用于控制機動車輛的內部照明的裝置的制作方法

本發明涉及一種尤其是使用姿勢識別的用于車輛的內部照明的控制裝置和方法。

背景技術：

在計算機系統中，移動檢測或姿勢識別越來越普遍。特別地，許多用于計算機和游戲控制臺的應用是可行的。在汽車行業中，自主和通信車輛的發展利用觸摸或語音接口在乘員和車輛之間交換信息。一些車輛可以提供姿勢識別系統，用于車輛的主動安全應用，例如監測司機的警覺性。這些系統能夠檢測和分析司機的頭部、面部和眼睛的移動，例如，眼皮的睜開、瞳孔的位置、注視的方向、頭部的位置和傾斜。由檢測單元、計算單元和軟件組成的系統然后能夠確定司機的警覺性和注意力分散的級別或困倦狀態，并且從而能夠及時地發送睡著或注意力分散的警告。與這種類型的姿勢識別控制裝置關聯的處理至少包括檢測和采集數據的步驟、將獲得的信息與參考數據進行比較的步驟、然后的控制和/或監測車輛的安全實施功能的步驟。響應于司機的警覺性的缺失或注意力的分散，車載系統能夠干預車輛的控制并且建議例如車道保持輔助、自動緊急制動或駕駛輔助。

技術實現要素：

本發明的目的是提出一種能夠控制車輛的內部照明的可靠的姿勢識別控制裝置，所述裝置能夠限制可能對識別方法和產生的行動不利的假的移動序列的識別。根據本發明的裝置提升了車輛的乘員的安全性，并且不會干擾持續集中精力于車輛的移動路徑的司機的警覺性。也提高了乘員的舒適性和幸福感。

本發明的主題是一種用于控制機動車輛的內部照明的裝置，包括至少一個照明模塊，所述照明模塊能夠在乘客轎廂內發射光束，其特征在于，所述裝置包括至少一個用于檢測形成觸發所述內部照明模塊的控制的確定的序列的車輛的乘員的多個姿勢的設備。

明顯地，根據本發明，序列(尤其是姿勢序列)的檢測將觸發能夠執行內部照明功能的光束的控制。

可以設置：照明模塊能夠發射多束光束，確定的序列(尤其是姿勢序列)分別與每一束光束關聯，控制裝置被配置為根據一個序列或另一個序列的檢測控制一束光束或另一束光束的發射。舉例來說，照明模塊可以能夠選擇性地發射至少兩束光，所述兩束光在它們的顏色和/或它們的強度和/或它們的定向方面不同，控制設備被配置為根據與特定光束中的一個關聯的序列的檢測控制一束光束或另一束光束的發射。

替代地或者與前述方面組合，還可以設置：根據本發明的照明裝置包括至少兩個照明模塊，所述照明模塊能夠在乘客轎廂內發射光束，控制裝置被配置為根據與該照明模塊關聯的序列的檢測控制由一個或另一個照明模塊發射的光束的發射。

更具體地，可以設置：根據本發明的控制裝置包括：至少一個姿勢序列檢測和捕獲模塊，所述姿勢序列檢測和捕獲模塊能夠在乘客轎廂的主動檢測區域內檢測、捕獲并記錄車輛的乘員的姿勢序列，以發送代表所述姿勢序列的數據；控制模塊，所述控制模塊與所述姿勢序列檢測和捕獲模塊連接，能夠接收代表所述記錄的姿勢序列的數據，將所述數據與至少一個參考姿勢序列進行比較，并確定是否已滿足用于觸發照明功能的閾值條件，所述控制模塊被配置為產生并發送至少一個指令，以激活和/或無效和/或改變由所述至少一個照明模塊發射的光束的光強度和定向。

檢測的姿勢序列包含一系列姿勢，所述一系列姿勢由至少一個乘員的身體的全部或部分的移動限定，優選地為乘員的上肢，優選地為司機。每個上肢由三段組成：胳膊、前臂和手。

當在運動中檢測到的身體的部分的不同位置被以規律的間隔(有利地，非常短的)記錄時檢測姿勢序列。

姿勢序列主要由在主動檢測區域內沿一個方向或另一個方向被跟隨的移動路徑(根據豎直的、水平的或對角的定向)被限定。

姿勢序列的定向(即，可以通過對齊身體的檢測部分的所有位置而確定的方向和路線)確定光源的激活或無效和/或照明模塊的全部或部分的對應的定向，以便作為結果移動光束。

也可以考慮姿勢序列的實施速度。明顯地，取決于待激活的照明模塊的數量以及它們在乘客轎廂內的位置，可以以構成功能性標志語言的方式形成與精確的檢測區域關聯的許多姿勢的組合。

類似地，主動檢測區域被理解為是指乘客轎廂的可以由一個或多個2d平坦表面或一個或多個3d體積限定的區域。主動檢測區域可以廣義地通過定心在乘客轎廂的中軸上覆蓋乘客轎廂，或者為了提高在該區域拍攝的圖像的分辨率，可以以乘客轎廂的一部分為目標，并且尤其是司機的部分或者乘客轎廂的已經檢測到乘員的部分。

可以設置：照明模塊包括光源，尤其是包括至少一個發光二極管(led)的光源，所述光源可以容納在車輛的穹頂燈中。

姿勢識別控制裝置的姿勢序列檢測和捕獲模塊能夠檢測、捕獲和記錄由在乘客轎廂的主動檢測區域內的車輛的至少一個成員執行的任何姿勢序列，并且能夠生成和發送代表所述姿勢序列的數據。

根據本發明的一個有利的特征，姿勢識別控制裝置的姿勢序列檢測和捕獲模塊朝向車輛的乘客轎廂的至少一個主動檢測區域定向，并且由至少一個姿勢檢測設備和/或至少一個圖像采集設備組成，所述姿勢檢測設備能夠檢測在所述主動檢測區域內的車輛的至少一個乘員(可能啟動姿勢序列)的至少一個方向性的姿勢或移動，所述圖像采集設備能夠捕獲和記錄與由所述檢測設備檢測的姿勢序列對應的一系列圖像。

當移動和/或姿勢在主動檢測區域內被檢測設備檢測到時激活圖像采集設備，以便防止圖像采集設備以連續的并且耗電的方式工作。可以想到控制設備不包括檢測設備，借此該設備具有檢測啟動隨后將被采集的姿勢序列的姿勢的功能。在這種情況下，檢測區域的連續記錄被保證，并且采集的圖像都被處理。

姿勢序列檢測和捕獲模塊可以包括單一的圖像采集設備，所述單一的圖像采集設備以如下方式朝向單一的主動檢測區域定向，即司機是唯一的能夠與姿勢識別控制設備相互作用的人，或者它可以包括多個圖像采集設備，所述多個圖像采集設備以如下方式朝向一個或多個主動檢測區域定向，即車輛的所有乘員能夠單獨地與姿勢識別控制設備相互作用。

姿勢序列檢測設備可以包括能夠檢測在預定的主動檢測區域內的車輛的乘員的至少一個移動或姿勢的任意類型的傳感器和/或攝像頭。以非限制性示例的方式，傳感器可以為紅外和/或超聲波和/或雷達傳感器。檢測設備可以包括多個不同類型的傳感器，并且可以根據由控制模塊接收的與光度條件有關的信息選擇特定的傳感器。姿勢序列檢測設備與圖像采集設備相互作用，如前所述。

姿勢序列檢測和捕獲模塊的圖像采集設備由任意的2d、3d記錄設備、圖像和/或視頻源組成，所述設備能夠捕獲、產生和記錄在主動檢測區域內實施的固定的或方向性的2d或3d的姿勢序列。以非限制性示例的方式，記錄設備為一個或多個靜止的和/或移動的攝像頭。攝像頭被理解為是指例如熱成像攝像頭和/或可見光攝像頭和/或可以在乘客轎廂內的任何發光強度級別下工作的紅外攝像頭和/或激光攝像頭和/或雷達攝像頭。

由姿勢序列檢測和捕獲模塊采集和產生的數據包括限定一維、二維或三維的集合形狀的數據和/或代表在主動檢測區域內檢測到的身體的部分的至少一個位置或移動路徑的數據。因而“盒子(框、boxes)”被限定在確定的部分的出現被鑒別出的地方，并且與身體的檢測的部分的移動對應的“盒子”的序列的移動被分析。這些代表由車輛的乘員實施的姿勢序列的數據被發送給根據本發明的姿勢識別控制裝置的控制模塊。

姿勢識別控制裝置可以包括至少一個顯示設備，所述顯示設備可以被配置為顯示與牽扯進根據本發明的裝置的工作的身體的部分的當前的位置和/或激活照明模塊的控制所需的位置或姿勢序列有關的視覺反饋。顯示設備還可以進行照明功能的手動選擇。

根據本發明的一個有利特征，姿勢識別控制裝置的控制模塊為中央數據處理單元，所述中央數據處理單元與至少一個姿勢序列檢測和捕獲模塊和/或至少一個顯示設備連接。作為最低限度，控制模塊包括處理器、存儲器和數據存儲設備。數據存儲設備包括數據庫，所述數據庫含有參考姿勢序列、可由處理器執行的照明功能激活指令以及任何數據接收和發送指令。

根據本發明的姿勢識別控制裝置的控制模塊的工作原理是基于在乘客轎廂的多個主動檢測區域內檢測到的由車輛的至少一個乘員實施(優選地由所述乘員的上肢實施)的多個姿勢序列和多個乘客轎廂照明激活功能之間存在的相互依賴關系。根據該工作原理，控制模塊被配置為：

-接收代表由至少一個姿勢序列檢測和捕獲模塊檢測和記錄的姿勢序列的數據，

-分析與姿勢序列的一維、二維或三維幾何形狀和/或位置有關的所述數據，并且將它們與存儲在數據庫中的參考姿勢序列進行比較，

-確定是否所述記錄的姿勢序列與參考姿勢序列中的一個相似和是否該相似性滿足用于觸發照明功能的閾值條件，

-將確定的指令發送給至少一個照明模塊和/或顯示設備。

為了獲得至少一個照明模塊的激活的目的，車輛的乘員移動他的上肢中的一個的全部或部分，并且以自發和特定的方式在乘客轎廂的主動檢測區域內實施姿勢序列。作為針對于根據本發明的姿勢識別控制設備的這些檢測、分析、比較和控制步驟的結果，任何其它的假的移動不會影響照明模塊的激活。

根據一個典型的優點，控制模塊具有學習新的移動的能力，所述新的移動可以被記錄，以提供給數據庫新的參考姿勢序列。

本發明還涉及一種內部照明控制方法，在所述方法的過程中，跟隨在乘客轎廂的檢測區域內的至少一個乘員的姿勢序列，實施至少下述步驟：

-捕獲并記錄所述姿勢序列的二維(2d)和/或三維(3d)圖像的步驟，

-分析圖像以產生代表檢測的姿勢序列的數據的步驟，

-發送代表所述姿勢序列的數據的步驟，

-將所述代表數據發送給至少一個控制模塊的步驟，

-分析與所述姿勢序列的一維、二維或三維的幾何形狀和/或位置和/或移動路徑有關的所述數據的步驟，

-將與所述記錄的姿勢序列有關的所述數據與存儲在數據庫中的至少一個參考姿勢序列進行比較的步驟，

-確定是否滿足用于觸發照明功能的閾值條件的步驟，

-如果滿足觸發閾值條件，給集成于車輛的乘客轎廂上的至少一個照明模塊發送并執行至少一個指令以激活和/或無效它和/或改變其發光強度的步驟。

根據一個有利的特征，控制方法包括學習至少一個新的參考姿勢序列的步驟。可以根據反復過程執行該學習步驟，在反復過程中用戶重復相同的姿勢序列，以便控制模塊可以綜合它并且產生限定新的參考姿勢序列的平均移動。

此外，在分析步驟中執行彼此分開的并且能夠彼此相互作用的姿勢序列檢測設備和圖像采集設備，僅在檢測設備已經檢測到可能啟動姿勢序列的姿勢的開始時執行所述圖形采集設備。

在該最后的實施例的替代例中，可以設置為在分析步驟中執行圖像采集設備，所述圖像采集設備連續地獲取以檢測區域為目標的圖像。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的用于車輛的內部照明的姿勢識別控制設備和關聯的方法的步驟。

具體實施方式

通過閱讀以說明性和非限制性示例方式給出的并且參照單一的附圖的本發明的實施例的詳細說明，本發明的其它特點和優點將變得更清楚，所述附圖示出了根據本發明的用于車輛的內部照明的姿勢識別控制設備和關聯的方法的步驟。

用于車輛的內部照明的姿勢識別設備1包括至少一個照明模塊2和包括至少一個姿勢序列檢測和捕獲模塊3的不同的模塊和控制模塊7，所述照明模塊被配置為照亮乘客轎廂并且為此目的被布置在例如穹頂燈中，所述姿勢序列檢測和捕獲模塊的構造將在下面更詳細地描述，控制模塊可以具體地包括處理器8、存儲器9和數據存儲設備10。所述裝置還可以包括顯示設備6，所述顯示設備優選地集成于車輛的儀表板上。

在圖示的示例中，優選地位于車輛的乘客轎廂的前部的姿勢序列檢測和捕獲模塊3由一個或多個用于檢測姿勢序列11的檢測設備4和一個或多個圖像采集設備5組成。組成姿勢序列檢測和捕獲模塊3的這些元件以如下方式彼此相互作用和通信，即檢測、捕獲和記錄由車輛的乘員(優選地，司機)在乘客轎廂的主動檢測區域15內實施的至少一個姿勢序列11。

這里，檢測設備4包含一個或多個布置在乘客轎廂內的紅外傳感器，并且圖像采集設備5包含與檢測設備獨立地布置在乘客轎廂內的一個或多個視頻攝像頭，借此，至少一個檢測設備和一個圖像采集設備被配置為以乘客轎廂的相同部分為目標。明顯地，分開這兩個設備的好處在于僅當檢測設備已經檢測到可能對應于姿勢序列11的移動的開始時控制圖像采集設備的照明。這避免了對連續地工作的圖像采集設備的需要。然而，如前所述，可以使用組合檢測設備和圖像采集設備的僅一個設備。

根據本發明的不同變形例，姿勢序列檢測和捕獲模塊3可以包括單一的圖像采集設備5，所述單一的圖像采集設備以如下方式朝向單一的主動檢測區域15定向，即司機為唯一的能夠與姿勢識別控制裝置相互作用的人，或者它可以包括多個圖像采集設備5，所述多個圖像采集設備以如下方式朝向一個或多個主動檢測區定向，即車輛的所有乘員能夠單獨地與姿勢識別控制設備1相互作用。明顯地，可以根據一個或多個主動檢測區域15的存在確定檢測設備的數量和構造。

通過在主動檢測區域15中被跟隨的豎直、水平和/或對角的移動路徑限定姿勢序列11。也可以考慮姿勢序列11的實施速度，以便區分單一的姿勢(稱為固定的姿勢序列)與移動(稱為方向性的姿勢序列)。

取決于待激活的照明模塊2的數量以及它們在乘客轎廂內的位置，可以以構成功能性標志語言的方式形成與精確的檢測區域15關聯的許多姿勢的組合。

在本發明的主要和優選實施例中，由坐在車輛的前面的乘員實施姿勢序列，優選地由司機實施以激活照明模塊2，優選地為位于乘客轎廂的前部的中央穹頂燈。

在該構造中，將以非限制性示例的方式描述可以想到的姿勢序列11的四個組合，所述組合必須在定心在乘客轎廂的前部上的主動檢測區域15內被實施。這些組合包含一系列司機的胳膊的位置，其同樣地通過在主動檢測區域內由圖像采集設備5采集的圖像的處理被鑒別。

姿勢序列的第一組合打開穹頂燈，該第一組合包含沿乘客轎廂的頂棚的方向快速地豎直舉起司機的右上肢以到達高位置，保持幾秒，右手打開并且手掌放平，以上肢回到其在方向盤上或者在變速桿上或者放在扶手上的當前位置結束。

姿勢序列的第二組合增大照明模塊的發光強度，該第二組合在于沿乘客轎廂的頂棚的方向緩慢地從變速桿上升起握緊拳頭的司機的右上肢。

姿勢序列的第三組合減小照明模塊的發光強度，該第三組合在于緩慢地從乘客轎廂的高點將握緊拳頭的司機的右上肢放在變速桿上。

姿勢序列的第四組合關閉照明模塊，并且該組合可以以沿乘客轎廂的頂棚的方向快速地豎直舉起司機的右上肢以到達高位置開始，在高位置前臂(手打開并且手掌放平)將實施來回的左/右掃掠移動，以上肢回到其在方向盤上或者在變速桿上或者放在扶手上的當前位置結束。

在前面的描述中，照明模塊的激活和無效已經與姿勢序列的檢測聯系起來。明顯地，姿勢識別僅被用于產生指令以改變由照明模塊發射的光束的發光強度和/或定向，并且通過司機在控制按鈕上的動作實施激活和無效操作，然后僅當控制按鈕被致動時開始在檢測區域15內的圖像的采集。

姿勢序列的其它組合是可以想到的，取決于乘客轎廂內的照明模塊的定位。具有對角的和/或水平的定向的姿勢序列可以例如與前和/或后側照明模塊的激活和/或照明模塊中的每一個投射的光束的定向聯系起來。

所有這些組合組成參考姿勢序列，以參考姿勢序列為基礎，控制模塊7將分析并比較代表由司機實施的姿勢序列11的數據12。這些參考序列優選地被司機學習和再現，以用于激活和控制照明模塊2。由司機自身設計的任何新的參考序列被姿勢識別控制裝置1(尤其是被控制模塊7)采集和存儲也是可能的。

上面已經解釋了根據本發明的控制方法，并且將再次參照附圖以另外的方式描述它。控制方法是基于在多個姿勢序列11、多個主動檢測區域15和用于乘客轎廂的照明的多個激活功能之間存在的相互依賴關系，并且是基于組成姿勢識別控制裝置1的元件的相互聯系和它們之間的通信。

根據本發明的主要和優選的實施例，所述方法最初包括在乘客轎廂的檢測區域15內檢測由車輛的至少一個乘員的身體的全部或部分實施的姿勢序列11的啟動的步驟(a)，該檢測由姿勢序列檢測和捕獲模塊3執行，優選地由檢測設備4執行。該檢測步驟之后為由姿勢序列檢測和捕獲模塊3(優選地由圖像采集設備5)執行的捕獲和記錄所述姿勢序列11的2d和/或3d圖像的步驟(b)，然后為由姿勢序列檢測和捕獲模塊3(優選地由與圖像采集設備5關聯的圖像處理設備)進行的產生代表所述姿勢序列11的數據12的步驟(c)。所述代表數據12包括限定一維、二維或三維的幾何形狀的數據和/或代表在主動檢測區域內的至少一個位置或移動路徑的數據，例如點或點云。

然后，借助于將所述代表數據12發送給控制模塊7的步驟(d)在姿勢序列檢測和捕獲模塊和控制模塊7之間發生通信，所述控制模塊然后產生不同的連續的步驟，包括：

-分析與所述姿勢序列11的一維、二維或三維的幾何形狀和/或位置和/或移動路徑有關的所述數據12的步驟，

-將與所述記錄的姿勢序列有關的所述數據與存儲在數據庫中的至少一個參考姿勢序列進行比較的步驟(f)，

-確定是否滿足用于觸發照明功能的閾值條件的步驟(g)。

如果滿足觸發閾值條件，可以同時或者以輕微的時間延遲提供：給集成于車輛的乘客轎廂上的至少一個照明模塊2發送(h)和執行(i)至少一個指令13以激活和/或無效和/或改變待發射的光束的發光強度和/或定向的步驟；和給顯示設備6發送(h)和執行(j)至少一個顯示指令14以便通知車輛的乘員對發射的光束進行的改變的性質的步驟。

控制方法還可以包括學習至少一個新的參考姿勢序列的步驟(k)。