(57)【要約】本発明は、できる限り現実に近く自然な環境のモデリングのために、性質上人間に近く、言い換えればすべての感覚器官を含む環境を判断するための方法および装置に関する。この装置は、たとえば、音響および光学信号、放射、熱および嗅覚信号などの測定信号の、通常人間に近い同時的な判断、およびそれらの確実な再生のために使用される多感覚統合測定システムとして具体化される。
2005504268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトによって主観的に知覚された環境の測定およびモデリングのための方法であって、
前記環境を特徴付け、前記ヒトによって知覚できる２つ以上の測定信号が、同時にかつ解剖学的に正しく、記録され、判断され、再生されることを特徴とする方法。
【請求項２】
光学、音響、環境汚染、匂い、および触覚の信号が、前記測定信号として記録されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記環境を特徴付ける気象信号、放射能信号、電磁スモッグ信号、磁界信号、および／または地震信号が、記録され、判断されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記環境を特徴付ける動作信号が、記録され、判断されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記測定信号、前記気象信号、前記放射能信号、前記電磁スモッグ信号、前記磁界信号、前記地震信号、および／または前記動作信号が、共にまたは別個に記録され、判断されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記測定信号、前記気象信号、前記放射能信号、前記電磁スモッグ信号、前記磁界信号、前記地震信号、および／または前記動作信号が、パターン比較を用いて分析され、評価されることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記測定信号、前記気象信号、前記放射能信号、前記電磁スモッグ信号、前記磁界信号、前記地震信号、および／または前記動作信号が、リンクされ、評価されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
特定の記録システムからの、特に車両の計重台の離散的測定変数（Ｍ）が、擬似人間型マルチセンサ測定および再生システム（１）を用いて、監視される車道区間内で記録され、考慮に入れられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記マルチセンサ測定および再生システム（１）を用いて記録されたデータが、神経回路網および／またはファジイ論理に基づいて処理され、分析され、比較され、評価され、および／またはリンクされることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの開ループおよび／または閉ループ制御プロセス、並びに／若しくは前記信号分析が、神経回路網および／またはファジイ論理によって支持されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
一時メモリが、前記記録された、音響、光学、環境汚染、匂い、温度、水分、湿度、気圧、光放射、風向き、風速、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、磁界、および／または地震のデータを記録するために使用され、前記一時メモリの内容が、前記開ループおよび／または閉ループ制御プロセスが、前記記録されたデータに応じておよび／または外部データに応じて、現在記録されているデータの保持を開始するように保持されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
有意な構造およびパターン、特に車両識別、音声識別、重量または虹彩識別が、内部および外部センサによって記録された前記データの分析を用いて、捜索され、検出され、関連付けられ、格納され、および／または他のシステムに送信されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
人工知能の方法、特に神経回路網および／またはファジイ論理が、前記有意な構造およびパターンの捜索、検出、関連付け、および格納のために使用されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記内部および／または外部センサからの前記記録されたデータの分析中にリンクされた個々の分析結果のための解釈選択肢が、すべての前記データに共通する基本原因および／または事象を判断するために、互いにリンクされることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
該当する分析結果が、前記個々の分析結果のための前記解釈選択肢の前記リンクのために優先順位がつけられることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
車体の転がり運動が、ビデオ分析によって記録され、車両状態、車両負荷、および／または運転者が運転に適しているかどうかに関して評価されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記車体の転がり運動の分析が、ディラックの衝突と同様の方式で、シャシを垂直方向に動かす試験信号の導入によって支援されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
物体、特に車両、コンテナ、および／またはヒトが、運動および／または動作パラメータに関して、あらかじめ定めることのできる、記録している領域において、特に道路網内または工場敷地で、互いに通信する前記擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムを備えるネットワークを使用して監視されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
ヒトによって主観的に知覚された環境の測定およびモデリングのための装置であって、
マルチセンサ測定システムが、前記環境を特徴付け、および／または前記ヒトによって知覚できる２つ以上の測定信号について、同時にかつ解剖学的に正しい記録および判断を行うために設けられることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記測定システムの幾何学的構成が、少なくとも１つの人体の一部をモデル化し、少なくとも２つのノイズセンサと、データの、特に灯火信号、環境汚染、ノイズ、触覚、気象、放射能、電磁スモッグ、磁界、および／または地震の記録のために、少なくとも１つのさらなるセンサとを備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記測定システムが、環境汚染データのサンプルを取るために、少なくとも１つの開口部を有することを特徴とする請求項１９または２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記測定システムが、回転でき、動くことができ、および／またはその位置を変えることができるように配置されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記測定システムの調整、傾き、および／または位置が、前記記録された測定信号、光学信号、音響信号、気象信号、環境汚染信号、匂い信号、放射能信号、電磁スモッグ信号、磁界信号、地震および／または触覚信号に応じて変化できることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
前記測定システムが、前記測定信号、前記気象信号、前記動作信号、前記放射能信号、前記電磁スモッグ信号、前記磁界信号、前記地震信号の、および／または前記触覚信号の記録および格納のためのデータメモリを備えることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
分析モジュールが、前記記録された測定信号、前記気象信号、前記動作信号、および／またはデータのパターン比較、評価、および／またはリンクのために設けられることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
開ループおよび／または閉ループ制御モジュールが、前記測定システムを用いて記録された前記測定信号、前記気象信号、前記動作信号、および／または前記データに応じて、前記環境に影響を及ぼすために、特に交通流量に影響を及ぼすために設けられることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記開ループおよび／または閉ループ制御モジュールが、あらかじめ定めることのできる限界値より上のおよび／またはそれより下の、現在記録されている信号値を制限するために設けられることを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記測定システムが、信頼性チェックのための試験モジュールを備えることを特徴とする請求項１〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記測定システムが、コントロールセンターまたはコマンドセンターに接続されることを特徴とする請求項１〜２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記測定システムが、該当する測定信号、前記気象信号、前記動作信号、および／または前記データと相互接続するために、隣接した測定システムにおよび／または隣接したセンサに接続されることを特徴とする請求項１〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
適切な配置が、記録された前記信号および／または前記データ、特に拡声器、多次元表示のための装置、表示画面、信号ミキサー、ヒートエミッタの再生、および／または対流熱、水分、湿度、風、匂い、放射、有害物質、電磁スモッグ、磁界の配置、および／または放射能の処理のために設けられることを特徴とする請求項１〜３０のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトによって主観的に知覚された環境、たとえば車両環境の測定およびモデリングのための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、振動発振や雑音信号などの苦情を判断するために車両内に統合された音センサが設けられている車両の操作中に、車両に乗っているヒトによって主観的に知覚された印象をシミュレーションするための方法および装置について開示している。これは、この装置ではただ１つの車両関連シミュレーションしか可能でないという欠点を有する。
【０００３】
特許文献２では、走り去っていく車両が、道路に沿って配置された音響センサを用いて、または車両外に配置された電気光学センサを用いて検出されかつ評価される、道路上における交通流量の測定のための方法について開示している。
【０００４】
先行技術より知られているシステムは、この場合実際のところ、車両内のまたは車両外の該当する環境を判断するために、ノイズパターンを使用する。環境内に分散された方式で配置されたセンサを使用しても、ヒトに影響を及ぼすノイズの、またはヒトに対して作用し、かつ測定できる他の事象の実際のな記録は不可能である。
【０００５】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９７  ４９  ５８８  Ａ１号明細書
【特許文献２】
欧州特許出願公開  ０  ３５７  ８９３  Ａ２号明細書
【特許文献３】
独国特許発明第３５  ０９  ３７６  Ｃ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、ヒトによって主観的に知覚された環境の測定およびモデリングのための方法および装置を明記する目的に基づくものであり、その装置は、できる限り自然にかつ現実的な環境をモデル化する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、その目的は、方法については請求項１の特徴によって、かつ装置については請求項１９の特徴によって達成される。
【０００８】
本発明による方法および装置により、ヒトによって知覚された、つまりすべての感覚器官を大部分カバーする環境を判断することが可能になる。この場合、装置は、音響信号および光学信号、光放射線信号、熱信号、匂い信号などの測定信号の、ヒトに特有な方式のように同時的に記録するために、かつそれらを確かなものとして再生するために使用されるマルチセンサ統合測定システムの形である。測定システムは、音響測定技術より知られているノイズ測定頭部（特許文献３）を備え、光学、個体伝播音、環境汚染、匂いおよび触覚記録のために、人間に近い方式で設計された測定装置とともに組み合わせられ、人間に近い方式に設計されることが好ましい。
【０００９】
このような擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムにより、ヒトによって知覚された音響および光学的な印象の、および環境汚染または匂い印象の、感覚に適合したかなり自然な記録およびモデリングが可能となる。このため擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムのために、人間に近い方式に設計されたノイズ測定頭部には、人間に近い方式で設計されたさらなる光学、個体伝播音、環境汚染、熱、気象、放射能、電磁スモッグ、磁界、地震、および／または匂いの記録システムが追加されており、互いにリンクされ、その結果、測定システム内に統合されることが好ましい。
【００１０】
このような複雑な測定システムにより、音響事象および該当する光学事象、環境汚染、天候、放射能、電磁スモッグ、磁界、地震、および／または匂い事象間の正確な関連付けがさらに可能となる。
【００１１】
擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムとも呼ばれる測定システムは、人間型知覚と同様の確実さで、１つ以上の信号を平行して記録し、かつ再生するために使用されることが好ましい。
【００１２】
測定システムは、人間に近い方式に設計された測定または人工頭部内に配置された、少なくとも２つのノイズセンサ、たとえばマイクロホンを備えることが好ましい。たとえば、ヘッドセットおよび／または低音の拡声器の形態の拡声器も、記録されたデータの再生のために設けられる。その上、少なくとも１つの光学測定装置、たとえば、ステレオカメラやステレオ熱カメラが、人工頭部の眼窩領域内に配置される。測定システムは、環境汚染や匂い信号などの、該当するヒトのさらなる感覚器官を表す測定信号を記録するために、少なくとも１つの環境汚染および／または匂いセンサを備える。測定システムはまた、いわゆる、シェーカー、サイパースペース、表示画面、および／またはヒートエミッタと、記録されたデータを再生するために、対流熱、水分、湿度、風、匂い、放射線、有害物質、電磁スモッグ、磁界、および／または放射能の処理部とを有する。ノイズセンサ、光学測定装置、環境汚染および／または匂いセンサは、人体の配置および機能に関して感受的であることが好ましい。つまり、測定システムは、該当する感覚器官のために設けられた測定センサを備えた人工頭部の形である。
【００１３】
それに替えてまたはそれに加えて、測定システムは、少なくとも１つの気象測定装置、たとえば温度、水分、湿度、気圧、地球上放射線、風向き、および／または風速のセンサを備える。さらに、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、および／または地震を記録するためのセンサを設けることができる。センサの性質および機能によっては、それらを測定システムの中および／または外に統合し、および／または配置することができる。測定システムは、擬似人間型マルチセンサ人工頭部とも呼ばれる。
【００１４】
記録された測定信号を処理するために、擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムは、データ処理ユニットを備えることが好ましい。この場合、データ処理ユニットは、測定システム内に統合されることが好ましい。それに替えてまたはそれに加えて、データ処理ユニットは、別個に、つまり外部電子データ処理ユニット内に配置される。この場合、データ処理ユニットは、たとえばＧＳＭネットワークを介する回線を使用せずに、コントロールセンターに接続される。
【００１５】
該当するヒトに対して作用し、および／またはそのヒトによって知覚できるシステム依存信号を評価するために、環境を特徴付ける動作信号が、記録され、判断され、分析され、および／または評価されることが好ましい。たとえば、擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムの影響領域内の被観測車道区間内にある、車両の計重台などの特定の記録システムからの離散的測定変数が記録され、測定および再生システムによって記録された測定信号とともに処理できる。
【００１６】
それに替えてまたはそれに加えて、測定システムまたは人工測定頭部は、測定システムに対して作用している環境汚染データのサンプルを取るための少なくとも１つの開口部を有する。例示として、人間に近い方式で設計された口および鼻の開口部が、ガスおよび／またはエアロゾル環境汚染および／または匂いの負荷を判断するためのサンプリング点として、人工測定頭部内に設けられる。
【００１７】
特に現実的な記録およびモデリングについて、ノイズセンサは、特に人工頭部の外耳の、等方性および／または指向性特性を有し、および／または特定の指向性特性に適合しているマイクロホンの形である。ノイズセンサは、測定システム内、つまり人工測定頭部内に統合されることが好ましい。それに替えてまたはそれに加えて、それらはまた、人工測定頭部の外に配置できる。測定システムは、それが回転できるように、および／またはその位置を変えることができるように配置されることが好ましい。このため、人工測定頭部は、その垂直軸および／または水平軸を中心に回転できるように配置される。つまり、人工測定頭部は、水平に回転でき、および／または胴体または頭部を中心に動いたり傾いたりでき、かつその垂直位置が、たとえば床または地面からの距離に対して動くことができる。測定システムの性質および実施形態によっては、あらかじめ定められる、および／または現在記録されている、および測定センサにより記録される測定信号に応じた自動調整が可能であり、この測定センサは、たとえば、音響、光学、環境汚染、匂い、温度、水分、湿度、気圧、地球上放射線、風向き、風速、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、触覚、および／または地震、および／または化学的センサである。言い換えれば、測定システムの調整に対する上述した自動変更は、音響、光学、環境汚染、匂い、温度、水分、湿度、気圧、地球上放射線、風向き、風速、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、および／または地震の測定データまたは信号に応じて実施できる。性質および実施形態によっては、この測定データは、開ループおよび／または閉ループ制御モジュールに供給できる。この場合、開ループおよび／または閉ループ制御モジュールは、たとえば交通流量に影響を及ぼすために使用され、このようなプロセスの複雑さによっては、神経回路網および／またはファジイ論理が使用される。
【００１８】
測定システムのセンサは、たとえば「知覚された温度」または「ヘッドセット補正曲線」を考慮に入れるために、特性の経験的に判断された補正群に基づいて、個々のセンサのためにおよび／またはすべてのセンサのために、測定アルゴリズムと再生アルゴリズムとをリンクさせることによって較正されることが好ましい。
【００１９】
記録された音響、光学、環境汚染、匂い、温度、水分、湿度、気圧、地球上放射線、風向き、風速、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、および／または地震のデータを格納し、したがって記録するために、測定システムは、データメモリ、たとえば一時的なダイナミックメモリまたはスタティックメモリを備える。性質および実施形態によっては、データメモリは、測定システム内に統合されるか、または別個の外部ユニットの形であり得る。たとえば、その内容が、特に現実的な開ループおよび／または閉ループ制御のために現在記録されている測定データを有する状況において、ダイナミックメモリまたは一時メモリが使用される。この場合たとえば、現在記録されているデータは、たとえば２分のような予め定めることのできる以前の時間帯を有して格納され、その後に記録されたデータにより連続して上書きされる。それに替えてまたはそれに加えて、データは、事象依存を元に、たとえば、音響、光学、環境汚染、匂い、温度、水分、湿度、気圧、地球上放射線、風向き、風速、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、および／または地震のデータについてあらかじめ定めることのできる限界値に応じて、および／または外部データに応じて、永続的に格納できる。
【００２０】
測定システムは、記録された測定信号、気象信号、および／または動作信号の、パターン比較のために、評価および／またはリンクさせるために、分析モジュールを備えることが好ましい。たとえば、内部および／または外部センサによって記録されたデータは、分析モジュール内に統合された分析アルゴリズムを使用して処理される。この場合たとえば、データは、車両識別、音声、重量、ノイズ、または虹彩識別データに関係するデータなどの、該当しかつ恐らく格納されている構造データおよび／またはパターンデータと比較され、識別され、関連付けられ、格納され、および／または他の測定システムに送信できる。有意な構造およびパターンの捜索、識別、関連付け、および格納のために、神経回路網および／またはファジイ論理などの人工知能の方法を使用することが好ましい。
【００２１】
さらに、内部および／または外部センサからの測定信号を分析するために、個々の解釈または分析ステップからのデータまたは結果が互いにリンクされる。個々の分析結果に対して実施された、このようなリンクプロセスが、記録された測定信号の根源的な原因、つまり擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムの環境内で現在起きている事象を判断する。特に、たとえば、車両形状寸法、粒子放射、熱源を判断するための同時ビデオおよび熱写真法による分析からの結果のリンクと、同時に実施された空気伝播音および個体伝播音の分析とにより、同時に、車両の排気ガス開口部の場所を突き止め、かつ濃度分析を用いて、たとえば高い排気ガス濃度を有する車両（いわゆる「排気ガス違反車両」）を識別することが可能となる。性質および構成によっては、個々の分析結果に対する解釈選択肢をリンクさせるために、特定の分析結果の個々の優先順位付けが可能となる。
【００２２】
１つの好ましい実施形態では、車体のどのような転がり運動も、測定システムを用いて、たとえばビデオ分析を用いて記録されかつ判断される。このことにより、たとえば、シャシまたは車両負荷に何か異常があるのかまたは正常であるのか、運転者は運転に適しているのかどうかについて、結論を導き出すことが可能となる。車体の転がり運動の分析は、たとえば試験信号に基づいて実施される。このため、試験信号は、たとえば、定められた方式でその上を運転しなければならない横方向の接合箇所の形で、シャシ内に導入される。このことは、たとえばディラックの衝突と同様の方式で垂直方向にシャシが動かされるという点において、転がり運動の分析をさらに支援する。車体の転がり運動を分析するために、神経回路網および／またはファジイ論理などの人工知能の方法が使用される。
【００２３】
さらに好ましい実施形態では、運転中に携帯電話を使用して電話をかけている車両の運転者が、たとえば移動無線の周囲の場のような記録された電磁場の分析と、たとえば特定のビデオ分析のような他の信号分析とのリンクまたは処理に基づいて測定システムを用いて識別される。この場合、たとえば携帯電話の使用について法律に従っているかどうか、たとえば携帯電話を耳もとに当てているのかまたは手を使う必要のない装置を使用しているのか、かつその場合法律に違反しているかどうかがチェックされ、分析の結果が車両識別システム、たとえばナンバープレート記録システムに伝えられる。神経回路網および／またはファジイ論理などの人工知能の方法は、運転者が、運転中に法律に従って携帯電話を使用しているかどうかをチェックするために使用されることが好ましい。
【００２４】
交通の安全および／または環境適合性を向上するために、異なる信号分析の、たとえばビデオおよび熱写真法による分析、空気伝播音および個体伝播音分析、並びに環境汚染分析の結果が、論理的にリンクされ、信頼性についてチェックされ、所定のデータと比較され、および／または分析結果が過剰か、低すぎるか、または適合しているかどうかが格納され、および／または外部データ記録システム、データ処理システム、および／または制御システムに送信される。たとえば暗い時にライトが点いていなかった場合、ライト（方向指示灯、ブレーキライト）に欠陥があった場合、および／または交通信号灯システムが赤の時に車が通り抜けた場合には、該当する分析結果が、たとえば所轄当局のようなコントロールセンターまたはコマンドセンターに渡される。安全および／または環境適合性を向上するために、神経回路網および／またはファジイ論理などの人工知能の方法が、このような論理リンクのために、そして、さまざまな分析結果のその後の信頼性チェックのために、そして所定のデータとの分析結果の比較のために使用されることが好ましい。
【００２５】
たとえば、いわゆる「電子ゲートキーパ」などのアクセス制御システムについて、物体および人物をできる限り素早く識別するために、ビデオおよび熱写真法による分析、ノイズ分析、生物測定データ（たとえば指紋、顔、虹彩、音声、身体の匂いおよび息の匂い、息の中に含まれるアルコール含有量）の分析、通行許可証および／または運賃請求書および／またはたとえばナンバープレートのような車両の一部の磁気および／または光学分析、および重量分析などの信号分析の結果は、論理的にリンクされ、信頼性についてチェックされ、および／または測定システムを用いて所定のデータと比較される。しかるべき場合には、たとえば過剰または低すぎる事象があった場合、または適合している事象があった場合には、分析結果は、格納され、および／または外部データ記録システム、データ処理システム、および／または制御システムに伝えらえる。物体またはヒトに関連付けられた自動識別の命中率を向上するために、神経回路網および／またはファジイ論理などの人工知能の方法が、論理リンクのために、そして分析結果の信頼性チェックのために、そして所定のデータとの分析結果の比較のために使用される。
【００２６】
測定システムは、該当する測定信号、気象信号、および／または動作信号と相互接続するために、隣接した測定システムに接続されることが好ましい。
【００２７】
この場合、互いに通信する２つ以上の擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムを備えたこのようなネットワークにより、記録している場、たとえば道路網や工場敷地全体にわたる、車両の、並びに／若しくはヒトの、並びに／若しくは他の所望の動いているおよび／または静止している物体、たとえばコンテナの連続監視および追跡が、特に可能となる。この場合たとえば、特定のルートの運転者についての速度および運転回数が判断でき、途中で停止せずに通行料金の支払いがなされる。
【００２８】
擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムのさらに好ましい実施形態では、たとえば排気マニホルド内の漏れ、またはたとえば欠陥のある水撃ポンプの結果として生じた、車両内部の有毒排気ガス濃度を検出するために、たとえば車両について、保守容易性チェック、障害の探索、または障害分析が実施される。カムシャフト位置などのさらなる車両データは、たとえば光学インターフェースのようなインターフェースを介して、できればリアルタイムで、静止しているかまたは試験運転中である車両と共に、障害分析において考慮に入れられ得る。
【００２９】
各測定システムは、内部および／または外部センサによって記録されたデータ、並びに信号分析中に評価されたデータを格納するために、並びに／若しくはこのようなデータを、データ記録システム、データ処理システム、および／または制御システムなどの外部システムに渡すために、使用されることが好ましい。測定システムは、隣接した測定システムと、および／またはコントロールセンターと、双方向に通信する、つまり、測定システムは、情報、データ、および／または制御信号を、外部データ記録システム、データ処理システム、および／または制御システムから受信できることが好ましい。このことにより、測定システムにおける分析中に、隣接した測定システムの影響を確実に考慮に入れることができる。
【００３０】
図面を参照しながら、本発明の例示的実施形態をより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
すべての図において、互いに対応する部分には同じ参照符号が付されている。
【００３２】
図１は、ヒトＰによって主観的に知覚された環境Ｕの測定およびモデリングのための装置１を示している。測定および再生システムとも呼ばれる装置１は、環境Ｕを特徴付け、かつヒトＰによって知覚できる２つ以上の測定信号Ｍの、記録を行うマルチセンサ測定システム２と、判断を行う評価ユニット４とを備える。
【００３３】
マルチセンサ測定システム２は、ヒトＰの感覚器官に対して作用する物理変数に適切な測定センサシステムを備える。この場合、光学信号Ｏ、音響信号Ａ、環境汚染(イミッション、Immission)信号Ｉ、および／または匂い信号Ｇが、測定システム２を用いて測定信号Ｍとして記録される。このため、測定システム２は、ヒトＰの聴覚の記録および再生のための少なくとも２つのノイズセンサ６と、ヒトＰの視力の記録および再生のための少なくとも１つの光学測定装置８と、ヒトＰに対して作用する環境汚染の記録および再生のための少なくとも１つの環境汚染センサ１０と、および／またはヒトＰの嗅覚の記録および再生のための少なくとも１つの匂いセンサ１２とを備える。
【００３４】
それに代えてまたはそれに加えて、測定システム２は、環境Ｕを特徴付ける気象信号Ｗ、および／または動作信号Ｂの記録および判断のために、図１に下線で示されたさらなるセンサ、たとえば少なくとも１つの気象測定装置１４、少なくとも１つの有害物質センサ１６、少なくとも１つの放射能センサ１８、並びに／若しくは少なくとも１つの電磁スモッグセンサ２０、並びに／若しくは、少なくとも１つの、地震センサ２１および／または触覚センサを備えることができる。
【００３５】
装置１の性質および機能によっては、測定信号Ｍ、気象信号Ｗ、および／または動作信号Ｂは、好ましくはリアルタイムでしたがって平行して判断され、該当する要件に適合するために、評価ユニット４により互いに接続される。あるいは、信号は、別個にまたは要求時のみに、したがって、事象制御に基づいて、たとえば限界値を超えた場合に記録され判断されることもできる。このため、評価ユニット４は、測定信号Ｍ、気象信号Ｗ、および／または動作信号Ｂをパターン比較し、評価し、および／またはリンクさせるために、少なくとも１つの分析モジュール２２を備える。要件によっては、分析モジュール２２は、現在検出されている信号、および／またはデータメモリ２４内に格納されている以前の信号、および／または信号を表すパターンを処理するために使用される。
【００３６】
評価ユニット４は、さらに、信頼性チェックのための試験モジュール２６、並びに／若しくは測定システム２を用いて記録された測定信号Ｍ、気象信号Ｗ、並びに／若しくは動作信号Ｂに応じて、環境Ｕに影響を及ぼすための、特に交通流量に影響を及ぼすための開ループおよび／または閉ループ制御モジュール２８を備える。このため、評価ユニット４は、通信モジュール３０、たとえばモデムを用いて、および／または駆動モジュール３２を用いて、コントロールセンターまたはコマンドセンター３４に、あるいはモーターなどの駆動ユニット３６に接続される。
【００３７】
図２は、図１に示されている評価ユニット４をより詳細に示している。測定システム２によって記録された信号Ｓは、信号タイプおよび／または機能によっては、関連付けられた測定値調整モジュール３８に供給される。次いで、信号Ｓは処理され、しかるべき場合には、制御信号Ｃを形成するために、分析モジュール２２を用いて互いに接続される。制御信号Ｃは、駆動ユニット３６を制御するために、開ループおよび／または閉ループ制御モジュール２８に供給される。要件によっては、信号Ｓ、制御信号Ｃ、および／または中間結果は、データメモリ２４内に格納されることがある。このため、データメモリ２４は信号依存メモリ領域を有し、該当する信号Ｓは信号タイプに応じてダイナミックメモリ領域内に格納され、これは一定時間後に上書きされ、および／またはアーカイビングのためにスタティックメモリ領域内に格納される。データＤとしてデータメモリ２４内に格納されている信号Ｓは、たとえばインターネットを用いて、またはたとえばデータリンクを用いて、外部システムへ、たとえばコマンドセンター、コントロールセンターＺ、または料金所へ渡すことができる。
【００３８】
図３は、装置１の一実施形態を示している。装置１は、放射能信号、電磁スモッグ信号、磁界信号、地震信号、および／または気象信号とともに、音響信号Ａおよび光学信号Ｏ、環境汚染信号Ｉ、熱および匂い信号Ｇの、ヒトによって知覚されるような同時記録、および評価ユニット４によるそれらの確かな再生のために設けられる、統合的な測定システム２を備える。
【００３９】
装置１の幾何学的構成は、この場合、少なくとも人体の一部４０、たとえば上体上にモデル化される。この場合、ノイズセンサ１２、たとえばマイクロホンが、形成された外耳４２内に配置され、光学測定装置８、たとえばステレオカメラやステレオ熱カメラが、形成された眼窩４４内に配置され、環境汚染センサ１０が口の開口部４６のモデル内に配置され、匂いセンサ１２が鼻腔のモデル内に配置される。測定システム２上のセンサの配置および構成は、この場合、ヒトＰの感覚器官の各機能および位置や、監視される各環境Ｕに適合され、また、変えることができる。
【００４０】
人間に近い方式で設計されたこのタイプの装置１により、特に現実的かつ自然な光学、個体伝播音、環境汚染、そして、匂いの記録と、放射能、電磁スモッグ、磁界、地震、および／または気象記録とが可能となる。このような擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムにより、人間と同様の方式で記録される音響印象に、これと同じく人間と同様の方式で記録された、付帯する光学、環境汚染または匂い印象、若しくは気象印象を追加することが可能となる。人間と同様に構築された測定頭部と、人間と同様に設計された光の個体伝播音、環境汚染、匂い、放射能、電磁スモッグ、磁界、地震、および気象の記録システムとの間の、擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムがそれに基づく論理リンクプロセスにより、音響、光学、環境汚染、匂い、放射性、電磁スモッグ、磁界、地震、および気象事象の、人間によって知覚されるような、同時的な記録および再生が可能となる。このことによりたとえば、音響についての事象、およびそれに適合している光学、環境汚染、匂い、放射能、電磁スモッグ、磁界、地震、および気象事象と、外部システムからの動作データとの間の正確な関連付けも可能となる。
【００４１】
その上、装置１はまた、降水または有害物質センサ１６、および気象測定装置１４などの、ヒトＰおよび環境Ｕに関係するセンサを備えており、この気象測定装置１４は、その機能により、たとえば頭部４８上のような適切な位置に配置される、例えば、風向きセンサや風速センサや光放射センサである。さらに、放射能センサ１８および／または電磁スモッグセンサ２０は、胸部５０の近くに配置される。性質および要件によっては、温度センサ５２、気圧センサ５４、水分または湿度センサ５６、自由な全ての角度において発振を記録しかつ地震を記録するための個体伝播音センサ５８の配置、および／または音声センサ６０が、機能によっては、身体の一部４０の相対的な位置に設けられることがある。
【００４２】
評価ユニット４は、身体の一部４０内に統合され、したがって外部影響に対する保護のために特にしっかりと配置され、かつ回線の使用にかかわらず、測定システム２のセンサに接続される。コントロールセンターＺとのまたは隣接する独立した装置１との通信について、身体の一部４０は、受信が良好な位置に、特に頭部４８上に、たとえばアンテナのような通信モジュール３０を備える。装置１の適用分野によっては、この装置は、回転できるように、および／またはその位置を変えることができるように配置される。このため、装置１は、少なくとも１つの駆動ユニット３６、たとえば、頭部の傾きおよび／または回転のために首の領域６２内にモーター３６ａと、胴体の傾き、回転運動、横運動、および／または垂直運動のために脊髄の領域６４内にモーター３６ｂと、を備える。開ループおよび／または閉ループ制御モジュール２８を使用して、測定システム２によって記録された信号に応じて、事象制御に基づいてまたは手動操作により、自動的にモーター３６ａ〜３６ｂを制御し、したがって、装置１は、それに対応するように動き、測定タスクのために適宜調整される。
【００４３】
図４は、車両監視用の装置１、特に最大許容車両重量を監視する、つまり、最大許容車軸負荷および／または最大許容車両負荷を監視するための装置１の１つの可能な適用分野を示している。このため、擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムとも呼ばれる装置１は、道路６６上に配置され、その車道６８内に、たとえばそこを通り抜ける車両７２の左側または右側の個々の力のような、１本の車線を測定するために、少なくとも１つの計重台７０が設置される。この場合、装置１の測定システム２を使用して、走り去っていく車両７２の光学信号Ｏ、音響信号Ａ、環境汚染信号Ｉ、および／または動作信号Ｂを記録し、それらは、分析モジュールに基づいて評価ユニット４を用いて処理され、かつ評価される。さらに、計重台７０を用いて記録された重量、特に車線および車軸上の分散は、測定システム２を用いて記録された信号とリンクさせるために、データ送信ユニット７４を介して評価ユニット４に供給される。記録されかつ供給された測定信号Ｍ、動作信号Ｂ、および重量などのさらなる信号に基づいて、評価ユニット４を用いてまたは通信モジュール３０を用いて、出力ユニット７６、たとえばスクリーンを介して、速度、ノイズ放出、重量、車両タイプ、積込みの修正（一方の側に、または積込み過ぎ、あるいは最大許容車軸負荷を超えている）、車両識別、車両高、および放出に関係するデータが、コントロールセンターＺに送信される。記録された信号および／または評価されたデータは、さらに、データメモリ２４内に格納される。最大許容値のどのような過剰も、さらに他のシステムに伝えることができ、かつ格納できる。
【００４４】
それに替えてまたはそれに加えて、装置１の位置は、記録された信号に応じて変えることができる。たとえば図５に示されているように、装置１は、ノイズを放出する工業敷地８０の縁にあり、かつ住宅地領域８１の縁にあるにぎやかな道路の交差点７８に配置されている。この道路の交差点７８は、周期的に変化する厳しい都市交通負荷および工業負荷を受けやすい。この場合、装置１は、工業敷地８０の方向、したがってノイズの発生する方向に置かれている。たとえば、測定システム２が、あらかじめ定めることのできる値より上の、たとえば走り去る非常に騒がしい車両７２からのノイズレベルを記録した場合に、その音の発生方向は、記録された音の音響分析に基づいて評価ユニット４を用いて判断され、人工頭部または人工身体構造とも呼ばれる装置１は、自動的に、音響、光学、環境汚染、匂い、温度、水分、湿度、気圧、地球上放射線、風向き、風速、個体伝播音、放射能、電磁スモッグ、および／または地震のセンサとともに自動的に回転するかまたは傾いて、装置１は、全ノイズパターンを支配する音、つまり走り去っていく車両７２からの音の主要発生方向を指す。装置１の可能な調整は、図３、４、５内の矢印によって示されている。この場合、ノイズ信号または音響信号Ａは、装置１のノイズセンサ１２だけでなく、近傍部Ｕに配置されたノイズ検出器８４などの外部測定システム８２によっても記録される。さらに、装置１は、近傍部Ｕに配置されたさらなる測定システム８２と、たとえば高レベル記録システム用の広角カメラ８４と通信できる。
【００４５】
言い換えれば、評価ユニット１を使用して、記録されおよび／または受信された信号を評価し、それに基づいて、動いているノイズ源が識別され、動いている車両７２に関連付けられる。要件によっては、装置１は、ノイズレベルのための最大許容限界値を超えた場合に、受信された音の発生方向に、したがって車両７２の方向に、回転したりまたは動くことができる。あるいは、装置１はまた、他の記録された信号に応じて、たとえば、風向きに基づいて、または走り去っていく車両７２を追うように調整できる。
【００４６】
図６は、評価、関連付け、およびリンクによるさまざまな分析結果を優先順位付けする装置１についてのさらなる適用分野を示している。この場合、装置１は、道路６６上に配置されている。ひどくすすを発生させている車両７２が、領域Ｕを監視している装置１に近づく。低空飛行をしている航空機８８が、車両７２によって引き起こされたノイズをかき消す。車両７２と装置１との間の木９０のために、車両７２は、装置１によって光学的にはまだ記録されることができない。音響的にかつ排出により領域Ｕに既に負荷をかけているが、装置１により光学的にはまだ記録できていない物体を記録するために、装置１は、さらなる測定システム８２、たとえば監視カメラ９０に接続される。監視カメラ９０はまた、熱写真法（サーモグラフィ）カメラを備える。したがって、車両７２は、装置１の光学検出領域に到達する前でさえも、外部の監視カメラ９０を用いて記録される。監視カメラ９０の性質および構成によっては、車両７２によって引き起こされた有害物質の排出は、煙に基づいて検出され、通信モジュール３０を用いて評価ユニット４に送信される。
【００４７】
車両７２の記録、判断、および評価に加えて、評価ユニット４は、航空機８８およびノイズ発生方向から記録されたノイズレベルのパターンの比較に基づいて航空機８８を検出し、これを、監視される領域Ｕのための重要度の低い短いノイズ源として識別する。言い換えれば、評価ユニット４は、分析モジュール２２を使用して、異なる物体から同時に記録された測定信号に優先順位をつける。したがって、限界値より上の有害物質の排出または音の放出を防ぐために、車両７２の方向に装置１を適切に調整することにより、車両７２が限界値に従っているかどうかについて連続して監視される。性質および実施形態によっては、限界値を超えた場合には、適切な対策により、そしてコマンドセンターを介して、または監視ステーションにより、車両７２がさらに運転されることが防止されるか、または、通信の形で適切なメッセージ、たとえば「有害物質排出が高すぎる、ＡＳＵを実施せよ」を受信できる。
【００４８】
図７は、車体の転がり運動を分析するための装置１についてのさらなる適用分野を示している。このため装置１は、試験ルート９２上に配置されている。車両７２は、たとえばショックアブソーバーの動作について試験される。このため、車道６８は、横方向の接合箇所９４を有する。横方向の接合箇所９４を横切って運転すると、定められた試験信号Ｔが車両７２に印加される。車両７２の速度は、装置１内の測定システム２および評価ユニット４を用いたビデオ分析に基づいて判断される。そこを横切って運転された横方向の接合箇所９４から発生した刺激の結果として生じる車両７２の発振運動は、ビデオ分析に基づいて、データメモリ２４内に格納されている車両特性発振基準パターンと比較される。比較結果は、情報、制御、および保守の目的で、データメモリ２４、開ループおよび／または閉ループ制御モジュール２８、並びに通信モジュール３０に供給される。
【００４９】
図８は、「電気ゲートキーパ」として使用される装置１についてのさらなる適用分野を示している。この場合、装置１Ａは、車両、ヒト、および／または品物の自動識別のために使用される。このため、装置１Ａは、工業敷地８０との障壁９６に隣接して配置されている。車両７２は、車道６８内に配置された計重台７０を横切り、装置１Ａの検出領域の方に運転される。装置１Ａは、車両識別を記録し判断するために、かつ車両タイプおよび車両カラーを分析するために、画像分析を実施する。車両の運転は、測定システム２を用いて、かつ空気伝播音および個体伝播音分析に基づいてさらなるノイズセンサ１２および個体伝播音センサ５８を用いて、記録され分析される。さらに、車両７２の技術条件は、たとえばブレーキの温度、タイヤの条件、ショックアブソーバーの条件、並びに、ノイズおよび排気ガス排出に関係する、ビデオ、熱写真法、ノイズ、および、環境汚染の分析に基づいて、装置１を用いてチェックされる。さらに、装置１Ａは、放射能、密輸品、および／または不法入国者について車両７２をチェックするために、放射能、電磁スモッグ、環境汚染の分析を実施する。その上、車両７２の負荷状態は、装置１を用いた画像分析に基づいて監視されチェックされ、車両７２は、計重台７０を用いて、１方の側だけの積込みについて、および／または積込み過ぎについて監視されチェックされる。要件および分析結果によっては、工業敷地８０内に入っていくために、障壁９６が開けられる。そうでない場合は、装置１Ａ内の通信モジュール３０を用いて、車両７２に関係する情報がコントロールセンターＺに送信される。
【００５０】
ヒトおよび品物を自動識別する場合には、装置１Ｂはさらに、詳細には図示されていないが、指紋分析のための指紋モジュール９７を備える。さらに、分析モジュール２２は、それに追加されたさらなる機能、たとえば画像分析を用いた顔識別、虹彩識別、通行許可証識別、またはノイズ分析を用いた音声識別を有する。それに替えてまたはそれに加えて、電磁スモッグまたは磁界分析を用いて、通行許可証識別プロセスも実施できる。該当する測定センサおよび／またはソフトウェアモジュールが、装置１Ｂのために、測定システム２および評価ユニット４に、しかるべく追加される。品物の配達をチェックするために、配達証明書が、画像分析、電磁スモッグ分析、および／または磁界分析に基づいて、装置１Ｂにより識別できる。
【００５１】
図９は、「モバイル障害スパイ」とも呼ばれる、モバイル障害分析装置として使用される装置１についてのさらなる適用分野を示している。この場合、装置１は、車両７２の保守容易性を監視するため、障害場所を特定するため、および障害分析のために使用される。例示として、車両７２は、作業場の中にあるか、またはテストコース上で運転されており、データインターフェース９８を介して、たとえば助手席に配置された擬似人間型マルチセンサ測定および再生システム１に接続されている。例示として、車両７２には排気マニホルド１００からの漏れがあり、その排気ガスが、換気システムを介して車両内部に侵入している。車に乗っているヒトによりこのことから生じる排気ガス環境汚染が、乗っているヒトの代表的な鼻および口の位置の領域内の、つまり擬似人間型マルチセンサ測定および再生システムの鼻および口の領域内の排気ガス濃度の記録に基づいて装置１を用いて判断される。
【００５２】
その上、車両７２の１つのシリンダー１０２が、顕著なノイズを発生させていることがある。擬似人間型マルチセンサ測定および再生システム１は、該当するシリンダー１０２を識別でき、特に、ノイズ分析に基づいて、かつデータインターフェース９８を介して送信された動作データＢに基づいて、そのカムシャフト位置を判断できる。擬似人間型マルチセンサ測定および再生システム１のさらなる適用形態においては、車両７２内のアクセルペダルおよびブレーキは、所定のエンジン負荷が定常速度で維持されるように、装置１を用いて駆動される。さらに、ブレーキ制御なしで、特定のエンジン負荷をあらかじめ定めることができる。装置１はこの場合、まず車両を制御するために、第２に装置１を用いて、所定の制御に応じて、現在記録されている測定信号Ｍおよび動作信号Ｂを監視し、分析し、および／または必要な場合には互いにリンクするために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ヒトによって主観的に知覚された環境の測定およびモデリングのための装置を概略的に示している。
【図２】図１に示されている装置のための評価ユニットを概略的に示している。
【図３】図１に示されているように人間に近い方式で設計された装置を概略的に示している。
【図４】図１に示されている装置についての一つの適用選択形態の一つを示している。
【図５】図１に示されている装置についての一つの適用選択形態を示している。
【図６】図１に示されている装置についての一つの適用選択形態を示している。
【図７】図１に示されている装置についての一つの適用選択形態を示している。
【図８】図１に示されている装置についての一つの適用選択形態を示している。
【図９】図１に示されている装置についての一つの適用選択形態を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2005504268.tif 000049
【国際調査報告】
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