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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Fach zum temporären Aufbewahren eines Gegenstands. Beispielsweise kann es sich bei dem Fach um ein Laufwerk eines CD-Abspielgeräts handeln und dann entsprechend bei dem Gegenstand um eine Musik-CD. Bei dem Fach kann es sich auch beispielsweise um ein Brillenfach zum Aufbewahren einer Sonnenbrille handeln. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
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Im Zusammenhang mit einem Laufwerk für ein CD-Abspielgerät ist bekannt, dass dieses Laufwerk eine Auswurfeinrichtung aufweisen kann, die bei Empfangen eines Ausgabesignals eine im Laufwerk befindliche Musik-CD aus dem Fach herausbewegt. Handelt es sich hierbei um ein Laufwerk, das ohne Trägerschlitten für die Musik-CD ausgestaltet ist, so ist in der Regel ein schmaler Schacht oder Schlitz vorgesehen, aus welchem die Musik-CD aus dem Fach ausgeschoben wird und dann frei in den Fahrzeuginnenraum hineinragt. Eine Bedienperson muss dann die Musik-CD greifen und sie vollständig aus dem Fach herausziehen, um sie zu verstauen.
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Um das Ausgabesignal für den CD-Auswurf zu erzeugen und damit den Auswurf der Musik-CD auszulösen ist es in der Regel nötig, einen entsprechenden Bedienknopf an dem Abspielgerät zu drücken. Versucht nun ein Fahrer während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug, eine Musik-CD auszuwechseln, so bedeutet dies, dass er zunächst diesen Knopf finden muss, beispielsweise durch Abwenden des Blickes vom Verkehrsgeschehen, dann den Knopf mit dem Finger drücken muss und anschließend seine Hand vor den Auswurfschlitz halten muss, um die Musik-CD zu greifen. Insgesamt kann so der Vorgang des Entnehmens einer Musik-CD aus einem Laufwerkfach eines Abspielgeräts wertvolle Zeit benötigen, während welcher der Fahrer seine Aufmerksamkeit vom Verkehr abwendet.
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Dieses Problem ist aber noch weitreichender. Funktionen im Fahrzeug werden in der Regel durch Betätigung definierter Funktionstasten aufgerufen. Um Tastenbetätigungen zu sensieren, ist heute für die Taste ein elektrischer oder kapazitiver Schalter notwendig. Funktionen sind damit rein örtlich betrachtet auf die Oberfläche des mechanischen Tasters begrenzt, das heißt sie müssen stets vor der Bedienung des Tasters optisch oder haptisch vom Fahrer ermittelt werden. So ist auch der CD-Auswurf heute mit dem beschriebenen Taster ausgelöst.
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Zusätzlich zu dem Problem, dass Tasten örtlich begrenzt und expositioniert sind, benötigt jeder Taster auch eine teure Auswerteeinheit.
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Aus der
DE 10 2004 038 965 B4 ist eine Handbildschaltvorrichtung bekannt, welche Bildaufnahmemittel zur Aufnahme eines Bildes eines distalen Arms erzeugt, der in eine festgelegte Bildaufnahmezone gehalten wird. Mittels der Vorrichtung kann anhand des Bildes eine festgelegte, mit einer Schalterbetätigung korrelierte Information erhalten werden. So kann anhand einer Haltung der Hand beispielsweise ein Audiosystem gesteuert werden. Zur Bedienung wird dann das Handbild dadurch geändert, dass eine oder mehrere der Finger selektiv gebeugt werden, wobei die Handfläche in horizontaler Ausrichtung in der Aufnahmezone liegt und die Handflächenposition verändert wird.
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Aus der
DE 10 2012 006 966 A1 ist ein Verfahren zum Auslösen von Fahrzeugfunktionen bekannt, welches eine Kombination aus blickgesteuerter Bedienung und Gestenerkennung umfasst.
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Aus der
DE 10 2011 011 802 A1 ist eine Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug bekannt, mittels welcher ein Navigationssystem oder eine Komforteinrichtung, wie beispielsweise eine Telefonanlage, ein Radio oder ein CD-Spieler, bedient werden können. Eine Annäherungserfassungseinrichtung kann beispielsweise als Kamerasystem ausgestaltet sein und dazu genutzt werden, bei einem manuellen Bedienvorgang eine Annäherungstrajektorie eines Betätigungselements an eine Bedieneinheit zu erfassen.
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Aus der
DE 10 2010 053 788 A1 ist eine Bedienvorrichtung bekannt, welche sich bei Vorliegen einer fahrtbezogenen Sperrbedingung nicht bedienen lässt. Beispielsweise kann der Lenkwinkel überprüft werden und die Bedieneinrichtung gesperrt werden, falls der Lenkwinkel einen Lenkwinkel-Grenzwert übersteigt. Um eine Bedienabsicht rechtzeitig zu erkennen, kann eine Annäherungssensorik bereitgestellt sein. Durch diese kann eine Position eines Fingers oder eine Sitzposition des Nutzers mittels eines Kamerasystems und nachgeordneter Bildverarbeitung oder durch ein Ultraschallsensorsystem erfasst werden.
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Aus der
US 2010/0194872 A1 ist ein Abspielgerät bekannt, bei welchem eine Körperhaltung eines Benutzers anhand aus Bilddaten einer Kamera erkannt wird. Die Körperhaltung kann durch ein Skelettmodell nachgebildet werden, welches anhand der Bilddaten an die Körperhaltung der gefilmten Person angepasst wird.
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Aus der
DE 199 08 963 A1 ist eine Vorrichtung zum Öffnen von CD-Laufwerken bekannt. Dabei ist als Ergänzung zu einem Auswurfknopf, welcher das CD-Laufwerk öffnet und schließt, zusätzlich ein Berührungssensor vorgesehen, welcher an der Vorderseite der Schublade angebracht ist.
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Die
DE 10 2011 089 195 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur berührungslosen Erfassung von Gegenständen und/oder Personen und von diesen ausgeführten Gesten und/oder Bedienvorgängen.
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Aus der
DE 10 2008 052 928 A1 sind eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogramm zur Erkennung einer Geste in einem Bild sowie zur Steuerung eines Gerätes bekannt. Die Vorrichtung umfasst dabei einen Hough-Transformator, der ausgelegt ist, um Elemente in dem Bild oder in einer vorverarbeiteten Version des Bildes als identifizierende Gesten-Elemente zu identifizieren, und um eine Information über die identifizierten Gesten-Elemente zu erhalten.
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Die
DE 20 2012 005 255 U1 offenbart eine Bedienvorrichtung mit einer Gestenüberwachungseinheit, welche dazu ausgelegt ist, eine Vorrichtung mittels einer Betätigungseinheit zu betätigen. Dabei wird zischen einem Sperrzustand und einem Bedienzustand der Betätigungseinheit unterschieden.
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Die
DE 10 2011 014 814 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung einer Betätigungsbewegung zur sensorgesteuerten Aktivierung einer Betätigungseinrichtung. Dazu werden zwei kapazitive Sensoren mit überlappenden Erfassungsbereichen bereitgestellt.
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Aus der
US 2013/0007673 A1 ist eine Anordnung zur Detektion einer gerichteten Bediengeste bekannt. Es wird das Öffnen und Schließen von Kfz-Türen und Kofferraumklappen basierend auf Betätigungsbewegungen eines Objektes in einem Erfassungsbereich gezeigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Geräteaufwand das Entnehmen eines losen Gegenstands aus einem Fach eines Kraftfahrzeugs abzusichern.
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Die Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist ein Fach zum temporären Aufbewahren eines entnehmbaren Gegenstands, also beispielsweise eines Datenträgers wie einer Musik-CD, oder einer Brille auf. Das Fach weist eine Absicherung auf, damit der Gegenstand nicht selbständig, beispielsweise während einer Kurvenfahrt oder einer Fahrt über eine holprige Strecke, aus dem Fach herausfällt. Hierzu kann das Fach eine Rückhalteeinrichtung und/oder eine Auswurfeinrichtung aufweisen.
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Die Auswurfeinrichtung ist dabei dazu ausgestaltet, bei Empfangen eines Ausgabesignals einen im Fach befindlichen Gegenstand aus dem Fach herauszubewegen. Die Auswurfeinrichtung kann beispielsweise einen Ausfahrmechanismus aufweist, wie er von DVD- oder CD-Abspielgeräten bekannt ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Laufwerkfach dabei um ein solches ohne Schlitten für den Datenträger, auf welchem der Datenträger aufliegt und welcher gemeinsam mit dem Datenträger aus dem Fach herausbewegt wird.
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Anstelle oder zusätzlich zu der Auswurfeinrichtung kann das Fach auch eine Rückhalteeinrichtung aufweisen. Die Rückhalteeinrichtung kann beispielsbeispielsweise eine Klappe umfassen, welche eine Öffnung des Fachs verschließt. Genauso kann die Rückhalteeinrichtung aber auch einen Greifmechanismus aufweisen, durch welchen der Gegenstand in dem Fach z. B. von einem Bügel umgriffen und dadurch festgehalten ist. Im Allgemeinen ist die Rückhalteeinrichtung dazu ausgestaltet, in einem verschlossenen Zustand einen in dem Fach befindlichen Gegenstand dort festzuhalten und in einem geöffneten Zustand den Gegenstand freizugeben, damit er aus dem Fach entnommen werden kann. Die Rückhalteeinrichtung wechselt hierbei bei Empfangen eines Ausgabesignals in den geöffneten Zustand. Beispielsweise wird also die beschriebene Klappe geöffnet oder der Gegenstand durch den Haltemechanismus freigegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann der Fahrer nun, notfalls auch ohne hinzuschauen, einfach seine Hand vor oder in das Fach halten, und der Gegenstand wird dann von der Rückhalteeinrichtung automatisch freigegeben beziehungsweise durch die Auswurfeinrichtung aus dem Fach herausbewegt. Hierzu weist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine optische Sensoreinrichtung und eine mit dieser gekoppelte Auswerteeinrichtung auf. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Kamera umfassen.
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Eine Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, auf der Grundlage eines Signals der Sensoreinrichtung die zum Entnehmen des Gegenstands bereite Hand vor und/oder in dem Fach zu erkennen und bei Erkennen der Hand das Ausgabesignal zu erzeugen. Bei der Auswerteeinrichtung kann es sich beispielsweise zumindest teilweise um ein Programmmodul einer zentralen Recheneinrichtung oder eines Infotainmentsystems des Kraftwagens handeln. Ein Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung ist auf zumindest einen Teil des Faches gerichtet, also beispielsweise auf eine Zugangsöffnung, durch welche das Fach vom Fahrzeuginnenraum aus erreichbar ist. Beispielsweise kann der Erfassungsbereich auf den Auswurfschlitz eines Laufwerkfaches eines Abspielgeräts gerichtet sein.
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Das Signal der Sensoreinrichtung umfasst Bilddaten eines Kamerasensors der Sensoreinrichtung. Durch die Auswerteeinrichtung wird anhand der Bilddaten eine Form der Hand und/oder Bewegungsabfolge der Hand ermittelt. Es wird also eine Handstellung, eine Fingerstellung oder eine Bewegungsgeste der Hand erkannt. Das Auslösesignal für das Freigeben oder Auswerfen des Gegenstands aus dem Fach wird nur dann erzeugt, falls die Hand zumindest eine vorbestimmte Greifhaltung und/oder Bediengeste ausführt. Um hierbei einen Bezug zu dem Gegenstand in dem Fach herzustellen, wird dabei bevorzugt zusätzlich überprüft, ob die Hand die Greifhaltung innehat und/oder die Bediengeste ausführt, während sie sich auf das Fach zubewegt oder vor dem Fach befindet. Das Erkennen einer Greifhaltung beziehungsweise Bediengeste auf Grundlage eines Signals eines Kamerasensors kann beispielsweise durch Segmentieren und geometrisches Analysieren einer Silhouette der Hand in den Bilddaten erfolgen. Bevorzugt ist vorgesehen, in die Bilddaten ein Skelettmodell oder ein anderes Körpermodell der Hand einzupassen und anhand der Parameter des Modells die Haltung der Hand beziehungsweise eine von ihr ausgeführte Bediengeste anhand von Parameterwerten der Parameter des Modells. So kann beispielsweise durch Auswerten eines Beugewinkels eines Daumengelenks erkannt werden, ob der Daumen abgespreizt ist. Dies wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als eine Voraussetzung für das Erzeugen des Auslösesignals verwendet. Nur wenn der Benutzer seinen Daumen der Hand abspreizt, wird dann also der Gegenstand aus dem Fach in der beschriebenen Weise freigegeben. Um ein Körpermodell oder Skelettmodell in Bilddaten einzupassen, kann beispielsweise auf die Funktionsbibliothek des Produktes „Kinect” des Unternehmens Microsoft zurückgegriffen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich durch die beschriebene Betriebweise des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass ein Fahrer während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug nun einfach seine Hand hin zu dem Fach bewegen muss oder vor das Fach halten muss und dann der Gegenstand ohne weiteren Bedienvorgang entnommen werden kann.
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Ein Sensor der Sensoreinrichtung kann beispielsweise ein licht-empfindlicher Sensor sein, z. B. eine Diode, durch welchen eine Abschattung beispielsweise eines an eine Öffnung des Faches angrenzenden Bereichs durch eine Hand erkannt wird, wenn diese vor die Öffnung gehalten wird. Wie bereits ausgeführt, umfasst die Sensoreinrichtung aber bevorzugt eine Kamera. Diese kann insbesondere als Infrarotkamera sein. Bevorzugt ist sie als 3D-Kamera ausgestaltet. Insbesondere handelt es sich bei der Kamera dann um eine Stereo- und/oder eine Photonic-Mixing-Device-Kamera (PMD-Kamera). Mittels einer Kamera kann sichergestellt werden, dass der Gegenstand erst dann freigegeben wird, wenn sich die Hand auch in der richtigen Stellung befindet, so dass der Gegenstand nicht beispielsweise an der Hand vorbei herunterfällt. Die Verwendung einer 3D-Kamera weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass die Bildinformationen zu der Hand nicht nur zweidimensional, sondern zusätzlich mit Tiefeninformationen, also dreidimensional vorliegen. Hierdurch kann eine relative Position der Hand vor oder in dem Fach zuverlässiger erkannt werden. Bevorzugt wird eine Sensoreinrichtung genutzt, die auch von anderen Geräten genutzt wird. Beispielsweise können also zwei Fächer auf die beschriebene Weise mit derselben Kamera gesteuert werden. Hierdurch ist dann der Geräteaufwand zum Bereitstellen unterschiedlicher Auslösemechanismen besonders gering.
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Bevorzugt wird zum Bereitstellen der Sensoreinrichtung ein Sensor verwendet, der an der Decke des Kraftfahrzeuginnenraums angeordnet ist, also mit anderen Worten in einem Dachhimmel oder in einem Dachknoten. Der Dachknoten ist derjenige Bereich, an welchem auch beispielsweise ein Rückspiegel oder eine Bedientastatur für ein Schiebedach angeordnet sein kann. Das Signal eines Sensors, welcher an einer Decke des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, bietet den Vorteil, dass es eine Hand aus einer Perspektive darstellt, die eine zuverlässige Segmentierung und Erkennung der Hand in dem Signal sowie der Stellung der Finger ermöglicht.
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Ein Sensor in einem Dachknoten weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass aus dessen Perspektive heraus die Wahrscheinlichkeit einer Verdeckung der Hand für den Fall, dass diese zu einem Laufwerkfach oder einem Aufbewahrungsfach in einer Mittelkonsole oder einer Schalttafel des Kraftfahrzeugs greift, sehr gering ist.
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Wie bereits ausgeführt, kann es sich bei dem Fach um ein Laufwerkfach für ein Abspielmedium eines Abspielgeräts handeln, also insbesondere eines Blu-ray-Abspielgeräts, eines DVD-Abspielgeräts und/oder eines CD-Abspielgeräts. Entsprechend handelt es sich dann bei dem Gegenstand in dem Fach um ein entsprechendes Speichermedium (Blu-ray, DVD, CD). Das Fach kann aber auch als Aufbewahrungsfach für einen Gegenstand ausgestaltet sein, insbesondere für eine Brille und/oder für eine Fernbedienung eines Multimediasystems des Kraftfahrzeugs.
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Um zu erkennen, ob die Hand zum Entnehmen des Gegenstands bereit ist, ist in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, anhand des Signals der optischen Sensoreinrichtung eine Position der Hand und/oder eine Bewegung der Hand zu ermitteln. Es wird also beispielsweise eine relative Lage der Hand bezüglich des Faches und insbesondere einer Öffnung des Faches ermittelt. Es kann auch beispielsweise ein Herannahen der Hand an die Öffnung ermittelt werden und hierzu beispielsweise auch zum Erkennen der Bewegungsrichtung ein Verlauf einer Bewegungstrajektorie extrapoliert werden und überprüft werden, ob der extrapolierte Verlauf in einen vorbestimmten Bereich weist, welcher auch die Öffnung des Faches umfasst. Das Auslösesignal wird erzeugt, falls sich die Hand auf das Fach zubewegt und/oder ein Abstand der Hand zum Fach kleiner als ein vorbestimmter Höchstabstand ist. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass beim Lösen des Gegenstands beziehungsweise Herausbewegen aus dem Fach die Hand nahe genug an dem Gegenstand ist, um ihn greifen zu können, bevor er herunterfällt.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, eine Position zumindest eines Fingers und/oder zumindest einer Fingerspitze der Hand zu ermitteln. Es werden also beispielsweise Koordinaten der Fingergelenke und Fingerspitzen und eine relative Stellung der Fingerspitzen zueinander ermittelt. Die Positionen wird dann mit einer Klasse möglicher Fingerstellungen ermittelt. In dieser Klasse sind all derjenigen Positionen der Finger und/oder Fingerspitzen zusammengefasst, welche auf eine zum Entnehmen bereite Hand schließen lassen. Es handelt sich also um die Klasse der Auslösepositionen für das Auslösesignal. Mit anderen Worten wird das Auslösesignal erzeugt, falls die Position der Finger und/oder Fingerspitzen in einer vorbestimmten Klasse von Auslösepositionen liegt. Durch Überwachen der Finger- und/oder Fingerspitzenposition ist sogar das Absichern von verhältnismäßig kleinen und filigranen Gegenständen gegen Herunterfallen gewährleistet. Zudem kann noch genauer zwischen einer zufälligen Handbewegung und einem gewollten Griff zum Fach hin unterschieden werden. Die Position einer oder mehrerer Finger und/oder Fingerspitzen kann beispielsweise durch das beschriebene Kamerasystem zuverlässig erkannt werden.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung im Zusammenhang mit der Verwendung eines Kamerasensors ergibt sich, wenn die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist zu ermitteln, ob die Hand während der Annäherung an das Fach und/oder in einem vorbestimmten Raumvolumen vor dem Fach eine vorbestimmte Rotationsbewegung und/oder eine vorbestimmte translatorische Bewegung durchführt. Wird diese vorbestimmte Bewegung erkannt, so wird nur für diesen Fall das Auslösesignal erzeugt. Beispielsweise kann in den Kamerabildern ein geometrischer Schwerpunkt der Hand und/oder ein Profil der Hand analysiert werden. Anhand des Profils lässt sich sehr zuverlässig eine Rotationsbewegung erkennen, da die Hand sehr viel breiter als dick ist. Anhand einer Analyse einer Bewegungstrajektorie des geometrischen Schwerpunkts der Hand lässt sich eine translatorische Bewegung der Hand zuverlässig ermitteln. Anstelle des geometrischen Schwerpunkts können auch andere Stellen der Hand analysiert werden. Durch die Voraussetzung, dass die Hand eine vorbestimmte Rotations- und/oder translatorische Bewegung durchführen muss, wird in zuverlässiger Weise verhindert, dass das Auslösesignal aufgrund einer Falscherkennung wegen einer zufälligen Handbewegung ausgelöst wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Fahrer seine Hand vor dem Fach aus anderen Gründen halten und bewegen kann, ohne dass hierdurch das Auslösesignal erzeugt wird.
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Als eine besondere Geste wird gemäß einer Ausführungsform durch die Auswerteeinrichtung überprüft, ob die Hand dem Kamerasensor zumindest einmal den Handrücken zuwendet. Diese Haltung der Hand ist nur für den Fall wahrscheinlich, dass eine Person tatsächlich einen Gegenstand aus einem Fach greifen möchte.
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Um selbst beim Erkennen einer zum Entnehmen des Gegenstands bereiten Hand durch die Auswerteeinrichtung noch zuverlässiger sicherzustellen, dass es sich hierbei nicht um eine Falscherkennung handelt, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Kraftfahrzeugs vor, dass durch die Auswerteeinheit zumindest ein weiterer Erkennungsparameter überprüft wird. Hierbei muss es sich also nicht unbedingt um einen Bestandteil des von der optischen Sensoreinheit erzeugten Signals handeln. Es kann aber auch der Erkennungsparameter auf Grundlage dieses Signals gebildet sein. Ein möglicher Erkennungsparameter kann gebildet sein, indem eine Aufenthaltszeit der Hand in einem vorbestimmten Wartebereich ermittelt wird und das Auslösesignal nur erzeugt wird, falls die Aufenthaltszeit größer als eine vorbestimmte Mindestzeitdauer beträgt. Hierdurch ist dann sichergestellt, dass der Fahrer die Hand mit großer Wahrscheinlichkeit willentlich in den Wartebereich hineinhält und nicht nur zufällig die Hand an dem Fach vorbeibewegt.
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Es können auch mehrere Parameterwerte überprüft werden und das Auslösesignal dabei nur dann erzeugt werden, falls die Gesamtheit der ermittelten Parameterwerte ein vorbestimmtes Plausibilitätskriterium erfüllt. Ein weiterer Parameterwert kann beispielsweise die Körperhaltung derjenigen Person betreffen, welcher auch die Hand gehört. Es kann also zumindest ein weiterer Teil des Körpers daraufhin überprüft werden, ob dieser eine vorbestimmte Körperhaltung der Person anzeigt. Hierzu kann beispielsweise wieder auf das bereits genannte Körpermodell oder Skelettmodell zurückgegriffen werden.
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Insbesondere ist vorgesehen, eine Armhaltung und/oder Schulterstellung der Person daraufhin zu überprüfen, ob die Person tatsächlich mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit nach der Öffnung des Faches greift, um den Gegenstand aus dem Fach zu entnehmen. Welche Schulterstellungen und damit welche Parameterwerte des analysierten Parameters auf einen solchen Entnahmeversuch hindeuten, kann beispielsweise durch Beobachten von Testpersonen ermittelt werden.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche Merkmale aufweist, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben wurden. Aus diesem Grund sind entsprechende Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In der Figur ist von einem Kraftfahrzeug 10 ein Kraftfahrzeuginnenraum 12 gezeigt. Bei dem Kraftfahrzeug 10 kann es sich erfindungsgemäß beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, handeln. Dargestellt sind ein Lenkrad 14, eine Mittelkonsole 16, eine Schalttafel 18, eine Windschutzscheibe 20 und eine Decke 22 des Fahrzeuginnenraums 12. Die Decke 22 kann beispielsweise der Dachhimmel sein oder der Dachknoten. In der Mittelkonsole 16 oder der Schalttafel 18 kann sich ein Abspielgerät 24 befinden, das beispielsweise ein DVD- und/oder Blu-ray- und/oder CD-Abspielgerät sein kann. Das Abspielgerät 24 weist ein Laufwerkfach 26 auf, in welchem ein Datenträger oder Speichermedium oder Abspielmedium 28, beispielsweise eine Musik-CD, gelagert sein kann. Das Abspielmedium 28 kann durch einen Einschub-/Auswurf-Schlitz oder kurz Schlitz 30 eingeschoben oder ausgeworfen werden, das heißt durch eine Öffnung, durch welche das Fach 26 vom Fahrzeuginnenraum 12 aus erreichbar ist. Der Schlitz 30 kann sich in einer Blende 32 des Abspielgeräts 24 befinden. Das Abspielgerät 24 kann in bekannter Weise einen Auswurfmechanismus für das Abspielmedium 28 aufweisen, der eine Steuereinheit 34 zum Steuern eines (nicht dargestellten) Aktors, z. B. eines Elektromotors, umfasst.
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In der Mittelkonsole 16 oder der Schalttafel 18 kann auch eine Ablageeinrichtung 36 für z. B. eine Brille 38, beispielsweise eine Sonnenbrille, bereitgestellt sein. Die Brille 38 wird in der Ablageeinrichtung 36 in einem Fach 40 durch eine Rückhalteeinrichtung 42 gehalten, bei welcher es sich beispielsweise um einen oder zwei Bügel oder eine Zange handeln kann, welche die Brille 38 beispielsweise am Brillensteg in dem Fach 40 hält. Die Rückhalteeinrichtung 42 ist in der Figur in einer verschlossenen Stellung gezeigt, in welcher die Brille 38 nicht aus dem Fach 40 entnommen werden kann. Durch eine Steuereinheit 44 kann ein (nicht dargestellter) Aktor aktiviert werden, durch welchen die Rückhalteeinrichtung 42 in einen geöffneten Zustand überführt wird, indem beispielsweise die Bügel auseinander bewegt und/oder in das Innere der Schalttafel zurückgezogen werden. Die Brille 38 kann dann aus dem Fach 40 entnommen werden. Das Abspielgerät 24 und die Ablageeinrichtung 36 können sich auch an einem anderen Ort im Fahrzeuginnenraum 12 befinden, beispielsweise in der Fahrzeugdecke, in einer Verkleidung einer Fahrzeugtür oder im Fond des Kraftfahrzeugs 10.
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Bei dem Kraftwagen 10 ist es ermöglicht, dass der Fahrer mit einer Hand 46 ohne Bedienen weiterer Bedienelemente, wie beispielsweise Tasten, einfach vor die Öffnung 30 greift und hierdurch automatisch der Auswurfmechanismus für das Speichermedium 28 aktiviert wird, so dass das Speichermedium 28 aus dem Fach 26 durch die Öffnung 30 geschoben wird und vom Fahrer mit der Hand 26 entgegengenommen werden kann. Genauso kann der Fahrer mit seiner Hand 26 nach der Brille 38 greifen und, ohne ein weiteres Bedienelement betätigen zu müssen, hierdurch das Aktivieren des Aktors für die Rückhalteeinrichtung 42 auslösen, so dass die Brille 38 freigegeben ist, wenn der Fahrer die Brille 38 mit seiner Hand 46 erreicht. Er kann sie dann also sofort aus dem Fach 40 entnehmen.
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Bei dem Kraftfahrzeug 10 ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass der Fahrer nicht seinen Blick vom Fahrgeschehen abwenden muss, um beispielsweise eine Bedientaste zum Auswerfen des Abspielmediums 28 oder zum Freigeben der Brille 38 zu finden und dann auch noch gezielt nach dem Abspielmedium 28 oder der Brille 38 umzugreifen. Das Fahren mit dem Kraftfahrzeug 10 ist dadurch aufgrund der verringerten Fahrerablenkung sehr sicher.
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Um diesen automatisierten Freiauswurf beziehungsweise die automatisierte Freigabe zu ermöglichen, kann das Kraftfahrzeug 10 eine optische Sensoreinrichtung 48 und eine mit dieser gekoppelte Auswerteeinrichtung 50 aufweisen. Die Sensoreinrichtung 48 kann beispielsweise an dem Dach 22 angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung 48 kann beispielsweise eine PMD-Kamera sein, welche intensitätsmoduliertes Licht 52, beispielsweise Infrarotlicht, in den Fahrzeuginnenraum 12 abstrahlt und von Objekten in dem Fahrzeuginnenraum 12 reflektiertes Licht 54 empfängt. Ein Erfassungsbereich 56, aus welchem das reflektierte Licht 54 empfangen wird, kann das Abspielgerät 24 und die Ablageeinrichtung 36 umfassen. Aus dem empfangenen Licht 54 erzeugt die Sensoreinrichtung 48 ein Bildsignal oder Videosignal V, welches an die Auswerteeinrichtung 50 übertragen wird. Die Auswerteeinrichtung 50 kann beispielsweise ein Programmmodul einer zentralen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 umfassen. Durch die Auswerteeinrichtung 50 wird anhand des Videosignals V erkannt, ob der Fahrer mit der Hand 46 versucht, beispielsweise das Abspielmedium 28 aus dem Fach 40 zu entnehmen oder die Brille 38 aus dem Fach 40 zu entnehmen. Wird ein solcher Entnahmeversuch erkannt, so erzeugt die Auswerteeinrichtung 50 für das entsprechende Gerät, also entweder das Abspielgerät 24 bei dem Versuch, den Datenträger 28 zu entnehmen, oder die Ablageeinrichtung 36 bei dem Versuch, die Brille 38 zu entnehmen, ein entsprechendes Steuersignal S1, S2, welches an die Steuereinrichtung 34 beziehungsweise 44 übertragen wird.
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Bei Empfangen des Auslösesignals S1 wird durch die Steuereinrichtung 34 der Auswurfmechanismus zum Ausgeben des Abspielmediums 28 aus dem Fach 26 aktiviert. Entsprechend wird bei Empfangen des Auslösesignals S2 durch die Steuereinrichtung 44 die Rückhalteeinrichtung 42 in den geöffneten Zustand überführt, das heißt die Bügel werden mittels des Aktors bewegt.
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Durch die physikalisch einwandfreie Ortbarkeit des Insassen, insbesondere mittels einer PMD-Kamera oder Time-of-Flight-Kamera, beziehungsweise von Körperteilen des Insassen, wie etwa seiner Hand 46, ist es ermöglicht, eine Annäherung an eine Oberfläche des Fahrzeuginnenraums, also beispielsweise die Mittelkonsole 16 oder die Schalttafel 18, zu erkennen. Unterschreitet der Insasse situationsabhängig einen gewissen Abstand zu der zu bedienenden Oberfläche, so wird eine Funktion ausgelöst. Situationsabhängig meint hier, dass auch weitere Erkennungsparameter berücksichtigt werden können, wie beispielsweise eine aktuelle Fahrsituation. So wird beispielsweise ein Fahrer während einer schnellen Kurvenfahrt nicht versuchen, nach seiner Brille 38 oder dem Datenträger 28 zu greifen. Ist dagegen eine Entnahme wahrscheinlich, also die Situation adäquat, und nähert sich der Fahrer beispielsweise mit der Hand 46 dem CD-Fach 26, so kann nach Verifikation und Plausibilisierung durch Klassifikation und Aufenthaltszeit der Hand 46 der CD-Auswurf ausgelöst werden. Es kann zur Klassifikation beispielsweise eine Silhouette der Hand daraufhin überprüft werden, ob es sich um eine spezielle, vorbestimmte Silhouette handelt. Genauso kann sichergestellt sein, dass der CD-Auswurf nur ausgelöst wird, wenn die Aufenthaltszeit eine Minimalzeit überschreitet. In dem in der Figur gezeigten Beispiel wird durch die Auswerteeinrichtung 50 beispielsweise zusätzlich überprüft, ob die Hand 46 mit dem Handrücken zur Decke 22 weist. Genauso kann überprüft werden, ob der Daumen 58 von der Hand 46 abgespreizt ist.
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Die Sensoreinrichtung 48 braucht nicht ausschließlich für das Steuern der Rückhalteeinrichtung 42 und der Auswurfeinrichtung für das Abspielgerät 24 bereitgestellt sein. Die Sensoreinrichtung 48 und die Auswerteeinrichtung 50 können auch zum Steuern weiterer Komponenten der Fahrzeugarchitektur verwendet werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer Einsparung von elektronischen Auswerteeinheiten für die CD-Auswurftaste. Zudem ist der neuartige Auswurfmechanismus auch zur Steigerung des sogenannten Joy-of-Use-Faktors für den Benutzer, also seinen Genuss beim Benutzen der Technik.
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Das Beispiel zeigt eine mögliche Realisierung des Verfahrens. Der optische Sensor 48 vermisst den Fahrzeuginnenraum 12 inklusive Insassen. In der Berechnungseinheit in Form der Auswerteeinrichtung 50 werden die Signale V ausgewertet und dem Fahrzeug zur Reaktion zur Verfügung gestellt. Die Gliedmaßen, wie die Hand 46, können einwandfrei extrahiert werden, wodurch die Position der Fingerspitzen, eine Rotation und Translation der Hand jederzeit eindeutig ermittelt werden können.
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Durch das Beispiel ist also gezeigt, wie mittels der Erfindung der CD-Auswurf via kontaktloser Bedienergeste ermöglicht werden kann.
