DE102022129408A1

DE102022129408A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102022129408A1
Application number: DE102022129408.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Huf; Thomas Ewender; Jasmin Bozem; Bart Peeters Weem; Sascha Wilhelm; Klaus Achatz; Lluis Roig; Marcus Weidner; Sarah Seufert
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2024-05-08
Also published as: WO2024099602A1

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Beifahrerairbags (146) eines Fahrzeugs (102) nutzen mindestens eine Kamera (134) des Fahrzeugs (102), die mindestens ein Bild (200, 300) mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes (202) umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums erfasst und dem Bild (200, 300) entsprechende Bilddaten erzeugt. Mit Hilfe mindestens einer Verarbeitungseinheit (132) werden die Bilddaten verarbeitet, ausgehend von den Bilddaten eine Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts durchgeführt und ein Klassifikationsergebnis ermittelt. Ausgehend von dem bei der Klassifikation ermittelten Klassifikationsergebnis wird ein Steuerparameter für eine Airbag-Steuereinheit (142) zum Auslösen des Beifahrerairbags (146) ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs.
Dokument DE 10 2017 000 734 A1 offenbart eine Erkennung von Objekten auf dem Beifahrersitz eines Fahrzeugs und steuert den Beifahrerairbag abhängig von den erkannten Objekten. Bei der Erkennung eines vorwärtsgerichteten Kindersitzes oder bei der Erkennung eines normalen Insassen wird der Airbag eingeschaltet. Bei der Erkennung eines rückwärtsgerichteten Kindersitzes wird der Airbag ausgeschaltet.
Dokument DE 69 431 667 T2 offenbart eine Abschaltung des Beifahrerairbags bei der Erkennung eines Kindersitzes ohne Kind und rückwärts gerichtetem Kindersitz. Die Erkennung erfolgt mit Hilfe von Abstandssensoren.
Dokument US 6,608,910 B1 offenbart die Klassifikation von Objekten auf dem Beifahrersitz in „erwachsene Person“, „vorwärtsgerichteter Kindersitz“ und „rückwärtsgerichteter Kindersitz“. Dokument US 2006 0030988 A1 offenbart eine Kamera eines Fahrzeugs zur Erkennung von Kindern im Innenraum.
Es besteht die allgemeine Anforderung zur Aktivierung und Deaktivierung von Beifahrerairbags für Kinder, um die Risiken bei der Entfaltung bei sogenannten Out of Position Szenarien zu minieren. Z.B. bietet der US Federal Automobil Standard FMVSS 208 die Möglichkeit, bei Erkennung von Kindern auf dem Beifahrersitz den Beifahrerairbag zu deaktivieren.
Bei bekannten Lösungen erfolgt die Klassifizierung von Kindern auf dem Beifahrersitz insbesondere durch das Ermitteln des Gewichts mit Hilfe kapazitiver oder druckempfindlicher Sensormatten im Beifahrersitz. Bei einer kamerabasierten Sitzbelegungserkennung ist die Unterscheidung zwischen „leerer Sitz“, „Kind im Kindersitz“ und „erwachsene Person“ (größer oder gleich der 5 Perzentil Frau) möglich.
Eine reine gewichtsbasierte Unterscheidung von leerer Sitz, leerer Kindersitz, Kind im Kindersitz, Kind in Babyschale und erwachsene Person wird zunehmend ungenau durch immer schwerere und vielfältigere Kindersitzsysteme. Immer flexiblere (vorwärts/ rückwärts, isofix / Fahrzeuggurt) und für ein sehr großes Gewichtsspektrum zugelassene Kindersitze verschärfen das Problem zusätzlich. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die Verletzungsgefahr bei schweren Crashs durch Reaktivierung der Airbags für größere vorwärtsgewandte Kinder reduziert werden kann. Leider kann die Ausrichtung des Kindersitzes und genaue Trennung der Größe der Kinder durch reine Sitzsensorik sehr schwer sicher bestimmt werden. Eine mögliche Reaktiverung der Airbags in schweren Crashs kann auf Grund dieser Unsicherheit nicht erfolgen.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs anzugeben, welche die Genauigkeit der Erkennung von Objekten auf dem Beifahrersitz erhöhen.
Diese Aufgabe wird jeweils durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruch 2 sowie durch Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Verfahrensansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 nutzt ein zweistufiges und gemäß Anspruch 3 ein doppeltes Erkennungsprinzip mit Hilfe einer Sensoreinheit im Beifahrersitz und einer Bildverarbeitung eines Kamerabildes. Hierdurch wird die exakte und korrekte Klassifikation insbesondere von Kindern in Kindersitzen verbessert, so dass davon ausgehend beispielsweise bei schweren Crashs und bei Kindern älter als 6 oder älter als 10 Jahren in vorwärtsgerichteten Kindersitzen der Beifahrerairbag reaktiviert werden kann, auch wenn der Beifahrerairbag bei der Erkennung eines Kindes im Kindersitz auf dem Beifahrersitz deaktiviert ist. Hierdurch wird das Risiko schwerer Verletzungen bei schweren Crashs für Kinder auf dem Beifahrersitz reduziert. Ausgehend von der korrekten Klassifikation eines Objekts auf dem Beifahrersitz wird ein Steuerparameter erzeugt, der vorzugsweise an eine Airbag-Steuereinheit übertragen wird. Die Airbag-Steuereinheit kann dann den Beifahrerairbag abhängig vom Steuerparameter und vorzugsweise von weiteren Parametern, insbesondere ausgehend von Messwerten von Kollisionssensoren, reaktivieren, auch wenn ein Kind auf dem Beifahrersitz erkannt wurde. Eine sichere Klassifikation von Kindern auf dem Beifahrersitz ist somit auch dann möglich, wenn keine klare Klassifizierung durch die Sensoreinheit im Beifahrersitz zum Ermitteln des Gewichts bei einem herkömmlichen Einsatz dieser Sensoreinheit möglich ist.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 2 nutzt eine Bildverarbeitung eines Kamerabildes einer Innenkamera zur Klassifikation von Objekten auf dem Beifahrersitz des Fahrzeugs. Hierdurch wird die exakte und korrekte Klassifikation insbesondere von Kindern in Kindersitzen verbessert, so dass davon ausgehend beispielsweise bei schweren Crashs und Kindern älter als 6 oder älter als 10 Jahre in vorwärtsgerichteten Kindersitzen der Beifahrerairbag reaktiviert werden, auch wenn der Beifahrerairbag bei der Erkennung eines Kindes auf dem Beifahrersitz deaktiviert ist. Hierdurch wird das Risiko schwerer Verletzungen bei schweren Crashs für Kinder auf dem Beifahrersitz reduziert. Ausgehend von der korrekten Klassifikation eines Objekts auf dem Beifahrersitz wird ein Steuerparameter erzeugt, der vorzugsweise an eine Airbag-Steuereinheit übertragen wird. Die Airbag-Steuereinheit kann dann den Beifahrerairbag abhängig vom Steuerparameter und vorzugsweise abhängig von weiteren Parametern, insbesondere ausgehend von Messwerten von Kollisionssensoren, reaktivieren, auch wenn ein Kind auf dem Beifahrersitz erkannt wurde
Die in den Beifahrersitz integrierte Sensoreinheit ist insbesondere eine kapazitive oder druckempfindliche Sensormatte, die vorzugsweise in das Sitzpolster des Beifahrersitzes integriert ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Verarbeitungseinheit ausgebildet, den Steuerparameter zu der Airbag-Steuereinheit zu übertragen. Ferner ist die Airbag-Steuereinheit ausgebildet, den Beifahrerairbag zu aktivieren, zu deaktivieren oder abhängig von weiteren Parametern zu reaktivieren. Weitere Parameter können insbesondere eine zu erwartende Kollisionsintensität, eine mit Hilfe von Sensoren, z.B. Beschleunigungssensoren, gemessene Kollisionsintensität und/oder eine Kollisionsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und einem Kollisionsobjekt sein.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das bei der Klassifikation, der weiteren Klassifikation oder der Gesamtklassifikation als Klassifikationsergebnis, erstes Klassifikationsergebnis, als zweites Klassifikationsergebnis, als weiteres Klassifikationsergebnis und/oder Gesamtklassifikationsergebnis klassifiziert: „leerer Beifahrersitz“, „leerer Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „leere Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer rückwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer vorwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“ und „erwachsener Mensch auf Beifahrersitz“ (mindestens 5 Perzentil Frau und größer). Vorzugsweise werden als Unterklassifikationsergebnis klassifiziert ein „bis zu 1-jährige Mensch“, ein „1- bis 3-jähriger Mensch“, ein „3- bis 6-jähriger Mensch“ und/oder ein „6- bis 10-jähriger Mensch“. Die Verarbeitungseinheit ermittelt den Steuerparameter vorzugsweise abhängig vom Klassifikationsergebnis und vom Unterklassifikationsergebnis.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verarbeitungseinheit die Klassifikation und/oder die zweite Klassifikation und/oder die Unterklassifikation ausgehend von den Bilddaten mit Hilfe eines Human-Body-Pose-Estimation-Verfahrens, eines Mustererkennungsverfahrens und/oder eines Maschinenlernverfahrens durchführt. Mit Hilfe eines Human-Body-Pose-Estimation-Verfahrens können insbesondere aus einem 2-dimensionalen Bild Abmessungen von Gliedmaßen ermittelt werden, die dann zur Objekterkennung, insbesondere zur Bestimmung des Alters eines Kindes, genutzt werden können.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Airbag-Steuereinheit ausgebildet ist, den Airbag abhängig von dem vom Klassifizierungsergebnis und/oder von dem Unterklassifizierungsergebnis abhängigen Steuerparameter zu deaktivieren und dass die Airbag-Steuereinheit ausgebildet ist, den Airbag abhängig vom Steuerparameter und abhängig von den Sensorsignalen von mindestens einer Airbagauslösesensoreinheit zu reaktivieren. Hierdurch ist eine Reaktivierung des Beifahrerairbags insbesondere bei schweren Crashs einfach möglich.
Besonders vorteilhaft ist es wenn die Airbag-Steuereinheit bei der Detektion einer Kollision bei einer Kollisionsgeschwindigkeit mit einem Kollisionsobjekt von größer gleich einem voreingestellt gespeicherten Geschwindigkeitsschwellwert oder bei einer von den der Airbag-Steuereinheit aufgrund von Sensorsignalen ermittelten mittleren oder hohen voraussichtlichen Schwere einer zu erwartenden oder erfolgten Kollision und eines Steuerparameters auf Grund einer Klassifikation eines Kindes in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz und/oder einer Unterklassifikation eines 6- bis 10-Jährigen Kindes den Airbag reaktiviert. Eine hohe Schwere liegt beispielsweise bei einer Kollision mit einer Aufprallgeschwindigkeit von 56 km/h vor.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Kamera eine Innenraumkamera des Fahrzeugs ist, wobei das Sichtfeld der Kamera insbesondere einen Erfassungswinkel im Bereich von 100° bis 150° hat, wobei die Kamera vorzugsweise eine monookulare Kamera und/oder eine RGB-Kamera und/oder eine RGB-IR-Kamera ist.
Allgemein können die mit Hilfe der Kamera aufgenommenen Bilder in Kombination mit einer in den Beifahrersitz integrierten Sensoreinheit, insbesondere der Sensormatte, zur Klassifizierung eines Objekts auf dem Beifahrersitz verwendet. Die Auslöselogik einer Airbag-Steuereinheit zur Deaktivierung des Beifahrerairbags bzw. zur Reaktivierung des Beifahrerairbags erfolgt abhängig von der Schwere eines Crashs.
Die Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Verfahrensansprüchen haben dieselben Vorteile wie die beanspruchten Vorrichtungen. Insbesondere können die Verfahren mit den Merkmalen der auf die Vorrichtungen gerichteten abhängigen Ansprüche weitergebildet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

1 eine perspektivische schematische Darstellung eines Cockpits eines Fahrzeugs;
2 in schematischer Darstellung ein erstes von der Kamera aufgenommene Bild des Innenraums des Fahrzeugs; und
3 in schematischer Darstellung ein zweites von der Kamera aufgenommenes Bild des Fahrzeuginnenraums.

1 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines Cockpits 100 eines Fahrzeugs 102. Ein Fahrzeugführer 104 sitzt auf einem auf einem Fahrersitz 106 des Fahrzeugs 102. Eine Anzeige 108 zum Anzeigen einer Information bei deaktiviertem Beifahrerairbag 146 des Fahrzeugs 102 ist beispielhaft in dem Bereich einer Mittelkonsole 110 des Cockpits 100 angeordnet. Das Cockpit 100 umfasst zu dem ein zentrales Informationsdisplay (CID) 112, ein Head Up Display 114 und ein graphisches Kombiinstrument 116, die in einem Armaturenbrett 118 des Fahrzeugs 102 angeordnet sind. Das Armaturenbrett 118 umfasst ferner Luftausströmungsdüsen 120 einer Klimaanlage des Fahrzeugs 102. In 1 sind beispielhaft Luftausströmungsdüsen 120 in dem Bereich der Mittelkonsole 110 sowie auf einer Beifahrerseite gezeigt. Das Cockpit 100 umfasst ferner ein Lenkrad 122 mit Bedienelementen 124, einen Gangwahlschalter 126, eine Pedalerie 128 sowie eine Eingabeeinheit 130 mit einem Drehrad und einer Drucktastenfunktion und/oder einem Touch-Eingabefeld. Diese Eingabeeinheit 130 wird auch als Ergo Commander bezeichnet.
Im oberen Bereich einer Frontscheibe 132 des Fahrzeugs 102 ist eine Kamera 134 angeordnet. Die Kamera 134 ist derart angeordnet und ausgerichtet, dass sie Bilder 200, 300 mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes 202 umfassenden Bereichs des Innenraums des Fahrzeugs 102 erfasst. Konkret ist das Sichtfeld der Kamera 134 in Richtung des Fahrersitzes 106 und eines Beifahrersitzes 202 des Fahrzeugs 102 gerichtet. Beispielhafte Bilder 200, 300 der Kamera 134 sind in den 2 und 3 gezeigt. Die Kamera 134 ist insbesondere ausgebildet, mehrere zeitlich aufeinander folgende Bilder zu erfassen, den Bildern 200, 300 entsprechende Bilddaten zu erzeugen und diese an eine Steuereinheit 136 zu übertragen. Die Kamera 134 hat ein Sichtfeld von 120 Grad. Bei anderen Ausführungsformen kann die Kamera 134 auch ein Sichtfeld in dem Bereich von Grad 150 Grad oder mehr haben.
Die Steuereinheit 136 hat Datenausgänge 138 und Dateneingänge 140, die zur Verbindung mit weiteren Einheiten des Fahrzeugs 102, beispielsweise mit weiteren Sensoren, Ein- und Ausgabeneinheiten sowie Steuereinheiten von Assistenzsystemen, dienen. Insbesondere ist die Steuereinheit 136 mit einer Airbag-Steuereinheit 142 verbunden, die dazu ausgebildet ist, die Airbags des Fahrzeugs 102 in Unfallsituationen, d.h. bei Crashs, auszulösen, insbesondere das Auslösen des Beifahrerairbags 146 zu steuern.
Die Steuereinheit 136 umfasst ferner ein Kommunikationsmodul 144, das dazu ausgebildet ist, eine Verbindung mit einem Telekommunikationsnetzwerk, insbesondere einem Mobilfunknetzwerk herzustellen.
Eine im Beifahrersitz 202 integrierte Sensormatte erfasst das Gewicht eines auf dem Beifahrersitz 202 befindlichen Objekts. Eine solche Sensormatte kann eine kapazitive oder druckempfindliche Sensormatte sein. Abhängig vom ermittelten Gewicht wird ein mögliches auf dem Beifahrersitz 202 befindliches Objekt als „kein Objekt vorhanden bzw. leerer Beifahrersitz“, „leerer Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „leere Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer rückwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer vorwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“ und „erwachsener Mensch auf Beifahrersitz“ klassifiziert. Ferner kann ausgehend vom ermittelten Gewicht zusätzlich zur Klassifikation „Kind in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer rückwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer vorwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“ vorzugsweise als Unterklassifikationsergebnis ein „bis zu 1-jährige Mensch“, ein „1- bis 3-jähriger Mensch“, ein „3- bis 6-jähriger Mensch“ und/oder ein „6- bis 10-jähriger Mensch“ klassifiziert werden. Die Steuereinheit 136 ermittelt abhängig vom Klassifikationsergebnis und vom Unterklassifikationsergebnis einen Steuerparameter, der zur Airbag-Steuereinheit 142 übertragen wird. Vorteilhaft ist es, wenn die im Beifahrersitz 202 integrierte Sensormatte ermittelt das Gewicht des Kindes 302 einschließlich Kindersitz 310 ermittelt. Zuvor, beispielsweise bei geschlossenem Fahrzeug 102, wurde mit Hilfe der Sensormatte das Gewicht des leeren Kindersitzes 310 ermittelt und in der Steuereinheit 136 gespeichert. Somit kann das Gewicht des Kindes 302 relativ genau ermittelt und zur Bestimmung des Alters des Kindes 302 mit genutzt werden.
Abhängig vom Steuerparameter deaktiviert die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 dauerhaft, wenn der Beifahrersitz 202 leer ist oder sich ein leerer Kindersitz 310 oder eine leere Babyschale 204 auf dem Beifahrersitz 202 befindet. Bei einem Kleinkind 206 bis zu 6 Jahren kann die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 ebenfalls dauerhaft deaktivieren. Bei Kindern 302 ab 6 bis 14 Jahren kann die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 nur bei mittelschweren und schweren Crashs reaktivieren und bei leichten Crashs deaktiviert lassen. Bei Kindern über 14 Jahren und erwachsenen Menschen aktiviert die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 dauerhaft.
Eine reine gewichtsbasierte Klassifizierung von Kinderrückhaltesystemen und Kindern 206, 302 sowie von erwachsenen Menschen wird jedoch zunehmend ungenau durch immer schwerere und vielfältigere Kindersitzsysteme 204, 310. Immer flexiblere (vorwärts/ rückwärts, isofix / Fahrzeuggurt) und für ein sehr großes Gewichtsspektrum zugelassene Kindersitze 204, 310 verschärfen das Problem zusätzlich.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird das mit Hilfe des ermittelten Gewichts durchgeführte ersten Klassifikation des Objekts auf dem Beifahrersitz 202 durch eine zweite auf mindestens einem mit Hilfe der Kamera 134 aufgenommenen Bild basierenden Klassifikation verifiziert. Hierzu erfasst die Kamera 134 ein Bild mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes 202 umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums und erzeugt dem Bild entsprechende Bilddaten, die die Steuereinheit 136 verarbeitet. Dabei führt die Steuereinheit 136 ausgehend von den Bilddaten eine zweite Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz 202 befindlichen Objekts durch und ermittelt ein zweites Klassifikationsergebnis. Bei einer Abweichung des ersten gewichtsbasierten Klassifikationsergebnisses vom zweiten bildbasierten Klassifikationsergebnis passt die Steuereinheit 136 mindestens einen zur ersten Klassifikation dienenden Schwellwert derart an, dass das erste Klassifikationsergebnis nach der Anpassung mit dem zweiten Klassifikationsergebnis übereinstimmt. Hierdurch wird die erste Klassifikation dauerhaft verbessert, so dass die erste Klassifikation bei oder vor jeder Fahrt durchgeführt wird und die zweite Klassifikation nur in größeren Zeitabständen durchgeführt werden muss. Zum Überprüfen des ersten Klassifikationsergebnisses kann die zweite Klassifikation jedoch auch bei jeder Fahrt oder vor jeder Fahrt durchgeführt werden.
Die Steuereinheit 136 ermittelt den Steuerparameter zum Steuern der Airbag-Steuereinheit 142 ausgehend von einem nach dem Anpassen bei der Klassifikation ermittelten angepassten ersten Klassifikationsergebnis und überträgt diesen zur Airbag-Steuereinheit 142.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform zum Steuern eines Beifahrerairbags 146 eines Fahrzeugs 102 ist mindestens einer Kamera 134 des Fahrzeugs 102 vorgesehen, die mindestens ein Bild mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes 202 umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums erfasst und dem Bild entsprechende Bilddaten erzeugt, die die Steuereinheit 136 dann verarbeitet. Ausgehend von den Bilddaten führt die Steuereinheit 136 eine Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz 202 befindlichen Objekts durch und ermittelt ein Klassifikationsergebnis. Ausgehend von dem bei der Klassifikation ermittelten Klassifikationsergebnis ermittelt die Steuereinheit 136 ein Steuerparameter für eine Airbag-Steuereinheit 142 zum Auslösen des Beifahrerairbags 146. Hierdurch sind eine exakte Klassifizierung und ebenfalls eine korrekte Unterklassifizierung des Objekts einfach und zuverlässig möglich. Fehlklassifizierungen werden vermieden.
Zusätzlich kann eine in einen Beifahrersitz 202 integrierte Sensormatte mindestens einen Messwert des Gewichts eines auf dem Beifahrersitz 202 befindlichen Objekts ermitteln. Die Steuereinheit 136 verarbeitet den von der Sensormatte zur Steuereinheit 136 übertragenen Messwert und führt ausgehend vom Messwert und mindestens einem in der Steuereinheit 136 gespeicherten Schwellwert eine Klassifikation des Objekts durch, um ein weiteres Klassifikationsergebnis zu ermitteln. Die Steuereinheit 136 ermittelt ausgehend von den ermittelten Klassifikationsergebnissen der Klassifikation und der weiteren Klassifikation ein Gesamtklassifikationsergebnis. Ausgehend vom Gesamtklassifikationsergebnis ermittelt die Steuereinheit 136 den Steuerparameter für die Airbag-Steuereinheit 142. Hierdurch ist eine besonders sichere Klassifikation und vorzugsweise auch eine korrekte Unterklassifikation eines Objekts auf dem Beifahrersitz 202 möglich.
Als Klassifikationsergebnis, erstens Klassifikationsergebnis, als zweites Klassifikationsergebnis, als weiteres Klassifikationsergebnis und/oder Gesamtklassifikationsergebnis ist insbesondere vorgesehen:

- „leerer Beifahrersitz“,
- „leerer Kindersitz auf dem Beifahrersitz“,
- „leere Babyschale auf dem Beifahrersitz“,
- „Kind in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz auf dem Beifahrersitz“,
- „Kind in einer rückwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“,
- „Kind in einer vorwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“ und/oder
- „erwachsener Mensch auf Beifahrersitz“.

Als Unterklassifikationsergebnis ist insbesondere vorgesehen

- „ein bis zu 1-jährige Mensch“,
- „ein 1- bis 3-jähriger Mensch“,
- „ein 3- bis 6-jähriger Mensch“ und/oder
- „ein 6- bis 10-jähriger Mensch“.

Zum Ermitteln des Unterklassifikationsergebnisses führt die Steuereinheit 136 ein Human-Body-Pose-Estimation Verfahren durch, um eine Abmessung mindestens einer Gliedmaße eines Kindes zu ermitteln und davon ausgehend das Alter des Kindes. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 136 auch ein Mustererkennungsverfahren und/oder eines Maschinenlernverfahren genutzt werden, um das Alter des Kindes zu ermitteln.
Die Steuereinheit 136 ermittelt für jedes Klassifikationsergebnis einen unterschiedlichen Steuerparameter. Ebenso ermittelt die Steuereinheit 136 für jede Kombination eines Klassifikationsergebnisses und eines Unterklassifikationsergebnisses weitere jeweils unterschiedliche Steuerparameter.
Abhängig vom Steuerparameter deaktiviert die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 dauerhaft, wenn der Beifahrersitz 202 leer ist oder sich ein leerer Kindersitz 310 oder eine leere Babyschale 204 auf dem Beifahrersitz 202 befindet. Bei einem Kleinkind 206 bis zu 6 Jahren kann die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 ebenfalls dauerhaft deaktivieren. Bei Kindern 302 ab 6 bis 14 Jahren kann die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 nur bei mittelschweren und schweren Crashs reaktivieren und bei leichten Crashs deaktiviert lassen. Bei Kindern über 14 Jahren und erwachsenen Menschen aktiviert die Airbag-Steuereinheit 142 den Beifahrerairbag 146 dauerhaft.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Kamera 134 eine RGB-IR Innenraumkamera ist. Die aufgenommenen Bilder werden in Kombination mit der Sitzsensorik, insbesondere der Sensormatte, zur Klassifizierung eines Objekts auf dem Beifahrersitz 202 verwendet. Die Auslöselogik einer Airbag-Steuereinheit 142 zur Deaktivierung des Beifahrerairbags 146 bzw. zur Reaktivierung des Beifahrerairbags 146 erfolgt abhängig von der Schwere eines Crashs.
2 zeigt in schematischer Darstellung ein von der Kamera 134 aufgenommenes Bild 200 des Innenraums des Fahrzeugs 102. Auf dem Beifahrersitz 202 des Fahrzeugs 102 ist eine Babyschale 204 angeordnet in der ein Kleinkind 206 sitzt. Um das Alter des Kleinkindes 206 aus den Bilddaten zu ermitteln, führt die Steuereinheit 136 ein Human-Body-Pose-Estimation-Verfahren aus und ermittelt hierfür insbesondere die Länge einer Gliedmaße des Kleinkindes 206.
3 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres von der Kamera 134 aufgenommenes Bild 300 des Fahrzeuginnenraums. In der in 3 gezeigten Situation sitzt ein größeres Kind 302 im Alter von ca. 10 Jahren auf dem Beifahrersitz 202 des Fahrzeugs 102. Zum Bestimmen des Alters des Kindes 302 führt die Steuereinheit 136 ein Human-Body-Pose-Estimation-Verfahren durch und bestimmt die Länge mindestens einer Gliedmaße des Kindes 302. Bei anderen Ausführungsformen kann das Alter des Kindes 302 auch mit Hilfe eines anderen Verfahrens bestimmt werden.
In den anhand der 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen bilden die Kamera 134 und die Steuereinheit 136 eine Vorrichtung zum Steuern eines Beifahrerairbags 146 des Fahrzeugs 102. Weitere in den 1 bis 3 gezeigte und in der vorangegangenen Beschreibung genannte Elemente und Merkmale können Teil dieser Vorrichtung sein. Statt der Sensormatte kann allgemein auch eine Sensoreinheit zum Ermitteln mindestens eines Messwerts des Gewichts eines auf dem Beifahrersitz 202 befindlichen Objekts. Die Steuereinheit 136 wird auch als Verarbeitungseinheit bezeichnet.
Bezugszeichenliste

100: Cockpit
102: Fahrzeug
104: Fahrzeugführer
106: Fahrersitz
108: Anzeige
110: Mittelkonsole
112, 114, 116: Anzeigeelement
118: Armaturenbrett
120: Luftausströmungsdüsen
122: Lenkrad
124: Bedienelement
126: Gangwahlschalter
128: Pedalerie
130: Eingabeeinheit
132: Frontscheibe
134: Kamera
136: Steuereinheit
138: Datenausgang
140: Dateneingang
142: Airbag-Steuereinheit
144: Kommunikationsmodul
146: Beifahrerairbag
200, 300: Bild
202: Beifahrersitz
204: Babyschale
206: Kleinkind
302: Kind
310: Kindersitz

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

DE 102017000734 A1 [0002]
DE 69431667 T2 [0003]
US 6608910 B1 [0004]
US 20060030988 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs, mit einer in einen Beifahrersitz (202) integrierten Sensoreinheit, die ausgebildet ist, mindestens einen Messwert des Gewichts eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts zu ermitteln, mit mindestens einer Verarbeitungseinheit (136), die zumindest ausgebildet ist, den von der Sensoreinheit zur Verarbeitungseinheit (136) übertragenen Messwert zu verarbeiten, ausgehend vom Messwert und mindestens einem in der Verarbeitungseinheit (136) gespeicherten Schwellwert eine Klassifikation des Objekts durchzuführen und ein erstes Klassifikationsergebnis zu ermitteln, mit mindestens einer Kamera (134) des Fahrzeugs (102), die ausgebildet ist, mindestens ein Bild (200, 300) mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes (202) umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums zu erfassen und dem Bild (200, 300) entsprechende Bilddaten zu erzeugen, wobei die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin ausgebildet ist, die Bilddaten zu verarbeiten, wobei die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin dazu ausgebildet ist, ausgehend von den Bilddaten eine Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts durchzuführen und ein zweites Klassifikationsergebnis zu ermitteln, wobei die Verarbeitungseinheit (136) weiterhin derart ausgebildet ist, bei einer Abweichung des ersten Klassifikationsergebnisses vom zweiten Klassifikationsergebnis den Schwellwert derart anzupassen, dass das erste Klassifikationsergebnis mit dem zweiten Klassifikationsergebnis übereinstimmt, und wobei die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin dazu ausgebildet ist, ausgehend von einem nach dem Anpassen bei der Klassifikation ermittelten angepassten ersten Klassifikationsergebnis einen Steuerparameter einer Airbag-Steuereinheit (142) zum Auslösen des Beifahrerairbags (146) zu ermitteln.
Vorrichtung zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs, mit mindestens einer Kamera (134) des Fahrzeugs (102), die ausgebildet ist, mindestens ein Bild (200, 300) mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes (202) umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums zu erfassen und dem Bild (200, 300) entsprechende Bilddaten zu erzeugen, mit mindestens einer Verarbeitungseinheit (132), die zumindest ausgebildet ist, die Bilddaten zu verarbeiten, wobei die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin dazu ausgebildet ist, ausgehend von den Bilddaten eine Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts durchzuführen und ein Klassifikationsergebnis zu ermitteln, und wobei die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin dazu ausgebildet ist, ausgehend von dem bei der Klassifikation ermittelten Klassifikationsergebnis ein Steuerparameter für eine Airbag-Steuereinheit (142) zum Auslösen des Beifahrerairbags (146) zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine in einen Beifahrersitz (202) integrierte Sensoreinheit vorhanden ist, die ausgebildet ist, mindestens einen Messwert des Gewichts eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts zu ermitteln, dass die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin ausgebildet ist, den von der Sensoreinheit zur Verarbeitungseinheit (132) übertragenen Messwert zu verarbeiten, ausgehend vom Messwert und mindestens einem in der Verarbeitungseinheit (132) gespeicherten Schwellwert eine Klassifikation des Objekts durchzuführen und ein weiteres Klassifikationsergebnis zu ermitteln, und dass die die Verarbeitungseinheit (132) weiterhin dazu ausgebildet ist, ausgehend von den ermittelten Klassifikationsergebnissen der Klassifikation und der weiteren Klassifikation ein Gesamtklassifikationsergebnis zu ermitteln und ausgehend vom Gesamtklassifikationsergebnis den Steuerparameter für die Airbag-Steuereinheit (142) zu ermitteln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (132) ausgebildet ist, den Steuerparameter zu der Airbag-Steuereinheit (142) zu übertragen, und dass die Airbag-Steuereinheit (142) ausgebildet ist, den Beifahrerairbag (146) zu aktivieren, zu deaktivieren oder abhängig von weiteren Parametern zu reaktivieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Klassifikation, der weiteren Klassifikation oder der Gesamtklassifikation als Klassifikationsergebnis, erstens Klassifikationsergebnis, als zweites Klassifikationsergebnis, als weiteres Klassifikationsergebnis und/oder Gesamtklassifikationsergebnis „leerer Beifahrersitz“, „leerer Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „leere Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer rückwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“, „Kind in einer vorwärtsgerichteten Babyschale auf dem Beifahrersitz“ und „erwachsener Mensch auf Beifahrersitz“, wobei vorzugsweise als Unterklassifikationsergebnis klassifiziert werden ein „bis zu 1-jährige Mensch“, ein „1- bis 3-jähriger Mensch“, ein „3- bis 6-jähriger Mensch“ und/oder ein „6- bis 10-jähriger Mensch“, wobei die Verarbeitungseinheit den Steuerparameter vorzugsweise abhängig vom Klassifikationsergebnis und vom Unterklassifikationsergebnis ermittelt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (132) die Klassifikation und/oder die zweite Klassifikation und/oder die Unterklassifikation ausgehend von den Bilddaten mit Hilfe eines Human-Body-Pose-Estimation-Verfahrens, eines Mustererkennungsverfahrens und/oder eines Maschinenlernverfahrens durchführt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag-Steuereinheit (142) ausgebildet ist, den Beifahrerairbag (146) abhängig von dem vom Klassifizierungsergebnis und/oder von dem Unterklassifizierungsergebnis abhängigen Steuerparameter zu deaktivieren und dass die Airbag-Steuereinheit (142) ausgebildet ist, den Beifahrerairbag (146) abhängig vom Steuerparameter und abhängig von den Sensorsignalen von mindestens einer Airbagauslösesensoreinheit zu reaktivieren.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag-Steuereinheit (142) bei der Detektion einer Kollision bei einer Auftreffgeschwindigkeit auf ein Hindernis von größer gleich einem voreingestellt gespeicherten Geschwindigkeitsschwellwert oder bei einer von den der Airbag-Steuereinheit (142) aufgrund von Sensorsignalen ermittelten mittleren oder hohen voraussichtlichen Schwere einer zu erwartenden oder erfolgten Kollision und eines Steuerparameters auf Grund einer Klassifikation eines Kindes (206, 302) in einem vorwärtsgerichteten Kindersitz (310) und/oder einer Unterklassifikation eines 6- bis 10-Jährigen Kindes (302) den Beifahrerairbag (146) reaktiviert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfeld der Kamera (134) einen Erfassungswinkel im Bereich von 100° bis 150° hat, wobei die Kamera (134) vorzugsweise eine monookulare Kamera und/oder eine RGB-Kamera ist.
Verfahren zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs, bei dem mit Hilfe mit einer in einen Beifahrersitz (202) integrierten Sensoreinheit mindestens einen Messwert des Gewichts eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts ermittelt wird, bei dem mit Hilfe mindestens einer Verarbeitungseinheit (132) der Messwert verarbeitet wird, ausgehend vom Messwert und mindestens einem in der Verarbeitungseinheit (132) gespeicherten Schwellwert eine Klassifikation des Objekts durchgeführt wird und ein erstes Klassifikationsergebnis ermittelt wird, bei dem mit Hilfe mindestens einer Kamera (134) des Fahrzeugs (102) mindestens ein Bild (200, 300) mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes (202) umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums erfasst wird und dem Bild (200, 300) entsprechende Bilddaten erzeugt werden, bei dem mit Hilfe der Verarbeitungseinheit (132) die Bilddaten verarbeitet werden, wobei ausgehend von den Bilddaten eine Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts durchgeführt und ein zweites Klassifikationsergebnis ermittelt wird, bei dem mit Hilfe der Verarbeitungseinheit (132) bei einer Abweichung des ersten Klassifikationsergebnisses vom zweiten Klassifikationsergebnis den Schwellwert derart angepasst wird, dass das erste Klassifikationsergebnis mit dem zweiten Klassifikationsergebnis übereinstimmt, und bei dem mit Hilfe der Verarbeitungseinheit (132) nach der Anpassung ausgehend von einem bei der Klassifikation ermittelten angepassten ersten Klassifikationsergebnis ein Steuerparameter einer Airbag-Steuereinheit (142) zum Auslösen des Beifahrerairbags (146) ermittelt.
Verfahren zum Steuern eines Beifahrerairbags eines Fahrzeugs, bei dem mit Hilfe mindestens einer Kamera (134) des Fahrzeugs (102) mindestens ein Bild (200, 300) mit einer Abbildung eines zumindest einen Teil des Beifahrersitzes (202) umfassenden Bereichs des Fahrzeuginnenraums erfasst wird und dem Bild (200, 300) entsprechende Bilddaten erzeugt werden, bei dem mit Hilfe mindestens einer Verarbeitungseinheit (132) die Bilddaten verarbeitet werden, wobei ausgehend von den Bilddaten eine Klassifikation eines auf dem Beifahrersitz (202) befindlichen Objekts durchgeführt und ein Klassifikationsergebnis ermittelt wird, und bei dem ausgehend von dem bei der Klassifikation ermittelten Klassifikationsergebnis ein Steuerparameter für eine Airbag-Steuereinheit (142) zum Auslösen des Beifahrerairbags (146) ermittelt wird.