DE-102024137191-A1 - SYSTEM UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER BEWEGUNG EINES KINDERSITZES IN EINEM FAHRZEUG DURCH GESTEN

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System (114) und ein Verfahren (300) zur Steuerung eines Kindersitzes in einem Fahrzeug (102) unter Verwendung von Gesten. Das System (114) empfängt Audiodaten und Videodaten eines Insassen. Das System (114) extrahiert Audiomerkmale aus den Audiodaten und Videomerkmale aus den Videodaten, die auf Gesteneingaben eines Insassen hinweisen. Das System (114) bestimmt einen oder mehrere Schaukelparameter für einen Kindersitz (106-2) auf der Grundlage der extrahierten Audio- und Videomerkmale unter Verwendung einer Fuzzy-Inferenzmaschine, wobei die Schaukelparameter Frequenz, Amplitude und Richtung umfassen. Das System (114) steuert einen Wippmechanismus des Kindersitzes (106-2) auf der Grundlage der Wippparameter.

Inventors

• Prakash Tonse

Assignees

• Mercedes-Benz Group AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241211

Priority Date

20241104

Claims (10)

1. System (114) zur Steuerung eines Kindersitzes in einem Fahrzeug (102) unter Verwendung von Gesten, umfassend: einen Prozessor (202); und einen Speicher (204), der operativ mit dem Prozessor (202) gekoppelt ist, wobei der Speicher (204) einen oder mehrere vom Prozessor ausführbare Befehle umfasst, die, wenn sie vom Prozessor (202) ausgeführt werden, den Prozessor (202) dazu veranlassen: Audiodaten und Videodaten eines Insassen eines Fahrzeugs (102) zu empfangen; Audiomerkmalen aus den Audiodaten und Videomerkmalen aus den Videodaten, die Gesten anzeigen, zu extrahieren; einen oder mehrere Schaukelparameter für einen Kindersitz (106-2) auf der Grundlage der Audio-Merkmale und der Video-Merkmale unter Verwendung einer Fuzzy-Inferenzmaschine zu bestimmen, wobei der eine oder die mehreren Schaukelparameter die Frequenz, die Amplitude und die Richtung umfassen; und einen Wippmechanismus des Kindersitzes (106-2) auf der Grundlage eines oder mehrerer Wippparameter zu steuern.
2. System (114) nach Anspruch 1 , wobei die Fuzzy-Inferenzmaschine mindestens eine der folgenden ist: Sugeno-Typ Inferenzmaschine oder Mamdani-Typ Inferenzmaschine.
3. System (114) nach Anspruch 1 , wobei der Prozessor (202) ferner dazu konfiguriert ist: Synchronisieren und Kombinieren der Audio- und Video-Merkmale, um kombinierte Merkmale zu erzeugen; und Bestimmen des einen oder der mehreren Schwingungsparameter unter Verwendung der kombinierten Merkmale.
4. System (114) nach Anspruch 1 , wobei zur Bestimmung des einen oder der mehreren Schwingungsparameter der Prozessor (202) konfiguriert ist, um einen oder mehrere entsprechende Skalierungsfaktoren für den einen oder die mehreren Schwingungsparameter zu bestimmen, und wobei der Prozessor (202) konfiguriert ist, um: den einen oder die mehreren Skalierungsfaktoren für die Amplitude auf der Grundlage der Audiointensität aus den Audiomerkmalen und der Größe des Kopfnicks aus den Videomerkmalen zu bestimme; den einen oder die mehreren Skalierungsfaktoren für die Frequenz auf der Grundlage des Rhythmus und der Tonhöhe aus den Audiomerkmalen zu bestimmen; und den einen oder mehrere Skalierungsfaktoren für die Richtung auf der Grundlage der detektierten Kopfrichtung aus den Videomerkmalen zu bestimmen.
5. System (114) nach Anspruch 4 , wobei der eine oder die mehreren Skalierungsfaktoren für den einen oder die mehreren Rocking-Parameter auf der Grundlage einer vordefinierten Zugehörigkeitsfunktion bestimmt werden, die einen Wert für den einen oder die mehreren Skalierungsfaktoren auf ein beliebiges oder eine Kombination aus den Audio-Merkmalen und den Video-Merkmalen abbildet.
6. Verfahren (300) zur Steuerung eines Kindersitzes in einem Fahrzeug (102) unter Verwendung von Gesten, umfassend: Empfangen (302) von Audiodaten und Videodaten eines Insassen eines Fahrzeugs (102) durch einen Prozessor (202); Extrahieren (304) von Audiomerkmalen aus den Audiodaten und Videomerkmalen aus den Videodaten, die Gesten anzeigen, durch den Prozessor (202); Bestimmen (306), durch den Prozessor (202), eines oder mehrerer Schaukelparameter für einen Kindersitz (106-2), basierend auf den Audio-Merkmalen und den Video-Merkmalen unter Verwendung einer Fuzzy-Inferenzmaschine, wobei der eine oder die mehreren Schaukelparameter Frequenz, Amplitude und Richtung umfassen; und Steuerung (318) eines Wippmechanismus des Kindersitzes (106-2) durch den Prozessor (202) auf der Grundlage der Wippparameter.
7. Verfahren (300) nach Anspruch 6 , wobei die Fuzzy-Inferenzmaschine mindestens eine der folgenden ist: eine Inferenzmaschine vom Sugeno-Typ oder eine Inferenzmaschine vom Mamdani-Typ.
8. Verfahren (300) nach Anspruch 6 , wobei das Verfahren (300) ferner umfasst: Synchronisieren und Kombinieren der Audio- und Video-Merkmale durch den Prozessor (202), um kombinierte Merkmale zu erzeugen; und Bestimmung des einen oder der mehreren Schwingungsparameter durch den Prozessor (202) unter Verwendung der kombinierten Merkmale.
9. Verfahren (300) nach Anspruch 6 , wobei das Verfahren (300) zur Bestimmung des einen oder der mehreren Schwingungsparameter das Bestimmen eines oder mehrerer entsprechender Skalierungsfaktoren für den einen oder die mehreren Schwingungsparameter durch den Prozessor (202) umfasst, und wobei das Verfahren (300) umfasst: Bestimmen, durch den Prozessor (202), des einen oder der mehreren Skalierungsfaktoren für die Amplitude auf der Grundlage der Audiointensität aus den Audiomerkmalen und der Größe des Kopfnicks aus den Videomerkmalen; Bestimmen des einen oder mehrerer Skalierungsfaktoren für die Frequenz auf der Grundlage des Rhythmus und der Tonhöhe aus den Audiomerkmalen durch den Prozessor (202); und Bestimmen, durch den Prozessor (202), des einen oder der mehreren Skalierungsfaktoren für die Richtung, basierend auf der detektierten Kopfrichtung aus den Videomerkmalen.
10. Verfahren (300) nach Anspruch 6 , wobei der eine oder die mehreren Skalierungsfaktoren für den einen oder die mehreren Rocking-Parameter auf der Grundlage einer vordefinierten Zugehörigkeitsfunktion bestimmt werden, die einen Wert für den einen oder die mehreren Skalierungsfaktoren auf eines oder eine Kombination aus den Audio-Merkmalen und den Video-Merkmalen abbildet.

Description

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Vorrichtungen/Geräte zur Interaktion mit Kindern in Fahrzeugen und insbesondere auf ein System und Verfahren zur Steuerung der Bewegung eines Kindersitzes (z. B. kontrolliertes Schaukeln) in einem Fahrzeug auf der Grundlage von Benutzereingaben/Gesten. HINTERGRUND Die Sicherheit von Kindern in Fahrzeugen ist seit Jahrzehnten ein Hauptanliegen von Eltern und Betreuern. Trotz des Fortschritts in der Fahrzeugtechnik ist es für viele Eltern nach wie vor eine große Herausforderung, kleine Kinder während einer Autofahrt ruhig und zufrieden zu halten. Lange Autofahrten können für Säuglinge und Kleinkinder stressig sein, da sie unruhig werden, sich unwohl fühlen oder sich aufregen. Dies beeinträchtigt nicht nur das Wohlbefinden des Kindes, sondern kann auch den Fahrer ernsthaft ablenken und die Sicherheit aller Insassen des Fahrzeugs gefährden. Eine der wirksamsten Methoden, ein Kind zu beruhigen und zu trösten, insbesondere bei Säuglingen und Kleinkindern, ist die Verwendung von Schlafliedern und sanften Schaukelbewegungen. Traditionell haben Eltern Schlaflieder gesungen, während sie ihre Kinder wiegten oder schaukelten, um eine beruhigende und nährende Umgebung zu schaffen. Im Zusammenhang mit der Beförderung im Auto wird es immer schwieriger, den Komfort eines Kindes zu gewährleisten. Die derzeitigen Kindersitze sind zwar so konstruiert, dass sie Kinder während der Fahrt sichern, bieten aber nicht die beruhigenden Bewegungen oder den Komfort, den viele Kinder brauchen. Diese Sitze sind in erster Linie auf Sicherheit ausgerichtet und bieten keine Funktionen, die auf die emotionalen und komfortablen Bedürfnisse von Kindern während der Fahrt eingehen. Infolgedessen finden sich Eltern oft in Situationen wieder, in denen ihr Kind während der Fahrt unruhig oder aufgeregt wird und Komfort und Aufmerksamkeit benötigt, die der Sitz selbst nicht bieten kann. Das Singen von Schlafliedern und beruhigende Gesten wie Kopfnicken sind gängige Techniken, mit denen Eltern ihre Kinder beruhigen wollen. Diese Aktivitäten während des Autofahrens bergen jedoch erhebliche Sicherheitsrisiken. Wenn man seine Aufmerksamkeit von der Straße ablenkt, um sich mit dem Kind auf dem Rücksitz zu beschäftigen, kann dies zu gefährlichen Situationen und möglichen Unfällen führen. Patentdokument JP2019034659A beschreibt ein Fahrzeugsystem, das ein erstes Detektionssystem zum Detektieren eines vorbestimmten Vorgangs, der von einem Fahrer eines Fahrzeugs ausgeführt wird, ein zweites Detektionssystem zum Detektieren einer Bewegung des Fahrers, die sich von dem vorbestimmten Vorgang unterscheidet, ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob der Fahrer eine Kommunikation mit einem Insassen auf einem Kindersitz wünscht, basierend auf der Bewegung des Fahrers, die von dem zweiten Detektionssystem detektiert wird; und ein Steuergerät zum Steuern der Bewegung eines beweglichen Teils, um eine Bewegung auszuführen, die dem vorbestimmten Vorgang entspricht, der von dem ersten Detektionssystem detektiert wird, wenn bestimmt wird, dass der Fahrer eine Kommunikation mit dem Insassen auf dem Kindersitz wünscht. Diese Dokumente berücksichtigen jedoch nicht die wichtige Rolle des elterlichen Gesangs und der Schlaflieder bei der Beruhigung eines Kindes. Sie bieten oft eine allgemeine Schaukelbewegung, und solche Lösungen bieten keine Schaukelbewegung kombiniert mit beruhigender Luft, die über das Kind geblasen wird. Darüber hinaus sind solche Lösungen nicht in der Lage, Gesten genau zu erkennen, zwischen Gesten und normalen Kopfbewegungen während der Fahrt zu unterscheiden und sie angemessen auf eine entsprechende Schaukelroutine abzubilden. Daher besteht ein Bedarf an verbesserten Systemen und Verfahren für das personalisierte Schaukeln von Kindersitzen. GEGENSTAND DER VORLIEGENDEN OFFENBARUNG Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein System und ein Verfahren zur Steuerung des Schaukelns von Kindersitzen in einem Fahrzeug bereitzustellen, die sowohl den Komfort der Kinder als auch die Fahrsicherheit erhöhen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenlegung ist es, ein System bereitzustellen, das die natürlichen Aktionen des Fahrers/Besitzers, wie z.B. Spracheingaben (z.B. Singen, Summen oder Sprechen) und subtile körperliche Gesten (z.B. Kopfnicken oder Handbewegungen), in personalisierte Schaukelbewegungen des Kindersitzes umsetzt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine freihändige Lösung zur Beruhigung eines Kindes in Echtzeit bereitzustellen, ohne den Fahrer abzulenken. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, dem Kind auf der Grundlage der Gesten beruhigende Luft zuzuführen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenlegung ist es, ein System zu schaffen, das sich im Laufe der Zeit sowohl an die Vorlieben des Fahrers als auch an die des Kindes anpasst, indem es Lernalgorithmen einsetzt, um das Erlebnis zu personalisieren und effektive, reaktionsschnel