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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Sitzplatzes in einem Kraftwagen.
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Während einer langen Fahrt sitzt ein Insasse eines Kraftwagens oft für mehrere Stunden auf einem Sitzplatz des Kraftwagens und bewegt seinen Körper nur geringfügig. Als Folge des langanhaltenden Sitzens ohne ausreichende Körperbewegung des Insassen beziehungsweise Sitzinsassen können Verspannungen, Ermüdungserscheinungen und/oder anderweitiges körperliches Unwohlsein des Sitzinsassen resultieren. Des Weiteren kann eine lange abwechslungsarme Fahrt Langeweile bei dem Sitzinsassen hervorrufen.
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Aus dem Stand der Technik sind Massagesitze bekannt, welche durch Bewegungen der Sitzfläche und/oder der Lehnenfläche des Sitzes eines Sitzplatzes in einem Kraftwagen das körperliche Wohlbefinden bei langanhaltenden Fahrten für den Sitzinsassen des Kraftwagens erhöhen sollen. Eine aktive Bewegung des Sitzinsassen wird dabei jedoch nicht hervorgerufen. Des Weiteren ist eine Einrichtung bekannt, welche ein interaktives Körpertraining für einen Sitzinsassen des Kraftwagens ermöglicht. Dabei werden Übungen für das interaktive Körpertraining auf einem Bildschirm des Kraftwagens angezeigt und die optimale Ausführung der Übungen durch den Sitzinsassen mittels einer Sensorik überwacht.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Sitzplatzes bereitzustellen, mittels dessen das körperliche Wohlbefinden sowie die kognitive Leistungsfähigkeit eines Sitzinsassen des Kraftwagens gesteigert und dieser gleichzeitig unterhalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Sitzplatzes in einem Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Um ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Sitzplatzes in einem Kraftwagen bereitzustellen, durch welches das körperliche Wohlbefinden eines Sitzinsassen des Kraftwagens verbessert und dieser gleichzeitig unterhalten wird, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels eines Befehlssignals, das von einer Auswerteeinheit anhand eines eine Körperbewegung eines Sitzinsassen charakterisierenden Signals ausgegeben wird, eine Unterhaltungseinrichtung zur Bereitstellung eines Animationsprogramms zur Körperbewegung angesteuert wird. Mit anderen Worten wird die Körperbewegung des Sitzinsassen durch die Sensorik erfasst und anhand dessen von der Auswerteeinheit ein Befehlssignal zur Steuerung der Unterhaltungseinrichtung ausgegeben. Der Sitzinsasse kann die Unterhaltungseinrichtung also mit einer Körperbewegung steuern. Die Unterhaltungseinrichtung stellt ein Animationsprogramm bereit, welches den Sitzinsassen zu einer Körperbewegung anregt. Beispiele hierfür sind Computerspiele wie Tetris, Snake, Pong, Space Invader oder auch Balance-Spiele oder Sportspiele. Ein Spielinhalt kann beispielsweise über eine Anzeige und/oder Lautsprecher des Kraftwagens wiedergegeben werden. Vorzugsweise sind zur Steuerung der Unterhaltungseinrichtung Körperbewegungen des gesamten oder zumindest eines Großteils des Oberkörpers vorgesehen. Auf diese Weise wird der Sitzinsasse zu körperlichen Bewegungen angeregt, die sein Körpergefühl und seine physische Gesundheit während einer Fahrt stärken.
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In einer Ausbildungsform der Erfindung wird das die Körperbewegung des Sitzinsassen charakterisierende Signal durch eine Kamera erfasst. In diesem Fall ist eine besonders umfangreiche Erkennung verschiedener Körperbewegungen möglich, zum Beispiel Bewegungen des Oberkörpers, der Hüfte, der Schultern und/oder der Arme. In einer Weiterbildung ermittelt die Auswerteeinheit anhand des erfassten Signals, insbesondere eines erfassten Bildsignals, anhand eines Algorithmus zur Bewegungserkennung eine Körperbewegung des Sitzinsassen und gibt anhand dessen das Befehlssignal aus.
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In einer anderen Ausbildungsform der Erfindung wird das die Körperbewegung des Sitzinsassen charakterisierende Signal durch einen berührungsempfindlichen Sensor erfasst. Der berührungsempfindliche Sensor kann beispielsweise in einer Sitzfläche und/oder in einer Lehne des Sitzplatzes enthalten sein. Der berührungsempfindliche Sensor kann insbesondere ein druckempfindlicher Sensor und/oder ein kraftempfindlicher Sensor sein, in diesem Fall kann nicht nur eine Berührung des Sensors erkannt werden, sondern es kann auch die Intensität der Berührung erfasst werden.
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In einer Weiterbildung umfasst die Auswerteeinheit mehrere berührungsempfindliche Sensoren und gibt das Befehlssignal in Abhängigkeit von den jeweils ausgelösten berührungsempfindlichen Sensoren aus. Mit anderen Worten hängt das Befehlssignal davon ab, welche der berührungsempfindlichen Sensoren mit einem Druck beziehungsweise einer Kraft beaufschlagt sind. Hierzu kann jedem der berührungsempfindlichen Sensoren ein vordefinierter Grenzwert für die Kraft beziehungsweise den Druck zugeordnet werden, sodass der berührungsempfindliche Sensor dann auslöst, wenn der durch den berührungsempfindlichen Sensor erfasste Druck beziehungsweise die erfasste Kraft den vordefinierten Grenzwert überschreitet. Auf diese Weise ist eine Körperbewegung eines Sitzinsassen bezüglich des Sitzplatzes besonders gut räumlich auflösbar. Beispielsweise kann ein Verlagern des Oberkörpers des Sitzinsassen nach vorne durch eine Druckerhöhung an einer Vorderseite der Sitzfläche und eine Druckverringerung an der Hinterseite der Sitzfläche registriert werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung bildet der berührungsempfindliche Sensor beziehungsweise die berührungsempfindlichen Sensoren ein Steuerkreuz und/oder eine Achse eines Steuerknüppels ab. Eine derartige Ausgestaltung der Sensorik ist besonders vorteilhaft, wenn die Unterhaltungseinrichtung zum Spielen eines Spieles angesteuert wird, da viele bekannte Spiele auf eine Steuerung mittels eines Steuerkreuzes und/oder eines Steuerknüppels ausgelegt sind. Damit ist für den Sitzinsassen eine besonders intuitive Steuerung des Spielinhaltes ermöglicht.
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In einer Weiterbildung empfängt die Auswerteeinheit ein Zustandssignal des Kraftwagens und gibt anhand des Zustandssignals ein Befehlssignal zum Steuern des Animationsprogramms aus. Das Zustandssignal des Kraftwagens kann beispielsweise eine Geschwindigkeit, ein Betriebszustand einer Antriebsmaschine und/oder ein Zustand eines Anschnallgurtes des Sitzplatzes sein. Beispielsweise kann auf diese Art und Weise eine Bereitstellung des Animationsprogramms bei laufendem Motor und/oder während einer Fahrt des Kraftwagens insbesondere für einen Fahrer als Sitzinsassen vermieden werden. Außerdem kann aus Sicherheitsgründen eine Bereitstellung des Animationsprogramms nur für angeschnallte Sitzinsassen vorgesehen sein. In einer Weiterbildung kann das Animationsprogramm für den Fahrer während einer Fahrpause beispielsweise an einer Ampel, im Stau und/oder beim Halten am Fahrbahnrand bereitgestellt werden und dieser auf diese Weise kognitiv und physisch entlastet werden.
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In einer Weiterbildung kann mittels des Befehlssignals auch ein Menü des Kraftwagens gesteuert werden. Hierbei kann nicht nur ein Menü der Unterhaltungseinrichtung, sondern auch ein Menü weiterer Einrichtungen des Kraftwagens gesteuert werden. Beispielsweise ein Menü des Spieleinhaltes, ein Radio, ein Navigationssystem und/oder ein Autotelefon.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
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1 in einer Seitenansicht schematisch einen Sitz mit einem Sitzinsassen in zurückgelehnter Position,
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2 in einer Seitenansicht schematisch einen Sitz mit einem Sitzinsassen in nach vorne gebeugter Position,
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3 eine Draufsicht auf einen Sitz 1 mit vier gemäß einem Kreuz angeordneten druckempfindlichen Sensoren, und
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4 eine schematische Seitenansicht eines Kraftwagens mit zwei Sitzen und zwei Bildschirmen zur Darstellung eines graphischen Inhaltes eines Animationsprogramms.
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1 und 2 zeigen beide in einer schematischen Seitenansicht einen Sitz 1, wobei dessen Sitzfläche 10 zwei druckempfindliche Sensoren, einen vorderen Sensor 20 und einen hinteren Sensor 22, umfasst und dessen Lehne 12 ebenfalls zwei druckempfindliche Sensoren, einen unteren Sensor 24 und einen oberen Sensor 26, umfasst. Die berührungsempfindlichen Sensoren 20, 22, 24, 26 sind über jeweils eine Kontaktverbindung 32 mit einer Auswerteeinheit 28 verbunden. Die berührungsempfindlichen Sensoren 20, 22, 24, 26 sind drucksensitiv, welches über die Kontaktverbindungen 32 an die Auswerteeinheit 28 gesendet wird. Anhand der Absolutwerte der Drucksignale sowie anhand der Relativwerte, insbesondere Verhältniswerte und/oder normierte Absolutwerte, ermittelt die Auswerteeinheit 28 eine Sitzposition eines Sitzinsassen 2. Anhand der zeitlichen Änderung, insbesondere der zeitlichen Ableitung, der Absolutwerte sowie der Relativwerte des Drucksignals ermittelt die Auswerteeinheit 28 eine Körperbewegung 3 des Sitzinsassen 2.
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In 1 nimmt der Sitzinsasse 2 eine zurückgelehnte Position ein. Dabei ist der vordere Sensor 20 in der Sitzfläche 10 nur schwach belastet und erfasst daher ein Drucksignal mit einem geringen Absolutwert. Der hintere Sensor 22 der Sitzfläche 10 ist stärker belastet als der vordere Sensor 20 und erfasst daher ein Drucksignal mit einem höheren Absolutwert. Der untere Sensor 24 sowie der obere Sensor 26 der Lehne 12 sind ebenfalls belastet und geben daher ein Drucksignal mit einem mittleren Absolutwert aus. Anhand der Absolutwerte der Drucksignale erkennt die Auswerteeinheit 28 eine zurückgelehnte Position des Sitzinsassen 2.
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In 2 befindet sich der Sitzinsasse 2 in einer nach vorne gebeugten Position. Daher ist der vordere Sensor 20 in der Sitzfläche 10 hochbelastet und erfasst ein Drucksignal mit einem hohen Absolutwert. Demgegenüber ist der hintere Sensor 22 der Sitzfläche 10 schwach belastet und erfasst ein Drucksignal mit einem geringen Absolutwert. Der untere Sensor 24 sowie der obere Sensor 26 der Lehne 12 weisen keine Belastung auf und erzeugen daher kein Drucksignal. Anhand der Absolutwerte der Drucksignale erkennt die Auswerteeinheit 28 einen nach vorne gebeugten Sitzinsassen 2.
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Führt der Sitzinsasse 2 eine Körperbewegung 3 aus, was einer Überführung der Position des Sitzinsassen 2 gemäß 1 in die Position des Sitzinsassen 2 gemäß 2 bedeutet, aus, so findet eine zeitliche Veränderung der Absolutwerte der Drucksignale statt. Der Absolutwert des durch den vorderen Sensor 20 erfassten Drucksignals nimmt zu, während der Absolutwert des Drucksignals der übrigen Sensoren 22, 24, 26 abnimmt. Die Ableitung des Absolutwerts des Drucksignals des vorderen Sensors 20 ist somit positiv, während die Ableitung des Absolutwerts des Drucksignals der übrigen Sensoren 22, 24, 26 negativ ist. Anhand dessen erkennt die Auswerteeinheit 28 eine Körperbewegung 3 des Sitzinsassen 2 nach vorne. Für eine Körperbewegung 3 des Sitzinsassen 2 nach hinten gilt dies analog.
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3 zeigt den Sitz 1 in einer Draufsicht, wobei in der Sitzfläche 10 nun vier berührungsempfindliche Sensoren 20, 22, 29, 30 eingezeichnet sind. Neben dem vorderen Sensor 20 und dem hinteren Sensor 22 sind auch ein linker Sensor 29 sowie ein rechter Sensor 30 vorhanden. Mittels dieser vier berührungsempfindlichen Sensoren 20, 22, 29, 30 ist eine Körperbewegung des Sitzinsassen 2 sowohl nach vorne als auch nach hinten als auch nach links als auch nach rechts erfassbar. Die vier berührungsempfindlichen Sensoren 20, 22, 29, 30 sind gemäß einem Kreuz 34 angeordnet. Hierdurch ist eine intuitive Bedienung analog zu einem Steuerkreuz einer Spielekonsole ermöglicht. Die vier berührungsempfindlichen Sensoren 20, 22, 29, 30 bilden dann die Knöpfe eines virtuellen Steuerkreuzes ab.
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Befindet sich der Sitzinsasse 2 in einer bezüglich einer Fahrtrichtung nach links gebeugten Position, so ist der linke Sensor 29 in der Sitzfläche 10 hochbelastet und erfasst ein Drucksignal mit einem hohen Absolutwert. Demgegenüber ist der rechte Sensor 30 der Sitzfläche 10 schwach belastet und erfasst ein Drucksignal mit einem geringen Absolutwert. Der vordere Sensor 20 sowie der hintere Sensor 22 der Sitzfläche 10 sind mit einer mittleren Belastung beaufschlagt und erzeugen daher ein mittleres Drucksignal. Anhand der Absolutwerte der Drucksignale erkennt die Auswerteeinheit 28 einen nach links gebeugten Sitzinsassen 2. Dies gilt analog auch für eine nach rechts gebeugte Position des Sitzinsassen 2. Eine Körperbewegung des Sitzinsassen 2 kann analog zu den Beschreibungen der 1 und 2 erkannt werden.
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Anhand der erkannten Sitzposition und Bewegungen des Sitzinsassen 2 gibt die Auswerteeinheit 28 verschiedene Befehlssignale zur Steuerung einer Unterhaltungseinrichtung des Kraftwagens aus. Die Unterhaltungseinrichtung des Kraftwagens stellt ein Animationsprogramm bereit, welches beispielsweise mehrere Spiele umfassen kann, beispielsweise Tetris, Snake, Pong, Space Invader, Balance-Spiele und Sportspiele. Die Befehlssignale dienen der Steuerung der Unterhaltungseinrichtung, beispielsweise kann der Sitzinsasse 2 das Spiel durch Körperbewegungen 3 nach links, recht, vorne, hinten die Unterhaltungseinrichtung intuitiv steuern, die Bedienung kann analog zu einem Steuerkreuz einer Spielekonsole erfolgen. Beispielsweise auch durch ein Hüpfen im Sitz kann eine Eingabe getätigt werden. Die genaue Wirkung eines Befehlssignals hängt von dem gewählten Animationsprogramm ab.
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Ein spielerisches Element gibt dem Sitzinsassen den Anreiz, sich nachhaltig an den wohltuenden Bewegungen zu versuchen. Durch die Bewegung wird das körperliche Wohlbefinden verbessert, durch das spielerische Element und eine dadurch gewährleistete Unterhaltung werden die kognitive und die mentale Leistungsfähigkeit und Gesundheit erhalten.
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4 zeigt einen Kraftwagen 50 in einer schematischen Seitenansicht mit zwei Sitzen 4, 5 auf einer Fondposition 54 und auf einer Fahrerposition 54 sowie mit zwei Bildschirmen 42, 44. Die Unterhaltungseinrichtung stellt das Animationsprogramm für den Sitz 4 in der Fondposition 54 des Kraftwagens 50 auf dem Bildschirm 44 während der gesamten Fahrt bereit. Ein Spielen des Spieleinhaltes ist also durchgehend möglich. Die Auswerteeinheit 28 des Sitzes 5 in der Fahrerposition 52 des Kraftwagens 50 empfängt ein Zustandssignal des Kraftwagens 50 und gibt während einer Fahrt des Kraftwagens 50 ein Befehlssignal an die Unterhaltungseinrichtung aus, welches eine Bereitstellung des Animationsprogramms vermeidet. Der der Fahrerposition 52 zugeordnete Bildschirm 42 kann dann beispielsweise ausgeschaltet sein. Bleibt der Kraftwagen 50 stehen, beispielsweise an einer Ampel, im Stau oder auf einem Parkplatz, so wird die Bereitstellung des Animationsprogramms von der Auswerteeinheit 28 durch Ausgeben eines anderen Befehlssignals ermöglicht. Ein Sitzinsasse 2 eines Sitzes 5 in der Fahrerposition 52 kann dann eine Standzeit nutzen, um sich körperlich und geistig durch Nutzung des Animationsprogramms, insbesondere des Spieleinhalts, mittels wohltuender Bewegungen zu regenerieren.
