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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur sicheren Überwachung des Zustands von Passagieren im Fahrzeug.
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Für einen Fahrer mit einem zu beaufsichtigenden Passagier im Fahrzeug ist es nicht immer möglich, sich - ohne die Aufmerksamkeit vom Straßenverkehr zu lenken - einen Überblick über den Zustand des zu beaufsichtigenden Passagiers zu verschaffen. Gerade bei Säuglingen und Kleinkindern sowie bei pflegebedürftigen Passagieren ist es allerdings wichtig, die Verfassung bzw. den Zustand des zu beaufsichtigenden Passagiers kontinuierlich zu überblicken. Um dies zu erleichtern, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, zur Überwachung einen Spiegel derart im Innenraum des Fahrzeugs anzubringen, dass der Fahrer während der Fahrt durch einen Blick über den Rückspiegel in diesen Spiegel den zu beaufsichtigenden Passagier einsehen kann. Nachteilig daran ist, dass der im Fahrzeug angebrachte Spiegel stets entsprechend ausgerichtet werden muss. Darüber hinaus sind Nachrüstsysteme für Fahrzeuge bekannt, die eine Kamera und eine Anzeigeeinrichtung umfassen. Die Kamera kann an einer Kopfstütze am Fahrer- bzw. Beifahrersitz angebracht werden und die Rücksitzbank überwachen. Die durch die Kamera aufgenommenen Bilder werden an eine gekoppelte, separate Anzeigeeinheit, die im Sichtbereich des Fahrers im Fahrzeug angebracht wird, angezeigt. Nachteilig ist, dass sowohl der Blick in den Spiegel als auch ein kontinuierliches Videobild des zu beaufsichtigenden Passagiers den Fahrer des Fahrzeugs vom Straßenverkehr ablenken kann und somit ein potentielles Sicherheitsrisiko darstellt. Weiter nachteilig ist, dass zusätzliche Bauteile im Fahrzeug erforderlich sind, die bei unsachgemäßer Anbringung ein weiteres Sicherheitsrisiko mit sich bringen können. Zudem sind zusätzliche Bauteile im Fahrzeug mit Kosten verbunden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und eine Lösung zu schaffen, die eine sichere Überwachung des Zustands eines Passagiers im Fahrzeug ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die vorgenannte Aufgabe durch ein System zur sicheren Überwachung des Zustands eines Passagiers im Fahrzeug gelöst, umfassend:
- eine Sensoreinheit zur Erfassung von Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers;
- eine Recheneinheit, die eingerichtet ist, aus den Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers eine Abstraktion des Zustands des Passagiers zu generieren; und
- eine Ausgabeeinheit, die eingerichtet ist, einem Fahrer des Fahrzeugs die Abstraktion des Zustands des Passagiers auszugeben.
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Das System umfasst ein Fahrzeug. Der Begriff Fahrzeug umfasst im Rahmen des Dokuments mobile Verkehrsmittel, die dem Transport von Personen (Personenverkehr), Gütern (Güterverkehr) oder Werkzeugen (Maschinen oder Hilfsmittel) dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Fahrzeug Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeuge, die zumindest teilweise elektrisch angetrieben sein können (Elektroauto, Hybridfahrzeuge).
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Das Fahrzeug kann von einem Fahrzeugführer gesteuert werden. Das Fahrzeug kann ein teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug sein. Unter dem Begriff „automatisiertes fahrendes Fahrzeug“ bzw. „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering).
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Das Fahrzeug umfasst eine Sensoreinheit, die eingerichtet ist, Überwachungsdaten mit Bezug auf den Zustand des Passagiers zu erfassen. Der Passagier kann ein zu überwachender Passagier, beispielsweise ein Säugling, ein Kleinkind, eine pflegebedürftige Person, etc. sein.
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Das Fahrzeug umfasst zudem eine Recheneinheit, die eingerichtet ist, aus den erfassten Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers eine Abstraktion des Zustands des Passagiers mittels geeigneter Algorithmen zu generieren.
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Das Fahrzeug umfasst zudem eine Ausgabeeinheit, die eingerichtet ist, die Abstraktion des Zustands des Passagiers dem Fahrer des Fahrzeugs auszugeben.
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Vorteilhafter Weise kann somit der Zustand des Passagiers dem Fahrer des Fahrzeugs in abstrahierter Art und Weise über die Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Durch die abstrahierte Ausgabe des Zustands des Passagiers wird der Fahrer des Fahrzeugs nicht von seiner Tätigkeit des Fahrens abgelenkt, so dass sich dieser voll auf den Straßenverkehr und das Fahren konzentrieren kann. Dies erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr.
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Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit:
- eine Innenraumkamera; und/oder
- einen Sensor zur Herzfrequenzmessung; und/oder
- einen Sensor zur Emotionserkennung; und/oder
- einen Sensor zur Messung der Atemfrequenz; und/oder
- einen Sensor zur Messung des Blutdrucks; und/oder
- einen Sensor zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels; und/oder ein Mikrofon.
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Ein Sensor zur Herzfrequenzmessung bzw. ein Herzfrequenzmessgerät misst die Anzahl der Herzschläge pro Zeitintervall, beispielsweise pro Minute (Herzfrequenz).
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Zur Emotionserkennung können ein oder mehrere Sensoren verwendet werden, deren Daten mittels geeigneter Algorithmen derart verarbeitet bzw. ausgewertet werden, dass sie die Ableitung einer Emotion ermöglichen. Beispielsweise kann als Sensor eine Videokamera zum Einsatz kommen und ein videobasiertes Verfahren zur Emotionserkennung Anwendung finden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann als Sensor ein Mikrofon verwendet werden, wobei zur Emotionserkennung ein oder mehrere audiobasierte Verfahren angewandt werden können. Darüber hinaus oder alternativ dazu können ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung von physiologischen Messdaten, beispielsweise ein Sensor zur Messung der Herzfrequenz, verwendet werden, wobei ein oder mehrere Verfahren für physiologische Sensordaten zur Emotionserkennung angewandt werden können.
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Ein Atemfrequenzsensor kann beispielsweise ein akustischer Atemfrequenzsensor sein und erfasst die Atemzüge pro Zeiteinheit.
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Ein Sensor zur Messung des Blutdrucks bzw. Blutdruckmessgerät ist ein Messgerät, mit dem der arterielle Druck des Menschen gemessen wird. Die Messung kann beispielsweise am Handgelenk, am Oberarm und/oder am Finger erfolgen.
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Ein Sensor zur Messung des Blutzuckerspiegels kann beispielsweise am Arm angebracht sein und reaktiv und/oder kontinuierlich den Blutzuckerspiegel erfassen.
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Die Sensordaten der vorstehend genannten ein oder mehreren Sensoren können über geeignete Algorithmen derart ausgewertet werden, dass der Zustand des Passagiers zuverlässig ermittelt werden kann.
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Vorteilhafter Weise kann somit der Zustand des Passagiers sehr exakt und auf den allgemeinen Zustand des Passagiers zugeschnitten erfasst werden.
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Vorzugsweise umfasst die Abstraktion des Zustands des Passagiers eine Repräsentation des Zustands als Icon und/oder als Emoji.
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Ein Icon bzw. ein Piktogramm ist ein selbsterklärendes Symbol, welches eine Information durch eine vereinfachte grafische Darstellung vermittelt.
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Ein Emoji ist ein selbsterklärendes Icon und/oder Ideogramm, das eingesetzt werden kann, um längere Begriffe zu ersetzen.
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Vorteilhafter Weise kann durch die der Zustands des Passagiers durch die Darstellung über ein Icon und/oder Emoji dem Fahrer des Fahrzeugs auf sehr einfache und selbsterklärende Weise dargestellt werden.
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Vorzugsweise umfasst die Ausgabeeinheit ein Head-up-Display des Fahrzeugs und/oder das Infotainmentsystem des Fahrzeugs.
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Vorteilhafter Weise kann der Fahrer des Fahrzeug somit den Zustand des Passagiers auf sehr einfache Art im Head-up-Display und/oder in einer Anzeigeeinheit des Infotainmentsystems des Fahrzeugs einsehen, wodurch eine Ablenkung des Fahrers vom Straßenverkehr vermieden wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur sicheren Überwachung eines Zustands eines Passagiers im Fahrzeug gelöst, umfassend:
- Erfassen, durch eine Sensoreinheit, von Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers;
- Generieren, durch eine Recheneinheit, einer Abstraktion des Zustands des Passagiers aus den Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers; und
- Ausgeben, durch eine Ausgabeeinheit, der generierten Abstraktion des Zustands des Passagiers an einen Fahrer des Fahrzeugs.
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Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit:
- eine Innenraumkamera; und/oder
- einen Sensor zur Herzfrequenzmessung; und/oder
- einen Sensor zur Emotionserkennung; und/oder
- einen Sensor zur Messung der Atemfrequenz; und/oder
- einen Sensor zur Messung des Blutdrucks; und/oder
- einen Sensor zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels; und/oder ein Mikrofon.
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Vorzugsweise umfasst die Abstraktion des Zustands des Passagiers eine Repräsentation des Zustands als Icon und/oder als Emoji.
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Vorzugsweise umfasst die Ausgabeeinheit ein Head-up-Display des Fahrzeugs und/oder das Infotainmentsystem des Fahrzeugs.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden Figuren verdeutlicht. Es ist ersichtlich, dass - obwohl Ausführungsformen separat beschrieben werden - einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
- 1A zeigt schematisch ein System zur sicheren Überwachung eines Zustands eines Passagiers im Fahrzeug;
- 1B zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur sicheren Überwachung eines Zustands eines Passagiers im Fahrzeug;
- 2A zeigt eine beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display;
- 2B zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display;
- 2C zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display;
- 2D zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display;
- 3A zeigt eine beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers im Infotainmentsystem des Fahrzeugs;
- 3B zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers im Infotainmentsystem des Fahrzeugs.
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1A zeigt schematisch ein System 100 zur sicheren Überwachung eines Zustands eines Passagiers im Fahrzeug 110. Der Passagier kann ein zu überwachender Passagier sein, beispielsweise ein Säugling, ein Kleinkind, eine pflegebedürftige Person, etc.
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Das System 100 umfasst ein Fahrzeug 110. Das Fahrzeug 110 umfasst eine Sensoreinheit 112, die eingerichtet ist, Überwachungsdaten mit Bezug auf den Zustand des Passagiers zu erfassen.
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Die Sensoreinheit 112 kann ein oder mehrere der folgenden Sensoren umfassen:
- eine Innenraumkamera; und/oder
- einen Sensor zur Herzfrequenzmessung; und/oder
- einen Sensor zur Emotionserkennung; und/oder
- einen Sensor zur Messung der Atemfrequenz; und/oder
- einen Sensor zur Messung des Blutdrucks; und/oder
- einen Sensor zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels; und/oder ein Mikrofon.
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Ein Sensor zur Herzfrequenzmessung bzw. ein Herzfrequenzmessgerät misst die Anzahl der Herzschläge pro Zeitintervall, beispielsweise pro Minute (Herzfrequenz).
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Zur Emotionserkennung können ein oder mehrere Sensoren angewandt werden, deren Sensordaten mittels geeigneter Algorithmen derart ausgewertet werden, dass sie die Ableitung einer Emotion ermöglichen. Beispielsweise kann als Sensor eine Videokamera verwendet werden und ein videobasiertes Verfahren zur Emotionserkennung Anwendung finden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann ein Mikrofon als Sensor verwendet werden, wobei zur Emotionserkennung ein oder mehrere audiobasierte Verfahren angewandt werden können. Darüber hinaus oder alternativ dazu können ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung von physiologischen Messdaten, beispielsweise ein Sensor zur Messung der Herzfrequenz, verwendet werden, wobei ein oder mehrere Verfahren für physiologische Sensordaten zur Emotionserkennung angewandt werden können.
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Ein Atemfrequenzsensor kann beispielsweise ein akustischer Atemfrequenzsensor sein und erfasst die Atemzüge pro Zeiteinheit.
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Ein Sensor zur Messung des Blutdrucks bzw. Blutdruckmessgerät ist ein Messgerät, mit dem der arterielle Druck des Menschen gemessen wird. Die Messung kann beispielsweise am Handgelenk, am Oberarm und/oder am Finger erfolgen.
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Ein Sensor zur Messung des Blutzuckerspiegels kann beispielsweise am Arm angebracht sein und kontinuierlich den Blutzuckerspiegel erfassen.
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Die Sensordaten der vorstehend genannten ein oder mehreren Sensoren können über geeignete Algorithmen derart ausgewertet werden, dass der Zustand des Passagiers zuverlässig ermittelt werden kann.
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Vorteilhafter Weise kann somit der Zustand des Passagiers sehr exakt und auf den allgemeinen Zustand des Passagiers zugeschnitten erfasst werden.
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Das Fahrzeug 110 umfasst zudem eine Recheneinheit 114, die eingerichtet ist, aus den erfassten Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers eine Abstraktion des Zustands des Passagiers mittels geeigneter Algorithmen zu generieren. Dazu kann die Recheneinheit 114 geeignete Algorithmen anwenden.
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Die Abstraktion des Zustands des Passagiers kann eine Repräsentation des Zustands als Icon und/oder als Emoji umfassen.
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Ein Icon bzw. ein Piktogramm ist ein selbsterklärendes Symbol, welches eine Information durch eine vereinfachte grafische Darstellung vermittelt.
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Ein Emoji ist ein selbsterklärendes Icon und/oder Ideogramm, das eingesetzt werden kann, um längere Begriffe zu ersetzen.
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Vorteilhafter Weise kann durch die der Zustands des Passagiers durch die Darstellung über ein Icon und/oder Emoji dem Fahrer des Fahrzeugs 110 auf sehr einfache und selbsterklärende Weise dargestellt werden, wodurch eine Ablenkung des Fahrers vom Straßenverkehr vermieden wird.
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Beispiele für eine abstrakte Darstellung des Zustands des Passagiers im Fahrzeug werden weiter unten mit Bezug auf 2A-2D sowie 3A und 3B erläutert.
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Das Fahrzeug 110 umfasst zudem eine Ausgabeeinheit 116, die eingerichtet ist, dem Fahrer des Fahrzeugs 110 die Abstraktion des Zustands des Passagiers auszugeben.
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Die Ausgabeeinheit 116 kann ein Head-up-Display des Fahrzeugs 110 und/oder das Infotainmentsystem des Fahrzeugs 110 umfassen.
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Vorteilhafter Weise kann der Fahrer des Fahrzeugs 110 somit den Zustand des Passagiers auf sehr einfache Art im Head-up-Display und/oder in einer Anzeigeeinheit des Infotainmentsystems des Fahrzeugs 110 einsehen, wodurch eine Ablenkung des Fahrers vom Straßenverkehr vermieden wird.
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Vorteilhafter Weise kann somit dem Fahrer des Fahrzeugs 110 der Zustand des zu überwachenden Passagiers - also beispielsweise einem Säugling, einem Kleinkind, einer pflegebedürftigen Person, etc. -auf sehr einfache Art und Weise über die Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Durch die abstrahierte Ausgabe des Zustands des Passagiers wird der Fahrer nicht von seiner Tätigkeit des Fahrens abgelenkt, so dass sich dieser voll auf den Straßenverkehr und das Fahren konzentrieren kann. Dies erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr.
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1B zeigt das Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur sicheren Überwachung eines Zustands eines Passagiers im Fahrzeug 110. Das Verfahren 200 kann über ein System 110 wie mit Bezug auf 1A beschrieben ausgeführt werden.
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Das Verfahren 200 umfasst:
- Erfassen 210, durch eine Sensoreinheit 112, von Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers;
- Generieren 220, durch eine Recheneinheit 114, einer Abstraktion des Zustands des Passagiers aus den Überwachungsdaten des Zustands des Passagiers; und
- Ausgeben 230, durch eine Ausgabeeinheit 116, der generierten Abstraktion des Zustands des Passagiers an einen Fahrer des Fahrzeugs 110.
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Die Sensoreinheit 112 kann umfassen:
- eine Innenraumkamera; und/oder
- einen Sensor zur Herzfrequenzmessung; und/oder
- einen Sensor zur Emotionserkennung; und/oder
- einen Sensor zur Messung der Atemfrequenz; und/oder
- einen Sensor zur Messung des Blutdrucks; und/oder
- einen Sensor zur Bestimmung des Blutzuckerspiegels; und/oder ein Mikrofon.
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Die Abstraktion des Zustands des Passagiers kann eine Repräsentation des Zustands als Icon und/oder als Emoji umfassen.
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Die Ausgabeeinheit 116 kann ein Head-up-Display des Fahrzeugs 110 und/oder das Infotainmentsystem des Fahrzeugs 110 umfassen.
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2A zeigt eine beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display des Fahrzeugs 110. Der Zustand des Passagiers wird als Icon dargestellt und es lässt sich ein guter bzw. positiver Zustand des Passagiers ablesen.
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2B zeigt eine beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display des Fahrzeugs 110. Der Zustand des Passagiers wird als Icon dargestellt und es lässt sich ablesen, dass der Passagier schläft.
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2C zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display des Fahrzeugs 110. Der Zustand des Passagiers wird als Icon dargestellt und es lässt sich ablesen, dass der Passagier mit Übelkeit kämpft.
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2D zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers über ein Head-up-Display des Fahrzeugs 110. Der Zustand des Passagiers wird als Icon dargestellt und es lässt sich ablesen, dass dem Passagier unwohl bzw. negativ ist.
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3A zeigt eine beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers im Infotainmentsystem des Fahrzeugs110. Der Zustand des Passagiers wird als Icon dargestellt und es lässt sich ablesen, dass der Passagier mit Übelkeit zu kämpfen hat.
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3B zeigt eine weitere beispielhafte Ausgabe einer Abstraktion des Zustands des Passagiers im Infotainmentsystem des Fahrzeugs 110. Der Zustand des Passagiers wird als Icon dargestellt und es lässt sich ablesen, dass der Passagier schläft.