EP3103063A1 - Erkennung einer sitzbelegung mittels einer kamera - Google Patents

Erkennung einer sitzbelegung mittels einer kamera

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Publication number
EP3103063A1
EP3103063A1 EP15716492.2A EP15716492A EP3103063A1 EP 3103063 A1 EP3103063 A1 EP 3103063A1 EP 15716492 A EP15716492 A EP 15716492A EP 3103063 A1 EP3103063 A1 EP 3103063A1
Authority
EP
European Patent Office
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seat
interest
camera
area
pattern
Prior art date
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Ceased
Application number
EP15716492.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Porsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP3103063A1 publication Critical patent/EP3103063A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/0153—Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01538—Passenger detection systems using field detection presence sensors for image processing, e.g. cameras or sensor arrays
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/20—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
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    • B60N2210/16—Electromagnetic waves
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting an occupancy of a seat by means of a camera and a Vorrich ⁇ device for performing this method, which has a camera. Especially in the field of passenger transport, it is of
  • the object of the present invention is to provide a method for the reliable detection of seat occupancy, in particular in complex environments.
  • This object is achieved by a method having the Merkma ⁇ len of claim 1. Furthermore, the invention has for its object to provide a durable device for performing this method.
  • the inventive method for detecting occupancy of a seat provides that a camera is oriented such that it detects at least one area of interest of the seat.
  • the area of interest is identified in a picture taken by the camera and a position of the area of interest is stored.
  • subsequently captured by the camera images is selected by means of the evaluation device at the stored position of the region of interest and compared with at least one ge ⁇ stored image pattern. Depending on a result of this comparison, the seat is recognized as occupied.
  • An area of interest is to be understood as meaning an image area which is to be used for the evaluation of the images. These may be, for example, certain areas of the seat.
  • a head area of the seat is detected as Interes ⁇ sen Scheme.
  • a head region is to be understood as that region of the seat in which a head of a person sitting on the seat is usually located. If the seat has a head shell, the head region of this seat can advantageously be formed by this head shell.
  • the detection of the head range as an interest area offers among others part the advantage that are stored in the header field of rare luggage or clothing than in other areas of the sit ⁇ zes.
  • the position of the area of interest designates the position of the respective area of interest in the room or, in the case of a constant camera orientation, the position of this area of interest in the overall image of the camera.
  • the method according to the invention enables a reliable detection of occupancy of the seat in complex environments.
  • a camera can also be used to detect the occupancy of multiple seats.
  • Devices for carrying out the method can therefore realized low-cost who ⁇ the. Since only the areas of interest for seat occupancy detection are evaluated, it is not necessary for the entire seat to be visible on the images taken by the camera. For example, in passenger compartments of vehicles, one or more cameras can be installed on the ceilings. In addition, it is possible to use already existing cameras for other purposes in the passenger compartments for the implementation of the method.
  • the core-optical process works wear-free and therefore permanently reliable compared to the sensors described in the beginning, which are arranged in the seats and mechanically loaded.
  • the identified area of interest is stored as a picture pattern.
  • the selected area of interest is then compared with this image pattern. Is obtained as the result of this comparison a deviation of the selected region of interest from ⁇ of the image pattern, the seat is detected as being occupied.
  • a plausibility check is performed before the seat is recognized as occupied.
  • the deviation from the image pattern found as a result is preferably compared with a parameterized disturbance pattern.
  • a geometrical shape resembling a human body part can serve as a parameterized disturbance pattern.
  • a circle with variable radius can be provided as a parameterized image of a human head as a parameterized interference pattern.
  • the seat is detected as occupied when the parameterized Stö ⁇ approximately pattern can be brought by the choice situated within specified parameter limits parameters except at least at a predetermined minimum level to cover.
  • this means can be ge ⁇ selects a radius of the circle with which the performing circuit can be sufficiently accurately ge ⁇ introduced with the deviation to cover the interference pattern, the deviation as a human head is scored and the seat recognized as occupied.
  • the parameterized interference pattern used is an ellipse having predetermined parameter limits for its principal axis length and its minor axis length. This already allows an acceptable approximation of the perturbation pattern to the human head shape. In principle, however, the human head shape can be approximated with an arbitrarily large number of parameters and in this way the number of incorrect seat occupancy detections can be further reduced. In practice, the use of a parameterized human head shape as a parameterized perturbation pattern has proven particularly useful because the human head, or at least much of it, is very often uncovered.
  • the deviation can be examined by means of the evaluation device for biometric features of a human head.
  • the seat is then recognized as occupied if a predetermined minimum amount of biometric Characteristics in the deviation is found. In this way, the proportion of incorrect seat occupancy detections can be reduced in another way or further.
  • biometric ⁇ -specific features while all recognizable features of the human body come into question. For example, the number of eyes, the number of ear, eye distance, the eye-nose distance or other features abandonedwer ⁇ tet can be.
  • a message can be sent to the vehicle attendant that the seat is not occupied by a person but by another object, if that is the case Use case is an advantage.
  • an infrared camera is used as the camera.
  • the seat is identified as occupied if, in the comparison carried out by means of the evaluation device, a structure is found as a result in the selected area of interest that matches at least one of these at least one thermal pattern to a predetermined minimum size.
  • This embodiment ⁇ variant has the advantage that the seat occupancy can be reliably detected regardless of the lighting situation.
  • humans can be recognized more simply and therefore more cost effectively than cameras operating in the visible wavelength range.
  • a passive infrared camera is used.
  • one identified in the investigatedbe is arranged ⁇ rich, read the seat identifying marking off and stored, a read-out information.
  • ⁇ DERS preferably, this is done before is selected by the Ausretevor ⁇ direction of the region of interest and compared with the stored image pattern.
  • the reading of the mentioned Marking allows identification of the detected by the camera seat. If the camera detects the interest preparation ⁇ che plurality of seats, the jeweili ⁇ ge interest area may be associated with a particular seat in this manner.
  • the occupancy states that are recognized in the various Interes ⁇ sen Symposiumen, then can be assigned particular seats.
  • the occupancy of a seat may thus be stored for each identified seat, optionally together with its position within the vehicle, and / or provided for further processing.
  • the marker may be implemented as a bar code or two-dimensional code. Such codes are reliably readable. In addition, they can be conveniently printed on the seat or stuck on ⁇ .
  • the read Informa ⁇ tion, or the read-out information of several seats, with stored master data are compared.
  • These stored master data may, for example, be the number of seats in a room detected by the camera or the identification data of these seats.
  • a warning message can be output and / or the read-out of the markings identifying the seat or the seats can be repeated.
  • a seat is detected as one or more Entprellept be advantageously carried out to prevent countries to that of the busy status of the seat is mistakenly lifted onto ⁇ , for example in consequence of a transient getting up, toilet or Bistro visit of a passenger.
  • Occupied status is not canceled until a specified period has expired, provided that the seat is not recognized as occupied within this time period.
  • the predetermined period of time is preferably chosen differently for different driving conditions of the vehicle in which the seat is arranged. For example, if a vehicle is moving on the open route, a longer time is given than if the vehicle is currently stopping at a stop.
  • the occupancy detection of a seat can be switched off or ignored during driving conditions, which are known to involve a large number of person movements, for example at stop parts with entry and exit movements. In this way, the An ⁇ partially incorrect occupant detection can also be reduced.
  • the camera is aligned in such a way that it detects the respectively associated area of interest of several seats. Furthermore, the method according to the invention or any further development thereof is carried out for at least a part, preferably for each, of these seats. In this way, it is possible to detect the occupancy states of several seats which are located in the detection area of this one camera with a single camera and thus with little outlay on equipment.
  • the camera in the change can be aligned such that they alternately detects the Interes ⁇ sen Schemee different seats or seat of various groups. If the camera detects only one seat at each orientation, the occupancy status of different seats can be detected in this way. If, on the other hand, the camera detects different seat groups in different orientations, the occupancy states of the seats of these seat groups can be detected with little expenditure on equipment in this way.
  • the detection of the occupancy states of a ⁇ individual seats of a seat group is carried out by, methods of the invention or a belie ⁇ bige further, is carried out as described above, detects each corresponding area of interest of the various seats of the seating arrangement and for each of these seats.
  • the device according to the invention has, in addition to the camera, an evaluation device which is set up to identify areas of interest based on pattern recognition in images recorded by the camera and to store them together with their position.
  • the evaluation device is further adapted to compare areas of interest based on the camera ⁇ taken images with stored image patterns.
  • position of a field of interest is to be understood in the sense explained above.
  • the device is preferably set up to identify several areas of interest in an image recorded by the camera and to store their positions. This makes it possible to identify the occupancy states of several seats in the manner described in connection with the method in a cost-effective manner.
  • the evaluation device is advantageously set up to store the identified areas of interest, to determine deviations in the comparison and to compare these ascertained deviations with a parameterized disturbance pattern. This enables a more reliable detection of the seat occupancy state in the manner described above.
  • a further reduction of false occupant detection enables the use of an evaluation device which is adapted to store identified regions of interest to detect deviations in the comparison and to examine these deviations determined on biometric features ei ⁇ nes human head toward.
  • the camera is designed as an infrared camera, preferably a passive Inf ⁇ rarotski.
  • the evaluation device is to be ⁇ aimed to identify, in the above comparison of regions of interest with stored image patterns in the areas of interest a structure that matches a pattern of the stored image of at least a predetermined minimum.
  • the pre ⁇ directional areas of interest can be made of are evaluated by an infrared camera captured images and the advantages described in connection with the corresponding embodiment of the method can be utilized.
  • the evaluation device is set up to identify and read markings of the seat contained in the images recorded by the camera. These markers are particularly preferably
  • Barcodes or two-dimensional codes allow reliable reading of the information using best practices and devices. A recognized occupation state can thus clearly a particular seat to ⁇ ordered and these are located. If a Infrarotka ⁇ mera used the markings are expediently designed ⁇ be heated. In particular, the dashes of the
  • Barcodes are heatable designed so that the individual lines are visible in a thermal image.
  • a ⁇ averaging means by which the data read out of the markings of one or more seats as well as the, or may be the, busy status suregelei ⁇ tet.
  • the occupancy states of the seats can be made available for further processing in this way.
  • the camera is preferably equipped with a detector and an Op ⁇ tik, which is capable of fluorescence or Phosphorescent a fluorescent or phosphorescent to detect decorative marking. This makes it possible to read the markings mounted on the seats even under difficult lighting conditions, provided that fluorescent or phosphorescent markings are provided.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment ⁇ example of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows an area of interest of the seat from FIG. 2, the area of interest from FIG. 3 in the case of a seating position
  • 2 is a schematic illustration of a comparison of a deviation from an image pattern with a parameterized interference pattern, a basic representation of a second exemplary embodiment of the method according to the invention, the seat from FIG. 2 with a position of an area of interest, an area of interest of the seat from FIG.
  • FIG. 9 shows the area of interest from FIG. 8 in the case of occupancy of the seat, FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a first exemplary embodiment of the method according to the invention. This will be explained in more detail by ⁇ following with the aid of the illustrations of Figures 2 to 5.
  • a camera so aligned 10 that it detects at least a region of interest of a seat 30th
  • the aligned camera Initial Deutschensstory be ⁇ accepted 10.
  • a Interes ⁇ sen Scheme identified by means of an evaluation device in the Initialmaschinestruck and this is stored along with its position as the image pattern 12.
  • a header area as the area of interest
  • This head portion 32 is shown in FIG 3 again separately and is formed substantially by ei ⁇ ne head shell 36 of the seat 30.
  • the head portion 32a may be identified as exactly, it can still residues of a handle 34 of the seat 30 umfas ⁇ sen.
  • the head region 32a from FIG. 3 thus simultaneously represents the at least one and, in the exemplary embodiment of FIG. zige stored image pattern 40 is.
  • the head region 32a has a marking, which is designed as a barcode 38.
  • this may be fluorescent or phosphorescent bar code.
  • This mark which identifies the seat 30 is subsequently read out 13 and the read-out information is stored.
  • a follower image is taken by means of the camera and the region of interest is selected at the stored position of the head region 32a in this subsequent image 14.
  • the seat 30 from FIG 2 of this next screen shows entstammende area of interest consequently turn egg nen head portion 32b of the seat 30. This is Darge provides ⁇ in FIG. 4
  • a person prior to taking the subsequent image, a person has seated on the seat 30 whose head is arranged in the head region 32b. This head thus represents a deviation 41 with respect to the head region 32a.
  • the seat 30 of FIG 2 this means a comparison of the head portion 32b of FIG 4 with the Rickmus ⁇ ter 40 representing head portion 32a of FIG Deviation 41 detected.
  • the embodiment of FIG 1 provides a plausibility check 17 in the width ⁇ ren. If, in this case, the deviation 41 is considered to be plausible for a seat occupancy, the seat 30 is recognized as being occupied 18. Otherwise, the seat 30 is deemed free 20.
  • FIG. 5 illustrates a plausibility check on the basis of a comparison of the deviation 41 with a parameterized disturbance pattern.
  • parameterized disturbance pattern is thereby an elliptic interference patterns used 42, wherein a major axis length 46 and 44, the parame ter ⁇ represent a minor axis length of this elliptical interference pattern 42nd Parameter limits are specified for these parameters within which the minor axis length 44 and the major axis length 46 can be varied to bring the elliptic interference patterns bestmög ⁇ Lich except 41 to cover.
  • this has already been done.
  • the elliptical interference pattern 42 could be made to coincide with the deviation 41 to a large extent.
  • the deviation is to further reduce false detections of a seat occupancy 41 searches on biometric characteristics of a human head out under ⁇ .
  • the deviation 41 is checked on the basis of test routines known per se, whether the deviation 41 has at least one eye 48 and one lug 50.
  • other biometric features can be used. In the example of FIG 5, these biometric features are present, so that the seat is recognized as occupied 18.
  • FIG 1 provides that for a previously recognized as occupied seat, for which in the comparison 16 of the area of interest of the next image with the image ⁇ pattern no deviation is detected whose occupancy status is canceled only after a predetermined period of time. If this minimum time for a free recognition is reached, then the seat is recognized as free 20. If this minimum time for the free recognition is not reached, then the
  • the predetermined time and thus the minimum ⁇ time for the free recognition can, as described above, depending on the driving condition of a vehicle in which the seat 30 mon ⁇ tiert, vary. Easier for understanding the conductedsbei ⁇ play of 1 to 5 has been described by one ertude- th from the camera seat 30th If the camera but so exclusively directed to detect the respective associated area of interest of several seats, the further process steps for each of these seats and each zuge culinaryi ⁇ gen areas of interest can be performed and the assignment of each of these seats will be recognized in this way.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a second embodiment of the method according to the invention. This is in more detail below erläu ⁇ tert by means of the representations of 7 to 9.
  • a camera is first aligned 10 such that it detects at least one area of interest of the seat 30.
  • the camera which is a passivated ⁇ ve infrared camera in the embodiment of Figure 6, a Initialtechnischessent added 10.
  • an evaluation tevoriques a researcher'slica
  • a region which surrounds a heated bar code 68 is selected as the region of interest.
  • the position 61 of the region of interest is indicated in Fi gur ⁇ 7, which do not an infrared image of the seat 30, son ⁇ countries representing an ordinary image of said seat 30 by means of a dashed line.
  • FIG. 8 shows the area of interest 62a identified in the initialization screen. Since the initialization picture is a
  • the heated bar code 68 appears bright in the illustration of Figure 8 and the cold environment black. As the process progresses, the heated bar code becomes
  • FIG. 9 As can be seen in Figure 9, has again set before recording of the next image, a person on the seat 30 so ⁇ that in the interest portion 62b a thermal image of a human head can be seen.
  • the one shown in Figure 9 surroundbe ⁇ rich 62b with different image patterns stored heat of a human head is compared 56. This comparison 56 is performed by the evaluation device. Since the area of interest 62b illustrated in FIG.
  • a structure 64 is found in the area of interest 62b within the scope of this comparison 56, which corresponds to one of the stored thermal image patterns of a human head to a required minimum size. As a result, the seat is recognized as being occupied 58. If, on the other hand, no structure sufficiently matched to a thermal image would be found, the seat would be recognized as being free 60.
  • the seat is the 60th recognized as free If this minimum time does not reach the free recognition, however, the busy status is maintained and exclusively selected in Next Tier ⁇ th next screen of the area of interest 54 contained therein and compared with the thermal imaging patterns 56.
  • the default Time duration and thus the minimum time for the free ⁇ identifier can, as described above, depending on the driving condition of a vehicle in which the seat 30 is mounted, vary. In this way, it can be prevented that the occupancy status of the seat is erroneously canceled, for example due to a passenger getting up temporarily or due to a toilet visit.
  • this device has an evaluation device 82.
  • the evaluation device 82 is set up to identify areas of interest in images recorded by the camera 80 on the basis of pattern recognition methods known per se and to save them together with the position of the areas of interest.
  • the evaluation ⁇ device 82 is adapted to compare the areas of interest with stored image patterns, and to determine deviations.
  • the evaluation device 82 has a memory device 84 and a computing device 86.
  • the evaluation device 82 is further configured to compare the determined deviation 41 with the parameterized, elliptical interference pattern 42, thereby matching the interference pattern as far as possible with the deviation 41 in the manner described above.
  • the evaluation device 82 is adapted to the deviation at least to the biometric features of the presence of at least one eye and a nose towards investigate.
  • the evaluation unit 82 adapted to identify the bar code 38 in taken by the camera 80 on ⁇ images and to read and store the information read.
  • the evaluation device 82 shown in FIG 6 also comprises a conveying means 88, by means of which the data read from the bar code data 38 of the seat 30 and its busy state can be forwarded, examples of play to a higher level bearbeitungsvorrich ⁇ processing of a vehicle.
  • the device shown in FIG. 10 can be used to carry out the method according to FIG.
  • the camera 80 and the evaluation device 82 are designed for the simultaneous detection and processing of areas of interest of several seats. As a result, the occupancy states of several seats can be recognized with comparatively little expenditure on equipment.
  • the camera 80 is rotatable by means of a positioning device 90 and stored variable in inclination so that it can be aligned in alternation DER art to detect alternately Interes ⁇ sen Schemee different seats or seat groups. In this way, the occupancy conditions of even more seats can be detected with little equipment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erkennung einer Belegung eines Sitzes mit einer Kamera. Um eine dauerhaft zuverlässige Erkennung der Belegung eines Sitzes zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Kamera (80) derart auszurichten (10), dass sie zumindest einen Interessenbereich (32a; 62a) des Sitzes (30) erfasst, mittels einer Auswertevorrichtung (82) in einem von der Kamera (80) aufgenommenen Bild den Interessenbereich (32a; 62a) zu identifizieren und eine Position des Interessenbereichs (32a; 62a) zu speichern (12; 52), mittels der Auswertevorrichtung (82) in nachfolgend von der Kamera (80) aufgenommenen Bildern an der gespeicherten Position den Interessenbereich (32b; 62b) auszuwählen (14; 54) und mit wenigstens einem gespeicherten Bildmuster (40) zu vergleichen (16; 56) und in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieses Vergleichs den Sitz (30) als belegt zu erkennen (18; 58). Ferner wird zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung mit einer Kamera (80) und einer Auswertevorrichtung (82) vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Erkennung einer Sitzbelegung mittels einer Kamera Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Belegung eines Sitzes mittels einer Kamera sowie eine Vorrich¬ tung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche eine Kamera aufweist . Insbesondere im Bereich der Personenbeförderung ist es von
Interesse, die Belegung eines Sitzes zu erkennen. In der Au¬ tomobilindustrie werden zu diesem Zweck üblicherweise Senso¬ ren in die Sitze eingebaut, welche bei einer Belastung des Sitzes diesen als belegt erkennen. Die Lebensdauer der hier- für eingesetzten Sensorik ist aufgrund ihrer mechanischen Belastung auf circa 50.000 Belastungsfälle begrenzt. Für den Individualverkehr mag diese Lebensdauer ausreichen. Für den öffentlichen Personenverkehr und insbesondere für den Bahnverkehr ist sie nicht ausreichend. Bei einer angenommenen Sitzlebensdauer von zehn Jahren ist hier eine Lebensdauer von einer Million Belastungsfällen erforderlich.
Ferner sind aus dem Automobilbereich kamerabasierte Lösungen bekannt, welche für jeden Sitz eine eigene Kamera vorsehen und bei einer Veränderung des von der jeweiligen Kamera er- fassten Bildes für den zugehörigen Sitz eine Belegung erkennen. In komplexen Umgebungen, wie beispielsweise dem Bahnverkehr mit Personenbewegungen während der Fahrt, Gepäckstückab¬ lage auf Sitzen etc., sind diese Lösungen jedoch fehleranfäl- lig und aufwändig zu implementieren.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur zuverlässigen Erkennung einer Sitzbelegung, insbesondere in komplexen Umgebungen, zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma¬ len des Anspruchs 1. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine langlebige Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängi- ger Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung einer Belegung eines Sitzes sieht vor, dass eine Kamera derart ausgerichtet wird, dass sie zumindest einen Interessenbereich des Sitzes erfasst. Mittels einer Auswertevorrichtung wird in einem von der Kamera aufgenommenen Bild der Interessenbereich identifiziert und eine Position des Interessenbereichs gespeichert. In nachfolgend von der Kamera aufgenommenen Bildern wird mittels der Auswertevorrichtung an der gespeicherten Position der Interessenbereich ausgewählt und mit wenigstens einem ge¬ speicherten Bildmuster verglichen. In Abhängigkeit von einem Ergebnis dieses Vergleichs wird der Sitz als belegt erkannt.
Unter einem Interessenbereich ist dabei ein Bildbereich zu verstehen, welcher für die Auswertung der Bilder herangezogen werden soll. Hierbei kann es sich beispielsweise um bestimmte Bereiche des Sitzes handeln. Vorzugsweise wird als Interes¬ senbereich ein Kopfbereich des Sitzes erfasst. Unter einem Kopfbereich ist derjenige Bereich des Sitzes zu verstehen, in welchem sich ein Kopf einer auf dem Sitz sitzenden Person üblicherweise befindet. Weist der Sitz eine Kopfschale auf, kann der Kopfbereich dieses Sitzes in vorteilhafterweise durch diese Kopfschale gebildet sein. Die Erfassung des Kopf- bereichs als Interessenbereich bietet unter anderem den Vor- teil, dass in dem Kopfbereich seltener Gepäck- oder Kleidungsstücke abgelegt werden als in anderen Bereichen des Sit¬ zes . Die Position des Interessenbereichs bezeichnet vorliegend die Position des jeweils betrachteten Interessenbereichs im Raum oder im Falle einer gleichbleibenden Kameraausrichtung die Position dieses Interessenbereichs im Gesamtbild der Kamera.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Erkennung einer Belegung des Sitzes in komplexen Umgebungen. Eine Kamera kann zudem für die Erkennung der Belegung mehrerer Sitze eingesetzt werden. Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens können daher aufwandsgünstig realisiert wer¬ den. Da lediglich die Interessenbereiche für die Erkennung der Sitzbelegung ausgewertet werden, ist es nicht erforderlich, dass der gesamte Sitz auf den von der Kamera aufgenommenen Bildern sichtbar ist. In Fahrgastabteilen von Fahrzeu- gen können daher beispielsweise eine oder mehrere Kameras an den Decken eingebaut werden. Daneben besteht die Möglichkeit, bereits zu anderen Zwecken in den Fahrgastabteilen vorhandene Kameras für die Durchführung des Verfahrens einzusetzen. Das im Kern optische Verfahren arbeitet verglichen mit den ein- gangs beschriebenen, in den Sitzen angeordneten und mechanisch belasteten Sensoren verschleißfrei und somit dauerhaft zuverlässig .
In einer Ausführungsvariante des Verfahrens wird der identi- fizierte Interessenbereich als Bildmuster gespeichert. Bei dem oben beschriebenen Vergleich wird sodann der ausgewählte Interessenbereich mit diesem Bildmuster verglichen. Ergibt sich als Ergebnis dieses Vergleichs eine Abweichung des aus¬ gewählten Interessenbereichs von dem Bildmuster, wird der Sitz als belegt erkannt.
Vorteilhafterweise wird bei dieser Ausführungsvariante eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt, bevor der Sitz als belegt erkannt wird. Auf diese Weise können vor allem in komplexen Umgebungen falsche Erkennungen einer Sitzbelegung vermieden werden, welche beispielsweise dadurch zustande kommen können, dass ein Gepäckstück auf dem Sitz abgelegt oder ein Bekleidungsstück vor den Sitz gehängt wird. Im Rahmen der Plausibilitätsprüfung wird vorzugsweise die als Ergebnis aufgefundene Abweichung von dem Bildmuster mit einem parametrisierten Störungsmuster verglichen. Als parametri- siertes Störungsmuster kann beispielsweise eine geometrische Form dienen, welche einem menschlichen Körperteil ähnelt. Im einfachsten Fall kann als parametrisiertes Störungsmuster ein Kreis mit in Grenzen veränderbarem Radius als näherungsweises Abbild eines menschlichen Kopfes vorgesehen werden. Der Sitz wird dann als belegt erkannt, wenn das parametrisierte Stö¬ rungsmuster durch die Wahl innerhalb vorgegebener Parametergrenzen gelegener Parameter mit der Abweichung zumindest zu einem vorgegebenen Mindestgrad zur Deckung gebracht werden kann. Im geschilderten Beispielfall des Kreises mit veränder- baren Radius bedeutet dies: Kann ein Radius des Kreises ge¬ wählt werden, mit welchem der das Störungsmuster darstellende Kreis hinreichend genau mit der Abweichung zur Deckung ge¬ bracht werden kann, so wird die Abweichung als menschlicher Kopf gewertet und der Sitz als belegt erkannt.
Vorteilhafterweise wird als parametrisierte Störungsmuster eine Ellipse mit vorgegebenen Parametergrenzen für deren Hauptachsenlänge und deren Nebenachsenlänge verwendet. Dies ermöglicht bereits eine akzeptable Annäherung des Störungs- musters an die menschliche Kopfform. Die menschliche Kopfform kann grundsätzlich jedoch mit einer beliebig großen Anzahl von Parametern angenähert werden und auf diese Weise die Zahl falscher Sitzbelegungserkennungen weiter verringert werden. In der Praxis hat sich die Verwendung einer parametrisierten menschlichen Kopfform als parametrisiertes Störungsmuster besonders bewährt, da der menschliche Kopf, oder zumindest ein Großteil davon, sehr häufig unverhüllt ist.
Alternativ oder zusätzlich zu dem beschriebenen parametri- sierten Störungsmuster kann die Abweichung mittels der Auswertevorrichtung auf biometrische Merkmale eines menschlichen Kopfes hin untersucht werden. Der Sitz wird sodann als belegt erkannt, wenn eine vorgegebene Mindestmenge von biometrischen Merkmalen in der Abweichung aufgefunden wird. Auf diese Weise kann der Anteil falscher Sitzbelegungserkennungen auf einem anderen Weg oder weitergehend reduziert werden. Als biometri¬ sche Merkmale kommen dabei grundsätzlich alle erkennbaren Merkmale des menschlichen Körpers in Frage. Beispielsweise können die Zahl der Augen, die Zahl der Ohren, der Augenabstand, der Augen-Nasen-Abstand oder andere Merkmale ausgewer¬ tet werden. Ergibt die Plausibilitätsprüfung, dass der Sitz nicht von einem Menschen, sondern von einem Gepäck- oder Bekleidungsstück belegt ist, kann dem Fahrzeugbegleiter eine Nachricht übermittelt werden, dass der Sitz nicht durch einen Menschen, sondern durch einen anderen Gegenstand belegt ist, sofern dies im jeweiligen Anwendungsfall von Vorteil ist.
In einer anderen Ausführungsvariante des Verfahrens wird als Kamera eine Infrarotkamera verwendet. Als wenigstens ein ge¬ speichertes Bildmuster wird wenigstens ein Wärmebildmuster eines menschlichen Kopfes vorgesehen. Der Sitz wird als belegt erkannt, wenn bei dem mittels der Auswertevorrichtung durchgeführten Vergleich als Ergebnis in dem ausgewählten Interessenbereich eine Struktur gefunden wird, welche mit zumindest einem dieses wenigstens einen Wärmebildmusters zu ei- nem vorgegebenen Mindestmaß übereinstimmt. Diese Ausführungs¬ variante bietet den Vorteil, dass die Sitzbelegung unabhängig von der Beleuchtungssituation zuverlässig erkannt werden kann. Zudem können Menschen aufgrund deren Wärmeabstrahlung einfacher und somit aufwandsgünstiger erkannt werden als mit im sichtbaren Wellenlängenbereich arbeitenden Kameras. Bevorzugt wird eine passive Infrarotkamera verwendet.
Vorzugsweise wird eine in dem identifizierten Interessenbe¬ reich angeordnete, den Sitz identifizierende Markierung aus- gelesen und eine ausgelesene Information gespeichert. Beson¬ ders bevorzugt erfolgt dies, bevor mittels der Auswertevor¬ richtung der Interessenbereich ausgewählt und mit dem gespeicherten Bildmuster verglichen wird. Das Auslesen der genann- ten Markierung ermöglicht eine Identifikation des von der Kamera erfassten Sitzes. Sofern die Kamera die Interessenberei¬ che mehrerer Sitze erfasst, kann auf diese Weise der jeweili¬ ge Interessenbereich einem bestimmten Sitz zugeordnet werden. Die Belegungszustände, welche in den verschiedenen Interes¬ senbereichen erkannt werden, können sodann bestimmten Sitzen zugeordnet werden. Der Belegtzustand eines Sitzes kann somit für jeden identifizierten Sitz, gegebenenfalls zusammen mit dessen Position innerhalb des Fahrzeugs, gespeichert und/oder zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt werden. Die Markierung kann als Strichcode oder zweidimensionaler Code ausgeführt sein. Derartige Codes sind zuverlässig auslesbar. Zudem können sie komfortabel auf den Sitz aufgedruckt oder aufge¬ klebt werden.
In einer vorteilhaften Variante wird die ausgelesene Informa¬ tion, beziehungsweise werden die ausgelesenen Informationen mehrerer Sitze, mit gespeicherten Stammdaten verglichen. Bei diesen gespeicherten Stammdaten kann es sich beispielsweise um die Anzahl der Sitze in einem durch die Kamera erfassten Raum oder die Identifikationsdaten dieser Sitze handeln.
Ergibt dieser Vergleich einen Unterschied zwischen den Stammdaten und den gespeicherten, ausgelesenen Informationen kann eine Warnmeldung ausgegeben und/oder das Auslesen der den Sitz, beziehungsweise die Sitze, identifizierenden Markierungen wiederholt werden.
Wird ein Sitz als belegt erkannt, werden vorteilhafterweise eine oder mehrere Entprellungen durchgeführt, um zu verhin- dern, dass der Belegtstatus des Sitzes fälschlicherweise auf¬ gehoben wird, beispielsweise in Folge eines vorübergehenden AufStehens, Toiletten- oder Bistrobesuchs eines Fahrgastes. Vorteilhafterweise wird daher ein zuvor als belegt erkannter Sitz, bei welchem die Auswertevorrichtung keine Abweichung des Interessenbereichs von dem Bildmuster erkennt dessen
Belegtstatus erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer aufgehoben, sofern innerhalb dieser Zeitdauer der Sitz nicht erneut als belegt erkannt wird. Die vorgegebene Zeitdauer wird dabei für verschiedene Fahrzustände des Fahrzeugs, in welchem der Sitz angeordnet ist, vorzugsweise unterschiedlich gewählt. Bewegt sich ein Fahrzeug beispielsweise auf offener Strecke so wird eine längere Zeitdauer vorgegeben, als wenn das Fahrzeug gerade an einer Haltestelle hält.
Alternativ oder zusätzlich kann die Belegterkennung eines Sitzes bei Fahrtzuständen, von welchen bekannt ist, dass sehr viele Personenbewegungen stattfinden - beispielsweise an Hal- testeilen mit Ein- und Ausstiegsbewegungen - ausgeschaltet oder ignoriert werden. Auf diese Weise kann ebenfalls der An¬ teil falscher Sitzbelegungserkennungen reduziert werden.
Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Kamera derart ausgerichtet, dass sie von mehreren Sitzen den jeweils zugehörigen Interessenbereich erfasst. Ferner wird für mindestens einen Teil, vorzugsweise für jeden, dieser Sitze das erfindungsgemäße Verfahren oder eine beliebige Weiterbildung davon durchgeführt. Auf diese Weise können mit einer einzigen Kamera und somit mit geringem apparativem Aufwand die Bele- gungszustände mehrerer Sitze erkannt werden, welche sich im Erfassungsbereich dieser einen Kamera befinden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Kamera im Wechsel derart ausgerichtet werden, dass sie abwechselnd die Interes¬ senbereiche verschiedener Sitze oder verschiedener Sitzgruppen erfasst. Erfasst die Kamera bei jeder Ausrichtung jeweils nur einen Sitz, so können auf diese Weise die Belegungszu- stände verschiedener Sitze erkannt werden. Erfasst die Kamera hingegen bei verschiedenen Ausrichtungen jeweils verschiedene Sitzgruppen, so können auf diese Weise die Belegungszustände der Sitze dieser Sitzgruppen mit geringem apparativem Aufwand erkannt werden. Die Erkennung der Belegungszustände der ein¬ zelnen Sitze einer Sitzgruppe erfolgt dabei, indem, wie oben beschrieben, von den verschiedenen Sitzen dieser Sitzgruppe jeweils dazugehörige Interessenbereich erfasst und für jeden dieser Sitze das erfindungsgemäße Verfahren oder eine belie¬ bige Weiterbildung davon durchgeführt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist neben der Kamera eine Auswertevorrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, in von der Kamera aufgenommenen Bildern Interessenbereiche anhand einer Mustererkennung zu identifizieren und zusammen mit deren Position zu speichern. Die Auswertevorrichtung ist ferner dazu eingerichtet, Interessenbereiche aus von der Kamera auf¬ genommenen Bildern mit gespeicherten Bildmustern zu vergleichen. Der Begriff der Position eines Interessenbereichs ist dabei im oben erläuterten Sinne zu verstehen.
Da die beschriebene Vorrichtung entgegen den eingangs be¬ schriebenen mechanischen belasteten Sitzbelegungssensoren keiner mechanischen Belastung unterliegt, ist sie im Ver- gleich zu diesen wesentlich langlebiger und verschleißfester.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, in einem von der Kamera aufgenommenen Bild mehrere Interessenbereiche zu identifizieren und deren Positionen zu speichern. Dies er- möglicht es, aufwandsgünstig in der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Weise die Belegungszustände mehrerer Sitze zu erkennen.
Die Auswertevorrichtung ist vorteilhafterweise dazu einge- richtet, die identifizierte Interessenbereiche zu speichern, bei dem Vergleich Abweichungen zu ermitteln und diese ermittelten Abweichungen mit einem parametrisierten Störungsmuster zu vergleichen. Dies ermöglicht in der oben beschriebenen Weise eine zuverlässigere Erkennung des Sitzbelegungszustan- des .
Eine weitere Reduktion falscher Sitzbelegungserkennungen ermöglicht die Verwendung einer Auswertevorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, identifizierte Interessenbereiche zu speichern, bei dem Vergleich Abweichungen zu ermitteln und diese ermittelten Abweichungen auf biometrische Merkmale ei¬ nes menschlichen Kopfes hin zu untersuchen. In einer alternativen Ausgestaltungsvariante ist die Kamera als Infrarotkamera ausgeführt, vorzugsweise als passive Inf¬ rarotkamera. Ferner ist die Auswertevorrichtung dazu einge¬ richtet, bei dem beschriebenen Vergleich von Interessenberei- chen mit gespeicherten Bildmustern in den Interessenbereichen eine Struktur zu identifizieren, welche mit einem der gespeicherten Bildmuster zu mindestens einem vorgegebenen Mindestmaß übereinstimmt. Mit dieser Ausgestaltungsvariante der Vor¬ richtung können Interessenbereiche aus von einer Infrarotka- mera aufgenommenen Bildern ausgewertet werden und die im Zusammenhang mit der entsprechenden Ausführungsvariante des Verfahrens beschriebenen Vorteile ausgenutzt werden.
Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, in den von der Kamera aufgenommenen Bildern enthaltene Markierungen des Sitzes zu identifizieren und auszulesen. Bei diesen Markierungen handelt es sich besonders bevorzugt um
Strichcodes oder um zweidimensionale Codes. Diese ermöglichen eine zuverlässige Auslesung der Informationen unter Verwendung bewährter Verfahren und Vorrichtungen. Ein erkannter Belegungszustand kann somit eindeutig einen bestimmten Sitz zu¬ geordnet und dieser lokalisiert werden. Wird eine Infrarotka¬ mera verwendet, sind die Markierungen zweckmäßigerweise be¬ heizbar ausgeführt. Insbesondere können die Striche des
Strichcodes beheizbar ausgeführt sein, sodass die einzelnen Striche in einem Wärmebild erkennbar sind.
Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, eine Über¬ mittlungseinrichtung vorzusehen, mittels welcher die aus den Markierungen ausgelesenen Daten eines oder mehrerer Sitze sowie dessen, beziehungsweise deren, Belegtstatus weitergelei¬ tet werden kann. Die Belegungszustände der Sitze können auf diese Weise einer weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden.
Die Kamera ist vorzugsweise mit einem Detektor und einer Op¬ tik ausgestattet, welche dazu geeignet ist, Fluoreszenz- oder Phosphoreszenzsignale einer fluoreszierenden oder phosphores- zierenden Markierung detektieren zu können. Dies ermöglicht es, die auf den Sitzen angebrachten Markierungen auch unter schwierigen Lichtverhältnissen auszulesen, sofern fluoreszierende oder phosphoreszierende Markierungen vorgesehen werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Soweit zweckdienlich, sind in diesen Zeichnungen gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt - auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Die bisherige Beschreibung wie auch die nachfolgende Figurenbeschreibung enthalten zahlreiche Merkma¬ le, die in den abhängigen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wie auch alle übrigen oben und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbarten Merkmale wird der Fachmann jedoch auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfügen. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils ein¬ zeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem Verfahren und/oder der Vorrichtung der unabhängigen Ansprüche kombinierbar .
Es zeigen:
FIG 1 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungs¬ beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
FIG 2 einen mit einer Markierung versehenen Sitz,
FIG 3 einen Interessenbereich des Sitzes aus FIG 2, den Interessenbereich aus FIG 3 im Falle einer legung des Sitzes, schematische Darstellung eines Vergleichs einer Ab weichung von einem Bildmuster mit einem parametri- sierten Störungsmuster, eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, den Sitz aus FIG 2 mit einer Position eines Interessenbereichs , einen Interessenbereich des Sitzes aus FIG 7,
FIG 9 den Interessenbereich aus FIG 8 im Falle einer Belegung des Sitzes,
FIG 10 schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
FIG 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungs- beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses wird nach¬ folgend mit Hilfe der Darstellungen der Figuren 2 bis 5 näher erläutert. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der FIG 1 wird zu¬ nächst eine Kamera derart ausgerichtet 10, dass sie zumindest einen Interessenbereich eines Sitzes 30 erfasst. Sodann wird mit der ausgerichteten Kamera ein Initialisierungsbild aufge¬ nommen 10. Im weiteren Verfahrensverlauf wird mittels einer Auswertevorrichtung in dem Initialisierungsbild ein Interes¬ senbereich identifiziert und dieser zusammen mit seiner Position als Bildmuster gespeichert 12. Im Beispielfall des Sit- zes 30 aus FIG 2 wird als Interessenbereich ein Kopfbereich
32a gewählt, welcher in der Darstellung der FIG 2 gestrichelt umrandet ist. Dieser Kopfbereich 32a ist in FIG 3 nochmals separat dargestellt und wird im Wesentlich gebildet durch ei¬ ne Kopfschale 36 des Sitzes 30. In Abhängigkeit davon, wie exakt der Kopfbereich 32a identifiziert werden kann, kann dieser noch Reste eines Haltegriffs 34 des Sitzes 30 umfas¬ sen. Der Kopfbereich 32a aus FIG 3 stellt somit gleichzeitig das wenigstens eine und im Ausführungsbeispiel der FIG 1 ein- zige gespeicherte Bildmuster 40 dar.
Der Kopfbereich 32a, beziehungsweise die Kopfschale 36, weist eine Markierung auf, welche als Strichcode 38 ausgeführt ist. Vorteilhafterweise kann es sich hierbei um fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Strichcode handeln. Diese den Sitz 30 identifizierende Markierung wird im Weiteren ausgelesen 13 und die ausgelesene Information gespeichert 13. Im Weiteren wird mittels der Kamera ein Folgebild aufgenommen und an der gespeicherten Position des Kopfbereichs 32a in diesem Folgebild der Interessenbereich ausgewählt 14. Im Beispielfall des Sitzes 30 aus FIG 2 zeigt der diesem Folgebild entstammende Interessenbereich konsequenterweise wiederum ei- nen Kopfbereich 32b des Sitzes 30. Dieser ist in FIG 4 darge¬ stellt. Wie in FIG 4 erkennbar ist, hat sich vor der Aufnahme des Folgebildes einer Person auf den Sitz 30 gesetzt, deren Kopf in dem Kopfbereich 32b angeordnet ist. Dieser Kopf stellt somit eine Abweichung 41 gegenüber dem Kopfbereich 32a dar.
Im weiteren Verfahrensverlauf wird der Interessenbereich des Folgebildes mit dem gespeicherten Bildmuster verglichen 16. Im Beispielfall des Sitzes 30 aus FIG 2 bedeutet dies ein Vergleich des Kopfbereichs 32b aus FIG 4 mit dem das Bildmus¬ ter 40 darstellenden Kopfbereich 32a aus FIG 3. Dabei wird die Abweichung 41 erkannt. Um sicher zu stellen, dass diese Abweichung 41 tatsächlich auf eine Belegung des Sitzes 30 zurückzuführen ist und nicht auf auf dem Sitz 30 abgelegte Ge- genstände, sieht das Ausführungsbeispiel der FIG 1 im Weite¬ ren eine Plausibilitätsprüfung 17 vor. Wird hierbei die Abweichung 41 als für eine Sitzbelegung plausibel erachtet, wird der Sitz 30 als belegt erkannt 18. Andernfalls wird der Sitz 30 als frei erachtet 20.
FIG 5 illustriert eine Plausibilitätsprüfung anhand eines Vergleichs der Abweichung 41 mit einem parametrisierten Störungsmuster. Als parametrisiertes Störungsmuster wird dabei ein elliptisches Störungsmuster 42 verwendet, wobei eine Hauptachsenlänge 46 und eine Nebenachsenlänge 44 die Parame¬ ter diese elliptischen Störungsmusters 42 darstellen. Für diese Parameter sind Parametergrenzen vorgegeben, innerhalb welcher die Nebenachsenlänge 44 und die Hauptachsenlänge 46 variiert werden, um das elliptische Störungsmuster bestmög¬ lich mit der Abweichung 41 zur Deckung zu bringen. In der Darstellung der FIG 5 ist dies bereits erfolgt. Wie erkennbar ist, konnte das elliptische Störungsmuster 42 dabei weitge- hend mit der Abweichung 41 zur Deckung gebracht werden. In einer Ausführungsvariante der Erfindung kann dies bereits als hinreichend für einen erfolgreichen Abschluss der Plausibili- tätsprüfung 17 erachtet werden. Im vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedoch zur weiteren Verringerung falscher Erkennungen einer Sitzbelegung die Abweichung 41 auf biometrische Merkmale eines menschlichen Kopfes hin unter¬ sucht. Bei diesem Teil der Plausibilitätsprüfung 17 wird anhand an sich bekannter Prüfroutinen geprüft, ob die Abweichung 41 mindestens ein Auge 48 und eine Nase 50 aufweist. Grundsätzlich können jedoch auch andere biometrischen Merkmale herangezogen werden. Im Beispielsfall der FIG 5 sind diese biometrischen Merkmale vorhanden, sodass der Sitz als belegt erkannt wird 18. Das Ausführungsbeispiel der FIG 1 sieht vor, dass für einen zuvor als belegt erkannten Sitz, für welchen bei dem Vergleich 16 des Interessenbereichs des Folgebilds mit dem Bild¬ muster keine Abweichung erkannt wird, dessen Belegtstatus erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer aufgehoben wird. Ist diese Mindestzeit für eine Freierkennung erreicht, so wird der Sitz als frei erkannt 20. Ist diese Mindestzeit für die Freierkennung nicht erreicht, so wird der
Belegtstatus beibehalten und im nächsten Folgebild der Inte¬ ressenbereich ausgewählt 14 und dieser mit dem Bildmuster verglichen 16. Die vorgegebene Zeitdauer und damit die Min¬ destzeit für die Freierkennung kann, wie oben beschrieben, je nach Fahrzustand eines Fahrzeugs, in welchem der Sitz 30 mon¬ tiert ist, variieren. Des leichteren Verständnisses wegen wurde das Ausführungsbei¬ spiel der Figuren 1 bis 5 anhand eines von der Kamera erfass- ten Sitzes 30 beschrieben. Wird die Kamera jedoch derart aus- gerichtet, dass sie von mehreren Sitzen den jeweils zugehörigen Interessenbereich erfasst, so können die weiteren Verfahrensschritte für jeden dieser Sitze und die jeweils zugehöri¬ gen Interessenbereiche durchgeführt und in dieser Weise die Belegung jedes dieser Sitze erkannt werden.
FIG 6 zeigt eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses wird nachfolgend mit Hilfe der Darstellungen 7 bis 9 näher erläu¬ tert. Wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird zunächst eine Kamera derart ausgerichtet 10, dass sie zumindest einen Interessenbereich des Sitzes 30 erfasst. Sodann wird mit der Kamera, welche im Ausführungsbeispiel der Figur 6 eine passi¬ ve Infrarotkamera ist, ein Initialisierungsbild aufgenommen 10. Im weiteren Verfahrensverlauf wird mittels einer Auswer- tevorrichtung in dem Initialisierungsbild ein Interessenbe¬ reich identifiziert und dessen Position gespeichert 52.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 wird als Interessenbereich ein Bereich gewählt, welcher einen beheizten Strichcode 68 umgibt. Die Position 61 dieses Interessenbereichs ist in Fi¬ gur 7, welche nicht eine Infrarotaufnahme des Sitzes 30, son¬ dern eine gewöhnliche Abbildung dieses Sitzes 30 darstellt, mittels einer gestrichelten Linie angedeutet. Figur 8 zeigt den in dem Initialisierungsbild identifizierten Interessenbe- reich 62a. Da es sich bei dem Initialisierungsbild um ein
Wärmebild der Infrarotkamera handelt, erscheint der beheizte Strichcode 68 in der Darstellung der Figur 8 hell und die kalte Umgebung schwarz. Im weiteren Verfahrensverlauf wird der beheizte Strichcode
38, welcher eine Markierung des Sitzes 30 darstellt, ausgele¬ sen und die ausgelesene 53 Information gespeichert 53. Danach wird mit der Kamera ein Folgebild aufgenommen und an der gespeicherten Position des Interessenbereichs 62a in die¬ sem Folgebild der Interessenbereich ausgewählt 54. Dieser ausgewählte Interessenbereich 62b ist in Figur 9 dargestellt. Wie in Figur 9 erkennbar ist, hat sich vor der Aufnahme des Folgebildes wiederum eine Person auf dem Sitz 30 gesetzt, so¬ dass in dem Interessenbereich 62b ein Wärmebild eines menschlichen Kopfes erkennbar ist. Im Weiteren wird der in Figur 9 dargestellte Interessenbe¬ reich 62b mit verschiedenen gespeicherten Wärmebildmustern eines menschlichen Kopfes verglichen 56. Dieser Vergleich 56 wird von der Auswertevorrichtung durchgeführt. Da der in Figur 9 dargestellte Interessenbereich 62b aus dem Folgebild auf einen menschlichen Kopf zurückgeführt werden kann, wird im Rahmen dieses Vergleichs 56 in dem Interessenbereich 62b eine Struktur 64 gefunden, welche mit einem der gespeicherten Wärmebildmuster eines menschlichen Kopfes in einem erforderlichen Mindestmaß übereinstimmt. Infolgedessen wird der Sitz als belegt erkannt 58. Würde hingegen keine im hinreichenden Maße mit einem Wärmebildmuster übereinstimmende Struktur gefunden werden, so würde der Sitz als frei erkannt werden 60.
Vor der Freierkennung 60 des Sitzes wird, analog wie im Aus- führungsbeispiel der Figur 1, geprüft, ob der Sitz zuvor als belegt erkannt war. War dies der Fall und wird bei dem Ver¬ gleich 56 des Interessenbereichs des Folgebildes mit den Wär¬ mebildmustern keine übereinstimmende Struktur gefunden, so wird der Belegtstatus des Sitzes 30 erst nach einer vorgege- benen Zeitdauer aufgehoben. Ist diese Mindestzeit für eine
Freierkennung erreicht, so wird der Sitz als frei erkannt 60. Ist diese Mindestzeit für die Freierkennung hingegen nicht erreicht, so wird der Belegtstatus beibehalten und im nächs¬ ten Folgebild der darin enthaltene Interessenbereich 54 aus- gewählt und mit den Wärmebildmustern verglichen 56. Die vorgegebene Zeitdauer und damit die Mindestzeit für die Freier¬ kennung kann, wie oben beschrieben, je nach Fahrzustand eines Fahrzeugs, in welchem der Sitz 30 montiert ist, variieren. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Belegtstatus des Sitzes fälschlicherweise aufgehoben wird, beispielsweise infolge eines vorübergehenden Aufstehens eines Fahrgastes oder infolge eines Toilettenbesuchs.
Des leichteren Verständnisses wegen wurde das Ausführungsbei¬ spiel der Figuren 6 bis 9 wiederum anhand eines von der Kame¬ ra erfassten Sitzes 30 beschrieben. Wird die Kamera jedoch derart ausgerichtet, dass sie von mehreren Sitzen den jeweils zugehörigen Interessenbereich erfasst, so können die weiteren Verfahrensschritte gemäß der Darstellung der Figur 6 für je¬ den dieser Sitze und die jeweils zugehörigen Interessenberei¬ che durchgeführt und in dieser Weise die Belegung jedes die¬ ser Sitze erkannt werden.
FIG 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, mit¬ tels welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wer¬ den kann. Diese Vorrichtung weist neben einer Kamera 80 eine Auswertevorrichtung 82 auf. Die Auswertevorrichtung 82 ist dazu eingerichtet, in von der Kamera 80 aufgenommenen Bildern Interessenbereiche anhand an sich bekannter Mustererkennungs¬ verfahren zu identifizieren und zusammen mit der Position der Interessenbereiche zu speichern. Weiterhin ist die Auswerte¬ vorrichtung 82 dazu eingerichtet, die Interessenbereiche mit gespeicherten Bildmustern zu vergleichen und Abweichungen zu ermitteln. Zu den genannten Zwecken weist die Auswertevorrichtung 82 eine Speichervorrichtung 84 sowie eine Recheneinrichtung 86 auf. Die Auswertevorrichtung 82 ist weiterhin dazu eingerichtet, die ermittelte Abweichung 41 mit dem parametrisierten, elliptischen Störungsmuster 42 zu vergleichen und dabei das Störungsmuster in der oben beschriebenen Weise mit der Abweichung 41 soweit möglich zur Deckung zu bringen.
Weiterhin ist die Auswertevorrichtung 82 dazu eingerichtet, die Abweichung zumindest auf die biometrischen Merkmale des Vorhandenseins mindestens eines Auges und einer Nase hin zu untersuchen. Darüber hinaus ist die Auswerteeinrichtung 82 dazu eingerichtet den Strichcode 38 in von der Kamera 80 auf¬ genommenen Bildern zu identifizieren und auszulesen sowie die ausgelesenen Informationen zu speichern.
Die in FIG 6 dargestellte Auswertevorrichtung 82 weist überdies eine Übermittlungseinrichtung 88 auf, mittels welcher die aus dem Strichcode 38 ausgelesenen Daten des Sitzes 30 sowie dessen Belegtzustand weitergeleitet werden kann, bei- spielsweise an eine übergeordnete Datenbearbeitungsvorrich¬ tung eines Fahrzeuges.
Wird die Kamera 80 als Infrarotkamera ausgeführt und die Aus¬ werteeinrichtung 82 dazu eingerichtet, bei dem Vergleich von Interessenbereichen aus von der Kamera 80 aufgenommenen Bildern mit gespeicherten Bildmustern in den Interessenbereichen eine Struktur zu identifizieren, welche mit einem der gespeicherten Bildmuster mindestens zu einem vorgegebenen Mindestmaß übereinstimmt, so kann die in Figur 10 dargestellte Vor- richtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Figur 6 verwendet werden.
Die Kamera 80 sowie die Auswertevorrichtung 82 sind auf die gleichzeitige Erfassung und Bearbeitung von Interessenberei- chen mehrerer Sitze ausgelegt. Infolgedessen können mit vergleichsweise geringem apparativem Aufwand die Belegungszu- stände mehrere Sitze erkannt werden. Zudem ist die Kamera 80 mittels einer Positionierungsvorrichtung 90 drehbar und in der Neigung veränderlich gelagert, sodass sie im Wechsel der- art ausgerichtet werden kann, dass sie abwechselnd Interes¬ senbereiche verschiedener Sitze oder Sitzgruppen erfasst. Auf diese Weise können die Belegungszustände von noch mehr Sitzen mit geringem apparativem Aufwand erkannt werden. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus ab- geleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung einer Belegung eines Sitzes (10) mittels einer Kamera (80), bei welchem
- die Kamera (80) derart ausgerichtet wird (10), dass sie zumindest einen Interessenbereich (32a; 62a) des Sitzes (30) erfasst;
- mittels einer Auswertevorrichtung (82) in einem von der Kamera (80) aufgenommenen Bild der Interessenbereich (32a; 62a) identifiziert und eine Position des Interessenbe¬ reichs (32a; 62a) gespeichert wird (12; 52);
- mittels der Auswertevorrichtung (82) in nachfolgend von der Kamera (80) aufgenommenen Bildern an der gespeicherten Position der Interessenbereich (32b; 62b) ausgewählt (14; 54) und mit wenigstens einem gespeicherten Bildmuster (40) verglichen wird (16; 56); und
- in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieses Vergleichs der Sitz (30) als belegt erkannt wird (18; 58) .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass als Interessenbereich ein Kopf¬ bereich (32a; 62a) des Sitzes (30) erfasst wird.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- der identifizierte Interessenbereich (32a) als Bildmuster (40) gespeichert wird;
- bei dem genannten Vergleich der ausgewählte Interessenbe¬ reich (32b) mit diesem Bildmuster (40) verglichen wird; und
- bei einer Abweichung (41) des ausgewählten Interessenbereichs (32b) von diesem Bildmuster (40) der Sitz (30) als belegt erkannt wird (18) .
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird (17), bevor der Sitz (30) als belegt er¬ kannt wird (18).
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung von dem Bildmus¬ ter (40) mit einem parametrisierten Störungsmuster (42) verglichen wird und der Sitz dann als belegt erkannt wird, wenn das parametrisierte Störungsmuster (42) durch die Wahl innerhalb vorgegebener Parametergrenzen gelegener Parameter mit der Abweichung (41) mindestens zu einem vorgegebenen Mindestgrad zur Deckung gebracht werden kann.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung (41) mittels der Auswertevorrichtung auf biometrische Merkmale (48; 50) eines menschlichen Kopfes hin untersucht wird und der Sitz als be¬ legt erkannt wird (18), wenn eine vorgegebene Mindestmenge von den biometrischen Merkmalen (48; 50) in der Abweichung (41) aufgefunden werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
- als Kamera (80) eine Infrarotkamera verwendet wird;
- als das wenigstens eines gespeicherte Bildmuster wenigs¬ tens ein Wärmebildmuster eines menschlichen Kopfes vorgesehen wird;
- der Sitz (30) als belegt erkannt wird (58), wenn bei dem genannten Vergleich (56) in dem ausgewählten Interessenbereich (62b) eine Struktur (64) gefunden wird, welche mit zumindest einem dieses wenigstens einen Wärmebildmusters zu einem vorgegebenen Mindestmaß übereinstimmt.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem identifizierten Interessenbereich (32a; 62a) angeordnete, den Sitz (30) identi¬ fizierende Markierung (38; 68) ausgelesen und eine ausgelese- ne Information gespeichert wird (13; 53) .
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen zuvor als belegt er¬ kannten Sitz, welcher aktuell nicht als belegt erkannt wird, dessen Belegtstatus erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit¬ dauer aufgehoben wird, sofern innerhalb dieser Zeitdauer der Sitz nicht erneut als belegt erkannt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kamera (80) derart ausgerichtet wird, dass sie von
mehreren Sitzen (30) den jeweils zugehörigen Interessenbereich (32a) erfasst und
- für mindestens einen Teil, vorzugsweise für jeden, dieser Sitze das Verfahren gemäß diesem vorangegangenen Anspruch durchgeführt wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Verfahrensansprüche aufweisend eine Kame- ra (80),
gekennzeichnet durch eine Auswertevorrichtung (82), welche dazu eingerichtet ist,
- in von der Kamera (80) aufgenommenen Bildern Interessenbereiche anhand einer Mustererkennung zu identifizieren und deren Positionen zu speichern;
- Interessenbereiche aus von der Kamera (80) aufgenommenen Bildern mit gespeicherten Bildmustern zu vergleichen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (82) dazu eingerichtet ist, identifizierte Interessenbereiche zu speichern, bei dem Vergleich Abweichungen zu ermitteln und diese Abweichungen mit einem parametrisierten Störungsmuster zu vergleichen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (82) da- zu eingerichtet ist, identifizierte Interessenbereiche zu speichern, bei dem Vergleich Abweichungen zu ermitteln und diese Abweichungen auf biometrische Merkmale eines menschli¬ chen Kopfes hin zu untersuchen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (80) als Infrarotka¬ mera ausgeführt ist und die Auswertevorrichtung (82) dazu eingerichtet ist, bei dem Vergleich in den Interessenberei¬ chen eine Struktur zu identifizieren, welche mit einem der gespeicherten Bildmuster mindestens zu einem vorgegebenen Mindestmaß übereinstimmt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (82) da- zu eingerichtet ist, in von der Kamera (80) aufgenommenen Bildern enthaltene Markierungen des Sitzes, vorzugsweise Strichcodes oder zweidimensionale Codes, zu identifizieren und auszulesen.
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