DE102019205375A1

DE102019205375A1 - Gewichtsbestimmung eines Fahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE102019205375A1
Application number: DE102019205375.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Angermayer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: WO2020212345A1; DE102019205375B4

Abstract

Die Erfindung betrifft die Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4). Es wird auf eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4) zugegriffen, der sich in einem Fahrzeug (1) befindet, wobei die dreidimensionale Darstellung mittels einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Sensoreinheit (7) generiert worden ist. Zunächst wird ein Volumen des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung ermittelt. Anschließend wird ein Gewicht des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft die Gewichtsbestimmung eines Fahrzeuginsassen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Gewichtsbestimmungen eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen. Beansprucht werden in diesem Zusammenhang insbesondere eine Prozessoreinheit, ein Computerprogrammprodukt und ein Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, einem Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs genauere Informationen zur Verfügung zu stellen, welche das Gewicht eines Fahrzeuginsassen betreffen, der sich in einem Fahrzeug befindet. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, über Sensoren (z.B. eine TOF-Kamera) eines Innenraumüberwachungssystems Bilder eines Insassen aufzunehmen (z.B. von dem Fahrer eines Fahrzeugs) und anhand der Sensor-Daten zu bestimmen, wieviel Gewicht der Insasse hat. Das Gewicht kann abgeschätzt werden, indem Tiefeninformationen aus Aufnahmen des Sensors (z.B. der TOF-Kamera) verwendet werden, um das Volumen des Insassen abzuschätzen. Durch Multiplizieren des Volumens des Körpers mit beispielsweise einer durchschnittlichen Dichte eines Menschen kann das Gewicht geschätzt werden. Es ist oft nicht der gesamte Körper sichtbar. Die nicht sichtbaren Körperteile können mit Hilfe von bekannten statistischen Tabellen ergänzt werden, um auf diese Weise eine möglichst genaue Abschätzung zu liefern. Die Abschätzung kann mit Hilfe von statistischen Tabellen plausibilisiert werden. Die Abschätzung kann optimiert werden, indem das Volumen von jedem Körperteil separat bestimmt und mit der jeweiligen Dichte multipliziert wird. Jedes Körperteil hat dabei eine andere mittlere Dichte. Die Abschätzung kann weiter optimiert werden, indem das Alter der Person und/oder das Geschlecht und/oder die Ethnie der Person berücksichtigt wird. Alles hat einen Einfluss auf das Gewicht. Zudem kann mit Hilfe von Algorithmen abgeschätzt werden, welche Kleidung getragen wird und welches Gewicht diese Kleidung hat.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird in diesem Sinne eine Prozessoreinheit zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen vorgeschlagen. Die Prozessoreinheit umfasst eine Schnittstelle. Die Prozessoreinheit ist dazu eingerichtet, mittels der Schnittstelle auf eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen zuzugreifen, der sich in einem Fahrzeug befindet. Die dreidimensionale Darstellung wird bzw. wurde dabei mittels einer Sensoreinheit generiert, z.B. mittels eines TOF-Kamerasystems. Die Prozessoreinheit ist weiterhin dazu eingerichtet, ein Volumen des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln. Ferner ist die Prozessoreinheit dazu eingerichtet, ein Gewicht des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen zu ermitteln.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein System zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen vorgeschlagen. Das System umfasst eine Sensoreinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen zu generieren, der sich in einem Fahrzeug befindet, und eine Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug kann eine Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug ein System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfassen.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst das Generieren einer dreidimensionalen Darstellung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen, der sich in einem Fahrzeug befindet, mittels einer Sensoreinheit, die an dem Fahrzeug angeordnet ist. In einem weiteren Schritt erfolgt das Ermitteln eines Volumens des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen basierend auf der dreidimensionalen Darstellung. Durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen wird das Gewicht des wenigstens einen Körperteils ermittelt.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen vorgeschlagen. Das Computerprogramm leitet, wenn es auf einer Prozessoreinheit ausgeführt wird, die Prozessoreinheit an, die folgenden Schritte durchzuführen. So wird die Prozessoreinheit mittels einer Schnittstelle auf eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen zugreifen, der sich in einem Fahrzeug befindet, wobei die dreidimensionale Darstellung mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten Sensoreinheit generiert worden ist. Weiterhin wird das Computerprogrammprodukt die Prozessoreinheit anleiten, ein Volumen des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln, und ein Gewicht des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen zu ermitteln.
Die folgenden Ausführungen gelten gleichermaßen für die Prozessoreinheit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, für das System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, für das Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, für das Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung und für das Computerprogrammprodukt gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung.
Bei dem Fahrzeuginsassen handelt es sich um eine Person, z.B. um den Fahrer des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann das Gewicht eines Beifahrers des Fahrzeugs oder wenigstens einer Person bestimmt werden, die sich im Fonds des Fahrzeugs befindet. Das Merkmal „Körperteil“ umfasst das Körperteil des Fahrzeuginsassen (z.B. den Kopf, den Oberkörper, die Arme, die Hände, die Beine oder die Füße des Fahrzeuginsassen) sowohl bedeckt (z.B. wenn der Oberkörper, die Beine und die Füße durch Kleidung bedeckt sind) als auch freigelegt (z.B. wenn die Sensoreinheit das unbedeckte Gesicht des Fahrzeuginsassen erfassen kann).
Bei der Darstellung kann es sich um ein Bild handeln, wenn als Sensor eine Kamera oder ein Kamerasystem eingesetzt wird, z.B. ein 3D-Kamerasystem. Ein 3D-Kamerasystem ermöglicht eine bildliche Darstellung von unterschiedlichen Entfernungen der Kontur des Fahrzeuginsassen von dem 3D-Kamerasystem. Das 3D-Kamerasystem kann insbesondere eine TOF-Kamera umfassen. Die TOF-Kamera ist insbesondere dazu eingerichtet, mittels Laufzeitverfahren Distanzen zwischen einer dreidimensionalen äußeren Kontur des Fahrzeuginsassen bzw. dessen Kleidung und der TOF-Kamera zu bestimmen. Weiterhin kann es sich bei der Darstellung um einen Scan bzw. um einen Frame handeln, wenn beispielsweise ein Radar-Sensor, ein Laser-Scanner oder ein Lidar-Sensor eingesetzt wird. Die Sensoreinheit ist an dem Fahrzeug angeordnet. Die Sensoreinheit ist insbesondere innerhalb des Fahrzeugs angeordnet. Die Sensoreinheit ist derart positioniert, dass sie einen Innenraum des Fahrzeugs erfassen kann. Insbesondere ist die Sensoreinheit dazu eingerichtet, den Fahrzeuginsassen oder zumindest einen Teil des Fahrzeuginsassen zu erfassen. Zusätzlich kann ein Gewichtssensor in einem Sitz, insbesondere in einer Sitzmatte, des Fahrzeugs vorgesehen sein. Der Gewichtssensor ist ebenfalls dazu eingerichtet, das Gewicht des Fahrzeuginsassen zu schätzen. Es kann ein Mittelwert gebildet werden zwischen dem Gewichtswert, der auf der dreidimensionalen Darstellung basiert und dem Gewichtswert, der durch den Gewichtssensor in dem Fahrzeugsitz ermittelt worden ist.
Der Fahrzeuginsasse wird in einem Personenkraftfahrwagen (Pkw) typischerweise auf einem Sitz oder auf einer Bank des Fahrzeugs sitzen. Die Sensoreinheit wird dann insbesondere eine Darstellung der Front und der Seite des Fahrzeuginsassen generieren, wobei eine Rückseite des Fahrzeuginsassen den Sitz oder die Bank berührt und nicht von der Sensoreinheit erfasst wird. Insbesondere werden beispielsweise der Hinterkopf, die hintere Halspartie, der Rücken, der Hintern, hintere Oberschenkel und Waden des Fahrzeuginsassen nicht durch die Sensoreinheit erfasst. Diese Körperteile können durch die Sensoreinheit oder die Prozessoreinheit geschätzt werden. Beispielsweise können die Ränder der seitlichen Körperteile in der dreidimensionalen Darstellung miteinander verbunden werden. Dabei kann der Verlauf entstehender Verbindungslinien oder Verbindungsflächen anhand von typischen Verläufen des betreffenden hinteren Körperteils gewählt bzw. geführt werden.
Die Schnittstelle ist insbesondere eine Kommunikations-Schnittstelle, welche den Austausch von Daten ermöglicht, und zwar einen Austausch von Daten zwischen der Prozessoreinheit einerseits und der Sensoreinheit andererseits. Die Dichte des Körperteils oder die Dichte des gesamten Körpers kann beispielsweise in einer Datenbank hinterlegt sein, auf welche die Prozessoreinheit zugreifen kann.
in einer Ausführungsform werden sämtliche Körperteile (mit oder ohne Kleidung) des Fahrzeuginsassen durch die dreidimensionale Darstellung erfasst. Das Volumen des gesamten Körpers des Fahrzeuginsassen kann dabei basierend auf der dreidimensionalen Darstellung ermittelt werden. Dementsprechend kann auch das Gewicht des gesamten Körpers des Fahrzeuginsassen ermittelt werden, indem das ermittelte Volumen des gesamten Körpers des Fahrzeuginsassen mit einer durchschnittlichen Dichte des gesamten Körpers einer Person bzw. eines Menschen multipliziert wird. Entsprechende Werte können statistischen Tabellen der Literatur entnommen werden. Mit anderen Worten wird gemäß dieser Ausführungsform der gesamte Körper des Fahrzeuginsassen dreidimensional erfasst, darauf basierend das Gesamtvolumen des Körpers und anschließend durch Multiplikation mit einer durchschnittlichen Dichte das Gesamtgewicht des Körpers ermittelt.
in einer weiteren Ausführungsform werden sämtliche Körperteile des Fahrzeuginsassen einzeln durch die dreidimensionale Darstellung erfasst. Dabei wird für sämtliche Körperteile des Fahrzeuginsassen einzeln jeweils das Volumen und das Gewicht berechnet. Das Gesamtgewicht des Körpers des Fahrzeuginsassen wird durch Addieren der Gewichte sämtlicher Körperteile des Fahrzeuginsassen ermittelt.
In diesem Zusammenhang kann jedem Körperteil eine Dichte zugeordnet sein, und das Gewicht jedes Körperteils kann durch Multiplizieren des Volumens des jeweiligen Körperteils mit der dem jeweiligen Körperteil zugeordneten Dichte ermittelt werden. in einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die dreidimensionale Darstellung wenigstens ein erstes Körperteil und ein zweites Körperteil des Fahrzeuginsassen. Das Volumen des ersten Körperteils und des zweiten Körperteils kann basierend auf der dreidimensionalen Darstellung ermittelt werden. Das Gewicht des ersten Körperteils kann dabei durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des ersten Körperteils mit einer dem ersten Körperteil zugeordneten ersten Dichte ermittelt werden. Analog kann das Gewicht des zweiten Körperteils durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des zweiten Körperteils mit einer dem zweiten Körperteil zugeordneten zweiten Dichte ermittelt werden. Die übrigen Körperteile das Fahrzeuginsassen können eventuell nicht von der dreidimensionalen Darstellung erfasst werden. Diesbezüglich kann ein Gewicht eines jeden nicht erfassten Körperteils durch ein statistisches mittleres Gewicht des jeweiligen nicht erfassten Körperteils geschätzt werden. Die statistischen mittleren Gewichte können der Literatur entnommen werden. Ein Gesamtgewicht des Fahrzeuginsassen kann ermittelt werden, indem die Gewichte sämtlicher Körperteile der Person addiert werden, d.h. das Gewicht des ersten Körperteils, das Gewicht des zweiten Körperteils und die Gewichte, die nicht in der Darstellung enthalten sind, werden addiert.
Wenn beispielsweise Hände und Arme zwischen der Sensoreinheit, insbesondere der TOF-Kamera, und dem restlichen Körper liegen, dann werden Teile des Körpers verdeckt. Diese stehen dann für die Abschätzung des Volumens und des Gewichts nicht zur Verfügung. Das Resultat ist, das die Gewichtswerte verfälscht werden. Mit anderen Worten ist die Genauigkeit der Volumenbestimmung durch die dreidimensionale Darstellung von einer Pose abhängig, welche der Fahrzeuginsasse vor der Sensoreinheit innerhalb des Fahrzeugs einnimmt. Sitzt der Fahrzeuginsasse beispielsweise aufrecht auf einem Sitz, ohne dass z.B. Hände oder Arme des Fahrzeuginsassen oder andere Objekte große Teile des Körpers des Fahrzeuginsassen verdecken, so stellt dies eine Pose des Fahrzeuginsassen dar, die besonders gut zur Bestimmung des Volumens wenigstens eines Körperteils des Fahrzeuginsassen geeignet ist. In diesem Sinne wird in einer weiteren Ausführungsform eine Pose des Fahrzeuginsassen basierend auf der dreidimensionalen Darstellung ermittelt, und das Volumen und das Gewicht des wenigstens einen Körperteils werden nur dann ermittelt, wenn die ermittelte Pose zur Ermittlung des Volumens des wenigstens einen Körperteils geeignet ist.
Die Prozessoreinheit kann beispielsweise auf hinterlegte (gute) Posen zugreifen und diese mit ermittelten Posen vergleichen, um festzustellen ob eine ermittelte Pose zur Volumenbestimmung geeignet ist oder nicht. Wenn die Pose nicht für eine Volumenbestimmung geeignet ist, kann über einen Ton, über eine Sprachausgabe oder über eine Display-Meldung darauf hingewiesen werden, dass die Gewichtserkennung derzeit problematisch ist. Der Fahrzeuginsassen kann dabei dazu aufgefordert werden z.B. das den Körper verdeckende Objekt kurz zur Seite zu legen. Dies kann mit dem Hinweis verbunden werden, dass dies der Sicherheit des Fahrzeuginsassen diene. Weiterhin kann bei mehreren geeigneten Posen des Fahrzeuginsassen das Volumen und das Gewicht wenigstens eines Körperteils ermittelt und aus den resultierenden mehreren Gewichtswerten ein Mittelwert gebildet werden. Das Ergebnis ist eine Verbesserte Gewichtserkennung.
Die Prozessoreinheit kann dazu eingerichtet sein, basierend auf der dreidimensionalen Darstellung wenigstens einen der folgenden Gewichts-Faktoren zu ermitteln, nämlich das Alter des Fahrzeuginsassen, das Geschlecht des Fahrzeuginsassen, die Ethnie des Fahrzeuginsassen sowie die Kleidung des Fahrzeuginsassen und das Gewicht der Kleidung. Alles kann einen Einfluss auf das Gewicht des Fahrzeuginsassen haben. Das Gewicht des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen kann dann insbesondere mittels der Prozessoreinheit durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils des Fahrzeuginsassen und mit dem wenigstens einem ermittelten Gewichts-Faktor ermittelt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige 1 eine Seitenansicht einer Person, die in einem teilweise dargestellten Fahrzeug sitzt (Fahrzeuginsasse) und von einer Sensoreinheit mit zwei TOF-Kameras zur Gewichtsbestimmung dreidimensional erfasst wird.
1 zeigt einen Teil eines Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 weist einen Innenraum 2 auf, in welchem sich beispielsweise ein Fahrersitz 3 befindet, auf welchem ein Fahrzeuginsasse 4 sitzt. Der Fahrzeuginsasse 4 steuert das Fahrzeug 1 unter anderem über ein Lenkrad 5, das er dazu mit seinen beiden Händen 6 greift.
In dem Innenraum 2 des Fahrzeugs 1 ist eine Sensoreinheit 7 angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Sensoreinheit 7 eine TOF-Kamera. Die TOF-Kamera 7 weist einen Erfassungsbereich auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgerichtet ist, dass die TOF-Kamera 7 einen Großteil zumindest einer äußeren Kontur 8 der Vorderseite des Oberkörpers 9 des Fahrzeuginsassen 4 erfassen kann. Der Oberkörper 9 kann mit Kleidung bedeckt sein, sodass die Kontur der Kleidung auf dem Oberkörper 9 erfasst werden kann. Die durch 1 gezeigte Anordnung der TOF-Kamera 7 ist jedoch rein beispielshaft. Die TOF-Kamera 7 kann alternativ auch an anderen geeigneten Positionen und in anderen Ausrichtungen angeordnet sein, sodass ein möglichst großer Teil zumindest der Vorderseite des Körpers des Fahrzeuginsassen 4 erfasst werden kann. Weiterhin kann die Sensoreinheit 7 auch eine weitere Kamera 10 umfassen, die derart im Bereich eines Fußraums 11 des Innenraums 2 angeordnet ist, dass sie besonders gut die Beine 12 und Füße 13 des Insassen 4 erfassen kann.
Weiterhin umfasst das Fahrzeug wenigstens eine Prozessoreinheit 14 mit einer Kommunikations-Schnittstelle 15. Die wenigstens eine Prozessoreinheit 14 kann in der Sensoreinheit 7, 10 angeordnet sein. Alternativ kann die Prozessoreinheit 14 jedoch als eine von den TOF-Kameras 7, 10 getrennte Einheit ausgeführt sein, wie dies durch 1 gezeigt ist.
Das Gewicht des Fahrzeuginsassen 4 kann abgeschätzt werden, indem über eine dreidimensionale Darstellung, die von den TOF-Kameras 7, 10 generiert wird, Tiefeninformation verwendet werden, um ein Volumen des Fahrzeuginsassen 4 abzuschätzen. Dazu kann die Prozessoreinheit 14 mittels der Schnittstelle 15 auf die dreidimensionale Darstellung der TOF Kameras 7, 10 zugreifen und das Volumen ermitteln. Durch Multiplizieren dieses abgeschätzten bzw. ermittelten Volumens des Körpers mit einer durchschnittlichen Dichte eines Menschen kann die Prozessoreinheit 14 das Gewicht des Fahrzeuginsassen 4 schätzen bzw. ermitteln. Für diese und die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte bzw. Funktionalitäten kann die Prozessoreinheit 14 durch ein Computerprogrammprodukt 16 entsprechend angewiesen werden, wobei das Computerprogrammprodukt 16 auf einer Speichereinheit 17 hinterleget sein kann, auf welche die Prozessoreinheit 14 zugreifen kann, insbesondere über die Kommunikations-Schnittstelle 15.
Die TOF-Kameras 7, 10 können ggfs. nicht den gesamten Körper des Fahrzeuginsassen 4 erfassen. Zum Beispiel kann die obere TOF Kamera 7 zwar den Oberkörper 9 und die Arme 18 erfassen, nicht jedoch die Beine 12. Die nicht für die ober TOF-Kamera 7 sichtbaren Körperteile, z.B. die Beine 12, können mit Hilfe von statistischen Tabellen ergänzt werden, die Durchschnittswerte derjenigen Körperteile enthalten, die nicht von der oberen TOF-Kamera 7 erfasst werden können, um so eine möglichst genaue Abschätzung zu erhalten. Die Abschätzung kann mit Hilfe der statistischen Tabellen auch plausibilisiert werden. Dies kann derart erfolgen, dass die basierend auf der Sensoreinheit 7 ermittelten Gewichtswerte mit Gewichtswerten verglichen werden, die in den statistischen Tabellen enthalten sind.
Die Abschätzung kann weiter optimiert werden, indem das Volumen jedes Körperteils separat bestimmt und mit einer durchschnittlichen Dichte des betreffenden Körperteils multipliziert wird. Jedem Körperteil kann dabei eine eigene mittlere Dichte zugeordnet werden. Die Abschätzung kann weiter optimiert werden, indem die Prozessoreinheit 14 bei ihrer Gewichtsberechnung das Alter des Fahrzeuginsassen, dessen Geschlecht und/oder Ethnie berücksichtigt, was beispielsweise durch Anwenden von Methoden der Bildbearbeitung auf die dreidimensionale Darstellung erkannt werden kann. Alles hat einen Einfluss auf das Gewicht und kann ebenfalls statistischen Tabellen entnommen werden. Zudem kann man die Prozessoreinheit 14 mit Hilfe von Algorithmen der Bildverarbeitung abschätzen, welche Kleidung der Fahrzeuginsasse 4 trägt und welches Gewicht diese Kleidung hat.
Die Genauigkeit der Gewichts-Schätzung ist abhängig von der Körper-Pose, die der Fahrzeuginsasse 4 einnimmt. Wenn z.B. die Hände 6 und Arme 18 zwischen der ToF-Kamera 7 und dem Körper des Fahrzeuginsassen 4 liegen, dann werden Teile des Körpers verdeckt. Diese verdeckten Körperteile stehen dann für die Abschätzung des Gewichts des Fahrzeuginsassen 4 nicht zur Verfügung. Dadurch entsteht das Problem, dass die Genauigkeit der geschätzten Gewichtswerte abnimmt. Dieses Problem wird gelöst, indem in den von der TOF-Kamera 7 erzeugten dreidimensionalen Bildern zunächst die Körper-Pose des Fahrzeuginsassen 4 bestimmt wird, bevor das Volumen des Fahrzeuginsassen 4 ermittelt wird. Nur wenn die Körper-Pose geeignet ist, eine Gewichtsschätzung mit akzeptabler Genauigkeit durchzuführen, werden - wie vorstehend beschrieben - das Volumen und das Gewicht des Fahrzeuginsassen 4 ermittelt bzw. geschätzt. 1 zeigt diesbezüglich eine sehr gut geeignete Pose des Fahrzeuginsassen 4, gemäß welcher der Fahrzeuginsasse 4 gerade im Fahrersitz 3 sitzt und die Hände 6 und Arme 18 bezüglich des Erfassungsbereichs der FOT-Kamera 7 nur in sehr geringem Maße den restlichen Körper verdecken. Es können mehrere Gewichtsschätzungen in unterschiedlichen Posen (die allesamt zur Gewichtsschätzung gut geeignet sind) des Fahrzeuginsassen 4 durchgeführt und ein Mittelwert des Gewichts gebildet werden. Das Ergebnis ist eine verbesserte Gewichtserkennung. Alternativ kann generell geprüft werden, ob neben Armen 18 oder Hände 6 noch andere Objekte den Körper Verdecken. Hier kann genauso vorgegangen werden, wie zuvor beschrieben.
Des Weiteren kann die Prozessoreinheit 14 ein Hinweismodul 19 (z.B. ein akustisches Hinweismodul, z.B. ein Audiosystem, oder ein visuelles Hinweismodul, z.B. ein Display) anweisen, über einen Ton, über eine Sprachausgabe oder über eine Display-Meldung den Fahrzeuginsassen 4 darauf hinweisen, dass die Gewichtserkennung derzeit problematisch ist, weil der Fahrzeuginsasse 4 eine ungeeignete Pose einnimmt oder sich Gegenstände zwischen der TOF-Kamera 7 und dem Fahrzeuginsassen 4 befinden. Die Prozessoreinheit 4 kann das Hinweismodul weiterhin anweisen, eine Aufforderung an den Fahrzeuginsassen 4 auszugeben, eine geeignetere Pose einzunehmen und/oder die betreffenden Gegenstände zwischen der TOF-Kamera 7 und dem Fahrzeuginsassen 4 zu entfernen. Dies kann mit dem Hinweis verbunden werden, dass es seiner eigenen Sicherheit diene.
Außerdem kann ein Gewichtssensor 20 in dem Fahrersitz 3 angeordnet sein. Der Gewichtssensor 20 kann ebenfalls zur Gewichtsbestimmung des Fahrzeuginsassen 4 verwendet werden, um beispielsweise einen Durchschnittswert mit einem basierend auf der Sensoreinheit 7 generierten Gewichtswert zu bilden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Innenraum
3: Fahrzeugsitz
4: Fahrzeuginsasse
5: Lenkrad
6: Hand
7: TOF-Kamera
8: Kontur Fahrzeuginsasse
9: Oberkörper
10: TOF-Kamera
11: Fußraum
12: Bein
13: Fuß
14: Prozessoreinheit
15: Kommunikations-Schnittstelle
16: Computerprogrammprodukt
17: Speichereinheit
18: Arm
19: Hinweismodul
20: Gewichtssensor

Claims

Prozessoreinheit (14) zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4), die Prozessoreinheit (14) umfassend eine Schnittstelle (15), wobei die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, - mittels der Schnittstelle (15) auf eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4) zuzugreifen, der sich in einem Fahrzeug (1) befindet, wobei die dreidimensionale Darstellung mittels einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Sensoreinheit (7) generiert worden ist, - ein Volumen des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln, und - ein Gewicht des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) zu ermitteln.
Prozessoreinheit (14) nach Anspruch 1, wobei sämtliche Körperteile des Fahrzeuginsassen (4) durch die dreidimensionale Darstellung erfasst sind, und wobei die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, - ein Volumen des gesamten Körpers des Fahrzeuginsassen (4) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln, und - ein Gewicht des gesamten Körpers des Fahrzeuginsassen (4) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des gesamten Körpers des Fahrzeuginsassen (4) mit einer durchschnittlichen Dichte des gesamten Körpers einer Person zu ermitteln.
Prozessoreinheit (14) nach Anspruch 1, wobei sämtliche Körperteile des Fahrzeuginsassen (4) durch die dreidimensionale Darstellung erfasst sind, und wobei die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, - für sämtliche Körperteile des Fahrzeuginsassen (4) jeweils einzeln das Volumen und das Gewicht zu ermitteln, und - ein Gesamtgewicht des Fahrzeuginsassen (4) durch Addieren der Gewichte sämtlicher Körperteile des Fahrzeuginsassen (4) zu ermitteln.
Prozessoreinheit (14) nach Anspruch 2, wobei jedem Körperteil eine Dichte zugeordnet ist, und die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, das Gewicht jedes Körperteils durch Multiplizieren des Volumens des jeweiligen Körperteils mit der dem jeweiligen Körperteil zugeordneten Dichte zu ermitteln.
Prozessoreinheit (14) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die dreidimensionale Darstellung wenigstens ein erstes Körperteil (9) des Fahrzeuginsassen (4) und ein zweites Körperteil (18) des Fahrzeuginsassen (4) beinhaltet, wobei die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, - das Volumen des ersten Körperteils (9) und des zweiten Körperteils (18) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln, - das Gewicht des ersten Körperteils (9) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des ersten Körperteils (9) mit einer dem ersten Körperteil (9) zugeordneten ersten Dichte zu ermitteln, - das Gewicht des zweiten Körperteils (18) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des zweiten Körperteils (18) mit einer dem zweiten Körperteil (18) zugeordneten zweiten Dichte zu ermitteln, - ein Gewicht eines jeden nicht-erfassten Körperteils (12), durch ein statistisches mittleres Gewicht des jeweiligen nicht-erfassten Körperteils (12) zu schätzen, und - ein Gesamtgewicht des Fahrzeuginsassen (4) durch Addieren der Gewichte sämtlicher Körperteile des Fahrzeuginsassen zu ermitteln.
Prozessoreinheit (14) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, - eine Pose des Fahrzeuginsassen (4) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln, und - das Volumen und das Gewicht des wenigstens einen Körperteils (9) nur dann zu ermitteln, wenn die ermittelte Pose zur Ermittlung des Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) geeignet ist.
Prozessoreinheit (14) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Prozessoreinheit (14) dazu eingerichtet ist, - basierend auf der dreidimensionalen Darstellung wenigstens einen der folgenden Gewichts-Faktoren zu ermitteln, nämlich - das Alter des Fahrzeuginsassen (4), - das Geschlecht des Fahrzeuginsassen (4), - die Ethnie des Fahrzeuginsassen (4), - die Kleidung des Fahrzeuginsassen (4), - das Gewicht des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) und mit dem wenigstens einem ermittelten Gewichts-Faktor zu ermitteln.
System zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4), das System umfassend: - eine Sensoreinheit (7), welche dazu eingerichtet ist, eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4) zu generieren, der sich in einem Fahrzeug (1) befindet, und - eine Prozessoreinheit (14) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
System nach Anspruch 8, wobei die Sensoreinheit (7) ein 3D-Kamerasystem (7) umfasst, insbesondere eine TOF-Kamera (7).
System nach Anspruch 8 oder 9, das System weiterhin umfassend einen Gewichtssensor (20), welcher in einem Sitz des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
Fahrzeug (1) umfassend eine Prozessoreinheit (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder ein System nach einem der Ansprüche 8 bis 10.
Verfahren zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4), das Verfahren umfassend die Schritte: - Generieren einer dreidimensionalen Darstellung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4), der sich in einem Fahrzeug (1) befindet, mittels einer Sensoreinheit (7), die an dem Fahrzeug (1) angeordnet ist, - Ermitteln eines Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung, - Ermitteln des Gewichts des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4).
Computerprogrammprodukt (16) zur Gewichtsbestimmung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4), wobei das Computerprogrammprodukt (16), wenn es auf einer Prozessoreinheit (14) ausgeführt wird, die Prozessoreinheit (14) anleitet, - mittels einer Schnittstelle (15) auf eine dreidimensionale Darstellung wenigstens eines Körperteils (9) eines Fahrzeuginsassen (4) zuzugreifen, der sich in einem Fahrzeug befindet, wobei die dreidimensionale Darstellung mittels einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Sensoreinheit (7) generiert worden ist, - ein Volumen des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) basierend auf der dreidimensionalen Darstellung zu ermitteln, und - ein Gewicht des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) durch Multiplizieren des ermittelten Volumens des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) mit einer Dichte des wenigstens einen Körperteils (9) des Fahrzeuginsassen (4) zu ermitteln.