KR20030082550A - 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20030082550A KR10-2003-7007476A KR20037007476A KR20030082550A KR 20030082550 A KR20030082550 A KR 20030082550A KR 20037007476 A KR20037007476 A KR 20037007476A KR 20030082550 A KR20030082550 A KR 20030082550A
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토르스텐 쾰러
루트비히 에르틀
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

차량 내부에 마킹(10, 13)이 스테레오 카메라(1)에 의하여 검출되는 차량 구성 요소(2, 8, 7, 19)에 배치된다. 상기 마킹은 반사체로서 또는 라이트 방출기로서 구성된다. 스테레오 카메라(1)는 개개의 마킹과 마킹의 인접 주변 사이의 밝기 차이를 검출하여 상기 마킹의 위치를 검출한다. 스테레오 카메라(1)의 하류에 장착된 평가 유니트(110)는 상기 차량 구성 요소의 사전 결정된 치수에 기초하여 개개의 차량 구성 요소의 표면 구조를 연산한다.

Description

차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETECTING AN OBJECT IN A VEHICLE}
본 발명은 차량 내 대상을 감지하기 위한, 특히 탑승객을 감지하기 위한 장치 및 방법과, 그리고 구성 요소를 조정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
Fraunhofer Institute for Chemical Technology의 "정밀 차량 승객 안전 시스템에 관한 제 4회 국제 심포지엄 및 전시회(4th International Symposium and Exhibition on Sophisticated Car Occupant Safety Systems)"로부터, 탑승객 감지 시스템이 공지되었는데, 이 시스템에는 적외선 광학 기술을 사용하여 차량 시트의 점유 여부가 감지되며, 광학 스폿이 LED 어레이에 의하여 광학 시스템을 통하여 감지하고자 하는 시트 영역에 투영된다. 이들 각각의 라이트 스폿은 순차적으로 수신기 렌즈를 통하여 CCD 어레이에 이미지화된다. CCD 어레이의 피크의 상이한 위치는 라이트 스폿의 거리에 의존하여 생성된다. 이러한 거리는 이미지 센서의 고정된 기구와 최대 위치로부터 삼각 측량 과정을 사용하여 결정되는데, 다수 개의 LED를 사용하여 이러한 방식으로 이러한 컨투어의 보간 지점이 연산될 수 있다.
이러한 종류의 시스템의 단점은 차량 시트의 대상, 예를 들어 탑승객 또는 유아용 시트의 형상은 저해상도로 얻어질 수밖에 없다는 점이다.
본 발명의 목적은 차량의 구성 요소 또는 대상의 위치 감지를 실행하는 것이다.
본 목적은 독립항의 특징부를 통하여 달성된다.
예를 들어 차량 시트와 같은 차량의 구성 요소 상에는, 광학 마킹이 제공된다. 차량에 있어서 상기 마킹을 감지하는 카메라가 제공된다. 평가 유니트는 카메라의 하류에 연결되고 그리고 마킹의 위치를 검출한다.
카메라는 캡쳐링되는 이미지 영역의 공간 정보를 기록하는데, 카메라는 가능하게는 두 개의 이미지 센서를 구비하는 스테레오 카메라(3D 카메라)로 실시되며, 두 개의 이미지 센서의 광학 축은 사전 결정된 공간의 정보를 구비한다.
예를 들어 적절한 카메라는 3D 카메라인데, 이 3D 카메라는 레인지 이미지(range image)를 통하여 차량 시트 상의 대상의 윤곽을 공급한다. 시트의 대상의 체적 분포는 시트 표면의 윤곽을 제거함으로써 대상의 윤곽으로부터 추출될 수 있다. 이는 대상을 어린이 시트와 상이한 체중 카테고리의 사람으로 분류하기 위한 상당히 견실한 방법으로 구성된다. 이러한 유형의 방법을 위하여, 점유되지 않은 차량 시트의 표면 (윤곽)을 측정하고 그리고 저장하는 것이 중요한데, 이러한 정보는 점유된 상태의 차량 시트의 광범위한 이미지를 결정하기 위하여 유용하다. 하지만, 이러한 시트는 주로 사람에 의하여 점유된 후에 재-조정된다. 예를 들어 차량 시트 상의 마킹 위치로부터, 평가 유니트는 차량의 관련 요소의 사전-설정된 치수에 기초하여 점유되지 않은 구성 요소의 표면 형상, 예를 들어 차량 시트의 표면의 윤곽을 연산할 수 있다. 유리하게도 이는 차량 시트의 표면 형상이 알려지는 것을 의미하는데, 이는 유리하게도 이미지 프로세싱 알고리즘을 사용하여 탑승객 또는 어린이 시트의 보다 앞선 그리고 보다 신뢰할 만한 감지를 제공한다.
또 다른 구성 요소는 어린이 시트, 헤드 안전장치(head restraint) 또는 리어-뷰 미러를 고려할 수 있다.
더욱이, 평가 유니트는 마킹의 위치로부터 구성 요소의 위치를 결정할 수 있다. 구성 요소는 차량에 대하여 이동 가능하거나 또는 고정될 수 있다.
마킹은 각각의 경우에 사전 설정된 형상, 예를 들어 점, 선 및/또는 영역을 구비할 수 있다. 즉, 예를 들어 마킹은 특성 형상을 구비할 수 있고 그리고 점, 선 또는 영역 마킹의 그룹으로 구성된다.
마킹은 예를 들어 평면 미러와 같은 반사체로, 광원에 대하여 정확하게 180°까지 입사 광선을 반사시키는 삼중 미러로서, 또는 곡률 반경에 따라 사전 설정된 입체각에 대하여 광원으로부터의 빛을 부산시키는 구형 미러로서 실시될 수 있다. 높은 반사 팩터를 구비하는 분산 반사체도 고려될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 마킹 중의 하나는 빛이 직접 카메라에 입사되는 광학-트랜스미터(opto-transmitter)로서 실시될 수 있다. 광학-트랜스미터는 사전 설정된 신호 순서로 빛을 방출시킬 수 있는데, 이를 통하여 광학-트랜스미터로서 실시되는 각각의 마킹은 개별적으로 인코딩될 수 있다.
카메라는 차량 지붕의 라이닝에 배치되는 것이 바람직하다. 마킹에 의하여 반사되거나 전달되는 빛의 명도는 마킹에 바로 인접한 구성 요소에 의하여 반사되는 빛의 명도보다 훨씬 크다. 이는 카메라가 대응 마킹을 확실하게 감지할 수 있다는 것과 그리고 그레이-스케일링을 통하여 그리고 카메라에 연결된 평가 유니트에서 작동하는 이미지 해석 프로세스를 사용함으로써 공간 위치를 결정할 수 있다는 것을 의미한다. 마킹이 가려지는 경우, 마킹으로부터 아무런 빛도 카메라로 입사되지 않는다. 이는 추가적으로 해석될 수 있고 그리고 예를 들어 시트 점유, 시트 상의 어린이 시트 또는 시트 커버의 지시를 제공한다.
대응 마킹에 의하여 반사되거나 또는 방출되는 빛은 구성 요소에 의하여 반사되는 빛의 적어도 두 배의 밝기인 것이 바람직하다.
상기 언급된 장치 또는 방법을 사용하여, 예를 들어 백-미러, 차량 시트 또는 어린이 시트의 위치가 검출될 수 있다. 차량 시트, 어린이 시트 또는 유사한 것은 공지된 것이기 때문에, 마킹 위치의 검출은 점유 검출을 위한 이미지 프로세싱 방법을 지지할 것이다. 추가적으로, 적절한 이미지 프로세싱 시스템은 차량 점유 위치를 신뢰할 만하게 확증할 수 있고 그리고 예를 들어 차량 시트와 탑승객의 신체를 분별할 수 있다. 그러므로 차량 시트의 점유 상태의 분류는 가능하고, 이는 에어백 또는 시트-벨트 구속 시스템이 시트 점유의 유형에 따라 완전하게, 부분적으로 전개될 수 있거나 또는 전혀 전개되지 않을 수도 있다.
추가적으로, 백-미러 및 헤드 안전장치의 위치는 탑승객의 결정된 위치, 특히 탑승객의 머리 위치의 함수로서 조정될 수 있다.
차량 플로어 상에 백레스트의 외삽을 통하여, 전체 시트의 변위와 위치는 차량 플로어에 대하여 확증될 수 있다.
광학적으로 가시적인 마킹과 반사광을 구분하기 위하여, 마킹은 예를 들어 패턴에 의하여 또는 시간 기준으로 간격을 두고 예를 들어 이미지 속도와 연관된 특성 신호에 의하여 인코딩될 수 있다(n.o.).
레인지 이미지 뿐만 아니라, 카메라는 또한 차량에서 캡쳐링되는 이미지 영역의 그레이-스케일 이미지를 공급한다. 그레이-스케일 이미지를 구비한 레인지 이미지의 위치(x,y,z)는 각각의 경우에 레인지 이미지를 결정하기 위하여 연산 방법(알고리즘)을 통하여, 위치에 할당된 그레이-스케일 이미지를 사용하는 개개의 이미지 센서의 위치(x,y)에 할당된다. 그러므로, 그레이-스케일 이미지의 위치는 차량 내부 구성 요소의 윤곽의 지점에 또는 마킹에 할당될 수 있다.
추가적으로 이동 가능한 마킹은 이동 불가능한 마킹에 대하여 변위될 수 있는데, 이는 이동 가능한 마킹의 위치가 빠르게 그리고 더욱 신뢰할 만하게 검출될 수 있다는 것을 의미한다. 이동 가능한 구성 요소는 예를 들어 헤드 안전 장치 및 어린이 시트 또는 백-미러를 구비한 슬라이딩 차량 시트와 같은 것이다. 차량의 이동 불가능한 구성 요소는 예를 들어 대시보드, 윈드실드 또는 도어 트림 패널과 같은 것이다.
예를 들어 전방 에어백 및 측면 에어백과 같은 에어백의 커버링은 연장된 시간 주기동안 커버링된 광학 마킹에 의하여 검출될 수 있다. 예를 들어 백 또는 시트 커버에 의하여 에어백이 가려져 있다는 것을 적절하게 운전자에게 경고할 수 있다. 탑승객의 안전에 중요한 마킹이 연장된 주기동안 커버링되는 경우, 가시적이거나 또는 가청의 경고가 운전자에게 행해진다.
차량 시트의 마킹을 구비하는 장점은 예를 들어 차량 시트의 위치를 확증하기 위한 위치 센서와 같은 차량 시트 자체의 안전-관련 기능을 배치하는 것을 회피하는 것인데, 이는 안전 개념을 단순화시킨다. 여기서는 이루어지지는 않지만, 기울어짐과 위치에 대한 시트 백의 위치를 측정하는 단순하고 신뢰 가능한 수단은 추가적인 센서를 사용하지 않고 유사하게 제조되는 것이 가능하다.
차량 시트의 위치를 검출하기 위한 시스템은 추가적으로 승객-관련 시트 메모리 시스템에 대한 위치 트랜스듀서로서 사용될 수 있어, 이를 통해 위치 트랜스듀서, 외부 메모리 또는 외부 제어기에 대한 필요성이 제거된다. 시트 및 시트 백의 표면 상의 광학 마킹을 구비하는 것은 시트가 비었는지 또는 점유되었는지를 확인하는 것을 가능하게 함으로써 안전성을 강화할 수 있다. 광학-트랜스미터로서 시간-코딩되어 실시되는 마킹으로, 마킹이 간략해지거나 부분적으로 커버링되는 경우 유리하게도 이미지 인식 방법의 견실성이 증가될 수 있다.
추가적으로, 마킹은 벨트가 착용되었는 가를 검출하기 위하여 그리고 감겨진 벨트 길이를 결정하기 위하여 시트 벨트 상에 배치될 수 있다.
전기 윈도우 리프터로, 윈도우가 닫히는 경우 예를 들어 머리, 목, 또는 탑승객 팔의 일부와 같은 대상을 트랩핑하는 위험이 있다. 이미지화 방법을 사용하여 차량 도어의 윈도우 글래스의 상부 모서리를 검출할 수 있다. 윈도우 글래스에, 윈도우 글래스의 내부 측면에, 그 상부 모서리에, 또는 그 하부 영역에 마킹을 제공함으로써, 윈도우 글래스의 위치 또는 현재 높이가 결정될 수 있다. 상기 언급된 이미지화 방법은 윈도우 글래스의 상부 모서리와 그리고 윈도우 프레임의 상부 부분 사이에서 대상이 검출되는 것을 가능하게 한다. 추가적으로, 영역 마킹의 경우 마킹 또는 마킹의 일부 사이의 브레이크를 결정하는 것은 윈도우 글래스의 상부 모서리 부근(위험 영역)에 대상이 있다는 것을 지시한다. 마킹은 윈도우 글래스에 통합될 수 있다. 전기 모터를 사용하여 윈도우 글래스의 자동 닫힘은 대상의 검출된 위치와 윈도우 높이 위치의 함수로서 제어되는데, 대상의 트랩핑은 중단에 의하여 또는 서행 닫힘에 의하여 예방되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예와 개선은 종속항에서 보다 상세하게 기술된다.
본 발명은 다음 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다:
도 1은 차량에서 대상을 감지하기 위한 시스템의 측면도를 도시하고;
도 2는 도 1에 따른 시스템의 평면도를 도시하고;
도 3a, 도 3b는 수 개의 마킹을 구비하는 차량 시트의 측면도를 도시하고,
도 4는 광학-트랜스미터로서 적용되는 마킹의 시간에 대한 신호 순서를 도시하고;
도 5는 백레스트의 측면에 적용되는 마킹을 구비하는 차량 시트를 도시한다.
도 1 내지 도 5의 동일한 기능을 구비하는 구성 요소는 다음의 동일한 기준 특성이 제공된다.
도 1은 대략적으로 차량(100)의 내부 일부를 도시한다. 차량(100)은 차량 플로어(9)를 구비하는데, 이 차량 플로어에는 차량 시트(2)가 장착된다. 차량 이동 방향으로 차량 시트(2)의 전방에는 대시보드(8)가 배치되는데, 이 대시보드 위로 윈드실드(7)가 차량(100)의 루프(6)까지 연장된다. 루프(6)의 라이닝에는, 카메라(1)가 장착되는데, 이 카메라는 이하 이미지 영역으로 정의되는 차량 내부의 일부를 캡쳐링한다. 이 경우 이미지 영역은 기본적으로 대시보드(8), 차량 플로어(9), 차량 시트(2) 및 차량 도어를 포함하는 영역으로 구성된다. 또 다른실시예에서는, 예를 들어 운전자 시트 및 승객 시트(2)의 영역을 검출하기 위한 것과 같이 차량 내 다수 개의 이미지 영역을 캡쳐링하기 위한 다수 개의 카메라(1)가 제공되는데, 광원(11)은 차량의 이들 영역 모두를 동시에 또는 개별적으로 조광하는 것이 가능하다. 평가 유니트(110)는 카메라(1)의 하류에 연결되어 카메라(1)에 의하여 캡쳐링되는 이미지를 해석한다.
차량 시트는 시트 베이스(5)를 구비하는데, 이 시트 베이스에는 어린이 시트(20) 또는 탑승객(도시 안됨)이 배치되거나 또는 착석한다. 시트 백(3)은 차량 루프(6)의 방향으로 시트 베이스(13)의 후방부로부터 연장된다. 시트 백(3)의 상부 부분에는 헤드 안전 장치(4)가 배치된다. 차량 시트(2)는 이동 방향으로 수동적으로 또는 장착된 전기 모터를 사용하여 조정될 수 있다. 시트 백(3)의 기울어짐 각은 유사하게 수동적으로 또는 자동적으로 조정 가능하다. 유사하게 헤드 안전 장치(4)는 수동적으로 또는 자동적으로 높이 조정 가능하다. 리어뷰 미러는 전방 영역에 배치되고 그리고 수동적으로 또는 자동적으로 조정 가능하다. 상기 리어뷰 미러(21)는 내부 리어뷰 미러 또는 외부 리어뷰 미러에 대한 예시이다.
광학 마킹(12)은 대시보드(8)에, 루프(6)와 윈드실드(7) 사이의 전이 구간의 리어뷰 미러(21)에, 헤드 안전 장치(4) 부근 차량 루프(6)의 라이닝에 그리고 조정 가능한 윈도우 글라스(19)에 제공된다. 추가적인 광학 마킹(13)은 시트 백(3), 헤드 안전 장치(4), 시트 베이스(5) 및 어린이 시트(20)의 측면에 제공된다.
차량 시트의 마킹(10, 13)의 위치는 도 2에 상세하게 도시된다. 도 2는 도 1에 도시된 차량(100) 내부의 평면도이다. 카메라(1)는 이 경우 탑승객 시트와 운전자 시트(도시 안됨) 사이의 차량 루프(6)의 라이닝에 배치된다. 마킹(13)은 시트 백(3)과 시트 베이스(5)의 측면에 배치된다.
추가적인 마킹(12, 13)은 시트 베이스(5)와 시트 백(3)의 표면에 배치된다. 추가적인 마킹은 헤드 안전 장치(4)의 측면과 그리고 점유자의 머리와 접촉하는 표면에 배치된다. 다른 실시예에서, 마킹(10, 12, 13)은 반사체(12, 13)로서 및/또는 광학-트랜스미터(13)로서 실시될 수 있다. 카메라(1)는 3D 카메라로서 실시되는데, 이 3D 카메라는 추가적인 해석용으로 차후의 평가 유니트(110, 도 1)에 기록하고자 하는 이미지 영역의 그레이-스케일 이미지와 레인지 이미지를 제공한다. 레인지 이미지를 통하여, 카메라(1)는 차량 시트(2) 상의 대상 윤곽을 공급한다. 대상의 윤곽으로부터, 시트의 대상의 체적 분포는 시트 표면의 윤곽을 뺌으로써 결정될 수 있다. 이는 대상이, 예를 들어 상이한 체중 카테고리의 사람 및 어린이 시트로 분류될 수 있다는 것을 의미한다. 평가 유니트(110)는 이미지 프로세싱 알고리즘을 사용하여 대응 레인지 이미지를 결정한다.
도 1 및 도 2에 따른 이미지 시스템은 다음과 같이 작동한다:
광원(11)은 캡쳐링되는 이미지 영역을 조광한다. 카메라(1)는 캡쳐링되는 이미지 영역에 의하여 반사되는 광선을 기록하고 검출하고자 하는 이미지의 그레이-스케일 정보를 픽셀 대 픽셀로 저장하고 그리고 평가 유니트(110)에 이를 전송한다. 반사체로서 사용되는 마킹(10, 13)은 광원(11)에 의하여 방출되는 빛을 특히 잘 반사하여, 마킹(13, 12)이 나머지 이미지에 비하여 밝은 라이트의 점, 선 또는 영역으로서 카메라에 의하여 검출된다. 평가 유니트(110)는 지금 매우 밝은그레이-스케일 값을 구비하는 이미지 정보로부터 마킹(12, 13)이 그 위치에 존재한다는 것을 인식한다. 마킹(12, 13)의 공간 위치는 이미지 해석 알고리즘과 3D 카메라를 사용하여 결정된다. 마킹(12, 13)의 바로 인접한 부근에 비하여, 마킹은 특히 밝아 눈에 띠고 그리고 용이하게 검출 가능하다. 사전 설정된 차량 시트(2) 그리고 헤드 안전 장치(4)의 치수는 마킹(10, 12, 13)의 위치로부터 평가 유니트(110)가 그 표면 형상을 결정하는 것을 가능하게 한다. 지금 공지된 표면 정보로 인하여, 예를 들어 탑승객 또는 어린이 시트(20)와 같은 차량 시트에 배치되는 대상을 신뢰할 만하게 검출할 수 있다. 어린이 시트(20)가 추가적으로 마킹을 구비하는 경우, 어린이 시트(20) 측면 마킹(13)의 확증된 위치를 통하여 어린이 시트의 위치도 단순하고 신뢰 가능하게 결정될 수도 있다.
차량 시트(2) 상의 대상의 유형을 신뢰할만하게 인식하는 것은 시트 베이스(5)와 차량 시트(2)의 백레스트 표면 상의 마킹(12, 13)에 의하여 보조를 받는 것이 바람직하다. 이는 어린이 시트(20), 탑승객 또는 예를 들어 커버 또는 매트가 차량 시트(2) 상에 배치되었는 가를 검출하는 것을 가능하게 한다.
헤드 안전 장치(4)의 측면에는, 예를 들어 광학-트랜스미터로서 실시되는 추가적인 마킹(10)이 제공된다. 상기 광학-트랜스미터(10)로부터의 빛은 카메라(1)에 입사되는데, 이 카메라에서는 광학-트랜스미터(13)와 광학-트랜스미터(13) 바로 인근의 영역 사이의 상당한 밝기 차이를 검출한다. 광학-트랜스미터(13)의 위치는 상기 기술된 바와 같이 결정된다. 두 개의 전방 시트(1) 사이에서의 카메라의 바람직한 위치 때문에, 마킹(13, 10)은 시트 베이스의 측면에 배치되어 카메라(1)와마킹(12, 13) 사이에서 직접 가시적인 연결이 있다. 카메라(1)와 그리고 마킹(12, 13) 중의 하나 사이의 가시적인 연결이 단속되는 것이 카메라(1)에 의하여 검출되고 그리고 평가 유니트(110)에 의하여 해석된다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 차량 시트(2)에 다양한 실시예의 마킹이 제공되는 것을 도시한다.
도 3a에 있어서, 마킹(104, 106)은 예를 들어 반사체 또는 광학-트랜스미터로서 사전 설정된 기하 형상의 차량 시트(2)의 백레스트(3)의 측면에 배치된다. 예를 들어, 헤드 안전 장치(4)는 세 개의 점 마킹(103)을 구비하는데, 이는 기본적으로 이등변 삼각형을 형성한다. 백레스트의 상부 부분은 그 측면에 점 마킹(104)을 구비하는데, 이는 사각의 코너를 형성한다. 시트 베이스(5)의 측면에는, 예를 들어 반사 호일 또는 전기 발광 호일로 구성되는 영역 마킹(105)이 배치된다. 도시된 두 개의 마킹(105)은 삼각형 및 사각형 형상이다.
도 3b에서, 또 다른 마킹(101, 102, 106)은 백레스트(3)의 그리고 헤드 안전 장치(4)의 측면에 배치된다. 반사 마킹(101)은 기본적으로 직선으로 실시된다. 백레스트(3)의 측면의 마킹(102)은 문자 "H"의 형상이다. 헤드 안전 장치(4)의 측면의 마킹(106)은 큰 "X"의 형상을 구비한다.
도 3a 및 도 3b에 예시적으로 도시된 다양하게 사전 설정된 형상은 카메라에 의하여 감지되고 그리고 평가 유니트(110)에 의하여 해석된다. 밝기 정보 및 관련 마킹의 형상으로부터, 평가 회로의 이미지 소프트웨어가 그 위치를 검출한다. 이는 위치 검출이 신뢰할만하게 실행될 수 있다는 점을 의미한다. 각각의 기구 형상은 사전 설정된 차량 시트(2)의 위치에 할당된다. 추가적인 실시예에서, 기구학적 패턴 및 형상이 사용될 수도 있다.
반사체로서 실행되는 마킹은 다양한 방식으로 빛을 반사한다: 삼중 반사체로 광원(11)으로부터 방출되는 빛은 기본적으로 180도를 거쳐 반사되고 그리고 광원(11) 및 부근에 배치된 카메라(1)에 다시 송부되는데, 광원(11)과 카메라(1)는 인근에 서로 밀접하게, 바람직하게는 하우징에 배치된다. 다른 실시예에서 반사체는 주변 빛 또는 광원(11)으로부터 도달하는 빛이 예를 들어 분산되는 것과 같이 상이한 방향으로 반사되는 방식으로 실시된다.
마킹이 LED 또는 레이저 다이오드와 같이 광학-트랜스미터(13)로서 실시되는 경우, 기구학적으로 뿐만 아니라 각각의 광학-트랜스미터(13)를 특성화하는 특정 광 시퀀스의 방출에 의하여 마킹의 위치를 인코딩하는 것이 추가적으로 가능하다. 이러한 유형의 광 순서는 도 4에 도시된다.
광학-트랜스미터(13)로부터의 광 신호(S)는 사전 정해진 시퀀스로 턴 온 및 턴 오프되는데, 광학-트랜스미터(13)의 온 및 오프 시간은 카메라(1)로 이미지를 캡쳐링하기 위한 이미지 캡쳐링 시간과 동기화된다.
도 4에서, 이미지(i)는 시간(i)동안 획득된다(이미지 번호 i의 캡쳐링). 광학-트랜스미터(13)는 시간(i)동안 온인 것이 바람직하고, 그리고 다른 실시예에서 그 시간의 일부 동안에만 온될 수도 있다. 이미지(i+1)를 얻기 위한 순차적인 시간(i+1)에서, 광학-트랜스미터(13)는 오프이다. 시간 i+2, i+3, ... 동안의 광학-트랜스미터(13)의 추가적인 신호 시퀀스는:
온-온-오프-온-오프-온-온-오프-온이다.
n=11인 경우 기간i의 n 이미지를 결합함으로써, 길이 11의 워드(W)가 형성된다. 이 워드(W)는 평가 회로(110)에 의하여 상이한 이미지 시간 i+x에서의 광학-트랜스미터(13)로부터의 밝기 정보의 상이한 아이템에 기초하여 인식될 수 있는데, 이는 광학-트랜스미터(13)가 확실하게 그레이-스케일 정보에 기초하여 인코딩된다는 것과 그리고 평가 유니트(11)에 의하여 인식된다는 것을 의미한다. 확실한 표시가 각각의 광학-트랜스미터(13)에 할당될 수 있다.
도 5는 차량 시트(2)를 도시하는데, 차량 시트의 백레스트(3)에는 점 마킹(105)이 직선으로 배치된다. 직선의 마킹의 위치와 차량 플로어와의 교차점을 해석함으로써, 차량 시트(2)의 위치는 유일하게 차량 플로어(9)와 관련하여 할당 가능하다. 유리하게도 차량 시트의 위치를 결정하기 위한 비용이 드는 기계적인 측정 방법에 대한 필요성을 방지한다.

Claims (30)

  1. 차량(100) 내 대상을 감지하기 위한, 특히 탑승객을 감지하기 위한 장치로서,
    - 상기 차량(10)에 또는 내에 배치되는 하나 이상의 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8, 20, 21)에 제공되는 하나 이상의 광학 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104),
    - 상기 차량(100)에 배치되어 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)을 감지하는 카메라(1)
    - 상기 카메라(1)의 하류에 연결되어 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)의 위치를 결정하는 평가 회로(110)를 구비하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 카메라(1)는 캡쳐링될 이미지 영역 주변의 공간 정보를 습득하고 그리고 바람직하게는 상기 카메라는 광학 축이 사전 설정된 거리로 이격된 두 개의 이미지 센서(15)를 구비하는 스테레오 카메라로 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 평가 유니트(110)는 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)의 위치로부터 차량 내부 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8)의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8, 20, 21)는 상기 차량(100)에 대하여 이동 가능한 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8, 20, 21)는 상기 차량(100)에 대하여 고정되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8)는 대시보드(8)로서 및/또는 윈도우(7)로서 및/또는 상기 차량 루프(6)의 라이닝으로서 및/또는 상기 차량 플로어(9) 및/또는 차량 시트(2)로서 및/또는 상기 차량 시트(2)의 백레스트(3)로서 및/또는 상기 차량 시트(2)의 상기 시트 베이스(5)로서 및/또는 어린이 시트(20)로서 및/또는 헤드 안전 장치(4)로서 및/또는 내부 리어-뷰 미러(21)로서 및/또는 외부 리어-뷰 미러로서 및/또는 안전벨트로서 및/또는 윈도우 글라스(19)로서 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹 또는 마킹들(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)은 상기 관련 구성 요소의 측면에, 바람직하게는 상기카메라(1)와 마주하는 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중의 어느 하나 항에 있어서, 상기 평가 유니트(110)는 상기 차량 시트(2)의 마킹 또는 마킹들(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)의 위치로부터 상기 차량 시트(2) 표면의 윤곽을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104) 중의 하나 이상이 사전 설정된 기하 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹들(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104) 중의 하나 이상이 점(13)으로 및/또는 선(101)으로 및/또는 영역으로 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104) 중의 어느 하나 이상이 특성 형성, 바람직하게는 점 마킹(104) 및/또는 선 마킹(101, 102) 및/또는 영역(105) 마킹의 그룹으로서 나타나는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹들(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104) 중의 하나 이상이 반사체(10), 예를 들어 평면 미러, 삼중 미러 또는 구형 미러로서 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104) 중의 하나 이상이 광학-트랜스미터(13), 바람직하게는 전자 발광 호일, LED, 가스 배출 램프 또는 레이저 다이오드로서 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 광학-트랜스미터(13)가 사전 설정된 신호 시퀀스의 방출로 인코딩되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 광학-트랜스미터(13)의 신호 시퀀스는 상기 카메라(1)의 상기 이미지 캡쳐링 속도(이미지 i, 이미지 i+1)로 동기화되는 디지털 신호(온, 오프)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라(1)는 상기 차량 루프(6)의 라이닝에, 바람직하게는 상기 차량 시트 사이의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중의 어느 한 항에 있어서, 광원(11)은 상기 카메라(1)에 캡쳐링되는 이미지 영역을 조광하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 광원(11)은 상기 카메라(1)에 통합되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중의 어느 한 항에 있어서,
    - 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)은 상기 시트 베이스(5)에 그리고 상기 시트 백(3) 표면에 배치되고,
    - 상기 마킹은 상기 카메라(1)에 의하여 검출되고, 그리고
    - 상기 평가 유니트(110)는 상기 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)의 커버링에 의존하여 상기 차량 시트(2)의 점유를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 평가 유니트(110)는 상기 어린이 시트의 검출된 마킹에 의존하여 상기 어린이 시트를 구비하는 차량 시트의 점유와 그리고 상기 차량시트에서의 그 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 유니트(110)는 상기 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8, 20, 21)의 공간 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  22. 제 1항 내지 제 21항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라(1)는 캡쳐링되는 상기 이미지 영역의 그레이-스케일 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치.
  23. 차량 내 대상을 감지하기 위한, 특히 탑승객을 감지하기 위한 방법에 있어서,
    - 카메라(1)가 캡쳐링되는 이미지의 공간 정보를 획득하고 그리고 상기 차량(100)의 내부 또는 상기 차량 상에 배치되는 하나 이상의 구성 요소(3, 5, 6, 7, 8, 20, 21)에 제공되는 하나 이상의 광학 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)를 감지하고,
    - 상기 카메라(1)의 하류에 연결된 평가 유니트(110)가 하나 이상의 마킹(12, 13, 10, 101, 102, 103, 104)의 공간 위치를 결정하고 그리고 이로부터 하나 이상의 구성 요소의 위치를 연산하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    - 상기 카메라(1)는 캡쳐링되는 이미지의 그레이-스케일 값을 획득하고,
    - 상기 카메라에 의하여 감지되는 하나 이상의 마킹의 그레이-스케일 값은 상기 마킹의 바로 인접한 부근의 그레이-스케일 값과 상이하며, 상기 검출된 마킹의 그레이-스케일 값은 상기 마킹의 바로 인접한 부근의 값보다 두 배 이상 밝은 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 방법.
  25. 제 23항 또는 제 24항에 있어서,
    - 상기 차량의 광원(11)으로부터 및/또는 상기 주변 라이팅으로부터의 빛은 캡쳐링되는 이미지 영역을 조광하고,
    - 상기 마킹은 상기 카메라(1)에 상기 빛을 반사하고, 그리고
    - 상기 반사된 빛은 상기 마킹 주변의 영역으로부터 반사된 빛보다, 바람직하게는 두 배 이상 밝은 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 방법.
  26. 제 23항 내지 제 25항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 유니트(110)가 하나 이상의 마킹의 위치로부터 그리고 상기 구성 요소의 사전 설정된 치수로부터 상기 구성 요소의 표면 형상을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 방법.
  27. 제 23항 내지 제 26항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 제 1항 내지 제 23항 중의 어느 한 항에 있어서의 장치를 사용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 방법.
  28. 구성 요소를 조정하기 위한 제 1항 내지 제 27항 중의 어느 한 항에 따른 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법의 사용에 있어서,
    - 상기 카메라(1)가 상기 차량 내부 및/또는 외부 리어-뷰 미러의 및/또는 상기 헤드 안전 장치의 하나 이상의 마킹을 감지하고,
    - 상기 평가 유니트(110)가 상기 관련 리어-뷰 미러의 현재 조정 위치를 결정하고,
    - 상기 평가 유니트(110)가 상기 탑승객의 머리의 현재 위치를 검출하고, 그리고 상기 머리의 위치에 따라 상기 관련 리어-뷰 미러 또는 상기 헤드 안전 장치를 조정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법의 사용.
  29. 대상이 조정 가능한 윈도우 글라스(19)에 트랩핑되는 것을 방지하기 위한 제 1항 내지 제 28항 중의 어느 한 항에 따른 장치 및 방법의 사용에 있어서,
    - 하나 이상의 마킹(12)이 조정 가능한 윈도우 글라스(19)에 배치되고 및/또는 마킹(12)이 상기 윈도우 글라스(19)에 통합되고,
    - 상기 윈도우 글라스, 특히 상기 윈도우 글라스의 상부 모서리의 위치는 하나 이상의 마킹의 위치로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법의 사용.
  30. 제 29항에 있어서, 대상은,
    - 바람직하게는 탑승객의 머리, 목, 팔, 손 및/또는 손가락은,
    - 위험 영역 부근 및/또는 상기 윈도우 글라스(19)와 상기 윈도우 글라스(19)를 포함하는 윈도우 프레임 사이의 위험 영역에서 상기 평가 유니트(110)를 통하여,
    - 상기 마킹 중 일부 및/또는 대상인 마킹의 부분이 상기 대상에 의하여 가려지고 그리고 이것이 상기 평가 유니트(110)에 의하여 해석됨으로써, 및/또는
    - 상기 대상이 상기 평가 유니트(110)의 이미지 프로세싱 알고리즘에 의하여 인식됨으로써, 검출되고,
    상기 윈도우 글라스의 닫힘 작동이 상기 대상의 위치 및 상기 윈도우 글라스 상부 모서리의 위치의 함수로서 제어되거나, 바람직하게는 지연되는 것을 특징으로 하는 차량 내 대상을 감지하기 위한 장치 및 방법의 사용.
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