DE102005023214A1

DE102005023214A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Betätigung von Bedienelementen für den Fahrzeuginnenraum mittels Kamera

Info

Publication number: DE102005023214A1
Application number: DE102005023214A
Authority: DE
Inventors: Wiro Dr.-Ing. Wickord
Original assignee: Athena Technologie Beratung GmbH
Current assignee: Athena Technologie Beratung GmbH
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-11-23

Abstract

Um den Aufwand für die elektrische Verkabelung und die mechanische Anbindung von Bedienelementen im Fahrzeug auf ein Minimum zu beschränken, ist im Fahrzeug an geeigneter Stelle wenigstens eine Innenraumkamera vorgesehen, die mittels Bildverarbeitung die Bewegungsabläufe der Fahrzeuginsassen und den Bedienvorgang erkennt. Die Information über die Bedienung eines Bedienelements wird an die Fahrzeugelektrik bzw. -elektronik gemeldet. Hier wird die entsprechende Funktion geschaltet. Eine Verkabelung der elektrischen Bedienelemente und eine aufwendige mechanische Anbindung mechanischer Bedienelemente ist in diesem Fall nicht erforderlich.

Description

Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen und Nutzfahrzeuge, verfügen über eine Vielzahl von Bedienelementen im Fahrzeuginnenraum. Hierzu zählen unter anderem Druckschalter, Wippschalter, Drehschalter, Drehregler und Touch-Screen-Bildschirme. Diese Bedienelemente sind heute elektrisch verkabelt. Bei Betätigung der Bedienelemente wird die Betätigung selbst, die Stellung des Bedienelements nach der Betätigung oder der Ort der Berührung bei einem Touch-Screen-Bildschirm an die Fahrzeugelektrik bzw. -elektronik gemeldet. Hierauf wird die entsprechende Aktion ausgelöst, beispielsweise das Aktivieren der Fahrzeugbeleuchtung oder die Anpassung der Lautstärke des Radiogeräts. Die Verkabelung der Bedienelemente ist – ebenso wie die Fehlerlokalisierung und Instandsetzung im Falle eines Defekts – zeitaufwendig und teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Aufwand der elektrischen Verkabelung der Bedienelemente auf ein Minimum zu beschränken.

Die Aufgabe wird gelöst, indem wenigstens eine Innenraumkamera im Fahrzeug vorgesehen wird, die mittels Bildverarbeitung die Bewegungsabläufe der Fahrzeuginsassen und den Bedienvorgang erkennt. Die Information über die Bedienung eines Bedienelements wird an die Fahrzeugelektrik bzw. -elektronik gemeldet. Hier wird sodann die entsprechende Funktion geschaltet. Eine Verkabelung der Bedienelemente ist in diesem Fall nicht erforderlich. Bevorzugte Einbauorte für die Innenraumkamera sind der Dachhimmel, der Innenrückspiegel oder die das Fahrzeugdach stützenden A-, B- oder C-Säulen des Fahrzeugs. Ebenso ist vorstellbar, die wenigstens eine Innenraumkamera im Bereich der Kopfstützen vorzusehen.

Der Bedienvorgang eines Druckschalters oder Wippschalters kann beispielsweise rein optisch erfasst werden, indem die Handbewegung der Fahrzeuginsassen optisch ausgewertet, der Ort des Bedienvorgangs lokalisiert und mit der Lage des Schalters in Übereinstimmung gebracht wird. Die Schalter können hierbei in der heute üblichen Form ausgeführt sein.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der „Druckschalter" gar nicht mehr als ein eine mechanische Bewegung ausführender Schalter ausgeführt wird, sondern lediglich als optisch kenntlich gemachter Teil der Fahrzeugarmatur, der mit dieser fest verbunden ist. In diesem Fall ist die Erfindung dahingehend vorteilhaft, dass neben den Kosten für die Verkabelung die Kosten für die Ausführung eines Schaltelements entfallen.

Ein Wippschalter kann ebenso wie ein eine mechanische Bewegung ausführender Druckschalter zusätzliche Markierungen aufweisen, die von der Kamera erkannt werden und durch die die Kamera auf den Zustand des Bedienelements schließt. Analog kann die Kamera den Zustand eines Drehschalters oder eines Drehreglers über kameralesbare Markierungen auslesen und eine entsprechende Maßnahme ausführen.

Zur Bilderfassung kann eine eigens hierfür vorgesehene Kamera oder eine ohnehin bereits im Fahrzeug vorgesehene Kamera verwendet werden, mit der beispielsweise Funktionen wie die out-of-position-Erfassung, die Sitzbelegung, die Zustandsüberwachung des Fahrzeugführers oder der Diebstahlschutz realisiert werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen werden, dass der Fahrzeuginsasse die Funktion bestimmter Bedienelemente selbst definiert, beispielsweise über eine Programmierumgebung, die über ein im Fahrzeug vorgesehenes Bedienelement für den Bordcomputer oder für ein Infotainmentsystem bedient wird. Es sei darauf hingewiesen, dass nicht beliebige Bedienelemente als frei programmierbare Bedienelemente ausgeführt werden müssen. Beschränkungen gelten zum Beispiel für die Warnlichtfunktion.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass bestimmte Funktionen oder Sonderausstattungsmerkmale, die über ein Bedienelement im Fahrzeuginnenraum bedient werden, zu einem späteren Zeitpunkt vom Besitzer des Fahrzeugs hinzugekauft werden. Dies wird möglich, da eine nachträgliche Integration und die aufwendige Verkabelung der Bedienelemente entfallen können. Die Bereitstellung dieser Funktionen erfolgt, indem eine erweiterte Bildverarbeitungssoftware in das Fahrzeug eingespielt wird.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, eine sichere Detektion eines Bedienereignisses zusätzlich oder anstelle der oben beschrieben Vorgehensweise über wenigstens eine temperatursensitive Kamera mit nachgeschalteter Bildverarbeitung zu realisieren. Hierbei wird die infolge des Bedienvorgangs zu beobachtende Temperaturänderung in der Extremität des Fahrzeugsinsassen (z. B. Fingerspitzen) erfasst und auf a) das Betätigungsereignis und b) den Ort des Betätigungsereignisses geschlossen.

Analog zum oben beschriebenen Erfassen der Betätigung elektrischer Schalter und Regler kann die Innenraumkamera zur Erkennung der Bedienung elektrisch und/oder mechanisch angebundener Bedienelemente wie Lüftungsklappenbedienelemente, Betätigungselement für Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe, Türinnengriff oder Lenkrad genutzt werden. Es wird zugunsten der Erfassung des Bedienvorgangs des elektrisch und/oder mechanisch angebundenen Bedienelements mittels Kamera mit nachgeschlateter Bildverarbeitung auf die aufwendige mechanische Anbindung der Bedienelemente verzichtet.

Die Vorteile der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Reduzierung der Kosten für die Verkabelung der Bedienelemente im Fahrzeuginnenraum
• Reduzierung der Kosten für die Ausführung mechanischer Druckschalter
• Nachrüsten bestimmter Funktionselemente oder Sonderausstattungsmerkmale durch den Fahrzeuginhaber
• Realisieren frei programmierbarer Schalterfunktionen

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist in 1 dargestellt. Dargestellt ist der vordere und seitliche Fahrzeuginnenraum eines Pkw mit Dachbedienkonsole (1), Armaturenbereich (20), Mittelkonsolenbereich (21) und Fahrertürbedienbereich (22). In der in der Nähe des Innenrückspiegels (5) vorgesehenen Dachbedienkonsole (1) sind beispeilsweise Leseleuchten, Innenraumrleuchten, Bedienelemente (2) für diese Leuchten, Bedienelemente für eine Fahrzeugschiebedach (3) und eine Innenraumkamera (4) vorgesehen. Der Armuaturenbereich (20) sieht unter anderem Lenkrad (12), Lüftungselemente (6) mit Lüftungselement-Bedienelementen (7), Drehschalter (13) und Druckschalter (16) vor. In der Mittelkonsole (21) sind unter anderem Drehregler (9), Druckschalter (17), Wippschalter (11), Drehschalter (10), ein optional als Touch-Screen ausgeführter Anzeigemonitor (18), ein Schaltgetriebe-Hebel (19) sowie eine Bedieneinheit für den Fahrzeug-Bordcomputer (8) vorgesehen. Im Fahrertürbedienbereich (22) sind Wippschalter (15) für die elektrischen Fensterheber sowie ein Türinnengriff (14) vorgesehen. In der Ausführung wird zumindest ein Teil der im Fahrzeuginnenraum eines Pkw vorgesehenen Bedienelemente durch eine in der vorderen Dachbedienkonsole 1 verbaute Innenraumkamera 4 überwacht. Zum Fahrzeuginnenraum gehören hierbei die Dachbedienkonsole (1) mit allen darin vorgesehenen Bedienelementen, der Armaturenbereich (20) mit allen darin vorgesehenen Bedienelementen, der Mittelkonsolenbereich (21) mit allen darin vorgesehenen Bedienelementen, die Fahrertürbedieneinheit (22) mit allen darin vorgesehenen Bedienelementen und/oder weitere Bedienelemente im Fahrzeuginnenraum, die in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, insbesondere Bedienbereiche der anderen Fahrzeugtüren oder Bedienkonsolen im Bereich der Fahrzeugrückbank.
2 zeigt eine bevorzugte Art der Informationsverarbeitung im Fahrzeug. Die von der Innenraumkamera (4) aufgenommenen Bildinformationen werden in der Bildverarbeitungseinheit (23) hinsichtlich der vom Bediener ausgeführten Bedienfunktion ausgewertet. Die Information über die ausgeführte Bedienfunktion steht sodann Fahrzeugelektronikeinheit (24) zur Verfügung, die die vom Bediener ausgeführten Funktionen in den Funktionselemente (25) ausführt.

Claims

Vorrichtung zum Schalten der Funktion eines Bedienelements im Innenraum von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kamera vorgesehen ist, die den Innenraum des Fahrzeugs und die von den Fahrzeuginsassen ausgeführten Bewegungen überwacht.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kamera die Betätigung von Druckschaltern, Wippschaltern, Drehschaltern, Drehreglern und/oder Touch-Screen-Monitoren erfasst wird.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kamera die Betätigung von Bedienelementen für Schalt- oder Automatikgetrieben, Lenkrad, Lüftungsklappen und/oder Türinnengriff erfasst wird.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera Bilder im sichtbaren Spektralbereich erfasst.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera als IR-sensitive Kamera ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera Bilder im sichtbaren Spektralbereich und als IR-sensitive Kamera ausgeführt ist.
Verfahren zum Schalten der Funktion eines Bedienelements im Innenraum von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels wenigstens einer im Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehenen Kamera erfassten Bildinformationen einer Bildverarbeitung unterzogen werden und unter Kenntnis der Lage der im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehenen Bedienelemente durch Auswertung des vom Fahrzeuginsassen ausgeführten Bewegung auf den Bedienvorgangs wenigstens eines Bedienelements geschlossen wird.