DE102021112626A1

DE102021112626A1 - System zur Erfassung der Richtung eines Hupsignals eines Fahrzeugs und zur Ermittlung der Position des hupenden Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021112626A1
Application number: DE102021112626.6A
Authority: DE
Inventors: Hejie LIN; Xu Han; Jing Li
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2021-05-15
Publication date: 2022-04-21
Also published as: US20220120895A1; US11624803B2; CN114384471A

Abstract

Ein System umfasst ein erstes, ein zweites und ein drittes Mikrofon, die dazu ausgelegt sind, Schallwellen von einer Quelle der Schallwellen zu empfangen. Das System umfasst einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu speichern. Das System umfasst einen Prozessor, der dazu ausgelegt ist, eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenz zwischen den Schallwellen zu messen, die von der Quelle durch das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon empfangen werden; die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte aus dem Speicher zu empfangen;, und eine Position der Quelle der Schallwellen auf Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz und der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu bestimmen.

Description

EINLEITUNG
Dieser Abschnitt enthält Informationen die dazu dienen, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Arbeiten der vorliegend genannten Erfinder, soweit sie in dieser Einleitung beschrieben sind, sowie Aspekte der Beschreibung, die möglicherweise zum Zeitpunkt der Anmeldung anderweitig nicht als Stand der Technik gelten, werden weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik gegen diese Offenbarung zugelassen.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Erfassung der Richtung eines Hupsignals eines Fahrzeugs und zur Ermittlung der Position des hupenden Fahrzeugs .
Während der Fahrt eines ersten Fahrzeugs, sei es in einer Stadt oder auf einer Autobahn oder beim Rückwärtsfahren in einer Einfahrt oder in einem Parkhaus, kann ein zweites Fahrzeug in der Nähe des ersten Fahrzeugs hupen, um einen Fahrer des ersten Fahrzeugs zu warnen oder zu alarmieren. Es kann hilfreich sein, eine Richtung des Hupsignals zu bestimmen und eine Position des zweiten Fahrzeugs zu ermitteln. Die Kenntnis der Richtung des Hupsignals und der Position des zweiten Fahrzeugs, das die Quelle des Hupsignals ist, kann dem Fahrer des ersten Fahrzeugs bei der Entscheidung helfen, ob er die Spur wechseln und auf welche Spur (rechts oder links) er wechseln soll, ob er am Straßenrand halten soll (z. B. wenn es sich bei dem zweiten Fahrzeug um ein Einsatzfahrzeug wie Polizei, Krankenwagen, Feuerwehr oder einen Abschleppwagen handelt) und so weiter. Die frühzeitige Erfassung eines Hupsignals kann die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen und Staus verringern.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein System umfasst ein erstes, ein zweites und ein drittes Mikrofon, die dazu ausgelegt sind, Schallwellen von einer Quelle der Schallwellen zu empfangen. Das System umfasst einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu speichern. Das System umfasst einen Prozessor, der dazu ausgelegt ist, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenz zwischen den Schallwellen zu messen, die von der Quelle durch das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon empfangen werden; die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon aus dem Speicher zu empfangen; und die Position der Quelle der Schallwellen auf Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz und der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu bestimmen.
Bei weiteren Merkmalen sind das erste, das zweite und das dritte Mikrofon in einem ersten Fahrzeug angeordnet, und die Quelle der Schallwellen ist ein Hupsignal eines zweiten Fahrzeugs in der Nähe des ersten Fahrzeugs.
Bei einem weiteren Merkmal ist der Prozessor dazu ausgelegt, wenigstens eine der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte auf Grundlage einer Frequenz der von der Quelle ausgegebenen Schallwellen zu erzeugen.
Bei weiteren Merkmalen ist der Prozessor dazu ausgelegt, die erste Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon auf Grundlage einer ersten Frequenz der von der Quelle ausgesendeten Schallwellen zu erzeugen; die zweite Phasendifferenzkarte für das zweite und das dritte Mikrofon auf Grundlage einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist, zu erzeugen; und die dritte Phasendifferenzkarte für das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage einer dritten Frequenz, die kleiner als die zweite Frequenz ist, zu erzeugen.
Bei einem weiteren Merkmal ist die dritte Frequenz halb so groß wie die erste Frequenz.
Bei weiteren Merkmalen ist der Prozessor dazu ausgelegt, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte zu erzeugen, indem er das erste, das zweite und das dritte Mikrofon in einem Gitter anordnet, das eine Vielzahl von Zellen umfasst; und die Phasendifferenzen für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage von Wellen der ersten, der zweiten und der dritten Frequenz zu berechnen, die von jeder der Zellen des Gitters ausgehen.
Bei einem weiteren Merkmal ist der Prozessor dazu ausgelegt, in Reaktion auf die Schallwellen mit der ersten Frequenz die Position der Quelle innerhalb eines Bereichs des Gitters zu bestimmen.
Bei weiteren Merkmalen ist der Prozessor dazu ausgelegt, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte zu erzeugen, um die Quelle innerhalb eines gitterförmigen Bereichs um das erste, das zweite und das dritte Mikrofon herum zu orten, wobei der gitterförmige Bereich eine Vielzahl von Zellen umfasst; die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenz jeweils von der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte zu subtrahieren; die Ergebnisse der Subtraktionen zu quadrieren; die quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen zu addieren; und die Position der Quelle in einer der Zellen zu bestimmen, für die eine Summe der quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen minimal ist.
Bei einem weiteren Merkmal ist der Prozessor dazu ausgelegt, die Position des zweiten Fahrzeugs auf einem Display im ersten Fahrzeug anzuzeigen.
Bei noch weiteren Merkmalen umfasst ein Verfahren das Empfangen von Schallwellen an dem ersten, dem zweiten und dem dritten Mikrofon von einer Quelle der Schallwellen. Das Verfahren umfasst das Speichern einer ersten, einer zweiten und einer dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon in einem Speicher. Das Verfahren umfasst das Messen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Phasendifferenz zwischen den Schallwellen, die von der Quelle durch das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon empfangen werden. Das Verfahren umfasst das Abrufen der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon aus dem Speicher. Das Verfahren umfasst das Bestimmen einer Position der Quelle der Schallwellen auf Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz und der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon.
Bei anderen Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Anordnen des ersten, des zweiten und des dritten Mikrofons in einem ersten Fahrzeug. Die Quelle der Schallwellen ist ein Hupsignal von einem zweiten Fahrzeug in der Nähe des ersten Fahrzeugs.
Bei einem weiteren Merkmal umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen wenigstens einer der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte auf Grundlage einer Frequenz der von der Quelle ausgegebenen Schallwellen.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen der ersten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon auf Grundlage einer ersten Frequenz der von der Quelle ausgesendeten Schallwellen; das Erzeugen der zweiten Phasendifferenzkarte für das zweite und das dritte Mikrofon auf Grundlage einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist; und das Erzeugen der dritten Phasendifferenzkarte für das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage einer dritten Frequenz, die kleiner als die zweite Frequenz ist.
In einem weiteren Merkmal umfasst das Verfahren ferner die Auswahl der dritten Frequenz als Hälfte der ersten Frequenz.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte durch Anordnen des ersten, des zweiten und des dritten Mikrofons in einem Gitter, das eine Vielzahl von Zellen umfasst; und das Berechnen von Phasendifferenzen für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage von Wellen der ersten, der zweiten und der dritten Frequenz, die von jeder der Zellen des Gitters ausgehen.
Bei einem weiteren Merkmal umfasst das Verfahren ferner das Bestimmen der Position der Quelle innerhalb eines Bereichs des Gitters in Reaktion auf die Schallwellen mit der ersten Frequenz.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte, um die Quelle innerhalb eines gitterförmigen Bereichs um das erste, das zweite und das dritte Mikrofon herum zu orten, wobei der gitterförmige Bereich eine Vielzahl von Zellen umfasst; das Subtrahieren der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz jeweils von der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte; das Quadrieren der Ergebnisse der Subtraktionen; das Addieren der quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen; und das Bestimmen der Position der Quelle in einer der Zellen, für die eine Summe der quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen minimal ist.
Bei einem weiteren Merkmal umfasst das Verfahren ferner das Anzeigen der Position des zweiten Fahrzeugs auf einem Display im ersten Fahrzeug.
Bei noch weiteren Merkmalen umfasst ein System ein erstes, ein zweites und ein drittes Mikrofon, die dazu ausgelegt sind, Schallwellen mit einer ersten Frequenz von einer Quelle der Schallwellen zu empfangen. Das System umfasst einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu speichern. Die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte werden durch das Berechnen von Phasendifferenzen für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage von Wellen der ersten Frequenz sowie der zweiten und der dritten Frequenz erzeugt, die von einer Vielzahl von Zellen eines gitterförmigen Bereichs um das erste, das zweite und das dritte Mikrofon ausgehen. Das System umfasst einen Prozessor, der dazu ausgelegt ist, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenz zwischen den Schallwellen zu messen, die von der Quelle durch das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon empfangen werden; und die Position der Quelle in einer der Zellen des gitterförmigen Bereichs auf Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz und der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu bestimmen.
Bei weiteren Merkmalen ist der Prozessor dazu ausgelegt, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenz jeweils von der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte zu subtrahieren; die Ergebnisse der Subtraktionen zu quadrieren; die quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen zu addieren; und die Position der Quelle in einer der Zellen zu bestimmen, für die eine Summe der quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen minimal ist.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht dazu bestimmt, den Umfang der Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:

1 ein Beispiel für ein System zum Ermitteln einer Phasendifferenz zwischen zwei Mikrofonen zeigt,
2A und 2B jeweils Beispiele für Höhenlinien von nicht umhüllten und umhüllten Phasendifferenzkarten zeigen, die auf Grundlage von Phasendifferenzen zwischen zwei Mikrofonen aufgetragen sind, wenn die Position der Schallquelle unbekannt ist,
3 ein Beispiel für ein Wasserfalldiagramm zeigt, wenn ein Hupsignal dreimal hintereinander von einer Quelle an einer festen Position ertönt,
4 ein Beispiel für ein Gitter und drei Mikrofone zeigt, die zur Erzeugung von Phasendifferenzkarten für drei Paare der Mikrofone auf Grundlage der Phasendifferenzen zwischen den drei Mikrofonpaaren verwendet werden,
5 die Phasendifferenzkarten für die drei in 4 gezeigten Mikrofonpaare zeigt, wobei die während der Fahrt gemessenen Phasendifferenzen subtrahiert werden, um die Position eines hupenden Fahrzeugs zu ermitteln,
6 ein System zur Erfassung einer Richtung eines Hupsignals und zur Ortung der Quelle des Hupsignals unter Verwendung der drei Mikrofonpaare und der Phasendifferenzkarten zeigt, die in 4 und 5 gezeigt sind,
7 ein Verfahren zur Erzeugung der in 5 gezeigten Phasendifferenzkarten unter Verwendung der drei in 4 gezeigten Mikrofonpaare zeigt, und
8 ein Verfahren zur Erfassung einer Richtung eines Hupsignals und zur Ortung der Quelle des Hupsignals unter Verwendung der drei Mikrofonpaare und der Phasendifferenzkarten zeigt, die in 4 und 5 gezeigt sind.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu kennzeichnen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mit den derzeit verfügbaren Verfahren kann weder die Richtung eines Hupsignals noch die Position der Quelle des Hupsignals ermittelt werden. Die vorliegende Offenbarung sieht ein System vor, das Phasendifferenzkarten (siehe unten) verwendet, um die Richtung eines Hupsignals von Personenfahrzeugen oder Einsatzfahrzeugen zu ermitteln. Insbesondere erfasst und visualisiert das System die Richtung des Hupsignals und ermittelt die Position des hupenden Fahrzeugs unter Verwendung von drei externen Mikrofonen, die in einem Fahrzeug installiert sind. Die Position der Quelle eines Hupsignals (d. h. eines hupenden Fahrzeugs) kann bei einem Minimalwert einer Summe der Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten auf Grundlage der von den drei Mikrofonen gemessenen Phasendifferenzen gefunden werden. Die Visualisierung der Richtung des Hupsignals und der Position der Quelle des Hupsignals erfolgt durch Auftragen der Summe der Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten .
1 zeigt ein Beispiel für ein System 100 zum Ermitteln einer Phasendifferenz zwischen zwei Mikrofonen 102 und 104. Die beiden Mikrofone 102 und 104 können z. B. an der Außenseite eines ersten Fahrzeugs installiert sein. Die Positionen der beiden Mikrofone 102, 104 können jeweils durch kartesische Koordinaten (x_m2,y_m2), (x_m3,y_m3) angegeben sein. Ferner kann die Position einer Schallquelle 106 (z. B. ein Hupsignal) mit einer Frequenz f durch kartesische Koordinaten (x_s,y_s). angegeben sein. Die Schallquelle 106 kann beispielsweise ein zweites Fahrzeug wie ein Einsatzfahrzeug (z. B. Polizei, Feuerwehr, Krankenwagen usw.) sein .
Eine Phasendifferenz (Δθ₂₃) zwischen Schallwellen, die von der Quelle 106 durch die beiden Mikrofone 102, 104 empfangen werden, kann wie folgt berechnet werden. Zunächst werden die Abstände D2 und D3 zwischen der Quelle 106 und den beiden Mikrofonen 102, 104 wie folgt berechnet. $D_{2} (x_{s} {,y}_{s}) = \sqrt{{(x_{s} - x_{m 2})}^{2} + {(y_{s} - y_{m 2})}^{2}}$
$D_{3} (x_{s} {,y}_{s}) = \sqrt{{(x_{s} - x_{m 3})}^{2} + {(y_{s} - y_{m 3})}^{2}}$
Eine Differenz zwischen den Abständen D2 und D3 wird wie folgt ermittelt. $Δ D_{23} (x_{s} {,y}_{s}) = D_{2} - D_{3}$
Eine Phasendifferenz zwischen den Schallwellen, die von der Quelle 106 durch die beiden Mikrofone 102, 104 empfangen werden, kann wie folgt berechnet werden. $Δ θ_{23} (x_{s} {,y}_{s}) = \frac{Δ D_{23}}{λ} = Δ D_{23} (\frac{f}{c}),$
wobei Ä = 1/f die Wellenlänge des von der Quelle 106 ausgesendeten Schalls (d. h. des Hupsignals) ist und c die Schallgeschwindigkeit ist.
Die von den Mikrofonen 102, 104 empfangenen Signale befinden sich in einer Hüllphase (0∼2π). Die Phasendifferenz zwischen zwei Mikrofonen 102, 104 liegt in einem Hülldatenformat vor (-2_π~2_π). Daher basiert das Verfahren zum Ermitteln der Phasendifferenz zwischen den von der Quelle 106 durch die beiden Mikrofone 102, 104 empfangenen Schallwellen auf Hüllphasendifferenzen.
2A und 2B zeigen jeweils Beispiele für Höhenlinien von nicht umhüllten und umhüllten Phasendifferenzkarten (phase difference maps, PDM), die auf Grundlage von Phasendifferenzen zwischen zwei Mikrofonen aufgetragen sind, wenn die Position der Schallquelle unbekannt ist. In den gezeigten Phasendifferenzkarten ist der relative Abstand der Schallquelle von den beiden Mikrofonen auf der X-Achse und der linken Y-Achse aufgetragen, und auf der rechten Y-Achse ist eine normierte Phasendifferenz zwischen den beiden Mikrofonen aufgetragen. Bei einer gemessenen Phasendifferenz der beiden Mikrofone liegt die Position der Schallquelle auf den Höhenlinien der Phasendifferenzkarten. Beispiele für mögliche Lösungen für die Position der Schallquelle sind mit 110-1, 110-2, 110-2, 110-4 usw. in 2B gekennzeichnet.
Mit nur zwei Mikrofonen kann die genaue Position der Schallquelle jedoch nicht ermittelt werden. Wenigstens ein weiteres - ein drittes - Mikrofon (d. h. drei oder mehr Mikrofone) kann verwendet werden, um die Position der Schallquelle unter Verwendung von Phasendifferenzkarten zu ermitteln, die auf Grundlage von Phasendifferenzen zwischen drei Mikrofonpaaren wie folgt erzeugt werden. Bevor die Erzeugung der Phasendifferenzkarten beschrieben wird, wird ein Wasserfalldiagramm für eine Vielzahl von Hupsignalen gezeigt und im Folgenden mit Bezug auf 3 beschrieben. Die aus dem Wasserfalldiagramm ausgewählten Frequenzen können verwendet werden, um die Phasendifferenzkarten zu erzeugen, wie unten erläutert.
3 zeigt ein Beispiel für ein Wasserfalldiagramm 151, wenn ein Hupsignal dreimal hintereinander von einer Quelle an einer festen Position ertönt. Ein Wasserfalldiagramm ist ein dreidimensionales Diagramm, in dem mehrere Kurven von Daten, wie z. B. Spektren, gleichzeitig gezeigt werden. In einem Wasserfalldiagramm sind die Frequenz, die Zeit und die Größenordnung jeweils auf der X-, Y- und Z-Achse aufgetragen. Die Kurven im Wasserfalldiagramm sind im Allgemeinen sowohl in der Breite als auch in der Höhe gestaffelt.
In dem gezeigten Beispiel ertönt von einer Quelle an einer festen Position dreimal kurz hintereinander ein Hupsignal. Die Kurven für das erste, das zweite und das dritte aufeinanderfolgende Hupsignal sind jeweils bei 150, 152 und 154 gezeigt. In jeder Kurve (d. h. für jedes Hupsignal) ist eine Spitze mit der höchsten Amplitude (Größenordnung) gekennzeichnet, und es ist eine Frequenz für die Spitze ausgewählt. Im gezeigten Beispiel tritt die Spitze für jedes der drei Hupsignale bei ungefähr 1 kHz auf. Diese Spitzen, die als erste Spitzen bezeichnet werden, sind für die drei Hupsignale jeweils bei 156-1, 156-2 und 156-3 gezeigt.
Zusätzlich sind, falls vorhanden, eine oder zwei weitere Spitzen mit sukzessive niedrigeren oder abnehmenden Amplituden als die erste Spitze mit der höchsten Amplitude gekennzeichnet. Im gezeigten Beispiel treten die zweite und die dritte Spitze für jedes der drei Hupsignale bei ungefähr 800 Hz bzw. 500 Hz auf. Die zweiten Spitzen für die drei Hupsignale sind jeweils bei 158-1, 158-2 bzw. 158-3 gezeigt. Die dritten Spitzen für die drei Hupsignale sind jeweils bei 160-1, 160-2 und 160-3 gezeigt. Diese Frequenzen der ersten, der zweiten und der dritten Spitze (ca. je 1000, 800 bzw. 500 Hz), die für die drei Hupsignale in etwa gleich sind, können verwendet werden, um Phasendifferenzkarten für drei Mikrofonpaare zu erzeugen, wie unten erläutert.
4 zeigt ein Beispiel für ein Gitter 200, das zur Erzeugung von Phasendifferenzkarten für die drei Mikrofone 202, 204 und 206 verwendet wird. Diese Phasendifferenzkarten werden bei der Herstellung des Fahrzeugs erzeugt und im Fahrzeug gespeichert. Diese Phasendifferenzkarten werden dann in Echtzeit (d. h. während der Fahrt des Fahrzeugs) verwendet, um ein hupendes Fahrzeug zu orten, wie im Folgenden nach der Beschreibung der Erzeugung der Phasendifferenzkarten erläutert wird .
Das Gitter 200, das zur Erzeugung der Phasendifferenzkarten verwendet wird, kann beispielsweise ein 10x10-Gitter (d. h. mit 100 Zellen) sein, das eine Fläche von 50x50 m² überspannt. Alternativ kann jede andere Fläche (M*N) und jedes andere PxQ-Gitter mit P*Q Zellen verwendet werden, wobei M, N, P und Q ganze Zahlen größer als 1 sind und die Einheiten von M und N Fuß, Yards oder Meter sein können. Die Größe und Form der Zellen kann einheitlich oder variabel sein.
Die Genauigkeit, mit der ein hupendes Fahrzeug unter Verwendung der Phasendifferenzkarten geortet werden kann, ist proportional zur Anzahl der Zellen (d. h. zur Zelldichte) im Gitter 200. Die Genauigkeit, mit der ein hupendes Fahrzeug unter Verwendung der Phasendifferenzkarten geortet werden kann, ist außerdem proportional zur Anzahl der Mikrofone.
Die drei Mikrofone 202, 204 und 206 sind ungefähr im mittleren Bereich des Gitters 200 angeordnet, obwohl sich die drei Mikrofone 202, 204 und 206 überall im Gitter 200 befinden können. Die drei Mikrofone 202, 204 und 206 können durch einen geeigneten Abstand voneinander getrennt sein. Der geeignete Abstand kann z. B. auf Grundlage eines Fahrzeugs bestimmt werden, in dem die drei Mikrofone 202, 204 und 206 installiert werden sollen .
Die drei Mikrofone 202, 204 und 206 können an den Eckpunkten eines Dreiecks angeordnet sein. Die Art des Dreiecks (z. B. gleichseitiges, gleichschenkliges, rechtwinkliges oder unregelmäßiges Dreieck) kann von dem Fahrzeug abhängen, in dem die drei Mikrofone 202, 204 und 206 installiert werden sollen. Für die Erzeugung der Phasendifferenzkarten ist es ausreichend, dass die Positionen der drei Mikrofone 202, 204 und 206, die in der Regel wie oben beschrieben ausgewählt werden, feststehen .
Die drei Mikrofone 202, 204 und 206 können zu drei Paaren zusammengefasst werden: ein erstes Paar mit den Mikrofonen 202, 204 (jeweils auch als mic1 und mic2 oder erstes und zweites Mikrofon bezeichnet); ein zweites Paar mit den Mikrofonen 204, 206 (jeweils auch als mic2 und mic3 oder zweites und drittes Mikrofon bezeichnet); und ein drittes Paar mit den Mikrofonen 206, 202 (jeweils auch als mic3 und mic1 oder drittes und erstes Mikrofon bezeichnet).
Angenommen, eine Quelle eines Hupsignals (z. B. das in 1 gezeigte Element 106) befindet sich an einer ersten Zelle (eine der gezeigten 100 Zellen). Nehmen wir weiter an, dass das von der Quelle kommende Hupsignal die erste Spitze bei ca. 1 kHz und die nächsten zwei aufeinanderfolgenden niedrigeren Spitzen bei 800 bzw. 500 Hz aufweist, wie in 3 gezeigt. Diese drei Frequenzen können allgemein als jeweils f1, f2 bzw. f3 bezeichnet werden, wie in 5 gezeigt. Zum Beispiel sind f1 = 1 kHz, f2 = 800 Hz und f3 = 500 Hz. Im Allgemeinen können f2 und f3 beliebige Werte zwischen f1 und f1/2 aufweisen, die unter Verwendung eines Wasserfalldiagramms, wie in 3 gezeigt, abgeleitet werden können oder nicht.
Befindet sich die Quelle des Hupsignals (z. B. das in 1 gezeigte Element 106) an der ersten Zelle (eine der gezeigten 100 Zellen), sind die Abstände von der Quelle zu jedem der drei Mikrofone 202, 204 und 206 bekannt. Ferner kann, während f1 in der Gleichung, die mit Bezug auf 1 gezeigt und beschrieben ist, zur Berechnung der Phasendifferenzen für jedes Mikrofonpaar verwendet werden kann, die Position der Quelle des Hupsignals genauer ermittelt werden, wenn für verschiedene Mikrofonpaare unterschiedliche Frequenzen f1, f2 und f3 wie oben beschrieben verwendet werden .
Zum Beispiel kann f1 zur Berechnung der Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Mikrofon 202, 204 (d. h. dem ersten Mikrofonpaar mic1 und mic2) verwendet werden; f2 kann zur Berechnung der Phasendifferenz zwischen dem zweiten und dem dritten Mikrofon 204, 206 (d. h. dem zweiten Mikrofonpaar mic2 und mic3) verwendet werden; und f3 kann zur Berechnung der Phasendifferenz zwischen dem dritten und dem ersten Mikrofon 206, 202 (d. h. dem dritten Mikrofonpaar mic3 und mic1) verwendet werden .
Sind die Abstände von der Quelle zu jedem der drei Mikrofone 202, 204 und 206 bekannt und sind die Frequenzen f1, f2 und f3 bekannt, werden die Phasendifferenzen Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁ zwischen den Mikrofonen in den drei Mikrofonpaaren unter Verwendung der Gleichung berechnet, die mit Bezug auf 1 gezeigt und beschrieben ist.
Als Nächstes werden unter der Annahme, dass sich die Quelle des Hupsignals (z. B. das in 1 gezeigte Element 106) an einer zweiten Zelle (eine der 100 gezeigten Zellen) befindet, wobei die Abstände von der Quelle zu jedem der drei Mikrofone 202, 204 und 206 bekannt sind und die Frequenzen f1, f2 und f3 bekannt sind, die Phasendifferenzen Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁ zwischen den Mikrofonen in jedem Mikrofonpaar unter Verwendung der Gleichung berechnet, die mit Bezug auf 1 gezeigt und beschrieben ist. In ähnlicher Weise werden zusätzliche Phasendifferenzen Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁ berechnet, indem angenommen wird, dass sich die Quelle des Hupsignals in anderen Zellen des Gitters 200 befindet, wobei die Abstände berechnet und die Frequenzen f1, f2, f3 verwendet werden.
5 zeigt Phasendifferenzkarten für die drei in 4 gezeigten Mikrofonpaare. Unter Verwendung der Phasendifferenzen Δθ₁₂, die wie oben für das erste Paar von Mikrofonen mic1 und mic2 (Mikrofone 202, 204) für alle Zellen im Gitter 200 berechnet wurden, wird eine erste Phasendifferenzkarte 210 für das erste Paar von Mikrofonen mic1 und mic2 (Mikrofone 202, 204) erzeugt. Unter Verwendung der Phasendifferenzen Δθ₂₃, die wie oben für das zweite Paar von Mikrofonen mic2 und mic3 (Mikrofone 204, 206) für alle Zellen im Gitter 200 berechnet wurden, wird eine zweite Phasendifferenzkarte 212 für das zweite Paar von Mikrofonen mic2 und mic3 (Mikrofone 204, 206) erzeugt. Unter Verwendung der Phasendifferenzen Δθ₃₁, die wie oben für das dritte Paar von Mikrofonen mic3 und mic1 (Mikrofone 206, 202) für alle Zellen im Gitter 200 berechnet wurden, wird eine dritte Phasendifferenzkarte 214 für das dritte Paar von Mikrofonen mic3 und mic1 (Mikrofone 206, 202) erzeugt. In den gezeigten Phasendifferenzkarten 210, 212, 214 ist der Abstand auf der X- und der Y-Achse aufgetragen, und eine normierte Phasendifferenz ist auf der Z-Achse aufgetragen .
Jede Phasendifferenzkarte stellt alle möglichen Lösungen für die Position der Quelle des Hupsignals im Gitter 200 auf Grundlage der Phasendifferenz dar, die im Gebrauch (z. B. während der Fahrt) von dem jeweiligen Mikrofonpaar gemessen wird. Die Phasendifferenzkarte 210 stellt alle möglichen Lösungen für die Position der Quelle des Hupsignals im Gitter 200 auf Grundlage der Phasendifferenz dar, die im Gebrauch von dem ersten Mikrofonpaar mic1 und mic2 (Mikrofone 202, 204) gemessen wird. Die Phasendifferenzkarte 212 stellt alle möglichen Lösungen für die Position der Quelle des Hupsignals im Gitter 200 auf Grundlage der Phasendifferenz dar, die im Gebrauch von dem zweiten Mikrofonpaar mic2 und mic3 (Mikrofone 204, 206) gemessen wird. Die Phasendifferenzkarte 212 stellt alle möglichen Lösungen für die Position der Quelle des Hupsignals im Gitter 200 auf Grundlage der Phasendifferenz dar, die im Gebrauch von dem dritten Mikrofonpaar mic3 und mic1 (Mikrofone 206, 202) gemessen wird .
Die genaue Position der Quelle des Hupsignals im Gitter 200 (und während der Fahrt in einem Bereich um das Fahrzeug, der dem Gitter 200 entspricht) kann unter Verwendung einer Kombination der drei Differenzkarten 210, 212, 214 ermittelt werden, wie in 5 gezeigt und wie unten unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben.
6 zeigt ein System 300 zur Erfassung einer Richtung eines Hupsignals und zur Ortung der Quelle des Hupsignals unter Verwendung der drei Mikrofonpaare und der Phasendifferenzkarten gemäß der vorliegenden Offenbarung, die in 4 und 5 gezeigt sind. Das System 300 umfasst die drei Mikrofone 202, 204 und 206, die in einem ersten Fahrzeug 302 installiert sind. Das System 300 umfasst ferner ein Hupsignalerkennungsmodul 310 und ein Infotainmentmodul 312. Das Hupsignalerkennungsmodul 310 umfasst einen Speicher 320 und einen Prozessor 322. Der Speicher 320 speichert die Phasendifferenzkarten 210, 212, 214. Das Infotainmentmodul 312 umfasst z. B. Multimedia-, Navigations- und andere Teilsysteme des Fahrzeugs 302. Das Infotainmentmodul 312 umfasst ein Display 340.
Hupt ein zweites Fahrzeug 330 in der Nähe des ersten Fahrzeugs 302, berechnet der Prozessor 322 im Gebrauch (z. B. während der Fahrt des Fahrzeugs 302) die Phasendifferenzen Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁ zwischen den Mikrofonen in den drei Mikrofonpaaren wie oben beschrieben. Der Prozessor 322 subtrahiert diese Phasendifferenzen Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁ von den jeweiligen Phasendifferenzkarten 212, 214, 216, die im Speicher 320 gespeichert sind. Die Ergebnisse der Subtraktionen sind in 5 bei 220, 222 bzw. 224 gezeigt. Die Subtraktionen können als horizontale Schnitte aus den jeweiligen Phasendifferenzkarten 210, 212, 214 bei den Werten der Phasendifferenzen Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁ betrachtet werden, wie in 5 bei 230, 232 bzw. 234 gezeigt.
Der Prozessor 322 addiert dann die Ergebnisse 220, 222 und 224 der Subtraktionen, um ein Nettoergebnis 240 zu erzeugen, das in 5 gezeigt ist. Der Prozessor 322 berechnet dann die Position (x_s,y_s) der Quelle (d. h. des zweiten Fahrzeugs 330) in einer Zelle im Gitter 200 bei dem Minimalwert der Summe der Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten 212, 214, 216 als: $min \sum_{i = 1}^{3} {(F D M_{j, i} - F D_{i})}^{2},$
wobei FDM_j,i die Phasendifferenzkarte (in Matrixform) des Mikrofonpaars i ist und FD_i die gemessene Phasendifferenz (skaliert) des Mikrofonpaars i ist.
Ein Beispiel für die genaue Position des zweiten Fahrzeugs 330, das gehupt hat, wie vom ersten Fahrzeug 302 erkannt, ist in 5 bei 250 gezeigt. Der Prozessor 322 erzeugt eine optische Anzeige auf Grundlage des in 5 gezeigten Elements 240 und ähnlich wie bei diesem, einschließlich einer Anzeige der Position des zweiten Fahrzeugs 330, wie bei 250 in 5 auf dem Display 340 des Infotainmentmoduls 312 gezeigt. Auf Grundlage der optischen Anzeige auf dem Display 340 kann der Fahrer des ersten Fahrzeugs 302 entscheiden, ob er die Fahrspur wechseln, am Straßenrand halten usw. soll.
7 zeigt ein Verfahren 400 zur Erzeugung der in 5 gezeigten Phasendifferenzkarten unter Verwendung der drei in 4 gezeigten Mikrofonpaare, gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 400 kann beispielsweise durch das Hupsignalerkennungsmodul 310 des in 6 gezeigten Systems 300 durchgeführt werden. Der Begriff Steuerung bezieht sich in der folgenden Beschreibung auf den Prozessor 322 des Hupsignalerkennungsmoduls 310 .
Bei 402 definiert die Steuerung Paare von drei (oder mehr) Mikrofonen (z. B. mic 1-2, mic 2-3 und mic 3-1). Bei 404 definiert die Steuerung die Positionen der drei (oder mehr) Mikrofone in einem Gitter von j-Zellen (z. B. X_m1, y_m1; x_m2, y_m2; x_m3, y_m3).
Bei 406 ruft die Steuerung die Positionen des Mikrofonpaars i ab. Bei 408 berechnet die Steuerung eine Phasendifferenz für das Mikrofonpaar i unter der Annahme, dass eine Schallquelle in Zelle j vorhanden ist. Bei 410 ermittelt die Steuerung, ob j die letzte Zelle des Gitters ist. Ist j nicht die letzte Zelle des Gitters (d. h. wenn die Phasendifferenz für das Mikrofonpaar i nicht für alle Zellen j des Gitters ermittelt ist), wird j bei 412 durch die Steuerung inkrementiert, und die Steuerung kehrt zu 408 zurück. Ist j die letzte Zelle des Gitters (d. h. wenn die Phasendifferenz für das Mikrofonpaar i für alle Zellen j des Gitters ermittelt ist), erzeugt die Steuerung bei 414 eine Phasendifferenzkarte (FDM_j,i) für das Mikrofonpaar i.
Bei 416 ermittelt die Steuerung, ob Phasendifferenzkarten für alle Mikrofonpaare erzeugt worden sind. Sind Phasendifferenzkarten nicht für alle Mikrofonpaare erzeugt worden, wird i bei 418 durch die Steuerung inkrementiert und die Steuerung kehrt zu 406 zurück. Sind Phasendifferenzkarten für alle Mikrofonpaare erzeugt worden, hat die Steuerung das Ende erreicht.
8 zeigt ein Verfahren 450 zur Erfassung einer Richtung eines Hupsignals und zur Ortung der Quelle des Hupsignals unter Verwendung der drei Mikrofonpaare und der Phasendifferenzkarten, die in 4 und 5 gezeigt sind, gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 450 kann beispielsweise durch das Hupsignalerkennungsmodul 310 des in 6 gezeigten Systems 300 durchgeführt werden. Der Begriff Steuerung bezieht sich in der folgenden Beschreibung auf den Prozessor 322 des Hupsignalerkennungsmoduls 310.
Bei 452 misst die Steuerung die Phasendifferenz (FD_i) für jedes Mikrofonpaar i (Δθ₁₂, Δθ₂₃ und Δθ₃₁). Bei 454 ruft die Steuerung die Phasendifferenzkarte (FDM_j,i) für das Mikrofonpaar i aus dem Speicher ab. Bei 456 subtrahiert die Steuerung die Phasendifferenz (FD_i) des Mikrofonpaars i von der Phasendifferenzkarte (FDM_j,i) des Mikrofonpaars i als (FDM_j,I - FD_i). Bei 458 berechnet die Steuerung ein Quadrat der subtrahierten Phasendifferenzkarte für das Mikrofonpaar i als (FDM_j,1 - FD_i)².
Bei 460 ermittelt die Steuerung, ob die Verarbeitung für alle Mikrofonpaare durchgeführt wird. Wird die Verarbeitung nicht für alle Mikrofonpaare durchgeführt, wird i durch die Steuerung bei 462 inkrementiert und die Steuerung kehrt zu 452 zurück. Wird die Verarbeitung für alle Mikrofonpaare durchgeführt, addiert die Steuerung bei 464 die Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten für alle Mikrofonpaare als ∑i³(FDM_j,l-FD_i)².
Bei 466 findet die Steuerung eine Zelle j im Gitter, für die die Summe der Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten für alle Mikrofonpaare minimal ist (d. h. min∑³ _i=1(FDM_j,i-FD_i)². Die Zelle j des Gitters, für die die Summe der Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten für alle Mikrofonpaare minimal ist, ist die Position der Quelle des Hupsignals .
Bei 468 zeigt die Steuerung die Richtung und die Position der Quelle des Hupsignals an, indem sie eine Farbkarte der Summe der Quadrate der subtrahierten Phasendifferenzkarten für alle Mikrofonpaare aufträgt. Der Fahrer des Fahrzeugs kann anhand der angezeigten Richtung und der angezeigten Position der Quelle des Hupsignals entscheiden, ob er die Fahrspur wechseln, am Straßenrand halten usw. soll.
Obwohl die vorliegende Offenbarung im Zusammenhang mit der Erfassung der Richtung und der Position einer Quelle des Hupsignals beschrieben ist, ist der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die Lehren der vorliegenden Offenbarung können auch zur Erfassung der Richtung und der Position einer beliebigen Schallquelle mit einer bekannten Frequenz in verschiedenen anderen Anwendungen angewendet werden .
Die Lehren können z. B. bei Rettungseinsätzen zur Ortung von eingeschlossenen Personen und Tieren verwendet werden. Eine Vorrichtung kann z. B. mit drei oder mehr Mikrofonen und verschiedenen Sätzen von Phasendifferenzkarten ausgestattet sein, wobei jeder Satz für die Erfassung eines Schalls mit einer anderen Frequenz ausgelegt ist. Eine solche Vorrichtung kann verwendet werden, um Schallquellen mit unterschiedlichen Frequenzen zu erkennen .
Die obige Beschreibung hat lediglich einen veranschaulichenden Charakter und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihren Gebrauch nicht einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in einer ganzen Reihe von Formen umgesetzt werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele umfasst, sollte der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf dieselben beschränkt werden, da andere Änderungen nach dem Studieren der Zeichnungen, der Patentspezifikation und der folgenden Ansprüche deutlich werden .
Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Auch wenn die Ausgestaltungen oben jeweils als mit bestimmten Merkmalen versehen beschrieben sind, können ferner jedes einzelne oder mehrere dieser Merkmale, die in Bezug auf eine Ausgestaltung der Offenbarung beschrieben sind, mit Merkmalen jeder der anderen Ausgestaltungen umgesetzt und/oder mit denselben kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht ausdrücklich beschrieben ist. Mit anderen Worten, schließen sich die beschriebenen Ausgestaltungen nicht gegenseitig aus, und Vertauschungen einer oder mehrerer Ausgestaltungen untereinander bleiben im Rahmen dieser Offenbarung .
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden mit verschiedenen Begriffen beschrieben, darunter „verbunden“, „in Eingriff stehend“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Wird eine Beziehung zwischen ersten und zweiten Elementen in der obigen Offenbarung nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen den ersten und zweiten Elementen vorhanden sind, aber auch eine indirekte Beziehung, bei der ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktionell) zwischen den ersten und zweiten Elementen vorhanden sind. Wie hierin verwendet, sollte der Ausdruck „A, B und/oder C“ unter Verwendung einer nicht-exklusiven logischen ODER-Verknüpfung als logisch (A ODER-verknüpft mit B ODER-verknüpft mit C) ausgelegt werden und nicht als „wenigstens eines von A, wenigstens eines von B und wenigstens eines von C“ verstanden werden.
In den Figuren veranschaulicht die Richtung eines Pfeils, wie sie durch die Pfeilspitze angezeigt wird, im Allgemeinen den Informationsfluss (z. B. Daten oder Anweisungen), der für die Abbildung von Interesse ist. Tauschen beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen aus, die von Element A zu Element B übertragenen Informationen sind für die Veranschaulichung aber relevant, kann der Pfeil von Element A zu Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil bedeutet nicht, dass keine anderen Informationen von Element B zu Element A übertragen werden. Ferner kann Element B bei Informationen, die von Element A zu Element B gesendet werden, Anfragen oder Empfangsbestätigungen für die Informationen an Element A senden.
Bei dieser Anmeldung, die die nachfolgenden Definitionen umfasst, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden Der Begriff „Modul“ kann sich auf Folgendes beziehen, Teil davon sein oder Folgendes umfassen: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam, dediziert oder Gruppe), die von dem Prozessorschaltkreis ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten Komponenten, z. B. in einem Ein-Chip-System .
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen umfassen. Bei einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen umfassen, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität eines beliebigen gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Module verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen.
Bei einem weiteren Beispiel kann ein Server-Modul (auch als Remote- oder Cloud-Modul bezeichnet) einige Funktionen im Auftrag eines Client-Moduls ausführen.
Der Begriff „Code“, wie er oben verwendet wird, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen und sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die Code von mehreren Modulen zum Teil oder in Gesamtheit ausführt. Der Begriff „Gruppenprozessorschaltung“ umfasst eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen Code von einem oder mehreren Modulen zum Teil oder in Gesamtheit ausführt .
Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chips, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Chip, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination davon. Der Begriff „gemeinsame Speicherschaltung“ umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die Code von mehreren Modulen zum Teil oder in Gesamtheit speichert. Der Begriff „Gruppenspeicherschaltung“ umfasst eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern Code von einem oder mehreren Modulen zum Teil oder in Gesamtheit speichert .
Der Begriff „Speicherschaltung“ ist eine Untermenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hierin verwendet wird, umfasst keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium (z. B. auf einer Trägerwelle) ausbreiten; der Begriff „computerlesbares Medium“ kann daher als greifbar und nicht transitorisch betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele für ein nicht transitorisches, greifbares, computerlesbares Medium sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (z. B. eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare, programmierbare Festwertspeicherschaltung oder eine Maskenfestwertspeicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (z. B. eine statische Direktzugriffsspeicherschaltung oder eine dynamische Direktzugriffsspeicherschaltung), magnetische Speichermedien (z. B. ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig von einem Spezialcomputer implementiert werden, der dadurch erstellt wird, dass ein Allzweckcomputer so konfiguriert wird, dass er eine oder mehrere bestimmte, in Computerprogrammen enthaltene Funktionen ausführt. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke, Flussdiagrammkomponenten und andere Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Computerprogramme umfassen prozessorausführbare Anweisungen, die auf wenigstens einem nicht transitorischen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen oder auf diesen beruhen. Die Computerprogramme können ein Basic-Input/- Output-System (BIOS), das mit der Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Gerätetreiber, die mit bestimmten Geräten des Spezialcomputers zusammenwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. umfassen .
Die Computerprogramme können umfassen: (i) beschreibenden Text, der zu parsen ist, z. B. HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assembler-Code, (iii) Objektcode, der von einem Compiler aus dem Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Nur zum Beispiel kann Quellcode mit der Syntax von Sprachen geschrieben werden, die C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5th Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® umfassen.

Claims

System, umfassend: ein erstes, ein zweites und ein drittes Mikrofon, die dazu ausgelegt sind, Schallwellen von einer Quelle der Schallwellen zu empfangen, einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu speichern, und einen Prozessor, der dazu ausgelegt ist: eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenz zwischen den Schallwellen, die von der Quelle durch das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon empfangen werden, zu messen, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon aus dem Speicher zu empfangen, und eine Position der Quelle der Schallwellen auf Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz und der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, wobei das erste, das zweite und das dritte Mikrofon in einem ersten Fahrzeug angeordnet sind, und wobei die Quelle der Schallwellen ein Hupsignal eines zweiten Fahrzeugs in der Nähe des ersten Fahrzeugs ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist, wenigstens eine der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte auf Grundlage einer Frequenz der von der Quelle ausgegebenen Schallwellen zu erzeugen.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist: die erste Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon auf Grundlage einer ersten Frequenz der von der Quelle ausgesendeten Schallwellen zu erzeugen, die zweite Phasendifferenzkarte für das zweite und das dritte Mikrofon auf Grundlage einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist, zu erzeugen, und die dritte Phasendifferenzkarte für das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage einer dritten Frequenz, die kleiner als die zweite Frequenz ist, zu erzeugen.
System nach Anspruch 4, wobei die dritte Frequenz halb so groß wie die erste Frequenz ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte zu erzeugen, durch: Anordnen des ersten, des zweiten und des dritten Mikrofons in einem Gitter, das eine Vielzahl von Zellen umfasst, und Berechnen von Phasendifferenzen für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage von Wellen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Frequenz, die von jeder der Zellen des Gitters ausgehen.
System nach Anspruch 6, wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist, in Reaktion auf die Schallwellen mit der ersten Frequenz die Position der Quelle innerhalb eines Bereichs des Gitters zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist: die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte zu erzeugen, um die Quelle innerhalb eines gitterförmigen Bereichs um das erste, das zweite und das dritte Mikrofon zu orten, wobei der gitterförmige Bereich eine Vielzahl von Zellen umfasst, die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenz jeweils von der ersten, der zweiten bzw. der dritten Phasendifferenzkarte zu subtrahieren, die Ergebnisse der Subtraktionen zu quadrieren, die quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen zu addieren und die Position der Quelle in einer der Zellen zu bestimmen, für die eine Summe der quadrierten Ergebnisse der Subtraktionen minimal ist.
System nach Anspruch 2, wobei der Prozessor dazu ausgelegt ist, die Position des zweiten Fahrzeugs auf einem Display im ersten Fahrzeug anzuzeigen.
System, umfassend: ein erstes, ein zweites und ein drittes Mikrofon, die dazu ausgelegt sind, Schallwellen mit einer ersten Frequenz von einer Quelle der Schallwellen zu empfangen, einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu speichern, wobei die erste, die zweite und die dritte Phasendifferenzkarte wie folgt erzeugt werden: Berechnen von Phasendifferenzen für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon auf Grundlage von Wellen der ersten Frequenz sowie der zweiten und der dritten Frequenz, die von einer Vielzahl von Zellen eines gitterförmigen Bereichs um das erste, das zweite und das dritte Mikrofon ausgehen; und einen Prozessor, der dazu ausgelegt ist: eine erste, eine zweite und eine dritte Phasendifferenz zwischen den Schallwellen zu messen, die von der Quelle durch das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon empfangen werden, und eine Position der Quelle der Schallwellen in einer der Zellen des gitterförmigen Bereichs auf Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenz und der ersten, der zweiten und der dritten Phasendifferenzkarte für das erste und das zweite Mikrofon, das zweite und das dritte Mikrofon sowie das dritte und das erste Mikrofon zu bestimmen.