DE102014223629A1 - Kamera in einem Fahrzeug - Google Patents

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Victor Orlinskiy
Johannes Riedel
Claudia Sedlmeier
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Es wird eine Anordnung mit einer Kamera (102) vorgeschlagen, wobei die Kamera in einem Fahrzeug angeordnet ist und wobei mittels der Kamera und einer Verarbeitungseinrichtung eine Bewegung eines Nutzers des Fahrzeugs bestimmt wird. Eine solche Anordnung kann Signale bereitstellen, die beispielsweise eine Interaktion zwischen dem Nutzer und einem System im Fahrzeug ermöglichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kamera in einem Fahrzeug, insbesondere eine Anordnung mit einer Kamera.
  • Bekannt ist es, eine Trainingsfunktion in einem Fahrzeug bereitzustellen und eine Analyse von Trainingsbewegungen mittels einer in einem Sitz angeordneten Drucksensorik durchzuführen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung für ein Fahrzeug anzugeben, die eine weitere Möglichkeit zur Erfassung von Eingaben, z. B. Bewegungen eines Nutzers in einem Fahrzeug schafft. Insbesondere soll dadurch eine Ansteuerung von Komponenten und Verfahrensabläufen im Fahrzeug ermöglicht werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kamera vorgeschlagen, wobei die Kamera in einem Fahrzeug angeordnet ist und wobei mittels der Kamera und einer Verarbeitungseinrichtung eine Bewegung eines Nutzers in dem Fahrzeug bestimmt wird.
  • Der Nutzer kann eine Person sein, die auf einem Sitz des Fahrzeugs sitzt.
  • Die Verarbeitungseinheit ist beispielsweise ein Steuergerät des Fahrzeugs, das verschiedenartige Funktionen im Fahrzeug wahrnehmen oder ansteuern kann.
  • Das Fahrzeug ist beispielsweise eines der folgenden: ein Kraftfahrzeug, ein Personenkraftfahrzeug, ein Lastkraftfahrzeug, ein Bus oder ein Motorrad.
  • Die Verarbeitungseinheit liefert mittels Bilddaten der mindestens einen Kamera Signale und ermöglicht eine Interaktion zwischen dem Nutzer und einem die Signale verarbeitenden System des Fahrzeugs. Bereitgestellt wird so eine Eingabeeinrichtung, anhand derer ein Nutzer Signale zu Interaktion oder zur Steuerung des Systems erzeugen kann.
  • Bei der Kamera handelt es sich beispielsweise um eine Einheit zur Erfassung von einzelnen Bildern oder von Bewegtbildern. Diese können digital oder analog erfasst werden. Beispielsweise kann die Kamera mindestens einen Nutzer oder einen Teil des mindestens einen Nutzers in dem Fahrzeug fotografieren oder filmen.
  • Somit kann vorteilhaft eine Bewegung z. B. als eine Veränderung der Position des Nutzers oder eines Teils des Nutzers erfasst werden. Weiterhin ist es möglich, den Nutzer selber zu erfassen, z. B. zu erkennen, um welchen Nutzer es sich handelt oder um zu erkennen, ob es sich um einen bereits bekannten (z. B. in einer Datenbank gespeicherten) Nutzer handelt.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die Kamera im Fahrzeug so angeordnet ist, dass der Nutzer optisch erfasst wird, wobei Bilddaten der Kamera von der Verarbeitungseinheit des Fahrzeugs auswertbar sind.
  • Beispielsweise kann die Kamera auf eine auf einem Sitz des Fahrzeugs sitzende Person, z. B. auf den Kopf oder Oberkörper der Person, gerichtet sein.
  • Eine Weiterbildung besteht darin, dass Bilddaten der Kamera und zusätzlich Signale von mindestens einem Druck-Sensor auswertbar sind.
  • Somit kann die Kamera genutzt werden, um den Nutzer auch mittels einer Druck-Sensorik zu erfassen und z. B. seine Bewegung, seine Position oder Positionsveränderung zu bestimmen. Dies ermöglicht die Durchführung interaktiver Programme, z. B. von Trainingsprogrammen.
  • Noch eine Weiterbildung ist es, dass ein interaktives Programm abhängig von der Bewegung des Nutzers ausführbar ist.
  • Beispielsweise ist das Programm ein Trainingsprogramm, bei dem der Nutzer ein Körpertraining durchführt und das Programm abhängig von Bilddaten der Kamera und ggf. zusätzlich weiteren Sensoren, z. B. Druck-Sensoren, gesteuert wird.
  • Eine Weiterbildung davon ist, dass ein Zustand des Nutzers mittels der Kamera und der Verarbeitungseinheit bestimmbar ist.
  • Ein Zustand des Nutzers kann z. B. umfassen bzw. basieren auf:
    • – mindestens einem Vitalparameter des Nutzers, z. B. Herzschlag, Körpertemperatur, Atmung, der mittels der Bilddaten der Kamera bestimmt werden kann;
    • – eine Sitzposition des Nutzers in einem Sitz des Fahrzeugs.
  • Noch eine Weiterbildung besteht darin, dass die Bewegung mit mindestens einem vorgegebenen Wert vergleichbar ist.
  • Beispielsweise kann mindestens ein Sollwert oder Schwellwert vorgegeben sein, bei dessen Erreichen, Über- oder Unterschreiten unterschiedliche Aktionen durchgeführt werden. Auch kann der Zustand des Nutzers mit einem vorgegebenen Wert verglichen und abhängig von einem solchen Vergleich eine Aktion durchgeführt werden. Hierdurch ist z. B. die Steuerung eines Trainingsprogramms möglich.
  • Die Bewegung kann insbesondere ein Verlauf einer oder mehrerer Positionsveränderungen des Nutzers oder bspw. einer Extremität des Nutzers im Verlauf der Zeit umfassen. Somit kann die Bewegung auch einen Bewegungsablauf umfassen, der – z. B. von einem Trainingsprogramm – bewertet werden kann.
  • Beispielsweise kann der Zustand des Nutzers und/oder die Bewegung mit einem Nutzerprofil abgeglichen werden.
  • Auch ist eine Weiterbildung, dass mittels der Verarbeitungseinheit mindestens eine Anzeigeeinheit und/oder mindestens ein Lautsprecher ansteuerbar sind.
  • Beispielsweise kann der Nutzer ein interaktives Körpertraining abhängig von Anweisungen durchführen, wobei die Anweisungen über die Anzeigeeinheit und/oder den Lautsprecher ausgegeben werden können.
  • Eine weitere Weiterbildung ist, dass ein Stellmittel abhängig von der Bewegung des Nutzers ansteuerbar ist.
  • Das Stellmittel kann mindestens ein Aktor sein, der z. B. von der Verarbeitungseinrichtung ansteuerbar ist. Beispielsweise kann das Stellmittel ein Motor zur Verstellung einer Komponente eines Sitzes sein.
  • Devon ist eine Weiterbildung, dass das Stellmittel zum Training des Nutzers ausgestaltet ist.
  • Beispielsweise kann eine Fußstütze ein aktivierbares Stellmittel aufweisen, das z. B. einen ansteuerbaren Motor aufweist und das einen Gegendruck auf einen gegen die Fußstütze drückenden Fuß aufbaut. Ein solches Stellmittel dient beispielsweise einem Training der Beinmuskulatur. Auch können z. B. interaktive Spiele oder andere Programme realisiert werden, bei denen eine Fußstütze als Eingabemedium dient. Optional kann ein Aktor in der Fußstütze von der Verarbeitungseinheit so angesteuert werden, dass der Nutzer Feedback erhält. Beispiele für eine Aktor-Ansteuerung kann eine Auslenkung, eine Vibration oder eine Änderung der für die Interaktion benötigten Kraft (”Force-Feedback”) der Sensoreinheit sein.
  • Davon ist auch eine Weiterbildung, dass das Stellmittel eine Sitzposition verstellt.
  • So kann die Sitzposition für einen Nutzer eingestellt werden, der mit der Kamera auf dem Sitz sitzend erfasst wird.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass mittels der Kamera ein Nutzer identifiziert wird und ein diesem Nutzer zugeordnetes Profil geladen wird. Dies ermöglicht Programme individuell für den Nutzer auszuführen.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Anordnung.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der Verarbeitungseinheit mindestens ein in einem Speicher gespeichertes Programm zugeordnet. Ein solches Programm ist mittels der Bilddaten der Kamera oder Signalen der sonstigen Sensorik steuerbar. Auch ist ein Programm einsetzbar, das beispielsweise zur Durchführung eines Spiels oder einer Kommunikation zur Interaktion mit mindestens einer weiteren Personen innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs ermöglicht. Eine solche Kommunikation kann auch mit anderen Verkehrsteilnehmern aufgebaut werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Sitz und ein mit einer Kamera zusammenwirkendes Steuergerät in einem Fahrzeug; und
  • 2 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren, das Bilddaten der Kamera verwendet.
  • 1 zeigt einen Sitz 101, der in einem Fahrzeug montiert ist. Vor dem Sitz ist eine Kamera 102 angeordnet. Die Kamera 102 ist an ein Steuergerät 103 des Fahrzeugs angeschlossen. Die Kamera 102 ist auf eine auf dem Sitz 101 sitzende Person, z. B. auf den Kopf oder Oberkörper der Person gerichtet, und liefert entsprechende Bilddaten an das Steuergerät 103.
  • Vor dem Sitz ist eine optionale Fußstütze 104 mit Sensoreinheiten 105, 106 angeordnet. Die Person übt mit mindestens einem Fuß Druck auf mindestens eine Sensoreinheit 105, 106 aus. Die Signale der Sensoreinheiten 105, 106 werden dem Steuergerät 103 des Fahrzeugs zugeführt.
  • Der Sitz 101 weist eine Vielzahl von optionalen Druck-Sensoren 107 auf, die einen Druck erfassen, der durch die auf dem Sitz 101 sitzende Person auf die Druck-Sensoren 107 ausgeübt wird. Signale der Druck-Sensoren 107 werden dem Steuergerät 103 zugeführt.
  • Die Signale der Sensoreinheiten 105, 106 und der Druck-Sensoren 107 können eine Information betreffend die Art der Betätigung (z. B. Dauer, Stärke, Häufigkeit, betroffene Fläche, etc.) bereitstellen.
  • An das Steuergerät 103 ist eine optionale Anzeigeeinheit 109 angeschlossen, die von der Person betrachtet werden kann. So kann abhängig von den Bilddaten und von den Signalen der Sensoreinheiten 105, 106 und der Druck-Sensoren 107 eine Komponente auf der Anzeigeeinheit 109 beeinflusst, z. B. gesteuert, werden, um der Person als Nutzer eine visuelle Rückmeldung betreffend ihrer Sitzposition, Bewegungen und ihrer Interaktion mit den Sensoreinheiten 105, 106 und den Druck-Sensoren 107 zu liefern.
  • Auch kann an das Steuergerät 103 ein Lautsprecher 110 angeschlossen sein, über den, z. B. von dem Steuergerät 103 erzeugte, Audio-Information ausgeben werden können.
  • An das Steuergerät 103 ist außerdem ein Speicher 108 (z. B. in Form einer Datenbank) angeschlossen, in dem Programme speicherbar sind, die z. B. eine Interaktion mit den Sensoreinheiten 105, 106 und der Anzeigeeinheit 109 unterstützen.
  • Das Steuergerät 103 verarbeitet die erhaltenen Bilddaten und die erhaltenen Signale, und steuert ggf. weitere Komponenten des Fahrzeugs an. Das Steuergerät 103 kann beispielsweise eine Sitzeinstellung des Sitzes 101 anpassen oder ein z. B. in der Fußstütze 104 angeordnetes Stellmittel ansteuern (nicht dargestellt).
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren, das Bilddaten der Kamera 102 verwendet.
  • Nach einem Start 201 des Verfahrens wird in einem Schritt 202 ein Nutzer bestimmt, indem die Bilddaten der mit der Kamera aufgenommenen Person analysiert werden dahingehend, ob diese Person einem bereits bekannten Nutzer zugeordnet werden kann. Falls ein bekannter Nutzer identifiziert wird, wird in einem Schritt 203 ein diesem Nutzer zugeordnetes Profil geladen. Falls kein bekannter Nutzer identifizierbar ist, wird in einem Schritt 204 ein allgemeines Nutzerprofil verwendet.
  • Ein Zustand des Nutzers kann bestimmt werden, indem eine Sitzposition und Vitalparameter, z. B. Herzschlag, Körpertemperatur, Atmung mittels der Bilddaten bestimmt werden. Der ermittelte Zustand kann in einem Schritt 205 mit dem geladenen Nutzerprofil abgeglichen werden.
  • In einem Schritt 206 wird bestimmt, ob die mittels der Bilddaten ermittelte Sitzposition des Nutzers von der im Nutzerprofil gespeicherten Sitzposition abweicht. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 207 mittels mindestens eines Stellmittels der Sitz so verstellt, dass der Nutzer eine vorgegebene Sitzposition einnimmt. Anschließend wird zu einem Schritt 208 verzweigt, in dem ein Programm, z. B. ein Trainingsprogramm initialisiert wird. Beispielsweise kann das Trainingsprogramm gemäß dem geladenen Nutzerprofil voreingestellt werden. So können z. B. ein Trainings- oder Fitnesszustand, ein zuvor abgeschlossenes oder noch nicht abgeschlossenes und/oder ein Schwierigkeitsgrad bzw. eine Intensität des Trainings voreingestellt werden.
  • Wird in dem Schritt 206 bestimmt, dass die Sitzposition der in dem Nutzerprofil gespeicherten Sitzposition entspricht, kann direkt zu Schritt 208 verzweigt werden.
  • Auch ist es möglich, dass die Sitzposition eine Trainingsposition ist. Beispielsweise kann der Nutzer eine Trainingsposition für die Sitzeinstellung speichern. Ist ein Nutzerprofil aktiv, kann diese Trainingsposition automatisch beim Aktivieren des Trainingsprogramms geladen werden. Optional kann hierfür eine Einstellung in einem Menü vorgesehen sein. Ist kein Nutzerprofil aktiv (wird z. B. ein allgemeines Profil genutzt), dann kann das System anhand der Daten der Sitzposition und der Kamera bestimmen, ob eine Durchführung der Übung in der eingestellten Position möglich ist. Ist dies nicht der Fall, kann der Nutzer aufgefordert werden, die Sitzeinstellung zu ändern oder es kann eine Mitteilung ausgegeben werden, dass in der eingestellten Sitzposition das Trainingsprogramm nicht optimal funktioniert.
  • In einem Schritt 209 wird das Programm gemäß seiner Voreinstellung (z. B. mit entsprechend eingestellten Parametern) gestartet. Beispielsweise kann das Programm ein Trainingsprogramm sein, bei dem der Nutzer ein Körpertraining abhängig von Anweisungen durchführt, die über die Anzeigeeinheit 109 und/oder den Lautsprecher 110 ausgegeben werden.
  • Nachfolgende Reaktionen, insbesondere Bewegungen des Nutzers werden mit der Kamera 102, den Sensoreinheiten 105, 106 und Druck-Sensoren 107 erfasst. Entsprechende Bilddaten der Kamera 102 und zusätzlich entsprechende Signale der Sensoreinheiten 105, 106 und/oder Druck-Sensoren 107 können in einem Schritt 210 ausgewertet bzw. mit vorgegebenen Werten verglichen werden. Grundsätzlich kann bestimmt werden, ob die erfassten Signale und/oder daraus abgeleitete Werte vorgegebene Bedingungen erfüllen. Auch können Abweichungen (z. B. von einem Trainingsziel) bestimmt und dem Nutzer rückgemeldet werden.
  • In einem Schritt 211 kann geprüft werden, ob ein vorgegebenes Ziel (z. B. ein Trainingsziel oder ein Teilziel eines Trainings) erreicht wurde. Falls nicht, kann zu dem Schritt 209 rückverzweigt werden, wobei des Training mit angepassten Parametern erneut durchgeführt oder fortgesetzt werden kann. Falls das Ziel erreicht wurde, kann in einem Schritt 212 das Nutzerprofil mit Informationen betreffend das erreichte Ziel aktualisiert und gespeichert werden, ehe in einem Schritt 213 das Programm beendet wird.
  • Auch ist es möglich, dass in dem Schritt 211 geprüft wird, ob der Nutzer das Programm beenden möchte. Falls dem so ist, folgt Schritt 212, sonst folgt Schritt 209, ggf. mit angepassten Parameter.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen:
  • Gemäß Ausgestaltungen kann ein Teil der beschriebenen Verfahrensschritte entfallen, wie beispielsweise die Bestimmung eines Teils der Parameter bei der Bestimmung des Zustands des Nutzers.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann eine Bestimmung des Nutzers dadurch erfolgen, dass der Nutzer über eine Schnittstelle angemeldet wird, die zusätzlich zu der Kamera vorgesehen ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Bestimmen und Laden eines Nutzerprofils entfallen und anstelle dessen vom Nutzer unabhängig und direkt ein Programm, beispielsweise zum Einstellen der Sitzposition und/oder das Trainingsprogramm angesteuert werden.
  • Ein Soll-Ist-Wertabgleich kann hinsichtlich der Trainingsbewegung des Nutzers durchgeführt werden. Ein Soll-Ist-Wertabgleich kann hinsichtlich der Druckmesswerte im Sitz, in der Fußstütze oder Fußmatte, in Armauflagen und/oder in anderen Körperanlageflächen durchgeführt werden. Beispielsweise kann jede Sensorik im Fahrzeug auf dem Steuergerät oder einer sonstigen Rechnereinheit mit den optischen Bilddaten der Kamera 102 abgeglichen werden.
  • Die erfassten Daten können in einem Rechner (z. B. einer elektronischen Steuereinheit) des Fahrzeugs verarbeitet und/oder gespeichert werden. Die Daten können ebenso auf einem Datenträger oder Netzwerkspeicher, z. B. einer sogenannten Cloud, gespeichert werden. Es können auch Nutzerprofile von Nutzern erstellt werden, die z. B. einer Nutzergemeinschaft zugänglich sind. Beispielsweise können Nutzer über einen Wettbewerb zusätzlich motiviert werden. Sie können auf diese Weise auch den Trainingsverlauf im Blick behalten.
  • Eine Verstellung des Sitzes oder einer verstellbaren Fußstütze kann durch unterschiedlich ausgestaltete Stellmittel erfolgen, mechanisch zum Beispiel mittels einer Feder, elektrisch, hydraulisch oder elektromagnetisch mittels entsprechender ansteuerbarer Antriebe. Ansteuerbare Stellmittel können auch zum Einstellen verschiedener Positionen des Sitzes oder einer verstellbaren Fußstütze und/oder mit unterschiedlichen Kräften ausgestaltet sein.
  • Die Kamera liefert Informationen, die zum Verbessern des Sitzkomforts, der Insassensicherheit oder als Bestandteil eines Systems für Körpertraining im Fahrzeug verwendbar sind. Die Sensoreinheiten 105, 106 und Druck-Sensoren 107 liefern Informationen, die zum Verbessern des Sitzkomforts, der Insassensicherheit oder als Bestandteil eines Systems für Körpertraining im Fahrzeug verwendbar sind. Die Kamera und die Sensoreinheiten 105, 106 und Druck-Sensoren 107 ermöglichen so eine verbesserte Interaktion zwischen dem Nutzer und dem elektronischen System des Fahrzeugs. So können beispielsweise unterschiedliche Trainingsübungen z. B. für die Beinmuskulatur oder Spiele angeboten werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Sitz
    102
    Kamera
    103
    Steuergerät
    104
    Fußstütze
    105
    Sensoreinheit
    106
    Sensoreinheit
    107
    Druck-Sensoren
    108
    Speicher mit Datenbank
    109
    Anzeigeeinheit
    110
    Lautsprecher
    201 bis 213
    Verfahrensschritte

Claims (11)

  1. Anordnung mit einer Kamera (102), – wobei die Kamera in einem Fahrzeug angeordnet ist und – wobei mittels der Kamera und einer Verarbeitungseinrichtung eine Bewegung eines Nutzers in dem Fahrzeug bestimmbar ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Kamera (102) im Fahrzeug so angeordnet ist, dass der Nutzer optisch erfasst wird, wobei Bilddaten der Kamera von der Verarbeitungseinheit des Fahrzeugs auswertbar sind.
  3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich Signale von mindestens einem Druck-Sensor (107) auswertbar sind.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein interaktives Programm abhängig von der Bewegung des Nutzers ausführbar ist.
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Zustand des Nutzers mittels der Kamera und der Verarbeitungseinheit bestimmbar ist.
  6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegung mit mindestens einem vorgegebenen Wert vergleichbar ist.
  7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mittels der Verarbeitungseinheit mindestens eine Anzeigeeinheit (109) und/oder mindestens ein Lautsprecher (110) ansteuerbar sind.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Stellmittel abhängig von der Bewegung des Nutzers ansteuerbar ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, bei dem das Stellmittel zum Training des Nutzers ausgestaltet ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 8, wobei das Stellmittel eine Sitzposition verstellt.
  11. Kraftfahrzeug mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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