-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeugsystem und auf ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeugsystem. Zudem bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Ermitteln einer Stellung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeugkoordinatensystem.
-
Erfassungsvorrichtungen für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt.
-
Es wird eine Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Die Erfassungsvorrichtung umfasst zumindest eine optische Erfassungseinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fahrzeugsitz kontaktlos zu vermessen, um eine Stellung des Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeugkoordinatensystem zu ermitteln.
-
Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug die Erfassungsvorrichtung. Die Erfassungsvorrichtung ist insbesondere innerhalb des Fahrzeugs, insbesondere in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs, anordenbar, beispielsweise in einer Dachkonsole, an einem Armaturenbrett, an einem Lenkrad o. dgl. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung räumlich getrennt von dem Fahrzeugsitz angeordnet. Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung frei von mechanischen und elektrischen Sensoren ausgebildet. Das Fahrzeug kann vorzugsweise als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet sein. Unter einem „automatisiert betreibbaren Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug mit einer der Automatisierungsstufen 1 bis 5 der Norm SAE J3016 verstanden werden. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Landfahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug kann insbesondere als ein PKW, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug, als ein Agrarfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann alternativ auch als ein Luftfahrzeug, als ein Wasserfahrzeug, als ein Schienenfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt die Funktion in zumindest einem Betriebszustand ausführt.
-
Die optische Erfassungseinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Kamera, beispielsweise eine Lichtlaufzeitkamera (TOF-Kamera) oder eine stereoskopische Kamera, zumindest einen Lidar-Sensor, zumindest einen Laserscanner o. dgl. Insbesondere ist die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz optisch zu vermessen. Der Fahrzeugsitz kann insbesondere als ein Fahrersitz, als ein Beifahrersitz, als ein Fahrgastsitz, beispielsweise eines Busses, oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Fahrzeugsitz ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen, bei der Vermessung des Fahrzeugsitzes verschiedene Komponenten des Fahrzeugsitzes, wie beispielsweise eine Kopfstütze, eine Armlehne, ein Sitzpolster, eine Rückenlehne o. dgl., zu erfassen. Bevorzugt ist die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen, Abmessungen, Positionen und/oder Ausrichtungen des Fahrzeugsitzes, insbesondere der Komponenten des Fahrzeugsitzes, zu erfassen. Eine Abmessung kann beispielsweise eine Länge einer Sitzfläche, eine Breite einer Rückenlehne, eine Stärke eines Sitzpolsters o. dgl. sein. Eine Position kann beispielsweise eine Position des Fahrzeugsitzes entlang eines Verstellwegs des Fahrzeugsitzes in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeughochrichtung, eine Auszugsstellung der Kopfstütze o. dgl. sein. Eine Ausrichtung kann beispielsweise eine Winkelstellung der Rückenlehne, der Kopfstütze oder des Sitzpolsters, eine Einstellung von Seitenwangen o. dgl. sein.
-
Insbesondere bilden die Abmessungen, Positionen und/oder Ausrichtungen des Fahrzeugsitzes, insbesondere der Komponenten des Fahrzeugsitzes, gemeinsam die Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem. Vorzugsweise ist die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz direkt im Fahrzeugkoordinatensystem zu vermessen. Insbesondere ist/sind die Erfassungsvorrichtung, insbesondere die optische Erfassungseinheit und/oder eine Recheneinheit der Erfassungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Mikroprozessor oder ein integrierter Schaltkreis, dazu vorgesehen, die Stellung des Fahrzeugsitzes in dem Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von Messdaten der optischen Erfassungseinheit zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Erfassungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, die Messdaten einer Rechenvorrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise einem Steuergerät, bereitzustellen, die insbesondere dazu vorgesehen ist, die Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von den Messdaten zu ermitteln.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfassungsvorrichtung kann vorteilhaft eine Stellung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeugkoordinatensystem effizient ermittelt werden. Vorteilhaft kann auf eine Mehrzahl von fehleranfälligen und verschleißbehafteten mechanischen und/oder elektrischen Sensoren verzichtet werden. Vorteilhaft kann auf eine Sensorkalibrierung, um Sensordaten in Bezug zu einem Fahrzeug zu bringen, verzichtet werden. Vorteilhaft kann eine präzise, sichere und langlebige Erfassungsvorrichtung bereitgestellt werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die optische Erfassungseinheit zumindest eine Lichtlaufzeitkamera umfasst. Vorzugsweise ist die optische Erfassungseinheit zumindest teilweise als eine Lichtlaufzeitkamera ausgebildet. Vorteilhaft kann eine besonders effiziente Vermessung des Fahrzeugsitzes ermöglicht werden.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen ist, eine Materialzusammensetzung des Fahrzeugsitzes zu einer Fehlerkompensation bei der Vermessung zu berücksichtigen. Insbesondere kann der Fahrzeugsitz abhängig von der Materialzusammensetzung von der optischen Erfassungseinheit ausgestrahlte Strahlung unterschiedlich reflektieren, streuen und/oder absorbieren, wodurch insbesondere Messfehler entstehen können. Vorzugsweise sind Informationen über die Materialzusammensetzung des Fahrzeugsitzes in der Erfassungsvorrichtung, insbesondere in einer Speichereinheit der Erfassungsvorrichtung, hinterlegt. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Erfassungsvorrichtung zumindest eine Materialerfassungseinheit, beispielsweise eine Kamera, umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Materialzusammensetzung des Fahrzeugsitzes zu ermitteln, oder dass die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen ist, die Materialzusammensetzung des Fahrzeugsitzes zu ermitteln. Vorteilhaft kann eine Stellung des Fahrzeugsitzes korrekt ermittelt werden.
-
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen ist, den Fahrzeugsitz in Abhängigkeit von einer Erfassung von zumindest einem an dem Fahrzeugsitz angeordneten optischen Markerelement zu vermessen. Das optische Markerelement kann insbesondere an dem Fahrzeugsitz befestigt, auf den Fahrzeugsitz gedruckt, in den Fahrzeugsitz graviert o. dgl. sein. Das optische Markerelement ist vorzugsweise optisch von der optischen Erfassungseinheit erfassbar. Das optische Markerelement kann insbesondere als ein Muster, als ein Code oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Markerelement ausgebildet sein. Bevorzugt ist die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz in Abhängigkeit von einer Erfassung von einer Mehrzahl von an dem Fahrzeugsitz angeordneten optischen Markerelementen zu vermessen. Insbesondere kann an den unterschiedlichen Komponenten des Fahrzeugsitzes jeweils zumindest ein optisches Markerelement angeordnet sein. Vorteilhaft kann eine besonders präzise Vermessung des Fahrzeugsitzes ermöglicht werden.
-
Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine optische Markerelement außerhalb von einem infraroten Spektralbereich unsichtbar ist. Unter einem „infraroten Spektralbereich“ soll insbesondere ein Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums zwischen 780 nm und 1 mm verstanden werden. Insbesondere ist das optische Markerelement in dem infraroten Spektralbereich sichtbar. Vorzugsweise arbeitet die optische Erfassungseinheit in dem infraroten Spektralbereich. Insbesondere ist die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen, Infrarotstrahlung zu emittieren und/oder, insbesondere reflektierte, Infrarotstrahlung zu erfassen. Vorteilhaft kann eine präzise Vermessung des Fahrzeugsitzes frei von einem Eingriff in eine Ästhetik des Fahrzeugsitzes ermöglicht werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die optische Erfassungseinheit dazu vorgesehen ist, die Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Vermessungen des Fahrzeugsitzes zu ermitteln. Insbesondere sind/ist die optische Erfassungseinheit, die Recheneinheit und/oder die Rechenvorrichtung dazu vorgesehen, über eine Mehrzahl von Vermessungen des Fahrzeugsitzes zu mitteln und in Abhängigkeit von gemittelten Messdaten die Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem zu ermitteln. Vorteilhaft kann die Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem exakt bestimmt werden.
-
Ferner wird ein Fahrzeugsystem vorgeschlagen. Das Fahrzeugsystem umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung und zumindest einen Fahrzeugsitz. Vorzugsweise ist die Erfassungsvorrichtung dem Fahrzeugsitz zugeordnet, insbesondere zu einer Vermessung des Fahrzeugsitzes vorgesehen. Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eine Mehrzahl von Fahrzeugsitzen umfassen, denen die Erfassungsvorrichtung zugeordnet ist. Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eine Mehrzahl von Erfassungsvorrichtungen und/oder die Erfassungsvorrichtung eine Mehrzahl von optischen Erfassungseinheiten umfassen, wobei insbesondere jedem Fahrzeugsitz jeweils zumindest eine optische Erfassungseinheit zugeordnet ist. Vorteilhaft kann ein effizientes und verkehrssicheres Verkehrssystem bereitgestellt werden.
-
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeugsystem zumindest ein an dem Fahrzeugsitz angeordnetes optisches Markerelement umfasst. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeugsystem eine Mehrzahl von an dem Fahrzeugsitz angeordneten optischen Markerelementen. Insbesondere können optische Markerelemente auch an weiteren Teilen des Fahrzeugsystems bzw. des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Armlehne an einer Fahrzeugtür, angeordnet sein. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung, insbesondere die optische Erfassungseinheit, dazu vorgesehen sein, die weiteren Teile in Abhängigkeit von einer Erfassung von zumindest einem optischen Markerelement zu vermessen. Vorteilhaft kann ein Fahrzeugsystem bereitgestellt werden, das eine besonders präzise Vermessung des Fahrzeugsitzes ermöglicht.
-
Zudem wird ein Fahrzeug, umfassend zumindest ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsystem und zumindest eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung, vorgeschlagen. Die Erfassungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, der Fahrzeugsteuerungseinrichtung eine ermittelte Stellung des Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeugkoordinatensystem bereitzustellen. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung kann insbesondere die Rechenvorrichtung des Fahrzeugs umfassen. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung ist vorzugsweise zu einer Steuerung von Funktionen des Fahrzeugs, wie beispielsweise eine Auslösung eines Airbags, ein automatisches Anfahren einer Sitzposition o. dgl., vorgesehen. Bevorzugt ist die Fahrzeugsteuerungseinrichtung dazu vorgesehen, die ermittelte Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem bei der Steuerung der Funktionen des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Vorteilhaft kann ein insassenkomfortables und insassensicheres Fahrzeug bereitgestellt werden.
-
Des Weiteren wird ein Verfahren, insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, zum Ermitteln einer Stellung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeugkoordinatensystem mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung vorgeschlagen. Der Fahrzeugsitz wird, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, kontaktlos vermessen, insbesondere mittels der optischen Erfassungseinheit. Vorzugsweise wird in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt die Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von der Vermessung des Fahrzeugsitzes ermittelt. Insbesondere wird in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt die ermittelte Stellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeugkoordinatensystem der Fahrzeugsteuerungseinrichtung bereitgestellt.
-
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer schematischen Darstellung,
- 2 ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsystem des erfindungsgemäßen Fahrzeugs aus 1 in einer schematischen Darstellung,
- 3 einen Fahrzeugsitz des erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems aus 2 in einer schematischen Darstellung und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.
-
1 zeigt ein Fahrzeug 2 in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 2 ist beispielhaft als ein Landfahrzeug, insbesondere als ein PKW, ausgebildet. Das Fahrzeug 2 umfasst ein Fahrzeugsystem 8 und eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9. Das Fahrzeugsystem 8 umfasst eine Erfassungsvorrichtung 1 und einen Fahrzeugsitz 4 (vgl. 2). Die Erfassungsvorrichtung 1 ist dazu vorgesehen, der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9 eine ermittelte Stellung des Fahrzeugsitzes 4 in einem Fahrzeugkoordinatensystem bereitzustellen. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9 ist zu einer Steuerung von Funktionen des Fahrzeugs 2, wie beispielsweise eine Auslösung eines Airbags, ein automatisches Anfahren einer Sitzposition o. dgl., vorgesehen. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9 ist dazu vorgesehen, die ermittelte Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem bei der Steuerung der Funktionen des Fahrzeugs 2 zu berücksichtigen.
-
2 zeigt das Fahrzeugsystem 8 des Fahrzeugs 2 aus 1 in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeugsystem 8, insbesondere der Fahrzeugsitz 4, ist in einer Seitenansicht dargestellt. Die Erfassungsvorrichtung 1 ist dem Fahrzeugsitz 4 zugeordnet, insbesondere zu einer Vermessung des Fahrzeugsitzes 4 vorgesehen. Die Erfassungsvorrichtung 1 umfasst zumindest eine optische Erfassungseinheit 3. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz 4 kontaktlos zu vermessen um eine Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem zu ermitteln. Die Erfassungsvorrichtung 1 ist innerhalb des Fahrzeugs 2, insbesondere in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs 2, angeordnet. Die Erfassungsvorrichtung 1 ist räumlich getrennt von dem Fahrzeugsitz 2 angeordnet.
-
Die optische Erfassungseinheit 3 umfasst zumindest eine Lichtlaufzeitkamera 5, ist insbesondere zumindest teilweise als eine Lichtlaufzeitkamera 5 ausgebildet. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz 4 optisch zu vermessen. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, bei der Vermessung des Fahrzeugsitzes 4 verschiedene Komponenten des Fahrzeugsitzes 4, wie beispielsweise eine Kopfstütze 10, eine Armlehne 11, ein Sitzpolster 12, eine Rückenlehne 13 o. dgl., zu erfassen. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, Abmessungen, Positionen und/oder Ausrichtungen des Fahrzeugsitzes 4, insbesondere der Komponenten des Fahrzeugsitzes 4, zu erfassen.
-
Die Abmessungen, Positionen und/oder Ausrichtungen des Fahrzeugsitzes 4, insbesondere der Komponenten des Fahrzeugsitzes 4, bilden gemeinsam die Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz 4 direkt im Fahrzeugkoordinatensystem zu vermessen. Die Erfassungsvorrichtung 1, insbesondere die optische Erfassungseinheit 4 und/oder eine Recheneinheit der Erfassungsvorrichtung 1 (hier nicht dargestellt), ist/sind dazu vorgesehen, die Stellung des Fahrzeugsitzes 4 in dem Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von Messdaten der optischen Erfassungseinheit 3 zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Erfassungsvorrichtung 1 dazu vorgesehen ist, die Messdaten einer Rechenvorrichtung des Fahrzeugs 2, beispielsweise der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9, bereitzustellen, die insbesondere dazu vorgesehen ist, die Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von den Messdaten zu ermitteln.
-
Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, eine Materialzusammensetzung des Fahrzeugsitzes 4 zu einer Fehlerkompensation bei der Vermessung zu berücksichtigen. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, die Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Vermessungen des Fahrzeugsitzes 4 zu ermitteln. Die optische Erfassungseinheit 3, die Recheneinheit und/oder die Rechenvorrichtung sind/ist dazu vorgesehen, über eine Mehrzahl von Vermessungen des Fahrzeugsitzes 4 zu mitteln und in Abhängigkeit von gemittelten Messdaten die Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem zu ermitteln.
-
Das Fahrzeugsystem 8 umfasst zumindest ein an dem Fahrzeugsitz 4 angeordnetes optisches Markerelement 6, 7. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeugsystem 8 beispielhaft eine Mehrzahl von an dem Fahrzeugsitz angeordneten optischen Markerelementen 6, 7. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, den Fahrzeugsitz 4 in Abhängigkeit von einer Erfassung der an dem Fahrzeugsitz 4 angeordneten optischen Markerelemente 6, 7 zu vermessen.
-
3 zeigt den Fahrzeugsitz 4 des Fahrzeugsystems 8 aus 2 in einer schematischen Darstellung. Der Fahrzeugsitz 4 ist in einer Frontalansicht dargestellt. Das Fahrzeugsystem 8 umfasst unterschiedliche Arten von optischen Markerelementen 6, 7, hier beispielhaft eine Mehrzahl von rechteckigen optischen Markerelementen 6 und ein streifenförmiges optisches Markerelement 7. Das streifenförmige optische Markerelement 7 ist beispielhaft an der Rückenlehne 13 angeordnet. Die rechteckigen optischen Markerelemente 6 sind beispielhaft an der Rückenlehne 13, dem Sitzpolster 12, den Armlehnen 11 und der Kopfstütze 10 angeordnet.
-
Die optischen Markerelemente 6, 7 sind außerhalb von einem infraroten Spektralbereich unsichtbar. Die optischen Markerelemente 6, 7 sind in dem infraroten Spektralbereich sichtbar. Die optische Erfassungseinheit 3 arbeitet in dem infraroten Spektralbereich. Die optische Erfassungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, Infrarotstrahlung zu emittieren und/oder, insbesondere reflektierte, Infrarotstrahlung zu erfassen.
-
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines, insbesondere computerimplementierten, Verfahrens zum Ermitteln einer Stellung des Fahrzeugsitzes 4 in dem Fahrzeugkoordinatensystem mittels der Erfassungsvorrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. In einem ersten Verfahrensschritt 14 wird der Fahrzeugsitz 4 kontaktlos vermessen. Der erste Verfahrensschritt 14 kann zu einer Mittelung der Vermessungen wiederholt werden. In einem zweiten Verfahrensschritt 15 wird die Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem in Abhängigkeit von der Vermessung des Fahrzeugsitzes 4 ermittelt. In einem dritten Verfahrensschritt 16 wird die ermittelte Stellung des Fahrzeugsitzes 4 im Fahrzeugkoordinatensystem der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 9 bereitgestellt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Erfassungsvorrichtung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- optische Erfassungseinheit
- 4
- Fahrzeugsitz
- 5
- Lichtlaufzeitkamera
- 6
- optisches Markerelement
- 7
- optisches Markerelement
- 8
- Fahrzeugsystem
- 9
- Fahrzeugsteuerungseinrichtung
- 10
- Kopfstütze
- 11
- Armlehne
- 12
- Sitzpolster
- 13
- Rückenlehne
- 14
- Verfahrensschritt
- 15
- Verfahrensschritt
- 16
- Verfahrensschritt
