DE102015204280A1 - Verfahren zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs, zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung und Computerprogrammprodukt - Google Patents

Verfahren zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs, zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung und Computerprogrammprodukt Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt. Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zur Verfügung gestellt, welches Detektieren (S1) einer Geste mittels einer gestensensitiven Vorrichtung und Aktivieren (S3) des Aktuators in Reaktion auf die detektierte Geste umfasst. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator nur aktiviert wird, wenn die detektierte Geste validiert (S2) wird. Dies hat den Vorteil, dass fehlerhaft erkannte Gesten nicht zu Fehlaktivierungen von Aktuatoren führen können.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt.
  • Stand der Technik
  • Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl von Aktuatoren ausgestattet. Beispielhafte Aktuatoren sind Scheinwerfer, Blinker (Richtungsanzeiger), Nebelleuchte, Nebelscheinwerfer, Hupe, Scheibenwischer und Türschlösser. Über Hebel, Drehregler, Schalter und Taster können Aktuatoren aktiviert werden.
  • Body Computer in Kraftfahrzeugen steuern und überwachen die zugehörigen Komponenten und ihre Funktionen. Auf den Hauptplatinen der Haupteinheit (Head Unit) eines Kraftfahrzeugs finden sich beispielsweise SDRAM-Bausteine und eine CPU. Hinzukommen können Chips für die digitale Signalverarbeitung (digital signal processing, DSPs) oder Feld programmierbare Logikgatteranordnungen (field programmable gatter arrays, FPGA) zum Beispiel für Audioaufbereitung, MP3-Decodierung und Grafikberechnung für 2D-Effekte. Für die Navigation ist oftmals ein GPS-Empfänger eingebaut. Das Tachometer und andere Komponenten können über den CAN-Bus angebunden sein, weitere Audio-Komponenten können beispielsweise über einen MOST-Bus erreicht werden.
  • Der Body Computer und/oder die Head Unit detektiert, dass der Hebel, Drehregler, Schalter und Taster verstellt und/oder umgeschaltet wurde und aktiviert in Reaktion hierauf den Aktuator.
  • Diese Aktivierung kann durch Gesten erfolgen. Ein Beispiel für Gestensteuerung ist das Land Rover Discovery Vision Concept, das auf der New York Auto Show 2014 vorgestellt wurde. Dieser Land Rover lässt sich per Gestensteuerung öffnen und bedienen.
  • Gestenerkennung ist auf vielfältige Weise möglich.
  • Chirp zum Beispiel ist ein Gestendetektierungssystem, das ähnlich wie die Fledermaus-Ortung funktioniert. Ultraschallquellen senden ein Signal aus. Trifft es auf ein Objekt, zum Beispiel eine Hand, wird es reflektiert. Diese Echos werden aufgefangen, ein zweiter Chip erfasst die bis dahin verstrichene Zeit. Auf Grundlage der verschiedenen Laufzeiten lassen sich unterschiedliche Gesten erkennen.
  • Die Schrift DE102011087347 offenbart ein Verfahren zur Steuerung mindestens eines Aktors anhand von Signallaufzeitänderungen mindestens eines Ultraschallsensors. Als Aktor werden beispielsweise ein Schließelement einer Hecklappe, einer Motorhaube, einer Türe, eines Schiebedachs und/oder hydraulische Elemente angesteuert.
  • Eine andere Möglichkeit zur Gestendetektion bieten Kameras, insbesondere, aber nicht nur, Stereokameras.
  • DE 102005019154 beschreibt eine Vorrichtung zur Einstellung von wenigstens einer Kraftfahrzeugkomponente in Abhängigkeit eines Signals einer bildgebenden Sensorik in einem Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung ist derart konfiguriert, dass die Vorrichtung die Einstellung in Abhängigkeit von wenigstens einer durch die bildgebende Sensorik erkannten Geste eines Kraftfahrzeuginsassen beginnt, unterdrückt oder beendet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Verfügung gestellt, welches das Detektieren einer Geste mittels einer gestensensitiven Vorrichtung und Aktivieren des Aktuators in Reaktion auf die detektierte Geste umfasst. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator nur aktiviert wird, wenn die detektierte Geste validiert wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass fehlerhaft erkannte Gesten nicht zu Fehlaktivierungen von Aktuatoren führen können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird weiterhin ein der Geste zugeordneter Sprachbefehl detektiert und die detektierte Geste durch den Sprachbefehl validiert.
  • Sprachvalidierung ist für den Fahrer besonders einfach und daher vorteilhaft.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die detektierte Geste durch eine Messung eines Einschlags eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs, einen Abgleich mit einer geplanten Route eines Navigationssystems, Detektieren einer weiteren Geste und/oder einer akustischen Bestätigung und/oder eine Freigabeeingabe an der gestensensitiven Vorrichtung validiert werden.
  • Diese Formen der Validierung erfordern besonders wenig Fahrerinteraktion.
  • Die gestensensitive Vorrichtung kann eine Smartwatch sein und die Geste kann ein Bewegen und/oder ein Drehen eines Arms, an dem die Smartwatch angelegt ist, umfassen. Dabei können Accelerometer und/oder Gyroskope im Armband der und/oder in der Smartwatch zur Detektion von Armbewegungen/-drehungen verwendet werden. Alternativ kann die gestensensitive Vorrichtung eine Datenbrille sein. Dabei können eine oder mehrere Kameras und/oder Accelerometer und/oder Gyroskope in der Datenbrille zur Detektion von Kopfbewegungen/-drehungen verwendet werden.
  • Oder die Kamera kann Teil des Kraftfahrzeugs sein. Dan kann die Gestenerkennung durch Bilderkennung erfolgen.
  • Die Smartwatch bzw. die Datenbrille ermöglicht eine besonders sichere Gestenerkennung, da die Smartwatch mit dem Arm bzw. die Datenbrille mit dem Kopf, mit dem die Geste gemacht wird, verbunden ist.
  • Es kann eine Drehrichtung während des Drehens des Arms detektiert werden und der Aktuator in zwei unterschiedlichen Weisen aktiviert werden, wobei die Weise, in der der Aktuator aktiviert wird, anhand der detektierten Drehrichtung bestimmt wird.
  • So lassen sich differenzierte Aktivierungen von Aktuatoren realisieren.
  • Das Kraftfahrzeug kann eine Hauptsteuereinheit oder einen Body Computer umfassen. Dann kann die detektierte Geste an die Hauptsteuereinheit oder den Body Computer übermittelt und der Aktuator von der Hauptsteuereinheit oder dem Body Computer aktiviert werden.
  • Dies ermöglicht besonders einfach, bestehende Systeme, bei denen Aktuatoren von der Hauptsteuereinheit oder dem Body Computer aktiviert werden, erfindungsgemäß zu ertüchtigen.
  • Der Aktuator kann durch eine andere Geste, einen anderen Sprachbefehl und/oder durch Betätigen einer mechanischen Vorrichtung des Aktuators deaktiviert werden.
  • Der Aktuator kann ein Scheinwerfer sein, und das Aktivieren kann ein Aufblenden des Scheinwerfers sein. Der Aktuator kann eine Nebelleuchte und das Aktivieren kann ein Ein- oder Ausschalten der Nebelleuchte sein. Der Aktuator kann eine Hupe und das Aktivieren kann ein Auslösen der Hupe sein. Der Aktuator kann ein Türschloss und das Aktivieren kann ein Schließen oder Öffnen des Türschlosses sein. Der Aktuator kann ein Kofferraumschloss und das Aktivieren kann ein Schließen oder Öffnen des Kofferraumschlosses sein. Der Aktuator kann ein Scheibenwischer und das Aktivieren kann ein Einschalten einer Geschwindigkeitsstufe des Scheibenwischers oder Umschalten zwischen den Geschwindigkeitsstufen sein.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9 für ein Kraftfahrzeug vorgestellt. Die Vorrichtung ist eingerichtet, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
  • Unter einer Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät und/oder Steuergerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt.
  • Schließlich wird erfindungsgemäß noch ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 10 vorgestellt. Das Computerprogrammprodukt umfasst prozessorausführbaren Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Prozessor ausgeführt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
  • Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst als Schritt S1 ein Detektieren einer Geste mittels einer gestensensitiven Vorrichtung. Bei der Geste kann es sich zum Beispiel um eine Kopfgeste, eine Fingergeste, eine Handgeste oder eine Armgeste handeln. Beispielhafte Gesten umfassen vertikale und horizontale Bewegungen und Drehungen, Schwingen, Winken, Wischen und Nicken. Eine Dreh- und/oder eine Bewegungsrichtung kann dabei verwendet werden, um mit zwei lediglich durch die Dreh- und/oder die Bewegungsrichtung unterschiedliche Gesten zwei Aktivierungsformen eines Aktuators zu ermöglichen. Beispielsweise kann durch die Drehrichtung eine Blinkrichtung angezeigt sein.
  • Die gestensensitive Vorrichtung kann zum Beispiel eine Smartwatch oder eine Datenbrille sein, die von einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs getragen werden.
  • Der Fahrer kann dann mit Smartwatch oder Datenbrille Aktuatoren des Kraftfahrzeugs bedienen. Es ist auch möglich, dass die gestensensitive Vorrichtung eine im Kraftfahrzeug stationäre oder in die Datenbrille integrierte Kamera und/oder ein Ultraschall basiertes System umfasst. Andere gestensensitive Vorrichtungen sind möglich. Zum Beispiel können in der Smartwatch oder der Datenbrille vorhandene Bewegungsmessinstrumente wie beispielsweise Gyroskope und/oder Accelerometer zur Gestendetektion verwendet werden. Kamerabilder können alternative oder zusätzlich der Gestendetektion dienen. Die Detektion aufgrund von Messsignalen der Bewegungsmessinstrumente kann teilweise oder vollständig in der Datenbrille beziehungsweise in der Smartwatch erfolgen. Teilweise bearbeitete Daten oder die unbearbeiteten Rohdaten können an den Body Computer des Kraftfahrzeugs weitergeleitet werden, der dann die Geste detektiert. Diese Weiterleitung kann kabellos erfolgen. Datenbrille beziehungsweise Smartwatch können vor Ausführung des Verfahrens bezüglich ihrer Lage im Kraftfahrzeug kalibriert werden.
  • In einem folgenden Schritt S2 wird die detektierte Geste validiert.
  • Wenn die Geste validiert wird, wird anschließend Schritt S3 durchgeführt, in dem der Aktuator aktiviert wird, also beispielsweise der Blinker gesetzt wird.
  • Wenn die Geste nicht validiert wird, kehrt das Verfahren zu Schritt S1 zurück, ohne dass der Aktuator aktiviert wird.
  • Die Validierung kann auf Basis einer Freigabe erfolgen, die erteilt wurde, ehe die Geste detektiert wurde. Die Freigabe kann beispielsweise eine Freigabe aller oder bestimmter Gesten sein. Dabei können freigegebene Gesten pauschal validiert sein, das heißt, die Aktivierung des Aktuators erfolgt, sobald die Geste detektiert wird. Oder Gesten sind bedingt validiert, das heißt, wird eine freigegebene Geste detektiert, so bedarf es einer nachfolgenden Validierung, um die Aktivierung des Aktuators auszulösen. Andere Freigabeformen sind möglich.
  • Die Freigabe ermöglicht unter anderem auch, dass bei Detektion einer selben Geste unterschiedliche Aktuatoren aktiviert werden können und die Geste exklusive für einen zu bestimmenden Aktuator freigegeben werden kann.
  • Die Validierung und/oder Freigabe kann durch einen Sprachbefehl erfolgen. Beispielsweise kann die Head Unit oder eine Datenbrille des Fahrers Sprache aufnehmen, die in der Head Unit, im Body Computer oder in der Datenbrille daraufhin analysiert wird, ob ein Befehl erteilt wurde, der mit der detektierten Geste verknüpft hinterlegt ist. Dem Sprachbefehl kann eine akustische Aufforderung des Fahrers zur Abgabe des Sprachbefehls vorangehen. Eine andere Form der Validierung und/oder Freigabe kann eine weitere Geste darstellen, die der Fahrer ungefragt oder nach Aufforderung durch das System macht. Beispielsweise kann mit einer Datenbrille ein Kopfnicken erfasst und zur Validierung herangezogen werden, entweder immer oder nur, wenn das Kopfnicken nach einer Sprachaufforderung zur Validierung einer zuvor detektierten Geste detektiert wird.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Validierung und/oder Freigabe eine Plausibilisierung der detektierten Geste gegenüber Kraftfahrzeugsteuer- und/oder Kraftfahrzeugnavigationsinformationen umfassen. Wird beispielsweise eine Geste detektiert, die dem Setzen des Blinkers in einer Richtung entspricht, und das Lenkrad in diese Richtung eingeschlagen, so kann dies für eine Validierung und/oder Freigabe verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Validierung und/oder Freigabe erfordern, dass die gemäß Navigationssystem geplante Route ein Abbiegen in diese Richtung jetzt oder in naher Zukunft vorsieht. Grundsätzlich oder im Zweifelsfall kann die Validierung erforderlich sein, um eine Aktivierung des Aktuators mittels Geste zur ermöglichen.
  • Der Aktuator (und die zugehörige Aktivierung) kann beispielsweise ein Blinker (rechts/links blinken und/oder warnblinken), ein Scheinwerfer (Einschalten und/oder Auf- und/oder Abblenden), eine Nebelleuchte (Ein- und/oder Ausschalten), ein Nebelscheinwerfer (Ein- und/oder Ausschalten), eine Hupe (Auslösen), ein Scheibenwischer (Ein- und/oder Ausschalten und/oder ändern der Wischgeschwindigkeit) oder eine Schloss (Schließen/Öffnen) einer Kraftfahrzeugtür oder des Kofferraums sein.
  • Die Geste, die zur Aktivierung des Aktuators detektiert werden muss, kann mit dem Aktuator und/oder der Aktivierung assoziiert sein. Beispielsweise kann eine Drehung des Handgelenks nach links nach Validierung den Blinker links setzen und eine Drehung des Handgelenks nach rechts kann nach Validierung den Blinker rechts setzen. Eine Wischgeste kann den Scheibenwischer aktivieren. Dabei kann eine Geschwindigkeit der Wischgeste die Wischgeschwindigkeit des Scheibenwischers bestimmen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011087347 [0008]
    • DE 102005019154 [0010]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Detektieren (S1) einer Geste mittels einer gestensensitiven Vorrichtung und Aktivieren (S3) des Aktuators in Reaktion auf die detektierte Geste, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator nur aktiviert wird, wenn die detektierte Geste validiert (S2) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei weiterhin ein der Geste zugeordneter Sprachbefehl detektiert und die detektierte Geste durch den Sprachbefehl validiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die detektierte Geste durch eine Messung eines Einschlags eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs, einen Abgleich mit einer geplanten Route eines Navigationssystems, Detektieren einer weiteren Geste und/oder einer akustischen Bestätigung und/oder eine Freigabeeingabe an der gestensensitiven Vorrichtung validiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gestensensitive Vorrichtung eine Kamera ist, die Teil des Kraftfahrzeugs ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gestensensitive Vorrichtung eine Kamera ist, die Teil einer Datenbrille ist, und die Geste ein Bewegen und/oder ein Drehen des Kopfes umfasst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gestensensitive Vorrichtung eine Smartwatch ist, und die Geste ein Bewegen und/oder ein Drehen eines Arms, an dem die Smartwatch angelegt ist, umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die gestensensitive Vorrichtung eine Smartwatch ist und eine Drehrichtung während des Drehens des Arms detektiert wird und der Aktuator in zwei unterschiedlichen Weisen aktiviert werden kann, wobei die Weise, in der der Aktuator aktiviert wird, anhand der detektierten Drehrichtung bestimmt wird
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kraftfahrzeug eine Hauptsteuereinheit oder einen Body Computer umfasst, wobei die detektierte Geste an die Hauptsteuereinheit oder den Body Computer übermittelt wird und der Aktuator von der Hauptsteuereinheit oder den Body Computer aktiviert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Aktuator durch eine andere Geste, einen anderen Sprachbefehl und/oder durch Betätigen einer mechanischen Vorrichtung zur Deaktivierung des Aktuators deaktiviert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: – der Aktuator ein Scheinwerfer und das Aktivieren ein Aufblenden des Scheinwerfers, – der Aktuator eine Nebelleuchte und das Aktivieren ein Ein- oder Ausschalten der Nebelleuchte, – der Aktuator eine Hupe und das Aktivieren ein Auslösen der Hupe, – der Aktuator ein Türschloss und das Aktivieren ein Schließen oder Öffnen des Türschlosses, – der Aktuator ein Kofferraumschloss und das Aktivieren ein Schließen oder Öffnen des Kofferraumschlosses, oder – der Aktuator ein Scheibenwischer und das Aktivieren ein Einschalten einer Geschwindigkeitsstufe des Scheibenwischers oder Umschalten zwischen den Geschwindigkeitsstufen ist.
  11. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  12. Computerprogrammprodukt mit prozessorausführbarem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wenn das Programm auf einem Prozessor ausgeführt wird.
DE102015204280.4A 2015-03-10 2015-03-10 Verfahren zur Aktivierung eines Aktuators eines Kraftfahrzeugs, zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung und Computerprogrammprodukt Pending DE102015204280A1 (de)

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