DE102016207376A1

DE102016207376A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von zumindest einer Position einer Person und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person für ein Fahrzeug und Verfahren zum Aktivieren eines Personenschutzmittels für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016207376A1
Application number: DE102016207376.1A
Authority: DE
Inventors: Marlon Ramon Ewert; Klaus Walter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2017-11-02

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein Verfahren zum Erkennen von zumindest einer Position (102) einer Person (101) und/oder einer veränderten Position der Person (101) oder einer weiteren Person (104) an der Position (103) für ein Fahrzeug (105). In einem Schritt des Einlesens wird zumindest eine Belegungsinformation (125) eingelesen, die die Position (102) von zumindest der Person (101) in dem Fahrzeug (105) repräsentiert. In einem Schritt des Vergleichens wird die Belegungsinformation (125) mit zumindest einer gespeicherten Leerinformation (130) verglichen, die ein personenleeres Fahrzeug (105) repräsentiert und/oder mit einer gespeicherten Vorbelegungsinformation (133) verglichen, die eine vor der Belegungsinformation (125) eingelesene Position (102) der Person (101) in dem Fahrzeug (105) repräsentiert. In einem Schritt des Ausgebens wird ein Erkennungssignal (135) ausgegeben, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Belegungsinformation (125) und der Leerinformation (130) und/oder der Vorbelegungsinformation (133) besteht, wobei das Erkennungssignal (135) die an der Position (102) erkannte Person (101) und/oder die erkannte veränderte Position der Person (101) oder der weiteren Person (104) an der Position (103) in dem Fahrzeug (105) repräsentiert.

Description

Stand der Technik
Der Ansatz geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm.
Eine Fahrzeuginsassenerkennung, d. h. ein Erkennen von Personen an Positionen in einem Fahrzeug, erfolgt gegenwärtig in der Regel mit in den Fahrzeugsitzen des Fahrzeugs eingebauten Sensoren. Diese Sensoren sind dazu ausgelegt, eine Insassenerkennung mithilfe einer Masseschätzung durchzuführen. Darüber hinaus wird über sogenannte Gurtschlösser erkannt, ob ein Fahrzeuginsasse während einer Fahrt gegurtet oder ungegurtet unterwegs ist. Das Ziel der Insassenerkennung im Fahrzeug liegt in der gezielteren bzw. selektiven Auslösung von Rückhaltesystemen wie Airbags im Crashfall, sodass die Fahrzeuginsassen während eines Unfalls optimal geschützt sind. Es dürfen beispielsweise keine Beifahrerairbags gezündet werden, wenn sich ein Kleinkind oder Baby in einer Sitzschale oder Babyschale auf dem Beifahrersitz des Fahrzeugs befindet. Hierfür ist eine zuverlässige Erkennung des Kleinkinds auf dem Beifahrersitz notwendig.
Die DE 10345558 A1 beschreibt eine Fahrzeuginsassen-Erkennungsvorrichtung, die ein Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Fahrzeuginsassen mittels Lastsensoren erkennt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Erkennen von zumindest einer Position einer Person und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person für ein Fahrzeug, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm und ein Verfahren zum Aktivieren eines Personenschutzmittels für ein Fahrzeug gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass Positionen von Personen in dem Fahrzeug jederzeit und zuverlässig erkannt werden. Dies ist insbesondere für hochautomatisch fahrbare Fahrzeuge relevant, die voraussichtlich in Zukunft Anwendung finden werden. Bei hochautomatisch fahrbaren Fahrzeugen ist zu erwarten, dass Personen in den Fahrzeugen vermehrt ihre Position wechseln und/oder die Sitze selbst in Lage und/oder Position verstellbar sein werden.
Es wird ein Verfahren zum Erkennen von zumindest einer Position einer Person und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person für ein Fahrzeug vorgestellt. In einem Schritt des Einlesens wird zumindest eine Belegungsinformation eingelesen, die die Position von zumindest der Person in dem Fahrzeug repräsentiert. In einem Schritt des Vergleichens wird die Belegungsinformation mit zumindest einer gespeicherten Leerinformation verglichen, die ein personenleeres Fahrzeug repräsentiert und/oder mit einer gespeicherten Vorbelegungsinformation verglichen, die eine vor der Belegungsinformation eingelesene Position zumindest der Person in dem Fahrzeug repräsentiert. In einem Schritt des Ausgebens wird ein Erkennungssignal ausgegeben, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Belegungsinformation und der Leerinformation und/oder der Vorbelegungsinformation besteht, wobei das Erkennungssignal die an der Position erkannte Person und/oder die erkannte veränderte Position der Person oder der weiteren Person in dem Fahrzeug repräsentiert.
Dadurch, dass mittels des vorgestellten Verfahrens die Belegungsinformation mit der gespeicherten Leerinformation und/oder der Vorbelegungsinformation verglichen wird, ist ein genaues Erkennen der Position und/oder der veränderten Position möglich.
Dies gilt insbesondere, wenn im Schritt des Einlesens die Belegungsinformation und/oder die Leerinformation und/oder die Vorbelegungsinformation vorteilhafterweise als eine Bildinformation, d. h. eine zweidimensionale Darstellung der Person in der Position, insbesondere als ein Radarbild und/oder ein Laserbild und/oder ein Kamerabild, eingelesen wird. Die Bildinformation lässt neben der Position auch eine Darstellung des Volumens der Person, deren Lage, Größe und Körperform zu. Zum Vergleichen der Belegungsinformation mit der Leerinformation und/oder der Vorbelegungsinformation können hierbei beispielsweise die jeweiligen Radarbilder und/oder Laserbilder und/oder Kamerabilder verglichen werden, wobei Abweichungen in den Radarbildern und/oder Laserbildern und/oder Kamerabildern schnell optisch erkennbar sind und Rückschlüsse auf veränderte Positionen von Personen und/oder Positionen von weiteren Personen zulassen.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens die Belegungsinformation innerhalb eines definierten Zeitintervalls und/oder zyklisch zu definierten Zeitpunkten wiederholt eingelesen werden. So kann sichergestellt werden, dass die Belegungsinformation beispielsweise laufend aktualisiert wird.
Im Schritt des Einlesens kann die Belegungsinformation alternativ oder zusätzlich ansprechend auf zumindest ein vorbestimmtes Ereignis eingelesen werden. Dieses Ereignis kann beispielsweise ein Anlasssignal sein, das von dem Fahrzeug ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug oder dessen Motor angelassen oder gestartet wird, da bei dem Anlassen des Fahrzeugs oder des Motors des Fahrzeugs davon auszugehen ist, dass sich zumindest eine Person in dem Fahrzeug befindet. Zusätzlich oder alternativ kann die Belegungsinformation auch ansprechend auf ein Beschleunigungssignal, das beispielsweise von einem Beschleunigungssensor des Fahrzeugs ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug beschleunigt, eingelesen werden.
Um einen Personenraum des Fahrzeugs von extern überwachbar zu machen, ist es von Vorteil, wenn gemäß einer Ausführungsform im Schritt des Einlesens die Belegungsinformation an ein extern von dem Fahrzeug angeordnetes Gerät ausgegeben wird, insbesondere wobei die Belegungsinformation per Funk ausgegeben wird. So können beispielsweise Eltern außerhalb des Fahrzeugs ihre Kinder im Fahrzeug überwachen und/oder Behörden beispielsweise im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs das vorherige Geschehen im Fahrzeug rekonstruieren.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn im Schritt des Vergleichens zumindest ein Objekt erkannt und/oder in eine oder mehrere Objektklassen klassiert wird. So können Objekte wie beispielsweise Babyschalen von Personen unterschieden werden. An Positionen, an denen Babyschalen angeordnet sind, sollen beispielsweise, anders als an Positionen, an denen Personen sitzen, keine Airbags ausgelöst werden.
Im Schritt des Ausgebens kann das Erkennungssignal ausgegeben werden, wenn die Belegungsinformation und die Leerinformation und/oder die Vorbelegungsinformation voneinander abweichen, insbesondere wenn die Belegungsinformation und die Leerinformation und/oder die Vorbelegungsinformation um mehr als einen Toleranzbereich voneinander abweichen. Der Toleranzbereich kann dabei als eine Abweichung zweier Bildpunkte um beispielsweise 10 % bis 20 % voneinander festgelegt sein, um sicherzustellen, dass beispielsweise eine leichte Kopfbewegung einer Person nicht als veränderte Position erkannt wird.
Im Schritt des Ausgebens kann das Erkennungssignal ausgegeben werden, wenn in der Belegungsinformation und/oder der Leerinformation und/oder der Vorbelegungsinformation eine Babyschale erkannt wird, insbesondere wobei das Erkennungssignal ausgegeben wird, wenn in der Belegungsinformation kein Baby in der Babyschale erkannt wird und/oder in der Vorbelegungsinformation ein Baby in der Babyschale erkannt wird. Speziell kann somit das Erkennungssignal ausgegeben werden, wenn die Babyschale als leer erkannt wird. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil einer besonders guten Erkennung von Kindern oder Babys im Fahrzeug, sodass entsprechende Schutzmechanismen aktiviert/deaktiviert werden können, sodass auch Babys effizient geschützt werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Personenerkennungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Personenerkennungsvorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Personenerkennungsvorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Personenerkennungsvorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Personenerkennungsvorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Personenerkennungsvorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Personenerkennungsvorrichtung eine Steuerung eines Erkennungssignals. Hierzu kann die Personenerkennungsvorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale wie das Belegungssignal und/oder das Leersignal und/oder das Vorbelegungssignal zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie eine Schnittstelle, eine Vergleichseinheit und eine Signaleinheit.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ein Verfahren zum Aktivieren eines Personenschutzmittels für ein Fahrzeug umfasst zumindest die folgenden Schritte:

– Erkennen von zumindest einer Position einer Person und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person in einem Fahrzeug gemäß einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens zum Erkennen von zumindest einer Position einer Person und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person; und
– Ansteuern des Personenschutzmittels unter Verwendung des Erkennungssignals.

Dieses Verfahren kann sicherstellen, dass ein Personenschutzmittel wie beispielsweise ein Airbag im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs an der durch das Erkennungssignal erkannten Position ausgelöst wird, um die Person an der Position optimal zu schützen. Da bei einer Babyschale kein Airbag ausgelöst werden soll, kann beim Erkennen einer Babyschale beispielsweise ein alternatives Personenschutzmittel oder kein Personenschutzmittel ausgelöst werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines Personenschutzmittels. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale wie das Erkennungssignal zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie eine Ansteuerungseinrichtung.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Personenerkennungsvorrichtung zum Erkennen von zumindest einer Person an einer Position und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen von zumindest einer Person an einer Position und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Aktivieren eines Personenschutzmittels für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Personenerkennungsvorrichtung 100 zum Erkennen von zumindest einer Person 101 an einer Position 102 und/oder einer veränderten Position der Person 101 oder einer weiteren Person 104 an einer Position 103 für ein Fahrzeug 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Personenerkennungsvorrichtung 100 weist eine Schnittstelle 106, eine Vergleichseinheit 110 und eine Signaleinheit 115 auf. Optional weist die Personenerkennungsvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Speichereinheit 120 auf. Beispielsweise kann in dieser Speichereinheit 120 eine Überprüfung der erfassten Bilder auf Veränderungen hin erfolgen.
Die Schnittstelle 106 ist dazu ausgebildet, um eine Belegungsinformation 125 einzulesen, die die Position 102 der Person 101 und gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Position 103 der weiteren Person 104 in dem Fahrzeug 105 repräsentiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Belegungsinformation 125 in Form eines Kamerabilds von einer in dem Fahrzeug 105 angeordneten Kamera 127, die das Kamerabild einliest, bereitgestellt. Alternativ kann die Belegungsinformation 125 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auch als ein Radarbild und/oder ein Laserbild eingelesen werden.
Die Vergleichseinheit 110 ist dazu ausgebildet, um die Belegungsinformation 125 mit zumindest einer gespeicherten Leerinformation 130, die ein personenleeres Fahrzeug 105 repräsentiert, und/oder einer gespeicherten Vorbelegungsinformation 133, die eine vor der Belegungsinformation 125 eingelesene Position zumindest der Person 101 in dem Fahrzeug 105 repräsentiert, zu vergleichen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Leerinformation 130 und die Vorbelegungsinformation 133 in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Belegungsinformation 125 kann gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ebenfalls in der Speichereinheit 120 gespeichert werden, um bei einem erneuten Einlesen einer weiteren Belegungsinformation als Vorbelegungsinformation 133 zu dienen.
Die Signaleinheit 115 ist dazu ausgebildet, um ein Erkennungssignal 135 auszugeben, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Belegungsinformation 125 und der Leerinformation 130 und/oder der Vorbelegungsinformation 133 besteht, wobei das Erkennungssignals 135 die an der Position 102 erkannte Person 101 und gemäß diesem Ausführungsbeispiel die weitere erkannte Person 104 an der weiteren Position 103 in dem Fahrzeug 105 repräsentiert.
Optional ist die Schnittstelle 106 gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um die Belegungsinformation 125 innerhalb eines definierten Zeitintervalls und zyklisch zu definierten Zeitpunkten wiederholt einzulesen. Hierfür weist die Schnittstelle 106 eine Zeiterfassungseinheit 140 auf. Zusätzlich ist die Schnittstelle 106 gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um die Belegungsinformation 106 ansprechend auf ein Beschleunigungssignal und ein Anlasssignal des Fahrzeugs 105 einzulesen. Hierfür weist die Schnittstelle 106 einen Ereignissensor 145 zum Einlesen des Beschleunigungssignals und/oder des Anlasssignals des Fahrzeugs 105 auf.
Die Vergleichseinheit 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um Objekte zu erkennen und in mehrere Objektklassen zu klassieren, hierfür weist sie einen Objektklassifikator 150 auf. Die Vergleichseinheit 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um das Erkennungssignal 135 auszugeben, wenn die Belegungsinformation 125 und die Leerinformation 130 und/oder die Vorbelegungsinformation 133 um mehr als einen Toleranzbereich voneinander abweichen.
Die Signaleinheit 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um das Erkennungssignal 135 auszugeben, wenn in der Belegungsinformation 125 eine Babyschale erkannt wird, insbesondere wenn in der Belegungsinformation 125 kein Baby in der Babyschale erkannt wird und in der Vorbelegungsinformation 133 ein Baby in der Babyschale erkannt wird.
Die Signaleinheit 115 ist ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um die Belegungsinformation 135 per Funk an ein extern von der Personenerkennungsvorrichtung 100 angeordnetes Gerät wie z.B. einem Smartphone auszugeben.
Im Folgenden wird der vorgestellte Ansatz anhand von 1 noch einmal detaillierter beschrieben.
Ein gemäß diesem Ausführungsbeispiel autonomes, d. h. hochautomatisiert fahrbares Fahrzeug 105 ist ein Fahrzeug 105, das ohne einen Fahrer auskommt. Das Fahrzeug 105 fährt dabei hochautomatisiert, indem es beispielsweise den Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbstständig erkennt und die entsprechenden Steuerbefehle im Fahrzeug 105 berechnet, sowie diese an Aktuatoren im Fahrzeug 105 weiterleitet, wodurch der Fahrverlauf des Fahrzeugs 105 korrekt beeinflusst wird. Der Fahrer ist bei einem vollautonomen oder vollautomatisierten Fahrzeug 105 nicht am Fahrgeschehen beteiligt. Gegenwärtig verfügbare Fahrzeuge 105 sind noch nicht in der Lage autonom zu agieren. Zum einen, weil die entsprechende Technik noch nicht voll ausgereift ist und zum anderen, weil es heutzutage noch gesetzlich vorgeschrieben ist, dass der Fahrzeugführer jederzeit selbst in das Fahrgeschehen eingreifen können muss. Dies erschwert die Umsetzung von autonomen Fahrzeugen 105. Es gibt jedoch bereits Systeme, die ein autonomes oder teilautonomes Fahren darstellen. Diese Systeme befinden sich der intensiven Testphase. Bereits heute ist absehbar, dass in einigen Jahren vollautonome Fahrzeugsysteme auf den Markt kommen werden, sobald die oben genannten Hürden beseitigt wurden. In heutigen Fahrzeugen 105 sitzen die Insassen des Fahrzeugs 105 meist in Fahrtrichtung. Dies gilt vor allem für die Insassen, welche sich vorne in einem Fahrzeug 105 befinden, da z. B. der Fahrer das Fahrzeug 105 zu steuern hat und deshalb den Blick zu jedem Zeitpunkt auf die Straße gerichtet haben muss. In einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug 105 ist dies nicht mehr zwingend erforderlich, da das Fahrzeug 105 autonom bzw. teilautonom gesteuert wird und es keinen Fahrzeugfahrer in dem Sinne mehr gibt. Die Fahrzeuginsassen, hier die Personen 101, 104, können daher ihre Positionen 102, 103 z. B. während der Fahrt wechseln, sobald beispielsweise das Fahrzeug 105 im autonomen Modus unterwegs ist. Das bedeutet konkret, dass sich die Personen 101, 104, die zunächst in Fahrtrichtung sitzen, z. B. mit ihrem Sitz in eine entgegengesetzte Fahrtrichtung gedreht werden, um sich z. B. besser mit den Personen 101, 104 aus dem hinteren Fahrzeugbereich zu unterhalten. Die vorgestellte Personenerkennungsvorrichtung 100 kann jedoch ebenso für nicht hochautomatisiert fahrbare Fahrzeuge 105 angewendet werden.
Zum Zweck der Innenraumsensierung können in dem Fahrzeug 105 kamera-, laser- oder radarbasierte Verfahren Anwendung finden. Dabei werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Kamera 127 die Anzahl, Position und Lage der Personen 101, 104 in dem Fahrzeug 105 detektiert. Die die Anzahl, Position und Lage der Personen 101, 104 in dem Fahrzeug 105 entsprechende Belegungsinformation 125 wird von der vorgestellten Personenerkennungsvorrichtung 100 eingelesen werden. Ein von der Personenerkennungsvorrichtung 100 ausgeführtes Verfahren wird hier als Ersatz für beispielsweise herkömmliche Massenabschätzung von Personen 101, 104 im Fahrzeug 105 mit Hilfe von beispielsweise in den Sitzen eingebauten Sensoren verwendet. Es können dadurch einfachere Applikationen des Systems für verschiedene Fahrzeugvarianten ermöglicht werden. Die genannten kamera-, laser- oder radarbasierten Sensierverfahren haben jedoch alleine Nachteile, welche mithilfe des Ansatzes behoben werden. Beispielsweise verwenden kamerabasierte Verfahren Infrarotstrahler, um auch bei Nacht die Personen 101, 104 zuverlässig zu erkennen. Ist jedoch die Temperatur einer Person 101, 104 gleich der Temperatur des Fahrzeuginnenraums, so ist eine Erkennung der Person 101, 104 nicht zuverlässig realisierbar. Radarsensoren können die Radarstrahlen innerhalb des Fahrzeugs 105 von den verschiedenen Fahrzeugstrukturen reflektiert werden. Dadurch wird die Erkennung von Personen 101, 104 erschwert. Lasersensoren haben eine relativ geringe Auflösung und messen somit vor allem bei kurzen Entfernungen ungenau. Aus diesem Grund berücksichtigt die vorgestellte Personenerkennungsvorrichtung 100 eine Historie in Form der Leerinformation 130 und der Vorbelegungsinformation 133 bei der Insassenklassifizierung, d. h. beim Erkennen der Personen 101, 104 an den Positionen 102, 103, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels Kamerasensoren der Kamera 127 aufgezeichnet und von der Personenerkennungsvorrichtung 100 eingelesen und/oder in der Speichereinheit 120 gespeichert werden können. Die Berücksichtigung der Historie bei der Insassenklassifizierung kommt dabei unter anderem in den folgenden beispielhaft beschriebenen Szenarien zum Tragen:

a) Eine oder mehrere Personen 101, 104 besteigen ein bis dahin leeres Fahrzeug 105. Besteigen eine oder mehrere Personen 101, 104 in a) ein bis dahin leeres Fahrzeug 105, so erfolgt durch die Vergleichseinheit 110 ein Vergleich des neuen Zustands mit den Personen 101, 104 in Form der Belegungsinformation 125, die von beispielsweise Radar-, Laser- oder Kamerasensoren, gemäß diesem Ausführungsbeispiel von der Kamera 127 des Fahrzeugs 105, bereitgestellt wird, mit dem alten Zustand ohne die Personen 101, 104 in Form der gespeicherten Leerinformation 130, die zuvor ebenso von den Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des Fahrzeugs 105 bereitgestellt wurde. Innerhalb dieses Vergleichs, gemäß diesem Ausführungsbeispiel des Bildvergleichs der Kamerabilder, erfolgt eine Erkennung der Personen 101, 104 des Fahrzeugs 105. Die Personen 101, 104 des Fahrzeugs 105 werden durch den Bildvergleich sowohl was deren Positionen 102, 103 als auch deren Lage sowie deren Größe und Körperform anbelangt, zuverlässig erkannt. Dies erfolgt auf einfache Weise und schnell, da nur diejenigen Bereiche der Bilddaten analysiert werden, welche sich zwischen dem alten Zustand und dem neuen Zustand geändert haben. Somit wird die Historie der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren für eine momentane Personenklassifizierung mit herangezogen. Voraussetzung ist dabei, dass die Leerinformation 130 für das leere Fahrzeug 105 vorhanden ist. Die Leerinformation 130 kann dabei zuvor auf unterschiedliche Weise eingelesen werden: 1. Wenn das Fahrzeug 105 abgestellt wird und sich keine Personen im Fahrzeug 105 befinden, werden Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren in Form der Leerinformation 130 aufgezeichnet und für die spätere Verwendung gespeichert. 2. Während das Fahrzeug 105 abgestellt ist, erfolgt von Zeit zu Zeit eine Momentaufnahme des Fahrzeuginnenraums, wobei die jeweils aktuellsten Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren in Form der Leerinformation 130 aufgezeichnet und für die spätere Verwendung gespeichert werden. 3. Sobald das Fahrzeug 105 aufgeschlossen wird und noch bevor sich die Personen 101, 104 im Fahrzeug 105 befinden, werden Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren in Form der Leerinformation 130 aufgezeichnet und im Fahrzeug 105 für die spätere Verwendung gespeichert.
b) Eine oder mehrere Personen 101, 104 besteigen ein Fahrzeug 105, in dem sich bereits weitere Personen befinden Besteigen eine oder mehrere Personen 101, 104 in b) ein Fahrzeug 105, in dem sich bereits weitere Personen befinden, so erfolgt ein Vergleich der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des neuen Zustands mit den neuen Personen 101, 104 in Form der Belegungsinformation 125 mit den Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des alten Zustands ohne die zugestiegenen Personen 101, 104 in Form der Vorbelegungsinformation 133. Innerhalb dieses Bildvergleichs erfolgt eine Erkennung der neu zugestiegenen Personen 101, 104 des Fahrzeugs 105. Die neu zugestiegenen Personen 101, 104 des Fahrzeugs 105 werden durch den Bildvergleich sowohl was deren Positionen, als auch deren Lage sowie deren Größe und Körperform anbelangt zuverlässig erkannt. Dies geschieht auf einfache Weise und schnell, da nur diejenigen Bereiche der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren analysiert werden, welche sich zwischen dem alten Zustand und dem neuen Zustand geändert haben. Somit wird die Historie der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren für eine momentane Insassenklassifizierung mit herangezogen. Voraussetzung ist dabei, dass bereits Bilddaten für das leere Fahrzeug 105 oder für das Fahrzeug 105 mit den ersten Personen im Fahrzeug 105 vorhanden sind. Diese Bilddaten können dabei auf unterschiedliche Weise für das leere Fahrzeug 105 wie bereits erwähnt und für das beladene Fahrzeug 105 wie folgt aufgenommen werden: 1. Wenn das Fahrzeug 105 angelassen wird und sich erste Personen 101, 104 im Fahrzeug befinden, werden Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren in Form der Belegungsinformation 125 aufgezeichnet und für die spätere Verwendung als die Vorbelegungsinformation 133 gespeichert. 2. Während das Fahrzeug betrieben wird, erfolgt von Zeit zu Zeit eine Momentaufnahme des Fahrzeuginnenraums, wobei die jeweils aktuellsten Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren aufgezeichnet und für die spätere Verwendung gespeichert werden.
c) Eine oder mehrere Personen 101, 104 ändern ihre Positionen 102, 103 während der Fahrt oder im Stillstand des Fahrzeugs 105 Ändern eine oder mehrere Personen 101, 104 in c) ihre Positionen 102, 103 während der Fahrt oder im Stillstand des Fahrzeugs 105, so erfolgt ein Vergleich der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des neuen Zustands in Form der Belegungsinformation 125 mit den neuen Positionen 102, 103 mit den Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des alten Zustands mit den alten Positionen 102, 103 in Form der Vorbelegungsinformation 133. Innerhalb dieses Bildvergleichs erfolgt eine Erkennung der Personen 101, 104 des Fahrzeugs 105, wie zuvor in b) beschrieben.
d) Eine Babyschale wird alleine in einem Fahrzeug 105 zurückgelassen Wird eine Babyschale alleine in einem Fahrzeug 105 zurückgelassen, so erfolgt ein Vergleich der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des neuen Zustands mit nur der Babyschale in Form der Belegungsinformation 125 mit den Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren des alten Zustands mit den weiteren Personen 101, 104 und der Babyschale in Form der Vorbelegungsinformation 133. Innerhalb dieses Bildvergleichs erfolgt eine Erkennung der Babyschale im Fahrzeug 105. Die Babyschale im Fahrzeug 105 wird durch den Bildvergleich sowohl was deren Position als auch deren Lage anbelangt zuverlässig erkannt. Dies erfolgt, wie zuvor in b) und c) beschrieben.

Es sind noch weitere Szenarien denkbar, welche an dieser Stelle aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher beschrieben werden. Es soll lediglich das Prinzip des durch die Vergleichseinheit 110 durchgeführten Vergleichens mit der Historie erläutert werden.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel umfasst die Verarbeitungs-ECU in Form der Vergleichseinheit 110 einen Zwischenspeicher 120, um mindestens einen Satz Bilddaten für die Radar-, Laser- oder Kamerasensoren der Personenerkennungsvorrichtung 100 zwischenzuspeichern.
Die Aufnahme der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren kann bei ausgeschalteter Fahrzeugzündung erfolgen. Hierfür sind der Innenraumsensor und/oder die Verarbeitungs-ECU mit einer Energiereserve ausgestattet oder direkt mit der Fahrzeugbatterie verbunden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Belegungsinformation 125 von weiteren Sensoren wie beispielsweise Beschleunigungssensoren verwendet, um die Aufnahmezeitpunkte der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren zu triggern. Es werden hierbei gemäß diesem Ausführungsbeispiel neue Belegungsinformationen 125 eingelesen, wenn die im Fahrzeug 105 verbauten Beschleunigungssensoren ein Signal registrieren. Dies ist beispielsweise bei einem leeren Fahrzeug 105 sinnvoll, wenn die Fahrzeugtür geöffnet wird und sich noch keine Personen im Fahrzeug 105 selbst befinden. Darüber hinaus ist dies sinnvoll, wenn eine Babyschale im Fahrzeug 105 zurückgelassen wurde und das Kind schreit oder sich heftig bewegt. Das Geschrei des Kindes kann in diesem Fall auch über ein in der Personenerkennungsvorrichtung 100 verbautes Mikrofon detektiert werden. Durch eine Übertragung der Belegungsinformation 125 auf das Gerät oder an Behörden kann eine Mutter, während ihr Kind sich in der Babyschale des Fahrzeugs 105 befindet, gemäß diesem Ausführungsbeispiel aktuelle Bilder aus dem Fahrzeug 105 auf beispielsweise ihrem Smartphone angezeigt bekommen und kann das Kind so überwachen. Behörden wie Polizei oder Feuerwehr können mithilfe der übertragenen Bilddaten oder Belegungsinformationen 133 über eine Schnittstelle feststellen, wie viele Personen 101, 104 sich zu einem bestimmten Zeitpunkt, z. B. während eines Unfalls, in dem Fahrzeug 105 befinden. In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel erfolgt eine Ablage der Bilddaten der Radar-, Laser- oder Kamerasensoren in Form der Belegungsinformation 125, der Leerinformation 130 und der Vorbelegungsinformation 133 in einem nicht flüchtigen Speicher während eines Unfalls. Dies ist für die Crashrekonstruktion des Unfalls von Nutzen.
Zusammengefasst beschreibt der Ansatz eine Personenerkennungsvorrichtung 100 zur Berücksichtigung der Historie bei der Insassenklassifizierung mithilfe von beispielsweise Radar-, Laser- oder Kamerasensoren. Der wesentliche Vorteil des Ansatzes besteht darin, dass Personen 101, 104 im Fahrzeug 105 zuverlässiger und genauer erkannt werden können. Rückhaltemittel im Fahrzeug 105 können auf diese Weise gezielter gezündet werden. Dadurch wird die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht. Darüber hinaus ist es in autonomen oder teilautonomen Fahrzeugen 105 möglich, die Personen 101, 104 vorausschauend unmittelbar vor einem Fahrzeugunfall in ihrer aktuellen Position 102, 103 und Lage, beispielsweise durch adaptive Sitze zu verlagern, um z. B. Schäden an den Personen 101, 104 gering zu halten. Hierfür ist die genaue Kenntnis der Lage und Position 102, 103 der Personen 101, 104 zu jedem Zeitpunkt während der Fahrt unbedingt notwendig. Indem die Erkennung der Personen 101, 104 mittels der Bildvergleiche im Fahrzeug 105 verbessert wird, können radar-, laser- oder kamerabasierte Innenraumsensoren wie hier die Kamera 127 deutlich schlanker und günstiger ausgelegt werden. Dadurch wird die Strahlenbelastung im Fahrzeug 105 auf ein Minimum reduziert.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Erkennen von zumindest einer Person an einer Position und/oder einer veränderten Position der Person oder einer weiteren Person für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Verfahren 200 handeln, das von der anhand von 1 beschriebenen Personenerkennungsvorrichtung ausführbar ist. In einem Schritt 205 des Einlesens wird zumindest eine Belegungsinformation eingelesen, die die Position von zumindest einer Person in dem Fahrzeug repräsentiert. In einem Schritt 210 des Vergleichens wird die Belegungsinformation mit zumindest einer gespeicherten Leerinformation verglichen, die ein personenleeres Fahrzeug repräsentiert und/oder mit einer gespeicherten Vorbelegungsinformation verglichen, die eine vor der Belegungsinformation eingelesene Position der Person in dem Fahrzeug repräsentiert. In einem Schritt 215 des Ausgebens wird ein Erkennungssignal ausgegeben, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Belegungsinformation und der Leerinformation und/oder der Vorbelegungsinformation besteht, wobei das Erkennungssignal die an der Position erkannte Person und/oder die erkannte veränderte Position der Person oder der weiteren Person in dem Fahrzeug repräsentiert.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Aktivieren eines Personenschutzmittels für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich bei dem genannten Erkennungssignal um das anhand der vorangegangenen Figuren beschriebene Erkennungssignal handeln. In einem Schritt 305 des Erkennens wird zumindest eine Position einer Person und/oder eine veränderte Position der Person oder einer weiteren Person in einem Fahrzeug mittels des in 2 beschriebenen Verfahrens erkannt. In einem Schritt 310 des Ansteuerns wird das Personenschutzmittel unter Verwendung des Erkennungssignals angesteuert.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10345558 A1 [0003]

Claims

Verfahren (200) zum Erkennen von zumindest einer Person (101) an einer Position (102) oder einer veränderten Position der Person (101) oder einer weiteren Person (104) an einer Position (103) für ein Fahrzeug (105), wobei das Verfahren (200) zumindest die folgenden Schritte umfasst: – Einlesen (205) zumindest einer Belegungsinformation (125), die die Position (102) von zumindest der Person (101) in dem Fahrzeug (105) repräsentiert; – Vergleichen (210) der Belegungsinformation (125) mit zumindest einer gespeicherten Leerinformation (130), die ein personenleeres Fahrzeug (105) repräsentiert und/oder Vergleichen (210) der Belegungsinformation (125) mit einer gespeicherten Vorbelegungsinformation (133), die eine vor der Belegungsinformation (125) eingelesene Position (102) zumindest der Person (101) in dem Fahrzeug (105) repräsentiert; und – Ausgeben (215) eines Erkennungssignals (135), wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Belegungsinformation (125) und der Leerinformation (130) und/oder der Vorbelegungsinformation (133) besteht, wobei das Erkennungssignals (135) die an der Position (102) erkannte Person (101) und/oder die erkannte veränderte Position der Person (101) oder der weiteren Person (104) in dem Fahrzeug (105) repräsentiert.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Einlesens (205) die Belegungsinformation (125) und/oder die Leerinformation (130) und/oder die Vorbelegungsinformation (133) als eine Bildinformation, insbesondere als ein Radarbild und/oder ein Laserbild und/oder ein Kamerabild eingelesen wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (205) die Belegungsinformation (125) innerhalb eines definierten Zeitintervalls und/oder zyklisch zu definierten Zeitpunkten wiederholt eingelesen wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (205) die Belegungsinformation (125) ansprechend auf zumindest ein vorbestimmtes Ereignis eingelesen wird.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt des Einlesens (205) die Belegungsinformation (125) ansprechend auf ein Beschleunigungssignal, das ein Beschleunigen des Fahrzeugs (105) repräsentiert, und/oder ein Anlasssignal, das ein Anlassen oder Starten eines Motors des Fahrzeugs (105) repräsentiert, eingelesen wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Vergleichens (210) zumindest ein Objekt erkannt und/oder in eine oder mehrere Objektklassen klassiert wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ausgebens (215) das Erkennungssignal (135) ausgegeben wird, wenn die Belegungsinformation (125) und die Leerinformation (130) und/oder die Vorbelegungsinformation (133) voneinander abweichen, insbesondere um mehr als einen Toleranzbereich voneinander abweichen.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ausgebens (215) das Erkennungssignal (135) ausgegeben wird, wenn in der Belegungsinformation (125) und/oder der Leerinformation (130) und/oder der Vorbelegungsinformation (133) eine Babyschale erkannt wird, insbesondere wobei das Erkennungssignal (135) ausgegeben wird, wenn in der Belegungsinformation (125) kein Baby in der Babyschale erkannt wird und/oder in der Vorbelegungsinformation (133) ein Baby in der Babyschale erkannt wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ausgebens (215) die Belegungsinformation (125) an ein extern von der Personenerkennungsvorrichtung angeordnetes Gerät ausgegeben wird, insbesondere wobei die Belegungsinformation (125) per Funk ausgegeben wird.
Personenerkennungsvorrichtung (100), die eingerichtet ist, um Schritte des Verfahrens (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (106, 110, 115) auszuführen.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
Verfahren (300) zum Aktivieren eines Personenschutzmittels für ein Fahrzeug (105), wobei das Verfahren (300) zumindest die folgenden Schritte umfasst: – Erkennen (305) von zumindest einer Position (102) einer Person (101) und/oder einer veränderten Position der Person (101) oder einer weiteren Person (104) an Position (103) in einem Fahrzeug (105) gemäß einem der Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; und – Ansteuern (310) des Personenschutzmittels unter Verwendung des Erkennungssignals (135).