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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren wenigstens einer sich in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs aufhaltenden Person mittels des Kraftfahrzeugs.
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Die
DE 10 2008 035 942 A1 offenbart ein Sicherheitssystem für Fahrzeuge und andere Verkehrsteilnehmer zur Erkennung der anderen Verkehrsteilnehmer. Das Sicherheitssystem weist ein Fahrzeugassistenzsystem mit einem Radarsensor in einem Fahrzeug und eine Sensoreinheit für einen anderen Verkehrsteilnehmer auf. Die Sensoreinheit ist zum Erzeugen und Übermitteln eines Rücksignals an das Fahrzeugassistenzsystem ausgeführt, wenn sie ein Radarsignal von dem Radarsensor empfängt. Dabei ist das Fahrzeugassistenzsystem zumindest zur eindeutigen Identifikation der Art des Verkehrsteilnehmers auf Basis des empfangenen Rücksignals ausgeführt.
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Außerdem offenbart die
US 9 760 806 B1 ein Verfahren zum Auswerten von Verkehrssituationen mittels wenigstens einer Kamera.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem wenigstens eine sich in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs aufhaltenden Person besonders vorteilhaft identifiziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Identifizieren wenigstens einer sich in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs aufhaltenden Person zeichnet sich durch einen ersten Schritt aus, bei welchem mittels wenigstens eines Radarsensors des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Abstand zwischen dem Radarsensor und der Person, wenigstens ein auch als Höhenwinkel bezeichneter Elevationswinkel zwischen dem Radarsensor und der Person, wenigstens ein auch als Seitenwinkel bezeichneter Azimutwinkel zwischen dem Radarsensor und der Person und wenigstens eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor und der Person erfasst werden. Der Abstand, der Elevationswinkel, der Azimutwinkel und die Relativgeschwindigkeit sind jeweilige Größen beziehungsweise Messgrößen, die mittels des beispielsweise als 4D-Radarsensor oder 4D-Radar ausgebildeten Radarsensors erfasst werden.
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Bei einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand, dem erfassten Elevationswinkel, dem erfassten Azimutwinkel und der erfassten Relativgeschwindigkeit Körperproportionen sowie wenigstens ein Bewegungsmuster der Person ermittelt. Das Bewegungsmuster wird insbesondere auf Basis der ermittelten Körperproportionen ermittelt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst einen dritten Schritt, bei welchem das Bewegungsmuster als Ist-Muster mit wenigstens einem Soll-Muster verglichen wird. Beispielsweise stellt der Radarsensor wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal oder mehrere Signale bereit, wobei das Signal beziehungsweise die Signale die erfassten Größen charakterisiert beziehungsweise charakterisieren. Eine elektronische Recheneinrichtung empfängt beispielsweise das Signal und ermittelt, insbesondere berechnet, in Abhängigkeit von den Größen die Körperproportionen und das Bewegungsmuster. Ferner vergleicht beispielsweise die elektronische Recheneinrichtung das ermittelte Bewegungsmuster mit dem Soll-Muster, welches beispielsweise in einer Speichereinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung abgespeichert ist. Bei einem vierten Schritt des Verfahrens wird die Person anhand des Vergleichs identifiziert. Stimmt beispielsweise das Ist-Muster mit dem Soll-Muster überein, so wird die sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufhaltende Person als eine beziehungsweise die Person identifiziert, der das Soll-Muster zugeordnet ist. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Person mit einem nur geringen Aufwand an Bauelementen identifiziert werden.
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Der Erfindung liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Bei heutigen, auch als Keyless-Go-Systeme bezeichneten schlüssellosen Systemen, mittels welchen Türen von Kraftfahrzeugen entriegelt und verriegelt werden können, ohne dass eine Person eine Fernbedienung betätigt und ohne dass ein Schlüssel das jeweilige Kraftfahrzeug berührt beziehungsweise mit dem jeweiligen Kraftfahrzeug zusammenwirkt, kann nur sehr aufwendig sichergestellt werden, dass sich die beispielsweise als Fahrzeugschlüssel ausgebildete Fernbedienung sowie eine Person, die die jeweilige Tür entriegeln oder verriegeln möchte, auch tatsächlich in der Nähe des jeweiligen Kraftfahrzeugs befinden. Insbesondere bei einem gezielten Angriff nutzen Angreifer diese Schwäche aus, um das Kraftfahrzeug unerlaubterweise zu entwenden.
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Darüber hinaus sind Park-Fernbedienungssysteme bekannt, welche auch als Remote-Parking-Systeme bezeichnet werden. Hierbei kann sich eine Person in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufhalten und das Kraftfahrzeug beispielsweise fernsteuern, insbesondere so lange, wie sich die Person in der Nähe des Kraftfahrzeugs aufhält und insbesondere eine Fernbedienung dauerhaft bedient. Über eine solche dauerhafte Bedienung der zum Parken verwendeten Fernbedienung, bei der es sich beispielsweise um ein auch als Smartphone bezeichnetes, mobiles Funkgerät handeln kann, wird sichergestellt, dass sich die Person in der Nähe des Kraftfahrzeugs befindet, das heißt anwesend ist und das Parken überwacht. Dies ist jedoch nicht besonders komfortabel für die Person. Ferner kann es grundsätzlich zu Missbräuchen beziehungsweise unerwünschten Betätigungen oder Bedienungen eines Kraftfahrzeugs durch nicht berechtigte Personen wie beispielsweise Kinder kommen, die Zugriff auf einen Fahrzeugschlüssel haben, was grundsätzlich nicht erwünscht ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die zuvor genannten Nachteile und Probleme zu vermeiden. Außerdem ist es möglich, nicht berechtigten Personen wie beispielsweise Kinder grundsätzlich zu identifizieren und somit den Zugang zu dem beziehungsweise in das Kraftfahrzeug zu erlauben, jedoch zu unterbinden, dass eine solche Person das Kraftfahrzeug starten und fahren kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und der hierfür verwendete Radarsensor ermöglichen es nicht nur, Personen im Fahrzeugumfeld zu erkennen, sondern diese auch zu identifizieren. Die Identifizierung erfolgt dabei aufgrund bestimmter, unveränderbare Merkmale beziehungsweise Bewegungsmuster der Personen. Zur Merkmalsbestimmung wird der beispielsweise als hochauflösende 4D-Radar ausgebildete Radarsensor verwendet, welcher die beschriebenen Größen misst. Der Radarsensor erlaubt eine exakte Vermessung der Person, insbesondere des Körpers der Person, sodass individuelle Bewegungsmuster der zu identifizierenden Person ermittelt werden können. Das individuelle Bewegungsmuster ergibt sich beispielsweise aus den Körperproportionen wie zum Beispiel der Länge der Extremitäten, Körpergröße, Drehpunkt der Gelenke usw. Hierzu werden beispielsweise aufgenommene Radar-Reflexionen von der Person sowohl in ihrer relativen Lage als auch in ihrer Bewegungsgeschwindigkeit mit einem Referenzmuster als dem Soll-Muster abgeglichen. Beispielsweise ergibt das Verhältnis von Ober- zu Unterschenkel ein individuelles Bewegungsmuster beim Gehen, sowohl in der relativen Lage als auch in der Geschwindigkeit. Das ermittelte Ist-Muster ist ein Radarmuster, welches beispielsweise mit gespeicherten Datensätzen, die das Soll-Muster charakterisieren, verglichen wird. Der Abgleich des Radarmusters mit den gespeicherten Datensätzen, das heißt beispielsweise der Vergleich des Ist-Musters mit dem Soll-Muster erfolgt beispielsweise mittels wenigstens eines neuronalen Netzwerks beziehungsweise durch einen Deep-Learning-Algorithmus. Somit ist es möglich, die Person eindeutig zu identifizieren.
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Für die zuvor beschriebenen Systeme wie schlüssellose Systeme, Remote-Parking-Systeme und sonstige Identifizierungssysteme ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, einen besonders hohen Komfort und/oder eine besonders hohe Verfügbarkeit und/oder eine besonders hohe Sicherheit, insbesondere bei der Nutzung und Verwendung des Fahrzeugs, zu realisieren.
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Beispielsweise ist es möglich, unterschiedliche Personen anzulernen. Mit anderen Worten wird beispielsweise das Soll-Muster erstellt, indem die zu dem Soll-Muster gehörende Person mittels des Radarsensors erfasst und dabei beispielsweise vermessen wird. Hierzu werden mittels des Radarsensors die zuvor beschriebenen Größen erfasst. Anhand der Größen werden Körperproportionen und ein Bewegungsmuster ermittelt, welches schließlich als das Soll-Muster gespeichert wird.
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Des Weiteren können weitere Informationsquellen wie beispielsweise weitere Kameras zur Identifizierung von Personen genutzt werden. Durch eine Aggregation von unterschiedlichen Quellen, insbesondere von von unterschiedlichen Quellen bereitgestellten Daten, kann die Sicherheit und/oder die Verfügbarkeit weiter erhöht werden. Somit ist es beispielsweise vorgesehen, dass mittels wenigstens einer Kamera des Kraftfahrzeugs zumindest ein Bild der Person erfasst wird, wobei die Person auch in Abhängigkeit von dem erfassten Bild identifiziert wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die einzige Fig. zeigt ein Flussdiagramm, anhand welchem im Folgenden ein Verfahren zum Identifizieren wenigstens einer sich in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs aufhaltenden Person beschrieben wird. Im Rahmen des Verfahrens wird die Person mittels des beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs identifiziert. Hierzu wird wenigstens ein beispielsweise als 4D-Radar ausgebildeter Radarsensor des Kraftfahrzeugs verwendet. Der Radarsensor kann wenigstens einen Teilbereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassen. Hält sich die Person in dem von dem Radarsensor erfassbaren Teilbereich auf, so kann der Radarsensor die Person erfassen. Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird mittels des Radarsensors wenigstens ein Abstand zwischen dem Radarsensor und der Person erfasst. Ferner wird bei dem ersten Schritt S1 des Verfahrens wenigstens ein auch als Höhenwinkel bezeichneter Elevationswinkel zwischen dem Radarsensor und der Person erfasst. Außerdem wird bei dem ersten Schritt S1 wenigstens ein auch als Seitenwinkel bezeichneter Azimutwinkel zwischen dem Radarsensor und der Person erfasst. Darüber hinaus wird bei dem ersten Schritt S1 wenigstens eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor und der Person erfasst. Der Abstand, der Azimutwinkel, der Elevationswinkel und die Relativgeschwindigkeit sind Größen, die mittels des Radarsensors erfasst werden.
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Der Radarsensor stellt beispielsweise wenigstens ein, insbesondere elektronisches, Signal bereit, welches die erfassten Größen charakterisiert. Das Signal wird beispielsweise von einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs empfangen und ausgewertet. Insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung werden bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens in Abhängigkeit von den Größen Körperproportionen und wenigstens ein Bewegungsmuster der Person ermittelt. Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird das ermittelte Bewegungsmuster als Ist-Muster verwendet und, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, mit einem Soll-Muster verglichen. Das Soll-Muster ist beispielsweise in einer Speichereinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung gespeichert. Mit anderen Worten sind beispielsweise in der Speichereinrichtung Daten gespeichert, die das Soll-Muster charakterisieren. Die Person, die mittels des Radarsensors erfasst wird, wird auch als Ist-Person bezeichnet. Das Soll-Muster ist beispielsweise einer sogenannten Soll-Person zugeordnet. Die Soll-Person ist eine Person, deren Bewegungsmuster als das Soll-Muster zuvor ermittelt und in der Speichereinrichtung gespeichert wurde. Bei einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird die Person anhand des Vergleichs identifiziert. Stimmt beispielsweise das Ist-Muster mit dem Soll-Muster überein, so wird dadurch ermittelt, dass die Ist-Person die Soll-Person ist. Somit wird der Ist-Person beispielsweise Zugang zu dem Kraftfahrzeug gewährt und/oder wenigstens eine Funktion des Kraftfahrzeugs wird ausgeführt.
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Weicht jedoch das Ist-Muster von dem Soll-Muster ab, so wird dadurch ermittelt, dass die Ist-Person eine von der Soll-Person unterschiedliche, nicht berechtigte Person ist. In der Folge wird der nicht-berechtigten Person der Zugang zum Kraftfahrzeug verwehrt und/oder die wenigstens eine Funktion des Kraftfahrzeugs wird nicht ausgeführt. Mittels des Verfahrens können eine besonders hohe Sicherheit und ein besonders hoher Komfort bei der Nutzung des Kraftfahrzeugs gewährleistet werden.
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Bezugszeichenliste
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- S1
- erster Schritt
- S2
- zweiter Schritt
- S3
- dritter Schritt
- S4
- vierter Schritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008035942 A1 [0002]
- US 9760806 B1 [0003]
