziplinen.
  • Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch erkennbare fahrende Tätigkeit lässt sich mit besonderem Vorteil für eine nachgelagerte Sturzerkennung oder Sturzplausibilisierung nutzen. Das beschriebene Verfahren kann dabei mit anderen Verfahren zur Erkennung eines Sturzes kombiniert werden. Vorzugsweise wird ein möglicherweise erkannter Sturz nur dann also solcher bestätigt, wenn diesem Sturz eine fahrende Tätigkeit, die mittels des beschriebenen Verfahrens erkannt wurde, vorausgegangen ist. In diesem Fall kann in einer bevorzugten Ausführungsform automatisch ein Notruf abgesetzt werden. Durch das Verfahren können somit fehlerhafte Auslösungen und Meldungen von schweren Stürzen verhindert oder minimiert werden, sodass unnötige Einsätze von Rettungskräften vermieden werden.
  • Der Beschleunigungssensor erfasst die Bewegungsdaten der Person, beispielsweise eines Motorradfahrers. Mit dem beschriebenen Algorithmus kann anhand dieser Beschleunigungssignale die fahrende Tätigkeit der Person (beispielsweise die Fahrt auf dem Motorrad) erkannt werden. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Systemen liegt zum einen in der Zuverlässigkeit des Verfahrens und zum anderen in der geringen Größe sowie der einfachen und bequemen Tragbarkeit des Sensors, beispielsweise am Handgelenk. Der Sensor muss nicht an der Schutzkleidung, am Helm oder an dem Fahrzeug angebracht werden und kann sehr flexibel eingesetzt werden. So kann der gleiche oder sogar derselbe Sensor bei verschiedenen Fortbewegungsarten, zum Beispiel auf dem Motorrad und auf dem Fahrrad, verwendet werden.
  • Wenn ein zweiachsiger oder ein dreiachsiger Beschleunigungssensor eingesetzt wird, ist es besonders bevorzugt, dass die tiefpassgefilterten Werte der mindestens zwei Achsen vor dem Vergleich mit dem Schwellwert über die Achsen summiert werden. „Über die Achsen summiert“ meint hierbei, dass nicht die aufeinanderfolgenden Werte jeder Achse sondern die jeweiligen Werte jeder Achse zu einem bestimmten Zeitpunkt addiert werden, sodass sich pro Zeitpunkt jeweils ein Wert ergibt.
  • Um die Werte in denselben Wertebereich zu überführen, kann beispielsweise der Absolutbetrag der Werte gebildet werden, beispielsweise durch Multiplikation mit der Signumfunktion, sodass die Werte in den positiven Vorzeichenbereich überführt werden. In einer anderen besonders bevorzugten Ausgestaltung dieses Verfahrensschrittes werden die Werte nach der Hochpassfilterung mit einem geradzahligen Exponenten potenziert, um die gefilterten Signale in den positiven Wertebereich zu überführen. Beispielsweise werden die Werte quadriert. Durch eine Potenzierung der Werte kann die Erkennungsqualität deutlich gesteigert werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor dem Vergleich mit dem vorgebbaren Schwellwert die Werte mit einem positiven Wurzelexponenten radiziert. Durch diese Maßnahme erfolgt eine Skalierung der Werte, wobei die absoluten Werte verkleinert werden, was unter Umständen die Berechnungen erleichtert. Durch diesen Schritt kann weiterhin eine Normierung der Werte oder Größen erfolgen. Vorzugsweise wird für diesen Schritt eine Potenzierung mit dem Kehrwert des Exponenten durchgeführt, welcher vorher für die Überführung in den positiven Wertebereich bzw. für die erste Potenzierung verwendet wurde. Beispielsweise kann bei diesem Schritt die Quadratwurzel gezogen werden, wenn vorher die Werte quadriert wurden. Die Verwendung des Kehrwerts des Exponenten als Wurzelexponenten für diesen Schritt hat weiterhin den Vorteil, dass die ursprüngliche Einheit von m/s2 wiederhergestellt wird. Dies hat Vorteile bei der Wahl des Schwellwertes und veranschaulicht darüber hinaus das Signal. Der Schwellwert wird zweckmäßigerweise an diesen Schritt entsprechend angepasst. Der Schwellwert wird also entsprechend niedriger gewählt, wenn eine solche Radizierung vorgesehen ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Werte vor dem Vergleich mit dem Schwellwert geglättet, vorzugsweise mit einem weiteren Tiefpassfilter. Die Grenzfrequenz der Tiefpassfilterung kann beispielsweise 0,01 Hz betragen. Durch die abschließende Glättung der Signale wird ein fehlerhaftes Erkennen der fahrenden Tätigkeit durch nur kurzzeitiges Überschreiten des Schwellwertes vermieden.
  • Der für das Verfahren erforderliche Beschleunigungssensor kann beispielsweise mit Hilfe eines Armbandes von einer Person getragen werden (direkte Befestigung am Körper). In dieser Form ist der Sensor sehr bequem zu tragen, kann einfach wie eine Armbanduhr angelegt werden und ist jederzeit einsetzbar. Die Vorrichtung mit dem Sensor kann gegebenenfalls auch an andere Personen weitergegeben werden, da keine Anpassung oder Einstellung für eine bestimmte Person oder eine bestimmte Installation erforderlich ist. Es sind prinzipiell auch andere Anbringungsmöglichkeiten möglich, beispielsweise an einem Fußgelenk oder an der Kleidung (indirekte Befestigung), wenn an der entsprechenden Anbringungsposition die übertragenen Vibrationen zuverlässig erfassbar sind.
  • Als Sensor eignen sich insbesondere handelsübliche dreiachsige Beschleunigungssensoren, die mit einer geeigneten Abtastrate, beispielsweise mit einer Abtastrate von mindestens 50 Hz, vorzugsweise 100 Hz, und in einem geeigneten Wertebereich von beispielsweise bis zu +/-150 m/s2 arbeiten. In der Praxis haben sich beispielsweise Beschleunigungssensoren bewährt, die in einem Bereich von +/- 8 g arbeiten (entspricht circa +/- 80 m/s2). Tests haben gezeigt, dass beispielsweise auch Sensoren in einem Bereich von +/- 4 g für diesen Einsatzzweck geeignet sind. Auch Sensoren, die in einem höheren Wertebereich arbeiten, können verwendet werden, solange sichergestellt ist, dass kleine Beschleunigungssignale ausreichend aufgelöst (ausreichende Bitbreite) werden können.
  • Die Hochpassfilterung erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines digitalen Filters, beispielsweise eines digitalen IIR-Filters. Bei diesem Schritt werden die hohen Frequenzen, die für die Erkennung der fahrenden Tätigkeit maßgeblich sind, isoliert. Niedrigere störende Frequenzen werden eliminiert. Zweckmäßigerweise wird ein Filter mit einer geeigneten Filtercharakteristik eingesetzt, wie beispielsweise ein Filter mit einer Grenzfrequenz von 20 Hz. Geeignet ist beispielsweise ein Filter 4. Ordnung, beispielsweise ein sogenanntes Tschebyscheff-Filter Typ I.
  • In der anschließenden Tiefpassfilterung wird gewissermaßen eine Hüllkurve auf der Basis der Signale gebildet und das Rauschen wird geglättet. Hierfür wird wiederum vorzugsweise ein digitales Filter eingesetzt, beispielsweise ein digitales IIR-Filter mit einer geeigneten Filtercharakteristik, beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 0,8 Hz. Geeignet ist beispielsweise ein Filter 1. Ordnung, insbesondere ein sogenanntes Butterworthfilter 1. Ordnung.
  • Durch die anschließende Addition der resultierenden Signale bei einem zwei- oder mehrachsigen Sensor wird zu jedem Zeitpunkt ein einzelner Wert generiert, der mit einem vorgebbaren Schwellwert vergleichbar ist. Durch die Addition der Werte über die Achsen, also die Bildung einer Summe, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders einfache und schnelle Auswertung der Sensordaten, wobei die Sensordaten vor der Anwendung des Schwellwertes vorzugsweise abschließend nochmals geglättet werden. Sobald der Schwellwert von dem erfindungsgemäß ermittelten Wert überschritten wird, wird die fahrende Tätigkeit erkannt.
  • Der vorgebbare Schwellwert wird zweckmäßiger Weise an den Einsatzzweck des Verfahrens angepasst. Dabei kann sich der Schwellwert für die Erkennung einer Motorradfahrt beispielsweise von dem Schwellwert für die Erkennung einer Fahrradfahrt unterscheiden. Darüber hinaus ist die Vorgabe des jeweiligen Schwellwertes von dem konkret eingesetzten Algorithmus abhängig. Beispielsweise sollte bei der Vorgabe des Schwellwertes berücksichtigt werden, ob und in welcher Form eine Potenzierung und/oder Radizierung der Werte erfolgt ist. Wenn beispielsweise nach der Hochpassfilterung eine Quadrierung durchgeführt und vor dem Vergleich mit dem Schwellwert die Quadratwurzel gezogen wurde, kann für die Erkennung einer Motorradfahrt beispielsweise ein Schwellwert von 2 m/s2 geeignet sein.
  • Die Erfindung umfasst weiterhin eine Vorrichtung zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person, insbesondere zur Erkennung einer Motorradfahrt oder Fahrradfahrt, wobei die Erkennung der fahrenden Tätigkeit auf der Auswertung von erfassbaren Vibrationen beruht. Die Vorrichtung umfasst wenigstens einen mindestens einachsigen Beschleunigungssensor und ist zur direkten oder indirekten Befestigung an dem Körper der Person vorgesehen. Vorzugsweise ist der Sensor ein mindestens zweiachsiger und besonders bevorzugt ein dreiachsiger Beschleunigungssensor. Diese Vorrichtung ist zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Bei der Vorrichtung kann es sich vorzugsweise um eine Vorrichtung zur Befestigung am Handgelenk der Person handeln. Hierfür kann beispielsweise ein einfaches Armband verwendet werden, wobei die Vorrichtung dabei in Form einer Armbanduhr oder Vergleichbarem ausgestaltet sein kann. Durch Einstellung von geeigneten Schwellwerten kann die gleiche oder dieselbe Vorrichtung für unterschiedliche Anwendungszwecke eingerichtet werden, so kann beispielsweise ein Modus für Motorradfahrer und ein Modus für Fahrradfahrer vorgesehen sein.
  • Die Vorrichtung kann insbesondere für die Erfassung von Beschleunigungen in einem Wertebereich von bis zu +/- 150 m/s2, beispielsweise von +/- 80 m/s2 (entspricht circa +/- 8 g), mit einer Abtastrate von mindestens 50 Hz, beispielsweise 100 Hz, eingerichtet sein. Diese Wertebereiche eignen sich insbesondere für die Erkennung von Motorradfahrten oder Fahrradfahrten. Je nach Anwendung können jedoch auch andere Wertebereiche geeignet sein. Beispielsweise können auch Beschleunigungssensoren geeignet sein, die in einem Wertebereich von +/- 4 g oder in einem höheren Wertebereich arbeiten.
  • Die Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm, das zur Durchführung der Schritte des beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein solches Computerprogramm gespeichert ist, sowie ein elektronisches Steuergerät, das für die Durchführung der Schritte des beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Computerprogramm bzw. als maschinenlesbares Speichermedium oder als elektronisches Steuergerät hat den besonderen Vorteil, dass damit das erfindungsgemäße Verfahren auch bei vorhandenen Geräten, die mit einem entsprechenden dreiachsigen Beschleunigungssensor ausgestattet sind, in einfacher Weise implementiert werden kann, um so das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit ohne weitere Hardware-Maßnahmen durchführen zu können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergaben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 schematische Darstellung der Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung eines beispielhaften Algorithmus zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 2A-E eine beispielhafte Darstellung von Beschleunigungssignalen, die erfindungsgemäß ausgewertet werden.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • 1 zeigt in schematischer Weise die verschiedenen Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, mit der das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person durchgeführt werden kann. Dieses Verfahren ist als Blockdiagramm mit seinen einzelnen Verfahrensschritten als Algorithmus 100 dargestellt, der in der Vorrichtung 10 implementiert ist. Die Vorrichtung 10 ist beispielsweise als Gehäuse 11, das die verschiedenen Komponenten enthält, und das beispielsweise mit einem Armband am Handgelenk eines Benutzers befestigt werden kann, realisiert. Das Gehäuse 11 enthält einen dreiachsigen Beschleunigungssensor 12 und einen Mikroprozessor 13, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Algorithmus 100 eingerichtet ist. Zum Betrieb des Mikroprozessors 13 und zum Betrieb des Beschleunigungssensors 12 ist eine übliche Spannungsversorgung 14 vorgesehen. Weiterhin enthält die Vorrichtung 10 eine Userausgabe/Schnittstelle 15, die beispielsweise als Display für eine optische Signalgebung und/oder als akustischer Signalgeber und/oder als Schnittstelle für eine Signalweiterleitung, beispielsweise über Bluetooth, ausgestaltet sein kann. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Sturzerkennung kombiniert wird, kann über die Schnittstelle 15 die Absetzung eines Notrufs erfolgen. Die Schnittstelle bzw. die Userausgabe kann beispielsweise als GSM-Modul (Global System for Mobile communications) ausgestaltet sein. Weiterhin kann die Vorrichtung 10 optional einen Umgebungsluftdrucksensor 16 enthalten. Der Umgebungsluftdrucksensor 16 kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer Sturzerkennung eingesetzt werden, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Sturzerkennung kombiniert wird. Mittels des Umgebungsluftdrucksensors (Barometer) 16 in der Vorrichtung 10 und dem damit messbaren Luftdruck bzw. der aus diesem ableitbaren barometrischen Höhe kann die Zuverlässigkeit und die Güte der Sturzerkennung verbessert werden.
  • Wenn die Vorrichtung 10 von einem Benutzer getragen wird, werden mit dem Beschleunigungssensor 12 die Beschleunigungen in den Sensorkoordinaten beispielsweise in einem Wertebereich von +/- 80 m/s2 mit beispielsweise einer Abtastrate von 100 Hz in den drei Raumrichtungen ax, ay und az erfasst. Diese Signale werden in dem Mikroprozessor 13 gemäß dem erfindungsgemäßen Algorithmus 100 verarbeitet und ausgewertet. Hierfür werden in Schritt 110 die Signale mit einem Hochpassfilter (z. B. Tschebyscheff-Filter Typ 1, 4. Ordnung, Grenzfrequenz: 20 Hz) gefiltert und im Schritt 120 quadriert. Alternativ können auch andere geradzahlige Potenzen im Schritt 120 eingesetzt werden oder die Werte werden auf andere Weise in denselben Wertebereich überführt. Anschließend werden im Schritt 130 die drei quadrierten Signale tiefpassgefiltert (z. b. Butterworth-Filter 1. Ordnung, Grenzfrequenz: 0,8 Hz). Im Schritt 140 erfolgt eine Addition der drei resultierenden Signale. Im Schritt 150 kann aus dieser Summe die Wurzel gezogen werden. Dieser Schritt ist optional, wobei der später im Schritt 170 angewandte Schwellwert entsprechend gewählt sein sollte. Zur weiteren Glättung der Signale kann im Schritt 160 eine weitere Tiefpassfilterung vorgenommen werden, beispielsweise mit einem Grenzwert von 0,01 Hz. Der resultierende Werteverlauf stellt ein Maß für den zeitlichen Verlauf der Vibrationen im hochfrequenten Bereich dar. Auf diesen Werteverlauf wird im Schritt 170 ein geeigneter Schwellwert angewendet, in diesem Beispiel 2 m/s2. Statt der Werte aus dem Schritt 160 können für den Schwellwertvergleich 170 gegebenenfalls auch die Werte aus den Schritten 140 oder 150 herangezogen werden, wobei der anzuwendende Schwellwert gegebenenfalls an den verwendeten Algorithmus anzupassen ist. Beim Überschreiten des Schwellwertes lässt sich auf die fahrende Tätigkeit der Person bzw. auf den Beginn der fahrenden Tätigkeit rückschließen.
  • 2 illustriert beispielhafte Beschleunigungssignale und deren Verarbeitung gemäß dem beschriebenen Algorithmus 100. Die 2 umfasst fünf Diagramme (A bis E). Das Diagramm A zeigt die Rohdaten ax, ay und az des Beschleunigungssensors im Zeitverlauf zwischen 0 und 200 Sekunden. Dargestellt sind die Beschleunigungen in den drei Raumachsen in m/s2, die in diesem Beispiel mit einer Frequenz von 100 Hz abgetastet werden. Als Sensor kann hierbei ein üblicher dreiachsiger Beschleunigungssensor verwendet werden. Die Signalverarbeitung dieser Signale erfolgt mit dem beschriebenen Verfahren, insbesondere mit dem in der 1 dargestellten Algorithmus 100. In dem ersten Schritt (Schritt 110) werden die Signale hochpassgefiltert (z. B. Tschebyscheff-Filter Typ 1, 4. Ordnung, Grenzfrequenz: 20 Hz), wobei die resultierenden Werte im Diagramm B dargestellt sind. Hierbei werden speziell die relevanten hohen Frequenzen isoliert und störende niedrige Frequenzen eliminiert. Anschließend erfolgt eine Quadrierung der drei gefilterten Signalverläufe (Schritt 120), sodass der negative Wertebereich in den positiven Bereich überführt wird. Die resultierenden Werte sind im Diagramm C dargestellt. Anschließend erfolgt eine Tiefpassfilterung (Schritt 130) mittels eines digitalen Filters (z. B. Butterworth-Filter 1. Ordnung, Grenzfrequenz: 0,8 Hz), wobei hierdurch in etwa die Hüllkurven der vorherigen Signale erhalten werden und das Rauschen geglättet wird. Die tiefpassgefilterten Signale bzw. Kurven der drei Raumachsen werden summiert (Schritt 140) und in diesem Beispiel daraus die Wurzel gezogen (Schritt 150). Die Bildung der Quadratwurzel der gebildeten Summe ist optional und kann durch geeignete Anpassung des Schwellwertes (z. B. Quadrierung des Schwellwertes) entfallen. Das Diagramm D fasst die resultierenden Signale zusammen, wobei der Verlauf 151 das Resultat als Wurzel aus der Summe der tiefpassgefilterten Signale darstellt. Der Signalverlauf 151 wird zur weiteren Glättung mit einer Grenzfrequenz von 0,01 Hz tiefpassgefiltert (Schritt 160). Hieraus resultiert der Signalverlauf 161, der zusammen mit dem Verlauf 151 im Diagramm E und in vergrößertem Maßstab in Diagramm D (Y-Achse auf der rechten Seite in Diagramm D) dargestellt ist. Auf den Signalverlauf 161 wird der Schwellwert 171 (2 m/s2) angewandt (Schritt 170). In diesem Beispiel überschreitet der Signalverlauf zum Zeitpunkt 100 s den Schwellwert, sodass darauf rückgeschlossen werden kann, dass zum Zeitpunkt 100 s (bzw. durch die verzögernde Wirkung der Tiefpassfilterung kurz vor dem Zeitpunkt t = 100 s) die fahrende Tätigkeit aufgenommen wurde.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2012/0223833 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Verfahren (100) zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person, wobei das Verfahren auf der Basis von Sensorsignalen wenigstens eines mindestens einachsigen Beschleunigungssensors (12) durchgeführt wird, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - die von dem wenigstens einen mindestens einachsigen Beschleunigungssensor (12) erfassten Signale werden mit einem Hochpassfilter (110) gefiltert, - die resultierenden Werte werden in denselben Wertebereich überführt, - die resultierenden Werte werden mit einem Tiefpassfilter (130) gefiltert, - die resultierende Werte werden mit einem vorgebbaren Schwellwert (171) verglichen (170) und - in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs wird auf eine fahrende Tätigkeit der Person rückgeschlossen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrende Tätigkeit Motoradfahren oder Fahrradfahren ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Plausibilisierung einer Sturzerkennung eingesetzt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (12) mindestens zweiachsig, vorzugsweise dreiachsig ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefpassgefilterten Werte der mindestens zwei Achsen vor dem Vergleich (170) mit dem Schwellwert über die Achsen summiert werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überführung der Werte in denselben Wertebereich durch Potenzierung mit einem geradzahligen Exponenten (120) erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vergleich (170) mit dem vorgebbaren Schwellwert (171) die Werte radiziert (150) werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vergleich (170) mit dem vorgebbaren Schwellwert (171) die Werte geglättet (160) werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättung (160) mit einem Tiefpassfilter erfolgt.
  10. Vorrichtung (10) zur Erkennung einer fahrenden Tätigkeit einer Person, wobei die Vorrichtung wenigstens einen mindestens einachsigen Beschleunigungssensor (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zur Durchführung eines Verfahrens (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) für die Erfassung von Beschleunigungen in einem Wertebereich von bis zu +/-150 m/s2 mit einer Abtastrate von mindestens 50 Hz eingerichtet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Anbringung an einem Handgelenk der Person vorgesehen ist.
  13. Computerprogramm, das eingerichtet ist, die Schritte eines Verfahrens (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.
  15. Elektronisches Steuergerät (13), das eingerichtet ist, die Schritte eines Verfahrens (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
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