具有存在识别系统的车辆和用于针对被遗忘在车辆内的生命体发出警告的方法与流程

1.本发明涉及一种权利要求1中所详细限定类型的具有存在识别系统的车辆以及一种根据权利要求7的前序部分所详细限定类型的用于针对被遗忘在车辆内的生命体发出警告的方法。


背景技术：

2.在车辆使用之后可能出现车辆使用者疏忽或有意地将生命体如儿童或宠物留在停放车辆中而无人照看。例如狗经常被其主人单独留在车内，以便他能不受干扰地去购物。该状况对于儿童和宠物来说尤其在车辆停放于阳光直晒下时可能是有危险的。因此，车辆可以在日晒下强烈变热，由此留在车内的生命体可能过热或脱水。
3.为了防止这种灾难性后果，如下系统是值得期待的，其监测车辆内室，并且当生命体被有意或无意留在车内时在存在对生命体的严重健康危险的情况下输出警告。这种系统由一般的现有技术公开。第一方法在此规定，车辆内室借助雷达传感器一般以60ghz频率被监测，以识别车辆内生命体的一般存在。借助雷达传感器，可以在车辆内室监测时获得高精度，但雷达传感器需要直视看向待识别生命体。如果直视视线例如被行李件阻断，则雷达传感器无法识别生命体。此外，这种系统比较昂贵，因为相应的雷达传感器必须被集成到车顶中并连接至车辆信息娱乐系统。还知道了借助摄像头来监测车辆内室。但这是对车辆乘客的私密氛围的侵犯。还从现有技术中知道了儿童座椅，其包括用于识别儿童存在的内装式传感器。所述座椅关联至在移动终端设备上运行的应用软件并且能在儿童偶然被遗忘在车内时输出警告至驾车人员的移动终端设备。但为此需要车辆的车主买到和使用相应的儿童座椅。另外，这种儿童座椅不能识别留在车内的宠物。
4.另外，现有技术公开了通过改变无线的无线电信号、尤其是wi-fi无线电信号的信号强度来识别生命体的心跳和/或呼吸。因此，wo 2017/156492 a1公开了一种用于识别并监测生命征象的方法、装置、服务器和系统。利用在该出版物中公开的装置或系统，可以确定人员呼吸频率、人员呼吸强度以及在闭合空间如房屋内的呼吸生命体的数量。也还可能的是确定生命体的心跳。该方法基于的是由一个天线发出的且由另一天线接收的无线电信号的信号强度的变化的识别。具体说，该方法基于使用所谓的多路接收。多路接收是一种出现在接收电磁波的接收机处的现象。由发射机发出的电磁波在实体边界如墙壁、湿树叶、窗、金属板或人的胸腔被偏转并且以多种不同路径被反射到接收机。由此，直接从发射机传输至接收机的信号与多个不同的时间错开的反射回波信号发生混合。在此，信号路径走向取向不仅受到反射的影响，也受到折射、散射和/或衍射的影响。通过无线电发送的信号的信号路径走向受到很大的影响，以致甚至是呼吸生命体的胸腔起伏都可通过识别由接收机接收的无线电信号的无线电信号强度的波动来测量。
5.为此，按照该出版物所公开的发明，传输无线电信号的多路信道的信道状态信息的时序被确定并且通过频谱分析来检查是否存在周期性波动。如果存在周期性波动，则至
少一个呼吸的生命体位于无线电信号的发射机与接收机之间的空间内。为了提高灵敏度，该出版物在此还公开了设置多个发射天线和接收天线。该出版物提议，所公开的发明被用来探测和监测人。因此，人的识别和监测例如可用于智能家居应用，或者用于在危机情况下检测被困人员，例如被困在封闭的矿井中。发明人还提议，借助基于无线电信号的生命形态识别来鉴别偷渡人。因此例如在离开监狱的车辆情况下利用固定设置在监狱处的本发明装置来“筛查”车辆，由此能识别到偷逃出监狱的犯人。发明人也提出，借助该出版物所公开的方法来计数在有限空间内的人员的数量。故例如可以确定是否已超出最大人员数量。本发明也可用于监测健康状况。故可以监测病患的呼吸频率和强度以推断出其健康状况。作为无线电信号，该出版物尤其描述了使用wi-fi。


技术实现要素：

6.本发明的任务是提供一种车辆，其简单高效地能够检查车辆乘客厢是否有生命体而不受所在地点影响。本发明的另一任务是提供一种用于输出与被遗忘在车辆中的生命体相关的警告的方法。
7.根据本发明，该任务通过一种具有权利要求1的特征的车辆以及一种具有权利要求7的特征的方法来完成。有利的设计和改进方案来自其从属权利要求。
8.根据本发明的车辆包括一种由至少一个计算单元和至少四个天线组成的存在识别系统。存在识别系统设立用于在存在识别模式下借助多输入多输出通信来传输wi-fi无线电信号，其中，至少两个布置在车辆内的第一天线发送wi-fi包，至少另外两个布置在车辆中的天线接收该wi-fi包并传输至该计算单元。该计算单元又设立用于在考虑发射天线与接收天线之间配属关系的情况下检查所接收的wi-fi包，以便确定wi-fi无线电信号的信道状态信息的周期性波动。如果存在这种周期性波动，则因此确认至少一个位于车内的生命体的存在。
9.在此情况下所基于的用于评估wi-fi无线电信号的方法类似于说明书前言部分所述的wo文献地执行，其全文兹被援引纳入本文。生命体的心跳和/或呼吸的确定在此至少按照wo文献所公开的图2-6以及对应的说明书部分来进行。具体说，呼吸探测根据wo 2017/156492 a1所公开的段落107-115进行，人员数量确定根据段落116-117来执行，以及根据段落118-121进行呼吸强度估算和根据段落122-125进行呼吸生命体的驻留地点确定。
10.但本专利申请的发明人实现了设计移动的存在识别系统并将其设置在车内。因此在停止车辆中以及在行驶车辆中都能确定位于车内的生命体，而不受车辆驻留地点的影响。除了单纯确定存在生命体，还可以对生命体健康状况作出说明。借助存在识别系统，也可以确定生命体的呼吸频率和呼吸强度以及脉搏。如果生命体例如具有更高的呼吸频率和/或心跳频率并且其呼吸强度弱，则这提供健康受到不利影响的生命体。
11.车辆的一个有利改进方案规定，设有监测车辆乘客厢的至少一个部分的至少一个传感器，其中，该计算单元还设立用于接收由至少一个传感器产生的传感器数据并予以考虑以确认实际上位于车辆中的生命体。由此，探测车辆内且尤其是车辆乘客厢内的生命体的可靠性可提高。因此例如将由至少一个传感器产生的传感器数据与通过分析wi-fi无线电信号所确定的关于位于车内的生命体的信息进行传感器融合。
12.按照车辆的另一有利设计，该至少一个传感器是温度传感器、压力传感器、麦克
风、雷达传感器、超声波传感器和/或摄像头。因此该车辆可以包括其中仅一个传感器，或也可以包括其中多个或全部的传感器类型，因此针对每个传感器类型具有一个或多个传感器。借助温度传感器可以例如监测乘客厢的内室温度，由此可以确定生命体的热源特征，由此又可以推断出生命体的存在。这也可以通过评估压力传感器的传感器数据来实现。例如一个或多个压力传感器被集成在车辆座椅中。通过识别在至少其中一个车辆座椅上的静态载荷或动态载荷，可以推断出生命体存在于相应的车辆座椅上。同样，声响可以借助麦克风被采集和评估。例如若识别出呼吸声或识别出叫声或犬吠，则提供位于车内的人员或位于车内的狗。与所述的现有技术相似地，传感器也可以设计成雷达传感器、超声波传感器或摄像头。尤其是，摄像头可以是红外摄像头，由此还能更可靠地确定乘客厢内生命体的热源特征。
13.该车辆的另一个有利设计还规定，至少两个天线布置在前侧车辆区域中、尤其在行驶方向上在机动车仪表盘后，并且至少两个天线布置在尾侧车辆区域中、尤其在车辆后座的朝向后备厢的一侧，其中，在行驶方向上各有至少两个天线布置在右半侧车辆和左半侧车辆中。特别有利地，车辆原本就标配多个天线。为了提供舒适功能，可以在许多现代车辆中事先建立车辆自身的wi-fi网络。为了在尽量低的干扰以及噪声下实现尽量高的wi-fi信号强度，在此wi-fi天线布置在乘客厢的角落处。因此，一个wi-fi天线位于乘客厢或车辆的左前角，一个位于右前角，一个位于左后角，一个位于右后角。天线在此按下述方式布置在车辆中，即，它们不干扰车辆美观形象。尤其是所述天线藏在挡板例如机动车仪表盘或座椅结构后。因此可以在乘客厢内产生很强的wi-fi信号，同时没有干扰车辆的美观。因此在使用已经存在于车辆内的硬件下可以很简单地将该存在识别系统集成到车辆中。
14.按照车辆的另一个有利设计，计算单元形成发射机和/或接收机。因此可能的是将发射天线和接收天线都连接至计算单元。但也可行的是发射天线或接收天线与另一个计算单元相连。因为为了确定位于车辆乘客厢内的生命体而需要分析所接收的wi-fi包，故在接收天线与另一个计算单元连接的情况下该另一个计算单元以数据线如数据总线连接至该计算单元，以将所接收的wi-fi包转送至计算单元以作评估。由此，在设计存在识别系统时的变型多样性增大。尤其是，存在识别系统可以与车辆类型无关地被用在许多不同的车辆中，视各自车辆具备的计算单元数量与类型而定。
15.优选地，计算单元被集成在形成wi-fi访问点的车辆主机中并且发射机由远程通信单元构成。由此可以很简单地将存在识别系统集成到车辆中。因此，现代的车辆一般包括主机以及远程通信单元，主机能够形成wi-fi访问点，而利用远程通信单元来监测车辆的里程计数据。在此情况下，主机测试远程通信单元的联网，以便远程通信单元将wi-fi包传输给主机。集成到主机中的计算单元接着关于信道状态信息来评估所接收的wi-fi包。
16.另外，本发明公开一种独立于车辆的用于针对被遗忘在车辆内的生命体发出警告的方法。在此，至少一个接收机接收至少一个通过多路信道传输的且可因生命体存在而受到影响的无线电信号。对于多路信道，提取至少一个无线电信号的信道状态信息的时序，并且为了获得周期性波动而执行信道状态信息的频谱分析。通过确定信道状态信息的至少一个周期性波动，推断出存在至少一个生命体。用于通过评估无线电信号的信道状态信息来探测生命体的基础方法在此也与在现有技术中所论述的wo文献相似地进行。但根据本发明，该方法的特点是具有以下方法步骤：
[0017]-在该车辆的计算单元中激活存在识别模式；
[0018]-借助多输入/多输出通信传输wi-fi无线电信号，其中，至少两个安置在车辆内的天线发送wi-fi包并且至少另外两个安置在车辆内的天线接收它们并将其传输给该计算单元；
[0019]-在该计算单元上评估所接收的wi-fi包以检查该信道状态信息，其中，在发射天线与接收天线之间的配属关系被予以考虑；
[0020]-通过确定该信道状态信息的至少一个周期性波动来识别至少一个生命体的存在；并且
[0021]-通过该计算单元启动警告行动。
[0022]
借助本发明的方法，被遗忘在车内的生命体如儿童或宠物的危险可降低。由此也可以减小例如因在强烈受热的停放在直射太阳下的车辆内中暑而造成的受伤或死亡生命体的数量。在此可能的是，在已确定存在生命体后还例如通过分析所识别的生命体的呼吸频率和呼吸强度来确定是什么生命体。因此可以确定生命体是儿童或成人以及宠物如狗。
[0023]
该方法的一个有利设计规定，计算单元至少在考虑激活存在识别模式之后所经过的时间段和/或乘客厢温度的情况下启动以下行动中的至少一个：
[0024]-通过该车辆的声响装置和/或灯光装置输出声学警告和/或光学警告；
[0025]-尤其通过拨打电话或发送消息给授权的人员的移动电话和/或激活并调整车辆空调装置，输出存在信息给授权的人员；
[0026]-启动紧急呼叫和/或发送紧急消息给紧急救护当局。
[0027]
通过分析在激活存在识别模式之后所经过的时间段和/或乘客厢温度，可以确定被遗忘在车内的生命体的潜在危险。载有生命体的车辆未被照看越长时间，被遗忘的生命体脱水的危险越高。此外，如果乘客厢内温度显著升高，则这加速出现潜在脱水现象。依据所确定的潜在危险可能性程度，可以进行不同的行动。如果首先经过了比较短的时间段和/或乘客厢温度仅略微升高，则可以先输出声学和/或光学警告。为此，例如由车辆包含的警告闪光装置和/或大灯可被启动，以及车辆喇叭能够被操作。由此，位于车辆附近的行人被警告并且能详细检查车辆以确定遗忘在车内的生命体的健康状况。如果过去相当长一段时间和/或乘客厢内温度更强烈升高且被警告乘客未对被遗忘在车内的生命体提供帮助，则针对被遗忘在车内的生命体的存在信息可被发送至授权的人员。授权的人员例如是该车辆的车主和/或驾车人员。附加地或替代地，车辆的例如呈空调机形式的空调装置可启动，以便尤其是冷却乘客厢。由此，可以延迟被遗忘在车内的生命体出现健康损伤的时间。如果授权的人员未返回至车辆以从车辆解放出被遗忘在车内的生命体，则也可以启动自动化紧急呼叫。例如可以通知警察、消防队和/或救援站。由此可以确保被遗忘在车内的生命体从车辆被解放出来。
[0028]
另外，由其它传感器类型产生的传感器数据可被纳入考虑以确定潜在危险。例如，除了呼吸频率和呼吸强度以及其脉搏的监测外，生命体的健康状况还能够通过评估使用红外摄像头测得的生命体皮肤温度来估计。也可能的是驾车人员想要单独留下该生命体在车内。这种场景例如存在于驾车人员将其狗留在车内以便去购物。在此情况下可以监测狗的健康状况，并且只有当狗的健康状况受到威胁时才输出警告给授权的人员或第三方。由此可以避免输出不必要的警告。在此，这种警告输出功能始终只能在预期生命体健康即将受
到不利影响时起效，或者只通过输入操作动作而被启动。
[0029]
该计算单元优选检查监测车辆乘客厢的至少一个部分的至少一个传感器的传感器类型，随后该计算单元依据可供使用的传感器类型来调整该存在识别模式。如已经解释地，可以通过纳入其它传感器类型如温度传感器、压力传感器、麦克风、摄像头等来提高真实识别被遗忘在车内的生命体的可靠性。但在此，各不同车辆类型并未包括所有所述的传感器类型。因此可能出现的是各不同传感器类型属于车辆的特殊装备。为了在位于车辆内的不同传感器类型的情况下也能可靠运用本发明的方法，存在识别模式可以尤其以形成存在识别模式的计算机程序产品如软件或应用程序的形式适配于当前可供使用的车辆传感器类型。由此可以将存在识别模式很简单地集成到各不同车辆类型中，而不必调整相应的计算机程序产品。
附图说明
[0030]
本发明车辆和本发明方法的其它有利设计也来自以下参照图所详述的实施例，其中：
[0031]
图1示出根据第一实施方式的具有存在识别系统的本发明车辆的俯视图；
[0032]
图2示出根据一个替代实施方式的具有存在识别系统的另一车辆的俯视图；
[0033]
图3示出根据另一替代实施方式的具有存在识别系统的另一车辆的俯视图。
具体实施方式
[0034]
图1示出具有存在识别系统2的车辆1。存在识别系统包括计算单元2.1和多个天线2.s、2.e，在图1的例子中，其中的两个天线2.s发射无线电信号，其中两个天线2.e接收无线电信号。无线电信号是经由多路信道发出的wi-fi包。因此两个天线2.e接收由两个天线2.s发出的wi-fi无线电信号。天线2.s、2.e安置在车辆1的乘客厢3内。在此，两个接收天线2.e在行驶方向f上看位于车辆1的前侧区域中，两个发射天线2.s位于车辆1的后侧局部区域中，例如在车辆后座6之后在朝向车辆1的后备厢5的一侧。另外，中心轴线9将车辆1分为右半侧车辆r和左半侧车辆l。在图1的例子中，各有一个发射天线和一个接收天线2.s、2.e布置在右半侧车辆r和左半侧车辆l中。因此在车辆1的乘客厢3的每一角落中设有至少一个天线2.s、2.e，由此可以在乘客厢3内产生很强的网络覆盖。
[0035]
另外，车辆1包括在此呈压力传感器形式的传感器4，其被集成在车辆1的车辆后座6中。借助传感器4，识别车辆1内生命体的可靠性可以提高。因此，例如在此呈压力传感器的形式的传感器4探测坐在车辆后座6上的人。在此，在该图中未示出人。
[0036]
车辆1包括主机7和远程通信单元8。根据图1，存在识别系统2可以很容易地集成到车辆1中，做法是计算单元2.1被集成到车辆1的主机7中。因此为了形成存在识别系统2，可以尤其优选地利用已经位于车辆1中的硬件部件。在此，主机7形成wi-fi访问点，借此测试连接至远程通信单元8的天线2.s的联网，其借此发出wi-fi包。wi-fi包于是由天线2.e接收并被转发至计算单元2.1以便评估。计算单元2.1在此检查wi-fi包所附带的信道状态信息，在此，通过使信道状态信息经受频谱分析而可以确定信道状态信息的周期性波动。如果有这种周期性波动，则这指明了未示出的生命体存在于车辆1、尤其是乘客厢3中。
[0037]
在图2内的车辆1中，发射天线2.s也被连接至主机7或者计算单元2.1。由此，存在
识别系统2也可以集成到不具有远程通信单元8的车辆1中。
[0038]
图3中的车辆1包括超过四个的天线2.s、2.e，由此可在乘客厢3内产生还更强的或更少受到干扰的wi-fi网络覆盖。在此，一个天线2.e被集成到车辆1的顶部中，一个天线2.e被集成到乘客厢3的底板中。通常，车辆1或存在识别系统2可以包括任何数量的天线，前提是有至少四个天线。接收天线2.e越多，可从电磁场中汲取的能量越多。因为乘客厢3比较小，故在wi-fi无线电信号的传播路径上出现较多且较强的反射，这导致多路传播，其可能造成在接收天线2.e处的破坏性差异和信号消失。通过设置多个空间分开的接收天线2.e，可以降低或补偿由多路传播引起的负面影响。该效果也被称为空间多样性。

技术特征：
1.一种具有由至少一个计算单元(2.1)和至少四个天线(2.s,2.e)组成的存在识别系统(2)的车辆(1)，其中，该存在识别系统(2)设立用于在存在识别模式下借助多输入多输出通信来传输wi-fi无线电信号，其中，安置在该车辆(1)内的至少两个第一天线(2.s)设立用于发送wi-fi包，安置在该车辆(1)内的至少两个另外的天线(2.e)设立用于接收这些wi-fi包并传输至该计算单元(2.1)，其中，该计算单元(2.1)设立用于在所述发射天线(2.s)与所述接收天线(2.e)之间配属关系被纳入考虑的情况下评估所述接收的wi-fi包以检查信道状态信息，并且用于确定所述信道状态信息的周期性波动以识别该车辆(1)中的至少一个生命体的存在。2.根据权利要求1所述的车辆(1)，其特征是，设有监测该车辆(1)的乘客厢(3)的至少一个部分的至少一个传感器(4)，其中，该计算单元(2.1)还设立用于接收由该至少一个传感器(4)产生的传感器数据并将其纳入考虑以确认确实有生命体位于该车辆(1)中。3.根据权利要求1或2所述的车辆(1)，其特征是，该至少一个传感器(4)被设计成温度传感器、压力传感器、麦克风、雷达传感器、超声波传感器和/或摄像头。4.根据权利要求1至3之一所述的车辆(1)，其特征是，至少两个天线(2.e)布置在车辆前部区域中，尤其是在行驶方向(f)上布置在机动车仪表盘之后，且至少两个天线(2.s)布置在车辆尾侧区域中，尤其是在车辆后座(6)的朝向后备厢(5)的一侧，其中，在行驶方向(f)上在右半侧车辆(r)和左半侧车辆(l)中分别布置有至少两个天线(2.s,2.e)。5.根据权利要求1至4之一所述的车辆(1)，其特征是，该计算单元(2.1)形成发射机和/或接收机。6.根据权利要求5所述的车辆(1)，其特征是，该计算单元(2.1)被集成到该车辆(1)的形成wi-fi访问点的主机(7)中，并且该发射机由远程通信单元(8)构成。7.一种用于发出与被遗忘在车辆(1)中的生命体相关的警告的方法，其中，至少一个接收机接收至少一个通过多路信道所传输的且能因生命体存在而受到影响的无线电信号，针对该多路信道提取该至少一个无线电信号的信道状态信息的时序，为了确定周期性波动而执行所述信道状态信息的频谱分析，并且通过确定所述信道状态信息的至少一个周期性波动来推断出至少一个生命体的存在，其特征是，该方法具有至少以下方法步骤：-在该车辆(1)的计算单元(2.1)中激活存在识别模式；-借助多输入多输出通信来传输wi-fi无线电信号，其中，安置在该车辆(1)内的至少两个天线(2.s)发送wi-fi包，并且安置在车辆内的至少两个另外的天线(2.e)接收这些wi-fi包并将其传输给该计算单元(2.1)；-在该计算单元(2.1)上评估所述接收的wi-fi包以检查所述信道状态信息，其中，所述发射天线(2.s)与所述接收天线(2.e)之间的配属关系被予以考虑；-通过确定所述信道状态信息的至少一个周期性波动来识别至少一个生命体的存在；并且-通过该计算单元(2.1)启动警告行动。8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，该计算单元(2.1)至少在将激活该存在识别模式之后所经过的时间段和/或乘客厢温度纳入考虑的情况下启动以下行动中的至少一个：-通过该车辆(1)的声响装置和/或灯光装置输出声学警告和/或光学警告；
‑
尤其是通过拨打电话和/或发送消息给授权的人员的移动电话和/或激活并调整车辆空调装置，输出存在信息给授权的人员；-启动紧急呼叫和/或发送紧急消息给紧急救护当局。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征是，该计算单元(2.1)检查监测该车辆(1)的乘客厢(3)的至少一个部分的至少一个传感器(4)的传感器类型，并且依据可供使用的传感器类型来调整该存在识别模式。

技术总结
本发明涉及一种具有由至少一个计算单元(2.1)和至少四个天线(2.S,2.E)组成的存在识别系统(2)的车辆(1)，其中，该存在识别系统(2)设立用于在存在识别模式下借助多输入多输出通信来传输Wi-Fi无线电信号，其中，至少两个安置在该车辆(1)内的第一天线(2.S)设立用于发送Wi-Fi包，至少另外两个安置在该车辆(1)内的天线(2.E)设立用于接收Wi-Fi包并将其传输至该计算单元(2.1)，其中，该计算单元(2.1)设立用于在所述发射天线(2.S)与接收天线(2.E)之间配属关系纳入考虑的情况下评估接收的Wi-Fi包以检查信道状态信息，并且用于确定所述信道状态信息的周期性波动以识别至少一个生命体存在于车辆(1)中。存在于车辆(1)中。存在于车辆(1)中。


技术研发人员：B
受保护的技术使用者：梅赛德斯-奔驰集团股份公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2023/7/12