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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Schutzfunktion, insbesondere einem Wegfahrschutz, für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgebildet ist, das Verfahren durchzuführen.
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Es kann ein Szenario vorliegen, in dem ein Kind ohne Kenntnis der Eltern in einem Kraftfahrzeug spielt und dieses möglicherweise startet. Dies stellt eine Gefahr für das Kind und andere Verkehrsteilnehmer dar. Des Weiteren wird bei autonomen Fahrzeugen ein fahrerloses Fahren ermöglicht, was eine sehr geringe Aufmerksamkeit bei der Bedienung des Fahrzeugs mit sich bringt. So kann es in Zukunft möglich sein, dass durch Sprache oder kurze Eingabe des Zielorts ein Fahrzeug selbständig zu dem Zielort fährt. Aufgrund der niedrigen Komplexität zur Inbetriebnahme eines autonomen Fahrzeugs steigt die Gefahr, dass Minderjährige beziehungsweise Kinder aus Versehen oder bewusst ein Fahrzeug in Betrieb nehmen. Auch dies kann zur Gefahr für andere Verkehrsteilnehmer werden, da in nicht abgesicherten Gefahrensituationen ein Fahrer häufig eingreifen muss. Zudem wird es bei vielen autonomen Fahrzeugkonzepten möglich sein, während der autonomen Fahrt auf eine manuelle Fahrt zu wechseln, was bei einem Kind als Fahrer schwere Folgen haben könnte.
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Aus der
DE 10 2021 126 878 A1 sind Systeme und Verfahren zur elternseitigen Sicherung eines Fahrzeugs gegen Bewegung mit Kindererkennung offenbart. Das Verfahren umfasst das Bestimmen der Anwesenheit eines bekannten Kindes in einem Fahrzeug, das Aktivieren eines Wegfahrsperrmodus des Fahrzeugs auf Grundlage zum Verhindern des Fahrens des Fahrzeugs der Anwesenheit des bekannten Kindes, das Bereitstellen einer Autorisierungsanforderung zum Ermöglichen des Fahrens des Fahrzeugs und das Fortsetzen oder Deaktivieren der Verwendung des Wegfahrsperrmodus des Fahrzeugs auf Grundlage der Antwort auf die Autorisierungsanforderung.
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Aus der
DE 10 2017 203 738 A1 ist ein Assistenzsystem für ein Transportmittel mit einem Betriebsmodus für eine vollautomatisierte Bewegungssteuerung offenbart, wobei mittels eines mit einer Sicherheitssteuereinheit verbundenen Sensors zumindest eine Innenrauminformation über einen Transportmittelinsassen oder über ein Transportobjekt im Innenraum des Transportmittels bestimmbar ist, und ein Bedienelement mit Abhängigkeit von der Innenrauminformation und einer Kommunikationsschnittstelle entgegennehmbaren Ferninformation durch die Sicherheitssteuereinheit übersteuerbar ist.
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Aus der
US 11 193 312 B1 ist eine Kindersicherung bekannt, wobei ein Apparat eine Aufnahmevorrichtung und einen Prozessor aufweist. Die Aufnahmevorrichtung ist konfiguriert, eine Mehrzahl von Videoframes, die einer Innenansicht des Fahrzeugs entsprechen, zu generieren. Der Prozessor ist konfiguriert, Operationen auf den Videoframes durchzuführen, um Objekte in den Videoframes zu detektieren, einen Insassen des Fahrzeugs und einen Sitz des Fahrzeugs basierend auf den in den Videoframes detektierten Objekten zu bestimmen, einen Status des Fahrzeuginsassen basierend auf Charakteristiken des Fahrzeuginsassen in den Videoframes zu bestimmen und ein Signal als Antwort auf einen Vergleich des Status des Fahrzeuginsassen zu einem Grenzwert zu ermitteln. Das Signal ist konfiguriert, ein Türschloss zu steuern.
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Aus der
WO 2017/040929 A1 sind ein Verfahren und ein Apparat zur Steuerung einer Benutzung eines autonomen Fahrzeugs bekannt. Der Apparat umfasst ein Innenraum-Insassenerkennungssystem zum Erhalten von Daten von Insassen durch eine Videokamera. Ein Insassenerkennungssteuergerät ist ausgebildet, das Video zu erhalten und eine Anzahl von Gesichtern von Insassen zu erkennen, die sich in dem Fahrzeug befinden. Des Weiteren bestimmt das Insassenerkennungssteuergerät demographische Informationen aus den Videodaten der jeweils detektierten Gesichter und speichert dann die Fahrzeugposition, die Anzahl der Gesichter und die demographischen Informationen der Insassen als Daten in dem Fahrzeug. Das Insassenerkennungssteuergerät bestimmt von den demographischen Informationen ein Alter der Insassen in dem autonomen Fahrzeug und falls die demographischen Informationen angeben, dass alle Insassen im autonomen Fahrzeug unter einem bestimmten Alter sind, wird eine Reise zu einem Ziel oder ein Betrieb des autonomen Fahrzeugs als Antwort auf das Alter limitiert. Des Weiteren kann das Insassenerkennungssteuergerät ein spezifisches autorisiertes Individuum in dem Fahrzeug erkennen und die Verwendung des Fahrzeugs für das identifizierte autorisierte Individuum einschränken.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheit für ein Kraftfahrzeug zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, dass eine Alterserkennung über bildgebende Verfahren und einen angelernten intelligenten Algorithmus durchgeführt wird. Der Algorithmus wird mit Bilddaten von Personen zu unterschiedlichen Zeitpunkten ihres Lebens gespeist. Das bedeutet, dass eine Person A zu verschiedenen Zeitpunkten des Lebens fotografiert und dem Algorithmus zugeführt wird. Der Algorithmus kann nun die visuellen Anzeichen des Alters in Kontext bringen mit dem tatsächlichen Alter weiterer Personen, was insbesondere bei jungen Menschen gut funktioniert. Somit kann automatisch entschieden werden, ob ein Fahrzeuginsasse berechtigt ist, das Fahrzeug zu fahren.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Schutzfunktion für ein Kraftfahrzeug, umfassend als Schritte ein Erfassen von Bilddaten von zumindest einem Fahrzeuginsassen durch eine bildgebende Aufnahmevorrichtung, wobei zusätzlich eine Position des Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeug ermittelt wird, ein Ermitteln eines Alters des zumindest einen Fahrzeuginsassen aus den Bilddaten durch einen angelernten Kl-Algorithmus (künstliche Intelligenz-Algorithmus), und falls das ermittelte Alter des Fahrzeuginsassen unter einem Altersschwellenwert liegt und die Position dieses Fahrzeuginsassen auf einer Fahrerposition festgestellt wird, Aktivieren der Schutzfunktion des Kraftfahrzeugs durch eine Steuervorrichtung, wobei durch die Schutzfunktion eine manuelle Steuerung des Kraftfahrzeugs verhindert wird.
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Mit anderen Worten werden zunächst ein oder mehrere Fahrzeuginsassen, die sich im Kraftfahrzeug befinden, durch eine bildgebende Aufnahmevorrichtung aufgenommen. Die bildgebende Aufnahmevorrichtung kann hierbei beispielsweise eine oder mehrere Kameras, insbesondere Videokameras und/oder Infrarotkameras zur Erstellung von Bilddaten von jedem Fahrzeuginsassen, umfassen. Des Weiteren wird bestimmt, an welcher Position im Kraftfahrzeug sich der jeweilige Fahrzeuginsasse befindet. So kann beispielsweise durch die bildgebende Aufnahmevorrichtung oder eine weitere Vorrichtung, insbesondere ein Sitzbelegungssensor, ermittelt werden, ob sich eine Person auf einer Fahrerposition oder einer Mitfahrerposition befindet. Mit der Fahrerposition ist die Position im Kraftfahrzeug gemeint, von der das Kraftfahrzeug gesteuert werden kann. Anschließend kann mittels der aufgenommenen Bilddaten eine Altersbestimmung durchgeführt werden, indem ein angelernter Algorithmus für künstliche Intelligenz (KI-Algorithmus) die Bilddaten analysiert. Der KI-Algorithmus kann hierbei mit Trainingsbilddaten, insbesondere mit Bildern von Personen, bei denen das Alter zu dem Zeitpunkt der Aufnahme bekannt ist, angelernt werden, um Alterscharakteristiken zu erkennen. Diese erlernten Alterscharakteristiken können dann auf die aufgenommenen Bilddaten angewendet werden, um das Alter des jeweiligen Fahrzeuginsassen zu schätzen.
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Das so ermittelte Alter kann einer Steuervorrichtung übergeben werden, die als Bedingung prüfen kann, ob das ermittelte Alter des jeweiligen Fahrzeuginsassen unter einem Altersschwellenwert liegt oder nicht. Der Altersschwellenwert kann vorzugsweise nach gesetzlichen Bestimmungen festgelegt werden, insbesondere ob bei dem Alter ein Führen eines Kraftfahrzeugs erlaubt ist oder nicht. Des Weiteren kann durch die Steuervorrichtung überprüft werden, ob die Position des Fahrzeuginsassen, dessen Alter unter dem Altersschwellenwert liegt, sich auf der Fahrerposition des Kraftfahrzeugs befindet. Wird festgestellt, dass sowohl das ermittelte Alter des Fahrzeuginsassen unter dem Altersschwellenwert liegt, als auch die Position dieses Fahrzeuginsassen auf der Fahrerposition ist, kann durch die Steuervorrichtung eine Schutzfunktion aktiviert werden, durch die eine manuelle Steuerung des Kraftfahrzeugs verhindert wird. Somit kann beispielsweise automatisch eine Wegfahrsperre aktiviert werden, wenn die vorgenannten Bedingungen zutreffen. Sollte zumindest eine der vorgenannten Bedingungen nicht zutreffen, kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug normal gestartet und gesteuert werden kann.
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Vorzugsweise kann dieses Verfahren auch auf andere Bereiche erweitert werden. Zum Beispiel auf weitere Schutzbefohlene, wie beispielsweise demente Personen und/oder nicht fahrtüchtige Personen, die versuchen das Kraftfahrzeug zu führen.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass minderjährige nicht fahrberechtigte Personen das Kraftfahrzeug nicht mehr starten und/oder bedienen können. Somit kann eine Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden.
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Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass nach einem Anhaltevorgang und Wiederantritt einer Fahrt ein Prüfvorgang durch den KI-Algorithmus stattfindet, ob Fahrzeuginsassen, die unter dem Altersschwellenwert erkannt wurden, sich in dem Kraftfahrzeug befinden, wobei die Schutzfunktion aktiviert wird, falls sich die Fahrzeuginsassen unter dem Altersschwellenwert nicht in dem Kraftfahrzeug befinden. Diese Überprüfung kann vorzugsweise dann stattfinden, wenn sich der Fahrzeuginsasse unter dem Altersschwellenwert bei Fahrtantritt auf einer Mitfahrerposition befindet und während der Fahrt ein Anhaltevorgang, beispielsweise auf einem Rastplatz, stattfindet. So kann die Steuervorrichtung für jeden Fahrzeuginsassen einen Avatar aus den Videos/Bildern während der Fahrt anfertigen und beispielsweise in einem Ringspeicher speichern. Sobald das Kraftfahrzeug angehalten wird, was beispielsweise durch eine Deaktivierung des Motors und/oder ein Öffnen der Türen angezeigt werden kann, kann das Steuergerät überprüfen, ob sich nach Wiederantritt der Fahrt noch alle vorherigen Insassen, insbesondere diejenigen unter dem Altersschwellenwert, im Kraftfahrzeug befinden. Falls nicht, kann die Schutzfunktion und damit eine Wegfahrsperre, vorzugsweise zusätzlich mit einer Warnung, ausgegeben werden, dass eine Person sich nicht mehr im Fahrzeug befindet. Diese Warnung kann beispielsweise über eine Bild-/Videodarstellung ausgegeben werden. Besonders bevorzugt kann ein Fahrer beziehungsweise Beifahrer diese Warnung und die Schutzfunktion dann bestätigen oder deaktivieren, falls beabsichtigt war, die Person an dieser Stelle herauszulassen. Falls das Fehlen einer oder mehrerer Fahrzeuginsassen bestätigt wird, kann das Steuergerät die Daten zu den erstellten Avataren, das heißt den Ringpuffer, löschen, was eine Datenschutzkonformität darstellt. Optional können Avatare aber auch gespeichert und mit Namen versehen werden, damit in Zukunft schneller Insassen erkannt werden können. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Sicherheit weiter gesteigert werden kann, da Fahrzeuginsassen, insbesondere unter dem Altersschwellenwert, nicht mehr unbeabsichtigterweise nach einem Halt vergessen werden können.
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Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Verfahren gestartet wird, wenn durch die Steuervorrichtung ein Startvorgang des Kraftfahrzeugs detektiert wird und/oder bei einem autonomen Kraftfahrzeug eine manuelle Kontrolle angefragt wird. Mit anderen Worten kann die Schutzfunktion eine Wegfahrsperre und/oder eine Verhinderung einer Übernahme einer manuellen Steuerung bei einem autonom fahrenden Kraftfahrzeug umfassen. Ein Startvorgang kann beispielsweise ein Starten des Kraftfahrzeugs mit einem Schlüssel sein, wobei dann das Verfahren und die Altersbestimmung gestartet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftfahrzeug ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug sein, wobei bei einem autonom fahrenden Kraftfahrzeug während einer Fahrt die manuelle Kontrolle beziehungsweise Steuerung angefragt werden kann. Damit dieses nicht an einen minderjährigen Fahrer ohne Fahrerlaubnis übergeben wird, kann das Verfahren prüfen, ob der derzeitige Fahrer eine Berechtigung zur Übernahme der manuellen Kontrolle aufweist. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass eine Sicherheit weiter gesteigert werden kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die bildgebende Aufnahmevorrichtung zumindest eine Kamera und/oder eine Infrarotkamera und/oder einen Ultraschallsensor aufweist. Die Kamera kann vorzugsweise bewegte Bilder in einem sichtbaren Spektralbereich aufnehmen, die Infrarotkamera Bilder in einem Wärmebildbereich und der Ultraschallsensor kann vorzugsweise Konturen eines Gesichts über eine Ultraschalldetektion erfassen. Des Weiteren kann beispielsweise auch ein Laserscanner, insbesondere ein Lidar, zur Aufnahme von Bilddaten vorgesehen sein. Hierdurch ergeben sich bevorzugte Ausführungsformen für die bildgebende Aufnahmevorrichtung.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass durch eine akustische Aufnahmevorrichtung zusätzlich eine Stimmaufnahme aufgenommen wird, wobei durch den angelernten KI-Algorithmus oder einen weiteren angelernten KI-Algorithmus eine Altersbestimmung zusätzlich mittels der Stimmaufnahme durchgeführt wird. So kann beispielsweise bei Fahrzeugen, insbesondere autonomen Fahrzeugen, eine Steuerung beziehungsweise Zieleingabe zu einem Zielort über einen Sprachbefehl erfolgen. Die Stimmaufnahme für diesen Sprachbefehl kann ebenfalls durch einen KI-Algorithmus ausgewertet werden, der mit Stimmaufnahmen von verschiedenen Altersgruppen angelernt wurde. So kann der KI-Algorithmus vorzugsweise eine Stimmhöhe, Syntax und/oder Satzbau mit angelernten Stimmaufnahmen der jeweiligen Altersgruppe vergleichen und somit zusätzlich entscheiden, welches Alter für einen Fahrzeuginsassen vorliegt. Die akustische Aufnahmevorrichtung kann beispielsweise ein Innenraummikrofon im Fahrzeug sein, mittels dem eine Sprachsteuerung und/oder eine Telefoniefunktion möglich ist. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass eine Altersbestimmung verbessert werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Position des zumindest einen Fahrzeuginsassen durch einen Sitzbelegungssensor ermittelt wird, wobei durch den Sitzbelegungssensor zusätzlich ein Gewicht des Fahrzeuginsassen ermittelt wird, wobei durch den angelernten KI-Algorithmus oder einen weiteren angelernten KI-Algorithmus eine Altersbestimmung zusätzlich mittels des ermittelten Gewichts durchgeführt wird. Die Bestimmung der Position des Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeug kann entweder durch die bildgebende Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden und/oder mittels eines Sitzbelegungssensors, der über Drucksensoren eine Belegung eines Sitzes beziehungsweise einer Position im Kraftfahrzeug feststellen kann. Der Sitzbelegungssensor kann vorzugsweise auch dazu ausgebildet sein, ein Gewicht des Fahrzeuginsassen auf dieser Position zu ermitteln, wobei das Gewicht zusammen mit den Bilddaten ausgewertet werden kann, um ein Alter zu bestimmen. Beispielsweise kann aus den Bilddaten ein Geschlecht und/oder eine Größe des Fahrzeuginsassen bestimmt werden, wobei diese Daten dann in Bezug gesetzt werden können zu einem Gewicht von Personen verschiedener Altersklassen, das mit dem Sitzbelegungssensor gemessen wurde. Somit kann vorzugsweise weiter plausibilisiert werden, ob das durch den KI-Algorithmus geschätzte Alter zutrifft, wodurch eine Altersbestimmung verbessert werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass falls das ermittelte Alter des Fahrzeuginsassen unter dem Altersschwellenwert liegt, eine Jugendschutzfunktion für ein Infotainmentangebot aktiviert wird. Hierbei kann es unabhängig von der Position im Kraftfahrzeug bei Vorliegen eines Alters unter dem Altersschwellenwert vorgesehen sein, dass die Jugendschutzfunktion aktiviert wird. So können beispielsweise als Infotainmentangebot Musik, Filme, Webseiten und/oder eine Telefoniefunktion durch die Jugendschutzfunktion beschränkt werden, vorzugsweise in Abhängigkeit des ermittelten Alters. Das bedeutet, dass beispielsweise nur Infotainmentangebote bereitgestellt werden, die eine Jugendschutzfreigabe unter dem festgestellten Alter aufweisen. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass ein Schutz für Minderjährige weiter erhöht werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die aktivierte Schutzfunktion mittels eines Gesichtsabgleichs des Fahrzeuginsassen mit einem Führerschein des Fahrzeuginsassen durch den KI-Algorithmus deaktiviert wird. Mit anderen Worten kann, um die Schutzfunktion zu deaktivieren und damit die manuelle Steuerung zu ermöglichen, vorgesehen sein, dass ein Fahrzeuginsasse, für den ein Alter unter dem Altersschwellenwert erkannt wurde, seinen Führerschein in die bildgebende Aufnahmevorrichtung halten kann, wodurch der KI-Algorithmus das Bild des Führerscheins mit dem des Fahrzeuginsassen vergleicht und bei einer Übereinstimmung eine Deaktivierung der Schutzfunktion veranlasst. Insbesondere bei einem Übergangsbereich zu einer Volljährigkeit beziehungsweise einem Fahrerlaubnisalter kann eine Unterscheidung eines Alters schwer sein. Um in diesem Fall oder bei einem falsch festgestellten Alter dennoch das Kraftfahrzeug steuern zu können, kann somit vorzugsweise die Schutzfunktion überbrückt werden, indem ein Identifikationsverfahren stattfindet. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass sichergestellt werden kann, dass der Fahrzeuginsasse fahrberechtigt ist.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der KI-Algorithmus mit Trainingsbilddaten von Personen, die zu unterschiedlichen Alterszeitpunkten aufgenommen wurden, angelernt wird. Das bedeutet, dass mehrere Personen, für die jeweils Bilddaten zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommen wurden, als Trainingsbilddaten für den Algorithmus dienen. So können von einer Person zum Beispiel in einem Alter von 5 Jahren, 12 Jahren und 17 Jahren Trainingsbilddaten vorliegen, die dazu verwendet werden, Alterscharakteristika anzulernen. Besonders bevorzugt können auch reale Bilder der Fahrzeuginsassen, beispielsweise einer Familie des Fahrzeugbesitzers, als Trainingsdaten für den Algorithmus dienen, wodurch die Altersbestimmung weiter verbessert werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen durchzuführen. Dazu kann das Kraftfahrzeug eine bildgebende Aufnahmevorrichtung und eine Steuervorrichtung, auf der ein angelernter KI-Algorithmus betrieben wird, umfassen. Die bildgebende Aufnahmevorrichtung kann dazu ausgebildet sein, Bilddaten von zumindest einem Fahrzeuginsassen zu erfassen, wobei zusätzlich eine Position des Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeug ermittelbar ist. Der KI-Algorithmus kann dazu ausgebildet sein, ein Alter des zumindest einen Fahrzeuginsassen aus den Bilddaten zu ermitteln, wobei das Steuergerät zum Aktivieren einer Schutzfunktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, falls das ermittelte Alter des Fahrzeuginsassen unter einem Altersschwellenwert liegt und die Position dieses Fahrzeuginsassen auf einer Fahrerposition ist, wobei durch die Schutzfunktion eine manuelle Steuerung des Kraftfahrzeugs blockiert ist. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie bei dem Verfahren.
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Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
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Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. Eine Prozessorschaltung der Prozessoreinrichtung kann z.B. zumindest eine Schaltungsplatine und/oder zumindest ein SoC (System on Chip) aufweisen.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer oder einen Computerverbund diesen veranlassen, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das Speichermedium kann z.B. zumindest teilweise als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher (z.B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z.B. als ein RAM - random access memory) ausgestaltet sein. Das Speichermedium kann aber auch beispielsweise als sogenannter Appstore-Server im Internet betrieben sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Die Befehle können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z.B. C) bereitgestellt sein.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10 kann ein Personenkraftwagen sein, wobei das Kraftfahrzeug 10 manuell und/oder autonom betrieben werden kann. Um eine Schutzfunktion gegen unbefugtes Starten des Kraftfahrzeugs 10 durch minderjährige bereitstellen zu können, weist das Kraftfahrzeug 10 zumindest eine bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 und eine Steuervorrichtung 14 auf. Die bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 kann vorzugsweise zumindest eine Kamera und/oder Infrarotkamera und/oder einen Ultraschallsensor aufweisen, die dazu ausgebildet sind, Bilddaten einer Person, insbesondere von einem Gesicht einer Person, aufzunehmen.
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Die Steuervorrichtung 14 kann ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs 10 sein, wobei die Steuervorrichtung 14 zumindest einen Prozessor und einen Speicher aufweisen kann durch die ein Algorithmus für künstliche Intelligenz (KI-Algorithmus) auf der Steuervorrichtung 14 betrieben werden kann. Der KI-Algorithmus ist vorzugsweise mit Bilddaten von Personen in unterschiedlichen Altersstadien angelernt, um Alterscharakteristiken zu erkennen. So kann der KI-Algorithmus mit Trainingsbilddaten von Personen zu unterschiedlichen Alterszeitpunkten angelernt sein, was bedeutet, dass beispielsweise eine Person A mit einer Mehrzahl von Bilddaten zu unterschiedlichen Alterszeitpunkten, beispielsweise zwischen 5 Jahren bis 21 Jahren, angelernt ist. Der KI-Algorithmus kann daraus Alterscharakteristiken für ein jeweiliges Alter erlernen, um mit bereitgestellten Bilddaten eine Altersbestimmung durchzuführen.
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In einer beispielhaften Situation kann vorgesehen sein, dass ein Fahrzeuginsasse 16 ein Kind ist, das nicht zum Führen des Kraftfahrzeugs 10 berechtigt ist. Bei einem Startvorgang des Kraftfahrzeugs durch das Kind 16 und/oder bei einer autonomen Fahrt mit dem Kraftfahrzeug 10, bei dem eine manuelle Kontrolle angefragt wird, kann das Steuergerät 14 die bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 ansteuern, um Bilddaten des Fahrzeuginsassen 16 aufzunehmen. Zusätzlich dazu kann durch die bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 und/oder einen Sitzbelegungssensor 18 eine Position des Fahrzeuginsassen 16 im Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden. In diesem Fall kann beispielsweise ermittelt werden, dass sich der Fahrzeuginsasse 16 auf einer Fahrerposition befindet.
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Anschließend können die so erfassten Bilddaten durch die Steuervorrichtung 14 analysiert werden, indem der angelernte KI-Algorithmus aus den Bilddaten Anzeichen für eine Alterscharakteristik ermittelt und somit ein Alter des Fahrzeuginsassen 16 schätzen kann. Die Steuervorrichtung 14 kann dann überprüfen, ob das ermittelte Alter unter oder über einem Altersschwellenwert liegt. Der Altersschwellenwert kann hierbei vorgegeben werden, beispielsweise aus gesetzlichen Vorgaben zur Führung eines Kraftfahrzeugs.
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Liegt das ermittelte Alter unter dem Altersschwellenwert und ist gleichzeitig die Position des Fahrzeuginsassen 16 auf der Fahrerposition, kann die Steuervorrichtung 14 eine Schutzfunktion aktivieren, die eine manuelle Steuerung des Kraftfahrzeugs 10 verhindert. Das bedeutet, dass entweder eine Wegfahrsperre aktiviert werden kann und/oder es kann eine Übernahme einer manuellen Steuerung bei einer autonomen Fahrt verhindert werden. Somit kann das Kind 16 das Kraftfahrzeug 10 nicht starten oder führen, was eine Sicherheit für das Kind 16 und weitere Verkehrsteilnehmer erhöht.
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Um die Altersbestimmung weiter zu verbessern, kann zusätzlich überprüft werden, ob ein Gewicht des Fahrzeuginsassen 16 zu einem Gewicht einer vorbestimmten Altersklasse passt. Hierzu kann der Sitzbelegungssensor 18 zusätzlich ein Gewicht des Fahrzeuginsassen 16 ermitteln, wobei die Gewichtsdaten der Steuervorrichtung 14 zur Verfügung gestellt werden können. Aus den aufgenommenen Bilddaten kann ein Geschlecht, eine Größe und ein geschätztes Alter ermittelt werden, wobei somit ein Gewichtsbereich einer Altersklasse und eines Geschlechts ausgewählt werden können, mit dem das ermittelte Gewicht des Sitzbelegungssensors 18 verglichen wird. Liegt dieses Gewicht in dem Gewichtsbereich, kann davon ausgegangen werden, dass die Altersbestimmung durch den KI-Algorithmus zutrifft.
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Alternativ oder zusätzlich kann zum weiteren Verbessern der Altersbestimmung eine Stimmaufnahme des Fahrzeuginsassen 16 analysiert werden. Hierzu kann eine akustische Aufnahmevorrichtung 20 im Kraftfahrzeug 10 bereitgestellt sein, wobei die akustische Aufnahmevorrichtung 20 ein oder mehrere Mikrofone umfassen kann. So können beispielsweise Sprachbefehle zur Steuerung des Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Eingabe eines Zielorts, vorgesehen sein, wobei die akustische Aufnahmevorrichtung 20 eine Stimmaufnahme dieses Sprachbefehls aufnimmt und der Steuervorrichtung 14 zur Verfügung stellt. Der angelernte KI-Algorithmus oder ein weiterer angelernter KI-Algorithmus, der vorzugsweise mit Sprachdaten angelernt sein kann, kann die Stimmaufnahme dann auf Alterscharakteristika überprüfen. So kann eine Tonhöhe, ein Satzbau und/oder eine Syntax analysiert werden, die für unterschiedliche Altersklassen charakteristisch sind. Trifft das aus der Stimmaufnahme ermittelte Alter mit dem Alter aus der Bilddaten-Analyse überein, kann somit die Altersbestimmung verifiziert werden. Falls diese nicht übereinstimmen, kann ein Unsicherheitsfaktor in der Altersbestimmung vorliegen, wobei in diesem Fall vorzugsweise das jüngere geschätzte Alter angenommen werden kann.
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Zusätzlich zu der Schutzfunktion, das heißt zur Wegfahrsperre und/oder Übernahme der manuellen Steuerung, kann durch die Steuervorrichtung 14 bei Erkennen eines Alters des Fahrzeuginsassen 16 unter dem Altersschwellenwert eine Jugendschutzfunktion für ein Infotainmentangebot aktiviert werden. Diese kann unabhängig von einer Position des Fahrzeuginsassen 16 in dem Kraftfahrzeug aktiviert werden. Die Jugendschutzfunktion kann dabei in Abhängigkeit des ermittelten Alters erfolgen, so dass nur Infotainmentangebote bereitgestellt werden, die dem ermittelten Alter entsprechen. Ein Infotainmentangebot kann dabei eine Einschränkung eines Musikangebots, eines Filmangebots und von Webseiten sein, die mittels eines Infotainmentsystems (nicht gezeigt) aufgerufen werden können. Des Weiteren kann in Abhängigkeit des Alters eine Telefoniefunktion eingeschränkt werden, so dass beispielsweise nur noch vorgegebene Telefonnummern angerufen werden können.
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Damit die Schutzfunktion und/oder die Jugendschutzfunktion deaktiviert wird, falls beispielsweise ein Alter falsch erkannt wurde, was insbesondere in einem Übergangsbereich zur Volljährigkeit vorkommen kann, kann ein Altersabgleich vorgesehen sein. Hierzu kann beispielsweise ein Ausweisdokument, insbesondere ein Führerschein, zur Aufnahme in die bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 gehalten werden, wobei diese Daten dann zusammen mit den aufgenommenen Bilddaten des Fahrzeuginsassen 16 an die Steuervorrichtung 14 übermittelt werden können. Der KI-Algorithmus kann daraus dann einen Gesichtsabgleich zwischen dem Ausweisdokument und dem aufgenommenen Bild des Fahrzeuginsassen 16 durchführen und vorzugsweise automatisch das Ausweisdokument verifizieren. Besonders bevorzugt kann der KI-Algorithmus einen Führerschein erkennen und abgleichen, ob das Bild des Führerscheins zu dem Fahrzeuginsassen 16 passt. Ist dies der Fall, kann die Steuervorrichtung 14 die Sicherheitsfunktion und/oder die Jugendschutzfunktion deaktivieren.
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In einer weiteren beispielhaften Situation kann ein berechtigter Fahrer das Kraftfahrzeug 10 steuern und das Kind sitzt auf einer Mitfahrerposition. Der KI-Algorithmus kann hierbei das jeweilige Alter bestimmen und beispielsweise automatisch Avatare für jeden Fahrzeuginsassen in einem Ringpuffer speichern. Hält das Kraftfahrzeug 10 während einer Fahrt an, was beispielsweise durch Deaktivierung des Motors und/oder Öffnen der Fahrzeugtüren festgestellt werden kann, kann nach einem Wiederantritt der Fahrt ein Prüfvorgang durch den KI-Algorithmus stattfinden, ob sich alle Fahrzeuginsassen wieder im Kraftfahrzeug 10 befinden, insbesondere durch einen Abgleich der im Ringpuffer gespeicherten Avatare. Hierbei kann vorzugsweise speziell darauf geachtet werden, ob sich das Kind wieder in dem Kraftfahrzeug 10 befindet. Ist dies nicht der Fall, kann durch die Steuervorrichtung 14 die Schutzfunktion zusammen mit einer Warnmeldung aktiviert werden, die beispielsweise ein Bild des Avatars, der fehlt, anzeigt.
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Somit kann vorzugsweise kein Kind nach einem Halt unbeabsichtigterweise vergessen werden. Falls vorgesehen ist, das Kind gewollt an der Halteposition herauszulassen, beispielsweise um es zur Schule oder zum Kindergarten zu bringen, kann die Schutzfunktion deaktiviert werden, indem die Warnung bestätigt wird, vorzugsweise mit einer Passworteingabe. Dann kann auch der Ringpuffer gelöscht werden oder es können optional die Avatare gespeichert werden, um in Zukunft schneller die Insassen zu erkennen.
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In 2 ist ein schematisches Verfahrensdiagramm zum Bereitstellen einer Schutzfunktion für ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt. In einem Schritt S10 können Bilddaten von zumindest einem Fahrzeuginsassen 16 durch eine bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 aufgenommen werden, wobei zusätzlich eine Position der Fahrzeuginsassen 16 im Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden kann, beispielsweise durch einen Sitzbelegungssensor 18 des Kraftfahrzeugs 10. Alternativ kann auch die bildgebende Aufnahmevorrichtung 12 die Position der Fahrzeuginsassen 16 im Kraftfahrzeug 10 ermitteln.
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In einem Schritt S12 kann durch einen angelernten KI-Algorithmus das Alter der jeweiligen Fahrzeuginsassen aus den Bilddaten bestimmt werden. Der KI-Algorithmus kann hierbei mit Trainingsbilddaten von Personen angelernt sein, bei denen das Alter bekannt ist. Somit können vorzugsweise Aufnahmen der Gesichter und/oder des Körperbaus der Fahrzeuginsassen 16 mit den Trainingsbilddaten verglichen werden, um Gemeinsamkeiten mit einer bestimmten Altersklasse zu ermitteln, um daraus das Alter zu bestimmen. Zusätzlich mit der Altersbestimmung aus den Bilddaten kann auch eine Altersbestimmung aus einer Stimmaufnahme durchgeführt werden, die mittels einer akustischen Aufnahmevorrichtung 20 aufgenommen wird. Auch ein Gewichtsabgleich aus einem Gewicht, das durch den Sitzbelegungssensor 18 bestimmt wird, kann in die Altersbestimmung mit einfließen.
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Nachdem das Alter bestimmt wurde, kann in einem Schritt S14 durch eine Steuervorrichtung 14 geprüft werden, ob das ermittelte Alter eines der Fahrzeuginsassen 16 unter einem Altersschwellenwert liegt, wobei der Altersschwellenwert eine Berechtigung zur Führung des Kraftfahrzeugs 10 darstellt. Wurde ein Fahrzeuginsasse 16 ermittelt, dessen Alter unter dem Altersschwellenwert liegt, kann zusätzlich bestimmt werden, ob die Position dieses Fahrzeuginsassen 16 im Kraftfahrzeug 10 auf der Fahrerposition ist, wobei nur dann, wenn die beiden vorgenannten Bedingungen zutreffen, eine Schutzfunktion aktiviert wird, die eine manuelle Steuerung des Kraftfahrzeugs und/oder einen Start des Kraftfahrzeugs 10 verhindert.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein KI-Wegfahrschutz für Minderjährige und Schutzbefohlene bereitgestellt werden kann.
