CN117794790A - 用于确保机动车的乘客舱安全的方法、用于机动车的控制设备、具有乘客舱的机动车 - Google Patents

用于确保机动车的乘客舱安全的方法、用于机动车的控制设备、具有乘客舱的机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于确保机动车的乘客舱的安全的方法，所述方法包括如下步骤：a)确定位于乘客舱中的至少一个对象的与位置相关的至少一个对象位置信息和与空间范围相关的至少一个对象范围信息和与特性相关的至少一个对象特性信息；b)分别基于对象特性信息确定与位置相关的危险区域位置信息和与危险区域的空间范围相关的危险区域范围信息，其中，危险区域是乘客舱中的如下区域，在该区域中，如果对象至少部分地位于危险区域内，则机动车的安全气囊的触发会导致对象的运动，伴随这种运动带来机动车的乘客的受伤危险；c)检查危险条件的满足，当对象位置信息和对象范围信息以及危险区域位置信息和危险区域范围信息表明，对象处于危险区域中时，满足所述危险条件；d)如果满足所述危险条件，则生成控制信号，所述控制信号引起用于将对象移出危险区域的措施。

Description

用于确保机动车的乘客舱安全的方法、用于机动车的控制设 备、具有乘客舱的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于确保机动车的乘客舱安全的方法。
背景技术
特别是在自动驾驶的机动车中，越来越需要在驾驶时使用其他物品，例如智能手机、笔记本电脑、书籍等。然而，在此存在当机动车的安全气囊展开时相应的物体将处于安全气囊的展开路径中的风险。这可能导致物体不受控制地被抛过机动车的乘客舱。
DE 10 2014 010 345 B3中提出了克服该问题的解决方案。在该系统中规定，借助于传感器设备检测移动终端在机动车的乘客舱中的位置，其中根据该数据确定，移动终端是否处于预定的、要保持畅通的安全区域的位置内。该安全区域可以是例如安全气囊和机动车乘客之间的区域。如果移动终端在安全区域内，则例如停用该移动终端或者发出相应的报警消息。此外可以规定，一旦该移动终端占据了在安全区域中的位置，就借助于约束设备约束移动终端。
发明内容
本发明的目的在于，给出一种改进的用于确保机动车的乘客舱安全的设计方案。
根据本发明，该目的通过前述类型的方法来实现，该方法包括以下步骤：
a)确定位于乘客舱中的至少一个对象的与位置相关的至少一个对象位置信息和与空间范围相关的至少一个对象范围信息和与特性相关的至少一个对象特性信息，
b)分别基于对象特性信息确定与位置相关的危险区域位置信息和与危险区域的空间范围相关的危险区域范围信息，其中危险区域是乘客舱中的如下区域，在该区域中，如果对象至少部分地位于该危险区域内，则机动车的安全气囊的触发会导致对象的运动，伴随这种运动带来机动车的乘客的受伤危险，
c)检查危险条件的满足，当对象位置信息和对象范围信息以及危险区域位置信息和危险区域范围信息表明了，对象至少部分地处于危险区域中时，则满足该危险条件，以及
d)如果满足危险条件，则生成控制信号，所述控制信号引起用于将对象移出危险区域的措施。
本发明尤其基于以下思想：在安全气囊展开时，并非每个物体或者说每个对象都蕴藏有相同的潜在危险性。因此在本发明中，所要确定的危险区域，即危险区域位置信息和危险区域范围信息，取决于对象特性信息，而对象特性信息又取决于对象的潜在危险性。例如，诸如毛绒玩具等柔软和/或轻的对象的潜在危险性明显低于诸如智能手机或笔记本电脑等硬的和/或重的物体的潜在危险性。为对此合理对待，根据对象的特性来进行危险区域的确定。因此，对于具有确定的较小的潜在危险性的对象来说，危险区域的尺寸比对于具有相比之下较高的潜在危险性的对象来说更小。危险区域的位置也可以取决于相应的潜在危险性。因此，对于潜在危险性相当低的对象来说，该危险区域可以仅覆盖乘客的头部区域，对于潜在危险性相当高的对象来说附加地会一起包括胸部区域。根据本发明的方法尤其使得，对于具有相对低的潜在危险性的对象来说可以避免采取不必要的措施来将该对象从其位置移开。
关于对象位置信息，其可以描述对象在乘客空间中所处的点，例如对象的中心。对象范围信息涉及对象的空间范围或者说大小，即，例如对象从其中心出发最大延伸多远。为了检测对象位置信息和对象范围信息，优选使用机动车的检测设备、特别是位置-和/或运动传感器或者说摄像机的数据。下面解释与此相关的细节。
危险区域可以是乘客舱中位于安全气囊和乘客之间的部分区域。关于危险区域的几何形状，从安全气囊的安装位置观察，该危险区域可以是矩形或圆形，即长方形、圆柱形或圆锥形。原则上，可以设想危险区域的任何几何形状。危险区域位置信息例如可以是危险区域的中心。危险区域范围信息涉及危险区域的空间范围或者说大小。
为了确定危险区域位置信息和/或危险区域范围信息，可以调用数据，所述数据存储在设置用于执行根据本发明的方法的控制设备的数据存储器中。在数据存储器上可以存储数据组，在所述数据组中，为对象特性信息分配了与危险区域位置信息和危险区域范围信息相关的值。
如果相应的信息表明，该对象完全处于危险区域中和/或如果该对象部分处于危险区域中，即如果该对象占据的乘客空间的部分区域和危险区域具有共同的相交处，则可以满足危险条件。
关于用于移开对象的措施，可以规定，该措施应该使得通过乘客将对象从危险区域移开。换句话说，该措施为乘客产生关于重新放置对象的信息或者说要求。然而，该措施也可以导致，将对象从危险区域移开，而无需乘客干预。下面解释与此相关的具体例子。
对象特性信息可以是与对象的类型相关的类型信息。在这种上下文中可以规定，在控制设备方面对检测设备的传感器数据进行关于满足预定分类标准的分析，例如借助于图像识别软件进行分析。在这种情况下可以设想，对象被分配给对象类别“毛绒玩具”、“书籍”、“智能手机”、“笔记本电脑”等之一，它们分别具有不同的潜在危险性。随后根据确定的类型信息或者说对象类别，确定危险区域的范围和位置。
附加地或替代地，对象特性信息可以是与对象的重量相关的重量信息和/或与硬度相关的硬度信息和/或与对象的表面构造相关的表面构造信息。可以根据传感器数据直接确定对象的特性，即对象的重量和/或硬度和/或表面构造。因此，可以根据机动车的另外的检测设备(例如红外-和/或雷达传感器)的数据得出关于对象的重量的结论。结合表面构造可以例如根据摄像机数据确定，对象是否具有尖锐的角或者说边缘，从而在这种情况下危险区域应该相应地选择得更大。还可以借助于类型信息来确定重量信息和/或硬度信息和/或表面构造信息，和/或反之亦然。
在根据本发明的方法中可以规定，控制信号引起将光学报警信号和/或声音报警信号输出给乘客。光学报警信号可以通过机动车的输出设备(例如显示器)输出。它可以是或包括简单的文字，例如“危险”和/或明确要求用户移开对象的文本和/或报警符号。关于声音反馈，可以借助于诸如扬声器之类的另外的输出设备来发出诸如蜂鸣声之类的报警音和/或语音输出，例如“您的手机处于危险区域。请您移走手机或请您将其放在中控台上”。
附加地或替代地，控制信号可以引起设置作为移动电子终端的对象的运行状态的改变。电子终端(其例如为笔记本电脑或智能手机)的运行状态的改变可以例如包括将其置于待机模式或将其关闭。即使在采用这种措施时也要考虑从用户方面将智能手机相应地移出危险区域，尤其当他知道将智能手机拿出危险区域将导致或使得智能手机能够重新运行。
特别优选地，在根据本发明的方法中可以规定，特别是当输出所述或一个报警信号时，将危险区域位置信息和危险区域范围信息输出给乘客，使得他具体地被告知危险区域的当前位置和当前范围。通过该输出不仅使驾驶员获得关于对象处于危险区域中的信息，还向驾驶员在一定程度上提供其可以为了将对象从危险区域移出而将对象放到哪个区域中的反馈。因此，乘客例如在使用智能手机时可以被告知，智能手机的当前位置(例如直接在他们的面前)处于危险区域，如果他改为将手机进一步向下例如保持在其膝盖的区域中，则情况就不再是这样。用户于是可以自己决定，他是否想要这样做，或相反更愿完全放下智能手机。
附加地或替代地，可以规定，尤其当输出报警信号时，将对象位置信息和对象范围信息输出给乘客，从而乘客被告知对象的位置和范围。由此为乘客提供了与刚刚解释的方面相关的更广泛的信息基础。因此，在此乘客由此被告知，对象是否位于危险区域的边缘处进而仍仅需要很小的位置变化来将对象移出危险区域，或者对象是否取而代之地位于危险区域的中间。
在根据本发明的方法中，可以附加地或替代地规定，尤其当输出所述或一个报警信号时，确定并向乘客输出与危险区域不同的安全区域的与位置相关的安全区域位置信息和与空间范围相关的安全区域范围信息，从而乘客被告知安全区域的位置和范围。即附加地还向乘客提供了关于他可以具体将对象带到哪里从而使该对象不再处于危险区域中的信息。安全区域可以是乘客舱的包围危险区域的或与危险区域邻接的部分区域，或者是机动车的中控台上的区域等。
原则上还可以规定，如果还没有执行所述方法的步骤b)，尤其是如果在执行所述方法时总是使用相同的安全区域作为基础，则也进行如上所述的该信息的输出。
在根据本发明的方法中可以规定，除了显示指示危险区域的危险区域标记和/或指示安全区域的安全区域标记和/或指示对象的位置和/或范围的对象区域标记，还显示乘客舱，尤其是当前摄像机图像。机动车例如可以具有显示器，借助于该显示器将摄像机图像与叠加在摄像机图像上的标记一起显示。摄像机图像的被标记覆盖的区域可以透过标记保持可识别。标记可以被染成不同的颜色，例如红色、绿色和蓝色，或者可以是阴影线等。在此从乘客的角度来看，信息输出简单且直观。
优选规定，在时间上连续地确定且在时间上连续地输出危险区域位置信息和/或危险区域范围信息和/或对象位置信息和/或对象范围信息和/或安全区域位置信息和/或安全区域范围信息。在该实施方案中，几乎实时地告知乘客关于对象和/或危险区域和/或安全区域的当前位置。例如，当用户改变对象的位置和/或当危险-和/或安全区域由于乘客采用不同的坐姿而改变时，则这是有意义的。
在根据本发明的方法中，可以规定，在步骤d)中生成了控制信号之后并且在经过了随后的预定的时间段之后，再次执行步骤a)至c)，其中在重新满足危险条件时，重新生成控制信号或生成升级控制信号，该升级控制信号引起用于将物体从危险区域移开的另外的措施。由此确保了，用户最终还是响应了从安全区域移开对象的请求。此外，向乘客提供如下反馈，即，可能的已经执行的对象的位置改变是否已经足以将该对象从安全区域中移开。该时间段可以是预定的时间间隔，例如在三秒至一分钟之间，尤其是十秒。
关于升级控制信号可以规定，该升级控制信号引起比已经生成的控制信号更严厉的用于将对象从危险区域移开的措施。因此例如，当第一次满足危险条件并生成控制信号时，可以仅仅导致输出报警信号，而升级控制信号导致智能手机关闭和/或车辆的减速。
本发明还涉及一种用于机动车的控制设备，其中该控制设备设置用于执行根据以上描述的方法。结合根据本发明的方法解释的所有方面、特征和优点同样适用于根据本发明的控制设备，且反之亦然。
本发明还涉及一种具有乘客舱的机动车，包括刚才提到的控制设备和用于确定对象位置信息和对象范围信息和对象特性信息的检测设备。结合根据本发明的方法和根据本发明的控制设备描述的所有方面、特征和优点同样适用于根据本发明的机动车，且反之亦然。
关于检测设备可以规定，该检测设备是或包括位置-和/或运动传感器，特别是摄像机。因此，借助于摄像机检测到的图像数据可以被传送到控制设备，控制设备可以例如借助于相应的图像识别软件分析它们，并确定信息。尤其当要基于三个维度来确定相应的信息时，则可以在机动车的乘客舱中设置多个、特别是两个或三个摄像机，其中从控制设备方面对该图像数据进行联合评估。
在根据本发明的机动车中可以规定，该机动车包括至少一个输出设备，特别是显示器和/或扬声器，以用于输出所述或一个报警信号。显示器可以布置在机动车的仪表板的区域中，从而乘客可以容易地看到它。
附图说明
根据实施例以及附图来解释本发明的其他方面、特征和优点。在此示意性示出：
图1示出了根据本发明的机动车的实施例，
图2示出了根据本发明的方法的实施例的流程图，所述方法根据图1的机动车进行解释，以及
图3示出了图1中的机动车的显示器的显示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的机动车1，其具有乘客舱2和布置在其中的座椅3，即驾驶员座椅和副驾座椅，其上分别坐有乘客4。此外，机动车1包括两个气囊5，气囊布置在机动车1的仪表板6的区域中并且分别用于在发生事故时保护坐在车辆座椅3之一上的乘客4。
下面根据图2基于图1所示的机动车1解释根据本发明的方法的实施例。为了执行该方法，设置有机动车的控制设备7，其与相应所涉及的组件连接。为了清楚起见，图1中未示出这些连接。该方法包括步骤8至13。
在第一步骤8中，确定与位置相关的对象位置信息14和与空间范围相关的对象范围信息15以及与位于乘客舱2中的多个对象17的特性相关的对象特性信息16。举例来说，对象17是笔记本电脑18以及毛绒玩具19或者说泰迪熊，它们分别位于乘客4之一的膝上。
为了检测信息14、15、16，设置了机动车1的多个检测设备20。因此，例如设置分布在乘客舱2内的三个摄像机21作为检测设备20，所述摄像机分别从不同的视角获取乘客舱2的图像，并将其传输至控制设备7。控制设备7设置用于，根据图像数据并借助于合适的图像评估软件来确定对象位置信息14。对象位置信息分别涉及以三个维度描述的对象17的中心。另外，借助于控制设备7确定对象范围信息15，对象范围信息涉及相应的对象17的大小。
关于对象17的特性，确定多个对象特性信息16。对象特性信息16之一是与对象17的类型相关的类型信息。类型信息22尤其根据借助于摄像机21检测到的摄像机数据在图像评估软件的框架内被检测。在当前情况下，针对对象17分别确定类型信息22“笔记本电脑”和“毛绒玩具”。这是根据在控制设备7方面存储的、预定的类别目录来完成的。
此外，确定对象17的重量信息23、硬度信息24以及表面构造信息25作为对象特性信息16。特别是关于表面构造信息25，可以设想，其也在已经提到的图像评估的框架内被确定。为了确定重量信息23，可以使用另外的检测设备20(即机动车1的红外传感器26和雷达传感器27)的数据。重量信息23、硬度信息24和表面构造信息25的确定可以基于所确定的类型信息22来确定和/或反之亦然，特别是也出于验证目的。因此，例如可以基于类型信息22“毛绒玩具”，为所存储的硬度信息24分配：该对象17是软的。
在该方法的第二步骤9中，确定与位置相关的危险区域位置信息28和与危险区域30的空间范围相关的危险区域范围信息29。具体地，对于每个对象17，进行相应所属的危险区域30的单独确定，所述危险区域在图1中分别布置在短划线之间。危险区域30是乘客舱2的如下区域：在该区域中，安全气囊5的触发将引起所对应的对象17的运动，如果相应对象17至少部分地位于该危险区域30中，则该运动带来或者说伴随有对乘客4的伤害危险。在这种情况下，危险区域30是安全气囊5和乘客4之间的内部空间2的区段。
根据对象特性信息16进行危险区域位置信息28(即危险区域30的中心)以及危险区域范围信息29(即危险区域30的大小)的确定。就笔记本电脑18而言，危险区域30是驾驶员侧的乘客4的头部和上半身前方的整个区域。因此，关于笔记本电脑18的对象特性信息16表明该对象17在大小、硬度和重量方面如此设计，使得要相对于笔记本电脑18选择相应大的危险区域16。
对于毛绒玩具19，危险区域30仅是气囊5和副驾驶侧的乘客4的头部之间的区域。因此，与配属于笔记本电脑18的危险区域30相比，配属于毛绒玩具19的危险区域30较小且定位为更靠上，因为当安全气囊5展开时，坐在副驾驶侧的乘客4的膝上的毛绒玩具19不构成或仅构成非常低的潜在危险性。对象特性信息16在此表明毛绒玩具19具有小的重量和非常软的硬度，从而可以将所对应的危险区域30选择得相应较小。
在该方法的下一步骤10中，检查是否满足危险条件。如果信息14至16以及28和29表明，对象17至少部分地位于相应的危险区域30中，则满足危险条件。如果不是这种情况，则对此不需要采取任何措施，因为气囊5可以相对于对象7不受阻碍地展开。在这种情况下，该方法会在第一步骤8中再次开始。
如果满足危险条件，则该方法继续到下一步骤11，其中生成并输出控制信号31，该控制信号引起用于将对象17从危险区域30移开的措施。具体地，控制信号17引起借助于机动车1的输出设备32将光学报警信号34和声音报警信号36输出至乘客4。设置显示器33作为输出设备32，借助于显示器例如以“危险”字样的形式输出光学报警信号34。显示器输出在图3中示出且稍后将进行更详细的解释。设置扬声器35作为输出设备32，借助于该扬声器输出声音警报信号36。声音报警信号36是请求乘客4将所涉及的对象17从危险区域30移开的蜂鸣声和/或语音输出。
随后或与步骤11并行地，执行步骤12，在步骤12中与对象17以及危险区域30的当前位置相关的进一步的信息被输出给乘客4。具体地规定，通过显示器33向乘客4通知危险区域位置信息28和危险区域范围信息29。这通过经由显示器33输出由布置在仪表板6中间的摄像机2检测到的乘客舱2的当前的摄像机图像37来进行(参见图3)。在当前情况下，尤其可以在摄像机图像37上识别出两个乘客4以及对象17。
通过将指示危险区域30的危险区域标记38叠加在摄像机图像上来输出危险区域位置信息28和危险区域范围信息29。在图3中，危险区域标记38分别由短划线框表示，其在显示器33上具体示出为红色区域，摄像机图像37透射过该红色区域。
附加地，借助于显示器33输出对象位置信息14以及对象范围信息15，从而使乘客4被告知对象17的位置和范围。与危险区域标记38的输出类似，对象区域标记39被输出为蓝色矩形，其在图3中被示出为点划线。
此外，借助控制设备7确定并借助显示器33输出与危险区域30不同的安全区域42的与位置有关的安全区域位置信息40和与空间范围有关的安全区域范围信息41。因此，乘客4被告知安全区域42的位置和范围，并由此获得关于可以将相应的对象17放到哪个区域以使其不再处于危险区域30内的具体建议。与危险区域标记38和对象区域标记39的显示类似，也借助于显示器33以绿色输出指示安全区域42的相应的安全区域标记43。在图1和图3中，安全区域42分别由点虚线指示。通过示出安全区域42，乘客4最终获得关于对象17可以被放到哪里的具体建议，在当前情况下例如放到机动车的中控台45上。关于区域标记38、39、43的输出，原则上可以设想，在固定预定的危险区域30并且特别是安全区域42的情况下也这样做。
在该方法的步骤12中，还在时间上连续地确定信息14、15、16、28、29、40、41以及检测摄像机图像37，从而借助于显示器33输出的标记区域38、39、43同样被连续更新地输出。
在步骤12之后在经过了一定的时间段后，例如十秒之后，再次运行该方法的步骤8、9和10。如果在步骤10中对危险条件的检查表明再次满足危险条件，则方法继续到步骤13。在步骤13中规定，生成升级控制信号44，其引起用于将物体17从危险区域30移开的进一步的措施。与控制信号31相比，升级控制信号44引起更严厉的措施以将对象17从危险区域30移开，因为乘客4显然没有对对象17的第一措施做出反应并且对象17仍然处于危险区域30中。结合升级控制信号44提到的措施也可以已经由控制信号31引起，反之亦然。
如果对象17是诸如智能手机或笔记本电脑18的电子终端，则升级控制信号44引起该对象17的运行状态的改变。具体地，引起电子终端的关闭。
升级控制信号44可以附加地或替代地引起机动车1的制动，从而乘客4注意到其“不当行为”。

Claims (11)

1.一种用于确保机动车(1)的乘客舱(2)安全的方法，所述方法包括如下步骤：
a)确定位于乘客舱(2)中的至少一个对象(17)的与位置相关的至少一个对象位置信息(14)和与空间范围相关的至少一个对象范围信息(15)和与特性相关的至少一个对象特性信息(16)，
b)分别基于对象特性信息(16)确定与位置相关的危险区域位置信息(28)和与危险区域(30)的空间范围相关的危险区域范围信息(29)，其中，危险区域(30)是乘客舱(2)中的如下区域，在该区域中，如果对象(17)至少部分地位于危险区域(30)内，则机动车(1)的安全气囊(5)的触发会导致对象(17)的运动，伴随这种运动带来机动车(1)的乘客(4)的受伤危险，
c)检查危险条件的满足，当对象位置信息(14)和对象范围信息(15)以及危险区域位置信息(28)和危险区域范围信息(29)表明了，对象(17)至少部分地处于危险区域(30)中时，满足所述危险条件，
d)如果满足所述危险条件，则生成控制信号(31)，所述控制信号引起用于将对象(17)移出危险区域(30)的措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对象特性信息(16)是尤其根据预定的物体分类的与类型有关的类型信息(22)，和/或与重量有关的重量信息(23)和/或与硬度有关的硬度信息(24)和/或与对象(17)的表面构造有关的表面构造信息(25)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，控制信号(31)引起将光学报警信号(34)和/或声音报警信号(34)输出至乘客(4)和/或引起设置作为移动电子终端的对象(17)的运行状态的改变和/或引起将对象(17)从危险区域(30)自动移出。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，尤其当输出所述或一个报警信号时，
-将危险区域位置信息和危险区域范围信息输出给乘客，从而乘客被告知危险区域的位置和范围，和/或
-将对象位置信息和对象范围信息输出给乘客，从而乘客被告知对象的位置和范围，和/或
-确定并向乘客输出与危险区域不同的安全区域的与位置有关的安全区域位置信息和与空间范围有关的安全区域范围信息，从而乘客被告知安全区域的位置和范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，除了显示指示危险区域的危险区域标记和/或指示安全区域的安全区域标记和/或指示对象的位置和/或范围的对象区域标记，还显示乘客舱，尤其是当前摄像机图像。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在时间上连续地确定且在时间上连续地输出危险区域位置信息和/或危险区域范围信息和/或对象位置信息和/或对象范围信息和/或安全区域位置信息和/或安全区域范围信息。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤d)中生成了控制信号(31)之后并且在经过了随后的预定的时间段之后，再次执行步骤a)至c)，其中在重新满足危险条件时，重新生成控制信号(31)或生成升级控制信号(44)，所述升级控制信号引起用于将物体(17)从危险区域(30)移开的另外的措施。
8.一种用于机动车的控制设备，其中，所述控制设备(7)设置用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
9.一种具有乘客舱(2)的机动车，包括根据权利要求8所述的控制设备(7)以及用于确定对象位置信息(14)和对象范围信息(15)和对象特性信息(16)的检测设备(20)。
10.根据权利要求9所述的机动车，其特征在于，所述检测设备(20)是或者包括位置-和/或运动传感器，特别是摄像机(21)。
11.根据权利要求9或10所述的机动车，其特征在于，所述机动车包括至少一个输出设备(32)，特别是显示器(33)和/或扬声器(35)，以用于输出所述或一个报警信号(34；36)。
CN202280054526.0A 2021-09-07 2022-07-15 用于确保机动车的乘客舱安全的方法、用于机动车的控制设备、具有乘客舱的机动车 Pending CN117794790A (zh)

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