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Die vorliegende Erfindung betrifft die Bestimmung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Identifikation eines von potentiell mehreren Objekten in der Umgebung.
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In einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs können sich verschiedene Objekte befinden, die möglicherweise Einfluss auf eine Steuerung des Kraftfahrzeugs haben können. Die Steuerung kann manuell durch eine Person, automatisiert oder autonom durch eine Vorrichtung an Bord des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Eine Route oder ein Reiseziel des Kraftfahrzeugs können in Abhängigkeit des Objekts verändert werden, beispielsweise wenn das Objekt eine Raststätte umfasst und eine Person an Bord des Kraftfahrzeugs sich entscheidet, dort anzuhalten.
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Häufig kann ein außerhalb des Kraftfahrzeugs befindliches Objekt nicht ohne weiteres durch eine Person an Bord bestimmt werden. Umfasst das Objekt beispielsweise eine Werbetafel, und die Person möchte ein darauf beworbenes Angebot annehmen, so kann dieses für ihn nicht auf Anhieb für ihn identifizierbar sein. Oft fehlt der Person die Möglichkeit, das Objekt genauer zu studieren, etwa weil es nur vorübergehend sichtbar ist oder die Person gleichzeitig das Kraftfahrzeug steuern oder überwachen muss.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Technik zur Bestimmung eines außerhalb eines Kraftfahrzeugs gelegenen Objekts aufgrund eines Hinweises einer Person an Bord des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Sofern hier der Begriff Kraftfahrzeug verwendet wird, bezieht sich dieser auf Land-, Luft- und Wasserfahrzeuge.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines außerhalb eines Kraftfahrzeugs befindlichen Objekts Schritte des Abtastens einer Person an Bord des Kraftfahrzeugs; des Bestimmens einer körperlichen Ausrichtung der Person; und des Bestimmens des außerhalb des Kraftfahrzeugs in Verlängerung der Ausrichtung liegenden Objekts.
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Erfindungsgemäß kann ein Hinweis auf das Objekt durch ein körperliches Verhalten der Person bestimmt werden. So kann die Person intuitiv eine Richtung angeben, in der das Objekt liegt. Die aufgrund der Abtastung bestimmte Ausrichtung kann einen eindeutigen Hinweis auf das Objekt außerhalb des Kraftfahrzeugs geben. Ein von der Person gemeintes Objekt kann unter mehreren möglichen Objekten leicht ausgewählt werden. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass ein Objekt gemeint ist, das sich auf der Verlängerung der Ausrichtung der Person befindet. Üblicherweise hat das Objekt unter allen möglichen Objekten einen minimalen Abstand zum Kraftfahrzeug oder ist das Größte oder plakativste von mehreren Objekten.
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Werden dabei mehrere Objekte identifiziert, kann der Person eine Auswahlmöglichkeit zur Verfügung gestellt werden, mit der genau ein Objekt identifiziert werden kann.
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Die körperliche Ausrichtung kann auf der Basis einer Blickrichtung der Person bestimmt werden. Die Blickrichtung kann durch Abtasten eines oder beider Augen der Person bestimmt werden. Werden beide Augen abgetastet, so kann eine Entfernung des gemeinten Objekts abgeschätzt werden, indem ein Fokuspunkt der Ausrichtungen der Augen bestimmt wird. Optional kann eine Ausrichtung des Kopfes der Person berücksichtigt werden.
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Die körperliche Ausrichtung kann auf der Basis einer Zeigerichtung der Person mit einem Arm, einer Hand oder einem Finger bestimmt werden. So kann die Person auf besonders natürliche Weise auf das Objekt hinweisen. Aufgrund der Länge des Armes der Person kann eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Ausrichtung der Person erreicht werden.
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Die körperliche Ausrichtung kann auf der Basis einer der Person zugeordneten Missweisung bestimmt werden. Die Missweisung gibt bevorzugt eine Abweichung zwischen einer objektiv bestimmbaren Richtung einer Extremität der Person und einer von der Person wahrgenommenen Richtung der Extremität an. Die Missweisung kann einen Parallaxenfehler umfassen, der seinen Ursprung beispielsweise in einem seitlichen Versatz zwischen einem Auge und einem Arm der Person hat. Die Missweisung kann auch eine aufgrund der Blickrichtung bestimmte Ausrichtung betreffen. Die Missweisung kann für unterschiedliche Entfernungen des Objekts unterschiedlich groß sein.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Missweisung der Person zugewiesen ist und für die Bestimmung der Ausrichtung berücksichtigt wird. Die Missweisung kann auch für die Person bestimmt werden, beispielsweise bezüglich bestimmter Richtungen und bestimmter Objekte. Eine bestimmte Missweisung kann abgespeichert werden. Verschiedenen Personen können individuelle Missweisungen zugeordnet sein.
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In einer ersten Variante wird eine Position des Kraftfahrzeugs bestimmt, wobei das Objekt bezüglich der Position, der Ausrichtung und einer Umgebungskarte bestimmt wird, in der Objekte abgespeichert sind. Das Objekt kann in der Umgebungskarte insbesondere als „Ort von Interesse“ (POI, point of interest) abgespeichert sein. In dieser Variante kann die Bestimmung des Objekts dessen Vermerk in der Umgebungskarte voraussetzen. Praktisch beliebige, üblicherweise immobile Objekte können als POI bestimmt sein, beispielsweise Gebäude, Museen oder Parkplätze. Das Objekt kann eindeutig identifiziert werden. Zusätzliche Informationen über das Objekt können leicht bestimmt werden.
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In einer zweiten Variante wird eine Umgebung des Kraftfahrzeugs abgetastet, wobei das Objekt auf der Basis der Abtastung und der bestimmten Ausrichtung bestimmt wird. Unter mehreren in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassten Objekten kann dasjenige bestimmt werden, das in oder am nächsten an der Verlängerung der Ausrichtung der Person liegt. Diese Variante kann mit der ersten kombiniert werden, falls das Objekt in der Umgebungskarte vermerkt ist.
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Das in der Umgebung abgetastete Objekt kann automatisch erkannt werden. Dem erkannten Objekt können Informationen zugeordnet sein, die bereitgestellt werden können. Handelt es sich beispielsweise bei dem Objekt um ein Verkehrsschild, so kann als Information ein zugeordneter Sinngehalt bereitgestellt werden, etwa eine Geschwindigkeitsbeschränkung oder eine Straßensperrung. Das erkannte Objekt kann mit einem in der Umgebungskarte verzeichneten Objekt verglichen werden, um es zu identifizieren. Es ist ebenfalls möglich, zugeordnete Informationen von temporären Objekten bereitzustellen. Temporäre Objekte in diesem Zusammenhang können beispielsweise Werbetafeln oder andere mobile Hinweistafeln sein.
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In einer weiteren Ausführungsform werden Informationen über das Objekt von einer außerhalb des Kraftfahrzeugs liegenden Stelle beschafft und bereitgestellt. Die Information kann insbesondere an Bord des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Die Information kann auch an einen Empfänger außerhalb des Kraftfahrzeugs übermittelt werden, beispielsweise mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug Übermittlung (C2C, car-to-car) oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur Übermittlung (C2I, car-to-infrastructure); allgemein mittels Fahrzeug-zu-X Übermittlung (C2X, car-to-X).
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Nach Erhalt der Information kann dann beispielsweise ein nachgelagerter Service aktiviert werden, z. B. der Kauf eines beworbenen Produkts, die Einholung eines Angebotes, die Reservierung einer Dienstleistung.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine erste Vorrichtung zur Bestimmung eines außerhalb eines Kraftfahrzeugs befindlichen Objekts eine erste Abtasteinrichtung zur Abtastung einer Person an Bord des Kraftfahrzeugs; eine Positioniereinrichtung zur Bestimmung einer Position des Kraftfahrzeugs; eine Umgebungskarte mit Objekten im Bereich der Position; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine körperliche Ausrichtung der Person zu bestimmen; und das in Verlängerung der Ausrichtung liegende Objekt zu bestimmen.
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Die erste Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung eines hierin beschriebenen Verfahrens nach einer beschriebenen ersten Variante verwendet werden.
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Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung eines außerhalb eines Kraftfahrzeugs befindlichen Objekts eine erste Abtasteinrichtung zur Abtastung einer Person an Bord des Kraftfahrzeugs; eine zweite Abtasteinrichtung zur Erfassung eines Objekts außerhalb des Kraftfahrzeugs; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine körperliche Ausrichtung der Person zu bestimmen; und das in Verlängerung der Ausrichtung liegende Objekt zu bestimmen.
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Die erste Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung eines hierin beschriebenen Verfahrens nach einer beschriebenen zweiten Variante verwendet werden. Die Vorrichtungen können auch miteinander integriert werden und die resultierende Vorrichtung kann zur Durchführung einer Kombination einer ersten und einer zweiten hierin beschriebenen Variante eines Verfahrens eingerichtet sein.
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Die Verarbeitungseinrichtung der Vorrichtungen kann jeweils dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein System; und
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens
darstellt.
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1 zeigt ein System 100, das ein Kraftfahrzeug 105 mit einer Vorrichtung 110 und eine optionale externe Stelle 115 umfasst. Außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 ist ein Objekt 120 angeordnet und an Bord des Kraftfahrzeugs 105 befindet sich eine Person 125, die Passagier oder Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 sein kann. Die Vorrichtung 110 ist dazu eingerichtet, das Objekt 120 auf der Basis eines Hinweises der Person 125, bezüglich der Richtung, in der sich das Objekt 120 befindet, zu bestimmen.
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Die Person 125 kann einen Hinweis auf die Richtung des Objekts 120 geben, indem sie sich körperlich auf das Objekt 120 ausrichtet. Insbesondere kann die Person 125 ihren Kopf 130 oder ein Auge 135 auf das Objekt 120 ausrichten. Die Person 125 kann auch mit einem Arm 140, einer Hand 145 und/oder einem Finger 150 auf das Objekt 120 weisen. Dabei kann jeweils eine Ausrichtung 155 bestimmt werden, die von der Person 125 auf das Objekt 120 verläuft.
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Die Ausrichtung 155 kann auf der Basis einer Blickrichtung bezüglich eines Auges 135, auf der Basis einer Kopfrichtung bezüglich des Kopfes 130 oder auf der Basis einer Zeigerichtung 160 bezüglich des Arms 140, der Hand 145 oder des Fingers 150 bestimmt werden. Wird ein Zentrum der Person 125 nahe seiner Augen 135 angenommen, so stimmen die Blickrichtung oder die Kopfrichtung üblicherweise im Wesentlichen mit der Ausrichtung 155 überein. Die Zeigerichtung 160 verläuft jedoch üblicherweise durch einen Punkt im Körper der Person 125, der gegenüber dem Auge 135 versetzt ist, beispielsweise durch ein Schultergelenk der Person 125. Dadurch kann ein Parallaxenfehler entstehen, der einen Unterschied zwischen der Zeigerichtung 160 und der Ausrichtung 155 beschreibt.
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Die Vorrichtung 110 umfasst bevorzugt eine erste Abtasteinrichtung 165 und eine Verarbeitungseinrichtung 170; optional können eine zweite Abtasteinrichtung 172 oder eine Positioniereinrichtung 174 vorgesehen sein. Mittels einer Kommunikationseinrichtung 176 kann die Vorrichtung 110 kommunikativ mit der externen Stelle 115 verbunden sein. In einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinrichtung 176 zur Kommunikation mit einem Mobilfunknetzwerk eingerichtet, in einer anderen zur Kopplung mit einem an Bord befindlichen Mobiltelefon, das seinerseits mit einem Mobilfunknetzwerk kommunizieren kann. Die externe Stelle 115 umfasst bevorzugt eine weitere Kommunikationseinrichtung 178, eine Verarbeitungseinrichtung 180 und/oder eine Speichervorrichtung 182.
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Die erste Abtasteinrichtung 165 ist dazu eingerichtet, einen Innenraum des Kraftfahrzeugs 105 und insbesondere zumindest einen Abschnitt der Person 125 abzutasten. Die erste Abtasteinrichtung 165 kann einen oder mehrere Sensoren umfassen, beispielsweise eine oder mehrere Kameras, einen Ultraschallsensor, einen LiDAR-Sensor, einen Radarsensor, eine Infrarot-Kamera oder eine Tiefenkamera. Abtastergebnisse mehrerer Sensoren können miteinander fusioniert werden, um ein verbessertes Abtastergebnis bereitzustellen. Das Ergebnis umfasst bevorzugt eine dreidimensionale Ansicht wenigstens eines Abschnitts der Person 125.
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Die zweite Abtasteinrichtung 172 ist dazu eingerichtet, eine Umgebung 184 des Kraftfahrzeugs 105 und insbesondere das außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 befindliche Objekt 120 abzutasten. Bezüglich von der zweiten Abtasteinrichtung 172 umfasster Sensoren können die Möglichkeiten und Varianten der ersten Abtasteinrichtung 165 angewandt werden.
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Die Kommunikationseinrichtungen 176, 178 erlauben bevorzugt eine zumindest streckenweise drahtlose Kommunikation. In der Speichervorrichtung 182 ist bevorzugt eine Umgebungskarte 186 abgelegt. Die Speichervorrichtung 182 kann auch lokal an Bord des Kraftfahrzeugs 105 vorgesehen oder von der Vorrichtung 110 umfasst sein.
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Mittels der optionalen Positioniereinrichtung 174 kann die Vorrichtung 110 eine geographische Position des Kraftfahrzeugs 105 bestimmen. Dabei umfasst die Positioniereinrichtung 174 bevorzugt einen Empfänger eines satellitengestützten Navigationssystems (GNSS). Andere Sensoren, beispielsweise ein Inertialsensor oder ein Magnetfeldsensor, können ebenfalls umfasst sein.
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Es wird vorgeschlagen, die Vorrichtung 110 dazu einzurichten, die körperliche Ausrichtung 155 der Person 125 zu bestimmen und das Objekt 120 in Verlängerung der bestimmten Ausrichtung 155 außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 zu bestimmen. In einer ersten Variante umfasst das Objekt 120 einen POI und wird bestimmt, indem eine Position des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt wird und das Objekt 120 in der Umgebungskarte 186 von der bestimmten Position aus in der bestimmten Ausrichtung 155 bestimmt wird. In einer zweiten Variante wird die Umgebung 184 abgetastet und das Objekt 120 wird in der Ausrichtung 155 bestimmt. Die Varianten können auch miteinander kombiniert werden.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Bestimmen eines Objekts 120 außerhalb eines Kraftfahrzeugs 105 auf der Basis eines Systems 100. Das Verfahren 200 kann durch ein vorbestimmtes Ereignis gestartet werden, beispielsweise durch ein durch die Person 125 gesprochenes Kommando oder eine manuelle Eingabe.
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In einem Schritt 205 wird die an Bord des Kraftfahrzeugs 105 befindliche Person 125 abgetastet. Eine körperliche Ausrichtung 155 der Person 125 kann auf der Basis der Abtastung auf verschiedene Weisen bestimmt werden, die auch miteinander kombiniert werden können. In einem Schritt 210 kann eine Kopfrichtung bestimmt werden, also eine Richtung, in die der Kopf 130 der Person weist. Richtungen können allgemein bezüglich der Person 125, des Kraftfahrzeugs 105, seiner Fahrtrichtung oder einer geographischen Richtung bestimmt werden, wozu eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt und berücksichtigt werden kann. In einem Schritt 215 kann eine Blickrichtung bestimmt werden, also eine Richtung, in die zumindest eines der Augen 135 der Person 125 weist. Die Blickrichtung kann auch bezüglich der Kopfrichtung bestimmt werden. In einem Schritt 220 kann eine Zeigerichtung 160 bestimmt werden, in welche die Person 125 weist.
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In einem Schritt 225 kann die körperliche Ausrichtung 155 der Person 125 auf der Basis der vorliegenden Informationen bestimmt werden. Dazu kann eine der bestimmten Richtungen um eine vorbestimmte Missweisung korrigiert werden, die in einer Ausführungsform der individuellen Person 125 zugewiesen sein kann. Verschiedene Richtungen, etwa eine Kopfrichtung, eine Blickrichtung und eine Zeigerichtung 160, können verschiedenen vorbestimmten Missweisungen unterliegen. Missweisungen einer Anzahl vorbestimmter Personen 125 können in der Vorrichtung 110 oder extern, etwa in der Stelle 155, gespeichert sein. Die Person 125 kann in einem Schritt 230 identifiziert werden, der üblicherweise nicht bei jedem Durchlauf des Verfahrens 200 ausgeführt werden muss, sondern beispielsweise nur einmal bei einem Fahrtantritt. Im Schritt 225 kann eine bestimmte Richtung um die Missweisung korrigiert werden und mehrere Richtungen können aufeinander abgeglichen oder miteinander fusioniert werden. Dabei wird die körperliche Ausrichtung 155 der Person 125 bestimmt.
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In einer ersten Variante des Verfahrens 200 wird in einem Schritt 235 eine Position des Kraftfahrzeugs 105 beispielsweise mittels der Positioniereinrichtung 174 bestimmt, und in einem Schritt 240 wird auf der Basis der Umgebungskarte 186 ein POI bestimmt, der in der Verlängerung der bestimmten Ausrichtung 155 von der bestimmten Position aus liegt. Die Suche nach einem POI kann auf einen vorbestimmten Entfernungsbereich vom Kraftfahrzeug 105 aus eingeschränkt werden. Eine Unsicherheit bei der Bestimmung der Ausrichtung 155 kann bei der Suche des POI berücksichtigt werden.
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In einer zweiten Variante, die mit der ersten Variante kombiniert werden kann, wird in einem Schritt 245 die Umgebung 184 abgetastet, insbesondere mittels der zweiten Abtasteinrichtung 172, und das Objekt 120 wird in einer Verlängerung der Ausrichtung 155 außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt. Auch hier kann die Suche nach dem Objekt 120 auf einen vorbestimmten Entfernungsbereich eingeschränkt oder eine Unsicherheit bei der Bestimmung der Ausrichtung 155 berücksichtigt werden.
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In einem Schritt 255 können weitere Informationen über das bestimmte Objekt 120 eingeholt werden. Dazu kann insbesondere die externe Stelle 115 befragt werden. Beispielsweise kann das Objekt 120 ein anderes Fahrzeug umfassen und es können technische Daten wie ein Baujahr, ein Typ, eine Motorisierung oder ein Kaufpreis bestimmt werden. Bezüglich eines Ortes von touristischem Interesse beispielsweise können ein nahe gelegener Parkplatz, eine Öffnungszeit oder ein Eintrittspreis bestimmt werden. Bezüglich eines beworbenen Objekts oder Diensts können eine Bezugsquelle oder verfügbare Ausführungsformen bestimmt werden.
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In einem Schritt 260 können Informationen über das Objekt 120 bereitgestellt werden. Die Bereitstellung kann an eine Person 125 an Bord des Kraftfahrzeugs 105 erfolgen. Die Informationen können auch außerhalb des Kraftfahrzeugs 105 bereitgestellt werden, indem sie beispielsweise mittels der Kommunikationseinrichtung 176 übermittelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- System
- 105
- Kraftfahrzeug
- 110
- Vorrichtung
- 115
- externe Stelle
- 120
- Objekt
- 125
- Person
- 130
- Kopf
- 135
- Auge
- 140
- Arm
- 145
- Hand
- 150
- Finger
- 155
- Ausrichtung
- 160
- Zeigerichtung
- 165
- erste Abtasteinrichtung
- 170
- Verarbeitungseinrichtung
- 172
- zweite Abtasteinrichtung
- 174
- Positioniereinrichtung
- 176
- Kommunikationseinrichtung
- 178
- Kommunikationseinrichtung
- 180
- Verarbeitungseinrichtung
- 182
- Speichervorrichtung
- 184
- Umgebung
- 186
- Umgebungskarte
- 200
- Verfahren
- 205
- Abtasten Person
- 210
- Bestimmen Kopfrichtung
- 215
- Bestimmen Blickrichtung
- 220
- Bestimmen Zeigerichtung
- 225
- Kompensieren, Fusionieren
- 230
- Bestimmen Person
- 235
- Bestimmen Position
- 240
- Bestimmen POI
- 245
- Abtasten Umgebung
- 250
- Erkennen Objekt
- 255
- Beschaffen Informationen
- 260
- Bereitstellen Informationen
