DE102014203922A1 - Fahrer-Vitalisierungsinterface - Google Patents

Fahrer-Vitalisierungsinterface Download PDF

Info

Publication number
DE102014203922A1
DE102014203922A1 DE102014203922.3A DE102014203922A DE102014203922A1 DE 102014203922 A1 DE102014203922 A1 DE 102014203922A1 DE 102014203922 A DE102014203922 A DE 102014203922A DE 102014203922 A1 DE102014203922 A1 DE 102014203922A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
driver
control unit
thermal stimulus
person
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014203922.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Sigrid van Veen
Matthias Franz
Peer-Oliver Wagner
Peter Vink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102014203922.3A priority Critical patent/DE102014203922A1/de
Publication of DE102014203922A1 publication Critical patent/DE102014203922A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/02Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
    • B60K28/06Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to incapacity of driver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W50/16Tactile feedback to the driver, e.g. vibration or force feedback to the driver on the steering wheel or the accelerator pedal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W2040/0872Driver physiology

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Vitalisierung und/oder Stimulierung einer Person, die eine Überwachungsaufgabe ausführt, z. B. des Fahrers eines Fahrzeugs. Es wird eine Steuereinheit für eine technische Vorrichtung beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, ein Indiz für einen Zustand einer Person zu ermitteln, die die technische Vorrichtung überwacht. Desweiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz zu veranlassen, dass ein örtlich lokalisierter thermischer Stimulus erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Vitalisierung und/oder Stimulierung einer Person, die eine Überwachungsaufgabe ausführt, z. B. des Fahrers eines Fahrzeugs.
  • Insbesondere bei relativ langen Fahrstrecken besteht die Gefahr, dass der Fahrer eines Fahrzeugs (z. B. eines Personenkraftwagens und/oder eines Lastkraftwagens) müde wird, und dadurch die Aufmerksamkeit des Fahrers bzgl. der Fahraufgabe sinkt. Dies kann zu einem erhöhten Unfallrisiko führen.
  • Es wurden Systeme vorgeschlagen, die anhand von Messdaten bzgl. des Verhaltens/Zustands des Fahrers (z. B. Pupillengröße, Augenzwinkern) und/oder des Fahrzeugs (z. B. häufiges Verlassen der Fahrspur), einen Müdigkeitszustand des Fahrers erkennen, und den Fahrer daraufhin auffordern (z. B. durch Anzeige eines entsprechenden Hinweises), eine Pause einzulegen.
  • Derartige Systeme haben jedoch den Nachteil, dass das Unfallrisiko aufgrund der Müdigkeit des Fahrers nur dann gesenkt wird, wenn der Fahrer auch tatsächlich der Aufforderung folgt, und eine Pause einlegt. Tut der Fahrer dies nicht, so bleibt das Unfallrisiko bestehen. Desweiteren sind die oben genannten Systeme ausschließlich darauf ausgelegt, den Fahrer vor Konsequenzen seiner Müdigkeit zu schützen. Die oben genannten Systeme sind nicht darauf ausgelegt, zu vermeiden, dass der Fahrer aufgrund der Fahraufgabe ermüdet.
  • Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe das Unfallrisiko bei Erkennung eines müden Fahrers in verlässlicher Weise zu reduzieren. Insbesondere soll ein System bereitgestellt werden, welches die Aufmerksamkeit des Fahrers erhöht und/oder eine Ermüdung reduziert, um so das Unfallrisiko aufgrund von Ermüdung zu reduzieren. Dabei soll gleichzeitig sichergestellt werden, dass durch eine Aufmerksamkeits-erhöhende/Ermüdungs-reduzierende Maßnahme kein Diskomfort beim Fahrer erzeugt wird.
  • Allgemeiner formuliert befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, das Unfallrisiko bei der Überwachung einer technischen Vorrichtung (z. B. bei der Überwachung oder Steuerung eines Fahrzeugs) zu verringern.
  • Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für eine technische Vorrichtung (z. B. für ein Fahrzeug) beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, ein Indiz (oder mehrere Indizien) für einen Zustand einer Person zu ermitteln, die die technische Vorrichtung steuert und/oder überwacht. Insbesondere kann der Zustand eines Fahrers eines Fahrzeugs ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit Messdaten von ein oder mehreren Sensoren empfangen und auswerten. Bei den ein oder mehreren Sensoren kann es sich um ein oder mehrere Sensoren der technischen Vorrichtung (z. B. des Fahrzeugs) handeln. Aus den ein oder mehreren Indizien für den Zustand der überwachenden und/oder steuernden Person kann ein Zustand der Person bestimmt werden. Insbesondere kann bestimmt werden, dass sich die Person in einem Zustand von erhöhter Müdigkeit und/oder in einem Zustand von reduzierter Aufmerksamkeit befindet.
  • Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz (oder von den ermittelten Indizien) zu veranlassen, dass ein örtlich lokalisierter thermischer Stimulus erzeugt wird. Durch die Erzeugung eines örtlich lokalisierten thermischen Stimulus kann ein Vitalisierungsreiz bei der überwachenden und/oder steuernden Person erzeugt werden, durch den der Grad der Aufmerksamkeit der Person erhöht werden kann. Dadurch kann das Unfallrisiko in Zusammenhang mit der technischen Vorrichtung (insbesondere das Unfallrisiko des Fahrzeugs) reduziert werden. Die örtliche Lokalisierung trägt dazu bei, dass der thermische Stimulus in zuverlässiger Weise vitalisierend wirkt, und gleichzeitig ein Diskomfort der Person (insbesondere des Fahrers eines Fahrzeugs) vermieden wird.
  • Der örtlich lokalisierte thermische Stimulus kann derart ausgelegt sein, dass der thermische Stimulus nur von einem Teil des Körpers der Person wahrgenommen wird. Durch die Begrenzung auf einen ausgewählten und begrenzten Teil des Körpers der Person kann ein verbesserter Kompromiss zwischen Erhöhung der Aufmerksamkeit und Vermeidung von Diskomfort gewährleistet werden. Bei dem Teil des Körpers, durch den der thermische Stimulus wahrgenommen wird, kann es sich insbesondere um einen Teil des Körpers handeln, der typischerweise nicht bedeckt ist, wie z. B. eine oder beide Hände der Person oder der Nacken der Person. In einem bevorzugten Beispiel ist der thermische Stimulus derart ausgelegt, dass er (nur) von einer Hand oder von den Händen der Person wahrgenommen wird.
  • Der örtlich lokalisierte thermische Stimulus weist typischerweise eine Temperaturdifferenz zu einer Umgebungstemperatur auf. Bei der Umgebungstemperatur kann es sich um eine (ggf. regulierte) Temperatur im Innenbereich eines Fahrzeugs handeln. Ein Absolutwert der Temperaturdifferenz kann größer als oder gleich wie eine Minimaldifferenz (z. B. 3 Grad Celsius) und kleiner als oder gleich wie eine Maximaldifferenz (z. B. 7 Grad Celsius) sein. Durch eine derart eingegrenzte Temperaturdifferenz kann ein verbesserter Kompromiss zwischen Erhöhung des Grades der Aufmerksamkeit (und/oder Reduzierung der Müdigkeit) und Vermeidung von Diskomfort erreicht werden. In einem bevorzugten Beispiel ist die Temperatur des thermischen Stimulus kleiner als die Umgebungstemperatur.
  • Der örtlich lokalisierte thermische Stimulus kann eine vordefinierte maximale Zeitdauer aufweisen, um einen Gewöhnungseffekt zu vermeiden. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu veranlassen, dass eine Vielzahl von aufeinander folgenden thermischen Stimuli erzeugt wird. Dabei können zwei aufeinander folgende thermische Stimuli einen vordefinierten minimalen Zeitabstand aufweisen. Durch den minimalen Zeitabstand zwischen zwei aufeinander folgenden thermischen Stimuli wird die Effektivität der einzelnen thermischen Stimuli in Bezug auf eine Erhöhung des Grades der Aufmerksamkeit gewährleistet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines Grades der Aufmerksamkeit einer Person (z. B. eines Fahrers eines Fahrzeugs) beschrieben, die ein technisches Gerät (z. B. ein Fahrzeug) überwacht oder steuert. Die Vorrichtung umfasst eine in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit. Desweiteren umfasst die Vorrichtung einen Aktuator, der eingerichtet ist, einen örtlich lokalisierten thermischen Stimulus zu erzeugen. Insbesondere kann die Steuereinheit den Aktuator veranlassen, den örtlich lokalisierten thermischen Stimulus zu erzeugen. Der Aktuator kann eingerichtet sein, eine für einen Kontakt zwischen Person und dem technischen Gerät vorgesehene Kontaktfläche (z. B. einen Fahrersitz und/oder eine Kopfstütze und/oder einen Lenkrad-Kranz) zu kühlen oder zu erwärmen. Alternativ oder ergänzend kann der Aktuator eingerichtet sein, eine Strahlung (z. B. eine Luftströmung) zu erzeugen, mit der Kälte oder Wärme auf einen Teil des Körpers der Person (z. B. des Fahrers eines Fahrzeugs) übertragen werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Beeinflussung (insbesondere zur Erhöhung) eines Grades der Aufmerksamkeit einer Person, die ein technisches Gerät überwacht oder steuert, (z. B. eines Fahrers eines Fahrzeugs) beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von einem Indiz für einen Zustand der Person. Desweiteren umfasst das Verfahren das Übertragen, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz, von einem örtlich lokalisierten thermischen. Stimulus auf die Person.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, welches die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Beeinflussung eines Grades der Aufmerksamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z. B. auf einem Steuergerät) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt
  • 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
  • 2 ein beispielhaftes Lenkrad mit Vorrichtungen zur Erzeugung eines lokalen Temperaturunterschieds; und
  • 3 ein Flussdiagram eines beispielhaften Verfahrens zur Erhöhung des Grades der Aufmerksamkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs.
  • Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Reduzierung des Unfallrisikos in Zusammenhang mit der Überwachung und/oder Steuerung einer technischen Vorrichtung oder eines technischen Geräts. Ein Beispiel für eine derartige Vorrichtung/für ein derartiges Gerät ist ein Fahrzeug. Das vorliegende Dokument befasst sich somit im Speziellen mit der Reduzierung des Unfallrisikos eines Fahrzeugs aufgrund eines ermüdeten Fahrers. Desweiteren befasst sich das vorliegende Dokument mit Verfahren zur Reduzieren der Müdigkeit und/oder zur Erhöhung der Aufmerksamkeit des Fahrers eines Fahrzeugs.
  • Die Aspekte dieses Dokuments werden in Zusammenhang mit einem Fahrzeug beschrieben. Die beschriebenen Aspekte sind aber auch auf allgemeine technische Vorrichtungen anzuwenden, die durch Personen überwacht und/oder gesteuert werden.
  • Insbesondere wird in diesem Dokument vorgeschlagen, den Zustand des Fahrers eines Fahrzeugs zu ermitteln und daraufhin in Abhängigkeit von dem ermittelten Fahrerzustand Vitalisierungsreize an den Fahrer zu übertragen, um einen Grad der Aufmerksamkeit des Fahrers zu erhöhen. Insbesondere wird vorgeschlagen, lokalisierte thermische Stimuli an den Fahrer zu übertragen, um insbesondere das sympathische Nervensystem des Fahrers zu aktivieren, was zu einer Vitalisierung des Fahrers und so zu einer Erhöhung des Grades der Aufmerksamkeit führt.
  • 1 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100 bzw. einer Vorrichtung zur Erhöhung des Grades der Aufmerksamkeit des Fahrers eines Fahrzeugs 100. Insbesondere zeigt 1 ein oder mehrere Sensoren 102, die eingerichtet sind, Messwerte zu ermitteln, anhand derer ein oder mehrere Indizien bzgl. des Zustands des Fahrer ermittelt werden können. Beispielhafte Sensoren 102 sind
    • • eine auf den Fahrer gerichtete Kamera, die eingerichtet ist, Bilddaten des Fahrers, z. B. des Kopfes des Fahrers, zu erfassen. Anhand der erfassten Bilddaten kann eine Pupillengröße (Pupillometrie), eine Schließfrequenz der Augenlider, ein Bewegungsprofil des Fahrers, etc. ermittelt werden.
    • • ein Sensor zur Erfassung eines Herzrhythmus des Fahrers (z. B. zur Erfassung eines Elektrokardiogramms).
    • • eine Kamera zur Erfassung einer Fahrspur des Fahrzeugs 100. Das (ggf. häufige) Verlassen einer Fahrspur kann als Indiz für eine Ermüdung des Fahrers herangezogen werden.
    • • ein Drucksensor im Fahrersitz.
    • • ein Sensor zur Erfassung einer Galvanic Skin Response (GSR).
  • 1 zeigt weiter eine Steuereinheit 101, die eingerichtet ist, anhand der von den ein oder mehreren Sensoren 102 erfassten Messdaten ein oder mehrere Indizien bzgl. des Zustands des Fahrers zu ermitteln. Insbesondere können ein oder mehrere Indizien dafür ermittelt werden, dass sich der Fahrer in einem Zustand relativ hoher Müdigkeit befindet. Die Steuereinheit 101 kann so bestimmen, ob ein Zustand erhöhter Müdigkeit und/oder ein Zustand verminderter Aufmerksamkeit vorliegen. Ein Zustand erhöhter Müdigkeit bzw. verminderter Aufmerksamkeit liegt bevorzugt zeitlich vor einem Zustand der Übermüdung des Fahrers. Bei einem Zustand der Übermüdung sollte der Fahrer aufgefordert werden (z. B. durch Ausgabe von Warnhinweisen), unverzüglich eine Pause einzulegen.
  • Die Steuereinheit 101 ist weiter eingerichtet, ein oder mehrere Aktuatoren 103 zu veranlassen, Stimuli oder Reize an den Fahrer zu übertragen, wenn bestimmt wurde, dass der Zustand erhöhter Müdigkeit bzw. verminderter Aufmerksamkeit vorliegt. Die ein oder mehreren Aktuatoren 103 können insbesondere eingerichtet sein, ein oder mehrere Vitalisierungsreize zu erzeugen. Beispielhafte Vitalisierungsreize sind:
    • • das Stimulieren von aktiven Mikrobewegungen zur Vorbeugung und/oder zur Verringerung von physischer Ermüdung und/oder mentaler Unterbelastung des Fahrers (z. B. mittels eines Massagesitzes);
    • • das Anbieten von passiven Makrobewegungen zur Vorbeugung von physischer Ermüdung durch eine statische Körperhaltung (z. B. durch Ausgabe von entsprechenden Vorgaben über ein Display des Fahrzeugs 100);
    • • das Übertragen von thermischen Stimuli zur Aktivierung des sympathischen Nervensystems und eine darauf folgende Vitalisierung;
    • • das Stimulieren des Fahrers durch haptische Reize.
  • Insbesondere sind die ein oder mehreren Aktuatoren 103 eingerichtet, ein oder mehrere lokalisierte thermische Stimuli zu erzeugen und an den Fahrer zu übertragen. Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, dass zeitlich begrenzte und lokalisierte thermische Stimuli zu einer nachweisbaren Erhöhung der Aufmerksamkeit des Fahrers führen. Andererseits wird durch die zeitlich begrenzten und lokalisierten thermischen Stimuli der Komfort des Fahrers nur unwesentlich gemindert, so dass zeitlich begrenzte und lokalisierte thermische Stimuli ein geeignetes Mittel sind, um die Aufmerksamkeit des Fahrers bei einsetzender Müdigkeit oder bei monotonen Fahraufgaben zuverlässig zu erhöhen, ohne einen Diskomfort für den Fahrer zu generieren.
  • Dabei hat sich gezeigt, dass die thermischen Stimuli besonders effektiv an unbedeckten Stellen der Haut des Fahrers erzeugt werden können. Insbesondre hat sich eine Übertragung der thermischen Stimuli auf eine Hand oder auf beide Hände des Fahrers als vorteilhaft erwiesen. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Hände des Fahrers in den meisten Fällen unbedeckt sind, so dass ein thermischer Stimulus nicht durch Kleidung gedampft wird. Ein weiterer vorteilhafter Bereich zur Übertragung eines thermischen Stimulus ist der Nackenbereich eines Fahrers, wobei dieser Bereich ggf. durch Haare oder durch ein Kopftuch bedeckt sein kann. Desweiteren kann der Gesichtsbereich des Fahrers zur Übertragung von thermischen Stimuli verwendet werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass thermische Stimuli im Gesichtsbereich dazu führen können, dass der Fahrer den Blick vom Verkehrsgeschehen abwendet, was wiederum zu einem erhöhten Unfallrisiko und/oder zu einem erhöhten Diskomfort führen kann.
  • Die thermischen Stimuli können eine (absolute) Temperaturdifferenz zur Umgebungstemperatur aufweisen, die ausreichend groß ist, um von dem Fahrer wahrgenommen zu werden und um einen substantiellen Anstieg des Grads der Aufmerksamkeit des Fahrers zu bewirken. Andererseits kann die (absolute) Temperaturdifferenz klein genug sein, um einen Diskomfort des Fahrers zu vermeiden. Experimente haben ergeben, dass eine Temperaturdifferenz von ca. 5 Grad Celsius, z. B. im Bereich von [3, 7] Grad Celsius, einen besonders vorteilhaften Kompromiss zwischen Anhebung der Aufmerksamkeit und Vermeidung von Diskomfort ermöglicht. Die Temperaturdifferenz ist bevorzugt negativ, d. h. die Temperatur des thermischen Stimulus ist bevorzugt kleiner als die Umgebungstemperatur. Es können aber auch positive Temperaturdifferenzen verwendet werden.
  • Der oder die thermischen Stimuli können eine vordefinierte Zeitdauer aufweisen. Beispielsweise kann ein thermischer Stimulus eine Dauer von 1–4 Minuten aufweisen. Desweiteren können thermische Stimuli durch eine Entwöhnungsphase zeitlich voneinander getrennt sein, um eine Gewöhnung des Fahrers an den thermischen Stimulus zu vermeiden. Eine Entwöhnungsphase kann eine vordefinierte Zeitdauer aufweisen (z. B. 3–6 Minuten).
  • Wie oben dargelegt, hat sich die Generierung von thermischen Stimuli an der Hand eines Fahrers als besonders vorteilhaft erwiesen. 2 zeigt ein beispielhaftes Lenkrad 200 eines Fahrzeugs 100 mit Aktuatoren 203 zur Erzeugung von thermischen Stimuli an einer Hand des Fahrers. In dem dargestellten Beispiel umfassen die Aktuatoren 203 Gebläse, über die Luft mit einer reduzierten bzw. einer erhöhten Temperatur auf das Lenkrad 200 geblasen werden kann. Über die kalte bzw. warme Luft kann ein thermischer Stimulus an den Händen des Fahrers erzeugt werden, wenn diese das Lenkrad 200 umgreift.
  • Alternativ oder ergänzend kann die von einem Gebläse 203 erzeugte Luft eine, gegenüber der Umgebung erhöhte, Luftfeuchtigkeit aufweisen, um eine Übertragung des thermischen Stimulus zu verbessern.
  • Die Gebläse 203 übertragen einen thermischen Stimulus mittels Konvektion auf die Haut des Fahrers. Alternativ oder ergänzend kann ein Aktuator 103, 203 Mittel aufweisen, um anderweitig einen thermischen Stimulus auf die Haut des Fahrers zu übertragen. Beispielsweise kann durch die Verwendung von Kühl- und/oder Heizelementen (z. B. mittels Peltier-Elemente) der Lenkrad-Kranz des Lenkrads 200 gekühlt oder erwärmt werden, um den thermischen Stimulus auf die Hand/Hände des Fahrers zu übertragen.
  • Wie oben dargelegt, kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, automatisch bei Vorliegen eines Zustands erhöhter Müdigkeit bzw. verminderter Aufmerksamkeit ein oder mehrere Aktuatoren 103, 203 zu veranlassen, ein oder mehrere Stimuli an den Fahrer zu übertragen, um den Fahrer zu vitalisieren und um so den Grad der Aufmerksamkeit des Fahrers zu erhöhen. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Aktuatoren 103, 203 durch den Fahrer selbst oder durch einen Beifahrer bei Bedarf aktiviert werden.
  • Die ein oder mehreren Stimuli können in ein oder mehreren Kontaktbereichen zwischen Fahrer und Fahrzeug 100 auf den Fahrer übertragen werden. Beispielhafte Kontaktbereiche sind die Kopfstütze, die Rückenlehne und/oder der Sitzbereich eines Fahrersitzes oder der Kranz des Lenkrads 200. Zur Übertragung von thermischen Stimuli in einem Kontaktbereich kann ein Aktuator 103, 203 verwendet werden, der einen Kühl- und/oder Heizkörper umfasst (z. B. ein Peltier-Element und/oder ein Piezo-elektrisches Element).
  • Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Stimuli an ein oder mehrere Kontaktfreie Bereiche auf den Fahrer übertragen werden. Beispiele für Kontaktfreie Bereiche sind der (vordere) Kopfbereich, die Arme und die Beine des Fahrers. Zur Übertragung von thermischen Stimuli in einem Kontaktbereich kann ein Aktuator 103, 203 verwendet werden, der Strahlung als Mittel zur Energieübertragung verwendet (z. B. das in 2 dargestellte Gebläse oder Dampfdruckkühlsystem).
  • Die ein oder mehreren thermischen Stimuli können mit anderen Stimuli kombiniert werden, um durch eine Änderung der Reize den Grad der Aufmerksamkeit des Fahrers zu erhalten und/oder weiter zu erhöhen.
  • 3 zeigt ein Verfahren 300 zur Beeinflussung eines Grades der Aufmerksamkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs 100. Mit anderen Worten kann das Verfahren 300 darauf gerichtet sein, die Müdigkeit des Fahrers eines Fahrzeugs 100 zu reduzieren. Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 von einem Indiz (oder von mehreren Indizien) für einen Zustand des Fahrers des Fahrzeugs 100. Die ein oder mehreren Indizien können anhand von Messdaten von Sensoren 102 des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Aus den ein oder mehreren Indizien kann ein Zustand des Fahrers, z. B. ein Zustand von erhöhter Müdigkeit oder ein Zustand von reduzierter Aufmerksamkeit bestimmt werden.
  • Das Verfahren 300 umfasst weiter das Übertragen 302, in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz (z. B. wenn bestimmt wurde, dass ein Zustand von erhöhter Müdigkeit oder von verminderter Aufmerksamkeit vorliegt), von einem örtlich lokalisierten thermischen Stimulus auf den Fahrer. Dies kann z. B. anhand von ein oder mehreren Aktuatoren 103, 203 erfolgen.
  • Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen wird ein erhöhtes Komfortempfinden des Fahrers während einer längeren Fahrt ermöglicht, was zu einer Entspannung während der Fahrt und zu einem ausgeruhten Zustand bei Ankunft am Fahrziel führt. Das in diesem Dokument beschriebene Vitalisierungssystem kann zu einer erhöhten Aufmerksamkeit des Fahrers und damit zu einer erhöhten Verkehrssicherheit führen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims (10)

  1. Steuereinheit (101) für eine technische Vorrichtung (100), wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, – ein Indiz für einen Zustand einer Person zu ermitteln, die die Vorrichtung (100) überwacht; und – in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz zu veranlassen, dass ein örtlich lokalisierter thermischer Stimulus erzeugt wird.
  2. Steuereinheit (101) gemäß Anspruch 1, wobei der örtlich lokalisierte thermische Stimulus derart ausgelegt ist, dass der thermische Stimulus nur von einem Teil des Körpers der Person wahrgenommen wird.
  3. Steuereinheit (101) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei der thermische Stimulus derart ausgelegt ist, dass er von einer Hand und/oder von einem Nacken der Person wahrgenommen wird.
  4. Steuereinheit (101) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei – der örtlich lokalisierte thermische Stimulus eine Temperaturdifferenz zu einer Umgebungstemperatur aufweist; und – ein Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich wie eine Minimaldifferenz und kleiner als oder gleich wie eine Maximaldifferenz ist.
  5. Steuereinheit (101) gemäß Anspruch 4, wobei die Temperatur des thermischen Stimulus kleiner ist als die Umgebungstemperatur.
  6. Steuereinheit (101) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei der örtlich lokalisierte thermische Stimulus eine vordefinierte maximale Zeitdauer aufweist.
  7. Steuereinheit (101) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei – die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, zu veranlassen, dass eine Vielzahl von aufeinander folgenden thermischen Stimuli erzeugt wird; und – zwei aufeinander folgende thermische Stimuli einen vordefinierten minimalen Zeitabstand aufweisen.
  8. Vorrichtung zur Beeinflussung eines Grades der Aufmerksamkeit eines Fahrers eines Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung umfasst, – eine Steuereinheit (101) gemäß einem vorhergehenden Anspruch; und – einen Aktuator (103, 203), der eingerichtet ist, einen örtlich lokalisierten thermischen Stimulus zu erzeugen.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Aktuator (103, 203) eingerichtet ist, – eine für einen Kontakt zwischen Fahrer und Fahrzeug (100) vorgesehene Kontaktfläche zu kühlen oder zu erwärmen; und/oder – eine Strahlung zu erzeugen, mit der Kälte oder Wärme auf einen Teil des Körpers des Fahrers übertragen werden kann.
  10. Verfahren (300) zur Beeinflussung eines Grades der Aufmerksamkeit einer Person, die eine technische Vorrichtung (100) überwacht, wobei das Verfahren (300) umfasst, – Ermitteln (301) von einem Indiz für einen Zustand der Person; und – Übertragen (302), in Abhängigkeit von dem ermittelten Indiz, von einem örtlich lokalisierten thermischen Stimulus auf die Person.
DE102014203922.3A 2014-03-04 2014-03-04 Fahrer-Vitalisierungsinterface Withdrawn DE102014203922A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014203922.3A DE102014203922A1 (de) 2014-03-04 2014-03-04 Fahrer-Vitalisierungsinterface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014203922.3A DE102014203922A1 (de) 2014-03-04 2014-03-04 Fahrer-Vitalisierungsinterface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014203922A1 true DE102014203922A1 (de) 2015-09-10

Family

ID=53883919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014203922.3A Withdrawn DE102014203922A1 (de) 2014-03-04 2014-03-04 Fahrer-Vitalisierungsinterface

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014203922A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016219259A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Anpassung eines Fortbewegungsmittels an eine Präferenz eines Anwenders
EP3343306A1 (de) * 2016-12-28 2018-07-04 Faurecia Automotive Seating, LLC Insassenstatusvorhersagesystem

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040201481A1 (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Takeshi Yoshinori Vehicle tiredness alleviating system
DE102005001230A1 (de) * 2005-01-11 2006-07-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Fahrerzustandserkennung
US20080180235A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Hsuan Chang Method and apparatus for manipulating driver core temperature to enhance driver alertness
US20090040055A1 (en) * 2006-02-08 2009-02-12 Koji Hattori Thermal stimulation apparatus for vehicles
DE102012014297A1 (de) * 2012-07-19 2013-03-28 Daimler Ag Sitzanlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen Sitzanlage eines Kraftwagens
US20130304328A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-14 Honda Motor Co., Ltd. TTG for Body Cooling and Driver Alertness
US20130328684A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University System and method for detecting and preventing drowsiness

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040201481A1 (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Takeshi Yoshinori Vehicle tiredness alleviating system
DE102005001230A1 (de) * 2005-01-11 2006-07-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Fahrerzustandserkennung
US20090040055A1 (en) * 2006-02-08 2009-02-12 Koji Hattori Thermal stimulation apparatus for vehicles
US20080180235A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Hsuan Chang Method and apparatus for manipulating driver core temperature to enhance driver alertness
US20130304328A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-14 Honda Motor Co., Ltd. TTG for Body Cooling and Driver Alertness
US20130328684A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University System and method for detecting and preventing drowsiness
DE102012014297A1 (de) * 2012-07-19 2013-03-28 Daimler Ag Sitzanlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen Sitzanlage eines Kraftwagens

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016219259A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Anpassung eines Fortbewegungsmittels an eine Präferenz eines Anwenders
EP3343306A1 (de) * 2016-12-28 2018-07-04 Faurecia Automotive Seating, LLC Insassenstatusvorhersagesystem
US10710594B2 (en) 2016-12-28 2020-07-14 Faurecia Automotive Seating, Llc Occupant-status prediction system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chowdhury et al. Sensor applications and physiological features in drivers’ drowsiness detection: A review
DE102018201760B4 (de) Fahrzeugsitzsystem mit Sitz mit einzeln steuerbaren elektromagnetischen Spulen
DE102007060696C5 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Aufrechterhaltung eines Wachzustands
DE102012002037B4 (de) Vorrichtung zur Durchführung von Fahrerzustandsanalysen
JP5195859B2 (ja) 睡眠装置
DE102018201943A1 (de) Sitzsystem mit Sitz mit einzeln steuerbaren Wärmeeinheiten
Schmidt et al. Psychophysiological responses to short-term cooling during a simulated monotonous driving task
DE202012001096U1 (de) Vorrichtung zur Durchführung von Fahrerzustandsanalysen
DE102013209601A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von und zur Reaktion auf Nackensteifheitsprobleme bei Kraftfahrzeuginsassen
DE102013001878A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern oder Regeln einer Klimatisierungs- und/oder Belüftungsvorrichtung
JP2017088037A (ja) 車両用ストレス解消装置
DE112020004848T5 (de) Heiz- und Kühlstimulationsvorrichtung
DE102014203922A1 (de) Fahrer-Vitalisierungsinterface
Schneider et al. Effects of a seat-integrated mobilization system during passive driver fatigue
DE102014204340A1 (de) Verfahren zur Ermöglichung eines leistungsfördernden Kurzschlafes in einem Kraftfahrzeug
Awais et al. A non-invasive approach to detect drowsiness in a monotonous driving environment
Autrum et al. Cutaneous temperature sensitivity
DE102017220120A1 (de) Vorrichtung, System, Verfahren und computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zur Unterstützung einer Entspannung einer Person, Fortbewegungsmittel
DE102016225136A1 (de) Verfahren zur Durchführung von Maßnahmen bei Fahrermüdigkeit
DE112021005544T5 (de) Schlafsteuerungsvorrichtung
JP2019043301A (ja) 覚醒維持装置及び制御プログラム
JP6984374B2 (ja) 覚醒維持装置及び制御プログラム
Merla Revealing psychophysiology and emotions through thermal infrared imaging
Moessinger et al. Auditive beta stimulation as a countermeasure against driver fatigue
Schmidt Effects of thermal stimulation during passive driver fatigue

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination