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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeuginnenbeleuchtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Steuerungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8 und ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
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Auf dem technischen Gebiet der Fahrzeuge, insbesondere bei deren Benutzung, ist es bekannt, dass Verkehrsteilnehmer zu Land und zu Wasser häufig auf Verständigungsgesten zur Kommunikation und Abstimmung zurückgreifen.
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Ein bekanntes Beispiel ist ein Autofahrer, der beispielsweise durch schnelles Winken einem Fußgänger signalisieren möchte, dass er die Fahrbahn vor dem Fahrzeug überqueren kann.
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Häufig kommt es dabei zu Sichtproblemen des Fußgängers in den Fahrzeuginnenraum, beispielsweise aufgrund von Reflexionen an der Windschutzscheibe.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Beleuchtungslösungen für Fahrzeuge bekannt.
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Die
DE 10 2016 114 364 A1 offenbart schließlich eine Lichtbaugruppe, die in Abhängigkeit einer Benutzerhandlung angesteuert wird.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, mit der die Erkennbarkeit eines Fahrzeugnutzers schnell und einfach genau in dem Moment gewährleistet wird, in dem er durch Gesten mit der Außenwelt kommunizieren möchte.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1, 8 und 10 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeuginnenbeleuchtung, umfassend die Schritte:
- - Erfassung einer Bewegung eines Fahrzeugnutzers;
- - Untersuchung der Bewegung auf Bewegungsmuster, die charakteristischen Bewegungsmustern entsprechen; und
- - Aktivierung der Fahrzeuginnenbeleuchtung, wenn ein charakteristisches Bewegungsmuster erkannt wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die verwendeten charakteristischen Bewegungsmuster Verständigungsgesten zwischen Verkehrsteilnehmern entsprechen.
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Mit anderen Worten werden nur solche erfassten Bewegungen zu einer Aktivierung der Fahrzeuginnenbeleuchtung führen, die mit verkehrsrelevanten Gesten übereinstimmen. Diese wählt der Fachmann aus und hinterlegt sie beispielsweise in einer Datenbank.
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Die Erfassung der Bewegung erfolgt über wenigstens einen Sensor, beispielsweise mit einer Kamera oder auch einem anderen Bewegungssensor. Die Untersuchung der Bewegung erfolgt vorzugsweise über eine dazu geeignete Recheneinrichtung. Beispielsweise kann ein Steuergerät vorgesehen sein, das mit dem Sensor, der Recheneinrichtung und der Fahrzeuginnenbeleuchtung zu einem Steuerungssystem wirkverbunden ist. Die Recheneinrichtung kann auch Teil des Steuergeräts sein.
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Das Verfahren der Erfindung bietet den Vorteil, dass ausschließlich im Fall einer vom Fahrzeugnutzer beabsichtigten gestenbasierten Kommunikation mit der Außenwelt die Fahrzeuginnenbeleuchtung angesteuert wird und zwar ohne, dass dazu eine zusätzliche Benutzungshandlung erforderlich ist. Somit ist das Verfahren der Erfindung äußerst schnell, einfach und sicher und gewährleistet die Erkennbarkeit des Fahrzeugnutzers von außen im entscheidenden Moment. Insbesondere wird in dem Verfahren der Erfindung nicht auf solche Bewegungen reagiert, die keine Verständigungsrelevanz zwischen Verkehrsteilnehmern haben, wie etwa konventionelle Steuerungsgesten für interne Fahrzeugsysteme.
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In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die zugrunde gelegten Verständigungsgesten zwischen Verkehrsteilnehmern in repräsentativen Umfragen als verkehrsrelevante Verständigungsgesten ermittelt worden sind.
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Mit anderen Worten haben beispielsweise die in der Datenbank in Form der charakteristischen Bewegungsmuster hinterlegten Verständigungsgesten einen relevanten Verbreitungsgrad im Verkehr. Vorzugsweise die statistische Verkehrsrelevanz wenigstens 99,9 %.
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In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass charakteristische Bewegungsmuster analytisch in den Bewegungsmustern gesucht werden.
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Dies kann beispielsweise auf Basis von bestimmten Bewegungselementen und deren Parametern erfolgen. Als einfaches Beispiel kann hier eine Oszillationsbewegung eines oder mehrerer Bildpunkte und die zugehörige Frequenz der Oszillation genannt werden. Eine Oszillation mit einer gewissen Mindestfrequenz kann dabei zum Beispiel als Merkmal einer „Winkbewegung“ erkannt werden, wenn beispielsweise der Fahrer einem Fußgänger signalisieren möchte, die Straße vor ihm zu überqueren. Diesem Analyseansatz liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine an einen Fußgänger gerichtete Winkbewegung eine deutlich höhere Frequenz aufweist, als beispielsweise eine Winkbewegung zum Zwecke einer fahrzeuginternen gestenbasierten Steuerung von sonstigen Funktionen. Weitere derartige Analyseansätze vermag der zuständige Fachmann anhand der hierin offenbarten Lehre eigenständig zu entwickeln und zu implementieren.
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In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass charakteristische Bewegungsmuster mittels eines neuronalen Netzes in den Bewegungsmustern gesucht werden, wobei das neuronale Netz anhand gelabelter Bilddaten von Verständigungsgesten zwischen Verkehrsteilnehmern trainiert worden ist.
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Als Alternative zum analytischen Ansatz kann hier von der tatsächlichen menschlichen Wahrnehmung der Gesten ausgegangen werden, die in die Erstellung der gelabelten Bilddaten einfließt.
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Diese Möglichkeit kann auch insbesondere in Kombination mit dem analytischen Ansatz gewählt werden, um so die Erkennungssicherheit von Verständigungsgesten zwischen Verkehrsteilnehmern zu maximieren.
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In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass ausschließlich Bewegungen untersucht werden, die ihren Ursprung in einer Fahrerposition haben.
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Auf diese Weise ist eine weitere technische Sicherheitsebene vorgesehen, da üblicherweise nur der Fahrer eines Fahrzeugs verkehrsrelevante Gesten ausführt und alle anderen Bewegungen so von vornherein ausgeschlossen werden.
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Hierzu können vorzugsweise zusätzliche Auswertungen durchgeführt werden, die Plausibilität einer erfassten Bewegung mit Hinblick auf die Fahrerposition als Ursprungsposition der Bewegung betreffen. Als Beispiel wäre hier eine Erkennung einer Armform zu nennen, wobei der Verlauf des Arms in Bezug auf den Fahrzeuginnenraum und die Fahrerposition ausgewertet wird oder aber auch eine Erkennung des vollständigen Oberkörpers an der Fahrerposition.
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In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrzeuginnenbeleuchtung nach einem definierten Zeitintervall wieder deaktiviert wird. Somit ist eine einfache Möglichkeit gegeben, die Fahrzeuginnenbeleuchtung nach einem zur Gestengebung ausreichenden Zeitraum wieder abzuschalten.
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In alternativ bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrzeuginnenbeleuchtung deaktiviert wird, wenn zunächst ein charakteristisches Bewegungsmuster erkannt worden ist und dieses danach nicht mehr erkannt wird.
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Auf diese Weise wird die Fahrzeuginnenbeleuchtung nach tatsächlichem Abschluss der Gestengebung deaktiviert.
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In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrzeuginnenbeleuchtung eine Sichtbeleuchtung oder eine Ambientebeleuchtung umfasst.
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Vorzugsweise wird die Sichtbeleuchtung verwendet, da diese in der Regel heller ist. Die Fahrzeuginnenbeleuchtung kann derart aktiviert werden, dass sie heller gestellt wird oder, wenn sie beispielsweise komplett ausgeschaltet war, eingeschaltet wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuerungssystem, ausgebildet zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:
- 1 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
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Gezeigt ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10, das sich langsam entlang einer Straße 12 bewegt, während ein Fußgänger 14 die Straße 12 überqueren möchte.
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Ein Fahrzeugnutzer 16, hier der Fahrer, möchte dem Fußgänger 14 signalisieren, dass er ihn wahrnimmt und ihm den Vortritt lässt.
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Zu diesem Zweck gibt der Fahrzeugnutzer 16 eine in solchen Situationen zwischen Verkehrsteilnehmern verbreitete und allgemein gebräuchliche Verständigungsgeste 18, in Form eines schnellzyklischen Winkens.
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Das Fahrzeug 10 umfasst ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem 20 mit einem Sensor 22, einem Steuergerät 24 und einer Fahrzeuginnenbeleuchtung 26.
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Das Steuerungssystem 20 wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt betrieben:
- In einem ersten Schritt erfolgt eine Erfassung sämtlicher Bewegungen des Fahrzeugnutzers 16.
Die Erfassung erfolgt mit dem Sensor 22, bei dem es sich hier um eine Kamera 28 handelt. Die Kamera 28 sendet ihre Bilddaten über eine angedeutete Wirkverbindung 30 an das Steuergerät 24. Dort werden die Bilddaten zwischengespeichert. In dem vorliegenden Beispiel erfasst die Kamera 28 den gesamten Bereich, in dem ein Oberkörper eines Fahrers beim Führen des Fahrzeugs 10 bestimmungsgemäß platziert sein kann. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich hier um ein Automobil.
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In einem weiteren Schritt werden die Bewegungen auf Bewegungsmuster untersucht, die charakteristischen Bewegungsmustern entsprechen. Dabei werden in diesem Beispiel ausschließlich Bewegungen untersucht, die ihren Ursprung in einer Fahrerposition haben. Die Fahrerposition umfasst hier beispielsweise den oben genannten gesamten Bereich, in dem der Oberkörper eines Fahrers beim Führen des Fahrzeugs 10 bestimmungsgemäß platziert sein kann.
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Die Untersuchung der Bewegungen erfolgt im Steuergerät 24 auf Basis der von der Kamera 28 gelieferten Bilddaten, wobei das Steuergerät 24 zu diesem Zweck beispielsweise eine Datenbank, einen Arbeitsspeicher und eine entsprechende Rechenkapazität aufweist. Die charakteristischen Bewegungsmuster sind beispielsweise in der Datenbank hinterlegt.
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Wird eine Übereinstimmung der Bewegung des Fahrzeugnutzers 16 mit einem der charakteristischen Bewegungsmuster vom Steuergerät 24 erkannt, aktiviert es sogleich die Fahrzeuginnenbeleuchtung 26, bei der es sich vorliegend um eine Sichtbeleuchtung handelt.
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Die verschiedenen in der Datenbank hinterlegten charakteristischen Bewegungsmuster entsprechen dabei ausschließlich verschiedenen Verständigungsgesten, die zwischen Verkehrsteilnehmern üblich sind, so wie zum Beispiel hier, dem schnellzyklischen Winken des Fahrzeugnutzers 16 an den Fußgänger 14.
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Derartige Verständigungsgesten lassen sich zur Befüllung der Datenbank besonders gut in repräsentativen Umfragen ermitteln, aus denen als Ergebnis verschiedene verkehrsrelevante Verständigungsgesten hervorgehen.
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Die technische Auswertung der Bewegungen, mit anderen Worten die Untersuchung der Bewegungsmuster der Bewegungen auf charakteristische Bewegungsmuster, kann durch das Steuergerät 24 beispielsweise analytisch erfolgen.
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Lediglich zur Veranschaulichung kann angenommen werden, dass die Datenbank hier lediglich ein charakteristisches Bewegungsmuster berücksichtigt, zu dem für eine analytische Untersuchung ein bestimmtes Bewegungselement mit Parametern hinterlegt ist. Als einfaches Beispiel umfasst das Steuerungsgerät 24 hier die Gleichung einer Oszillationsbewegung mehrerer Bildpunkte der Kamera 28 und eine Frequenz der Oszillationsbewegung.
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Alle erfassten Bewegungen des Fahrzeugnutzers 16, die nicht zumindest dieser hinterlegten Gleichung und Frequenz entsprechen, werden hier beispielhaft von vornherein verworfen.
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Wird eine zu der Gleichung und Frequenz passende Bewegung gefunden, weist das Steuerungssystem 20 in diesem Beispiel eine weitere Sicherheitsebene für die Validierung des charakteristischen Bewegungsmusters in der Bewegung auf.
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Die entsprechenden Bilddaten werden dabei zusätzlich mittels eines neuronalen Netzes untersucht, das auf dem Steuergerät 24 betrieben wird. Das neuronale Netz ist vorher anhand gelabelter Bilddaten von gängigen Verständigungsgesten 18 zwischen Verkehrsteilnehmern trainiert worden. Auf diese Weise können zusätzlich durch das neuronale Netz die charakteristischen Bewegungsmuster in den Bewegungsmustern der mit der Kamera 28 aufgenommenen Bilddaten gesucht werden.
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Die Untersuchungen auf analytischem Wege und mit dem neuronalen Netz können sequentiell oder parallel erfolgen und zu einer Gesamtaussage kombiniert werden.
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Im vorliegenden Beispiel wird dadurch die Verständigungsgeste 18 in Form des schnellzyklischen Winkens erkannt und die Fahrzeuginnenbeleuchtung 26 eingeschaltet.
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Die Fahrzeuginnenbeleuchtung 26 wird dann nach einem definierten Zeitintervall, beispielsweise 5 Sekunden, wieder deaktiviert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Straße
- 14
- Fußgänger
- 16
- Fahrzeugnutzer
- 18
- Verständigungsgeste
- 20
- Steuerungssystem
- 22
- Sensor
- 24
- Steuergerät
- 26
- Fahrzeuginnenbeleuchtung
- 28
- Kamera
- 30
- Wirkverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015008840 A1 [0006]
- DE 102014215329 A1 [0007]
- DE 102011009229 A1 [0008]
- DE 102016114364 A1 [0009]
