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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Erfassung des Belegungszustandes eines Sitzes, insbesondere
in einem Fahrzeug und zur Verwendung bei der belegungszustandsabhängigen Ansteuerung
von dem Sitz zugeordneten Rückhaltemitteln,
bei dem mittels eines Bilderfassungssystems ein 3D-Abbild des Sitzes
erfasst und hinsichtlich des Belegungszustandes,gfs. auch der Art
der Belegung, ausgewertet wird, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
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Irreversibel ansteuerbare Rückhaltemittel, insbesondere
pyrotechnisch zündbare
Rückhaltemittel,
wie Airbags oder Gurtstrammer, sind in Fahrzeugen inzwischen Standard
geworden. Bei Erfassung einer für
eine Person im Sitz gefährlichen
Situation, insbesondere eines Aufpralls auf ein Hindernis, werden
diese Rückhaltemittel
ausgelöst,
um die Person vor gefährlichen
Verletzungen zu. schützen.
Aus Kostengründen
soll eine Auslösung
nicht erfolgen, wenn der Sitz nicht belegt ist. Ferner soll eine
Auslösung
nicht erfolgen, falls sich nicht eine Person sondern ein Gegenstand
im Sitz befindet. Insbesondere ist eine Auslösung zu vermeiden, falls es
sich bei dem Gegenstand um eine Babytrage handelt. Ferner ist es
erwünscht,
abhängig
von der Statur der Person angepasste Auslösevorgänge auslösen zu können. Zur Vermeidung höchst unsicherer
nur manuell betätigbarer
Schalter sind daher Verfahren und Anordnung erforderlich, die mit
möglichst
hoher Sicherheit zum einen den Belegungszustand als solchen erfassen
können.
Darüber
hinaus sollten diese Verfahren und Anordnungen u. U. auch zusammen
mit Anderen es auch erlauben, zumindest zwischen Gegenständen und
Personen zu unterscheiden, wenn möglich auch zwischen unterschiedlichen
Gegenstände
und insbesondere unterschiedlichen Personen bzw. Typen von Personen.
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Aus der
US 5,570,903 ist es beispielsweise bekannt,
der Sitzfläche
eines Sitzes eine Matte zuzuordnen, mittels der das auf den Sitz
wirkende Gewicht eines Objektes ermittelbar ist. Durch eine matrixartige
Anordnung von Sensoren kann auch eine Druckverteilung ermittelt
werden, etwa auch der Abstand von Sitzhöckern einer Person. Zwar kann
der Belegungszustand gut ermittelt werden, jedoch ist diese Vorgehensweise
außerordentlich
aufwändig und,
da spezielle Sitze erforderlich sind, auch kostspielig.
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Aus der
US 5,983,147 ist es bekannt, zumindest
für den
Beifahrer-Sitz mittels einer Stereo-Videokamera ein Abbild zu erstellen.
Das jeweilige Abbild kann daraufhin ausgewertet werden, ob der Sitz überhaupt
belegt ist und ob sich im gegebenen Fall eine Person oder ein Gegenstand
dort befindet. Für die
Initialisierung dieser Vorgehensweise ist eine sehr aufwändige und
langwierige Lern- bzw. Trainingsphase erforderlich, da für jede Art
eines zu erfassenden Zustandes, insbesondere wenn zwischen Gegenständen und
Personen unterschieden werden soll, empirisch. ermittelte Trainingsdaten
zur Verfügung
gestellt werden müssen,
und diese Trainingsdaten zunächst
ermittelt und dann auch eingegeben werden müssen. Bei der Anwendung wird
dann auf der Grundlage dieser Trainingsdaten und durch das Abbild
erhaltener Daten sowie entsprechender Algorithmen eine Klassifizierung,
zunächst
nach Belegungszustand und sodann nach Belegungsart durchgeführt. Diese
Vorgehensweise hat gravierende Nachteile. Beispielsweise können Belegungsarten, die
bei den Trainingsdaten nicht vorgesehen waren, auch nicht. erfasst
werden, was zu unter Umständen gravierenden
Fehlinterpretationen, also fehlerhaften Klassifizierungen führen kann.
Ferner können
sich ändernde
Beleuchtungssituationen, wie sie im täglichen Verkehr häufig auftreten,
ebenfalls zu fehlerhaften Klassifizierungen führen. Auch können in
der Trainingsphase nichttrainierte Sitzparameter zu fehlerhaften
Klassifizierungen führen.
Schließlich
muss bei Tausch eines Sitzes eine erneute Initialisierung durchgeführt werden,
wobei entsprechende Trainingsdaten nicht für alle handelsüblichen
Sitze zur Verfügung
stehen. Somit ist die auf der Ermittlung eines 3D-Abbildes beruhende
bekannte Vorgehensweise nicht nur äußerst aufwändig, sondern auch in großem Umfang
auch unzuverlässig.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe
zugrunde, die vorstehend beschriebene bekannte Vorgehensweise dahingehend
zu verbessern, dass bei geringerem Aufwand höhere Sicherheit bei der Erfassung
des Belegungszustandes und gegebenenfalls auch der Belegungsart
erzielbar ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Die Aufgabe wird durch das Verfahren
gemäß dem Anspruch
1 bzw. durch die Anordnung gemäß dem Anspruch
13 gelöst.
Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist
darin zu sehen, dass für
einen unbelegten Sitz ein 3D-Formmodell des Sitzes als Referenz
erstellt werden kann, wobei jedenfalls für die meisten Sitze solche 3D-Formmodelle
bereits werksseitig bzw. zuliefererseitig vorliegen, etwa weil der
Sitz mittels CAD-Technologie entwickelt worden ist, beispielsweise
in Form eines sogenannten Drahtgittermodells. Das im Betrieb durch
das Bilderfassungssystem ermittelte 3D-Abbild lässt sich hinsichtlich dem 3D-Formmodell nun
auf zumindest gravierende und/oder spezifische Abweichungen auswerten.
Eine aufwändige
Trainingsphase für
die Auswertung ist nicht erforderlich. In Weiterbildung können Teilbereiche
des Sitzes, wie Sitzfläche,
Rücklehne,
Kopfstütze
und auch Abschnitte davon, etwa oberer Abschnitt der Rücklehne und
unterer Abschnitt der Rücklehne
hinsichtlich Übereinstimmung,
des 3D-Abbildes mit dem 3D-Formmodell ausgewertet werden, so dass
im Falle der Erfassung einer Belegung des Sitzes auch bestimmte
Klassifizierungen hinsichtlich der Art des die Belegung verursachenden
Objektes, und zwar durchaus iterativ, durchgeführt werden können.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird anhand der in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutet. Es
zeigen:
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1 den
grundsätzlichen
Aufbau einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei Seitenansicht eines Sitzes,
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2 eine
Frontansicht von Sitzen in einem Fahrzeug,
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3 schematisch
die verschiedenen Bewegungsmöglichkeiten
der Teile eines Sitzes zueinander,
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4 eine
Anordnung, bei der für
Front- und Rücksitze
getrennte Bilderfassungssysteme vorgesehen sind,
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5 die
Möglichkeit
einer Anordnung eines einzigen Bilderfassungssystems für sowohl
Front- als auch Rücksitze,
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6 schematisch
das grundsätzliche
Aussehen eines Drahtgittermodells eines Sitzes,
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7 schematisch
den grundsätzlichen
Aufbau der hierarchischen Auswertemöglichkeit bei der vorliegenden
Erfindung,
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8 schematisch
ein einfaches für
Sitze verwendbares Modell des hierarchischen Aufbaus,
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9 schematisch
ein Fließdiagramm
zur Erfassung des Belegungszustandes eines Sitzes,
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10 schematisch
ein Fließdiagramm
einer Weiterbildung, bei der der Belegungszustand für bestimmte
Teilbereiche getrennt ermittelt wird.
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Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
schematisch einen Sitz 1 mit Sitzfläche 2, Rücklehne 3 und
Kopfstütze 4 in
einem Fahrzeug 5, und zwar einem Beifahrersitz. In dem Beifahrersitz 1 befindet
sich beispielhaft als diesen Beifahrersitz 1 belegendes
Objekt eine Babytrage 6. Im Bereich des Armaturenbrettes 7 im
Fahrzeug 5 befindet sich dem Beifahrersitz 1 gegenüberliegend als
Beispiel eines Rückhaltemittels
ein pyrotechnisch zündbarer
Airbag 8. Dem Airbag 8 ist eine Auslöseeinheit 9 zugeordnet,
die von einer Ansteuereinheit 10 zur Auslösung oder
Nicht-Auslösung,
gegebenenfalls zu einer vorgegebenen Art einer Auslösung, ansteuerbar
ist. Zu diesem Zweck empfängt
die Ansteuereinheit 10 eine Reihe von Eingangssignalen 11,
von denen mindestens eines ein Signal ist, das wiedergibt, ob das
Fahrzeug 5 einer einem gefährlichen Aufprall auf ein Hindernis
entsprechenden Beschleunigung ausgesetzt ist. Insbesondere empfängt die Ansteuereinheit 10 ferner
ein den Belegungszustand des Beifahrersitzes 1 beschreibendes
Eingangssignal 12.
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Dieses Belegungszustand-Eingangssignal 12 wird
von einer Auswerteschaltung 13 im gegebenen Fall generiert,
wobei die Ansteuereinheit 10 die Auslöseeinheit 9 nur ansteuern
kann, wenn das Belegungszustand-Eingangssignal 12 vorliegt.
D. h., wenn der Beifahrersitz 1 nicht belegt ist, wird
verhindert, dass der Airbag 8 ausgelöst wird.
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Die Auswerteschaltung 13 führt die
Auswertung durch aufgrund zum einen eines 3D-Formmodells des Beifahrersitzes 1,
wobei entsprechende 3D-Formmodell-Daten 14 in einem gegebenenfalls internen,
jedoch auch externen Speicher (nicht im einzelnen dargestellt) gespeichert sind,
und aufgrund zum anderen von 3D-Abbild-Daten 15, die von
einem Bilderfassungssystem 16 ermittelt werden. Beim Ausführungsbeispiel
ist das Bilderfassungssystem 16 im Fahrzeughimmel 17 eingebaut
und ist in der Lage, den Beifahrersitz 1 vollständig zu
erfassen, was durch einen in Strichlinien dargestellten Erfassungs-Kegel 18 symbolisiert
ist.
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Zweckmäßig weist das Bilderfassungssystem 16 zwei
Videokameras 19 und 20 auf, wie in 2 dargestellt, um auf einfache
Weise ein 3D-Abbild erfassen und daraus entsprechende Daten 15 erzeugen
zu können. 2 zeigt ferner, dass mittels des
Bilderfassungssystems 16 nicht nur der Beifahrersitz 1 sondern
auch ein Fahrersitz 21 erfasst werden kann. Allerdings
ist die zur Vermeidung unnötiger Reparaturkosten
erwünschte
Vermeidung einer Auslösung
der dem Fahrersitz 21 zugeordneten-irreversibel ansteuerbaren
Rückhaltemittel
bei einer Nicht-Belegung des Fahrersitzes 21 von eher untergeordneter
Bedeutung, da bei einem fahrenden Fahrzeug grundsätzlich von
einem Belegungszustand (und zwar auch durch eine Person) ausgegangen
werden kann. Allerdings kann eine Klassifizierung der Belegungsart
für die
Auslösung
sinnvoll sein.
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Unter 3D-Abbild Daten 15 im
Sinne der Erfindung sind jedoch alle die reale Situation eines Sitzes beschreibenden
Daten verwendbar. Sie können durch
ansich beliebige entfernungsmessende Sensoren ermittelt werden,
aufgrund deren ein Abbild in einem räumlichen Koordinatensystem
möglich
ist. Es eignen sich beispielsweise Stereokamera-Systeme, Mehrkamera-Systeme
(aus mindestens 2 Kameras), sog. Range-Image-Systeme, die nach einem
Laufzeitprinzip auswerten, Laser-Scanner, Radar-Systeme, Sensoren,
die mit strukturierter Beleuchtung arbeiten, etc.. Zweckmäßig sind
ohnehin im betrachtetem Fahrzeug 5 verwendete Systeme.
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1 zeigt
ferner, dass die Auswerteschaltung 13 weitere Signale,
nämlich
Belegungsart-Eingangssignale 22 der Ansteuereinheit 10 zuzuführen vermag,
wenn die Auswerteschaltung 13 in entsprechender Weise ausgebildet
ist, wie das weiter unten näher
erläutert
wird.
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Wenn auch die Erfindung anhand der
Ansteuerung eines dem Beifahrersitz 1 zugeordneten Airbags 8 als
irreversibel ansteuerbares Rückhaltemittel
erläutert
wird, so zeigt sich, dass die Erfindung grundsätzlich bei. allen einem Sitz
zugeordneten Rückhaltemitteln
anwendbar ist, zu deren Ansteuerung der Belegungszustand des Sitzes
und gegebenenfalls auch die Art der Belegung des Sitzes herangezogen
wird, z. B. pyrotechnisch zündbare
Gurtstraffer, elektromotorisch ansteuerbare Gurtstrammer, Seitenairbag,
Knieairbag, Kopfairbag, Verstellmechanismen, um die Teile des Sitzes
(Sitzfläche, Rücklehne,
Kopfstütze)
in eine für
den zu erwartenden Aufprall günstige
Situation zu bringen, usw.. Jedenfalls soweit die Belegungsart erfasst
wird, was weiter unten näher
erläutert
wird, ist die Erfindung auch bei der Ansteuerung von Rückhaltemitteln
für den
Fahrersitz 21 grundsätzlich
anwendbar.
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Wie weiter unten näher erläutert wird,
kann mittels der Erfindung nicht nur in günstiger Weise das einen Belegungszustand
anzeigende Belegungszustand-Eingangssignal 12 für die Ansteuereinheit 10 erzeugt
werden, sondern auch mindestens ein hinsichtlich der Belegungsart
definierendes und diskriminierendes Eingangssignal 22.
D. h., mittels des Belegungszustand-Eingangssignals 12 wird lediglich
erfasst, ob der Sitz 1 belegt ist, wozu auch ein Gegenstand
wie die Babytrage 6 gehören
kann. Da jedoch der Airbag 8 insbesondere bei Gegenständen wie Babytragen 6 nicht
ausgelöst
werden soll, sind zweckmäßig bei
Erfassung eines belegten Sitzes 1 noch Diskriminierungen
dahingehend vorzunehmen, ob der Sitz 1 von einer Person
oder einem Objekt belegt ist.
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Diese Diskriminierung kann in an
sich bekannter Weise mittels herkömmlicher Signale im Rahmen
der Eingangssignale 11 erfolgen. Diese Diskriminierung
kann, wie weiter unten näher
erläutert wird,
auch mit Hilfe der Erfindung erfolgen und der Erzeugung des mindestens
einen Belegungsart-Eingangssignals 22.
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Ein einmaliger Zustand kann fehlerhaft
sein, so dass es äußerst zweckmäßig ist
ein einmal ermitteltes Auswerteergebnis mit zeitlichem Abstand zu verifizieren,
zumal eine Änderung
des Belegungszustandes und eine Änderung
der Belegungsart während
einer Fahrt nur selten, und gfs. mit erheblichen Zeitabständen erfolgen
wird, während
die Ermittlung der 3D-Abbild-Daten ("Abtastung") mit demgegenüber wesentlich
geringeren Zeitabständen
wiederholt wird. Zweckmäßig führt die
Auswerteschaltung 13 eine zeitliche Filterung nacheinander
erhaltener Auswerteergebnisse durch z. B. durch Bilden eines gleitenden
Mittelwertes oder eines Medianwertes oder dgl.. Hierdurch können die
Signale 12 und 22 sehr robust, d. h. in ihrem
Interpretationsinhalt sehr sicher, gestaltet werden.
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3 zeigt
zunächst,
in ähnlicher
Darstellung wie 1, in
welchem Umfang die verschiedenen Teilbereiche des Sitzes 1,
Sitzfläche 2,
Rücklehne 3,
Kopfstütze 4,
zueinander bzw. gegeneinander verstellbar sein können sowie gegenüber dem
Fahrzeug 5 verstellbar sein können. Mittels des Bilderfassungssystems 16 wird
das 3D-Abbild der Ist-Lage der verschiedenen Teilbereiche 2, 3, 4 des
Sitzes 1 entsprechen und zwar (z.B.) in den Koordinatenrichtungen
x, y bzw. z. Jedenfalls bei geeigneter die gegenseitige Zuordnung
dieser Teilbereiche entsprechender Aufbereitung der Daten 14 des
3D-Formmodells ist
zum einen eine Auswertung der 3D-Abbilddaten 15 zur
Diskriminierung der Abweichung der Ist-Lage der verschiedenen Teilbereiche
zu einer erwünschten
Lage durchführbar.
Zum anderen ist eine Fehlinterpretation als Vorliegen eines Belegungszustandes oder
gar als Nicht- Vorliegen
eines Belegungszustandes vermieden. Schließlich lässt sich für jeden der Teilbereiche durch
getrennte Auswertung und Beiziehung der entsprechenden Daten des
Formmodells für
die verschiedenen Teilbereiche, Sitzfläche 2, Rücklehne 3 und
Kopfstütze 4,
ein jeweiliger Belegungszustand getrennt bestimmen, woraus zurn Zweck
einer Klassifizierung auf eine bestimmte Art der Belegung geschlossen
werden kann. Sind beispielsweise Sitzfläche 2 und Rücklehne 3 als
belegt erfasst, jedoch die Kopfstütze 3 als nicht belegt
erfasst, kann dies als Vorliegen der Belegung des Sitzes 1 durch
einen Gegenstand oder eine kleine Person interpretiert werden. In,
hierarchischer, Weiterbildung können
bei den verschiedenen Teilbereichen wiederum Unterbereiche definiert
werden, die einer Auswertung hinsichtlich entsprechender Unterbereiche
im Formmodell zugeführt
werden, beispielsweise kann das Vorliegen eines Belegungszustandes
in dem unteren Abschnitt der Rücklehne 3 und
das Nicht-Vorliegen eines Belegungszustandes in dem oberen Abschnitt
der Rücklehne 3 als
Vorliegen eines Gegenstandes, wie etwa der Babytrage 6 interpretiert
werden und zur Verhinderung einer Auslösung der irreversiblen Rückhaltemittel
trotz ermitteltem Belegungszustand des Sitzes 1 herangezogen
werden.
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4 zeigt
schematisch, dass die Erfindung auch bei Rücksitzen 23 anwendbar
ist. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform gemäß 4 für die Rücksitze 23 ein gesondertes
Bilderfassungssystem 24 vorgesehen. Alternativ kann, wie
in 5 dargestellt, für sowohl
Beifahrersitz 1 im Frontbereich des Fahrzeuges 5 als
auch Rücksitze 23 ein
gemeinsames Bilderfassungssystem 25. vorgesehen sein. Ohne
dass dies einer näheren
Erläuterung
bedarf, ist die Erfindung auch bei Fahrzeugen 5 anwendbar,
die mehr als 2 Reihen von Sitzen besitzen, und/oder bei denen
mehr als zwei Sitze nebeneinander angeordnet sind. D. h., die Erfindung
ist überall
dort anwendbar, wo abhängig
vom Belegungszustand eines Sitzes und gegebenenfalls der Art der
Belegung des Sitzes dem Sitz zugeordnete Einrichtungen auszulösen sind,
in bestimmter Weise auszulösen
sind und/oder an der Auslösung
zu hindern sind.
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Die Bilderfassungssysteme 16, 24 und/oder 26 können auch
an anderen Stellen im Fahrzeug 5 vorgesehen sein z. B.
der Fahrzeugkonsole, der A-, B- und/oder C-Säule u.s.w.. wesentlich ist
die möglichst
unverdeckte bzw. unverdeckbare Erfassung der 3D-Abbild-Daten 15 eines
betrachteten Sitzes 1, 21, 23.
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Ein Beispiel, wie Daten hinsichtlich
des Formmodells eines Sitzes entwickelt werden können, ergibt sich aus 6. 6 zeigt in einem 3-dimensionalen Koordinatensystem
schematisch ein sogenanntes Drahtgittermodell 30 für einen
eine Sitzfläche 36 und
eine Rücklehne 37 aufweisenden
Sitz. Die die Sitzmulde 31 be.randenden Wulste 32 und die
die Rückenmulde 33 seitliche
berandenden Wulste 34 sowie der weniger stark ausgeprägte obere Wulst 35 sind
deutlich erkennbar. Es ist auch deutlich erkennbar, dass der Bereich
der Sitzfläche 36 und der
Bereich der Rücklehne 37 dieses
Drahtgittermodels 30 eines Sitzes gut voneinander separierbar
und damit auch diskriminierbar sind. Ein solches Drahtgittermodel 30 eines
Sitzes wird bei derzeit üblichen Herstellungsprozessen
schon beim Hersteller bei der Entwicklung mittels CAD erzeugt, so
dass die entsprechenden Daten bei der Lieferung des Sitzes an einen
Fahrzeughersteller mitgeliefert werden können, so dass 3D-Formmodell-Daten 14 (1) nicht gesondert generiert
werden müssen.
Dies trifft grundsätzlich
auch für
nachträglich
eingebaute Sondermodelle von Sitzen zu, soweit diese in einer gewissen Serie
von dem jeweiligen Hersteller gefertigt werden.
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Es zeigt sich, dass mit geringem
Aufwand auch Unterbereiche der erwähnten Art, etwa unterer Abschnitt
der Rücklehne
und oberer Abschnitt der Rücklehne
voneinander separierbar sind und damit für eine Auswertung gemäß der vorliegenden
Erfindung herangezogen werden können.
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Wenn, wie beim Ausführungsbeispiel,
das 3D-Abbild eines Sitzes mittels eines Videobilderfassungs-Systems
erfasst wird, liegen die entsprechenden 3D-Abbild-Daten 15 in
einem anderen Format zur Verfügung,
als die 3D-Formmodell-Daten 14, wenn
diese beispielsweise ausgehend von einem Drahtgittermodell 30 generiert
worden sind. Es ist dann erforderlich, eine Formattransformation
durchzuführen
derart, dass die Auswerteschaltung 13 Daten gleichen Datenformates
für die
Auswertung heranziehen kann.
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Es ist im Rahmen der Erfindung auch
möglich
in einem Initialisierungsschritt die 3D-Formmodell-Daten 14 selbst
zu generieren, nämlich
dadurch, dass mit dem Bilderfassungssystem 16 des Fahrzeuges 5 bei
garantiert unbelegtem Sitz 1 dieser Sitz 1 erfasst
wird, gegebenenfalls die hier ermittelten Daten eine Abstraktion
unterzogen werden, und diese dann als die 3D-Formmodell-Daten 14 in
einem Speicher für
die Auswerteschaltung 13 hinterlegt, d.h.. eingeschrieben
werden. Zweckmäßig erfolgt
eine solche Erfassung bzw. Abtastung unter definierten Umgebungsbedingungen,
also vor Auslieferung des Fahrzeuges 5. Bei Neueinbau eines
Sitzes müsste gegebenenfalls
diese Initialisierung erneut durchgeführt werden.
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Anhand 7 wird
das modellbasierte Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß dem Grundsatz
nach allgemein erläutert.
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Ein dem Formmodell eines Sitzes 1 entsprechendes
Formmodell nullter Ordnung 42, dass durch einen großen Kreis
dargestellt ist, hat eine vorgegebene Lagebeziehung 41 zu
dem Fahrzeug 5, in dem der Sitz 1 eingebaut ist.
Das Formmodell nullter Ordnung 42 beinhaltet mehrere Formmodelle
erster Ordnung 44, die als Gesamtheit eine bestimmte Lagebeziehung 43 gegenüber dem
Formmodell nullter Ordnung 42 besitzen. Die Formmodelle
erster Ordnung 44 besitzen untereinander wiederum eine
vorgegebene Lagebeziehung 45. Die Formmodelle erster Ordnung 44 beinhalten
wieder mehrere Formmodelle zweiter Ordnung 46, die in ihrer
Gesamtheit eine vorgegebene Lagebeziehung 49 zum Formmodell
erster Ordnung 44 besitzen und die wiederum untereinander
eine vorgegebene Lagebeziehung 47 besitzen. Das Formmodell
zweiter Ordnung 46 kann wiederum, wie angedeutet, Formmodelle
dritter Ordnung 48 aufweisen, usw.. Es ist also hier eine
stark hierarchische Gliederung möglich.
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Für
einen Sitz 1 ohne Kopfstütze 4 sei dies kurz
anhand 8 präzisiert.
Das Formmodell 51 des Sitzes 1, wiederum durch
einen Kreis dargestellt, weist eine vorgegebene Lagebeziehung 50 zum Fahrzeug 5 auf.
Das Formmodell der Rücklehne
als Formmodell erster Ordnung und das Formmodell 55 der
Sitzfläche,
ebenfalls als Formmodell erster Ordnung, weisen zum einen eine vorgegebene
Lagebeziehung 54 untereinander auf. Ferner weist das Formmodell 53 der
Rückenlehne
eine bestimmte Lagebeziehung 52 zum Formmodell 51 auf,
wobei auch das Formmodell 55 der Sitzfläche eine bestimmte Lagebeziehung 56 zum
Formmodell 51 des gesamten Sitzes aufweist.
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Diese hierarchische Struktur erlaubt
es bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens abhängig von
dem Ergebnis der Auswertung hinsichtlich eines Formmodells niedrigerer
Ordnung die Auswertung zu beenden, etwa wenn festgestellt worden
ist, dass der Sitz nicht belegt ist, oder zu veranlassen, dass weitere
Auswertungen hinsichtlich Formmodellen höherer Ordnung, gegebenenfalls Ausgewählten davon,
durchgeführt
werden, etwa zur Ermittlung, ob bei als belegt festgestelltem Sitz
die Belegung durch einen Gegenstand oder eine Person erfolgt, usw..
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Die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird zunächst anhand
des Fließdiagramms
gemäß 9 erläutert. Wie bereits erwähnt, empfängt die
Auswerteschaltung 13 zum einen 3D-Formmodell-Daten 14 aus einem
Speicher, beispielsweise dem Drahtgittermodell 30 entsprechende
Daten, sowie 3D-Abbild-Daten 15,
beispielsweise von einem Bilderfassungssystem 16 ermittelte
Daten, oder auch von irgendeinem anderem fahrzeugseitigen Messsystem ermittelte
3D-Abbild-Daten, die in der Lage sind, den Ist-Zustand wiederzugeben.
Wie erwähnt,
liegen diese Daten 14 und 15 im allgemeinen nicht
im gleichen Datenformat vor. In einem Schritt S1 erfolgt zunächst eine,
hierarchische, Anpassung der 3D-Forrnmodell-Daten 14 und der 3D-Abbild-Daten
15. Um den Umf ang der notwendigen Anpassung eindeutig festzulegen,
ist es zunächst
erforderlich, ein Kriterium 26 vorzugeben, aufgrund dessen
die Auswertung erfolgen soll, beispielsweise kann die Auswertung
auf der Grundlage der Quadratsumme von Abweichungen erfolgen. Dieses
Kriterium 26 legt in einem Schritt S11 die Art und den
Umfang der notwendigen Transformation und auch Abstraktion fest.
In einem Schritt S12 erfolgt dann die Transformation, und zwar beim Ausführungsbeispiel
eine Transformation der 3D-Formmodell-Daten
in das Format der 3D-Abbild-Daten. Selbstverständlich kann auch eine Transformation
der 3D-Abbild-Daten
in das Format der 3D-Formmodell-Daten erfolgen oder kann auch eine Transformation
sowohl der 3D-Formmodell-Daten
als auch der 3D-Abbild-Daten in ein drittes Datenformat erfolgen.
Abhängig
von dem Kriterium 26 ist auch das Maß einer notwendigen oder sinnvollen
Abstraktion der Daten zum Zwecke der Auswertung bestimmbar. In einem
Schritt S13 erfolgt ausgehend von den nun im gleichen Datenformat
vorliegenden Daten die Bestimmung, ob Abweichungen zwischen den 3D-Formmodell-Daten und den 3D-Abbild-Daten
vorliegen und gegebenenfalls in welchem Umfang bzw. in welchem Ausmaß.
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In einem Schritt S2 erfolgt dann
die Bestimmung ob die festgestellten Abweichungen e ine
festgelegte Schwelle 27 überschreiten oder nicht. Liegen die
festgestellten Abweichungen unter der Schwelle 27, so wird
dies dahingehend interpretiert, dass der entsprechende Sitz 1 leer,
also nicht belegt ist (Schritt S3). Überschreitet die in Schritt
S2 festgestellte Abweichung die Schwelle 27, so wird dies
dahingehend interpretiert, dass der Sitz belegt ist (Schritt S4).
Das Ausgangssignal 12 der Auswerteschaltung 13 gibt den
einen oder den anderen Zustand wieder.
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Die Festlegung der Schwelle 27 ist
schon deshalb erforderlich, da es aufgrund Messungenauigkeiten und
Umrechnungs-Ungenauigkeiten bei der Transformation zur Feststellung
von Abweichungen kommen kann, obwohl tatsächlich keine vorliegen. Die
Schwelle 27 kann ferner auch so festgelegt sein, dass die
Ablage von Kleingegenständen
auf den Sitz nicht als Belegung des Sitzes erfasst wird, etwa die Ablage
von Zeitschriften oder Kleidungsstücken. Andererseits ist die
Schwelle 27 zweckmäßig so bestimmt,
dass bei Ablage größerer Gegenstände von einem
Belegungszustand ausgegangen wird. Dabei kann der Wert der relevanten
Schwelle 27 für
Frontsitze und Rücksitze
durchaus unterschiedlich sein (eine auf dem Rücksitz abgelegte Aktentasche
kann im Falles eines Unfalles für
Personen auf Frontsitzen ein gefährliches
Geschoss darstellen).
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Durch einen Schritt S5 sind weitergehende Verfahrensschritte
simuliert, die zur Erzeugung von die Art einer Belegung bezeichnenden
Signalen 22 vorgesehen sind, im Sinne einer hierarchischen
Anwendung der Grundidee der vorliegenden Erfindung. Dies sei anhand
des Fließdiagramms
gemäß 10 schematisch erläutert.
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Im Schritt S6 erfolgt für den Fall,
dass in Schritt S4 die Belegung des Sitzes festgestellt worden ist,
zunächst
eine Auswahl hinsichtlich der zu betrachtenden Teilbereiche (Sitzfläche, Rücklehne, Kopfstütze) oder
auch Unterbereichen davon, z. B. unterer Abschnitt und oberer Abschnitt
der Rücklehne,
entsprechend Schritt S61.
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Gegebenenfalls muss eine erneute
Transformation bzw. Anpassung im Sinne des Schrittes S1 und deren
Unterschritte S11 und S12 erfolgen. Im Schritt S63 wird nun die
für den
Teilbereich bzw. den Unterbereich festgestellte Abweichung mit einer
entsprechenden Schwelle verglichen und wird im gegebenen Fall entsprechend
Schritt S64 oder entsprechend Schritt S65 festgestellt, ob der Teilbereich
des Sitzes oder der Unterbereich des Teilbereiches des Sitzes als
belegt oder als nicht-belegt bzw. leer angesehen werden kann. Dies
kann schrittweise oder auch parallel für verschiedene Teilbereiche
und Unterbereiche von Teilbereichen erfolgen. Um das Beispiel der
Babytrage 6 gemäß 1 aufzugreifen, wird zunächst unter
Anwendung der Vorgehensweise gemäß dem Fließdiagramm
nach 9 festgestellt, ob
der Sitz 1 überhaupt
belegt ist. Bejahendenfalls werden zunächst Teilbereiche, Sitzfläche 2,
Rücklehne 3,
Kopfstütze 4,
hinsichtlich Belegung untersucht, wobei festgestellt wird, beim
Beispiel der Babytrage 6, dass die Sitzfläche 6 als
belegt anzusehen ist und dass die Kopfstütze 4 als leer anzusehen
ist, wobei davon auszugehen ist, dass auch die Rücklehne 3 wegen Überschreitung
einer Schwelle als belegt anzusehen ist. In diesem Fall ist es zweckmäßig und sinnvoll
Unterbereiche der Rücklehne 3 daraufhin
zu untersuchen, ob sie als belegt angesehen werden müssen oder
nicht. Bei dieser entsprechenden Auswertung wird festgestellt werden,
dass der obere Abschnitt der Rücklehne 3 als
nicht-belegt anzusehen ist, während
der untere Abschnitt der Rücklehne
als belegt anzusehen ist. In ähnlicher
Weise läßt sich
z. B. das Vorliegen eines Kindersitzes diskriminieren.
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Solche Feststellungen können zur
Klassifizierung des Objektes im Sitz herangezogen werden.
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Die im Schritt S61 vorgenommene Separierung
bzw. Segmentierung kann auch objektbezogen, d. h., abbildbezogen
in an sich bekannter Weise in einem Schritt S7 zur Berechnung von
Objektmerkmalen in einem Schritt S71 und entsprechender Klassifizierung
in einem Schritt S72 herangezogen werden. Hierdurch lassen sich
in an sich bekannter Weise das Volumen eines Objektes, die durch
ein Objekt belegte Fläche
und dergleichen berechnen, also Kriterien, die in herkömmlicher
Weise die Klassifizierung ermöglichen,
wobei diese Klassifizierung die Reaktion, d. h., die geeignete Erzeugung
von Ansteuersignalen in der Ansteuereinheit 10 für die Auslöseeinheit 9 ermöglicht.
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Zusammenfassend erlaubt die Erfindung
zunächst
die Erfassung des Belegungszustandes auf einfache Weise und aufbauend
auf dem gleichen Grundgedanken auch die Beurteilung bzw. Klassifizierung
der Art der Belegung eines Sitzes.