DE102018008629A1 - Method and device for reducing kinetic disorders of an occupant and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung kinetosebedingter Störungen eines Insassen (1) in einem Fahrzeug (2). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass spätestens bei einer erfassten kinetosebedingten Störung des Insassen (1) zumindest eine Maßnahme zur gezielten sensorischen Stimulation des Insassen (1) eingeleitet wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (2) mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method and a device for reducing kinetosis-related disorders of an occupant (1) in a vehicle (2). According to the invention, at least one measure for targeted sensory stimulation of the occupant (1) is initiated at the latest when a kinetic disorder of the occupant (1) is detected. The invention further relates to a vehicle (2) with such a device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung kinetosebedingter Störungen eines Insassen in einem Fahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method and a device for reducing kinetosis-related disorders of an occupant in a vehicle. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a device.
Im Allgemeinen sind Verfahren und Vorrichtungen zur Verringerung von kinetosebedingten Störungen eines Insassen in einem Fahrzeug bekannt.In general, methods and devices for reducing kinetosis-related disorders of an occupant in a vehicle are known.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Verringerung kinetosebedingter Störungen eines Insassen in einem Fahrzeug und ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved method and an improved device for reducing kinetosis-related disorders of an occupant in a vehicle and a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1, hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 8 und hinsichtlich des Fahrzeuges durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved with respect to the method by the features specified in claim 1, with regard to the device by the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Verfahren zur Verringerung kinetosebedingter Störungen eines Insassen in einem Fahrzeug sieht erfindungsgemäß vor, dass spätestens bei einer erfassten kinetosebedingten Störung des Insassen zumindest eine Maßnahme zur gezielten sensorischen Stimulation des Insassen eingeleitet wird.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. A method for reducing kinetosis-related disorders of an occupant in a vehicle according to the invention provides that at least one measure for targeted sensory stimulation of the occupant is initiated at the latest when a kinetosis-related disorder of the occupant is detected.
Durch Anwendung des Verfahrens können Kinetosesymptome des Insassen, insbesondere im autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges, in welchem der Insasse eine Fahraufgabe des Fahrzeuges nicht ausführt und anderen Tätigkeiten, beispielsweise Lesen, nachgeht, wesentlich verringert werden.By using the method, kinetosis symptoms of the occupant, in particular in the autonomous driving mode of the vehicle, in which the occupant does not carry out a driving task of the vehicle and performs other activities, for example reading, can be significantly reduced.
Kinetose, die sogenannte Bewegungskrankheit, zeichnet sich insbesondere durch auftretende Symptomen, wie Müdigkeit, Desinteresse, Schwindel, Blässe, Kopfschmerzen, Schweißausbrüche und/oder Übelkeit aus.Kinetosis, the so-called motion sickness, is characterized in particular by symptoms such as tiredness, lack of interest, dizziness, pallor, headache, sweating and / or nausea.
Ziel ist es, die mögliche Kinetose individualisiert präventiv zu erkennen und entsprechende Maßnahmen frühzeitig einzuleiten, so dass einer Entstehung der Kinetose effektiv entgegengewirkt werden kann.The aim is to recognize the possible kinetosis individually preventively and to initiate appropriate measures at an early stage so that the development of kinetosis can be effectively counteracted.
Dadurch, dass durch Anwendung des Verfahrens die kinetosebedingten Störungen zumindest verringert werden, wird dem Insassen die Möglichkeit gegeben, während des Fahrbetriebes andere Tätigkeiten auszuführen.Because the kinetic disorders are at least reduced by using the method, the occupant is given the opportunity to perform other activities while driving.
In einer Ausführungsform werden zur Verringerung der kinetosebedingten Störungen mittels eines Sicherheitsgurtes pulsierende Bewegungen zur Beeinflussung einer Atemfrequenz des Insassen ausgeführt. Dabei erfolgt die Bewegung des Sicherheitsgurtes alle zehn Sekunden, um die Atemfrequenz zu beeinflussen. Eine sympathische Aktivität, die mit der Kinetose einhergeht, wird bewusst gedämpft und die Herzfrequenz gesenkt. Entsprechende Musik, akustische Signale und/oder eine Massagefunktion des Fahrzeugsitzes manifestieren die optimale Atemfrequenz, indem sie den Insassen im selben Takt stimulieren. Alternativ kann über die Displays die entsprechende Soll-Atemfrequenz visualisiert und angegeben werden.In one embodiment, in order to reduce the kinetic disorders by means of a seat belt, pulsating movements are carried out to influence a breathing frequency of the occupant. The seat belt is moved every ten seconds to influence the breathing rate. A sympathetic activity that goes hand in hand with kinetosis is deliberately subdued and the heart rate is lowered. Appropriate music, acoustic signals and / or a massage function of the vehicle seat manifest the optimal breathing frequency by stimulating the occupant in the same rhythm. Alternatively, the corresponding target respiratory rate can be visualized and indicated on the displays.
Durch die Beeinflussung der Atemfrequenz durch die taktile Anbindung des Insassen mittels des pulsierenden Sicherheitsgurtes wird Einfluss auf das vegetative Nervensystem des Insassen genommen. Dabei kann die Atemfrequenz derart beeinflusst werden, dass der Insasse sechs Mal pro Minute ein- und ausatmet.By influencing the respiratory rate through the tactile connection of the occupant using the pulsating seat belt, the occupant's autonomic nervous system is influenced. The breathing rate can be influenced so that the occupant breathes in and out six times per minute.
Die pulsierenden Bewegungen des Sicherheitsgurtes werden in einer Weiterbildung durch Ansteuerung eines Gurtstraffers, durch zyklisches Beaufschlagen eines beaufschlagbaren Gurtinnenraumes des Sicherheitsgurtes mit einem Gas und/oder mittels Ansteuerung zumindest eines Vibrationsmotors im Sicherheitsgurt erzeugt. Dabei wirkt die Bewegung des Sicherheitsgurtes derart, dass die Atemfrequenz des Insassen beeinflusst wird, um die kinetosebedingten Störungen zumindest zu verringern. Denkbar ist, dass der Sicherheitsgurt die pulsierenden Bewegungen ausführt, wenn der Sicherheitsgurt angelegt ist und der autonome Fahrbetrieb des Fahrzeuges aktiviert wird.In a further development, the pulsating movements of the seat belt are generated by activating a belt tensioner, by cyclically applying a gas to an actable belt interior of the seat belt and / or by activating at least one vibration motor in the seat belt. The movement of the seat belt acts in such a way that the breathing frequency of the occupant is influenced in order to at least reduce the disorders caused by kinetosis. It is conceivable that the seat belt executes the pulsating movements when the seat belt is fastened and the autonomous driving mode of the vehicle is activated.
In einer Weiterbildung des Verfahrens werden die pulsierenden Bewegungen im Schultergurtbereich des Sicherheitsgurtes erzeugt. Die pulsierenden Bewegungen werden also nur bereichsweise erzeugt, wobei dieser Bereich insbesondere der Brustkorb des Insassen ist, um die Atemfrequenz bei kinetosebedingten Störungen zu beeinflussen. Mittels des Sicherheitsgurtes findet eine direkte Stimulation des Brustkorbes statt, wobei der Insasse ein vergleichsweise hohes Sicherheitsgefühl durch seine direkte Anbindung durch den Sicherheitsgurt an den Fahrzeugsitz hat.In a further development of the method, the pulsating movements are generated in the shoulder belt area of the seat belt. The pulsating movements are therefore only generated in regions, this region being in particular the occupant's chest in order to influence the respiratory rate in the case of disorders caused by kinetosis. The seat belt directly stimulates the chest, with the occupant a has a comparatively high feeling of safety thanks to its direct connection to the vehicle seat through the seat belt.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes des Insassen in einer vorgegebenen Frequenz, insbesondere hochfrequent, vibriert. Dadurch wird eine Reizverarbeitung im Kleinhirn und/oder unmittelbar am Gleichgewichtsorgan mit dem Ziel einer Desensibilisierung in Bezug auf die Kinetose verändert. Die hochfrequente Vibration wird entweder punktuell am Felsenbein oder flächig am Kopf des Insassen eingeleitet.Alternatively or additionally, it can be provided that at least one headrest of a vehicle seat of the occupant vibrates in a predetermined frequency, in particular high frequency. This modifies stimulus processing in the cerebellum and / or directly on the organ of balance with the aim of desensitization to kinetosis. The high-frequency vibration is either applied selectively to the petrous bone or across the head of the occupant.
Dabei wird die Vibration in einer möglichen Weiterbildung mittels zumindest eines in die Kopfstütze integrierten Vibrationsmotors erzeugt, um die Vibration in den Kopf des Insassen zur Desensibilisierung des Gleichgewichtsorganes und/oder Kleinhirnes einleiten zu können.In one possible development, the vibration is generated by means of at least one vibration motor integrated in the headrest in order to be able to introduce the vibration into the head of the occupant in order to desensitize the balance organ and / or cerebellum.
Als eine weitere mögliche Maßnahme zur Verringerung der kinetosebedingten Störungen wird chemisch ein Reiz ausgelöst. Der Insasse, d. h. das vegetative Nervensystem wird hierzu mittels Beduftung stimuliert, wobei es erforderlich ist, dass ein Duft von dem Insassen als positiv empfunden und aktiv wahrgenommen wird.As a further possible measure to reduce the kinetic disorders, a stimulus is triggered chemically. The occupant, i. H. For this purpose, the vegetative nervous system is stimulated by scenting, whereby it is necessary that the occupant perceives a fragrance as positive and actively perceives it.
Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Verringerung kinetosebedingter Störungen eines Insassen in einem Fahrzeug. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zumindest eine Erfassungseinheit zur Erfassung einer kinetosebedingten Störung des Insassen und eine Steuereinheit zur Einleitung zumindest einer Maßnahme, welche mittels sensorischer Reize das vegetative Nervensystem des Insassen beeinflusst.In addition, the invention relates to a device for reducing kinetosis-related disorders of an occupant in a vehicle. According to the invention, the device comprises at least one detection unit for detecting a kinetic disorder in the occupant and a control unit for initiating at least one measure which influences the vegetative nervous system of the occupant by means of sensory stimuli.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung einen ansteuerbaren Gurtstraffer, eine ansteuerbare Gaserzeugungsvorrichtung, zumindest einen ansteuerbaren Vibrationsmotor und/oder zumindest ein ansteuerbares Vibrationselement zur Erzeugung der pulsierenden Bewegungen auf, so dass die Atemfrequenz des Insassen beeinflusst und somit die kinetosebedingten Störungen zumindest wesentlich verringert werden können.In one embodiment, the device has a controllable belt tensioner, a controllable gas generating device, at least one controllable vibration motor and / or at least one controllable vibration element for generating the pulsating movements, so that the respiratory rate of the occupant is influenced and thus the kinetic disorders can be at least substantially reduced.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zur Verringerung kinetosebedingter Störungen des Insassen.The invention further relates to a vehicle with such a device for reducing kinetosis-related disorders in the occupant.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
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1 schematisch einen Insassen eines Fahrzeuges auf einem Fahrzeugsitz mit angelegtem Sicherheitsgurt, -
2 schematisch eine Seitenansicht eines Ausschnittes des Insassen auf dem Fahrzeugsitz mit einer flächig vibrierenden Kopfstütze, -
3 schematisch eine Seitenansicht eines Ausschnittes des Insassen auf dem Fahrzeugsitz mit einem Vibrationselement zur lokalen Einleitung der Vibration und -
4 schematisch eine Draufsicht einer teilweise transparent dargstellten Kopfstütze mit zwei Vibrationselementen.
-
1 schematically an occupant of a vehicle on a vehicle seat with a seat belt fastened, -
2nd schematically a side view of a section of the occupant on the vehicle seat with a vibrating headrest, -
3rd schematically shows a side view of a section of the occupant on the vehicle seat with a vibration element for local introduction of the vibration and -
4th schematically shows a plan view of a partially transparent headrest with two vibration elements.
In
Handelt es sich bei dem Insassen
Da der Insasse
Die Kinetose kann auch bei einem Beifahrer oder einem anderen Insassen
Als Kinetose werden körperliche Reaktionen wie Blässe, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Schwindel bezeichnet, welche durch eine ungewohnte Bewegung, insbesondere in einem Fahrzeug
Um das Risiko eines Auftretens kinetosebedingter Störungen zumindest wesentlich zu verringern, ist ein im Folgenden beschriebenes Verfahren mit einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens vorgesehen.In order to at least substantially reduce the risk of the occurrence of kinetosis-related disorders, a method described below is provided with a device for performing the method.
Wie oben beschrieben, hat der Insasse
Der Sicherheitsgurt
Dabei sind die pulsierenden Bewegungen des Sicherheitsgurtes
In einer möglichen Ausführungsform werden die pulsierenden Bewegungen mittels eines gestrichelt dargestellten Gurtstraffers
Alternativ oder zusätzlich wird zur Ausführung der pulsierenden Bewegungen ein nicht näher dargestellter Gurtinnenraum des Sicherheitsgurtes
Wiederum alternativ oder zusätzlich kann zur Ausführung der pulsierenden Bewegungen zumindest ein gestrichelt dargestellter Vibrationsmotor
In einer Ausbildung der Vorrichtung führt der Sicherheitsgurt
Ein Mechanismus zur taktilen Stimulation des Insassen
Alternativ zur taktilen Stimulation des Insassen
Die entsprechende Komponente oder die entsprechenden Komponente werden präventiv vor Beginn, z. B. der Beschleunigung angesteuert, um eine Richtungsabhängigkeit darzustellen.The corresponding component or components are preventively before the start, z. B. the acceleration controlled to represent a directional dependence.
Eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführungsform zur gezielten sensorischen Stimulation des Insassen
Zur Realisierung der hochfrequenten Vibration der Kopfstütze
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die hochfrequente Vibration punktuell am Felsenbein des Insassen
Bei Bedarf kann der Insasse
Diese beiden Vibrationselemente
Die Kopfstütze
Zudem kann alternativ oder zusätzlich zur sensorischen Stimulation des Insassen
Insbesondere wird die Maßnahme oder werden die Maßnahmen zur Verringerung der kinetosebedingten Störungen spätestens dann eingeleitet, wenn eine kinetosebedingte Störung bei dem Insassen
Die jeweilige Erfassungseinheit ist mit einer nicht näher dargestellten Steuereinheit verbunden, welche ein Steuersignal zur Ansteuerung des entsprechenden Aggregates erzeugt.The respective detection unit is connected to a control unit, not shown, which generates a control signal for actuating the corresponding unit.
Denkbar ist auch, zumindest eine der Maßnahmen zur Verringerung der kinetosebedingten Störungen während des autonomen Fahrbetriebes des Fahrzeuges
Um das Auftreten von kinetosebedingten Störungen weitestgehend zu vermeiden, kann der Insasse
Dabei werden Umgebungsbedingungen, wie z. B. ein Wunsch des Insassen
In Abhängigkeit der oben genannten Umgebungsbedingungen wird eine Fahrdynamik des Fahrzeuges
Als Komfortfunktionen können bzw. kann im Rahmen des Well-Being-Programmes eine Innenraumbeleuchtung, eine Sitzposition und Lehnenneigung, eine Klimatisierungsstrategie, eine Massagefunktion, die Beduftung und/oder eine aktive und präventive, oben beschriebene Gurtstraffung gesteuert werden.As comfort functions, interior lighting, a seating position and backrest angle, an air conditioning strategy, a massage function, scenting and / or an active and preventive belt tensioning described above can be controlled as part of the Well-Being program.
Des Weiteren können bzw. kann beispielsweise eine Anzeigeeinheit zumindest zur Verringerung der kinetosebedingten Störungen entsprechend positioniert werden, eine Größe der Anzeigeeinheit und eines angezeigten Inhaltes angepasst werden und/oder eine Gestik- und Sprachsteuerung bei ausgeführten Tätigkeiten erfolgen.Furthermore, a display unit can, for example, be positioned accordingly at least to reduce the kinetic disorders, a size of the display unit and a displayed content can be adjusted and / or gesture and speech control can be carried out during activities.
Auch kann die Kopfstütze
Als Grundlage für eine Zielgrößenbestimmung, insbesondere einer situativen Fahrzeugkonfiguration, dient eine im Fahrzeug
Die Datenbank basiert auf Erkenntnissen, Grenz- und Schwellwerten aus Versuchen und Literaturangaben, wobei die Datenbank Aspekte diverser Fachbereiche abbildet und stetig erweitert, insbesondere optimiert wird.The database is based on findings, limit and threshold values from tests and literature references, whereby the database depicts aspects of various specialist areas and is constantly expanded, in particular optimized.
Neben Fahrzeugeigenschaften, wie z. B. der Einstellung einer Sitzverstellfeder und/oder einer Position einer Anzeigeeinheit, greift die Datenbank auf aktuelle Technologien und/oder Anpassungen, beispielsweise Erweiterungen, von Fahrzeugeigenschaften zurück, die zur Kinetose-Verringerung dienen. Unter Berücksichtigung möglicher Interaktionseffekte werden in Echtzeit insassenspezifische Rahmenbedingungen der Fahrzeugeigenschaften im Innenraum, eines Fahrwerkes, einer Navigation etc. optimiert und angepasst. Wie oben beschrieben fließen dabei relevante Umgebungsbedingungen, wie Lichtverhältnisse, die Fahrtroute und eine Straßenbeschaffenheit mit in eine Zielkonfiguration ein.In addition to vehicle properties such. B. the setting of a seat adjustment spring and / or a position of a display unit, the database uses current technologies and / or adaptations, such as extensions, of vehicle properties that serve to reduce kinetosis. Taking into account possible interaction effects, occupant-specific framework conditions of the vehicle properties in the interior, a chassis, navigation, etc. are optimized and adapted in real time. As described above, relevant environmental conditions, such as lighting conditions, the route and a road condition, are included in a target configuration.
Ziel des Verfahrens und der Vorrichtung ist es, Kinetose individualisiert präventiv zu erkennen und eine Maßnahme im Well-Being-Programm frühzeitig einzuleiten, so dass bei dem Insassen
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