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Die Erfindung betrifft zum Einen eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugbewegung eines Fahrzeuges mit einer Steuerbefehls-Eingabevorrichtung zur Eingabe von manuellen Steuerbefehlseingaben zur Steuerung der Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges und einer Steuersignaleinheit, die zum Generieren von Steuersignalen zur Steuerung der Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges in Abhängigkeit von den manuellen Steuerbefehlseingaben eingerichtet ist, wobei die Steuerungseinrichtung ein Kamerasystem zum Aufnehmen von Bildinformationen bezüglich mindestens eines Teils eines Bedienraumes des Fahrzeuges, eine Bildverarbeitungseinheit, die zum Erkennen von Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen mindestens eines Fahrzeugführers aus den aufgenommenen Bildinformationen eingerichtet ist, und eine Auswerteeinheit, die zum Ermitteln der manuellen Steuerbefehlseingaben in Abhängigkeit von den erkannten Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen eingerichtet ist, aufweist. Die Erfindung betrifft ebenso eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung eines berührungsabhängigen Steuerorgans zur Steuerung einer Fahrzeugbewegung eines Fahrzeuges.
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Die Steuerung der Fahrzeugbewegung eines Fahrzeuges erfolgt in der Regel durch eine in einem Bedienraum des Fahrzeuges angeordnete Steuereinrichtung, die von einem Fahrzeugführer zur Fahrzeugsteuerung entsprechend bedient wird. Der Bedienraum kann dabei bei sogenannten bemannten Fahrzeugen in oder an dem Fahrzeug angeordnet sein und bei unbemannten Fahrzeugen außerhalb des Fahrzeuges, wobei die Steuerbefehle dann über eine Funkverbindung an das Fahrzeug gesendet werden.
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Mit Hilfe der Steuereinrichtung werden von dem Fahrzeugführer entsprechende Steuerbefehle zur Steuerung der Fahrzeugbewegung eingegeben, die dann von dem Fahrzeug zur Ansteuerung der für die Fahrzeugbewegung vorgesehenen Stellglieder verwendet werden. Die Steuerbefehle werden von dem Fahrzeugführer durch Betätigen von einem oder mehreren Steuerorganen eingegeben, wie beispielsweise durch Drehen eines Lenkrades, durch Betätigen von Pedalen, durch Betätigen eines Steuerhorns bei Flugzeugen oder durch Bewegen eines Steuerknüppels oder Sidesticks bei Flugzeugen.
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Bei dem sogenannten „stear-by-wire” werden die eingegebenen Steuerbefehle nicht direkt mechanisch auf die Stellglieder aufgebracht, wie dies beispielsweise bei einem Lenkrad eines Straßenfahrzeuges der Fall ist, sondern die Bewegung wird mit Hilfe von Sensoren erfasst und in elektrische Steuersignale umgewandelt, die dann zur Ansteuerung der Stellglieder wie Aktoren verwendet werden. Dies hat zwar den Vorteil, dass die mechanische Komplexität derartiger Steuerungseinrichtungen abnimmt. Allerdings müssen hierfür notwendigerweise weitere redundante Steuerungsmöglichkeiten vorliegen, um einen Ausfall der Eingabevorrichtung ausgleichen zu können.
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In jedem Fall aber müssen die für die Eingabe der Steuerbefehle vorgesehnen Steuerorgane von dem Fahrzeugführer berührt werden, um durch Aufbringen einer entsprechenden Kraft auf das Steuerorgan und somit einer Herbeiführung einer Bewegung des Steuerorganes die Steuerbefehle entsprechend eingeben zu können. Der Fahrzeugführer ist somit gezwungen mit den Steuerorganen permanent haptischen Kontakt herzustellen und auch zu behalten.
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Moderne Fahrzeuge weisen in der Regel heutzutage eine Vielzahl von Assistenzsystemen zur Unterstützung des Fahrzeugführers bei seiner Fahrzeugführungsaufgabe auf. Diese Assistenzsysteme müssen jedoch ebenfalls durch Eingabe entsprechender Anweisungen eingestellt werden, was heutzutage meist berührungsabhängig erfolgt. Hierfür muss der Fahrzeugführer den Kontakt zu dem Steuerorgan aufheben, um kurzzeitig das Assistenzsystem entsprechend einzustellen. Dies bedingt jedoch, dass neben der verschobenen Aufmerksamkeitsfokussierung auf das Assistenzsystem die Steuerungsaufgabe durch den Fahrzeugführer kurzzeitig nicht mehr 100%-ig wahrgenommen werden kann. Treten in dieser Phase unerwartete Ereignisse auf, die die volle Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers bedürfen, so reicht womöglich die Zeit nicht mehr aus, die vollständige Kontrolle des Fahrzeuges durch Berühren der Steuerorgane wieder zu erlangen. Schwere Unfälle sind dann die Folge.
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Zur Lösung dieser Problematik wurden beispielsweise akustische Eingabesysteme entwickelt, mit denen der Fahrzeugführer über Sprachsignale bestimmte Einstellungen vornehmen kann. Mit Hilfe eines Mikrophones werden diese Sprachsignale erfasst, ausgewertet und, sofern ein korrekter Sprachbefehl erkannt wurde, zur Einstellung des gewünschten Systems verwendet. Allerdings hat eine solche Spracherkennung den Nachteil, dass bei undeutlicher Aussprache, einer lauten Betriebsumgebung, wie beispielsweise in einem Cockpit oder bei mehreren sprechenden Personen eine 100%-ige sichere und zuverlässige Erkennung der Sprachbefehle systembedingt nicht möglich ist, so dass derartige Systeme für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen eher ungeeignet erscheinen.
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Aus der
DE 103 49 568 A1 ist beispielsweise eine Handzeichen-Schaltvorrichtung bekannt, bei der mit Hilfe einer Kamera ein Handzeichen, das von dem Fahrzeugführer innerhalb einer Bildaufnahmezone gemacht wurde, erkannt und detektiert und in Abhängigkeit des gezeigten Handzeichens ein entsprechendes Objekt ausgewählt und eine entsprechende Information eingegeben werden kann. Nachteilig auch hierbei ist, dass für die Darstellung des Handzeichens der Kontakt zu dem Steuerorgan durch den Fahrzeugführer gelöst werden muss.
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Ein weiteres Problem existiert bei Fahrzeugen, die ihre Fahraufgabe vollautomatisch durchführen können. Mit Hilfe von Sensoren und einer entsprechenden Auswertung sind derartige Fahrzeuge in der Lage, ihre Fahraufgabe so vollautomatisch durchzuführen, dass ein Eingreifen des Fahrzeugführers in der Regel nicht notwendig wird. Ein Beispiel hierfür ist der sogenannte Autopilot eines Flugzeuges. Kommt es jedoch zu einem unerwarteten Ereignis, so dass die Automation abgebrochen und die Fahraufgabe vollständig auf den Fahrzeugführer übertragen werden muss, vergeht eine gewisse Zeit, bis der Fahrzeugführer den Kontakt zu den notwendigen Stellteilen bzw. Steuerorganen des Fahrzeuges hergestellt hat und die Fahraufgabe somit übernehmen kann. Bei zeitkritischen Ereignissen kann dies schnell zu schweren Unfällen führen.
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Ein bisher weiter ungelöstes Problem besteht in der Redundanz von sogenannten „stear-by-wire”-Steuerorganen. Fallen beispielsweise die Sensoren zur Erfassung der Bewegung des Steuerorgans aus, so muss dies nicht nur rechtzeitig erkannt, sondern dem Fahrzeugführer auch eine entsprechende Alternative zur Fahrzeugsteuerung angeboten werden, damit die Fahraufgabe durch den Fahrzeugführer weiter wahrgenommen werden kann. Da jedoch keine mechanische Verbindung bei einer „stear-by-wire”-Steuerung zu den einzelnen Stellteilen existiert, müssen die elektronischen Signalwege zumindest redundant ausgelegt werden. Kommt es zu einem schwerwiegenden Fehler an den Steuerorganen, so können auch die redundant ausgelegten Steuerwege in ihrer Gesamtheit davon betroffen sein, so dass eine Steuerung des Fahrzeuges nicht mehr möglich ist.
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Aus der
DE 10 2005 023 214 A1 ist darüber hinaus eine Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Betätigung von Bedienelementen im Innenraum eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem der Innenraum mit Hilfe einer Kamera aufgezeichnet und die Bewegungen des Fahrzeugführers hinsichtlich der Bedienung von Bedienelementen analysiert wird, so dass die Betätigung eines Bedienelementes allein visuell detektierbar ist.
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Aus der
DE 10 2007 023 141 A1 ist des weiteren ein Verfahren zur Einstellung und/oder Nachstellung wenigstens einer Komfort- und/oder Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem die Körperhaltung und/oder die Körperbewegung des Kraftfahrzeugführers aufgezeichnet und anschließend analysiert wird, wobei hierdurch die Assistenzsysteme innerhalb des Kraftfahrzeuges optimal an den Zustand des Fahrzeugführers angepasst werden sollen.
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Aus der
DE 10 2010 013 243 A1 ist des Weiteren ein Verfahren zum Ermitteln von auf die Blickrichtung eines Fahrers und/oder auf die Position der Hände des Fahrers bezüglich des Lenkrades bezogene Informationen bekannt. Dabei kann mit Hilfe einer optischen Erfassungseinrichtung ermittelt werden, ob der Fahrer die Hände am Lenkrad hat.
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Aus der
DE 10 2005 019 154 A1 ist des Weiteren eine Vorrichtung zur Einstellung wenigstens einer Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit von einem Signal einer bildgebenden Sensorik bekannt.
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Daher ist es zunächst Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung anzugeben, die als Redundanzsystem bei Ausfall der primären Steuerorgane genutzt werden kann. Darüber hinaus ist es auch Aufgabe der Erfindung eine Überwachungsvorrichtung anzugeben, mit der der Ausfall der primären Steuerorgane detektierbar ist.
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Die Aufgabe wird mit der Steuereinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- – eine Steuerorgan-Eingabeschnittstelle (9) vorgesehen ist, die zum Empfangen von manuellen Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben, die durch Betätigen des berührungsabhängigen Steuerorgans (10) durch den Fahrzeugführer eingebbar sind, eingerichtet ist und
- – die Auswerteeinheit (6) weiterhin zum Detektieren einer Fehlfunktion des Steuerorgans (10) durch Vergleich der aus den Körperbewegungen ermittelten Steuerbefehlseingaben und der über die Steuerorgan-Eingabeschnittstelle empfangenen Steuerorgan-Steuerbefehlseinhaben eingerichtet ist,
wobei die Steuersignaleinheit (7) zum Generieren des Steuersignals zur Steuerung der Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Detektion einer Fehlfunktion eingerichtet ist.
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Erfindungsgemäß wird somit zunächst vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugbewegung eines Fahrzeuges eine Steuerbefehls-Eingabevorrichtung hat, mit der Steuerbefehlseingaben durch Körperbewegungen zur Steuerung der Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges eingebbar sind, und die eine Steuersignaleinheit aufweist, die in Abhängigkeit der eingegebenen Steuerbefehlseingaben entsprechende Steuersignale zur Steuerung der Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges generiert. Diese Steuersignale können dann beispielsweise zur Ansteuerung der Stellglieder des Fahrzeuges, die zur Steuerung der Fahrzeugbewegung vorgesehen sind, verwendet werden.
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Für die Eingabe der manuellen Steuerbefehlseingaben mittels Körperbewegung weist die Steuerbefehls-Eingabevorrichtung ein Kamerasystem auf, welches Bildinformationen bezüglich mindestens eines Teils eines Bedienraumes des Fahrzeuges aufnimmt. Der Bedienraum kann beispielsweise das Cockpit eines Flugzeuges oder der Steuerplatz eines Fahrzeuges sein. Mit Hilfe einer Bildverarbeitungseinheit werden diese Bildinformationen, die von dem Kamerasystem aufgenommen wurden, analysiert und entsprechende Körperbewegungen des Fahrzeugführers aus den aufgenommenen Bildinformationen erkannt. Mit Hilfe einer Auswerteeinheit werden aus diesen erkannten Körperbewegungen die Steuerbefehlseingaben ermittelt, so dass die Steuersignaleinheit anhand dieser ermittelten Steuerbefehlseingaben die Steuersignale zur Steuerung der Fahrzeugbewegung generieren kann.
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Die Bildverarbeitungseinheit ist nun derart eingerichtet, dass sie Körperbewegungen des Fahrzeugführers bei einer Betätigung mindestens eines berührungsabhängigen Steuerorgans aus den aufgenommenen Bildinformationen erkennt. So kann die Bildverarbeitungseinheit beispielsweise aus den aufgenommenen Bildinformationen eine Körperbewegung beim Betätigen eines Lenkrades oder Steuerknüppels als Steuerorgan erkennen, d. h. die Bildverarbeitungseinheit erkennt beim Betätigen des Steuerorgans die vom Fahrzeugführer ausgeführten Bewegungen zum Betätigen des Steuerorgans.
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Die Auswerteeinheit ist dann derart ausgebildet, dass anhand der erkannten Körperbewegungen die manuellen Steuerbefehlseingaben, die mit dem Betätigen des Steuerorgans zur Steuerung der Fahrzeugbewegung vom Fahrzeugführer eingegeben werden sollten, ermittelt werden. Diese so erfassten und ermittelten manuellen Steuerbefehlseingaben können dann der Steuersignaleinheit zugeführt werden, um basierend darauf die Steuersignale zur Steuerung der Fahrzeugbewegung zu generieren.
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Des Weiteren weist die Steuereinrichtung eine Steuerorgan-Eingabeschnittstelle auf, über die Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben empfangbar sind. Derartige Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben sind Steuerbefehlseingaben, die durch den Fahrzeugführer durch Betätigen des Steuerorgans zwecks Steuerung der Fahrzeugbewegung eingegeben wurden, beispielsweise durch Drehung eines Lenkrades oder Verschwenken eines Steuerknüppels. Mit Hilfe der Bildverarbeitungseinheit werden jedoch gleichzeitig die Körperbewegungen bei der Eingabe der Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben erfasst und die gewünschten Steuerbefehlseingaben abgeleitet.
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Die Auswerteeinheit ist nun derart eingerichtet, dass sie eine Fehlfunktion des Steuerorgans anhand eines Vergleiches zwischen den über die Steuerorgan-Eingabeschnittstelle empfangenen Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben und den über die Bildverarbeitungseinheit erfassten Steuerbefehlseingaben erkennt, wobei die Generierung der Steuersignale durch die Steuersignaleinheit in Abhängigkeit der Detektion der Fehlfunktion erfolgt.
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Dadurch wird es möglich, dass bei einer Abweichung zwischen dem erkannten Körperbewegungen und den daraus ableitbaren Steuerbefehlseingaben und den von dem Steuerorgan erfassten Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben eine Fehlfunktion des Steuerorgans erkannt werden kann. Bei Detektion einer Fehlfunktion kann dann die vorliegende erfindungsgemäße Steuereinrichtung als Reservesteuerung verwendet und zur Eingabe der Steuerbefehlseingaben verwendet werden, und zwar anstelle der Sensorik des Steuerorgans.
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So wird es beispielsweise möglich, die Steuerbarkeit über die zur Steuerung des Fahrzeuges vorgesehenen Steuerorgane durch Betätigen derselbigen aufrechtzuerhalten, wenn diese beispielsweise aufgrund eines Defektes ausgefallen sind. Die Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung fungiert dann als Reservesteuerung. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn für eine „drive-by-wire”-Steuerung eine zusätzliche Redundanz im Falle eines Defektes aufgebaut werden muss. Denn die für die Betätigung des Steuerorgans zwecks Steuerbefehlseingabe durchgeführten Körperbewegungen können von der Bildverarbeitungseinheit direkt erkannt und mit Hilfe der Auswerteeinheit in die gewünschten Steuerbefehlseingaben umgewandelt werden, so dass trotz Ausfall der Steuerorgane eine Steuerung des Fahrzeuges weiterhin möglich ist.
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Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Kamerasystem um ein 3D-Kamerasystem mit optischer Tiefendetektion. Dadurch wird es möglich, dass nicht nur Handzeichen oder dargestellte Symbole bzw. Muster erkannt werden können, sondern auch Bewegungen der Hand oder anderen Körperteilen im Raum. So lassen sich komplexe Bewegungsmuster des Fahrzeugführers erfassen, die dann als Steuerbefehle für die Eingabe verwendet werden können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit derart eingerichtet, dass sie anhand der erkannten Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen des Fahrzeugführers oder auch weiteren Insassen einen kritischen Zustand des Fahrzeugführers erkennt und Steuerbefehlseingaben erzeugt, die dazu führen, dass das Fahrzeug in einen sicheren Zustand überführt wird. So ist es beispielsweise bei Flugobjekten denkbar, dass von der Bildverarbeitungseinheit anhand der Körperhaltung erkannt wird, dass der Fahrzeugführer nicht mehr bei Bewusstsein ist, woraufhin die Auswerteeinheit Steuerbefehlseingaben erzeugt, die zur Überführung des Flugobjektes in einem sicheren Zustand führt, beispielsweise durch Einschaltung eines hohen Automatisierungsgrades oder ähnlichem.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ausgebildet, den Berührungszustand eines berührungsabhängigen Steuerorgans zu erkennen (sogenannte „hands-on-detection”). Hierzu ist die Bildverarbeitungseinheit zum Erkennen von Körperteilen des Fahrzeugführers ausgebildet, die zur Eingabe von Steuerbefehlen an dem zur Steuerung der Fahrzeugbewegung vorgesehenen berührungsabhängigen Steuerorgan vorgesehen sind. Aus den erkannten Körperteilen des Fahrzeugführers kann nun abgeleitet werden, ob sich diese zur Steuerung über das Steuerorgan vorgesehenen Körperteile an dem Steuerorgan befinden und der Fahrzeugführer somit Kontakt zu dem Steuerorgan hat oder nicht. Dies kann beispielsweise aus der Form der Körperteile oder deren Position im Raum abgeleitet werden.
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Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Steuerorgane zum Generieren von Gegenkräften (sogenannte „tactile cues”) ausgebildet sind, so dass es erforderlich ist, dass der Fahrzeugführer mit dem Steuerorgan Kontakt hat. Andernfalls kann es passieren, dass das „tactical cue” das Steuerorgan bewegt, was zu ungewollten Eingaben von Steuerbefehlen führen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuersignaleinheit derart eingerichtet, dass widersprüchliche Steuerbefehlseingaben erkannt und diese dann derart fusioniert werden, dass Steuersignale zur Steuerung der Fahrzeugbewegung generiert werden können.
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So ist es beispielsweise denkbar, dass der Fahrzeugführer mit der rechten Hand einen Steuerbefehl eingeben möchte, der widersprüchlich zu dem mit der linken Hand dargestellten Steuerbefehl ist. Denkbar ist aber auch, dass der Fahrzeugführer mit der Hand einen Steuerbefehl zur Steuerung des Fahrzeuges anzeigt, während er mit dem Fuß über ein Steuerorgan (beispielsweise Pedal) einen entgegengesetzten oder widersprüchlichen Steuerbefehl hierzu eingibt. In diesen Fällen muss dann eine geeignete Fusionierung der Steuersignale durchgeführt werden, damit nicht widersprüchliche Steuersignale auf die Regelstrecke aufgebracht werden.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe auch mit einer Überwachungseinrichtung zur Überwachung eines berührungsabhängigen Steuerorgans zur Steuerung einer Fahrzeugbewegung eines Fahrzeuges dadurch gelöst, dass
- – eine Steuerorgan-Eingabeschnittstelle vorgesehen ist, die zum Empfangen von manuellen Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben, die durch Betätigen mindestens eines berührungsabhängigen Steuerorgans durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeuges eingebbar sind, eingerichtet ist,
- – eine Steuerbefehls-Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, die
- – ein Kamerasystem zum Aufnehmen von Bildinformationen bezüglich mindestens eines Teils eines Bedienraumes des Fahrzeuges,
- – eine Bildverarbeitungseinheit, die zum Erkennen von Steuerorgan-Körperbewegungen des Fahrzeugführers und/oder Steuerorganbewegungen bei der Betätigung des Steuerorgans zur Eingabe von Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben aus den aufgenommenen Bildinformationen eingerichtet ist, und
- – eine Auswerteeinheit, die zum Ermitteln der manuellen Steuerbefehlseingaben in Abhängigkeit von den erkannten Körperbewegungen und/oder Steuerorganbewegungen eingerichtet ist, aufweist und
- – eine Überwachungseinheit vorgesehen ist, die zum Erkennen einer Fehlfunktion des berührungsabhängigen Steuerorgans durch Vergleich der aus den Bildinformationen ermittelten Steuerbefehlseingaben und der über die Steuerorgan-Eingabeschnittstelle empfangenen Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben eingerichtet ist.
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So haben die Erfinder erkannt, dass der gemeinsame erfinderische Gedanke auch zur alleinigen Überwachung der Steuerorgane des Fahrzeuges verwendet werden kann, indem die über das Steuerorgan eingehenden Befehle und die aus den hierfür notwendigen Körperbewegungen und/oder Steuerorganbewegungen abgeleiteten Steuerbefehlseingaben miteinander verglichen werden. Kommt es zu einer Differenz zwischen den von dem Steuerorgan ermittelten Befehlen und den über die Bildinformationen ermittelten Steuerbefehlen, so kann auf eine Fehlfunktion des Steuerorgans geschlossen werden.
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Der Vorteil hierbei ist, dass die Überwachung der Steuerorgane des Fahrzeuges mit relativ wenig Technik realisiert werden kann, und zwar unabhängig von den technischen Gegebenheiten des Fahrzeuges. Darüber hinaus lässt sich eine derartige Überwachungseinrichtung auch nachträglich ohne große Umbaumaßnahmen in ein Fahrzeug integrieren, wobei die über das Steuerorgan eingegebenen Steuerbefehlseingaben meist aus einem gemeinsamen Bussystem des Fahrzeuges abgegriffen werden können.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 – schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;
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2 – schematische Darstellung einer besonderen Ausführungsform.
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1 zeigt die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 1 mit einem Kamerasystem 2, das aus zwei versetzt angeordneten Kameras 3a, 3b mit optischer Tiefendetektion besteht. Den Kameras 3a, 3b des Kamerasystems 2 sind dabei so ausgerichtet, dass sie zumindest einen Teil eines Bedienraumes des Fahrzeuges aufnehmen, insbesondere derart, dass zumindest der Fahrzeugführer 4, der das Fahrzeug steuern soll, aufgenommen wird.
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Die Kameras 3a, 3b des Kamerasystems 2 sind mit einer Bildverarbeitungseinheit 5 verbunden, welche die von dem Kamerasystem 2 aufgezeichneten Bildinformationen empfängt. Aus den aufgenommenen und empfangenen Bildinformationen kann die Bildverarbeitungseinheit nun entsprechende Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen des Fahrzeugführers 4 erkennen, was beispielsweise mit Hilfe eines entsprechenden echtzeitfähigen Bildverarbeitungsprogramms durchführbar ist. Dabei kann die Bildverarbeitungseinheit 5 die Informationen derart abstrahieren, dass nur noch abstrakte Informationen bezüglich der Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen des Fahrzeugführers 4 vorliegen. So können mit Hilfe der Bildverarbeitungseinheit 5 entsprechend Gestiken, Mimiken, Bewegungsmuster, Handzeichen und ähnliches erkannt werden. Auch beispielsweise das Hochreißen der Hände beim Erschrecken kann als Bewegungsmuster erkannt werden, genauso wie das Zusammensacken des Körpers bei Müdigkeit oder Ohnmacht.
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Diese von der Bildverarbeitungseinheit 5 erkannten Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen werden dann einer Auswerteeinheit 6 zugeführt, die aus den erkannten Körperbewegungen und/oder Körperhaltungen entsprechende manuelle Steuerbefehlseingaben ableitet. So lassen sich beispielsweise aus erkannten Körperbewegungen Steuerbefehlseingaben, wie Beschleunigen, Bremsen, Steigen, Sinken, nach rechts Fahren oder nach links Fahren, ableiten, wenn für jedes dieser Steuerbefehlseingaben eine entsprechende Körperbewegung oder Bewegungsmuster oder auch Gestik verknüpft ist.
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Führt der Fahrzeugführer 4 eine entsprechende Körperbewegung aus, die als ein Steuerbefehl zur Steuerung des Fahrzeuges hinterlegt ist, so erkennt dies die Auswerteeinheit 6 und leitet dies an die Steuersignaleinheit 7 weiter, die dann in Abhängigkeit der von der Auswerteeinheit 6 erkannten Mangel an Steuerbefehlseingaben entsprechende Steuersignale zur Steuerung der Fahrzeugbewegung generiert. Diese von der Steuersignaleinheit auf Basis der ermittelten Steuerbefehlseingaben generierten Steuersignale werden dann entsprechenden Stellgliedern 8 des Fahrzeuges zur Ansteuerung übermittelt, so dass die Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges entsprechend durchgeführt wird. Derartige Stellglieder 8 können beispielsweise Motoren für die Steuerung der Lenkung, des Antriebes oder ähnlichem sein.
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2 zeigt eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 1. Hierbei sind die beiden Kameras 3a, 3b des Kamerasystems 2 auf ein Steuerorgan 10 ausgerichtet, das zur Eingabe von Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben durch Betätigen des Hebels 11 zur Steuerung des Fahrzeuges ausgebildet ist. Wird der Hebel 11 bewegt, so wird diese Bewegung von Sensoren in dem Steuerorgan 10 detektiert und in entsprechende Steuersignale umgewandelt, die dann zur Ansteuerung der Stellglieder 8 zur Steuerung der Fahrzeugbewegung des Fahrzeuges verwendet werden.
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Die Bewegung des Hebels 11 wird mit Hilfe des Kamerasystems 2 aufgenommen und mit Hilfe der nachgeschalteten Bildverarbeitungseinheit 5 erkannt, so dass die Bewegung bzw. Stellung des Hebels 11 detektiert werden kann. Dies kann selbstverständlich auch anhand der Körperbewegung des Fahrzeugführers bei der Betätigung des Hebels 11 erkannt werden, da für die Betätigung des Hebels 11 eine Bewegung zumindest eines Körperteils des Fahrzeugführers von Nöten ist. Diese Steuerorganbewegung bzw. Körperbewegung des Fahrzeugführers kann mit Hilfe der Bildverarbeitungseinheit 5 erkannt werden.
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Die Auswerteeinheit 6 ermittelt anhand dieser Steuerorganbewegung bzw. Körperbewegung des Fahrzeugführers die entsprechenden Steuerbefehlseingaben, die durch die Bewegung des Steuerorgans 10 bzw. Hebels 11 von dem Fahrzeugführer gewünscht waren.
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Die Steuereinrichtung 1 weist darüber hinaus eine Schnittstelle 9 auf, über die die von dem Steuerorgan 10 detektierten Steuerbefehlseingaben der Auswerteeinheit 6 bzw. Steuereinrichtung 1 zugeführt werden können. Der Auswerteeinheit 6 liegen somit nicht nur die Steuerbefehlseingaben vor, die mit Hilfe des Kamerasystems 2 detektiert wurden, sondern auch die Steuerbefehlseingaben, die durch die Bewegung des Steuerorgans 10 bzw. des Hebels 11 direkt an dem Steuerorgan eingegeben wurden.
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Durch einen Vergleich dieser ermittelten Steuerbefehlseingaben mit den Steuerorgan-Steuerbefehlseingaben lässt sich dann feststellen, ob das Steuerorgan 10 funktioniert oder eine Fehlfunktion aufweist. Weist das Steuerorgan 10 eine Fehlfunktion auf, die durch die Vergleich festgestellt wurde, so werden die ermittelten Steuerbefehlseingaben, die aus den Bildinformationen des Kamerasystems 2 ermittelt wurden, für die Generierung der Steuersignale zur Ansteuerung der Stellglieder 8 mittels der Signaleinheit 7 verwendet. Die Steuereinrichtung 1 funktioniert in diesem Falle sowohl als Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Funktionalität des Steuerorgans 10 als auch als redundantes Sekundärsteuer bei Ausfall des Steuerorgans 10.
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Selbstverständlich wird der Vergleich auch durchgeführt, wenn über die Schnittstelle 9 keine Steuerbefehlseingaben empfangen werden, die Auswerteeinheit 6 jedoch aufgrund der Bewegung des Steuerorgans 10 eine entsprechende Eingabe feststellt. Auch dies lässt ganz offensichtlich auf eine Fehlfunktion des Steuerorganes 10 schließen.
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Anhand der Position der Körperteile im Raum, die für die Betätigung des Steuerorgans 10 zur Steuerung des Fahrzeuges vorgesehen sind, lässt sich darüber hinaus in dieser Konstellation auch feststellen, ob der Fahrzeugführer das Steuerorgan bzw. den Hebel 11 berührt oder nicht. Somit lässt sich daraus ebenfalls ein entsprechender Berührungszustand des Steuerorgans durch den Fahrzeugführer feststellen.