DE102019205534A1 - Method for operating an in particular at least partially automated vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines insbesondere wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs (100), mit den Schritten:- Aussenden eines akustischen Testsignals (S1);- Empfangen des akustischen Testsignals (S1);- Bestimmen eines Funktionsstatus wenigstens eines Mikrofons (121a...121n) durch Vergleichen des ausgesendeten akustischen Testsignals (S1) mit dem empfangenen akustischen Testsignal (S1), wobei eine Korrelation des ausgesendeten akustischen Testsignals (S1) mit dem empfangenen akustischen Testsignal (S1) durchgeführt wird, wobei für die Korrelation ein zeitlicher Versatz zwischen dem ausgesendeten akustischen Testsignal (S1) und dem empfangenen akustischen Testsignal (S1) korrigiert wird.A method for operating an in particular at least partially automated vehicle (100), comprising the steps of: emitting an acoustic test signal (S1); - receiving the acoustic test signal (S1); - determining a functional status of at least one microphone (121a ... 121n) Comparing the emitted acoustic test signal (S1) with the received acoustic test signal (S1), a correlation of the emitted acoustic test signal (S1) with the received acoustic test signal (S1) being carried out, with a time offset between the emitted acoustic test signal for the correlation (S1) and the received acoustic test signal (S1) is corrected.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines insbesondere zumindest teilweise automatisierten Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm. Ferner betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium.The present invention relates to a method and a device for operating an in particular at least partially automated vehicle. The invention also relates to a computer program. The invention also relates to a machine-readable storage medium.
Stand der TechnikState of the art
Während des Betriebs eines Fahrzeugs können durch einen Fahrzeugführer unterschiedliche Umgebungsgeräusche aus dem Fahrzeugumfeld wahrgenommen werden. Für die Fahrsicherheit sind dabei insbesondere Fahrgeräusche anderer Verkehrsteilnehmer, deren Hupsignale, Warnsignale bzw. Schallzeichen, wie z.B. Sondersignale von Einsatzfahrzeugen, und ähnliches von Bedeutung. Der Fahrzeugführer kann diese ohne Weiteres über sein Gehör wahrnehmen und häufig auch nach Wichtigkeit klassifizieren sowie möglicherweise die Geräusch- oder Schallquelle ungefähr lokalisieren.During the operation of a vehicle, a vehicle driver can perceive different ambient noises from the vehicle's surroundings. For driving safety, driving noises from other road users, their horn signals, warning signals or sound signals, such as e.g. Special signals from emergency vehicles and the like are important. The driver of the vehicle can easily perceive these with his hearing and often also classify them according to importance and possibly localize the noise or sound source approximately.
Infolgedessen kann der Fahrzeugführer beispielsweise ein geeignetes Fahrmanöver durchführen. Fahrassistenzsysteme bzw. Systeme, die ein zumindest teilweise automatisiertes Fahren ermöglichen, sind dagegen nicht ohne Weiteres in der Lage, Umgebungsgeräusche aus dem Fahrzeugumfeld überhaupt wahrzunehmen oder daraus geeignete Fahrmanöver abzuleiten. Daher kann insbesondere für den Betrieb eines solchen Fahrzeugs ein Wunsch nach einer verbesserten akustischen Erfassung einer Fahrzeugumgebung bzw. einer Fahrzeugaußenumgebung bestehen.As a result, the vehicle driver can, for example, carry out a suitable driving maneuver. Driver assistance systems or systems that enable at least partially automated driving, on the other hand, are not easily able to perceive ambient noises from the vehicle's surroundings or to derive suitable driving maneuvers from them. Therefore, in particular for the operation of such a vehicle, there may be a desire for improved acoustic detection of a vehicle environment or a vehicle external environment.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an improved method for operating a vehicle.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines insbesondere wenigstens teilweise automatisierten Fahrzeugs, aufweisend die Schritte:
- - Aussenden eines akustischen Testsignals;
- - Empfangen des akustischen Testsignals;
- - Bestimmen eines Funktionsstatus wenigstens eines Mikrofons durch Vergleichen des ausgesendeten akustischen Testsignals mit dem empfangenen akustischen Testsignal, wobei eine Korrelation des ausgesendeten akustischen Testsignals mit dem empfangenen akustischen Testsignal durchgeführt wird, wobei für die Korrelation ein zeitlicher Versatz zwischen dem ausgesendeten akustischen Testsignal und dem empfangenen akustischen Testsignal korrigiert wird.
- - sending out an acoustic test signal;
- - receiving the acoustic test signal;
- - Determination of a functional status of at least one microphone by comparing the transmitted acoustic test signal with the received acoustic test signal, a correlation of the transmitted acoustic test signal with the received acoustic test signal being carried out, with a time offset between the transmitted acoustic test signal and the received acoustic test signal for the correlation Test signal is corrected.
Vorteilhaft kann auf diese Weise eine Information gewonnen werden, ob das Mikrofon das akustische Testsignal gehört hat oder nicht. Vorteilhaft kann das Testsignal ein besonders leises und damit unauffälliges Rauschen sein, wodurch ein Betrieb des Fahrzeugs nicht gestört wird. Dies kann besonders zuverlässig erfolgen, da der Funktionsstatus des Mikrofons, der beispielsweise eine fehlerfreie Funktion, eine teilweise gestörte Funktion oder eine Funktionsunfähigkeit des Mikrofons sein kann, während des Betriebs des Fahrzeugs ermittelt werden kann. So können beispielsweise die Funktion störende Verunreinigungen, wie etwa Wasser, Schnee, Eis, Matsch usw., erkannt werden. Bei einer festgestellten gestörten Funktion des Mikrofons kann eine Warnung oder ähnliches an einen Betreiber des Fahrzeugs ergehen. Es ist auch möglich, dass bei einer festgestellten gestörten Funktion des Mikrofons für bestimmte oder sämtliche Fahrfunktionen des Fahrzeugs eine Ersatzmaßnahme veranlasst wird, die das Fahrzeug beispielsweise in einen sicheren Zustand bringt.In this way, information can advantageously be obtained as to whether the microphone has heard the acoustic test signal or not. The test signal can advantageously be a particularly quiet and therefore inconspicuous noise, as a result of which operation of the vehicle is not disrupted. This can take place particularly reliably, since the functional status of the microphone, which can be, for example, an error-free function, a partially disturbed function or an inoperability of the microphone, can be determined during operation of the vehicle. In this way, for example, impurities such as water, snow, ice, slush, etc., which interfere with the function, can be detected. If a malfunction of the microphone is detected, a warning or the like can be sent to an operator of the vehicle. It is also possible that if a malfunction of the microphone is detected for certain or all driving functions of the vehicle, a substitute measure is initiated that brings the vehicle into a safe state, for example.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Steuergerät, das eingerichtet ist, das vorgeschlagene Verfahren auszuführen.According to a second aspect, the object is achieved with a control device which is set up to carry out the proposed method.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorgeschlagene Verfahren auszuführen.According to a third aspect, the object is achieved with a computer program comprising commands which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out the proposed method.
Gemäß einem vierten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem maschinenlesbaren Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.According to a fourth aspect, the object is achieved with a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.The dependent claims relate to advantageous developments of the method.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Funktionsstatus des wenigstens einen Mikrofons als negativ bestimmt wird, wenn des Ergebnis der Korrelation einen definierten Schwellenwert unterschreitet. Unter einem negativen Funktionsstatus des Mikrofons kann insbesondere eine zumindest teilweise gestörte Funktion, die keine zuverlässige akustische Erfassung der Fahrzeugaußenumgebung bzw. Audioerkennung (mehr) erlaubt, oder ein Komplettausfall des Mikrofons verstanden werden.An advantageous development of the method provides that the functional status of the at least one microphone is determined to be negative when the result of the correlation falls below a defined threshold value. Under a negative Functional status of the microphone can in particular be understood to be an at least partially disturbed function that (no longer) allows reliable acoustic detection of the vehicle exterior environment or audio detection, or a complete failure of the microphone.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das ausgesendete akustische Testsignal Rosa-Rauschen ist. Bei dieser Art von akustischem Testsignal handelt es sich um ein bandbegrenztes quasizufälliges Signal, wodurch das Signal vorteilhaft kaum hörbar ist.Another advantageous development of the method provides that the acoustic test signal emitted is pink noise. This type of acoustic test signal is a band-limited, quasi-random signal, as a result of which the signal is advantageously barely audible.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Testsignal im Betrieb des Fahrzeugs permanent oder zu definierten Zeitpunkten ausgesendet wird. Auf diese Weise kann eine Durchführung des Verfahrens zu definierten Zeitpunkten erfolgen.Another advantageous development of the method is characterized in that the acoustic test signal is sent out permanently or at defined times when the vehicle is in operation. In this way, the method can be carried out at defined times.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass zum Ermitteln des zeitlichen Versatzes zwischen dem ausgesendeten akustischen Testsignal und dem empfangenen akustischen Testsignal ein Referenzsignal des Fahrzeugs verwendet wird. Dadurch wird ein zeitlicher Versatz zwischen den akustischen Testsignalen ermittelt, wodurch die Korrelation des ausgesendeten mit dem empfangenen akustischen Testsignal noch besser durchgeführt werden kann.Another advantageous development of the method provides that a reference signal from the vehicle is used to determine the time offset between the transmitted acoustic test signal and the received acoustic test signal. As a result, a time offset between the acoustic test signals is determined, so that the correlation of the transmitted acoustic test signal with the received acoustic test signal can be carried out even better.
Die Akustikquelle für das Referenzsignal kann passiv sein und z.B. Fahrgeräusche des Fahrzeugs, wie etwa Abrollgeräusche, Fahrtwindgeräusche, oder Betriebsgeräusche einer Fahrzeugkomponente, Geräusche beim Öffnen oder Schließen einer Fahrzeugtür, Geräusche beim Verriegeln oder Entriegeln einer Fahrzeugtür oder ähnliches, umfassen. Die Akustikquelle für das Referenzsignal kann aber auch zur Erzeugung eines Referenztons oder einer Referenztonfolge aktiv ansteuerbar sein. Beispielsweise kann ein Lautsprecher des Fahrzeugs, der z.B. der Kommunikation mit der Fahrzeugaußenumgebung, insbesondere mit Passanten, dienen kann, zum Erzeugen des Referenzsignals angesteuert werden.The acoustic source for the reference signal can be passive and e.g. Driving noises of the vehicle, such as rolling noises, wind noises, or operating noises of a vehicle component, noises when opening or closing a vehicle door, noises when locking or unlocking a vehicle door or the like. The acoustic source for the reference signal can, however, also be actively controllable to generate a reference tone or a reference tone sequence. For example, a loudspeaker of the vehicle, e.g. the communication with the outside of the vehicle, in particular with passers-by, can be controlled to generate the reference signal.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Versatz zwischen dem ausgesendeten akustischen Testsignal und dem empfangenen akustischen Testsignal zu definierten Zeitpunkten während des Betriebs des Fahrzeugs ermittelt wird. Aufgrund der Tatsache, dass Signallaufzeiten abhängig von Temperatur/Luftdruck sind, wird dadurch eine verbesserte Eliminierung des zeitlichen Versatzes durchgeführt und dadurch eine bessere Korrelation des akustischen Testsignals mit dem empfangenen akustischen Testsignal ermöglicht.Another advantageous development of the method is characterized in that the time offset between the transmitted acoustic test signal and the received acoustic test signal is determined at defined times during operation of the vehicle. Due to the fact that signal propagation times are dependent on temperature / air pressure, an improved elimination of the time offset is carried out and thereby a better correlation of the acoustic test signal with the received acoustic test signal is made possible.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass Funktionsstati von mehreren Mikrofonen ermittelt werden, wobei ein einzelnes Mikrofon mit negativ bestimmtem Funktionsstatus für den Betrieb des Fahrzeugs zumindest geringer gewichtet wird. Vorteilhaft wird dadurch eine Zuverlässigkeit der akustischen Erfassungseinrichtung im Betrieb des Fahrzeugs erhöht.A further advantageous development of the method provides that functional statuses are determined by a plurality of microphones, with a single microphone with a negatively determined functional status for the operation of the vehicle being weighted at least less. This advantageously increases the reliability of the acoustic detection device when the vehicle is in operation.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Ermittlung des Funktionsstatus während eines definierten Zeitraums durchgeführt wird. Vorteilhaft wird dadurch der Tatsache Rechnung getragen, dass eine Blockierung eines Mikrofons sich unter Umständen auch wieder von selbst lösen oder gelöst werden kann(z.B. durch einen Reinigungsvorgang, usw.). Aus diesem Grund wird die Ermittlung der Korrelation über einen definierten Zeitraum von beispielsweise mehreren Sekunden durchgeführt, wodurch insbesondere dauerhafte Blockierungen des Mikrofons detektiert werden.Another advantageous development of the method provides that the functional status is determined during a defined period of time. This advantageously takes account of the fact that a blockage of a microphone can, under certain circumstances, also be released or released by itself (e.g. by a cleaning process, etc.). For this reason, the determination of the correlation is carried out over a defined period of, for example, several seconds, as a result of which, in particular, permanent blockages of the microphone are detected.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das ausgesendete akustische Testsignal in einzelne Frequenzbänder aufgeteilt wird. Vorteilhaft wird auf diese Weise eine weitere Verbesserung des Verfahrens erreicht, da dadurch Beeinträchtigungen der Mikrofone in einem definierten Frequenzband festgestellt werden können. Erreicht wird dies dadurch, dass das vollständige Testsignal den Korrelationen in Frequenzbändern unterzogen wird.Another advantageous development of the method provides that the emitted acoustic test signal is divided into individual frequency bands. A further improvement of the method is advantageously achieved in this way, since impairments of the microphones can thereby be determined in a defined frequency band. This is achieved by subjecting the complete test signal to the correlations in frequency bands.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das ausgesendete akustische Testsignal keinen Gleichstromanteil aufweist. Auf diese Weise wird eine Ermittlung der Korrelation noch einfacher und damit eine Feststellung der Funktionsfähigkeit des Mikrofons erleichtert.Another advantageous development of the method provides that the emitted acoustic test signal has no direct current component. In this way, it is even easier to determine the correlation and thus to determine the functionality of the microphone easier.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand von drei Figuren näher dargestellt.Further measures improving the invention are illustrated in more detail below together with the description of preferred exemplary embodiments of the invention with reference to three figures.
FigurenlisteFigure list
In den Figuren zeigt:
-
1 ein Übersichtsbild eines Fahrzeugs mit einer vorgeschlagenen Vorrichtung zum Betreiben des Fahrzeugs; -
2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betreiben eines insbesondere automatisiert fahrenden Fahrzeugs; und -
3 einen prinzipiellen Ablauf eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Betreiben eines insbesondere automatisiert fahrenden Fahrzeugs.
-
1 an overview image of a vehicle with a proposed device for operating the vehicle; -
2 a block diagram of a device for operating a vehicle that is particularly automated; and -
3 a basic sequence of a proposed method for operating a vehicle that drives in particular in an automated manner.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Mikrofone
Ferner erkennt man eine mit der Erfassungseinrichtung
Das von der Erfassungseinrichtung
Vor der Korrelation wird noch eine Ermittlung einer Signallaufzeit des akustischen Testsignal
Für die genannte Ermittlung der Signallaufzeit kann z.B. das aufgrund von gesetzlichen Vorgaben beim Starten eines elektrischen Fahrzeugs
Die akustische Erfassungseinrichtung
Vorgeschlagen wird ein Verfahren, mit dem die oben genannten Verunreinigungen, Beschädigungen oder anderweitige Beeinträchtigungen der Mikrofone
Die Anfangsphase des Fahrzeugbetriebs, bei der noch ein laut hörbarer Ton abgespielt werden muss, unterscheidet sich von der Betriebsphase des Fahrzeugs, während der kein hörbarer Ton wiedergegeben werden muss. In der Betriebsphase ist außerdem in einem verstärkten Maße mit nicht vorhersagbaren Nebengeräuschen, wie zum Beispiel Fahrtwind, Sirenen, Rollgeräuschen, usw. zu rechnen.The initial phase of vehicle operation, during which a loud audible tone has to be played, differs from the operating phase of the vehicle, during which no audible tone has to be played. In the operating phase, unpredictable background noises, such as airflow, sirens, rolling noises, etc., must also be expected to a greater extent.
Vorgeschlagen wird, als akustisches Testsignal
Nichtsdestotrotz kann das zu prüfende Mikrofon
Wird zum Beispiel keine nennenswerte Korrelation ermittelt, kann dies auch daran liegen, dass die genannten Nebengeräusche zu laut sind und das wiedergegebene akustische Testsignal
- - Es wird ein Zeitraum verlängert, über den das gesendete akustische Testsignal
S1 und das empfangene akustische TestsignalS1 miteinander verglichen werden - - Es wird zum Zwecke einer besseren Erfassbarkeit die Lautstärke des quasizufälligen akustischen Testsignals
S1 definiert erhöht
- - A period of time is extended over which the transmitted acoustic test signal
S1 and the received acoustic test signalS1 be compared with each other - - For the purpose of better perceptibility, the volume of the quasi-random acoustic test signal is used
S1 defined increased
Zusätzlich kann es störend sein, dass die Übertragungsfunktionen des Lautsprechers
Wenn das akustische Testsignal
Ferner kann mathematisch berechnet werden, ob das gesendete akustische Testsignal
Ist hingegen der elektrische Gleichstromanteil des ausgesendeten akustischen Testsignals
Auch kann die initiale Phase übersprungen werden, wenn Rosa-Rauschen für die Bestimmung der zeitlichen Übertragungsverzögerung verwendet wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Lautstärke des Rosa-Rauschens kontinuierlich derart angepasst wird, dass die ermittelte Korrelation einen minimalen, aber positiven Wert besitzt. Werden die Umgebungsgeräusche lauter, sinkt typischerweise die Korrelation, wenn nicht die Lautstärke des Rosa-Rauschen ebenfalls erhöht wird.The initial phase can also be skipped if pink noise is used to determine the temporal transmission delay. An advantageous development of the method consists in the fact that the volume of the pink noise is continuously adapted in such a way that the determined correlation has a minimal but positive one Owns value. If the ambient noise becomes louder, the correlation typically drops unless the volume of the pink noise is also increased.
Bei der Bestimmung der Verzögerung zwischen dem Lautsprecher
Wenn zum Beispiel die initiale Verzögerung von gespeicherten Werten abweicht, kann dies ebenfalls darauf hinweisen, dass die akustische Erfassungseinrichtung
Während der Fahrt des Fahrzeugs
Wie im Blockdiagramm von
Wenn eine Abweichung zwischen dem gesendeten akustischen Testsignal
Hierfür kann beispielsweise ein Schwellenwert definiert werden, der parametriert werden kann, bis zu dem die Abweichung noch zulässig ist, wobei bei Erreichen und/oder Überschreiten des Schwellenwerts der Funktionsstatus des Mikrofons
Bei Erkennen einer Blockade bzw. Degradation der akustischen Erfassungseinrichtung
In einem Schritt
In einem Schritt
In einem Schritt
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 2016/0127845 A1 [0004]US 2016/0127845 A1 [0004]
- US 9648433 B [0005]US 9648433 B [0005]
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