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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETECTING PEDESTRIANS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/019368
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method of detecting pedestrians passing a surveillance point. In order to reduce the false-alarm rate and improve the reliability of detection, pulses in the output signals from a microphone set up at the surveillance point are detected continuously over given periods of time and pulses in the output signals from a geophone also set up at the surveillance point are eliminated at those places at which pulses occur over the same periods in the microphone output signal. From the periods of the geophone output signal which have been cleaned by pulse elimination, a given maximum number of the largest pulses are extracted, and the probability of detection of a pedestrian is calculated from the extracted pulses and displayed.

Inventors:
BECKER GUNNAR (DE)
KLEMP JUERGEN (DE)
HERMSTRUEWER GUENTHER (DE)
GUEDESEN ALWIN (DE)
TUMMOSCHEIT GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/004285
Publication Date:
May 29, 1997
Filing Date:
October 01, 1996
Export Citation:
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Assignee:
STN ATLAS ELEKTRONIK GMBH (DE)
BECKER GUNNAR (DE)
KLEMP JUERGEN (DE)
HERMSTRUEWER GUENTHER (DE)
GUEDESEN ALWIN (DE)
TUMMOSCHEIT GUENTER (DE)
International Classes:
G01V1/00; G08G1/01; G08G1/04; (IPC1-7): G01V1/00; G01H3/08
Foreign References:
US3995223A1976-11-30
US4110730A1978-08-29
GB2115155A1983-09-01
US4083031A1978-04-04
EP0654676A11995-05-24
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Detektion von einen Überwachungεort passierenden Fußgängern unter Verwendung eines am Überwachungsort installierten Geophons, dadurch gekennzeichnet, daß am Überwachungsort zusätzlich ein Mikrophon ausgebracht wird, daß in den signaltechnisch geeignet vorverarbeiteten Ausgangεsignalen des Mikrophons fortlaufend für vorgegebene Zeitstücke Signalspitzen oder impulse detektiert werden, daß in den gleichermaßen vorverarbeiteten Ausgangsεignalen deε Geophonε Signalεpitzen oder impulse an denjenigen Stellen eliminiert werden, an denen in gleichen Zeitstücken des Mikrophonausgangεεignals Signalimpulse auftreten, daß in den durch diese Impulselimination bereinigten Zeitstücken des Geophonauεgangssignalε eine vorgegebene maximale Zahl der größten Signalimpulεe extrahiert wird und daß mittels der extrahierten Signalimpulse die Wahrεcheinlichkeit einer Fußgängerdetektion bewertet und angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Wahrscheinlichkeitsbewertung der Fußgängerdetektion anhand der Anzahl und Stärke der extrahierten Signalimpulse ein Konfidenzmaß bestimmt und angezeigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Konfidenzmaßes die Anzahl der Signalimpulse und deren Impulεεtärke εo miteinander verknüpft werden, daß das Konfidenzmaß sowohl mit zunehmender Impulszahl als auch mit zunehmendem Mittelwert der Impulsstärken anwächst und umgekehrt mit sinkender Impulszahl und sinkendem Mittelwert abnimmt, und vorzugsweiεe daß der obere Endwert des Konfidenzmaßes mit "1" und der untere Endwert mit "0" angegeben wird.
4. Verfahren nach Anεpruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Konfidenzmaß mittels emes Leuchtbalkens angezeigt wird, dessen leuchtende Erstreckungslänge entsprechend der Größe deε Konfidenzmaßes eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich aufeinanderfolgend bestimmte Konfidenzmaße mit dem gleichen Leuchtbalken angezeigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstärke und/oder Leuchtfarbe des Leuchtöalkens abhängig vom Alter der Konfidenzmaßbestimmung unterεchiedlich eingestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung des gesamten Leuchtbalkens für eme vorgegebene Zeitspanne (bis ca. 60 s) aufrechterhalten wird und danach lediglich das durch eme Leuchtmarkierung gekennzeichnete Ende der vom Leuchtbalken erreichten größten Erstreckungslänge für eine demgegenüber viel größere Zeitspanne (bis ca. 5 mm) beleuchtet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die mittleren Pegel der Geophon und Mikrophonausgangssignale angezeigt und vorzugsweise als Leuchtbalken mit einer dem Pegel entsprechenden Erstreckungslänge dargestellt werden.
9. Verfahren nach einem der Anεprüche 1 biε 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorverarbeitung der Auεgangεsignale von Geophon und Mikrophon die digitale Kurzzeitleistung der Auεgangεεignale gebildet und dieεe normaliεiert wird und daß die Signalimpulεdetektion, elimination und extraktion in Zeitεtücken der normaliεierten Kurzzeitleistung der Ausgangεεignale durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anεpruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Elimination der Signalimpulεe die normaliεierte Kurzzeitleiεtung deε Geophonauεgangεsignals an den Stellen der im zugeordneten Zeitstück der normalisierten Kurzzeitleistung des Mikrophonauεgangεεignalε detektierten Leistungεεpitzen oder impulse und für deren Dauer auf den Wert "1" gesetzt wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung deε Verfahrenε nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Geophon (10) und Mikrophon (11) , die beide am Überwachungsort (12) auεgebracht εind, durch einen an dem Geophon (10) angeschlossenen ersten und einen an dem Mikrophon (11) angeschlossenen zweiten Signalverarbeitungskanal (13, 14) , die jeweils Zeitstücke der digitalen, normalisierten Kurzzeitleistung der Geophon bzw.
12. Mikrophonausgangεεignale bilden, durch einen dem zweiten Signalverarbeitungskanal (14) nachgeschalteten Impulsdetektor (22) , durch einen eingangsseitig am ersten Signalverarbeitungskanal (13) und am Impulsdetektor (22) angeschlosεenen Impulseliminator (23) , der fur die Dauer der vom Impulsdetektor (22) ausgegebenen Leistungsimpulεe die Kurzzeitleiεtung deε Geophonauεgangssignals auf den Wert "1" setzt, durch einen mit dem Ausgang des Impulseliminators (23) verbundenen Impulsextraktor (24) , der auε den am Ausgang des Impulseliminators ( 23) anstehenden bereinigten Zeitstucken der Kurzzeitleistung des Geophonausgangssignals eme vorgegebene maximale Anzahl der größten Leistungsimpulse extrahiert, durch einen an dem Ausgang des Impulsextraktors (24) angeschlossenen Konfidenzrechner (25) , der aus αer Zahl der extrahierten Leistungεimpulse und deren mittleren Impulsleistung em Konfidenzmaß bestimmt und das innerhalb emes Zeitεtucks erreichte KonfidenzmaßMaximum ermittelt, und durch eme dem Konfidenzrechner (25) nachgeschaltete Anzeigeeinheit (26) , die daε KonfidenzmaßMaximum darstellt Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsextraktor (24) eme der vorgegebenen maximalen Impulszahl entεprechende Anzahl von Ausgangen aufweist, an denen die extrahierten Leistungsimpulse ihrer Große nach geordnet anstehen, daß der Konfidenzrechner (25) eme Mehrzahl von Summierern (27) aufweiεt, von denen der erεte Summierer (27) eingangsseitig an die beiden ersten Ausgange des Impulεextraktors (24) angeεchloεsen sind und die anderen Summierer (27) jeweils mit einem Eingang an dem vorausgehenden Summierer (27) und mit dem anderen Eingang an einem der folgenden Ausgange des Impulsextraktors (24) angeschlossen smd, daß am Auεgang eines jeden Summierers (27) em Mittelwertbildner (28) angeschlossen ist, daß jedem Mittelwertbildner (28) em Speicher (29) nachgeschaltet ist, in dem fur jeweils eme Impulszahl das Konfidenzmaß als Funktion des Mittelwerts der Impulsleiεtungen abgelegt ist, und daß die Ausgänge der Speicher (29) mit einem Maximumεucher (30) verbunden εind, der an seinem Ausgang den größten der an den Speicherausgängen anstehenden Konfidenzmaßwerte ausgibt .
13. Vorrichtung nach Anεpruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (26) ein Display mit mindestenε einem Leuchtbalken (31) aufweist, dessen Länge entsprechend dem an dem Ausgang des Maximumsuchers (30) momentan ausgegebenen KonfidenzmaßMaximums eingestellt ist .
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtbalken (31) mit einer dem Alterεrang der Ausgabe des KonfidenzmaßMaximums entεprechenden Leuchtεtärke und/oder Farbe und/oder Farbεtufung für eine maximal vorgegebene Zeitεpanne (biε ca. 60 s) sichtbar bleibt .
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß daε Ende der innerhalb einer darüber hinausgehenden, weiteren, maximal vorgegebenen Zeitspanne (bis ca. 5 min) von dem Leuchtbalken (31) erreichten Erstreckungslänge als Leuchtmarkierung (32) sichtbar iεt.
16. Vorrichtung nach einem der Anεprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß längs einer zur überwachenden Wegstrecke mehrere Überwachungsorte (12) vorgesehen εind, daß im Diεplay der Anzeigeeinheit (26) für jeden Überwachungsort (12) ein Leuchtbalken (31) vorhanden ist und daß die Leuchtbalken (31) parallel zueinander untereinander und in einer der Reihenfolge der Überwachungsorte (12) entsprechenden Anordnung angeordnet εind.
Description:
BESCHREIBUNG

Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Fußgängern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Fußgängern, die einen Uberwachungsort passieren, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9 definierten Gattung.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE 42 37 721 AI) , bei welchem neben Fußgängern noch weitere Verkehrsteilnehmer, wie Rad- und Kettenfahrzeuge, aufgrund der von ihnen abgestrahlten akustischen Energie detektiert und klassifiziert werden, ist für die Kategorie "Fußgänger" ein durch eine obere Grenzfrequenz festgelegter Frequenzbereich vorgegeben, innerhalb dessen aus dem Ausgangssignal des Geophons durch Hüllkurvendetektion ein Meßsignal gewonnen wird. Zusätzlich wird in einem für Hintergrundgeräusche charakteristischen Frequenzbereich aus dem Geophonausgangssignal durch Hüllkurvendetektion ein Referenzsignal gewonnen. Übersteigt der Pegel des Meßsignals den Pegel des Referenzsignals, so wird auf "Fußgänger" vorerkannt. Nachfolgend wird geprüft, ob innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine vorgegebene Anzahl von Vorerkennungen auftreten. Wird diese Anzahl erreicht oder überschritten, so wird die Vorerkennung als Detektionsergebnis durch Anzeige bestätigt, wird sie nicht erreicht, so wird die Vorerkennung gelöscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Fußgängern der eingangs genannten Art hinsichtlich Vergrößerung der Detektionssicherheit und Senkung der Falschalarmrate zu

verbessern.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 9 jeweils angegeben Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9 gelöst .

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch bessere Anpassung an die akustische Signatur von Fußgängern die Falschalarmrate erheblich verringert ist. Durch Hinzufügen eines Mikrophons und durch Eliminieren von Signaturen im Geophonausgangssignal, die auch im Mikrophonausgangssignal auftreten, werden solche Schallereignisse, z.B. entfernte Luftknalle, bei der Detektion von vorneherein ausgeschlossen, die im Medium Luft Schallimpulse erzeugen, die ihrerseits in den Erdboden einkoppeln und im Geophonausgangssignal eine ähnliche Signatur hervorrufen wie die Schritte eines Fußgängers. Die Detektionssicherheit wird dadurch angehoben, daß das Detektionsergebnis nicht mehr mit einer Ja/Nein-Entscheidung angezeigt, sondern hinsichtlich seiner Wahrscheinlichkeit bewertet wird, so daß der Operateur aufgrund des Wahrscheinlichkeitsgrades der Detektion nochmals die Zuverlässigkeit des Detektionsergebnisses ins eigene Kalkül einbeziehen kann.

Vorteilhafte Ausfuhrungsformen des erfindungsgemaßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zweckmäßigen Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für die Wahrscheinlichkeitsbewertung des Detektionsergebnisses anhand der Anzahl und Stärke der aus dem Geophonausgangssignal

extrahierten Signalimpulse ein Konfidenzmaß bestimmt und angezeigt. Hierzu werden die Anzahl der Signalimpulse und deren Impulsstärken so miteinander verknüpft, daß das Konfidenzmaß sowohl mit zunehmender Impulszahl als auch mit zunehmendem Mittelwert der Impulsstärken anwächst und umgekehrt mit sinkender Impulszahl und sinkendem Mittelwert abnimmt .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Konfidenzmaß mittels eines Leuchtbalken angezeigt, dessen leuchtende Erstreckungslänge entsprechend der Größe des Konfidenzmaßes eingestellt wird. In vorteilhafter Weise wird dabei die Beleuchtung deε Leuchtbalkens für eine vorgegebene Zeitspanne von bzw. 10 - 60 s und die Spitze des Leuchtbalkens für eine darüber hinausgehende Zeitspanne von z.B. bis zu 5 min nach Erreichen seiner größten Erstreckungslänge aufrechterhalten. Diese Art der Anzeige ist besonders dann von Vorteil, wenn eine Wegstrecke von mehreren Überwachungsorten auε überwacht wird. Aus der zeitlichen Reihenfolge der Konfidenzmaßanzeige einschließlich einer Kurzzeithistorie können weitere Rückschlüsse aus dem Detektionergebnis gezogen werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, werden zusätzlich die mittleren Pegel der Geophon- und Mikrophonausgangssignale angezeigt und mit einer dem Pegel entsprechenden Balkenlänge dargestellt. Dies ermöglicht eine zusätzliche Bewertung der aktuellen Situation. Werden z.B. sehr hohe Pegel angezeigt, so ist dies ein Hinweis, daß eine Detektion von Fußgängern nicht möglich ist.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung deε erfindungsgemaßen Verfahrens weist einen ersten und zweiten Signalverarbeitungskanal auf, die jeweils an dem am

Überwachungsort ausgebrachten Geophon bzw. Mikrophon angeschlossen sind und Zeitstücke der digitalen normalisierten Kurzzeitleistung der Geophon- bzw. Mikrophon-Ausgangssignale bilden, in denen das breite Hintergrundgeräusch auf den Wert "1" normiert ist. An dem ersten Signalverarbeitungskanal ist ein Impulsdetektor, z.B. ein Schwellwertdetektor, und am zweiten Signalverarbeitungskanal ein Impulseliminator angeschlossen, der zusätzlich mit dem Impulsdetektor verbunden ist und für die Dauer der einzelnen von dem Impulsdetektor ausgegebenen Leistungεimpulse die Kurzzeitleistung des Geophonausgangεεignals auf den Wert "1" setzt. Dem Impulseliminator ist ein Impulsextraktor nachgeschaltet, der aus den am Ausgang des Impulseliminators anstehenden bereinigten Zeitstücken der Kurzzeitleistung des Geophonausgangssignals eine vorgegebene maximale Anzahl der größten Leistungsimpulse extrahiert. An dem Ausgang des Impulsextraktors ist ein Konfidenzrechner angeschloεsen, der aus der Zahl der extrahierten Leistungsimpulse und deren mittlere Impulsleistung das Konfidenzmaß bestimmt und das innerhalb eines Zeitstücks erreichte Konfidenzmaß-Maximum ermittelt. Eine dem Konfidenzrechner nachgeschaltete Anzeigeeinheit stellt das Konfidenzmaximum dar.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Detektion von Fußgängern, die einen Überwachungsort im Abstand pasεieren, im folgenden näher beεchrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockεchaltbild einer Vorrichtung zur Detektion von Fußgängern,

Fig. 2 ein Blockεchaltbild eineε Konfidenzrechnerε in der Detektionεvorrichtung gem. Fig.l,

Fig. 3 ein Diagramm der in Speichern des

Konfidenzrechnerε der Fig.2 abgespeicherten Funktionen von Konfidenzmaß und Mittelwert der Kurzzeitleistung,

Fig. 4 ein Displaybild einer Anzeigeeinheit der Detektionsvorrichtung gem. Fig.l.

Mit dem nachfolgend beschriebenen Detektionsverfahren werden Fußgänger detektiert, die einen Überwachungεort in einem mehr oder weniger großen Abεtand passieren. Hierzu sind am Überwachungsort ein Geophon 10 und ein Mikrophon 11 ausgebracht, wobei das Geophon 10 an den Erdboden angekoppelt, vorzugsweise eingegraben, und das Mikrophon mit etwas Abstand vom Boden aufgestellt wird.

Die Ausgangsεignale von Geophon 10 und Mikrophon 11 werden - wie bei der Beεchreibung der Detektionεvorrichtung noch ausführlicher dargelegt wird - in herkömmlicher Signalverarbeitungstechnik zur Erzeugung der kontinuierlichen Kurzzeitleistung analog vorverarbeitet . Zeitstücke der kontinuierlichen Kurzzeitleiεtung endlicher Länge werden abgetaεtet, wobei die Abtastung sowohl kontinuierlich für sich überlappende Zeitstücke oder getriggert für einzelne Zeitstücke erfolgen kann. Die weitere digitale Vorverarbeitung sieht dann die Normalisierung der Kurzzeitleistungen der beiden Ausgangssignale vor. Hierfür können herkömmliche Normalisierungsverfahren eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein εolches Normalisierungsverfahren ist in der DE 30 35 757 C2 beschrieben. Durch die Normalisierung wird das breite Hintergrundgeräusch im gesamten Zeitstück auf den Wert "1" normiert, wobei die Impulse entsprechend dem lokalen Signal-Stör-Verhältniε erhalten bleiben.

Ausgehend von der aus den Ausgangssignalen von Geophon 10 und Mikrophon 11 jeweils gewonnenen normalisierten Kurzzeitleistung, im folgenden vereinfacht

Geophon-Kurzzeitleistung bzw. Mikrophon-Kurzzeitleiεtung genannt, werden in einem ersten Verfahrensεchritt deε erfindungεgemäßen Verfahrenε Leiεtungsspitzen oder Leistungsimpulεe in der Mikrophon-Kurzzeitleistung für vorgegebenen Zeitεtücke fortlaufend detektiert . In dem nachfolgenden Verfahrensschritt werden dann in der Geophon- Kurzzeitleistung Leistungsspitzen oder Leistungsimpulse an denjenigen Stellen eliminiert, an denen in gleichen Zeitstücken der Mikrophon-Kurzzeitleistung Leistungεimpulse auftreten. Diese Eliminierung erfolgt in der Weise, daß an den genannten Stellen des Auftretens von Leistungεimpulsen in den zugeordneten Zeitεtücken die Geophon-Kurzzeitleistung auf den Wert "1" gesetzt wird. In jedem der durch diese Impulεelimination bereinigten Zeitεtücke der Geophon-Kurzzeitleistung wird nunmehr eine vorgegebene maximale Zahl der größten Leistungεimpulse extrahiert, beispielsweise die εechzehn größten Leistungsimpulse, die in der Reihenfolge sinkender Leiεtung auεgeleεen werden. Mittelε dieεer extrahierten Leiεtungsimpulse wird die

Wahrscheinlichkeit der Detektion von Fußgängern bewertet und nachfolgend angezeigt .

Für die Wahrscheinlichkeitsbewertung wird dabei anhand der Anzahl und Stärke der extrahierten Leistungεimpulεe ein Konfidenzmaß beεtimmt und angezeigt. Dabei werden die Anzahl der Leistungsimpulεe und deren Impulεεtärke εo miteinander verknüpft, daß das Konfidenzmaß sowohl mit zunehmender Impulszahl als auch mit zunehmendem Mittelwert der Impulsleistung anwächst und umgekehrt mit sinkender Impulszahl und sinkendem Mittelwert abnimmt, wobei der obere Endwert des Konfidenzmaßes mit "1" und der untere Endwert mit "0"

angegeben wird. Das Konfidenzmaß wird mittels eines Leuchtbalkens angezeigt, dessen leuchtende Erstreckungslänge entsprechend der Größe des Konfidenzmaßes eingestellt wird. Gleichzeitig wird die Aktualität des durch den Leuchtbalken angezeigten Konfidenzmaßes durch die Leuchtεtärke und/oder durch die Farbe deε Leuchtbalkenε verdeutlicht. Beispielsweise wird der Leuchtbalken in seiner das aktuelle, d. h. während der letzten 10 s, anεtehende Konfidenzmaß anzeigenden Erεtreckungslänge hell und in seiner das vergangene Konfidenzmaß, dessen Bestimmung 10 bis 60 s zurückliegt, anzeigenden Erstreckungεlänge dunkel dargeεtellt. Zusätzlich wird fortlaufend der innerhalb der zurückliegenden letzten 5 min aufgetretene größte Wert des Konfidenzmaßes, der die vom Leuchtbalken erreichte größte Erstreckungεlänge bestimmt, als besonders leuchtstark hervorgehobene Leuchtmarkierung angezeigt. Diese Leuchtmarkierung tritt immer an der Spitze des Leuchtbalkenε auf, wenn εich daε aktuelle Konfidenzmaß εtetig vergrößert und trennt εich vom Leuchtbalken, wenn εich daε Konfidenzmaß zunehmend reduziert. Konfidenzmaße mit einem Zeitraum von älter als 5 min erscheinen nicht mehr im Display. Da die Darstellung der zeitlich aufeinanderfolgenden Konfidenzmaße mit dem gleichen Leuchtbalken vorgenommen wird, werden die zeitlich aufeinanderfolgenden Anzeigen überschrieben, und zwar nur für die daε aktuelle Konfidenzmaß darεtellende Erεtreckungslänge des Leuchtbalkens. Ist das alte Konfidenzmaß größer als das aktuelle, so bleibt das alte Konfidenzmaß als dunkler Balkenabschnitt sichtbar.

Dieser Vorgang der Leuchtbalkenanzeige ist in Fig. 4 illustriert, wobei z. B. auf den Leuchtbalken für den Ort "5" verwiesen wird. Der Fußgänger hat den Ort "5" bereits passiert und befindet sich am Ort "7". Das aktuelle Konfidenzmaß, das am Ort "5" erfaßt wird, hat den Wert 0,3. Entsprechend ist die Erstreckungεlänge des hell leuchtenden Leuchtbalkenε

eingestellt, was in Fig. 4 durch Schraffur angedeutet ist. Das Konfidenzmaß, das am Ort "5" innerhalb der letzten 60 ε gemessen wurde, war natürlich größer, da der Fußgänger sich zu diesem Zeitpunkt näher am Ort "5" befunden hat, und betrug beispielsweise 0,6. Entsprechend lang ist der dunkel leuchtende Abschnitt deε Leuchtbalkens, was in Fig. 4 durch Kreuzschraffierung verdeutlicht ist. Vor etwa 3 min hat der Fußgänger den Ort "5" passiert. Das zu diesem Zeitpukt bestimmte Konfidenzmaß war der größte gemessene Wert des Konfidenzmaßes und betrug z. B. 0,8. Dieser größte Wert des Konfidenzmaßes, der weniger als 5 min zurückliegt, lεt noch alε Leuchtmarkierung (in Fig. 4 geschwärzt) zu sehen und erlischt erεt nach einer Zeitspanne von 5 mm nach seinem ersten Auftreten. Zusatzlich werden noch die mittleren Pegel der Geophon- und Mikrophonausgangssignale angezeigt, und zwar wiederum als Leuchtbalken mit einer dem Pegel entεprechenden Balkenlänge.

Zur Durchführung deε vorεtehend beschriebenen Detektionsverfahrens weist die in Fig.l im Blockschaltbild dargestellte Detektionsvorrichtung em Geophon 10 und ein Mikrophon 11 auf. Geophon 10 und Mikrophon 11 sind m der beschriebenen Weise am Überwachungsort 12 ausgebracht . Dem Geophon 10 ist em erεter Signalverarbeitungskanal 13 und dem Mikrophon 11 ist em zweiter Signalverarbeitungskanal 14 nachgeschaltet. Beide Signalverarbeitungkanäle 13,14 smd identisch aufgebaut. Eine analoge Signalvorverarbeitung in jedem Signalverarbeitungskanal 13, 14 umfaßt ein Tiefpaßfilter 15 mit einer oberen Grenze von ca. 1 kHz, einen Gleichrichter 16, der hier em quadratischer Gleichrichter ist, aber auch ein linearer Gleichrichter sem kann, und em Leistungsfilter 17, daε die Hüllkurve deε Signalε herauεfiltert . Für die digitale Weiterverarbeitung wird ein Zeitεtück endlicher Länge (Größenordnung 5 ε biε 10 ε) der

kontinuierlichen Kurzzeitleistung abgetastet und anschließend normalisiert. Hierzu ist ein Analog-Digital-Wandler 18 und eine Normalisierungseinheit 19 vorgesehen. In der Normalisierungseinheit 19, die beispielεweiεe in der DE 30 35 757 C2 dargestellt und beεchrieben lεt, wird im geεamten Zeitεtück das breite Hintergrundgeräusch auf den Wert "1" normiert, wobei die Leistungsimpulεe entsprechend dem lokalen Nutz-Stör-Verhältniε erhalten bleiben. Am Auεgang 20 bzw. 21 deε erεten bzw. zweiten Signalverarbeitungεkanals 13 bzw. 14 steht damit jeweils die digitale normalisierte Kurzzeitleistung der Geophon- bzw. Mikrophon-Ausgangssignale an. Im folgenden werden die Ausgangεεignale am Auεgang 20 des ersten Signalverarbeitungskanals 13 alε Geophon- Kurzzeitleistung und die Ausgangεεignale am Ausgang 21 des zweiten Signalverarbeitungskanalε 14 alε Mikrophon- Kurzzeitleiεtung bezeichnet. Am Auεgang 21 deε zweiten Signalverarbeitungskanals 14 ist em Impulsdetektor 22 und am Ausgang 20 des erεten Signalverarbeitungskanals 13 ist ein Impulseliminator 23 angeεchloεεen, deεsen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Impulsdetektors 22 verbunden ist . Der Impulsdetektor 22, der beispielεweiεe alε einfacher Schwellwertdetektor auεgeführt werden kann, detektiert m jedem Zeitstuck der Mikrophon-Kurzzeitleistung vorhandene Leistungsimpulse, die eine vorgegebene Schwelle übersteigen und legt diese Impulse an den zweiten Eingang des Impulseliminators 23. Der Impulseliminator 23, dem über seinen ersten Eingang die Geophon-Kurzzeitleistung zugeführt wird, eliminiert nunmehr in der Geophon-Kurzzeitleistung die Leistungsimpulse, die an denjenigen Stellen des zugeordneten Zeitstückε auftreten, an welchen ebenfallε Leiεtungεimpulεe über den zweiten Eingang vom Impulsdetektor 22 anstehen. Diese Eliminierungen der Leistungεimpulεe in der Geophon- Kurzzeitleiεtung erfolgt in der Weise, daß an den genannten Stellen des Auftretens von Impulεen am zweiten Eingang deε

Impulseliminators die Geophon-Kurzzeitleistung auf den Wert "1" gesetzt wird. Die so bereinigten Zeitstücke der Geophon- Kurzzeitleistung gelangen zu dem dem Impulεeliminator 23 nachgeεchalteten Impulεextraktor 24, dem ein Konfidenzrechner 25 nachgeordnet iεt. Der Ausgang des Konfidenzrechners 25 ist an den Eingang einer Anzeigeeinheit 26 gelegt. Impulsextraktor 24 und Konfidenzrechner 25, der m Figur 2 detaillierter dargeεtellt ist, arbeiten nunmehr wie folgt:

Der Impulεextraktor 24 extrahiert aus jedem Zeitεtück des von dem Impulseliminator 23 gelieferten bereinigten Zeitstücks der Geophon-Kurzzeitleistung eine vorgegebene maximale Anzahl der größten im Zeitstück auftretenden Leistungsimpulεe. Bei dem m Fig. 2 dargeεtellten Impulsextraktor 24 ist diese Impulsanzahl auf H = 16 feεtgelegt . Der Impulsextraktor 24 weist daher sechzehn Ausgänge auf, wobei am ersten Auεgang der größte Leistungsimpuls, am zweiten Ausgang der zweitgrößte Leistungsimpuls, am dritten Ausgang der drittgrößte Leistungεimpulε, usw. anstehen. Werden weniger alε die vorgegebene maximale Anzahl von Leiεtungεimpulεen detektiert, εo bleiben die übrigen Auεgänge deε Impulsextraktors 24 unbelegt. Der Konfidenzrechner 25 bildet anhand der Anzahl der Leistungsimpulse und ihrer mittleren Impulsleistung em Konfidenzmaß, das in der Anzeigeeinheit 26 angezeigt wird. Hierzu weist der Konfidenzrechner 25 eine Anzahl Addierer oder Summierer 25, von Mittelwertbildner 28 und Speicher 29 sowie einen Maximumsucher 30 auf. Jeder Summierer 27 hat zwei Eingänge und einen Ausgang, wobei der in der Reihenfolge erste Summierer 27 an dem ersten und zweiten Ausgang des Impulsextraktors 24 angeschlossen ist. Jeder weitere Summierer 27 ist mit seinem einen Eingang an dem vorausgehenden Summierer 27 und mit seinem anderen Ausgang an dem nächstfolgenden Auεgang des Impulsextraktorε 24 angeschlossen. So ist der zweite Summierer 27 einerseitε an

dem Ausgang des ersten Summierers 27 und andererseits an dem dritten Ausgang des Impulextraktorε 24, der dritte Summierer 27 einerseits an dem Ausgang des zweiten Summierers 27 und andererseits an dem vierten Ausgang des Impulsextraktors 24, usw. angeschloεsen. Jeder Ausgang der Summierer 27 ist zusätzlich mit einem Mitttelwertbildner 28 verbunden, der den arithmetischen Mittelwert der an εeinem Eingang liegenden Leiεtungεεumme zweier Leiεtungsimpulse bildet. Im einfachsten Fall ist jeder Mittelwertbildner ein Dividierer, der seine Eingangsgröße durch die Anzahl der an der Eingangsgröße beteiligten Impulse dividiert. Der in Fig.2 in der Reihenfolge erεte Mittelwertbildner 28 dividiert damit durch zwei, der nachfolgende durch drei, der nächεte durch vier, usw. Jedem Mittelwertbildner 28 iεt ein Speicher 29 nachgeschaltet, in dem eine Funktion des Konfidenzmaßes über der mittleren Leistung abgespeichert ist. Diese Funktionen sind im Diagramm der Fig.3 beispielhaft skizziert. Die unterεte Funktion iεt dabei der Impulεzahl H = 2 zugeordnet und damit im erεten Speicher 29 abgelegt, die darüberliegende Funktion iεt der Impulεzahl H = 3 zugeordnet und damit im zweiten Speicher 29 abgelegt, die darüberliegende Funktion ist der Impulszahl H = 4 zugeordnet und damit im dritten Speicher 29 abgelegt, usw. Wie aus dem Diagramm der Fig.3 ersichtlich ist, steigt daε Konfidenzmaß, deεsen unterer Endwert "0" und dessen oberer Endwert "1" beträgt, εowohl mit zunehmender Impulszahl als auch mit zunehmendem Mittelwert der Leistung an. Entsprechend dem an seinem Eingang anliegenden Mittelwert der Leistung gibt jeder Speicher an seinem Auεgang ein entsprechendes Konfidenzmaß aus. Der Maximumsucher 30 ermittelt aus der Anzahl der an seinen sechzehn Eingängen anliegenden Konfidenzmaße das Maximum und gibt dieses zur Anzeige an die Anzeigeeinheit 26.

Im Display der Anzeigeheinheit 26 wird das vom Maximumsucher

30 gelieferte Konfidenzmaß-Maximum fortlaufend in Form eines Leuchtbalkens 31 angezeigt, wobei die Erstreckungεlange deε Leuchtbalkens 31 dem momentan vom Maximumsucher 30 ausgegebenen Konfidenzmaß-Maximum entspricht. Eme solche aktuelle Leuchtbalkendarstellung ist in Fig.4 skizziert, beispielεweise dort fur den "Ort 7". Die Spitze des Leuchtbalkens 31 hat eme andersfarbige Leuchtmarkierung 32, deren zeitliche Leuchtdauer sich über eme vorgegebene Zeitdauer der Beleuchtung des Leuchtbalkens 31 hinaus erstreckt. Auf dem m Fig 4 dargestellten Display der Anzeigeeinheit 26 werden insgesamt zehn Leuchtbalken 31 fur jeweils einen von zehn Uberwachungsorten dargeεtellt, die an einer zu überwachenden Wegstrecke m aufsteigender Reihenfolge angeordnet smd. Der Abstand der einzelnen Uberwachungsorte betragt dabei etwa 10 m. An jedem Uberwachungsort sind, wie vorstehend beschrieben, jeweils em Geophon 10 und em Mikrophon 11 auεgebracht , deren Ausgangssignale jeweils m der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben bearbeitet werden Entsprechend werden der Anzeigeeinheit 26 über zehn verεchiedene Eingänge jeweils em Konfidenzmaß-Maximum von einem einem Uberwachungsort zugeordneten Konfidenzrechner 25 zugeführt, wie dies in Fig. 1 zusätzlich angedeutet ist In dem m Fig 4 dargeεtellten Beiεpiel hat em Fußganger die Orte "0" biε "6" paεεiert und befindet εich jetzt am Ort "7". Zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, deren alteεter biε zu 5 mm zurückliegt, hat der Konfidenzrechner 25 fur den Ort "0" em größtes Konfidenzmaß-Maximum von 1.0, der Konfidenzrechner 25 fur den Ort "1" em größtes Konfidenzmaß-Maximum von 0,8, usw. ermittelt, wie dies anhand der m Fig. 4 schwarz eingezeichneten Leuchtmarkierungen 32 zu erkennen ist. Dieεe größten Werte der Konfidenzmaß-Maxima wurden in einer Zeitspanne ausgegeben, die mehr als eme Minute bis zu fünf Minuten zurückliegt. Am Ort "6" und am Ort "7" wird nicht nur die den größten Wert des Konfidenzmaß-Maximums symboliεierende

Leuchtmarkierung 32 angezeigt, sondern auch der Leuchtbalken 31 beleuchtet, da die Ausgabe des Konfidenzmaß-Maximums weniger als eine Minute zurückliegt. Der Leuchtbalken 31 für den Ort "6" leuchtet dabei im hinteren Abεchnitt dunkel (Kreuzεchraffur) , da ein höherer Wert deε ermittelten Konfidenzmaß-Maximumε vor mehr alε 10 ε beεtimmt wurde, und im vorderen Abεchnitt hell (Schraffur) , da die Beεtimmung deε kleineren Wertes deε Konfidenzmaß-Maximumε weniger als 10 s zurückliegt. Das gleiche gilt für den den Ort "8" markierenden Leuchtbalken 31, der ebenso wie der Leuchtbalken 31 für den Ort "7" eine aktuelle Messung darstellt und daher für eine Zeitspanne bis zu 10 s hell leuchtet.

Die zeitabhängige graphische Darstellung des Konfidenzmaßes an verschiedenen Überwachungεorten ermöglicht eine leichte Erfassung der komplexen Situation bei der Überwachung in kompakter, leicht interpretierbarer Form. Durch die Verknüpfung von zeitlicher und örtlicher Anzeige der Konfidenzmaße können auf einen Blick auch schwache Ziele detektiert und von einzelnen Falschalarmen unterschieden werden.

Wie in Fig. 4 unten dargestellt ist, sind im Display der Anzeigeeinheit 26 noch zwei Leuchtbalken 33, 34 vorgesehen, mit welchen der Pegel der Ausgangssignale von Geophon 10 und Mikrophon 11 dargestellt wird. Die Erstreckungslänge der Leuchbalken 33, 34 entspricht wiederum der Pegelgröße. Diese Darstellung erfolgt für jeweils einen ausgewählten Überwachungsort, vorzugsweise für denjenigen Überwachungsort, in welchem die Konfidenzmaßanzeige die aktuelle und damit weniger als 10 s alt ist. Die Darstellung des akustiεchen und εeismischen Pegels gibt zusätzlichen Aufεchluß über die Detektionεεicherheit, da bei sehr hohen Pegeln davon ausgegangen werden kann, daß die Detektion von Fußgängern

nicht möglich ist.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt . So ist es nicht unbedingt notwendig, durch die Signalverarbeitung die Kurzzeitleiεtungen der Ausgangssignale von Geophon 10 und Mikrophon 11 zu bilden. Das erfindungsgemäße Detektionsverfahren kann auch auf die Amplituden oder Pegel der Ausgangεεignale des Geophons 10 und Mikrophons 11 angewendet werden.

Bei der Anzeige kann eine feinere Stufung in der Leuchtstärke der Leuchtbalken vorgenommen werden, beispielsweise sehr hell, hell, mittel, schwach, sehr εchwach, dunkel, so daß dem Alter des ermittelten Konfidenzmaßes ein feineres Zeitraster zugeordnet werden kann. Anstelle der Leuchstärke kann auch eine Leuchtfarbe abgestuft oder unterschiedliche Farben verwendet werden.