DE102017219365B4 - Apparatus and method for adaptive vehicle control - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person (2) in einem Innenraum (3) eines Fahrzeuges (1) mit
- einer Erfassungseinrichtung (10), die einen ersten Zustand (11) der Person (2) im Innenraum (3) erfasst,
- einer Auswerteeinrichtung (20), die anhand dieser Erfassung und Fahrzeugdaten einen zweiten Zustand (12) der Person (2) vorherbestimmt und in Abhängigkeit von dem zweiten Zustand (12) ein Signal für eine Fahrzeugregelung erzeugt und
- einer Schnittstelle (30), die das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung (40) ausgibt,
- um die Fahrzeugregelung entsprechend an den zweiten Zustand (12) derart anzupassen, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten der Person (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (20) eine Bewegungstrajektorie der Person (2) von dem ersten Zustand (11) in den zweiten Zustand (12) vorherbestimmt.

Figure DE102017219365B4_0000
Device for adapting a vehicle control to a condition of a person (2) in an interior (3) of a vehicle (1).
- a detection device (10) that detects a first state (11) of the person (2) in the interior (3),
- an evaluation device (20), which uses this detection and vehicle data to predict a second state (12) of the person (2) and, depending on the second state (12), generates a signal for vehicle control and
- an interface (30) which outputs the signal for a vehicle control device (40),
- in order to adjust the vehicle control accordingly to the second state (12) in such a way that the vehicle control takes place depending on the behavior of the person (2), characterized in that the evaluation device (20) calculates a movement trajectory of the person (2) from the first state (11 ) to the second state (12).
Figure DE102017219365B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 zur Anpassung einer Fahrzeugreglung an einen Zustand einer Person in einem Innenraum eines Fahrzeuges.The invention relates to a device according to claim 1 and a method according to claim 10 for adapting a vehicle control to a state of a person in an interior of a vehicle.

Aus dem Stand der Technik sind Fahrsicherheitssysteme bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2016 204 878 A1 ein Fahrsicherheitssystem, das in Abhängigkeit von der Aufmerksamkeit eines Fahrers für eine Warnung, für eine automatische Bremsung, eine automatische Lenkfunktion oder irgendeine ähnliche Antwort bereitgestellt wird. Weitere Fahrsicherheitssysteme sind aus der DE 10 2004 042 959 A1 , der DE 10 2009 051 380 A1 , der DE 10 2016 217 105A1 , der DE 102017216239 A1 und der DE 10 2017 208 971 A1 bekannt.Driving safety systems are known from the prior art. For example, the DE 10 2016 204 878 A1 a driving safety system that is provided in response to a driver's attention for a warning, for automatic braking, an automatic steering function, or some similar response. Other driving safety systems are from the DE 10 2004 042 959 A1 , the DE 10 2009 051 380 A1 , the DE 10 2016 217 105 A1 , the DE 102017216239 A1 and the DE 10 2017 208 971 A1 known.

Mit den bekannten Fahrsicherheitssystemen ist es jedoch nicht möglich, ein Fahrzeug in Abhängigkeit von einer Insassenprädiktion zu regeln.With the known driving safety systems, however, it is not possible to control a vehicle as a function of an occupant prediction.

Insassenprädiktion ist die Prädiktion einer Bewegungstrajektorie eines Insassen in einem Innenraum eines Fahrzeuges, das heißt eine Aussage über eine zukünftige Position eines Insassen in Abhängigkeit von einem Fahrverhalten.Occupant prediction is the prediction of a movement trajectory of an occupant in an interior of a vehicle, ie a statement about a future position of an occupant depending on a driving behavior.

Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, ein Fahrzeugregelungssystem bereitzustellen, mit dem ein Fahrzeug anhand einer Insassenprädiktion geregelt werden kann.This is where the invention comes in. The invention is based on the object of providing a vehicle control system with which a vehicle can be controlled on the basis of an occupant prediction.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person in einem Innenraum mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person in einem Innenraum eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The object is achieved with a device for adapting a vehicle control to a condition of a person in an interior with the features of claim 1 and with a method for adapting a vehicle control to a condition of a person in an interior of a vehicle with the features of claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person in einem Innenraum eines Fahrzeuges weist eine Erfassungseinrichtung auf, die einen ersten Zustand der Person im Innenraum erfasst. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, die anhand dieser Erfassung und Fahrzeugdaten einen zweiten Zustand der Person vorherbestimmt und in Abhängigkeit von dem zweiten Zustand ein Signal für eine Fahrzeugregelung erzeugt. Außerdem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Schnittstelle auf, die das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung ausgibt.The device according to the invention for adapting a vehicle control system to a state of a person in an interior of a vehicle has a detection device that detects a first state of the person in the interior. Furthermore, the device according to the invention has an evaluation device which uses this detection and vehicle data to predict a second state of the person and, depending on the second state, generates a signal for vehicle control. In addition, the device according to the invention has an interface that outputs the signal for a vehicle control device.

Eine Erfassungseinrichtung ist eine Einrichtung, die Informationen erfasst. Ein Sensor ist eine Erfassungseinrichtung.A collection device is a device that collects information. A sensor is a detection device.

Eine Auswerteeinrichtung ist eine Einrichtung, die eingehende Informationen analysiert und entsprechend bewertete Informationen ausgibt. Ein Prozessor ist eine Auswerteeinrichtung.An evaluation device is a device that analyzes incoming information and outputs information that has been evaluated accordingly. A processor is an evaluation device.

Eine Schnittstelle ist eine Einrichtung zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, an der ein Austausch von logischen Größen, z.B. Daten, oder physikalischen Größen, z.B. elektrischen Signalen, erfolgt, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann analog oder digital erfolgen. Eine Schnittstelle kann sich in Software und Software, Hardware und Hardware sowie Software und Hardware und Hardware und Software bestehen.An interface is a device between at least two functional units, at which an exchange of logical quantities, e.g. data, or physical quantities, e.g. electrical signals, takes place, either unidirectionally or bidirectionally. The exchange can be analogue or digital. An interface can consist of software and software, hardware and hardware, software and hardware, and hardware and software.

Ein Zustand einer Person in einem Innenraum eines Fahrzeuges bezeichnet eine Situation oder ein Verhältnis der Person relativ zum Innenraum. Zum Zustand zählen neben einer Position der Person im Innenraum auch Gegenstände, die im Innenraum angeordnet sind und die Situation oder das Verhältnis der Person im Innenraum beeinflussen. Zum Beispiel kann ein im Innenraum nichtbefestigter Gegenstand, beispielsweise eine auf einer Rückbank liegende Handtasche, bei einem Abbremsvorgang auf einen Insassen, der auf einem Vordersitz Platz genommen hat, fliegen, diesen verletzten und damit dessen Situation beeinflussen.A condition of a person in an interior of a vehicle denotes a situation or a relationship of the person relative to the interior. In addition to a position of the person in the interior, the status also includes objects that are arranged in the interior and influence the situation or the relationship of the person in the interior. For example, an object that is not fastened in the interior, for example a handbag lying on a back seat, can fly onto an occupant who has taken a seat in a front seat during a braking process, injuring them and thus affecting their situation.

Einen Zustand vorherbestimmen bedeutet einen Zustand zu prädizieren.To predict a state means to predict a state.

Fahrzeugdaten sind aktuelle und geschätzte oder angenommene Daten des Fahrzeuges. Beispielsweise sind Geschwindigkeitswerte und Beschleunigungswerte Fahrzeugdaten. Odometriedaten, das heißt geschätzte Daten zu Position, Ausrichtung und Fahrzustand, sind ebenfalls FahrzeugdatenVehicle data is current and estimated or assumed data of the vehicle. For example, speed values and acceleration values are vehicle data. Odometry data, i.e. estimated data on position, orientation and driving condition, are also vehicle data

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es damit möglich, anhand eines aktuellen Zustandes einer Person im Innenraum eines Fahrzeuges und Fahrzeugdaten einen zukünftigen Zustand der Person im Innenraum vorherzubestimmen und erfindungsgemäß die Fahrzeugregelung entsprechend an diesen zukünftigen Zustand anzupassen. Dies bedeutet erfindungsgemäß, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten eines Insassen erfolgt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es damit z.B. vorteilhafterweise möglich zu verhindern, dass ein Insasse, der sich gerade die Schuhe zuschnürt und sich dabei nach vorne beugt, bei einer zukünftigen Abbremsung des Fahrzeuges den Kopf an der Armaturentafel anstößt. Die erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung hat dabei nämlich den möglichen Anstoßpunkt des Kopfes an der Armaturentafel bei einer angenommenen Abbremsung vorherbestimmt und regelt die Fahrzeugregelungseinrichtung entsprechend derart, dass eine Abbremsung nicht abrupt erfolgt, so dass ein Anstoßen vermieden werden kann.With the device according to the invention, it is thus possible to use the current state of a person in the interior of a vehicle and vehicle data to predict a future state of the person in the interior and, according to the invention, to adapt the vehicle control accordingly to this future state. According to the invention, this means that the vehicle is controlled as a function of the behavior of an occupant. With the device according to the invention, it is thus advantageously possible, for example, to prevent an occupant who is in the process of lacing his shoes while leaning forward, hits his head on the dashboard when the vehicle brakes in the future. The evaluation device according to the invention has predetermined the possible impact point of the head on the dashboard when braking is assumed and regulates the vehicle control device accordingly in such a way that braking does not take place abruptly, so that impact can be avoided.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ausgeführt, die Fahrzeugregelung an Zustände von mehreren Personen anzupassen. Die Erfindung ist nicht eingeschränkt, die Fahrzeugregelung an einen Zustand von nur einer Person anzupassen.The device according to the invention is designed to adapt the vehicle control to the states of several people. The invention is not limited to adapting the vehicle control to a condition of only one person.

Vorteilhafterweise erfasst die Erfassungseinrichtung eine Körperhaltung, vorzugsweise einzelner Körperteile der Person. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, sowohl die Raumposition als auch die Ausrichtung einzelner Körperteile, z.B. Armlage, Beinlage, Torsoposition, Kopfposition, etc. im Raum zu erfassen und damit einen zweiten Zustand detaillierter vorherzubestimmen.The detection device advantageously detects a body posture, preferably individual body parts of the person. This advantageously makes it possible to detect both the spatial position and the alignment of individual body parts, e.g. arm position, leg position, torso position, head position, etc. in space and thus to predetermine a second state in more detail.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Erfassungseinrichtung ausgebildet, Alter und Gewicht der Person, vorzugsweise mit einer künstlichen Intelligenz, zu erfassen. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, das Fahrzeug, insbesondere das Fahrverhalten, in Abhängigkeit von Alter und Gewicht eines Insassen zu regeln. Abhängig vom Alter und Gewicht eines Insassen wird nämlich der Fahrkomfort verschieden aufgenommen. Beispielsweise reagiert ein junger Insasse mit leichtem Gewicht auf Beschleunigungsmanöver anders als ein älterer Insasse mit einem größeren Gewicht. Ein junger Insasse bevorzugt eher ein sportlich aggressives Fahrverhalten, ein älterer Insasse eher ein komfortables Fahrverhalten.According to one development of the invention, the detection device is designed to detect the age and weight of the person, preferably using artificial intelligence. It is thus advantageously possible to regulate the vehicle, in particular the driving behavior, as a function of the age and weight of an occupant. Namely, depending on the age and weight of an occupant, ride comfort is perceived differently. For example, a young, light-weight occupant will respond differently to acceleration maneuvers than an older, heavier-weight occupant. A young occupant tends to prefer sporty, aggressive driving behavior, while an older occupant prefers comfortable driving behavior.

Künstliche Intelligenz bezeichnet das Projekt, in dem erforscht wird, ob und wie Computer Dinge tun können, die Menschen heute noch besser tun können. Künstliche Intelligenz kann insbesondere mit künstlichen neuronalen Netzwerken realisiert werden. Ein künstliches neuronales Netzwerk ist ein Algorithmus, der auf einer elektronischen Schaltung ausgeführt wird und am Vorbild des neuronalen Netzwerks des menschlichen Gehirns programmiert ist. Funktionseinheiten eines künstlichen neuronalen Netzwerkes sind künstliche Neuronen, deren Output sich im allgemeinen als Wert einer Aktivierungsfunktion ausgewertet über eine gewichtete Summe der Inputs plus einem systematischem Fehler, dem sogenannten bias, ergibt. Durch Testen von mehreren vorbestimmten Inputs mit verschiedenen Gewichtungsfaktoren und Aktivierungsfunktionen werden künstliche neuronale Netzwerke, ähnlich dem menschlichen Gehirn, angelernt oder trainiert. Das Trainieren einer künstlichen Intelligenz mithilfe von vorbestimmten Inputs wird maschinelles Lernen genannt. Eine Teilmenge des maschinellen Lernens ist das tiefgehende Lernen, das sogenannte deep learning, bei dem eine Reihe hierarchischer Schichten von Neuronen, sogenannten hidden layers genutzt wird, um den Prozess des maschinellen Lernens durchzuführen. Die künstliche Intelligenz ist z.B. trainiert, aus Personenbildern das Alter und das Gewicht der jeweils abgebildeten Person zu bestimmen.Artificial intelligence is the name of the project that investigates whether and how computers can do things that people can do even better today. Artificial intelligence can be realized in particular with artificial neural networks. An artificial neural network is an algorithm that runs on an electronic circuit and is programmed on the model of the neural network of the human brain. Functional units of an artificial neural network are artificial neurons whose output is generally evaluated as the value of an activation function using a weighted sum of the inputs plus a systematic error, the so-called bias. Artificial neural networks, similar to the human brain, are taught or trained by testing several predetermined inputs with different weighting factors and activation functions. The training of an artificial intelligence using predetermined inputs is called machine learning. A subset of machine learning is deep learning, which uses a series of hierarchical layers of neurons, so-called hidden layers, to perform the machine learning process. The artificial intelligence is trained, for example, to determine the age and weight of the person depicted from pictures of people.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfasst die Erfassungseinrichtung den Innenraum des Fahrzeuges, vorzugsweise einen Zustand eines Sicherheitsgurtes, Einstellungen eines Sitzes und weitere, insbesondere nicht befestigte Gegenstände. Anhand dieser Gegenstände lässt sich der zweite Zustand der Person im Innenraum detaillierter vorherbestimmen, insbesondere unter Berücksichtigung der Einstellung des Sicherheitsgurtes und des Sitzes.In a development of the invention, the detection device detects the interior of the vehicle, preferably a state of a seat belt, settings of a seat and other objects, in particular objects that are not fastened. These objects can be used to predict the second state of the person in the cabin in more detail, especially taking into account the adjustment of the seat belt and the seat.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Erfassungseinrichtung einer Innenraumkamera, vorzugsweise eine 3D Innenraumkamera. Eine 3D Innenraumkamera kann auf besonders einfache Art und Weise mehrere physikalische Größen erfassen, die den Zustand eines Insassen im Innenraum beschreiben. Hierzu zählen die Pose, das Alter, das Gewicht und der physiologische Zustand eines Insassen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the detection device is an interior camera, preferably a 3D interior camera. A 3D interior camera can capture multiple physical variables that describe the condition of an occupant in the interior in a particularly simple manner. These include an occupant's pose, age, weight, and physiological condition.

Vorteilhafterweise wertet die Auswerteeinrichtung Raddrehungen, Fahrtrichtung, Gierrate, Radlenkwinkel und/oder ähnliche Odometriedaten zur Vorherbestimmung des zweiten Zustandes aus. Dadurch wird die Genauigkeit der Vorherbestimmung des zweiten Zustandes erhöht.Advantageously, the evaluation device evaluates wheel rotations, direction of travel, yaw rate, wheel steering angle and/or similar odometry data to predetermine the second state. This increases the accuracy of the prediction of the second state.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wertet die Auswerteeinrichtung Fahrmanöver zur Vorherbestimmung des zweiten Zustandes aus. Anhand des ersten Zustandes und den Odometriedaten des Fahrzeuges erstellt die Auswerteeinrichtung ein Modell, anhand dessen zu angenommen Beschleunigungs-/ Brems-/ Lenkmanövern der zu erwartende Einfluss auf die Insassen berechnet wird, um den zweiten Zustand detailliert vorherzubestimmen.According to an advantageous embodiment of the invention, the evaluation device evaluates driving maneuvers to predetermine the second state. Based on the first state and the odometry data of the vehicle, the evaluation device creates a model, based on which the expected influence on the occupants of the assumed acceleration/braking/steering maneuvers is calculated in order to predetermine the second state in detail.

Erfindungsgemäß bestimmt die Auswerteeinrichtung eine Bewegungstrajektorie der Person von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand vorher. Aus der Prädiktion der Bewegungstrajektorien der Insassen im Fahrzeug lassen sich dann maximale Beschleunigungsparameter ableiten, mit denen das Fahrzeuge automatisiert gesteuert werden kann, ohne dass die Insassen dabei Verletzungen, sonstige Schäden odergeringeren Komfort in Kauf nehmen müssen. Die Vorhersage einer Personentrajektorie basiert auf einer angenommenen Änderung der Fahrzeugdynamik, die sich aus einer Umgebungserfassung eines Fahrerassistenzsystems, im Englischen advanced driver assistance system genannt, ergibt.According to the invention, the evaluation device previously determines a movement trajectory of the person from the first state to the second state. Maximum acceleration parameters can then be derived from the prediction of the movement trajectories of the occupants in the vehicle, with which the vehicle can be controlled automatically without the occupants suffering injuries, other damage or reduced comfort have to buy. The prediction of a person's trajectory is based on an assumed change in the vehicle dynamics, which results from an environment detection by a driver assistance system, also known as an advanced driver assistance system.

Vorzugsweise wertet die Auswerteeinrichtung Daten von Umfeldsensoren, vorzugsweise einer Umfeldkamera, Radar, Lidar oder Ultraschall oder eine Kombination der genannten Umfeldsensoren aus, vorzugsweise mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz. Damit wird eine Außensensorik in die Vorherbestimmung des zweiten Zustandes eingebunden, mit der dynamische Fahrsituationen frühzeitig erkannt werden können, was einen größeren Handlungsspielraum bei der Auswahl möglicher Fahrmodi und Fahrstrategien ergibt.The evaluation device preferably evaluates data from surroundings sensors, preferably a surroundings camera, radar, lidar or ultrasound or a combination of the surroundings sensors mentioned, preferably with the aid of artificial intelligence. An external sensor system is thus integrated into the pre-determination of the second state, with which dynamic driving situations can be recognized at an early stage, which results in greater room for maneuver when selecting possible driving modes and driving strategies.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist ein Fahrerassistenzsystem zur automatisierten Steuerung eines Fahrzeuges mit einer Vorrichtung zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person in einem Innenraum des Fahrzeuges, wobei die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung, die einen ersten Zustand der Person im Innenraum erfasst, eine Auswerteeinrichtung, die anhand dieser Erfassung und Fahrzeugdaten einen zweiten Zustand der Person vorherbestimmt und in Abhängigkeit von dem zweiten Zustand ein Signal für eine Fahrzeugregelung erzeugt, und eine Schnittstelle umfasst, die das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung ausgibt, um die Fahrzeugregelung entsprechend an den zweiten Zustand derart anzupassen, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten der Person erfolgt, wobei vorzugsweise die Auswerteeinrichtung Daten eines Navigationssystems des Fahrerassistenzsystems zur Vorherbestimmung des zweiten Zustandes auswertet. Damit kann der zweite Zustand vorteilhafterweise auch in Abhängigkeit von einem zukünftigen Straßenverlauf vorherbestimmt werden. Zum Beispiel ist mittels des Navigationssystems bekannt, wann und wo auf einer vorgegebenen Strecke eine nächste Autobahnausfahrt erfolgt. Beim Durchfahren einer Autobahnausfahrt wird in der Regel die Geschwindigkeit abgebremst und eine Kurvenfahrt vollzogen, was den zweiten Zustand beeinflusst.An advantageous development of the invention is a driver assistance system for the automated control of a vehicle with a device for adapting a vehicle control system to a condition of a person in an interior of the vehicle, the device having a detection device that detects a first condition of the person in the interior, an evaluation device, which uses this detection and vehicle data to predict a second state of the person and, depending on the second state, generates a signal for a vehicle control system, and comprises an interface which outputs the signal for a vehicle control device in order to adapt the vehicle control system accordingly to the second state in such a way, that the vehicle control takes place depending on the behavior of the person, the evaluation device preferably evaluating data from a navigation system of the driver assistance system in order to predetermine the second state. The second state can thus advantageously also be predetermined as a function of a future course of the road. For example, the navigation system knows when and where the next motorway exit will be on a given route. When driving through a freeway exit, the speed is usually slowed down and cornering is performed, which influences the second state.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einem Zustand einer Person in einem Innenraum eines Fahrzeuges weist die folgenden Schritte auf:

  • Eine Erfassungseinrichtung erfasst einen ersten Zustand der Person im Innenraum. Anhand dieser Erfassung und Daten bestimmt eine Auswerteeinrichtung einen zweiten Zustand dieser Person vorher und erzeugt in Abhängigkeit von dieser Vorherbestimmung ein Signal für eine Fahrzeugregelung. Eine Schnittstelle gibt das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung aus, um die Fahrzeugregelung entsprechend an den zweiten Zustand derart anzupassen, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten der Person erfolgt. Die Auswerteeinrichtung bestimmt eine Bewegungstrajektorie der Person von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand vorher.
The method according to the invention for adapting a vehicle control to a state of a person in an interior of a vehicle has the following steps:
  • A detection device detects a first state of the person in the interior. Based on this detection and data, an evaluation device predicts a second state of this person and generates a signal for a vehicle control as a function of this prediction. An interface outputs the signal for a vehicle control device in order to adapt the vehicle control to the second state in such a way that the vehicle control takes place depending on the behavior of the person. The evaluation device previously determines a movement trajectory of the person from the first state to the second state.

Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet.According to the invention, a device according to the invention is used in the method.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:

  • 1 ein Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
  • 2 ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren.
The invention is described in detail with reference to the following figures. Show it:
  • 1 a vehicle with an embodiment of a device according to the invention and
  • 2 an embodiment of the method according to the invention.

In dem Fahrzeug 1 der 1 sitzt eine Person 2 auf einem Sitz 5. Die Person 2 ist mit einem Sicherheitsgurt 4 an dem Sitz 5 gesichert. Neben der Person 2 befindet sich in einem Innenraum 3 des Fahrzeuges 1 außerdem eine Tasche, die als nicht befestigter Gegenstand 6 bei der Person 2 angeordnet ist. Die Position der Person 2 im Innenraum 3 zusammen mit der Einstellung des Sicherheitsgurtes 4 und der Einstellung des Sitzes 5 sowie das Vorhandensein des losen Gegenstandes 6 bilden zusammen einen ersten Zustand 11 der Person 2 im Innenraum 3.In the vehicle 1 of 1 a person 2 sits on a seat 5. The person 2 is secured to the seat 5 with a safety belt 4. In addition to the person 2, there is also a bag in an interior 3 of the vehicle 1, which is arranged on the person 2 as an unattached object 6. The position of the person 2 in the interior 3 together with the adjustment of the seat belt 4 and the adjustment of the seat 5 and the presence of the loose object 6 together form a first state 11 of the person 2 in the interior 3.

Eine Erfassungseinrichtung 10, die im Innenraum 3 angeordnet ist, erfasst den ersten Zustand 11 der Person 2. Die Erfassungseinrichtung 10 ist eine Innenraumkamera. Die Innenraumkamera weist eine künstliche Intelligenz auf, die trainiert ist, Alter und Gewicht der Person 2 anhand des aufgenommenen Bildes der Person 2 zu bestimmen. Alter und Gewicht der Person 2 bestimmen damit auch den ersten Zustand 11 der Person 2.A detection device 10, which is arranged in the interior 3, detects the first state 11 of the person 2. The detection device 10 is an interior camera. The interior camera has an artificial intelligence that is trained to determine the age and weight of the person 2 based on the recorded image of the person 2 . The age and weight of the person 2 thus also determine the first state 11 of the person 2.

Die Erfassungseinrichtung 10 gibt erfasste Informationen an eine Auswerteeinrichtung 20 aus. Die Auswerteeinrichtung 20 ist ein Microcontroller. Neben Daten der Erfassungseinrichtung 10 wertet die Auswerteeinrichtung 20 auch Daten von Umfeldsensoren 50 aus. Das Fahrzeug 1 weist als Umfeldsensor 50 eine Rückfahrkamera auf.The detection device 10 outputs detected information to an evaluation device 20 . The evaluation device 20 is a microcontroller. In addition to data from detection device 10 , evaluation device 20 also evaluates data from environment sensors 50 . Vehicle 1 has a reversing camera as environment sensor 50 .

Ferner wertet die Auswerteeinrichtung 20 Odometriedaten des Fahrzeuges aus.Furthermore, the evaluation device 20 evaluates odometry data of the vehicle.

Die Odometriedaten des Fahrzeuges gehen zusammen mit den Werten des ersten Zustandes 11 in ein Modell ein, welches zu angenommen Beschleunigungs-, Brems- und/oder Lenkmanövern den zu erwartenden Einfluss auf die Person 12 berechnet und Bewegungstrajektorien der Insassen im Fahrzeug prädiziert.The vehicle's odometry data, together with the values of the first state 11, are included in a model which, for assumed acceleration, braking and/or steering maneuvers, calculates the expected impact on the person 12 calculated and movement trajectories of the occupants in the vehicle predicted.

Bei einer angenommenen abrupten Abbremsung, d.h. einer negativen Beschleunigung, wird sich die Person 2 auf einem Vordersitz aufgrund der Trägheit ihrer Masse in Fahrtrichtung nach vorne auf die Armaturentafel bewegen. Die zu erwartende Position der Person 2 aufgrund einer starken Abbremsung ist als zweiter Zustand 12 gezeigt.In the case of an assumed abrupt deceleration, i.e. a negative acceleration, the person 2 in a front seat will move forwards in the direction of travel onto the dashboard due to the inertia of their mass. The position of the person 2 to be expected due to a strong deceleration is shown as the second state 12 .

Die Auswerteeinrichtung 20 bestimmt nun aus der Prädiktion des zweiten Zustandes 12 und der Fahrzeugdaten maximale Beschleunigungsparameter, mit denen das Fahrzeug automatisiert gesteuert werden kann, ohne dass dabei die Person 12 durch Schäden, z.B. Anschlag des Kopfes an der Armaturentafel oder an dem Gegenstand 6, in Kauf nehmen muss.From the prediction of the second state 12 and the vehicle data, the evaluation device 20 now determines maximum acceleration parameters with which the vehicle can be controlled automatically without the person 12 being injured, e.g. hitting the head on the dashboard or on the object 6, in must buy.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, das Model zur Prädiktion von Insassentrajektorien längerfristig dazu zu verwenden, die generelle Fahrstrategie zu verändern, d.h., dass z.B. generell mehr Abstand gehalten wird, vorausschauend die Spur gewechselt wird, oder auch eine andere Route geplant wird.It is also within the scope of the invention to use the model for predicting occupant trajectories in the longer term to change the general driving strategy, i.e., for example, generally keeping more distance, changing lanes in advance, or planning a different route.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist schrittweise in 2 dargestellt. In einem ersten Schritt wird ein erster Zustand einer Person 2 erfasst, vorzugsweise mit einer Innenraumkamera. In einem zweiten Zustand wird anhand der Erfassung und Fahrzeugdaten ein zweiter Zustand der Person vorherbestimmt. In einem dritten Schritt wird in Abhängigkeit von der Vorherbestimmung ein Signal erzeugt, dass in einem vierten Schritt aus einer Schnittstelle für eine Fahrzeugregelungseinrichtung ausgegeben wird.The method according to the invention is step-by-step 2 shown. In a first step, a first state of a person 2 is recorded, preferably with an interior camera. In a second state, a second state of the person is predetermined on the basis of the detection and vehicle data. In a third step, a signal is generated as a function of the predetermination, which signal is output in a fourth step from an interface for a vehicle control device.

BezugszeichenlisteReference List

11
Fahrzeugvehicle
22
Personperson
33
Innenrauminner space
44
Sicherheitsgurtseat belt
55
SitzSeat
66
GegenstandObject
1010
Erfassungseinrichtungdetection device
1111
erster Zustandfirst state
1212
zweiter Zustandsecond state
2020
Auswerteeinrichtungevaluation device
3030
Schnittstelleinterface
4040
Fahrzeugregelungseinrichtungvehicle control device
5050
Umfeldsensorenvironment sensor

Claims (10)

Vorrichtung zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person (2) in einem Innenraum (3) eines Fahrzeuges (1) mit - einer Erfassungseinrichtung (10), die einen ersten Zustand (11) der Person (2) im Innenraum (3) erfasst, - einer Auswerteeinrichtung (20), die anhand dieser Erfassung und Fahrzeugdaten einen zweiten Zustand (12) der Person (2) vorherbestimmt und in Abhängigkeit von dem zweiten Zustand (12) ein Signal für eine Fahrzeugregelung erzeugt und - einer Schnittstelle (30), die das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung (40) ausgibt, - um die Fahrzeugregelung entsprechend an den zweiten Zustand (12) derart anzupassen, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten der Person (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (20) eine Bewegungstrajektorie der Person (2) von dem ersten Zustand (11) in den zweiten Zustand (12) vorherbestimmt.Device for adapting a vehicle control to a state of a person (2) in an interior (3) of a vehicle (1) with - a detection device (10) which detects a first state (11) of the person (2) in the interior (3). - an evaluation device (20) which, on the basis of this detection and vehicle data, predicts a second state (12) of the person (2) and, depending on the second state (12), generates a signal for vehicle control and - an interface (30), which outputs the signal for a vehicle control device (40), - in order to adapt the vehicle control to the second state (12) in such a way that the vehicle control takes place depending on the behavior of the person (2), characterized in that the evaluation device (20) calculates a movement trajectory of the person (2) from the first state (11) to the second state (12). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (10) eine Körperhaltung, vorzugsweise einzelner Körperteile, der Person (2), erfasst.device after claim 1 , characterized in that the detection device (10) detects a posture, preferably individual body parts, of the person (2). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (10) ausgebildet ist, Alter und Gewicht der Person (2), vorzugsweise mit einer künstlichen Intelligenz, zu erfassen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (10) is designed to detect the age and weight of the person (2), preferably with artificial intelligence. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (10) den Innenraum (3) des Fahrzeuges (1), vorzugsweise einen Zustand eines Sicherheitsgurtes (4), Einstellungen eines Sitzes (5) und weitere, insbesondere nicht befestigte Gegenstände (6), erfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (10) detects the interior (3) of the vehicle (1), preferably a state of a safety belt (4), settings of a seat (5) and other objects ( 6), recorded. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (10) eine Innenraumkamera, vorzugsweise einen 3D Innenraumkamera, ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (10) is an interior camera, preferably a 3D interior camera. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (20) Raddrehung, Fahrtrichtung, Gierrate, Radlenkwinkel, Lenkradwinkel und/oder ähnliche Odometriedaten zur Vorherbestimmung des zweiten Zustandes (12) auswertet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (20) evaluates wheel rotation, direction of travel, yaw rate, wheel steering angle, steering wheel angle and/or similar odometry data for predetermining the second state (12). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (20) Fahrmanöver zur Vorherbestimmung des zweiten Zustandes (12) auswertet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (20) evaluates driving maneuvers to predetermine the second state (12). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (20) Daten von Umfeldsensoren (50), vorzugsweise Umfeldkamera, Radar, Lidar, Ultraschall oder eine Kombination der genannten Umfeldsensoren, auswertet, vorzugsweise mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (20) evaluates data from environment sensors (50), preferably environment cameras, radar, lidar, ultrasound or a combination of the environment sensors mentioned, preferably with the aid of artificial intelligence. Fahrerassistenzsystem zur automatisierten Steuerung eines Fahrzeuges mit einer Vorrichtung zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person (2) in einem Innenraum (3) des Fahrzeuges (1), wobei die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung (10), die einen ersten Zustand (11) der Person (2) im Innenraum (3) erfasst, eine Auswerteeinrichtung (20), die anhand dieser Erfassung und Fahrzeugdaten einen zweiten Zustand (12) der Person (2) vorherbestimmt und in Abhängigkeit von dem zweiten Zustand (12) ein Signal für eine Fahrzeugregelung erzeugt, und eine Schnittstelle (30) umfasst, die das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung (40) ausgibt, um die Fahrzeugregelung entsprechend an den zweiten Zustand (12) derart anzupassen, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten der Person (2) erfolgt, wobei vorzugsweise die Auswerteeinrichtung Daten eines Navigationssystems des Fahrerassistenzsystems zur Vorherbestimmung des zweiten Zustandes (12) auswertet.Driver assistance system for the automated control of a vehicle with a device for adapting a vehicle control system to a state of a person (2) in an interior (3) of the vehicle (1), the device having a detection device (10) which detects a first state (11) of the Person (2) detected in the interior (3), an evaluation device (20), which uses this detection and vehicle data to predict a second state (12) of the person (2) and, depending on the second state (12), a signal for vehicle control generated, and an interface (30) which outputs the signal for a vehicle control device (40) in order to adapt the vehicle control in accordance with the second state (12) in such a way that the vehicle control takes place depending on the behavior of the person (2), wherein preferably the evaluation device evaluates data from a navigation system of the driver assistance system to predetermine the second state (12). Verfahren zur Anpassung einer Fahrzeugregelung an einen Zustand einer Person (2) in einem Innenraum (3) eines Fahrzeuges (1) mit den Schritten: - eine Erfassungseinrichtung (10) erfasst einen ersten Zustand (11) der Person (2) im Innenraum (3), - anhand dieser Erfassung und Fahrzeugdaten bestimmt eine Auswerteeinrichtung (20) einen zweiten Zustand (12) der Person (2) vorher und erzeugt in Abhängigkeit von dieser Vorherbestimmung ein Signal für eine Fahrzeugregelung, - eine Schnittstelle (30) gibt das Signal für eine Fahrzeugregelungseinrichtung (40) aus, - um die Fahrzeugregelung entsprechend an den zweiten Zustand (12) derart anzupassen, dass die Fahrzeugregelung abhängig vom Verhalten der Person (2) erfolgt, und - die Auswerteeinrichtung (20) bestimmt eine Bewegungstrajektorie der Person (2) von dem ersten Zustand (11) in den zweiten Zustand (12) vorher, wobei eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.Method for adapting a vehicle control to a state of a person (2) in an interior (3) of a vehicle (1), with the steps: - a detection device (10) detects a first state (11) of the person (2) in the interior (3 ), - on the basis of this detection and vehicle data, an evaluation device (20) determines a second state (12) of the person (2) beforehand and generates a signal for vehicle control as a function of this predetermination, - an interface (30) outputs the signal for a Vehicle control device (40) - in order to adapt the vehicle control to the second state (12) in such a way that the vehicle control takes place depending on the behavior of the person (2), and - the evaluation device (20) determines a movement trajectory of the person (2) from the first state (11) to the second state (12) previously, wherein a device according to any one of Claims 1 until 8th is used.
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