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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Gefahren für ein abgestelltes Fahrzeug. Außerdem betrifft die Erfindung ein Erkennungssystem zum Detektieren von Gefahren für ein abgestelltes Fahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Fahrzeuge akustisch zu überwachen. Dabei sollen insbesondere Abweichungen eines Sollbetriebs des Fahrzeugs erkannt werden. Ein derartiges Überwachen ist beispielsweise in der
DE 103 19 493 B4 bekannt. So können beispielsweise ein aktueller Fahrzustand, Unfälle oder Komponentenausfälle erkannt werden.
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Vorkommnisse im abgestellten Fahrzeug jedoch, wie beispielsweise eine mutwillige Beschädigung, Parkrempler, Regen, Hagel, Einbruch, Glasbruch, Marderbefall oder Ladungsdiebstahl können nicht erkannt werden. Aus der
JP2000006761A ist bekannt, dass neben einem Mikrofon ein Personensensor benötigt wird, um zuverlässig einen Einbruch in ein stehendes Fahrzeug zu erkennen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Detektieren von Gefahren für ein abgestelltes Fahrzeug ermöglicht ein sicheres und zuverlässiges, gleichzeitig aber aufwandsarmes Überwachen einer Umgebung des Fahrzeugs. Dabei werden akustische Signale erfasst, anhand derer Ereignisse ermittelt werden können, die für das Fahrzeug potentiell gefährlich sind. Solche potentiell gefährlichen Ereignisse sind insbesondere mutwillige Beschädigungen, wie Kratzer oder ähnliches, Parkrempler oder drohende Parkrempler, Regen, insbesondere bei Cabriolets, Hagel, Einbruch, Glasbruch, Marderbefall und/oder Ladungsdiebstahl.
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Das Verfahren zum Detektieren einer Gefährdung eines abgestellten Fahrzeugs umfasst die Schritte: Zunächst erfolgt ein Erkennen, dass das sich das Fahrzeug in einem Parkzustand befindet. Dies wird insbesondere daran erkannt, dass sich das Fahrzeug relativ zu seinem Untergrund nicht bewegt, ein Antriebsmotor des Fahrzeugs deaktiviert ist und/oder das Fahrzeug abgeschlossen ist. Somit ist davon auszugehen, dass das Fahrzeug geparkt ist. Anschließend erfolgt ein Erfassen eines akustischen Signals mittels zumindest eines Mikrofons. Das Mikrofon ist bevorzugt an dem Fahrzeug angebracht. Dabei ist vorgesehen, dass mit dem Mikrofon ein Umfeld des Fahrzeugs erfassbar ist. Somit lassen sich akustische Signale aus dem Umfeld des Fahrzeugs sicher und zuverlässig erfassen. Bei dem akustischen Signal handelt es sich somit lediglich um eine Welle. Allerdings können dieselben Geräuschtypen unterschiedliche akustische Signale erzeugen. Somit erfolgt ein Identifizieren eines Geräuschtypus, das zu dem akustischen Signal geführt hat. Für das Identifizieren des Geräuschtypus lassen sich grundsätzlich dieselben Prinzipien anwenden wie bei einer Spracherkennung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Nachdem der Geräuschtypus identifiziert ist, erfolgt ein Feststellen, dass der Geräuschtypus bei einem Ereignis generiert wurde, das eine Gefahr für das Fahrzeug darstellt. Dies kann insbesondere durch Vergleiche des Geräuschtypus mit zumindest einem Referenzgeräuschtypus, insbesondere mit mehreren Referenzgeräuschtypen, geschehen. Ein solches Ereignis ist insbesondere eine Beschädigung des Fahrzeugs. Alternativ kann das Ereignis eines der oben genannten Ereignisse sein, beispielsweise ein Parkrempler. Schließlich erfolgt ein Generieren eines Warnsignals. Durch das Warnsignal kann auf das Ereignis reagiert werden und/oder es kann eine optische und/oder akustische und/oder haptische Warnung ausgegeben werden. Ein Feststellen einer Gefahr lediglich anhand des akustischen Signals ist nicht möglich oder zumindest schwierig umzusetzen. Wie bereits beschrieben können unterschiedliche akustische Signale auf dieselbe Ursache zurückgehen. Somit ist für ein vollumfängliches Erkennen von Gefahren notwendig, die Ursache des akustischen Signals zu erkennen. Dies erfolgt anhand des Schritts des Identifizierens des Geräuschtypus. Ein solches Identifizieren erfolgt insbesondere analog zu einer Spracherkennung, bei der ein Identifizieren von gesprochenen Worten aus akustischen Signalen erfolgt.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Gefährdungserkennungssystem eines Fahrzeugs. Das Gefährdungserkennungssystem ist insbesondere ein Steuergerät eines Fahrzeugs. Das Gefährdungserkennungssystem umfasst zumindest ein Mikrofon zum Erfassen von akustischen Signalen sowie ein mit dem Mikrofon zum Signalaustausch verbundenes Steuergerät. Das Steuergerät kann somit mittels des Mikrofons akustische Signale erfassen. Dabei ist vorgesehen, dass das Steuergerät ausgebildet ist zu erkennen, dass das sich das Fahrzeug in einem Parkzustand befindet. Wie bereits beschrieben, wird der Parkzustand insbesondere daran erkannt, dass sich das Fahrzeug relativ zu seinem Untergrund nicht bewegt, ein Antriebsmotor des Fahrzeugs deaktiviert ist und/oder das Fahrzeug abgeschlossen ist. Weiterhin ist das Steuergerät eingerichtet einen Geräuschtypus zu identifizieren, das zu einem von dem Mikrofon erfassten akustischen Signal geführt hat. Dazu werden in dem Steuergerät bevorzugt bekannte Prinzipien der Spracherkennung verwendet. Außerdem ist das Steuergerät ausgebildet festzustellen, dass der Geräuschtypus bei einem Ereignis generiert wurde, das eine Gefahr für das Fahrzeug darstellt. Dies erfolgt, wie zuvor bereits beschrieben, insbesondere durch einen Vergleich des Geräuschtypus mit zumindest einem Referenzgeräuschtypus. Wie oben genannt, ist ein solches Ereignis insbesondere eine Beschädigung des Fahrzeugs. Alternativ kann das Ereignis eines der oben genannten Ereignisse sein. Schließlich ist das Steuergerät zum Generieren eines Warnsignals ausgebildet, wobei mit dem Warnsignal auf das Ereignis reagiert werden kann und/oder es kann eine optische und/oder akustische und/oder haptische Warnung ausgegeben werden.
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Somit kann ermittelt werden, ob Ereignisse vorliegen, die eine Gefahr für das Fahrzeug darstellen. Dazu ist lediglich eine akustische Überwachung des Fahrzeugs notwendig. Dies kann einfach und aufwandsarm auch bei abgestellten Fahrzeugen ausgeführt werden, sodass das Fahrzeug auch dann überwacht werden kann, wenn keine Insassen vorhanden sind. Somit lassen sich Beschädigungen des Fahrzeugs erkennen, wobei insbesondere eine Ermittlung eines für die Beschädigung Verantwortlichen ermöglicht ist.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren einen Schritt des Aktivierens zumindest eines zusätzlichen Umgebungssensors des Fahrzeugs. Bei dem Umgebungssensor handelt es sich insbesondere um zumindest einen optischen Sensors des Fahrzeugs. Das Aktivieren erfolgt als Reaktion auf das Warnsignal. Des Weiteren erfolgt ein Ausgeben und/oder Aufzeichnen der Daten des zumindest einen zusätzlichen Überwachungssensors. Durch das Aktivieren des optischen Sensors stehen Bilder zur Verfügung, die das Ereignis, das zu dem Geräuschtypus und zu dem akustischen Signal geführt hat, zeigen. Dies ermöglicht ein ermitteln von Verantwortlichen, sollte das Fahrzeug beschädigt werden und/oder eine Ladung des Fahrzeugs entwendet werden. Ebenso kann durch Aktivierung anderer Umgebungssensoren, beispielsweise von Abstandssensoren, eine feinere Überwachung des Fahrzeugs gestartet werden. So kann insbesondere ein sich näherndes Motorengeräusch hinsichtlich der Annäherungsrichtung eingegrenzt werden. Dies ermöglicht eine frühzeitige Erkennung eines Parkremplers, sodass gegebenenfalls eine Warnung ausgegeben werden kann. Das Steuergerät des Gefährdungserkennungssystems ist vorteilhafterweise ausgebildet, den beschriebenen Schritt auszuführen.
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Bevorzugt wird das zuvor beschriebene Feststellen, dass der Geräuschtypus durch ein Ereignis generiert wurde, das für das Fahrzeug eine Gefahr darstellt, anhand von Sensordaten zusätzlicher Überwachungssensoren verifiziert. Auf diese Weise lassen sich fehlerhafte Warnungen vermeiden. Insbesondere wird anhand der zusätzlichen Überwachungssensoren erkannt, ob tatsächlich eine Gefahr für das Fahrzeug vorliegt, oder ob eine Gefahr für ein benachbartes Fahrzeug vorliegt. Auf diese Weise lassen sich insbesondere fehlerhafte Warnsignale bei Beschädigungen erkennen, wenn die Beschädigungen bei benachbarten Fahrzeugen auftreten. Dies kann beispielsweise anhand von Beschleunigungssensoren des Fahrzeugs und/oder anhand von Drucksensoren des Fahrzeugs erkannt werden. Solche Sensoren müssen bei einer Beschädigung des Fahrzeugs, beispielsweise bei einem Parkrempler oder bei Vandalismus, ebenfalls entsprechende Signale anzeigen. Ist dies nicht der Fall, so wurde das von dem Mikrofon empfangene akustische Signal von einem benachbarten Fahrzeug ausgesandt.
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Das Identifizieren des Geräuschtypus, das zu dem akustischen Signal geführt hat, das das Mikrofon aufgenommen hat, erfolgt bevorzugt anhand von neuronalen Netzen. Solche neuronalen Netzwerke lassen sich einmalig für entsprechende Geräusche trainieren. Eine Wiedererkennung der trainierten Geräuschtypen kann somit für das Identifizieren verwendet werden. Das Identifizieren der Geräuschtypen ist somit durch neuronale Netze sehr einfach und zuverlässig durchführbar.
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Als Warnsignal wird bevorzugt ein akustisches Signal über eine Ausgabeeinheit ausgegeben. So kann beispielsweise ein anderer Fahrer durch Hupen davor gewarnt werden, dass das dieser mit seinem Fahrzeug bei Einparkvorgängen versehentlich auf das überwachte Fahrzeug auffährt. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Warnsignal ein Ansteuerungsbefehl an einen Aktuator des Fahrzeugs. So kann beispielsweise bei Detektion von Regentropfen, die auf das Fahrzeug auftreffen, ein geöffnetes Verdeck automatisch geschlossen werden.
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Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Steuergerät mit zumindest einem in dem Fahrzeug vorhandenen Mikrofon zum Signalaustausch verbindbar ist. Somit ist kein zusätzlicher Sensor, insbesondere kein zusätzliches Mikrofon, in dem Fahrzeug anzubringen. Daher umfasst das Gefährdungserkennungssystem kein eigens Mikrofon.
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Alternativ oder zusätzlich umfasst das Gefährdungserkennungssystem zumindest ein Mikrofon, das mit dem Steuergerät zum Signalaustausch verbunden ist. Dieses Mikrofon ist an dem Fahrzeug anbringbar. Daher ist das Mikrofon an einer Stelle an dem Fahrzeug anbringbar, an der eine optimale Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs erfolgen kann. Somit lassen sich abgeschattete Bereiche, an denen das Mikrofon keinen oder nur verminderte akustische Signale empfangen kann, vermeiden oder zumindest verringern.
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Das Steuergerät ist außerdem bevorzugt mit zumindest einem zusätzlichen Umgebungssensor zum Signalaustausch verbindbar. Der Umgebungssensor ist insbesondere ein an dem Fahrzeug vorhandenen Sensor. Bevorzugt ist der Umgebungssensor ein Abstandssensor und/oder ein Beschleunigungssensor und/oder ein Drucksensor sein. Durch den Umgebungssensor lässt sich das zuvor beschriebene Feststellen, dass der Geräuschtypus durch ein Ereignis generiert wurde, das für das Fahrzeug eine Gefahr darstellt, verifizieren. Somit ist die Gefahr fehlerhafter Warnungen vermindert.
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Die Erfindung betrifft schließlich ein Computerprogrammprodukt. Das Computerprogrammprodukt umfasst Instruktionen, welche, wenn Sie auf einer Auswerteeinheit einer Anwenderschnittstelle ausgeführt werden, die Auswerteeinheit veranlassen, die Schritte eines Verfahrens wie zuvor beschrieben auszuführen. Die Auswerteeinheit der Anwenderschnittstelle ist insbesondere das zuvor beschriebene Gefährdungsfeststellungssystem. Alternativ kann Auswerteeinheit der Anwenderschnittstelle auch ein sonstiges Steuergerät eines Fahrzeugs sein.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
- 1 ein schematischer Ablaufplan eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 2 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Gefährdungserkennungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt schematisch einen Ablaufplan eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schritte des Verfahrens werden nachfolgend zusammen mit 2 erklärt. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 2 mit einem Gefährdungserkennungssystem 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Gefährdungserkennungssystem 1 umfasst ein Steuergerät 4 sowie mehrere Mikrofone 3. Über die Mikrofone ist eine Umgebung des Fahrzeugs 2 akustisch überwachbar, sodass jedes Mikrofon 3 akustische Signale erfassen kann. Das Steuergerät 4 ist mit den Mikrofonen 3 zur Signalübertragung verbunden. Ebenso ist das Steuergerät 4 mit weiteren Sensoren des Fahrzeugs 2 zur Signalübertragung verbunden. In 2 sind dazu exemplarisch ein Beschleunigungssensor 5, ein Drucksensor 6, Abstandssensoren 7 und ein optischer Sensor 9 gezeigt. Andere Umgebungssensoren des Fahrzeugs 2 können ebenfalls verwendet werden. Schließlich ist das Steuergerät 4 mit einer Ausgabeeinheit 8 zur Signalübertragung verbunden.
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Das Steuergerät 4 ist außerdem eingerichtet, das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel wie in 1 gezeigt auszufügen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
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Zunächst erfolgt ein Erkennen 100, dass sich das Fahrzeug 2 in einem Parkzustand befindet. Somit ist das Fahrzeug 2 abgestellt. Dies kann insbesondere daran erkannt werden, dass sich das Fahrzeug 2 relativ zu seinem Untergrund nicht bewegt und/oder dass das Fahrzeug 2 abgeschlossen ist. Ebenso kann der Parkzustand erkannt werden, wenn ein Antriebsmotor des Fahrzeugs 2 deaktiviert ist. Befindet sich das Fahrzeug 2 in einem Parkzustand, so ist davon auszugehen, dass das Fahrzeug 2 nicht von einem Fahrer oder sonstigen Insassen überwacht wird. Somit können insbesondere Beschädigungen auftreten, ohne dass der Fahrer des Fahrzeugs 2 oder ein eine sonstige Person davon erfahren.
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In einem nächsten Schritt erfolgt ein Erfassen 200 von akustischen Signalen durch die Mikrofone 3. Auf diese Weise kann das Steuergerät 4 die Umgebung überwachen. Die akustischen Signale werden von dem Steuergerät 4 weiterverarbeitet, wobei ein Identifizieren 300 von Geräuschtypen erfolgt, die zu dem akustischen Signal geführt haben.
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Das Identifizieren 300 erfolgt insbesondere mittels neuronaler Netze. Dabei werden bevorzugt bekannte Prinzipien der Spracherkennung verwendet, um so die Geräuschtypen zu identifizieren. Somit steht dem Steuergerät 4 eine Information darüber zur Verfügung, welche Geräuschtypen rund um das Fahrzeug 2 auftreten. Solche Geräuschtypen können harmlos sein, wie beispielsweise ein vorbeifahrender Zug, können aber auch eine Gefahr für das Fahrzeug 2 darstellen, wie beispielsweise ein sich näherndes anderes Fahrzeug. Auch können die Geräuschtypen durch eine Beschädigung des Fahrzeugs 2 hervorgerufen werden, wie beispielsweise bei mutwilligem Einbringen eines Kratzers oder bei splitterndem Glas durch Einbruch.
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Es folgt daher ein Schritt des Feststellens 400, dass der Geräuschtypus bei einem Ereignis generiert wurde, das eine Gefahr für das Fahrzeug 2 darstellt. Dazu sind in dem Steuergerät 4 bevorzugt vordefinierte Ereignisse gespeichert, die eine Gefährdung des Fahrzeugs 2 darstellen. Eine Gefährdung des Fahrzeugs 2 liegt dann vor, wenn das Fahrzeug 2 durch das Ereignis beschädigt wurde oder beschädigt werden kann. Ebenso liegt eine Gefährdung vor, wenn das Ereignis ein unberechtigter Zugriff auf das Fahrzeug 2 oder auf die Ladung des Fahrzeugs 2 ist. Schließlich kann eine Gefährdung auch dann vorliegen, wenn das Fahrzeug 2 ein Cabriolet ist und bei geöffnetem Verdeck Niederschlag einsetzt. Daher kann das Feststellen durch einen einfachen Datenabgleich durchgeführt werden, da die Geräuschtypen durch den Schritt des Identifizierens 400 eindeutig bekannt sind.
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Sobald ein Ereignis festgestellt wurde, dass eine Gefahr für das Fahrzeug 2 darstellt, erfolgt ein Generieren 500 eines Warnsignals. Das Warnsignal kann eine Vielzahl von Tätigkeiten bewirken.
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So kann durch das Warnsignal eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabe einer Warnung erfolgen. Beispielsweise kann so ein Fahrer eines sich nähernden anderen Fahrzeugs gewarnt werden, dass eine Kollision mit dem Fahrzeug 2 unmittelbar bevorsteht. Auch kann ein Alarm erfolgen, wenn ein Einbruch in das Fahrzeug 2 festgestellt wurde. Schließlich kann ein Geräusch erzeugt werden, mit dem Marder oder sonstige Tiere vergrämt werden sollen.
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Eine weitere Möglichkeit ist, dass das Warnsignal einen Aktuator des Fahrzeugs 2 aktiviert. Dies kann beispielsweise das automatisch Schließen eines Verdecks und/oder von Fenstern des Fahrzeugs 2 sein, wenn das festgestellte Ereignis Niederschlag ist.
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Ebenso besteht die Möglichkeit, dass durch das Warnsignal zusätzliche Sensoren des Fahrzeugs 2 aktiviert werden. Diese zusätzlichen Sensoren können insbesondere der zuvor beschriebene Beschleunigungssensor 5 und/oder Drucksensor 6 und/oder Abstandssensor 7 und/oder optische Sensor 9 sein. Anhand dieser Sensoren lässt sich das festgestellte Ereignis verifizieren. So kann beispielsweise ein als Parkrempler festgestelltes Ereignis anhand des Beschleunigungssensors 5 und/oder Drucksensors 6 verifiziert werden. Ebenso kann eine genauere Eingrenzung des Ereignisses erfolgen, indem beispielsweise ein sich näherndes anderes Fahrzeug durch den Abstandssensor 7 erfasst wird. Anhand des optischen Sensors 9 lässt sich die Umgebung des Fahrzeugs 2 optisch aufzeichnen, um so entweder Informationen über den Hergang einer Beschädigung des Fahrzeugs 2 und/oder über Verursacher der Beschädigung zu erhalten.
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Das Warnsignal kann außerdem in ein Cloud-System übertragen werden. Auf diese Weise lassen sich zusätzliche Empfänger benachrichtigen, wie beispielsweise ein Fahrzeugbesitzer, eine Versicherung, ein Flottenbetreiber wenn das Fahrzeug 2 zu einer Flotte gehört, oder ein Parkdienstleister. Auch können erfasste Daten von zumindest den Mikrofonen 3, aber auch von den zusätzlichen Sensoren wie Beschleunigungssensor 5, Drucksensor 6, Abstandssensor 7 oder optischer Sensor 9 in dem Cloud-System speichern. Somit ist ein Zugriff auf diese erfassten Daten vereinfacht. Alternativ können die erfassten Daten lokal in dem Fahrzeug 2 gespeichert und nur auf Anfrage verfügbar gemacht werden.
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Insbesondere bietet das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Vorteile:
- • Warnung bei Hagel oder Kastanienschlag (sowie deren Unterscheidung)
- • Warnung und/oder Reaktion auf Parkremple sowie Kratzer
- • Warnung und/oder Reaktion bei Marderbefall oder ähnlichem
- • Warnung und/oder Reaktion bei Geräuschen aus dem Innenraum oder der Ladefläche (Einbruch/Diebstahl)
- • In einer Erweiterung auch eine Reaktion auf Hilferufe oder Sprachkommandos des Fahrers oder Eigentümers
- • Automatisches Schließen von Fenstern und Verdeck bei Regen
- • Warnung bei schneller Annäherung wie insbesondere Hupen kurz vor einem prognostiziertem Parkrempler
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10319493 B4 [0002]
- JP 2000006761 A [0003]
