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Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge und Komponenten von Fahrzeugen bekannt, die unterschiedliche wählbare Fahrmodi aufweisen. Ein Fahrmodus parametrisiert eine oder mehrere Komponenten eines Fahrzeugs derart, dass ein bestimmtes, für gewisse Fahrsituationen spezifisch geeignetes Fahrverhalten erzielt wird.
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Beispielsweise können Fahrmodi für besonders Kraftstoff sparendes Fahren, für besonders sportliches Fahren oder für besonders entspanntes und komfortables Fahren verfügbar sein. Solche Fahrmodi können dadurch umgesetzt sein, dass der Schaltzeitpunkt des Getriebes in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment, der Fahrpedalkennlinie, der Höhe und/oder der Federung des Fahrwerks, der Übersetzung von Lenkradbewegungen in Radlenkwinkel und/oder der Aktivierung einer Start-Stop Steuerung zwischen verschiedenen Fahrmodi variiert.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, mit denen mittels eines Betätigungselements ein Fahrmodus auswählbar ist. Die auswählbaren Fahrmodi können vorbestimmt, beispielsweise bei der Fertigung des Fahrzeugs konfiguriert sein. Es ist aber auch möglich, dass Fahrmodi durch den Nutzer neu erstellt oder in der Parametrisierung verändert werden.
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Ferner sind Verfahren bekannt, mit denen der emotionale Zustand des Fahrers aus der Analyse von Fahrhandlungen, beispielsweise Lenkbewegungen und/oder Fahrpedalbetätigung, ermittelt oder geschätzt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Anpassung oder zur Auswahl eines Fahrmodus eines Fahrzeugs passend zu dem emotionalen Zustand des Fahrers anzugeben. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Anpassung oder zur Auswahl eines Fahrmodus eines Fahrzeugs passend zu dem emotionalen Zustand des Fahrers anzugeben.
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Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem Verfahren zur Anpassung eines Fahrmodus eines Fahrzeugs an den emotionalen Zustand des Fahrers wird mittels eines tragbaren Sensors fortlaufend mindestens ein physiologischer Parameter des Fahrers gemessen. Aus diesem mindestens einen physiologischen Parameter wird ein emotionaler Zustand des Fahrers ermittelt. Beispielhaft wird ein emotionaler Zustand korrespondierend zu einem Grad der Aufmerksamkeit und/oder korrespondierend zu einem Grad der Anspannung und/oder korrespondierend zu einem Grad der Ermüdung ermittelt.
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Erfindungsgemäß wird ein Fahrmodus eingestellt, der dem ermittelten emotionalen Zustand zugeordnet ist, indem mindestens eine parametrisierbare Fahrzeugkomponentensteuereinheit des Fahrzeugs parametrisiert wird.
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Eine parametrisierbare Fahrzeugkomponentensteuereinheit steuert eine funktionell abgegrenzte Fahrzeugkomponente, beispielsweise ein Getriebe oder einen Motor, wobei das Steuerverhalten durch verstellbare Parameter veränderbar ist. Beispielsweise kann das Schaltverhalten einer als Getriebe ausgebildeten Fahrzeugkomponente durch Einstellung von Grenzwerten für Drehmomente und/oder Drehzahlen für die Ausführung von Schaltvorgängen parametrisiert werden.
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Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass eine genauere und weniger verzögerte Einstellung eines zu dem emotionalen Zustand des Fahrers passenden Fahrmodus vorgenommen wird. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die Ermittlung des emotionalen Zustands des Fahrers und somit auch die Einstellung des passenden Fahrmodus weniger aufwändig sind. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die Ermittlung des emotionalen Zustands des Fahrers bei einem Fahrerwechsel spezifisch für den jeweiligen Fahrer durchführbar ist, da nicht Handlungen des Fahrers am Fahrzeug, sondern der physiologische Zustand des Fahrers selbst erfasst werden.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein tragbarer Sensor an einer Armbanduhr angeordnet. Derartige mit Sensoren versehene Armbanduhren werden als Smart Watch bezeichnet und sind leicht und kostengünstig verfügbar sowie weit verbreitet.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein tragbarer Sensor in ein Kleidungsstück des Fahrers integriert. Mit Sensoren, die in ein Kleidungsstück integriert sind, lassen sich sehr viele physiologische Parameter sehr genau messen. Diese Ausführungsform des Verfahrens ermöglicht somit eine besonders genaue und zuverlässige Einstellung des Fahrmodus.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist mindestens ein tragbarer Sensor als Elektrokardiographie-Sensor oder als Pulsdrucksensor oder als elektrodermaler Widerstandssensor oder als Temperatursensor oder als Elektromyographie-Sensor oder als Dehnmessstreifen zur Messung einer Thoraxdehnung bei einer Atembewegung ausgebildet. Derartige Sensoren sind leicht und kostengünstig verfügbar. Die mit derartigen Sensoren messbaren Parameter ermöglichen eine besonders zuverlässige Bestimmung des emotionalen Zustands des Fahrers.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens werden von einem tragbaren Sensor gemessene physiologische Parameter über ein drahtloses Wireless Personal Area Network (WPAN) Kommunikationsprotokoll und/oder über ein drahtloses Nahfeldkommunikationsprotokoll übertragen. Derartige, standardisierte drahtlose Übertragungsprotokolle erlauben eine energiesparende Datenübertragung und bieten den Vorteil, dass Sensoren und Empfangsgeräte hierfür leicht und kostengünstig verfügbar sind.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Fahrmodus, welcher dem aus den gemessenen physiologischen Parametern ermittelten emotionalen Zustand zugeordnet ist, mindestens durch Parametrisierung einer Getriebesteuereinheit eingestellt. Beispielsweise kann eine Getriebesteuereinheit auf eine sportliche Fahrweise eingestellt werden, wenn ein wacher, aufmerksamer emotionaler Zustand des Fahrers erkannt wurde. Eine sportliche Fahrweise wird beispielsweise dadurch eingestellt, dass die Getriebesteuereinheit in kürzeren Drehzahlabständen einen Schaltvorgang auslöst. Alternativ kann eine Getriebesteuereinheit auf eine komfortable Fahrweise eingestellt werden, wenn ein entspannter, ruhiger emotionaler Zustand des Fahrers erkannt wurde. Eine komfortable Fahrweise wird beispielsweise dadurch eingestellt, dass die Getriebesteuereinheit Schaltvorgänge bevorzugt bei niedrigen Drehzahlen des Antriebsmotors auslöst.
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Eine Vorrichtung zur Anpassung eines Fahrmodus eines Fahrzeugs an den emotionalen Zustand des Fahrers umfasst eine Kontrolleinheit und mindestens eine über einen Fahrzeugbus von der Kontrolleinheit parametrisierbare Fahrzeugkomponentensteuereinheit.
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Erfindungsgemäß ist die Kontrolleinheit für den Empfang von physiologischen Parametern mindestens eines tragbaren Sensors und für die Ermittlung eines emotionalen Zustands aus diesen physiologischen Parametern eingerichtet und so ausgebildet, dass mindestens eine mit der Kontrolleinheit über den Fahrzeugbus verbundene parametrisierte Fahrzeugkomponentensteuereinheit in ihren Parametern in Abhängigkeit von dem ermittelten emotionalen Zustand des Fahrers einstellbar ist.
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In vorteilhafter Weise ist dadurch eine Anpassung des Fahrmodus an den emotionalen Zustand besonders schnell und zuverlässig möglich. Diese Anpassung trägt zur Verbesserung der Zufriedenheit und der Fahrsicherheit des Fahrers bei.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Darin zeigt:
- 1 schematisch eine Darstellung eines Fahrzeugs mit Sensorik.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrer 4 auf einem Fahrersitz 3. Physiologische Parameter des Fahrers 4 werden mittels Sensoren erfasst und an eine Kontrolleinheit 2 übertragen.
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Sensoren können in eine Smart Watch 5 integriert sein. Ein Sensor einer Smart Watch 5 kann als Elektrokardiogramm-Sensor ausgebildet sein. Mittels eines solchen Sensors kann/können die Herzrate und/oder die Herzratenvariabilität des Fahrers 4 bestimmt werden.
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Ein Sensor einer Smart Watch 5 kann als Drucksensor zum Erfassen der Pulsdruckwelle am Handgelenk des Fahrers 4 ausgebildet sein. Mittels eines solchen Sensors kann/können die Herzrate und/oder die Herzratenvariabilität des Fahrers 4 bestimmt werden.
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Ein Sensor einer Smart Watch 5 kann als elektrodermaler Sensor zur Messung des elektrischen Leitungswiderstands der Haut ausgebildet sein. Mittels eines solchen Sensors kann die Schweißsekretion des Fahrers 4 bestimmt werden.
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Ein Sensor einer Smart Watch 5 kann als Temperatursensor zur Messung der Hautoberflächentemperatur ausgebildet sein.
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Derartige Sensoren können anstelle oder zusätzlich zu den Sensoren einer Smart Watch 5 auch in ein Bekleidungsstück, beispielsweise in ein Hemd 6, integriert sein, welches vom Fahrer getragen wird. In ein solches Hemd 6 können auch weitere Sensoren, beispielsweise ein Elektromyogramm-Sensor, integriert sein. Mit einem Elektromyogramm-Sensor ist die Aktivierung von Muskeln oder Muskelgruppen messbar.
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In ein solches Hemd 6 können auch Dehnmessstreifen integriert sein, mit welchen Thoraxbewegungen bei der Atmung erfasst und somit die Atemfrequenz bestimmt werden kann.
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Die von den Sensoren der Smart Watch 5 und/oder des Hemds 6 des Fahrers 4 erfassten physiologischen Parameter werden an die Kontrolleinheit 2 übertragen. Die Übertragung erfolgt beispielsweise über ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, vorzugsweise über ein drahtloses Kommunikationsprotokoll zur Nahfeldkommunikation oder über ein Wireless Personal Area Network (WPAN) Protokoll.
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Die Kontrolleinheit 2 ermittelt aus den übertragenen physiologischen Parametern den emotionalen Zustand des Fahrers 4. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kontrolleinheit 2 als Microcontroller ausgebildet.
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Beispielsweise kann einer gegenüber dem Ruhepuls erhöhten Herzrate in Verbindung mit einem verminderten elektrodermalen Widerstand und einer erhöhten Hauttemperatur ein Zustand erhöhter Aufmerksamkeit und Anspannung zugeordnet werden. Einer Herzrate nahe dem Ruhepuls, geringe Hauttemperatur und hoher elektrodermaler Widerstand können dagegen einem Zustand der Entspannung oder einem Ermüdungszustand zugeordnet werden.
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Abhängig von dem ermittelten emotionalen Zustand des Fahrers 4 wählt die Kontrolleinheit 2 einen Fahrmodus aus und parametrisiert eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs 1, die mit einem Fahrzeugbus 7 mit der Kontrolleinheit 2 verbunden sind.
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In einem Ausführungsbeispiel parametrisiert die Kontrolleinheit 2 eine Getriebesteuereinheit 8 derart, dass die Getriebesteuereinheit 8 einen Gangwechsel auf höhere Drehzahlen verlegt, wenn ein angespannter, aufmerksamer emotionaler Zustand des Fahrers 4 ermittelt wurde. Dem Fahrer 4 wird dadurch der Eindruck eines sportlicheren Fahrens vermittelt.
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In analoger Weise parametrisiert die Kontrolleinheit 2 eine Getriebesteuereinheit 8 derart, dass die Getriebesteuereinheit 8 einen Gangwechsel auf niedrigere Drehzahlen verlegt, wenn ein entspannter emotionaler Zustand des Fahrers 4 ermittelt wurde. Dem Fahrer 4 wird dadurch der Eindruck eines komfortableren Fahrens vermittelt.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Änderung des emotionalen Zustands des Fahrers 4 mit geringerer Verzögerung ermittelt werden kann als bei Verfahren, welche den emotionalen Zustand aus Fahrhandlungen ermitteln. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Bestimmung des emotionalen Zustands zuverlässiger erfolgt und weniger aufwändig ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Kontrolleinheit
- 3
- Fahrersitz
- 4
- Fahrer
- 5
- Smart Watch, Armbanduhr
- 6
- Hemd
- 7
- Fahrzeugbus
- 8
- Getriebesteuereinheit, Fahrzeugkomponentensteuereinheit
