DE-102024131982-A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ERMITTELN VON POSITIONSINFORMATIONEN, FAHRZEUG UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT

Abstract

Ein Verfahren zum Ermitteln von Positionsinformationen eines Objekts, das wenigstens eine für elektromagnetische Strahlung reflektierende Fläche aufweist und das sich in einem Fahrzeug befindet weist Folgendes auf: Erfassen von an der wenigstens einen reflektierenden Fläche des Objekts reflektierten elektromagnetischen Strahlung, die von einer oder mehreren fahrzeugfesten Quellen der elektromagnetischen Strahlung stammt, durch wenigstens einen Sensor, insbesondere wenigstens eine Kamera; Ermitteln, Erfassen oder Abrufen von Konstruktionsdetails des Objekts; und Ermitteln von Positionsinformationen des Objekts aus der reflektierten elektromagnetischen Strahlung unter Verwendung der Konstruktionsdetails des Objekts und Positionsinformationen der einen oder mehreren fahrzeugfesten Quellen der elektromagnetischen Strahlung und des wenigstens einen Sensors.

Inventors

• Johannes Feldmaier
• Simone CAMBERG
• Celian Cherrier
• Thomas Ewender

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (13)

1. Verfahren zum Ermitteln von Positionsinformationen eines Objekts (5), das wenigstens eine für elektromagnetische Strahlung reflektierende Fläche (6, 6a) aufweist und das sich in einem Fahrzeug (1) befindet, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen von an der wenigstens einen reflektierenden Fläche (6, 6a) des Objekts (5) reflektierten elektromagnetischen Strahlung, die von einer oder mehreren fahrzeugfesten Quellen (3) der elektromagnetischen Strahlung stammt, durch wenigstens einen Sensor (2), insbesondere wenigstens eine Kamera (2); Ermitteln, Erfassen oder Abrufen von Konstruktionsdetails des Objekts (5); und Ermitteln von Positionsinformationen des Objekts (5) aus der reflektierten elektromagnetischen Strahlung unter Verwendung der Konstruktionsdetails des Objekts (5) und Positionsinformationen der einen oder mehreren fahrzeugfesten Quellen (3) der elektromagnetischen Strahlung und des wenigstens einen Sensors (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Objekt (5) wenigstens zwei reflektierende Flächen (6, 6a) aufweist, die nicht komplanar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die wenigstens eine reflektierende Fläche (6, 6a) eine Krümmung aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der einen oder mehreren fahrzeugfesten Quellen (3) der elektromagnetischen Strahlung eine im Wesentlichen punktförmige Quelle (3) der elektromagnetischen Strahlung ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Summe der Anzahlen von fahrzeugfesten Quellen (3) der elektromagnetischen Strahlung, von reflektierenden Flächen (6, 6a) und von Sensoren (2) wenigstens vier beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Objekt (5) eine AR-Brille (5), einen Kopfhörer (5) oder einen Smart Device (5), insbesondere ein Smartphone (5) oder eine Smartwatch (5), aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionsinformationen des Objekts (5) einen Abstand des Objekts (5) von dem wenigstens einen Sensor (2) aufweisen, der für das Erfassen der an der reflektierenden Fläche (6, 6a) des Objekts (5) reflektierten elektromagnetischen Strahlung benutzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ein Ermitteln einer räumlichen Beziehung, insbesondere eines Abstandes, insbesondere eines Winkelabstandes von wenigstens zwei der Reflexionen (7, 7a, 7b, 7c) zueinander aufweist, um mithilfe der ermittelten räumlichen Beziehung die Positionsinformationen des Objekts (5) zu ermitteln.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner ein Ermitteln von Orientierungsinformationen aufweist, die eine räumliche Orientierung des Objekts (5) anzeigen, und wobei die Orientierungsinformationen bei dem Ermitteln der Positionsinformationen des Objekts (5) zusätzlich berücksichtigt werden.
10. Vorrichtung (15) zur Verwendung in einem Fahrzeug (1), wobei die Vorrichtung (15) zum Ermitteln von Positionsinformationen eines Objekts (5) vorgesehen ist, das wenigstens eine für elektromagnetische Strahlung reflektierende Fläche (6, 6a) aufweist und das sich in dem Fahrzeug (1) befindet, wobei die Vorrichtung (15) aufweist: eine oder mehrere fahrzeugfeste Quellen (3) elektromagnetischer Strahlung; wenigstens einen Sensor (2) zum Erfassen von an der wenigstens einen reflektierenden Fläche (6, 6a) des Objekts (5) reflektierten elektromagnetischen Strahlung, die von der einen oder den mehreren fahrzeugfesten Quellen (3) der elektromagnetischen Strahlung stammt; eine Kommunikationsschnittstelle und / oder einen Speicher (9) zum Ermitteln, Erfassen bzw. Abrufen von Konstruktionsdetails des Objekts (5); und einen Prozessor (8), der konfiguriert ist, Positionsinformationen des Objekts (5) aus der reflektierten elektromagnetischen Strahlung unter Verwendung der Konstruktionsdetails des Objekts (5) und von Positionsinformationen der einen oder der mehreren fahrzeugfesten Quellen (3) der elektromagnetischen Strahlung und des wenigstens einen Sensors (2) zu ermitteln.
11. Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Vorrichtung (15) nach Anspruch 10 .
12. Computerprogramm, das Anweisungen aufweist, welche, wenn sie von einer Vorrichtung (15) nach Anspruch 10 ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
13. Computerprogrammprodukt, das ein von einem Computer lesbares Medium aufweist, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von Positionsinformationen eines Objekts, das sich in einem Fahrzeug befindet. Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung, sowie ein entsprechendes Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt. Im Stand der Technik sind bereits (Straßen-)Fahrzeuge bekannt, in denen eine oder mehrere Kameras zum bildlichen Erfassen des Innenraums des Fahrzeugs verbaut sind. Solche Kameras können beispielsweise dazu verwendet werden, die Position der Augen eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, zu ermitteln. Hierzu kann Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) verwendet werden, die für ein menschliches Auge nicht sichtbar ist. CN 103886307 A offenbart ein Verfahren zum Ermitteln einer Position einer Pupille und einer Blickrichtung eines Fahrers zur Müdigkeitserkennung. Im Stand der Technik sind auch andere Verfahren bzw. Vorrichtungen bekannt, um Informationen über die Position von Objekten, die nicht Teil eines menschlichen Körpers sind, zu ermitteln. Bei Verfahren bzw. Vorrichtungen aus dem Stand der Technik, die den Erfindern bekannt sind, kann die Position von Objekten in einer Ebene, die sich senkrecht zu einer Geraden, die sich durch das Objekt und die Kamera erstreckt, mit relativ hoher Genauigkeit ermittelt werden. Die Erfinder haben erkannt, dass bereits bekannte Verfahren bzw. Vorrichtungen für das Ermitteln eines Abstands eines Objekts von einer in einem Fahrzeug verbauten Kamera häufig nicht möglich ist oder gegebenenfalls relativ ungenaue Ergebnisse liefert. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die vorangehend diskutierten Probleme zumindest abzumildern. Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Lösung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein (computerimplementiertes) Verfahren zum Ermitteln von Positionsinformationen eines Objekts, das wenigstens eine für elektromagnetische Strahlung reflektierende Fläche aufweist und das sich in einem Fahrzeug befindet, wobei das Verfahren aufweist:Erfassen von an der wenigstens einen reflektierenden Fläche des Objekts reflektierten elektromagnetischen Strahlung, die von einer oder mehreren fahrzeugfesten Quellen der elektromagnetischen Strahlung stammt, durch wenigstens einen Sensor, insbesondere wenigstens eine Kamera; Ermitteln, Erfassen oder Abrufen von Konstruktionsdetails des Objekts; und Ermitteln von Positionsinformationen des Objekts aus der reflektierten elektromagnetischen Strahlung unter Verwendung der Konstruktionsdetails des Objekts und Positionsinformationen der einen oder mehreren fahrzeugfesten Quellen der elektromagnetischen Strahlung und des wenigstens einen Sensors. Dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung liegen die folgenden Überlegungen der Erfinder zugrunde. Für manche in einem Fahrzeug gegebenenfalls benutzte Objekte ist es wünschenswert oder sogar nötig, die Position des Objekts relativ genau zu ermitteln, beispielsweise millimetergenau zu lokalisieren, und zwar nicht nur hinsichtlich einer Position auf einer Ebene, die sich senkrecht zu einer Geraden, die sich durch das Objekt und die Kamera (oder anderen Sensor) erstreckt (dies wird vorliegend auch mit x-y-Position bezeichnet), sondern auch hinsichtlich der Entfernung zwischen Objekt und Kamera, also entlang einer solchen Geraden (dies wird vorliegend auch mit z-Position bezeichnet). Mit anderen Worten, die Erfinder haben erkannt, dass die Position eines solchen Objekts oftmals in drei Dimensionen (bezogen auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem) ermittelt werden muss. Ein Beispiel hierfür ist eine AR-Brille (Augmented-Reality-Brille). Deren Position in Bezug auf das Fahrzeug muss oftmals (millimetergenau) ermittelt werden, damit fahrzeugfeste Inhalte in der Brille korrekt dargestellt werden können. Andere Beispiele werden nachfolgend erläutert. Die reflektierende Fläche kann eine (außenliegende) Oberfläche des Objekts sein. Sie kann aber auch eine innenliegende Fläche sein, also beispielsweise eine innenliegende Fläche, die mit einer für die elektromagnetische Strahlung (im Wesentlichen) transparenten, nicht reflektierenden Schicht überzogen ist. Im Sinne der vorliegenden Offenbarung ist unter einer „reflektierenden Fläche“ nicht nur eine Fläche zu verstehen, die (im Wesentlichen) 100% der elektromagnetischen Strahlung reflektiert, sondern auch eine Fläche, die teilreflektierend ist, also einen geringeren Prozentsatz der elektromagnetischen Strahlung reflektiert, also beispielsweise bis zu 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 oder 20% der elektromagnetischen Strahlung reflektiert. Im Prinzip reicht ein Prozentsatz aus, der eine zuverlässige Erfassung ermöglicht. Die elektromagnetische Strahlung kann insbesondere außerhalb des sichtbaren Bereichs liegen und kann insbesondere Infrarotstrahlu