DE102019004822A1

DE102019004822A1 - Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugfunktion und zughöriges Verfahren

Info

Publication number: DE102019004822A1
Application number: DE102019004822.9A
Authority: DE
Inventors: Dario Wassili Lampe; Gudrun Schönherr
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-01-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugfunktion (20) eines Fahrzeugs (26), wobei der Vorrichtung unabhängig voneinander ein oder mehrere der nachfolgenden Systeme zur Erfassung von Parametern, nämlich- ein Bildsensorsystem (10) zur Erfassung wenigstens eines vom Körper des Fahrers des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen, optisch erfassbaren Parameters, und/oder- ein Drucksensorsystem (12) zur Erfassung wenigstens eines von dem Fahrer des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers auf ein Fahrzeugteil ausgeübten Druckes abhängigen Parameters, und/oder- ein Vitalsensorsystem (14) zur Erfassung wenigstens eines von einer Vitalfunktion des Fahrers des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen Parameters, und/oder- ein Akustiksensorsystem (16) zur Erfassung eines durch eine Lautäußerung des Fahrers bedingten Parameters,zuordenbar sind,wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, über das oder die zugeordneten Systeme (10, 12, 14, 16) erfasste Parameter mittels einer Verarbeitungseinheit (18) auszuwerten und bei Vorliegen wenigstens zweier voneinander unabhängiger und auf dieselbe Fahrzeugfunktion (20) gerichteter Parameter die betreffende Fahrzeugfunktion (20) durchzuführen.Das Drucksensorsystem (12) ist beispielsweise an einer Rückenlehne (44) eines Fahrzeugsitzes (22) installiert. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung der Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugfunktion sowie ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung der Vorrichtung.
In Fahrzeugen werden üblicherweise festgelegte Bedienelemente verwendet, um Fahrzeugfunktionen durchzuführen. Beispielsweise wird ein Lenkrad verwendet, um eine Richtungsteuerung des Fahrzeugs durchzuführen, ein Gaspedal, um den Vortrieb des Fahrzeugs zu steuern, oder Schaltelemente oder Schalthebel, um Funktionen beispielsweise im Zusammenhang mit der Beleuchtung oder der Bildung eines Infotainmentsystems zu steuern. Unter verschiedenen Gesichtspunkten werden zunehmend neue bedienen Konzepte bereitgestellt. Ein Gesichtspunkt betrifft beispielsweise die Individualisierung von Fahrzeugfunktionen, wobei jedem Nutzer die Möglichkeit bereitgestellt werden soll, für Fahrzeugfunktionen individuelle Bedienkonzepte zu ermöglichen. Ein weiterer beispielhafter Gesichtspunkt betrifft eine alternative Bedienbarkeit von Fahrzeugfunktionen insbesondere unter dem Gesichtspunkt autonom fahrender Fahrzeuge, bei denen etablierte Bedienfunktionen überflüssig gemacht und Raum geschaffen werden soll für neue Funktionen, oder aber bei denen etablierte Bedienelemente entfallen sollen, gleichwohl jedoch die damit verbundenen Bedienfunktionen alternativ bereitgestellt werden sollen. Ein weiterer beispielhafter und sehr wichtiger Gesichtspunkt betrifft Personen mit körperlichen Einschränkungen, denen es ermöglicht werden soll, ein Fahrzeug zu bedienen.
Im Rahmen der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 212 719 A1 ist ein Verfahren zur Einstellung eines Lenkverhaltens eines Fahrzeugs beschrieben, wobei an der Lenkung des Fahrzeugs eine Hinterradlenkung beteiligt ist und der Hinterachslenkwinkel entweder eine Gewichtsverlagerung des Fahrers, oder über eine Gestensteuerung oder über einen Sprachbefehl gesteuert wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, weitere Alternativen bereitzustellen, insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer fehlerminimierten Durchführung von Fahrzeugfunktionen. Beispielhaft zu nennen ist die Anwendung insbesondere in Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Die Aufgabe ist in einem ersten Aspekt gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugfunktion eines Fahrzeugs, wobei der Vorrichtung unabhängig voneinander ein oder mehrere der nachfolgenden Systeme zur Erfassung von Parametern zuordenbar sind, nämlich ein Bildsensorsystem zur Erfassung wenigstens eines vom Körper des Fahrers des Fahrzeugs abhängigen, optisch erfassbaren Parameters, ein Drucksensorsystem zur Erfassung wenigstens eines von dem Fahrer des Fahrzeugs auf ein Fahrzeugteil ausgeübten Druckes abhängigen Parameters, ein Vitalsensorsystem zur Erfassung wenigstens eines von einer Vitalfunktion des Fahrers des Fahrzeugs abhängigen Parameters, und/oder ein Akustiksensorsystem zur Erfassung eines durch eine Lautäußerung des Fahrers bedingten Parameters, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, über das zugeordnete System oder die zugeordneten Systeme erfasste Parameter mittels einer Verarbeitungseinheit auszuwerten und bei Vorliegen wenigstens zweier voneinander unabhängiger und auf dieselbe Fahrzeugfunktion gerichtete Parameter die Fahrzeugfunktion durchzuführen. Unter einem Bildsensorsystem werden hierbei Systeme verstanden, welche mit Hilfe von sowohl optischen als auch alternativen Messverfahren ein statisches als auch dynamisches Abbild des Fahrzeuginnenraums geben, beispielsweise basierend auf optischen Sensoren, Infrarotsensoren, LIDAR-Sensoren, RADAR-Sensoren oder Ultraschallsensoren. Im Falle der-Durchführung von Funktionen, welche nicht die Fahrzeugführung betreffen, können die eingangs aufgeführten Parameter ebenfalls von sonstigen Fahrzeugpassagieren erfasst werden, um für diese eine Funktionsansteuerung zu ermöglichen.
Wenn hierin von einem Sensorsystem die Rede ist, so ist darunter zu verstehen, dass das System mindestens einen Sensor umfasst. Beispielsweise kann ein Bildsensorsystem einen einzigen Bildsensor umfassen, oder auch mehrere Bildsensoren. Beim Vorliegen mehrerer Bildsensoren können diese redundant den gleichen Parameter erfassen, oder jeweils unterschiedliche Parameter umfassen. Die Verarbeitungseinheit, beispielsweise ein Fahrzeugzentralcomputer oder eine entsprechende darauf ausgeführte Software, verarbeitet die erfassten Parameter. In der Verarbeitungseinheit ist weiterhin festgelegt, welcher Parameter einer bestimmten Fahrzeugfunktion zugeordnet ist. Wird nun über die Verarbeitungseinheit festgestellt, dass wenigstens zwei voneinander unabhängige und auf dieselbe Fahrzeugfunktion gerichtete Parameter erfasst worden, so wird veranlasst die Verarbeitungseinheit die Durchführung dieser Fahrzeugfunktion. Werden beispielsweise zwei voneinander unabhängige Parameter erfasst, die jedoch beide derselben Fahrzeugfunktion zugeordnet sind, beispielsweise der Funktion der Richtungssteuerung des Fahrzeugs, so ist die Verarbeitungseinheit ausgebildet, die Fahrzeugfunktion durchzuführen, etwa die Einnahme eines Lenkwinkels zu veranlassen. Voneinander unabhängige Parameter sind solche, die nicht einfach nur identisch dupliziert sind. Beispielsweise kann ein Parameter von einem Bildsensorsystem erfasst werden und ein anderer Parameter von einem Drucksensorsystem, sodass in diesem Beispiel allein schon aufgrund unterschiedlicher erfasster physikalische Größen voneinander unabhängige Parameter vorliegen. In einem weiteren Beispiel können voneinander unabhängige Parameter von unterschiedlichen Sensoren des gleichen Sensorsystems erfasst werden, beispielsweise kann ein druckabhängiger Parameter, der erfasst wird von einem Drucksensor des Sensorsystems, zusammen mit einem weiteren druckabhängigen Parameter verarbeitet werden, der unabhängig von einem anderen Drucksensor des Sensorsystems erfasst wird. Weiterhin können voneinander unabhängige Parameter vom selben Sensorsystem erfasst werden. Beispielsweise kann ein Bildsensorsystem ausgebildet sein, als einen optisch erfassbaren Parameter eine Mimikerkennung zu erstellen, und gleichzeitig ausgebildet sein, als davon unabhängigen Parameter eine Gestenerkennung zu erstellen. Die erfasste Mimik und die erfasste Gestik sind völlig unabhängig voneinander und können, sofern sie der gleichen Fahrzeugfunktion zugeordnet sind, nach Auswertung durch die Verarbeitungseinheit herangezogen werden, um die betreffende Fahrzeugfunktion durchzuführen. Die Durchführung der Fahrzeugfunktion kann insbesondere indirekt erfolgen, wobei die Vorrichtung, vorzugsweise deren Verarbeitungseinheit, veranlasst, dass eine die Fahrzeugfunktion unmittelbar ausführende Komponente aktiviert wird. Beispielsweise kann bei einer Richtungssteuerung als Fahrzeugfunktion veranlasst werden, dass über einen Aktor eine entsprechende Drehung des Lenkrades erfolgt, oder bei dem Einschalten eines Lichts als Fahrzeugfunktion ein entsprechender Aktor einen Lichtschalter betätigt. Bei Fahrzeugfunktionen, deren Steuerung computerimplementiert ist, kann die Steuerung durch einen entsprechenden Softwarebefehl erfolgen, beispielsweise einen Softwarebefehl zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung einer Lichtquelle durch entsprechende Interaktion mit der Fahrzeugelektronik für den Fall, dass die Lichtquelle eingeschaltet werden soll.
Durch die Verwendung von wenigstens zwei voneinander unabhängigen, jedoch auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichteten Parametern wird vorteilhaft sichergestellt, dass die zugehörige Fahrzeugfunktion nicht unbeabsichtigt durchgeführt wird, sondern die dahinterliegende Intention des Fahrers verifiziert wurde. Demgegenüber bestünde bei Durchführung der Fahrzeugfunktion auf der Grundlage nur eines einzigen Parameters eine erhöhte Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Parameter falsch erfasst wurde und die Durchführung der Fahrzeugfunktion nicht der Intention des Fahrers entspricht. Angesichts der hierin gemachten Offenbarung ist der Fachmann in der Lage, je nach Fall geeignet festzulegen, wie die in der Verarbeitungseinheit Auswertung der wenigstens zwei voneinander unabhängigen und auf dieselbe Fahrzeugfunktion gerichteten Parameter durchzuführen ist. Beispielsweise können bei quantifizierbaren Parametern, wie etwa Parametern im Zusammenhang mit einer Richtungssteuerung des Fahrzeugs, die als Lenkwinkel angebbar sind, Mittelwerte gebildet werden und eine Durchführung der Fahrzeugfunktion erfolgen, falls die wenigstens zwei erfassten Parameter innerhalb eines vorgebbaren Schwankungsbreite um den Mittelwert und/oder oberhalb eines Schwellenwerts für die Durchführung der Fahrzeugfunktion liegen. Handelt es sich bei den Parametern dagegen um „alles-oder-nichts“-Parameter, so kann beispielsweise festgelegt sein, dass die Fahrzeugfunktion durchgeführt wird, wenn eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Parameter deren Durchführung vorsieht, beispielsweise zwei von drei Parametern.
Durch die Einbindung wenigstens eines Systems zur Erfassung von Parametern lässt sich die Vorrichtung vorteilhaft flexibel auf die Ausstattung eines gegebenen Fahrzeugs anpassen. Umfasst beispielsweise ein Fahrzeug ein Bildsensorsystem und ein Drucksensorsystem, jedoch kein Vitalsensorsystem, so ist es ausreichend, wenn nur die beiden erstgenannten Systeme der Vorrichtung zugeordnet werden. Die Zuordnung kann ab Werk festgelegt werden, oder mittels der Verarbeitungseinheit kann festgestellt werden, welche Systeme in einem Fahrzeug vorhanden und aktiviert sind.
In Minimalfall genügt eines der vorgenannten Sensorsysteme für die Zwecke der Vorrichtung, sofern es voneinander unabhängige und auf dieselbe Fahrzeugfunktion gerichtete Parameter erfassen kann, üblicherweise werden jedoch zwei oder mehr der vorhandenen Sensorsysteme der Vorrichtung zugeordnet. Vorzugsweise bietet es sich an, alle im Fahrzeug vorhandenen Sensorsysteme, die Bildsensorsysteme, Drucksensorsysteme, Vitalsensorsysteme oder Akustiksensorsysteme darstellen und zur Erfassung entsprechender Parameter des Fahrers geeignet sind, der Vorrichtung zuzuordnen.
Das Bildsensorsystem ist gemäß einer Weiterbildung insbesondere ein Kamerasystem, welches neben dem eigentlichen Bildsensor zusätzliche Elemente wie beispielsweise Linsensysteme zur Abbildung oder Blendensysteme umfassen kann. Die Lautäußerung im Rahmen des Akustiksensorsystems kann beliebig sein, beispielsweise ein Befehl mit Sinngehalt, ein Wort, ein Fantasiewort oder ein beliebiges, vom Fahrer erzeugtes Geräusch, beispielsweise in Angstschrei oder ein Laut der Überraschung.
Ebenfalls umfasst es die Möglichkeit, dass ein Sensorsystem zwei oder mehr der vorgenannten Erfassungen übernimmt. Beispielsweise kann das Vitalsensorsystem wenigstens zum Teil im Rahmen des Bildsensorsystems ausgebildet sein, wobei von dem Vitalsensorsystem zu erfassende Parameter, die optischer Natur sind, beispielsweise ein Hautton als Normalwert im Vergleich mit einer Hautrötung oder eine Hautblässe als Anzeichen von Stresssituationen, über das Bildsensorsystem erfasst werden, welches damit gleichzeitig als Vitalsensorsystem fungiert. Als weiteres Beispiel könnte die Erfassung einer Atemfrequenz über das Bildsensorsystem auf der Grundlage von optisch erfassten Brustkorbbewegungen erfolgen, sodass wiederum eine Überschneidung zwischen dem Bildsensorsystem und dem Vitaldatensystem vorläge.
Das Bildsensorsystem ist vorzugsweise als ein Kamerasystem ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform umfassen die vom Bildsensorsystem optisch erfassbaren Parameter ein Eye-Tracking, eine Gestenerkennung, eine Haltungserkennung, eine Extremitätenbewegung und/oder eine Mimikerkennung.
So lassen sich über das Eye-Tracking je nach erfasster Blickrichtung Fahrzeugfunktionen auslösen. Beispielsweise könnte die Blickrichtung einem Lenkwinkel zugeordnet sein, sodass bei Zuordnung der Blickrichtung zu der Fahrzeugfunktion der Richtungssteuerung ein Blick gerade nach vorne in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs der Fahrzeugfunktion einer Geradeausfahrt entspricht, eine Blickrichtung, die in der Horizontalebene von der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs abweicht, einer Kurvenfahrt mit entsprechendem Lenkwinkel entspricht. Als weiteres nicht beschränktes Beispiel kann die Blickrichtung der Fahrzeugfunktion eines Bedienelements zugeordnet sein, welches über den entsprechenden Blick am Armaturenbrett des Fahrzeugs oder einer sonstigen Stelle des Fahrzeugs erfasst wird. Blickt beispielsweise der Fahrer auf den Scheibenwischerhebel, so lässt sich aus der bekannten Position des Fahrers im Fahrzeug und der über Eye-Tracking ermittelten Blickrichtung ermitteln, dass dieses Bedienelement betrachtet wird, und dementsprechend die entsprechende Fahrzeugfunktion der Auslösung des Scheibenwischers durchführen. Auch eine im Rahmen des Eye-Trackings ermittelte Lidschlussstellung oder Abfolge von Lidschlussstellungen können als Parameter herangezogen werden.
Weiterhin können in der Verarbeitungseinheit Gesten hinterlegt sein, die entsprechende, vom Körper des Fahrers des Fahrzeugs abhängige optische Parameter darstellen. Greift in einer angedeuteten Geste der Fahrer einen Gangschalthebel, so kann damit bei entsprechender Zuordnung in der Verarbeitungseinheit ein Betätigen einer Gangschaltung als zugehörige Fahrzeugfunktion ausgelöst werden. Selbstverständlich können auch festlegbare, völlig abstrakte Gesten einer Fahrzeugfunktion zugeordnet und damit als Parameter verwendet werden. Bei einer Haltungserkennung wird die Gesamthaltung oder die Haltung eines Körperteils zu Grunde gelegt. So ist oft zu beobachten, dass der Fahrer eines Fahrzeugs zum Ausgleich der Fliehkräfte, die bei einer Kurvenfahrt auf dem Körper einwirken, eine Veränderung der Körperhaltung vornimmt, etwa den Oberkörper nach rechts neigt und/oder den Kopf nach rechts dreht, wenn eine Rechtskurve gefahren wird. Dementsprechend lässt sich diese natürliche Veränderung der Körperhaltung nutzen, um eine Körperhaltung als Parameter zu werten, mittels dessen eine Richtungssteuerung möglich ist. Ein nicht beschränkendes Beispiel für eine Extremitätenbewegung ist ein Abspreizen der Beine, welches üblicherweise zu beobachten ist, wenn ein Abbremsen eines Fahrzeugs erwünscht ist. In vergleichbarer Weise lässt sich die Mimik eines erschrockenen Gesichts dem Wunsch nach einer Fahrzeugabbremsung zuordnen und somit der Fahrzeugfunktion eines Abbremsens zuordnen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugteil, für welches mittels des Drucksensorsystems ein einwirkender Druck erfasst wird, eine Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes, eine Rückenfläche eines Fahrzeugsitzes, insbesondere eine Rückenfläche im Schulterbereich, eine Fußauflagefläche eines Fahrzeugbodens, eine Handauflagefläche eines Fahrzeuglenkrads und/oder eine speziell vorgesehene Handauflagefläche. Beispielsweise lassen sich über Sitzflächen eines Fahrzeugsitzes sowie über Rückenflächen eines Fahrzeugsitzes sehr gut Positionen, die von dem entsprechenden Körperteil des Fahrers eingenommen werden, oder von dem entsprechenden Körperteil des Fahrers auf die Sitzfläche bzw. die Rückenfläche ausgeübte Drücke, also Druckkräfte, erfassen und für eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs als entsprechende Fahrzeugfunktion verwenden. Ebenfalls als Beispiel genannt seien Fußauflageflächen eines Fahrzeugs, bei denen ein durch einen Fuß ausgeübter Druck als Parameter dienen kann, beispielsweise eine Bremsfunktion auszulösen. Hierbei lässt sich vorteilhaft ein Abspreizen mit den Füßen verwenden, welches bei vielen Fahrern unwillkürlich einsetzt, wenn das Fahrzeug in eine Situation gerät, in die ein Abbremsen erforderlich ist. Handauflageflächen eines Fahrzeuglenkerrads oder speziell vorgesehene Handauflageflächen lassen sich insbesondere dafür verwenden, ein Auflegen einer Hand als Parameter für eine frei zugeordnete Fahrzeugfunktion zu werden, beispielsweise das Einschalten eines Scheibenwischers. Rückenflächen, insbesondere im Schulterbereich, sind besonders dafür geeignet, eine Lenkradfunktion als Fahrzeugfunktion abzubilden, da der Fahrer an diesen Stellen relativ frei Druckkräfte auf die Rückenfläche einwirken lassen kann. Als weiteres Beispiel seien Drucksensoren im Lendenbereich der Rückenfläche des Fahrzeugsitzes genannt, welche sich für die Betätigung des Gaspedals als Wachstumsfunktion eignen, da in diesem Bereich sehr einfach unterschiedlich starken Druckkräfte aufgebracht und auch aufrechterhalten werden können.
n einer Ausführungsform ist der von dem Vitalsensorsystem erfassbare, von einer Vitalfunktion des Fahrers oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängige Parameter eine Herzfrequenz, eine Herzratenvariabilität, ein Hautleitwert, ein Atemparameter, eine Hautrötung und/oder Hautblässe, und/oder eine Hauttemperatur. Beispielsweise weisen eine gesteigerte Herzfrequenz, insbesondere eine Herzfrequenz über einem vorgebbaren Mindestwert gesteigerte Herzfrequenz, ein Herzratenvariabilität, insbesondere ein Wechsel von einer niedrigeren Herzfrequenz zu einer höheren Herzfrequenz, ein gesteigerter Hautleitwert, welcher auf Angstschweiß hindeutet, ein Atemparameter, wie etwa eine gesteigerte Atemfrequenz, oder eine verringerte Hauttemperatur auf eine Stresssituationen damit auf eine Gefahrensituation hin, in der eine Geschwindigkeitsverringerung des Fahrzeugs sinnvoll ist. Hautrötungen und/oder Hautblässe in können insbesondere als Anzeichen für Stresssituationen gewertet werden. Eine abnorm erhöhte Hauttemperatur, die beispielsweise über Infrarotsensoren erfassbar ist, oder direkt durch Sensoren mit Kontakt zur Körperoberfläche des Fahrers, kann ebenso wie eine abnorm abgesenkte Hauttemperatur auf eine Stresssituation hindeuten.
Methoden zur Messung der Herzfrequenz sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise Elektroden mit Körperkontakt oder eine Fernbestimmung über vom Herzen ausgesandte elektromagnetische Impulse, oder eine Abtastung des Herzens mittels elektromagnetischer Signale. Als Fahrzeugfunktionen, die Abhängigkeit von den Vitalfunktionen eines sonstigen Fahrzeugpassagiers durchführbar sind, bieten sich insbesondere die Steuerung einer Klimaanlage an, beispielsweise eine Kühlung eines zu heißen Fahrzeuginnenraums oder eine Erwärmung eines zu kalten Fahrzeuginnenraums herbeizuführen, oder die Steuerung eines Infotainmentsystems.
In einer Ausführungsform bezieht sich der Parameter auf ein Eye-Tracking eines Bildsensorsystems, wobei mittels des Eye-Trackings eine Blickrichtung des Fahrers, ein kognitiver Zustand des Fahrers und/oder ein emotionaler Zustand des Fahrers erfassbar ist. Die Blickrichtung des Fahrers lässt sich beispielsweise für eine Richtungssteuerung als zugehörige Fahrzeugfunktion verwenden, da die Blickrichtung üblicherweise dem zunehmenden Fahrbahnverlauf des Fahrzeugs folgt. Nicht beschränkende Beispiel für kognitive Zustände sind beispielsweise geistige Abwesenheit, Schlaf oder Bewusstlosigkeit, welche sich über geschlossene Augen oder bedingungslose Augen erfassen lassen, und aus Sicherheitsgründen einer Geschwindigkeitsverringerung des Fahrzeugs als ausführbarer Fahrzeugfunktion zugeordnet sind. Ein weiteres Beispiel sind weit aufgerissene Augen, die auf ein Schreckmoment hindeuten und ebenfalls eine Geschwindigkeitsverringerung als sinnvoll erscheinen lassen. Ein Beispiel für einen emotionalen Zustand ist insbesondere Wut, welcher aus Sicherheitsgründen ebenfalls eine Geschwindigkeitsverringerung als Fahrzeugfunktion zugeordnet sein kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen betrifft die auslösbare Fahrzeugfunktion - wie auch teilweise in den vorhergehenden Angaben bereits vorweggenommen - eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs, eine Steuerung eine Klimaanlage des Fahrzeugs, eine Steuerung eine Lichtquelle des Fahrzeugs, eine Steuerung der Sitzverstellung, eine Steuerung einer Gangschaltung, eine Steuerung von Schiebedächern oder Schiebefenstern, und/oder eine Steuerung eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs.
n einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die auslösbare Fahrzeugfunktion eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs ist, wobei als auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichtete Erfassungswerte wenigstens zwei der drei folgenden Parameter heranziehbar sind: ein von dem Drucksensorsystem erfassbarer, eine Kurvenrichtung anzeigender Druck, vorzugsweise in einem Lendenbereich oder Schulterbereich eines Fahrzeugsitzes, ein von dem Bildsensorsystem mittels Eye-Tracking bereitstellbarer Parameter, wobei mittels der Blickrichtung des Fahrers eine Kurvenrichtung erfassbar ist, und/oder ein von dem Bildsensorsystem über Gestenerkennung bereitstellbarer Parameter, wobei die erkannte Geste eine Information über die Kurvenrichtung beinhaltet. Diese Parameter eignen sich vorteilhaft dafür, unabhängig voneinander eine vom Fahrer gewünschte Richtungssteuerung anzuzeigen, die dann entsprechend als Fahrzeugfunktion umgesetzt werden kann.
In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die auslösbare Fahrzeugfunktion eine Notbremsung des Fahrzeugs ist, wobei als auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichtete Parameter wenigstens zwei der drei folgenden Parameter heranziehbar sind: ein von dem Drucksensorsystem erfassbarer, ein Abstützen des Körpers des Fahrers entgegen der Fahrtrichtung anzeigender Parameter, ein von dem Bildsensorsystem mittels Mimikerkennung bereitstellbarer Parameter, der eine Schreckmimik anzeigt, und/oder ein von dem Vitalsensorsystem über Gestenerkennung bereitstellbarer Parameter, wobei die erfasste Vitalfunktion auf eine Stresssituation hinweist. Diese Parameter eignen sich vorteilhaft dafür, unabhängig voneinander darauf hinzuweisen, dass eine Verkehrssituation vorliegt, für die eine Notbremsung angezeigt ist. Die Art der Notbremsung kann in Weiterbildungen reichen von einer maximalen Notbremsung bis hin zu einer langsameren kontrollierten Geschwindigkeitsverringerung.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Parameter vom Fahrer oder von einem sonstigen Fahrzeugpassagier frei einer auslösbaren Fahrzeugfunktion zuordenbar sind. Während einige der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, beispielsweise die Ausführungsform betreffend eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs oder die Ausführungsform betreffend eine Notbremsung des Fahrzeugs als jeweilige Fahrzeugfunktionen, in vorteilhafter Weise Verhaltensweisen ausnutzen, die ein Fahrer in den betreffenden Situationen üblicherweise zeigt, gegebenenfalls sogar intuitiv zeigt, ermöglicht im Gegensatz dazu die freie Zuordenbarkeit in vorteilhafter Weise eine Individualisierung gemäß persönlichen Vorlieben des Fahrers oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers. Beispielsweise kann der Fahrer festlegen, dass eine bestimmte Geste oder eine bestimmte Körperhaltung oder eine bestimmte Lautäußerung als Parameter für die Durchführung einer bestimmten Fahrzeugfunktion dient. So kann etwa festgelegt werden, dass eine bestimmte Handbewegung als optisch erfassbaren Parameter der Fahrzeugfunktion des Schaltens in einen nächsthöheren Gang zugeordnet ist.
Insbesondere das Akustiksensorsystem ist dafür geeignet, eine Zuordnung solcher auslösbaren Fahrzeugfunktionen vorzunehmen, etwa über Sprachbefehle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Zusammenhang mit der Durchführung der Fahrzeugfunktion angesichts wenigstens zweier voneinander unabhängiger und auf die Fahrzeugfunktion gerichteter Parameter die Verarbeitungseinheit weiterhin ausgebildet ist, Zusatzfunktionen zu der einzuleitenden oder eingeleiteten Fahrzeugfunktion autonom auszulösen. Beispielsweise könnte aufgrund der Parameter erkannt werden, dass ein Lenkvorgang eingeleitet werden soll, wobei die Zusatzfunktion darin bestehen kann, dass autonom ein Blinkvorgang ausgelöst wird oder eine aktive Seitenwange eines Fahrersitzes aktiviert wird, um den Fahrer oder einen anderen Fahrzeuginsassen während der dadurch ausgelösten Kurvenfahrt im Sitz zu stabilisieren.
In einem weiteren Aspekt ist die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung wie hierin beschrieben, umfassend: mittels wenigstens eines Systems zur Erfassung von Parametern, nämlich eines Bildsensorsystems zur Erfassung wenigstens eines vom Körper des Fahrers des Fahrzeugs oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen, optisch erfassbaren Parameters, eines Drucksensorsystems zur Erfassung wenigstens eines von dem Fahrer des Fahrzeugs oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers auf ein Fahrzeugteil ausgeübten Druckes abhängigen Parameters, und/oder eines Vitalsensorsystems zur Erfassung wenigstens eines von einer Vitalfunktion des Fahrers des Fahrzeugs oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen Parameters, und/oder eines Akustiksensorsystems zur Erfassung eines durch eine Lautäußerung des Fahrers oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers bedingten Parameters, das oder die der Vorrichtung zuordenbar sind, eine Erfassung von Parametern, weiterhin mittels der Verarbeitungseinheit Auswertung der erfassten Parameter, und weiterhin bei Vorliegen wenigstens zweier voneinander unabhängig und auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichteter Parameter Auslösen der Fahrzeugfunktion. Hinsichtlich Offenbarungen, die im Rahmen der Vorrichtung implizit oder explizit zu den Verfahren gemacht worden, wird Bezug genommen, und umgekehrt. Ein derartiges Verfahren, das insbesondere teilweise computerimplementiert sein kann, beispielsweise hinsichtlich der Auswertung in der Verarbeitungseinheit und hinsichtlich des Auslösens der Fahrzeugfunktion, ist insbesondere geeignet, eine derartige Vorrichtung in einem Fahrzeug zu betreiben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 ein schematisches Diagramm der Vorrichtung,
2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung in einem Fahrzeug,
3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens.

1 zeigt ein schematisches Diagramm der Vorrichtung. Dargestellt sind Systeme, die der Vorrichtung zuordenbar sind, nämlich ein Bildsensorsystem 10, ein Drucksensorsystem 12, ein Vitalsensorsystem 14 sowie ein Akustiksensorsystem 16. Von diesen jeweiligen Sensorsystemen 10, 12, 14, 16 werden entsprechende Parameter erfasst, die von einer Verarbeitungseinheit 18 ausgewertet werden, sofern die jeweiligen Sensorsysteme 10, 12, 14, 16 der Vorrichtung zugeordnet sind. Wird im Rahmen dieser Auswertung festgestellt, dass wenigstens zwei voneinander unabhängige und auf dieselbe Fahrzeugfunktion 20 gerichtete Parameter vorliegen, so wird die entsprechende Fahrzeugfunktion 20 durchgeführt.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung in einem Fahrzeug 26, beispielsweise einem Kraftfahrzeug. In dem Fahrzeug 26 installiert sind ein Bildsensorsystem 10, beispielsweise eine Kameraanlage zur Erfassung optischer Daten des nicht dargestellten Fahrers, etwa dessen Körperhaltung oder dessen Blickrichtung. Das Fahrzeug umfasst weiterhin ein Drucksensorsystem 12, welches beispielhaft installiert ist an der Rückenfläche 24 eines Fahrzeugsitzes 22. Des Weiteren ist installiert ein Vitalsensorsystem 14, wobei in dem repräsentativ dargestellten Beispiel berührungsfrei entsprechende Vitaldaten des Fahrers erfasst werden, etwa Hauttemperaturen über Infrarotsensoren. Ebenfalls vorhanden ist ein Akustiksensorsystem 16 zur Erfassung von Lautäußerungen des Fahrers. Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass alle der vorliegenden Sensorsysteme 10,12, 14,16 der Vorrichtung zugeordnet sind. Über entsprechende Datenverbindungen, die leitungsgebunden oder drahtlos sein können und in der 2 als Punktlinien symbolisiert sind, werden die von den Sensorsystemen 10, 12, 14, 16 erfassten Parameter an eine Verarbeitungseinheit 18 übermittelt. Sofern die Verarbeitungseinheit 18 feststellt, dass wenigstens zwei voneinander unabhängige und auf die gleiche Fahrzeugfunktion 20 gerichtete Parameter vorliegen, beispielsweise eine Blickrichtung, die mittels Eye-Tracking von dem Bildsensorsystem 10 erfassbar ist, sowie ein vom Körper des Fahrers auf das Drucksensorsystem 12 ausgeübter Druck, die beide auf eine Fahrtrichtungsänderung gerichtet sind, so wird die Fahrzeugfunktion 20 ausgelöst, im vorliegenden Beispiel repräsentiert durch mittels eines Strichpfeils symbolisierte Ansteuerung eines Aktors für die Fahrzeugfunktion 20, wobei der Aktor eine entsprechende Lenkradbewegung bewirkt, welche die Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs 26 herbeiführt.
3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der Vorrichtung. In einem Schritt 100 erfolgt ein Erfassen von Parametern über das wenigstens eine System. In einem Schritt 120 wird mittels der Verarbeitungseinheit ausgewertet, ob wenigstens zwei voneinander unabhängige Parameter vorliegen, die auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichtet sind. Ist dies der Fall, so erfolgt in einem Schritt 140 ein Auslösen der betreffenden Fahrzeugfunktion.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Insbesondere können die einzelnen Ausführungsformen und Weiterbildungen, oder Elemente davon, miteinander kombiniert werden. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

10: Bildsensorsystem
12: Drucksensorsystem
14: Vitalsensorsystem
16: Akustiksensorsystem
18: Verarbeitungseinheit
20: Fahrzeugfunktion
22: Fahrzeugsitz
24: Rückenfläche des Fahrzeugsitzes
26: Fahrzeug
100 - 140: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017212719 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugfunktion (20) eines Fahrzeugs (26), wobei der Vorrichtung unabhängig voneinander ein oder mehrere der nachfolgenden Systeme zur Erfassung von Parametern, nämlich - ein Bildsensorsystem (10) zur Erfassung wenigstens eines vom Körper des Fahrers des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen, optisch erfassbaren Parameters, und/oder - ein Drucksensorsystem (12) zur Erfassung wenigstens eines von dem Fahrer des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers auf ein Fahrzeugteil ausgeübten Druckes abhängigen Parameters, und/oder - ein Vitalsensorsystem (14) zur Erfassung wenigstens eines von einer Vitalfunktion des Fahrers des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen Parameters, und/oder - ein Akustiksensorsystem (16) zur Erfassung eines durch eine Lautäußerung des Fahrers bedingten Parameters, zuordenbar sind, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, über das oder die zugeordneten Systeme (10,12, 14,16) erfasste Parameter mittels einer Verarbeitungseinheit (18) auszuwerten und bei Vorliegen wenigstens zweier voneinander unabhängiger und auf dieselbe Fahrzeugfunktion (20) gerichteter Parameter die betreffende Fahrzeugfunktion (20) durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Bildsensorsystem (10) optisch erfassbaren Parameter ein Eye-Tracking, eine Gestenerkennung, eine Haltungserkennung, eine Extremitätenbewegung und/oder eine Mimikerkennung umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugteil, für welches mittels des Drucksensorsystems (12) ein einwirkender Druck erfasst wird, eine Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes (22), eine Rückenfläche (24) eines Fahrzeugsitzes (22), eine Fußauflagefläche eines Fahrzeugbodens, eine Handauflagefläche eines Fahrzeuglenkrads und/oder eine speziell vorgesehene Handauflagefläche ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Vitalsensorsystem (14) erfassbare, von einer Vitalfunktion des Fahrers oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängige Parameter eine Herzfrequenz, eine Herzratenvariabilität, ein Hautleitwert, ein Atemparameter, eine Hautrötung und/oder Hautblässe, und/oder eine Hauttemperatur ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Parameter sich auf ein Eye-Tracking eines Bildsensorsystems (10) bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Eye-Trackings eine Blickrichtung des Fahrers oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers, ein kognitiver Zustand des Fahrers und/oder ein emotionaler Zustand des Fahrers erfassbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auslösbare Fahrzeugfunktion (20) eine Richtungsteuerung des Fahrzeugs (26), eine Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs (26), eine Steuerung einer Klimaanlage des Fahrzeugs (26), eine Steuerung einer Lichtquelle des Fahrzeugs (26) und/oder eine Steuerung eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs (26) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auslösbare Fahrzeugfunktion (20) eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs (26) ist, wobei als auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichtete Erfassungswerte wenigstens zwei der drei folgenden Parameter heranziehbar sind: - ein von dem Drucksensorsystem (12) erfassbarer, eine Kurvenrichtung anzeigender Druck, vorzugsweise in einem Lendenbereich oder Schulterbereich eines Fahrzeugsitzes (22), - ein von dem Bildsensorsystem (10) mittels Eye-Tracking bereitstellbarer Parameter, wobei mittels der Blickrichtung des Fahrers eine Kurvenrichtung erfassbar ist, und/oder - ein von dem Bildsensorsystem (10) über Gestenerkennung bereitstellbarer Parameter, wobei die erkannte Geste eine Information über die Kurvenrichtung beinhaltet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auslösbare Fahrzeugfunktion (20) eine Notbremsung des Fahrzeugs (26) ist, wobei als auf die gleiche Fahrzeugfunktion gerichtete Parameter wenigstens zwei der drei folgenden Parameter heranziehbar sind: - ein von dem Drucksensorsystem (12) erfassbarer, ein Abstützen des Körpers des Fahrers entgegen der Fahrtrichtung anzeigender Parameter, - ein von dem Bildsensorsystem mittels Mimikerkennung bereitstellbarer Parameter, der eine Schreckmimik anzeigt, und/oder - ein von dem Vitalsensorsystem über Gestenerkennung bereitstellbarer Parameter, wobei die erfasste Vitalfunktion auf eine Stresssituation hinweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Parameter von dem Fahrer oder einem sonstigen Fahrzeugpassagier frei einer auslösbaren Fahrzeugfunktion (20) zuordenbar sind.
Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend: - mittels wenigstens eines Systems zur Erfassung von Parametern, nämlich - eines Bildsensorsystems (10) zur Erfassung wenigstens eines vom Körper des Fahrers des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen, optisch erfassbaren Parameters, - eines Drucksensorsystems (12) zur Erfassung wenigstens eines von dem Fahrer des Fahrzeugs (26) oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers auf ein Fahrzeugteil ausgeübten Druckes abhängigen Parameters, und/oder - eines Vitalsensorsystems (14) zur Erfassung wenigstens eines von einer Vitalfunktion des Fahrers des Fahrzeugs oder eines sonstigen Fahrzeugpassagiers abhängigen Parameters, und/oder - eines Akustiksensorsystems (16) zur Erfassung eines durch eine Lautäußerung des Fahrers bedingten Parameters, das oder die der Vorrichtung zuordenbar sind, eine Erfassung von Parametern, - mittels einer Verarbeitungseinheit (18) Auswertung der erfassten Parameter, und - bei Vorliegen wenigstens zweier voneinander unabhängiger und auf die gleiche Fahrzeugfunktion (20) gerichteter Parameter Auslösen der Fahrzeugfunktion (20).