EP1415204A2 - Verfahren und vorrichtung zur messung und nachbildung einer von einer person subjektiv wahrgenommenen umgebung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur messung und nachbildung einer von einer person subjektiv wahrgenommenen umgebung

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Publication number
EP1415204A2
EP1415204A2 EP02754785A EP02754785A EP1415204A2 EP 1415204 A2 EP1415204 A2 EP 1415204A2 EP 02754785 A EP02754785 A EP 02754785A EP 02754785 A EP02754785 A EP 02754785A EP 1415204 A2 EP1415204 A2 EP 1415204A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signals
data
measuring
detected
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02754785A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Schliep
Szabolcs TÖRGYEKES
Walter Zipp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1415204A2 publication Critical patent/EP1415204A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D9/00—Recording measured values
    • G01D9/005—Solid-state data loggers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for measuring and emulating an environment subjectively perceived by a person, e.g. a vehicle environment.
  • EP 0 357 893 A2 discloses a method for measuring the flow of traffic on streets, in which vehicles passing by are detected and evaluated by means of acoustic sensors arranged along the street or electro-optical sensors arranged outside the vehicle.
  • the systems known in the prior art essentially determine the surroundings in the vehicle or outside the vehicle on the basis of a recorded background noise. Due to the decentrally arranged sensors in the surroundings, a true-to-original recording of noises and other events that affect and measure the person is not possible.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for measuring and emulating an environment which is perceived subjectively by a person and which imitates the environment as closely as possible to nature and reality.
  • the object is achieved according to the invention in a method with the features of claim 1 and in a device with the features of claim 19.
  • the method and the device according to the invention enable a person-appropriate, i.e. largely all sense organs, determining the environment.
  • the device is designed as a multisensory integrated measuring system, which is used for the simultaneous recording of measurement signals, such as e.g. of acoustic and optical signals, of light beam, heat and smell signals, and their authentic reproduction is used.
  • the measuring system has an anthropoid-shaped noise measuring head (DE 35 09 376 C2) known from acoustic measuring technology combined with anthropoid-shaped measuring devices for optical, structure-borne noise, immissions, odor and contact detection.
  • the quasi-humanoid multisensory measurement and reproduction system With such a quasi-humanoid multisensory measurement and reproduction system, a largely natural and sensible detection and replication of acoustic and optical impressions acting on the person as well as immission or smell impressions is made possible.
  • the anthropoid-shaped noise measuring head is expediently expanded by further anthropoid-trained optical, structure-borne noise, immissions, heat, meteorology, radioactivity, electrosmog, magnetic field, seismological and / or odor detection systems linked together and therefore integrated in a measuring system.
  • Such a complex measuring system also enables an exact assignment of acoustic events to relevant optical events, immission, weather, radioactivity, electrosmog, magnetic field, seismological and / or odor events.
  • one or more signals are preferably recorded and reproduced in parallel with an authenticity similar to that of humanoid perception.
  • the measuring system expediently comprises at least two noise sensors, for example microphones, which are arranged in an anthropoid-shaped measuring or artificial head.
  • loudspeakers for example in the form of headphones and / or woofers, are also provided for the reproduction of the recorded data.
  • at least one optical measuring device e.g. B. stereo camera or stereo heat camera, arranged in the orbital area of the artificial head.
  • the measurement system comprises at least one immission and / or odor sensor for detecting other sensory organs representing the person concerned, such as, for example, immission and smell signals.
  • the measuring system further includes so-called shakers, cyberspaces, video screens and / or heat radiators as well as convection heat, moisture, wind, odor, radiation, pollutant, electro-smog, magnetic field and / or radioactivity conditioning for the reproduction of the recorded data ,
  • the noise sensors, the optical measuring device and the immission and / or odor sensor are advantageously modeled with regard to the arrangement and function of the human anatomy. That is, the measuring system is designed in the form of an artificial head with measuring sensors provided for the relevant sense organs. Alternatively or additionally, the measuring system comprises at least one meteorological measuring device, for example a temperature, humidity, air pressure, global radiation, wind direction and / or wind speed sensor.
  • sensors for the detection of structure-borne noise, radioactivity, electrosmog and / or seismology can be provided. Depending on the type and function of the sensors, they can be integrated or arranged in and / or outside the measuring system.
  • the measuring system is also known as a quasi-humanoid, multi-sensory artificial head.
  • the quasi-humanoid multisensory measuring and reproduction system preferably comprises a data processing unit for processing the detected measurement signals.
  • the data processing unit is preferably integrated in the measuring system. Alternatively or additionally, the data processing unit is separate, i.e. in an external EDP unit.
  • the data processing unit is, for. B. wirelessly connected to a central office via a GSM network.
  • operating signals characterizing the environment are advantageously detected, determined, analyzed and / or evaluated.
  • discrete measurements of special detection systems such as B. a vehicle scale in an observed lane section in the area of action of the quasi-humanoid multisensory measuring and reproduction system, detected and possibly processed with the measuring signals detected by the measuring and reproduction system.
  • the measuring system or the measuring head has at least one opening for sampling immission data acting on the measuring system.
  • an anthropoid-shaped mouth and nose openings of the measuring head are used as sampling points for Mood of gaseous and / or aerosol-shaped pollution and / or odor pollution is provided.
  • the noise sensors are designed in particular as microphones with omnidirectional and / or directional characteristics and / or according to the specific directional characteristics of artificial ear cups.
  • the noise sensors are preferably integrated in the measuring system, ie in the measuring head. Alternatively or additionally, these can also be arranged outside the measuring artificial head.
  • the measuring system is expediently rotatable and / or its position can be changed.
  • the measuring head is rotatably arranged about its vertical and / or horizontal axis. This means that the measuring head can be turned laterally and / or can be moved or tilted around the trunk or head and can be moved in its vertical position, for example with regard to its distance from the ground.
  • an automatic alignment is dependent on predeterminable and / or currently recorded measuring signals, which are carried out by means of measuring sensors, such as by means of acoustic, optical, immission, odor, temperature, humidity, air pressure, Global radiation, wind direction, wind speed, structure-borne noise, radioactivity, electrosmog, contact and / or seismological and / or chemical sensors are made possible.
  • the aforementioned automatic changes in the alignment of the measuring system can be dependent on acoustic, optical, immission, smell, temperature, humidity, air pressure, global radiation, wind direction, wind speed, structure-borne noise, radioactivity, Electrosmog and / or seismological measurement data or signals take place.
  • the measurement data can be fed to a control and / or regulation module.
  • the control module is used, for example, to influence a traffic flow, with neural networks and / or fuzzy logic being used due to the complexity of such a process.
  • the sensors of the measuring system are preferably calibrated by linking measuring and reproduction algorithms of individual and / or all sensors on the basis of empirically determined correction maps, for example to take into account “perceived temperature” or “headphone correction curves”.
  • the measuring system For storing and thus recording the recorded acoustic, optical, immission, odor, temperature, humidity, air pressure, global radiation, wind direction, wind speed, structure-borne noise, radioactivity, electrosmog and / or seismological data the measuring system comprises a data memory, for example a temporary, dynamic or static memory.
  • the data memory can be integrated in the measuring system or can be designed as a separate external unit.
  • a dynamic or temporary memory is used in those cases when its content includes measurement data that is currently being recorded for particularly realistic control and / or regulation.
  • a predeterminable time range e.g. B. of 2 minutes
  • the data can be event-related, e.g. depending on predefinable limit values for the acoustic, optical, immission, smell, temperature, humidity, air pressure, global radiation, wind direction, wind speed, structure-borne noise, radioactivity, electrosmog and / or seismological data and / or permanently saved depending on external data.
  • event-related e.g. depending on predefinable limit values for the acoustic, optical, immission, smell, temperature, humidity, air pressure, global radiation, wind direction, wind speed, structure-borne noise, radioactivity, electrosmog and / or seismological data and / or permanently saved depending on external data.
  • the measuring system expediently comprises an analysis module for pattern comparison, for evaluating and / or linking detected measurement signals, meteorological signals and / or operating signals.
  • the internal and / or external sensors processed data.
  • the data with relevant and possibly stored structural data and / or sample data such as B. data on vehicle license plate, voice, weight, noise or iris characteristic data, compared, identified, assigned, stored and / or possibly transferred to other measuring systems.
  • relevant and possibly stored structural data and / or sample data such as B. data on vehicle license plate, voice, weight, noise or iris characteristic data
  • a roll movement of a vehicle body is detected and determined by means of the measuring system, for example on the basis of a video analysis.
  • the analysis on Rolling movements of a vehicle body are carried out, for example, on the basis of a test signal.
  • the test signal is introduced into the chassis, e.g. B. in the form of a defined transverse joint to be run over.
  • This additionally supports the analysis of roll movements, for example by stimulating the chassis in a vertical orientation similar to a Dirac impact.
  • methods of artificial intelligence such as B. neural networks and / or fuzzy logic used.
  • the measuring system is used to link or process an analysis of detected electromagnetic fields, e.g. fields around mobile devices, with other signal analyzes, e.g. with a special video analysis that identifies a driver who is using the cell phone while driving.
  • cell phone use is checked for compliance with the law, e.g. Mobile phone on the ear or use of a hands-free device, checked and, if necessary, the results of the analysis to a vehicle identification system, e.g. License plate detection system, communicates.
  • a vehicle identification system e.g. License plate detection system
  • the results of various signal analyzes such as. B. of video and thermal imaging analysis, airborne and structure-borne noise analysis and immission analysis, logically linked, checked for plausibility, compared with specified data and / or saved and / or saved when an overshoot or an undershoot or compliance with the analysis results transmit an external data acquisition, data processing and / or control system.
  • the relevant analysis results are forwarded to a central or control center, for example to a competent authority.
  • the results of signal analyzes such as video and thermal image analysis, noise analysis, analysis of biometric data, such as fingerprint, face, iris, voice, body and breath odor, breath alcohol content, become magnetic by means of the measurement system and / or optical analysis of ID cards and / or waybills and / or vehicle parts, eg number plates, weight analyzes logically linked, checked for plausibility and / or compared with specified data.
  • the measuring system is advantageously connected to an adjacent measuring system for the exchange of relevant measuring signals, meteorological signals and / or operating signals.
  • a network comprising several communicating quasi-humanoid multisensory measuring and reproduction systems, enables in particular continuous monitoring and tracking of a vehicle and / or a person and / or any moving and / or stationary object, such as a container, over a detection field , such as a road network or a factory site. For example, route-related speeds and driving times of vehicle drivers can be determined and tolls can be collected without stopping.
  • the quasi-humanoid multisensory measurement and reproduction system e.g. a function check or a fault search or a fault analysis for vehicles, e.g. to dangerous exhaust gas concentrations in the vehicle interior due to a leak in the exhaust manifold or e.g. to detect defective hydraulic lifters.
  • vehicle data such as Camshaft position, possibly in real time via an interface, e.g. an optical one, when the vehicle is stationary or during test drives.
  • the data acquired by internal and / or external sensors and also the data evaluated in the signal analysis are expediently stored and / or forwarded to external systems, such as data acquisition, data processing and / or control systems, by means of the respective measuring system.
  • external systems such as data acquisition, data processing and / or control systems
  • the communication between the measuring system and an adjacent measuring system and / or a control center is preferably carried out bidirectionally, ie the measuring system can receive information, data and / or control signals from external data acquisition, data processing and / or control systems. This ensures that the effects of neighboring measuring systems are taken into account when analyzing the measuring system.
  • FIG. 1 schematically shows a device for measuring and emulating an environment which is perceived subjectively by a person
  • FIG. 1 schematically shows an evaluation unit of the device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 schematically shows an anthropoid device according to FIG. 1,
  • FIG. 1 shows a device 1 for measuring and simulating an environment U subjectively perceived by a person P.
  • the device also called a measurement and reproduction system, comprises a multisensor measuring system 2 for recording and an evaluation unit 4 for determining a plurality of the surroundings U. characterizing measurement signals M. which are perceptible by person P.
  • the multisensory measuring system 2 has a measuring sensor system corresponding to the simulation of physical quantities acting on the sensory organs of the person P.
  • the measuring system 2 detects optical signals 0, acoustic signals A, immission signals I and / or odor signals G as measuring signals M.
  • the measuring system 2 comprises at least two noise sensors 6 for detecting and reproducing the hearing senses of the person P, at least one optical measuring device 8 for detecting reproduction of the eyesight of the person P, at least one immission sensor 10 for detecting and reproducing immissions acting on the person P and / or at least one odor sensor 12 for detecting and reproducing the sense of smell of the person P.
  • the measuring system 2 for detecting and determining meteorological signals W and / or operating signals B characterizing the environment U can comprise further sensors shown in dashed lines in FIG. 1, such as at least one meteorological measuring device 14, at least one pollutant sensor 16, at least one radioactivity sensor 18 and / or at least one electro-smog sensor 20 and / or at least one sensor for seismology 21 and / or for contact.
  • the measurement signals M, the meteorological signals W and / or the operating signals B are preferably determined in real time and thus in parallel by means of the evaluation unit 4 via relevant requirements and are therefore linked to one another.
  • the signals can also be separated or only when requested and thus event-related, e.g. if a limit value is exceeded, detected and determined.
  • the evaluation unit 4 comprises at least one analysis module 22 for pattern comparison, evaluation and / or for linking the measurement signals M, the meteorological signals W and / or the operating signals B.
  • the analysis module 22 detects currently detected signals and / or in one Data memory 24 processes past signals stored or patterns representing the signals.
  • the evaluation unit 4 further comprises a test module 26 for plausibility checking and / or a control and / or regulating module 28 for influencing the environment U, in particular for influencing a traffic flow, as a function of the measurement signals M, meteorological signals W and / detected by means of the measuring system 2. or operating signals B.
  • the evaluation unit 4 is connected by means of a communication module 30, for example a modem, and / or by means of a drive module 32 to a control center or control center 34 or to drive units 36, such as a motor.
  • the evaluation unit 4 according to FIG. 1 is shown in more detail in FIG.
  • the signals S detected by the measuring system 2 are fed to an associated measured value processing module 38.
  • the signals S are then processed by the analysis module 22 to form control signals C and, if necessary, linked to one another.
  • the control signals C are supplied to the control and / or regulation module 28 for controlling the drive units 36.
  • the signals S, the control signals C and / or intermediate results can be stored in the data memory 24.
  • the data memory 24 comprises signal-dependent memory areas, the signals S in question being stored in a dynamic memory area which overwrites according to a time area and / or in static memory areas for archiving, depending on the signal type.
  • the signals S stored in the data memory 24 as data D can be forwarded to external systems, for example a control center, a central office Z or to a toll station, for example by means of the Internet or, for example, by means of a dedicated line.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the device 1.
  • the device 1 comprises the integrated measuring system 2, which for the simultaneous detection of acoustic signals A and optical signals 0, immission signals I as well as heat and odor signals G as well as radioactivity, electrosmog, magnetic field, , Seismology and / or meteorology signals and their authentic reproduction by means of the evaluation unit 4 is provided.
  • the device 1 is reproduced in its geometrical structure at least one human body part 40, for example a 0-body.
  • the noise sensors 12, for example microphones, are in trained ear cups 42, the optical measuring device 8, for example a stereo camera or a stereo warming camera, in shaped eye sockets 44, the immissive onssensor 10 arranged in a simulated mouth opening 46 and the odor sensor 12 in a simulated nasal cavity.
  • the arrangement and design of the sensors of the measuring system 2 is adapted to the respective function and position of the sensory organs of the person P and to the respective environment U to be monitored and can vary.
  • Such an anthropoid-shaped device 1 enables particularly realistic and lifelike optical, structure-borne noise, immission and odor detection, radioactivity, electrosmog, magnetic field, seismology and / or meteorology detection.
  • the human-like recorded acoustic impressions can be expanded to include the corresponding optical, immission or smell impressions or meteorological impressions also recorded in a human-like manner.
  • the logical connection on which the quasi-humanoid multisensory measuring and reproduction system is based, between the human-like measuring head and the human-like optical, structure-borne noise, immission, smell, radioactivity, electrosmog, magnetic field, seismography and meteorology detection systems enables human-friendly simultaneous acquisition and reproduction of acoustic, optical, immission, odor, radioactivity, electrosmog, magnetic field, seismography and meteorological events.
  • This z. B. also an exact assignment of acoustic events to the appropriate optical, immission, smell, radioactivity, electrosmog, magnetic field, seismography and meteorological events and to operating data from external systems possible.
  • the device 1 comprises further sensors relating to the person P and the environment U, such as the precipitation or pollutant sensor 16 and the meteorological measuring device 14, for example a wind direction sensor, a wind speed sensor, a light radiation sensor, which are arranged according to their function at relevant positions, for example on the head 48.
  • the radioactivity sensor 18 and / or the electrosmog sensor 20 are arranged near the chest 50.
  • a temperature sensor 52, an air pressure sensor 54, a moisture sensor 56, an arrangement of structure-borne noise sensors 58 for detecting vibrations in all degrees of freedom and for seismological detections and / or a speech sensor 60 can be provided at relevant function-determining positions of the body part 40.
  • the evaluation unit 4 is integrated in the interior of the body part 40 and is therefore arranged particularly securely against external influences and is connected wirelessly and / or wired to the sensors of the measuring system 2.
  • the body part 40 has the communication module 30, e.g. an antenna on.
  • the device 1 can be rotated and / or its position can be changed.
  • the device 1 has at least one drive unit 36, e.g. a motor 36a in the neck area 62 for head tilt and / or rotation, a motor 36b in the spine area 64 for a trunk tilt, a rotary movement, a sideways movement and / or a height movement.
  • the motors 36a to 36b are controlled automatically, event-controlled or manually as a function of detected signals from the measuring system 2, and the device 1 is accordingly moved and aligned with the task to be measured.
  • FIG. 4 shows a possible area of application of the device 1 for vehicle control, in particular for checking a permissible vehicle weight, a permissible axle load and / or a permissible vehicle load.
  • the device 1 also quasi-humanoid multisensory measuring and called reproduction system, arranged on a road 66, in the roadway 68 of which at least one scale 70 for measuring a vehicle lane, ie an individual force of the left or right vehicle side, of a vehicle 72 traveling above it is installed.
  • Optical signals 0, acoustic signals A, immission signals I and / or operating signals B of the passing vehicle 72 are detected by means of the measuring system 2 of the device 1 and processed and evaluated by means of the analysis unit 4 using the analysis module.
  • the weight detected by the balance 70 is fed via a data transmission unit 74 to the evaluation unit 4 for linking to the signals detected by the measuring system 2.
  • the evaluation unit 4 uses data about speed, noise emission and weight as well as about vehicle type, correct loading (one-sided or overloading or exceeding the permissible axle load), vehicle registration number , Vehicle height and emissions via an output unit 76, for example a screen, or by means of the communication module 30 to the control center Z.
  • the detected signals and / or the evaluated data are also stored in the data memory 24. Any exceedances of permissible values can also be communicated to other systems and saved.
  • the position of the device 1 can be changed as a function of detected signals.
  • the device 1 is arranged at a lively intersection 78 on the edge of a noise-emitting company site 80 and on the edge of residential areas 81. At this intersection 78 there is a periodically changing, heavy urban traffic load and industrial load. The device 1 is positioned in the direction of the company premises 80 and thus in the direction of the incidence of noise.
  • a noise level for example from the passing and very noisy vehicle 72, which is above a predeterminable value, is determined on the basis of the acoustic analysis of the recorded sound by means of the evaluation unit 4, the direction of incidence of the sound and the device 1, also called artificial head or artificial body structure, with the acoustic, optical, immission, smell, temperature, humidity, air pressure, global radiation, wind direction, wind speed, structure-borne noise, radioactivity, electrosmog and / or seismological sensors automatically rotated or inclined so that the device 1 targets the main direction of action of the sound dominating the overall background noise, ie of the vehicle 72 passing by.
  • 4 and 5 possible orientations of the device 1 are indicated by arrows.
  • the noise signal or acoustic signal A is detected both by the noise sensors 12 of the device 1 and by external measuring systems 82, such as noise detectors 84, arranged in the environment U.
  • the device 1 can communicate with further measuring systems 82 arranged in the environment U, for example with a wide-angle camera 84 of a higher-level detection system.
  • the detected and / or received signals are evaluated, on the basis of which the moving noise source is identified and assigned to the moving vehicle 72.
  • the device 1 can be rotated or moved in the direction of incidence of the receiving sound and thus in the direction of the vehicle 72 when a permissible limit value for the noise level is exceeded.
  • the device 1 can also be dependent on other detected signals, e.g. according to the wind direction or following a passing vehicle 72.
  • FIG. 6 shows a further area of application of the device 1 for prioritizing different analysis results through evaluation, assignment and linking.
  • the device 1 is arranged on a road 66.
  • a heavily sooting vehicle 72 approaches the device 1 that monitors the surroundings U.
  • a low-flying aircraft 88 leads to a drowning of the noise caused by the vehicle 72.
  • the vehicle 72 cannot yet be optically detected by the device 1 due to the trees 90 standing between it and the device 1.
  • the device 1 is connected to further measuring systems 82, for example a surveillance camera 90.
  • the surveillance camera 90 additionally comprises a thermal imaging camera.
  • the vehicle 72 is already detected by the external surveillance camera 90 before the optical detection range of the device 1 is reached.
  • the pollution caused by the vehicle 72 is detected on the basis of the soot flag and transmitted to the evaluation unit 4 by means of the communication module 30.
  • the aircraft 88 is detected on the basis of a pattern comparison of the noise level detected by the aircraft 88 and the direction of incidence of noise and identified as a short-term noise source which is of little importance for the environment U to be monitored.
  • the evaluation unit 4 using the analysis module 22 prioritizes measurement signals of different objects that are recorded simultaneously.
  • the vehicle 72 is therefore continuously monitored for compliance with the limit values by appropriately aligning the device 1 in the direction of the vehicle 72.
  • the vehicle 72 can take appropriate measures via a control center or a control station prevented from continuing the journey or received a relevant message via a communication, for example "pollutant emission too high - carry out ASU".
  • FIG. 7 shows a further area of application of the device 1 for analyzing roll movements of a vehicle body.
  • the device 1 is arranged on a test section 92.
  • the vehicle 72 is checked, for example, for the function of the shock absorbers.
  • the roadway 68 has a transverse joint 94.
  • a defined test signal T is applied to the vehicle 72.
  • the speed of the vehicle 72 is determined by means of the video system using the measuring system 2 and the evaluation unit 4 of the device 1.
  • the vibration movement of the vehicle 72 resulting from the excitation through the transverse joint 94 is compared on the basis of the video analysis with vehicle-specific vibration reference patterns stored in the data memory 24.
  • the comparison result is fed to the data memory 24, the control and / or regulation module 28 or the communication module 30 for information, regulation and maintenance purposes.
  • FIG. 8 shows a further area of application of the device 1 for use as an "electric gatekeeper".
  • the device 1A is used for automatic vehicle, person and / or goods identification.
  • the device 1A is arranged on a barrier 96 on the company premises 80.
  • the vehicle 72 travels over the scale 70 arranged in the roadway 68 into the detection area of the device 1A.
  • the vehicle license plate is detected, determined and analyzed with regard to the vehicle type and vehicle color by means of the device 1A by means of an image analysis
  • the vehicle drive is detected and analyzed on the basis of an air and structure-borne noise analysis.
  • nical condition e.g. brake temperature, tire condition, shock absorber condition, noise and exhaust emissions.
  • the vehicle 72 is checked for radioactivity, contraband and / or illegal immigrants by means of the device 1A on the basis of a radioactivity, electrosmog and immission analysis. Furthermore, the vehicle 72 is monitored and checked by means of the device 1 using an image analysis for the loading state and by means of the scale 70 for one-sided loading and / or overloading. Depending on the specification and analysis result, the barrier 96 is opened for driving onto the company premises 80. Otherwise, information relating to the vehicle 72 is sent to the control center Z by means of the communication module 30 of the device 1A.
  • the device IB also has a fingerprint module 97 (not shown in more detail) for fingerprint analysis.
  • the analysis module 22 is further functions, such as. Face recognition, iris recognition or ID card recognition using image analysis, voice recognition using noise analysis, supplemented.
  • the identification can also be carried out by means of an electrosmog or magnetic field analysis.
  • the device IB is supplemented with respect to the measuring system 2 and the evaluation unit 4 by the relevant measuring sensors or software modules.
  • delivery note recognition is possible by means of the device IB using an image analysis, an electrosmog analysis and / or a magnetic field analysis.
  • FIG. 9 shows a further area of application of the device 1 for use as a mobile fault analysis device, also referred to as “mobile fault spy”.
  • the device 1 is used for function control, troubleshooting and fault analysis of vehicles 72.
  • the vehicle 72 is, for example, in a workshop or drives on a test track and is connected to the quasi-humanoid multisensor via a data interface 98 see measurement and reproduction system 1, which is arranged for example on the front passenger seat, connected.
  • the vehicle 72 has a leak on the exhaust manifold 100, the exhaust gas of which enters the vehicle interior via the ventilation system.
  • a resulting exhaust gas emission by a vehicle occupant is determined by means of the device 1 on the basis of the detection of exhaust gas concentrations in the area of typical nose and mouth positions of occupants, ie in the nose and mouth area of the quasi-humanoid multisensory measurement and reproduction system.
  • a cylinder 102 from vehicle 72 can generate a conspicuous noise.
  • the quasi-humanoid multisensory measuring and reproduction system 1 can identify the cylinder 102 in question, in particular determine its camshaft position.
  • the accelerator and the brake are actuated in the vehicle 72 by means of the device 1 in such a way that a predetermined engine load is maintained at constant speed.
  • targeted engine loads can now be specified without brake control.
  • the device 1 is used on the one hand to control the vehicle, and on the other hand the device 1 is used to monitor and analyze the measured measurement signals M and operating signals B as a function of the predetermined control and / or, if appropriate, to link them to one another.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a device for determination of an environment which is anthropic in nature, in other words, includes all the sensory organs, for an imaging of an environment which as near to reality and as natural as possible. The device is embodied as a multi-sensory integrated measuring system, used for the typically anthropic simultaneous determination of measured signals, such as for example, acoustic and optical signals, radiation, heat and olfactory signals and authentic reproduction thereof.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung und Nachbildung einer von einer Person subjektiv wahrgenommenen Umgebung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung und Nachbildung einer von einer Person subjektiv wahrgenommenen Umgebung, z.B. einer Fahrzeugumgebung.
Aus der DE 197 49 588 AI ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation eines von einem Insassen eines Fahrzeugs subjektiv wahrgenommenen Eindrucks beim Betreiben des Fahrzeugs bekannt, bei welchem im Fahrzeug integrierte Schallsensoren zur Ermittlung von Beanstandungen, wie Vibrations- Schwingungen oder störenden Geräuschsignalen vorgesehen sind. Nachteilig dabei ist, daß diese Vorrichtung nur eine fahrzeugbezogene Simulation ermöglicht.
Aus der EP 0 357 893 A2 ist ein Verfahren zum Messen des Verkehrsflüssen auf Strassen bekannt, bei welchem mittels entlang der Strasse angeordneten akustischen Sensoren oder außerhalb des Fahrzeugs angeordneten elektrooptischen Sensoren vorbeifahrende Fahrzeuge detektiert und bewertet werden.
Die im Stand der Technik bekannten Systeme ermitteln dabei im wesentlichen anhand einer erfaßten Geräuschkulisse die im Fahrzeug oder außerhalb des Fahrzeug betreffende Umgebung. Durch die dezentral in der Umgebung angeordneten Sensoren ist eine die Person betreffende originalgetreue Erfassung von Geräuschen und anderen auf die Person einwirkenden sowie meßbaren Ereignissen nicht ermöglicht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung und Nachbildung einer von einer Person subjektiv wahrgenommenen Umgebung anzugeben, welche die Umgebung möglichst natur- und realitätsnah nachbildet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung ermöglicht eine personengerechte, d.h. weitgehend alle Sinnesorgane umfassende, Bestimmung der Umgebung. Dabei ist die Vorrichtung als ein multisensorisches integriertes Meßsystem ausgeführt, das zur personentypischen simultanen Erfassung von Meßsignalen, wie z.B. von akustischen und optischen Signalen, von Lichtstrah-len-, Wärme- und Geruchssignalen, und deren authentischen Reproduktion verwendet wird. Vorteilhafterweise weist das Meßsystem einen aus der akustischen Meßtechnik bekannten, anthropoid ausgebildeten Geräuschmesskopf (DE 35 09 376 C2) kombiniert mit anthropoid ausgebildeten Meßeinrichtungen zur optischen, Körperschall-, Immissi- ons-, Geruchs- und Berührungserfassung auf.
Mit einem derartigen quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystem ist eine weitgehend natur- und sinnesgetreue Erfassung und Nachbildung von auf die Person einwirkenden akustischen und optischen Eindrücken sowie Immis- sions- oder Geruchseindrücken ermöglicht. Hierzu ist zweckmäßigerweise beim quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystem der anthropoid ausgebildete Geräuschmesskopf um weitere anthropoid ausgebildete optische, Körperschall-, Immissions- Wärme-, Meteorologie-, Radioakti- vitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, seismologische und/oder Geruchserfassungssysteme erweitert, die miteinander verknüpft und demzufolge in einem Meßsystem integriert werden. Ein derartiges komplexes Meßsystem ermöglicht darüber hinaus eine exakte Zuordnung von akustischen Ereignissen zu betreffenden optischen Ereignissen, Immissions-, Wetter-, Radioak- tivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, seismologische und/oder Geruchsereignissen.
Bevorzugt werden mittels des Meßsystems, auch quasihumanoi- des multisensorisches Mess- und Reproduktionssystem genannt, einzelne oder mehrere Signale parallel mit einer der huma- noiden Wahrnehmung ähnlichen Authentizität erfaßt und reproduziert .
Das Meßsystem umfaßt zweckmäßigerweise mindestens zwei Geräuschsensoren, z.B. Mikrophonen, welche in einem anthropoid ausgebildeten Mess- oder Kunstkopf angeordnet sind. Beispielsweise sind darüber hinaus zur Reproduktion der erfaßten Daten Lautsprecher, z.B. in Form von Kopfhörern und/oder Tieftonlautsprechern, vorgesehen. Zusätzlich ist mindestens eine optische Meßeinrichtung, z. B. Stereokamera oder Stereowärmekamera, im Augenhöhlenbereich des Kunstkopfs angeordnet. Zur Erfassung von weiteren Sinnesorgane der betreffenden Person repräsentierenden Meßsignalen, wie z.B. Immissions- und Geruchssignalen, umfaßt das Meßsystem mindestens einen Immissions- und/oder Geruchssensor. Das Meßsystem umfaßt weiterhin zur Reproduktion der erfaßten Daten sogenannte Shaker, Cyperspaces, Videobildschirme und/oder Wärmestrahler sowie eine Konvektionswärme-, Feuchtigkeits-, Wind- , Geruchs-, Strahlungs-, Schadstoff-, Elektro-smog-, Magnetfeld- und/oder Radioaktivitätskonditionierung. Vorteilhafterweise sind die Geräuschsensoren, die optische Meßeinrichtung und der Immissions- und/oder Geruchssensor hinsichtlich Anordnung und Funktion der menschlichen Anatomie nachempfunden. D.h. das Meßsystem ist in Form eines Kunstkopfs mit für betreffende Sinnesorgane vorgesehenen Meßsensoren ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich umfaßt das Meßsystem mindestens eine meteorologische Meßeinrichtung, z.B. einen Temperatur-, Feuchte-, Luftdruck-, Globalstrahlungs-, Windrichtungsund/oder Windgeschwindigkeitssensor. Desweiteren können Sensoren für die Erfassung von Körperschall, Radioaktivität, E- lektrosmog und/oder Seismologie vorgesehen sein. Je nach Art und Funktion der Sensoren können diese im und/oder außerhalb des Meßsystems integriert bzw. angeordnet sein. Das Meßsystem wird auch als quasihumanoider multisensorischer Kunstkopf bezeichnet.
Zur Verarbeitung der erfaßten Meßsignale umfaßt das quasihu- manoide multisensorische Mess- und Reproduktionssystem vorzugsweise eine Datenverarbeitungseinheit. Dabei ist die Datenverarbeitungseinheit vorzugsweise im Meßsystem integriert. Alternativ oder zusätzlich ist die Datenverarbeitungseinheit getrennt, d.h. in einer externen EDV-Einheit, angeordnet. Dabei ist die Datenverarbeitungseinheit z. B. drahtlos über ein GSM-Netz mit einer Zentrale verbunden.
Zur Beurteilung von auf die betreffende Person einwirkenden und/oder von der Person zu bewertenden systembedingten Signalen werden vorteilhafterweise die Umgebung charakterisierende Betriebssignale erfaßt, bestimmt, analysiert und/oder bewertet. Beispielsweise werden diskrete Messgrößen spezieller Erfassungssysteme, wie z. B. eine Fahrzeugwaage in einem beobachteten Fahrbahnabschnitt im Einwirkungsbereich des quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystems, erfaßt und ggf. mit dem vom Mess- und Reproduktionssystem erfaßten Meßsignalen verarbeitet.
Alternativ oder zusätzlich weist das Meßsystem oder der Meßkunstkopf mindestens eine Öffnung zur Probeentnahme von auf das Meßsystem einwirkenden Immissionsdaten auf. Beispielsweise sind eine anthropoid ausgebildete Mund- und Nasenöffnungen des Meßkunstkopfs als Probeentnahmestellen zur Be- Stimmung von gas- und/oder aerosolförmigen Immissionsund/oder Geruchsbelastungen vorgesehen.
Für eine besonders realitätsgetreue Erfassung und Nachbildung sind die Geräuschsensoren insbesondere als Mikrofone mit Kugel- und/oder Richtcharakteristik und/oder gemäß der spezifischen Richtcharakteristik von Kunstkopf-Ohrmuscheln ausgebildet. Bevorzugt sind die Geräuschsensoren im Meßsystem, d.h. im Meßkunstkopf integriert. Alternativ oder zusätzlich können diese auch außerhalb des Meßkunstkopfs angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist das Meßsystem drehbar und/oder in seiner Position veränderbar angeordnet. Dazu ist der Meßkunstkopf um seine vertikalen und/oder horizontalen Achse drehbar angeordnet. D.h. der Meßkunstkopf ist seitlich drehbar und/oder um Rumpf- bzw. Kopf beweg- oder neigbar sowie in seiner vertikalen Position, z.B. hinsichtlich seines Abstands zum Boden, bewegbar. Je nach Art und Ausführung des Meßsystems ist eine automatische Ausrichtung in Abhängigkeit von vorgebbaren und/oder aktuell erfaßten Meßsignalen, welche mittels Meßsensoren, wie z.B. mittels akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Tempera-tur-, Feuchte-, Luftdruck-, Globalstrahlung-, Windrichtungs-, Windgeschwindig- keits-, Körperschall-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Be- rührungs- und/oder seismologischer und/oder chemischer Sensoren erfaßt werden, ermöglicht. Mit anderen Worten: Die genannten automatischen Änderungen der Ausrichtung des Meßsystems kann in Abhängigkeit von akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Temperatur-, Feuchte-, Luftdruck-, Globalstrahlung-, Windrichtungs-, Windgeschwindigkeits-, Körperschall-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog- und/oder seismo- logischen Meßdaten oder -Signalen erfolgen. Je nach Art und Ausführung können die Meßdaten einem Steuerungs- und/oder Regelungsmodul zugeführt werden. Dabei dient das Steuerungsund/oder Regelungsmodul beispielsweise der Beeinflussung eines Verkehrsflusses, wobei aufgrund der Komplexität eines derartigen Prozesses neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik verwendet werden. Bevorzugt erfolgt die Kalibrierung der Sensoren des Meßsystems mittels Verknüpfung von Mess- und Reproduktionsalgorithmen einzelner und/oder aller Sensoren anhand von empri- risch ermittelen Korrektur-Kennfeldern, z.B. zur Berücksichtigung von „empfundener Temperatur" oder „Kopfhörer- Korrekturkurven" .
Zur Speicherung und somit Aufzeichnung der erfaßten akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Temperatur-, Feuchte-, Luftdruck-, Globalstrahlung-, Windrichtungs-, Wind- geschwindigkeits-, Körperschall-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog- und/oder seismologischen Daten umfaßt das Meßsystem einen Datenspeicher, z.B. einen temporären, dynamischen oder statischen Speicher. Je nach Art und Ausführung kann der Datenspeicher im Meßsystem integriert sein oder als eine separate externe Einheit ausgeführt sein. Beispielsweise wird ein dynamischer oder temporärer Speicher in denjenigen Fällen verwendet, wenn dessen Inhalt aktuell erfaßte Meßdaten für eine besonders realitätsnahe Steuerung und/oder Regelung umfaßt. Dabei werden beispielsweise rückwirkend für einen vorgebbaren Zeitbereich, z. B. von 2 Minuten, aktuell erfaßte Daten gespeichert und fortlaufend durch nachfolgend erfaßte Daten überschrieben. Alternativ oder zusätzlich können die Daten ereignisbedingt, z.B. in Abhängigkeit von vorgebbaren Grenzwerten für die akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Temperatur-, Feuchte-, Luftdruck-, Globalstrahlung-, Windrichtungs-, Windgeschwindigkeits-, Körperschall-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog- und/oder seismologischen Daten und/oder in Abhängigkeit von externen Daten permanent gespeichert werden.
Zweckmäßigerweise umfaßt das Meßsystem ein Analysemodul zum Mustervergleich, zur Bewertung und/oder Verknüpfung von erfaßten Meßsignalen, meteorologischen Signalen und/oder Betriebssignalen. Beispielsweise werden anhand eines im Analysemodul integrierten Analysealgorithmus die von internen und/oder externen Sensoren erfaßten Daten verarbeitet. Dabei werden beispielsweise die Daten mit betreffenden und ggf. hinterlegten Strukturdaten und/oder Musterdaten, wie z. B. Daten über Fahrzeugkennzeichen-, Stimmen-, Gewichts-, Geräusch- oder Iriskenndaten, verglichen, identifiziert, zugeordnet, gespeichert und/oder ggf. an andere Meßsysteme übertragen. Bei der Suche, Erkennung, Zuordnung und Speicherung von signifikanten Strukturen und Mustern werden bevorzugt Methoden der künstlichen Intelligenz, wie z. B. neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik verwendet.
Desweiteren werden bei der Analyse der Meßsignale von internen und/oder externen Sensoren Daten oder Ergebnisse einzelner Interpretations- oder Analyseschritten miteinander verknüpft. Durch eine derartige Verknüpfung von einzelnen Analyseergebnissen wird eine den erfaßten Meßsignalen zugrundeliegende Ursache, d.h. ein in der Umgebung des quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystems aktuell ablaufendes Ereignis, bestimmt. Insbesondere kann z. B. durch die Verknüpfung der Ergebnisse aus einer simultanen Video- und Wärmebildanalyse zur Ermittlung von Fahrzeuggeometrie, Partikelausstoß und Wärmequellen zusammen mit einer gleichzeitig durchgeführten Luft- und Körperschallanalyse die Abgasmündung eines Fahrzeugs synchron lokalisiert und durch eine Konzentrationsanalyse z. B. Fahrzeuge mit hohen Abgaskonzentrationen (sogenannte „Abgassünder") identifiziert werden. Je nach Art und Ausführung ist bei der Verknüpfung von Interpretationsmöglichkeiten der einzelnen Analysenergebnisse eine individuelle Priorisierung bestimmter Analyseergebnisse ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird mittels des Meßsystems, z.B. anhand einer Videoanalyse, eine Schlingerbewegung einer Fahrzeugkarosserie erfaßt und bestimmt. Hierdurch sind z.B. Rückschlüsse auf einen fehlerhaften oder korrekten Zustand des Fahrwerks, der Fahrzeugbeladung und der Fahrtüchtigkeit des Fahrzeuglenkers ermöglicht. Die Analyse auf Schlingerbewegungen einer Fahrzeugkarosserie wird beispielsweise anhand eines Testsignals ausgeführt. Dazu wird das Testsignal in das Fahrwerk eingeleitet, z. B. in Form einer definiert zu überfahrenden Querfuge. Hierdurch wird die Analyse auf Schlingerbewegungen zusätzlich unterstützt, indem das Fahrwerk z.B. ähnlich einem Dirac-Stoß in vertikaler Ausrichtung angeregt wird. Für die Analyse von Schlingerbewegungen einer Fahrzeugkarosserie werden Methoden der künstlichen Intelligenz, wie z. B. neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik, verwendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird mittels des Meßsystems anhand einer Verknüpfung oder Verarbeitung einer Analyse von erfassten elektromagnetischen Feldern, z.B. von Feldern um Mobilfunkgeräte, mit anderen Signalanalysen, wie z.B. mit einer speziellen Videoanalyse, ein während der Fahrt per Handy telefonierender Autofahrer identifiziert. Dabei wird beispielsweise die Handy-Nutzung auf Gesetzeskonformität, z.B. Handy am Ohr oder Verwendung einer Freisprecheinrichtung, geprüft und ggf. bei Gesetzesverletzung die Ergebnisse der Analyse an ein Fahrzeugidentifikationssystem, z.B. Kennzeichenerfassungssystem, kommuniziert. Bei der Prüfung der Handy-Nutzung eines Fahrers auf Gesetzeskonformität während der Fahrt werden vorzugsweise Methoden der künstlichen Intelligenz, wie z. B. neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik, verwendet.
Zur Erhöhung der Sicherheit und/oder der Umweltverträglichkeit im Verkehr werden die Ergebnisse von verschiedenen Signalanalysen, wie z. B. von Video- und Wärmebildanalyse, Luft- und Körperschallanalyse sowie Immissionsanalyse, logisch verknüpft, auf Plausibilität überprüft, mit vorgegebenen Daten verglichen und/oder z.B. beim Auftreten einer Ü- ber- oder einer Unterschreitung bzw. Einhaltung der Analyseergebnisse gespeichert und/oder an ein externes Datenerfas- sungs-, Datenverarbeitungs- und/oder Regelsystem übertragen. Beispielsweise können bei Dunkelheit bei nicht eingeschalte- tem Licht, beim defektem Licht (Blinker, Bremslicht) und/oder beim Überfahren einer Lichtsignalanlage bei Rot die betreffenden Analyseergebnissen an eine Zentrale oder Leitstelle, z.B. an eine zuständige Behörde, weitergeleitet werden. Bei einer derartigen logischen Verknüpfung und bei der anschließenden Plausibilitätsüberprüfung von diversen Analyseergebnissen sowie beim Vergleich von Analyseergebnissen mit vorgegebenen Daten zur Erhöhung der Sicherheit und/oder der Umweltverträglichkeit werden vorzugsweise Methoden der künstlichen Intelligenz, wie z.B. neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik, verwendet.
Für eine möglichst gute und schnelle Objekt- oder Personenidentifikation, z.B. bei Zugangskontrollsystemen wie dem sogenannten „elektronischen Pförtner" , werden mittels des Meßsystems die Ergebnisse von Signalanalysen, wie z.B. Video- und Wärmebildanalyse, Geräuschanalyse, Analyse von biometrischen Daten, z.B. Fingerprint, Gesicht, Iris, Stimme, Körper- und Atemgeruch, Atemalkoholgehalt, magnetischer und/oder optischer Analyse von Ausweisen und/oder Frachtbriefen und/oder Fahrzeugteilen, z.B. Kennzeichen, Gewichtsanalysen logisch verknüpft, auf Plausibilität geprüft und/oder mit vorgegebenen Daten verglichen. Ggf. werden z.B. beim Auftreten einer Über- oder Unterschreitung oder bei Ü- bereinstimmung die Analyseergebnisse gespeichert und/oder an ein externes Datenerfassungs-, Datenverarbeitungs- und/oder Regelsystem kommuniziert. Bei der logischen Verknüpfung und bei der Plausibilitätsprüfung der Analyseergebnisse sowie beim Vergleich von Analyseergebnissen mit vorgegebenen Daten zur Erhöhung der Treffsicherheit einer angeschlossenen automatischen Objekt- oder Personenidentifikation werden Methoden der künstlichen Intelligenz, wie z.B. neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik, verwendet.
Vorteilhafterweise ist das Meßsystem mit einem benachbarten Meßsystem zum Austausch von betreffenden Meßsignalen, meteorologischen Signalen und/oder Betriebssignalen verbunden. Ein derartiges, mehrere miteinander kommunizierende quasihu- manoide multisensorische Mess- und Reproduktionssysteme umfassendes Netzwerk ermöglicht dabei insbesondere eine fortlaufende Überwachung und Verfolgung eines Fahrzeugs und/oder einer Person und/oder eines beliebigen bewegten und/oder stationären Gegenstands, wie z.B. eines Containers über ein Erfassungsfeld, wie z.B. ein Straßennetz oder ein Werksgelände. Hierbei können z.B. streckenbezogene Geschwindigkeiten und Lenkzeiten von Fahrzeuglenkern ermittelt sowie eine Mauterhebung ohne Zwischenstopp durchgeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystems wird z.B. für Fahrzeuge eine Funktionskontrolle oder eine Fehlersuche bzw. eine Fehleranalyse ausgeführt, um z.B. gefährliche Abgaskonzentrationen im Fahrzeuginnenraum infolge einer Leckage am Abgaskrümmer oder z.B. defekte Hydrostößel zu de- tektieren. Bei der Fehleranalyse können weitere Fahrzeugdaten, wie z.B. Nockenwellenposition, ggf. in Echtzeit über eine Schnittstelle, z.B. eine optische, bei einem stehenden Fahrzeug oder bei Testfahrten berücksichtigt werden.
Zweckmäßigerweise wird mittels des jeweiligen Meßsystems die von internen und/oder externen Sensoren erfassten und auch die in der Signalanalyse ausgewerteten Daten gespeichert und/oder an externe Systeme, wie z.B. Datenerfassungs-, Da- tenverarbeitungs- und/oder Regelsysteme, weitergeleitet. Bevorzugt ist die Kommunikation zwischen dem Meßsystem und einem benachbarten Meßsystem und/oder einer Zentrale bidirektional ausgeführt, d.h. das Meßsystem kann Informationen, Daten und/oder Steuersignale von externen Datenerfassungs-, Datenverarbeitungs- und/oder Regelsystemen Informationen empfangen. Hierdurch ist sichergestellt, daß Auswirkung von benachbarten Meßsystem bei Analysen des Meßsystems berücksichtigt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 schematisch eine Vorrichtung zur Messung und Nachbildung einer von einer Person subjektiv wahrgenommen Umgebung,
FIG 2 schematisch eine Auswerteeinheit der Vorrichtung nach Figur 1,
FIG 3 schematisch eine anthropoid ausgebildete Vorrichtung nach Figur 1, und
FIG 4-9 verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung nach Figur 1.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Messung und Nachbildung einer von einer Person P subjektiv wahrgenommenen Umgebung U. Die Vorrichtung 1, auch Mess- und Reproduktionssystem genannt, umfaßt ein multisensorisches Meßsystem 2 zur Erfassung und eine Auswerteeinheit 4 zur Bestimmung von mehreren die Umgebung U charakterisierenden und von der Person P wahrnehmbaren Meßsignalen M.
Das multisensorische Meßsystem 2 weist eine zur Nachbildung von auf die Sinnesorgane der Person P einwirkenden physikalischen Größen entsprechende Meßsensorik auf. Dabei werden mittels des Meßsystems 2 als Meßsignale M optische Signale 0, akustische Signale A, Immissionssignale I und/oder Geruchssignale G erfaßt. Dazu umfaßt das Meßsystem 2 mindestens zwei Geräuschsensoren 6 zur Erfassung und Reproduktion der Hörsinne der Person P, mindestens eine optische Meßeinrichtung 8 zur Erfassung Reproduktion des Sehvermögens der Person P, mindestens ein Immissionssensor 10 zur Erfassung und Reproduktion von auf die Person P einwirkenden Immissionen und/oder mindestens ein Geruchssensor 12 zur Erfassung und Reproduktion des Geruchssinns der Person P. Alternativ oder zusätzlich kann das Meßsystem 2 zur Erfassung und Bestimmung von die Umgebung U charakterisierenden meteorologischen Signalen W und/oder Betriebssignalen B weitere in der Figur 1 gestrichelt dargestellte Sensoren umfassen, wie z.B. mindestens eine meteorologische Meßeinrichtung 14, mindestens einen Schadstoffsensor 16, mindestens einen Radioaktivitätssensor 18 und/oder mindestens einen Elektro- smogsensor 20 und/oder mindestens einen Sensor für Seismologie 21 und/oder für Berührung.
In Abhängigkeit von der Art und Funktion der Vorrichtung 1 werden die Meßsignale M, die meteorologischen Signale W und/oder die Betriebssignale B mittels der Auswerteeinheit 4 über betreffende Anforderungen bevorzugt echtzeitfähig und somit parallel bestimmt und miteinander verknüpft. Alternativ können die Signale auch getrennt oder nur nach Aufforderung und somit ereignisbedingt, z.B. bei Überschreiten eines Grenzwertes, erfaßt und bestimmt werden. Dazu umfaßt die Auswerteeinheit 4 mindestens ein Analysemodul 22 zum Mustervergleich, zur Bewertung und/oder zur Verknüpfung der Meßsignale M, der meteorologischen Signale W und/oder der Betriebssignale B. Je nach Vorgabe werden mittels des Analysemoduls 22 aktuell erfaßte Signale und/oder in einem Datenspeicher 24 hinterlegte vergangene Signale bzw. die Signale repräsentierende Muster verarbeitet.
Die Auswerteeinheit 4 umfaßt desweiteren ein Prüfmodul 26 zur Plausibilitätsprüfung und/oder ein Steuerungs- und/oder Regelungsmodul 28 zur Beeinflussung der Umgebung U, insbesondere zur Beeinflussung eines Verkehrsflusses, in Abhängigkeit von den mittels des Meßsystems 2 erfaßten Meßsignalen M, meteorologischen Signalen W und/oder Betriebssignalen B. Dazu ist die Auswerteeinheit 4 mittels eines Kommunikationsmoduls 30, z.B. einem Modem, und/oder mittels eines Antriebsmoduls 32 mit einer Leitstelle oder Zentrale 34 bzw. mit Antriebsaggregaten 36, wie z.B. einem Motor, verbunden. In Figur 2 ist die Auswerteeinheit 4 nach Figur 1 detaillierter dargestellt. Die vom Meßsystem 2 erfaßten Signale S werden je nach Signalart und/oder Funktion einem zugehörigen Meßwertaufbereitungsmodul 38 zugeführt. Anschließend werden die Signale S mittels des Analysemoduls 22 zu Steuerungssignalen C verarbeitet und ggf. miteinander verknüpft. Die Steuerungssignale C werden dem Steuerungs- und/oder Regelungsmodul 28 zur Steuerung der Antriebsaggregate 36 zugeführt. Je nach Vorgabe können die Signale S, die Steuerungssignale C und/oder Zwischenergebnisse im Datenspeicher 24 hinterlegt werden. Dazu umfaßt der Datenspeicher 24 signalabhängige Speicherbereiche, wobei in Abhängigkeit vom Signaltyp die betreffenden Signale S in einem dynamischen, nach einem Zeitbereich überschreibenden Speicherbereich und/oder in statischen Speicherbereichen zur Archivierung hinterlegt werden. Die im Datenspeicher 24 als Daten D hinterlegten Signale S können an externe Systeme, z.B. eine Leitstelle, eine Zentrale Z oder an eine Mautstelle, z.B. mittels Internet oder z.B. mittels einer Standleitung weitergeleitet werden.
Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 umfaßt das integrierte Meßsystem 2, das zur personengerechten simultanen Erfassung von akustischen Signalen A und optischen Signalen 0, Immissionssignalen I sowie Wärme- und Geruchssignalen G sowie Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, Seismologie- und/oder Meteorologiesignalen und deren authentischen Reproduktion mittels der Auswerteeinheit 4 vorgesehen ist.
Die Vorrichtung 1 ist dabei in ihrem geometrischen Aufbau mindestens einem menschlichen Körperteil 40, z.B. einem 0- berkörper, nachgebildet. Dabei sind die Geräuschsensoren 12, z.B. Mikrofone, in ausgebildeten Ohrmuscheln 42, die optische Meßeinrichtung 8, z.B. eine Stereokamera oder eine Stereowärmekamera, in ausgeformten Augenhöhlen 44, der Immissi- onssensor 10 in nachgebildeter Mundöffnung 46 und der Geruchssensor 12 in nachgebildeter Nasenhöhle angeordnet. Die Anordnung und Ausbildung der Sensoren des Meßsystems 2 ist dabei an die jeweilige Funktion und Lage der Sinnesorgane der Person P sowie an die jeweilige zu überwachende Umgebung U angepaßt und kann variieren.
Eine derartige anthropoid ausgebildete Vorrichtung 1 ermöglicht eine besonders realitätsnahe und naturgetreue optische, Körperschall-, Immissions- und Geruchserfassung, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, Seismologie- und/oder Meteorologieerfassung. Mit einem derartigen quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystem können die menschenähnlich erfassten akustischen Eindrücke um die ebenfalls menschenähnlich erfassten zugehörigen optischen, Immissions- oder Geruchseindrücken oder Meteorologieeindrücken erweitert werden. Die dem quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystem zugrunde liegende logische Verknüpfung zwischen dem menschenähnlich aufgebauten Messkopf und den menschenähnlich gestalteten optischen, Körperschall-, Immissions-, Geruchs-, Radioaktivitäts-, E- lektrosmog-, Magnetfeld-, Seismographie- und Meteorologieerfassungssystemen ermöglicht die menschengerechte simultane Erfassung und Reproduktion von akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, Seismographie- und Meteorologieereignissen. Dadurch wird z. B. auch eine exakte Zuordnung von akustischen Ereignissen zu den passenden optischen, Immissions-, Geruchs-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, Seismographie- und Meteorologieereignissen und zu Betriebsdaten von externen Systemen möglich.
Desweiteren umfaßt die Vorrichtung 1 weitere die Person P und die Umgebung U betreffende Sensoren, wie z.B. den Niederschlags— oder Schadstoffsensor 16 und die meteorologische Meßeinrichtung 14, z.B. einen Windrichtungssensor, einen Windgeschwindigkeitssensor, einen Lichtstrahlungssensor, welche entsprechend ihrer Funktion an betreffenden Positionen, z.B. am Kopf 48, angeordnet sind. Desweiteren sind der Radioaktivitätssensor 18 und/oder der Elektrosmogsensor 20 in Brustnähe 50 angeordnet. Je nach Art und Vorgabe können ein Temperatursensor 52, ein Luftdrucksensor 54, eine Feuchtesensor 56, eine Anordnung von Körperschallsensoren 58 zur Erfassung von Schwingungen in allen Freiheitsgraden und für seismologische Erfassungen und/oder ein Sprachsensor 60 an betreffenden funktionsbestimmenden Positionen des Körperteils 40 vorgesehen sein.
Die Auswerteeinheit 4 ist im Innern des Körperteils 40 integriert und somit besonders sicher vor äußeren Einwirkungen angeordnet und drahtlos und/oder drahtgebunden mit den Sensoren des Meßsystems 2 verbunden. Für eine Kommunikation mit der Zentrale Z oder mit benachbarten autarken Vorrichtungen 1 weist das Körperteil 40 an einer einen guten Empfang aufweisenden Position, insbesondere am Kopf 48, das Kommunikationsmodul 30, z.B. eine Antenne, auf. In Abhängigkeit vom Anwendungsgebiet der Vorrichtung 1 ist diese drehbar und/oder in ihrer Position veränderbar angeordnet. Dazu weist die Vorrichtung 1 mindestens ein Antriebsaggregat 36, z.B. einen Motor 36a im Halsbereich 62 für eine Kopfneigung und/oder -drehung, einen Motor 36b im Wirbelsäulenbereich 64 für eine Rumpfneigung, eine Drehbewegung, eine Seitwärtsbewegung und/oder eine Höhenbewegung. Mittels des Steuerungsund/oder Regelungsmoduls 28 werden die Motoren 36a bis 36b automatisch, ereignisgesteuert oder manuell in Abhängigkeit von erfaßten Signalen des Meßsystems 2 gesteuert und demzufolge die Vorrichtung 1 entsprechend bewegt und hinsichtlich der zu messenden Aufgabe ausgerichtet.
Die Figur 4 zeigt ein mögliches Anwendungsgebiet der Vorrichtung 1 zur Fahrzeugkontrolle, insbesondere zur Kontrolle eines zulässigen Fahrzeuggewichts, einer zulässigen Achslast und/oder einer zulässigen Fahrzeugbeladung. Dazu ist die Vorrichtung 1, auch quasihumanoides multisensorisches Mess- und Reproduktionssystem genannt, an einer Straße 66 angeordnet, in deren Fahrbahn 68 mindestens eine Waage 70 zur Messung einer Fahrzeugspur, d.h. einer Einzelkraft der linken oder rechten Fahrzeugseite, eines darüber fahrenden Fahrzeugs 72 eingebaut ist. Dabei werden mittels des Meßsystems 2 der Vorrichtung 1 optische Signale 0, akustische Signale A, Immissionssignale I und/oder Betriebssignale B des vorbeifahrenden Fahrzeugs 72 erfaßt und mittels der Auswerteeinheit 4 anhand des Analysemoduls verarbeitet und bewertet. Desweiteren wird das mittels der Waage 70 erfaßte Gewicht, insbesondere die Verteilung auf die Spuren und Achsen, über eine Datenübertragungseinheit 74 der Auswerteeinheit 4 zur Verknüpfung mit den mittels des Meßsystems 2 erfaßten Signalen zugeführt. Anhand der erfaßten und zugeführten Meßsignale M, Betriebssignale B und weiterer Signale, wie dem Gewicht, werden mittels der Auswerteeinheit 4 Daten über Geschwindigkeit, Lärmabstrahlung und Gewicht sowie über Fahrzeugtyp, korrekte Beladung (einseitige oder Überbeladung o- der Überschreitung der zulässigen Achslast) , Fahrzeugkennzeichen, Fahrzeughöhe und Emission über eine Ausgabeeinheit 76, z.B. einen Bildschirm, oder mittels des Kommunikationsmoduls 30 an die Zentrale Z ausgegeben. Die erfaßten Signale und/oder die bewerteten Daten werden darüber hinaus im Datenspeicher 24 hinterlegt. Eventuelle Überschreitungen zulässiger Werte können darüber hinaus an andere Systeme kommuniziert und gespeichert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 1 in ihrer Position in Abhängigkeit von erfaßten Signalen geändert werden. Beispielsweise ist, wie in Figur 5 gezeigt, die Vorrichtung 1 an einer lebhaften Straßenkreuzung 78 am Rande eines lärmabstrahlenden Firmengeländes 80 und am Rande von Wohngebieten 81 angeordnet. An dieser Straßenkreuzung 78 ist eine sich periodisch ändernde, starke städtische Verkehrsbelastung sowie Industriebelastung gegeben. Dabei ist die Vorrichtung 1 in Richtung des Firmengeländes 80 und somit in Lärmeinfallsrichtung positioniert. Wird beispielsweise mit- tels des Meßsystems 2 ein Geräuschpegel, z.B. von dem vorbeifahrenden und sehr geräuschvollen Fahrzeug 72, erfasst, der über einem vorgebbaren Wert liegt, wird aufgrund der a- kustischen Analyse des erfassten Schalls mittels der Auswerteeinheit 4 die Einfallsrichtung des Schalls ermittelt und die Vorrichtung 1, auch Kunstköpf- oder Kunstkörperaufbau genannt, mit den akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Temperatur-, Feuchte-, Luftdruck-, Globalstrahlung-, Windrichtungs-, Windgeschwindigkeits-, Körperschall-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog- und/oder seismologischen Sensoren automatisch so gedreht oder geneigt, daß die Vorrichtung 1 die Haupteinwirkungsrichtung des die Gesamtgeräuschkulisse dominierenden Schalls, d.h. des vorbeifahrenden Fahrzeugs 72, anvisiert. In den Figuren 3, 4 und 5 sind mögliche Ausrichtungen der Vorrichtung 1 durch Pfeile angedeutet. Dabei wird das Geräuschsignal oder akustische Signal A sowohl von den Geräuschsensoren 12 der Vorrichtung 1 als auch von externen in der Umgebung U angeordneten Meßsystemen 82, wie z.B. Geräuschdetektoren 84, erfaßt. Darüber hinaus kann die Vorrichtung 1 mit in der Umgebung U angeordneten weiteren Meßsystemen 82, z.B. mit einer Weitwinkelkamera 84 eines ü- bergeordneten Erfassungssystems, kommunizieren.
Mit anderen Worten: Mittels der Auswerteeinheit 4 werden die erfaßten und/oder empfangenden Signale ausgewertet, anhand derer die sich bewegende Geräuschquelle identifiziert und dem fahrenden Fahrzeug 72 zugeordnet wird. Je nach Vorgabe kann die Vorrichtung 1 bei Überschreitung eines zulässigen Grenzwertes für den Geräuschpegel in Einfallsrichtung des empfangenden Schalls und somit in Richtung des Fahrzeugs 72 gedreht oder bewegt. Alternativ kann die Vorrichtung 1 auch in Abhängigkeit von anderen erfaßten Signalen, z.B. nach der Windrichtung oder einem vorbeifahrenden Fahrzeug 72 folgend, ausgerichtet werden.
Figur 6 zeigt ein weiteres Anwendungsgebiet der Vorrichtung 1 zur Priorisierung von verschiedenen Analyseergebnissen durch Bewertung, Zuordnung und Verknüpfung. Dabei ist die Vorrichtung 1 an einer Straße 66 angeordnet. Ein stark rußendes Fahrzeug 72 nähert sich der die Umgebung U überwachenden Vorrichtung 1. Ein tief fliegendes Flugzeug 88 führt zu einer Übertönung des durch das Fahrzeug 72 verursachten Geräuschs. Das Fahrzeug 72 kann aufgrund der zwischen diesem und der Vorrichtung 1 stehenden Bäume 90 noch nicht optisch von der Vorrichtung 1 erfaßt werden. Zur Erfassung von Objekten, welche die Umgebung U bereits akustisch und durch E- missionen belasten, aber von der Vorrichtung 1 noch nicht optisch erfaßt werden können, ist die Vorrichtung 1 mit weiteren Meßsystemen 82, z.B. einer Überwachungskamera 90, verbunden. Die Überwachungskamera 90 umfaßt zusätzlich eine Wärmebildkamera. Somit wird das Fahrzeug 72 bereits vor Erreichen des optischen Erfassungsbereiches der Vorrichtung 1 mittels der externen Überwachungskamera 90 erfaßt. Je nach Art und Aufbau der Überwachungskamera 90 wird die vom Fahrzeug 72 verursachte Schadstoffimmission anhand der Rußfahne detektiert und mittels des Kommunikationsmoduls 30 an die Auswerteeinheit 4 übertragen.
Mittels der Auswerteeinheit 4 wird neben der Erfassung, Bestimmung und Bewertung des Fahrzeugs 72 das Flugzeug 88 anhand eines Mustervergleichs des vom Flugzeug 88 erfaßten Geräuschpegels und der Geräuscheinfallsrichtung detektiert und als eine kurzzeitige Geräuschquelle identifiziert, die für die zu überwachende Umgebung U von geringer Bedeutung ist. Mit anderen Worten: Mittels der Auswerteeinheit 4 anhand des Analysemoduls 22 wird eine Priorisierung von gleichzeitig erfaßten Meßsignalen verschiedener Objekte ausgeführt. Zur Vermeidung von grenzwertüberschreitenden Schadstoffimmissionen oder Schallimmissionen wird daher das Fahrzeug 72 durch entsprechende Ausrichtung der Vorrichtung 1 in Richtung des Fahrzeugs 72 fortlaufend auf Einhaltung der Grenzwerte überwacht. Je nach Art und Ausführung kann bei Überschreitung von Grenzwerten das Fahrzeug 72 durch entsprechende Maßnahmen über eine Leitstelle oder durch eine Kontrollstation an der Weiterfahrt gehindert bzw. über eine Kommunikation eine betreffende Mitteilung, z.B. „Schadstoffemission zu hoch - ASU durchführen" empfangen.
Figur 7 zeigt ein weiteres Anwendungsgebiet der Vorrichtung 1 zur Analyse von Schlingerbewegungen einer Fahrzeugkarosserie. Dazu ist die Vorrichtung 1 an einer Teststrecke 92 angeordnet. Das Fahrzeug 72 wird beispielsweise auf die Funktion der Stoßdämpfer geprüft. Dazu weist die Fahrbahn 68 eine Querfuge 94 auf. Beim Überfahren der Querfuge 94 wird das Fahrzeug 72 mit einem definierten Testsignal T beaufschlagt. Mittels des Meßsystems 2 und der Auswerteeinheit 4 der Vorrichtung 1 wird anhand einer Videoanalyse die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 72 ermittelt. Die aus der Anregung durch die überfahrene Querfuge 94 resultierende Schwingungsbewegung des Fahrzeugs 72 wird anhand der Videoanalyse mit im Datenspeicher 24 hinterlegten fahrzeugspezifischen Schwingungsreferenzmustern verglichen. Das Vergleichsergebnis wird zu Informations-, Regelungs- und Wartungszwecken dem Datenspeicher 24, dem Steuerungs- und/oder Regelungsmodul 28 bzw. dem Kommunikationsmodul 30 zugeführt.
Figur 8 zeigt ein weiteres Anwendungsgebiet der Vorrichtung 1 zur Verwendung als „elektrischer Pförtner" . Dabei dient die Vorrichtung 1A der automatischen Fahrzeug-, Person- und/oder Warenidentifikation. Die Vorrichtung 1A ist dazu an einer Schranke 96 des Firmengeländes 80 angeordnet. Das Fahrzeug 72 fährt über die in der Fahrbahn 68 angeordnete Waage 70 in den Erfassungsbereich der Vorrichtung 1A. Mittels der Vorrichtung 1A wird anhand einer Bildanalyse das Fahrzeugkennzeichen erfaßt, bestimmt und hinsichtlich Fahrzeugtyp, Fahrzeugfarbe analysiert. Mittels des Meßsystems 2 und weiterer Geräuschsensoren 12 , Körperschallsensoren 58 wird anhand einer Luft- und Körperschallanalyse der Fahrzeugantrieb erfaßt und analysiert. Mittels der Vorrichtung 1 wird das Fahrzeug 72 darüber hinaus anhand einer Video-, Wärmebild-, Geräusch- und Immissionsanalyse auf seinen tech- nischen Zustand geprüft, z.B. Temperatur der Bremsen, Reifenzustand, Stoßdämpferzustand, Geräusch- und Abgasemission. Desweiteren wird mittels der Vorrichtung 1A anhand einer Radioaktivitäts-, Elektrosmog- und Immissionsanalyse das Fahrzeug 72 auf Radioaktivität, Schmuggelware und/oder illegale Einwanderer überprüft. Ferner wird das Fahrzeug 72 mittels der Vorrichtung 1 anhand einer Bildanalyse auf den Beladungszustand und mittels der Waage 70 auf einseitige Beladung und/oder Überladung überwacht und geprüft. Je nach Vorgabe und Analyseergebnis wird die Schranke 96 zum Befahren des Firmengeländes 80 geöffnet. Anderenfalls wird eine das Fahrzeug 72 betreffende Information mittels des Kommunikationsmoduls 30 der Vorrichtung 1A an die Zentrale Z gesendet.
Bei der automatischen Personen- und Warenidentifikation weist die Vorrichtung IB darüber hinaus ein nicht näher dargestelltes Fingerprintmodul 97 zur Fingerprintanalyse auf. Darüber hinaus ist das Analysemodul 22 um weitere Funktionen, wie z.B. Gesichtserkennung, Iriserkennung oder Ausweiserkennung mittels Bildanalyse, Stimmerkennung mittels Geräuschanalyse, ergänzt. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausweiserkennung auch mittels einer Elektrosmog- oder Magnetfeldanalyse ausgeführt werden. Dementsprechend ist die Vorrichtung IB hinsichtlich des Meßsystems 2 und der Auswerteeinheit 4 um betreffende Meßsensoren bzw. Software-Module ergänzt. Zur Prüfung einer Warenlieferung ist mittels der Vorrichtung IB anhand einer Bildanalyse, einer Elektrosmog- analyse und/oder einer Magnetfeldanalyse eine Lieferschein- erkennung möglich.
Figur 9 zeigt ein weiteres Anwendungsgebiet der Vorrichtung 1 zur Verwendung als mobile Fehleranalysevorrichtung, auch „mobiler Fehlerspion" genannt. Dabei dient die Vorrichtung 1 der Funktionskontrolle, der Fehlersuche und Fehleranalyse von Fahrzeugen 72. Das Fahrzeug 72 steht z. B. in einer Werkstatt oder fährt auf einer Teststrecke und ist über eine Datenschnittstelle 98 mit dem quasihumanoiden multisensori- sehen Mess- und Reproduktionssystem 1, das z.B. auf dem Beifahrersitz angeordnet ist, verbunden. Das Fahrzeug 72 weist beispielsweise am Abgaskrümmer 100 eine Leckage, deren Abgas über das Belüftungssystem ins Fahrzeuginnere gelangt. Eine daraus resultierende Abgasimmission durch einen Fahrzeuginsassen wird mittels der Vorrichtung 1 anhand der Erfassung von Abgaskonzentrationen im Bereich typischer Nasen- und Mundpositionen von Insassen, d.h. im Nasen- und Mundbereich des quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystems, bestimmt.
Daneben kann ein Zylinder 102 vom Fahrzeug 72 ein auffälliges Geräusch erzeugen. Anhand einer Geräuschanalyse und anhand der über die Datenschnittstelle 98 übermittelten Betriebsdaten B kann das quasihumanoide multisensorische Mess- und Reproduktionssystem 1 den betreffenden Zylinder 102 i- dentifizieren, insbesondere dessen Nockenwellenposition bestimmen. In einer weiteren Anwendung des quasihumanoiden multisensorischen Meß- und Reproduktionssystems 1 werden in dem Fahrzeug 72 mittels der Vorrichtung 1 das Gaspedal und die Bremse derart angesteuert, daß bei konstanter Geschwindigkeit eine vorgegebene Last des Motors eingehalten wird. Desweiteren können ohne Bremssteuerung nun gezielte Motorlasten vorgegeben werden. Die Vorrichtung 1 dient hierbei zum einen der Steuerung des Fahrzeugs, zum anderen wird mittels der Vorrichtung 1 in Abhängigkeit von der vorgegebenen Steuerung aktuelle erfaßte Meßsignale M und Betriebssignale B überwacht und analysiert und/oder ggf. miteinander verknüpft .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Messung und Nachbildung einer von einer Person subjektiv wahrgenommenen Umgebung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere die Umgebung charakterisierende und von der Person wahrnehmbare Meßsignale gleichzeitig und anatomisch gerecht erfaßt, bestimmt und reproduziert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Meßsignale optische, akustische, Immissions-, Geruchs- und Berührungssignale erfaßt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umgebung charakterisierende meteorologische Signale, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld- und/oder seismologische Signale erfaßt und bestimmt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umgebung charakterisierende Betriebssignale erfaßt und bestimmt werden .
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßsignale, die meteorologischen Signale, Radioaktivitäts-, E- lektrosmog-, Magnetfeld-, seismologische und/oder die Betriebssignale gemeinsam oder getrennt erfaßt und bestimmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßsignale, die meteorologischen Signale, Radioaktivitäts-, E- lektrosmog-, Magnetfeld-, seismologische und/oder die Betriebssignale mittels eines Mustervergleichs analysiert und bewertet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßsignale, die meteorologischen Signale, Radioaktivitäts-, E- lektrosmog-, Magnetfeld-, seismologische und/oder die Betriebssignale verknüpft und bewertet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß diskrete Meßgrößen (M) spezieller Erfassungssysteme, insbesondere einer Fahrzeugwaage, in einem zu überwachenden Fahrbahnabschnitt mittels eines quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystems (1) erfaßt und berücksichtigt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mittels des multisensorischen Mess- und Reproduktionssystems (1) erfaßte Daten anhand von neuronalen Netzen und/oder Fuzzy- Logik verarbeitet, analysiert, verglichen, bewertet und/oder verknüpft werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Steuerungs- und/oder Regelungsprozeß und/oder eine Signalanalyse anhand von Neuronalen Netzen und/oder Fuzzy- Logik unterstützt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Aufzeichnung von erfaßten akustischen, optischen, Immissions-, Geruchs-, Temperatur-, Feuchte-, Luftdruck-, Lichtstrahlung- , Windrichtungs-, Windgeschwindigkeits-, Körperschall-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld- und/oder seismolo- gischen Daten ein temporärer Speicher verwendet wird, dessen Inhalt derart beibehalten wird, daß der Steuerungs- und/oder Regelungsprozeß in Abhängigkeit der erfaßten Daten und/oder in Abhängigkeit von externen Daten die Beibehaltung der aktuell erfaßten Daten auslöst.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mittels einer Analyse für die von internen und externen Sensoren erfaßten Daten signifikante Strukturen und Muster, insbesondere Fahrzeugkennzeichen-, Stimmen-, Gewichts- oder Iriserkennung, gesucht, detektiert, zugeordnet, gespeichert und/oder an andere Systeme übertragen werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Suche, Detektion, Zuordnung und Speicherung von signifikanten Strukturen und Mustern Methoden der künstlichen Intelligenz, insbesondere neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik, verwendet werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Analyse der erfaßten Daten von internen und/oder externen Sensoren Interpretationsmöglichkeiten einzelner Analyseergebnisse zur Bestimmung der allen Daten gemeinsam zugrundeliegenden Ursache und/oder Ereignis miteinander verknüpft werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Verknüpfung von Interpretationsmöglichkeiten einzelner Analyseergebnisse betreffende Analyseergebnisse priorisiert werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß anhand einer Videoanalyse Schlingerbewegungen einer Fahrzeugkarosserie erfaßt und hinsichtlich des Fahrzeugzustands, der Fahrzeugbeladung und/oder der Fahrtüchtigkeit des Fahrzeuglenkers bewertet werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Analyse auf Schlingerbewegungen einer Fahrzeugkarosserie durch Einleitung eines Testsignals, welches ähnlich einem Dirac- Stoß ein Fahrwerk in vertikaler Ausrichtung zu Bewegungen anregt, unterstützt wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß anhand eines aus miteinander kommunizierenden quasihumanoiden multisensorischen Mess- und Reproduktionssystemen bestehenden Netzwerkes ein Objekt, insbesondere ein Fahrzeug, ein Container und/oder eine Person, in einem vorgebbaren Erfassungsfeld, insbesondere in einem Straßennetz oder auf einem Werksgelände, hinweg hinsichtlich Bewegung und/oder Betriebsparameter überwacht wird.
19. Vorrichtung zur Messung und Nachbildung einer von einer
Person subjektiv wahrgenommenen Umgebung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein multisensorisches Meßsystem zur gleichzeitigen und anatomisch gerechten Erfassung und Bestimmung von mehreren die Umgebung charakterisierenden und/oder von der Person wahrnehmbaren Meßsignalen vorgesehen ist.
20.Vorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem in seinem geometrischen Aufbau mindestens einem menschlichen Körperteil nachgebildet ist und mindestens zwei Geräuschsensoren sowie mindestens einen weiteren Sensor zur Erfassung von Daten, insbesondere von Lichtsignalen, Immissionen, Geräuschen, Berührungen, Meteorologie, Radioaktivität, Elektrosmog, Magnetfeld und/oder Seismologie, umfaßt .
21.Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem mindestens eine Öffnung zur Probeentnahme von Immissionsdaten umfaßt.
22.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem drehbar, verschiebbar und/oder in seiner Position veränderbar angeordnet ist.
23.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem in Abhängigkeit von den erfaßten Meßsignalen, optischen, akustischen, meteorologischen Immissions-, Geruchs-, Radioaktivitäts-, Elektrosmog-, Magnetfeld-, seis- mologischen und/oder Berührungssignalen in seiner Ausrichtung, Neigung und/oder Position veränderbar ist.
24.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem einen Datenspeicher zur Erfassung und Hinterlegung der Meßsignale, der meteorologischen Signale, der Betriebssignale, der Radioaktivitäts-, der Elektrosmog-, der Magnetfeld-, der seismologischen und/oder der Berührungssignale umfaßt.
25.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Analysemodul zum Mustervergleich, Bewertung und/oder Verknüpfung der erfaßten Meßsignale, meteorologischen Signale, Betriebssignale und/oder Daten vorgesehen ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Steuerungs- und/oder Regelungsmodul zur Beeinflussung der Umgebung, insbesondere zur Beeinflussung eines Verkehrsflusses, in Abhängigkeit von den mittels des Meßsystems erfaßten Meßsignalen, meteorologischen Signalen, Betriebssignalen und/oder Daten vorgesehen ist.
27.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Steuerungs- und/oder Regelungsmodul zur Begrenzung von aktuell erfaßten Signalwerten, welche oberhalb und/oder unterhalb von vorgebbaren Grenzwerten liegen, vorgesehen ist .
28.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem ein Prüfmodul zur Plausibilitätsprüfung umfaßt .
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem mit einer Zentrale oder Leitstelle verbunden ist.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßsystem mit einem benachbarten Meßsystem und/oder benachbarten Sensoren zum Austausch von betreffenden Meßsignalen, meteorologischen Signalen, Betriebssignalen und/oder Daten verbunden ist.
31.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Reproduktion von erfaßten Signalen und/oder Daten entsprechende Anordnungen vorgesehen sind, insbesondere Lautsprecher, Vorrichtung zur mehrdimensionalen Darstellung, Videobildschirme, Signalmischer, Wärmestrahler und/oder Anordnungen zur Konvektionswärme-, Feuchtigkeits-, Wind-, Geruchs-, Strah-lungs-, Schadstoff-, Elektrosmog-, Magnetfeld- und/oder Radioaktivitätskonditionierung.
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