用于通过照明单元的同步驱动而识别机动车辆乘客的姿势和/或观察方向的检测设备的制作方法

本发明涉及一种用于识别机动车辆乘客的姿势和/或观察方向的捕获设备，其包括第一传感器装置且包括至少一个第二传感器装置，其中，每个传感器装置分别具有用于发射光的照明单元、用于接收被乘客反射的光的接收单元、和计算机单元，所述计算机单元用于促动照明单元且用于基于被反射的光识别姿势和/或观察方向。本发明此外涉及一种操作装置和机动车辆。最后，本发明涉及一种用于识别机动车辆乘客的姿势和/或观察方向的方法。

背景技术：

在现代机动车辆中安装有多个捕获设备，通过其例如可识别车辆乘客的操作动作。作为例子，已知利用这样的捕获设备检测车辆乘客的姿势。在该情况下，捕获设备例如包括摄像头形式的传感器装置，通过其，乘客的操作姿势可被捕获且通过相应计算机单元评价。然后，操作信号可根据被捕获姿势产生，所述操作信号能够用于促动机动车辆的功能装置。

此外，现有技术已经披露了捕获设备，通过其，可捕获驾驶员的观察方向。因而，例如可以识别驾驶员是否将他的视线转到道路上。此外，基于驾驶员的观察方向，例如可以识别被驾驶员观察的机动车辆的功能装置。

这样的用于识别车辆乘客的姿势和/或观察方向的捕获设备通常包括具有主动照明单元的光学传感器。特别地，捕获设备被具体实施为摄像头，照明单元发射可见波长范围或红外波长范围的光。利用摄像头，例如可以记录乘客的部位的图像，该部位例如手。此外，已知所谓的3d摄像头，通过其，可以提供距离的图像展示。在该背景下，例如，已知所谓的tof(tof-飞行时间)摄像头，其通过照明单元发射光，且其通过接收单元捕获被乘客反射的光。由此，可以基于光的飞行时间，推导捕获设备和乘客的至少一部位之间的距离。

为此，de102008048325a1描述一种促动输入单元，其包括图像记录装置。此外，促动输入单元包括手区域检测装置，其在图像记录装置记录的移动图像中检测人手的区域。此外，设置手动作确定设备，其由被检测到的手区域的形状和移动来确定手动作。最后，设置菜单选择展示装置，其基于被确定的动作向用户通知被选择的菜单。在此，还可设置动作输入机器，以包括多个图像记录设备。

此外，de102012110460a1描述了一种输入用于机动车辆部件的控制命令的方法。在此，由用户引导的输入物体的图像序列通过成像装置在预确定捕获区域中产生。此外，基于图像序列识别输入物体的取向变化，基于被识别的取向变化将控制命令输出到机动车辆的部件。在此，成像装置可包括至少一个红外敏感摄像头。

此外，wo2014/032822a2描述了一种用于控制车辆功能的设备。该设备包括至少一个界面，用户通过静态和/或动态用户姿势与之互动。此外，设置检测单元，其捕获静态和动态的用户姿势。此外，用户姿势通过控制单元捕获，相应的车辆功能被促动。在此，检测单元可包括一个或多个摄像头，其特别地具体实施为tof摄像头。利用这些，优选地可以识别头部的部位的移动，特别是眼睛或鼻子的移动。此外，检测单元被构造为同时和/或以相继的方式识别用户的并行姿势和/或多个人的姿势。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种开头所陈述的捕获设备如何可以更可靠地操作以捕获机动车辆乘客的姿势和/或观察方向的方案。

该目的通过具有根据各独立权利要求的特征的捕获设备、操作装置、机动车辆和方法实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。

根据本发明的捕获设备用于识别机动车辆乘客的姿势和/或观察方向。捕获设备包括第一传感器装置和至少一个第二传感器装置。每个传感器装置分别具有用于发射光的照明单元。此外，每个传感器装置包括用于接收乘客反射的光的接收单元。此外，每个传感器装置包括计算机单元，用于促动照明单元且用于基于被反射的光识别姿势和/或观察方向。在此，传感器装置的计算机单元被设计为，根据同步信号同步地促动照明单元。

捕获设备可用在机动车辆中。利用捕获设备，可以捕获机动车辆的乘客的姿势和/或机动车辆的乘客的观察方向。捕获设备包括至少两个传感器装置，其例如可分布地布置在机动车辆的内部。传感器装置可包括光学传感器或摄像头。每个传感器装置包括照明单元。该照明单元可通过计算机单元促动。因而，可以控制照明时间，即，光通过相应的照明单元发射的持续时间。由此，传感器装置具有主动(active)照明。由各照明单元发射的光撞击在乘客的一部位上，例如身体部位，且通过该部位反射，并继而到达相应传感器装置的接收单元。取决于被反射的光，计算机单元则可识别乘客的姿势和/或观察方向。

本发明基于以下事实：如果利用至少两个具有主动照明的传感器装置，则可以存在传感器自身之间的影响。作为例子，作为照明单元发射的相应光的结果，可发生干涉。在当前情况下，各传感器装置的计算机单元能够根据同步信号同步地促动它们的照明单元。作为例子，所述至少两个传感器装置的照明单元可因此以特定顺序同时促动。作为传感器装置的相应照明单元的同步操作的结果，可以避免传感器装置通过它们的照明单元的相互干涉。进而，这可此外辅助传感器装置的各检测区域的理想照明。

优选地，第一传感器装置的计算机单元被设计为提供同步信号，且将后者传递至第二传感器装置的计算机单元。因而，第一传感器装置的计算机单元用作主机，第二传感器装置的计算机单元用作从机。第一传感器装置的计算机单元提供相应的同步信号。取决于第一传感器装置的计算机单元的该同步信号，可以促动第一传感器装置的照明单元。此外，该同步信号可包括关于第二传感器装置的照明单元应何时被促动的信息。该同步信号则从第一传感器装置的计算机单元传递。在从第一传感器装置的计算机单元向第二传感器装置的计算机单元传递期间产生的时间延迟可也在同步信号中被考虑。因而，同步信号可利用其中一个传感器装置本身的计算机单元提供。

此外，有利的是，第一传感器装置和所述至少一个第二传感器装置的计算机单元经由数据线链接，用于传递同步信号。通过数据线，例如可以在两个传感器装置的计算机单元之间提供直接的数据链。因此，可以确保同步信号在传感器装置之间的可靠传递。此外，在同步信号的传递期间的时间延迟可被直接的链接避免或减少。

优选地，数据线是机动车辆的数据总线，特别是can总线。但是，同步信号的传递可以通过机动车辆的现有数据总线实现。通过同步信号的传递，作为其结果，每个传感器装置的各照明单元被促动，可以可靠地避免传感器装置彼此之间的干扰。在此考虑的是，用于处理经由数据总线传递的数据帧的时间长度显著大于照明单元被激活的照明时长。因而，捕获设备的可靠操作可以被辅助。

在另一实施例中，第一传感器装置和/或所述至少一个第二传感器装置被设计为，基于被发射的光和被反射的光的飞行时间，确定距乘客的至少一部位的距离。换句话说，第一传感器装置和/或第二传感器装置被具体实施为所谓的3d摄像头或tof摄像头。在此，可以在空间上捕获乘客的一部位，例如乘客的手。以此方式，可以识别车辆乘客的相应姿势，并通过计算机单元评价这些。在该过程中，可存在例如与预确定姿势的比较，所述预确定姿势例如存储在计算机单元中。取决于被捕获的姿势，则可以将相应的操作信号传递至机动车辆的功能装置。

在另一实施例中，第一传感器装置和/或所述至少一个第二传感器装置被构造为，基于被反射的光捕获距乘客的至少一部位的图像。换句话说，第一传感器装置和/或所述至少一个第二传感器装置被具体实施为摄像头，通过其，可以捕获乘客的身体部位的图像。特别地，第一传感器装置和/或第二传感器装置被设计为，基于被捕获的图像，识别乘客的观察方向。因而，可以例如识别驾驶员或乘客是否将他们的视线转移到道路上。进而，还可以识别例如驾驶员是否打开或闭上他的眼睛。基于观察方向可还提供机动车辆的哪个功能装置意图被乘客操作的识别。基于被捕获的观察方向，可输出相应的操作信号。

此外，有利的是，当用第一传感器装置和所述至少一个第二传感器装置捕获姿势时，第一传感器装置的计算机单元和所述至少一个第二传感器装置的计算机单元交替地促动照明单元。换句话说，两个传感器装置交替地操作以捕获姿势。以此方式，当捕获姿势时，可以防止传感器装置的相互影响。

在另一构造中，当通过第一传感器装置和所述至少一个第二传感器装置捕获观察方向时，第一传感器装置的计算机单元和所述至少一个第二传感器装置的计算机单元将同时促动照明单元。如果乘客的观察方向应被识别，则照明单元的同步可被实施，从而两个照明单元同时激活。以此方式，这可以辅助各传感器装置的检测区域的理想照明。因而，可以可靠地捕获乘客的观察方向。

根据本发明的用于机动车辆的操作装置包括根据本发明的捕获设备。此外，操作装置包括功能装置，该功能装置根据被捕获设备识别的姿势和/或观察方向可被促动。如果乘客的姿势和/或观察方向通过捕获设备被识别，则可以输出适当的操作信号，且将其传递至功能装置。功能装置则可根据该操作信号被促动。作为例子，机动车辆的功能装置可以是信息娱乐系统、导航系统等。还可将功能装置设置为窗户提升器、用于调整外部镜子的促动器等。操作装置还可以是机动车辆的驾驶员辅助系统的一部分，其例如执行转向和/或制动系统的干预。如果捕获设备识别驾驶员的视线从道路上移开且遭到危险的威胁，这是特别有利的。

根据本发明的机动车辆包括根据本发明的操作装置。特别地，机动车辆具体实施为客用机动车辆。

根据本发明的方法用于识别机动车辆乘客的姿势和/或观察方向。在此，设置第一传感器装置和至少一个第二传感器装置。在此，在每个传感器装置中，用于发射光的照明单元通过计算机单元促动，由乘客反射的光被接收单元接收，姿势和/或观察方向基于被反射的光通过计算机单元识别。照明单元根据同步信号通过传感器装置的计算机单元同时促动。

关于根据本发明的捕获设备呈现的优选实施例和其优势相应地应用于根据本发明的操作装置、根据本发明的机动车辆以及根据本发明的方法。

进一步的特征和发明由权利要求、附图和附图的说明体现。上述说明书中的特征和特征组合以及以下仅在附图的描述中提及的和/或仅在附图中示出的特征和特征组合可以不仅用在分别指出的组合中，也可以用在其他组合中或单独使用，而不偏离本发明。由此，在附图中没有清楚显示和解释但从所解释的实施例通过单独的特征组合呈现且可制造的实施例也视为被本发明涵盖和披露。因此不具有初始表达的独立权利要求的全部特征的特征组合的实施例也应视为被披露。

附图说明

现在基于优选的示例性实施例以及参考附图更详细地解释本发明。

在附图中：

图1显示了根据本发明一个实施例的机动车辆的示意图；

图2显示了机动车辆的捕获设备，通过其捕获乘客的姿势和/或观察方向；和

图3显示了根据图2的捕获设备，其包括第一传感器装置和第二传感器装置。

具体实施方式

在图中，为相同或功能上相同的元件提供相同的附图标记。

图1显示了根据本发明一个实施例的机动车辆1的示意图。在该情况下，机动车辆1具体实施为客用机动车辆。机动车辆1包括操作装置2。操作装置2继而包括捕获设备3。利用捕获设备3，如以下详细解释，可以捕获机动车辆1的乘客3的姿势和/或观察方向。取决于被捕获的姿势和/或被捕获的观察方向，可以将相应的操作信号从捕获设备3传递至机动车辆1的功能装置4。

作为例子，机动车辆1的功能装置4可以是导航系统、信息娱乐系统、空调单元等。功能装置4还可以是适当的用于打开和/或关闭窗户的促动器、用于调整外部镜子的促动器、用于打开和/或关闭滑动天窗或软顶的促动器、用于调整座椅的促动器等。功能装置还可以是机动车辆1的驾驶员辅助系统的一部分。

图2示出捕获设备3的实施例的示意图。在当前示例性实施例中，捕获设备3包括第一传感器装置5和第二传感器装置6。可还将捕获设备3设置为包括多于两个传感器装置5、6。传感器装置5、6可分布地布置在机动车辆1的内部。每个传感器装置5、6包括照明单元7，通过其可以发射光。作为例子，照明单元7可具体实施为发射可见光波长范围的光或红外波长范围的光。被发射的光11被乘客13的部位反射。被反射的光12到达相应传感器装置5、6的接收单元8。

传感器装置5、6的一个或两个可具体实施为摄像头，其取决于被反射的光12可捕获乘客13的至少一部位的图像。传感器装置5、6的一个或两个可具体实施为所谓的3d摄像头或tof摄像头。利用这些，可以基于被反射的光12识别乘客13的一部位的空间取向。因而，例如可以识别乘客13的手15执行的姿势。此外，例如可以识别乘客13的头部14的取向、倾斜和/或旋转。传感器装置5、6可还被构造为识别乘客13的观察方向，例如基于乘客13的眼睛的位置。在该情况下，这通过箭头16以示意性方式示出。

每个传感器装置5、6包括计算机单元9。作为例子，其可以通过适当的处理器、通过集成电路或通过所谓的fpga(现场可编程门阵列)形成。相应的计算机单元9用于促动传感器装置5、6的照明单元7。如果相应的照明单元7被促动，该照明单元发射光11。此外，计算机单元9被设计为，基于被反射的光12识别乘客13的姿势或观察方向。为此，例如可以执行适当的图像处理，基于其识别姿势和/或观察方向。

传感器装置5、6通过数据线10链接，用于数据传递。特别地，各个传感器装置5、6的计算机单元9通过数据线10链接。作为例子，数据线10可通过机动车辆1的数据总线形成，例如can总线。通过数据总线，可以传递相应的同步信号，根据其，相应的计算机单元9同步地促动照明单元7。

图3在另一实施例中示出捕获设备3。可以在此识别，每个传感器装置5、6具有相应的传感器板17，计算机单元9布置在其上。此外，设置相应的处理器18。此外，每个传感器装置5、6具有通信接口19，所述通信接口链接至数据线10。此外，直接链接件通过数据线20被设置在通信界面和计算机单元9之间。当捕获设备3起动时，可以经由数据线(特别是can总线)传递相应的数据帧。在此，例如可以将第一传感器装置的计算机单元9限定为主机。第二传感器装置6的计算机单元9可以定义为从机。

然后，相应的同步信号可通过第一传感器装置5的计算机单元9提供。该同步信号可通过经由数据线10传递的任意数据帧提供。取决于被传递的同步信号，计算机单元9则能够促动相应的照明单元7。作为例子，照明单元7可同时或以一时间偏移促动。作为照明单元7的同步操作的结果，特别地可以避免传感器装置5、6它们之间的影响。