DE102004045690A1

DE102004045690A1 - Vorrichtung zur Bestimmung externer Schallquellen in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs und entsprechendes Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE102004045690A1
Application number: DE102004045690A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Lienkamp; Stefan GLÄSER
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung externer Schallquellen im Umfeld eines Kraftfahrzeugs, die ein am Kraftfahrzeug angeordnetes Mikrofonarray (24) mit einer Mehrzahl von Mikrofonen (12, 14, 16) zur Aufnahme von Umgebungsgeräuschen eines Kraftfahrzeugs und eine Auswerteeinrichtung (26) zum Auswerten der Mikrofonsignale aufweist, wobei der Mikrofonarray mindestens drei, nicht auf einer Geraden angeordnete Mikrofone aufweist, und die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass aus den relativen Phasenlagen und/oder den Laufzeitunterschieden der von den Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche Eigenschaften der jeweiligen Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden, wobei zumindest die Eigenschaft Position der Schallquelle bestimmt wird. Insbesondere kann die Vorrichtung mindestens eine digitale Kamera (22) aufweisen, so dass die akustischen und optischen Informationen miteinander verknüpft werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung externer, d.h. außerhalb eines Kraftfahrzeugs befindlichen Schallquellen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Fahrerassistenzsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16 und ein Fahrerassistenzsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 20.

Systeme zur Bestimmung von Eigenschaften vorausfahrender Fahrzeuge, die derzeit in Kraftfahrzeugen eingesetzten werden, sind beispielsweise Systeme zur Abstandskontrolle und insbesondere zur anpassbaren Fahrgeschwindigkeitsregelung (ACC: Adaptive Cruise Control), deren Erkennung vorausfahrender Fahrzeuge auf Lasersensoren und/oder Radarsensoren basieren.

Die weit verbreiteten Radarsensoren haben jedoch Probleme, die Größe von Objekten zu detektieren, weil die Radarstrahlen unterschiedlich reflektiert werden. So erscheint das Signal eines kleinen metallischen Gegenstandes wie eine Getränkedose stärker als das eines vorausfahrenden LKWs. Das Radarsystem muss deshalb stehende Objekte herausfiltern und kann nur bewegte Objekte bewerten.

Ein Lasersensor kann nur die reflektierten Lichtstrahlen auswerten, so dass ein dunkler LKW kaum noch wahrgenommen werden kann. Zudem kann der Laser bei Nebel oder Schneefall überhaupt keine sichere Objekterkennung mehr leisten.

Nun nutzt der Mensch speziell Augen und Ohren zur Erkennung und Lokalisierung von Gefahrensituationen. Sitzt er jedoch im Kraftfahrzeug und ist womöglich noch das Autoradio eingeschaltet, so gehen ihm wichtige Informationen über mögliche Gefahren verloren, da er die Gefahrenquelle entweder überhaupt nicht wahrnimmt, d.h. sieht oder hört, oder nicht lokalisieren kann. Mit anderen Worten, die Wahrnehmung kann zum Teil komplett ausfallen mit der Folge, dass beispielsweise das Martinshorn eines Rettungswagens überhört wird, spielende Kinder am Straßenrand nicht wahrgenommen werden oder ein Fahrzeug im toten Winkel übersehen wird.

Aus der DE 199 49 409 A1 ist es bekannt, mittels mindestens zweier abstandsauflösender Sensoren relative Positionen von möglichen detektierten Objekten im überlappenden Detektionsbereich der Sensoren nach dem Triangulationsprinzip zu bestimmen. Als Sensoren werden nach der DE 199 49 409 A1 vorzugsweise Puls-Radar-Sensoren im 24 GHz-Bereich eingesetzt.

Die JP 2000-105 274 AA und JP 2000-111 633 AA offenbaren den Einsatz von akustischen Informationen zur Erkennung von sich nähernden Fahrzeugen, insbesondere die Erkennung der Richtung, aus der sich die Fahrzeuge oder Objekte nähern. Eine Abstandsbestimmung der sich nähernden Fahrzeuge ist jedoch nicht vorgesehen.

Der Aufsatz von Helmut Lemme: "Akustische Kamera: Schall fotografieren und filmen", Elektronik 26/2003, Seite 34, beschreibt eine sog. akustische Kamera, die von der Gesellschaft zur Förderung der angewandten Informatik e.V. in Berlin-Adlershof entwickelt wurde. Diese akustische Kamera verwendet ein Array aus einer größeren Anzahl von Mikrofonen, die mit einer digitalen Kamera fest verbunden sind. Die aufgenommenen Schallsignale werden von einem Datenrecorder aufgezeichnet und aus der relativen Phasenlage der Signale zueinander ermittelt eine Auswerteeinheit, d.h. ein Rechner, die Position der verschiedenen Schallquellen. In einer Schallkarte werden dann die akustischen und optischen Abbilder der Schallquellen miteinander verknüpft. Weitere Informationen zur akustischen Kamera können der Web-Seite www.gfai.de entnommen werden.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur verbesserten Detektion und Analyse von externen Schallquellen im Umfeld eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Fahrerassistenzsysteme zu schaffen.

Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung zur Bestimmung externer Schallquellen in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 1, ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen von Anspruch 16 und ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, akustische Information der Umgebung zur Bestimmung von Gefahrenquellen zu nutzen. In der ersten bevorzugten Ausführungsform wird die akustische Information zur Erfassung von vorausfahrenden Fahrzeugen genutzt, da beispielsweise insbesondere die Reifen, aber auch der Auspuff oder die Windgeräusche eines Kraftfahrzeugs bei Bewegung, zum Teil aber auch im Stillstand des Kraftfahrzeugs, Schallenergie abstrahlen, die für eine Abstandsbestimmung und damit eine Abstandskontrolle verwendet werden kann. In der zweiten Ausführungsform wird die akustische Information des Umfeld des Kraftfahrzeugs mit der optischen Information mindestens einer digitalen Kamera verknüpft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung externer Schallquellen in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs weist mehrere Mikrofone zur Aufnahme von Umgebungsgeräuschen eines Kraftfahrzeuges und mindestens eine Auswerteinrichtung zum Auswerten der Mikrofonsignale auf, wobei mindestens drei, nicht auf einer Geraden angeordnete Mikrofone am Kraftfahrzeug vorgesehen sind und die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass aus den relativen Phasenlagen und/oder den Laufzeitunterschieden der von den Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche Eigenschaften der jeweiligen Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden, wobei zumindest die Eigenschaft Position der Schallquelle bestimmt wird.

Vorzugsweise wird mindestens ein Steuersignal anhand der ausgewerteten Mikrofonsignale berechnet, wobei das Steuersignal für eine Abstandskontrolle bzw. Abstandsregelung eingesetzt wird. Insbesondere nehmen die eingesetzten Mikrofone Geräusche in Fahrtrichtung auf, wenn die Vorrichtung zur Abstandsregelung eingesetzt wird. Ferner ist die Auswerteinrichtung derart ausgebildet, dass sie aus Laufzeitunterschieden bzw. aus Phasenunterschieden sowie Phasenlage der von den Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche mittels Triangulation die Entfernung zu einer Geräuschquelle berechnet. Drei Mikrofone oder mehr ermöglichen eine ausreichend genaue Abstandbestimmung. Die berechnete Entfernung kann z.B. für eine automatische Abstandskontrolle herangezogen werden. Denkbar ist auch, die berechnete Entfernung einem Kraftfahrzeugführer anzuzeigen. Bei Unterschreiten einer vorgegebenen Mindestentfernung kann der Kraftfahrzeugführer auch akustisch gewarnt werden.

Die Auswerteeinrichtung kann zur Durchführung eine Kalman-Filterung der Mikrofonsignale ausgebildet sein, um ein realistisches Abbild des Umgebungsgeräusche zu erhalten.

Ferner kann die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie ähnliche Anteile in den von den Mikrofonen empfangenen Geräuschen einer bestimmten Geräuschquelle zuordnet.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet, dass zum Feststellen des Abstandes zur bestimmten Geräuschquelle die ähnlichen Anteile aus den empfangenen Geräuschen herausfiltert und anhand der herausgefilterten Anteile mittels Triangulation die Entfernung zu der bestimmten Geräuschquelle berechnet.

Die Mikrofone können an der oder um die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges herum angeordnet sein, insbesondere in Eckbereichen der Windschutzscheibe. Vorzugsweise werden Richtmikrofone eingesetzt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese eine oder mehrere mit dem Mikrofonarray zusammenwirkende digitale Kameras auf. Insbesondere werden die berechneten Positionen der Schallquellen und die optischen Bilder der mindestens einen Kamera miteinander verknüpft, um ein opto-akustisches Bild der Fahrzeugumgebung zu erhalten.

Vorzugsweise wird die mindestens eine Schallquelle hinsichtlich ihrer Art mittels einer Vorrichtung zur Schallanalyse (26) identifiziert. Unter der Art einer Schallquelle wird verstanden, um was für eine Schallquelle es sich handelt, d.h. ist die Schallquelle eine Person, ein weiteres Kraftfahrzeug, eine Sirene bzw. ein Martinshorn eines Polizei- oder Rettungswagens, ein Lastkraftwagen oder ähnliches. Es wird also eine Identifizierung der Schallquelle vorgenommen, was beispielsweise mittels eines Klassifizierungsverfahrens hinsichtlich der Frequenzen und Lautstärke der ermittelten Schallquelle vorgenommen werden kann.

Vorzugsweise erfolgt die Analyse der ermittelten Schallquelle hinsichtlich der Position und/oder des Abstandes und/oder der Lautstärke und/oder der ausgestrahlten Frequenzen.

Insbesondere kann die zeitliche Entwicklung der Position der ermittelten Schallquelle analysiert werden, so dass sich ein zeitliches Abbild der Bewegung der ermittelten Schallquelle ergibt. Vorzugsweise wird die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit der ermittelten Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt.

Ferner kann aus der vektoriellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, falls diese beispielsweise mittels einer Positionsbestimmungvorrichtung bekannt sein sollte, und der Relativgeschwindigkeit der ermittelten Schallquelle die Absolutgeschwindigkeit der Schallquelle bestimmt werden. Insbesondere wird die identifizierte Schallquelle hinsichtlich Art und Position relativ zum Kraftfahrzeug und/oder absolut gegenüber einer Umgebungskarte auf einem Display dargestellt, wobei auch die Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit dargestellt sein kann.

Zur Darstellung der optischen und akustischen Informationen kann anstelle eines normalen, im Kraftfahrzeug angeordneten Display, wie beispielsweise einem LCD-Bildschirm oder Ähnlichem, ein Head-Up-Display eingesetzt werden.

Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist eine im vorangegangenen erläuterte Detektionsvorrichtung mit einem Mikrofonarray und mindestens einer digitalen Kamera sowie einen Spurwechselassistenten auf. Dabei ist die Detektionsvorrichtung mit dem Spurwechselassistenten verknüpft und die Detektionsvorrichtung ermittelt auf Anforderung des Spurwechselassistenten Schallquellen im toten Winkel des Kraftfahrzeugs, wobei im toten Winkel detektierte Schallquellen vom Spurwechselassistenten verarbeitet werden. Insbesondere bewirkt der Spurwechselassistent eine Warnung an den Fahrer und/oder eine grafische Darstellung der von der Detektionsvorrichtung ermittelten Positionen der Schallquellen. Ferner kann der Spurwechselassistent einen automatischen Lenkeingriff bewirken, wenn die Detektionsvorrichtung ein Fahrzeug im toten Winkel detektiert und der Fahrer einen Spurwechsel einleitet.

Eine weitere Ausführungsform der Fahrerassistenzvorrichtung weist ferner eine Positionsbestimmungseinheit neben dem Spurwechselassistenten auf, wobei die Detektion externer Schallquellen als Funktion der von der Positionsbestimmungseinheit bestimmten Position des Kraftfahrzeugs eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. So kann die opto-akustische Detektionsvorrichtung, d.h. die Vorrichtung bestehend aus dem Mikrofonarray und der mindestens einen digitalen Kamera, beispielsweise in Wohngebieten eingeschaltet und auf der Autobahn ausgeschaltet sein.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfaßt die oben geschilderte opto-akustische Detektionsvorrichtung und eine Positionsbestimmungseinheit, wobei die opto-akustische Detektion externer Schallquellen als Funktion der von der Positionsbestimmungseinheit bestimmten Position des Kraftfahrzeugs eingeschaltet oder ausgeschaltet wird.

Bei dem entsprechenden Verfahren zur Bestimmung externer Schallquellen in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs werden Umgebungsgeräusche im Umfeld des Kraftfahrzeuges von mindestens drei, nicht auf einer Geraden angeordnete Mikrofone am Kraftfahrzeug aufgenommen und aus den relativen Phasenlagen und/oder den Laufzeitunterschieden der von den Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche werden Eigenschaften der jeweiligen Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt, wobei zumindest die Eigenschaft Position der Schallquelle bestimmt wird.

Bei einem Verfahren zur Abstandskontrolle bei Fahrzeugen, wobei mit Mikrofonen Umgebungsgeräusche eines Kraftfahrzeuges aufgenommen werden, werden die aufgenommenen Mikrofonsignale ausgewertet und es wird daraus mindestens ein Steuersignal berechnet, das für eine Abstandskontrolle eingesetzt wird. Mindestens drei Mikrofone nehmen Geräusche in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs auf und aus Laufzeitunterschieden der von den mindestens drei Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche wird mittels Triangulation die Entfernung zu einer Geräuschquelle berechnet.

Insbesondere wird eine Kalman-Filterung der Mikrofonsignale durchgeführt, um ein realistisches Abbild des Umgebungsgeräusche zu erhalten.

Ferner wird vorzugsweise zusätzlich zu der Detektion der akustischen Signale ein digitales optisches Abbild der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufgenommen und mit den akustischen Signale verknüpft, so dass ein opto-akustische Abbild, eine sog. Schallkarte, der Umgebung des Kraftfahrzeugs erstellt und dem Fahrer zur Anzeige gebracht wird.

Ähnliche Anteile in den von den Mikrofonen empfangenen Geräuschen können einer bestimmten Geräuschquelle zugeordnet werden. Vorzugsweise werden zum Feststellen des Abstandes zur ermittelten Geräuschquelle die ähnlichen Anteile aus den empfangenen Geräuschen herausgefiltert und es wird anhand der herausgefilterten Anteile mittels Triangulation die Entfernung zu der bestimmten Geräuschquelle berechnet.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigt
1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung, und
2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in der Form eines Fahrerassistenzsystems.
1 zeigt eine Windschutzscheibe 10 eines Kraftfahrzeugs von vorne, d.h. von der einem Kraftfahrzeugführer entgegengesetzten Seite. An der Außenseite der Windschutzscheibe sind drei Richtmikrofone 12, 14 und 16 angebracht. Zwei Richtmikrofone 12 und 14 sind in gegenüberliegenden Eckbereichen im oberen Randbereich der Windschutzscheibe 10 auf die Scheibenaußenseite angeordnet, vorzugsweise aufgeklebt. Das dritte Richtmikrofon 16 ist am unteren Randbereich der Außenseite des Windschutzscheibe 10 etwa mittig angeordnet. Diese Anordnung der Richtmikrofone 12, 14 und 16 eignet sich gut zur Detektion von Schallquellen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere in dessen Fahrtrichtung.
Die Richtmikrofone 12, 14 und 16 sind mit einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung, beispielsweise einem speziellen Rechner, verbunden und kommunizieren mit der Auswerteeinrichtung. Die von den Mikrofonen gelieferten Signale werden vom Rechner ausgewertet, indem aus den drei empfangenen Signalen gleiche Anteile herausgefiltert werden, um sicherzustellen, dass in dem von den Mikrofonen empfangenen Geräuschspektrum nur die Geräusche einer bestimmten Geräuschquelle, beispielsweise eines Motors, eines Auspuffs, von Reifen eines speziellen Kraftfahrzeugs oder dergleichen für die Entfernungsberechnung herangezogen werden.
Mit der Geräuschinformation kann auch eine Warnung erfolgen, wenn im Fahrschlauch des Fahrzeuges oder unmittelbarer Nähe Gefahren detektiert werden. Diese können beispielsweise Fußgänger, Kinder oder Tiere, deren Schritte erkannt werden können, Fahrzeuge, die in den Fahrschlauch des eigenen Fahrzeugs eindringen (z.B. an Kreuzungen), oder sich öffnende Türen bei parkenden Fahrzeugen, sein.
Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, dass die Nachteile der bestehenden Laser- und Radarsensoren eliminiert werden können und der Funktionsbereich erweitert werden kann.
2 zeigt in der Form eines Diagramms den Einsatz einer opto-akustischen Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug. Das nicht dargestellte Kraftfahrzeug ist mit einer opto-akustischen Vorrichtung 20 ausgerüstet, die eine oder mehrere digitale Kameras 22 und ein Mikrofonarray 24, bestehend aus mindestens drei, nicht auf einer Geraden angeordneten Mikrofonen, besteht. Bei einem Mikrofonarray 24 aus drei Mikrofonen sind diese zwangsläufig in einer Ebene angeordnet. Bei der Verwendung von mehr als drei Mikrofonen sind diese vorzugsweise räumlich angeordnet.
Es ergibt sich nun für den Fahrer des Kraftfahrzeug das folgende Szenario. Nähert sich dem Kraftfahrzeug beispielsweise ein Krankenwagen mit eingeschaltetem Martinshorn, so kann der Fahrer in einem geschlossenen Kraftfahrzeug im Normalfall die Position des Krankenwagens mit eigenen Mitteln, d.h. Augen und Ohren, nicht bestimmen. Die am Kraftfahrzeug angeordnete opto-akustische Vorrichtung 20 ortet die nicht dargestellte Schallquelle und identifiziert sie als das Martinshorn des Krankenwagens mittels einer Vorrichtung zur Schallanalyse 26. Die optische und akustische Information wird in geeigneter Weise überlagert und bekommt aufgrund der Identifikation als Martinshorn eine hohe Priorität. Mittels einer Steuereinheit 34, die einen Grafik-Generator beinhaltet, wird die Information aufgrund ihrer Priorität direkt in eine geeignete Grafikform umgesetzt und durch ein Display dem Fahrer übermittelt. Dies kann beispielsweise durch eine Head-Up-Display 36 erfolgen, das die Information der akustischen Kamera an geeigneter Stelle einspiegelt, beispielsweise in die Windschutzscheibe, so dass der Fahrer die Information über eine detektierte Schallquelle augenblicklich in deren räumlichen Anordnung in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassen kann.
Ein weiteres Szenario ergibt sich für einen Spurwechselvorgang. Der Fahrer eines Kraftfahrzeugs möchte die Spur wechseln, wobei die Gefahr besteht ein Fahrzeug im toten Winkel zu übersehen. Ein Spurwechselassistent 30 des Kraftfahrzeugs erkennt in diesem Fall die Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel und überprüft mit Hilfe der opto-akustischen Vorrichtung 20, ob sich ein Kraftfahrzeug im toten Winkel befindet. Ist das Ergebnis der Überprüfung, dass sich ein Fahrzeug im toten Winkel befindet, so kann eine Warnung an den Fahrer beispielsweise in der Form eines Warntons erfolgen, falls der Fahrer ein Ausscherversuch trotz nebenfahrenden Fahrzeug unternimmt. Ferner könnte ein automatischer Eingriff in die Lenkung erfolgen, so dass der Fahrer bei der Detektion eines nebenfahrenden Fahrzeugs durch die akustische Kamera an einem Ausscherversuch gehindert wird. Die genannten Maßnahmen werden von einer Vorrichtung zur Situationsanalyse 32 geleistet. Dargestellt ist weiterhin, dass das Schallobjekt, nämlich das im toten Winkel fahrende und durch die akustische Kamera 30 ermittelte und analysierte Fahrzeug, durch den Grafik-Generator der Steuereinheit 34 aufbereitet und auf einem Display 36 in geeigneter Form für den Fahrer dargestellt wird.
Eine weitere, in dem Diagramm der 2 dargestellte Möglichkeit ist es, die Funktion der akustischen Kamera in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition ein- oder auszuschalten, beispielweise um in Wohngebieten Personen, wie spielende Kinder, akustisch zu identifizieren sowie zu lokalisieren und die Aufmerksamkeit des Fahrers darauf zu lenken. In diesem Fall bestimmt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Fahrzeugposition 28 die Position des Fahrzeugs, welche in die Vorrichtung zur Situationsanalyse 32 eingegeben wird. Diese Vorrichtung entscheidet, ob sich das Fahrzeug in einem Wohngebiet befindet oder nicht. Befindet sich das Fahrzeug in einem Wohngebiet, so kann die Funktion der akustischen Kamera speziell auf die Detektion von Personen gerichtet werden, d.h. die Auswerteeinrichtung analysiert das Vorhandensein von Personen, insbesondere Kindern und gibt entsprechende Warnungen an den Fahrer ab.

10: Windschutzscheibe
12: Richtmikrofon
14: Richtmikrofon
16: Richtmikrofon
20: Akustische Kamera
22: Digitale Kamera
24: Mikrofonarray
26: Schallanalyse
28: Fahrzeugposition
30: Spurwechselassistent
32: Situationsanalyse
34: Steuereinheit mit Grafik-Generator
36: Head-Up-Display

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung externer Schallquellen im Umfeld eines Kraftfahrzeugs, die ein am Kraftfahrzeug angeordnetes Mikrofonarray (24) mit einer Mehrzahl von Mikrofonen (12, 14, 16) zur Aufnahme von Umgebungsgeräuschen eines Kraftfahrzeuges und eine Auswerteinrichtung (26) zum Auswerten der Mikrofonsignale aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrofonarray mindestens drei, nicht auf einer Geraden angeordnete Mikrofone (12, 14, 16) aufweist, und die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass aus den relativen Phasenlagen und/oder den Laufzeitunterschieden der von den Mikrofonen empfangenden Umgebungsgeräusche Eigenschaften der jeweiligen Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden, wobei zumindest die Eigenschaft Position der Schallquelle bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung der lokalisierten Schallquelle von dem Kraftfahrzeug mittels Triangulation aus den gemessenen Signalen berechnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Kalman-Filter aufweist, der eine Kalman-Filterung der Mikrofonsignale durchführt, um ein realistisches Abbild des Umgebungsgeräusche zu erhalten.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie ähnliche Anteile in den von den Mikrofonen (12, 14, 16) empfangenen Geräuschen einer bestimmten Geräuschquelle zuordnet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Ähnlichkeitsfilter aufweist, der zum Feststellen des Abstandes zur bestimmten Geräuschquelle die ähnlichen Anteile aus den empfangenen Geräuschen herausfiltert und anhand der herausgefilterten Anteile mittels Triangulation die Auswerteeinrichtung die Entfernung zu der bestimmten Geräuschquelle berechnet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofone (12, 14, 16) an der oder um die Windschutzscheibe (10) des Kraftfahrzeuges herum angeordnet sind, insbesondere in Eckbereichen der Windschutzscheibe.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine oder mehrere mit dem Mikrofonarray (24) zusammenwirkende digitale Kameras (22) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die berechneten Positionen der Schallquellen und die optischen Bilder der mindestens einen Kamera (22) miteinander verknüpft werden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schallquelle hinsichtlich ihrer Art mittels einer Vorrichtung zur Schallanalyse (26) identifiziert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse hinsichtlich der Position und/oder des Abstandes und/oder der Lautstärke und/oder der ausgestrahlten Frequenzen erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Entwicklung der Position der ermittelten Schallquelle analysiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit der ermittelten Schallquelle relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus der vektoriellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Relativgeschwindigkeit der ermittelten Schallquelle die Absolutgeschwindigkeit der Schallquelle bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die identifizierte Schallquelle hinsichtlich Art und Position relativ zum Kraftfahrzeug und/oder absolut gegenüber einer Umgebungskarte auf einem Display dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Head-Up-Display eingesetzt wird.
Fahrerassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer opto-akustischen Detektionsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 8 bis 16 und einem Spurwechselassistenten (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (20) mit dem Spurwechselassistenten (30) verknüpft ist, wobei die Detektionsvorrichtung (20) auf Anforderung des Spurwechselassistenten (30) Schallquellen im toten Winkel des Kraftfahrzeugs bestimmt und im toten Winkel detektierte Schallquellen vom Spurwechselassistenten verarbeitet werden.
Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurwechselassistent (30) eine Warnung an den Fahrer und/oder eine grafische Darstellung der von der Detektionsvorrichtung (20) ermittelten Positionen der Schallquellen bewirkt.
Fahrerassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurwechselassistent (30) einen automatischen Lenkeingriff bewirkt, wenn die Detektionsvorrichtung (20) ein Fahrzeug im toten Winkel detektiert und der Fahrer einen Spurwechsel einleitet.
Fahrerassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18 mit einer Positionsbestimmungseinheit (28), dadurch gekennzeichnet, daß die Detektion externer Schallquellen als Funktion der von der Positionsbestimmungseinheit (28) bestimmten Position des Kraftfahrzeugs eingeschaltet oder ausgeschaltet wird.
Fahrerassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16 und einer Positionsbestimmungseinheit (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion externer Schallquellen als Funktion der von der Positionsbestimmungseinheit (28) bestimmten Position des Kraftfahrzeugs eingeschaltet oder ausgeschaltet wird.