(57)【要約】本発明は、物体によって放出された、または別の物体によって反射された音響信号が、ピックアップされ、当該物体を検出するために使用され、評価され、および／または識別される、静止および／または移動物体、具体的には車両を判断するための方法および装置に関する。したがって、音波に基づいて自己局所化機能が発生でき、車両などの静止物体および移動物体が、１つまたはいくつかの座標軸（ｘ、ｙ軸）におけるその運動経路について、それ自体の雑音および／または外部雑音を用いて、音響的に検出され評価され識別できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止および／または移動物体（６）、具体的には車両（２、２ａ〜２ｇ）を判断するための方法であって、前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって放出され、および／または別の物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって反射された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）が、基準信号として記録され、それを利用して、前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）が検出され、評価され、および／または識別される方法。
【請求項２】
固体伝播音信号および／または空気伝播音信号が、前記音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）として記録される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）が、リアルタイムで処理され、および／または他のシステム（１１ａ〜１１ｃ）に送信される、請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）を表す雑音信号（Ｓａ、Ｓｆ、Ｓｕ）が、前記記録された音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）からろ波される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）に関係する運動状態および／または運動プロファイルが、計算され、および／または前記記録された音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）を利用して予測される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）の前記運動プロファイルが、計算され、かつ雑音分析を利用して、１つ以上の座標軸において最適化される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）の前記運動プロファイルが、前記雑音分析を利用して、起こりうる衝突のために監視される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
衝突リスクが識別された場合に、情報（Ｉ、Ａ）および／または制御信号（Ｂ）が、通信および／または制御および／または調整システム（１１ａ〜１１ｃ）に配信される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
地理情報システム（１２）からおよび／または以前の雑音分析からの情報（Ｐ）が、前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）の検出、評価、および／または識別中に考慮に入れられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
関連優先順位が、前記物体（２、２ａ〜２ｇ）の操作者のために指定される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
関連優先順位が、前記物体（２、２ａ〜２ｇ）の安全に関連した運転のために指定される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
より高い優先順位を有する運転が、より低い優先順位を有する運転より優先される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
隣接する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）および／またはシステム（９ａ〜９ｂ、１１ａ〜１１ｃ、１２）からの音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）、雑音信号（Ｓｆ、Ｓｕ）、および／または他の動作信号（Ｄ、Ｖ、Ｂ）が、記録され、受信され、および／または該当する分析中に考慮に入れられる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記記録された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）および／または雑音信号（Ｓｆ、Ｓｕ）が、神経回路網および／またはファジィ論理を使用して信号パターン（Ｍ）を割り当てることにより、少なくとも１つの分析を利用して処理される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
静止および／または移動物体（６、２、２ａ〜  ２ｇ）、具体的には車両を判断するための装置（７）であって、前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって放出され、および／または別の物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって反射された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）を記録するために、方向特性を有する、少なくとも１つの電気音響、電気機械、および／または機械の音響変換器システム（８）と、前記記録された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）を利用して、前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）を検出し、評価し、および／または識別するための評価ユニット（１０）とを備えた装置（７）。
【請求項１６】
前記音響変換器システム（８）が、音センサとして、球面または方向特性、具体的にはローブ特性を有する、少なくとも１つのマイクロホン（Ｍ１〜Ｍ１６）を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記音響変換器システム（８）が、音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）および／または物体に関係する雑音信号（Ｓｆ、Ｓｕ）を多方向に記録するための複数の音センサを備える、請求項１５あるいは１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記音響変換器システム（８）および前記評価ユニット（１０）が、音波に基づいてレーダーを生成する、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記物体に関係する変換器および／または環境内に配置された変換器が、コントロールセンタを使用して監視される、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
運転者支援システム内で使用されるための、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
組み入れられた交通監視システム内で使用されるための、請求項１５〜２０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、静止および／または移動物体、具体的には車両を判断するための方法に関する。本発明は、さらに、物体を判断するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体、たとえば車両の運動プロファイルおよび／または運動状態を記録するために、車両の関連動作信号、たとえばスターターのオン／オフ信号、タコメータの実速度が、従来、記録され監視される。これの欠点は、この場合には、車両に関係する信号のみが記録され監視されることである。車両の環境を考慮に入れるための他のシステム、たとえば、特許文献１より、前方の道路条件を識別するためのミリメートル波レーダーや、特許文献２より、車両と１つ以上の障害物との間の距離および相対速度を測定するためのＣＷレーダーシステム（ＣＷ＝連続波）が知られている。これらは、車両自体によって引き起こされかつ環境に影響を及ぼす信号を考慮に入れ評価することができない。さらに、レーダーシステムは、据付けおよび維持に関して特に注意を必要とし、かつコストがかかり、その上精密で非常に時間とコストのかかる調整を必要とする。
【０００３】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９９  ３２  ０９４  Ａ１号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第１９９  ２２  ４１１  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、先行技術と比べて改善されかつ単純化された、静止および／または移動物体を判断するための方法を提供することである。本発明はまた、特に単純明快な方式で設計された、静止および／または移動物体を判断するための装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の目的は、静止および／または移動物体、具体的には車両を判断するための方法によって達成され、それにより、物体によって放出され、および／または別の物体によってまたは複数の物体によって反射された音響信号が、基準信号として記録され、それを利用して、該当する物体が検出され、評価され、および／または識別される。このような方法により、静止物体と移動物体の両方、たとえば車両を、音波に基づく自己局所化の方式で、１つ以上の座標軸（ｘ、ｙ軸）における車両自体の運動プロファイルについて、車両からの雑音および／または外部からの雑音を利用して音響的に検出し評価し識別することが可能となる。固体伝播音信号および／または空気伝播音信号が、音響信号として記録されることが好都合である。
【０００６】
該当する物体を、特に速く同時に信頼性が高くかつ現実的に分析し評価するために、音響信号は、リアルタイムで処理され、および／または他のシステム、たとえば制御および／または調整システムに送信される。このようにして、該当する物体について、具体的にはその運動状態および／または運動プロファイルについて、非常に早く結論を得ることが可能となり、したがって、該当する通信システムおよび／または制御および／または調整システムに送信される、必要になり得る情報および／または決定を判断することが可能となる。
【０００７】
有利なことに、該当するまたは特定の物体を表す雑音信号は、記録された音響信号からろ波される。タイプおよび状況によっては、一方では、ろ波された、したがって物体に関係する雑音信号が、処理され、分析のために使用されることがある。他方では、記録された音響信号と物体に関係する雑音信号との間の差から、物体に関係しない音響信号が、処理され分析され評価されることがある。このようにして、自己局所化に加えて、その物体、および／または別の静止および／または移動物体に影響を及ぼしている干渉を検出することも可能となる。
【０００８】
好ましくは、該当する物体に関係する運動状態および／または運動プロファイルが、記録された音響信号を利用して計算され、および／または予測される。たとえば、道路帯のガードレールによって反射された音響信号、具体的には実車両から反射された雑音信号を使用して、反射面からの距離、すなわちガードレールからの距離を判断する。このようにして、他のパラメータを考慮に入れつつ、物体、すなわち車両が、別の物体、すなわちガードレールに近づいているという事実を検出し分析し評価することが可能となる。たとえば、ガードレールからの水平方向の距離のための限界値未満に下がった場合は、車両の運転者が眠ってしまっていることを識別し、対応する警告メッセージを配信することが可能となる。
【０００９】
より好ましくは、物体の運動プロファイルが、１つ以上の座標軸においてさらに計算され、および／または運動プロファイルの計算が、雑音分析を利用して改良される。たとえば、物体は、記録された音響信号および／または雑音信号を利用して、ｙおよび／またはｘ方向の運動に関して監視される。具体的には、物体の運動プロファイルは、雑音分析を利用して、起こりうる衝突のために監視される。好都合なことに、衝突リスクが識別された場合に、情報および／または制御信号が制御および／または調整システムに配信される。このことにより、移動物体のための、特に単純明快でアクティブで安全な方法が実現される。具体的には、別の物体との、起こりうる衝突を通知し警告することにより、アクティブな事故防止が確実となる。
【００１０】
本方法の別の有利な実施形態においては、地理情報システム、たとえばナビゲーションシステムからのおよび／または以前の雑音分析からの情報が、該当する物体の検出、評価、および／または識別中に考慮に入れられる。このことにより、現在記録されている音響信号を考慮に入れつつ、車両自体の運動プロファイルの急速な予想が可能となる。
【００１１】
タイプおよび実施形態によっては、物体の操作者、たとえば運転者のために、関連優先順位が指定される。たとえばそれにより、識別および自己局所化が、運転者により段階的に調整できる。代替形態としてまたはそれに加えて、より高い優先順位を有する運転が、より低い優先順位を有する運転より優先される。このことにより、たとえば、運転者には同乗者より高い権限が与えられるか、または提案されているシステムの安全に関連した動作ステップには、運転者が実施できる乗り心地に関連した動作ステップより高い権限が与えられることが確実となる。
【００１２】
有利なことに、隣接する物体および／またはシステムからの音響信号、雑音信号、および／または他の動作信号が、記録され、受信され、および／または該当する分析中に考慮に入れられる。予め定めることが可能な領域、たとえば交通網内の複数の物体を、このように相互参照することにより、この交通網内に現在存在している交通量を識別することが可能となる。たとえば識別された交通量を利用して、該当する物体は、ナビゲーションシステムを利用して対応する信号の交換によってナビゲートできる。
【００１３】
記録された音響信号および／または雑音信号を、特に速くかつ最大限現実的に処理するために、信号は、神経回路網および／またはファジィ論理を使用して信号パターンを割り当てることにより、少なくとも１つの分析を利用して処理される。代替形態としてまたはそれに加えて、記録された音響信号および／または雑音信号は、表内に格納されている信号パターンを利用して、比較され識別され評価されることがある。
【００１４】
第２の目的は、静止および／または移動物体、具体的には車両を判断するための装置であり、物体によって放出され、および／または別の物体によってまたは複数の物体によって反射された音響信号を記録するために予め定めることが可能な方向特性を有する、複数の電気音響、電気機械、および／または機械変換器を備えた少なくとも１つの音響変換器システムと、記録された音響信号を利用して物体を検出し、評価し、および／または識別するための評価ユニットとを備えた装置により、本発明によって達成される。
【００１５】
音響変換器システムは、具体的には、少なくとも１つの音または雑音センサ、具体的には方向感応音センサを備える。変換器は、球面および／またはローブ特性を有するマイクロホンとして設計されることが有利である。この場合、音響変換器システムおよび評価ユニットは、音波に基づいて受動音響レーダーを形成することがことが好ましい。このような受動音響レーダーの方法により、従来のアクティブなレーダーの方法と比べて、記録された音響信号の特に単純明快で速い処理が可能となる。
【００１６】
音響信号および／または物体に関係する雑音信号を多方向に記録するために、物体は、複数の音センサを備える。これらは、たとえば、異なる配向で車両内の異なる場所に配置される。このことにより、車両の方向に関係する自己局所化が可能となる。たとえば、方向は運転者支援システム内で使用される。（以下略して、音響レーダーと呼ぶ）装置のタイプおよび実施形態によっては、複数の音センサが組み合わせられて、１つの群を形成する。
【００１７】
物体を広範囲に記録し、および／または位置決めするために、物体に関係する変換器および／または環境内に配置された変換器は、コントロールセンタへの通信リンクを有する。物体に関係する雑音センサ、および環境内に固定して配置された雑音センサの、このようなネットワークを使用することにより、コントロールセンタを使用して交通流量の分析が可能となる。このため、装置は、交通監視システム内に組み入れられることが好都合である。
【００１８】
本発明の例示的実施形態を、図面を利用して、より詳細に説明する。
【００１９】
互いに対応する部分には、図全体を通じて同じ参照番号が付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、物体６、すなわち道路帯４の左側のガードレールを通り過ぎて運転速度ｖで移動している移動物体２（以下、車両２と呼ぶ）を示している（ここで、ｖ＞０ｋｍ／時である）。車両２は、音センサまたは雑音センサとして設計された少なくとも１つの電気音響、電気機械、および／または機械変換器を含む音響変換器システム８（以下、音センサ８と呼ぶ）を備えた、物体２を判断するための装置７（以下、音響レーダー７と呼ぶ）を備える。音響レーダー７は、この場合、運転者支援システムの構成部品である（詳細には図示せず）。音響レーダー７は、さらに、組み入れられた交通監視システムの構成部品でもあり得る（詳細には図示せず）。
【００２１】
音センサ８は、たとえば方向感応マイクロホンである。具体的には、音センサ８は、球面またはローブ特性を有する。車両２によって放出された音響信号Ｓａ、および／または他の物体６によって、たとえばガードレールによって反射された音響信号Ｓｒが、それぞれ、音響圧力レベルＳＰａまたはＳＰｒとして、音センサ８を使用して記録される。
【００２２】
音響レーダー７は、さらに評価ユニット１０を備える。音センサ８によって記録された音響信号Ｓａおよび／またはＳｒは、評価ユニット１０を使用して処理され、物体６、すなわちガードレール、および／または実車両２は、記録された音響信号Ｓａ、Ｓｒを利用して、検出され、評価され、および／または識別される。
【００２３】
たとえば、車両２は、車両からわずかな水平方向の距離ｙを隔てて、ガードレール６と平行にまたは他の物体６と平行に、たとえば駐車している自動車に沿って、家並みに沿って、または壁に沿って運転されている。運転中に、車両２によって放出された信号Ｓａ、たとえばエンジン雑音、トランスミッション雑音、タイヤ雑音などの、車両の動作雑音、およびガードレール６から車両２に戻ってくる車両自体の動作雑音Ｓａの反射信号Ｓｒは、たとえば車両のドアハンドル内に組み入れられた音センサ８を使用して記録される。
【００２４】
減少する水平方向の距離、Δｙ＜０がある場合には、放出された動作雑音Ｓａと音センサ８内で測定された音響圧力レベルＳＰｒとの間の伝送比率が著しく増加する。言い換えれば、減少する水平方向の距離、Δｙ＜０がある場合には、放出された動作雑音Ｓａのより強い反射となるか、または一定の水平方向の距離、Δｙ＝０がある場合には、放出された動作雑音Ｓａがより大きくなる。増加するまたは減少する水平方向の距離、Δｙ＞０またはΔｙ＜０が、評価ユニット１０を使用して、以前記録された反射信号と現在記録されている反射信号Ｓｒとを比較することによって識別される。この場合、急速に増加するまたは減少する音響圧力レベルＳＰｒから、急速に減少するまたは増加する水平方向の距離Δｙ、ｙがあることが導き出される。音響圧力レベルＳＰｒの、または時間に応じたそれのばらつきの重要な限界点または閾値Ｇ未満に下がったかまたはそれを超えた場合には、リスク状況が検出され評価される。任意に、警告メッセージが配信され、および／または制御信号が制御および／または調整システム、たとえば運転者支援システムに送信される。
【００２５】
２つの物体間、すなわち車両２とガードレール６との間の距離ｙを計算するために、いわゆる音響距離の法則が使用される。これには、該当する物体の、すなわち実車両２の瞬時動作状態に応じて、線音源（＝マイクロホンと音源との間の距離に反比例する音響圧力レベル：ＳＰ〜１／ｒ）または点音源（＝マイクロホンと音源との間の距離の二乗に反比例する音響圧力レベル：ＳＰ〜１／ｒ２）の典型的な挙動を使用する必要がある。この場合、音源（車両２およびガードレール６）および関連センサ（音センサ８）が互いに対して動いている場合に発生する音響二重効果が、表１に従って信号および雑音分析のために使用され、それを利用して、周波数補正および／または速度補正が実施される。
【００２６】
【表１】
2004537057.tif 000003
【００２７】
代替形態としてまたはそれに加えて、車両２の運動プロファイルが、ＧＰＳ信号（ＧＰＳ＝Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用する、地理情報システム１２、たとえばナビゲーションシステムを使用して判断される。地理情報システム１２により、車両２の運動プロファイルのごく大まかな判断が可能となる。何故なら、情報システム１２による位置判断の最大精度が、民間に適用された場合、約±１０ｍであるからである。車両２の運動プロファイルを最適化するために、したがって最大限正確に判断するために、車両位置は、情報システム１２の音響レーダー７との組み合わせを利用して、評価ユニット１０を使用して、常に判断され更新される。言い換えれば、音響レーダー７は、ガードレール６からの車両自体の運転雑音の近距離反射の強度を、ガードレール６からの水平方向の距離Δｙ、ｙの測定値として、したがって車両２の運動状態の測定値として判断するために使用され、交通網内の車両２のグローバル位置が、情報システム１２からのデータとの組み合わせにより、できる限り良好な精度で、判断され分析され評価される。
【００２８】
図２は、評価ユニット１０と音響変換器システム８とを備えた、音響レーダー７のブロック図を示している。音響レーダー７のタイプおよび実施形態によっては、他の検出システム９と任意に組み合わせられる。たとえば、光学検出ユニット９ａ、たとえばＣＣＤカメラを、隣接する物体、すなわちガードレール６または通り過ぎる別の車両を視覚的に検出するために設けることができる。車両に関係するデータを考慮に入れるために、車両特有のデータＤが、該当するセンサ９ｂ、たとえばタコメータによって記録される。車両特有の位置データＰが、情報システム１２を使用して記録され、評価ユニット１０に送信される。雑音および／または信号分析を利用して、情報システム１２、検出システム９、および／または音響変換器システム８を使用して記録された、車両特有のデータＤ、光学データＶ、位置データＰ、雑音データＳａ、Ｓｒ、Ｓｆが、評価ユニット１０を使用して処理されて、制御および／または調整システム１１ａ、１１ｂのためのまたは通信システム１１ｃのための制御信号Ｂおよび／または表示信号Ａを形成する。音響レーダー７のタイプおよび実施形態によっては、制御および／または調整システム１１ａ、１１ｂからのまたは通信システム１１ｃからのデータＤを、雑音および／または信号分析中に考慮に入れることができる。次いで、通信システム１１ｃが、特に交通管理システム（詳細には図示せず）またはコントロールセンタとのデータ交換のために使用される。たとえば、隣接する物体６、たとえば他の車両２のデータ、および／または環境内に配置された変換器または監視システムのデータが、このデータ交換を介して通信され、信号および雑音分析中に考慮に入れることができる。
【００２９】
図３は、評価ユニット１０の基本構造を概略的に表している。この場合、評価ユニット１０は、入力および／または出力データＤ（Ｓａ、Ｓｆ、Ｓｒ、Ｓｕ、Ｓｓ、Ｖ、Ａ、Ｂ）を扱うための２つのインターフェースモジュール１４を備える。信号および雑音を分析するために、評価ユニット１０は、計算および評価モジュール１８ａおよび／または論理モジュール１８ｂを含む分析モジュール１６を備える。記録された雑音信号Ｓａ、Ｓｆ、Ｓｒ、Ｓｕ、Ｓｓをパターン認識するために、それが必要な場合には、雑音源に特有の基準パターンＭまたは比較パターンを有し、現在データＤ、信号Ｓ、および／または基準パターンＭを格納するために、データメモリ２０が設けられる。入力および／または出力データＤを優先順位付けするために、優先順位付けモジュール２２がさらに設けられる。音響レーダー７の分析モジュール１６の機能原理が、ブロック図を利用して、図４により詳細に表されている。
【００３０】
この場合、車両２によって放出された動作雑音Ｓａ、すなわちそれ自体の動作雑音、および反射雑音信号Ｓｒとしてのガイドレール６からのその反射は、いわゆる受動レーダービームとして音響変換器システム８を使用して記録される。車両自体の動作雑音Ｓａを記録するために、すなわち近距離雑音を記録するために、音響変換器システム８は、それに対応して位置づけられた音センサ８ａ、たとえばマイクロホンを備える。反射雑音信号Ｓｒおよび周囲雑音Ｓｕとその反射とが、それらの機能に従って位置づけられた他の音センサ８ｂを使用して記録され、別々に、または音信号全体Ｓｓとして、計算および評価モジュール１８ａに送信される。雑音信号Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ、Ｓｓは、パターン認識、信号分離、および／または信号抽出を使用して、他の物体６、たとえばガイドレールの、および／または実車両２の検出、評価、および／または識別の目的で、信号および雑音分析を利用して処理され分析され評価される。情報Ｉ、表示信号Ａ、または制御信号Ｂが、インターフェースモジュール１４を介して通信システム１１ｃ、および／または制御および／または調整システム１１ａ、１１ｂに任意に配信される。機能または分析の度合いによっては、評価された雑音信号Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ、Ｓｓは、さらなる処理のために論理モジュール１８ｂに送信される。
【００３１】
評価ユニット１０を使用する信号処理について、ここまで非常に一般的に記載してきた原理を、例示的実施形態を参照しながら以下により詳細に記載する。図５は、互いに隣り合って運転している２つの車両２ａおよび２ｂのそれぞれが、関連音響レーダー７ａおよび７ｂを備えた、音響レーダー７の適用形態の場合を示している。この場合、外部からの各動作雑音Ｓｆ、車両自体の動作雑音Ｓａ、車両自体の動作雑音Ｓｒの反射によって形成された音響信号全体Ｓｓが、各音響レーダー７ａ、７ｂを使用して記録される。音響信号全体Ｓｓおよび時間に応じたその挙動の、記録された音響圧力レベルＳＰｓが、パターン比較、飛行時間判断、および／またはＧＰＳ信号との組み合わせを利用して、評価ユニット１０を使用して、図１による方法と同様の方式で分析され評価される。この場合、関連車両、またはそれぞれ、他の車両２ａ、２ｂの、および／または互いからの水平方向の距離Δｙ、ｙの運動方向、速度が、各評価ユニット１０ａ、１０ｂを使用して、すなわち車両に関係する方式で、判断され任意に評価される。
【００３２】
音響レーダー７ａ、７ｂのタイプおよび実施形態によっては、たとえばタイヤ雑音、トランスミッション雑音、エンジン雑音、および／または運転雑音が、それ自体の運転または動作雑音として車両２ａ、２ｂについて判断され分析されることがある。このため、各音響レーダー７ａ、７ｂは、各車両２ａ、２ｂ内の異なる位置に配置された複数の音センサ８を備える。タイヤ雑音を判断するために、たとえば音センサ８は、ホイールアーチ内にマイクロホンとして配置される。エンジン雑音を判断するために、関連音センサ８は、エンジンコンパートメント内に配置される。実車両２ａまたは２ｂによってそれぞれ放出された動作雑音Ｓａ、およびそれぞれ、他の車両２ｂまたは２ａによって反射された音響信号Ｓｒは、たとえばドアハンドル内に配置された音センサ８を使用して記録される。それぞれ、実車両２ａまたは２ｂの動作および運動状態は、パターン分析、すなわち記録された反射音響信号Ｓｒと各雑音のために格納されているパターンとの比較を利用して、評価ユニット１０ａ、１０ｂを使用して判断され評価される。音信号Ｓｒ内のパターンと相関関係のない雑音要素が、車両２ａ、２ｂに対する外部からの動作雑音Ｓｆまたは外部からの影響として識別される。従来のレーダーシステムの場合と同様に、反射表面からの距離、たとえば水平方向の距離Δｙ、ｙが、放出された音信号Ｓａおよび受信された反射音信号Ｓｒの飛行時間を利用して判断される。
【００３３】
図６は、音響レーダー７の別の適用形態の場合を示している。この場合、第２の車両２ｂが、前方を同じ方向で運転している車両２ａの死角内で運転されている。先行車両２ａにおいて、音響レーダー７ａは、左側のテール区域内に配置された複数の音センサ８ａを備える。車両２ａの左側のテール区域内に配置されたこれらの音センサ８ａを利用して、外部からの動作雑音、すなわち他の車両２ｂの音信号Ｓｆは、それが見える前においても、たとえば丘の頂上を越えてまたは曲がり角を曲がって運転している時に検出され、評価ユニット１０ａを使用して分析され、他の車両２ｂに割り当てられる。このため、他の車両２ｂの記録された音響圧力レベルＳＰｆの、互いからの２つの車両２ａおよび２ｂの水平方向のおよび／または長手方向の距離Δｙ、ｙまたはΔｘ、ｘとの相関を利用して、評価ユニット１０ａを使用して、リスク状況が検出されるかまたは予測される。音センサ８ａのタイプおよび実施形態によっては、他の車両２ｂの高周波動作雑音Ｓｆ、たとえばそれのタイヤ雑音が、個々の方向感応マイクロホンＭ１〜Ｍ３を利用して記録できる。動作雑音Ｓｆは、パターン分析を利用して、評価ユニット１０ａを使用して起点に割り当てられる。
【００３４】
図７Ａおよび７Ｂは、道端の駐車空間２４から出発しようとしている車両２ｃのための、車両に関係する音響レーダー７ｃの適用形態の場合を示している。意識を集中していない車両２ｃの運転者によるリスク状況を回避するために、同じ車線４’上を運転している車両２ｄおよび／または反対車線４’’上を運転している車両２ｅが、音響レーダー７ｃを使用して検出され、実車両２ｃからのその水平方向のおよび／または長手方向の距離Δｙ、ｙ、またはΔｘ、ｘについて評価される。この場合、音響レーダー７ｃは、車両自体の音響信号Ｓａ、Ｓｒ、および／または外部からの音響信号Ｓｆを多方向に記録するために設計される。言い換えれば、評価ユニット１０ｃを使用して記録され識別された他の物体、すなわち通り過ぎる車両２ｅに、車線が割り当てられ、それを利用して、プロファイルまたは運動予測、およびその結果として、通り過ぎる車両２ｅの現在の運転の動的状態が判断され予測される。この場合、出発するために必要な最小距離ｙおよび／またはｘのための限界値Ｇ未満に下がると、音響および／または光学警告メッセージが、評価ユニット１０ｃを使用して、車両２ｃの運転者に配信される。任意に、制御および／または調整システムに送信された制御信号を使用して、車両２ｃの出発が防止される。
【００３５】
図８は、多方向に記録するための音響レーダー７の一例を表している。この場合、音響レーダー７は、車両の音響変換器システム８として、車両２全体に、特にフロント領域２６内およびテール区域２８内に配置された複数のマイクロホンＭ１〜Ｍ１６を備える。このような多方向のマイクロホン配置を利用して、実車両の典型的な動作雑音および／または外部からの動作雑音、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｓ、たとえば点火周波数、エンジン雑音、タイヤ雑音が、車両に関係する方式で識別され、パターン分析および／またはパターン認識により評価ユニット１０を使用して、局所化され評価される。このため、該当する図、たとえば典型的なシステム励振のための周波数ｒｐｍ図、エンジン負荷パターン図、エンジン点火周波数パターン図、エンジントランスミッションパターン図が、評価ユニット１０内のデータメモリ内に格納される。したがって、実車両２ａまたは２ｃに対して他の車両２ｂ、２ｄ、２ｅの位置を局所化するために、すなわち判断するために、外部からの動作雑音Ｓｆの優勢な入射方向を使用して、マイクロホンＭ１〜Ｍ１６によって受信された音響圧力レベルＳＰの振幅値の比較を利用して、かつ車両自体の動作雑音Ｓａおよび／または車両自体の反射動作雑音Ｓｒを考慮に入れつつ、判断が実施される。このため、マイクロホンＭ１〜Ｍ１６は、それらの機能に従って、適宜、車両２、２ａ〜２ｅ内の異なる場所に配置される。
【００３６】
さらに、マイクロホンＭ１〜Ｍ１６は、機能および位置に従って、適切な方向特性を有する。たとえば、マイクロホンＭ１０は、空気伝播音を利用して、車両自体のエンジン雑音を記録するためにエンジン３０に配置される。代替形態としてまたはそれに加えて、固体伝播音センサ３２が、固体伝播音を記録するためにシリンダーブロックに配置される。固体伝播音センサ３２の記録された固体伝播音信号およびマイクロホンＭ１０の記録された空気伝播音信号の結果として生じる関数関係が、エンジンのｒｐｍ、負荷、他の動作パラメータを考慮に入れつつ、雑音を分析するために評価ユニット１０内に性能データの形式で格納される。
【００３７】
他の動作雑音、たとえば排気騒音やタイヤ雑音を記録するために、マイクロホンＭ９およびＭ１１、Ｍ１２が、それに応じて、それぞれ、排気装置３４およびタイヤ３６のすぐ隣に位置づけられる。この場合、雑音を分析するために、該当する性能データまたは表が格納される。
【００３８】
外部からの動作雑音Ｓｆを記録するために、他のマイクロホンＭ１３〜１６が、フロント区域２６のおよび／またはテール区域２８の左側および右側の部分に、特に各長手方向の側からテールおよび／またはフロント区域への過渡領域内に配置されることが好ましい。マイクロホンＭ９〜Ｍ１６は、球面特性を有することが好都合である。
【００３９】
外部からの動作雑音Ｓｆの入射方向を判断するために、したがって実車両２ｃに近づいてくる別の車両２ｄ、２ｅの運動プロファイルを判断するために、指向性マイクロホンＭ１〜Ｍ８が、すべての入射方向に配置される。たとえば、２つの相互に分離された指向性マイクロホンＭ２、Ｍ３およびＭ６、Ｍ７が、それぞれ、後方から入射された雑音信号Ｓｆまたは前方から入射された雑音信号Ｓｆを判断するために、それぞれテール区域２８内およびフロント区域２６内に配置される。水平方向に入射された雑音信号Ｓｆを判断するために、２つの相互に分離された指向性マイクロホンＭ１、Ｍ５およびＭ４、Ｍ８が、各車両の長手方向側に配置される。音響レーダー７のタイプおよび実施形態によっては、他の指向性マイクロホンＭ１〜Ｍ８が、入射方向を判断するために、特に別の物体、たとえば車両または歩行者の運動プロファイルを追跡するために設けられることがある。
【００４０】
このため、音響レーダー７は、図７Ａ、７Ｂに表されている例示的実施形態について、以下の方式で使用される。図７Ａに表されているように、車両２ｅが、出発しようとしておりかつそれから距離を隔てた車両２ｃの後方にあると、すなわち距離Δｘ＞０が大きくなり、関連音響圧力レベルＳＰが減少すると、この車両２ｅは、重要ではないと評価される。実車両２ｃに電源が入り、したがって関連音響レーダー７ｃに電源が入る時間によっては、反対の道路帯上を運転している車両２ｅは、前方から近づいてくる車両２ｅ’として識別され、それが音響レーダー７ｃの範囲から出るまで追跡されたその全運動プロファイルを有する。この運動プロファイルは、評価ユニット１０ｃを使用して、重要ではないと評価される。何故なら、車両２ｅ’は、前方から近づいて来る間は、出発しようとしている実車両２ｃの運転者の視野内にあり、出発しようとしている実車両２ｃの視野から出た後にはそれから距離を隔てているからである。
【００４１】
さらに、出発しようとしている車両２ｃの後方に同様に位置する車両２ｄは、図７Ａに従って識別される。この場合、上昇する音響圧力レベルＳＰおよび減少する距離Δｘ、ｘおよび／またはΔｙ、ｙを利用する評価ユニット１０ｃを使用して、車両２ｄは前方から来るのではなく、後方から実車両２ｃに近づいてくることが識別される。したがって、評価ユニット１０ｃを使用して、出発しようとしている車両２ｃの運転者におよび／または近づいてくる車両２ｄの運転者に、警告が配信される。
【００４２】
マイクロホンＭ１〜Ｍ８内で干渉を引き起こす恐れのある、実車両２ａまたは２ｃの動作雑音Ｓａをろ波できるようにするために、車両２ａ、２ｃの関連雑音パターンが、各起点で直接記録される。たとえば、駆動および／または被駆動軸上のタイヤ雑音、排気装置のガス出口の雑音、エンジンコンパートメント内の空気伝播音、シリンダーブロックの固体伝播音が、関連しかつそれに対応して配置されたマイクロホンＭ１２、Ｍ９、Ｍ１０、または固体伝播音センサ３２を使用して記録される。具体的には、人工知能、神経回路網、および／またはファジィ論理の方法が、雑音分析中に使用される。
【００４３】
運動プロファイル判断するために、かつ具体的には衝突を回避するために、物体の距離が、２つの異なる方法に従って判断される。２つの結果を照合することにより、精度が向上する。タイプおよび実施形態によっては、照合するしないに係らず、ただ１つの方法または両方の方法を使用することが可能である。図９に概略的に表されている、マルチセンサ配置または音響変換器システム８を参照しながら、その２つの方法を詳細に説明する。
【００４４】
第１の方法では、別の物体Ｘの外部からの動作雑音Ｓｆをある方向に割り当てるために、（測定点とも呼ぶ）異なる位置で、異なるマイクロホンＭ１．１〜Ｍ１．１０およびＭ２．１〜Ｍ２．４の方向特性を使用する。この場合、異なる測定点から発する方向セクタの交点が、少なくとも２つの指向性マイクロホンＭ１．１〜Ｍ１．１０およびＭ２．１〜Ｍ２．１０内で記録された雑音信号Ｓｆの起点を判断するために使用される。この場合、マイクロホンＭ１．１〜Ｍ１．１０は、円形に配置され、共に接続して群Ｇ１を形成し、その中間に、球面特性を有する中央のマイクロホンＭ１．０が配置される。マイクロホンＭ１．１〜Ｍ１．１０は、たとえばローブ特性を有する指向性マイクロホンであり、それらは共に、それらの円形配置および外方向への配向のために円形特性を有する。これと同様に、マイクロホンＭ２．１〜Ｍ２．１０も、中央のマイクロホンＭ２．０の周囲に円形に配置され、同様に群Ｇ２を形成する。この場合、群Ｇ２は、群Ｇ１より雑音源Ｘからさらに離れて配置される。２つの群Ｇ１およびＧ２は、関連物体、たとえば実車両２ａまたは２ｃの音響変換器システム８の構成部品である。この場合、車両２ａまたは２ｃの該当する長手方向側の他の静止または移動物体Ｘを検出するために、たとえば、マイクロホンＭ１．０〜Ｍ１．１０の１つの群Ｇ１は左側のテール区域内に配置され、マイクロホンＭ２．０〜Ｍ２．１０の他の群Ｇ２は左側のフロント区域内に配置される。
【００４５】
たとえば、ゾーンＡ内の物体Ｘがすべての方向に雑音信号Ｓｆを放出していると、雑音信号Ｓｆは、それぞれ、群Ｇ１およびＧ２の中央のマイクロホンＭ１．０およびＭ２．０を使用して記録される。評価ユニット１０を使用してパターン分析を利用し、雑音信号Ｓｆは、十分な一致がある場合には、それの起点として同じ物体Ｘに割り当てられる。方向セクタへの割当ては、それぞれの群Ｇ１またはＧ２によって実施される。何故なら、中央のマイクロホンＭ１．０およびＭ２．０内で検出された雑音パターンが、それぞれ、２つの群Ｇ１およびＧ２の該当する指向性マイクロホンＭ１．２およびＭ２．１内で、すべての指向性マイクロホンＭ１．１〜Ｍ１．１０およびＭ２．１〜Ｍ２．１０からの最も高い各音響圧力レベルＳＰを有するからである。
【００４６】
雑音源へのまたは物体Ｘへの群Ｇ１のより近い位置決めのために、雑音信号Ｓｆは、群Ｇ２より群Ｇ１内で、より高い音響圧力レベルＳＰｆを有して検出される。２つの群Ｇ１およびＧ２の位置を利用して、かつ判断された該当する指向性マイクロホンＭ１．２およびＭ２．１を利用して、ゾーンＡ、すなわち（陰影を付けて表された）雑音源Ｘの局所化領域が、２つの指向性マイクロホンＭ１．２、Ｍ２．１に関連付けられた方向セクタの交点を使用して判断される。
【００４７】
好都合なことに、車両２内のこのようなマイクロホン群Ｇ１およびＧ２は、４隅の長手方向側からフロント区域への、および／または長手方向側からテール区域への過渡にある隅の領域内、すなわちテール区域内の左および／または右の後部、および／またはフロント区域内の左および／または右の前部にある。この場合、雑音を放出している物体Ｘとの、起こりうる衝突に関連した位置が、物体Ｘのための多次元座標系の個々のゼロ点、およびその分析サイクルに関係し、この位置が、車両２に最も近い、したがって最も高い衝突リスクを有する該当するゾーンＡの点Ｐにあることが好都合である。
【００４８】
第２の方法では、球面特性を有する中央のマイクロホンＭ１．０、Ｍ２．０に対する雑音信号Ｓｆの飛行時間差を使用する。パターン分析により、十分な一致がある場合には、中央のマイクロホンＭ１．０、Ｍ２．０で記録された雑音信号Ｓｆが同じ起点に割り当てられる。
【００４９】
雑音信号Ｓｆを最初に記録するそのマイクロホンＭ１．１〜Ｍ１．１０、Ｍ２．１〜Ｍ２．１０が、多次元座標系のゼロ点として判断される、すなわち図９による該当するマイクロホンＭ１．２が、雑音を引き起こす物体Ｘの最も近くにあるマイクロホンであることが好都合である。
【００５０】
球面特性を有する２つの中央のマイクロホンＭ１．０、Ｍ２．０によって記録された雑音信号Ｓｆは、分析中にさらに考慮に入れられる。３つの測定点Ｍ１．２、Ｍ１．０、Ｍ２．０での同じ雑音信号Ｓｆの雑音入射の時間のずれにより、以下の３つの飛行時間を有する線形等式システムができる
【数１】
2004537057.tif 000004
【００５１】
直線上にない、３つのマイクロホンの位置に対する３つの距離から、第１のマイクロホンＭ１．２で選択されたゼロ点に対する雑音源Ｘの座標を計算することが可能となる。
【００５２】
周囲雑音Ｓｕの反射または車両自体の反射動作雑音Ｓｒは、雑音のない物体、たとえば静止物体を検出するために使用される。このため、車両自体の動作雑音Ｓａのパターンは、近距離マイクロホンを介して、すなわち球面特性を有する１つのマイクロホンＭ９〜Ｍ１６を使用して、かつ固体伝播音センサ３２を介して記録される。この場合、雑音のない物体からの車両自体の動作雑音Ｓａの反射は、車両自体の動作雑音信号Ｓａと、反射動作雑音信号Ｓｒとのパターン一致の度合いによって判断される。言い換えれば、車両自体の避けられない動作雑音信号Ｓａは、実際にはレーダー信号として使用される。特定の天候条件、たとえば雨の場合に、その周波数スペクトルが天候条件によって引き起こされた周波数スペクトル外にある雑音パターン要素が、さらに評価される。このため、天候条件は、一方では、格納されている雑音パターンを使用して識別され、補正率を使用して考慮に入れられる。他方では、このような天候条件は、補正率を利用して、外部および／または内部システムによって提供された信号を利用して、雑音分析中に自動的に考慮に入れることができる。
【００５３】
記録された雑音源Ｘからの水平方向のおよび／または長手方向の距離Δｙ、ｙまたはΔｘ、ｘは、実車両２ａ、２ｃの座標系に関して累進的に計算される。余りにも小さい距離、またはその勾配のために、計算予測を使用して警告を起動できる。最小距離に加えて、座標軸における距離も監視される。したがって、たとえば水平方向の距離Δｙ、ｙが依然一定であり、かつ運転方向（ｘ軸）の距離Δｘ、ｘのみが変わる場合に、より低いリスクの準備が可能となる。この場合は、別の車線上を運転している後続車両の緊急追い越し手順に対応する。
【００５４】
たとえば、図１０は、音響レーダー７ａを装備した車両２ａを利用して、それらの相対速度、互いからのそれらの距離、それらの横方向の位置についての、相互に分離された２つの車両２ａ、２ｂの判断について記載している。この場合、車両２ｂからの雑音パターンまたは外部からの雑音信号Ｓｆが、マイクロホンＭ１、Ｍ２、Ｍ３で現れる場合に、それらの時間のずれΔｔは、以下のように判断される。
【数２】
2004537057.tif 000005
【００５５】
このため、マイクロホンＭ１〜Ｍ３で記録された外部からの雑音信号Ｓｆには、関連タイムスタンプが設けられる。マイクロホンＭ１〜Ｍ３間に発生する時間のずれΔｔは、該当するタイムスタンプを利用して、評価ユニット１０ａ、１０ｂを使用して判断される。この場合、マイクロホンＭ１〜Ｍ３は、実施形態によっては、球面特性を有する個々のマイクロホン、および／または図９によるマイクロホン群Ｇ１またはＧ２であり得る。
【００５６】
雑音源、すなわち通り過ぎる車両２ｂには、記録された方向セクタを使用して、基準点Ｑ（ｘ、ｙ）が割り当てられる。基準点Ｑ（ｘ、ｙ）を利用して、車両２ｂからのマイクロホンＭ１、Ｍ２、Ｍ３の各距離ｓは、評価ユニット１０ａ、１０ｂを使用して、以下の方式で判断される。
【数３】
2004537057.tif 000006
ここで、ｃ＝音の速度である。
【数４】
2004537057.tif 000007
ここで、Δｘ＝水平方向の距離、Δｙ＝長手方向の距離、ｌ＝実車両２ａの長さである。
【数５】
2004537057.tif 000008
【００５７】
経路ｓ２は、Δｘのための等式１８を解き、かつ等式１７にΔｘを代入し、等式７にｓ１を代入することによって判断される。音響レーダー７の各音響変換器システム８のタイプおよび実施形態によっては、他の雑音分析アルゴリズムが、これと同様の方式で評価ユニット１０内に格納される。
【００５８】
図１１、１２Ａ〜１２Ｃは、車両２ｆを運転する場合の音響レーダー７の使用法のさまざまな例を示している。図１１では、たとえば、車両２ｆは、速度ｖ１  ５０ｋｍ／時で運転されている。異なるトランスミッションの第２の車両２ｇが、同様の５０ｋｍ／時の速度ｖ２で、前方に１５ｍの距離ｘを隔てて運転されている。たとえば４ストロークエンジンの、両方の車両２ｆ、２ｇに電源が入り、それぞれが、第３ギアでこの速度ｖ１、ｖ２で運転される。前方の車両２ｇの外に向かって放出された動作雑音Ｓｆと実車両２ｆの放出された動作雑音Ｓａとの重ね合わせが、マイクロホンＭ１５およびＭ１６を使用し、かつ車両２ｆの関連評価ユニット１０ｆを利用して記録され評価される。
【００５９】
車両２ｆ内のマイクロホンＭ１５およびＭ１６の配置のために、したがって実車両２ｆの雑音源からマイクロホンＭ１５およびＭ１６の距離が短いために、その動作雑音Ｓａは、前方を運転している車両２ｇの動作雑音Ｓｆより実質的に高い音響圧力レベルＳＰａを有して記録される。該当するエンジンの設計によっては、（この場合、各第２のエンジン配置に対応する）各車両２ｇまたは２ｆの該当する点火周波数からの、それぞれ、車両２ｇまたは２ｆの各動作雑音ＳｆまたはＳａが優勢となる。マイクロホンＭ１５およびＭ１６内で受信された、音響信号全体Ｓｓ（ここで、Ｓｓ＝Ｓｆ＋Ｓａ）の速いフーリエ変換を使用して、２つの点火周波数が、異なる周波数の正弦波トーンとして異なる伝送の結果、識別される。この場合、車両２ｆの正弦波トーンｆ１も、動作雑音Ｓａの基準としてマイクロホンＭ１０内で記録され、マイクロホンＭ１０のマイクロホンＭ１５およびＭ１６との相関のために、車両２ｆに無条件で割り当てられる。
【００６０】
外部雑音についての、したがって車両２ｇの外部からの動作雑音Ｓｆについての、車両２ｆのエンジンコンパートメントの遮断効果のために、マイクロホンＭ１５およびＭ１６内で測定された車両２ｇの周波数ｆ２は、車両２ｆのマイクロホンＭ１０内では測定されない。したがって、周波数ｆ２は、外部からの雑音Ｓｆとして識別され、指向性マイクロホンＭ６およびＭ７を使用して記録された音響圧力レベルＳＰを利用して、前方を運転している車両２ｇに割り当てられる。
【００６１】
さまざまな雑音分析が、該当する車両２ｆ内、すなわち音響レーダー７ｆを備えた車両２ｆ内の評価ユニット１０ｆを使用して実施される。たとえば、重要な雑音要素が、記録された雑音信号Ｓａ、Ｓｆ、Ｓｓのレベルの勾配および周波数プロファイルの特殊な分析により、以下の方式で指定される。
【００６２】
たとえば各運転方向に２車線を有するハイウェイ４上で、車両２ｇが、右側車線を５０ｋｍ／時の一定の速度ｖ２で運転され、第２の車両２ｆが、最初に、第３ギアで後方に３０ｍの距離を隔てて同じ車線を５０ｋｍ／時の同じ速度で運転されている場合に、その動作雑音Ｓｆは、前方を運転している車両２ｇにより固定雑音パターンとして記録される。何故なら、一定のｒｐｍおよび負荷があり、かつ一定の長手方向の距離Δｘ＝０がある場合には、音響圧力レベルＳＰも周波数ｆも変化しないからである。
【００６３】
図１２Ａ〜１２Ｃは、一例として、速度ｖ１＝５０ｋｍ／時からｖ１’’’＝８０ｋｍ／時の速度に第３ギアで加速する、後方を運転している車両２ｆの加速段階を示している。この場合、車両２ｆは、ｖ１’＝６０ｋｍ／時の速度で２０ｍの残りの距離ｘ以下に下がった時に、左側車線に変更する（図１２Ａ参照）。ｖ１’’＝７０ｋｍ／時の速度に到達すると、車両２ｆは、最後に、ｖ１’’’＝８０ｋｍ／時の速度で前方の車両２ｇを通り過ぎる（図１２Ｃ参照）前に、第４ギアにシフトする（図１２Ｂ参照）。
【００６４】
この場合、加速している車両２ｆの動的雑音パターンの、以下のような変更が、前方を運転している車両２ｇ内で記録される。
【００６５】
車両２ｆによるｖ１＝５０ｋｍ／時からｖ１’＝６０ｋｍ／時への加速中に、増加する音響圧力レベルＳＰが、より高いエンジン負荷、より高いｒｐｍ、減少する距離のために、かつ点火周波数およびその高調波を利用して、車両２ｆのために車両２ｇの音響レーダー７ｇを使用して判断される。より高い負荷、増加する速度、減少する距離のために変化するタイヤ雑音は、典型的なトーンおよび雑音に関係する要素のばらつきを利用して、同様に判断される。このため、車両２ｆの記録された音響信号Ｓｆは、格納されている雑音パターンを利用して車両２ｇの評価ユニット１０ｇを使用して分析され、限界値に適合しているか、またはそれ以下に下がっている／それを超えているかどうかがチェックされる。この場合、振幅の評価を利用して、かつその結果として、音響圧力レベルＳＰおよびそれと雑音パターンとの比較を利用して、雑音源タイプ、たとえば該当する物体（ここでは運転されている車両２ｆ）の動作状態に割り当てられた空気伝播および／または固体伝播雑音の記録された雑音信号Ｓｆが分類される。音響レーダー７ｇのタイプおよび構造によっては、車両２ｆの、したがって雑音源の運動は、分散して配置された、すなわちマイクロホンＭ１〜Ｍ１６に配置された複数の音センサ８を利用して判断される。車両２ｆに起因する雑音信号Ｓｆは、車両２ｆの記録された運動を利用して補正される。運動を考慮に入れた、雑音信号Ｓｆのこのような補正により、雑音源タイプ、たとえば道路や鉄道車両を識別することが可能となる。このため、雑音信号Ｓｆの音響分析は、速度分析と組み合わせられる。
【００６６】
たとえば、図１２Ａによるｖ１’＝６０ｋｍ／時での車線変更は、異なる方式で配向された指向性マイクロホンＭ１〜Ｍ４内で変化するレベル分布を利用して検出される。加速している車両２ｆのギアシフトは、点火周波数の重要なレベルおよび周波数不連続、典型的な高調波の分析を利用して、および／または負荷変動の典型である、タイヤ雑音内のスペクトルパターン変更を利用して判断される。
【００６７】
実際の追い越し手順の開始は、指向性マイクロホンＭ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６内で変化する分布レベルを利用して記録される。この場合、指向性マイクロホンＭ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６の記録された音響圧力レベルＳＰは、以前の音響圧力レベルＳＰ、格納されおよび／または計算されたデータ、および／または他のシステム、たとえばビデオカメラのデータを利用して処理され、かつ特に外挿され、次いでそれを利用して、期待車両位置を予測することが可能となる。線形外挿に加えて、より高い多項式も近似できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】水平方向の距離を監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図２】音響変換器システムと評価ユニットとを備えた音響レーダーを概略的に示している。
【図３】分析および評価モジュールを備えた、図２による評価ユニットを概略的に示している。
【図４】図３による分析および評価モジュールの機能原理を概略的に示している。
【図５】互いに対して移動している２つの物体間の距離を監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図６】互いに対して移動している２つの物体間の距離を監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図７Ａ】車両の出発手順を監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図７Ｂ】車両の出発手順を監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図８】複数の音センサを含む音響変換器システムを備えた音響レーダーを概略的に示している。
【図９】複数のマイクロホン群を含む、図８による音響変換器システムを概略的に示している。
【図１０】互いに対して移動している２つの物体の距離、速度、運動の分析を概略的に示している。
【図１１】互いに対して移動している２つの物体間の長手方向の距離を監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図１２Ａ】互いに対して移動している２つの物体の運動プロファイルを監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図１２Ｂ】互いに対して移動している２つの物体の運動プロファイルを監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【図１２Ｃ】互いに対して移動している２つの物体の運動プロファイルを監視するための音響レーダーを概略的に示している。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月22日(2003.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止および／または移動物体（６）、具体的には車両（２、２ａ〜２ｇ）を判断するための方法であって、前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって放出され、および／または別の物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって反射された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）が、基準信号として記録され、それを利用して、前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）が、検出され、評価され、および／または識別され、前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）に関係する運動状態および／または運動プロファイルが、計算され、および／または前記記録された音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）を利用して予測される方法。
【請求項２】
固体伝播音信号および／または空気伝播音信号が、前記音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）として記録される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）が、リアルタイムで処理され、および／または他のシステム（１１ａ〜１１ｃ）に送信される、請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）を表す雑音信号（Ｓａ、Ｓｆ、Ｓｕ）が、前記記録された音響信号（Ｓ、Ｓａ、Ｓｒ、Ｓｆ、Ｓｕ）からろ波される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）の前記運動プロファイルが、計算され、かつ雑音分析を利用して１つ以上の座標軸において最適化される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）の前記運動プロファイルが、前記雑音分析を利用して、起こりうる衝突のために監視される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
衝突リスクが識別された場合に、情報（Ｉ、Ａ）および／または制御信号（Ｂ）が、通信および／または制御および／または調整システム（１１ａ〜１１ｃ）に配信される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
地理情報システム（１２）からおよび／または以前の雑音分析からの情報（Ｐ）が、前記該当する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）の検出、評価、および／または識別中に考慮に入れられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
関連優先順位が、前記物体（２、２ａ〜２ｇ）の操作者のために指定される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
関連優先順位が、前記物体（２、２ａ〜２ｇ）の安全に関連した運転のために指定される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
より高い優先順位を有する運転が、より低い優先順位を有する運転より優先される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
隣接する物体（６、２、２ａ〜２ｇ）および／またはシステム（９ａ〜９ｂ、１１ａ〜１１ｃ、１２）からの音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）、雑音信号（Ｓｆ、Ｓｕ）、および／または他の動作信号（Ｄ、Ｖ、Ｂ）が、記録され、受信され、および／または該当する分析中に考慮に入れられる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記記録された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）および／または雑音信号（Ｓｆ、Ｓｕ）が、神経回路網および／またはファジィ論理を使用して信号パターン（Ｍ）を割り当てることにより、少なくとも１つの分析を利用して処理される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
静止および／または移動物体（６、２、２ａ〜  ２ｇ）、具体的には車両を判断するための装置（７）であって、前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって放出され、および／または別の物体（６、２、２ａ〜２ｇ）によって反射された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）を記録するために、方向特性を有する、少なくとも１つの電気音響、電気機械、および／または機械の音響変換器システム（８）と、前記記録された音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）を利用して、前記物体（６、２、２ａ〜２ｇ）を検出し、評価し、および／または識別するための評価ユニット（１０）とを備え、
前記音響変換器システム（８）が、方向に関係する自己局所化のために音響信号（Ｓａ、Ｓｒ）および／または物体に関係する雑音信号（Ｓｆ、Ｓｕ）を多方向に記録するための複数の音センサを備え、
前記音響変換器システム（８）および前記評価ユニット（１０）が、音波に基づいて受動音響レーダーを形成する装置（７）。
【請求項１５】
前記音響変換器システム（８）が、音センサとして、球面または方向特性、具体的にはローブ特性を有する、少なくとも１つのマイクロホン（Ｍ１〜Ｍ１６）を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記音響変換器システム（８）および前記評価ユニット（１０）が、音波に基づいてレーダーを生成する、請求項１４あるいは１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記物体に関係する変換器および／または環境内に配置された変換器が、コントロールセンタを使用して監視される、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
運転者支援システム内で使用されるための、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
組み入れられた交通監視システム内で使用されるための、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
物体、たとえば車両の運動プロファイルおよび／または運動状態を記録するために、車両の関連動作信号、たとえばスターターのオン／オフ信号、タコメータの実速度が、従来、記録され監視される。これの欠点は、この場合には、車両に関係する信号のみが記録され監視されることである。車両の環境を考慮に入れるための他のシステム、たとえば、特許文献１より、前方の道路条件を識別するためのミリメートル波レーダーや、特許文献２より、車両と１つ以上の障害物との間の距離および相対速度を測定するためのＣＷレーダーシステム（ＣＷ＝連続波）が知られている。これらは、車両自体によって引き起こされかつ環境に影響を及ぼす信号を考慮に入れ評価することができない。さらに、レーダーシステムは、据付けおよび維持に関して特に注意を必要とし、かつコストがかかり、その上精密で非常に時間とコストのかかる調整を必要とする。特許文献３では、自動車の音の排出を利用して、自動車を分類するためのシステムについて記載している。特許文献４では、障害物によって反射された音波を介して、区域内の障害物を検出する独立車両について記載している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９９  ３２  ０９４  Ａ１号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第１９９  ２２  ４１１  Ａ１号明細書
【特許文献３】
米国特許第５６１９６１６号明細書
【特許文献４】
米国特許第５３１９６１１号明細書




【国際調査報告】
2004537057.tif 000060
2004537057.tif 000061
2004537057.tif 000062
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