DE102019131289A1 - Method and system for avoiding kinetosis for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren ein Ermitteln einer Richtung einer während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, umfasst. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Erzeugen mindestens eines Reizes, der dazu ausgebildet ist, eine Blickrichtung und/oder eine Kopfbewegung eines Insassen des Fahrzeugs im Wesentlichen entgegen der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, zu bewirken.A first aspect of the invention relates to a method for avoiding kinetosis for a vehicle, the method comprising determining a direction of an inertial force, in particular centrifugal force, occurring during driving operation of the vehicle. Furthermore, the method comprises generating at least one stimulus which is designed to bring about a direction of gaze and / or a head movement of an occupant of the vehicle essentially against the force of inertia that occurs, in particular centrifugal force.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug.The invention relates to a method and system for avoiding kinetosis for a vehicle.
In Fahrzeugen erkranken viele Menschen an der sogenannten Reise- oder Bewegungskrankheit. Symptome sind körperliche Reaktionen wie Blässe, Schwindel, Kopfschmerz, Übelkeit und Erbrechen. Charakteristisch ist, dass der Fahrer fast nie von dieser Krankheit geplagt ist. Aus diesem Grund gewinnt die Vermeidung der Reisekrankheit beim autonomen Fahren stark an Bedeutung. Während Personen beim Selbstfahren keine Symptome zeigen, können beim Gefahrenwerden deutliche gesundheitliche Probleme auftreten. Aufgrund zunehmender automatisierter bzw. autonomer Fahrfunktionen beschäftigen sich die Insassen während der Fahrt mit anderen Dingen (Lesen, Filme anschauen, etc.). Dadurch nehmen die Insassen immer weniger die Umwelt war. Dies führt dazu, dass den Insassen übel wird, da die visuelle Wahrnehmung nicht mit der über das Innenohr wahrgenommenen Beschleunigung übereinstimmt.In vehicles, many people suffer from so-called travel or motion sickness. Symptoms include physical reactions such as paleness, dizziness, headache, nausea, and vomiting. It is characteristic that the driver is almost never plagued by this disease. For this reason, avoiding motion sickness is becoming increasingly important in autonomous driving. While people do not show any symptoms when driving themselves, significant health problems can arise when driving themselves. Due to the increasing number of automated or autonomous driving functions, the occupants deal with other things while driving (reading, watching films, etc.). As a result, the occupants feel less and less about the environment. This causes the occupant to feel nauseous because the visual perception does not match the acceleration perceived through the inner ear.
Es ist bekannt, welche Zusammenhänge zwischen Beschleunigungen, denen ein Mensch ausgesetzt ist, und der Reise- oder Bewegungskrankheit bestehen. Besonders gravierend ist dieser Zusammenhang, wenn ein Blickkontakt zu einem Bezugspunkt fehlt und wenn die Bewegung nicht durch die Person selbst ausgelöst wird. Dem Fahrer wird deutlich weniger häufig schlecht als dem Beifahrer. Dem Beifahrer wird dann sehr leicht schlecht, wenn er nicht auf die Fahrzeugumgebung blickt.It is well known what connections exist between accelerations to which a person is exposed and motion sickness. This relationship is particularly serious if there is no eye contact with a reference point and if the movement is not triggered by the person himself. The driver feels sick much less often than the front passenger. The front passenger can easily feel sick if he does not look at the area around the vehicle.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme bekannt, die den Fahrzeuginsassen die Fahrzeugumgebung oder eine zur Fahrzeugbewegung passende virtuelle Umgebung einblenden, sodass die Fahrzeuginsassen mit ihrem Blick der Beschleunigung des Fahrzeugs und der Fahrzeugumgebung bzw. der virtuellen Umgebung folgen können.Systems are known from the prior art that show the vehicle occupants the vehicle environment or a virtual environment suitable for the vehicle movement, so that the vehicle occupants can follow the acceleration of the vehicle and the vehicle environment or the virtual environment with their eyes.
Allerdings kann mit den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen das Auftreten der Reisekrankheit nur bedingt verhindert werden. Problematisch ist, dass sich die Fahrzeuginsassen nicht aktiv den Bedingungen anpassen. Zudem kann die Reisekrankheit nur vermieden werden, wenn die Fahrzeuginsassen auch wirklich die angezeigte Fahrzeugumgebung betrachten. Außerdem ist es kaum möglich, dass die Fahrzeuginsassen eine andere Tätigkeit ausführen als auf die angezeigte Fahrzeugumgebung zu blicken.However, with the solutions known from the prior art, the occurrence of motion sickness can only be prevented to a limited extent. The problem is that the vehicle occupants do not actively adapt to the conditions. In addition, motion sickness can only be avoided if the vehicle occupants actually look at the displayed vehicle surroundings. In addition, it is hardly possible for the vehicle occupants to carry out an activity other than looking at the displayed vehicle surroundings.
Daher ist ein Verfahren bzw. ein System wünschenswert, bei welchem die Reisekrankheit möglichst nicht bzw. nur in abgeschwächter Form auftritt.A method or a system is therefore desirable in which motion sickness does not occur or occurs only in a weakened form.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches zumindest teilweise die Nachteile im Stand der Technik überwindet.The invention is based on the object of providing a method and a system for avoiding kinetosis for a vehicle which at least partially overcomes the disadvantages in the prior art.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is achieved by the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments are described in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the description, which can form an invention that is independent of the features of the independent patent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren ein Ermitteln einer Richtung einer während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, umfasst. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Erzeugen mindestens eines Reizes, der dazu ausgebildet ist, eine Blickrichtung und/oder eine Kopfbewegung eines Insassen des Fahrzeugs im Wesentlichen entgegen der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, zu bewirken.A first aspect of the invention relates to a method for avoiding kinetosis for a vehicle, the method comprising determining a direction of an inertial force, in particular centrifugal force, occurring during driving operation of the vehicle. Furthermore, the method comprises generating at least one stimulus which is designed to bring about a direction of gaze and / or a head movement of an occupant of the vehicle essentially against the force of inertia that occurs, in particular centrifugal force.
Unter einem Fahrzeug im Sinne des vorliegenden Dokuments ist jegliche Fahrzeugart zu verstehen, mit der Personen und/oder Güter fortbewegt werden können. Mögliche Beispiele dafür sind: Kraftfahrzeug, Lastkraftwagen, Landfahrzeuge, Busse, Fahrkabinen, Seilbahnkabinen, Aufzugkabinen, Schienenfahrzeuge, Wasserfahrzeuge (z.B. Schiffe, Boote, U-Boote, Tauchglocken, Hovercraft, Tragflächenboote), Luftfahrzeuge (Flugzeuge, Hubschrauber, Bodeneffektfahrzeuge, Luftschiffe, Ballone). Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug. Ein Kraftfahrzeug in diesem Sinne ist ein Landfahrzeug, das durch Maschinenkraft bewegt wird, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug in diesem Sinne umfasst einen Kraftwagen, ein Kraftrad und eine Zugmaschine.A vehicle in the context of this document is to be understood as any type of vehicle with which people and / or goods can be moved. Possible examples are: motor vehicles, trucks, land vehicles, buses, cabs, cable car cabins, elevator cabins, rail vehicles, water vehicles (e.g. ships, boats, submarines, diving bells, hovercraft, hydrofoils), aircraft (aircraft, helicopters, ground-effect vehicles, airships, balloons ). The vehicle is preferably a motor vehicle. A motor vehicle in this sense is a land vehicle that is moved by machine power without being tied to railroad tracks. A motor vehicle in this sense includes a motor vehicle, a motorcycle and a tractor.
Das hierin beschriebene Verfahren und System zur Kinetosevermeidung wird für ein Fahrzeug beschrieben, ist jedoch nicht zwangsläufig Teil des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann das System zur Kinetosevermeidung außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet sein. Das heißt also, dass es auch Ausführungsformen des Systems geben kann, bei welchen Teile des Systems zur Kinetosevermeidung innerhalb eines Fahrzeugs und/oder Teile des Systems zur Kinetosevermeidung außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet sind. Beispielsweise kann das Sensorsystem, innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet sein, während die die Steuereinheit außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist.The method and system described herein for avoiding kinetosis is described for a vehicle, but is not necessarily part of the vehicle. Alternatively or additionally, the kinetosis avoidance system can be used outside of a Be arranged vehicle. This means that there can also be embodiments of the system in which parts of the system for avoiding kinetosis are arranged inside a vehicle and / or parts of the system for avoiding kinetosis are arranged outside of a vehicle. For example, the sensor system can be arranged inside a vehicle, while the control unit is arranged outside the vehicle.
Vorzugsweise ist das hierin beschriebene Fahrzeug ein Fahrzeug, welches mit einem System und/oder Fahrzeugfunktionen ausgestattet ist, welche einen automatisierten Fahrmodus ermöglichen. Mit dem Begriff „automatisierter Fahrmodus“ ist ein teilautomatisierter Fahrmodus, hochautomatisierter Fahrmodus oder vollautomatisierter bzw. autonomer Fahrmodus gemeint. Dabei entsprechen die automatisierten Fahrmodi den von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definierten (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012) Automatisierungsgraden. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) 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 (autonomen) Fahren (VAF) 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 Automatisierungsgrade gemäß der Definition der BASt entsprechen den SAE-Level 2 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) gemäß der BASt dem Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Im vorliegenden Dokument soll der Automatisierungsgrad „vollautomatisiert“ den Fall des fahrerlosen Fahrens mit einschließen.The vehicle described herein is preferably a vehicle that is equipped with a system and / or vehicle functions that enable an automated driving mode. The term "automated driving mode" means a partially automated driving mode, a highly automated driving mode or a fully automated or autonomous driving mode. The automated driving modes correspond to the degrees of automation defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication “Research compact”, 11/2012 edition). With partially automated driving (TAF), the system takes over the longitudinal and lateral guidance for a certain period of time and / or in specific situations, whereby the driver has to constantly monitor the system. With highly automated driving (HAF), the system takes over the longitudinal and lateral guidance for a certain period of time without the driver having to constantly monitor the system; however, the driver must be able to take over driving the vehicle within a certain period of time. With fully automated (autonomous) driving (VAF), the system can automatically cope with driving in all situations for a specific application; a driver is no longer required for this application. The aforementioned degrees of automation according to the definition of BASt correspond to
Vorzugsweise wird das Verfahren zur Kinetosevermeidung während eines hochautomatisierten oder autonomen Fahrmodus ausgeführt.The method for avoiding kinetosis is preferably carried out during a highly automated or autonomous driving mode.
Ein Insasse des Fahrzeugs (Fahrzeuginsasse) im Sinne des vorliegenden Dokuments ist ein Lebewesen, vorzugsweise eine Person, die sich in einem Fahrzeug befindet. Dabei spielt es keine Rolle, wo sich der Fahrzeuginsasse aufhält oder was für eine Tätigkeit der Fahrzeuginsasse ausübt. Beispielsweise ist eine Person, die sich auf dem Fahrersitz befindet und lenkt, ein Fahrzeuginsasse. Eine Person, die sich auf dem Beifahrersitz befindet und liest, ist ebenfalls ein Fahrzeuginsasse. Ebenso ist eine Person, die im Fahrzeugfond auf einem Liegesitz liegt, ein Fahrzeuginsasse.An occupant of the vehicle (vehicle occupant) in the context of the present document is a living being, preferably a person, who is in a vehicle. It does not matter where the vehicle occupant is or what kind of activity the vehicle occupant is doing. For example, a person who is in the driver's seat and steers is a vehicle occupant. A person reading in the passenger seat is also a vehicle occupant. Likewise, a person lying on a reclining seat in the rear of the vehicle is a vehicle occupant.
Unter dem Begriff „Kinetose“ wird die sogenannte Bewegungskrankheit verstanden, d. h. also eine Krankheit, die durch den Einfluss von Bewegungen auf den menschlichen Körper entsteht. Üblicherweise wird die Bewegungskrankheit auch als Reisekrankheit bezeichnet und zumeist nach der Entstehung der Bewegung als Seekrankheit, Luftkrankheit oder Raumkrankheit bezeichnet. Die Kinetose entsteht durch Bewegung und insbesondere durch wiederholte Beschleunigungsvorgänge mit sich ändernden Beschleunigungswerten und Beschleunigungsrichtungen. Es wird angenommen, dass Kinetose durch einen Konflikt der verschiedenen Sinneseindrücke entsteht. Der Körper muss permanent bewusste wie unbewusste Bewegungen koordinieren, um sein Gleichgewicht zu halten. Um seine genaue Lage im Raum einzuschätzen, bekommt er Informationen von den verschiedenen Sinnesorganen (z. B. Gleichgewichtsorgan und Augen). Sind Informationen der verschiedenen Sinnesorgane widersprüchlich, entsteht Kinetose.The term "kinetosis" refers to so-called motion sickness, i. H. that is, a disease that arises from the influence of movements on the human body. Motion sickness is usually also referred to as motion sickness and is usually referred to as seasickness, air sickness or space sickness after the movement has started. The kinetosis arises through movement and in particular through repeated acceleration processes with changing acceleration values and directions of acceleration. It is believed that kinetosis arises from a conflict of different sensory impressions. The body must constantly coordinate conscious and unconscious movements in order to keep its balance. In order to assess its exact position in space, it receives information from the various sensory organs (e.g. balance organ and eyes). If information from the various sensory organs is contradictory, kinetosis occurs.
Mit der Kopplung, z.B. die Kopplung der Steuereinheit mit dem Sensorsystem und der Reizerzeugungseinheit ist im Rahmen des vorliegenden Dokuments eine kommunikative Verbindung gemeint. Die kommunikative Verbindung kann kabellos (z.B. Bluetooth, WLAN, Mobilfunk) oder kabelgebunden (z.B. mittels einer USB-Schnittstelle, Datenkabel, etc.) sein.With the coupling, e.g. the coupling of the control unit with the sensor system and the stimulus generation unit, a communicative connection is meant in the context of the present document. The communicative connection can be wireless (e.g. Bluetooth, WLAN, cellular network) or wired (e.g. using a USB interface, data cable, etc.).
Zunächst wird bei dem Verfahren zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug eine Richtung einer während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, ermittelt. Es wird also die Richtung einer während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs auf einen Insassen bzw. mehrere Insassen des Fahrzeugs auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, ermittelt.First, in the method for avoiding kinetosis for a vehicle, a direction of an inertial force, in particular centrifugal force, occurring while the vehicle is being driven is determined. The direction of an inertial force, in particular centrifugal force, occurring on an occupant or several occupants of the vehicle while the vehicle is in motion is thus determined.
Um die Richtung einer während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, zu ermitteln, kann ein Sensorsystem verwendet werden.A sensor system can be used to determine the direction of an inertial force, in particular centrifugal force, occurring while the vehicle is in motion.
Unter einem Sensorsystem im Rahmen des vorliegenden Dokuments ist ein System zu verstehen, welches zumindest einen Aufnehmer umfasst, der eine physikalisch messbare Messgröße erfasst. Beispiele für einen Aufnehmer sind: Ultraschallsensor, Radarsensor (z.B. Radarsensor Nahbereich, Radarsensor Fernbereich), Lidarsensor, Beschleunigungssensor, Videosystem und Bildsensor (z.B. Kamera). Das Sensorsystem kann weitere Elemente der Messkette umfassen, wie zum Beispiel Verstärker, Analog/Digital-Wandler, Codierer und dergleichen. Auch eine Empfangseinrichtung zum Empfang von drahtlos übertragenen Signalen von Sendeeinrichtungen in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere von anderen Fahrzeugen und/oder der Infrastruktur und/oder von Satelliten stellen Sensorsysteme im Rahmen des vorliegenden Dokuments dar.In the context of the present document, a sensor system is to be understood as a system which comprises at least one sensor that detects a physically measurable measured variable. Examples of a pick-up are: ultrasonic sensors, radar sensors (eg radar sensor close range, radar sensor far range), lidar sensor, acceleration sensor, video system and image sensor (eg camera). The sensor system can comprise further elements of the measurement chain, such as, for example, amplifiers, analog / digital converters, encoders and the like. Sensor systems also represent a receiving device for receiving wirelessly transmitted signals from transmitting devices in the vicinity of the vehicle, in particular from other vehicles and / or the infrastructure and / or from satellites.
Ein solches Sensorsystem kann Daten aus verschiedenen Quellen fusionieren. Beispielsweise können aus Karten (z. B. Karten für Navigationssysteme) gewonnene Daten zum Streckenverlauf (z. B. Kurvenradien) zusammen mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine Vorausschau bilden. Diese Vorausschau kann zusammen mit aktuell auftretenden Beschleunigungen verwendet werden, um die aktuelle Situation und/oder eine Vorausschau auf eine Situation in unmittelbare Zukunft zu beschreiben.. Ist die Richtung der Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, ermittelt, wird mindestens ein Reiz erzeugt, der dazu ausgebildet ist, eine Blickrichtung und/oder eine Kopfbewegung mindestens eines Insassen des Fahrzeugs im Wesentlichen entgegen der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, zu bewirken. Mit anderen Worten wird mindestens ein Reiz erzeugt, der dazu ausgebildet ist, mindestens einen Insassen des Fahrzeugs dazu zu bewegen, zumindest aus dem Augenwinkel in eine Richtung zu blicken, die der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, im Wesentlichen entgegengerichtet ist.Such a sensor system can merge data from different sources. For example, data on the course of the route (e.g. curve radii) obtained from maps (e.g. maps for navigation systems) together with the driving speed of the vehicle can form a forecast. This forecast can be used together with currently occurring accelerations to describe the current situation and / or a forecast of a situation in the immediate future. If the direction of the inertial force, in particular centrifugal force, is determined, at least one stimulus is generated that is designed to do so is to cause a line of sight and / or a head movement of at least one occupant of the vehicle essentially against the force of inertia that occurs, in particular centrifugal force. In other words, at least one stimulus is generated which is designed to induce at least one occupant of the vehicle to look at least out of the corner of the eye in a direction that is essentially opposite to the inertia force that occurs, in particular centrifugal force.
Der mindestens eine Reiz ist insbesondere so ausgestaltet, dass mindestens ein Insasse des Fahrzeugs mit seinen Augen, zumindest aus den Augenwinkeln, dem mindestens einen Reiz folgt und dadurch seinen Blick und/oder seinen Kopf im Wesentlichen entgegen der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, bewegt.The at least one stimulus is designed in such a way that at least one occupant of the vehicle follows the at least one stimulus with his eyes, at least out of the corner of his eye, and thereby moves his gaze and / or head essentially against the force of inertia that occurs, in particular centrifugal force.
Durch eine Kurvenfahrt, durch Bremsen und Beschleunigen wirken äußere Kräfte auf das Fahrzeug ein. Durch diese äußeren Kräfte können sowohl das Fahrzeug als auch die Fahrzeuginsassen eine Beschleunigung erfahren. Der Beschleunigung ist die Trägheitskraft entgegengerichtet. Die Fahrzeuginsassen spüren die Trägheitskräfte während einer Fahrt. Bei einer Kurvenfahrt beispielsweise wirkt die Zentrifugalkraft auf die Fahrzeuginsassen. Die auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Trägheitskräfte werden oft als unangenehm empfunden und können einen erheblichen Beitrag zum Auftreten von Reisekrankheit leisten.When cornering, braking and accelerating, external forces act on the vehicle. As a result of these external forces, both the vehicle and the vehicle occupants can experience acceleration. The force of inertia opposes the acceleration. The vehicle occupants feel the inertial forces while driving. When cornering, for example, the centrifugal force acts on the vehicle occupants. The inertial forces acting on the vehicle occupants are often perceived as unpleasant and can make a considerable contribution to the occurrence of motion sickness.
Wird nun ein Fahrzeuginsasse veranlasst, in eine Richtung zu blicken, die der Trägheitskraft entgegenwirkt, wird das Auftreten von Kinetosesymptomen vermindert. Der Fahrzeuginsasse wird durch Erzeugen mindestens eines Reizes dazu veranlasst, in die Richtung zu blicken, die der Trägheitskraft entgegenwirkt.If a vehicle occupant is now made to look in a direction that counteracts the inertial force, the occurrence of kinetosis symptoms is reduced. By generating at least one stimulus, the vehicle occupant is made to look in the direction that counteracts the inertial force.
Das Erzeugen mindestens eines Reizes erfolgt durch eine Reizerzeugungseinheit. Die mindestens eine Reizerzeugungseinheit ist so im Fahrzeug angeordnet, dass sie eine Blickrichtung und/oder eine Kopfbewegung mindestens eines Insassen des Fahrzeugs beeinflussen können. Zum Beispiel wird durch die Reizerzeugungseinheit eine Kopfbewegung nach links oder rechts bewirkt. Die Reizerzeugungseinheit kann beispielsweise den Blick eines Fahrzeuginsassen nach oben bewirken. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Fahrzeuginsasse liest oder wenn das Fahrzeug bremst bzw. beschleunigt.At least one stimulus is generated by a stimulus generation unit. The at least one stimulus generating unit is arranged in the vehicle in such a way that it can influence a line of sight and / or a head movement of at least one occupant of the vehicle. For example, a head movement to the left or right is caused by the stimulus generation unit. The stimulus generating unit can, for example, cause a vehicle occupant to look upwards. This is particularly useful when the vehicle occupant is reading or when the vehicle brakes or accelerates.
Vorteilhafterweise kann das Erzeugen des mindestens einen Reizes in Abhängigkeit von Navigationsdaten und/oder Umwelterkennung und/oder Umfelddaten erfolgen. Damit kann der mindestens eine Reiz vorausschauend ausgelöst werden und die Reizerzeugung wird zum optimalen Zeitpunkt ausgelöst.The at least one stimulus can advantageously be generated as a function of navigation data and / or environmental recognition and / or environmental data. In this way, the at least one stimulus can be triggered in advance and the stimulus generation is triggered at the optimal point in time.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, umfasst der mindestens eine Reiz mindestens ein optisches und/oder mindestens ein akustisches und/oder mindestens ein taktiles Signal.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, the at least one stimulus comprises at least one optical and / or at least one acoustic and / or at least one tactile signal.
Durch optische Signale, z.B. auf Anzeigen, und/oder akustische Signale, z.B. aus Lautsprechern, und/oder taktile Signale werden die Fahrzeuginsassen dazu veranlasst, in eine bestimmte Richtung zu schauen und/oder den Kopf in eine Richtung zu bewegen. Die Reize sind so konzipiert, dass der Effekt der Reisekrankheit reduziert wird.By means of optical signals, e.g. on displays, and / or acoustic signals, e.g. from loudspeakers, and / or tactile signals, the vehicle occupants are prompted to look in a certain direction and / or to move their heads in one direction. The stimuli are designed to reduce the effect of motion sickness.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird das optische Signal erzeugt, indem
- - einzelne Lichtsegmente einer Lichtleiste, vorzugsweise nacheinander, angesteuert werden und/oder;
- - einzelne Lichtelemente oder eine Untermenge von Lichtelementen einer bestimmten Menge an Lichtelementen, vorzugsweise nacheinander, angesteuert werden; und/oder
- - indem eine auf einem Display angezeigte Anzeige zumindest teilweise verschoben wird.
- - Individual light segments of a light strip, preferably one after the other, are controlled and / or;
- - Individual light elements or a subset of light elements of a certain number of light elements, preferably one after the other, are controlled; and or
- - by at least partially moving an advertisement shown on a display.
Eine Lichtleiste kann beispielsweise in bzw. an der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, z. B. an der Fahrzeugtürverkleidung, angeordnet sein.A light bar can, for example, in or on the passenger compartment of the vehicle, e.g. B. be arranged on the vehicle door panel.
Die bestimmte Menge an Lichtelementen kann zum Beispiel eine Ansammlung von Lichtelementen, wie beispielsweise LED-Lichtern, sein. Diese kann in bzw. an der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet sein. Zum Beispiel können an der Rücklehne eines Fahrzeugsitzes mehrere LED-Lichter angeordnet sein. Wenn nun einzelne LED-Lichter bzw. mehrere LED-Lichter gleichzeitig oder nacheinander zum Leuchten gebracht werden, entsteht ein Lichtmuster bzw. eine Lichtstruktur, das bzw. die sich gegebenenfalls bewegt. The specific amount of light elements can be, for example, a collection of light elements such as LED lights. This can be arranged in or on the passenger compartment of the vehicle. For example, multiple LED lights can be placed on the back of a vehicle seat. If now individual LED lights or several LED lights are made to light up simultaneously or one after the other, a light pattern or light structure is created that may move.
Ein bewegtes Lichtmuster ist dazu geeignet, einen Insassen dazu zu animieren, seine Augen in Richtung Bewegung der Lichter zu richten.A moving light pattern is suitable for animating an occupant to direct their eyes towards the movement of the lights.
Mit anderen Worten kann das optische Signal erzeugt werden, indem eine Lichtleiste oder eine bestimmte Menge an Lichtelementen segmentweise beleuchtet wird. Durch die segmentweise Beleuchtung entsteht ein bewegter Lichteindruck, der die Fahrzeuginsassen dazu anregt, der Bewegung des Lichts nachzugehen und damit den Blick in eine bestimmte Richtung zu richten.In other words, the optical signal can be generated by illuminating a light strip or a certain number of light elements in segments. The segmented lighting creates a moving light impression that stimulates the vehicle occupants to follow the movement of the light and thus to direct their gaze in a certain direction.
Das optische Signal kann ferner erzeugt werden, indem eine auf einem Display angezeigte Anzeige, z. B. ein Film auf einem Display, zumindest teilweise verschoben wird. Das verschobene Bild erzeugt beim Betrachter eine Augen- und/oder Kopfbewegung.The optical signal can also be generated by an indication shown on a display, e.g. B. a film on a display, is at least partially moved. The shifted image creates an eye and / or head movement in the viewer.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird das akustische Signal mittels Ansteuerung eines oder mehrerer Lautsprecher erzeugt.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, the acoustic signal is generated by controlling one or more loudspeakers.
Vorzugsweise werden mehrere Lautsprecher im Wesentlichen nacheinander angesteuert, sodass ein akustisches Signal ertönt, welches von einer Position zu einer anderen Position verläuft. Dies veranlasst die Fahrzeuginsassen, mit ihrem Blick der Richtung des verlaufenden akustischen Signals zu folgen.A plurality of loudspeakers are preferably controlled essentially one after the other, so that an acoustic signal sounds which runs from one position to another position. This causes the vehicle occupants to follow the direction of the acoustic signal with their eyes.
Vorzugsweise ist das akustische Signal ein dreidimensionales Audiosignal. Ein dreidimensionales Audiosignal hat den Vorteil, dass es einen lebendigen, räumlichen Eindruck beim Zuhörer hervorruft. Dadurch können nicht nur horizontal (z. B. von links nach rechts oder umgekehrt), sondern auch vertikal verlaufende Audiosignale erzeugt werden. Mit einem dreidimensionalen Audiosignal kann die Blickrichtung der Fahrzeuginsassen sehr präzise in eine bestimmte Richtung gelenkt werden.The acoustic signal is preferably a three-dimensional audio signal. A three-dimensional audio signal has the advantage that it creates a lively, spatial impression in the listener. As a result, audio signals running vertically can be generated not only horizontally (e.g. from left to right or vice versa) but also vertically. With a three-dimensional audio signal, the line of sight of the vehicle occupants can be directed very precisely in a certain direction.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird mittels einer Überwachungseinheit ermittelt, an welcher Position im Fahrzeug ein Insasse des Fahrzeugs sich befindet oder an welchen Positionen mehrere Insassen des Fahrzeugs sich befinden, und/oder in welche Richtung ein Insasse des Fahrzeugs blickt oder in welche Richtungen mehrere Insassen des Fahrzeugs blicken. In Abhängigkeit von der ermittelten Position und/oder Blickrichtung werden die Art und/oder die Dauer und/oder die Position und/oder die Richtung des Reizes gewählt.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, it is determined by means of a monitoring unit at which position in the vehicle an occupant of the vehicle is located or at which positions several occupants of the vehicle are located and / or in which direction an occupant of the vehicle is located Vehicle looks or in which directions several occupants of the vehicle are looking. The type and / or the duration and / or the position and / or the direction of the stimulus are selected as a function of the determined position and / or viewing direction.
Die Überwachungseinheit kann beispielsweise eine Fahrzeuginnenraum- und/oder Fahrzeuginsassenüberwachung umfassen. Über die Fahrzeuginnenraum- und/oder Fahrzeuginsassenüberwachung wird erkannt, an welcher Position Personen sitzen und in welche Richtung diese blicken. Abhängig davon wird bestimmt, welche Art von Reiz (z. B. Bewegen des Films innerhalb des Displays, Ansteuern von Lautsprechern, etc.) erzeugt werden sollen und welche Reizerzeugungseinheit(en) dafür angesteuert wird/werden.The monitoring unit can comprise, for example, a vehicle interior and / or vehicle occupant monitoring. The vehicle interior and / or vehicle occupant monitoring system detects the position in which people are sitting and in which direction they are looking. Depending on this, it is determined which type of stimulus (e.g. moving the film within the display, activating loudspeakers, etc.) is to be generated and which stimulus generating unit (s) is / are activated for this.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird in Abhängigkeit von der ermittelten Position und/oder Blickrichtung ein Reiz für alle Insassen des Fahrzeugs oder nur für ausgewählte Insassen des Fahrzeugs erzeugt.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, a stimulus is generated for all occupants of the vehicle or only for selected occupants of the vehicle as a function of the determined position and / or viewing direction.
Das Verhalten der Reizerzeugungseinheit(en) wird je nach den Verhältnissen im Fahrzeuginnenraum auf einen oder mehrere Fahrzeuginsassen ausgerichtet. Sehen z.B. zwei Fahrzeuginsassen auf der Rückbank gemeinsam einen Film an, kann zur Erzeugung eines Reizes die effektive Anzeigefläche verschoben werden. Sitzt ein weiterer Fahrzeuginsasse im vorderen Innenraumbereich und liest ein Buch, wird dieser über ein akustisches Signal dazu veranlasst, vom Buch nach oben zu gucken.The behavior of the stimulus generating unit (s) is oriented towards one or more vehicle occupants, depending on the conditions in the vehicle interior. For example, if two vehicle occupants on the back seat are watching a film together, the effective display area can be moved to generate a stimulus. If another vehicle occupant is sitting in the front interior area and reading a book, an acoustic signal prompts them to look up from the book.
Sollen alle Fahrzeuginsassen gleichzeitig veranlasst werden, in eine bestimmte Richtung zu blicken, kann ein akustisches Signal erzeugt werden, welches von einer Fahrzeugseite in Richtung auf die andere Fahrzeugseite verläuft. Dazu werden beispielsweise nacheinander unterschiedliche Lautsprecher im oder am Fahrzeug angesteuert.If all vehicle occupants are to be made to look in a certain direction at the same time, an acoustic signal can be generated which runs from one side of the vehicle in the direction of the other side of the vehicle. For this purpose, for example, different loudspeakers in or on the vehicle are controlled one after the other.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird die Intensität des mindestens einen Reizes in Abhängigkeit von der Intensität der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, gewählt.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, the intensity of the at least one stimulus is selected as a function of the intensity of the inertial force occurring, in particular centrifugal force.
Beispielsweise kann die Intensität des mindestens einen Reizes abhängig von der Amplitude der Beschleunigung des Fahrzeugs sein.For example, the intensity of the at least one stimulus can be dependent on the amplitude of the acceleration of the vehicle.
Bei normaler Fahrt des Fahrzeugs wird beispielsweise das betrachtete Bild im Display für den betrachtenden Fahrzeuginsassen unmerklich verschoben, um eine Blickrichtung und/oder eine Kopfbewegung des betrachtenden Fahrzeuginsassen zu bewirken. Bei einer höheren Belastung, beispielsweise bei einer Gefahrenbremsung, wird das betrachtete Bild im Display für den betrachtenden Fahrzeuginsassen deutlich bemerkbar verschoben. Alternativ oder zusätzlich ertönt ein akustisches Signal, welches eine größere Bewegung des Blicks bzw. Kopfes oder eine unmittelbare Bewegung des Blicks bzw. Kopfes bei dem Fahrzeuginsassen auslöst. Zusätzlich wird über die Art des akustischen Signals (z. B. Warnton) die Gefahrensituation vermittelt.During normal travel of the vehicle, for example, the viewed image in the display is shifted imperceptibly for the viewing vehicle occupant in order to bring about a viewing direction and / or a head movement of the viewing vehicle occupant. In the event of a higher load, for example in the case of emergency braking, the viewed image in the display is shifted in a clearly noticeable manner for the viewing vehicle occupant. Alternatively or additionally, an acoustic signal sounds which triggers a greater movement of the gaze or head or an immediate movement of the gaze or head in the vehicle occupant. In addition, the dangerous situation is communicated via the type of acoustic signal (e.g. warning tone).
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird der mindestens eine Reiz erzeugt, wenn die auftretende Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, gleich oder größer gleich einem bestimmten Schwellwert ist.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, the at least one stimulus is generated when the inertial force that occurs, in particular centrifugal force, is equal to or greater than or equal to a specific threshold value.
Der Schwellwert entspricht also einer Aktivierungsschwelle, ab der ein oder mehrere Reize erzeugt werden.The threshold value thus corresponds to an activation threshold from which one or more stimuli are generated.
Beispielsweise wird ein Reiz erst dann erzeugt, wenn eine bestimmte Beschleunigungsschwelle erreicht oder überschritten wird.For example, a stimulus is only generated when a certain acceleration threshold is reached or exceeded.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, ist der bestimmte Schwellwert für jeden Insassen des Fahrzeugs individuell einstellbar.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, the specific threshold value can be set individually for each occupant of the vehicle.
Vorzugsweise wird über die Überwachungseinheit ein Insasse des Fahrzeugs wiedererkannt und ihm der vorher eingestellte individuelle Schwellwert zugeordnet.An occupant of the vehicle is preferably recognized again via the monitoring unit and the previously set individual threshold value is assigned to him.
Beispielsweise kann über eine entsprechende Anzeige-Bedieneinheit eine Präferenz für den Schwellwert eigestellt werden. Vorteilhaft ist eine inkrementelle Einstellung in Richtung mehr oder weniger Dynamik.For example, a preference for the threshold value can be set using a corresponding display and control unit. An incremental setting in the direction of more or less dynamics is advantageous.
Beispielsweise kann der Schwellwert in Abhängigkeit von den aktuellen Reizschwellen der Fahrzeuginsassen angepasst werden. Die aktuelle Reizschwelle kann vorteilhafterweise für jeden Fahrzeuginsassen über die Überwachungseinheit ermittelt werden. Dies kann insbesondere bei hochautomatisierten bzw. autonomen Fahrten von Vorteil sein.For example, the threshold value can be adapted as a function of the current stimulus thresholds of the vehicle occupants. The current stimulus threshold can advantageously be determined for each vehicle occupant via the monitoring unit. This can be particularly advantageous for highly automated or autonomous journeys.
Vorzugsweise wird der mindestens eine zu erzeugende Reiz dem Schwellwert angepasst. Liegt der Schwellwert verhältnismäßig hoch, wird der mindestens eine zu erzeugende Reiz so gewählt, dass sichergestellt wird, dass der bestimmte Fahrzeuginsasse bzw. die bestimmten Fahrzeuginsassen seine bzw. ihre Blickrichtung(en) und/oder seine bzw. ihre Kopfbewegung(en) im Wesentlichen entgegen der auftretenden Trägheitskraft ausüben.The at least one stimulus to be generated is preferably adapted to the threshold value. If the threshold value is relatively high, the at least one stimulus to be generated is selected in such a way that it is ensured that the specific vehicle occupant (s) essentially have his or her viewing direction (s) and / or his or her head movement (s) exercise against the force of inertia that occurs.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein System zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug, wobei das System eine Steuereinheit aufweist, die mit einem Sensorsystem und einer Reizerzeugungseinheit gekoppelt ist. Das Sensorsystem ist dazu eingerichtet, eine Richtung einer während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, zu ermitteln. Die Reizerzeugungseinheit ist dazu eingerichtet, mindestens einen Reiz zu erzeugen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Reizerzeugungseinheit so zu steuern, dass mindestens ein Reiz erzeugt wird, der dazu ausgebildet ist, eine Blickrichtung und/oder eine Kopfbewegung mindestens eines Insassen des Fahrzeugs im Wesentlichen entgegen der auftretenden Trägheitskraft, insbesondere Zentrifugalkraft, zu bewirken.A second aspect of the invention relates to a system for avoiding kinetosis for a vehicle, the system having a control unit which is coupled to a sensor system and a stimulus generating unit. The sensor system is set up to determine a direction of an inertial force, in particular centrifugal force, occurring during driving operation of the vehicle. The stimulus generation unit is set up to generate at least one stimulus. The control unit is set up to control the stimulus generation unit in such a way that at least one stimulus is generated which is designed to cause a line of sight and / or a head movement of at least one occupant of the vehicle essentially against the inertial force occurring, in particular centrifugal force.
Gemäß Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird ein Fahrzeug mit einem oben beschriebenen System bereitgestellt.According to embodiments that can be combined with other embodiments described here, a vehicle with a system described above is provided.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das System zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug nach dem zweiten Aspekt der Erfindung und andersherum; vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Systems entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens. An dieser Stelle nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Systems entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The above statements regarding the method according to the invention for avoiding kinetosis for a vehicle according to the first aspect of the invention also apply in a corresponding manner to the system for avoiding kinetosis for a vehicle according to the second aspect of the invention and vice versa; Advantageous exemplary embodiments of the system according to the invention correspond to the described advantageous exemplary embodiments of the method according to the invention. Advantageous exemplary embodiments of the system according to the invention not explicitly described at this point correspond to the described advantageous exemplary embodiments of the method according to the invention.
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. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt schematisch ein Verfahren zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform. -
2 zeigt schematisch ein System zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform. -
3 zeigt schematisch ein System zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform.
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1 shows schematically a method for avoiding kinetosis for a vehicle according to an embodiment. -
2 schematically shows a system for avoiding kinetosis for a vehicle according to an embodiment. -
3 schematically shows a system for avoiding kinetosis for a vehicle according to an embodiment.
Ein detailliertes Beispiel des Verfahrens zur Kinetosevermeidung für ein Fahrzeug kann folgendermaßen ausgestaltet sein:
- Fahrtbeginn
- - Bestimmung der Fahrzeuginsassen und deren Position im Fahrzeug
- - Einlesen eventuell vorhandener Nutzereingaben zur Fahrdynamik
- - Einstellen von individuellen Schwellwerten für die Fahrzeuginsassen
- - Bestimmen von Aktivitäten und Blickrichtungen der Fahrzeuginsassen
- - Bestimmen einer aktuellen und/oder in naher Zukunft auftretender Beschleunigungssituation des Fahrzeug
- - Ermitteln mindestens eines Parameters (Art und/oder Dauer und/oder Position und/oder Richtung) eines Reizes
- - Erzeugen des mindestens einen Reizes
- Start of journey
- - Determination of the vehicle occupants and their position in the vehicle
- - Reading in any existing user input on driving dynamics
- - Setting of individual threshold values for the vehicle occupants
- - Determination of activities and viewing directions of the vehicle occupants
- - Determination of a current and / or in the near future occurring acceleration situation of the vehicle
- - Determination of at least one parameter (type and / or duration and / or position and / or direction) of a stimulus
- - generating the at least one stimulus
FahrtendeEnd of journey
Das oben beschriebene Verfahren wird vorzugsweise auf einer Steuereinheit ausgeführt. Die Steuereinheit ist dazu mit einem Sensorsystem und einer Reizerzeugungseinheit gekoppelt.The method described above is preferably carried out on a control unit. For this purpose, the control unit is coupled to a sensor system and a stimulus generation unit.
Das Sensorsystem
Die Reizerzeugungseinheit
Die Steuereinheit
Die Beschleunigungssensoreinheit
Die Innenraumüberwachungseinheit
Die Steuereinheit
Je nachdem, welche Position der Fahrzeuginsasse innehat und wohin sein Kopf und/oder Blick gewendet ist, steuert die Steuereinheit die verschiedenen Reizerzeugungseinheiten, nämlich einen oder mehrere Lautsprecher
Liest der Fahrzeuginsasse
Durch das Drehen des Kopfes bzw. das Abwenden des Blickes
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