WO2016198523A1 - Verfahren zum betreiben von einrichtungen eines kraftfahrzeugs, vorrichtung zum betreiben von einrichtungen eines kraftfahrzeugs sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben von einrichtungen eines kraftfahrzeugs, vorrichtung zum betreiben von einrichtungen eines kraftfahrzeugs sowie kraftfahrzeug Download PDF

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WO2016198523A1
WO2016198523A1 PCT/EP2016/063161 EP2016063161W WO2016198523A1 WO 2016198523 A1 WO2016198523 A1 WO 2016198523A1 EP 2016063161 W EP2016063161 W EP 2016063161W WO 2016198523 A1 WO2016198523 A1 WO 2016198523A1
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motor vehicle
area
detection
sensor unit
action area
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PCT/EP2016/063161
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Jan Simon
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures

Definitions

  • the invention relates to a method for operating devices of a
  • the invention in response to detecting an object, wherein the object is detected by means of a vehicle-side optical sensor device.
  • the invention also relates to a device for operating devices of a motor vehicle and to a motor vehicle with at least one device.
  • motor vehicles have a variety of facilities.
  • Such devices may be, for example, driver assistance systems for monitoring an environmental region of the motor vehicle.
  • the environmental area of the motor vehicle, in particular objects in the surrounding area is detected by means of an optical sensor device.
  • the driver assistance system executes an assistance function assigned to it when an object, in particular at a critical distance from the motor vehicle, has been detected.
  • an assistance function can be, for example, the output of a warning signal or an automatic braking of the motor vehicle.
  • Motor vehicles also have, for example, infotainment components,
  • Lighting devices, communication devices or other controllable electronic devices than the devices which, for example by means of
  • Operating gestures can be operated.
  • body parts of persons in an interior of the motor vehicle are detected as objects, for example operating gestures.
  • An inventive method is used to operate devices of a motor vehicle in response to detecting an object, in which the object is detected by means of a vehicle-side optical sensor device.
  • an action area in a locally defined location becomes a motor vehicle is generated by a first sensor unit and a second separate sensor unit of the sensor device are positioned on the motor vehicle such that a first detection range of the first sensor unit and a second detection range of the second sensor unit overlap in the action area.
  • Operation of at least one of the devices is at least started as soon as the object is detected within the action area by the sensor units.
  • the action area is generated at a predetermined location or at a predetermined point inside or outside the motor vehicle, that is to say in the locally defined position relative to the motor vehicle.
  • the two separate optical sensor units of the optical sensor device are spatially spaced from each other, for example
  • the first sensor unit may, for example, be designed to emit and / or receive optical signals along the first direction
  • the separate second sensor unit may be designed to emit and / or receive optical signals along the second direction.
  • the main axes of the two detection areas intersect at the predetermined point, whereby the detection areas, which are designed in particular as substantially line-shaped beams along the main axes, to form a
  • Overlap area which forms the action area, overlap at the predetermined point.
  • the action area at the point of intersection of the two directions, along which the two main axes of the two detection areas extend in particular has a particularly small extent.
  • the at least one device is thus activated.
  • a 3D sensor can be formed in a particularly simple manner and an object can be detected without having to dilute a space in which the object is located in a complex three-dimensional manner , so without having to determine the exact position of the object in the room. Rather, only the two sensor units of the optical sensor device must simultaneously detect that the object is within their detection ranges. However, the individual sensor units do not have to be able to detect exactly where the object is in its detection area, since it is only decisive whether or not the object is located in the spatially defined action area, ie at the predetermined point.
  • the object is indeed within the first detection area, but not simultaneously within the second detection area and thus within the action area. If only the second sensor unit detects the object, this means that the object is within the second detection range, but not simultaneously within the first detection range and thus within the first detection range
  • Action area is located. Only when both sensor units detect the object, the object is simultaneously in both detection areas and thus in the action area, and the control of at least one of the devices can be performed quickly and easily.
  • a further, third sensor unit of the sensor device can be provided and positioned on the motor vehicle such that the detection ranges of all three sensor units overlap in the action area.
  • the predetermined, predefined action area can be generated locally particularly accurately.
  • the sensor units preferably comprise LED sensors each having at least one transmitting element for emitting an optical signal into the area and in each case at least one receiving element for receiving the optical signal reflected at the object.
  • the sensor units are arranged at a distance from each other on a trim part of the motor vehicle and the
  • Each of the sensor units can have as the at least one transmitting element, for example, a light-emitting diode, that is an LED, or a laser diode, which emits the light along the respective main axis.
  • each of the sensor units at least one receiver, for example a photodiode which receives the light reflected at the object.
  • the sensor units preferably transmit the light in a non-visible manner
  • Wavelength range for example, an infrared wavelength range from.
  • the sensor units can additionally be configured as so-called time-of-flight (TOF) sensors, wherein additionally each TOF sensor itself can spatially resolve the space in which the object is located. This makes the process particularly redundant.
  • TOF time-of-flight
  • optical sensor device only one
  • Transmitting element which illuminates the space in which the object is located, and the sensor units each have at least one receiving element, wherein the sensor units and thus the receiving elements are arranged spaced from each other on the cowling.
  • the respective detection areas are assigned to the reception elements of the sensor units. In this case, the detection areas overlap in the action area, wherein at least the operation of at least one of the devices is started when the object in the action area illuminated by the one transmission element is detected by both reception elements.
  • a main axis of the first detection area and a main axis of the second detection area are oriented at an angle between 60 ° and 120 °, in particular between 75 ° and 100 ° insbesond ere between 80 ° and 100 ° in particular perpendicular to each other.
  • the separate sensor units are in particular arranged at such a distance from one another and are oriented relative to one another in such a way that their main axes do not extend parallel to one another or in a radial manner relative to one another and the detection areas of the
  • the main axes intersect at an angle, preferably 90 °, in the predetermined point s around which the action area propagates.
  • This can be a defined, essentially
  • point-shaped action area are determined at the location of the intersection of the main axes of the detection areas.
  • At least one further action area is generated in a locally defined position relative to the motor vehicle, in that at least one third sensor unit of the sensor device is positioned on the motor vehicle such that a third
  • Detection area and / or the second detection area in the at least one overlaps another action area. According to this embodiment, therefore, a plurality of action areas can be generated in the locally defined position to the motor vehicle. It can be provided, for example, that the detection range of the
  • Sensor units for example, the detection range of the first sensor unit, along its major axis has multiple action areas by the other two
  • the second and the at least one third sensor unit are positioned such that the main axis of the second detection area the
  • Main axis of the first detection area at a first point intersects and the main axis of the at least one third detection area intersects the main axis of the first detection area at a second point.
  • the main axes of the second and the at least one third detection range may extend parallel to each other, so that together with the first detection area two action areas are generated, or oriented so that in addition still the main axes of the second and the at least one third detection area to form a cut further action area so that together with the first detection area three action areas are generated.
  • the main axes of detection areas of two sensor units are arranged to run parallel to one another and intersect parallel main axes of the detection areas of two other sensor units, in particular perpendicularly, then the space in which the object is located can be subdivided in grid-like or grid-like fashion, with one grid point each Action area is formed.
  • Detection area and a main axis of the first detection area and / or a main axis of the at least one third detection area and a main axis of the second detection area at an angle between 60 ° and 120 °, in particular between 75 ° and 105 °, in particular between 80 ° and 100 °, in particular 90 ° oriented to each other.
  • a function of the device is assigned to the action area and at least one further action area of the device is assigned to the at least one further action area, the respective function being triggered as soon as the object in the respective associated one of the sensor units
  • Action area is recorded.
  • various functions such as operating states or function levels, of the device be selected and triggered.
  • the device may be turned on once the object in the one action area is detected, and as a second function of the device, the device may be turned off, for example, as soon as the object in the other action area is detected.
  • a gesture control of the device for example an interior lighting of the motor vehicle, can be realized in a particularly simple way by defining a control hand of a person as the object.
  • the gesture control of the device for example an interior lighting of the motor vehicle
  • Functions assistance functions of a driver assistance system are controlled as the device by, for example, as the object an obstacle in one
  • Motor vehicle are at least started as soon as the object is detected in the at least one further action range of the respective sensor units.
  • a first device for example, the interior lighting of the
  • Motor vehicle are started as soon as the object is detected in the one action area, and at least the operation of a second device, such as an infotainment component of the motor vehicle, be started as soon as the object is detected in the other action area.
  • a second device such as an infotainment component of the motor vehicle
  • the detection areas for segmenting the respective action area are respectively subdivided into at least two sub-detection areas, each of the sub-detection areas within the respective action area is assigned a function of the associated device and the respective function is triggered as soon as the respective sensor units Object is detected in the respective part coverage area within the associated action area.
  • the detection areas are thereby subdivided into the part detection areas, in particular in a direction perpendicular to their respective main axis.
  • Part detection area thus extends from the sensor unit along the main axis in the direction of the action area.
  • the partial detection areas of a detection area are therefore along the direction perpendicular to the main axis of the respective
  • the sensor units are designed to the object in the respective
  • the sensor units are spatially resolving in the direction perpendicular to the main axis.
  • Partial coverage areas the action area is segmented, each segment of the action area is assigned a function.
  • the sensor units can thus detect in which segment within the action area the object is located, whereupon the associated function of the associated device is triggered. This results, for example, in the advantage that several functions of a device can be triggered by means of only two sensor units at a time.
  • Detection range of the associated sensor unit is provided in each case a receiving element for the sensor unit, wherein each receiving element is formed for detecting the object in the associated part detection area.
  • the sensor unit is thus designed a multi-channel sensor.
  • each of the sensor units configured as LED sensors can be designed, for example, as a 16-channel sensor, wherein each channel of the sensor is assigned in each case to a partial detection area.
  • each of the sensor units can be formed in a particularly simple manner along a direction, in particular the direction perpendicular to the main axis of its detection area, in a spatially resolving manner.
  • the action area is generated in an interior of the motor vehicle when the device operates at least one functional device of the motor vehicle, in particular an interior lighting and / or a communication device and / or an infotainment component and / or a window lifter.
  • the sensor units are arranged in the interior space at least one inner lining part spaced from each other and aligned so that overlap the respective detection areas in the interior determined action area.
  • a sensor unit for example, be arranged in a headliner in the interior of the motor vehicle, wherein the main axis of the associated detection area along a
  • Vehicle vertical direction is oriented, and arranged at least one further sensor unit, for example on a side trim part in the interior of the motor vehicle and / or in a center console, wherein the main axis of the associated detection area is oriented along a vehicle transverse direction and / or along a vehicle longitudinal direction.
  • at least one further sensor unit for example on a side trim part in the interior of the motor vehicle and / or in a center console, wherein the main axis of the associated detection area is oriented along a vehicle transverse direction and / or along a vehicle longitudinal direction.
  • Partial detection areas different functions or functional levels of the functional device are controlled or triggered. For example, a light of the interior lighting can be dimmed, a volume for a radio can be adjusted as the infotainment component, or the window regulator can be activated to raise and lower a window of the motor vehicle. Also, for example, a virtual keypad for mobile phones than the
  • Communication device are generated, wherein each an action area or a segment of an action area forms a keyboard element.
  • the method thus implements a gesture control of the at least one functional device.
  • the operator can thus operate the functional devices in the interior of the motor vehicle by positioning their operating hand in the associated action area.
  • the action areas are preferably in the defined position in the interior of the
  • the action area may be generated in a surrounding area of the motor vehicle, as the facilities of the motor vehicle at least one
  • Driver assistance system of the motor vehicle are operated, wherein the sensor units are arranged spaced from each other on an outer lining part of the motor vehicle and are aligned so that overlap the respective detection areas in the region of action determined in the surrounding area.
  • the sensor units with their detection ranges can be aligned, for example, so that the action area is in front of the motor vehicle or behind the motor vehicle and thus pedestrians can be detected as the objects in front of the motor vehicle or behind the motor vehicle.
  • emergency braking can be carried out by the driver assistance system.
  • the sensor units are at two opposite
  • the sensor units can be arranged on a front and / or a rear bumper and be provided for monitoring the surrounding area in front of and / or behind the motor vehicle. The sharper the angle is formed, under which intersect the main axes of the detection ranges of the sensor units, the greater the distance of the generated range of action can be selected by the motor vehicle.
  • the invention also relates to a device for a motor vehicle for operating devices of the motor vehicle as a function of detecting an object, with a vehicle-side optical sensor device for detecting the object.
  • the device is designed to generate an action area in a locally defined position relative to the motor vehicle, wherein the sensor device has a first sensor unit and a second separate sensor unit, which thus are on the motor vehicle
  • a control device of the device is designed to be
  • the invention also relates to a motor vehicle with at least one
  • the motor vehicle is in particular as a
  • Embodiments and their advantages apply correspondingly to the device according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of a motor vehicle according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of an embodiment of a
  • Fig. 4 is a schematic representation of another embodiment of a
  • the 1 shows a motor vehicle 1 in a plan view with a device V, which is designed to operate a device 2 of the motor vehicle 1.
  • the device 2 is configured in the present case as a driver assistance system of the motor vehicle 1.
  • the device V has an optical sensor device 3 with a first optical sensor unit 4 and a second optical sensor unit 5, which is formed separately from the first sensor unit 4.
  • the sensor units 4, 5 are arranged at a distance from one another on an outer covering part 6 of the motor vehicle 1.
  • Exterior trim part 6 is in the present case a bumper of the motor vehicle 1 in a front region 7 of the motor vehicle 1.
  • the sensor device 3 can, however, also be arranged in a rear region 8 of the motor vehicle 1.
  • the device V has a control device S for driving the device 2.
  • the designed as a driver assistance system means 2 of the motor vehicle 1 is used for monitoring an environmental area 1 1 of the motor vehicle 1.
  • Surrounding area 1 1 of the motor vehicle 1 is now defined and generated in a predetermined position to the motor vehicle 1 or at a predetermined point an action area 12.
  • the device 2 that is, the driver assistance system, is operated only or an operation of the device 2 is only started as soon as an object 13 is located in the surrounding area 11 within the action area 12.
  • the first sensor unit 4 and the second sensor unit 5 are aligned with one another such that a detection area 14 of the first sensor unit 4 and a detection area 15 of the second sensor unit 5 overlap in the action area 12.
  • a major axis 16 of the first detection area 14 and a major axis 17 of the second detection area 15 intersect at the predetermined point.
  • the main axes 16, 17 are in this case to a vehicle longitudinal axis 18 of the
  • Motor vehicle 1 directed towards and intersect in particular at an angle between 60 ° and 120 °.
  • the optical sensor units 4, 5 are designed in particular as LED sensors, each having at least one transmitting element and at least one receiving element. For detecting the object 13, an optical signal along the first main axis 16 can be emitted by the first sensor unit 4 and an optical signal along the second main axis 17 can be received by the second sensor unit 5 and the signal reflected at the object 13 can be received. If by both sensor units 4, 5 in
  • Fig. 2 shows a further embodiment of a motor vehicle 1 in a side view.
  • the motor vehicle 1 in turn has a device 2, which in the present case as a functional device of the motor vehicle 1, for example as a window, as an interior lighting, as an infotainment, for example as a car radio, or as a communication device, for example as a mobile phone of the motor vehicle 1, is configured.
  • a device 2 which in the present case as a functional device of the motor vehicle 1, for example as a window, as an interior lighting, as an infotainment, for example as a car radio, or as a communication device, for example as a mobile phone of the motor vehicle 1, is configured.
  • a device 2 which in the present case as a functional device of the motor vehicle 1, for example as a window, as an interior lighting, as an infotainment, for example as a car radio, or as a communication device, for example as a mobile phone of the motor vehicle 1, is configured.
  • a functional device of the motor vehicle 1 for example
  • Sensor units 4, 5 of the sensor device 3 in an interior space 21 within the motor vehicle 1 is arranged.
  • the sensor unit 4 is arranged for example in a headliner 22 of the motor vehicle 1 and the second sensor unit 5, for example in a center console 23 of the motor vehicle 1.
  • the first sensor unit 4 transmits and / or receives the optical signal along its main axis 16, which is oriented along a vehicle vertical direction 20, and the second sensor unit 5 transmits and / or receives the optical signal along its main axis 17, which is oriented along the vehicle longitudinal direction 18 ,
  • the main axes 16, 17 intersect here at an angle of approximately 90 ° in the inner space 21. At the intersection is the
  • Action region 12 as an overlap region of the two detection areas 14, 15 of the sensor units 4, 5 generates.
  • the device 2 should be controlled here by means of operating gestures.
  • an operating hand 24 of an operator 25 in the interior 21 of the device should be controlled here by means of operating gestures.
  • Motor vehicle 1 detected. As soon as the operator 25 positions her operating hand 24 within the action area 12, this is detected by both sensor units 4, 5 and the device 2 of the motor vehicle 1 is actuated by the control device S of the device V of the motor vehicle 1 for operation.
  • FIG. 3 shows the sensor device 3 with the first sensor unit 4, the second one
  • This is the third Sensor unit 28 is here positioned such that a main axis 29 of its detection range 26 intersects the main axis 16 of the first detection range 14.
  • Detection areas 14, 26 of the first and third sensor units 4, 28 thus overlap in the further action area 27.
  • the device 2 can be activated for operation. If the operator 25 positions the operating hand 24 in the second action area 27, it is possible, for example, to activate a second device, which is not shown here, for operation. It can also be provided that a first function of the device 2 is assigned to the first action region 12 and a second function of the device 2 is assigned to the second action region 27.
  • the functions may be, for example, functional stages or operating states of the device 2 designed as a functional device or assistance functions of the device 2 designed as a driver assistance system. The respective functions can be triggered by the operator 25 positioning his operating hand 24 within the corresponding action area 12, 27 or by the object 3 being located in the surrounding area 11 within the corresponding action area 12, 27.
  • each of the detection areas 14, 15 of the sensor units 4, 5 along the respective main axis 16, 17 a plurality of part detection areas 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c.
  • the detection areas 14, 15 are thus subdivided in a direction perpendicular to the respective main axis 16, 17 into the part detection areas 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c.
  • the first sensor unit 4 has a plurality of receiving elements 4a, 4b, 4c, each of the
  • Receiving elements 4a, 4b, 4c each have a part detection area 14a, 14b, 14c
  • the second sensor unit 5 has a plurality of receiving elements 5a, 5b, 5c, wherein each of the receiving elements 5a, 5b, 5c is assigned a respective partial detection area 15a, 15b, 15c.
  • the first sensor unit 4 is spatially resolving in a direction perpendicular to the main axis 16 oriented direction and by means of the receiving elements 5a, 5b, 5c, the second sensor unit 5 along a direction perpendicular to the main axis 17 oriented direction is spatially resolving.
  • the sensor units 4, 5 can be designed, for example, as LED sensors, each with a transmitting element embodied as an LED or a laser diode, for example. wherein the receiving elements 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c are formed for example as photodiodes.
  • the action region 12 is segmented or divided into a plurality of action region segments.
  • each of the partial detection regions 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c within the action region 12, that is, each action region segment can each be assigned a function of the device 2. If the operating hand 24 is now located within the action area 12, it can additionally be detected by the sensor units 4, 5 in which part detection area 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c the operating hand 24 is located. Then the associated function of the device 2 can be triggered.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Einrichtungen (2) eines Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von einem Erfassen eines Objektes (13), bei welchem das Objekt (13) mittels einer fahrzeugseitigen optischen Sensoreinrichtung (3) erfasst wird, wobei ein Aktionsbereich (12) in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug (1) erzeugt wird, indem eine erste Sensoreinheit (4) und eine zweite separate Sensoreinheit (5) der Sensoreinrichtung (3) derart am Kraftfahrzeug (1) positioniert werden, dass sich ein erster Erfassungsbereich (14) der ersten Sensoreinheit (4) und ein zweiter Erfassungsbereich (15) der zweiten Sensoreinheit (5) in dem Aktionsbereich (12) überlappen, und ein Betreiben zumindest einer der Einrichtungen (2) zumindest begonnen wird, sobald durch die Sensoreinheiten (4, 5) das Objekt (13) innerhalb des Aktionsbereiches (12) erfasst wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung (V) sowie ein Kraftfahrzeug (1).

Description

Verfahren zum Betreiben von Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs, Vorrichtung zum Betreiben von Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Einrichtungen eines
Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem Erfassen eines Objekts, bei welchem das Objekt mittels einer fahrzeugseitigen optischen Sensoreinrichtung erfasst wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Betreiben von Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Vorrichtung.
Üblicherweise weisen Kraftfahrzeuge eine Vielzahl von Einrichtungen auf. Solche Einrichtungen können beispielsweise Fahrerassistenzsysteme zum Überwachen eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs sein. Dazu wird mittels einer optischen Sensoreinrichtung der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere Objekte in dem Umgebungsbereich, erfasst. Das Fahrerassistenzsystem führt in der Regel dann eine ihm zugeordnete Assistenzfunktion aus, wenn ein Objekt, insbesondere in einem kritischen Abstand zu dem Kraftfahrzeug, erfasst wurde. Eine solche Assistenzfunktion kann beispielsweise die Ausgabe eines Warnsignals oder eine automatische Bremsung des Kraftfahrzeugs sein.
Auch weisen Kraftfahrzeuge beispielsweise Infotainmentkomponenten,
Beleuchtungseinrichtungen, Kommunikationseinrichtungen oder andere steuerbare elektronische Geräte als die Einrichtungen auf, welche beispielsweise mittels
Bediengesten bedient werden können. Dazu werden als Objekte beispielsweise Bediengesten durchführende Körperteile von Personen in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs erfasst.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Objekte möglichst einfach und aufwandsarm zum Betreiben von Einrichtung zu erfassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben von Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem Erfassen eines Objekts, bei welchem das Objekt mittels einer fahrzeugseitigen optischen Sensoreinrichtung erfasst wird. Darüber hinaus wird ein Aktionsbereich in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug erzeugt, indem eine erste Sensoreinheit und eine zweite separate Sensoreinheit der Sensoreinrichtung derart am Kraftfahrzeug positioniert werden, dass sich ein erster Erfassungsbereich der ersten Sensoreinheit und ein zweiter Erfassungsbereich der zweiten Sensoreinheit in dem Aktionsbereich überlappen. Ein Betreiben zumindest einer der Einrichtungen wird zumindest begonnen, sobald durch die Sensoreinheiten das Objekt innerhalb des Aktionsbereichs erfasst wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also der Aktionsbereich an einem vorbestimmten Ort beziehungsweise an einem vorbestimmten Punkt innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs, also in der örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug, erzeugt. Dazu werden die zwei separaten optischen Sensoreinheiten der optischen Sensoreinrichtung räumlich beabstandet zueinander, beispielsweise an
Verkleidungsteilen des Kraftfahrzeugs, angeordnet und so zueinander ausgerichtet, dass eine Hauptachse des ersten Erfassungsbereiches der ersten Sensoreinheit entlang einer ersten Richtung orientiert ist und eine Hauptachse des zweiten Erfassungsbereiches der zweiten Sensoreinheit entlang einer, die erste Richtung schneidenden, zweiten Richtung orientiert ist. Die erste Sensoreinheit kann beispielsweise zum Aussenden und/oder Empfangen von optischen Signalen entlang der ersten Richtung ausgebildet sein und die separate zweite Sensoreinheit zum Aussenden und/oder Empfangen von optischen Signalen entlang der zweiten Richtung ausgebildet sein. Die Hauptachsen der beiden Erfassungsbereiche schneiden sich in dem vorbestimmten Punkt, wodurch sich die Erfassungsbereiche, welche insbesondere als im Wesentlichen linienförmige Strahlen entlang der Hauptachsen ausgestaltet sind, unter Ausbildung eines
Überlappungsbereiches, welcher den Aktionsbereich ausbildet, an dem vorbestimmten Punkt überlappen. Dabei weist der Aktionsbereich an dem Schnittpunkt der zwei Richtungen, entlang welcher sich die zwei Hauptachsen der zwei Erfassungsbereiche erstrecken, insbesondere eine besonders geringe Ausdehnung auf.
Sobald sich nun das Objekt innerhalb des Aktionsbereichs, also des
Überlappungsbereiches der zwei Erfassungsbereiche, befindet, wird dies von beiden Sensoreinheiten erfasst. Daraufhin wird zumindest das Ansteuern zumindest einer der Einrichtungen gestartet beziehungsweise begonnen, also zumindest eine der
Einrichtungen in einen vorbestimmten, dem Aktionsbereich zugeordneten
Betriebszustand versetzt. Anders ausgedrückt wird die zumindest eine Einrichtung also angesteuert. Durch das Definieren und Erzeugen des Aktionsbereiches an einem vorbestimmten Punkt innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs kann auf besonders einfache Weise ein 3D- Sensor ausgebildet werden und ein Objekt erkannt werden, ohne dabei einen Raum, in welchem sich das Objekt befindet, aufwändig dreidimensional auflösen zu müssen, also ohne die exakte Position des Objektes in dem Raum bestimmen zu müssen. Vielmehr muss nur von beiden Sensoreinheiten der optischen Sensoreinrichtung gleichzeitig detektiert werden, dass sich das Objekt innerhalb ihrer Erfassungsbereiche befindet. Die einzelnen Sensoreinheiten müssen aber nicht erfassen können, wo genau sich das Objekt in ihrem Erfassungsbereich befindet, da ja nur entscheidend ist, ob sich das Objekt in dem räumlich definierten Aktionsbereich, also an dem vorbestimmten Punkt, befindet oder nicht. Wenn also nur die erste Sensoreinheit das Objekt detektiert, so bedeutet dies, dass sich das Objekt zwar innerhalb des ersten Erfassungsbereichs, aber nicht gleichzeitig innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs und damit innerhalb des Aktionsbereichs befindet. Detektiert nur die zweite Sensoreinheit das Objekt, so bedeutet dies, dass sich das Objekt innerhalb des zweiten Erfassungsbereichs, aber nicht gleichzeitig innerhalb des ersten Erfassungsbereichs und damit innerhalb des
Aktionsbereichs befindet. Erst wenn beide Sensoreinheiten das Objekt detektieren, befindet sich das Objekt gleichzeitig in beiden Erfassungsbereichen und damit in dem Aktionsbereich, und die Ansteuerung zumindest einer der Einrichtungen kann schnell und einfach durchgeführt werden.
Es kann auch noch eine weitere, dritte Sensoreinheit der Sensoreinrichtung vorgesehen sein und so am Kraftfahrzeug positioniert werden, dass sich die Erfassungsbereiche aller drei Sensoreinheiten in dem Aktionsbereich überlappen. Damit kann der vorbestimmte, vordefinierte Aktionsbereich örtlich besonders genau erzeugt werden.
Vorzugsweise sind als die Sensoreinheiten LED-Sensoren mit jeweils zumindest einem Sendeelement zum Aussenden eines optischen Signals in den Bereich und jeweils zumindest einem Empfangselement zum Empfangen des an dem Objekt reflektierten optischen Signals bereitgestellt. Dabei werden die Sensoreinheiten beabstandet zueinander an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs angeordnet und zum
Aussenden und Empfangen der optischen Signale derart zueinander orientiert
beziehungsweise ausgerichtet, dass sich die Hauptachsen ihrer Erfassungsbereiche in dem Aktionsbereich schneiden. Jede der Sensoreinheiten kann als das zumindest eine Sendeelement beispielsweise eine Licht emittierende Diode, also eine LED, oder eine Laserdiode aufweisen, welche das Licht entlang der jeweiligen Hauptachse aussendet. Außerdem kann jede der Sensoreinheiten zumindest einen Empfänger, beispielsweise eine Photodiode, aufweisen, welche das an dem Objekt reflektierte Licht empfängt. Dabei senden die Sensoreinheiten das Licht vorzugsweise in einem nicht sichtbaren
Wellenlängenbereich, beispielsweise einem infraroten Wellenlängebereich, aus. Die Sensoreinheiten können zusätzlich als sogenannte Time-of-Flight-Sensoren (TOF- Sensoren) ausgestaltet sein, wobei zusätzlich jeder TOF-Sensor selbst den Raum, in dem sich das Objekt befindet, räumlich auflösen kann. Damit ist das Verfahren besonders redundant gestaltet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die optische Sensoreinrichtung nur ein
Sendeelement aufweist, welches den Raum, in welchem sich das Objekt befindet, beleuchtet, und die Sensoreinheiten jeweils zumindest ein Empfangselement aufweisen, wobei die Sensoreinheiten und damit die Empfangselemente beabstandet zueinander an dem Verkleidungsteil angeordnet werden. Dabei sind die jeweiligen Erfassungsbereiche den Empfangselementen der Sensoreinheiten zugeordnet. Die Erfassungsbereiche überlappen sich dabei in dem Aktionsbereich, wobei zumindest das Betreiben zumindest einer der Einrichtungen begonnen wird, wenn von beiden Empfangselementen das Objekt in dem von dem einen Sendeelement beleuchteten Aktionsbereich erfasst wird.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Hauptachse des ersten Erfassungsbereichs und eine Hauptachse des zweiten Erfassungsbereichs in einem Winkel zwischen 60° und 120° insbesondere zwischen 75° und 100° insbesond ere zwischen 80° und 100° insbesondere senkrecht, zueinander stehend orientiert werden. Dies bedeutet, dass die separaten Sensoreinheiten insbesondere derart beabstandet zueinander angeordnet sind und derart zueinander orientiert sind, dass sich ihre Hauptachsen nicht parallel oder strahlenförmig zueinander erstrecken und sich die Erfassungsbereiche der
Sensoreinheiten dabei lediglich in entlang ihrer Hauptachsen erstreckenden
Randerfassungsbereichen überlappen, sondern dass sich die Hauptachsen unter einen Winkel, bevorzugt 90° in dem vorbestimmten Punkt s chneiden, um welchen herum sich der Aktionsbereich ausbreitet. Dadurch kann ein definierter, im Wesentlichen
punktförmiger Aktionsbereich an dem Ort des Schnittpunktes der Hauptachsen der Erfassungsbereiche bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird zumindest ein weiterer Aktionsbereich in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug erzeugt, indem zumindest eine dritte Sensoreinheit der Sensoreinrichtung derart am Kraftfahrzeug positioniert wird, dass ein dritter
Erfassungsbereich der zumindest einen dritten Sensoreinheit mit dem ersten
Erfassungsbereich und/oder dem zweiten Erfassungsbereich in dem zumindest einen weiteren Aktionsbereich überlappt. Gemäß dieser Ausführungsform können also mehrere Aktionsbereiche in der örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug erzeugt werden. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Erfassungsbereich einer der
Sensoreinheiten, beispielsweise der Erfassungsbereich der ersten Sensoreinheit, entlang seiner Hauptachse mehrere Aktionsbereiche aufweist, indem die zwei anderen
Sensoreinheiten, also die zweite und die zumindest eine dritte Sensoreinheit derart positioniert werden, dass die Hauptachse des zweiten Erfassungsbereiches die
Hauptachse des ersten Erfassungsbereiches an einem ersten Punkt schneidet und die Hauptachse des zumindest einen dritten Erfassungsbereiches die Hauptachse des ersten Erfassungsbereiches an einem zweiten Punkt schneidet. Die Hauptachsen des zweiten und des zumindest einen dritten Erfassungsbereiches können sich dabei parallel zueinander erstrecken, sodass gemeinsam mit dem ersten Erfassungsbereich zwei Aktionsbereiche erzeugt werden, oder so orientiert sein, dass sich zusätzlich noch die Hauptachsen des zweiten und des zumindest einen dritten Erfassungsbereiches unter Ausbildung eines weiteren Aktionsbereiches schneiden, sodass gemeinsam mit dem ersten Erfassungsbereich drei Aktionsbereiche erzeugt werden.
Wenn beispielsweise die Hauptachsen von Erfassungsbereichen zweier Sensoreinheiten parallel zueinander verlaufend angeordnet sind und parallel verlaufende Hauptachsen der Erfassungsbereiche zweier anderer Sensoreinheiten insbesondere senkrecht schneiden, so kann der Raum, in welchem sich das Objekt befindet, gitternetzartig beziehungsweise rasterartig unterteilt werden, wobei an jeweils einem Gitterpunkt ein Aktionsbereich ausgebildet wird.
Vorzugsweise sind dabei eine Hauptachse des zumindest einen dritten
Erfassungsbereichs und eine Hauptachse des ersten Erfassungsbereichs und/oder eine Hauptachse des zumindest einen dritten Erfassungsbereichs und eine Hauptachse des zweiten Erfassungsbereichs in einem Winkel zwischen 60° und 120° insbesondere zwischen 75° und 105° insbesondere zwischen 80° un d 100° insbesondere 90° zueinander stehend orientiert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird dem Aktionsbereich eine Funktion der Einrichtung zugeordnet und dem zumindest einen weiteren Aktionsbereich zumindest eine weitere Funktion der Einrichtung zugeordnet, wobei die jeweilige Funktion ausgelöst wird, sobald von den Sensoreinheiten das Objekt in dem jeweiligen zugehörigen
Aktionsbereich erfasst wird. Gemäß dieser Ausführungsform können also verschiedene Funktionen, beispielsweise Betriebszustände oder Funktionsstufen, der Einrichtung ausgewählt und ausgelöst werden. So kann als eine erste Funktion der Einrichtung die Einrichtung beispielsweise eingeschaltet werden, sobald das Objekt in dem einen Aktionsbereich erfasst wird, und als eine zweite Funktion der Einrichtung die Einrichtung beispielsweise ausgeschaltet werden, sobald das Objekt in dem anderen Aktionsbereich erfasst wird. Mittels des Definierens mehrerer Aktionsbereiche kann somit beispielsweise eine Gestensteuerung der Einrichtung, beispielsweise einer Innenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs, auf besonders einfache Weise realisiert werden, indem als das Objekt eine Bedienhand einer Person erfasst wird. Auch können beispielsweise als die
Funktionen Assistenzfunktionen eines Fahrerassistenzsystems als die Einrichtung gesteuert werden, indem beispielsweise als das Objekt ein Hindernis in einem
Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst wird.
Alternativ dazu kann das Betreiben zumindest einer weiteren Einrichtung des
Kraftfahrzeugs zumindest begonnen werden, sobald von den jeweiligen Sensoreinheiten das Objekt in dem zumindest einen weiteren Aktionsbereich erfasst wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass mehrere Einrichtungen betrieben werden können, indem jedem Aktionsbereiche jeweils eine Einrichtung zugeordnet wird. So kann zumindest das Betreiben einer ersten Einrichtung, beispielsweise der Innenbeleuchtung des
Kraftfahrzeugs, begonnen werden, sobald das Objekt in dem einen Aktionsbereich erfasst wird, und zumindest das Betreiben einer zweiten Einrichtung, beispielsweise einer Infotainmentkomponente des Kraftfahrzeugs, begonnen werden, sobald das Objekt in dem anderen Aktionsbereich erfasst wird.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Erfassungsbereiche zum Segmentieren des jeweiligen Aktionsbereiches jeweils in zumindest zwei Teilerfassungsbereiche unterteilt werden, jedem der Teilerfassungsbereiche innerhalb des jeweiligen Aktionsbereichs jeweils eine Funktion der zugehörigen Einrichtung zugeordnet wird und die jeweilige Funktion ausgelöst wird, sobald von den jeweiligen Sensoreinheiten das Objekt in dem jeweiligen Teilerfassungsbereich innerhalb des zugehörigen Aktionsbereichs erfasst wird. Die Erfassungsbereiche werden dabei insbesondere in einer Richtung senkrecht zu ihrer jeweiligen Hauptachse in die Teilerfassungsbereiche unterteilt. Jeder
Teilerfassungsbereich erstreckt sich also von der Sensoreinheit entlang der Hauptachse in Richtung des Aktionsbereichs. Die Teilerfassungsbereiche eines Erfassungsbereiches sind also entlang der Richtung senkrecht zur Hauptachse des jeweiligen
Erfassungsbereiches benachbart beziehungsweise angrenzend aneinander angeordnet. Die Sensoreinheiten sind dabei dazu ausgelegt, das Objekt in dem jeweiligen
Teilerfassungsbereich zu erfassen, also das Objekt dem jeweiligen Teilerfassungsbereich zuzuordnen. Anders ausgedrückt sind die Sensoreinheiten in der Richtung senkrecht zur Hauptachse ortsauflösend. Durch das Unterteilen der Erfassungsbereiche in die
Teilerfassungsbereiche wird der Aktionsbereich segmentiert, wobei jedem Segment des Aktionsbereiches jeweils eine Funktion zugeordnet ist. Die Sensoreinheiten können also erfassen, in welchem Segment innerhalb des Aktionsbereiches sich das Objekt befindet, woraufhin die zugeordnete Funktion der zugehörigen Einrichtung ausgelöst wird. Hieraus ergibt sich beispielsweise der Vorteil, dass mittels jeweils nur zwei Sensoreinheiten mehrere Funktionen einer Einrichtung ausgelöst werden können.
Dazu kann es vorgesehen sein, dass für jeden Teilerfassungsbereich des
Erfassungsbereichs der zugehörigen Sensoreinheit jeweils ein Empfangselement für die Sensoreinheit bereitgestellt wird, wobei jedes Empfangselement zum Erfassen des Objekts in dem zugehörigen Teilerfassungsbereich ausgebildet wird. Die Sensoreinheit wird also ein mehrkanaliger Sensor ausgestaltet. Beispielsweise kann jede der als LED- Sensoren ausgestalteten Sensoreinheiten beispielsweise als ein 16-Kanal-Sensor ausgebildet sein, wobei jeder Kanal des Sensors jeweils einem Teilerfassungsbereich zugeordnet ist. Durch das Bereitstellen der zu der Anzahl an Teilerfassungsbereichen korrespondierenden Anzahl an Empfangselementen kann jede der Sensoreinheiten auf besonders einfache Weise entlang einer Richtung, insbesondere der Richtung senkrecht zu der Hauptachse ihres Erfassungsbereiches, ortsauflösend ausgebildet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Aktionsbereich in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs erzeugt, als die Einrichtung zumindest eine Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Innenraumbeleuchtung und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Infotainmentkomponente und/oder ein Fensterheber, betrieben. Außerdem werden die Sensoreinheiten in dem Innenraum an zumindest einem Innenverkleidungsteil beabstandet zueinander angeordnet und so ausgerichtet, dass sich die jeweiligen Erfassungsbereiche in dem im Innenraum bestimmten Aktionsbereich überlappen. Dabei kann eine Sensoreinheit beispielsweise in einem Dachhimmel im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, wobei die Hauptachse des zugehörigen Erfassungsbereichs entlang einer
Fahrzeughochrichtung orientiert ist, und zumindest eine weitere Sensoreinheit beispielsweise an einem Seitenverkleidungsteil im Innenraum des Kraftfahrzeugs und/oder in einer Mittelkonsole angeordnet sein, wobei die Hauptachse des zugehörigen Erfassungsbereiches entlang einer Fahrzeugquerrichtung und/oder entlang einer Fahrzeuglängsrichtung orientiert ist. Insbesondere können durch das Erzeugen von mehreren Aktionsbereichen
beziehungsweise durch das Segmentieren des Aktionsbereiches mittels der
Teilerfassungsbereiche unterschiedliche Funktionen beziehungsweise Funktionsstufen der Funktionseinrichtung gesteuert beziehungsweise ausgelöst werden. So kann beispielsweise ein Licht der Innenraumbeleuchtung gedimmt werden, eine Lautstärke für ein Radio als die Infotainmentkomponente verstellt werden oder der Fensterheber zum Heben und Senken eines Fensters des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Auch kann beispielsweise eine virtuelle Wahltastatur für Mobiltelefone als die
Kommunikationseinrichtung erzeugt werden, wobei jeweils ein Aktionsbereich beziehungsweise ein Segment eines Aktionsbereiches ein Tastaturelement ausbildet.
Vorzugsweise wird zum Betreiben der zumindest einen Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs als das Objekt eine Bedienhand einer sich im Innenraum des
Kraftfahrzeugs befindlichen Bedienperson erfasst. Durch das Verfahren wird also eine Gestensteuerung der zumindest einen Funktionseinrichtung realisiert. Die Bedienperson kann also die Funktionseinrichtungen im Innenraum des Kraftfahrzeugs betreiben, indem sie ihre Bedienhand in dem zugehörigen Aktionsbereich positioniert. Dabei werden die Aktionsbereiche vorzugsweise in der definierten Lage in dem Innenraum des
Kraftfahrzeugs erzeugt, sodass sie von der Bedienperson mit ihrer Bedienhand einfach erreichbar sind.
Alternativ dazu kann der Aktionsbereich in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, als die Einrichtungen des Kraftfahrzeugs zumindest ein
Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs betrieben werden, wobei die Sensoreinheiten beabstandet zueinander an einem Außenverkleidungsteil des Kraftfahrzeugs angeordnet werden und so ausgerichtet werden, dass sich die jeweiligen Erfassungsbereiche in dem im Umgebungsbereich bestimmten Aktionsbereich überlappen. Die Sensoreinheiten mit ihren Erfassungsbereichen können beispielsweise so ausgerichtet werden, dass sich der Aktionsbereich vor dem Kraftfahrzeug oder hinter dem Kraftfahrzeug befindet und somit beispielsweise Fußgänger vor dem Kraftfahrzeug oder hinter dem Kraftfahrzeug als die Objekte erfasst werden können. Sobald ein Fußgänger innerhalb des Aktionsbereichs erfasst wird, kann von dem Fahrerassistenzsystem beispielsweise eine Notbremsung durchgeführt werden. Aus dieser Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass die Objekte besonders schnell erfasst werden können, ohne dabei beispielsweise einen mittels einer Kamera in Bildern erfassten Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs aufwändig auswerten zu müssen. Das Verfahren ist also besonders gut zum Betreiben zeitkritischer Einrichtungen des Kraftfahrzeugs beziehungsweise zum Auslösen zeitkritischer Funktionen der Einrichtungen geeignet.
Vorzugsweise sind die Sensoreinheiten dabei an zwei gegenüberliegenden
Seitenbereichen des Außenverkleidungsteils, insbesondere eines Stoßfängers des Kraftfahrzeugs, angeordnet und so ausgerichtet, dass die jeweiligen Erfassungsbereiche zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs hin orientiert werden. Die Sensoreinheiten können an einem vorderen und/oder einem hinteren Stoßfänger angeordnet sein und zum Überwachen des Umgebungsbereiches vor und/oder hinter dem Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Je spitzer dabei der Winkel ausgebildet wird, unter welchem sich die Hauptachsen der Erfassungsbereiche der Sensoreinheiten schneiden, desto größer kann der Abstand des erzeugten Aktionsbereiches von dem Kraftfahrzeug gewählt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Betreiben von Einrichtungen des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem Erfassen eines Objekts, mit einer fahrzeugseitigen optischen Sensoreinrichtung zum Erfassen des Objekts. Die Vorrichtung ist dazu ausgelegt, einen Aktionsbereich in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug zu erzeugen, wobei die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit und eine zweite separate Sensoreinheit aufweist, welche derart am Kraftfahrzeug
positionierbar sind, dass ein erster Erfassungsbereich der ersten Sensoreinheit und ein zweiter Erfassungsbereich der zweiten Sensoreinheit in dem Aktionsbereich überlappend ausgebildet sind. Eine Steuereinrichtung der Vorrichtung ist dazu ausgelegt, ein
Betreiben zumindest einer der Einrichtungen bei Erfassung des Objekts innerhalb des Aktionsbereichs durch die Sensoreinheiten zumindest zu beginnen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein
Personenkraftwagen ausgestaltet.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten
Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Mit Angaben„oben",„unten",„vorne",„hinten",„seitlich",„horizontal",„vertikal",„innen", „außen",„rechts",„links",„Längsache" (18),„Querachse" (19),„Hochachse" (20), „Hauptachse" (16, 17, 29), etc. sind bei bestimmungsgemäßem Gebrauch und bestimmungsgemäßem Anordnen der Sensoreinheiten am Kraftfahrzeug und bei einem dann in Richtung der Längsachse auf das Kraftfahrzeug blickenden Beobachter gegebene Positionen und Orientierungen angegeben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer
Sensoreinrichtung mit Erfassungsbereichen und einem Aktionsbereich; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer
Sensoreinrichtung mit Erfassungsbereichen und einem Aktionsbereich.
In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 in einer Draufsicht mit einer Vorrichtung V, welche zum Betreiben einer Einrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1 ausgestaltet ist. Die Einrichtung 2 ist im vorliegenden Fall als ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 1 ausgestaltet. Die Vorrichtung V weist eine optische Sensoreinrichtung 3 mit einer ersten optischen Sensoreinheit 4 und einer separat zur ersten Sensoreinheit 4 ausgebildeten zweiten optischen Sensoreinheit 5 auf. Die Sensoreinheiten 4, 5 sind beabstandet zueinander an einem Außenverkleidungsteil 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Das
Außenverkleidungsteil 6 ist im vorliegenden Fall ein Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 in einem Frontbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1. Die Sensoreinrichtung 3 kann aber auch in einem Heckbereich 8 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Hier ist die erste
Sensoreinheit 4 an einer ersten Seite 9 des Außenverkleidungsteils 6, beispielsweise einer linken Außenseite des Kraftfahrzeugs 1 , angeordnet und die zweite Sensoreinheit 5 an einer gegenüberliegenden zweiten Seite 10 des Außenverkleidungsteils 6, beispielsweise einer rechten Außenseite des Kraftfahrzeugs 1 , angeordnet. Außerdem weist die Vorrichtung V eine Steuereinrichtung S zum Ansteuern der Einrichtung 2 auf.
Die als Fahrerassistenzsystem ausgestaltet Einrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1 dient zum Überwachen eines Umgebungsbereiches 1 1 des Kraftfahrzeugs 1. In dem
Umgebungsbereich 1 1 des Kraftfahrzeugs 1 wird nun in einer vorbestimmten Lage zum Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise an einem vorbestimmten Punkt ein Aktionsbereich 12 definiert und erzeugt. Dabei wird die Einrichtung 2, also das Fahrerassistenzsystem, nur betrieben beziehungsweise ein Betreiben der Einrichtung 2 nur begonnen, sobald sich ein Objekt 13 im Umgebungsbereich 11 innerhalb des Aktionsbereiches 12 befindet. Dazu werden die erste Sensoreinheit 4 und die zweite Sensoreinheit 5 derart zueinander ausgerichtet, dass sich ein Erfassungsbereich 14 der ersten Sensoreinheit 4 und ein Erfassungsbereich 15 der zweiten Sensoreinheit 5 in dem Aktionsbereich 12 überlappen. Anders ausgedrückt schneiden sich eine Hauptachse 16 des ersten Erfassungsbereiches 14 und eine Hauptachse 17 des zweiten Erfassungsbereiches 15 in dem vorbestimmten Punkt. Die Hauptachsen 16, 17 sind dabei zu einer Fahrzeuglängsachse 18 des
Kraftfahrzeugs 1 hin gerichtet und schneiden sich insbesondere unter einem Winkel zwischen 60° und 120°.
Die optischen Sensoreinheiten 4, 5 sind insbesondere als LED-Sensoren mit jeweils zumindest einem Sendeelement und zumindest einem Empfangselement ausgestaltet. Zum Erfassen des Objektes 13 kann von der ersten Sensoreinheit 4 ein optisches Signal entlang der ersten Hauptachse 16 und von der zweiten Sensoreinheit 5 ein optisches Signal entlang der zweiten Hauptachse 17 ausgesendet und das an dem Objekt 13 reflektierte Signal empfangen werden. Wenn von beiden Sensoreinheiten 4, 5 im
Wesentlichen gleichzeitig das an dem Objekt 13 reflektierte optische Signal empfangen wird, also wenn sich das Objekt 13 gleichzeitig innerhalb des ersten Erfassungsbereiches 14 und innerhalb des zweiten Erfassungsbereiches 15 befindet, so befindet sich das Objekt 13 auch innerhalb des Aktionsbereiches 12. Daraufhin wird die Einrichtung 2 von der Steuereinrichtung S des Kraftfahrzeugs 1 , angesteuert beziehungsweise
angesprochen und zumindest das Betreiben der Einrichtung 2 begonnen, beispielsweise eine Notbremsung des Kraftfahrzeugs 1 ausgeführt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1 in einer Seitenansicht. Das Kraftfahrzeug 1 weist wiederum eine Einrichtung 2 auf, welche im vorliegenden Fall als eine Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 , beispielsweise als ein Fensterheber, als eine Innenraumbeleuchtung, als eine Infotainmentkomponente, beispielsweise als ein Autoradio, oder als eine Kommunikationseinrichtung, beispielsweise als ein Mobiltelefon des Kraftfahrzeugs 1 , ausgestaltet ist. Zum Betreiben der Einrichtung 2 sind die
Sensoreinheiten 4, 5 der Sensoreinrichtung 3 in einem Innenraum 21 innerhalb des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Dazu ist die Sensoreinheit 4 beispielsweise in einem Dachhimmel 22 des Kraftfahrzeugs 1 und die zweite Sensoreinheit 5 beispielsweise in einer Mittelkonsole 23 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die erste Sensoreinheit 4 sendet und/oder empfängt das optische Signal entlang ihrer Hauptachse 16, welche entlang einer Fahrzeughochrichtung 20 orientiert ist, und die zweite Sensoreinheit 5 sendet und/oder empfängt das optische Signal entlang ihrer Hauptachse 17, welche entlang der Fahrzeuglängsrichtung 18 orientiert ist. Die Hauptachsen 16, 17 schneiden sich hier unter einem Winkel von etwa 90°in dem Innenraum 21. An d em Schnittpunkt wird der
Aktionsbereich 12 als ein Überlappungsbereich der beiden Erfassungsbereiche 14, 15 der Sensoreinheiten 4, 5 erzeugt.
Die Einrichtung 2 soll hier mittels Bediengesten gesteuert werden. Dazu wird als das Objekt 13 eine Bedienhand 24 einer Bedienperson 25 im Innenraum 21 des
Kraftfahrzeugs 1 erfasst. Sobald die Bedienperson 25 ihre Bedienhand 24 innerhalb des Aktionsbereichs 12 positioniert, wird dies von beiden Sensoreinheiten 4, 5 erfasst und die Einrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1 von der Steuereinrichtung S der Vorrichtung V des Kraftfahrzeugs 1 , zum Betreiben angesteuert.
Fig. 3 zeigt die Sensoreinrichtung 3 mit der ersten Sensoreinheit 4, der zweiten
Sensoreinheit 5 und einer dritten Sensoreinheit 28 sowie deren Erfassungsbereiche 14, 15, 26. Hier ist gezeigt, dass neben dem durch die sich überlappenden
Erfassungsbereiche 14, 15 der ersten und der zweiten Sensoreinheit 4, 5 erzeugten Aktionsbereich 12 ein weiterer Aktionsbereich 27 erzeugt wird. Dazu ist die dritte Sensoreinheit 28 hier so positioniert, dass eine Hauptachse 29 ihres Erfassungsbereiches 26 die Hauptachse 16 des ersten Erfassungsbereiches 14 schneidet. Die
Erfassungsbereiche 14, 26 der ersten und der dritten Sensoreinheit 4, 28 überlappen sich also in dem weiteren Aktionsbereich 27.
Wenn die hier nicht gezeigte Bedienperson 25 ihre Bedienhand 24 beispielsweise in dem ersten Aktionsbereich 12 positioniert, so kann die Einrichtung 2 zum Betreiben angesteuert werden. Wenn die Bedienperson 25 die Bedienhand 24 in dem zweiten Aktionsbereich 27 positioniert, so kann beispielsweise eine zweite, hier nicht gezeigte Einrichtung zum Betreiben angesteuert werden. Auch kann es vorgesehen sein, dass dem ersten Aktionsbereich 12 eine erste Funktion der Einrichtung 2 zugeordnet ist und dem zweiten Aktionsbereich 27 eine zweite Funktion der Einrichtung 2 zugeordnet ist. Die Funktionen können beispielsweise Funktionsstufen oder Betriebszustände der als Funktionseinrichtung ausgestalteten Einrichtung 2 oder Assistenzfunktionen der als Fahrerassistenzsystem ausgestalteten Einrichtung 2 sein. Die jeweiligen Funktionen können ausgelöst werden, indem die Bedienperson 25 ihre Bedienhand 24 innerhalb des entsprechenden Aktionsbereiches 12, 27 positioniert oder indem sich das Objekt 3 in dem Umgebungsbereich 1 1 innerhalb des entsprechenden Aktionsbereiches 12, 27 befindet.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Sensoreinrichtung 3 mit der ersten
Sensoreinheit 4 und der zweiten Sensoreinheit 5. Hier weist jeder der Erfassungsbereiche 14, 15 der Sensoreinheiten 4, 5 entlang der jeweiligen Hauptachse 16, 17 mehrere Teilerfassungsbereiche 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c auf. Die Erfassungsbereiche 14, 15 werden also in einer Richtung senkrecht zu der jeweiligen Hauptachse 16, 17 in die Teilerfassungsbereiche 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c unterteilt. Zum Unterteilen des ersten Erfassungsbereichs 14 in die Teilerfassungsbereiche 14a, 14b, 14c weist die erste Sensoreinheit 4 mehrere Empfangselemente 4a, 4b, 4c auf, wobei jedem der
Empfangselemente 4a, 4b, 4c jeweils ein Teilerfassungsbereich 14a, 14b, 14c
zugeordnet ist. Die zweite Sensoreinheit 5 weist mehrere Empfangselemente 5a, 5b, 5c auf, wobei jedem der Empfangselemente 5a, 5b, 5c jeweils ein Teilerfassungsbereich 15a, 15b, 15c zugeordnet ist. Mittels der Empfangselemente 4a, 4b, 4c ist die erste Sensoreinheit 4 in einer zur der Hauptachse 16 senkrecht orientierten Richtung ortsauflösend und mittels der Empfangselemente 5a, 5b, 5c ist die zweite Sensoreinheit 5 entlang einer senkrecht zur Hauptachse 17 orientierten Richtung ortsauflösend. Die Sensoreinheiten 4,5 können beispielsweise als LED-Sensoren mit jeweils einem als beispielsweise LED oder Laserdiode ausgebildeten Sendeelement ausgestaltet sein, wobei die Empfangselemente 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c beispielsweise als Photodioden ausgebildet sind.
Durch die Teilerfassungsbereiche 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c wird der Aktionsbereich 12 in mehrere Aktionsbereichsegmente segmentiert beziehungsweise unterteilt. Dabei kann jedem der Teilerfassungsbereiche 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c innerhalb des Aktionsbereiches 12, also jedem Aktionsbereichsegment, jeweils eine Funktion der Einrichtung 2 zugeordnet sein. Wenn sich die Bedienhand 24 nun innerhalb des Aktionsbereichs 12 befindet, kann von den Sensoreinheiten 4, 5 zusätzlich erfasst werden, in welchem Teilerfassungsbereich 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c sich die Bedienhand 24 befindet. Daraufhin kann die zugehörige Funktion der Einrichtung 2 ausgelöst werden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Betreiben von Einrichtungen
(2) eines Kraftfahrzeugs (1 ) in
Abhängigkeit von einem Erfassen eines Objektes (13), bei welchem das Objekt (13) mittels einer fahrzeugseitigen optischen Sensoreinrichtung (3) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Aktionsbereich (12) in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug (1 ) erzeugt wird, indem eine erste Sensoreinheit (4) und eine zweite separate
Sensoreinheit (5) der Sensoreinrichtung
(3) derart am Kraftfahrzeug (1 ) positioniert werden, dass sich ein erster Erfassungsbereich (14) der ersten Sensoreinheit (4) und ein zweiter Erfassungsbereich (15) der zweiten Sensoreinheit (5) in dem Aktionsbereich (12) überlappen, und ein Betreiben zumindest einer der
Einrichtungen (2) zumindest begonnen wird, sobald durch die Sensoreinheiten (4, 5) das Objekt (13) innerhalb des Aktionsbereiches (12) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
als die Sensoreinheiten (4, 5) LED-Sensoren mit jeweils zumindest einem
Sendeelement zum Aussenden eines optischen Signals und jeweils zumindest einem Empfangselement (4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c) zum Empfangen des an dem Objekt (13) reflektierten optischen Signals bereitgestellt werden, und die
Sensoreinheiten (4, 5) beabstandet zueinander an einem Verkleidungsteil (6, 22, 23) des Kraftfahrzeugs (1 ) angeordnet werden und zum Aussenden und
Empfangen des optischen Signals entlang jeweiliger, den Erfassungsbereichen (14, 15) zugeordneter Hauptachsen (16, 17) orientiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Hauptachse (16) des ersten Erfassungsbereiches (14) und eine Hauptachse (17) des zweiten Erfassungsbereiches (15) in einem Winkel zwischen 60°und 120° insbesondere zwischen 75° und 105° insbesondere zw ischen 80° und 100° insbesondere senkrecht, zueinander stehend orientiert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein weiterer Aktionsbereich (27) in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug (1 ) erzeugt wird, indem zumindest eine dritte Sensoreinheit (28) der Sensoreinrichtung (3) derart am Kraftfahrzeug (1 ) positioniert wird, dass ein dritter Erfassungsbereich (26) der zumindest einen dritten Sensoreinheit (28) mit dem ersten Erfassungsbereich (14) und/oder dem zweiten Erfassungsbereich (15) in dem zumindest einen weiteren Aktionsbereich (27) überlappt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Hauptachse (29) des zumindest einen dritten Erfassungsbereiches (26) und eine Hauptachse (16) des ersten Erfassungsbereiches (14) und/oder eine
Hauptachse (29) des zumindest einen dritten Erfassungsbereiches (26) und eine Hauptachse (17) des zweiten Erfassungsbereiches (15) in einem Winkel zwischen 60° und 120° insbesondere zwischen 75° und 105° i nsbesondere zwischen 80° und 100° insbesondere 90° zueinander stehend orie ntiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Aktionsbereich (12) eine Funktion der Einrichtung (2) zugeordnet wird und dem zumindest einen weiteren Aktionsbereich (27) zumindest eine weitere Funktion der Einrichtung (2) zugeordnet wird, wobei die jeweilige Funktion ausgelöst wird, sobald von den Sensoreinheiten (3, 4, 28) das Objekt (13) in dem jeweiligen zugehörigen Aktionsbereich (12, 27) erfasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Betreiben zumindest einer weiteren Einrichtung des Kraftfahrzeugs (1 ) zumindest begonnen wird, sobald von den jeweiligen Sensoreinheiten (4, 5, 28) das Objekt (13) in dem zumindest einen weiteren Aktionsbereich (27) erfasst wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungsbereiche (14, 15, 29) zum Segmentieren des jeweiligen Aktionsbereiches (12, 27) jeweils in zumindest zwei Teilerfassungsbereiche (14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c) unterteilt werden, jedem der Teilerfassungsbereiche (14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c) innerhalb des jeweiligen Aktionsbereiches (12, 27) jeweils eine Funktion der zugehörigen Einrichtung (2) zugeordnet wird und die jeweilige Funktion ausgelöst wird, sobald von den jeweiligen Sensoreinheiten (4, 5, 28) das Objekt (13) in dem jeweiligen Teilerfassungsbereich (14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c) innerhalb des zugehörigen Aktionsbereiches (12, 27) erfasst wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden Teilerfassungsbereich (14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c) des
Erfassungsbereiches (14, 15, 26) der zugehörigen Sensoreinheit (4, 5, 28) jeweils ein Empfangselement (4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c) für die Sensoreinheit bereitgestellt wird, wobei jedes Empfangselement (4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c) zum Erfassen des Objektes (13) in dem zugehörigen Teilerfassungsbereich (14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c) ausgebildet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aktionsbereich (12, 27) in einem Innenraum (21 ) des Kraftfahrzeugs (1 ) erzeugt wird, als die Einrichtungen (2) zumindest eine Funktionseinrichtung des
Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere eine Innenraumbeleuchtung und/oder eine Kommunikationseinrichtung und/oder eine Infotainmentkomponente und/oder ein Fensterheber, betrieben wird, die Sensoreinheiten (4, 5, 28) in dem Innenraum (21 ) an zumindest einem Innenverkleidungsteil (22, 23) beabstandet zueinander angeordnet und so ausgerichtet werden, dass sich die jeweiligen
Erfassungsbereiche (14, 15, 26) in dem im Innenraum (21 ) bestimmten
Aktionsbereich (12, 27) überlappen.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Betreiben der zumindest einen Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs (1 ) als das Objekt (13) eine Bedienhand (24) einer sich im Innenraum (21 ) des
Kraftfahrzeugs (1 ) befindlichen Bedienperson (25) erfasst wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aktionsbereich (12, 27) in einem Umgebungsbereich (1 1 ) des Kraftfahrzeugs
(I ) erzeugt wird, als die Einrichtungen (2) des Kraftfahrzeugs (1 ) zumindest ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs (1 ) betrieben wird, wobei die
Sensoreinheiten (4, 5, 28) beabstandet zueinander an einem Außenverkleidungsteil (6) des Kraftfahrzeugs (1 ) angeordnet werden und so ausgerichtet werden, dass sich die jeweiligen Erfassungsbereiche (14, 15, 26) in dem im Umgebungsbereich
(I I ) bestimmten Aktionsbereich (12, 27) überlappen.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoreinheiten (4, 5) an zwei gegenüberliegenden Seitenbereichen (9, 10) des Außenverkleidungsteils (6), insbesondere eines Stoßfängers des Kraftfahrzeugs (1 ), angeordnet werden und so ausgerichtet werden, dass die jeweiligen
Erfassungsbereiche (14, 15) zu einer Längsachse (18) des Kraftfahrzeugs (1 ) hin orientiert werden.
14. Vorrichtung (V) für ein Kraftfahrzeug (1 ) zum Betreiben von Einrichtungen (2) des Kraftfahrzeugs (1 ) in Abhängigkeit von einem Erfassen eines Objektes (13), mit einer fahrzeugseitigen optischen Sensoreinrichtung (3) zum Erfassen des Objektes (13),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, einen Aktionsbereich (12) in einer örtlich definierten Lage zum Kraftfahrzeug (1 ) zu erzeugen, wobei die Sensoreinrichtung (3) eine erste Sensoreinheit (4) und eine zweite separate Sensoreinheit (5) aufweist, welche derart am Kraftfahrzeug (1 ) positionierbar sind, dass ein erster Erfassungsbereich (14) der ersten Sensoreinheit (4) und ein zweiter
Erfassungsbereich (15) der zweiten Sensoreinheit (5) in dem Aktionsbereich (12) überlappend ausgebildet sind, und eine Steuereinrichtung (S) der Vorrichtung (V) dazu ausgelegt ist, ein Betreiben zumindest einer der Einrichtungen (2) bei
Erfassung des Objektes (13) innerhalb des Aktionsbereiches (12) durch die
Sensoreinheiten (4, 5) zumindest zu beginnen.
15. Kraftfahrzeug (1 ) mit zumindest einer Vorrichtung (V) nach Anspruch 14.
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