DE102005019154A1

DE102005019154A1 - Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit eines Signals einer bildgebenden Sensorik in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005019154A1
Application number: DE200510019154
Authority: DE
Inventors: Thomas Engelberg; Christian Schedler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-10-26

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit von einem Signal, einer bildgebenden Sensorik (12) in einem Fahrzeug vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung die Einstellung in Abhängigkeit von wenigstens einer durch die bildgebende Sensorik (12) erkannten Geste eines Fahrzeuginsassen (10) beginnt, unterdrückt oder beendet.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Fahrzeugkomponente nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.

Aus WO 01/6 44 68 A1 ist bereits ein Verfahren zur Einstellung von für die Benutzung eines Kraftfahrzeugs relevanten Parametern bekannt, bei welchem die Position zumindest eines Körperteils eines Insassen mit einem dreidimensionalen bildgebenden Verfahren ermittelt wird und wenigstens ein für die Benutzung des Fahrzeugs relevantes Bauteil in eine von der Position des Oberflächenbereichs abhängige Stellung bewegt wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Fahrzeugkomponente mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr eine definierte und einfach handzuhabende Start- und Endbedingung für den Einstellungsvorgang möglich ist. Dadurch, dass eine vorgegebene Geste, die der Fahrzeuginsasse ausführt, erkannt wird, kann in einfacher Weise eine Einstellung zu einem solchen Zeitpunkt erfolgen, an dem es dem Fahrzeuginsassen am bequemsten ist und ihn nicht stört. Damit ist dann eine Initiierung und ein Abbruch des automatischen Einstellvorgangs von Komponenten im Kraftfahrzeug ohne weitere Bedienelemente möglich. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine übersichtliche und intuitive Bedienung des Einstellvorgangs von Kraftfahrzeugkomponenten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auch eine besonders komfortable Einstellung der Sitzkomponenten.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Fahrzeugkomponente möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Vorrichtung mit der Einstellung der Fahrzeugkomponenten beginnt, sofern die Vorrichtung mit der bildgebenden Sensorik wenigstens eine der folgenden Gesten erkennt: Der Fahrzeuginsasse berührt mit wenigstens einer Hand das Lenkrad oder die Hand befindet sich auf dem Schalthebel oder der Fahrzeuginsasse betätigt ein virtuelles Bedienelement. Unter einem virtuellen Bedienelement wird verstanden, wenn der Fahrzeuginsasse beispielsweise mit seiner Hand ein eingeblendetes Bedienelement virtuell berührt. Dabei kann es sich um einen Holografieprojektor handeln, oder der Fahrzeuginsasse weist eine Brille auf, die diese virtuellen Bedienelemente einblendet. Durch die bildgebende Sensorik kann die Berührung dieses virtuellen Bedienelements erkannt werden.

Weiterhin ist es von Vorteil, dass gleichermaßen die Vorrichtung die Einstellung der Fahrzeugelemente beendet oder unterbricht, wenn die Vorrichtung mit der bildgebenden Sensorik eine der folgenden Gesten erkennt, nämlich dass ein Fahrzeuginsasse zwischen Fahrzeugkomponenten eingeklemmt ist oder die Gefahr droht, dass er eingeklemmt wird oder dass der Fahrzeuginsasse wenigstens einen Arm hebt, so dass dann die Vorrichtung erkennt, dass der Einstellungsvorgang unterbrochen werden soll. Auch die Betätigung eines virtuellen Not-Aus-Bedienelements gehört zu diesen Gesten.

Vorzugsweise ist die bildgebende Sensorik als Video- oder Ultraschallsensorik ausgebildet. Insbesondere die Videosensorik kann dabei als dreidimensionale Sensorik bzw. 3-D-Range-Kamera ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Aufnahmetechniken bzw. bildgebende Sensortechniken möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

2 einen Fahrer in Seitenansicht in vorgegebenen Posen und

3 den Fahrer bei der Betätigung eines virtuellen Knopfes.

Beschreibung

Bisher musste die Einstellung von Komponenten im Fahrzeug z.B. Sitzspiegel oder Lenksäule von dem Insassen manuell zum Teil unterstützt durch elektrische Aktuatorik, die über Schalter und Knöpfe gesteuert wird, vorgenommen werden. Wie im Stand der Technik genannt, ist jedoch auch bereits eine automatische Einstellung bekannt.

Wichtig ist es jedoch, eine Start- und Endbedingung für die automatische Einstellung der Komponenten im Kraftfahrzeug, wie z. B. Sitz oder Spiegel vorzusehen, die erfindungsgemäß dadurch gelöst wird, dass vorgegebene Gesten der Fahrzeuginsassen, die von einer Innenraumsensorik, insbesondere einer bildgebenden Sensorik erfasst werden und durch diese Gesten definiert sind. Dadurch wird vermieden, dass der Benutzer durch die Betätigung eines weiteren Bedienelements diesen Einstellvorgang beginnt und beendet. D. h. erfindungsgemäß wird die Übersichtlichkeit der Fahrzeugbedienung verbessert und damit der Bedienkomfort erhöht und die Aufmerksamkeit des Fahrers gesteigert. Weiterhin spart dies durch die geringere Anzahl an Bedienelementen Kosten.

Erfindungsgemäß wird daher die Einstellung von Komponenten im Fahrzeug durch definierte Gesten initiiert, die der Fahrzeuginsasse einnimmt und die mit einem Innenraumsensor, also einem bildgebenden Sensor, berührungslos erkannt werden. Auch das Abschalten des automatischen Einstellvorgangs von Fahrzeugkomponenten auf der Basis von definierten Gesten, die der Fahrzeuginsasse einnimmt und die mit dem Innenraumsensor berührungslos erkannt werden, ist vorgesehen. Insbesondere wird das Abschalten des automatischen Einstellvorgangs vorgenommen, wenn der Fahrzeuginsasse Gesten einnimmt, die beim Einklemmen des Insassen zwischen den Fahrzeugkomponenten auftreten und die mit der bildgebenden Sensorik berührungslos erfasst werden. Auch eine Unterdrückung der automatischen Einstellung der Fahrzeugkomponenten erfolgt, sofern der Fahrzeuginsasse bestimmte Gesten einnimmt, in denen eine Einstellung der Komponenten nicht mehr gewünscht ist, beispielsweise erfolgt eine Unterbrechung der automatischen Sitzeinstellung, sofern der Insasse eine vorgebeugte Pose einnimmt. Die Gesten- bzw. Posendetektion erfolgt mit einer bildgebenden Sensorik, insbesondere einem Videosensor, beispielsweise einer 3-dimmensionalen Stereokamera bzw. einer 3-D-Range-Kamera oder einem Ultraschallsensor.

Die Detektion einzelner Insassenkörperteile wie Arm, Kopf erfolgt ebenfalls mit der bildgebenden Sensorik, wobei dann hier die Geste dieser Körperteile für die Einstellung des Einstellvorgangs entscheidend ist.

Der Start der automatischen Einstellung der Kraftfahrzeugkomponenten erfolgt beispielsweise auf Basis der folgenden Insassengesten:

– Gesten, die der Fahrer zum Führen des Fahrzeug einnimmt (aufrechte Sitzposition beider Arme am Lenkrad)
– Geste, mit denen der Fahrer dem System seine Bereitschaft zur automatischen Einstellung der Kraftfahrzeugkomponenten signalisiert, beispielsweise das Legen der Hand auf den Schalthebel oder oben auf das Lenkrad
– Geste, die der Fahrer oder die anderen Insassen zum Drücken eines virtuellen Bedienelements beispielsweise auf dem Armaturenbrett einnehmen. Bei diesem virtuellen Bedienelement kann es sich um einen Knopf handeln.

Der Abbruch der automatischen Einstellung der Kraftfahrzeugkomponenten erfolgt beispielsweise auf Basis der folgenden Insassenposen:

– charakteristische Gesten beim drohenden Einklemmen von Insassen beim automatischen Einstellvorgang von Fahrzeugkomponenten (als Beispiel: Geste beim Einklemmen des Insassen zwischen Sitz und Lenkrad bei der automatischen Sitzeinstellung)
– Heben des linken, des rechten oder beider Arme des Fahrzeuginsassen in Richtung des Fahrzeughebels.

1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gestengesteuerten Anpassung der Fahrzeugkomponenten. Der Fahrzeuginsasse 10 wird von einer bildgebenden Sensorik 11 überwacht. Bei der bildgebenden Sensorik 11 handelt es sich beispielsweise um einen Videosensor. Das Signal der bildgebenden Sensorik 11 wird von einer Signal- und Bildverarbeitung 12 dahingehend verarbeitet, dass die Insassenklasse, die Korpulenz der Insassen, die Insassengeste, die Gesten einzelner Körperteile, die Kopfposition, die Augenposition und die Blickrichtung des Insassen ermittelt werden können. Es ist möglich, das mehr oder weniger dieser Parameter bestimmt werden können. Die so ermittelten Parameter werden dann einer Recheneinheit 13 zugeführt, die in Abhängigkeit von diesen Parametern, die die Geste des Fahrzeuginsassen 10 darstellen bestimmt, ob die automatische Anpassung der Fahrzeugkomponenten oder Komfortkomponenten erfolgt. Dazu ist die Recheneinheit 13 mit Steuergeräten 14 verbunden, die diese Komponenten direkt ansteuern. Dazu sind die Steuergeräte 14 mit Aktoren 15 verbunden, um die notwendigen automatischen Einstellungen vorzunehmen. Diese automatischen Einstellungen werden in Abhängigkeit der in der Signalbildverarbeitung 12 ermittelten Parameter und der daraus abgeleiteten Größen durch die Recheneinheit 13 eingestellt werden. Daher ist auch die Signalverarbeitung 12 mit den Steuergeräten 14 direkt verbunden.

Die bildgebende Sensorik 11 erfasst berührungslos den Fahrzeuginsassen 10, vorzugsweise dreidimensional. Auf der Basis der von der bildgebenden Sensorik 11 gemessenen Daten errechnet die Signal- und Bildverarbeitung 12 insassenspezifische Informationen, die beispielsweise die dreidimensionale Kopfposition, Insassenklasse, Insassengeste bzw. Geste einzelner Körperteile, die Korpulenz der Fahrzeuginsassen, die Augenposition und die Blickrichtung der Fahrzeuginsassen. Diese Informationen werden zum einen den Steuergeräten 14 zur automatischen Einstellung der Komfortkomponenten 15 und zum anderen der Recheneinheit 13 zur Verfügung gestellt. In der Recheneinheit 13, die entweder autark arbeitet oder sich aber auch in der Signal- und Bildverarbeitung 12 befinden kann oder einem anderen Steuergerät, beispielsweise dem Sitzsteuergerät, sind eine oder mehrere Insassengesten bzw. Gesten bestimmter Körperteile abgelegt, die zur Initialisierung des Einstellvorgangs dienen soll. Detektiert diese Recheneinheit 13 eine der vordefinierten Gesten zum Start der Anpassung der Kfz-Komponenten, so sendet sie ein Startsignal an die Steuergeräte 14, die die Einstellung der Kfz-Komponenten durchführen. Diese steuern dann die Aktorik 15 der Kfz-Komponenten wie z. B. die Fahrzeugsitze, Fahrzeugspiegel, Gurthalter oder das Lenkrad gemäß definierter Einstellstrategien an.

2 und 3 zeigen beispielhaft zwei Posen, die zur Triggerung der automatischen Anpassung der Kfz-Komponenten verwendet werden können.

2 zeigt in Seitenansicht den Fahrer 21 in der Fahrstellung. Das ist die aufrechte Sitzposition und beide Hände am Lenkrad. Zusätzlich sind weitere Posen der Arme angedeutet, die durch die erfindungsgemäße Recheneinheit 13 von der Fahrstellung unterschieden werden und bei denen keine Anpassung der Kfz-Komponenten ausgelöst wird.

3 zeigt in Draufsicht den Fahrer 31 bei der Betätigung eines virtuellen Knopfes 32, der sich an einer vorab definierten Stelle auf dem Armaturenbrett 33 befindet.

Claims

Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit eines Signals einer bildgebenden Sensorik in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung die Einstellung in Ablängigkeit von wenigstens einer durch die bildgebende Sensorik (12) erkannten Geste eines Fahrzeuginsassen (10) beginnt, unterdrückt oder beendet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Einstellung beginnt, wenn die Vorrichtung mit der bildgebenden Sensorik (12) eine der folgenden Gesten erkennt: – wenigstens eine Hand befindet sich auf dem Lenkrad – die Hand befindet sich auf dem Schalthebel – der Fahrzeuginsasse (10) betätigt ein virtuelles Bedienelement (32).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Einstellung beendet oder unterbricht, wenn die Vorrichtung mit der bildgebenden Sensorik (12) eine der folgenden Gesten erkennt: – der Fahrzeuginsasse (10) ist zwischen Fahrzeugkomponenten eingeklemmt – der Fahrzeuginsasse (10) hebt wenigstens einen Arm – der Fahrzeuginsasse (10) betätigt ein virtuelles Not-Aus-Bedienelement
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgebende Sensorik (12) als Video- oder Ultraschallsensor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass sie als Gesten die Bewegung einzelner Körperteile erkennt.