DE102019204997A1 - Recognition system for cyclists for acoustic event recognition and helmet and bicycle with an integrated recognition system - Google Patents

Recognition system for cyclists for acoustic event recognition and helmet and bicycle with an integrated recognition system Download PDF

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Bernd Kernebeck
Hendrik Lötter
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Abstract

Erkennungssystem (10) für Fahrradfahrer zur akustischen Ereigniserkennung umfassend wenigstens einen an ein Fahrrad (1) oder einen Helm (2) anordenbaren Schallwandler (11) und eine an das Fahrrad (1) oder an den Helm (2) anordenbare Auswerteeinrichtung (12), um Akustiksignale einer Verkehrssituation zu erhalten und auszuwerten, und eine Schnittstelle (13), wobei die Auswerteeinrichtung (12) ausgeführt ist, in Abhängigkeit der Akustiksignale Ereignisse in der Verkehrssituation zu klassifizieren und/oder zu lokalisieren und in Abhängigkeit dieser Klassifikation und/oder Lokalisation ein Signal zu erzeugen, und die Schnittstelle (13) ausgeführt ist, das Signal dem Fahrradfahrer bereitzustellen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Helm (2) und ein Fahrrad (1).Detection system (10) for cyclists for acoustic event detection, comprising at least one sound transducer (11) that can be arranged on a bicycle (1) or a helmet (2) and an evaluation device (12) that can be arranged on the bicycle (1) or on the helmet (2), in order to receive and evaluate acoustic signals of a traffic situation, and an interface (13), the evaluation device (12) being designed to classify and / or localize events in the traffic situation as a function of the acoustic signals and to enter this classification and / or localization as a function of this Generate signal, and the interface (13) is designed to provide the signal to the cyclist. The invention also relates to a helmet (2) and a bicycle (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Erkennungssystem für Fahrradfahrer. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Helm, in den ein erfindungsgemäßes Erkennungssystem integriert ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrrad, in das ein erfindungsgemäßes Erkennungssystem integriert ist.The invention relates to a recognition system for cyclists. The invention also relates to a helmet in which a detection system according to the invention is integrated. The invention also relates to a bicycle into which a recognition system according to the invention is integrated.

Fahrradfahrer bekommen ein akustisches Ereignis nicht oder zu spät mit. Hierdurch kann für den Fahrradfahrer oder für weitere Verkehrsteilnehmer eine gefährliche Situation entstehen. Ein konkretes Beispiel ist die Erkennung und Lokalisierung von Martinshörnern von Einsatzfahrzeugen.Cyclists do not notice an acoustic event or notice it too late. This can create a dangerous situation for the cyclist or for other road users. A concrete example is the recognition and localization of the horns of emergency vehicles.

Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, eine akustische Ereigniserkennung, insbesondere Gefahrenerkennung, im Umgebungsbereich von Fahrrädern und/oder Helmen bereitzustellen.This is where the invention comes in. The invention is based on the object of providing acoustic event recognition, in particular hazard recognition, in the vicinity of bicycles and / or helmets.

Das erfindungsgemäße Erkennungssystem für Fahrradfahrer erkennt akustische Ereignisse. Das Erkennungssystem löst die Aufgabe mit wenigstens einem an ein Fahrrad oder einen Helm anordenbaren Schallwandler und einer an das Fahrrad oder an den Helm anordenbare Auswerteeinrichtung, um Akustiksignale einer Verkehrssituation zu erhalten und auszuwerten, und einer Schnittstelle. Die Auswerteeinrichtung ist ausgeführt, in Abhängigkeit der Akustiksignale Ereignisse in der Verkehrssituation zu klassifizieren und/oder zu lokalisieren und in Abhängigkeit dieser Klassifikation und/oder Lokalisation ein Signal zu erzeugen. Die Schnittstelle ist ausgeführt, das Signal dem Fahrradfahrer bereitzustellen.The recognition system according to the invention for cyclists recognizes acoustic events. The detection system solves the problem with at least one sound transducer that can be arranged on a bicycle or a helmet and an evaluation device that can be arranged on the bicycle or helmet in order to receive and evaluate acoustic signals of a traffic situation, and an interface. The evaluation device is designed to classify and / or localize events in the traffic situation as a function of the acoustic signals and to generate a signal as a function of this classification and / or localization. The interface is designed to provide the signal to the cyclist.

Ein Fahrrad ist ein mindestens einspuriges Landfahrzeug angetrieben ausschließlich durch Muskelkraft eines Fahrradfahrers, durch Muskelkraft in Kombination mit einem Antrieb oder ausschließlich durch einen Antrieb. Der Antrieb ist vorzugsweise ein elektrischer Antrieb. Das Fahrrad ist beispielsweise ein Tourenrad, Cityrad, Trekkingrad, All Terrain Bike, Rennrad, Dreirad, Einrad, Cargo-Bike, E-Bike, Pedelec oder ein Fahrradtaxi.A bicycle is a land vehicle with at least one lane, driven exclusively by the muscle power of a cyclist, by muscle power in combination with a drive or exclusively by a drive. The drive is preferably an electric drive. The bicycle is, for example, a touring bike, city bike, trekking bike, all terrain bike, racing bike, tricycle, unicycle, cargo bike, e-bike, pedelec or a bicycle taxi.

Ein Schallwandler ist ein Gerät, das Schallwechseldrücke in elektrische Signale umwandelt und elektrische Signale in Schallwechseldrücke umwandelt, insbesondere mittels eines Analog-Digital-Wandlers. Damit kann ein Schallwandler die Funktionen eines Sensors und eines Aktors realisieren. Ein Mikrofon ist ein Schallwandler in Form eines Sensors. Ein Lautsprecher ist ein Schallwandler in Form eines Aktors. Beispielsweise ist der Schallwandler ein dynamisches Mikrofon, zum Beispiel ein Tauchspulenmikrofon, ein Kondensatormikrofon, ein Piezomikrofon, ein Kohlemikrofon oder ein jeweils funktionsähnlicher Lautsprecher.A sound transducer is a device that converts alternating sound pressures into electrical signals and converts electrical signals into alternating sound pressures, in particular by means of an analog-digital converter. A sound transducer can thus perform the functions of a sensor and an actuator. A microphone is a sound transducer in the form of a sensor. A loudspeaker is a sound transducer in the form of an actuator. For example, the sound transducer is a dynamic microphone, for example a moving coil microphone, a condenser microphone, a piezo microphone, a carbon microphone or a respective functionally similar loudspeaker.

Nach einem Aspekt der Erfindung sind die Schallwandler in ein Gehäuse integriert, um gegen Fahrtwind, Schmutz und Feuchtigkeit geschützt zu sein.According to one aspect of the invention, the sound transducers are integrated into a housing in order to be protected against the wind, dirt and moisture.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist der Schallwandler bei Verwendung an dem Fahrrad angeordnet, zum Beispiel an einem Lenkerbügel, Vorbau, Steuerrohr, Oberrohr, Unterrohr, Sitzrohr, Sitzstrebe, Kettenstrebe oder Pedalarm. Vorzugsweise sind mehrere Schallwandler an dem Fahrrad angeordnet, zum Beispiel ein Schallwandler an dem Steuerrohr, ein Schallwandler an dem Oberrohr und ein Schallwandler an einer Sattelstützte oder dem Sitzrohr. Mit einer derartigen Anordnung kann eine Schallquelle positionsgenau lokalisiert werden.According to one aspect of the invention, the sound transducer is arranged when used on the bicycle, for example on a handlebar, stem, head tube, top tube, down tube, seat tube, seat stay, chain stay or pedal arm. A plurality of sound transducers are preferably arranged on the bicycle, for example one sound transducer on the head tube, one sound transducer on the top tube and one sound transducer on a seat post or the seat tube. With such an arrangement, a sound source can be localized in a precisely positioned manner.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Schallwandler oder sind mehrere Schallwandler bei Verwendung an dem Helm für den Fahrradfahrer angeordnet, zum Beispiel auf einer Außenhaut des Helms, beispielsweise im Bereich von Lüftungsöffnungen.According to a further aspect of the invention, the sound transducer or a plurality of sound transducers are arranged on the helmet for the cyclist when used, for example on an outer skin of the helmet, for example in the area of ventilation openings.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen das Fahrrad und der Helm bei Verwendung des Erkennungssystems jeweils wenigstens einen Schallwandler, die miteinander, zum Beispiel über Funkverbindung, in Wirkverbindung stehen. Damit wird ein rundum Hören verbessert.According to a further aspect of the invention, when the detection system is used, the bicycle and the helmet each comprise at least one sound transducer, which is in operative connection with one another, for example via a radio link. This improves all-round hearing.

Eine Auswerteeinrichtung ist eine programmierbare elektronische Schaltung. Die erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung steuert und/oder regelt die akustische Ereigniserkennung durch Bereitstellung eines Signals. Damit ist die Auswerteeinrichtung ein elektronisches Steuergerät, im Englischen electronic control unit, abgekürzt ECU, genannt. Ein Prozessor, beispielsweise ein Zentralprozessor oder ein Graphikprozessor, ein Logikbaustein, beispielsweise ein FPGA-Baustein, oder ein ASIC-Baustein sind Beispiele für eine Auswerteeinrichtung. Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung als ein System-on-Chip ausgeführt. Das heißt, alle oder ein großer Teil der Funktionen der Auswerteeinrichtung sind auf einem Chip integriert Die Auswerteeinrichtung erhält die Akustiksignale des Schallwandlers und ist programmiert, diese auszuwerten, um beispielsweise in Abhängigkeit von Frequenz, Amplitude und/oder Phasenlage Ereignisse zu klassifizieren und/oder zu lokalisieren. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung programmiert, in den Akustiksignalen Störgeräusche von Nutzgeräuschen zu unterscheiden und die Störgeräusche zu filtern. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinrichtung programmiert, akustische Signale von Einsatzfahrzeugen, beispielsweise Signaltöne eines Folgetonhorns, zum Beispiel Martinshorn, zu klassifizieren. Die Lokalisierung erfolgt beispielsweise mittels wenigstens zwei Schallwandlern. Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung programmiert, unter Ausnutzung des Doppler-Effekts eine Bewegungsrichtung einer Schallquelle relativ zu dem Fahrradfahrer zu bestimmen. Das Signal, das die Auswerteeinrichtung bestimmt, ist ein Signal zur akustischen, visuellen und/oder taktilen Wahrnehmung durch den Fahrradfahrer. Beispielsweise ist das Signal ein visuelles Signal, das über die Schnittstelle dem Fahrradfahrer wahrnehmbar dargestellt wird.An evaluation device is a programmable electronic circuit. The evaluation device according to the invention controls and / or regulates the acoustic event detection by providing a signal. The evaluation device is thus called an electronic control unit, or ECU for short. A processor, for example a central processor or a graphics processor, a logic module, for example an FPGA module, or an ASIC module are examples of an evaluation device. The evaluation device is preferably designed as a system-on-chip. This means that all or a large part of the functions of the evaluation device are integrated on a chip.The evaluation device receives the acoustic signals from the sound transducer and is programmed to evaluate them, for example to classify and / or to classify events depending on frequency, amplitude and / or phase position locate. In particular, the evaluation device is programmed to distinguish interfering noises from useful noises in the acoustic signals and to filter the interfering noises. In a preferred embodiment, the evaluation device is programmed to generate acoustic signals from emergency vehicles, for example signal tones of a subsequent tone horn, for example a siren classify. The localization takes place, for example, by means of at least two sound transducers. The evaluation device is preferably programmed to determine a direction of movement of a sound source relative to the cyclist using the Doppler effect. The signal that the evaluation device determines is a signal for acoustic, visual and / or tactile perception by the cyclist. For example, the signal is a visual signal that the cyclist can perceive via the interface.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung bei Verwendung an dem Fahrrad angeordnet, zum Beispiel stoßsicher in ein Rahmenteil oder ein Innenlager integriert. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung bei Verwendung an dem Helm angeordnet. Die Auswerteeinrichtung ist für den Einsatz an dem Fahrrad oder dem Helm hinsichtlich Dimensionierung, Rechenleistung, Speicherkapazität und Energieversorgung adaptiert.According to one aspect of the invention, the evaluation device is arranged on the bicycle when used, for example integrated into a frame part or an inner bearing in a shockproof manner. According to a further aspect of the invention, the evaluation device is arranged on the helmet when used. The evaluation device is adapted for use on bicycles or helmets in terms of dimensioning, computing power, storage capacity and energy supply.

Eine Schnittstelle ist ein Bauteil zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, an der ein Austausch von logischen Größen, zum Beispiel Daten, oder physikalischen Größen, zum Beispiel elektrischen Signalen, erfolgt, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann analog oder digital erfolgen. Der Austausch kann ferner drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Die Schnittstelle ist beispielsweise in der Auswerteeinrichtung integriert.An interface is a component between at least two functional units at which an exchange of logical quantities, for example data, or physical quantities, for example electrical signals, takes place, either unidirectionally or bidirectionally. The exchange can be analog or digital. The exchange can also be wired or wireless. The interface is integrated in the evaluation device, for example.

Beispielsweise wird das Erkennungssystem an dem Helm verwendet, um Einsatzfahrzeuge zu erkennen. Der Schallwandler leitet die akustischen Signale aus einem Umfeld des Fahrrades in einer Verkehrssituation an die Auswerteeinrichtung weiter. Sobald die Auswerteeinrichtung die akustischen Signale als Signale eines Einsatzfahrzeuges klassifiziert, erzeugt die Auswerteeinrichtung beispielsweise eine visuelle Information, beispielsweise ein Symbol eines Feuerwehrfahrzeuges mit blinkenden Martinshörnern. Über die Schnittstelle wird die visuelle Information in einem Sichtbereich des Fahrradfahrers angezeigt. Die Visualisierung erfolgt beispielsweise mittels Lichtsignalen oder in einer Anzeigeeinrichtung in dem Helm.For example, the identification system on the helmet is used to identify emergency vehicles. The sound transducer forwards the acoustic signals from the surroundings of the bicycle in a traffic situation to the evaluation device. As soon as the evaluation device classifies the acoustic signals as signals from an emergency vehicle, the evaluation device generates, for example, visual information, for example a symbol of a fire engine with flashing Martin's horns. The visual information is displayed in a field of vision for the cyclist via the interface. The visualization takes place, for example, by means of light signals or in a display device in the helmet.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, ein auf akustische Ereigniserkennung in Verkehrssituationen trainiertes künstliches neuronales Netzwerk auszuführen zur Klassifikation und/oder Lokalisation.According to a further aspect of the invention, the evaluation device is designed to carry out an artificial neural network trained on acoustic event detection in traffic situations for classification and / or localization.

Das künstliche neuronale Netzwerk umfasst zwischen der Eingangsschicht und der Ausgangsschicht weitere Schichten. Anzahl und Verbindungen der weiteren Schichten untereinander sind in einer Lernphase des künstlichen neuronalen Netzwerks an die akustische Ereigniserkennung adaptiert worden, beispielsweise durch überwachtes Lernen. In der Lernphase sind die Audiosignale des Schallwandlers mittels Filtern, Verstärkern und/oder Kennzeichenlabels für das überwachtes Lernen aufbereitet. Das künstliche neuronale Netzwerk lernt durch Änderungen von Gewichtungsfaktoren für einzelne Verbindungen in und/oder zwischen den Schichten, die Klassen der Schallquellen der akustischen Ereignisse zu bestimmen.The artificial neural network comprises further layers between the input layer and the output layer. The number and connections between the other layers have been adapted to the acoustic event recognition in a learning phase of the artificial neural network, for example through monitored learning. In the learning phase, the audio signals from the sound transducer are prepared for monitored learning by means of filters, amplifiers and / or identification labels. The artificial neural network learns to determine the classes of the sound sources of the acoustic events by changing the weighting factors for individual connections in and / or between the layers.

Das künstliche neuronale Netzwerk lernt damit, zweckgerichtet auf neue Informationen zu reagieren. Dadurch wird die Rechenzeit verkürzt, die Genauigkeit erhöht und die bereitgestellte Sicherheit verbessert.The artificial neural network learns to react appropriately to new information. This shortens the computing time, increases the accuracy and improves the security provided.

Das künstliche neuronale Netzwerk ist zum Beispiel ein vollständig verbundenes Netzwerk, im Englischen als Fully Connected Network bezeichnet. In einem vollständig verbundenen Netzwerk ist jedes Neuron einer Schicht mit allen Neuronen der vorausgehenden Schicht verbunden. Jede Verbindung hat ihren eigenen Gewichtungsfaktor. Vorzugsweise ist das künstliche neuronale Netzwerk ein Fully Convolutional Network. In einem konvolutionalen neuronalen Netzwerk wird ein Filter auf eine Schicht von Neuronen unabhängig von der Position mit den gleichen Gewichtungsfaktoren angewendet. Das konvolutionale neuronale Netzwerk umfasst mehrere Poolingschichten zwischen den konvolutionalen Schichten. Poolingschichten verändern die Dimension einer zweidimensionalen Schicht in Breite und Höhe. Poolingschichten werden auch für höherdimensionale Schichten verwendet.The artificial neural network is, for example, a fully connected network, referred to in English as a fully connected network. In a fully connected network, each neuron in one layer is connected to all neurons in the previous layer. Each connection has its own weighting factor. The artificial neural network is preferably a fully convolutional network. In a convolutional neural network, a filter is applied to a layer of neurons regardless of position with the same weighting factors. The convolutional neural network comprises several pooling layers between the convolutional layers. Pooling layers change the width and height of a two-dimensional layer. Pooling layers are also used for higher-dimensional layers.

Die Auswerteeinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Prozesseinheit zum Ausführen von Tensor -und/oder Matrixmultiplikationen. Tensor- und/oder Matrixmultiplikationen sind die zentralen Rechenoperationen für das Deep Learning, einer Form von künstlicher Intelligenz.The evaluation device preferably comprises at least one process unit for performing tensor and / or matrix multiplications. Tensor and / or matrix multiplications are the central arithmetic operations for deep learning, a form of artificial intelligence.

In den erfindungsgemäßen Helm ist ein erfindungsgemäßes Erkennungssystem integriert. Der Helm umfasst ein Wiedergabegerät. Das Wiedergabegerät ist in Wirkverbindung mit der Schnittstelle des Erkennungssystems, um das von der Auswerteeinrichtung des Erkennungssystems erzeugte Signal dem Fahrradfahrer akustisch, visuell und/oder taktil wahrnehmbar bereitzustellen. Das Wiedergabegerät erzeugt zum Beispiel bei einem klassifizierten und lokalisierten Feuerwehrfahrzeug die akustische Warnmeldung „Achtung. Feuerwehrfahrzeug nähert sich von hinten.“ In einem weiteren Beispiel umfasst das Wiedergabegerät einen Projektor, um Informationen über das klassifizierte und lokalisierte akustische Ereignis in Form einer entsprechenden Lichtverteilung im Sichtbereich des Fahrradfahrers, beispielsweise auf einem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt, darzustellen. Dies ist insbesondere bei Fahrten im Dunkeln vorteilhaft. In einem weiteren Beispiel ist das Wiedergabegerät ein vibrationsfähiges Einstellband des Helms, das bei erkanntem Einsatzfahrzeug vibriert, um den Fahrradfahrer auf das Einsatzfahrzeug mittels Vibration aufmerksam zu machen.A detection system according to the invention is integrated into the helmet according to the invention. The helmet includes a playback device. The playback device is in operative connection with the interface of the recognition system in order to provide the cyclist with the signal generated by the evaluation device of the recognition system in an audible, visual and / or tactile manner. In the case of a classified and localized fire engine, for example, the playback device generates the acoustic warning message “Attention. Fire engine approaches from behind. ”In a further example, the playback device includes a projector to display information about the classified and localized acoustic event in the form of a corresponding light distribution in the cyclist's field of vision, for example on a section of the road ahead. This is particularly advantageous when driving in the dark. In a further example, the playback device is a vibration-capable adjustment strap of the helmet, which vibrates when the emergency vehicle is recognized in order to draw the cyclist's attention to the emergency vehicle by means of vibration.

Bevorzugt ist das Wiedergabegerät wenigstens ein in den Helm integrierter Kopfhörer, eine Anzeigeeinheit und/oder eine Vibrationseinheit. Der Kopfhörer ist beispielsweise in einem Trageriemen des Helms integriert. Die Anzeigeeinheit ist beispielsweise ein an den Helm anordenbares Head-Up-Display, das beispielsweise in einem Gesichtsschutz des Helms integriert ist.The playback device is preferably at least one headphone integrated into the helmet, a display unit and / or a vibration unit. The headphones are integrated, for example, in a strap on the helmet. The display unit is, for example, a head-up display which can be arranged on the helmet and which is integrated, for example, in a face protection of the helmet.

In das erfindungsgemäße Fahrrad ist ein erfindungsgemäßes Erkennungssystem integriert ist. Eine Beleuchtungseinheit des Fahrrades ist in Wirkverbindung mit der Schnittstelle des Erkennungssystems ist, um das von der Auswerteeinrichtung des Erkennungssystems erzeugte Signal dem Fahrradfahrer als Lichtsignal bereitzustellen. Die Beleuchtungseinheit ist beispielsweise ein Frontscheinwerfer umfassend LED-Scheinwerfer.A recognition system according to the invention is integrated into the bicycle according to the invention. A lighting unit of the bicycle is in operative connection with the interface of the recognition system in order to provide the cyclist with the signal generated by the evaluation device of the recognition system as a light signal. The lighting unit is, for example, a front headlight comprising LED headlights.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung in einen Batterie oder Dynamo betriebenen Bordcomputer des Fahrrades integriert.According to one aspect of the invention, the evaluation device is integrated into a battery or dynamo-operated on-board computer of the bicycle.

Die Erfindung wird anhand von Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Helms,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrrades und
  • 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Erkennungssystems.
The invention is illustrated by means of figures. Show it:
  • 1 an embodiment of a helmet according to the invention,
  • 2 an embodiment of a bicycle according to the invention and
  • 3 an embodiment of a detection system according to the invention.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsähnliche Bezugsteile. Übersichtshalber werden in den Figuren nur die jeweils relevanten Bezugsteile beziffert.In the figures, the same reference numbers designate the same or functionally similar reference parts. For the sake of clarity, only the relevant reference parts are numbered in the figures.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Helm 2, beispielsweise einen Fahrradhelm. In den Helm ist ein Erkennungssystem 10 integriert. Der Helm 2 umfasst eine Anordnung von drei Schallwandlern 11 des Erkennungssystems 10. Die Schallwandler 11 sind Mikrofone. Ein Schallwandler 11 ist im Nackenbereich angeordnet. Ein weiterer Schallwandler 11 ist zentral angeordnet. Ein weiterer Schallwandler ist im Frontbereich angeordnet. Die Schallwandler 11 sind jeweils signaltechnisch mit einer in dem Helm 2 integrierten Auswerteeinrichtung 12 des Erkennungssystems 10 verbunden. Die Schallwandler detektieren akustische Ereignisse und wandeln diese in Audiosignale um. Die Audiosignale werden der Auswerteeinrichtung 12 als Eingangsdaten bereitgestellt. Die Auswerteeinrichtung 12 prozessiert die Audiosignale und klassifiziert und lokalisiert akustische Ereignisse in den Audiosignalen. Beispielsweise umfassen die Audiosignale ein Folgetonsignal eines Einsatzfahrzeuges. Dieses Folgetonsignal wird von der Auswerteeinrichtung 12 klassifiziert. Ferner bestimmt die Auswerteeinrichtung 12 relativ zu dem Helm die Position der Schallquelle des Folgetonhorns. Die Klassifikation und Lokalisation wird mittels eines trainierten künstlichen neuronalen Netzwerks durchgeführt, das als Eingangsdaten die Audiosignale erhält und gelernt hat, die Schallquellen zu klassifizieren und zu lokalisieren. Aus Ausgangsdaten gibt das künstliche neuronale Netzwerk die klassifizierten und lokalisierten Schallquellen aus. Die Auswerteeinrichtung 12 erzeugt in Abhängigkeit der Klassifikation und Lokalisation ein Bildsignal. Das Bildsignal wird über eine Schnittstelle 13 des Erkennungssystems 10 einem in dem Helm 2 integrierten Wiedergabegerät 3 übermittelt. Das Wiedergabegerät ist zum Beispiel ein Head-Up-Display, der in einem Gesichtsschutz des Helms 2 integriert ist. Das Wiedergabegerät stellt das Bildsignal für den Fahrradfahrer visuell wahrnehmbar dar. 1 shows a helmet according to the invention 2 , for example a bicycle helmet. There is a detection system in the helmet 10 integrated. The helmet 2 includes an array of three transducers 11 of the recognition system 10 . The transducers 11 are microphones. A sound transducer 11 is arranged in the neck area. Another transducer 11 is arranged centrally. Another sound transducer is arranged in the front area. The transducers 11 are each signaling with one in the helmet 2 integrated evaluation device 12 of the recognition system 10 connected. The sound transducers detect acoustic events and convert them into audio signals. The audio signals are sent to the evaluation device 12 provided as input data. The evaluation device 12 processes the audio signals and classifies and localizes acoustic events in the audio signals. For example, the audio signals include a follow-up tone signal from an emergency vehicle. This subsequent tone signal is generated by the evaluation device 12 classified. The evaluation device also determines 12 relative to the helmet the position of the sound source of the following tone horn. The classification and localization is carried out by means of a trained artificial neural network that receives the audio signals as input data and has learned to classify and localize the sound sources. The artificial neural network outputs the classified and localized sound sources from the output data. The evaluation device 12 generates an image signal depending on the classification and localization. The image signal is transmitted via an interface 13 of the recognition system 10 one in the helmet 2 integrated playback device 3 transmitted. The playback device is, for example, a head-up display that is in a face shield of the helmet 2 is integrated. The playback device displays the image signal in a way that the cyclist can perceive visually.

2 zeigt das Erkennungssystems 10 integriert in ein Fahrrad 1. Der Schallwandler 11 ist an einem Sitzrohr eines Rahmens des Fahrrades 1 angeordnet. Die Auswerteeinrichtung 12 ist an einem Unterrohr des Rahmens angeordnet. Über eine Beleuchtungseinheit 4 des Fahrrades 1, zum Beispiel eines Frontscheinwerfers, wird das mittels der Auswerteeinrichtung 12 umgewandelte Audiosignal eines akustischen Ereignisses in einer Verkehrssituation als Lichtsignal angezeigt. 2 shows the recognition system 10 integrated into a bicycle 1 . The transducer 11 is on a seat tube of a frame of the bicycle 1 arranged. The evaluation device 12 is arranged on a down tube of the frame. Via a lighting unit 4th of the bike 1 , for example a headlight, this is done by means of the evaluation device 12 converted audio signal of an acoustic event in a traffic situation is displayed as a light signal.

3 zeigt einen Fahrradfahrer auf dem Fahrrad 1. Das Erkennungssystem 10 ist verteilt auf den Helm 2 und das Fahrrad 1. Der Schallwandler 11 ist in dem Helm 2 integriert. Die Auswerteeinrichtung 12 und die Schnittstelle 13 sind in dem Fahrrad 1 integriert. 3 shows a cyclist on a bicycle 1 . The recognition system 10 is distributed on the helmet 2 and the bike 1 . The transducer 11 is in the helmet 2 integrated. The evaluation device 12 and the interface 13 are in the bike 1 integrated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrradbicycle
22
Helmhelmet
33
WiedergabegerätPlayback device
44th
BeleuchtungseinheitLighting unit
1010
ErkennungssystemDetection system
1111
SchallwandlerTransducer
1212
AuswerteeinrichtungEvaluation device
1313
Schnittstelleinterface

Claims (5)

Erkennungssystem (10) für Fahrradfahrer zur akustischen Ereigniserkennung umfassend wenigstens einen an ein Fahrrad (1) oder einen Helm (2) anordenbaren Schallwandler (11) und eine an das Fahrrad (1) oder an den Helm (2) anordenbare Auswerteeinrichtung (12), um Akustiksignale einer Verkehrssituation zu erhalten und auszuwerten, und eine Schnittstelle (13), wobei • die Auswerteeinrichtung (12) ausgeführt ist, in Abhängigkeit der Akustiksignale Ereignisse in der Verkehrssituation zu klassifizieren und/oder zu lokalisieren und in Abhängigkeit dieser Klassifikation und/oder Lokalisation ein Signal zu erzeugen, und • die Schnittstelle (13) ausgeführt ist, das Signal dem Fahrradfahrer bereitzustellen.A recognition system (10) for cyclists for acoustic event recognition comprising at least one sound transducer (11) which can be arranged on a bicycle (1) or a helmet (2) and an evaluation device (12) which can be arranged on the bicycle (1) or on the helmet (2) in order to receive and evaluate acoustic signals of a traffic situation, and an interface (13), wherein • the evaluation device (12) is designed to classify and / or localize events in the traffic situation as a function of the acoustic signals and to generate a signal as a function of this classification and / or localization, and • the interface ( 13) is designed to provide the signal to the cyclist. Erkennungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Auswerteeinrichtung (12) ausgeführt ist, ein auf akustische Ereigniserkennung in Verkehrssituationen trainiertes künstliches neuronales Netzwerk auszuführen zur Klassifikation und/oder Lokalisation.Recognition system (10) Claim 1 , wherein the evaluation device (12) is designed to implement an artificial neural network trained on acoustic event detection in traffic situations for classification and / or localization. Helm (2), in den ein Erkennungssystem nach Anspruch 1 oder 2 integriert ist, umfassend ein Wiedergabegerät (3) in Wirkverbindung mit der Schnittstelle (13) des Erkennungssystems (10), um das von der Auswerteeinrichtung des Erkennungssystems (10) erzeugte Signal dem Fahrradfahrer akustisch, visuell und/oder taktil wahrnehmbar bereitzustellen.Helmet (2), in which a detection system after Claim 1 or 2 is integrated, comprising a playback device (3) in operative connection with the interface (13) of the recognition system (10) in order to provide the cyclist with the signal generated by the evaluation device of the recognition system (10) in an audible, visual and / or tactile manner. Helm (2) nach Anspruch 3, wobei das Wiedergabegerät (3) wenigstens ein in den Helm (2) integrierter Kopfhörer, eine Anzeigeeinheit und/oder Vibrationseinheit ist.Helmet (2) Claim 3 , wherein the playback device (3) is at least one headphone integrated into the helmet (2), a display unit and / or a vibration unit. Fahrrad (1), in das ein Erkennungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2 integriert ist, wobei eine Beleuchtungseinheit (4) des Fahrrades (1) in Wirkverbindung mit der Schnittstelle (13) des Erkennungssystems (10) ist, um das von der Auswerteeinrichtung (12) des Erkennungssystems (10) erzeugte Signal dem Fahrradfahrer als Lichtsignal bereitzustellen.Bicycle (1), in which a detection system (10) according to Claim 1 or 2 is integrated, wherein a lighting unit (4) of the bicycle (1) is in operative connection with the interface (13) of the recognition system (10) in order to provide the cyclist with the signal generated by the evaluation device (12) of the recognition system (10) as a light signal.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130141576A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Richard T. Lord Determining threats based on information from road-based devices in a transportation-related context
DE102016200683A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-20 Robert Bosch Gmbh Device and method for detecting an obstacle
US20170354196A1 (en) * 2014-11-28 2017-12-14 Eric S. TAMMAM Augmented audio enhanced perception system
DE102017208600A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for providing a spatially perceptible acoustic signal for a cyclist

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130141576A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Richard T. Lord Determining threats based on information from road-based devices in a transportation-related context
US20170354196A1 (en) * 2014-11-28 2017-12-14 Eric S. TAMMAM Augmented audio enhanced perception system
DE102016200683A1 (en) * 2016-01-20 2017-07-20 Robert Bosch Gmbh Device and method for detecting an obstacle
DE102017208600A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for providing a spatially perceptible acoustic signal for a cyclist

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