DE102020207522A1

DE102020207522A1 - Sitzsystem und steuerverfahren

Info

Publication number: DE102020207522A1
Application number: DE102020207522.0A
Authority: DE
Inventors: Francesco Migneco; David Gallagher
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2020-12-24
Also published as: US20200398700A1; CN112109615B; US12059980B2; CN112109615A

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems. Ein physiologischer Zustand des Sitzinsassen kann auf der Grundlage von mindestens zwei von Herzfrequenz, Atemfrequenz und Herzfrequenzvariabilität eingeschätzt werden. Es kann eine Gegenmaßnahme durchgeführt werden, um den physiologischen Zustand des Sitzinsassen zu verändern, und/oder es können Daten im Zusammenhang mit der Herzfrequenz, der Atmungsfrequenz und/oder der Herzfrequenzvariabilität übermittelt werden.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Diese Offenbarung bezieht sich auf ein Sitzsystem und eine Steuerverfahren. Das Verfahren kann das Einschätzen des physiologischen Zustands eines Sitzinsassen umfassen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Fahrzeugsitz mit integrierten Sensoren ist im U.S. Patent Nr. 8,941,499 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In mindestens einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems bereitgestellt. Das Verfahren kann ein Bestimmen einer Herzfrequenz, einer Atemfrequenz und einer Herzfrequenzvariabilität eines Sitzinsassen, der in einer Sitzanordnung sitzt umfassen. Ein physiologischen Zustands des Sitzinsassen kann auf der Grundlage von mindestens zwei der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität eingeschätzt werden. Eine Gegenmaßnahme zur Veränderung des physiologischen Zustands des Sitzinsassen kann ausgeführt werden.
In mindestens einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems bereitgestellt. Das Verfahren kann ein Erhalten eines Datensatzes vor dem Training, der eine Herzfrequenz, eine Atemfrequenz und eine Herzfrequenzvariabilität eines Sitzinsassen, der in einer Sitzanordnung sitzt, bevor der Sitzinsasse mit einem Training beginnt, umfassen. Ein Datensatze nach dem Training, der eine Herzfrequenz, eine Atemfrequenz und eine Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen umfasst, kann erhalten werden, nachdem der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat. Der Datensatze vor dem Training und der Datensatzes nach dem Training können verglichen werden, um ein Analyseergebnis zu erhalten. Das Analyseergebnis kann dann kommuniziert werden.
In mindestens einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems bereitgestellt. Das Verfahren kann ein Erkennen eines Sitzinsassen, der in einer Sitzanordnung sitzt, umfassen. Eine Herzfrequenz, eine Atemfrequenz und eine Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen können bestimmt werden. Die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen können mit einem zweiten Datensatz, der Herzfrequenzdaten, Atemfrequenzdaten und Herzfrequenzvariabilitätsdaten umfasst, verglichen werden. Mindestens eine der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität kann an den Sitzinsassen kommuniziert werden.
Figurenliste

ist eine schematische Darstellung eines Sitzsystems, das eine Sitzanordnung und einen Sitzinsassen umfasst.
ist ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für das Sitzsystem, das mit dem Einschätzen und Ändern eines physiologischen Zustands des Sitzinsassen verbunden ist.
ist ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für das Sitzsystem, das mit der Fitnessüberwachung des Sitzinsassen verbunden ist.
ist ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für das Sitzsystem, das mit der Gesundheitsüberwachung des Sitzinsassen verbunden ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgestaltet werden kann. Die Abbildungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind bestimmte strukturelle und funktionelle Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage für die Lehre an den Fachmann, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise zu nutzen.
Mit Bezug auf wird ein Beispiel für ein Sitzsystem 10 gezeigt. Das Sitzsystem 10 kann mit einem Fahrzeug 12, z.B. einem Kraftfahrzeug wie einem PKW oder LKW, bereitgestellt werden. In mindestens einer Konfiguration kann das Sitzsystem 10 eine Sitzanordnung 20 und ein Steuersystem 22 umfassen.
Die Sitzanordnung 20 kann im Fahrzeug 12 angeordnet sein und kann eine Sitzlehne 30 und eine Sitzfläche 32 umfassen.
Die Sitzlehne 30 kann so eingerichtet sein, dass sie den Rücken eines Sitzinsassen 34 stützt. Die Sitzlehne 30 kann um eine Achse 40 in Bezug auf die Sitzfläche 32 drehbar oder schwenkbar sein. Zum Beispiel können ein oder mehrere Verstellmechanismen die Sitzlehne 30 mit der Sitzfläche 32 schwenkbar verbinden. Bei einer elektrischen Sitzanordnung kann ein Elektromotor 42 betrieben werden, um den Neigungswinkel der Sitzlehne 30 in Bezug auf die Sitzfläche zu verstellen.
Die Sitzfläche 32 kann auch so eingerichtet sein, dass sie den Sitzinsassen 34 stützt. In einer Fahrzeuganwendung kann die Sitzfläche 32 an einer Stützfläche, z.B. dem Fahrzeugboden, befestigt sein.
Die Sitzanordnung 20 kann eine oder mehrere zusätzliche Komponenten enthalten, wie z.B. einen haptischen Aktuator 50, eine Massageeinheit 52 und einen oder mehrere Insassensensoren 54.
Der haptische Aktuator 50 kann so eingerichtet sein, dass er die Sitzanordnung 20 in einer Weise in Schwingung versetzt, die vom Sitzinsassen 34 erkannt werden kann. Ein haptischer Aktuator 50 kann in der Sitzlehne 30, der Sitzfläche 32 oder in beiden vorgesehen sein. Der haptische Aktuator 50 kann von jedem geeigneten Typ sein, z.B. ein linearer Resonanzaktuator, ein Aktuator mit rotierender Masse, ein piezoelektrischer Aktuator oder ähnliches.
Die Massageeinheit 52 kann so eingerichtet sein, dass sie den Sitzinsassen 34 massiert. Die Massagefunktionalität kann in der Sitzlehne 30, in der Sitzfläche 32 oder in beiden vorgesehen sein. Die Massageeinheit 52 kann von jedem geeigneten Typ sein. Die Massageeinheit 52 kann beispielsweise eine Vielzahl von Luftsäcken umfassen, die innerhalb der Sitzanordnung 20 angeordnet sein können und die aufgeblasen und entleert werden können, um eine Druck-, Roll- oder Knetwirkung auf den Sitzinsassen 34 auszuüben.
Ein oder mehrere Insassensensoren 54 können so eingerichtet sein, dass sie ein Signal, das mindestens ein physiologisches Merkmal des Sitzinsassen 34 anzeigt, erkennen oder bereitstellen. Die Insassensensoren 54 können beispielsweise so eingerichtet sein, dass sie Merkmale des Herz-Kreislauf- und/oder Atmungssystems des Sitzinsassen 34 erkennen und ein oder mehrere Signale bereitstellen, die die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen 34 anzeigen können. Die Herzfrequenz (HR) ist die Anzahl der Herzschläge pro Zeiteinheit, wie z.B. Herzschläge pro Minute. Die Atemfrequenz (BR) ist die Anzahl der Atemzüge pro Zeiteinheit, wie z.B. Atemzüge pro Minute. Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) ist die Schwankung im Zeitintervall zwischen benachbarten Herzschlägen. Solche Signale oder Daten können auf Zeitbereichsmessungen und/oder Frequenzbereichsmessungen basieren, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Zum Beispiel kann eine Zeitbereichsmessung der HRV das Ausmaß der Variabilität bei der Messung des Inter-Beat-Intervalls (IBI) quantifizieren, welches die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen ist. Eine Messung im Frequenzbereich kann die Verteilung der absoluten oder relativen Leistung in vier Frequenzbändern abschätzen.
Die Insassensensoren 54 können von jedem geeigneten Typ sein. Ein Insassensensor 54 kann beispielsweise auf Radar, einem piezoelektrischen Sensor, einem Sichtsystem, einem schallbasierten System oder ähnlichem basieren oder diese umfassen. Die Insassensensoren 54 können in der Sitzlehne 30, in der Sitzfläche 32 oder in beiden vorgesehen sein. Es ist ebenfalls möglich, dass die Insassensensoren 54 innerhalb des Fahrzeugs 12, aber außerhalb der Sitzanordnung 20 vorgesehen sein können. Ein Insassensensor 54 kann zum Beispiel im Fahrgastraum des Fahrzeugs 12 angebracht oder vom Insassen 34 getragen werden. Ein Insassensensor 54, der von einem Sitzinsassen 34 getragen werden kann, kann in der Kleidung oder in einem Nicht-Kleidungszubehör (z.B. Uhr, Telefon, Schmuck, Fitnesstracker usw.) eingebaut sein. Solche Insassensensoren 54 können drahtlos mit dem Steuersystem 22 kommunizieren.
Das Steuersystem 22 kann den Betrieb des Sitzsystems 10 überwachen und steuern. Das Steuersystem 22 kann einen oder mehrere elektronische Regler oder Steuermodule umfassen, die verschiedene Komponenten der Sitzanordnung 20 überwachen und/oder steuern können, wie z.B. den Elektromotor 42, den haptischen Aktuator 50 und die Massageeinheit 52. Das Steuersystem 22 kann auch ein Signal oder Daten von den Insassensensoren 54 und von einer Benutzerschnittstelle 56 empfangen.
Die Benutzerschnittstelle 56 kann von jedem geeigneten Typ sein. Die Benutzerschnittstelle 56 kann z.B. eine Taste, ein Schalter, ein Touchpad, eine Tastatur oder eine andere Eingabevorrichtung sein, mit der der Sitzinsasse 34 Informationen oder Daten eingeben kann. Die Benutzerschnittstelle 56 kann Teil des Fahrzeugs 12 sein oder mit einer Kommunikationsvorrichtung wie einem Telefon, einer Smartwatch, einem Fitnesstracker, einem Computer oder ähnlichem bereitgestellt werden. Es ist auch möglich, dass die Benutzerschnittstelle 56 Spracherkennung, Sprach- oder Gestenbefehle anwenden kann.
Das Steuersystem 22 kann auch so eingerichtet sein, dass es mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 12 kommuniziert und deren Betrieb steuert, wie z.B. ein Audiosystem 60, ein Display 62 und ein Heiz-/Kühlsystem 64.
Das Audiosystem 60 kann akustische Signale an den Sitzinsassen 34 liefern. Das Audiosystem 60 kann z.B. die Lautsprecher oder das Soundsystem umfassen, die mit dem Fahrzeug 12 bereitgestellt werden können.
Das Display 62 kann dem Sitzinsassen 34 visuelle Signale oder sichtbare Informationen liefern. Das Display 62 kann beispielsweise mit dem Armaturenbrett oder der Instrumententafel des Fahrzeugs 12 bereitgestellt werden.
Das Heiz-/Kühlsystem 64 kann das Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystem (HVAC) des Fahrzeugs 12 sein, das die Luft, die im Fahrgastraum des Fahrzeugs 12 zirkulieren kann, erwärmen oder kühlen kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Heiz-/Kühlsystem 64 ein beheizter Sitz, ein gekühlter Sitz oder ein beheizter und gekühlter Sitz sein, der die vom Insassen 34 empfundene Temperatur der Sitzanordnung 20 verändern kann.
Das Steuersystem 22 kann auch so eingerichtet sein, dass es mit Vorrichtungen oder Systemen außerhalb des Fahrzeugs 12 kommuniziert. So kann das Steuersystem 22 beispielsweise mit einem Informationssystem 66, wie einem Computer oder einer Datenbank, die sich außerhalb des Fahrzeugs 12 befinden können, kommunizieren. Das Informationssystem 66 kann persönliche Geräte wie Smartwatches, Telefone und Computer und die damit verbundenen Software-Anwendungen und/oder Vorrichtungen oder Datenbanken umfassen, die von Dritten gesteuert werden und Informationen über den Gesundheitszustand oder den physiologischen Zustand des Sitzinsassen 34 sammeln können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Software zur Verfolgung des Gesundheitszustands, medizinische Systeme, Versicherungsgesellschaften und dergleichen.
Unter Bezugnahme auf die bis sind Flussdiagramme von Verfahren zur Steuerung des Sitzsystems 10 dargestellt. Wie von einem gewöhnlichen Fachmann erkannt wird, stellt das Flussdiagramm eine Steuerlogik dar, die in Hardware, Software oder einer Kombination von Hardware und Software implementiert werden oder von diesen beeinflusst werden kann. Die verschiedenen Funktionen können zum Beispiel durch einen programmierten Mikroprozessor beeinflusst werden. Die Steuerlogik kann mit einer beliebigen Anzahl bekannter Programmier- und Verarbeitungstechniken oder -strategien implementiert werden und ist nicht auf die dargestellte Reihenfolge oder Sequenz beschränkt. Beispielsweise kann in Echtzeit-Steueranwendungen eine interrupt- oder ereignisgesteuerte Verarbeitung statt einer rein sequentiellen Strategie wie abgebildet eingesetzt werden. Ebenso können Parallelverarbeitung, Multitasking oder Multithreading-Systeme und -Verfahren verwendet werden.
Die Steuerlogik kann unabhängig von der jeweiligen Programmiersprache, dem Betriebssystem, dem Prozessor oder der Schaltungstechnik sein, die zur Entwicklung und/oder Implementierung der dargestellten Steuerlogik verwendet wird. Ebenso können je nach der jeweiligen Programmiersprache und Verarbeitungsstrategie verschiedene Funktionen in der dargestellten Reihenfolge, im Wesentlichen gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge während der Ausführung des Steuerverfahrens ausgeführt werden. Die dargestellten Funktionen können modifiziert oder in einigen Fällen auch weggelassen werden, ohne dass vom beabsichtigten Geltungsbereich abgewichen wird.
In mindestens einer Ausführungsform kann das Verfahren durch das Steuersystem 22 ausgeführt werden und als geschlossenes Steuerkreissystem implementiert werden. Darüber hinaus kann das Verfahren in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs 12 aktiviert oder deaktiviert werden. Beispielsweise kann das Verfahren oder die Steuerlogik aktiviert werden, wenn das Fahrzeug 12 eingeschaltet wird, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, oder Kombinationen davon. Darüber hinaus kann das Verfahren manuell aktiviert werden, z.B. über eine Eingabe von der Benutzerschnittstelle 56.
Unter Bezugnahme auf wird ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für das Sitzsystem gezeigt, das mit Einschätzen und Ändern eines physiologischen Zustands eines Sitzinsassen verbunden ist.
Bei Block 100 kann das Verfahren bestimmen, ob ein Sitzinsasse erkannt oder bekannt ist. Ein Sitzinsasse kann erkennbar, identifizierbar oder bekannt sein, wenn er zuvor die Sitzanordnung 20 besetzt oder das Sitzsystem 10 benutzt hat und physiologische Daten, wie z.B. Daten im Zusammenhang mit der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und/oder der Herzfrequenzvariabilität, zur Verfügung gestellt hat. Ein Sitzinsasse kann auf verschiedene Weisen erkannt werden. So kann ein Sitzinsasse zum Beispiel auf der Grundlage der Erkennung und Identifizierung eines Schlüsselanhängers, eines Telefons, einer Smartwatch oder eines Fitnesstrackers, der mit dem Sitzinsassen in Verbindung steht, erkannt werden. Ein Sitzinsasse kann auch auf der Grundlage einer Eingabe des Sitzinsassen erkannt werden, die über die Benutzerschnittstelle 56 bereitgestellt werden kann. Als weiteres Beispiel, kann der Sitzinsasse auf der Grundlage biometrischer Daten, wie Größe und/oder Gewicht des Sitzinsassen, Gesichtserkennung des Sitzinsassen, Fingerabdruck des Sitzinsassen oder ähnliches erkannt werden. Wenn der Sitzinsasse nicht erkannt wird, kann das Verfahren bei Block 102 fortgesetzt werden. Wenn der Sitzinsasse erkannt wird, kann das Verfahren bei Block 104 fortgesetzt werden.
Bei Block 102 kann das Verfahren anfänglich physiologische Standardparameter oder vorprogrammierte physiologische Parameter für spätere Analysezwecke verwenden. Das Verfahren kann solche Standartwerte verwenden, da der Sitzinsasse das Sitzsystem 10 möglicherweise vorher nicht verwendet hat und möglicherweise vorher keine physiologischen Daten bereitgestellt hat, die für Analysezwecke verwendet werden können (d.h. historische Daten in Verbindung mit der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und/oder der Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen sind nicht verfügbar). Physiologische Standardparameter oder vorprogrammierte physiologische Parameter können eine Standard-Grundlinien-Herzfrequenz, eine Standard-Grundlinien-Atemfrequenz und eine Standard-Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität umfassen. Diese Standardwerte können auf Statistiken aus einer bekannten Population von Personen basieren und können anfängliche Grundlinienwerte oder Grundlinienbereiche hinsichtlich der normalen erwarteten Herzfrequenz, Atemfrequenz und Herzfrequenzvariabilität eines typischen Benutzers bereitstellen. Bei einem weitergebildeten Beispiel können mehrere Standardwerte in einer Nachschlagetabelle vorprogrammiert und mit Geschlecht und Alter verknüpft sein. So können Daten, die das Geschlecht und Alter des Sitzinsassen anzeigen, an das Steuersystem 22 übermittelt oder vom Sitzinsassen eingegeben werden, und diese Daten können dazu verwendet werden, Standardwerte nachzuschlagen, die im Speicher des Steuersystems 22 gespeichert sein können und die mit Geschlecht und/oder Altersbereichen verknüpft sind, um Standardwerte bereitzustellen, die für eine größere Population von Personen mit diesen Merkmalen typisch sein können. Das Verfahren kann bei Block 106 fortgesetzt werden.
In Block 104 kann das Verfahren personalisierte oder historische physiologische Parameter verwenden, die auf Daten basieren, die zuvor vom Sitzinsassen zu späteren Analysezwecken erhoben wurden. Diese Parameter können eine Grundlinien-Herzfrequenz, eine Grundlinien-Atemfrequenz und eine Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität umfassen, die berechnet werden können oder auf Daten basieren, die während der vorherigen Nutzung des Sitzsystems 10 erhalten wurden. Zum Beispiel kann die Grundlinien-Herzfrequenz die durchschnittliche Herzfrequenz des Sitzinsassen sein, die auf mindestens einer Mindestanzahl von Datenpunkten berechnet wird oder basiert und mit der folgenden Formel berechnet werden kann: $H R_{B_{i}} = \frac{1}{n_{B_{i}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{i}}} H R_{i}$
wobei:

HR_B
i die anfängliche Grundlinien-Herzfrequenz ist,
n_B
i die erforderliche Mindestanzahl von Grundlinien-Datenpunkten ist, die eine vorgegebene Konstante von mindestens 3 sein kann, und
HR_i die Herzfrequenz bei Index i ist.

Die Grundlinien-Atemfrequenz kann die durchschnittliche Atemfrequenz des Sitzinsassen basierend auf mindestens einer Mindestanzahl von Datenpunkten sein und kann mit der folgenden Formel berechnet werden: $B R_{B_{i}} = \frac{1}{n_{B_{i}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{i}}} B R_{i}$
wobei:

BR_B
i die anfängliche Grundlinien-Atemfrequenz ist, und
BR_i die Atemfrequenz bei Index i ist.

Die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität kann die durchschnittliche Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen basierend auf mindestens einer Mindestanzahl von Datenpunkten sein und kann mit der folgenden Formel berechnet werden: $H R V_{B_{i}} = \frac{1}{n_{B_{i}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{i}}} H R V_{i}$
wobei:

HRV_B
i die anfängliche Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität ist, und
HRV_i die Herzfrequenzvariabilität bei Index i ist.

Standardabweichungen der anfänglichen Grundlinien-Herzfrequenz, der anfängliche Grundlinien-Atemfrequenz, und der anfängliche Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität können wie folgt berechnet werden: $σ_{H R_{B_{i}}} = \sqrt{\frac{1}{n_{B_{i}}} {\sum_{i = 1}^{n_{B_{i}}} (H R_{i} - H R_{B_{i}})}^{2}}$
$σ_{B R_{B_{i}}} = \sqrt{\frac{1}{n_{B_{i}}} {\sum_{i = 1}^{n_{B_{i}}} (B R_{i} - B R_{B_{i}})}^{2}}$
$σ_{H R V_{B_{i}}} = \sqrt{\frac{1}{n_{B_{i}}} {\sum_{i = 1}^{n_{B_{i}}} (H R V_{i} - H R V_{B_{i}})}^{2}}$
wobei:

σ_HR
B _i die Grundlinien-Herzfrequenz-Standardabweichung ist,
(σ_BR
B _i die Grundlinien-Atemfrequenz-Standardabweichung ist, und
σ_HRV
B _i die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilitäts-Standardabweichung ist.

Bei Block 106 können physiologische Daten, die mit dem Insassen verbunden sind, überwacht oder erhalten werden. Daten, die die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Insassen anzeigen können, können von den Insassensensoren 54, wie zuvor diskutiert, bereitgestellt werden. Physiologische Daten können laufend erfasst werden, solange der Sitzinsasse auf der Sitzanordnung 20 sitzt. Herzfrequenzdaten können zur Bestimmung der aktuellen Herzfrequenz oder durchschnittlichen Herzfrequenz verwendet werden oder dafür als verwendbar angesehen werden, wenn mindestens drei Herzschläge erkannt werden. Atemfrequenzdaten können zur Bestimmung der aktuellen Atemfrequenz oder durchschnittlichen Atemfrequenz verwendet werden oder dafür als verwendbar angesehen werden, nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Atemzügen (z.B. drei Atemzüge) erkannt wurde oder nach einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. 3 Sekunden). Herzfrequenzvariabilitätsdaten können zur Bestimmung der aktuellen Herzfrequenzvariabilität oder durchschnittlichen Herzfrequenzvariabilität verwendet werden oder dafür als verwendbar angesehen werden nach einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. 15 Sekunden). Berechnungen oder Mittelwerte, die auf den ermittelten Daten basieren, können mit der Zeit und mit zunehmender Datenerfassung robuster werden.
Die Grundlinienwerte (Frequenzen und Standardabweichungen) können im Laufe der Zeit und als Reaktion auf die zusätzliche Nutzung des Sitzsystems 10 durch den Sitzinsassen und die Erhebung zusätzlicher Daten angepasst oder geändert werden. So können die Grundlinienwerte beispielsweise geändert werden, wenn die erfasste Herzfrequenz, die erfasste Atemfrequenz und die erfasste Herzfrequenzvariabilität innerhalb von plus oder minus zwei Standardabweichungen liegen. Der Herzfrequenz-Grundlinienwert kann beispielsweise wie folgt aktualisiert werden: $H R_{B_{n}} = \frac{1}{n_{B_{n}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{n}}} H R_{i} i f f H R_{B_{n - 1}} + 2 σ_{H R_{B_{n - 1}}} > H R_{i} > H R_{B_{n - 1}} - 2 σ_{H R_{B_{n - 1}}}$
wobei:

HR_B
n die aktualisierte (neueste) Grundlinien-Herzfrequenz ist,
iff wenn und nur wenn ist,
HR_B
n-1 die vorherige Grundlinien-Herzfrequenz ist, und
σ_HRB
N-1 die bisherige Grundlinien-Herzfrequenz-Standardabweichung ist.

Der Atemfrequenz-Grundlinienwert kann wie folgt aktualisiert werden: $B R_{B_{n}} = \frac{1}{n_{B_{n}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{n}}} B R_{i} i f f B R_{B_{n - 1}} + 2 σ_{B R_{B_{n - 1}}} > B R_{i} > B R_{B_{n - 1}} - 2 σ_{B R_{B_{n - 1}}}$
wobei:

BR_B
n die aktualisierte (neueste) Grundlinien-Atemfrequenz ist,
BR_B
n-1 die vorherige Grundlinien-Atemfrequenz ist, und
σ_BR
Bn-1 die bisherige Grundlinien-Atemfrequenz-Standardabweichung ist.

Der Herzfrequenzvariabilität-Grundlinienwert kann wie folgt aktualisiert werden: $H R V_{B_{n}} = \frac{1}{n_{B_{n}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{n}}} H R V_{i} i f f H R V_{B_{n - 1}} + 2 σ_{H R V_{B_{n - 1}}} > H R V_{i} > H R V_{B_{n - 1}} - 2 σ_{H R V_{B_{n - 1}}}$
wobei:

HRV_B
n, die aktualisierte (neueste) Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität ist,
HRV_B
n-1 die bisherige Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität ist, und
σ_HRV
Bn-1 die bisherige Grundlinien-Herzfrequenzvariabilitäts-Standardabweichung ist.

Die Grundlinien-Standardabweichungen können geändert werden, wenn eine aktualisierte Standardabweichung innerhalb von plus oder minus zwei Standardabweichungen der vorherigen Standardabweichung liegt. Standardabweichungen, die mit der aktualisierten Grundlinien-Herzfrequenz, der aktualisierten Grundlinien-Atemfrequenz und der aktualisierten Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität verbunden sein können, können wie folgt berechnet werden: $σ_{H R_{B_{n}}} = \sqrt{\frac{1}{n_{B_{n}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{n}}} {(H R_{i} - H R_{B_{n}})}^{2} i f f H R_{B_{n - 1}} + 2 σ_{H R_{B_{n - 1}}} > H R_{i} > H R_{B_{n - 1}} - 2 σ_{H R_{B_{n - 1}}}}$
$σ_{B R_{B_{n}}} = \sqrt{\frac{1}{n_{B_{n}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{n}}} {(B R_{i} - B R_{B_{n}})}^{2} i f f B R_{B_{n - 1}} + 2 σ_{B R_{B_{n - 1}}} > B R_{i} > B R_{B_{n - 1}} - 2 σ_{B R_{B_{n - 1}}}}$
$σ_{H R V_{B_{n}}} = \sqrt{\frac{1}{n_{B_{n}}} \sum_{i = 1}^{n_{B_{n}}} {(H R V_{i} - H R V_{B_{n}})}^{2} i f f H R V_{B_{n - 1}} + 2 σ_{H R_{B_{n - 1}}} > H R V_{i} > H R V_{B_{n - 1}} - 2 σ_{H R V_{B_{n - 1}}}}$
wobei:

σ_HR
B _n die aktualisierte (neueste) Grundlinien-Herzfrequenz-Standardabweichung ist,
σ_BR
B _n die aktualisierte (neueste) Grundlinien-Atemfrequenz-Standardabweichung ist, und
σ_HRV
B _n die aktualisierte (neueste) Grundlinien-Herzfrequenzvariabilitäts-Standardabweichung ist.

Bei Block 108 können die physiologischen Daten analysiert werden, um den physiologischen Zustand des Sitzinsassen einzuschätzen. Eine solche Einschätzung kann auf mindestens zwei der Parameter Herzfrequenz, Atemfrequenz und Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen basieren. Zum Beispiel kann die Einschätzung auf (1) Herzfrequenz und Atemfrequenz, (2) Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität, (3) Atemfrequenz und Herzfrequenzvariabilität oder (4) Herzfrequenz, Atemfrequenz und Herzfrequenzvariabilität basieren. Das Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen auf der Grundlage mehrerer Eingaben oder mehrerer Parameter kann eine genauere Analyse als eine Analyse auf der Grundlage eines einzelnen Parameters liefern. Darüber hinaus kann, in verschiedenen Situationen, das Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen auf der Grundlage aller drei Eingaben eine genauere Analyse liefern als eine Analyse, die auf zwei Eingaben basiert.
Das Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen kann auf das Erkennen von zwei primären Bedingungen oder Zuständen ausgerichtet sein. Diese Bedingungen oder Zustände beziehen sich darauf, (1) ob der Sitzinsasse schläfrig ist und (2) ob der Sitzinsasse belastet ist, und werden bei Block 110 bzw. Block 114 näher erläutert.
Bei Block 110 kann das Verfahren bestimmen, ob der Sitzinsasse schläfrig ist (d.h. das Einschätzen des physiologischen Zustands kann eine Einschätzung der Schläfrigkeit des Sitzinsassen sein oder ob der Sitzinsasse einschlafen könnte). Bei einem Beispiel könnte der Sitzinsasse schläfrig sein, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (a) die aktuelle Herzfrequenz des Sitzinsassen ist geringer als die Grundlinien-Herzfrequenz, (b) die aktuelle Atemfrequenz ist geringer als die Grundlinien-Atemfrequenz und (c) die Herzfrequenzvariabilität ist größer als die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität. Bei einem weitergebildeten Beispiel können die Grundlinien-Herzfrequenz, die Grundlinien-Atemfrequenz, die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität oder Kombinationen davon um zwei Standardabweichungen angepasst werden. Zum Beispiel könnte der Sitzinsasse schläfrig sein, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (a') die Herzfrequenz des Sitzinsassen ist geringer als die Grundlinien-Herzfrequenz minus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz, (b') die Atemfrequenz des Sitzinsassen ist geringer als die Grundlinien-Atemfrequenz minus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Atemfrequenz und (c') die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen ist größer als die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität plus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität. Ein Beispiel, das auf Herzfrequenz, Atemfrequenz und Standardabweichungsanpassung basiert, ist wie folgt: $S c h l ä f r i g i f f H R_{t} < H R_{B} - 2 σ_{H R_{B}} u n d B R_{t} < B R_{B} - 2 σ_{B R_{B}}$
wobei:

HR_t die Herzfrequenz des Sitzinsassen über den Zeitraum t ist,
HRB die Grundlinien-Herzfrequenz ist,
σ_HRB die Grundlinien-Herzfrequenz-Standardabweichung ist,
BR_t die Atemfrequenz des Sitzinsassen über den Zeitraum t ist,
BR_B die Grundlinien-Atemfrequenz ist, und
σ_BR
B die Grundlinien-Atemfrequenz-Standardabweichung ist.

Eine ähnliche Berechnung kann unter Verwendung der Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität und ihrer Standardabweichung in Kombination mit mindestens einer der vorhergehenden Schläfrigkeitsberechnungen für Herz- und Atemfrequenz gemacht werden. Wenn mindestens zwei der drei Bedingungen (a), (b) und (c) oder (a'), (b') und (c') erfüllt sind, kann die Methode bei Block 112 fortgesetzt werden. Andernfalls kann die Methode bei Block 114 fortgesetzt werden.
Bei Block 112 können eine oder mehrere Gegenmaßnahmen ausgewählt und ausgeführt werden, um zu versuchen, die Schläfrigkeit zu verringern oder die Wachsamkeit des Sitzinsassen zu erhöhen. Diese Gegenmaßnahmen können das Ändern des Neigungswinkels der Sitzlehne 14 (z.B. Drehen der Sitzlehne in eine aufrechtere Position) durch Betätigung des Elektromotors 42, das Bereitstellen einer taktilen Empfindung für den Sitzinsassen mit dem haptischen Aktuator 50 (z.B. Bereitstellen schneller Vibrationsimpulse), das kräftige Massieren des Sitzinsassen mit der Massageeinheit 52, das Bereitstellen eines akustischen Signals mit dem Audiosystem 60 (z.B. Bereitstellen kräftiger oder peppiger Musik, Erhöhen der Audiolautstärke, Bereitstellen einer Warnglocke oder eines Warntons, etc.), das Bereitstellen einer visuellen Meldung mit dem Display 62 (z.B. eine Warnmeldung oder eine Warnanzeige), das Ändern der Temperatur der Sitzanordnung und/oder des Fahrgastraumes mit dem Heiz-/Kühlsystem 64 (z.B. das Bereitstellen von gekühlter Luft und/oder die Erhöhung der Luftdurchflussrate), das Bereitstellen einer stimulierenden gepulsten elektromagnetischen Therapie (PEMF) mit Spulen, die mit der Sitzanordnung 20 bereitgestellt sein können, oder Kombinationen davon umfassen, sind aber nicht darauf eingeschränkt.
Es ist möglich, dass die Ausführung von Gegenmaßnahmen nacheinander oder gleichzeitig erfolgen kann. Zum Beispiel können Gegenmaßnahmen in einer vorgegebenen Standardreihenfolge ausgeführt werden bis die Schläfrigkeit gemildert ist. Eine solche Reihenfolge kann das Durchführen von Gegenmaßnahmen umfassen, die als weniger alarmierend empfunden werden, wie z.B. das Bereitstellen eines akustischen Signals, das Ändern der Temperatur und/oder das Bereitstellen von PEMF, vor dem Ausführen anderer Gegenmaßnahmen, die als alarmierender empfunden werden, wie z.B. das Ändern des Neigungswinkels der Sitzlehne, haptische Impulse oder kräftige Massageimpulse. Es ist auch möglich, dass die Gegenmaßnahme oder die Gegenmaßnahmen, die zuerst durchgeführt werden, diejenigen sein können, die während der vorangegangenen Iterationen des Verfahrens erfolgreich die Schläfrigkeit reduziert oder die Wachsamkeit des Sitzinsassen erhöht haben. Das Verfahren kann dann zu Block 110 zurückkehren, um einzuschätzen, ob der Sitzinsasse immer noch schläfrig ist, was dazu führen kann, dass Block 110 und Block 112 in einer Schleife ausgeführt werden, solange der Insasse schläfrig bleibt. Des Weiteren ist es möglich, dass eine oder mehrere Gegenmaßnahmen für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 1 Minute) ausgeführt werden können, bevor eine andere oder eine zusätzliche Gegenmaßnahme ausgewählt und durchgeführt wird.
Bei Block 114 kann das Verfahren bestimmen, ob der Sitzinsasse belastet ist oder übermäßig unter Spannung steht (d.h. das Einschätzen des physiologischen Zustands kann die Einschätzung der Belastung oder des Belastungsniveaus des Sitzinsassen sein). Ein Beispiel: Der Sitzinsasse kann belastet sein, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (d) die aktuelle Herzfrequenz des Sitzinsassen ist höher als die Grundlinien-Herzfrequenz, (e) die aktuelle Atemfrequenz ist höher als die Grundlinien-Atemfrequenz und (f) die Herzfrequenzvariabilität ist geringer als die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität. Bei einem weitergebildeten Beispiel können die Grundlinien-Herzfrequenz, die Grundlinien-Atemfrequenz, die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität oder Kombinationen davon um mindestens eine Standardabweichung angepasst werden. So kann der Sitzinsasse beispielsweise belastet sein, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (d') die Herzfrequenz des Sitzinsassen ist größer als die Grundlinien-Herzfrequenz plus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz, (e') die Atemfrequenz des Sitzinsassen ist größer als die Grundlinien-Atemfrequenz minus eine Standardabweichung der Grundlinien-Atemfrequenz und (f) die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen ist kleiner als die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität plus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität. Ein Beispiel, das auf Herzfrequenz, Atemfrequenz und Standardabweichungen basiert, ist wie folgt: $S i t z i n s a s s e i s t b e l a s t e t i f f H R_{t} < H R_{B} < 2 σ_{H R_{B}} u n d B R_{t} < B R_{B} - σ_{B R_{B}}$
wobei:

HR_t ist die Herzfrequenz über den Zeitraum t, und
BR_t ist die Atemfrequenz über den Zeitraum t.

Eine ähnliche Berechnung kann unter Verwendung der Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität und ihrer Standardabweichung in Kombination mit mindestens einer der vorhergehenden Schläfrigkeitsberechnungen für Herz- und Atemfrequenz durchgeführt werden. Wenn mindestens zwei der drei Bedingungen (d), (e) und (f) oder (d'), (e') und (f) erfüllt sind, kann das Verfahren bei Block 116 fortgesetzt werden. Andernfalls kann die Methode bei Block 118 fortgesetzt werden.
Das Verfahren kann auch die Art der Belastung, die der Sitzinsasse erfährt, einschätzen oder bestimmen. So kann das Verfahren beispielsweise zwischen physiologischer und psychologischer Belastung unterscheiden. Beispielsweise kann das Verfahren zunächst bestimmen, ob eine Person physiologischer oder psychologischer Belastung ausgesetzt ist, und zwar gemäß der folgenden Formel, in der ein Sitzinsasse belastet sein kann, wenn die Herzfrequenz des Sitzinsassen größer ist als die Grundlinien-Herzfrequenz des Sitzinsassen plus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz und die Atemfrequenz des Sitzinsassen größer ist als die Grundlinien-Atemfrequenz minus eine Standardabweichung der Grundlinien-Atemfrequenz.
Wenn der Sitzinsasse belastet ist, kann das Verfahren die Art der Belastung nach folgender Formel als physische oder psychische Belastung einstufen: $P h y s i s c h e B e l a s t u n g i f f H R_{t} > T_{p} * H R_{m a x}, a n s o n s t e n p s y c h i s c h e B e l a s t u n g$
wobei:

T_p ein Schwellenprozentmultiplikator ist, und
HR_max gleich 220 - dem Alter des Sitzplatzinsassen ist.

Das Verfahren kann ferner Arten von physischer Belastung in mehrere Arten kategorisieren, wie z.B. grundlegende physische Belastung, physische Belastung nach dem Training oder nach der Übung, Trainingsbelastung, physische Belastung durch Training oder Übung und hohe oder potenziell gefährliche Belastung gemäß den folgenden Formeln:
Grundlegende physische Belastung: $H R_{p} i f f H R_{B} + 0.5 * H R R > H R_{t} > T_{p} * H R_{m a x}$
wobei:

HR_p eine grundlegende physische Belastung ist,
HRB die Grundlinien-Herzfrequenz des Sitzinsassen ist,
HRR der verfügbare obere Herzfrequenzbereich ist und auf der folgenden Formel basiert:

H R R = H R_{m a x} - H R_{B}

HR_max gleich 220 - dem Alter des Sitzplatzinsassen ist,
HR_t die aktuelle Herzfrequenz des Sitzinsassen ist,

T_{P} = T_{P}_{m i n} \geq \frac{H R_{B} + 0.5 * H R R}{H R_{m a x}}

T_P
min ein vorbestimmter minimaler Schwellenprozentsatzmultiplikator ist.
Physische Belastung nach dem Training (HR_pt):

H R_{P t} i f f H R_{B} + 0.7 * H R R > H R_{t} \geq H R_{B} + 0.5 * H R R

Physische Belastung durch Training/Übung (HR_Tr): $H R_{T r} i f f H R_{B} + 0.85 * H R R > H R_{t} \geq H R_{B} + 0.7 * H R R$
Potenziell gefährliche physische Belastung (HR_D): $H R_{D} i f f H R_{t} \geq H R_{B} + 0.85 * H R R$
Bei Block 116 können eine oder mehrere Gegenmaßnahmen ausgewählt und ausgeführt werden, um zu versuchen, die Belastung des Sitzinsassen zu verringern oder den Sitzinsassen zu beruhigen. Diese Gegenmaßnahmen können das Ändern des Neigungswinkels der Sitzlehne 14 (z.B. Drehen der Sitzlehne in eine weniger aufrechte Position) durch Betätigung des Elektromotors 42, das Bereitstellen einer taktilen Empfindung für den Sitzinsassen mit dem haptischen Aktuator 50 (z.B. durch langsame Vibrationsimpulse), durch beruhigendes oder leichtes Massieren des Sitzinsassen mit der Massageeinheit 52, das Bereitstellen eines akustischen Signals mit dem Audiosystem 60 (z.B. Bereitstellen beruhigende Musik, Verringerung der Lautstärke etc.), das Bereitstellen einer visuellen Meldung mit dem Display 62 (z.B. eine „Mach eine Pause“-Meldung oder Anzeige), das Bereitstellen einer beruhigenden gepulsten elektromagnetische Therapie (PEMF) oder Kombinationen davon umfassen, sind aber nicht darauf eingeschränkt.
Wird die Art der Belastung als physische Belastung identifiziert, können eine oder mehrere Gegenmaßnahmen gewählt werden, um den Sitzinsassen zu beruhigen, z.B. durch das Betreiben des Heiz-/Kühlsystems 64 in einem Kühlmodus oder durch das Betreiben der Massageeinheit. Wenn die Art der Belastung als psychische Belastung erkannt wird, können eine oder mehrere Gegenmaßnahmen ausgewählt werden, um den psychischen Zustand des Sitzinsassen zu anzusprechen, wie z.B. das Bereitstellen von beruhigender Musik mit dem Audiosystem 60 oder das Zurücklehnen der Sitzlehne.
Es ist möglich, dass Gegenmaßnahmen nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden können. Zum Beispiel können Gegenmaßnahmen in einer vorgegebenen Standardreihenfolge ausgeführt werden wie voranstehend diskutiert. Es ist auch möglich, dass die Gegenmaßnahme oder die Gegenmaßnahmen, die zuerst durchgeführt werden, diejenigen sein können, die während der vorangegangenen Iterationen des Verfahren zuvor erfolgreich die Belastung des Sitzinsassen reduziert haben. Das Verfahren kann dann zu Block 114 zurückkehren (direkt oder über Block 110), um einzuschätzen, ob der Sitzinsasse weiterhin belastet ist, was dazu führen kann, dass Block 114 und Block 116 in einer Schleife ausgeführt werden. Des Weiteren ist es möglich, dass eine oder mehrere Gegenmaßnahmen für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 1 Minute) ausgeführt werden können, bevor eine andere oder eine zusätzliche Gegenmaßnahme ausgewählt und durchgeführt wird.
Bei Block 118 werden alle aktiven Gegenmaßnahmen abgebrochen, da der Sitzinsasse nicht mehr als schläfrig oder belastet angesehen wird.
Bei Block 120 kann die Wirksamkeit einer Gegenmaßnahme verfolgt werden. Das Verfolgen der Wirksamkeit einer Gegenmaßnahme kann das Speichern von Informationen darüber, welche Gegenmaßnahme oder Gegenmaßnahmen vor dem Abbruch bei Block 118 aktiv waren, umfassen. Die letzte aktive Gegenmaßnahme oder Kombination von Gegenmaßnahmen die aktiv waren können als wirksam angesehen werden, um den physiologischen Zustand eines bestimmten Sitzinsassen in der gewünschten Weise zu verändern, und können daher als die anfängliche Gegenmaßnahme oder die anfänglichen Gegenmaßnahmen für diesen Sitzinsassen ausgewählt werden, wenn dieser physiologische Zustand das nächste Mal erkannt wird, um eine gewünschte Reaktion schneller bereitzustellen. Darüber hinaus kann das Verfolgen der Wirksamkeit einer Gegenmaßnahme eine Rückmeldung bereitstellen, die dazu beitragen kann, die Gewöhnungen an einen Reiz (d.h. die reduzierte Wirksamkeit einer Gegenmaßnahme) zu überwachen oder zu erkennen. Die Gewöhnung an einen Reiz kann durch eine Verlängerung der Zeitspanne, bis zu der eine Gegenmaßnahme wirksam wird, im Vergleich zu früheren Zeiten, in denen die Gegenmaßnahme eingesetzt wurde, angezeigt sein. Daher kann die Zeit zwischen dem Durchführen einer Gegenmaßnahme und dem Erreichen einer gewünschten physiologischen Reaktion gemessen und eingeschätzt werden, um festzustellen, ob es einen Trend in der „Zeit bis zur Wirksamkeit“ für eine bestimmte Gegenmaßnahme gibt. Eine Gegenmaßnahme kann angewendet werden, wenn ihre Wirksamkeit stabil ist oder sich verbessert, und kann durch eine andere Gegenmaßnahme für einen bestimmten Sitzinsassen ersetzt werden, wenn ihre Wirksamkeit für diesen Sitzinsassen abnimmt.
Unter Bezugnahme auf wird ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für das Sitzsystem gezeigt, das mit der Fitnessüberwachung eines Sitzinsassen verbunden ist.
Bei Block 200 kann das Verfahren bestimmen, ob ein Sitzinsasse erkannt, identifiziert oder bekannt ist. Block 200 ist analog zu Block 100 in . Wenn der Sitzinsasse nicht erkannt wird, kann das Verfahren bei Block 202 fortgesetzt werden. Wird der Sitzinsasse erkannt, kann das Verfahren bei Block 204 fortgesetzt werden.
Bei Block 202 kann das Verfahren bei Block 300 in enden oder fortgesetzt werden, da die restlichen Schritte in ausgeführt werden, wenn der Sitzinsasse bekannt ist oder erkannt wird.
Bei Block 204 kann das Verfahren bestimmen, ob der Sitzinsasse davor steht zu trainieren. Ein Sitzinsasse steht davor zu trainieren, wenn der Sitzinsasse zu einer Einrichtung (z.B. Sporthalle, Fitnesscenter etc.), in der der Sitzinsasse trainieren oder Sport ausüben möchte, reist, fährt, oder sich auf dem Weg dorthin befindet, zu einer Sportveranstaltung, an der der Sitzinsasse teilnehmen wird, fährt oder sich auf dem Weg dorthin befindet, oder ähnliches. Der Zweck des Bestimmens, ob der Sitzinsasse in naher Zukunft trainieren wird, besteht darin, dass physiologische Daten vor dem Training oder dem Abschluss einer Trainingsroutine gesammelt werden können, um sie später als Vergleichsbasis zu verwenden. Eine Bestimmung, ob der Sitzinsasse davor steht zu trainieren, kann auf einer Benutzereingabe (z.B. einer Eingabe mit der Benutzerschnittstelle 56 wie einem Sprachbefehl oder einer Eingabe mit einer Taste, einem Schalter oder ähnlichem) oder auf Informationen von einem Telefon-basierten oder Fahrzeug-basierten Navigationssystem basieren, die anzeigen, dass das Ziel des Fahrzeugs eine Sporthalle oder ein Fitnesscenter ist. Wenn der Sitzinsasse trainieren will oder sich zu einem Ort begibt, an dem er/sie trainieren wird, kann das Verfahren bei Block 206 fortgesetzt werden. Wenn der Sitzinsasse nicht davor steht zu trainieren oder zum Trainieren reist, kann das Verfahren in Block 208 fortgesetzt werden.
Bei Block 206 können physiologische Daten vor dem Training, die mit dem Sitzinsassen in Verbindung stehen, überwacht oder erhalten werden. Block 206 kann analog zu Block 106 in sein. So können, wie vorangehend diskutiert, Daten erhalten werden, die die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen anzeigen. Diese Daten können vom Steuersystem 22 zur späteren Verwendung im Speicher abgelegt werden. Darüber hinaus kann das Steuersystem 22 die Zeitspanne messen, in der physiologische Daten vor dem Training erhalten werden, um dabei zu helfen einzuschätzen, ob diese Daten eine aussagekräftige Vergleichsgrundlage darstellen können. Das Verfahren kann beispielsweise so eingerichtet sein, dass physiologische Daten vor dem Training während einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. mindestens fünf Minuten) gesammelt werden müssen, um als Vergleichs- oder Analysegrundlage verwendet werden zu können.
Bei Block 208 kann das Verfahren bestimmen, ob der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat. Der Zweck des Bestimmens, ob der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat, besteht darin, zwischen einem Zustand vor dem Training und einem Zustand nach dem Training zu unterscheiden. Eine Bestimmung, ob der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat, kann auf einer Benutzereingabe, wie sie zuvor in Bezug auf Block 204 diskutiert wurde, oder auf Informationen aus einem Telefon-basierten oder Fahrzeug-basierten Navigationssystem basieren, die anzeigen, dass das Fahrzeug eine Sporthalle oder ein Fitnesscenter verlässt. Die Bestimmung, ob der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat oder eine Benutzereingabe, kann nach der Rückkehr des Sitzinsassen in das Fahrzeug erfolgen, z.B. für die Heimfahrt oder für die Fahrt zu einem anderen Zielort. Wenn der Sitzinsasse das Training nicht abgeschlossen hat, kann das Verfahren in Block 210 fortgesetzt werden. Wenn der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat, kann das Verfahren bei Block 212 fortgesetzt werden.
Bei Block 210 kann das Verfahren bei Block 300 in enden oder fortgesetzt werden, da der Sitzinsasse entweder (1) derzeit nicht an fitnessbezogenen Aktivitäten beteiligt ist (z.B. bei Block 204 nicht davor stand zu trainieren und daher das Training bei Block 208 nicht abschließen kann) oder (2) das Training nicht abgeschlossen hat oder eine zugehörigen Eingaben bereitgestellt hat, dass das Training abgeschlossen ist.
Bei Block 212 können physiologische Daten nach dem Training, die mit dem Sitzinsassen in Verbindung stehen, überwacht oder erhalten werden. Block 212 kann insofern ähnlich wie Block 206 sein, als dass Daten, die die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen anzeigen, erhalten werden können. Diese Daten können für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. weniger als zwei Minuten) erhalten werden, wenn das Fahrzeug stillsteht oder eine Antriebsübersetzung nicht eingelegt ist (d.h. das Fahrzeug ist nicht im Fahr- oder Rückwärtsgang), um dabei zu helfen eine Fitnesseinschätzung von Belastung oder Anstrengung abzugrenzen, die möglicherweise auf das Führen des Fahrzeugs zurückzuführen ist oder eine Reaktion auf das Führen des Fahrzeuges ist. Alternativ oder zusätzlich können auch Daten während der Fahrt erhalten werden, die bei der weiteren Auswertung des Fitnessgrads oder der Erholungsrate des Sitzinsassen helfen können.
Bei Block 214 können die physiologischen Daten vor dem Training und die physiologischen Daten nach dem Training analysiert werden. Die Analyse kann das Vergleichen der Herzfrequenzdaten, Atemfrequenzdaten, Herzfrequenzvariabilitätsdaten oder Kombinationen davon vor dem Training und nach dem Training umfassen. Die physiologischen Daten nach dem Training können mit den physiologischen Daten vor dem Training verglichen werden, wenn die physiologischen Daten vor dem Training für eine vorher festgelegte Zeitspanne gesammelt wurden, wie zuvor in Bezug auf Block 206 diskutiert. Die Analyse der physiologischen Daten nach dem Training kann auch das Bestimmen, Berechnen oder Ableiten anderer Merkmale aus den gesammelten Daten umfassen, wie z.B. eine maximale Herzfrequenz, eine minimale Herzfrequenz, einen Herzfrequenzbereich, eine maximale Atemfrequenz, eine minimale Atemfrequenz, einen Atemfrequenzbereich, eine maximale Herzfrequenzvarianz, eine minimale Herzfrequenzvarianz, eine maximale Sauerstoffaufnahme oder ähnliches.
Bei Block 216 können die Ergebnisse der Analyse der physiologischen Daten kommuniziert werden. Die Ergebnisse der Datenanalyse können mit dem Sitzinsassen, z.B. über das Display 62, kommuniziert werden. Zu den Informationen, die bereitgestellt werden können, gehören die absoluten oder relativen Werte der bei Block 214 besprochenen Merkmale (z.B. Daten vor und/oder nach dem Training), Diagramme dieser Merkmale über die Zeit zur Darstellung von Trends, Änderungsraten über die Zeit und ähnliches. Die Ergebnisse der Datenanalyse können auch außerhalb des Fahrzeugs (falls vom Sitzinsassen genehmigt), wie z.B. an Fitness-Verfolgungsvorrichtungen oder -software oder an Dritte, wie z.B. Gesundheitsdienstleister oder Krankenkassen, übermittelt werden.
Unter Bezugnahme auf wird ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für das Sitzsystem gezeigt, das mit der Gesundheitsüberwachung eines Sitzinsassen zusammenhängt. Im Gegensatz zu kann das Verfahren in angewendet werden, wenn ein Sitzinsasse nicht erkannt wird, und keine Fitnessüberwachung bereitstellen kann, die auf Daten vor und nach dem Training basiert. Das Verfahren in kann in Verbindung mit den Verfahren der und oder unabhängig von den Verfahren der und angewendet werden.
Bei Block 300 können physiologische Daten, die mit dem Sitzinsassen in Verbindung stehen, überwacht oder erhalten werden. Block 300 kann analog zu Block 106 in sein. So können, wie vorangehend diskutiert, Daten erhalten werden, die die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen anzeigen.
Bei Block 302 können die in Block 300 erhaltenen physiologischen Daten im Hinblick auf populationsphysiologische Daten analysiert werden. Beispielsweise können vorprogrammierte physiologische Parameter, die auf Daten und Statistiken aus einer bekannten Population von Menschen basieren, Werte oder Bereiche hinsichtlich der „normalen“ oder erwarteten Herzfrequenz, Atemfrequenz und Herzfrequenzvariabilität eines typischen Benutzers liefern. Als ein weitergebildetes Beispiel können mehrere Werte oder Bereiche in einer Nachschlagetabelle vorprogrammiert sein und mit Geschlecht und Alter in Verbindung gebracht werden. So können Daten, die das Geschlecht und Alter des Sitzinsassen anzeigen, an das Steuersystem übermittelt oder vom Sitzinsassen eingegeben werden, und diese Daten können dazu verwendet werden, Werte oder Bereiche nachzuschlagen, die mit dem Geschlecht und/oder den Altersbereichen verbunden sind, um erwartete oder durchschnittliche Werte oder Bereiche hinsichtlich der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität zu liefern, die für eine größere Population von Personen mit diesen Merkmalen typisch sein können. Diese bevölkerungsbezogenen Werte oder Bereiche können als Vergleichsbasis für die in Block 300 erhaltenen physiologischen Daten verwendet werden.
Bei Block 304 können die Ergebnisse der physiologischen Datenanalyse kommuniziert werden. Die Ergebnisse der Datenanalyse können mit dem Sitzinsassen, z.B. über das Display 62, kommuniziert werden. Zu den Informationen, die bereitgestellt werden können, können die absoluten oder relativen Werte der in Block 300 und/oder Block 302 besprochenen Merkmale gehören (z.B. ein Vergleich der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und/oder der Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen in Bezug auf entsprechende populationsbezogene Werte oder Bereiche dieser Merkmale), wodurch eine Grundlage für das Einschätzen des Gesundheitszustands des Sitzinsassen im Vergleich zu einer Population, die für den Sitzinsassen repräsentativ sein kann, geschaffen wird. Zum Beispiel kann die Herzfrequenz des Sitzinsassen in der erwarteten oder durchschnittlichen Herzfrequenz des entsprechenden populationsbezogenen Wertes über das Display 62 angezeigt oder aufgetragen werden und so dem Sitzinsassen mitgeteilt werden. Ähnliche Informationen können auf der Grundlage der Atemfrequenz- und Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen in Bezug auf entsprechende populationsbezogene Werte oder Bereiche angezeigt oder aufgetragen werden. Die Ergebnisse der Datenanalyse können auch außerhalb des Fahrzeugs (falls vom Sitzinsassen genehmigt) kommuniziert werden, z.B. über eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu Fitness-Verfolgungsvorrichtungen oder - software oder zu Dritten wie z.B. Krankenkassen oder Krankenversicherungen.
Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr handelt es sich bei den in der Beschreibung verwendeten Worten um beschreibende Worte und nicht um einschränkende, und es wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8941499 [0002]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems, umfassend Bestimmen einer Herzfrequenz, einer Atemfrequenz und einer Herzfrequenzvariabilität eines Sitzinsassen, der in einer Sitzanordnung sitzt; Einschätzen eines physiologischen Zustands des Sitzinsassen auf der Grundlage von mindestens zwei der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität; und Ausführen einer Gegenmaßnahme zur Veränderung des physiologischen Zustands des Sitzinsassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen eine Einschätzung einer Schläfrigkeit ist und die Gegenmaßnahme ausgeführt wird, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (a) die Herzfrequenz ist geringer als eine Grundlinien-Herzfrequenz, (b) die Atemfrequenz ist geringer als eine Grundlinien-Atemfrequenz, und (c) die Herzfrequenzvariabilität ist größer als eine Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Ausführung der Gegenmaßnahme anschließend beendet wird, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (d) die Herzfrequenz ist größer als die Grundlinien-Herzfrequenz, (e) die Atemfrequenz ist größer als die Grundlinien-Atemfrequenz, und (f) die Herzfrequenzvariabilität ist geringer als die Grundlinien-H erzfrequenzvariabiliität.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine zweite Gegenmaßnahme ausgeführt wird, wenn die Gegenmaßnahme nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen eine Einschätzung einer Schläfrigkeit ist und die Gegenmaßnahme ausgeführt wird, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (a) die Herzfrequenz ist geringer als eine Grundlinien-Herzfrequenz minus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz, (b) die Atemfrequenz ist geringer als eine Grundlinien-Atemfrequenz minus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Atemfrequenz, und (c) die Herzfrequenzvariabilität ist größer als eine Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität plus zwei Standardabweichungen der H erzfrequenzvariabiliität.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Ausführung der Gegenmaßnahme anschließend beendet wird, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (d) die Herzfrequenz ist nicht geringer als die Grundlinien-Herzfrequenz minus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz, (e) die Atemfrequenz ist nicht geringer ist als die Grundlinien-Atemfrequenz minus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Atemfrequenz, und (f) die Herzfrequenzvariabilität ist nicht größer als die Grundlinien-Herzfrequenzvariabilität plus zwei Standardabweichungen der Herzfrequenzvariabiliität.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen eine Einschätzung einer Belastung ist und die Gegenmaßnahme ausgeführt wird, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (a) die Herzfrequenz ist größer als die Grundlinien-Herzfrequenz, (b) die Atemfrequenz ist größer als eine Grundlinien-Atemfrequenz, und (c) die Herzfrequenzvariabilität ist geringer als eine Grundlinien-Herzfrequenzvariabiliität.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Ausführung der Gegenmaßnahme anschließend beendet wird, wenn mindestens zwei der folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (d) die Herzfrequenz ist geringer als die Grundlinien-Herzfrequenz, (e) die Atemfrequenz ist geringer als die Grundlinien-Atemfrequenz, und (f) die Herzfrequenzvariabilität ist größer als die Grundlinien-Herzfrequenzvariabiliität.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen eine Einschätzung einer Belastung ist und die Gegenmaßnahme ausgeführt wird, wenn die folgenden zwei Bedingungen erfüllt sind: (a) die Herzfrequenz ist größer als eine Grundlinien-Herzfrequenz plus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz, und (b) die Atemfrequenz ist größer als eine Grundlinien-Atemfrequenz minus eine Standardabweichung der Grundlinien-Atemfrequenz.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Ausführung der Gegenmaßnahme anschließend beendet wird, wenn die Herzfrequenz nicht größer ist als die Grundlinien-Herzfrequenz plus zwei Standardabweichungen der Grundlinien-Herzfrequenz und die Atemfrequenz nicht größer ist als die Grundlinien-Atemfrequenz minus eine Standardabweichung der Grundlinien-Atemfrequenz.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei Einschätzen des physiologischen Zustands des Sitzinsassen ein Kategorisieren einer Belastung als physische Belastung oder psychische Belastung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei Kategorisieren der Belastung als physische Belastung oder psychische Belastung auf der Herzfrequenz und einem Alter des Sitzinsassen basiert.
Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems, umfassend: Erhalten eines Datensatzes vor dem Training, der eine Herzfrequenz, eine Atemfrequenz und eine Herzfrequenzvariabilität eines Sitzinsassen, der in einer Sitzanordnung sitzt, umfasst, bevor der Sitzinsasse mit einem Training beginnt; Erhalten eines Datensatzes nach dem Training, der eine Herzfrequenz, eine Atemfrequenz und eine Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen umfasst, nachdem der Sitzinsasse das Training abgeschlossen hat; Vergleichen des Datensatzes vor dem Training und des Datensatzes nach dem Training, um ein Analyseergebnis zu erhalten; und Kommunizieren des Analyseergebnisses.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Erhaltens des Datensatzes vor dem Training durchgeführt wird, nach einem Identifizieren des Sitzinsassen als einem, der zuvor die Sitzanordnung besetzt hat.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Datensatz nach dem Training erhalten wird, wenn der Sitzinsasse in die Sitzanordnung zurückgekehrt ist und in der Sitzanordnung sitzt.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Sitzanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist und der Datensatz nach dem Training erhalten wird, wenn das Fahrzeug nicht in Bewegung ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Sitzanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist und das Analyseergebnis an den Sitzinsassen kommuniziert wird, wenn dieser sich im Fahrzeug befindet.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Sitzanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist und das Analyseergebnis drahtlos nach außen kommuniziert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Analyseergebnis einen Vergleich der Herzfrequenz des Datensatzes vor dem Training und der Herzfrequenz des Datensatzes nach dem Training umfasst.
Verfahren zur Steuerung eines Sitzsystems, umfassend: Erkennen eines Sitzinsassen, der in einer Sitzanordnung sitzt; Bestimmen einer Herzfrequenz, einer Atemfrequenz und einer Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen; Vergleichen der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität des Sitzinsassen mit einem zweiten Datensatz, der Herzfrequenzdaten, Atemfrequenzdaten und Herzfrequenzvariabilitätsdaten umfasst; und Kommunizieren von mindestens einer der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität an den Sitzinsassen.