EP3167307A1 - Device and method for the acoustic examination of objects in the environment of a means of conveyance - Google Patents

Device and method for the acoustic examination of objects in the environment of a means of conveyance

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Publication number
EP3167307A1
EP3167307A1 EP15721727.4A EP15721727A EP3167307A1 EP 3167307 A1 EP3167307 A1 EP 3167307A1 EP 15721727 A EP15721727 A EP 15721727A EP 3167307 A1 EP3167307 A1 EP 3167307A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
sound
time
intensity
environment
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Withdrawn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
EP15721727.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Karl
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3167307A1 publication Critical patent/EP3167307A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/14Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/539Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for examining surrounding objects of a means of locomotion.
  • the present invention relates to the acoustic examination of a position and / or a relative movement and / or a spatial extent of the surrounding object.
  • sound-based driver assistance systems are known in the prior art which examine the echoes of emitted measurement signals as to whether environment objects are contained in the environment of the ego transportation means, at which distance they are located to the ego vehicle and, if appropriate, in which direction they are currently moving.
  • DE 10 2009 002 870 A1 proposes an increase in the energy of emitted measuring signals in order to reduce the energy of the
  • DE 10 201 1 079 707 A1 discloses a further method for measuring-signal-free acoustic surroundings sensor system for use in a driver assistance system.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • the environment objects can be any type of Procedure solved.
  • a first step sound emitted by an environmental object is detected by means of a sensor which is arranged on the ego locomotion means.
  • the sound may have been generated independently by the environment object, as for example in the case of engine noise, tire rolling noise, wind noise, gear noise, engine noise, etc., takes place. Alternatively or additionally, from the
  • ambient sound radiated sound but also be reflected sound whose origin in the environment of the surrounding object, in particular in
  • short measured signals emitted by the ego vehicle in particular measuring pulses whose echoes are received and evaluated by the ego means of locomotion
  • the time signal (“sound event versus time") is recorded and evaluated, in other words, the time course of an intensity magnitude of the sensor output signal (microphone, acoustic-to-electrical converter) is compared with predefined references as an "intensity variable" in the frame
  • the sensor output signal microphone, acoustic-to-electrical converter
  • Sensor results In addition to the direct evaluation of the signal strength itself, this also includes evaluations of the time course of the signal strength derivatives, in particular the derivatives of the signal strength according to the time, ie with respect to its temporal change, and / or the derivative of the signal strength according to the location, wherein at a known instantaneous velocity temporal and local derivative can be converted into each other.
  • predefined references which may be stored, for example, in a data memory, it is possible to deduce a position and / or a relative movement and / or a spatial extent of the surrounding object.
  • the time profile of the intensity quantity of the sensor signal is classified and assigned to the determined class
  • Driving situation recognized as present. According to the invention can be dispensed with the transmission of measurement signals and the investigation of
  • Means of transport can be collected.
  • An alternative preferred realization of the representation of time profiles by means of equidistant sampling may be based on the path equidistance, in which the signals and their derivatives are each after a certain distance
  • One way to characterize a current time course is to measure successive times in the strength (intensity) of the time
  • Relationship with exactly one predefined reference can be determined, which is assumed to be current when falling below a predefined maximum deviation.
  • Traffic situation with respect to an environment object compared with corresponding predefined signatures and assumed a closest to the closest signature driving situation as related to the current driving situation.
  • the omission of the emission of measurement signals avoids the masking possibly also interesting environmental signals by their echoes and reduces the energy consumption within the electrical system.
  • the evaluation according to the invention of the signals arriving at the ego vehicle is not tied to the waiver of the emission of measurement signals.
  • an alternating evaluation is conceivable, ie, according to the Emission of at least one measurement signal, the incoming echoes are evaluated and at the end of the echo cycle, ie, in periods in which the arrival of echoes on the Meßsignalaussch due to the runtime-proportional increasing sound attenuation has become unlikely, at least one sample of the time course of the otherwise ego -
  • Vehicle received incoming sound signals.
  • the strength of the sensor signal over time can, for example, be designed and examined in a manner similar to an envelope. Accordingly, the shape of different envelopes can be stored as a reference and respective
  • references can be made iteratively, with more and more references being excluded as time progresses until finally only one reference (the one with the highest similarity to the examined sensor signal) remains. It is based on the fact that changes due to the directional characteristic of a transducer converted signal strength depending on the direction from which a sound signal is irradiated him. It is also considered that, due to the room damping, the sound intensity arriving at a sound transducer of a fixed geometry decreases with increasing distance to the sound source, or conversely increases with decreasing distance.
  • Ambient object in conjunction with the orientation and the directional characteristic of the sensor used or the sensors used results in a Restriction of possible occurring respective acoustic signatures for a position, a relative speed and a spatial extent of an environment object with respect to a sensor arranged on the ego transportation means.
  • the absolute speed of the ego means of locomotion or the environment object, the road condition and other properties of the environment object have an influence on the signature.
  • the aforementioned properties can be found at different locations or in different areas over the time of the intensity variable and can be read accordingly from the time course. If the environment object automatically generates sound (eg another means of transport), not even an operation of the ego means of locomotion (driving operation) is required. If the ego means of locomotion independently emits sound (driving mode, speed greater than zero), intensity variables of "silent" surrounding objects can also provide information on the surrounding object based on reflected self-sounds of the ego locomotion means.
  • Road boundary posts are detected by suddenly increasing reflections emitted by the ego vehicle sound event. Both will be characterized by a change in the sound intensity equivalent to the speed of the ego vehicle, which can easily be investigated by deriving the course of the sound power.
  • Non-stationary sound sources or reflectors such as in the same or in the opposite direction driving road users, will be characterized by other time courses of the intensity quantities and their derivatives. Especially at low intrinsic speeds of the ego
  • Vehicles are also possible with the method according to the invention further trajectories determined by collision-free crossing passage.
  • higher detection ranges or greater reliabilities are possible with the method according to the invention, in particular if the signal intensity of an approaching sound source is greater than the signals emitted by the ego vehicle and reflected echoes.
  • the sound event emitted by the ego-locomotion means may represent an interesting measurement signal, since the operating state of the ego-locomotion means is determined by means of various messages, e.g. on one
  • Bus system can be used for the evaluation of the intensity magnitude of the echoes. For example, the ego speed, the engine speed, the
  • Gear stage the configuration of the body (canopy open, window open, spoiler position, etc.) can affect the acoustic signature of the ego means of locomotion and in the evaluation
  • the time characteristic of the intensity or its derivatives is influenced by the directional characteristic of the intensity variable.
  • time courses of the intensity and / or their derivatives at the beginning of a passage can be the same, although the reflectors or sound sources move on different trajectories and that the differences in the trajectories, especially with respect to relative position or with respect to relative speed, only progressively Analysis of the time course of the intensity size and / or their derivatives can be seen.
  • the time courses of the intensity and / or their derivatives of sound sources or reflectors located relative to the ego vehicle or reflectors in the case of sensors with respect to shoring position on the ego vehicle and / or with respect to their directional characteristic differ, will be different.
  • the time courses of the intensity and / or their derivatives of sound sources or reflectors located relative to the ego vehicle or reflectors in the case of sensors with respect to shoring position on the ego vehicle and / or with respect to their directional characteristic differ, will be different.
  • a predominantly backward sensor can only vaguely detect an approach of a road user from behind along a corresponding trajectory. However, if another sensor, e.g. directed by a predominantly towards a rear corner
  • An essential aspect is to detect how long the approaching road user will be in the area of the vehicle side, in particular in the area of a rear corner which is difficult to see by the driver, that is, the blind spot. Due to the timing of the intensity signals on the front sensors can on the
  • By-pass trajectory can be inferred and assuming a usual limited relative acceleration can then be estimated with which trajectory the road user will pass the critical rear area.
  • Environment object can be a probability-based analysis of the
  • the Environment object is in which area, such as in a blind spot of the Ego-locomotion means.
  • an indication to the leader of the ego means of locomotion can be given with a sufficiently long lead time.
  • the indication may be, for example, optically (by a display element in the mirror, in the instrument cluster, in a central information display (CID), etc.), haptically (eg by vibration of the steering wheel and / or the seat) and / or acoustically (eg by output one
  • a device which includes at least one environment sensor (e.g., a sound sensor), an evaluation unit (e.g., in the form of a programmable processor, a microcontroller, a nanocontroller, or the like) and the like
  • environment sensor e.g., a sound sensor
  • evaluation unit e.g., in the form of a programmable processor, a microcontroller, a nanocontroller, or the like
  • Memory means e.g., in the form of a non-volatile memory (e.g., a flash memory)).
  • the storage means is furnished, references
  • Time courses of an intensity size of a current sensor signal can be compared.
  • the device is set up to realize the features, the combinations of features and the resulting advantages of the method according to the invention, for which reason reference is expressly made to avoid repetitions to the description of the same.
  • a third aspect of the present invention is a
  • Propulsion means proposed which, for example, as a car, as Transporter, as a truck, as a land and / or aircraft can be configured.
  • the means of locomotion comprises a device according to the invention, as has been described above as the second-mentioned aspect of the invention.
  • Figure 1 is a schematic plan view of a driving situation of a
  • Figure 4 is a flow chart illustrating steps of a
  • Figure 1 shows the top view of a car 10 as an ego means of locomotion, which has an embodiment of a device according to the invention.
  • This includes a first sound sensor 1, which is embedded in a front left side surface of the car.
  • Corresponding sound sensors 2, 3, 4 are provided in the remaining three corners and each with a
  • the electronic control unit 5 as an evaluation unit connected by information technology.
  • the electronic control unit 5 is also connected in terms of information technology with a non-volatile data memory 6, in which references in the form of time profiles of the intensity quantities of predefined sensor signals are stored.
  • the sound sensors 1, 2, 3, 4 have different directional characteristics 1 1, 12, 13, 14, which due to
  • the respective orientation of the sound sensors 1, 2, 3, 4 are four different assigned to azimuthal angular ranges.
  • a car 30 As an environment object.
  • a second car 20 As environment object, which attaches according to an arrow P for overtaking the car 10. Until the second car 20 has reached the dead angle or the same height as the car 10, located to the left of the
  • PKW 10 only a guardrail 40 as an environment object whose acoustic signature (apart from wind noise) only consists of reflections of ambient noise. Since the spatial extent of the
  • Guard rail 40 does not change significantly over time, can according to the invention based on a reference assigned to her from the reflected from her
  • FIG. 2 shows two different time profiles of an intensity variable of a sensor signal recorded by means of a sound sensor arranged at the rear right corner of an ego vehicle in the case of a slow one
  • time courses 5a, 5b represent differently loud third-party vehicles which, for example, move past the sensor at the same gradient, the volume also being for example at an absolute speed of the one considered
  • Time range I is a gradual increase in the time courses 5a, 5b instead.
  • a time range II the foreign vehicle is relatively long in spatial proximity or next to the ego vehicle.
  • the signals of the other vehicle received by the sound sensor are maximum.
  • the tailpipe of the other vehicle is approximately in the area of
  • the differences in the strength of the ambient sound come from different types of road users who pass the ego vehicle on otherwise similar trajectories.
  • the method according to the invention can be concluded by the evaluation of the strength of the ambient sound on the object type of the road user. For example, the rolling noise of wide tires of a heavy sedan will be stronger than the sounds of tires a light vehicle equipped with an otherwise identical trajectory and equipped with the usual narrow tire.
  • FIG. 3 shows the courses shown in connection with FIG. 2 for the case of a higher relative speed between the foreign vehicle and the ego vehicle.
  • Data stores can be stored and on the basis of which by traversing the discussion, in particular by evaluating the temporal or local derivative of the gradients of the sound, the trajectories of
  • FIG. 4 shows steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention for the acoustic examination of surrounding objects of a means of locomotion.
  • a step 100 sound emitted by an environmental object is detected by means of a sensor.
  • the sensor signal is evaluated over time.
  • a comparison of a time profile of an intensity variable of the sensor signal with a predefined reference is made for this purpose.
  • a multiplicity of predefined references are each compared with a section of the time course, and finally a time course with the greatest possible similarity is determined.
  • step 400 based on the determined best possible
  • a time is calculated for outputting an indication of the environment object to the user of the Ego-locomotion means.
  • an optical, haptic and acoustic indication to the user is output in step 500.
  • the intensity quantity over time in a time range II see Figures
  • the signal strength changes even if the surrounding object moves equidistantly around the observed sensor.
  • the signal strength of a sensor can change if, while maintaining the same relative direction of movement, a foreign vehicle moves towards the ego vehicle.
  • waveforms can be used, which are determined by calculations. For this purpose, in particular the knowledge of the directional characteristic and the position of a considered sensor within the outer skin of the means of transport are required.
  • Possibility to determine the predefined references can be to carry out driving tests in which different from each other Driving situations are reproduced and scaled, if necessary
  • the acoustic signal obtained from the time characteristic of the intensity variable can be post-processed by means of a downstream filter before and / or after the transmission to a central evaluation unit, before the signals of a plurality of sensors are combined, for example.
  • this measuring method can be combined with measuring signal emitting methods in a device so that both in the presence of strong sound signals, these are evaluated according to the invention and in particular in the absence of ambient noise by means of emitted measurement signals environment detection is also possible.
  • the person skilled in various combination methods are familiar. Therefore, be here without
  • Frequency division multiplexing is usually realized by means of appropriate filters.
  • Evaluating the time course of the environmental strength is the time division multiplex.
  • echo cycles of the measurement-signal-aware environmental detection take about 20 ms to about 60 ms, which corresponds to a change in location of a maximum of about 20 cm to about 60 cm at a maximum relative speed of, for example, 10 m / s.
  • Using in the time division the pause between successive echo cycles of Messsignalaussendendungen to obtain a value for the
  • this time-division multiplex method can already be integrated with little effort even in today's conventional measuring methods.

Abstract

The invention relates to a device and a method for the acoustic examination of objects (20, 30, 40) in the environment of a means of conveyance (10). The method comprises the steps of: - detecting sound emitted by an object (20, 30, 40) in the environment by means of a sensor (1, 2, 3, 4), - evaluating the sensor signal over time, and - recognising a position and/or a relative movement (P) and/or a spatial extent of the object (20, 30, 40) in the environment on the basis of a comparison of a time profile (5) of an intensity variable of the sensor signal with a predefined reference (6).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Vorrichtung und Verfahren zur akustischen Untersuchung von  Apparatus and method for the acoustic examination of
Umgebungsobjekten eines Fortbewegungsmittels Environmental objects of a means of transportation
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Untersuchung von Umgebungsobjekten eines Fortbewegungsmittels. The present invention relates to a device and a method for examining surrounding objects of a means of locomotion.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die akustische Untersuchung einer Position und/oder einer Relativbewegung und/oder einer räumlichen Erstreckung des Umgebungsobjekts. In particular, the present invention relates to the acoustic examination of a position and / or a relative movement and / or a spatial extent of the surrounding object.
Im Stand der Technik sind insbesondere schallbasierte Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche die Echos ausgesandter Messsignale daraufhin untersuchen, ob in der Umgebung des Ego-Fortbewegungsmittels Umgebungsobjekte enthalten sind, in welchem Abstand diese sich zum Ego-Fahrzeug aufhalten und gegebenenfalls in welche Richtung sie sich aktuell bewegen. Neben dem In particular, sound-based driver assistance systems are known in the prior art which examine the echoes of emitted measurement signals as to whether environment objects are contained in the environment of the ego transportation means, at which distance they are located to the ego vehicle and, if appropriate, in which direction they are currently moving. Next to the
Manövrieren mit niedriger Eigengeschwindigkeit wie beispielsweise während des Einparkens werden schallbasierte Umfelderfassungssysteme auch bei höheren Eigengeschwindigkeiten zur Detektion von Objekten im Fahrzeugumfeld des Ego-Fahrzeugs verwendet. Dabei soll im Ansprechen auf ein Unterschreiten kritischer Abstandsgrenzwerte dem Fahrer des Fortbewegungsmittels Hinweise gegeben werden. Dazu werden auch bei der Erkennung seitlich des Ego- Fahrzeugs vorhandener Umgebungsobjekte (Tote-Winkel-Assistent, Side View Assist (SVA)) üblicherweise Messsignale in die Umgebung des At low airspeed, such as during parking, sound-based surround detection systems are used to detect objects in the vehicle environment of the ego vehicle, even at higher intrinsic speeds. In this case, should be given to the driver of the means of transport in response to falling below critical distance limits. For this purpose, even when detecting the side of the ego vehicle existing environment objects (Blind Spot Assist, Side View Assist (SVA)) are usually measuring signals in the environment of
Fortbewegungsmittels ausgesandt und die Echos automatisiert untersucht. Da Strömungsgeräusche sowohl des Ego-Fahrzeugs als auch anderer Propelled means of transport and examined the echoes automated. Since flow noise of both the ego vehicle and others
Verkehrsteilnehmer mit zunehmender Geschwindigkeit erheblich zunehmen, verhindern diese Strömungsgeräusche den sauberen Empfang der durch die Umgebungsobjekte reflektierten Messsignale, so dass ab einem gewissen Geschwindigkeitswert auf die Aussendung der Messsignale verzichtet wird und stattdessen mittels der Kennlinie der Lautstärke der Strömungsgeräusche schwellenwertbasiert auf die Position der Umgebungsobjekte geschlossen wird. Überschreiten die Strömungsgeräusche bei einem Sensor z.B. in den hinteren Ecken des Ego-Fahrzeugs einen Mindestwert (Schwellenwert), wird heutzutage auf die Anwesenheit eines Fremdfahrzeugs in der Nähe des Ego-Fahrzeugs geschlussfolgert. Dabei wird nicht unterschieden, ob es eine stark abstrahlende Schallquelle in großen Abstand oder eine schwach abstrahlende Schallquelle in geringem Abstand ist bzw. mit welcher Relativbewegung sich die Schallquelle entlang welcher Bewegungsbahnen entlang der am Ego-Fahrzeug verbauten Sensoren bewegt. Insofern ist die auf Strömungsgeräuschen und Fremdsignalen basierende Umfelddetektion heute noch recht ungenau. Es ist daher ein Verfahren zu entwickeln, mit dem genauer bestimmt werden kann, ob sich ein Objekt in einem bestimmten Bereich im Fahrzeugumfeld, wie dem toten Winkel, längere Zeit befindet bzw. sich darauf zu bewegt bzw. im Begriff ist, diesen zu verlassen bzw. ob sich kein Verkehrsteilnehmer in diesem Bereich befindet. Road users increase significantly with increasing speed, prevent these flow noise clean reception of reflected by the surrounding objects measurement signals, so that is dispensed with the transmission of the measurement signals from a certain speed value, and Instead, by means of the characteristic of the volume of the flow noise threshold-based on the position of the environment objects is closed. If the flow noise in a sensor eg in the rear corners of the ego vehicle exceeds a minimum value (threshold value), nowadays the presence of a foreign vehicle in the vicinity of the ego vehicle is inferred. It is not distinguished whether it is a strong emitting sound source at a large distance or a low-emitting sound source at a small distance or with which relative movement moves the sound source along which trajectories along the sensors installed on the Ego vehicle. In this respect, the environmental detection based on flow noise and extraneous signals is still quite inaccurate today. It is therefore a method to develop, with which it can be more accurately determined whether an object in a certain area in the vehicle environment, such as the blind spot, is for a long time or is moving towards it or is about to leave or if there is no road user in this area.
DE 10 2009 002 870 A1 schlägt in diesem Zusammenhang eine Erhöhung der Energie ausgesandter Messsignale vor, um die Energie der von In this context, DE 10 2009 002 870 A1 proposes an increase in the energy of emitted measuring signals in order to reduce the energy of the
Umgebungssignalen reflektierten Signalen gegenüber dem Strömungsgeräusch besser abgrenzen zu können. Ambient signals reflected signals against the flow noise to better distinguish.
Nachteilig an den heutigen Verfahren ist zudem, dass nur das Überschreiten einer Mindestlautstärke ausgewertet wird. DE 10 2009 027 842 A1 schlägt daher Detektionsverfahren vor, die neben derA disadvantage of today's method is that only the exceeding of a minimum volume is evaluated. DE 10 2009 027 842 A1 therefore proposes detection methods which, in addition to the
Auswertung des Empfangssignals durch Kreuzkorrelation mit jeweils durch die Sendesignalformen vorgegebene möglichen Empfangssignalformen eine aufwandsärmere Echodetektion gestatten. DE 10 201 1 079 707 A1 offenbart ein weiteres Verfahren zur messsignallosen akustischen Umfeldsensorik zur Verwendung in einem Fahrerassistenzsystem. Evaluation of the received signal by cross-correlation with each predetermined by the transmission signal forms possible reception signal forms allow a lower-cost echo detection. DE 10 201 1 079 707 A1 discloses a further method for measuring-signal-free acoustic surroundings sensor system for use in a driver assistance system.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die akustische It is an object of the present invention to provide the acoustic
Umfeldüberwachung einerseits einfacher und andererseits umfangreicher zu gestalten. Monitoring the environment on the one hand simpler and on the other hand more extensive.
Offenbarung der Erfindung Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur akustischen Untersuchung von Umgebungsobjekten eines Disclosure of the invention The above object is achieved by a method for the acoustic examination of environmental objects of a
Fortbewegungsmittels sowie durch eine Vorrichtung zur Ausführung des Means of locomotion and by a device for carrying out the
Verfahrens gelöst. Die Umgebungsobjekte können beispielsweise Procedure solved. For example, the environment objects can be
Verkehrsteilnehmer und/oder fahrsicherheitsrelevante und/oder bewegte und/oder statische Objekte in Sensorreichweite des Ego-Fortbewegungsmittels sein. In einem ersten Schritt wird durch ein Umgebungsobjekt abgestrahlter Schall mittels eines Sensors erfasst, welcher am Ego-Fortbewegungsmittel angeordnet ist. Der Schall kann durch das Umgebungsobjekt selbstständig erzeugt worden sein, wie dies beispielsweise im Falle von Motorgeräusch, Abrollgeräusch der Bereifung, Windgeräusch, Getriebegeräusch, Aggregat- Geräusch, etc., erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann der vom  Road users and / or driving safety relevant and / or moving and / or static objects in the sensor range of the Ego-locomotion means. In a first step, sound emitted by an environmental object is detected by means of a sensor which is arranged on the ego locomotion means. The sound may have been generated independently by the environment object, as for example in the case of engine noise, tire rolling noise, wind noise, gear noise, engine noise, etc., takes place. Alternatively or additionally, from the
Umgebungsobjekt abgestrahlte Schall jedoch auch reflektierter Schall sein, dessen Ursprung in der Umgebung des Umgebungsobjektes, insbesondere imHowever, ambient sound radiated sound but also be reflected sound whose origin in the environment of the surrounding object, in particular in
Ego-Fortbewegungsmittel liegt. Gegenüber vom Ego-Fahrzeug abgestrahlten kurzen Messsignalen, insbesondere Messpulsen, deren Echos vom Ego- Fortbewegungsmittel empfangen und ausgewertet werden, wird Ego means of transportation lies. With respect to short measured signals emitted by the ego vehicle, in particular measuring pulses whose echoes are received and evaluated by the ego means of locomotion
erfindungsgemäß eine breitere Datenbasis geschaffen, welche der According to the invention, a broader database is created, which the
nachfolgenden Auswertung zugrunde gelegt werden kann. Es erfolgt somit einsubsequent evaluation can be based. It is thus a
Abhorchen des Umgebungsobjektes, wodurch zusätzliche Informationen erhalten werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Zeitsignal („Schallereignis über der Zeit") aufgenommen und ausgewertet. Mit anderen Worten wird der Zeitverlauf einer Intensitätsgröße des Sensorausgangssignals (Mikrofon, Schall- Elektro-Wandler) mit vordefinierten Referenzen verglichen. Als„Intensitätsgröße" sein im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine solche physikalische Größe verstanden, welche Rückschlüsse auf die landläufig auch als„Lautstärke" bezeichnete Eigenschaft des empfangenen Schallereignisses zulässt. Entgegen dem Stand der Technik sind nicht nur Schwellenwertbetrachtungen bezüglich des Sensorsignals vorgesehen sondern wird eine Untersuchung des Verlaufs derListening to the environment object, which gives additional information. According to the present invention, the time signal ("sound event versus time") is recorded and evaluated, in other words, the time course of an intensity magnitude of the sensor output signal (microphone, acoustic-to-electrical converter) is compared with predefined references as an "intensity variable" in the frame In contrast to the prior art, not only threshold considerations with respect to the sensor signal are provided, but an examination of the course of the sensor signal is made
Signalstärke über der Zeit vorgesehen, somit wird vielmehr wird die Signal strength over time provided, thus, rather, the
Charakteristik der Lautstärke der akustischen Signatur des Umgebungsobjektes über der Zeit untersucht, welche sich (unter Anderem) aus der Characteristic of the volume of the acoustic signature of the environment object over the time examined, which (among other things) from the
Geräuschemission des Umgebungsobjektes, seiner Noise emission of the surrounding object, its
Position/Geschwindigkeit/Erstreckung und der Richtwirkung des verwendetenPosition / speed / extension and directivity of the used
Sensors ergibt. Neben der direkten Bewertung der Signalstärke selbst zählt dazu ebenso die Bewertungen des Zeitverlaufs der Ableitungen der Signalstärke, insbesondere der Ableitungen der Signalstärke nach der Zeit, d.h., bezüglich dessen zeitlicher Änderung, und/oder der Ableitung der Signalstärke nach dem Ort, wobei bei bekannter Momentangeschwindigkeit zeitliche und örtliche Ableitung ineinander umgerechnet werden können. Durch den Vergleich mit vordefinierten Referenzen, welche beispielsweise in einem Datenspeicher abgelegt sein können, kann auf eine Position und/oder eine Relativbewegung und/oder eine räumliche Erstreckung des Umgebungsobjektes geschlossen werden. Mit anderen Worten wird der Zeitverlauf der Intensitätsgröße des Sensorsignals klassifiziert und eine der ermittelten Klasse zugeordnete Sensor results. In addition to the direct evaluation of the signal strength itself, this also includes evaluations of the time course of the signal strength derivatives, in particular the derivatives of the signal strength according to the time, ie with respect to its temporal change, and / or the derivative of the signal strength according to the location, wherein at a known instantaneous velocity temporal and local derivative can be converted into each other. By comparison with predefined references, which may be stored, for example, in a data memory, it is possible to deduce a position and / or a relative movement and / or a spatial extent of the surrounding object. In other words, the time profile of the intensity quantity of the sensor signal is classified and assigned to the determined class
Fahrsituation als vorliegend erkannt. Erfindungsgemäß kann auf die Aussendung von Messsignalen verzichtet werden und die Untersuchung von Driving situation recognized as present. According to the invention can be dispensed with the transmission of measurement signals and the investigation of
Umgebungsobjekten wird auf eine breitere Signalbasis gestellt, wodurch zusätzliche Informationen über die vorliegende Verkehrssituation des Environment objects are placed on a broader signal base, whereby additional information about the present traffic situation of the
Fortbewegungsmittels gesammelt werden können. Means of transport can be collected.
Dem Fachmann sind verschiedene Formen der Darstellung der Zeitverläufe geläufig. Hervorgehoben werden hier daher nur zwei besonders gebräuchliche. The person skilled in various forms of representation of the time courses are common. Therefore, only two particularly common ones are emphasized here.
Bei der Äquidistante Abtastung werden die Signale sowie die daraus In equidistant sampling, the signals as well as the resulting
insbesondere mittels zeitlicher Ableitung nach regelmäßigen (=äquidistanten) Zeitdifferenzen Ts erfasst und als Folge von (Abtast- )Werten verarbeitet. Dem Fachmann ist ebenso geläufig, dass ein Vergleich solcher Folgen bevorzugt mittels Korrelation durchgeführt werden kann und dass das dabei entstehende Vergleichsergebnis, d.h., die Folge von Korrelationswerten, beispielsweise mittels Schwellwert, der gewisse Toleranzen berücksichtigt, bewertet werden kann. in particular by means of time derivation after regular (= equidistant) time differences Ts detected and processed as a result of (sample) values. It is also familiar to the person skilled in the art that a comparison of such sequences can preferably be carried out by means of correlation and that the resulting comparison result, that is to say the sequence of correlation values, for example by means of a threshold, which takes into account certain tolerances, can be evaluated.
Eine alternative bevorzugte Realisierung der Darstellung von Zeitverläufen mittels äquidistanten Abtastung kann auf der Weg-Äquidistanz beruhen, bei der die Signale und deren Ableitungen jeweils nach Zurücklegen einer gewissenAn alternative preferred realization of the representation of time profiles by means of equidistant sampling may be based on the path equidistance, in which the signals and their derivatives are each after a certain distance
Wegstrecke erfasst werden, wobei bevorzugt jeweils auch der jeweilige Distance to be detected, wherein preferably each of the respective
Erfassungs-Zeitpunkt bzw. äquivalente Größen, wie die jeweilige Acquisition time or equivalent variables, such as the respective
Momentangeschwindigkeit mit gespeichert wird. Diese Weg-äquidistante Abtastung könnte beispielsweise so realisiert werden, dass aus den Instantaneous speed is saved with. This path-equidistant sampling could, for example, be realized in such a way that from the
Radumdrehungen aller Räder der Fahrweg eines Bezugspunktes des FahrzeugsWheel revolutions of all wheels the track of a reference point of the vehicle
- wie z.B. Mittelpunkt der Hinterachse) bestimmt wird und nach Zurücklegen einer gewissen Fahrwegdifferenz dieses Bezugspunkts die zu erfassenden Signale und ihre Ableitungen bestimmt werden. - such as center of the rear axle) is determined and after passing a certain path difference of this reference point, the signals to be detected and their derivatives are determined.
Vorteilhaft könnte bei der Weg-äquidistanten Abtastung die Reduktion der erfassten Datenmenge, insbesondere bei niedrigeren Eigengeschwindigkeiten sein. Desweiteren könnte die Signalauswertung vereinfacht werden, weil Entscheidungskriterien leichter bzgl. der Weg- bzw. In the case of path-equidistant scanning, it may be advantageous to reduce the acquired data quantity, in particular at lower intrinsic speeds. Furthermore, the signal evaluation could be simplified because decision criteria easier with respect to the path or
Fahrwerksbewegungsgeometrie beschrieben werden können. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Suspension movement geometry can be described. The dependent claims show preferred developments of the invention.
Eine Möglichkeit zur Charakterisierung eines aktuellen Zeitverlaufes besteht darin, aufeinanderfolgende Zeitpunkte in der Stärke (Intensität) des One way to characterize a current time course is to measure successive times in the strength (intensity) of the time
Sensorsignals miteinander zu vergleichen. In der Mathematik wird eine solche Untersuchung mitunter auch als„Kurvendiskussion" bezeichnet. Hierbei können auch Ausschnitte des Zeitverlaufes verwendet werden, welche mit Ausschnitten der vordefinierten Referenzen verglichen werden. Beispielsweise kann in diesem Rahmen ein Kennwert für einen Abstand zwischen dem betrachteten Abschnitt des Zeitverlaufes und dem betrachteten Abschnitt einer vordefinierten Referenz ermittelt werden, und mit Kenngrößen für Abstände zu anderen Referenzen verglichen werden. Ähnlich den bei der automatisierten Spracherkennung verwendeten Algorithmen kann somit eine höchst wahrscheinliche Compare sensor signal with each other. In mathematics, such a study is sometimes referred to as a "curve discussion." It can also be used sections of the time history, which are compared with sections of the predefined references, for example, in this context, a characteristic for a distance between the considered section of time and can be determined from the considered portion of a predefined reference, and compared with measures of distances to other references, thus making a highly probable one similar to the algorithms used in automated speech recognition
Verwandtschaft mit genau einer vordefinierten Referenz ermittelt werden, welche bei Unterschreiten einer vordefinierten Maximalabweichung als aktuell zutreffend angenommen wird. Anders ausgedrückt wird eine akustische Signatur einerRelationship with exactly one predefined reference can be determined, which is assumed to be current when falling below a predefined maximum deviation. In other words, an acoustic signature of a
Verkehrssituation bezüglich eines Umgebungsobjektes mit entsprechenden vordefinierten Signaturen verglichen und eine der nächstliegenden Signatur zugeordnete Fahrsituation als verwandt mit der aktuellen Fahrsituation angenommen. Traffic situation with respect to an environment object compared with corresponding predefined signatures and assumed a closest to the closest signature driving situation as related to the current driving situation.
Der Verzicht auf die Aussendung von Messsignalen vermeidet die Maskierung gegebenenfalls ebenfalls interessanter Umgebungssignale durch deren Echos und verringert den Energieaufwand innerhalb des Bordnetzes. The omission of the emission of measurement signals avoids the masking possibly also interesting environmental signals by their echoes and reduces the energy consumption within the electrical system.
Das erfindungsgemäße Auswerten der beim Ego-Fahrzeug eintreffenden Signale ist jedoch nicht an den Verzicht auf das Aussenden von Messsignalen gebunden. So ist insbesondere eine alternierende Auswertung denkbar, d.h., nach dem Aussenden mindestens eines Messsignals werden die eintreffenden Echos ausgewertet und am Ende des Echozyklus, d.h., in Zeitabschnitten, in denen das Eintreffen von Echos auf die Messsignalaussendung aufgrund der durch die laufzeitproportionale zunehmende Schalldämpfung unwahrscheinlich geworden ist, wird mindestens ein Abtastwert des Zeitverlaufs der ansonsten beim Ego-However, the evaluation according to the invention of the signals arriving at the ego vehicle is not tied to the waiver of the emission of measurement signals. In particular, an alternating evaluation is conceivable, ie, according to the Emission of at least one measurement signal, the incoming echoes are evaluated and at the end of the echo cycle, ie, in periods in which the arrival of echoes on the Meßsignalaussendung due to the runtime-proportional increasing sound attenuation has become unlikely, at least one sample of the time course of the otherwise ego -
Fahrzeug eintreffenden Schallsignale gewonnen. Vehicle received incoming sound signals.
Die Stärke des Sensorsignals über der Zeit kann beispielsweise ähnlich einer Hüllkurve ausgestaltet sein und untersucht werden. Entsprechend kann die Gestalt unterschiedlicher Hüllkurven als Referenz abgespeichert und jeweiligenThe strength of the sensor signal over time can, for example, be designed and examined in a manner similar to an envelope. Accordingly, the shape of different envelopes can be stored as a reference and respective
Verkehrssituationen zugeordnet sein. Die Erzeugung einer Hüllkurve ist schaltungstechnisch einfach und der Vergleich unterschiedlicher Hüllkurven(- abschnitten) ermöglicht eine kostengünstige und rasche Auswertung aufgrund einer erheblich reduzierten Datenbasis. Be assigned to traffic situations. The generation of an envelope is circuitically simple and the comparison of different envelopes (- sections) allows a cost-effective and rapid evaluation due to a significantly reduced database.
Das Vergleichen der Intensitätsgröße über der Zeit mit abgespeicherten Comparing the intensity size over time with stored
Referenzen kann iterativ erfolgen, wobei mit voranschreitender Zeit immer mehr Referenzen ausgeschlossen werden, bis schließlich nur noch eine Referenz (diejenige mit der höchsten Ähnlichkeit zum untersuchten Sensorsignal) verbleibt. Dabei wird zugrunde gelegt, dass sich aufgrund der Richtcharakteristik die von einem Schallwandler gewandelte Signalstärke abhängig von der Richtung, aus der auf ihn ein Schallsignal einstrahlt wird, ändert. Ebenso wird berücksichtigt, dass aufgrund der Raumdämpfung die bei einem Schallwandler fester Geometrie eintreffende Schallstärke mit zunehmendem Abstand zur Schallquelle abnimmt bzw. umgekehrt mit abnehmendem Abstand zunimmt.References can be made iteratively, with more and more references being excluded as time progresses until finally only one reference (the one with the highest similarity to the examined sensor signal) remains. It is based on the fact that changes due to the directional characteristic of a transducer converted signal strength depending on the direction from which a sound signal is irradiated him. It is also considered that, due to the room damping, the sound intensity arriving at a sound transducer of a fixed geometry decreases with increasing distance to the sound source, or conversely increases with decreasing distance.
Insbesondere bei herannahenden Fahrzeugen erhöht sich die Dynamik der empfangenen Lautstärke über der Zeit, wenn sich das Fahrzeug entlang einer Achse der Richtcharakteristik des Schallwandlers bewegt. Einflüsse von Particularly with approaching vehicles, the dynamics of the received volume increase over time as the vehicle moves along an axis of the directional characteristic of the sound transducer. Influences of
Richtcharakteristik bzw. Raumdämpfung können sich positiv oder negativ überlagern. Aufgrund der Geometrie des Ego-Fortbewegungsmittels sowie aufgrund der im kollisionsfreien Fall nur beschränkt möglichen auftretenden Beschleunigungen ist die Vielfalt unterschiedlicher möglicher Directional characteristics or room damping can overlap positively or negatively. Due to the geometry of the Ego-locomotion means and due to the limited collision-free case possibly occurring accelerations, the variety of different possible
Bewegungstrajektorien von anderen Verkehrsteilnehmern bezüglich des Ego- Fahrzeugs beschränkt. In Anbetracht einer endlichen Vielfalt unterschiedlicher Trajektorien zwischen dem Ego-Fortbewegungsmittel und dem Motion trajectories of other road users with respect to the ego vehicle limited. Considering a finite variety of different trajectories between the ego vehicle and the
Umgebungsobjekt in Verbindung mit der Ausrichtung und der Richtcharakteristik des verwendeten Sensors bzw. der verwendeten Sensoren ergibt sich eine Beschränkung möglicher auftretender jeweiliger akustischer Signaturen für eine Position, eine Relativgeschwindigkeit und eine räumliche Erstreckung eines Umgebungsobjektes in Bezug auf einen am Ego-Fortbewegungsmittel angeordneten Sensor. Zudem haben die Absolutgeschwindigkeit des Ego- Fortbewegungsmittels bzw. des Umgebungsobjektes, der Straßenzustand und weitere Eigenschaften des Umgebungsobjektes einen Einfluss auf die Signatur. Die vorgenannten Eigenschaften finden sich an unterschiedlichen Stellen bzw. in unterschiedlichen Bereichen über der Zeit der Intensitätsgröße wieder und können entsprechend aus dem Zeitverlauf abgelesen werden. Sofern das Umgebungsobjekt selbstständig Schall erzeugt (z.B. ein anderes Verkehrsmittel) ist nicht einmal ein Betrieb des Ego-Fortbewegungsmittels (Fahrbetrieb) erforderlich. Sofern das Ego-Fortbewegungsmittel selbstständig Schall abstrahlt (Fahrbetrieb, Geschwindigkeit größer Null) können auch Intensitätsgrößen von „stummen" Umgebungsobjekten anhand reflektierter Eigengeräusche des Ego- Fortbewegungsmittels Aufschluss über das Umgebungsobjekt geben. Ambient object in conjunction with the orientation and the directional characteristic of the sensor used or the sensors used results in a Restriction of possible occurring respective acoustic signatures for a position, a relative speed and a spatial extent of an environment object with respect to a sensor arranged on the ego transportation means. In addition, the absolute speed of the ego means of locomotion or the environment object, the road condition and other properties of the environment object have an influence on the signature. The aforementioned properties can be found at different locations or in different areas over the time of the intensity variable and can be read accordingly from the time course. If the environment object automatically generates sound (eg another means of transport), not even an operation of the ego means of locomotion (driving operation) is required. If the ego means of locomotion independently emits sound (driving mode, speed greater than zero), intensity variables of "silent" surrounding objects can also provide information on the surrounding object based on reflected self-sounds of the ego locomotion means.
Beispielsweise kann das Vorhandensein einer Leitplanke bzw. von  For example, the presence of a guardrail or of
Straßenbegrenzungspfosten anhand plötzlich zunehmender Reflektionen des vom Ego-Fahrzeug ausgesandten Schallereignisses erkannt werden. Beide werden sich bei Annäherung durch eine im Wesentlichen der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs äquivalente Änderung der Schallstärke, die mittels Ableitung des Verlaufs der Schallstärke leicht untersucht werden kann, auszeichnen. Road boundary posts are detected by suddenly increasing reflections emitted by the ego vehicle sound event. Both will be characterized by a change in the sound intensity equivalent to the speed of the ego vehicle, which can easily be investigated by deriving the course of the sound power.
Während eine durchgehend verlaufende Leitplanke jedoch anschließend eine dem Vorbeifahrabstand entsprechende nahezu gleichbleibende Signalstärke reflektieren wird, die proportional der Reflexionsfläche der Leitplanke sein wird, wird die Signalstärke unmittelbar nach Passieren des However, while a continuous guardrail will then reflect an approximately constant signal strength corresponding to the pass-by distance, which will be proportional to the reflective surface of the guardrail, the signal strength will be immediately after passing through the guardrail
Straßenbegrenzungspfostens entsprechend der durch die Eigengeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs bestimmten Relativgeschwindigkeit entsprechend rasch abnehmen. Aufgrund der üblicherweise geringeren Reflexivität des  Street boundary post according to the determined by the intrinsic speed of the ego vehicle relative speed decrease rapidly. Due to the usually lower reflectivity of the
Straßenbegrenzungspfostens wird dabei Schallstärke im Maximum nicht so hoch sein, wie die Schallstärke von einer gut reflektierenden Leitplanke bei Vorbeifahrt in gleichem Abstand. Anhand der räumlichen Ableitung der Intensitätsgröße kann auf den Abstand der Straßenbegrenzungspfosten zueinander geschlussfolgert werden. Änderungen in den Maxima der Zeitverläufe Signalstärken können ein Hinweis auf sich ändernde Vorbeifahrabstände sein, ebenso wie die Gradienten der Ableitungen der Signalstärkeverläufe. Äquivalentes gilt für sich änderndeAt the same time, the sound intensity of the road boundary pole will not be as high as the sound intensity of a well-reflecting guardrail when driving past at the same distance. On the basis of the spatial derivative of the intensity size can be concluded that the distance of the road boundary posts to each other. Changes in the maxima of the time courses Signal strengths can be an indication of changing pass-by distances, as well as the gradients of the derivatives of the signal strength curves. Equivalent applies to changing ones
Signalstärken beim Passieren einer als kontinuierlich ausgedehnt Signal strengths when passing one as continuously expanded
angenommenen Leitplanke. Nicht ortsfeste Schallquellen bzw. Reflektoren, wie z.B. in gleicher bzw. in entgegengesetzter Richtung fahrende Verkehrsteilnehmer, werden sich durch andere Zeitverläufe der Intensitätsgrößen und ihrer Ableitungen auszeichnen. Insbesondere bei niedrigen Eigengeschwindigkeiten des Ego-assumed guardrail. Non-stationary sound sources or reflectors, such as in the same or in the opposite direction driving road users, will be characterized by other time courses of the intensity quantities and their derivatives. Especially at low intrinsic speeds of the ego
Fortbewegungsmittels sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch weitere durch kollisionsfreies querendes Vorbeifahren bestimmte Trajektorien möglich. Darüber hinaus sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch höhere Detektionsreichweiten bzw. größere Zuverlässigkeiten möglich, insbesondere wenn die Signalintensität einer sich nähernden Schallquelle größer ist, als die vom Ego-Fahrzeug ausgesandten Signale und reflektierten Echos. Vehicles are also possible with the method according to the invention further trajectories determined by collision-free crossing passage. In addition, higher detection ranges or greater reliabilities are possible with the method according to the invention, in particular if the signal intensity of an approaching sound source is greater than the signals emitted by the ego vehicle and reflected echoes.
Insbesondere das vom Ego-Fortbewegungsmittel ausgesandte Schallereignis kann ein interessantes Messsignal darstellen, da der Betriebszustand des Ego- Fortbewegungsmittels anhand vielzahliger Nachrichten z.B. auf einem In particular, the sound event emitted by the ego-locomotion means may represent an interesting measurement signal, since the operating state of the ego-locomotion means is determined by means of various messages, e.g. on one
Bussystem für die Auswertung der Intensitätsgröße der Echos verwendet werden können. Beispielsweise die Ego-Geschwindigkeit, die Motordrehzahl, die Bus system can be used for the evaluation of the intensity magnitude of the echoes. For example, the ego speed, the engine speed, the
Getriebestufe, die Konfiguration der Karosserie (Verdeck offen, Fenster geöffnet, Spoiler Stellung, etc.) kann die akustische Signatur des Ego- Fortbewegungsmittels beeinflussen und bei der Auswertung an Gear stage, the configuration of the body (canopy open, window open, spoiler position, etc.) can affect the acoustic signature of the ego means of locomotion and in the evaluation
Umgebungsobjekten reflektierter Echos berücksichtigt werden. Environment objects of reflected echoes.
Erfindungsgemäß wurde auch erkannt, dass Schallquellen, die das Ego- Fahrzeug entlang ein und der gleichen Trajektorie passieren, einen According to the invention, it has also been recognized that sound sources that pass the ego vehicle along one and the same trajectory, one
vergleichbaren Verlauf der zeitlichen Ableitung der Intensitätsgröße aufweisen, die Intensitätswerte an einer bestimmten Position der Trajektorie jedoch von derhave comparable course of the time derivative of the intensity magnitude, the intensity values at a certain position of the trajectory but of the
Stärke der Schallquelle beeinflusst wird. Darüber hinaus wird der Zeitverlauf der Intensität bzw. ihre Ableitungen von der Richtcharakteristik der Intensitätsgröße beeinflusst. Erfindungsgemäß wurde auch erkannt, dass Zeitverläufe der Intensität und/oder ihre Ableitungen zu Beginn einer Passage gleich sein können, obwohl sich die Reflektoren bzw. Schallquellen auf unterschiedlichen Trajektorien bewegen und dass die Unterschiede in den Trajektorien insbesondere bezüglich Relativposition bzw. bezüglich Relativgeschwindigkeit erst durch fortschreitende Analyse des Zeitverlaufs der Intensitätsgröße und/oder ihrer Ableitungen erkennbar werden. Erfindungsgemäß wurde auch erkannt, dass sich die Zeitverläufe der Intensität und/oder ihrer Ableitungen von sich relativ zum Ego-Fahrzeug befindlichen bzw. bewegenden Schallquellen bzw. Reflektoren bei Sensoren, die sich bezüglich Verbau-Position am Ego-Fahrzeug und/oder bezüglich ihrer Richtcharakteristik unterscheiden, unterschiedlich sein werden. Somit kann durch die Verwendung mehrerer Sensoren anhand der unterschiedlichen Zeitverläufe der Strength of the sound source is affected. In addition, the time characteristic of the intensity or its derivatives is influenced by the directional characteristic of the intensity variable. According to the invention, it has also been recognized that time courses of the intensity and / or their derivatives at the beginning of a passage can be the same, although the reflectors or sound sources move on different trajectories and that the differences in the trajectories, especially with respect to relative position or with respect to relative speed, only progressively Analysis of the time course of the intensity size and / or their derivatives can be seen. According to the invention, it has also been recognized that the time courses of the intensity and / or their derivatives of sound sources or reflectors located relative to the ego vehicle or reflectors in the case of sensors with respect to shoring position on the ego vehicle and / or with respect to their directional characteristic differ, will be different. Thus, by using several sensors based on the different time courses of the
Intensitätsgrößen und/oder ihrer Ableitungen rascher die Zahl möglicher in Frage kommender Trajektorien begrenzt werden und somit zuverlässiger eine Position bzw. der Verlauf der Position einer Schallquelle und/oder eines Reflektors bezüglich des Ego-Fahrzeugs bestimmt werden. Intensity sizes and / or their derivatives faster the number of possible candidate trajectories are limited and thus more reliable position or the course of the position of a sound source and / or a reflector with respect to the ego vehicle are determined.
So kann beispielsweise ein vorwiegend rückwärts gerichteter Sensor nur vage eine Annäherung eines Verkehrsteilnehmers von Hinten entlang einer entsprechenden Trajektorie detektieren. Wird jedoch von einem weiteren Sensor, wie z.B. von einem vorwiegend in Richtung einer hinteren Ecke gerichtetenFor example, a predominantly backward sensor can only vaguely detect an approach of a road user from behind along a corresponding trajectory. However, if another sensor, e.g. directed by a predominantly towards a rear corner
Sensor, ein Zeitverlauf der Intensitätsstärke erfasst, der, wenn auch nur vage, mit einer korrespondierenden Trajektorie übereinstimmt, so steigt die Sensor detects a time course of the intensity of intensity, which, albeit vaguely, coincides with a corresponding trajectory, so increases the
Wahrscheinlichkeit, dass das Ensemble der eingehenden Signale einer Probability that the ensemble of incoming signals a
Annäherung von Hinten entspricht. Approaching from behind corresponds.
Äquivalentes gilt für eine Annäherung von vorn. Dabei ist ein wesentlicher Aspekt zu detektieren, wie lange sich der annähernde Verkehrsteilnehmer im Bereich der Fahrzeugseite, insbesondere im Bereich einer vom Fahrer schwer einsehbaren hinteren Ecke, d.h., dem toten Winkel, befinden wird. Aufgrund der Zeitverläufe der Intensitätssignale auf den vorderen Sensoren kann auf dieEquivalent applies to a rapprochement from the beginning. An essential aspect is to detect how long the approaching road user will be in the area of the vehicle side, in particular in the area of a rear corner which is difficult to see by the driver, that is, the blind spot. Due to the timing of the intensity signals on the front sensors can on the
Vorbeifahrtrajektorie geschlussfolgert werden und unter der Annahme einer üblicher weise begrenzten relativen Beschleunigung kann daraufhin bereits abgeschätzt werden, mit welcher Trajektorie der Verkehrsteilnehmer den kritischen hinteren Bereich passieren wird. By-pass trajectory can be inferred and assuming a usual limited relative acceleration can then be estimated with which trajectory the road user will pass the critical rear area.
Bei der Signalauswertung, insbesondere beim Erkennen einer Position und/oder einer Relativbewegung und/oder einer räumlichen Erstreckung des In the signal evaluation, in particular when detecting a position and / or a relative movement and / or a spatial extension of the
Umgebungsobjektes kann eine wahrscheinlichkeitsbasierte Analyse des Environment object can be a probability-based analysis of the
Zeitverlaufes der Intensitätsgröße durchgeführt werden, um den Ort in Time course of the intensity size are performed to the place in
Verbindung mit der Geschwindigkeit des Umgebungsobjektes zu einem bestimmten Zeitpunkt möglichst genau zu bestimmen. Hierzu eignen sich beispielsweise das sog.„Kaiman-Filter", dessen Aufbau und Funktionsweise im Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist. Determine the connection with the velocity of the surrounding object at a specific point in time as precisely as possible. Suitable for this purpose For example, the so-called. "Kalman filter" whose structure and operation is basically known in the art.
Wurden der Ort und die Geschwindigkeit eines Umgebungsobjektes hinreichend genau bestimmt, kann in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Ego-If the location and speed of an environment object have been determined with sufficient accuracy, the speed of the ego
Fortbewegungsmittels errechnet werden, zu welchem Zeitpunkt das Be calculated at what time the
Umgebungsobjekt sich in welchem Bereich wie beispielsweise in einem toten Winkel des Ego-Fortbewegungsmittels befindet. Entsprechend kann mit hinreichend langem zeitlichem Vorlauf ein Hinweis an den Führer des Ego- Fortbewegungsmittels ergehen. Der Hinweis kann beispielsweise optisch (durch ein Anzeigeelement im Spiegel, im Kombiinstrument, in einem zentralen Informationsdisplay (CID), o.ä.), haptisch (z.B. durch Vibration des Lenkrades und/oder des Sitzes) und/oder akustisch (z.B. durch Ausgabe eines Environment object is in which area, such as in a blind spot of the Ego-locomotion means. Correspondingly, an indication to the leader of the ego means of locomotion can be given with a sufficiently long lead time. The indication may be, for example, optically (by a display element in the mirror, in the instrument cluster, in a central information display (CID), etc.), haptically (eg by vibration of the steering wheel and / or the seat) and / or acoustically (eg by output one
Hinweistones oder eines entsprechenden Sprachsignals erfolgen und/oder mittels gebräuchlicher Übertragungsmittel, wie z.B. Datenbus, an Einrichtungen, die zumindest bei der Fahrzeugsteuerung assistieren, übertragen werden. Auf diese Weise wird der Anwender auch auf solche Umgebungsobjekte Beeps or a corresponding voice signal and / or by means of conventional transmission means, such as e.g. Data bus, to facilities that assist at least in the vehicle control transmitted. In this way, the user is also on such environment objects
hingewiesen, mit deren Präsenz er situationsbedingt nicht gerechnet hat. Somit erhöht sich die Fahrsicherheit in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittel. pointed out, with whose presence he did not expect situation-dependent. Thus, the driving safety increases in conjunction with the method according to the invention or the means of transport according to the invention.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche mindestens einen Umgebungssensor (z.B. einen Schallsensor), eine Auswerteeinheit (z.B. in Form eines programmierbaren Prozessors, eines Mikrocontrollers, eines Nanocontrollers, o.ä.) und ein According to a second aspect of the present invention, there is provided a device which includes at least one environment sensor (e.g., a sound sensor), an evaluation unit (e.g., in the form of a programmable processor, a microcontroller, a nanocontroller, or the like) and the like
Speichermittel (z.B. in Form eines nicht-flüchtigen Speichers (z.B. ein Flash- Speicher)) umfasst. Das Speichermittel ist eingerichtet, Referenzen  Memory means (e.g., in the form of a non-volatile memory (e.g., a flash memory)). The storage means is furnished, references
bereitzuhalten, welche durch die Auswerteeinheit ausgelesen und mit be prepared, which is read by the evaluation and with
Zeitverläufen einer Intensitätsgröße eines aktuellen Sensorsignals verglichen werden können. Auf diese Weise ist die Vorrichtung eingerichtet, die Merkmale, die Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwirklichen, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung derselben verwiesen wird. Time courses of an intensity size of a current sensor signal can be compared. In this way, the device is set up to realize the features, the combinations of features and the resulting advantages of the method according to the invention, for which reason reference is expressly made to avoid repetitions to the description of the same.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein According to a third aspect of the present invention is a
Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches beispielsweise als PKW, als Transporter, als LKW, als Land- und/oder Luftfahrzeug ausgestaltet sein kann. Das Fortbewegungsmittel umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie als zweitgenannter Erfindungsaspekt oben beschrieben worden ist. Die Propulsion means proposed which, for example, as a car, as Transporter, as a truck, as a land and / or aircraft can be configured. The means of locomotion comprises a device according to the invention, as has been described above as the second-mentioned aspect of the invention. The
Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die Vorteile ergeben sich Features, combinations of features as well as the advantages arise
entsprechend. corresponding.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist: Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine Fahrsituation eines Figure 1 is a schematic plan view of a driving situation of a
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels;  Embodiment of a means of transport according to the invention;
Figuren 2 und 3 Beispiele für unterschiedliche Zeitverläufe einer Figures 2 and 3 examples of different time courses of a
Intensitätsgröße eines Sensorsignals; und  Intensity size of a sensor signal; and
Figur 4 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Figure 4 is a flow chart illustrating steps of a
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.  Embodiment of a method according to the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Figur 1 zeigt die Draufsicht auf einen PKW 10 als Ego-Fortbewegungsmittel, welches über ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verfügt. Diese umfasst einen ersten Schallsensor 1 , welcher in einer vorderen linken Seitenfläche des PKW eingelassen ist. Entsprechende Schallsensoren 2, 3, 4 sind in den übrigen drei Ecken vorgesehen und jeweils mit einem Figure 1 shows the top view of a car 10 as an ego means of locomotion, which has an embodiment of a device according to the invention. This includes a first sound sensor 1, which is embedded in a front left side surface of the car. Corresponding sound sensors 2, 3, 4 are provided in the remaining three corners and each with a
elektronischen Steuergerät 5 als Auswerteeinheit informationstechnisch verbunden. Das elektronische Steuergerät 5 ist zudem mit einem nicht-flüchtigen Datenspeicher 6 informationstechnisch verbunden, in welchem Referenzen in Form von Zeitverläufen der Intensitätsgrößen vordefinierter Sensorsignale abgespeichert sind. Die Schallsensoren 1 , 2, 3, 4 weisen unterschiedliche Richtcharakteristiken 1 1 , 12, 13, 14 auf, welche sich aufgrund electronic control unit 5 as an evaluation unit connected by information technology. The electronic control unit 5 is also connected in terms of information technology with a non-volatile data memory 6, in which references in the form of time profiles of the intensity quantities of predefined sensor signals are stored. The sound sensors 1, 2, 3, 4 have different directional characteristics 1 1, 12, 13, 14, which due to
fertigungsbedingter Unterschiede sowie aufgrund von Unterschieden in der Anbringung innerhalb der jeweiligen Peripherie, etc., ergeben. Überdies ist die jeweilige Ausrichtung der Schallsensoren 1 , 2, 3, 4 vier unterschiedlichen azimutalen Winkelbereichen zugeordnet. Rechts neben dem PKW 10 befindet sich ein PKW 30 als Umgebungsobjekt. Links hinter dem PKW 10 befindet sich ein zweiter PKW 20 als Umgebungsobjekt, welcher entsprechend einem Pfeil P zum Überholen des PKW 10 ansetzt. Bis der zweite PKW 20 den toten Winkel bzw. dieselbe Höhe wie der PKW 10 erreicht hat, befindet sich links neben demproduction-related differences and due to differences in the mounting within the respective periphery, etc., result. Moreover, the respective orientation of the sound sensors 1, 2, 3, 4 are four different assigned to azimuthal angular ranges. Right next to the car 10 is a car 30 as an environment object. To the left behind the car 10 is a second car 20 as environment object, which attaches according to an arrow P for overtaking the car 10. Until the second car 20 has reached the dead angle or the same height as the car 10, located to the left of the
PKW 10 lediglich eine Leitplanke 40 als Umgebungsobjekt, deren akustische Signatur (von Windgeräuschen einmal abgesehen) lediglich aus Reflektionen von Umgebungsgeräuschen besteht. Da sich die räumliche Erstreckung der PKW 10 only a guardrail 40 as an environment object whose acoustic signature (apart from wind noise) only consists of reflections of ambient noise. Since the spatial extent of the
Leitplanke 40 mit der Zeit nicht wesentlich ändert, kann erfindungsgemäß anhand einer ihr zugeordneten Referenz aus den von ihr reflektierten Guard rail 40 does not change significantly over time, can according to the invention based on a reference assigned to her from the reflected from her
Eigengeräuschen des PKW 10 geschlossen werden.  Noise of the car 10 are closed.
Figur 2 zeigt zwei unterschiedliche Zeitverläufe einer Intensitätsgröße eines mittels eines an der hinteren rechten Ecke eines Ego-Fahrzeugs angeordneten Schallsensors aufgenommenen Sensorsignals für den Fall einer langsamenFIG. 2 shows two different time profiles of an intensity variable of a sensor signal recorded by means of a sound sensor arranged at the rear right corner of an ego vehicle in the case of a slow one
Vorbeifahrt eines Fremdfahrzeuges. Die Zeitverläufe 5a, 5b repräsentieren dabei unterschiedlich laute Fremdfahrzeuge, die sich beispielsweise auf an sich gleichem Gradienten am Sensor vorbei bewegen, wobei die Lautstärke beispielsweise auch auf eine absolute Geschwindigkeit des betrachteten Passing by of a foreign vehicle. The time courses 5a, 5b represent differently loud third-party vehicles which, for example, move past the sensor at the same gradient, the volume also being for example at an absolute speed of the one considered
Fremdfahrzeugs und des Ego-Fahrzeugs zurückzuführen sein kann. In einemOther vehicle and the ego vehicle. In one
Zeitbereich I findet ein allmählicher Anstieg der Zeitverläufe 5a, 5b statt. In einem Zeitbereich II befindet sich das Fremdfahrzeug relativ lange in räumlicher Nähe bzw. neben dem Ego-Fahrzeug. Etwa im Bereich der Ordinate sind die vom Schallsensor empfangenen Signale des Fremdfahrzeugs maximal. In dieser Situation befindet sich das Endrohr des Fremdfahrzeugs in etwa im Bereich desTime range I is a gradual increase in the time courses 5a, 5b instead. In a time range II, the foreign vehicle is relatively long in spatial proximity or next to the ego vehicle. Approximately in the ordinate range, the signals of the other vehicle received by the sound sensor are maximum. In this situation, the tailpipe of the other vehicle is approximately in the area of
Schallsensors. Anschließend verringert sich die Lautstärke des vom Sound sensor. Then the volume of the from
Fremdfahrzeug am Schallsensor ankommenden Signals. In einem Zeitbereich III entfernt sich das Fremdfahrzeug weiter vom Ego-Fahrzeug und die Foreign vehicle on the sound sensor incoming signal. In a time range III, the foreign vehicle continues to move away from the ego vehicle and the
Intensitätsgröße des Sensorsignals ebbt weiter ab. Erkennbar ist die Intensity size of the sensor signal continues to ebb. Visible is the
Charakteristik der Zeitverläufe 5a, 5b bis auf einen konstanten Faktor im Characteristic of the time courses 5a, 5b up to a constant factor in the
Wesentlichen identisch. Die Unterschiede in der Stärke des Umgebungsschalls rühren beispielsweise von unterschiedlichen Arten von Verkehrsteilnehmern her, die beispielsweise auf ansonsten gleichartigen Trajektorien das Ego-Fahrzeug passieren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann durch die Auswertung der Stärke des Umgebungsschalls auf die Objektart des Verkehrsteilnehmers geschlussfolgert werden. So werden beispielsweise die Abrollgeräusche breiter Reifen einer schweren Limousine stärke sein, als die Geräusche von Reifen eines sich auf ansonsten gleicher Trajektorie bewegenden mit üblicher Weise schmalen Reifen ausgestattetem Leichtfahrzeugs. Essentially identical. The differences in the strength of the ambient sound, for example, come from different types of road users who pass the ego vehicle on otherwise similar trajectories. By the method according to the invention can be concluded by the evaluation of the strength of the ambient sound on the object type of the road user. For example, the rolling noise of wide tires of a heavy sedan will be stronger than the sounds of tires a light vehicle equipped with an otherwise identical trajectory and equipped with the usual narrow tire.
Figur 3 zeigt die in Verbindung mit Figur 2 gezeigten Verläufe für den Fall einer höheren Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fremdfahrzeug und dem Ego-FIG. 3 shows the courses shown in connection with FIG. 2 for the case of a higher relative speed between the foreign vehicle and the ego vehicle.
Fortbewegungsmittel (schnelle Vorbeifahrt). Erkennbar ist die Charakteristik der dargestellten Intensitätsgrößen 5c, 5d über der Zeit verwandt mit der Means of transport (fast passage). The characteristic of the illustrated intensity quantities 5c, 5d over time is recognizable as being related to the
Charakteristik der in Figur 2 dargestellten Intensitätsgrößen 5a, 5b. Aufgrund der höheren Relativgeschwindigkeit sind die Verläufe in Figur 3 jedoch in zeitlicher Richtung gestaucht. Mit anderen Worten ist die Zeitdauer für die Characteristic of the intensity quantities 5a, 5b shown in FIG. Due to the higher relative speed, however, the curves in FIG. 3 are compressed in the temporal direction. In other words, the time period for the
hervorgehobenen Relativpositionen I, II und III eine andere. Insbesondere der Zeitbereich II, in welchem die beiden Fahrzeuge eine erhebliche räumliche Nähe aufweisen, ist gegenüber dem korrespondierenden Zeitbereich II in Figur 2 dramatisch verkürzt. In Abhängigkeit der Charakteristik des Anstieges kann somit auf eine erhöhte Relativgeschwindigkeit geschlossen werden, im Ansprechen worauf zu einem früheren Zeitpunkt ein Hinweis an den Anwender ausgegeben werden muss, um diesen rechtzeitig auf die zukünftige Präsenz des highlighted relative positions I, II and III another. In particular, the time range II, in which the two vehicles have a considerable spatial proximity, is dramatically shortened compared with the corresponding time range II in FIG. Depending on the characteristic of the increase can thus be concluded on an increased relative speed, in response to which at an earlier time an indication to the user must be issued to this timely to the future presence of the
Fremdfahrzeuges im toten Winkel hinzuweisen. Die in Figur 2 und Figur 3 gezeigten Verläufe zeigen nur beispielhaft die To indicate foreign vehicle in the blind spot. The curves shown in FIG. 2 and FIG. 3 show the example only
Potentiale bei der Auswertung der Zeitverläufe der Signalstärke und/oder deren Ableitungen. Unter Berücksichtigung der in der Verkehrspraxis auftretenden begrenzten Beschleunigungen und der somit begrenzten Varianten von  Potentials in the evaluation of the time courses of the signal strength and / or their derivatives. Taking into account the limited accelerations occurring in traffic practice and the thus limited variants of
Trajektorien, möglicher bzw. üblicher Schallstärke und Richtcharakteristiken der Schallquellen, klimabedingt unterschiedlichen Signaldämpfungen bei derTrajectories, possible or usual sound intensity and directional characteristics of the sound sources, climate-related different signal attenuation in the
Schallausbreitung sowie der üblicherweise in ihren Verbau-Positionen am Ego- Fahrzeug sowie in ihren Empfangseigenschaften, insbesondere in ihren Sound propagation and the usually in their shoring positions on the ego vehicle and in their reception characteristics, in particular in their
Richtcharakteristiken, bekannten Schallaufnehmer kann so eine breite Directional characteristics, known Schallaufnehmer can thus a wide
Datenbasis über Zeitverläufe der Intensität aufgenommener Schallsignale geschaffen werden, die beispielsweise als vordefinierte Referenzen in Data base on time courses of the intensity of recorded sound signals are created, for example, as predefined references in
Datenspeichern abgelegt werden können und anhand derer durch Verfahren der Kurvendiskussion, insbesondere auch durch Auswertung der zeitlichen bzw. örtlichen Ableitung der Verläufe der Schallstärke die Trajektorien von  Data stores can be stored and on the basis of which by traversing the discussion, in particular by evaluating the temporal or local derivative of the gradients of the sound, the trajectories of
Verkehrsteilnehmern entlang des Ego-Fahrzeugs genauer geschätzt werden können, um diese Informationen in geeigneter Form an die Fahrzeugführerin, zu der auch eine Rechenmaschine zählen kann, zu übermitteln. Figur 4 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur akustischen Untersuchung von Umgebungsobjekten eines Fortbewegungsmittels. In einem Schritt 100 wird durch ein Umgebungsobjekt abgestrahlter Schall mittels eines Sensors erfasst. In Schritt 200 wird das Sensorsignal über der Zeit ausgewertet. In Schritt 300 wird hierzu ein Vergleich eines Zeitverlaufes einer Intensitätsgröße des Sensorsignals mit einer vordefinierten Referenz angestellt. Insbesondere werden eine Vielzahl vordefinierter Referenzen jeweils mit einem Abschnitt des Zeitverlaufes verglichen und schließlich ein Zeitverlauf mit einer größtmöglichen Ähnlichkeit ermittelt. In Schritt 400 wird aufgrund der ermittelten bestmöglichen Road users along the ego vehicle can be estimated more accurately to convey this information in an appropriate form to the driver, which may include a calculating machine. FIG. 4 shows steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention for the acoustic examination of surrounding objects of a means of locomotion. In a step 100, sound emitted by an environmental object is detected by means of a sensor. In step 200, the sensor signal is evaluated over time. In step 300, a comparison of a time profile of an intensity variable of the sensor signal with a predefined reference is made for this purpose. In particular, a multiplicity of predefined references are each compared with a section of the time course, and finally a time course with the greatest possible similarity is determined. In step 400, based on the determined best possible
Übereinstimmung eine der gefundenen vordefinierten Referenz zugeordnete Position und/oder Relativbewegung und/oder Relativgeschwindigkeit und/oder räumliche Erstreckung als für ein aktuelles Umgebungsobjekt gegenständlich erkannt. Anhand bekannter Abmessungen des Ego-Fortbewegungsmittels und/oder anhand der gefundenen vordefinierten Referenz zugeordneter Daten wird ein Zeitpunkt zur Ausgabe eines Hinweises auf das Umgebungsobjekt an den Anwender des Ego-Fortbewegungsmittels errechnet. Bei Erreichen des errechneten Zeitpunktes wird in Schritt 500 ein optischer, haptischer und akustischer Hinweis an den Anwender ausgegeben. Insbesondere für den Fall, dass sich die Intensitätsgröße über der Zeit in einem Zeitbereich II (vgl. Figuren Match one of the found predefined reference assigned position and / or relative movement and / or relative speed and / or spatial extent as objectively recognized for a current environment object. Based on known dimensions of the Ego-locomotion means and / or based on the found predefined reference associated data, a time is calculated for outputting an indication of the environment object to the user of the Ego-locomotion means. When the calculated time has been reached, an optical, haptic and acoustic indication to the user is output in step 500. In particular, in the event that the intensity quantity over time in a time range II (see Figures
2, 3) über eine vordefinierte Zeitdauer nicht ändert, kann erfindungsgemäß auf ein Fremdfahrzeug im toten Winkel des Ego-Fahrzeugs geschlossen werden, im Ansprechen worauf der erfindungsgemäße Hinweis ergeht. Eine Veränderung der Signalstärke kann unterschiedliche Ursachen haben. Bei2, 3) does not change over a predefined period of time, it is possible according to the invention to deduce a foreign vehicle in the blind spot of the ego vehicle, in response to which the indication according to the invention is issued. A change in signal strength can have different causes. at
Sensoren mit Richtcharakteristik ändert sich die Signalstärke selbst dann, wenn sich das Umgebungsobjekt äquidistant um den betrachteten Sensor bewegt. In gleicher Weise kann sich die Signalstärke eines Sensors verändern, wenn sich bei gleichbleibender relativer Bewegungsrichtung ein Fremdfahrzeug auf das Ego-Fahrzeug zu bewegt. Sensors with directional characteristics, the signal strength changes even if the surrounding object moves equidistantly around the observed sensor. In the same way, the signal strength of a sensor can change if, while maintaining the same relative direction of movement, a foreign vehicle moves towards the ego vehicle.
Für die vordefinierten Referenzen können Signalverläufe verwendet werden, welche anhand von Berechnungen bestimmt werden. Hierzu sind insbesondere die Kenntnis der Richtcharakteristik und die Position eines betrachteten Sensors innerhalb der Außenhaut des Fortbewegungsmittels erforderlich. Eine einfacheFor the predefined references, waveforms can be used, which are determined by calculations. For this purpose, in particular the knowledge of the directional characteristic and the position of a considered sensor within the outer skin of the means of transport are required. A simple one
Möglichkeit zur Ermittlung der vordefinierten Referenzen kann darin bestehen, Fahrversuche durchzuführen, in welchen voneinander unterschiedliche Fahrsituationen nachgebildet werden und gegebenenfalls skaliert Possibility to determine the predefined references can be to carry out driving tests in which different from each other Driving situations are reproduced and scaled, if necessary
unterschiedlichen Geschwindigkeiten zugeordnet werden. Auch eine Normierung kann zur vereinfachten Durchführung des beschriebenen Vergleiches be assigned to different speeds. Standardization can also simplify the described comparison
vorgenommen werden. be made.
Gemäß einer Ausgestaltung kann das aus dem Zeitverlauf der Intensitätsgröße gewonnene akustische Signal mittels eines nachgelagerten Filters vor und/oder nach der Übertragung an eine zentrale Auswerteeinheit nachverarbeitet werden, bevor die Signale mehrerer Sensoren beispielsweise miteinander kombiniert werden. According to one embodiment, the acoustic signal obtained from the time characteristic of the intensity variable can be post-processed by means of a downstream filter before and / or after the transmission to a central evaluation unit, before the signals of a plurality of sensors are combined, for example.
Verschiedene Architekturen der Vorrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens kommen dazu in Frage. Zur akustischen Umfeldüberwachung werden derzeit vorwiegend Sensoren verwendet, die aufgrund ihrer Resonanzeigenschaften bereits eine ausgeprägte schmalbandige Filtercharakteristik aufweisen. Daher eignen sie sich besonders gut für die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens weil nur ein kleiner Ausschnitt des Frequenzspektrums als Various architectures of the device for implementing this method come into question. For acoustic environment monitoring sensors are currently mainly used, which already have a pronounced narrow-band filter characteristic due to their resonance properties. Therefore, they are particularly suitable for the realization of the method according to the invention because only a small section of the frequency spectrum as
Repräsentant für die eintreffende Schallstärke auszuwerten ist. Representative for the incoming sound power is to evaluate.
Bevorzugt kann dieses Messverfahren mit messsignalaussendenden Verfahren in einer Vorrichtung kombiniert werden, damit sowohl bei Vorhandensein von starken Schallsignalen diese erfindungsgemäß ausgewertet werden und insbesondere in Ermangelung von Umgebungsschall mittels ausgesandter Messsignale eine Umfelddetektion ebenfalls möglich ist. Dem Fachmann sind verschiedene Kombinationsverfahren geläufig. Daher werden hier ohne Preferably, this measuring method can be combined with measuring signal emitting methods in a device so that both in the presence of strong sound signals, these are evaluated according to the invention and in particular in the absence of ambient noise by means of emitted measurement signals environment detection is also possible. The person skilled in various combination methods are familiar. Therefore, be here without
Anspruch auf Vollständigkeit nur einige Beispiele genannt. Während ein zeitgleiches Realisieren der messsignalbehafteten Umfelddetektion mit dem erfindungsgemäßen Auswertens der Zeitverläufe der Signalstäre unter Claimed to be exhaustive just a few examples. While a simultaneous realization of the messsignalbehafteten environment detection with the inventive evaluation of the time courses of the signal states under
Verwendung des gleichen Frequenzbereichs recht aufwändig ist, lässt sich eine Kombination im Frequenz- bzw. im Zeitmultiplex recht leicht realisieren. Beim Frequenzmultiplex nutzt das erfindungsgemäße Verfahren andere Using the same frequency range is quite complex, a combination in the frequency or time division multiplex can be quite easily realized. In frequency division multiplexing, the method according to the invention uses different ones
Spektralbereiche als die messsignalbehaftete Umfelddetektion. Ein Spectral ranges as the measurement-signaled environment detection. One
Frequenzmultiplex wird üblicherweise mittels entsprechender Filter realisiert. Frequency division multiplexing is usually realized by means of appropriate filters.
Eine besonders effiziente mögliche Realisierung der Vorrichtung zur Kombination von messsignalbehafteter Umfelddetektion mit dem erfindungsgemäßen A particularly efficient possible realization of the device for the combination of measurement signal-related environment detection with the invention
Auswerten des Zeitverlaufs der Umgebungsstärke ist der Zeitmultiplex. Echozyklen der messsignalbehafte Umfelddetektion dauern je nach Reichweite ca. 20 ms bis ca. 60 ms, was bei einer maximalen Relativgeschwindigkeit von beispielsweise 10 m/s einer Ortsänderung von maximal ca. 20 cm bis ca. 60 cm entspricht. Nutzt man im Zeitmultiplex die Pause zwischen aufeinanderfolgenden Echozyklen der Messsignalaussendungen zur Gewinnung eines Werts für dieEvaluating the time course of the environmental strength is the time division multiplex. Depending on the range, echo cycles of the measurement-signal-aware environmental detection take about 20 ms to about 60 ms, which corresponds to a change in location of a maximum of about 20 cm to about 60 cm at a maximum relative speed of, for example, 10 m / s. Using in the time division the pause between successive echo cycles of Messsignalaussendendungen to obtain a value for the
Stärke des Umgebungsschals so erreicht man eine hinreichend gute Strength of the ambient scarf so you reach a sufficiently good
entsprechende Ortsauflösung für die Bestimmung der Trajektorien von üblicher Weise kleiner 60 cm. Dieses Zeitmultiplexverfahren lässt sich daher bereits bei heute üblichen Messverfahren aufwandsarm mit einbinden. corresponding spatial resolution for the determination of the trajectories of the usual way less than 60 cm. Therefore, this time-division multiplex method can already be integrated with little effort even in today's conventional measuring methods.

Claims

Ansprüche Expectations
Verfahren zur akustischen Untersuchung von Umgebungsobjekten (20, 30, 40) eines Fortbewegungsmittels (10) umfassend die Schritte: Method for the acoustic examination of surrounding objects (20, 30, 40) of a means of transport (10) comprising the steps:
Erfassen (100) durch ein Umgebungsobjekt (20, 30, 40) abgestrahlten Schalls mittels eines Sensors (1 , Detecting (100) sound emitted by an environmental object (20, 30, 40) using a sensor (1,
2, 2,
3, 3,
4), Auswerten (200) des Sensorsignals über der Zeit, und 4), evaluating (200) the sensor signal over time, and
Erkennen (400) einer Position und/oder einer Relativbewegung (P) und/oder einer räumlichen Erstreckung des Umgebungsobjekts (20, 30, 40) aufgrund eines Vergleiches (300) eines Zeitverlaufes Detecting (400) a position and/or a relative movement (P) and/or a spatial extent of the surrounding object (20, 30, 40) based on a comparison (300) of a time course
(5) einer Intensitätsgröße des Sensorsignals mit einer vordefinierten Referenz (6). (5) an intensity variable of the sensor signal with a predefined reference (6).
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Vergleichen (300) anhand einer Vielzahl vordefinierter Referenzen mit dem Zeitverlauf (5a, 5b, 5c, 5d) der Intensitätsgröße des Signals erfolgt, und/oder wobei das Auswerten (200) des Sensorsignals anhand einer Ableitung des Sensorsignals nach der Zeit und/oder nach dem Ort erfolgt. Method according to claim 1, wherein the comparison (300) is carried out using a plurality of predefined references with the time course (5a, 5b, 5c, 5d) of the intensity magnitude of the signal, and / or wherein the evaluation (200) of the sensor signal is based on a derivation of the sensor signal based on time and/or location.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Gestalt einer Hüllkurve der Intensitätsgröße des Sensorsignals mit der Referenz in Beziehung gesetzt wird. A method according to claim 1 or 2, wherein a shape of an envelope of the intensity magnitude of the sensor signal is related to the reference.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Method according to one of the preceding claims, wherein the
Vergleichen (400) iterativ und mit einer abnehmenden Anzahl von Compare (400) iteratively and with a decreasing number of
Referenzen erfolgt. References are made.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der vom Umgebungsobjekt (20, 30, 40) abgestrahlte Schall vom Umgebungsobjekt (20, 30, 40) erzeugter Schall und/oder vom Umgebungsobjekt (20, 30, 40) reflektierter Schall ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the sound emitted by the surrounding object (20, 30, 40) is sound generated by the surrounding object (20, 30, 40) and/or sound reflected by the surrounding object (20, 30, 40).
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei auch die Referenz einen Zeitverlauf einer Intensitätsgröße repräsentiert, und/oder 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the reference also represents a time course of an intensity variable, and/or
jeder Referenz eine Situation des Fortbewegungsmittels (10) bezüglich eines oder mehrerer Umgebungsobjekte (20, 30, 40) zugeordnet ist. Each reference is assigned a situation of the means of transport (10) with respect to one or more environmental objects (20, 30, 40).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Method according to one of the preceding claims, wherein
die Referenz die Richtcharakteristik der Sensoren (1 , 2, 3, 4), insbesondere für einen jeden Sensor (1 , 2, 3, 4), bevorzugt in Verbindung mit seinem jeweiligen Einbauort, separat berücksichtigt. the reference takes into account the directional characteristics of the sensors (1, 2, 3, 4), in particular for each sensor (1, 2, 3, 4), preferably in conjunction with its respective installation location, separately.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Erkennen (400) eine wahrscheinlichkeitsbasierte Analyse des Zeitverlaufes (5) der Intensitätsgröße umfasst, wobei insbesondere ein Kalman-Filter verwendet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the detection (400) comprises a probability-based analysis of the time course (5) of the intensity variable, in particular using a Kalman filter.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend Ausgeben (500) eines Hinweises auf ein Umgebungsobjekt (20, 30, 40) an einen Anwender des Fortbewegungsmittels (10), wobei der Hinweis optisch, haptisch, akustisch an den Anwender erfolgt. Method according to one of the preceding claims, further comprising issuing (500) an indication of an environmental object (20, 30, 40) to a user of the means of transport (10), the indication being given to the user visually, haptically and acoustically.
Vorrichtung umfassend Device comprising
mindestens einen Sensor (1 , 2, 3, 4), insbesondere einen at least one sensor (1, 2, 3, 4), in particular one
Schallsensor, sound sensor,
eine Auswerteeinheit (5), an evaluation unit (5),
Speichermittel (6), storage means (6),
wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen. wherein the device is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
Fortbewegungsmittel, insbesondere ein PKW (10), ein Transporter, ein LKW, ein Land- und/oder Luftfahrzeug umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 10. Means of transport, in particular a car (10), a transporter, a truck, a land vehicle and/or aircraft, comprising a device according to claim 10.
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