DE102019204157A1 - Verfahren zur Innenraumüberwachung eines Fahrzeugs, Überwachungsanordnung und Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Überwachung des Innenraums eines Fahrzeugs, eine Überwachungsanordnung und ein Fahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Emittieren von elektromagnetischen Wellen zumindest einer Frequenz oder zumindest eines Frequenzbands mittels eines elektromagnetischen Strahlers in Richtung zumindest eines im Innenraum des Fahrzeugs angeordneten Sitzes, ein Aufnehmen von reflektierten elektromagnetischen Wellen mittels eines Sensors, ein Detektieren eines lebenden Objekts auf dem Sitz anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen mittels einer Detektionseinrichtung, ein Ermitteln eines Volumens des detektieren Objekts mittels der Detektionseinrichtung anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen, ein Ermitteln eines Gewichtskennwerts des detektierten Objekts basierend auf dem ermittelten Volumen des Objekts mittels der Detektionseinrichtung, ein Ausgeben eines den Gewichtskennwert repräsentierenden Detektionssignals durch die Detektionseinrichtung und ein Betätigen eines Sicherungssystems zur Sicherung des Innenraums gemäß dem Detektionssignal.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, eine Überwachungsanordnung für den Innenraum eines Fahrzeugs und ein Verfahren zur Überwachung eines Innenraums eines Fahrzeugs.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Fahrzeuge zur Personenbeförderung wie beispielsweise PKWs weisen im Innenraum typischerweise Vordersitze für den Fahrer und einen Beifahrer und Rücksitze zur Beförderung weiterer Personen auf. In den Fahrer- und Beifahrersitzen sind üblicherweise drucksensitive Matten unter der Sitzfläche angeordnet, um eine Sitzbelegung durch eine Person zu erfassen. Wenn erfasst wird, dass eine Person auf dem Sitz sitzt, kann beispielsweise ein Warnsignal erzeugt werden, das die Person darauf hinweist, sich anzuschnallen, die Türen zu schließen oder dergleichen. Die drucksensitiven Matten können ferner dazu eingerichtet sein, z.B. anhand eines erfassten Druckwerts, ein Gewicht der auf dem Sitz sitzenden Person zu bestimmen. Diese Gewichtsinformation kann vorteilhaft zur Einstellung von Auslöseparametern eines dem jeweiligen Sitz zugeordneten Airbags verwendet werden, um Verletzungen von Personen durch den Airbag vorzubeugen.
  • Die US 2016/0311388 A1 beschreibt eine Verwendung von Radarsensoren zu Erfassung der Sitzbelegung in einem Fahrzeug anstelle von Matten, um mit der Verwendung von Matten einhergehende Probleme, wie z.B. eine Beschädigung der Verkabelung der Matten durch Verstellen der Sitze zu vermeiden. Mittels der beschriebenen Radarsensoren kann eine Größe einer Person, die auf einem Sitz im Fahrzeuginnenraum sitz, ermittelt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Konzept zur Überwachung eines Innenraums eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit dem sich verschiedene Funktionalitäten effizient realisieren lassen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und/oder durch Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Überwachung des Innenraums eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Emittieren von elektromagnetischen Wellen zumindest einer Frequenz oder zumindest eines Frequenzbands mittels eines elektromagnetischen Strahlers in Richtung zumindest eines im Innenraum des Fahrzeugs angeordneten Sitzes und ein Aufnehmen von reflektierten elektromagnetischen Wellen mittels eines Sensors. Mittels des Strahlers werden demnach elektromagnetische Wellen, z.B. Mikro- oder Radiowellen, akustische Wellen wie Ultraschallwellen oder Wellen in Form von Licht wie Infrarotstrahlung, auf einen Sitz bzw. einen Bereich, in welchem der Sitz angeordnet ist, gerichtet. Die vom Sitz oder einem sich auf dem Sitz befindlichen Objekt reflektierten elektromagnetischen Wellen bzw. allgemein die elektromagnetischen Wellen, die von einer Oberfläche im Sitzbereich reflektiert werden, werden durch den Sensor erfasst, wobei der Sensor ein Sensorsignal basierend auf der reflektierten elektromagnetischen Wellen bzw. Strahlung erzeugt, z.B. mithilfe einer elektrischen Schaltung.
  • In einem weiteren Schritt erfolgt ein Detektieren eines lebenden Objekts auf dem Sitz anhand der vom Sensor aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen mittels einer Detektionseinrichtung. Anhand der reflektierten Wellen kann insbesondere eine Änderung der Frequenz der reflektierten Wellen im Vergleich zu den durch den Strahler oder Transmitter emittierten elektromagnetischen Wellen und/oder eine Laufzeit der Wellen von dem Transmitter zu der Oberfläche und zurück zu dem Sensor bzw. Empfänger und/oder eine zeitliche Änderung der Laufzeit durch die Detektionseinrichtung werden. Anhand einer oder mehrerer dieser in den Sensorsignalen enthaltenen Informationen kann die Detektionseinrichtung ein lebendes Objekt detektieren, z.B. aufgrund von Bewegungen des Objekts, die in einer Änderung der Laufzeit und/oder einer Frequenzverschiebung zwischen emittierten und reflektierten Wellen resultieren. Beispielsweise kann die Detektionseinrichtung zur Ausführung entsprechender Erkennungsalgorithmen eingerichtet sein, z.B. indem ein Prozessor und ein durch diesen auslesbarer Speicher mit einem Softwareprogramm in der Detektionseinrichtung vorgesehen sind.
  • Weiterhin erfolgt ein Ermitteln eines Volumens des detektieren Objekts mittels der Detektionseinrichtung anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen, ein Ermitteln eines Gewichtskennwerts des detektierten Objekts basierend auf dem ermittelten Volumen des Objekts mittels der Detektionseinrichtung und ein Ausgeben eines den Gewichtskennwert repräsentierenden Detektionssignals durch die Detektionseinrichtung. Anhand der reflektierten elektromagnetischen Wellen, welche z.B. flächig in Richtung des Sitzes emittiert werden, wird von einer Vielzahl von Punkten der Oberfläche reflektiert, sodass für jeden Punkt eine Lauflänge der Welle und somit ein Abstand bezogen auf einen Referenzabstand, z.B. zwischen Sitz und Sensor, bestimmbar ist. Auf diese Weise kann ein Volumen des Objekts ermittelt werden. Ein Gewichtskennwert kann beispielsweise durch Multiplikation des Volumens mit einer vorbestimmten Dichte, z.B. einer Dichte von 1 g/cm3, ermittelt werden. Auf diese Weise kann ein Gewicht eines lebenden Objekts, z.B. einer Person näherungsweise ermittelt werden. Wenn ein lebendes Objekt detektiert wurde, gibt die Detektionseinrichtung ein Detektionssignal aus, das zumindest den Gewichtskennwert des detektierten lebenden Objekts repräsentiert und damit indirekt auch dessen Volumen sowie die Tatsache des Vorhandenseins des Objekts repräsentiert.
  • In einem weiteren Schritt erfolgt ein Betätigen eines Sicherungssystems zur Sicherung des Innenraums gemäß dem Detektionssignal. In diesem Schritt werden verschiedene Sicherheitseinstellungen im Fahrzeuginnenraum vorgenommen, und zwar so, dass die Sicherheitseinstellungen auf das detektierte Gewicht abgestimmt sind. Das Sicherungssystem kann verschiedene Komponenten bzw. Einrichtungen umfassen, die zur Warnung und/oder zum Schutz von Insassen des Fahrzeugs vor physischer Beeinträchtigung vorgesehen und eingerichtet sind.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Überwachungsanordnung für einen Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Überwachungsanordnung umfasst zumindest einen Sitz für eine Person, einen elektromagnetischen Strahler, der zum Emittieren von elektromagnetischen Wellen in Richtung des Sitzes eingerichtet und angeordnet ist, einen Sensor, der angeordnet und dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Wellen aufzunehmen, die von dem Strahler emittiert und von einer Oberfläche im Bereich des Sitzes reflektiert wurden, und eine mit dem Sensor und dem Strahler verbundene Detektionseinrichtung. Die Detektionseinrichtung ist dazu eingerichtet, ein lebendes Objekt anhand der vom Sensor aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen zu detektieren, ein Volumen des detektieren Objekts anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen zu ermitteln, einen Gewichtskennwert des detektierten Objekts basierend auf dem ermittelten Volumen des Objekts zu ermitteln und ein den Gewichtskennwert repräsentierendes Detektionssignal auszugeben. Beispielsweise kann die Detektionseinrichtung das Detektionssignal als elektrische Spannung an einem Signalausgang bereitstellen.
  • Ferner umfasst die Anordnung eine mit der Detektionseinrichtung verbundene Betätigungseinrichtung zum Betätigen eines Sicherungssystems zur Sicherung des Innenraums gemäß dem von der Detektionseinrichtung ausgebbaren Detektionssignal. Die Betätigungseinrichtung kann beispielsweise eine Steuerungseinheit zur Erzeugung von Aktuationssignalen sein, z.B. in Form von elektrischen Signalen, aufgrund derer die einzelnen Einrichtungen des Sicherungssystems betätigt werden. Die Betätigungseinrichtung erzeugt die Aktuationssignalen zur Betätigung des Sicherungssystems basierend auf dem Detektionssignal und damit in Abhängigkeit von dem ermittelten Gewicht des detektierten lebenden Objekts. Die Betätigungseinrichtung kann beispielsweise als Teil der Detektionseinrichtung realisiert sein oder umgekehrt. Alternativ können Betätigungs- und Detektionseinrichtung auch als voneinander getrennte Einheiten realisiert sein.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist Fahrzeug zur Personenbeförderung mit einer Überwachungsanordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und einem Sicherungssystem zur Sicherung des Innenraums, welches mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist, vorgesehen.
  • Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann insbesondere in Verbindung mit einer Überwachungsanordnung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bzw. einem Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung durchgeführt werden. Die für einen der Aspekte der Erfindung offenbarten Merkmale und Vorteile sind daher auch für die jeweils anderen beiden Aspekte der Erfindung offenbart.
  • Eine der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Idee besteht darin, durch Bestrahlen eines Sitzbereichs eines Fahrzeugs mittels elektromagnetischen Wellen ein lebendes Objekt auf dem Sitz zu detektieren, das Gewicht des detektierten Objekts näherungsweise zu ermitteln und Einstellungen eines Sicherungssystems des Fahrzeugs basierend auf dem ermittelten Gewicht des detektierten lebenden Objekts anzupassen. Es wird also eine berührungslose und damit wartungsfreie und wenig fehleranfällige Gewichtserfassung bereitgestellt, um Sicherheitseinstellungen im Innenraum vorzunehmen. Durch die berührungslose Gewichtserkennung kann außerdem vorteilhaft mittels eines einzigen Sensors eine größere Anzahl an Sitzbereichen, z.B. eine Fahrer- und ein Beifahrersitz, überwacht werden. Durch die näherungsweise Bestimmung des Gewichts können verschiedene Sicherheitseinstellungen individuell eingestellt werden. Da das Gewicht sowohl Rückschlüsse auf eine physische Konstitution der detektierten Person zulässt als auch die möglicherweise auf die Person wirkenden Kräfte bei Beschleunigung des Fahrzeugs determiniert, können die Sicherheitseinstellungen mit verbesserter Genauigkeit vorgenommen werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Betätigen des Sicherungssystems ein Einstellen von Auslösungsparametern eines dem Sitz zugeordneten Airbags abhängig von dem ermittelten Gewicht umfasst. Als Auslöseparameter können z.B. eine Freigabe der Ausbringung oder eine Volumenänderungsrate des Airbags bei der Ausbringung eingestellt werden. Wenn beispielsweise ermittelt wird, dass das detektierte lebende Objekt leichter ist, als ein bestimmtes Minimalgewicht kann die Ausbringung des Airbags gesperrt werden. Ferner kann die Volumenänderungsrate z.B. über eine Vorgabe einer Anzahl an durchzuführenden Zündungen von Treibladungen zum Füllen des Airbags abhängig vom Gewicht eingestellt werden, wobei mehr Treibladungen gezündet werden, je größer das näherungsweise bestimmte Gewicht der Person bzw. des detektierten lebenden Objekts ist. Auf diese Weise kann die Sicherheit der Fahrzeuginsassen verbessert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Sitz zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, in welcher eine Rückenlehne des Sitzes in Richtung einer Sitzfläche des Sitzes verschwenkt ist, bewegbar, wobei das Betätigen des Sicherungssystems ein Freigeben eines den Sitz in der ersten Stellung verriegelnden Verriegelungsmechanismus umfasst, wenn das ermittelte Gewicht und/oder die ermittelten Volumens des detektierten Objekts kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Demnach wird ermittelt, ob das lebende Objekt kleiner bzw. leichter als ein vorgegebener Schwellwert für Volumen und/oder Gewicht ist, und nur, wenn dies nicht der Fall ist, wird ein umklappen des Sitzes, welches z.B. automatisch über eine Antriebseinrichtung erfolgen kann, durch den Verriegelungsmechanismus freigegeben. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus durch eine Schaltung realisiert sein, welche durch das Detektionssignal bzw. durch ein von der Betätigungseinrichtung erzeugtes Aktuationskommando geschaltet wird und eine Bewegbarkeit der Antriebseinrichtung sperrt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die emittierten elektromagnetischen Wellen im Innenraum des Fahrzeugs auf einen Fahrersitz, und auf zumindest einen weiteren Sitz, z.B. einen Rücksitzbereich mit zumindest einem Rücksitz, emittiert werden und anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen lebende Objekte auf dem Vordersitz und im Rücksitzbereich detektiert werden, wobei die Detektionseinrichtung ein erstes Detektionssignal ausgibt, wenn ein lebendes Objekt auf dem Fahrersitz detektiert wird, und ein zweites Detektionssignal ausgibt, wenn ein lebendes Objekt auf dem oder den weiteren Sitz(en) detektiert wird. Demnach werden durch ein- und denselben Sensor sowohl die Belegung des Fahrersitzes bzw. der Vordersitze und von einem oder mehrerer der Rücksitze erfasst. Damit wird eine besonders effiziente Überwachung des Innenraums mit einer geringen Anzahl an Komponenten realisiert. Die Detektionssignale repräsentieren jeweils den Gewichtskennwert und das Vorhandensein eines sich auf dem jeweiligen Sitz befindlichen lebenden Objekts.
  • Optional umfasst das Betätigen des Sicherungssystems ein Erzeugen eines Warnsignals, wenn das erste Detektionssignal unterbrochen und das zweite Detektionssignal weiterhin ausgegeben wird. Wenn also beispielsweise ein erstes lebendes Objekt auf dem Fahrersitz und ein zweites lebendes auf einem der Rücksitze oder dem Beifahrersitz detektiert wird, werden das erste und das zweite Detektionssignal erzeugt. Wird z.B. erfasst, dass das erste lebende Objekt den Fahrersitz verlassen hat, indem ein Ausbleiben des ersten Detektionssignal festgestellt wird, gleichzeitig aber erfasst wird, dass weiterhin ein lebendes Objekt im Rücksitzbereich oder auf dem Beifahrersitz vorhanden ist, wird ein Warnsignal erzeugt, z.B. in Form eines akustischen, eines visuellen oder eines haptischen Signals, das von einer Warneinrichtung des Sicherungssystems erzeugt werden kann. Die Betätigungseinrichtung kann beispielsweise die Warneinrichtung bei Ausbleiben des ersten Detektionssignals zur Erzeugung des Warnsignals veranlassen.
  • Optional wird das Warnsignal nur erzeugt, wenn zusätzlich eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
    1. a) das auf dem weiteren Sitz detektierte lebende Objekt weist ein Volumen auf, das kleiner als ein vorbestimmtes Höchstvolumen und größer als ein vorbestimmtes Minimalvolumen ist;
    2. b) das lebende Objekt auf dem weiteren Sitz wird nach Unterbrechung des ersten Detektionssignals für eine Zeitspanne detektiert, die länger als eine vorbestimmt maximale Zeitspanne andauert;
    3. c) es wird erfasst, dass sich eine Klimaeinrichtung zur Klimatisierung des Innenraums in einem Ausschaltzustand befindet;
    4. d) es wird erfasst, dass eine Außentemperatur größer einem vorbestimmten Schwellwert ist;
    5. e) es wird erfasst, dass eine Unterdrückungsbedingung zur Unterdrückung des Warnsignals nicht erfüllt wurde.
  • Wie durch die Bedingung a) angegeben, kann beispielsweise ein Warnsignal nur bei bestimmten Objektgrößen bzw. - gewichten generiert werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, um schutzbedürftige lebende Objekte wie Kinder oder Kleintiere zuverlässig von Erwachsenen unterscheiden zu können. Bedingung b) verhindert, dass das Warnsignal sofort erzeugt wird, wenn ein Fahrer den Fahrersitz verlässt, obwohl noch ein lebendes Objekt auf dem Rücksitz detektiert wird. Dies Verbessert den Komfort der Warnfunktion, da dem Fahrer Zeit gegeben wird, um den Rücksitzbereich zu kontrollieren bzw. einem Kind beim Aussteigen zu helfen. Die Bedingungen c) und d) verhindern die Erzeugung des Warnsignals unter für sich auf dem Rücksitz befindlichen lebenden Objekten unbedenklichen Bedingungen, z.B. wenn eine Klimaanlage des Fahrzeugs fehlerfrei arbeitet und dadurch die Innentemperatur im Fahrzeug in einem vorbestimmten Bereich z.B. zwischen 19 °C und 25°C hält oder eine Außentemperatur ohnehin gering ist, z.B. kleiner 20 °C. Eine unter e) genannte Unterdrückungsbedingung kann beispielsweise erfüllt sein, wenn ein Schalter betätigt wird, der die Warneinrichtung deaktiviert oder wenn der Fahrer, der auf dem Fahrersitz sitzt, eine bestimmte Bewegung durchführt, die durch den Sensor erfasst und durch die Detektionseinrichtung anhand der Sensorsignale detektiert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Sensor als bildgebender Radarsensor ausgebildet ist. Hierbei werden die vom Strahler emittierten elektromagnetischen Wellen punktweise auf eine Vielzahl von Punkten gerichtet, die von der Vielzahl von Punkten reflektierten elektromagnetischen Wellen werden zeitlich aufgelöst von dem Sensor aufgenommen und für jeden der Punkte wird ein Abstand des jeweiligen Punkts zum Sensor und einen Winkel relativ zur einer Richtungsachse des Sensors durch die Detektionseinrichtung ermittelt. Dies erleichtert die Ermittlung des Volumens des detektierten lebenden Objekts und verbessert die Genauigkeit der Detektion.
  • Vorzugsweise wird die Frequenz der emittierten elektromagnetischen Wellen moduliert, beispielsweise in einem Bereich zwischen 77 GHz und 81 GHz. Insbesondere kann die Frequenz so moduliert werden, dass diese linear, gegebenenfalls in diskreten Schritten ansteigt und bei einem bestimmten Wert abrupt wieder auf den Anfangswert abfällt (Sägezahnmuster), oder so, dass sie abwechselnd mit konstanter Änderungsgeschwindigkeit steigt und fällt. Durch die Modulation der elektromagnetischen Wellen bei stetiger Emission der Wellen kann vorteilhaft gleichzeitig sowohl die Differenzgeschwindigkeit zwischen Sensor und bestrahlter Oberfläche als auch deren absoluter Abstand zueinander zu ermittelt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Überwachungsanordnung weist der Strahler einen Radartransmitter zum Emittieren von Radio- oder Mikrowellen auf, und der Sensor ist zur Aufnahme von Radio- oder Mikrowellen eingerichtet.
  • Vorzugsweise ist der Sensor als bildgebender Radarsensor ausgebildet. Der Strahler ist dabei zur punktweisen Emission der elektromagnetischen Wellen auf eine Vielzahl von Punkten eingerichtet und der Sensor zum zeitlich aufgelösten Aufnehmen der von der Vielzahl von Punkten reflektierten elektromagnetischen Wellen eingerichtet. Die Detektionseinrichtung kann hierbei für jeden der Punkte einen Abstand des jeweiligen Punkts zum Sensor und einen Winkel relativ zu einer Richtungsachse des Sensors zu ermitteln.
  • Optional weist die Überwachungsanordnung einen Vordersitz und einen hinter dem Vordersitz angeordneten Rücksitzbereich mit zumindest einem Rücksitz auf, wobei der Sensor und der Strahler derart im Bereich des Vordersitzes angeordnet sind, dass sowohl der Vordersitz als auch der Rücksitzbereich in einem Blickfeld der Sensoreinrichtung liegen. Somit sind sowohl Strahler als auch Sensor den Sitzen zugewandt orientiert und Vordersitz und Rücksitzbereich sind innerhalb des Blickfeldes des Sensors hintereinander gelegen. Beispielsweise kann der Sensor gleichzeitig oberhalb von Vordersitz und Rücksitzbereich gelegen sein, sodass mit einem Sensor gleichzeitig Vordersitz und Rücksitzbereich überwachbar sind.
  • Optional ist vorgesehen, dass der Sensor und der Strahler jeweils ein Blickfeld zum Emittieren und Empfangen von Detektionsstrahlung mit einem Öffnungswinkel in Azimut und/oder Elevation in einem Bereich zwischen 150 Grad und 200, vorzugsweise zwischen 175 Grad und 185 Grad aufweisen. Damit wird ein weites Blickfeld des Sensors realisiert, wodurch der Sensor flexibel positionierbar ist, um einen großen Bereich zu überwachen. Dies erlaubt eine effiziente und flexible Überwachung des Innenraums des Fahrzeugs Gemäß einer Ausführungsform des Fahrzeugs weist das Sicherungssystem eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen auf:
    1. a) einen Airbag, der einem jeweiligen Sitz zugeordnet ist;
    2. b) einen Verriegelungsmechanismus, der einen Sitz in einer ersten Stellung verriegelt, wobei der Sitz zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, in welcher eine Rückenlehne des Sitzes in Richtung einer Sitzfläche des Sitzes verschwenkt ist, bewegbar ist;
    3. c) eine Warneinrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
    • 1 eine schematisch-funktionale Ansicht eines Innenraums eines Fahrzeugs mit einer Überwachungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 2 eine schematische Draufsicht auf einen Innenraums eines Fahrzeugs mit einer Überwachungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 3 das in 1 gezeigte Fahrzeug, bei der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei auf einem Fahrersitz und einem Rücksitz ein lebendes Objekt vorhanden ist; und
    • 4 das in 1 gezeigte Fahrzeug, bei der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei nur auf einem Rücksitz ein lebendes Objekt vorhanden ist.
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts Anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • In 1 ist beispielhaft ein Fahrzeug 1 rein schematisch als rechteckiger Block dargestellt. Das Fahrzeug 1 kann insbesondere ein Auto oder ein Transporter bzw. allgemein ein Fahrzeug zur Personenbeförderung sein. Das Fahrzeug 1 weist eine Überwachungsanordnung 100 mit zumindest einem Sitz 2A-2E auf, der in einem Innenraum 10 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Ferner weist die Überwachungsanordnung 100 einen Strahler 31 zur Emission elektromagnetischer Wellen E, einen Sensor 32 zum Aufnehmen bzw. Erfassen reflektierter elektromagnetischer Wellen R, eine Detektionseinrichtung 4 und eine Betätigungseinrichtung 5 auf. Das Fahrzeug 1 weist ferner ein Sicherungssystem 200 auf.
  • 2 zeigt beispielhaft eine Draufsicht auf einen Innenraum 10 eines Fahrzeugs 1, in dem die Überwachungsanordnung 100 vorgesehen sein kann. Wie in 2 erkennbar ist, können beispielsweise ein Fahrersitz 2A und ein Beifahrersitz 2B als Vordersitze und ein in Bezug auf eine Fahrzeuglängsachse hinter den Vordersitzen angeordneter Rücksitzbereich 12 mit drei nebeneinander angeordneten Rücksitzen 2C, 2D, 2E vorgesehen sein.
  • Wie in 1 schematisch dargestellt ist, können der Strahler oder Transmitter 31 und der Sensor oder Empfänger 32 zu einer Sensoreinrichtung 3 zusammengefasst sein. Ferner kann dem Sensor 32 eine Auswerteeinheit 33 zur Erzeugung von Sensorsignalen S3 zugeordnet sein bzw. der Sensor 31 kann diese aufweisen, z.B. in Form einer analogen Schaltung.
  • Der Strahler 31 ist zum Emittieren von elektromagnetischen Wellen von zumindest einer Frequenz oder zumindest eines Frequenzbands eingerichtet und dient dazu, elektromagnetische Wellen E in Richtung des zumindest einen Sitzes 2 auszusenden. Der Strahler 31 kann insbesondere einen Radartransmitter zum Emittieren von Radio- oder Mikrowellen aufweisen. Der Strahler 31 kann insbesondere selbst zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen eingerichtet sein.
  • Der Sensor 32 ist zum Empfangen von reflektierten elektromagnetischen Wellen R eingerichtet, die durch den Strahler 31 emittiert und an einer Oberfläche 11 reflektiert wurden. Beispielweise kann der Sensor 32 zur Aufnahme von Radio- oder Mikrowellen eingerichtet sein.
  • Wie in den 1 bis 4 erkennbar ist, können die Sensoreinrichtung 3 bzw. allgemein Strahler 31 und Sensor 31 derart im Bereich des Vordersitzes 2A, 2B angeordnet sein, dass sowohl der Vordersitz 2A, 2B als auch der Rücksitzbereich 12 in einem Blickfeld 35 von Strahler 31 und Sensor 32 liegen. Wie dies schematisch in 2 dargestellt ist, kann die Sensoreinrichtung 3 beispielsweise im Bereich der Rückenlehnen 21 der Vordersitze 2A, 2B zwischen diesen an einem Fahrzeughimmel angeordnet sein. Der Sensor 32 und der Strahler 31 weisen vorzugsweise jeweils ein Blickfeld 35 zum Emittieren und Empfangen von Detektionsstrahlung mit einem Öffnungswinkel α in Azimut in einem Bereich zwischen 150 Grad und 200 Grad, bevorzugt zwischen 175 Grad und 185 Grad auf. In 2 ist beispielhaft ein Blickfeld 35 mit einem Öffnungswinkel α in Azimut von etwa 180 Grad dargestellt. Auch in Elevation kann das Blickfeld einen Öffnungswinkel im Bereich von 180 Grad aufweisen.
  • Wie in 1 schematisch dargestellt ist, werden die durch den Strahler 31 emittierten Wellen E auf die eine Oberfläche 11, in 1 beispielsweise eine Oberfläche der jeweiligen Sitzes 2A, 2D, gerichtet. Diese Oberfläche 11 reflektiert zumindest einen Teil der emittierten Wellen E als reflektierte Strahlung bzw. reflektierte elektromagnetische Wellen R, welche durch den Sensor 32 erfasst wird. In 1 ist beispielhaft und aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich eine Bestrahlung eines kleinen, diskreten Bereichs der Oberfläche 11 dargestellt. Vorzugsweise werden jedoch elektrische Wellen jeweils auf einen Sitzflächenbereich 2b und eine Oberfläche 2a einer Rückenlehne des Sitzes 2 gerichtet bzw. ausgesendet. Optional ist der Sensor 32 als bildgebender Radarsensor ausgebildet. Beispielsweise können mittels des Strahlers 31 die elektromagnetischen Wellen E nacheinander auf eine Vielzahl von Punkten im Bereich der Sitze 2A-2E gerichtet werden, z.B. über verschiedene Antennen, wobei der Sensor 31 die von den jeweiligen Punkten reflektierten Wellen R nacheinander aufnimmt, sodass durch die Auswerteeinheit 33 ein zeitlich aufgelöstes Signal S3 erzeugt wird, aus welchem für jeden der Punkte ein Abstand des jeweiligen Punkts zum Sensor 32 und einen Winkel relativ zur einer festgelegten bzw. vorbestimmten Richtungsachse des Sensors 32 ermittelbar ist, z.B. mithilfe der im Folgenden noch im Detail beschriebenen Detektionseinrichtung 4.
  • Mittels der Auswerteeinheit 33 des Sensors 31 wird aus den aufgenommenen Wellen R ein Sensorsignal S3 erzeugt. Das Sensorsignal S3 kann beispielsweise eine Laufzeit bzw. Lauflänge, welche die Wellen E, R für den Weg vom Strahler 31 zur Oberfläche 11 und zurück zum Empfänger 32 benötigt, und/oder eine Frequenz der reflektierten Wellen R und optional der emittierten Wellen E repräsentieren. Wie oben bereits beschrieben, kann auch ein Winkel eines jeweiligen Punkts, von dem die Welle E als reflektierte Welle R zurückgeworfen wird, relativ zu der Richtungsachse des Sensors 32 durch das Sensorsignal S3 repräsentiert sein. Aus dem Sensorsignal S3 ist somit insbesondere einen Abstand d1 zwischen der Oberfläche 11 und der Sensoreinrichtung 3 bzw. dem Sensor 32 und optional eine Differenzgeschwindigkeit, insbesondere eine Änderung des Abstands d1 ermittelbar. Die Auswerteeinheit 33 ist mit dem Sensor 32 und optional auch mit dem Strahler 31 verbunden.
  • Die Detektionseinrichtung 4 ist zur Verarbeitung der Sensorsignale S3 eingerichtet und hierzu mit der Sensoreinrichtung 3 bzw. mit dem Strahler 31 und dem Sensor 32 verbunden, z.B. über die Auswerteeinheit 33 mittels einer drahtlosen oder eine drahtgebundenen Kommunikationsschnittstellte (nicht dargestellt). Die Detektionseinrichtung 4 kann, wie in 1 schematisch dargestellt, insbesondere zur digitalen Datenverarbeitung eingerichtet sein und einen Prozessor 41, wie beispielsweise eine CPU, und einen Datenspeicher 41, insbesondere einen nicht-flüchtigen Datenspeicher, wie z.B. einen Flash-Speicher oder eine Festplatte, aufweisen. Ferner kann die Verarbeitungseinrichtung 4 auch einen Analog-DigitalWandler (nicht dargestellt) aufweisen, um die empfangenen Sensorsignale S3 in digitale Signale umzuwandeln, falls die Sensorsignale S3 durch die Auswerteeinheit 33 als analoge Signale bereitgestellt werden. Ferner ist die Detektionseinrichtung 4 auch zur Erzeugung und Ausgabe von Detektionssignalen S4 bzw. allgemein zur Erzeugung und Ausgabe von elektrischen Signalen eingerichtet.
  • Die Betätigungseinrichtung 5 ist ebenfalls zur Erzeugung und Ausgabe elektrischer Signale eingerichtet und kann beispielsweise separat von der Detektionseinrichtung 4, also mit separatem Prozessor und Speicher (jeweils nicht dargestellt) realisiert sein, wie dies in den 1, 3 und 4 beispielhaft dargestellt ist. Alternativ können Betätigungseinrichtung 5 und Detektionseinrichtung 4 auch gemeinsam in einer Steuerungseinheit zusammengefasst sein, wobei die Funktionen der Betätigungseinrichtung 5 und der Detektionseinrichtung 4 jeweils durch denselben Prozessor oder durch verschiedene Prozessoren erfüllt werden können. Allgemein sind Betätigungseinrichtung 5 und Detektionseinrichtung 4 zum Datenaustausch miteinander verbunden.
  • Das Sicherungssystem 200 des Fahrzeugs 1 kann verschiedene Einrichtungen 201, 210, 230, 240 umfassen, die zur Warnung und/oder zum Schutz von Insassen des Fahrzeugs vor physischer Beeinträchtigung vorgesehen und eingerichtet sind. Bei dem in 1 beispielhaft dargestellten Fahrzeug 1 umfasst das Sicherungssystem 200 einen Airbag 201, der einem der Vordersitze 2A, 2D zugeordnet ist, einen Verriegelungsmechanismus 210, der einen Sitz 2A-2E in einer ersten Stellung verriegelt, eine Warneinrichtung 230 zur Erzeugung eines Warnsignals W auf.
  • Der Airbag 201 kann in bekannter Weise realisiert sein. Beispielsweise umfasst der Airbag 201 einen Gasgenerator 202 zum Befüllen eines Kissens 203 mit Gas, wobei eine Füllrate bzw. ein Volumenstrom an Gas, mit dem das Kissen 203 gefüllt wird, durch den Gasgenerator 202 einstellbar ist.
  • Verriegelungsmechanismus 210 dient dazu, den Sitz 2A-2E in der aufrechten Stellung zu verriegeln. Ein Sitz 2A-2E kann beispielsweise zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, in welcher eine Rückenlehne 21 des Sitzes 2A-2E in Richtung einer Sitzfläche 22 des Sitzes verschwenkt ist, bewegbar sein. In 1 ist die erste oder aufrechte Stellung des Sitzes 2D in vollen Linien und die zweite Stellung des Sitzes 2D in gestrichelten Linien schematisch dargestellt. Der Verriegelungsmechanismus 210 kann beispielsweise mechanisch realisiert sein oder Schaltungstechnisch, z.B. durch eine Schaltung, mittels derer ein Elektromotor zum Bewegen des Sitzes 2A-2D zwischen der ersten und der zweiten Stellung aktivierbar oder deaktivierbar ist.
  • Die Warneinrichtung 230 dient zur Erzeugung eines optischen, akustischen oder haptischen Warnsignals W und kann z.B. durch Signalleuchten, eine Innenbeleuchtung des Fahrzeugs, eine Außenbeleuchtung des Fahrzeugs, durch einen in einem Schlüssel des Fahrzeugs integrierten Vibrationsgenerator, durch einen Lautsprecher oder in ähnlicher Weise realisiert sein.
  • Optional kann auch eine Klimaeinrichtung 240, welche in den 1, 3 und 4 lediglich symbolisch als Block dargestellt ist, Teil des Sicherungssystem 200 des Fahrzeugs 1 sein. Die Klimaeinrichtung 240 klimatisiert in einem Betriebszustand den Innenraum 10 des Fahrzeugs 1, insbesondere durch Zufuhr temperierter Luft in den Innenraum 10.
  • Die einzelnen Einrichtungen 201, 210, 230, 240 des Sicherungssystems 200 sind jeweils mit der Betätigungseinrichtung 5 verbunden und durch die Betätigungseinrichtung 5 betätigbar oder steuerbar. Z.B. kann die Betätigungseinrichtung 5 ein Betätigungssignal S5 erzeugen, um die Warneinrichtung 230 zum Erzeugen eines Warnsignals W zu veranlassen, wie dies in 4 symbolisch dargestellt ist. Ferner kann durch das Betätigungssignal S5 auch ein durch den Gasgenerator 202 generierbarer Volumenstrom gesteuert werden. Auch kann durch das Betätigungssignal S5 der Verriegelungsmechanismus 210 freigegeben werden, sodass dieser ein Verschwenken des Sitzes 2A-2E zwischen der ersten und der zweiten Stellung zulässt. Optional kann auch die Klimaeinrichtung 240 durch das Betätigungssignal S5 von einem Ausschaltzustand in den Betriebszustand versetzt werden.
  • Die Überwachungsanordnung 100 mit Strahler 31, Sensor 32, Detektionseinrichtung 4 und Betätigungseinrichtung 5 sind zur Durchführung eines Verfahrens zur Überwachung eines Innenraums 10 eines Fahrzeugs 1 eingerichtet. Die Detektionseinrichtung 4 kann beispielsweise in dem Datenspeicher 42 ein Softwareprogramm speichern, welches den Prozessor 41 zur Durchführung der Schritte des Verfahrens veranlasst, beipsielsweis zur Erzeugung von elektrischen Signalen zur Steuerung von Strahler 31 und Sensor 32. Das Verfahren wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf das voranstehend beschriebene Fahrzeug 1 erläutert.
  • In einem ersten Schritt des Verfahrens emittiert der Strahler 31 elektromagnetische Wellen E zumindest einer Frequenz oder zumindest eines Frequenzbands mittels zumindest eines der im Innenraum 10 angeordneten Sitze 2A-2E. Vorzugsweise werden, z.B. zeitlich aufeinander folgend über eine Vielzahl von Antennen (nicht dargestellt), elektromagnetische Wellen E in Richtung aller Sitze 2A-2E emittiert. Optional wird die Frequenz der emittierten elektromagnetischen Wellen E moduliert, z.B. in einem Bereich zwischen 77 GHz und 81 GHz. Die an einer Oberfläche 11 reflektierten elektromagnetischen Wellen R werden durch den Sensor 32 aufgenommen und das z.B. mittels der Auswerteeinheit 33 aus den aufgenommenen reflektierten Wellen R erzeugte Sensorsignal S3 wird an die Detektionseinrichtung 4 weitergeleitet.
  • Wenn sich kein Objekt auf den Sitzen 2A-2E befindet, werden die vom Strahler 31 emittierten Wellen E an den Sitzen 2A-2E reflektiert, wie dies in 1 beispielhaft und schematisch dargestellt ist. In diesem Fall detektiert die Detektionseinrichtung 4, z.B. indem sie aus den Sensorsignalen S3 eine Laufzeit der emittierten Welle E zu dem jeweiligen Sitz 2A-2E und von diesem zurück zum Sensor 32 ermittelt und mit einer Referenzlaufzeit vergleicht, dass sich keine Objekte auf den Sitzen 2A-2E befinden.
  • In der in 3 beispielhaft und rein schematisch dargestellten Situation befindet sich eine Person auf dem Fahrersitz 2A und ein Kind in einem Kindersitz auf dem Rücksitz 2D. In diesem Fall werden die vom Strahler 31 emittierten Wellen E an der Person auf dem Fahrersitz 2A und dem Kind auf dem Rücksitz 2D reflektiert. Anhand der vom Sensor 31 aufgenommen reflektierten Wellen R bzw. den daraus erzeugten Sensorsignalen S3 detektiert die Detektionseinrichtung 4 lebenden Objekts L auf dem jeweiligen Sitz 2A, 2D. Dies kann z.B. aus einem Vergleich der Laufzeit der Wellen E, R mit der Referenzlaufzeit erfolgen. Ferner kann die Position der Objekte L, also der Person auf dem Fahrersitz 2A und dem Kind auf dem Rücksitz 2D ermittelt werden, beispielsweise aus in den Sensorsignalen S3 enthaltenen Winkelinformationen über die reflektierte Wellen R. Wenn das Vorhandensein eines Objekts L detektiert wurde, detektiert die Detektionseinrichtung 4 aus den Sensorsignalen S3 Bewegungen A1, A2, A3 des Objekts L. Dies kann beispielsweise ein Ermitteln einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sensor 32 und dem Objekt L umfassen. Hierzu kann die Detektionseinrichtung 4 übliche Signalverarbeitungsalgorithmen auf die Sensorsignale S3 anwenden. Beispielsweise kann eine Frequenzverschiebung zwischen den emittierten Wellen E und den reflektierten Wellen R durch die Detektionseinrichtung 4 zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit ermittelt werden.
  • Wie in 3 beispielhaft dargestellt ist, führt eine Person oder allgemein ein Lebewesen bestimmte Bewegungen A1, A2, A3 aus. Eine Person bewegt beispielsweise regelmäßig seine Arme, wie in 3 durch den Pfeil A1 symbolisiert, seine Beine, wie in 3 durch den Pfeil A2 symbolisiert, oder seinen Kopf. Ferner erfolgt bei Säugetieren und Personen eine Bewegung des Brustkorbs aufgrund der Atmung, wie dies in 3 durch den Pfeil A3 angedeutet ist. Ein Objekt in Form eines Gegenstands ist typischerweise unbewegt bzw. bewegt sich nur in Form von Vibrationen, die über das Fahrzeug 1 auf das Objekt übertragen werden. Somit kann die Detektionseinrichtung 4 anhand der detektierten Bewegungen A1, A2, A3 des Objekts bestimmen, ob das detektierte Objekt ein lebendes Objekt ist.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Ermitteln eines Volumens des detektieren Objekts L mittels der Detektionseinrichtung 4 anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen R. Dies kann z.B. aus einer punktweisen Auswertung der Laufzeit der Wellen E, R erfolgen. Die Laufzeit kann in einen Abstand zwischen Sensor 32 und der Oberfläche 11, an der die Wellen E reflektiert wurden, umgerechnet werden. Der jeweilige Sitz 2A-2E bildet eine Referenzoberfläche bzw. dient als Referenzabstand. Wenn ein Objekt L auf dem Sitz 2A-2E sitzt, werden die Wellen an einer Oberfläche reflektiert, die in geringerem Abstand zu dem Sensor 32 angeordnet ist, als die Referenzoberfläche. Auf diese Weise kann für eine Vielzahl von Punkten aus einer Differenz zwischen tatsächlichem Abstand und Referenzabstand ein Volumen des detektierten Objekts L ermittelt werden.
  • In einem weiteren Schritt ermittelt die Detektionseinrichtung einen Gewichtskennwert des detektierten Objekts L basierend auf dem ermittelten Volumen des Objekts L. Z.B. kann das ermittelte Volumen mit einer vorgegebenen Dichte, z.B. mit einer Dichte von 1 g/cm3 multipliziert werden und daraus ein Gewichtskennwert, der näherungsweise das Gewicht des Objekts L angibt, ermittelt werden. Die vorgegebene Dichte von 1 g/cm3 entspricht näherungsweise einer Dichte des menschlichen Körpers.
  • Nach dem Ermitteln des Gewichtskennwerts gibt die Detektionseinrichtung 4 ein den Gewichtskennwert repräsentierendes Detektionssignals S4 aus. In der in 3 beispielhaft dargestellten Situation gibt die Detektionseinrichtung 4 ein erstes Detektionssignal S41 aus, wenn ein lebendes Objekt L auf dem Fahrersitzt 2Adetektiert wird, wobei das erste Detektionssignal S41 den Gewichtskennwert des sich auf dem Fahrersitz 2A befindlichen Objekts L repräsentiert. Ferner gibt die Detektionseinrichtung 4 ein zweites Detektionssignal S42 aus, wenn ein lebendes Objekt L im Rücksitzbereich 12 oder auf dem Beifahrersitz 2B, allgemein also auf einem der weiteren Sitze 2A-2E detektiert wird, wie beispielsweise in 3 das sich auf dem Rücksitz 2D befindliche Kind. Das zweite Detektionssignal S42 repräsentiert in diesem Beispiel den Gewichtskennwert des sich auf dem Rücksitz 2D befindlichen Objekts L.
  • Die Betätigungseinrichtung 5 erhält das Detektionssignal S4 bzw. die Signale S41, S42 und betätigt das Sicherungssystem 200 gemäß dem Detektionssignal S4. Das Betätigen des Sicherungssystems 200 kann insbesondere ein Einstellen der Auslösungsparameter des Airbags 201 abhängig von dem ermittelten Gewicht umfassen. Beispielsweise erzeugt die Betätigungseinrichtung 5 ein Betätigungssignal S5, welches die Einstellungen Gasgenerator 202 des Airbags 201 so setzt, dass dieser im Falle einer Auslösung des Airbags einen für den jeweiligen Gewichtskennwert z.B. in einem Look-up-Table hinterlegten, vorgegebenen und Volumenstrom bereitstellt.
  • Das Betätigen des Sicherungssystems 200 kann auch ein Freigeben des den jeweiligen Sitz 2A-2E in der ersten Stellung verriegelnden Verriegelungsmechanismus 210 umfassen, wenn das ermittelte Gewicht und/oder das ermittelte Volumen des detektierten Objekts L kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Mit anderen Worten wird der Verriegelungsmechanismus 210 nicht freigegeben, wenn ein lebendes Objekt L auf dem jeweiligen Sitz 2A-2E detektiert wurde. Fall jedoch ein sich auf dem jeweiligen Sitz 2A-2E befindliches Objekt als lebendes Objekt detektiert wurde und dessen Gewichtskennwert z.B. einem Gewicht kleiner 100 g entspricht, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um eine Fehldetektion handelt. In diesem Fall kann der Verriegelungsmechanismus dennoch freigegeben werden.
  • In 4 ist beispielhaft dargestellt, dass die sich in 3 auf dem Fahrersitz 2A befindliche Person den Fahrersitz 2A verlassen hat. In diesem Fall detektiert die Detektionseinrichtung 4 nur noch das Kind auf dem Rücksitz 2D als lebendes Objekt L, weshalb nur noch das zweite Detektionssignal S42 ausgegeben wird und das erste Detektionssignal S41 nicht mehr ausgegeben wird. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die das Betätigen des Sicherungssystems 200 ein erzeugen eines Warnsignals W umfasst. Z.B. erzeugt die Betätigungseinrichtung 5 bei Ausgabe des zweiten Detektionssignals S42 ein Betätigungssignal S5, wenn das erste Detektionssignal S41 unterbrochen wird, wobei das Betätigungssignal S5 die Warneinrichtung 230 zur Erzeugung eines Warnsignals W, z.B. eines Pfeiftons, veranlasst. Allgemein kann das Betätigen des Sicherungssystems 200 somit ein Erzeugen eines Warnsignals W umfassen, wenn das erste Detektionssignal S41 unterbrochen und das zweite Detektionssignal S42 weiterhin ausgegeben wird.
  • Optional kann die Erzeugung des Warnsignals W bzw. die Erzeugung des entsprechenden Betätigungssignals S5 durch die Betätigungseinrichtung 5 an weitere Bedingungen geknüpft sein. Insbesondere kann eine weitere Bedingung sein, dass das auf einem der weiteren Sitze 2B-2E, z.B. im Rücksitzbereich 12 detektierte lebende Objekt L ein Volumen aufweist, das kleiner als ein vorbestimmtes Höchstvolumen und größer als ein vorbestimmtes Minimalvolumen ist. Dies kann z.B. durch die Detektionseinrichtung 4 wie oben beschrieben ermittelt werden, wobei die entsprechende Information durch das Detektionssignal S4 an die Betätigungseinrichtung 5 übermittelt werden kann. Bei dieser Bedingung wird vermieden, dass das Warnsignal W erzeugt wird, wenn z.B. erwachsene Personen im Rücksitzbereich 12 oder auf dem Beifahrersitz 2B sitzen.
  • Eine weitere mögliche Bedingung für die Erzeugung des Warnsignals W ist, dass das auf dem weiteren Sitz 2B-2E, z.B. im Rücksitzbereich 12 detektierte lebende Objekt L nach Unterbrechung des ersten Detektionssignals S41 für eine Zeitspanne detektiert, die länger als eine vorbestimmt maximale Zeitspanne, z.B. in einem Bereich zwischen 3 Sekunden und 30 Sekunden, andauert. Das heißt, in 4 wird nicht sofort nachdem die Person den Fahrersitz 2A verlassen hat, ein Warnsignal W erzeugt, sondern erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne.
  • Ferner kann als Bedingung vorgesehen sein, dass wird erfasst wird, dass sich die Klimaeinrichtung 240 zur Klimatisierung des Innenraums 10 in einem Ausschaltzustand befindet. Die Klimaeinrichtung 240 kann ihren Betriebszustand z.B. der Betätigungseinrichtung 5 als Eingangssignal zuführen. Wenn die Signaleinrichtung 5 dann das zweite Detektionssignal S42 erhält und eine Unterbrechung des ersten Detektionssignals S41 feststellt und die Klimaeinrichtung 240 sich in einem Betriebszustand 240 befindet, kann die Erzeugung des Warnsignals W unterdrückt werden.
  • Weiterhin kann das Warnsignal W z.B. nur erzeugt werden, wenn erfasst wird, z.B. mittels eines Temperatursensors (nicht dargestellt), dass eine Außentemperatur größer einem vorbestimmten Schwellwert ist, und/oder wenn erfasst wird, dass eine Unterdrückungsbedingung zur Unterdrückung des Warnsignals nicht erfüllt wurde. Als Unterdrückungsbedingung kann z.B. vorgesehen sein, dass die Person auf dem Vordersitz 2A, 2B vor dem Verlassen des Sitzes 2A, 2B einen Schalter im Innenraum 10 des Fahrzeugs 1 betätigt, dessen Schaltzustand z.B. durch die Betätigungseinrichtung 5 erfasst wird. Durch den Schalter kann z.B. ein Signal erzeugt werden, das die Erzeugung eines die Warneinrichtung 230 betätigenden Betätigungssignals S5 durch die Betätigungseinrichtung S5 unterdrückt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Sitz
    3
    Sensoreinrichtung
    4
    Detektionseinrichtung
    5
    Betätigungseinrichtung
    10
    Innenraum
    11
    Oberfläche
    12
    Rücksitzbereich
    21
    Rückenlehne
    22
    Sitzfläche
    31
    Strahler
    32
    Sensor
    33
    Auswerteeinheit
    35
    Blickfeld
    41
    Prozessor
    42
    Datenspeicher
    100
    Detektionsanordnung
    200
    Sicherungssystem
    201
    Airbag
    202
    Gasgenerator
    203
    Kissen
    210
    Verriegelungsmechanismus
    230
    Warneinrichtung
    240
    Klimaeinrichtung
    A1-A3
    Bewegungen
    α
    Öffnungswinkel
    L
    lebendes Objekt
    E
    emittierte elektromagnetische Wellen
    S3
    Sensorsignale
    S4
    Detektionssignal
    S5
    Betätigungssignal
    S41
    erstes Detektionssignal
    S42
    zweites Detektionssignal
    R
    reflektierte elektromagnetische Wellen
    W
    Warnsignal
  • 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
    • US 2016/0311388 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Überwachung des Innenraums (10) eines Fahrzeugs (1) mit folgenden Verfahrensschritten: Emittieren von elektromagnetischen Wellen (E) zumindest einer Frequenz oder zumindest eines Frequenzbands mittels eines elektromagnetischen Strahlers (31) in Richtung zumindest eines im Innenraum (10) des Fahrzeugs (1) angeordneten Sitzes (2A-2E); Aufnehmen von reflektierten elektromagnetischen Wellen (R) mittels eines Sensors (32); Detektieren eines lebenden Objekts (L) auf dem Sitz (2A-2E) anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen (R) mittels einer Detektionseinrichtung (4); Ermitteln eines Volumens des detektieren Objekts (L) mittels der Detektionseinrichtung (4) anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen (R); Ermitteln eines Gewichtskennwerts des detektierten Objekts (L) basierend auf dem ermittelten Volumen des Objekts (L) mittels der Detektionseinrichtung (4); Ausgeben eines den Gewichtskennwert repräsentierenden Detektionssignals (S4) durch die Detektionseinrichtung (4); und Betätigen eines Sicherungssystems (200) zur Sicherung des Innenraums (10) gemäß dem Detektionssignal (S4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigen des Sicherungssystems (200) ein Einstellen von Auslösungsparametern eines dem Sitz (2A-2E) zugeordneten Airbags (201) abhängig von dem ermittelten Gewicht umfasst.
  3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (2A-2E) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, in welcher eine Rückenlehne (21) des Sitzes (2A-2E) in Richtung einer Sitzfläche (22) des Sitzes (2A-2E) verschwenkt ist, bewegbar ist, wobei das Betätigen des Sicherungssystems (200) ein Freigeben eines den Sitz in der ersten Stellung verriegelnden Verriegelungsmechanismus (210) umfasst, wenn das ermittelte Gewicht und/oder das ermittelte Volumen des detektierten Objekts (L) kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die emittierten elektromagnetischen Wellen (E) im Innenraum (10) des Fahrzeugs (1) auf einen Fahrersitz (2A) zumindest einen weiteren Sitz (2B-2E), insbesondere auf einen Rücksitzbereich (12) mit zumindest einem Rücksitz (2C-2E), emittiert werden und anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen (R) lebende Objekte (L) auf dem Fahrersitz (2A, 2B) und den weiteren Sitzen (2B-2E) detektiert werden, wobei die Detektionseinrichtung (4) ein erstes Detektionssignal (S41) ausgibt, wenn ein lebendes Objekt (L) auf dem Fahrersitz (2A) detektiert wird, und ein zweites Detektionssignal (S42) ausgibt, wenn ein lebendes Objekt (L) auf einem weiteren Sitz (2B-2E) detektiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigen des Sicherungssystems (200) ein Erzeugen eines Warnsignals (W) umfasst, wenn das erste Detektionssignal (S41) unterbrochen und das zweite Detektionssignal (S42) weiterhin ausgegeben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal (W) nur erzeugt wird, wenn zusätzlich eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt sind: - das auf dem weiteren Sitz (2B-2E) detektierte lebende Objekt (L) weist ein Volumen auf, das kleiner als ein vorbestimmtes Höchstvolumen und größer als ein vorbestimmtes Minimalvolumen ist; - das im auf dem weiteren Sitz (2B-2E)) detektierte lebende Objekt (L) wird nach Unterbrechung des ersten Detektionssignals (S41) für eine Zeitspanne detektiert, die länger als eine vorbestimmt maximale Zeitspanne andauert; - es wird erfasst, dass sich eine Klimaeinrichtung (240) zur Klimatisierung des Innenraums (10) in einem Ausschaltzustand befindet; - es wird erfasst, dass eine Außentemperatur größer einem vorbestimmten Schwellwert ist; - es wird erfasst, dass eine Unterdrückungsbedingung zur Unterdrückung des Warnsignals nicht erfüllt wurde.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (31) als bildgebender Radarsensor ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der emittierten elektromagnetischen Wellen (E) moduliert wird, insbesondere in einem Bereich zwischen 77 GHz und 81 GHz.
  9. Überwachungsanordnung (100) für einen Innenraum (10) eines Fahrzeugs (1), mit zumindest einem Sitz (2A-2E) für eine Person; einem elektromagnetischen Strahler (31), der zum Emittieren von elektromagnetischen Wellen (E) in Richtung des Sitzes (2A-2E) eingerichtet und angeordnet ist; einem Sensor (32), der angeordnet und dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Wellen (R) aufzunehmen, die von dem Strahler (31) emittiert und an einer Oberfläche (11) im Bereich des Sitzes (2A-2E) reflektiert wurden; einer mit dem Sensor (32) und dem Strahler (31) verbundenen Detektionseinrichtung (4), welche dazu eingerichtet ist, - ein lebendes Objekts (L) auf dem Sitz (2A-2E) anhand der vom Sensor aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen (R) zu detektieren, - ein Volumen des detektieren Objekts (L) anhand der aufgenommenen reflektierten elektromagnetischen Wellen (R) zu ermitteln, - einen Gewichtskennwert des detektierten Objekts (L) basierend auf dem ermittelten Volumen des Objekts (L) zu ermitteln und - ein den Gewichtskennwert repräsentierendes Detektionssignal (S4) auszugeben; und eine mit der Detektionseinrichtung (4) verbundene Betätigungseinrichtung (5) zum Betätigen eines Sicherungssystems (200) zur Sicherung des Innenraums (10) gemäß dem von der Detektionseinrichtung (5) ausgebbaren Detektionssignal (S4).
  10. Überwachungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahler (31) einen Radartransmitter zum Emittieren von Radio- oder Mikrowellen aufweist, und der Sensor (32) zur Aufnahme von Radio- oder Mikrowellen eingerichtet ist.
  11. Überwachungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32) als bildgebender Radarsensor ausgebildet ist.
  12. Überwachungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Vordersitz (2A, 2B) und einen hinter dem Vordersitz (2A, 2B) angeordneten Rücksitzbereich (12) mit zumindest einem Rücksitz (2C-2E) aufweist, wobei der Sensor (32) und der Strahler (31) derart im Bereich des Vordersitzes (2A, 2B) angeordnet sind, dass sowohl der Vordersitz (2A, 2B) als auch der Rücksitzbereich (12) in einem Blickfeld (35) von Strahler (31) und Sensor (32) liegen.
  13. Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32) und der Strahler (31) jeweils ein Blickfeld (35) zum Emittieren und Empfangen von Detektionsstrahlung mit einem Öffnungswinkel (α) in Azimut und/oder Elevation von größer oder gleich 180 Grad aufweisen.
  14. Fahrzeug (1) zur Personenbeförderung, mit: einer Überwachungsanordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13; und einem Sicherungssystem (200) zur Sicherung des Innenraums (10), welches mit der Betätigungseinrichtung (5) verbunden ist.
  15. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungssystem (200) eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen aufweist: - einen Airbag (201), der einem jeweiligen Sitz zugeordnet ist; - einen Verriegelungsmechanismus (210), der einen Sitz (2A-2E) in einer ersten Stellung verriegelt, wobei der Sitz (2A-2E) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, in welcher eine Rückenlehne (21) des Sitzes (2A-2E) in Richtung einer Sitzfläche (22) des Sitzes verschwenkt ist, bewegbar ist; - eine Warneinrichtung (230) zur Erzeugung eines Warnsignals (W).
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