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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Vagustrainingssystems in einem Kraftfahrzeug, sowie ein Vagustrainingssystem.
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Stress kann sich bei Menschen auf das vegetative Nervensystem auswirken. Sympathikus und Parasympathikus, auch Vagus genannt, sind Teil dieses vegetativen Nervensystems. Der Parasympathikus kann die Regeneration des menschlichen Körpers steuern beziehungsweise unterstützen. Es gibt bereits Systeme für Kraftwagen, welche einen Fahrzeuginsassen entspannen lassen sollen.
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So ist aus der
US 2015/0297109 A1 ein intelligentes Musiksystem bekannt, welches in Abhängigkeit von gemessenen Hirnströmen eines Nutzers steuerbar ist. Hierbei werden mittels eines EEGs die Hirhströme des Nutzers erfasst und in Zusammenhang mit einem von dem Nutzer zum Zeitpunkt der Erfassung der Hirnströme gehörten Musikstück gebracht. Anschließend kann in Abhängigkeit von dem erstellten Zusammenhang anhand von neu erfassten Hirnströmen ein bestimmtes Musikstück ausgewählt und dem Nutzer ausgegeben werden. Hierdurch kann dem Nutzer das definierte Musikstück ausgegeben werden, welches einer jeweiligen derzeitigen Stimmung des Nutzers in dem intelligenten Musiksystem zugeordnet ist. Dabei wird die jeweilige derzeitige Stimmung des Nutzers über die jeweiligen erfassten Hirnströme ermittelt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Vagustrainingssystems sowie ein Vagustrainingssystem in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchen ein Fahrzeuginsasse des Kraftfahrzeugs seinen Vagus besonders vorteilhaft trainieren kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben eines Vagustrainingssystems in einem Kraftfahrzeug sowie durch ein Vagustrainingssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Um eine Möglichkeit für einen Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, seinen Vagus besonders vorteilhaft, insbesondere in einem autonom fahrenden Modus des Kraftfahrzeugs, zu trainieren, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben eines Vagustrainingssystems in dem Kraftfahrzeug vorgesehen. Dabei umfasst das Verfahren mehrere Schritte. Ein erster Schritt ist ein Erfassen einer Atmung des Fahrzeuginsassen mittels einer Atemerfassungseinrichtung. Die Atemerfassungseinrichtung ist dafür so ausgebildet, dass sie beispielsweise mittels eines geeigneten Sensors beispielsweise eine Atembewegung des Fahrzeuginsassen erfassen kann, wodurch die Atmung erfassbar ist. In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird aus der erfassten Atmung wenigstens ein Atemparameter abgeleitet. Das heißt aus der erfassten Atmung wird, insbesondere durch den Atemparameter, welcher beispielsweise eine Atemfrequenz sein kann, ein Zustand der Atmung des Fahrzeuginsassen ermittelt. Die Ableitung des Atemparameters kann insbesondere durch eine intelligente Verarbeitung, beispielsweise mittels eines selbst lernenden Algorithmus und/oder neuronalen Netzes geschehen. In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird anhand des wenigstens einen Atemparameters und somit aus dem Atemzustand des Fahrzeuginsassen ein Befindlichkeitszustand des Fahrzeuginsassen bestimmt. Mit anderen Worten werden aus dem Atemparameter Rückschlüsse beispielsweise auf das Stresslevel des Fahrzeuginsassen gezogen, sodass die Befindlichkeit des Fahrzeuginsassen abgeleitet werden kann. In einem weiteren Schritt des Verfahrens erfolgt die Regelung eines Fahrzeugkomfortsystems, welches beispielsweise eine Beleuchtung, insbesondere eine sogenannte Ambiente-Beleuchtung, umfassen kann, in Abhängigkeit des bestimmten Befindlichkeitszustands des Fahrzeuginsassen. So kann die Regelung des Fahrzeugkomfortsystems insbesondere regenerierende und die Regeneration unterstützende Ausformungen beziehungsweise Funktionen umfassen, durch welche beispielsweise Einfluss auf die Atemfrequenz und/oder die Atemtiefe und/oder die Atemrichtung genommen werden kann, wodurch das Vagustraining durchführbar ist.
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Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass in der heutigen Zeit Menschen häufig hohen Belastungen, welche Stress verursachen können, ausgesetzt sind, was sich auf das vegetative Nervensystem auswirken kann. Insbesondere sind die Atmung und bei dieser beispielsweise die Atemfrequenz Indikatoren aber auch Steuerungsmechanismen für das Nervensystem. So kann eine Atemfrequenz, welche sich circa auf sechs Atemzüge pro Minute annähert, zu einer Reduktion insbesondere der sympathischen Aktivität des Sympathikus beziehungsweise des sympathischen Nervensystems führen. Dies kann weiter dazu führen, dass der Parasympathikus derart angeregt werden kann, dass es zur Regeneration des Körpers kommt. Diese Regeneration kann durch das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt werden, wobei insbesondere durch das Fahrzeugkomfortsystem eine regenerierende Stimulation für zumindest einen Sinn des Fahrzeuginsassen anregbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der abgeleitete Atemparameter eine Atemwegsfrequenz und/oder eine Atemtiefe und/oder eine Lokalisation der Atembewegung. Mit anderen Worten werden bei der erfassten Atmung Indikatoren für die Bestimmung des Befindlichkeitszustandes abgeleitet, wobei sich die Atemfrequenz und/oder die Atemtiefe und/oder die Lokalisation der Atembewegung als vorteilhaft zeigen. Durch eine Verarbeitung beziehungsweise Ableitung der Atemfrequenz und/oder Atemtiefe und/oder Lokalisation der Atembewegung, welche beispielsweise im Brustkorb, Bauchraum, vorne, seitlich oder hinten stattfinden kann, kann beispielsweise in einem weiteren Schritt des Verfahrens besonders vorteilhaft der Befindlichkeitszustand, insbesondere der Stresslevel, festgestellt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Erfassung des Atems mittels der Atemerfassungseinrichtung durch wenigstens einen Körperschallsensor und/oder wenigstens ein Mikrofon und/oder durch wenigstens einen Drucksensor in einer Sitzanlage des Kraftfahrzeugs. Das heißt die Erfassung der Atmung kann beispielsweise über Körperschallsensoren erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassung durch ein Mikrofon an einem Gurt und/oder einem Himmel des Kraftfahrzeugs erfolgen. Dazu könnte zusätzlich beispielsweise eine Spracherfassung stattfinden, welche beispielsweise auch als Indiz für Stress beziehungsweise einen Befindlichkeitszustand des Fahrzeuginsassen verwendet werden kann, dies könnte durch das Verfahren beispielsweise zusätzlich bei der Bestimmung herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassung der Atmung durch Drucksensoren, insbesondere beispielsweise im Rücken und/oder Kissen eines Sitzes, der Sitzanlage erfolgen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Fahrzeugkomfortsystem eine Ambiente-Beleuchtung und/oder eine Sitzmassagevorrichtung und/oder eine Lautsprechereinrichtung und/oder Vibrationseinrichtung und/oder eine Duftspendeeinrichtung und/oder eine lonisationseinrichtung und/oder eine haptische Informationseinrichtung. Mit anderen Worten bietet das Fahrzeugkomfortsystem wenigstens ein Angebot für den Fahrzeuginsassen, um wenigstens einen Sinn des Fahrzeuginsassen anzusprechen, wodurch die Regeneration des Vagus und somit das Vagustraining des Parasympathikus durchführbar ist. So kann die Beleuchtung den Sehsinn ansprechen. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Sitzmassagevorrichtung und/oder die Vibrationseinrichtung eine Massage des Fahrzeuginsassen erfolgen. Ferner oder alternativ kann durch die Lautsprechereinrichtung, welche beispielsweise Komponente einer Musikanlage des Kraftfahrzeugs ist, eine Stimulation beispielsweise mittels Musik oder Sound des Hörsinns des Fahrzeuginsassen erfolgen. Durch die Duftspendeeinrichtung kann zusätzlich oder alternativ zu den anderen Funktionen des Fahrzeugkomfortsystems der Geruchssinn angesprochen werden. Ferner kann durch eine lonisationseinrichtung beispielsweise Luft in den Fahrzeuginnenraum ionisiert werden, um beispielsweise positiven Einfluss auf die Atmung des Fahrzeuginsassen zu nehmen. Alternativ oder zusätzlich kann durch die haptische Informationseinrichtung beispielsweise eine Stimulation der Arme, der Hände und/oder der Füße des Fahrzeuginsassen erfolgen. Dadurch wird besonders vorteilhaft der Fahrzeuginsasse bei einer Entspannung unterstützt, wodurch seine Aufmerksamkeit und Konzentration, insbesondere im Kraftfahrzeug, verbessert werden können.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Vagustrainingssystem für ein ein Fahrzeugkomfortsystem umfassendes Kraftfahrzeug, mit einer Atemerfassungseinrichtung, mittels welcher eine Atmung eines Fahrzeuginsassen erfassbar ist, mit wenigstens einer Recheneinrichtung, durch welche aus der erfassten Atmung wenigstens ein Atemparameter ableitbar ist, aus welchem ein Befindlichkeitszustand des Fahrzeuginsassen durch die Recheneinrichtung bestimmbar und eine Regelung des Fahrzeugkomfortsystems in Abhängigkeit des bestimmten Befindlichkeitszustands durchführbar ist.
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Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Vagustrainingssystems anzusehen und umgekehrt. Aus diesem Grunde sind die Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Vagustrainingssystems hier nicht noch einmal aufgeführt.
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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 der einzigen Figur 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 zeigt die einzige Fig. eine schematische Schnittansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem auf einer Sitzanlage im Innenraum des Kraftfahrzeugs sitzenden Fahrzeuginsassen.
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In der einzigen Fig. ist ein Kraftfahrzeug 10 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10, welches insbesondere einen zumindest teilautonom fahrenden Betriebsmodus aufweisen kann, umfasst ein Vagustrainingssystem 12, mittels welchem ein Fahrzeuginsasse 14 sein Nervensystem und insbesondere dessen Vagus, den sogenannten Parasympathikus, welcher ein Antagonist des Sympathikus ist, trainieren kann. Der Fahrzeuginsasse 14 befindet sich in einem Innenraum 16 des Kraftfahrzeugs 10, vorzugsweise auf einer Sitzanlage 18 des Kraftfahrzeugs 10.
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Das Vagustrainingssystem 12 umfasst eine Atemerfassungseinrichtung 20, mittels welcher eine Atmung des Fahrzeuginsassen 14 erfassbar ist. Ferner umfasst das Vagustrainingssystem 12 eine, insbesondere elektronische, Recheneinrichtung 22, durch welche aus der erfassten Atmung wenigstens ein Atemparameter ableitbar ist, aus welchem ein Befindlichkeitszustand des Fahrzeuginsassen 14 bestimmt werden kann.
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Das Kraftfahrzeug 12 weist ferner ein Fahrzeugkomfortsystem 24 auf, welches durch das Vagustrainingssystem 12 in Abhängigkeit des bestimmten Befindlichkeitszustandes regelbar ist. Das Fahrzeugkomfortsystem 24 kann eine Ambiente-Beleuchtung 34 und/oder eine Sitzmassagevorrichtung 38 und/oder eine Lautsprechereinrichtung 40 und/oder eine Vibrationseinrichtung und/oder eine Duftspendeeinrichtung 42 und/oder eine lonisationseinrichtung und/oder eine haptische Informationseinrichtung umfassen.
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Durch das gezeigte Vagustrainingssystem 12 ist ein Verfahren durchführbar, das folgende Schritte umfasst: Erfassen der Atmung des Fahrzeuginsassen 14 mittels der Atemerfassungseinrichtung 20. In einem nächsten Schritt wird aus der erfassten Atmung ein Atemparameter, insbesondere durch die Recheneinrichtung 22, abgeleitet. Dabei kann der abgeleitete Atemparameter vorzugsweise eine Atemfrequenz und/oder eine Atemtiefe und/oder eine Lokalisation der Atembewegung beispielsweise im Brustkorb des Fahrzeuginsassen sein. Anhand des abgeleiteten Atemparameters wird in einem weiteren Schritt des Verfahrens der Befindlichkeitszustand des Fahrzeuginsassen 14 bestimmt. Schließlich erfolgt in einem weiteren Schritt eine Regelung des Fahrzeugkomfortsystems 24 in Abhängigkeit des bestimmten Befindlichkeitszustandes.
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Die Atemerfassungseinrichtung 20 kann beispielsweise einen Körperschallsensor 26 und/oder wenigstens ein Mikrofon 28, welches insbesondere an einem Gurt oder dem Fahrzeughimmel 30 montiert sein kann, und/oder wenigstens einen Drucksensor 32 in der Sitzanlage 18 des Kraftfahrzeugs aufweisen, mittels welchen jeweils die Atmung erfassbar ist beziehungsweise erfasst werden kann. Zusammengefasst erfolgt durch das gezeigte Vagustrainingssystem 12 beziehungsweise das Verfahren eine Atemerfassung beispielsweise mittels Körperschallsensoren 26 und/oder durch die weiteren separaten oder zusätzlichen Komponenten der Atemerfassungseinrichtung 20.
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Durch die Bestimmung des Befindlichkeitszustands des Fahrzeuginsassen 14, woraus beispielsweise auf Stress und somit eine Belastung des vegetativen Nervensystems Rückschlüsse gezogen werden können, erfolgt dann die Regulierung des Fahrzeugkomfortsystems 24. Durch diese Regulierung kann beispielsweise eine Regeneration, mittels der Ausführungsformen beziehungsweise Komponenten des Fahrzeugkomfortsystems 24, erfolgen. So kann durch das Vagustrainingssystems 12 unterstützender Einfluss auf den Fahrzeuginsassen 14 genommen werden, sodass beispielsweise eine Optimierung der Atemfrequenz, der Atemtiefe und/oder der Atemrichtung erreicht werden kann, wodurch das Vagustraining mittels des Fahrzeugkomfortsystems 24 zur Entspannung und/oder Verbesserung der Aufmerksamkeit und/oder der Konzentration des Fahrzeuginsassen 14 führt. Dabei sind das Vagustraining beziehungsweise das Vagustrainingssystem 12 nicht allein auf ein Kraftfahrzeug 10 beschränkt, sondern können zusätzlich zu dem, insbesondere als Pkw ausgebildeten, Kraftfahrzeug 10 auch in weiteren Kraftfahrzeugen wie einem Bus oder einem Van oder quasi in allen Transportmitteln wie auch Schiffen oder Flugzeugen durchgeführt werden, wodurch sich der insbesondere sitzende Fahrzeuginsasse quasi bei allen Reisen regenerieren kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0297109 A1 [0003]
