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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs wobei in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs ein vorgegebener Bereich abgetastet wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Kraftfahrzeug mit Einrichtungen zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
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Bei dem Betreiben eines Kraftfahrzeugs im Alltag treten häufig Situationen auf, in denen eine unvorhergesehene Veränderung der Umwelt plötzlich in eine Bremsung, ein Ausweichen oder einen Aufprall des Kraftfahrzeugs mündet. In diesen Situationen geht von Gegenständen im Innenraum des Kraftfahrzeugs unter Umständen ein erhebliches Gefahrenpotential aus. Beispiel ist hier ein schwerer Gegenstand auf der Hutablage, der bei einer Bremsung nach vorne fliegen und die Insassen gefährden kann.
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In der Offenlegung
DE 10 2011 089 195 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abtasten eines Fahrzeuginnenraums beschrieben. Bevorzugt erfolgt das Abtasten dort über eine sogenannte Time-of-flight-(TOF)Kamera. Diese funktioniert nach dem Prinzip der Laufzeitmessung zur Distanzbestimmung und misst für jeden Bildpunkt die Zeit, die das Licht bis zum Objekt und wieder zurück zum optischen Sensor benötigt. So können über eine TOF-Kamera Gegenstände und/oder Personen und von diesen ausgeführten Gesten und/oder Bedienvorgänge berührungslos und dreidimensional erfasst werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei welchem ein Innenraum des Kraftfahrzeugs abgetastet wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein vorgegebener Bereich des Kraftfahrzeuginnenraums abgetastet und ein Start eines Motors zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verhindert, wenn sich in diesem Bereich ein Objekt befindet. Dies hat den Vorteil, dass Gefahren, die von Objekten in dem vorgegebenen Bereich in bestimmten Situationen des Fahrbetriebs ausgehen von vorneherein verhindert werden. So kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise der Bereich zwischen dem Fahrer und dem Lenkrad abgetastet werden und ein Objekt, welches im Gefahrenfall, zum Beispiel bei einem Auslösen des Airbags, den Fahrer gefährden würde, erkannt und entsprechend ein Starten des Motors verhindert werden.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist eine erhöhte Freiheit für den Hersteller eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in der Gestaltung des Fahrzeuginnenraums. Der Hersteller eines Kraftfahrzeugs hat sich bei der Fahrzeuginnenraumgestaltung an gewisse Sicherheitsrichtlinien und Gesetze zu halten um das Kraftfahrzeug auch im Gefahrenfall so sicher wie möglich zu gestalten. Beispielsweise muss das Armaturenbrett so geformt sein, dass ein darauf abgelegtes Objekt selbstständig herunterfällt oder durch den Anfahrruck automatisch entfernt wird, damit sich beim Auslösen des Airbags kein Objekt zwischen Airbag und Insasse befindet. Letzteres wird wie oben beschrieben durch das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von einer spezifischen Formgebung sichergestellt, sodass beispielsweise das Armaturenbrett frei gestaltet werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens befindet sich der vorgegebene Bereich im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs. Das hat den Vorteil, dass Objekte, die die Insassen in Gefahrensituationen direkt gefährden, erkannt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erstreckt sich der vorgegebene Bereich zumindest über einen Teil des Armaturenbretts und/oder der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs. Dies hat den Vorteil, dass zum Beispiel ein auf dem Armaturenbrett abgelegtes Objekt wie eine Handtasche ein Starten des Motors verhindert, da sich das Objekt beim Auslösen des Airbags zwischen Airbag und Insasse befände und somit eine Gefährdung darstellt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Abtasten des vorgegebenen Bereiches berührungslos. Das hat den Vorteil, dass das Abtasten über eine räumlich vom vorgegebenen Bereich getrennte Abtastvorrichtung erfolgt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Abtasten des vorgegebenen Bereiches dreidimensional. Das hat den Vorteil, dass ein vorgegebener Bereich nicht nur als frei von Objekten erkannt wird, wenn eine Projektion des Bereiches auf zwei Dimensionen als frei von Objekten erkannt wird. So führt beispielsweise ein in einen vorgegebenen Bereich ragendes Objekt, welches nicht auf der zu dem vorgegebenen Bereich gehörigen Grundfläche steht, ebenfalls zu einem Verhindern des Starts des Motors.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das sich in dem vorgegebenen Bereich befindliche Objekt klassifiziert und das Verhindern des Starts des Motors erfolgt nicht allein in Abhängigkeit von einem Vorhandensein des Objekts in dem vorgegebenen Bereich, sondern auch in Abhängigkeit von dem Klassifizierungsergebnis. Das hat den Vorteil, dass nicht jedes Objekt in dem vorgegebenen Bereich den Start des Motors verhindert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das sich in dem vorgegebenen Bereich befindliche Objekt hinsichtlich Insasse, sonstiges Lebewesen oder lebloses Objekt klassifiziert. Das hat den Vorteil, dass eine Belegung des vorgegebenen Bereiches nur zum Verhindern des Starts des Motors führt, wenn das Objekt als zu einer oder auch zwei bestimmten Kategorien der beschriebenen Kategorien „Insasse”, „sonstiges Lebewesen” oder „lebloses Objekt” gehörig klassifiziert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich zu dem vorgegebenen Bereich mindestens ein angrenzender Bereich abgetastet, und das Verhindern des Starts des Motors vorbereitet oder ein Hinweis ausgegeben, wenn sich das Objekt in dem angrenzenden Bereich befindet. Das hat den Vorteil, dass bereits ein Annähern des Objektes an den vorgegebenen Bereich oder Objekte, die sich – beispielsweise durch unerwünschtes Rutschen – in den vorgegebenen Bereich bewegen können, erkannt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Hinweis angezeigt oder ausgegeben, der eine Information über das Abtasten oder über das Verhindern des Starts des Motors liefert. Das hat den Vorteil, dass der Fahrzeugführer erfährt, ob das Abtasten erfolgt oder erfolgt ist oder weshalb ein Motorstart verhindert wurde.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Abtasteinrichtung zum Abtasten eines vorgegebenen Bereichs in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs und einer Steuereinrichtung zum Verhindern eines Starts des Motors, wenn sich in dem vorgegebenen Bereich ein Objekt befindet. Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile geltend entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert.
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Dabei zeigt:
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1. ein Kraftfahrzeug mit einer Abtasteinrichtung in einem Innenraum, einer Steuereinrichtung und der Fahrzeugelektronik und
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2. eine mögliche Realisierung des Verfahrens mit einer Abtasteinrichtung, einer Steuereinrichtung und der Fahrzeugelektronik.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Innenraum 20 dargestellt, in dem das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist. Ein vorgegebener Bereich 1 des Innenraums 20 wie beispielsweise die Mittelkonsole, das Armaturenbrett oder der Fußraum wird mittels einer Abtasteinrichtung 2 abgetastet. Die Abtasteinrichtung 2 umfasst eine Sensoreinrichtung 3 und eine Berechnungseinheit 4. Möglicherweise ist die Sensoreinrichtung 3, zum Beispiel eine Time-of-flight-(TOF-)Kamera, hier bereits vorhanden und wird auch im Rahmen anderer Verfahren genutzt. Das spart teure Bauteile. Gegebenenfalls erleichtert die Verwendung einer TOF-Kamera auch ein Anpassen des Bereichs 1 an unterschiedliche Gestaltungsformen des Kraftfahrzeuginnenraums 20. So kann das Kraftfahrzeug 10 in einer bestimmten Ausführungsform beispielsweise ein besonders großes Armaturenbrett, dafür aber vielleicht keine Mittelkonsole haben. In Folge kann der Bereich 1, der abgetastet werden soll, eine veränderte Form oder Größe aufweisen. Dem kann hier über eine einfache softwareseitige Anpassung der TOF-Kamera, der Berechnungseinheit 4 und/oder einer Steuereinheit 5 Rechnung getragen werden. Eine Änderung von Hardwarebauteilen wie sie bei der Verwendung von anderen Abtastverfahren, die für das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls in Betracht kommen und zum Beispiel Lichtschranken, Temperatursensoren oder berührungsempfindliche Bauteile verwenden, notwendig ist, ist so bei Verwendung berührungsloser, vom Bereich 1 beabstandeter Sensoreinrichtungen 3, wie beispielsweise eine TOF-Kamera oder auch eine Stereokamera, nicht erforderlich.
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Die Sensordaten werden von der Sensoreinrichtung 3 an die Berechnungseinheit 4 geleitet, die daraus Bilddaten errechnet und diese der Steuereinheit 5 zur Verfügung stellt. In der Steuereinheit 5 werden die Bilddaten verarbeitet und, zum Beispiel über ein Differenzverfahren, die Geometrie des bekannten Bereichs 1 des Kraftfahrzeuginnenraum 20 als eben solche und ein sich im Bereich 1 befindliches Objekt 7, wie zum Beispiel eine Handtasche, ein Buch, aber auch ein Lebewesen wie ein Hund oder ein Mensch, als eben solches erkannt. So wird bestimmt, ob der vorgegebene Bereich 1 belegt ist oder nicht. Ist der Bereich 1 durch ein Objekt 7 belegt, wird von der Steuereinheit 5 eine Fahrzeugelektronik 6 angewiesen, ein Starten eines Motors zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 10 zu verhindern. Zusätzlich kann die Steuereinheit 5 beispielsweise über einen Lautsprecher 8, aber auch über andere Kanäle wie eine Instrumententafel oder eine Lampe einen Hinweis auf das vor Start des Motors zu entfernende Objekt 7 geben. Ist der Bereich 1 leer oder wird das Objekt 7 schließlich entfernt, wird die Steuereinheit 5 das Starten des Motors freigeben, also die Fahrzeugelektronik 6 nicht mehr anweisen es zu verhindern.
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Vorteilhaft ist auch ein über das bloße Erfassen eines Objektes 7 hinausgehende Klassifizieren desselben durch die Steuereinheit 5. Dies erlaubt ein differenziertes Verhindern des Starts des Motors. Beispielsweise kann die Steuereinheit 5 so programmiert werden, gewisse Objekte 7, von denen zum Beispiel keine Gefahr ausgeht – gedacht werden könnte hier zum Beispiel an ein Blatt Papier auf dem Armaturenbrett, ein Hut auf der Hutablage oder ein Luftballon auf der Mittelkonsole – im Bereich 1 zu tolerieren, also einen Start des Motors trotz eines Objektes 7 in Bereich 1 nicht zu verhindern. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein Hut auf der Hutablage nicht zu einem Verhindern des Startens des Motors führen, wohingegen ein dickes, schweres Buch auf der Hutablage zu einem Verhindern des Startens des Motors führt.
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In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand zusammengeschalteter Hardware-Komponenten symbolisiert. Ein vorgegebener Bereich 1 wird von einer Abtasteinrichtung 2 abgetastet. Diese enthält beispielsweise eine Sensoreinrichtung 3, hier einen Photomischdetektor (PMD-Sensor), und eine Berechnungseinheit 4. In diesem Fall erfolgt das Abtasten berührungslos und dreidimensional. Die Sensoreinrichtung 3 kann auch eine berührungsempfindliche Schicht auf dem vorgegebenen Bereich umfassen oder ein ein- oder zweidimensionales Erfassen, beispielsweise über Lichtschranken, vorsehen. Die Berechnungseinheit 4 erzeugt aus den Messdaten der Sensoreinrichtung 3 auswertbare Bilddaten. Die von der Abtasteinrichtung 2 erzeugten Bilddaten über den Bereich 1 werden an eine Steuereinrichtung 5 übermittelt. Die Steuereinrichtung 5 wertet die Bilddaten aus. Typischerweise können die Bilddaten der Steuereinrichtung 5 als Punktmenge zur Verfügung gestellt werden. Die Steuereinrichtung 5 extrahiert die nicht zum Kraftfahrzeuginnenraum gehörigen Punkte und kann so ein Objekt, welches nicht Teil der Fahrzeugausstattung ist, als solches, sprich als Fremdkörper, erfassen. Befindet sich das Objekt in dem vorgegebenen Bereich 1, gibt die Steuereinrichtung 5 einer Fahrzeugelektronik 6 ein Signal, den Start eines Motors zum Antrieb des Kraftfahrzeugs zu verhindern, also den Start des Motors nicht zuzulassen. Optional veranlasst die Steuereinrichtung 5 die Fahrzeugelektronik 6 einen Hinweis, zum Beispiel ein akustisches, optisches oder auch haptisches Signal, auszugeben.
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Liegt also in dem vorgegebenen Bereich 1, beispielsweise dem Armaturenbrett, der Mittelkonsole oder der Hutablage, ein Objekt wie eine Handtasche oder ein Buch, so wird dieses Objekt gemeinsam mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs über die Sensoreinheit 3 erfasst. Die Berechnungseinheit 4 berechnet aus den Sensordaten Bilddaten, möglicherweise in Form einer Punktmenge, die den vorgegebenen Bereich inklusive der Handtasche oder eines anderen Objekts darstellen. In der Steuereinheit 5 werden zum Beispiel über einen Abgleich mit einer Datenbank die zur Geometrie des vorgegebenen Bereichs gehörige Information von den Bilddaten subtrahiert, sodass in der Steuereinheit 5 eine Repräsentation des Objektes, also beispielsweise der Handtasche, vorliegt. Die Steuereinheit 5 erkennt so, dass der vorgegebene Bereich nicht leer ist und sendet ein Signal zum Verhindern des Starts des Motors zur Fahrzeugelektronik 6. Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit 5 die Fahrzeugelektronik 6 gleichzeitig anweisen, bzgl. des belegten Bereiches einen Hinweis auszugeben. Wird in Folge das Objekt, beispielsweise die Handtasche, entfernt, wird dies von der Steuereinheit 5 erkannt. Die Steuereinheit 5 leitet daraufhin eine Freigabe für den Start des Motors an die Fahrzeugelektronik 6.
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Optional kann die Steuereinheit 5 nach dem Extrahieren der bekannten Innenraumgeometrien aus den Bilddaten die verbleibenden Bilddaten weiter analysieren und die Fahrzeugelektronik 6 in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Analyse anweisen, den Start des Motors zu verhindern und/oder einen Hinweis ausgeben. Sollten beispielsweise die verbleibenden Bilddaten als ein auf der Mittelkonsole sitzender Hund, also als ein lebendes Objekt aber nicht als Insasse, klassifiziert werden, ergibt sich daraus die Möglichkeit der Steuereinheit 5 ein Starten des Motors von vornherein zu verhindern, da die Möglichkeit besteht, dass der Hund den Start/Stopp-Knopf berührt. Sollte der Bereich direkt an oder über dem Start/Stopp-Knopf hingegen von einem Insassen belegt werden, würde ein Starten des Motors entsprechend nicht verhindert.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erlaubt die physikalisch einwandfreie Ortbarkeit des Insassen bzw. des Innenraums, zum Beispiel durch eine Time-of-flight-Kamera, also festzustellen, ob sich Fremdkörper im Innenraum an gefahrenträchtigen Positionen befinden. Dadurch kann der Motorstart automatisiert verhindert werden, bis der Fremdkörper aus der Gefahrenzone entfernt wurde. Ein Text oder Icon in einem Anzeigeelement kann den Fahrer darauf hinweisen, das Objekt vor Abfahrt zu entfernen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011089195 A1 [0003]
