DE102022131553A1 - Method for operating a sensor system for monitoring the interior of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Sensorsystems (1) zur Innenraumüberwachung eines Kraftfahrzeugs (2), wobei das Sensorsystem (1) mindestens einen Abstandssensor (3) aufweist, mittels welchem auf eine Person (4) im Innenraum (5) des Kraftfahrzeugs (2) bezogene Personen-Sensorziele (6) identifiziert werden. Es wird vorgeschlagen, dass mittels des Sensorsystems (1) anhand eines Abstands zwischen den jeweiligen Personen-Sensorzielen (6) und mindestens einer Sitz-Referenzposition (8) zumindest ein Teil der Personen-Sensorziele (6) als Kopf-Sensorziele (9) eingeordnet werden und dass anhand der Position der Kopf-Sensorziele (9) eine Körpergrößeninformation und/oder eine Oberkörperwinkelinformation der Person (4) ermittelt wird.The invention relates to a method for operating a sensor system (1) for monitoring the interior of a motor vehicle (2), wherein the sensor system (1) has at least one distance sensor (3) by means of which person sensor targets (6) relating to a person (4) in the interior (5) of the motor vehicle (2) are identified. It is proposed that by means of the sensor system (1) at least some of the person sensor targets (6) are classified as head sensor targets (9) based on a distance between the respective person sensor targets (6) and at least one seat reference position (8), and that body size information and/or upper body angle information of the person (4) is determined based on the position of the head sensor targets (9).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Sensorsystems zur Innenraumüberwachung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a method for operating a sensor system for monitoring the interior of a motor vehicle according to the preamble of
Anwendung finden die in Rede stehenden Sensorsysteme in der Überwachung des Innenraums von Kraftfahrzeugen. Mit solchen Sensorsystemen werden allgemein Personeninformationen für Sitze im Innenraum bereitgestellt. Die Personeninformation kann beispielsweise angeben, ob der jeweilige Sitz belegt oder frei ist. Darüber hinaus kann die Personeninformation in einer sicherheitsrelevanten Anwendung für Personenrückhalteanordnungen, beispielsweise Frontairbags und Seitenairbags, eingesetzt werden. Anforderungen können hierbei sein, eine zuverlässige Erkennung der Körperhaltung des Insassen vorzunehmen und eine Unterscheidung zwischen der Belegung eines Sitzes mit einem Erwachsenen und einem Kind, beispielsweise in einem Kindersitz oder in einer Babyschale, zu treffen.The sensor systems in question are used to monitor the interior of motor vehicles. Such sensor systems are generally used to provide personal information for seats in the interior. The personal information can indicate, for example, whether the respective seat is occupied or free. In addition, the personal information can be used in a safety-relevant application for passenger restraint arrangements, such as front airbags and side airbags. Requirements here can be to reliably detect the posture of the occupant and to distinguish between the occupancy of a seat by an adult and a child, for example in a child seat or baby carrier.
Zur Innenraumüberwachung von Kraftfahrzeugen ist bekannt (
Es ist dabei eine Herausforderung, dass die Auswertung von Abstandswerten, wie diese durch Radarsensoren erfasst werden, komplex sein kann. Beispielsweise ist die Anpassung von Radarzielen an vorgegebene geometrische Modelle für die Körperhaltung von Personen vergleichsweise rechenintensiv. Zudem sind für verschiedene Länder auch verschiedene Klassifikationen von Körpergrößen notwendig, was eine aufwändige Anpassung der Auswertung in unterschiedlichen Märkten erforderlich machen kann.One challenge is that the evaluation of distance values, such as those recorded by radar sensors, can be complex. For example, adapting radar targets to given geometric models for people's posture is comparatively computationally intensive. In addition, different classifications of body sizes are necessary for different countries, which can make it necessary to adapt the evaluation in different markets to a complex process.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Sensorsystems zur Innenraumüberwachung eines Kraftfahrzeugs derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine zuverlässige Erkennung der Körperhaltung von Insassen mit einer besonders einfachen Auswertung erreicht wird. The invention is based on the problem of designing and developing a method for operating a sensor system for monitoring the interior of a motor vehicle in such a way that a reliable detection of the body posture of occupants is achieved with a particularly simple evaluation.
Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved by the features of the characterizing part of
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass eine Abschätzung der Position des Kopfes der Person in der Regel auf einfache Weise anhand der Sensorziele erfolgen kann, welche sich beispielsweise in einem großen Abstand zu einer Sitzfläche befinden. Aus der Position des Kopfes kann mit hoher Zuverlässigkeit auf die Körpergröße und die Oberkörperhaltung geschlossen werden.The fundamental consideration is that the position of the person's head can usually be estimated easily using the sensor targets, which are located a long way from a seat, for example. The position of the head can be used to determine the height and upper body posture with a high degree of reliability.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass mittels des Sensorsystems anhand eines Abstands zwischen den jeweiligen Personen-Sensorzielen und mindestens einer Sitz-Referenzposition zumindest ein Teil der Personen-Sensorziele als Kopf-Sensorziele eingeordnet werden und dass anhand der Position der Kopf-Sensorziele eine Körpergrößeninformation und/oder eine Oberkörperwinkelinformation der Person ermittelt wird.In detail, it is proposed that by means of the sensor system, at least some of the person sensor targets are classified as head sensor targets based on a distance between the respective person sensor targets and at least one seat reference position, and that body size information and/or upper body angle information of the person is determined based on the position of the head sensor targets.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Particularly preferred embodiments are the subject of the subclaims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
-
1 a) eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Sensorsystem zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens; b), c) beispielhafte Personen-Radarziele und -
2 a) Sitz-Raumabschnitte für verschiedene Sitz-Referenzpositionen; b) bis d) Kopf-Sensorziele in verschiedenen Winkel-Raumabschnitten.
-
1 a) a perspective view of a motor vehicle with a sensor system for carrying out the proposed method; b), c) exemplary personal radar targets and -
2 a) Seat space sections for different seat reference positions; b) to d) head sensor targets in different angular space sections.
Das in den Figuren dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Sensorsystems 1 zur Innenraumüberwachung eines Kraftfahrzeugs 2, wobei das Sensorsystem 1 mindestens einen Abstandssensor 3 aufweist, mittels welchem auf eine Person 4 im Innenraum 5 des Kraftfahrzeugs 2 bezogene Personen-Sensorziele 6 identifiziert werden.The exemplary embodiment shown in the figures and preferred in this respect relates to a method for operating a
Bei dem Innenraum 5 handelt es sich um einen Bereich des von der Außenkontur des Kraftfahrzeugs 2 aufgespannten Raums, welcher hier zumindest einen Teil des Fahrgastraums enthält, was in
Das Sensorsystem 1 kann grundsätzlich auch mehrere Abstandssensoren 3 aufweisen, welche verteilt im Innenraum 5 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sind. Im Folgenden wird beispielhaft auf einen Abstandssensor 3 eingegangen, der hier gemäß
Der Abstandssensor 3 erfasst allgemein eine Abstandsinformation von Objekten im Innenraum 5 zum Abstandssensor 3. Vorzugsweise erlaubt der mindestens eine Abstandssensor 3 auch eine Winkelauflösung der Abstandsinformation. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Abstandssensor 3 als Radarsensor ausgestaltet und wird zum Senden von Radarwellen und zum Empfangen der im Innenraum 5 des Kraftfahrzeugs 2 reflektierten und/oder gestreuten Radarwellen genutzt. Der Radarsensor wird vorzugsweise in einem kontinuierlichen, insbesondere frequenzmodulierten Betrieb, etwa als FMCW-Radarsensor betrieben. Der Radarsensor ist beispielsweise zum Betrieb mit Radarstrahlung im Frequenzband um 24 GHz, 60 GHz bis 65 GHz und/oder 77 GHz eingerichtet. In einer weiteren Ausgestaltung wird ein gepulster Betrieb des Radarsensors vorgenommen, etwa als UWB-Radarsensor im Frequenzbereich 6,5 bis 10 GHz. Weitere mögliche Ausgestaltungen von Abstandssensoren 3 beruhen auf Lidar- und/oder Ultraschalltechnologie.The
Das Sensorsystem 1 kann eine nicht dargestellte Steuereinheit aufweisen, welche die Ansteuerung des Abstandssensors 3 und die nachfolgend beschriebene Auswertung der Abstandsinformation des Abstandssensors 3 übernimmt. Die Steuereinheit kann im Abstandssensor 3 integriert oder auch zumindest teilweise in einer zentralen Steuereinheit, beispielsweise der zentralen Kraftfahrzeugsteuerung, vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann zur Auswertung einen Prozessor und einen elektronischen Speicher aufweisen, in welchem Befehle zur Umsetzung des Verfahrens hinterlegt sind.The
Mit der Auswertung werden Personen-Sensorziele 6 in den Sensorwerten identifiziert. Die Identifikation wird beispielsweise anhand von mittels des Abstandsensors ermittelten Intensitätswerten, vorzugsweise einer Mindestintensität der reflektierten Signale, und/oder Geschwindigkeitswerten, vorzugsweise einer Mindest- und/oder Höchstgeschwindigkeit, von erfassten Objekten vorgenommen. Insbesondere anhand von Geschwindigkeitswerten, welche beispielsweise als Doppler-Information in Radarsignalen enthalten sind, lassen sich Lebewesen zuzuordnende Sensorziele mit hoher Sicherheit von Sensorzielen von leblosen Objekten im Innenraum 5 unterscheiden.The evaluation identifies
Wesentlich ist nun, dass mittels des Sensorsystems 1 anhand eines Abstands zwischen den jeweiligen Personen-Sensorzielen 6 und mindestens einer Sitz-Referenzposition 8 zumindest ein Teil der Personen-Sensorziele 6 als Kopf-Sensorziele 9 eingeordnet werden und dass anhand der Position der Kopf-Sensorziele 9 eine Körpergrößeninformation und/oder eine Oberkörperwinkelinformation der Person 4 ermittelt wird.It is now essential that, by means of the
Aus dem Abstand zwischen den jeweiligen Personen-Sensorzielen 6 und mindestens einer zumindest teilweise bekannten Sitzposition des Sitzes 7 für die Person 4, welche hier über die Sitz-Referenzposition 8 erfasst ist, lässt sich mit hoher Zuverlässigkeit abschätzen, in welchem Bereich des Innenraums 5 sich der Kopf der Person 4 befindet. In dem entsprechenden Bereich vorhandene Personen-Sensorziele 6 werden demnach als Kopf-Sensorziele 9 eingestuft, deren Position einen Rückschluss auf die Körpergröße und/oder den Oberkörperwinkel erlaubt. Da bereits die Berücksichtigung des Abstands zur Erfassung der Kopfposition ausreichen kann, ist eine weitergehende Auswertung der Abstandsinformation, beispielsweise in Bezug auf Körperform und Körperhaltung oder dergleichen, nicht zwingend notwendig.From the distance between the respective person sensor targets 6 and at least one at least partially known seat position of the
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass mittels des Sensorsystems 1 die Sitz-Referenzposition 8 für die Person 4 anhand der Belegung von für jeweilige Sitz-Referenzpositionen 8 vorgegebenen Sitz-Raumabschnitten 10 durch die Personen-Sensorziele 6 ermittelt wird.Furthermore, it is preferably provided here that the
Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass der Sitz 7 beispielsweise längsverstellbar ausgestaltet ist und auch die tatsächliche Sitzposition der Person 4 auf der Sitzfläche variieren kann. Die Sitz-Raumabschnitte 10 sind hier und vorzugsweise entlang des Verstellbereichs des Sitzes 7 vorgesehen, wie in
Vorzugsweise wird die Sitz-Referenzposition 8 mit dem Sitz-Raumabschnitt 10, in welchem die meisten Personen-Radarziele liegen, als Sitz-Referenzposition 8 für das Ermitteln der Körpergrößeninformation und/oder eine Oberkörperwinkelinformation angenommen. In
Es ist auch denkbar, dass die Sitz-Referenzposition 8 anhand eines Positionssensors für den Sitz 7 ermittelt und/oder über die Sitz-Raumabschnitte 10 über den Positionssensor plausibilisiert wird.It is also conceivable that the
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Einordnung in Kopf-Sensorziele 9 anhand der Belegung von vorgegebenen Körpergrößen-Raumabschnitten 11 des Innenraums 5 durch die Personen-Sensorziele 6 vorgenommen wird, vorzugsweise, dass die Körpergrößeninformation anhand der Belegung der Körpergrößen-Raumabschnitte 11 ermittelt wird.Furthermore, it is preferably provided here that the classification into head sensor targets 9 is carried out on the basis of the occupancy of predetermined body size
Vorzugsweise wird anhand der Kopf-Sensorziele 9 eine Einordnung in eine von mehreren vorgegebenen Körpergrößen-Klassen getroffen, hier und vorzugsweise mit einer Unterscheidung zwischen den Körpergrößen-Klassen Baby / Kind / Erwachsener. Die Unterscheidung wird vorzugsweise anhand verschiedener Abstandsbereiche vorgenommen, die in den Körpergrößen-Raumabschnitten 11 abgebildet sind. Hierbei können länderspezifische Körpergrößen-Klassen, insbesondere Körpergrößen-Raumabschnitte 11, vorgegeben sein.Preferably, based on the head sensor targets 9, a classification into one of several predefined body size classes is made, here and preferably with a distinction between the body size classes baby/child/adult. The distinction is preferably made based on different distance ranges that are shown in the body size
Befinden sich beispielsweise lediglich Personen-Sensorziele 6 in einem ersten, sitznahen Körpergrößen-Raumabschnitt 11, erfolgt eine Einstufung als Baby (
Die Körpergrößen-Raumabschnitte 11 können mit den bereits angesprochenen Sitz-Raumabschnitten 10 überlappen oder identisch sein. Hier und vorzugsweise ist der erste, sitznahe Körpergrößen-Raumabschnitt 11 identisch zum Sitz-Raumabschnitt 10.The body
Insbesondere können für mehrere Sitz-Referenzpositionen 8 jeweilige Körpergrößen-Raumabschnitte 11 vorgegeben sein, was in
Weiter ist hier und in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass Körpergrößen-Raumabschnitte 11 vorgegeben sind, deren Abstand zu einer jeweiligen Sitz-Referenzposition 8 zunimmt, vorzugsweise, dass die Körpergrößen-Raumabschnitte 11 in einer vorgegebenen Referenzebene zumindest teilweise als Kreisringe um die jeweilige Sitz-Referenzposition 8 vorgegeben sind.Furthermore, here and in a preferred embodiment, it is provided that body size
Vorzugsweise werden die Personen-Sensorziele 6, welche in dem Körpergrößen-Raumabschnitt 11 positioniert sind, der den größten Abstand zur Sitz-Referenzposition 8 aufweist, als Kopf-Sensorziele 9 eingeordnet.Preferably, the
Bei der Referenzebene handelt es sich vorzugsweise um eine mit Bezug auf das Kraftfahrzeug 2 vertikal verlaufende Ebene, welche die Sitzfläche, vorzugsweise die Mitte der Sitzfläche schneidet. Insbesondere sind die Körpergrößen-Raumabschnitte 11 als zylindrische Ringe mit einer Hauptachse senkrecht zur Referenzebene angeordnet. Über die Körpergrößen-Raumabschnitte 11 können auf einfache Weise Abstandsbereiche für die Personen-Sensorziele 6 definiert werden.The reference plane is preferably a plane that runs vertically with respect to the
Weiter ist gemäß der Darstellung aus
Bei den Winkel-Raumabschnitten 12 handelt es sich vorzugsweise um Teilabschnitte der Körpergrößen-Raumabschnitte 11. Den Winkel-Raumabschnitten 12 können vorgegebene Winkelinformationen zugeordnet sein, anhand welchen die Oberkörperwinkelinformation ermittelt wird, wobei vorzugsweise der Winkel-Raumabschnitt 12 herangezogen wird, in welchem sich die meisten Kopf-Sensorziele 9 befinden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Winkel-Raumabschnitte 12 in einer vorgegebenen Referenzebene zumindest teilweise als Kreissektoren um die jeweilige Sitz-Referenzposition 8 vorgegeben sind.The angular
Offenbart wird weiter ein Sensorsystem 1 zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens.Furthermore, a
Offenbart wird ferner ein Kraftfahrzeug 2 aufweisend ein solches Sensorsystem 1.Furthermore, a
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