用于控制机动车辆的内部照明的装置的制作方法

本发明涉及一种尤其是使用姿势识别的用于车辆的内部照明的控制装置和方法。

背景技术：

在计算机系统中，移动检测或姿势识别越来越普遍。特别地，许多用于计算机和游戏控制台的应用是可行的。在汽车行业中，自主和通信车辆的发展利用触摸或语音接口在乘员和车辆之间交换信息。一些车辆可以提供姿势识别系统，用于车辆的主动安全应用，例如监测司机的警觉性。这些系统能够检测和分析司机的头部、面部和眼睛的移动，例如，眼皮的睁开、瞳孔的位置、注视的方向、头部的位置和倾斜。由检测单元、计算单元和软件组成的系统然后能够确定司机的警觉性和注意力分散的级别或困倦状态，并且从而能够及时地发送睡着或注意力分散的警告。与这种类型的姿势识别控制装置关联的处理至少包括检测和采集数据的步骤、将获得的信息与参考数据进行比较的步骤、然后的控制和/或监测车辆的安全实施功能的步骤。响应于司机的警觉性的缺失或注意力的分散，车载系统能够干预车辆的控制并且建议例如车道保持辅助、自动紧急制动或驾驶辅助。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种能够控制车辆的内部照明的可靠的姿势识别控制装置，所述装置能够限制可能对识别方法和产生的行动不利的假的移动序列的识别。根据本发明的装置提升了车辆的乘员的安全性，并且不会干扰持续集中精力于车辆的移动路径的司机的警觉性。也提高了乘员的舒适性和幸福感。

本发明的主题是一种用于控制机动车辆的内部照明的装置，包括至少一个照明模块，所述照明模块能够在乘客轿厢内发射光束，其特征在于，所述装置包括至少一个用于检测形成触发所述内部照明模块的控制的确定的序列的车辆的乘员的多个姿势的设备。

明显地，根据本发明，序列(尤其是姿势序列)的检测将触发能够执行内部照明功能的光束的控制。

可以设置：照明模块能够发射多束光束，确定的序列(尤其是姿势序列)分别与每一束光束关联，控制装置被配置为根据一个序列或另一个序列的检测控制一束光束或另一束光束的发射。举例来说，照明模块可以能够选择性地发射至少两束光，所述两束光在它们的颜色和/或它们的强度和/或它们的定向方面不同，控制设备被配置为根据与特定光束中的一个关联的序列的检测控制一束光束或另一束光束的发射。

替代地或者与前述方面组合，还可以设置：根据本发明的照明装置包括至少两个照明模块，所述照明模块能够在乘客轿厢内发射光束，控制装置被配置为根据与该照明模块关联的序列的检测控制由一个或另一个照明模块发射的光束的发射。

更具体地，可以设置：根据本发明的控制装置包括：至少一个姿势序列检测和捕获模块，所述姿势序列检测和捕获模块能够在乘客轿厢的主动检测区域内检测、捕获并记录车辆的乘员的姿势序列，以发送代表所述姿势序列的数据；控制模块，所述控制模块与所述姿势序列检测和捕获模块连接，能够接收代表所述记录的姿势序列的数据，将所述数据与至少一个参考姿势序列进行比较，并确定是否已满足用于触发照明功能的阈值条件，所述控制模块被配置为产生并发送至少一个指令，以激活和/或无效和/或改变由所述至少一个照明模块发射的光束的光强度和定向。

检测的姿势序列包含一系列姿势，所述一系列姿势由至少一个乘员的身体的全部或部分的移动限定，优选地为乘员的上肢，优选地为司机。每个上肢由三段组成：胳膊、前臂和手。

当在运动中检测到的身体的部分的不同位置被以规律的间隔(有利地，非常短的)记录时检测姿势序列。

姿势序列主要由在主动检测区域内沿一个方向或另一个方向被跟随的移动路径(根据竖直的、水平的或对角的定向)被限定。

姿势序列的定向(即，可以通过对齐身体的检测部分的所有位置而确定的方向和路线)确定光源的激活或无效和/或照明模块的全部或部分的对应的定向，以便作为结果移动光束。

也可以考虑姿势序列的实施速度。明显地，取决于待激活的照明模块的数量以及它们在乘客轿厢内的位置，可以以构成功能性标志语言的方式形成与精确的检测区域关联的许多姿势的组合。

类似地，主动检测区域被理解为是指乘客轿厢的可以由一个或多个2d平坦表面或一个或多个3d体积限定的区域。主动检测区域可以广义地通过定心在乘客轿厢的中轴上覆盖乘客轿厢，或者为了提高在该区域拍摄的图像的分辨率，可以以乘客轿厢的一部分为目标，并且尤其是司机的部分或者乘客轿厢的已经检测到乘员的部分。

可以设置：照明模块包括光源，尤其是包括至少一个发光二极管(led)的光源，所述光源可以容纳在车辆的穹顶灯中。

姿势识别控制装置的姿势序列检测和捕获模块能够检测、捕获和记录由在乘客轿厢的主动检测区域内的车辆的至少一个成员执行的任何姿势序列，并且能够生成和发送代表所述姿势序列的数据。

根据本发明的一个有利的特征，姿势识别控制装置的姿势序列检测和捕获模块朝向车辆的乘客轿厢的至少一个主动检测区域定向，并且由至少一个姿势检测设备和/或至少一个图像采集设备组成，所述姿势检测设备能够检测在所述主动检测区域内的车辆的至少一个乘员(可能启动姿势序列)的至少一个方向性的姿势或移动，所述图像采集设备能够捕获和记录与由所述检测设备检测的姿势序列对应的一系列图像。

当移动和/或姿势在主动检测区域内被检测设备检测到时激活图像采集设备，以便防止图像采集设备以连续的并且耗电的方式工作。可以想到控制设备不包括检测设备，借此该设备具有检测启动随后将被采集的姿势序列的姿势的功能。在这种情况下，检测区域的连续记录被保证，并且采集的图像都被处理。

姿势序列检测和捕获模块可以包括单一的图像采集设备，所述单一的图像采集设备以如下方式朝向单一的主动检测区域定向，即司机是唯一的能够与姿势识别控制设备相互作用的人，或者它可以包括多个图像采集设备，所述多个图像采集设备以如下方式朝向一个或多个主动检测区域定向，即车辆的所有乘员能够单独地与姿势识别控制设备相互作用。

姿势序列检测设备可以包括能够检测在预定的主动检测区域内的车辆的乘员的至少一个移动或姿势的任意类型的传感器和/或摄像头。以非限制性示例的方式，传感器可以为红外和/或超声波和/或雷达传感器。检测设备可以包括多个不同类型的传感器，并且可以根据由控制模块接收的与光度条件有关的信息选择特定的传感器。姿势序列检测设备与图像采集设备相互作用，如前所述。

姿势序列检测和捕获模块的图像采集设备由任意的2d、3d记录设备、图像和/或视频源组成，所述设备能够捕获、产生和记录在主动检测区域内实施的固定的或方向性的2d或3d的姿势序列。以非限制性示例的方式，记录设备为一个或多个静止的和/或移动的摄像头。摄像头被理解为是指例如热成像摄像头和/或可见光摄像头和/或可以在乘客轿厢内的任何发光强度级别下工作的红外摄像头和/或激光摄像头和/或雷达摄像头。

由姿势序列检测和捕获模块采集和产生的数据包括限定一维、二维或三维的集合形状的数据和/或代表在主动检测区域内检测到的身体的部分的至少一个位置或移动路径的数据。因而“盒子(框、boxes)”被限定在确定的部分的出现被鉴别出的地方，并且与身体的检测的部分的移动对应的“盒子”的序列的移动被分析。这些代表由车辆的乘员实施的姿势序列的数据被发送给根据本发明的姿势识别控制装置的控制模块。

姿势识别控制装置可以包括至少一个显示设备，所述显示设备可以被配置为显示与牵扯进根据本发明的装置的工作的身体的部分的当前的位置和/或激活照明模块的控制所需的位置或姿势序列有关的视觉反馈。显示设备还可以进行照明功能的手动选择。

根据本发明的一个有利特征，姿势识别控制装置的控制模块为中央数据处理单元，所述中央数据处理单元与至少一个姿势序列检测和捕获模块和/或至少一个显示设备连接。作为最低限度，控制模块包括处理器、存储器和数据存储设备。数据存储设备包括数据库，所述数据库含有参考姿势序列、可由处理器执行的照明功能激活指令以及任何数据接收和发送指令。

根据本发明的姿势识别控制装置的控制模块的工作原理是基于在乘客轿厢的多个主动检测区域内检测到的由车辆的至少一个乘员实施(优选地由所述乘员的上肢实施)的多个姿势序列和多个乘客轿厢照明激活功能之间存在的相互依赖关系。根据该工作原理，控制模块被配置为：

-接收代表由至少一个姿势序列检测和捕获模块检测和记录的姿势序列的数据，

-分析与姿势序列的一维、二维或三维几何形状和/或位置有关的所述数据，并且将它们与存储在数据库中的参考姿势序列进行比较，

-确定是否所述记录的姿势序列与参考姿势序列中的一个相似和是否该相似性满足用于触发照明功能的阈值条件，

-将确定的指令发送给至少一个照明模块和/或显示设备。

为了获得至少一个照明模块的激活的目的，车辆的乘员移动他的上肢中的一个的全部或部分，并且以自发和特定的方式在乘客轿厢的主动检测区域内实施姿势序列。作为针对于根据本发明的姿势识别控制设备的这些检测、分析、比较和控制步骤的结果，任何其它的假的移动不会影响照明模块的激活。

根据一个典型的优点，控制模块具有学习新的移动的能力，所述新的移动可以被记录，以提供给数据库新的参考姿势序列。

本发明还涉及一种内部照明控制方法，在所述方法的过程中，跟随在乘客轿厢的检测区域内的至少一个乘员的姿势序列，实施至少下述步骤：

-捕获并记录所述姿势序列的二维(2d)和/或三维(3d)图像的步骤，

-分析图像以产生代表检测的姿势序列的数据的步骤，

-发送代表所述姿势序列的数据的步骤，

-将所述代表数据发送给至少一个控制模块的步骤，

-分析与所述姿势序列的一维、二维或三维的几何形状和/或位置和/或移动路径有关的所述数据的步骤，

-将与所述记录的姿势序列有关的所述数据与存储在数据库中的至少一个参考姿势序列进行比较的步骤，

-确定是否满足用于触发照明功能的阈值条件的步骤，

-如果满足触发阈值条件，给集成于车辆的乘客轿厢上的至少一个照明模块发送并执行至少一个指令以激活和/或无效它和/或改变其发光强度的步骤。

根据一个有利的特征，控制方法包括学习至少一个新的参考姿势序列的步骤。可以根据反复过程执行该学习步骤，在反复过程中用户重复相同的姿势序列，以便控制模块可以综合它并且产生限定新的参考姿势序列的平均移动。

此外，在分析步骤中执行彼此分开的并且能够彼此相互作用的姿势序列检测设备和图像采集设备，仅在检测设备已经检测到可能启动姿势序列的姿势的开始时执行所述图形采集设备。

在该最后的实施例的替代例中，可以设置为在分析步骤中执行图像采集设备，所述图像采集设备连续地获取以检测区域为目标的图像。

附图说明

图1示出了根据本发明的用于车辆的内部照明的姿势识别控制设备和关联的方法的步骤。

具体实施方式

通过阅读以说明性和非限制性示例方式给出的并且参照单一的附图的本发明的实施例的详细说明，本发明的其它特点和优点将变得更清楚，所述附图示出了根据本发明的用于车辆的内部照明的姿势识别控制设备和关联的方法的步骤。

用于车辆的内部照明的姿势识别设备1包括至少一个照明模块2和包括至少一个姿势序列检测和捕获模块3的不同的模块和控制模块7，所述照明模块被配置为照亮乘客轿厢并且为此目的被布置在例如穹顶灯中，所述姿势序列检测和捕获模块的构造将在下面更详细地描述，控制模块可以具体地包括处理器8、存储器9和数据存储设备10。所述装置还可以包括显示设备6，所述显示设备优选地集成于车辆的仪表板上。

在图示的示例中，优选地位于车辆的乘客轿厢的前部的姿势序列检测和捕获模块3由一个或多个用于检测姿势序列11的检测设备4和一个或多个图像采集设备5组成。组成姿势序列检测和捕获模块3的这些元件以如下方式彼此相互作用和通信，即检测、捕获和记录由车辆的乘员(优选地，司机)在乘客轿厢的主动检测区域15内实施的至少一个姿势序列11。

这里，检测设备4包含一个或多个布置在乘客轿厢内的红外传感器，并且图像采集设备5包含与检测设备独立地布置在乘客轿厢内的一个或多个视频摄像头，借此，至少一个检测设备和一个图像采集设备被配置为以乘客轿厢的相同部分为目标。明显地，分开这两个设备的好处在于仅当检测设备已经检测到可能对应于姿势序列11的移动的开始时控制图像采集设备的照明。这避免了对连续地工作的图像采集设备的需要。然而，如前所述，可以使用组合检测设备和图像采集设备的仅一个设备。

根据本发明的不同变形例，姿势序列检测和捕获模块3可以包括单一的图像采集设备5，所述单一的图像采集设备以如下方式朝向单一的主动检测区域15定向，即司机为唯一的能够与姿势识别控制装置相互作用的人，或者它可以包括多个图像采集设备5，所述多个图像采集设备以如下方式朝向一个或多个主动检测区定向，即车辆的所有乘员能够单独地与姿势识别控制设备1相互作用。明显地，可以根据一个或多个主动检测区域15的存在确定检测设备的数量和构造。

通过在主动检测区域15中被跟随的竖直、水平和/或对角的移动路径限定姿势序列11。也可以考虑姿势序列11的实施速度，以便区分单一的姿势(称为固定的姿势序列)与移动(称为方向性的姿势序列)。

取决于待激活的照明模块2的数量以及它们在乘客轿厢内的位置，可以以构成功能性标志语言的方式形成与精确的检测区域15关联的许多姿势的组合。

在本发明的主要和优选实施例中，由坐在车辆的前面的乘员实施姿势序列，优选地由司机实施以激活照明模块2，优选地为位于乘客轿厢的前部的中央穹顶灯。

在该构造中，将以非限制性示例的方式描述可以想到的姿势序列11的四个组合，所述组合必须在定心在乘客轿厢的前部上的主动检测区域15内被实施。这些组合包含一系列司机的胳膊的位置，其同样地通过在主动检测区域内由图像采集设备5采集的图像的处理被鉴别。

姿势序列的第一组合打开穹顶灯，该第一组合包含沿乘客轿厢的顶棚的方向快速地竖直举起司机的右上肢以到达高位置，保持几秒，右手打开并且手掌放平，以上肢回到其在方向盘上或者在变速杆上或者放在扶手上的当前位置结束。

姿势序列的第二组合增大照明模块的发光强度，该第二组合在于沿乘客轿厢的顶棚的方向缓慢地从变速杆上升起握紧拳头的司机的右上肢。

姿势序列的第三组合减小照明模块的发光强度，该第三组合在于缓慢地从乘客轿厢的高点将握紧拳头的司机的右上肢放在变速杆上。

姿势序列的第四组合关闭照明模块，并且该组合可以以沿乘客轿厢的顶棚的方向快速地竖直举起司机的右上肢以到达高位置开始，在高位置前臂(手打开并且手掌放平)将实施来回的左/右扫掠移动，以上肢回到其在方向盘上或者在变速杆上或者放在扶手上的当前位置结束。

在前面的描述中，照明模块的激活和无效已经与姿势序列的检测联系起来。明显地，姿势识别仅被用于产生指令以改变由照明模块发射的光束的发光强度和/或定向，并且通过司机在控制按钮上的动作实施激活和无效操作，然后仅当控制按钮被致动时开始在检测区域15内的图像的采集。

姿势序列的其它组合是可以想到的，取决于乘客轿厢内的照明模块的定位。具有对角的和/或水平的定向的姿势序列可以例如与前和/或后侧照明模块的激活和/或照明模块中的每一个投射的光束的定向联系起来。

所有这些组合组成参考姿势序列，以参考姿势序列为基础，控制模块7将分析并比较代表由司机实施的姿势序列11的数据12。这些参考序列优选地被司机学习和再现，以用于激活和控制照明模块2。由司机自身设计的任何新的参考序列被姿势识别控制装置1(尤其是被控制模块7)采集和存储也是可能的。

上面已经解释了根据本发明的控制方法，并且将再次参照附图以另外的方式描述它。控制方法是基于在多个姿势序列11、多个主动检测区域15和用于乘客轿厢的照明的多个激活功能之间存在的相互依赖关系，并且是基于组成姿势识别控制装置1的元件的相互联系和它们之间的通信。

根据本发明的主要和优选的实施例，所述方法最初包括在乘客轿厢的检测区域15内检测由车辆的至少一个乘员的身体的全部或部分实施的姿势序列11的启动的步骤(a)，该检测由姿势序列检测和捕获模块3执行，优选地由检测设备4执行。该检测步骤之后为由姿势序列检测和捕获模块3(优选地由图像采集设备5)执行的捕获和记录所述姿势序列11的2d和/或3d图像的步骤(b)，然后为由姿势序列检测和捕获模块3(优选地由与图像采集设备5关联的图像处理设备)进行的产生代表所述姿势序列11的数据12的步骤(c)。所述代表数据12包括限定一维、二维或三维的几何形状的数据和/或代表在主动检测区域内的至少一个位置或移动路径的数据，例如点或点云。

然后，借助于将所述代表数据12发送给控制模块7的步骤(d)在姿势序列检测和捕获模块和控制模块7之间发生通信，所述控制模块然后产生不同的连续的步骤，包括：

-分析与所述姿势序列11的一维、二维或三维的几何形状和/或位置和/或移动路径有关的所述数据12的步骤，

-将与所述记录的姿势序列有关的所述数据与存储在数据库中的至少一个参考姿势序列进行比较的步骤(f)，

-确定是否满足用于触发照明功能的阈值条件的步骤(g)。

如果满足触发阈值条件，可以同时或者以轻微的时间延迟提供：给集成于车辆的乘客轿厢上的至少一个照明模块2发送(h)和执行(i)至少一个指令13以激活和/或无效和/或改变待发射的光束的发光强度和/或定向的步骤；和给显示设备6发送(h)和执行(j)至少一个显示指令14以便通知车辆的乘员对发射的光束进行的改变的性质的步骤。

控制方法还可以包括学习至少一个新的参考姿势序列的步骤(k)。