DE102021108288A1 - Method and device for monitoring the underbody area of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Überwachung des Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, zu veranlassen, dass durch zumindest eine Schallquelle des Fahrzeugs ein Fahrzeug-Schallsignal erzeugt wird, das zumindest teilweise zu dem Unterbodenbereich hin gerichtet ist. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, anhand zumindest eines Schallsensors des Fahrzeugs ein erfasstes Schallsignal zu ermitteln, das zumindest eine in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs reflektierte Komponente des Fahrzeug-Schallsignals aufweist. Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, auf Basis des erfassten Schallsignals Unterbodeninformation in Bezug auf die Anwesenheit eines Lebewesens in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs zu ermitteln.A device for monitoring the underbody area of a vehicle is described. The device is set up to cause at least one sound source of the vehicle to generate a vehicle sound signal which is at least partially directed towards the underbody area. Furthermore, the device is set up to use at least one sound sensor of the vehicle to determine a detected sound signal which has at least one component of the vehicle sound signal reflected in the underbody area of the vehicle. In addition, the device is set up to determine underbody information relating to the presence of a living being in the underbody area of the vehicle on the basis of the recorded sound signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Überwachung des Unterbodenbereichs zwischen dem Unterboden eines Fahrzeugs und dem Untergrund, auf dem das Fahrzeug steht, insbesondere zur Überwachung in Bezug auf die Anwesenheit einer Person.The invention relates to a method and a corresponding device for monitoring the underbody area between the underbody of a vehicle and the ground on which the vehicle is standing, in particular for monitoring with regard to the presence of a person.

Ein Fahrzeug, insbesondere ein automatisiert und/oder fahrerlos fahrendes Fahrzeug, sollte nur dann eine Fahrt beginnen, wenn gewährleistet werden kann, dass sich unter dem Fahrzeug kein Lebewesen, insbesondere kein Mensch, befindet (der sich z.B. während eines Parkvorgangs des Fahrzeugs unter das Fahrzeug gelegt hat, etwa um das Fahrzeug zu reparieren).A vehicle, in particular an automated and/or driverless vehicle, should only start a journey if it can be guaranteed that there is no living being under the vehicle, in particular no human being (who is, for example, under the vehicle while the vehicle is being parked laid, for example to repair the vehicle).

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Unterbodenbereich eines Fahrzeugs in effizienter und zuverlässiger Weise zu überwachen, insbesondere um die Anwesenheit eines Lebewesens zu detektieren oder um die Anwesenheit eines Lebewesens zuverlässig ausschließen zu können. The present document deals with the technical task of monitoring the underbody area of a vehicle in an efficient and reliable manner, in particular in order to be able to detect the presence of a living being or to be able to reliably rule out the presence of a living being.

Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by each of the independent claims. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to the technical teachings described in the description, which can form an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Überwachung des Unterbodenbereichs eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Dabei erstreckt sich der Unterbodenbereich zwischen dem Unterboden des Fahrzeugs und dem Untergrund (insbesondere der Fahrbahn), auf dem das Fahrzeug steht.According to one aspect, a device for monitoring the underbody area of a (motor) vehicle is described. In this case, the underbody area extends between the underbody of the vehicle and the subsoil (in particular the roadway) on which the vehicle is standing.

Die Vorrichtung ist eingerichtet, zu veranlassen, dass durch zumindest eine Schallquelle des Fahrzeugs ein Fahrzeug-Schallsignal erzeugt wird, das zumindest teilweise zu dem Unterbodenbereich hin gerichtet ist. Die Schallquelle kann z.B. umfassen: den Antriebsmotor oder die Antriebsmotoren des Fahrzeugs; die Bremsvorrichtung des Fahrzeugs; einen oder mehrere Lautsprecher des Fahrzeugs; die Zentralverriegelung des Fahrzeugs; die Hupe des Fahrzeugs; und/oder die Alarmanlage des Fahrzeugs. Das Fahrzeug-Schallsignal kann einen Schallimpuls umfassen. Insbesondere kann das Fahrzeug-Schallsignal ein Schallimpuls sein. Der Schallimpuls kann z.B. eine zeitliche Dauer von 1 Sekunde oder weniger aufweisen.The device is set up to cause at least one sound source of the vehicle to generate a vehicle sound signal which is at least partially directed towards the underbody area. The sound source may include, for example: the vehicle's engine or engines; the braking system of the vehicle; one or more loudspeakers of the vehicle; the central locking of the vehicle; the vehicle's horn; and/or the vehicle's alarm system. The vehicle sound signal may include a sound pulse. In particular, the vehicle sound signal can be a sound pulse. For example, the sound pulse may have a duration of 1 second or less.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, anhand zumindest eines Schallsensors (z.B. anhand zumindest eines Mikrofons und/oder Körperschallsensors) des Fahrzeugs ein erfasstes Schallsignal zu ermitteln, das zumindest eine in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs reflektierte Komponente des Fahrzeug-Schallsignals aufweist. Das erfasste Schallsignal kann insbesondere eine Impulsantwort des Unterbodenbereichs auf den Schallimpuls des Fahrzeug-Schallsignals umfassen.The device is also set up to use at least one sound sensor (e.g. using at least one microphone and/or structure-borne sound sensor) of the vehicle to determine a recorded sound signal which has at least one component of the vehicle sound signal reflected in the underbody area of the vehicle. The recorded sound signal can in particular include an impulse response of the underbody area to the sound impulse of the vehicle sound signal.

Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, auf Basis des erfassten Schallsignals Unterbodeninformation in Bezug auf die Anwesenheit eines Lebewesens (insbesondere eines Menschen) in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Unterbodeninformation kann z.B. die Aufenthaltswahrscheinlichkeit dafür anzeigen, dass sich im Unterbodenbereich ein Lebewesen befindet. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis des erfassten Schallsignals Untergrundinformation in Bezug auf eine Beschaffenheit und/oder einen Zustand (z.B. vereist oder glatt) des Untergrunds zu ermitteln.Furthermore, the device is set up, on the basis of the recorded sound signal, to determine underbody information relating to the presence of a living being (in particular a human being) in the underbody area of the vehicle. The underbody information can, for example, indicate the probability that a living being is located in the underbody area. As an alternative or in addition, the device can be set up to determine underground information with regard to a condition and/or a condition (e.g. icy or slippery) of the underground on the basis of the recorded sound signal.

Es wird somit eine Vorrichtung beschrieben, die es ermöglicht, in effizienter und zuverlässiger Weise auf Basis eines von dem Fahrzeug generierten Schallsignals zu ermitteln, ob sich unter dem Fahrzeug ein Lebewesen befindet oder nicht. So kann im Anschluss an einen Parkvorgang in sicherer Weise eine (ggf. automatisierte und/oder fahrerlose) Fahrt des Fahrzeugs begonnen werden.A device is thus described which makes it possible to determine in an efficient and reliable manner, on the basis of a sound signal generated by the vehicle, whether or not there is a living being under the vehicle. In this way, a (possibly automated and/or driverless) journey of the vehicle can be started in a safe manner following a parking process.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, eine Frequenzganganalyse des erfassten Schallsignals durchzuführen, um die Unterbodeninformation zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die Unterbodeninformation anhand eines Maschinen-erlernten neuronalen Netzes zu ermitteln. Dabei kann das neuronale Netz ausgebildet sein, auf Basis von Eingangsdaten, die auf dem erfassten Schallsignal basieren, (z.B. auf Basis von Parametern der Frequenzganganalyse des erfassten Schallsignals) Ausgangsdaten bereitzustellen, die die Unterbodeninformation umfassen. So kann die Unterbodeninformation in besonders präziser Weise ermittelt werden.The device can be set up to carry out a frequency response analysis of the recorded sound signal in order to determine the underbody information. Alternatively or additionally, the device can be set up to determine the underbody information using a machine-learned neural network. In this case, the neural network can be designed to provide output data, which include the underbody information, on the basis of input data based on the recorded sound signal (e.g. based on parameters of the frequency response analysis of the recorded sound signal). In this way, the underbody information can be determined in a particularly precise manner.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass im Anschluss an einen Parkvorgang eine (ggf. automatisierte) Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt werden soll. Es kann dann in Reaktion darauf veranlasst werden, dass das Fahrzeug-Schallsignal erzeugt wird, um die Unterbodeninformation zu ermitteln. Ferner kann die Fahrt des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der ermittelten Unterbodeninformation ermöglicht werden (wenn die Unterbodeninformation anzeigt, dass sich im Unterbodenbereich kein Lebewesen befindet) oder unterbunden werden (wenn die Unterbodeninformation anzeigt, dass sich im Unterbodenbereich ein Lebewesen befindet). So kann die Sicherheit einer automatisierten und/oder fahrerlosen Fahrt erhöht werden.The device may be configured to determine that following a parking a (possibly automated) drive of the vehicle is to be carried out. The vehicle sound signal can then be caused to be generated in response to determine the underbody information. Further, depending on the detected underbody information, the vehicle may be allowed to travel (when the underbody information indicates that there is no living being in the underbody area) or prohibited (when the underbody information indicates that there is a living being in the underbody area). In this way, the safety of an automated and/or driverless journey can be increased.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, anhand ein oder mehrerer Sensoren des Fahrzeugs ein oder mehrere Sensorsignale zu erfassen. Die ein oder mehreren Sensorsignale können insbesondere anzeigen: Temperaturinformation in Bezug auf die (Luft-) Temperatur des Unterbodenbereichs; Luftinformation in Bezug auf den CO2-Gehalt der Luft im Unterbodenbereich; und/oder Funkinformation in Bezug auf die Anwesenheit eines Funksenders im Unterbodenbereich. Die Unterbodeninformation kann dann in besonders präziser Weise auch auf Basis der ein oder mehreren Sensorsignale ermittelt werden (z.B. durch Verwendung eines neuronalen Netzes, das die ein oder mehreren Sensorsignale oder darauf basierende Daten als zusätzliche Eingangsdaten aufnimmt).The device can be set up to detect one or more sensor signals using one or more sensors of the vehicle. In particular, the one or more sensor signals may indicate: temperature information related to the (air) temperature of the underbody area; air information related to the CO2 content of the air in the underbody area; and/or radio information relating to the presence of a radio transmitter in the underbody area. The underbody information can then also be determined in a particularly precise manner on the basis of the one or more sensor signals (e.g. by using a neural network that records the one or more sensor signals or data based on them as additional input data).

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass zu Beginn eines Parkvorgangs des Fahrzeugs ein Fahrzeug-Schallsignal erzeugt wird, um basierend darauf anhand des zumindest einen Schallsensors ein Referenz-Schallsignal als Referenz für den Unterbodenbereich ohne Anwesenheit eines Lebewesens zu erfassen. Zu Beginn eines Parkvorgangs kann typischerweise zuverlässig ausgeschlossen werden, dass sich im Unterbodenbereich des Fahrzeugs ein Lebewesen befindet. Durch Erzeugen eines Fahrzeug-Schallsignals und durch Erfassen eines von dem Fahrzeug-Schallsignal abhängigen erfassten Schallsignals kann somit eine Referenz für das erfasste Schallsignal ermittelt werden, das vorliegt, wenn sich im Unterbodenbereich kein Lebewesen befindet.The device can be set up to cause a vehicle sound signal to be generated at the beginning of a parking process of the vehicle in order to use the at least one sound sensor to detect a reference sound signal as a reference for the underbody area without the presence of a living being. At the beginning of a parking process, it can typically be reliably ruled out that there is a living being in the underbody area of the vehicle. By generating a vehicle sound signal and by detecting a detected sound signal that is dependent on the vehicle sound signal, a reference for the detected sound signal can be determined, which is present when there is no living being in the underbody area.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Unterbodeninformation, insbesondere bei Ende des Parkvorgangs, auch auf Basis des Referenz-Schallsignals zu ermitteln. Insbesondere kann das bei Ende des Parkvorgangs erfasste Schallsignal mit dem Referenz-Schallsignal verglichen werden. Auf Basis des Vergleichs, insbesondere auf Basis der Abweichung des erfassten Schallsignals von dem Referenz-Schallsignal, kann dann in besonders zuverlässiger Weise ermittelt werden, ob sich im Unterbodenbereich des Fahrzeugs ein Lebewesen befindet oder nicht.The device can be set up to determine the underbody information, in particular at the end of the parking process, also on the basis of the reference sound signal. In particular, the sound signal detected at the end of the parking process can be compared with the reference sound signal. On the basis of the comparison, in particular on the basis of the deviation of the recorded sound signal from the reference sound signal, it can then be determined in a particularly reliable manner whether there is a living being in the underbody area of the vehicle or not.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus) is described which comprises the device described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Überwachung des Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bewirken, dass durch zumindest eine Schallquelle des Fahrzeugs ein Fahrzeug-Schallsignal erzeugt wird, das zumindest teilweise zu dem Unterbodenbereich hin gerichtet ist. Außerdem umfasst das Verfahren das Erfassen, anhand zumindest eines Schallsensors des Fahrzeugs, eines erfassten Schallsignals, das zumindest eine in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs reflektierte Komponente des Fahrzeug-Schallsignals aufweist. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis des erfassten Schallsignals, von Unterbodeninformation in Bezug auf die Anwesenheit eines Lebewesens (insbesondere eines Menschen) in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs.According to a further aspect, a method for monitoring the underbody area of a vehicle is described. The method includes causing at least one sound source of the vehicle to generate a vehicle sound signal that is at least partially directed toward the underbody region. The method also includes the detection, using at least one sound sensor of the vehicle, of a detected sound signal which has at least one component of the vehicle sound signal reflected in the underbody area of the vehicle. The method also includes determining, on the basis of the recorded sound signal, underbody information relating to the presence of a living being (in particular a human being) in the underbody area of the vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a vehicle's control unit) and thereby to carry out the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a SW program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
  • 2a und 2b eine beispielhafte Überwachung des Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs; und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Überwachung des Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs.
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it
  • 1 exemplary components of a vehicle;
  • 2a and 2 B an exemplary monitoring of the underbody area of a vehicle; and
  • 3 FIG. 14 is a flow chart of an example method for monitoring the underbody area of a vehicle.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und zuverlässigen Überwachung des Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100, das auf einem Untergrund 111, z.B. auf einer Fahrbahn einer Straße oder eines Parkplatzes, steht. Der Unterbodenbereich entspricht dem Bereich zwischen dem Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 und dem Untergrund 111.As explained at the beginning, this document deals with the efficient and reliable monitoring of the underbody area of a vehicle. In this context shows 1 an exemplary vehicle 100 standing on a surface 111, eg on a lane of a street or a parking lot. The underbody area corresponds to the area between the underbody 106 of the vehicle 100 and the ground 111.

Es kann vorkommen, dass sich während eines Parkvorgangs ein Lebewesen 111, insbesondere ein Mensch, in den Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 begeben hat, z.B. um sich zu verstecken oder um das Fahrzeug 100 zu reparieren. Vor Fahrtbeginn sollte von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 durch einen Blick unter das Fahrzeug 100 sichergestellt werden, dass sich kein Lebewesen 111 unterhalb des Fahrzeugs 100 befindet. Alternativ oder ergänzend könnte durch Bildanalyse der Bilddaten einer dedizierten Unterboden-Kamera (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 100 automatisiert die Anwesenheit eines Lebewesens 110 im Unterbodenbereich überprüft werden. Der Verbau einer dedizierten Unterboden-Kamera ist jedoch mit zusätzlichen Kosten und Bauraumbedarf verbunden.It may happen that a living being 111, in particular a human being, has entered the underbody area of the vehicle 100 during a parking process, e.g. to hide or to repair the vehicle 100. Before starting the journey, a driver of the vehicle 100 should ensure by looking under the vehicle 100 that there is no living being 111 underneath the vehicle 100 . Alternatively or additionally, the presence of a living being 110 in the underbody area could be checked automatically by image analysis of the image data from a dedicated underbody camera (not shown) of vehicle 100 . Installing a dedicated underbody camera, however, entails additional costs and space requirements.

Ein Fahrzeug 100 umfasst typischerweise ein oder mehrere Schallquellen 102 (wie z.B. zumindest einen Motor, zumindest einen Lautsprecher, eine Hupe, eine Bremse, eine Zentralverriegelung, einen Alarm, etc.), die jeweils eingerichtet sind, ein Schallsignal 112, insbesondere eines Schallimpuls, zu generieren. Das von einer Schallquelle 102 generierte Fahrzeug-Schallsignal 112 kann dabei zumindest teilweise in Richtung Untergrund 111 emittiert und dort reflektiert werden.A vehicle 100 typically includes one or more sound sources 102 (such as at least one motor, at least one loudspeaker, a horn, a brake, a central locking system, an alarm, etc.), which are each set up to produce a sound signal 112, in particular a sound pulse, to generate. The vehicle sound signal 112 generated by a sound source 102 can be emitted at least partially in the direction of the subsurface 111 and reflected there.

Des Weiteren kann das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Schallsensoren 105 (insbesondere Mikrofone und/oder Körperschallsensoren) umfassen, die eingerichtet sind, ein auf dem Fahrzeug-Schallsignal 112 basierendes Schallsignal 115 zu erfassen. Das von den ein oder mehreren Schallsensoren 105 erfasste Schallsignal 115 umfasst dabei typischerweise auch ein oder mehrere reflektierte Signalkomponenten, die auf einer Reflexion des Fahrzeug-Schallsignals 112 auf dem Untergrund 111 und/oder in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 beruhen. Dabei hängen die ein oder mehrere reflektierten Signalkomponenten typischerweise davon ab, ob sich in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 ein Lebewesen 110 befindet oder nicht. Auf Basis des von den ein oder mehreren Schallsensoren 105 erfassten Schallsignals 115 kann somit die Anwesenheit eines Lebewesens 110 im Unterbodenbereich erkannt oder ausgeschlossen werden.Furthermore, the vehicle 100 can include one or more sound sensors 105 (in particular microphones and/or structure-borne sound sensors) that are set up to detect a sound signal 115 based on the vehicle sound signal 112 . The sound signal 115 detected by the one or more sound sensors 105 typically also includes one or more reflected signal components that are based on a reflection of the vehicle sound signal 112 on the substrate 111 and/or in the underbody area of the vehicle 100 . The one or more reflected signal components typically depend on whether there is a living being 110 in the underbody area of the vehicle 100 or not. Based on the sound signal 115 detected by the one or more sound sensors 105, the presence of a living being 110 in the underbody area can thus be detected or ruled out.

2a veranschaulicht die Schallsituation für den Fall, dass sich kein Lebewesen 110 in dem Unterbodenbereich befindet. Durch die ein oder mehreren Schallquellen 102 wird eine Fahrzeug-Schallsignal 112, insbesondere ein Schallimpuls, emittiert. Von den ein oder mehreren Schallsensoren 105 kann ein Schallsignal 115, insbesondere eine Impulsantwort, empfangen werden. Das empfangene Schallsignal 115 kann dann (von der Auswerte-Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100) ausgewertet werden, um zu erkennen, ob sich im Unterbodenbereich ein Lebewesen 110 befindet oder nicht. 2a illustrates the sound situation in the event that there is no living being 110 in the underbody area. A vehicle sound signal 112, in particular a sound pulse, is emitted by the one or more sound sources 102. A sound signal 115, in particular an impulse response, can be received by the one or more sound sensors 105. The received sound signal 115 can then be evaluated (by the evaluation device 101 of the vehicle 100) in order to detect whether there is a living being 110 in the underbody area or not.

2b veranschaulicht eine Schallsituation für den Fall, dass sich ein Lebewesen 110 im Unterbodenbereich befindet. Das Lebewesen 110 im Unterbodenbereich führt dazu, dass sich das von den ein oder mehreren Schallsensoren 105 empfangene Schallsignal 115 von dem empfangenen Schallsignal 115 aus der Schallsituation von 2a unterscheidet. Es kann somit in zuverlässiger Weise auf Basis des empfangenen Schallsignals 115 die Anwesenheit oder die Abwesenheit eines Lebewesens 110 im Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 erkannt werden. 2 B illustrates a sound situation in the event that a living being 110 is located in the underbody area. The living being 110 in the underbody area causes the sound signal 115 received by the one or more sound sensors 105 to differ from the received sound signal 115 from the sound situation of 2a differs. The presence or absence of a living being 110 in the underbody area of vehicle 100 can thus be reliably detected on the basis of received sound signal 115 .

Das Fahrzeug 100 kann ein oder mehrere weitere Sensoren 205 umfassen, die eingerichtet sind, Sensorsignale 215 zu erfassen, die zur Überwachung des Unterbodenbereichs verwendet werden können. Beispielhafte Sensoren 205 sind,

  • • ein Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur im Umfeld, insbesondere im Unterbodenbereich, des Fahrzeugs 100;
  • • eine Kommunikationseinheit zur Erkennung eines Funksignals (z.B. eines Bluetoothsignals oder eines Mobilfunksignals) im Umfeld, insbesondere im Unterbodenbereich, des Fahrzeugs 100; und/oder
  • • ein Kohlendioxidsensor zur Ermittlung des CO2-Gehalts im Umfeld, insbesondere im Unterbodenbereich, des Fahrzeugs 100.
The vehicle 100 may include one or more additional sensors 205 configured to capture sensor signals 215 that may be used to monitor the underbody area. Exemplary sensors 205 are
  • • a temperature sensor for determining the temperature in the environment, in particular in the underbody area, of vehicle 100;
  • • a communication unit for detecting a radio signal (eg a Bluetooth signal or a mobile radio signal) in the environment, in particular in the underbody area, of the vehicle 100; and or
  • • a carbon dioxide sensor for determining the CO2 content in the environment, in particular in the underbody area, of the vehicle 100.

Die Auswerte-Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, das empfangene Schallsignal 115 (ggf. in Kombination mit ein oder mehreren weiteren Sensorsignalen 215) mit einer Maschinen-erlernten Auswerteeinheit, insbesondere mit einem angelernten neuronalen Netz, auszuwerten, um die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für ein Lebewesen 110 im Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Basierend auf der Aufenthaltswahrscheinlichkeit kann dann entschieden werden, ob sich in dem Unterbodenbereich ein Lebewesen 110 befindet oder nicht.The evaluation device 101 can be set up to evaluate the received sound signal 115 (possibly in combination with one or more other sensor signals 215) with a machine-learned evaluation unit, in particular with a trained neural network, in order to determine the probability of a living being 110 in the Underbody area of the vehicle 100 to determine. Based on probability of stay it can then be decided whether there is a living being 110 in the underbody area or not.

Die Verwendung des fahrzeugeigenen Schalls kann somit zur Klassifizierung des Untergrunds 111 unter einem Fahrzeug 100 verwendet werden. Als Schallquelle 102 können dabei ein oder mehrere Fahrzeugkomponenten wie z. B. ein oder mehrere Motoren, die Bremsen, die Lautsprecher, die Zentralverriegelung, die Hupe oder der Autoalarm verwendet werden. Durch eine Kombination von Analyseverfahren wie neuronaler Netze und/oder der Frequenzganganalyse der empfangenen Schallsignale 115 können Rückschlüsse auf die Umgebung, insbesondere auf den Unterbodenraum, des Fahrzeugs 100 gezogen werden.The use of the vehicle's own sound can thus be used to classify the subsoil 111 under a vehicle 100 . One or more vehicle components such as e.g. B. one or more motors, the brakes, the speakers, the central locking, the horn or the car alarm can be used. A combination of analysis methods such as neural networks and/or the frequency response analysis of the received sound signals 115 allows conclusions to be drawn about the environment, in particular the underbody space, of the vehicle 100 .

Ggf. können zusätzlich die Sensorsignale 215 von ein oder mehreren weiteren Sensoren 205 des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden, um die Aufenthaltswahrscheinlichkeit einer Person 110 im Unterbodenraum des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Das Fahrzeug 100 kann über eine Vielzahl von Sensoren 205 verfügen, und die Sensorsignale 215 können auswertet werden, um eine Person 110, die sich unterhalb des Fahrzeugs 100 befindet, auf indirektem Weg zu bestimmen. Zu diesem Zweck können Sensorsignale 215, die einen Rückschluss auf das Vorhandensein einer Person 110 zulassen, durch ein neuronales Netz ausgewertet werden.If necessary, the sensor signals 215 from one or more additional sensors 205 of the vehicle 100 can also be taken into account in order to determine the probability of a person 110 being present in the underbody space of the vehicle 100 . The vehicle 100 can have a large number of sensors 205, and the sensor signals 215 can be evaluated in order to indirectly determine a person 110 who is below the vehicle 100. For this purpose, sensor signals 215, which allow conclusions to be drawn about the presence of a person 110, can be evaluated by a neural network.

Eine Person 110, z.B. ein Fußgänger, hat durch seine Form und Kleidung einen Einfluss auf einen Schallimpuls 112. Als Folge daraus unterscheidet sich die Systemfunktion des Unterbodenraums mit einer Person 110 von der Systemfunktion des Unterbodenraums ohne Person 110. Dies führt wiederum zu unterschiedlichen erfassten Impulsantworten 115.A person 110, e.g. a pedestrian, has an influence on a sound impulse 112 through their shape and clothing. As a result, the system function of the underfloor space with a person 110 differs from the system function of the underfloor space without a person 110. This in turn leads to different recorded impulse responses 115

Das empfangene Schallsignal 115 und die Sensorsignale 215 von ein oder mehreren weiteren Sensoren 205 können als Eingangssignale für ein neuronales Netz verwendet werden, um, auch in Kombination mit einer Frequenzganganalyse, die Personenaufenthaltswahrscheinlichkeit unter dem Fahrzeug 100 automatisch durch die Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Wenn anhand einer ermittelten Wahrscheinlichkeit ein möglicher Aufenthalt einer Person 110 unter dem Fahrzeug 100 erkannt wird, so kann der (ggf. automatische) Start des Fahrzeugs 100 unterbunden werden. So kann die Sicherheit des Fahrzeugs 100 in effizienter Weise erhöht werden. Des Weiteren können ein oder mehrere Eigenschaften des Untergrunds 111 (z.B. eine vereiste Fahrbahn) erkannt werden.The received sound signal 115 and the sensor signals 215 from one or more other sensors 205 can be used as input signals for a neural network in order, also in combination with a frequency response analysis, to determine the probability of a person being under the vehicle 100 automatically by the device 101 of the vehicle 100 . If a possible presence of a person 110 under the vehicle 100 is recognized on the basis of a probability determined, the (possibly automatic) start of the vehicle 100 can be prevented. In this way, the safety of the vehicle 100 can be increased in an efficient manner. Furthermore, one or more properties of the subsoil 111 (e.g. an icy roadway) can be recognized.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 300 zur Überwachung des Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs 100. Der Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 ist dabei zwischen dem Unterboden 106 des Fahrzeugs 100 und dem Untergrund 111 angeordnet, auf dem das Fahrzeug 100 steht. Das Verfahren 300 kann durch eine (Auswerte- und/oder Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden. 3 shows a flowchart of an exemplary (possibly computer-implemented) method 300 for monitoring the underbody area of a vehicle 100. The underbody area of the vehicle 100 is arranged between the underbody 106 of the vehicle 100 and the subsurface 111 on which the vehicle 100 is standing. Method 300 can be executed by an (evaluation and/or control) device 101 of vehicle 100 .

Das Verfahren 300 umfasst das Bewirken 301, dass durch zumindest eine Schallquelle 102 des Fahrzeugs 100 (z.B. durch den Antriebsmotor oder durch eine Türverriegelung des Fahrzeugs 100) ein Fahrzeug-Schallsignal 112 erzeugt wird, das zumindest teilweise zu dem Unterbodenbereich hin gerichtet ist. Der Fahrzeug-Schallsignal 112 kann z.B. im Anschluss an einen Parkvorgang des Fahrzeugs 100 und in Vorbereitung auf den Beginn einer Fahrt des Fahrzeugs 100 erzeugt werden.The method 300 includes causing 301 that at least one sound source 102 of the vehicle 100 (e.g. by the drive motor or by a door lock of the vehicle 100) generates a vehicle sound signal 112 which is directed at least partially towards the underbody area. For example, the vehicle audio signal 112 may be generated following a parking event of the vehicle 100 and in preparation for the vehicle 100 beginning to drive.

Des Weiteren umfasst das Verfahren 300 das Erfassen 302, anhand zumindest eines Schallsensors 105 (insbesondere anhand eines Mikrofons oder eines Mikrofon-Arrays) des Fahrzeugs 100, eines erfassten Schallsignals 115, das zumindest eine in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100 reflektierte Komponente des Fahrzeug-Schallsignals 112 aufweist. Das erfasste Schallsignal 115 hängt dabei von den Schallausbreitungseigenschaften des Unterbodenbereichs ab.Method 300 also includes detecting 302, using at least one sound sensor 105 (in particular using a microphone or a microphone array) of vehicle 100, a detected sound signal 115 that contains at least one component of the vehicle sound signal reflected in the underbody region of vehicle 100 112 has. The recorded sound signal 115 depends on the sound propagation properties of the underbody area.

Das Verfahren 300 umfasst ferner das Ermitteln 303, auf Basis des erfassten Schallsignals 115, von Unterbodeninformation in Bezug auf die Anwesenheit bzw. die Abwesenheit eines Lebewesens 110 in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs 100. Zu diesem Zweck kann ein im Vorfeld angelerntes neuronales Netz verwendet werden, das ausgebildet ist, auf Basis des erfassten Schallsignals 115, insbesondere auf Basis von Parametern einer Frequenzganganalyse des erfassten Schallsignals 115, die Unterbodeninformation zu ermitteln.The method 300 also includes the determination 303, on the basis of the detected sound signal 115, of underbody information relating to the presence or absence of a living being 110 in the underbody area of the vehicle 100. A neural network that has been trained in advance can be used for this purpose. which is designed to determine the underbody information on the basis of the recorded sound signal 115, in particular on the basis of parameters of a frequency response analysis of the recorded sound signal 115.

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann in kosteneffizienter Weise (ggf. ohne zusätzliche Sensoren) und/oder in zeiteffizienter Weise automatisch der Aufenthalt einer Person 110 im Unterbodenraum eines Fahrzeugs 100 überprüft werden. Dabei kann der Wert der Aufenthaltswahrscheinlichkeit ermittelt werden. Ferner können in flexibler Weise verfügbare Sensorsignale 215 einbezogen werden, um die Güte der Ermittlung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit zu erhöhen. So kann auch die Robustheit der Aufenthaltserkennung erhöht werden. Ferner kann die Überprüfung ohne Anwesenheit des Fahrers des Fahrzeugs 100 erfolgen (z.B. um ein fahrerloses Fahren zu ermöglichen).The presence of a person 110 in the underbody space of a vehicle 100 can be checked automatically by the measures described in this document in a cost-efficient manner (possibly without additional sensors) and/or in a time-efficient manner. The value of the probability of residence can be determined. Furthermore, sensor signals 215 that are available in a flexible manner can be included in order to increase the quality of the determination of the probability of presence. In this way, the robustness of the location detection can also be increased. Furthermore, the check can be carried out without the presence of the driver of the vehicle 100 (e.g. to enable driverless driving).

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. esp In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.

Claims (11)

Vorrichtung (101) zur Überwachung eines Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs (100) zwischen einem Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) und einem Untergrund (111), auf dem das Fahrzeug (100) steht; wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - zu veranlassen, dass durch zumindest eine Schallquelle (102) des Fahrzeugs (100) ein Fahrzeug-Schallsignal (112) erzeugt wird, das zumindest teilweise zu dem Unterbodenbereich hin gerichtet ist; - anhand zumindest eines Schallsensors (105) des Fahrzeugs (100) ein erfasstes Schallsignal (115) zu ermitteln, das zumindest eine in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs (100) reflektierte Komponente des Fahrzeug-Schallsignals (112) aufweist; und - auf Basis des erfassten Schallsignals (115) Unterbodeninformation in Bezug auf eine Anwesenheit eines Lebewesens (110) in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs (100) zu ermitteln.Device (101) for monitoring an underbody area of a vehicle (100) between an underbody (106) of the vehicle (100) and a subsurface (111) on which the vehicle (100) stands; wherein the device (101) is set up - cause at least one sound source (102) of the vehicle (100) to generate a vehicle sound signal (112) directed at least partially towards the underbody area; - Using at least one sound sensor (105) of the vehicle (100) to determine a detected sound signal (115) which has at least one component of the vehicle sound signal (112) reflected in the underbody region of the vehicle (100); and - to determine on the basis of the detected sound signal (115) underbody information relating to the presence of a living being (110) in the underbody area of the vehicle (100). Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei - das Fahrzeug-Schallsignal (112) einen Schallimpuls umfasst, insbesondere ein Schallimpuls ist; und - das erfasste Schallsignal (115) eine Impulsantwort des Unterbodenbereichs auf den Schallimpuls umfasst.Device (101) according to claim 1 , wherein - the vehicle sound signal (112) comprises a sound pulse, in particular is a sound pulse; and - the detected sound signal (115) comprises an impulse response of the underbody area to the sound impulse. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, eine Frequenzganganalyse des erfassten Schallsignals (115) durchzuführen, um die Unterbodeninformation zu ermitteln.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up to carry out a frequency response analysis of the detected sound signal (115) in order to determine the underbody information. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, die Unterbodeninformation anhand eines Maschinen-erlernten neuronalen Netzes zu ermitteln, und - das neuronale Netz ausgebildet ist, auf Basis von Eingangsdaten, die auf dem erfassten Schallsignal (115) basieren, Ausgangsdaten bereitzustellen, die die Unterbodeninformation umfassen.Device (101) according to any one of the preceding claims, wherein - the device (101) is set up to determine the underbody information using a machine-learned neural network, and - the neural network is designed to provide output data, which include the underbody information, on the basis of input data which are based on the detected sound signal (115). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Unterbodeninformation eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit dafür anzeigt, dass sich im Unterbodenbereich ein Lebewesen (110) befindet.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the underbody information indicates a probability that a living being (110) is located in the underbody area. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - zu bestimmen, dass im Anschluss an einen Parkvorgang eine Fahrt des Fahrzeugs (100) durchgeführt werden soll; - in Reaktion darauf zu veranlassen, dass das Fahrzeug-Schallsignal (112) erzeugt wird, um die Unterbodeninformation zu ermitteln; und - die Fahrt des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Unterbodeninformation zu ermöglichen oder zu unterbinden.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - to determine that a journey of the vehicle (100) is to be carried out following a parking operation; - in response thereto causing the vehicle sound signal (112) to be generated to determine the underbody information; and - enabling or preventing the vehicle (100) from moving depending on the underbody information. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schallquelle (102) umfasst, - ein oder mehrere Antriebsmotoren des Fahrzeugs (100); - eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs (100); - ein oder mehrere Lautsprecher des Fahrzeugs (100); - eine Zentralverriegelung des Fahrzeugs (100); - eine Hupe des Fahrzeugs (100); und/oder - eine Alarmanlage des Fahrzeugs (100).Device (101) according to any one of the preceding claims, wherein the sound source (102) comprises, - one or more drive motors of the vehicle (100); - a braking device of the vehicle (100); - one or more loudspeakers of the vehicle (100); - A central locking of the vehicle (100); - a horn of the vehicle (100); and or - an alarm system of the vehicle (100). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - anhand ein oder mehrerer Sensoren (205) des Fahrzeugs (100) ein oder mehrere Sensorsignale (215) zu erfassen; wobei die ein oder mehreren Sensorsignale (215) insbesondere anzeigen, - Temperaturinformation in Bezug auf eine Temperatur des Unterbodenbereichs; - Luftinformation in Bezug auf einen CO2-Gehalt von Luft im Unterbodenbereich; und/oder - Funkinformation in Bezug auf die Anwesenheit eines Funksenders im Unterbodenbereich; und - die Unterbodeninformation auch auf Basis der ein oder mehreren Sensorsignale (215) zu ermitteln.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - Using one or more sensors (205) of the vehicle (100) to detect one or more sensor signals (215); wherein the one or more sensor signals (215) indicate, in particular, - temperature information related to a temperature of the underbody area; - Air information related to a CO2 content of air in the underbody area; and or - radio information related to the presence of a radio transmitter in the underbody area; and - determine the underbody information also on the basis of the one or more sensor signals (215). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, auf Basis des erfassten Schallsignals (115) Untergrundinformation in Bezug auf eine Beschaffenheit und/oder einen Zustand des Untergrunds (111) zu ermitteln.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up to determine subsurface information relating to a composition and/or a condition of the subsurface (111) on the basis of the detected sound signal (115). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - zu veranlassen, dass zu Beginn eines Parkvorgangs des Fahrzeugs (100) ein Fahrzeug-Schallsignal (112) erzeugt wird, um basierend darauf anhand des zumindest einen Schallsensors (105) ein Referenz-Schallsignal (115) als Referenz für den Unterbodenbereich ohne Anwesenheit eines Lebewesens (110) zu erfassen; und - die Unterbodeninformation, insbesondere bei Ende des Parkvorgangs, auch auf Basis des Referenz-Schallsignals (115) zu ermitteln.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - cause a vehicle sound signal (112) to be generated at the beginning of a parking process of the vehicle (100) in order to use the at least one sound sensor (105) to generate a reference sound signal (115) as a reference for the underbody area without the presence of a to detect living being (110); and - to determine the underbody information, in particular at the end of the parking process, also on the basis of the reference sound signal (115). Verfahren (300) zur Überwachung eines Unterbodenbereichs eines Fahrzeugs (100) zwischen einem Unterboden (106) des Fahrzeugs (100) und einem Untergrund (111), auf dem das Fahrzeug (100) steht; wobei das Verfahren (300) umfasst, - Bewirken (301), dass durch zumindest eine Schallquelle (102) des Fahrzeugs (100) ein Fahrzeug-Schallsignal (112) erzeugt wird, das zumindest teilweise zu dem Unterbodenbereich hin gerichtet ist; - Erfassen (302), anhand zumindest eines Schallsensors (105) des Fahrzeugs (100), eines erfassten Schallsignals (115), das zumindest eine in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs (100) reflektierte Komponente des Fahrzeug-Schallsignals (112) aufweist; und - Ermitteln (303), auf Basis des erfassten Schallsignals (115), von Unterbodeninformation in Bezug auf eine Anwesenheit eines Lebewesens (110) in dem Unterbodenbereich des Fahrzeugs (100).Method (300) for monitoring an underbody area of a vehicle (100) between an underbody (106) of the vehicle (100) and an underground (111) on which the vehicle (100) stands; the method (300) comprising - causing (301) that at least one sound source (102) of the vehicle (100) generates a vehicle sound signal (112) which is at least partially directed towards the underbody area; - detecting (302), using at least one sound sensor (105) of the vehicle (100), a detected sound signal (115) having at least one component of the vehicle sound signal (112) reflected in the underbody region of the vehicle (100); and - determining (303), on the basis of the detected sound signal (115), underbody information relating to the presence of a living being (110) in the underbody area of the vehicle (100).
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