DE102018207663B3

DE102018207663B3 - Verfahren zum Erfassen einer Nutzereingabe und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018207663B3
Application number: DE102018207663.4A
Authority: DE
Inventors: Julian Verkin; Karsten Beyer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-05-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein von einem Fahrzeug (50) durchführbares Verfahren zum Erfassen einer Nutzereingabe. Dabei erfolgt die Projektion von zumindest zwei Auswahlindikatoren (20) nebeneinander auf einen Bodenbereich (30) nahe des Fahrzeugs (50). Ferner wird eine Bewegungsrichtung (11) eines Nutzers (10) relativ zu den Auswahlindikatoren (20) erfasst und durch Korrelation von Bewegungsrichtung (11) und Auswahlindikatoren (20) einer der Auswahlindikatoren (20) ermittelt. Da jeder der Auswahlindikatoren (20) einer von verschiedenen Möglichkeiten einer Nutzereingabe entspricht, wird schließlich eine Nutzereingabe anhand des ermittelten Auswahlindikators (20) erfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildetes Fahrzeug (50).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren eines Fahrzeugs zum Erfassen einer Nutzereingabe, insbesondere einer die Verriegelung des Fahrzeugs betreffenden Nutzereingabe. Die Erfindung betrifft ferner ein zum Durchführen dieses Verfahrens eingerichtetes Fahrzeug.
Es gibt zunehmend Fahrzeuge, insbesondere PKW, die mit einer sogenannten „lock on leave“ Funktion ausgestattet sind. Diese führt zu einer automatischen Verriegelung des Fahrzeugs, wenn sich ein Fahrer, insbesondere nach Abstellen des Motors, vom Fahrzeug entfernt. Hierzu kann beispielsweise die Position eines vom Fahrer mit sich geführten Funkschlüssels bestimmt werden. Dies erfolgt beispielsweise indem die Signalstärke eines vom Fahrzeug emittierten Signals von dem Funkschlüssel bestimmt und an das Fahrzeug übermittelt wird, woraufhin dieses die Position des Funkschlüssels bestimmt. Befindet sich der Funkschlüssel außerhalb eines vorbestimmten Bereichs, werden die Türen des Fahrzeugs automatisch verriegelt.
Ebenso bekannt sind sogenannte „keyless access“ Systeme, bei denen ein Fahrzeug automatisch entriegelt, wenn sich ein Nutzer im Besitz eines geeigneten Funkschlüssels nähert. Auch hierbei erfolgt eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Schlüssel und dem Fahrzeug. Wird der Funkschlüssel anhand der von diesem empfangenen oder gesendeten Signale in einem definierten Bereich verortet, beispielsweise durch Detektion der Signale mit einer bestimmten Mindestsignalstärke, wird das Fahrzeug entriegelt.
Die DE 100 64 141 A1 offenbart ein Transponder-basiertes Verfahren zum automatischen Verriegeln und Entriegeln von Fahrzeugtüren. Dabei empfängt ein Fahrzeug ein Signal von einem Codegeber, beispielsweise einem Funkschlüssel, und prüft anhand des Signals eine Berechtigung zum Öffnen des Fahrzeugs. Zudem werden in Abhängigkeit der Position des Codegebers verschiedene Funktionen ausgelöst. Beispielsweise werden in Abhängigkeit der Position nur die Türen auf einer der Fahrzeugseiten oder wird nur die Heckklappe geöffnet.
Ein ähnliches Verfahren offenbart die EP 1 429 300 A1 , wobei eine Entfernung eines portablen ID-Tags zu einem Fahrzeug anhand der Signalstärke ermittelt wird, die von dem ID-Tag noch empfangen werden kann. Hierzu emittiert das Fahrzeug verschiedene Signale verschiedener Signalstärke, auf welche der ID Tag mit verschiedenen Antwortsignalen reagiert. Anhand der vom ID-Tag empfangenen Antwortsignale wird auf die Entfernung zum Fahrzeug geschlossen.
Neben der Schwierigkeit die Sicherheit solcher von einer Nutzereingabe gänzlich unabhängigen „hands free“ Verfahren zu gewährleisten, sind die bekannten Verfahren zudem nicht in der Lage differenziert auf verschiedene Nutzerwünsche zu reagieren. Beispielsweise kann durch das Fahrzeug nicht unterschieden werden, ob der Fahrer das Fahrzeug endgültig oder nur kurzzeitig verlassen möchte und eine Verriegelung somit entweder angezeigt oder unnötig ist.
Die DE 10 2009 009 835 A1 schlägt ein Verfahren vor, bei dem ein Zugangskontrollsystem in einem Anlernmodus verschiedene Bewegungsmuster eines Nutzers dahingehend analysiert, ob ein Annähern des Nutzers an das Fahrzeug mit einem Öffnen einer Fahrzeugtür verbunden ist. Ist dies der Fall, wird im Betrieb des Zugangskontrollsystems eine Fahrzeugtür geöffnet, wenn ein solches Bewegungsmusters erkannt wird. Wird hingegen im Betrieb ein Bewegungsmuster detektiert, zu dem keine Entriegelung angelernt wurde, bleiben die Türen verschlossen. Dieses Verfahren funktioniert nur für häufig wiederkehrende Situationen, beispielsweise den Weg durch eine Privatgarage ohne Fahrabsicht, scheitert jedoch bei veränderlichen Bewegungsmustern.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, und ein Verfahren und ein Fahrzeug bereitzustellen, die eine „hands free“ Nutzereingabe an das Fahrzeug ermöglichen, insbesondere zum Ent- und Verriegeln.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren eines Fahrzeugs zum Erfassen einer Nutzereingabe mit den im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritten.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit der Detektion eines Nutzers in einer Umgebung des Fahrzeugs. Dabei erfolgt die Detektion eines Nutzers bevorzugt über die Detektion eines zum Fahrzeug gehörenden Funkschlüssels. Dieser Schritt verknüpft den Beginn des Verfahrens vorteilhaft mit einer Situation, in der sich ein Nutzer in der Umgebung des Fahrzeugs befindet. Somit wird ein unnötiger Dauerbetrieb des Verfahrens verhindert und dessen Energieeffizienz verbessert. Die Detektion erfolgt bevorzugt anhand ein oder mehrerer Sensorsignale, beispielsweise von optischen (LIDAR, IR) und/oder akustischen (Ultraschall, Radar) Sensoren. Wird ein Schlüssel geortet, erfolgt dies, wie eingangs beschrieben, bevorzugt per Funk. Darüber hinaus kommen Sensoren in Betracht, mit denen erfasst werden kann, dass ein Nutzer ein Fahrzeug verlässt, wie beispielsweise Drucksensoren in den Sitzen oder Sensoren in den Türen. Die Umgebung des Fahrzeugs bezeichnet bevorzugt einen Bereich, der durch ein oder mehrere vordefinierte Abstände, beispielsweise von den Fahrzeugseiten, der Fahrzeugfront und dem Fahrzeugheck, definiert ist. Ebenfalls bevorzugt definiert ein Radius eine Umgebung.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zumindest zwei Auswahlindikatoren nebeneinander auf einen Bodenbereich nahe des Fahrzeugs projiziert. Ein Bodenbereich ist bevorzugt dann nah am Fahrzeug angeordnet, wenn er sich innerhalb der vordefinierten Umgebung des Fahrzeugs befindet. Die Auswahlindikatoren sind bevorzugt beabstandet zueinander auf den Boden projiziert, können jedoch auch teilweise überlappen. Die Projektion erfolgt bevorzugt so, dass die Auswahlindikatoren vom Nutzer erkennbar und unterscheidbar sind. Besonders bevorzugt werden zusätzlich zur Bewegungsrichtung des Nutzers Hindernisse detektiert und erkannt und erfolgt die Projektion so, dass die Hindernisse weder die Projektion noch eine Bewegungsänderung des Nutzers stören. Ferner bevorzugt weisen die Auswahlindikatoren verschiedene Farben und/oder verschiedene Symbole auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen die Auswahlindikatoren verschiedenen Möglichkeiten einer Nutzereingabe. Mit anderen Worten entsprechen die Auswahlindikatoren Antwortmöglichkeiten für eine an den Nutzer gestellte Frage. Im weiteren Sinne, stellen die Auswahlindikatoren somit auf einen Bodenbereich nahe des Fahrzeugs projizierte Eingabemittel dar, wobei jedem Auswahlindikator ein konkreter Bedeutungsinhalt zugewiesen ist. Dieser Bedeutungsinhalt kann sich aus dem projizierten Auswahlindikator selbst ergeben, beispielsweise in Form eines Piktogramms, oder kann einem allgemeinen Auswahlindikator zugeordnet sein. In jedem Fall sind die Auswahlindikatoren voneinander unterscheidbar. Die Anzahl der Auswahlindikatoren entspricht der Anzahl der Freiheitsgrade beziehungsweise Wahlmöglichkeiten des Nutzers bezogen auf die konkrete Nutzereingabe.
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ferner ein Erfassen einer Bewegungsrichtung des Nutzers relativ zu den Auswahlindikatoren. Im Rahmen der vorliegen Erfindung bezeichnet das Erfassen einer Bewegungsrichtung stets das zeitaufgelöste Erfassen von zumindest zwei, bevorzugt einer Vielzahl von Positionen des Nutzers. Die Bewegungsrichtung weist somit stets Informationen zu mindestens zwei Positionen des Nutzers auf, beispielsweise innerhalb oder außerhalb eines definierten Bereichs um das Fahrzeug oder auf einer bestimmten Seite des Fahrzeugs. Ferner weist die Bewegungsrichtung Richtungsinformationen einer Trajektorie auf, entlang derer sich der Nutzers bewegt. Ferner bevorzugt ist die Bewegungsrichtung auf den oben erwähnten Bodenbereich in der Umgebung des Fahrzeugs bezogen. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Bewegungsrichtung um eine zweidimensionale Trajektorie am Boden. Die Bewegungsrichtung des Nutzers wird bevorzugt ab dem Beginn der Projektion der Auswahlindikatoren erfasst, ebenfalls bevorzugt beginnt das Erfassen jedoch bereits zuvor.
Anhand einer Korrelation dieser Bewegungsrichtung des Nutzers und den Auswahlindikatoren wird erfindungsgemäß einer der Auswahlindikatoren (ausgewählter Auswahlindikator) ermittelt. Bevorzugt wird der Auswahlindikator mit der größten Korrelation zur Bewegungsrichtung des Nutzers als der ausgewählte Auswahlindikator ermittelt, jedoch sind auch andere Durchführungsformen möglich, beispielsweise dass der Auswahlindikator mit der geringsten Korrelation ausgewählt wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird mit Korrelation ein quantisierbares Abstandsmaß zwischen der Bewegungsrichtung des Nutzers und den projizierten Auswahlindikatoren bezeichnet. Es bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten dieses quantisierbare Abstandsmaß zu definieren. Im Folgenden wird eine Beschreibung der Korrelation zunächst in allgemeiner Form sowie anhand einiger Beispiele gegeben.
Allgemein gesprochen, können die Bewegungsrichtung des Nutzers als Zeitreihe des Orts x(t) und die Positionen der Auswahlindikatoren als stationäre Ortsfunktionen y_i aufgefasst werden. In diesem Fall, kann die Korrelation beispielsweise anhand der global geringsten Differenz zwischen allen Werten der Zeitreihe und jedem der Auswahlindikatoren bestimmt werden. Für eine diskrete Zeitreihe könnte die größte Korrelation mithin der Auswahlindikator y_i aufweisen, für den min(Δx(t)) = min(x(t) - y_i) für alle t den geringsten Wert annimmt. Um die Stabilität zu verbessern, könnte für jeden Auswahlindikator das Integral fmin (Δx(t)) dt bestimmt und der Auswahlindikator gewählt werden, für den dieses Integral den geringsten Wert annimmt. Dem Fachmann sind aus der Signalverarbeitung Methoden zum Bestimmen von Korrelation bekannt.
Ist ein Auswahlindikator anhand der Korrelation zwischen der Bewegungsrichtung des Nutzers und den Auswahlindikatoren bestimmt, beispielsweise der Auswahlindikator mit der größten Korrelation, wird im erfindungsgemäßen Verfahren eine Nutzereingabe anhand des ermittelten Auswahlindikators erfasst. Mit anderen Worten wird eine Nutzereingabe mit dem Bedeutungsinhalt des ausgewählten Auswahlindikators erfasst. Der Nutzer kann mithin eine der Mehrzahl durch die Auswahlindikatoren vorgegebenen Antwortmöglichkeiten allein anhand seiner Bewegungsrichtung auswählen. Bevorzugt wird im erfindungsgemäßen Verfahren ferner eine der erfassten Nutzereingabe entsprechende Funktion des Fahrzeugs ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es einem Nutzer vorteilhaft, eine Eingabe an ein Fahrzeug allein durch Änderung seiner Bewegungsrichtung vorzunehmen. Somit wird ein „hands free“ Verfahren bereitgestellt, dass insbesondere bei Belade- und Entladevorgängen des Fahrzeugs vorteilhaft ist. Wesentliche Elemente der vorliegenden Erfindung sind dabei die Projektion der Auswahlindikatoren auf den Bodenbereich nahe des Fahrzeugs und die Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit den projizierten Auswahlindikatoren. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, die beispielsweise auf einer Anlernphase basieren, lassen sich die projizierten Auswahlindikatoren dabei mit verschiedenen Bedeutungsinhalten belegen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ferner das Erfassen einer anfänglichen Bewegungsrichtung des Fahrers relativ zu dem Fahrzeug. Das Erfassen der anfänglichen Bewegungsrichtung wird dabei bevorzugt durch die Detektion und gegebenenfalls Identifikation des Nutzers in einer Umgebung des Fahrzeugs ausgelöst. Die anfängliche Bewegungsrichtung bezeichnet dabei insbesondere eine der Projektion der Auswahlindikatoren vorgelagerte Bewegungsrichtung des Nutzers. Ferner erfolgt die Projektion der Auswahlindikatoren schließlich entlang der anfänglichen Bewegungsrichtung des Nutzers. Vorteilhaft kann der Nutzer somit seine Eingabe anhand einer minimalen Richtungsänderung vornehmen, wie im Folgenden beispielhaft beschrieben.
In einer besonders bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Detektion des Nutzers in der Umgebung des Fahrzeug durch das Erfassen eines für den Nutzer charakteristischen Signals. Besonders bevorzugt weist das Verfahren dabei die Schritte Detektion und Identifikation des Nutzers auf. Das charakteristische Signal wird ferner bevorzugt von einem von dem Nutzer mitgeführten Gegenstand, beispielsweise einem Fahrzeugschlüssel, einem Smartphone oder einem Wearable, ausgesendet. Ferner bevorzugt erfolgen die weiteren Verfahrensschritte, insbesondere die Projektion der Auswahlindikatoren, nur wenn zuvor ein berechtigter Nutzer in der Umgebung des Fahrzeugs detektiert wurde. Gemäß dieser Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Funktionalitäten und deren Vorteile in dem Fachmann bekannte „lock on leave“ und „keyless access“ Verfahren integriert.
Gemäß einer ersten bevorzugten Durchführungsform des Verfahren erfolgt die Korrelation zwischen Bewegungsrichtung und Auswahlindikator durch das Bestimmen eines von dem Nutzer überschrittenen Auswahlindikators. Sensortechnisch bestehen zahlreiche Möglichkeiten ein solches Überschreiten zu erfassen. Eine indirekte Erfassung basiert auf einem kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Erfassen der Position des Nutzers. Stimmt diese Position mit der Position eines der projizierten Auswahlindikatoren überein, wird ein Überschreiten dieses Auswahlindikators durch den Nutzer ermittelt. Eine direkte Erfassung könnte anhand von reflektierten Signalen der Projektion der Auswahlindikatoren erfolgen. Durchschreitet ein Nutzer die Projektion, ändert sich die time of flight- TOF der reflektierten Signale, woran das Erfassen eines Durchschreitens geknüpft werden kann. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für eine auf das Fahrzeug hin weisende anfängliche Bewegungsrichtung des Nutzers und erfordert vorteilhaft nur die zur Detektion der Bewegungsrichtung des Nutzers erforderlichen Sensoren. Besonders bevorzugt wird dieses Verfahren mit der Projektion der Auswahlindikatoren entlang der anfänglichen Bewegungsrichtung des Nutzers kombiniert.
Besonders bevorzugt erfolgt gemäß dieser Durchführungsform eine Projektion der Auswahlindikatoren entlang einer zu der anfänglichen Bewegungsrichtung (oder deren Projektion) orthogonalen Linie. Dies ermöglicht eine Auswahl eines der Indikatoren mittels Durchschreiten durch minimale Richtungsänderung des Nutzers. Werden beispielsweise zwei Indikatoren auf den Boden projiziert, wird bevorzugt je ein Auswahlindikator auf jeder Seite der anfänglichen Bewegungsrichtung (oder deren Projektion) projiziert. Werden drei Auswahlindikatoren auf einer Orthogonalen zur anfänglichen Bewegungsrichtung projiziert, wird bevorzugt einer auf die anfängliche Bewegungsrichtung (oder deren Extrapolation) und je ein Auswahlindikator auf jede Seite der anfänglichen Bewegungsrichtung projiziert.
In einer alternativ bevorzugten Durchführungsform, weist die Korrelation von Bewegungsrichtung des Nutzers und Auswahlindikatoren zumindest die folgenden Schritte auf. Zunächst wird eine Richtungsänderung des Nutzers erfasst. Dies geschieht durch einen Vergleich der anfänglichen Bewegungsrichtung des Nutzers, das heißt vor der Projektion der Auswahlindikatoren, mit einer Bewegungsrichtung des Nutzers nach dem Beginn der Projektion der Auswahlindikatoren. Bevorzugt entspricht die geänderte Bewegungsrichtung einer Bewegungsrichtung des Nutzers in einem vorbestimmten Zeitintervall nach Beginn der Projektion der Auswahlindikatoren. Gemäß dieser Durchführungsform wird die so ermittelte geänderte Bewegungsrichtung extrapoliert, das heißt in die Zukunft verlängert, und wird ein mit der extrapolierten geänderten Bewegungsrichtung korrelierter Auswahlindikator bestimmt.
Diese bevorzugte Durchführungsform des Verfahrens erfordert vorteilhaft nicht, dass ein Nutzer den Auswahlindikator tatsächlich durchschreitet. Vielmehr reicht ein kurzer Bewegungsimpuls beziehungsweise eine kurzzeitige Richtungsänderung hin zu einem der Auswahlindikatoren, um diesen Auswahlindikator auszuwählen. Diese Durchführungsform kann somit vorteilhaft mit einem oder mehreren festen Projektionsbereichen für die Auswahlindikatoren, beispielsweise jeweils nahe der Seitentüren auf beiden Fahrzeugseiten, kombiniert werden. Diese Durchführungsform ist ferner für eine vom Fahrzeug fort weisende anfängliche Bewegungsrichtung des Nutzers geeignet, da die Projektion so weit entfernt vom Nutzer erfolgen kann, dass ein Blockieren der Projektion durch den Nutzer vermeidbar ist.
In besonders bevorzugten Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dient dieses zum Verriegeln beziehungsweise zum Entriegeln von dem Fahrzeug.
In einer ersten besonders bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darin zunächst eine von dem Fahrzeug fort weisende anfängliche Bewegungsrichtung des Nutzers erfasst. Daraufhin werden ein der Verriegelung des Fahrzeugs entsprechender erster Auswahlindikator und ein dem Offenhalten des Fahrzeugs entsprechender zweiter Auswahlindikator nebeneinander auf einen Bodenbereich in der Nähe des Fahrzeugs projiziert. Wie oben beschrieben, kann der Nutzer daraufhin einen der Auswahlindikatoren auswählen, indem er diesen durchschreitet oder zumindest kurzzeitig seine Bewegungsrichtung so ändert, dass diese in Richtung des auszuwählenden Auswahlindikators weist. Diese Nutzerauswahl wird durch Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit den Auswahlindikatoren ermittelt.
Wird dabei eine stärkere Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit dem ersten Auswahlindikator ermittelt, erfolgt ein vollständiges oder teilweises Verriegeln des Fahrzeugs. Wird hingegen eine stärkere Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit dem zweiten Auswahlindikator ermittelt, erfolgt ein vollständiges oder teilweises Offenhalten des Fahrzeugs. Dabei kann das Offenhalten des Fahrzeugs dauerhaft oder für eine vorbestimmte Zeit erfolgen.
In einer ebenso bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darin zunächst eine zu dem Fahrzeug hin weisende anfängliche Bewegungsrichtung des Nutzers erfasst. Daraufhin werden ein dem Entriegeln des Fahrzeugs entsprechender erster Auswahlindikator und ein dem Verschlossen halten des Fahrzeugs entsprechender zweiter Auswahlindikator nebeneinander auf einen Bodenbereich in der Nähe des Fahrzeugs projiziert. Wie beschrieben kann der Nutzer daraufhin einen der Auswahlindikatoren auswählen, indem er diesen durchschreitet oder zumindest kurzzeitig seine Bewegungsrichtung so ändert, dass diese in Richtung des auszuwählenden Auswahlindikators weist. Dieses Nutzerauswahl wird durch Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit den Auswahlindikatoren ermittelt.
Wird dabei eine stärkere Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit dem ersten Auswahlindikator ermittelt, erfolgt ein vollständiges oder teilweises Entriegeln des Fahrzeugs.
Wird hingegen eine stärkere Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit dem zweiten Auswahlindikator ermittelt, wird das Fahrzeug vollständig oder teilweise verschlossen gehalten.
In einer besonders bevorzugten Durchführungsform der vorgenannten Verfahrensvarianten zum Entriegeln beziehungsweise Verriegeln des Fahrzeugs erfolgt ferner eine Projektion von einem dem teilweisen Entriegeln oder teilweise Verriegeln des Fahrzeugs entsprechenden dritten Auswahlindikator. Beispielsweise kann der dritte Auswahlindikator den Kofferraum betreffen, so dass der Nutzer durch Auswahl des dritten Auswahlindikators zwischen einem vollständigen Offenhalten des Fahrzeugs und einem Offenhalten lediglich des Kofferraums und/oder zwischen einem vollständigen Entriegeln des Fahrzeugs und einem Entriegeln und gegebenenfalls Öffnen nur des Kofferraums wählen kann. Dementsprechend erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren ferner das Entriegeln oder Verriegeln von nur einem Teil des Fahrzeugs bei Ermitteln einer Korrelation der Bewegungsrichtung des Nutzers mit dem dritten Auswahlindikator, die stärker ist als die zum ersten und zum zweiten Auswahlindikator.
Die Verfahrensschritte der erfindungsgemäßen Verfahren können durch elektrische oder elektronische Bauteile oder Komponenten (Hardware), durch Firmware (ASIC) implementiert sein oder durch Ausführen eines geeigneten Programms (Software) verwirklicht werden.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Verfahren durch eine Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software verwirklicht beziehungsweise implementiert. Beispielsweise sind einzelne Komponenten zum Durchführen einzelner Verfahrensschritte als separat integrierter Schaltkreis ausgebildet oder auf einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis angeordnet.
Ferner bevorzugt sind zum Durchführen einzelner Verfahrensschritte eingerichtete Komponenten auf einem gedruckten (flexiblen) Schaltungsträger (PCB), einem Tape Carrier Package (TCP), oder einem anderen geeigneten Substrat angeordnet.
Die einzelnen Verfahrensschritte der erfindungsgemäßen Verfahren sind ferner bevorzugt als ein oder mehrere Prozesse ausgebildet, die auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren elektronischen Rechengeräten laufen und beim Ausführen von ein oder mehreren Computerprogrammen erzeugt werden.
Die elektronischen Rechengeräte sind dabei bevorzugt dazu ausgebildet mit anderen Komponenten, beispielsweise ein oder mehreren Sensoren beziehungsweise Kameras zusammenzuarbeiten, um die hierin beschriebenen Funktionalitäten zu verwirklichen.
Die Computerprogramme sind dabei bevorzugt in einem flüchtigen Speicher, beispielsweise einem RAM-Element, oder in einem nicht-flüchtigen Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, einem Flash-Speicher oder dergleichen, abgelegt.
Dem Fachmann ist ferner ersichtlich, dass die Funktionalitäten von mehreren Computern (Datenverarbeitungsgeräten) kombiniert oder in einem einzigen Gerät kombiniert sein können oder dass die Funktionalität von einem bestimmten Datenverarbeitungsgerät auf eine Vielzahl von Geräten verteilt vorliegen kann, um die Schritte der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen, ohne von den erfindungsgemäßen Verfahren abzuweichen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, das zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Dazu weist das Fahrzeug zumindest einen Sensor auf, der zum Erfassen einer Bewegungsrichtung eines Nutzers ausgebildet ist. Solch ein Sensor ist zwangsläufig auch zur Detektion eines Nutzers in der Umgebung des Fahrzeugs ausgebildet. Bei dem zumindest einen Sensor handelt es sich beispielsweise um einen optischen Sensor (LIDAR, IR) und/oder um einen akustischen Sensor (Radar, Ultraschall). Dem Fachmann sind Sensorsystem zum Erfassen von Bewegungsrichtungen eines Nutzers in der Umgebung eines Fahrzeugs bekannt.
Das Fahrzeug weist ferner zumindest einen Projektor auf, der zur Projektion von zumindest zwei Auswahlindikatoren nebeneinander auf einen Bodenbereich nahe des Fahrzeugs ausgebildet ist. Hierzu weist der Projektor bevorzugt zumindest eine Lichtquelle, eine Auflicht- oder Durchlicht-fähige Vorlage und ein optisches System auf. Der Projektor ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Auswahlindikatoren in verschiedene Bodenbereiche nahe des Fahrzeugs zu projizieren, beispielsweise durch ein entsprechend einstellbares optisches System mit einer Mehrzahl beweglicher Linsen und/oder Spiegel. Ebenfalls bevorzugt handelt es sich bei dem Projektor um einen Laserprojektor, der die Auswahlindikatoren unmittelbar auf den Bodenbereich nahe des Fahrzeugs projiziert. Hierfür ist vorteilhaft keine Vorlage notwendig. Dem Fachmann sind Projektoren zum Projizieren Inhalten auf Bodenbereiche nahe eines Fahrzeugs bekannt.
Das Fahrzeug weist ferner zumindest ein zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie vorstehend im Detail beschrieben, ausgebildetes Steuergerät auf. Bei dem Steuergerät handelt es sich bevorzugt um ein entsprechend programmiertes allgemeines Fahrzeugsteuergerät oder ein spezifisch für das erfindungsgemäße Verfahren konstruiertes Steuergerät. Ferner kann das Steuergerät dezentral ausgebildet, das heißt durch mehrere im Fahrzeug befindliche Steuereinheiten gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Fahrzeug zumindest einen Transponder auf, der zum Erfassen eines für den Nutzer charakteristischen Signals ausgebildet ist. Der Transponder ist dabei bevorzugt zum Senden eines Discovery Signals ausgebildet, dass von einem vom Nutzer mitgeführten Gegenstand, beispielsweise einem Fahrzeugschlüssel, einem Smartphone oder einem Wearable, beispielsweise mittels eines RFID Schaltkreises, empfangen werden kann. Ferner ist der Transponder zum Empfangen eines von diesem Gegenstand in Reaktion auf das Discovery Signal gesendetes Antwortsignal ausgebildet. Ebenfalls bevorzugt sendet der Gegenstand ein Signale, beispielsweise mittels Bluetooth, kontinuierlich oder diskontinuierlich aus, so dass auf ein Discovery Signal verzichtet werden kann. Diese Ausführungsform ermöglicht die Integration des erfindungsgemäßen Verfahrens in bekannte „lock on leave“ und „keyless access“ Verfahren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, das Befehle umfasst, bei deren Ausführung ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie vorstehend beschrieben durchgeführt wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere ein Steuergerät dieses Fahrzeugs, jeweils wie vorstehend beschrieben, dieses veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auszuführen. Das Speichermedium ist dabei bevorzugt ein flüchtiger Speicher, beispielsweise RAM oder ein nicht-flüchtiger Speicher, beispielsweise Flash.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 ein schematisches Ablaufdiagram eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
3 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verriegeln oder Offenhalten eines Fahrzeugs;
4 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entriegeln oder Verschlossen halten eines Fahrzeugs; und
5 einen alternativen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entriegeln oder Verschlossen halten eines Fahrzeugs.

In einem ersten Schritt 100 des in 1 gezeigten schematischen Ablaufdiagrams eines erfindungsgemäßen Verfahrens, erfolgt eine Detektion eines Nutzers 10 in einer Umgebung 30 des Fahrzeugs 50, insbesondere in einem 5m Radius um das Fahrzeug 50. Dies erfolgt durch ein intermittierendes Senden eines Discovery Signals durch einen Transponder 54 des Fahrzeugs 50 mit einer Signalstärke, die in etwa zu dem 5m Radius um das Fahrzeug 50 korrespondiert. Befindet sich ein Nutzer 10 im Besitz eines Fahrzeugschlüssels 70 mit integriertem RFID Schaltkreis 71 in diesem Radius, sendet der Fahrzeugschlüssel 70 in Reaktion auf das Discovery-Signal ein charakteristisches Antwortsignal. Das Fahrzeug 50 empfängt das Antwortsignal und prüft, ob der Besitzer 10 des Schlüssels 70 zum Öffnen des Fahrzeugs 50 berechtigt ist. Ist dies der Fall, geht das Verfahren zu Schritt 200 über. Ansonsten werden die Detektion und Identifikation in Schritt 100 in regelmäßigen Abständen wiederholt.
In Reaktion auf die Detektion eines berechtigten Nutzers 10 in einem 5m Radius um Fahrzeug 50, werden in Schritt 200 ein erster Auswahlindikator 21 und ein zweiter Auswahlindikator 22 auf einen Bodenbereich 30 in dem 5m Radius um des Fahrzeugs 50 projiziert. Dabei entspricht jeder Auswahlindikator einer Eingabemöglichkeit des Nutzer 10 an das Fahrzeug 50.
Ferner wird in Reaktion auf die Detektion eines berechtigten Nutzers 10 in einem 5m Radius um Fahrzeug 50, in Schritt 300 eine Bewegungsrichtung 11 des Nutzers 10 erfasst. Das Erfassen der Bewegungsrichtung 11 erfolgt dabei über eine LIDAR Einheit 51 des Fahrzeugs 50. Die Bewegungsrichtung ist dabei eine 2D Trajektorie des Nutzers 10 auf dem Bodenbereich 30.
In Schritt 400 wird eine Korrelation von Bewegungsrichtung 11 und Auswahlindikatoren 21, 22 ermittelt, indem bestimmt wird, welchen der Auswahlindikatoren 21, 22 der Nutzer 10 überschreitet. Überschreitet der Nutzer 10 den ersten Auswahlindikator 21 wird dies in Schritt 501 als eine erste Nutzereingabe des Nutzers 10 erfasst. In Schritt 601 wird daraufhin eine der ersten Nutzereingabe entsprechende Funktion des Fahrzeugs 50 ausgeführt, beispielsweise ein Ent- oder Verriegeln des Fahrzeugs 50. Überschreitet der Nutzer 10 den zweiten Auswahlindikator 22 wird dies in Schritt 502 als eine zweite Nutzereingabe des Nutzers 10 erfasst. In Schritt 602 wird dann eine der zweiten Nutzereingabe entsprechende Funktion des Fahrzeugs 50 ausgeführt, beispielsweise das Offen oder Verschlossen halten des Fahrzeugs.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 50 gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 50 weist eine Mehrzahl von Sensoren 511, 512 auf, die zum Erfassen einer Bewegungsrichtung 11 eines Nutzers 10 in einer Umgebung des Fahrzeugs 50 ausgebildet sind. Die Sensoren 511, 512 sind Teil eines LIDAR Systems des Fahrzeugs 50 und mit einem Steuergerät 53 verbunden. Das Steuergerät 53 empfängt die Sensorsignale als Eingangssignale und kommuniziert ferner bidirektional mit einem Speicherelement 55.
Das Fahrzeug 50 weist ferner einen Projektor 52 mit einem Laser 521 als Lichtquelle, einer Vorlage 522 für die Darstellung der Auswahlindikatoren 20 und ein optisches System 523 mit einer Mehrzahl von Linsen und Spiegeln auf. Der Projektor 52 empfängt Steuersignale von dem Steuergerät 53. Darüber hinaus übermittelt der Projektor 52 Signale an das Steuergerät 53, beispielsweise beim Durchschreitens eines Auswahlindikators 20 durch einen Nutzer 10.
Das Fahrzeug weist ferner einen Transponder 54 auf, der ebenfalls bidirektional mit dem Steuergerät 53 kommuniziert. Der Transponder 54 ist zum Senden eines Discovery Signals ausgebildet. Wird das Discovery Signal von einem RFID Schaltkreis 71 eines Fahrzeugschlüssels 70 empfangen, sendet der Fahrzeugschlüssel ein Antwortsignal mit einem in Speicher 72 gespeicherten Identifikator an den Transponder 54 zurück.
3 zeigt einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verriegeln oder Offenhalten eines Fahrzeugs 50. Darin steigt in 3(A) ein Fahrer 10 aus dem Fahrzeug 50 aus, was mittels eines in den Fahrersitz integrierten Drucksensors und eines in die Fahrertür integrierten Sensors (nicht dargestellt) erfasst wird. Anschließend wird eine anfängliche Bewegungsrichtung 12 des Nutzers 10 erfasst, mit der er sich vom Fahrzeug 50 fort bewegt.
Anschließend werden in 3(B) ein erster Auswahlindikator 21 und ein zweiter Auswahlindikator 22 entlang der anfänglichen Bewegungsrichtung 12 des Nutzers 10 auf einen Bodenbereich 30 nahe des Fahrzeugs 50 projiziert. Dabei steht der erste Auswahlindikator 21 für ein Verriegeln und der zweite Auswahlindikator 22 für ein Offenhalten des Fahrzeugs 50.
In 3(C) wird die Bewegungsrichtung 11 ab Beginn der Projektion der Auswahlindikatoren 21, 22 erfasst und mit diesen korreliert Dabei wird festgestellt, dass der Nutzer 10 den ersten Auswahlindikator 21 überschreitet. Dementsprechend wird das Fahrzeug 50 verriegelt.
4 zeigt einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entriegeln oder Verschlossen halten eines Fahrzeugs 50. Darin nähert sich in 4(A) ein berechtigter Fahrer 10 entlang einer anfänglichen Bewegungsrichtung 12 dem Fahrzeug 50, was durch einer Kommunikation zwischen einem RFID Schaltkreis 71 eines Fahrerschlüssel 70 (nicht dargestellt) und einem Transponder 54 (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 50 erkannt wird.
Daraufhin werden in 4(B) ein erster Auswahlindikator 21 und ein zweiter Auswahlindikator 22 entlang der anfänglichen Bewegungsrichtung 12 des Nutzers 10 auf einen Bodenbereich 30 nahe des Fahrzeugs 50 projiziert. Dabei steht der erste Auswahlindikator 21 für ein Entriegeln und der zweite Auswahlindikator 22 für ein Verschlossen halten des Fahrzeugs 50.
In 4(C) wird die Bewegungsrichtung 11 ab Beginn der Projektion der Auswahlindikatoren 21, 22 erfasst und mit diesen korreliert Dabei wird festgestellt, dass der Nutzer 10 den ersten Auswahlindikator 21 überschreitet. Dementsprechend wird das Fahrzeug 50 entriegelt.
5 zeigt einen schematischen alternativen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entriegeln oder Verschlossen halten eines Fahrzeugs 50. Darin nähert sich in 5(A) ein berechtigter Fahrer 10 entlang einer anfänglichen Bewegungsrichtung 12 dem Fahrzeug 50, was durch einer Kommunikation zwischen einem RFID Schaltkreis 71 eines Fahrerschlüssel 70 (nicht dargestellt) und einem Transponder 54 (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 50 erkannt wird.
Daraufhin werden in 5(B) ein erster Auswahlindikator 21 und ein zweiter Auswahlindikator 22 an einer festen Position neben dem Fahrzeug 50 auf einen Bodenbereich 30 projiziert, wobei der erste Auswahlindikator 21 für ein Entriegeln und der zweite Auswahlindikator 22 für ein Verschlossen halten des Fahrzeugs 50 steht. Ferner wird eine Bewegungsrichtung des Fahrers 10 ab dem Beginn der Projektion der Auswahlindikatoren 21, 22 erfasst. Dabei wird innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, beispielsweise innerhalb von 15s ab Beginn der Projektion, eine Richtungsänderung 13 des Nutzers erfasst. Daraufhin wird die geänderte Bewegungsrichtung 14 des Nutzers 10 erfasst, beispielsweise für eine zweite vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise 5s, oder bis zu einer weiteren Richtungsänderung des Nutzers 10.
Daraufhin wird die geänderte Bewegungsrichtung 14 extrapoliert und die extrapolierte geänderte Bewegungsrichtung 15 mit den Auswahlindikatoren 21, 22 korreliert. Dabei wird festgestellt, dass ein Minimalabstand zwischen der extrapolierten geänderten Bewegungsrichtung 15 und dem ersten Auswahlindikator 21 geringer ist als ein Minimalabstand zwischen der extrapolierten geänderten Bewegungsrichtung 15 und dem zweiten Auswahlindikator 22. Somit wird das Fahrzeug bereits in 5(B) entriegelt.
Daraufhin wird in 5(C) die Projektion der Auswahlindikatoren 21, 211 gestoppt und der Nutzer 10 setzt seinen Weg zum Fahrzeug 50 entlang der Bewegungsrichtung 11 fort.
Bezugszeichenliste

10: Nutzer
11: Bewegungsrichtung
12: anfängliche Bewegungsrichtung
13: Richtungsänderung
14: geänderte Bewegungsrichtung
15: extrapolierte geänderte Bewegungsrichtung
20: Auswahlindikatoren
21: erster Auswahlindikator (Verriegelung)
22: zweiter Auswahlindikator (Offenhalten)
23: erster Auswahlindikator (Entriegeln)
24: zweiter Auswahlindikator (Verschluss)
25: dritter Auswahlindikator (teilweise Entriegeln/Verriegeln)
30: Bodenbereich
50: Fahrzeug
51: Sensor
52: Projektor
53: Steuergerät
54: Transponder
70: Fahrzeugschlüssel
71: RFID Schaltkreis
72: Speicherelement

Claims

Verfahren eines Fahrzeugs (50) zum Erfassen einer Nutzereingabe, aufweisend die Verfahrensschritte: Detektion (100) eines Nutzers (10) in einer Umgebung des Fahrzeugs (50); Erfassen einer anfänglichen Bewegungsrichtung (12) des Nutzers (10) relativ zu dem Fahrzeug (50) Projektion (200) von zumindest zwei Auswahlindikatoren (20) entlang der anfänglichen Bewegungsrichtung (12) des Nutzers (10) nebeneinander auf einen Bodenbereich (30) nahe des Fahrzeugs (50), wobei die Auswahlindikatoren (20) verschiedenen Möglichkeiten einer Nutzereingabe entsprechen; Erfassen (300) einer Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) relativ zu den Auswahlindikatoren (20); Ermitteln (400) eines der Auswahlindikatoren (20) anhand einer Korrelation zwischen der Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) und den Auswahlindikatoren (20); Erfassen (500) einer Nutzereingabe anhand des ermittelten Auswahlindikators (20).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Nutzers (10) durch Erfassen eines für den Nutzer charakteristischen Signals erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelation durch Bestimmen eines von dem Nutzer (10) überschrittenen Auswahlindikators (20) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelation durch Erfassen einer Richtungsänderung (13) des Nutzers, Extrapolation der geänderten Bewegungsrichtung (14) und Bestimmen eines mit der extrapolierten geänderten Bewegungsrichtung (15) korrelierten Auswahlindikators (20) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend die Verfahrensschritte: Erfassen einer von dem Fahrzeug (50) fort weisenden anfänglichen Bewegungsrichtung (12) des Nutzers (10); Projektion von einem der Verriegelung des Fahrzeugs (50) entsprechenden ersten Auswahlindikator (21) und einem dem Offenhalten des Fahrzeugs (50) entsprechenden zweiten Auswahlindikator (22); Verriegeln des Fahrzeugs (50) bei Ermitteln einer Korrelation der Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) mit dem ersten Auswahlindikator (21); Offenhalten des Fahrzeugs (50) bei Ermitteln einer Korrelation der Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) mit dem zweiten Auswahlindikator.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend die Verfahrensschritte: Erfassen einer zu dem Fahrzeug (50) hin weisenden anfänglichen Bewegungsrichtung (12) des Nutzers (10); Projektion von einem dem Entriegeln des Fahrzeugs (50) entsprechenden ersten Auswahlindikator (23) und einem dem Verschlossen halten des Fahrzeugs (50) entsprechenden zweiten Auswahlindikator (24); Entriegeln des Fahrzeugs (50) bei Ermitteln einer Korrelation der Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) mit dem ersten Auswahlindikator (23); Verschlossen halten des Fahrzeugs (50) bei Ermitteln einer Korrelation der Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) mit dem zweiten Auswahlindikator (24).
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, ferner aufweisend die Verfahrensschritte: Projektion von einem dem teilweise Entriegeln oder Verriegeln des Fahrzeugs (50) entsprechenden dritten Auswahlindikator (25); und Entriegeln oder Verriegeln eines Teils des Fahrzeugs (50) bei Ermitteln einer Korrelation der Bewegungsrichtung (11) des Nutzers (10) mit dem dritten Auswahlindikator (25).
Fahrzeug (50), aufweisend zumindest einen zum Erfassen einer Bewegungsrichtung eines Nutzers ausgebildeten Sensor (51); zumindest einen zur Projektion von zumindest zwei Auswahlindikatoren nebeneinander auf einen Bodenbereich (30) nahe des Fahrzeugs (50) ausgebildeten Projektor (52); zumindest ein zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildetes Steuergerät (53).
Fahrzeug (50) nach Anspruch 8, ferner aufweisend zumindest einen zum Erfassen eines für den Nutzer charakteristischen Signals ausgebildeten Transponder (54).