DE102022210066A1

DE102022210066A1 - Kraftfahrzeug und Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder eines physiologischen Indikators eines Nutzers

Info

Publication number: DE102022210066A1
Application number: DE102022210066.2A
Authority: DE
Inventors: Viktor Bader
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2024-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (10) und ein Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder eines physiologischen Indikators eines Nutzers.Es ist vorgesehen, dass mittels einer Innenraum- und einer Umfeldsensoranordnung (12, 16) physiologische Zustände des Nutzers des Kraftfahrzeugs (10) in der Fahrgastzelle (14) als auch in dem Fahrzeugumfeld (18) erfasst werden. Aus den ermittelten physiologischen Zuständen werden umgebungsabhängige Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologische Indikatoren ermittelt, die ein tiefergehendes Verständnis über einzelne Nutzer des Kraftfahrzeugs (10) ermöglichen, insbesondere um nutzerindividuelle Anpassungen des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs (10) und der Fahrgastzelle (14) durchzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder eines physiologischen Indikators eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt ein selbstfahrendes Kraftfahrzeug.
Moderne Fahrzeuge weisen eine Vielzahl von Assistenzsystemen auf, die mitunter eine Bewegungsgeste oder einen Ermüdungszustand eines Fahrers des Fahrzeugs erfassen und auf Grundlage der erfassten Informationen über den Fahrer eine fahrerindividuelle Reaktion des Fahrzeugs herbeiführen. Beispielsweise wird durch einige Assistenzsysteme ein optisches, akustisches oder haptisches (Warn-)Signal an den Fahrer oder an die Umgebung ausgegeben. Andere Assistenzsysteme hingegen, wie Spur-, Abstands- oder Nothalteassistenten, greifen unmittelbar in Reaktion auf die erfassten Informationen über den Fahrer in den Fahrbetrieb des Fahrzeugs ein.
Damit die Assistenzsysteme moderner Fahrzeuge möglichst korrekte Fahrzeugreaktionen herbeiführen, ist eine Erfassung eines Zustands des Fahrers in ausreichender Güte und Verlässlichkeit unerlässlich. Insbesondere zur Ermittlung eines Aufmerksamkeitszustandes oder eines Aufmerksamkeitsgrades einer Person in der Fahrzeugkabine - insbesondere im Zusammenhang mit der Fahrzeugführung von Personen oder Übergaben der Fahrzeugkontrolle an ein autonomes Fahrzeugsystem - sind bereits zahlreiche Schriften aus dem Stand der Technik bekannt.
Die Patentschrift DE 10 2018 129 804 A1 offenbart ein Verfahren zum Bereitstellen einer Information bezüglich einer erforderlichen Aufmerksamkeit eines Fahrers eines Fahrzeuges, welches das Überwachen der Aufmerksamkeit des Fahrers des Fahrzeuges flexibler an aktuelle Anforderungen anpasst. Dazu wird eine erforderliche Aufmerksamkeit des Fahrers zum Führen des Fahrzeuges als Aufmerksamkeitsgrad definiert und aus einer Vielzahl von Aufmerksamkeitsgraden ausgewählt. So wird der zum Führen des Fahrzeugs erforderliche Aufmerksamkeitsgrad für seine jeweils erforderliche Zeitspanne als ein Signal an den Fahrer ausgegeben.
In der Patentschrift US 10,074,024 B2 hingegen wird eine Erkennung eines mentalen Zustands eines Fahrers eines Fahrzeugs anhand einer Blinzelrate der Augen des Fahrers vorgeschlagen. Auf Basis des aus der Blinzelrate erfassten mentalen Zustands des Fahrers werden fahrerindividuelle Anpassungen des Fahrverhaltens des Fahrzeugs und Fahrerumgebung im Fahrzeug vorgenommen.
Da die aus dem Stand der Technik bekannten Assistenzsysteme eine Erfassung der Zustände des Fahrers lediglich innerhalb der Fahrzeugkabine vornehmen, können Situationen auftreten, in denen ein Zustand des Fahrers erfasst wird, welcher allerdings durch eine zuvor im Fahrzeugumfeld eingetretene Situation verursacht wurde und welcher somit von dem Assistenzsystem falsch eingestuft wird. Hat der Nutzer beispielsweise vor dem Einsteigen in das Fahrzeug ein entspannendes oder erschreckendes Erlebnis erfahren, so könnte ein Assistenzsystem, welches nur den Zustand des Nutzers in der Fahrzeugkabine abtastet, fälschlicherweise einen müden Zustand oder einen herzinfarktnahen Zustand des Nutzers erkennen und eine unkorrekte Reaktion des Fahrzeugs herbeiführen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum verbesserten Erfassen eines Zustands eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder eines physiologischen Indikators eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.
Ein erster Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Innenraumsensoranordnung zum Abtasten einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, eine Umfeldsensoranordnung zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes, eine Speichereinheit und eine mit der Innenraumsensoranordnung, der Umfeldsensoranordnung und der Speichereinheit verbundene Steuereinheit.
Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung und/oder der Umfeldsensoranordnung nutzerspezifische Merkmale eines Nutzers des Kraftfahrzeugs zu ermitteln und durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen den Nutzer zu identifizieren. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen Nutzer des Kraftfahrzeugs von einem anderen Nutzer des Kraftfahrzeugs anhand der nutzerindividuell ausgeprägten Merkmale eines jeden Nutzers zu unterscheiden, mithin ein biometrisches Erkennungsverfahren durchzuführen. Biometrische Erkennungsverfahren sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Bei dem biometrische Erkennungsverfahren wird bevorzugt eine biometrische Charakteristik oder eine Vielzahl von biometrischen Charakteristiken - wie Fingerabdruck, Iris-Erkennung, Gangerkennung, Gesichtsgeometrie, Lippenbewegung in Verbindung mit Stimmerkennung, Sprecherauthentifizierung, Unterschrift und so weiterangewendet. Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, für jeden als bisher unbekannt identifizierten Nutzer einen neuen nutzerindividuellen Eintrag in eine in der Speichereinheit hinterlegten Datenbank einzufügen.
Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, physiologische Zustände des Nutzers in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung und im Fahrzeugumfeld unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung zu erkennen. Bevorzugt ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, einen oder eine Vielzahl von physiologischen Zuständen des Nutzers in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung und einen weiteren oder eine weitere Vielzahl von physiologischen Zuständen des Nutzers im Fahrzeugumfeld unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung zu erkennen. Ein physiologischer Zustand des Nutzers ist eine objektive Momentaufnahme eines von außen sensierbaren Körper- und/oder Geisteszustands des Nutzers. Aus zeitversetzt erkannten physiologischen Zuständen des Nutzer können somit Rückschlüsse auf Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers gezogen werden. Insbesondere in Verbindung mit einem von der Steuereinheit ausgelösten fahrzeuginternen Vorgang oder einem erkannten fahrzeugexternen Einfluss zwischen zwei zeitversetzten erfassten physiologischen Zuständen können gezielt Rückschlüsse auf Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers getroffen werden. Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die physiologischen Zustände des Nutzers innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs zu erfassen, welche einer vorgegebenen Verhaltensweise, Bewegung und/oder charakterlichen Eigenschaft des Nutzers entsprechen. Erfindungsgemäß wird zum einen mindestens ein physiologischer Zustand des Nutzers außerhalb des Fahrzeugs erkannt, beispielsweise vor dem Einsteigen in das Fahrzeug und/oder nach dem Aussteigen aus dem Fahrzeug, und zum anderen wird mindestens ein physiologischer Zustand des Nutzers innerhalb des Fahrzeugs erkannt. Somit erfolgt eine Beobachtung des Nutzers in zwei unterschiedlichen Umgebungen, die in einem zeitlichen Zusammenhang miteinander stehen. Demnach lassen sich erfindungsgemäß vielfältige zusätzliche Informationen über den Nutzer gewinnen, die eine verbesserte Erfassung des Zustands des Nutzers ermöglichen.
Die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs stellt ferner eine konstante, gut von der Außenumgebung abgeschirmte Umgebung dar, welche ein Erfassen der physiologischen Zustände des Nutzers unter im Wesentlichen vergleichbaren Bedingungen ermöglicht. Ein Nutzer, welcher das Kraftfahrzeug regelmäßig verwendet, um beispielsweise zur Arbeit oder zur Schule zu fahren, nutzt wiederholt einem ihm bekannten Raumbereich, sodass die erfassten physiologischen Zustände des Nutzers gut vergleichbar und erfasste signifikante Abweichungen davon gut feststellbar sind. Ursachen für Abweichungen von erwarteten Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterlichen Eigenschaften des Nutzers können beispielsweise auf fahrzeuginterne oder -externe Störfaktoren hin überprüft werden. Ebenfalls können Informationen zu dem Nutzer, die in dem meist störfaktorenreicheren Fahrzeugumfeld erfasst worden sind, dazu herangezogen werden, erwartete Verhaltensweisen des Nutzers in der Fahrgastzelle anzupassen und dadurch im Zusammenhang mit dem Nutzer stehende unangenehme oder gefährliche Situationen innerhalb der Fahrgastzelle vorzeitig zu erkennen und präventive Gegenmaßnahmen zur Verhinderung einer derartigen Situation einzuleiten.
Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit hinterlegten physiologischen Zuständen mindestens einen Aufmerksamkeitsindikator (oder eine Vielzahl von Aufmerksamkeitsindikatoren) und/oder mindestens einen physiologischen Indikator (oder eine Vielzahl von physiologischen Indikatoren) des Nutzers zu ermitteln und den mindestens einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder den mindestens einen physiologischen Indikator des Nutzers in der Speichereinheit, insbesondere in einem nichtflüchtigen Speichermedium, zu hinterlegen. Die Abspeicherung der Indikatoren ermöglicht einen schnellen und ressourcenschonenden Zugang zu nutzerindividuellen Informationen, auf deren Basis eine schnelle und vor allem verbesserte Entscheidung durch ein Fahrzeugsystem, wie einem Assistenzsystem, getroffen werden kann.
Im einfachsten Fall ist der Aufmerksamkeitsindikator indikativ für einen Aufmerksamkeitsgrad des Nutzers. Abhängig von der jeweils vorhandenen Information über die physiologischen Zustände des Nutzers kann der Aufmerksamkeitsindikator allerdings auch indikativ sein für eines von oder einer beliebigen Kombination von einem Aufmerksamkeitsgrad des Nutzers, einer Dauer von Aufmerksamkeitszuständen, einem Durchhaltevermögen des Nutzers mit einem Aufmerksamkeitsgrad oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts, einer Ablenkbarkeit durch fahrzeuginterne und/oder -externe Störfaktoren und einer Dauer bis eine Ermüdungserscheinung eintritt. Bei einer Vielzahl von Aufmerksamkeitsindikatoren ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Aufmerksamkeitsindikatoren indikativ sind für jeweils unterschiedliche oder für eine jeweils unterschiedliche beliebige Kombination von den oben genannten Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers.
Der mindestens eine physiologische Indikator des Nutzers beschreibt im einfachsten Fall einen körperlichen Zustand des Nutzers. Abhängig von der vorhandenen Information über die physiologischen Zustände des Nutzers kann der mindestens eine physiologische Indikator allerdings auch indikativ sein für eines von oder einer beliebigen Kombination von Impulsivität, motorische Unruhe, Körperbewegungen, Feuchtigkeitsabgabe, Schweißausbruch, Herzfrequenz, Herzrasen, Hauttemperatur, veränderte Stimme oder Stimmlage, verändertes Sprechen wie erhöhtes Sprechtempo, Gesichtsfarbe, Körperveränderungen wie rote Ohren, rote Wangen oder einen roten Kopf und Blutdruck. Die Körperbewegungen umfassen bevorzugt unruhiges Sitzen, häufiges Anfassen des Gesichts, Hände kneten, Bein- und/oder Fingerbewegungen, die auf Nervosität oder innere Unruhe schließen lassen, Augenzucken, vermehrtes Augenzwinkern und anderen Augenbewegungen, Mundbewegungen, erhöhte Frequenz beim Kaugummikauen, erhöhte Atemfrequenz, ruckartige Atembewegungen (Hyperventilieren), Zittern und/oder Gestik und/oder Mimik, die auf Unruhe oder Stress schließen lassen. Bei einer Vielzahl von physiologischen Indikatoren des Nutzers ist es bevorzugt vorgesehen, dass die physiologischen Indikatoren indikativ sind für jeweils unterschiedliche oder für eine jeweils unterschiedliche beliebige Kombination von den oben genannten Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers.
Bevorzugt umfassen die Innenraumsensoranordnung ein Innenraum-Kamerasystem zum Abtasten der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und/oder die Umfeldsensoranordnung ein Umfeld-Kamerasystem zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes des Kraftfahrzeugs. Die Steuereinheit ist bevorzugt ferner dazu eingerichtet, den Nutzer, die nutzerspezifischen Merkmale und/oder mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzers aus durch von einem oder beiden der Kamerasysteme erfassten Bildern zu ermitteln. Das oder die Kamerasysteme umfassen besonders bevorzugt eine oder eine Vielzahl von RGB-Kameras und/oder eine oder eine Vielzahl von Infrarotkameras. Ein derartiges Kamerasystem erlaubt die Erfassung einer Vielzahl von unterschiedlichen physiologischen Zuständen, aus denen Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers ableitbar sind, darunter insbesondere Körperbewegungen wie unruhiges Sitzen, häufiges Anfassen des Gesichts, Hände kneten, Bein- und/oder Fingerbewegungen, die auf Nervosität oder innere Unruhe schließen lassen, Augenzucken, vermehrtes Augenzwinkern und andere Augenbewegungen, Mundbewegungen, erhöhte Frequenz beim Kaugummikauen, Gestik und/oder Mimik, die auf Unruhe oder Stress schließen lassen, Gesichtsfarbe, Körperveränderungen wie rote Ohren, rote Wangen oder einen roten Kopf.
Ebenfalls bevorzugt umfasst die Innenraumsensoranordnung mindestens eine Fahrzeugsitzsensoreinheit, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen, Schwingungen, Kontakttemperaturen und/oder Kontaktfeuchten zu erfassen. Die Steuereinheit ist ferner bevorzugt dazu eingerichtet, unter Verwendung der Fahrzeugsitzsensoreinheit mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzer zu erkennen. Die Fahrzeugsitzsensoreinheit ist bevorzugt in einem Sitz des Kraftfahrzeugs angeordnet und umfasst bevorzugt einen Beschleunigungssensor, einen Temperatursensor und/oder ein Hygrometer. Mittels der Fahrzeugsitzsensoreinheit lassen sich eine Vielzahl von unterschiedlichen physiologischen Zuständen erfassen, aus denen Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers ableitbar sind, darunter insbesondere Körperbewegungen des Nutzers - wie unruhiges Sitzen, Zappeligkeit, Zittern - eine Herzfrequenz, ein Herzrasen, eine Herzratenvariabilität, eine erhöhte Atemfrequenz, ruckartige Atembewegungen (Hyperventilieren), eine erhöhte Feuchtigkeitsabgabe, ein Schweißausbruch und/oder eine Hauttemperatur.
Ferner bevorzugt umfassen die Innenraumsensoranordnung ein Innenraum-Mikrofon zum Abtasten der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und/oder die Umfeldsensoranordnung ein Umfeld-Mikrofon zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes des Kraftfahrzeugs. Die Steuereinheit ist ferner bevorzugt dazu eingerichtet, den Nutzer, die nutzerspezifischen Merkmale und/oder den mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzers aus durch von einem oder beiden der Mikrofone erfassten akustischen Signalen zu ermitteln. Ein Mikrofon erlaubt die Erfassung einer Vielzahl von unterschiedlichen physiologischen Zuständen, aus denen Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers ableitbar sind, darunter insbesondere ein verändertes Sprechen, ein verändertes Sprechtempo, eine veränderte Stimme oder eine veränderte Stimmlage. Ferner lässt sich mittels eines Mikrofons und der Steuereinheit eine Spracherkennung oder Sprachanalyse des Nutzers zur Identifikation des Nutzers realisieren. Ebenfalls lassen sich für den Nutzer besonders störend wirkende Geräusche, zugehörige Geräuschquellen, Geräuscharten und Intensitäten als fahrzeuginterne oder -externe Störfaktoren erkennen.
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ferner eine Interaktionsvorrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, mit dem Nutzer zu interagieren und mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzers aus der Interaktion mit dem Nutzer zu erfassen. Die Steuereinheit ist hierbei bevorzugt ferner dazu eingerichtet, den Aufmerksamkeitsindikator und/oder den physiologischen Indikator des Nutzers durch Abgleichen des durch die Interaktionsvorrichtung erkannten physiologischen Zustands (oder erkannte physiologische Zustände) des Nutzers mit den in der Speichereinheit hinterlegten physiologischen Zuständen zu ermitteln. Mittels der Interaktionsvorrichtung kann gezielt eine Umgebung in der Fahrgastzelle geschaffen werden, um verschiedene physiologische Zustände des Nutzers abzutasten oder zu erkennen. Beispielsweise ist die Interaktionsvorrichtung und/oder die Steuereinheit bevorzugt dazu eingerichtet, ein fahrzeuginternes Ereignis oder einen fahrzeuginternen Vorgang zwischen zwei zeitversetzt erfassten physiologischen Zuständen des Nutzers herbeizuführen. So kann die Interaktionsvorrichtung dem Nutzer eine Vielzahl von Interaktionsmöglichkeiten anbieten, beispielsweise eine vorgegebene Aufgabe stellen, ein Lernprogramm oder eine Auswahl an Spielen anbieten und/oder eine Audio-Datei abspielen, um mit dem Nutzer zu interagieren oder diesen zu einer Interaktion zu bewegen. Vorzugsweise wird eine Aufgabe gestellt, ein Lernprogramm oder eine Auswahl an Spielen bereitgestellt und/oder eine Audio-Datei abgespielt, aus denen Rückschlüsse auf Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers, insbesondere der Aufmerksamkeitsgrad, Aufmerksamkeitsdauern, ein Durchhaltevermögen des Nutzers mit einem Aufmerksamkeitsgrad oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes und/oder eine Geschicklichkeit (Grob- und/oder Feinmotorik) des Nutzers, ermittelbar sind. Die Interaktionsvorrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, eine Eingabe und/oder eine Bewegung des Nutzers zu erfassen. Die Eingabe erfolgt beispielsweise berührungssensitiv, insbesondere über einen berührungssensitiven Bildschirm (Touch-Display) oder ein mit der Interaktionsvorrichtung (drahtlos oder kabelgebunden) verbundenes mobiles Endgerät des Nutzers, akustisch, insbesondere über ein Mikrofon, und/oder mechanisch, insbesondere über einen Bedienschalter und/oder -knopf.
Besonders bevorzugt ist die Interaktionsvorrichtung dazu eingerichtet ist, derart selektiv mit dem Nutzer zu interagieren, dass der Nutzer gezielt auf einen zu überprüfenden physiologischen Zustand abgetastet wird, welcher zur Ermittlung eines vorgegebenen Aufmerksamkeitsindikators und/oder eines vorgegebenen physiologischen Indikators notwendig ist. Dies erlaubt es, den Nutzer gezielt auf vorgegebene Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers zu testen. Besonders bevorzugt ist die Interaktionsvorrichtung dazu eingerichtet, anhand der ermittelten Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren des Nutzers eine Auswahl von nutzerspezifischen Interaktionsmöglichkeiten aus der Vielzahl von Interaktionsmöglichkeiten zu treffen und diese dem Nutzer anbieten. Dies ermöglicht es, gezielt nur die für den individuellen Nutzer relevanten Inhalte bereitzustellen, insbesondere abzuspielen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ferner dazu eingerichtet ist, anhand von in der Speichereinheit hinterlegten Daten zu überprüfen, ob bereits ein Aufmerksamkeitsindikator und/oder ein physiologischer Indikator des Nutzers ermittelt wurde und sofern dies der Fall ist, eine Priorisierung bei einer Auswahl von zu überprüfenden physiologischen Zuständen des Nutzers zur gezielten Ermittlung von nutzerindividuellen Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren vorzunehmen. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit bevorzugt ferner dazu eingerichtet, eine Untermenge von Aufmerksamkeitsindikatoren aus einer Vielzahl von Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder eine Untermenge von physiologischer Indikatoren aus einer Vielzahl von physiologischen Indikatoren nutzerspezifisch auszuwählen, für die die physiologischen Zustände des Nutzers ermittelt werden sollen. Da jeder Nutzer individuell ist, kann durch die Selektion der nutzerspezifisch zu ermittelnden Indikatoren Rechenleistung eingespart werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ferner dazu eingerichtet ist, anhand von in der Speichereinheit hinterlegten Daten zu überprüfen, ob bereits ein Aufmerksamkeitsindikator und/oder ein physiologischer Indikator des Nutzers ermittelt wurde und sofern dies der Fall ist, eine Priorisierung des Nutzers bei der Erkennung der physiologischen Zustände vorzunehmen. Im Falle von begrenzten Ressourcen und begrenzter Rechenleistung ist es vorteilhaft, die Informationsdichte über bereits bekannte Nutzer zu erhöhen, um eine bessere Entscheidungsfindung für den Nutzer zu ermöglichen, anstatt eine geringe Informationsdichte für eine Vielzahl von verschiedenen Nutzern bereitzustellen, wobei jede darauf gestützte Entscheidung möglicherweise fehleranfällig oder zumindest fehleranfälliger ist. Außerdem besteht bei einem priorisierten Nutzer eine Chance, dass bereits eine nutzerspezifische Untermenge von Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischer Indikatoren auswählbar ist, sodass hierbei im Gegensatz zu unbekannten Nutzern Rechenleistung gespart werden kann. Ferner können je nach Sensorausstattung des Kraftfahrzeugs auch weitere Sensoren zur Erfassung des physiologischen Zustands des priorisierten Nutzers zugeschaltet werden oder die vorhandenen Sensoren auf den priorisierten Nutzer fokussiert werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ferner dazu eingerichtet ist, eine Fahrroute aus einer Vielzahl von Fahrrouten abhängig von mit der Vielzahl von Fahrrouten assoziierten Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren auszuwählen und/oder einen Abfahrzeitpunkt aus einer Vielzahl von Abfahrzeitpunkten abhängig von mit der Vielzahl von Abfahrzeitpunkten assoziierten Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren auszuwählen. Für die verschiedenen Fahrrouten und/oder Fahrzeiten des Kraftfahrzeugs sind bevorzugt Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologische Indikatoren in dem Speicher hinterlegt. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit bevorzugt dazu eingerichtet, die Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren für verschiedene Fahrrouten und/oder Fahrzeiten zu bestimmen, insbesondere während der Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang der Fahrroute und/oder zu der Fahrzeit des Kraftfahrzeugs, und diese in dem Speicher zu hinterlegen. Die Fahrzeit umfasst bevorzugt eine Abfahrtzeit und/oder eine Information über den Fahrtag. Die Kenntnis über mit Fahrrouten und/oder Fahrzeiten assoziierten Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren erlaubt es, eine nutzerspezifische Auswahl der Fahrroute und/oder der Fahrzeit zu treffen. Dies ermöglicht es, eine Fahrroute und/oder eine Fahrzeit auszuwählen, die entweder dahingehend optimiert sind, dass möglichst viele relevante Informationen über die Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren des spezifischen Nutzers erfasst werden können oder, dass dem Nutzer eine möglichst reizarme oder bequeme Umgebung in der Fahrgastzelle während des Transports in dem Kraftfahrzeug bereitgestellt werden kann. Die Auswahl der Fahrroute und/oder der Fahrzeit kann mittels der Steuereinheit, eines neuronalen Netzwerkes und/oder mittels einer fachkundigen Person wie einem Arzt erfolgen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ferner dazu eingerichtet ist, basierend auf ermittelten Aufmerksamkeitsindikatoren, physiologischen Indikatoren und/oder in der Speichereinheit hinterlegten medizinischen Daten des Nutzers, insbesondere einer ärztlich bestätigten Diagnose des Nutzers, mindestens eine Bedingung in der Fahrgastzelle gezielt an den Nutzer anzupassen. Beispielsweise kann die Steuereinheit eine für den Nutzer gewohnte oder reizreduzierte Umgebung schaffen, beispielsweise indem die Lichtverhältnisse in der Fahrgastzelle angepasst, insbesondere abgedunkelt, werden oder eine beruhigende Musik abgespielt wird. Eine weitere Möglichkeit wäre es, ein Gespräch, insbesondere einen Telefon- oder Videoanruf, mit einer Bezugspersonen des Nutzers herzustellen, um für den Nutzer eine beruhigende und vertraute Situation bereitzustellen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ferner eine mit der Steuereinheit verbundene Schnittstelle zum Austausch von Daten mit einem von dem Nutzer am Körper getragenen Computer (Wearable), einem mobilen Endgerät des Nutzers (Smartphone) und/oder einem Server umfasst. Die Steuereinheit ist hierbei dazu eingerichtet, unter Verwendung der Schnittstelle mindestens einen physiologischen Zustand, einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder einen physiologischen Indikator des Nutzers zu empfangen oder zu versenden. So können beispielsweise durch das Kraftfahrzeug ermittelte Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologische Indikatoren des Nutzers in dem Wearable oder dem mobilen Endgerät des Nutzers gespeichert werden. Die auf dem Wearable oder dem mobilen Endgerät gespeicherten Informationen können dann von anderen Systemen oder einem fachkundigen Personal wie einem Arzt ausgelesen werden, um durch die Informationen unterstützt eine Diagnose für den Nutzer zu erstellen. Andersherum können auch aktuelle oder gespeicherte Vitaldaten des Nutzers oder eine Identifizierung des Nutzers mittels Kommunikation von dem Wearable oder dem mobilen Endgerät des Nutzers mittels der Schnittstelle an die Steuereinheit übermittelt werden. Dann können diese Informationen von der Steuereinheit zur Ermittlung des Aufmerksamkeitsindikators und/oder des physiologischen Indikators des Nutzers verwendet werden. Hierdurch können Rechenkapazitäten zur Erfassung der entsprechenden Informationen gespart werden. Der Server kann beispielsweise ein neuronales Netzwerk zur Ermittlung des Aufmerksamkeitsindikators, des physiologischen Indikators des Nutzers, einer optimierten Fahrroute und/oder Fahrzeit des Kraftfahrzeugs umfassen. Hierdurch können rechenintensive Vorgänge ausgelagert werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Umfeldsensoranordnung eine Umfeldsensoreinheit umfasst, die eingerichtet ist, Fahrzeug-Umfeldbedingungen zu erfassen. Die Steuereinheit ist dabei eingerichtet, die durch die Umfeldsensoreinheit erfassten Fahrzeug-Umfeldbedingungen bei der Ermittlung des Aufmerksamkeitsindikators und/oder des physiologischen Indikators des Nutzers zu berücksichtigen und/oder zusammen mit dem ermittelten Aufmerksamkeitsindikator und/oder dem physiologischen Indikator des Nutzers in der Speichereinheit zu hinterlegen. Die Kenntnis über die Fahrzeug-Umfeldbedingungen ermöglicht es, die erfassten physiologischen Zustände des Nutzers in einen Kontext zu setzen, sodass das Erfassen des Zustands des Nutzers des Kraftfahrzeugs verbessert wird. Die Fahrzeug-Umfeldbedingungen umfassen bevorzugt eine Lufttemperatur, eine Luftfeuchtigkeit, eine Lichtintensität und/oder Wetterbedingungen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug, welches die oben genannte Innenraumsensoranordnung zum Abtasten einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, die oben genannte Speichereinheit, die oben genannte Interaktionsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, mit dem Nutzer zu interagieren und mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzers aus der Interaktion mit dem Nutzer zu erfassen, und eine mit der Innenraumsensoranordnung, der Speichereinheit und der Interaktionsvorrichtung verbundene Steuereinheit umfasst. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung nutzerspezifische Merkmale eines Nutzers des Kraftfahrzeugs zu ermitteln und durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen den Nutzer zu identifizieren. Ferner ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, physiologische Zustände des Nutzers in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung und/oder unter Verwendung der Interaktionsvorrichtung zu erkennen, durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit hinterlegten physiologischen Zuständen mindestens einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder mindestens einen physiologischen Indikator des Nutzers zu ermitteln, und den mindestens einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder den mindestens einen physiologischen Indikator des Nutzers in der Speichereinheit zu hinterlegen. Mit anderen Worten unterscheidet sich dieses Kraftfahrzeug von dem obig beschriebenen Kraftfahrzeug dadurch, dass die Umfeldsensoranordnung zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes durch die Interaktionsvorrichtung ersetzt ist. Im Übrigen können die mit dem obig beschriebenen Kraftfahrzeug beschriebenen optionalen Merkmale und deren Vorteile analog mit diesem Kraftfahrzeug verwirklicht werden. Daher sind diese beliebig miteinander kombinierbar.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder mindestens eines physiologischen Indikators eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Innenraumsensoranordnung zum Abtasten einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, eine Umfeldsensoranordnung zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes und eine Speichereinheit. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als das oben beschriebene Kraftfahrzeug ausgestaltet. Gemäß dem Verfahren werden nutzerspezifische Merkmale eines Nutzers des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung und/oder der Umfeldsensoranordnung ermittelt und der Nutzer durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen identifiziert. In einem weiteren Schritt werden physiologische Zuständen des Nutzers in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung und im Fahrzeugumfeld unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung erkannt. Ferner wird mindestes ein Aufmerksamkeitsindikator und/oder mindestens ein physiologischer Indikator des Nutzers durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit hinterlegten physiologischen Zuständen ermittelt. Der mindestens eine Aufmerksamkeitsindikator und/oder der mindestens eine physiologische Indikator des Nutzers wird in der Speichereinheit hinterlegt. Die mit den Kraftfahrzeugen beschriebenen optionalen Merkmale und deren Vorteile lassen sich analog mit dem Verfahren verwirklichen und sind daher beliebig miteinander kombinierbar.
Die oben genannte Steuereinheit der Kraftfahrzeuge ist bevorzugt durch elektrische oder elektronische Bauteile oder Komponenten (Hardware) oder durch Firmware (ASIC) implementiert. Zusätzlich oder alternativ wird die Funktionalität der Steuereinheit beim Ausführen eines geeigneten Programms (Software) verwirklicht. Ebenfalls bevorzugt ist die Steuereinheit durch eine Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software verwirklicht. Beispielsweise sind einzelne Komponenten der Steuereinheit zum Bereitstellen einzelner Funktionalitäten als separat integrierter Schaltkreis ausgebildet oder auf einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis angeordnet.
Die einzelnen Komponenten der Steuereinheit sind ferner bevorzugt als ein oder mehrere Prozesse ausgebildet, die auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren elektronischen Rechengeräten laufen und beim Ausführen von ein oder mehreren Computerprogrammen erzeugt werden. Die Rechengeräte sind dabei bevorzugt dazu ausgebildet, mit anderen Komponenten, beispielsweise einem Assistenzsystem oder einem Motorcontroller zusammenzuarbeiten, um die hierin beschriebenen Funktionalitäten zu verwirklichen. Die Anweisungen der Computerprogramme sind dabei bevorzugt in einem Speicher abgelegt, wie beispielsweise einem RAM-Element. Die Computerprogramme können jedoch auch in einem nicht-flüchtigen Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, einem Flash-Speicher oder dergleichen, abgelegt sein.
Dem Fachmann ist ferner ersichtlich, dass die Funktionalitäten von mehreren Recheneinheiten (Datenverarbeitungsgeräten) kombiniert oder in einem einzigen Gerät kombiniert sein können oder dass die Funktionalität von einem bestimmten Datenverarbeitungsgerät auf eine Vielzahl von Geräten verteilt vorliegen kann, um die Funktionalität der Steuereinheit zu verwirklichen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, wie beispielsweise eine Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeugs aufweisend eine Innenraumsensoranordnung zum Abtasten einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, eine Umfeldsensoranordnung zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes und eine Speichereinheit, diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere ein Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder mindestens eines physiologischen Indikators eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs, durchzuführen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform; und
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Durchführungsform.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform, welches insbesondere als selbstfahrendes Kraftfahrzeug ausgestaltet ist. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Innenraumsensoranordnung 12 zum Abtasten einer Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10, eine Umfeldsensoranordnung 16 zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes 18, eine Speichereinheit 20, eine mit der Innenraumsensoranordnung 12, der Umfeldsensoranordnung 16 und der Speichereinheit 20 verbundene Steuereinheit 22 und eine Interaktionsvorrichtung 24, die ebenfalls mit der Steuereinheit 22 verbunden ist. Die Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10 ist exemplarisch als gestrichelter Bereich angedeutet.
Die Innenraumsensoranordnung 12 umfasst ein Innenraum-Kamerasystem (nicht dargestellt) zum Abtasten der Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10. Das Innenraum-Kamerasystem umfasst eine Vielzahl von RGB-Kameras, die so angeordnet ist, dass deren Aufnahmen die Fahrgastzelle 14 im Wesentlichen vollständig abdecken. Mit anderen Worten ist es mittels des Innenraum-Kamerasystems möglich, die Fahrgastzelle 14 vollständig zu überwachen, sodass jeder in der Fahrgastzelle 14 befindliche Nutzer im Wesentlichen erfassbar ist. Hierzu ist das Innenraum-Kamerasystem in einem Dachhimmel des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Die RGB-Kameras sind eingerichtet, zeitlich versetzte Bildaufnahmen (Video) mindestens eines in der Fahrgastzelle 14 befindlichen Nutzers des Kraftfahrzeugs 10 aufzunehmen. Die zeitlich versetzten Bildaufnahmen des Nutzers enthalten somit Informationen über unterschiedliche physiologische Zustände des Nutzers, aus denen Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers ableitbar sind. Insbesondere können mit dem Innenraum-Kamerasystem Körperbewegungen wie unruhiges Sitzen, häufiges Anfassen des Gesichts, Hände kneten, Bein- und/oder Fingerbewegungen, die auf Nervosität oder innere Unruhe schließen lassen, Augenzucken, vermehrtes Augenzwinkern und andere Augenbewegungen, Mundbewegungen, erhöhte Frequenz beim Kaugummikauen, Gestik und/oder Mimik, die auf Unruhe/ Stress schließen lassen, aber auch eine Gesichtsfarbe und/oder Körperveränderungen wie rote Ohren, rote Wangen oder ein roten Kopf aufgelöst werden.
Zusätzlich umfasst die Innenraumsensoranordnung 12 für jeden Fahrzeugsitzplatz des Kraftfahrzeugs 10 eine Fahrzeugsitzsensoreinheit (nicht dargestellt), die dazu eingerichtet ist, mittels eines Beschleunigungssensors, eines Temperatursensors und eines Hygrometers Bewegungen, Schwingungen, Kontakttemperaturen und Kontaktfeuchten zu erfassen. Hiermit lassen sich insbesondere physiologische Zustände des Nutzers ermitteln, aus denen Rückschlüsse auf Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers, insbesondere Körperbewegungen - wie unruhiges Sitzen, Zappeligkeit, Zittern - eine Herzfrequenz, ein Herzrasen, eine Herzratenvariabilität, eine erhöhte Atemfrequenz, ruckartige Atembewegungen (Hyperventilieren), eine Feuchtigkeitsabgabe, ein Schweißausbruch und/oder eine Hauttemperatur, gezogen werden können.
Ferner umfasst die Innenraumsensoranordnung 12 ein Innenraum-Mikrofon (nicht dargestellt) zum Abtasten der Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10. Das Mikrofon erlaubt die Erfassung einer Vielzahl von unterschiedlichen physiologischen Zuständen, aus denen Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers ableitbar sind, darunter insbesondere verändertes Sprechen, verändertes Sprechtempo, eine veränderte Stimme und/oder eine veränderte Stimmlage. Ferner lässt sich mittels eines Mikrofons und der Steuereinheit 22 eine Spracherkennung oder Sprachanalyse des Nutzers realisieren. Ebenfalls lassen sich für den Nutzer besonders störend wirkende Geräusche, zugehörige Geräuschquellen, Geräuscharten und Intensitäten als fahrzeuginterne oder -externe Störfaktoren erkennen.
Die Umfeldsensoranordnung 16 umfasst ein Umfeld-Kamerasystem (nicht dargestellt) zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes 18 des Kraftfahrzeugs 10 auf dem Dach des Kraftfahrzeugs 10, ein Umfeld-Mikrofon (nicht dargestellt) zum Abtasten des Fahrzeugumfeldes 18 des Kraftfahrzeugs 10 und eine Umfeldsensoreinheit (nicht dargestellt), die eingerichtet ist, einige der in dem Fahrzeugumfeld 18 herrschende Bedingungen zu erfassen. Die Umfeldsensoreinheit ist dazu eingerichtet, eine Lufttemperatur, eine Luftfeuchtigkeit, eine Lichtintensität und Wetterbedingungen zu erfassen.
Die Steuereinheit 22 ist ferner dazu eingerichtet, unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung 12 und der Umfeldsensoranordnung 16 nutzerspezifische Merkmale des Nutzers des Kraftfahrzeugs 10 zu ermitteln und durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit 20 hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen den Nutzer zu identifizieren. Die Identifikation des Nutzers dient der biometrischen Unterscheidung zwischen verschiedenen Nutzern und bildet die Grundlage zur Ermittlung von nutzerindividuellen Bedürfnissen. Durch die Verwendung der Umfeldsensoranordnung 16 kann der Nutzer noch vor seinem Einstieg in das Kraftfahrzeug 10 identifiziert werden. Zur Identifikation des Nutzers können auch Informationen von bereits im Kraftfahrzeug 10 vorhandenen Systemen verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist die Identifikation des Nutzers mittels eines schlüssellosen Zugangssystems, wobei der Nutzer meist über eine drahtlose Schnittstelle Autorisierungs- und Identifikationsdaten an das Kraftfahrzeug 10 übermittelt. Die so erfolgte Identifikation des Nutzers kann auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 10 verwendet werden.
Die Steuereinheit 22 ist ferner dazu eingerichtet, physiologische Zustände des Nutzers in der Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10 unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung 12 und in dem Fahrzeugumfeld 18 unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung 16 zu erkennen. Somit ermöglicht das Kraftfahrzeug 10 eine Beobachtung des Nutzers in zwei unterschiedlichen Umgebungen, nämlich der Fahrgastzelle 14 und dem Fahrzeugumfeld 18. Demnach können physiologische Zustände in einem zeitlichen Kontext erkannt werden, nämlich vor und nach dem Einsteigen des Nutzers in das Kraftfahrzeug 10.
Die Steuereinheit 22 ist ferner dazu eingerichtet, durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit 20 hinterlegten physiologischen Zuständen eine Vielzahl von Aufmerksamkeitsindikatoren und eine Vielzahl von physiologischen Indikatoren des Nutzers zu ermitteln, und die Vielzahl von Aufmerksamkeitsindikatoren und die Vielzahl von physiologischen Indikatoren des Nutzers in der Speichereinheit 20 zu hinterlegen.
Die Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10 bietet eine abgeschirmte und für den Nutzer bekannte Umgebung. Das Erfassen der physiologischen Zustände des Nutzers ist unter im Wesentlichen vergleichbaren oder beherrschbaren Bedingungen möglich. Der regelmäßig das Kraftfahrzeug 10 verwendende Nutzer wird die Fahrgastzelle 14 eher als sichere und vertraute Umgebung wahrnehmen.
Die im Fahrzeugumfeld 18 herrschenden Bedingungen, denen der Nutzer vor oder nach dem Einsteigen in das Kraftfahrzeug 10 ausgesetzt ist, sind wechselhaft und weniger beherrschbar, insbesondere können sich vor allem die Wetterbedingungen täglich oder jahreszeitbedingt ändern. Somit könnte die Umgebung im Fahrzeugumfeld 18 von dem Nutzer als weniger sicher empfunden werden. Insofern ermöglicht das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 10 die physiologischen Zustände des Nutzers in unterschiedlichen Umgebungen zu erkennen. Demnach lassen sich erfindungsgemäß vielfältige zusätzliche Informationen über den Nutzer gewinnen, die eine verbesserte Erfassung des Zustands des Nutzers ermöglichen.
Die Interaktionsvorrichtung 24 ist dazu eingerichtet, mit dem Nutzer zu interagieren und mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzers aus der Interaktion mit dem Nutzer zu erfassen. Mittels der Interaktionsvorrichtung 24 kann gezielt eine Umgebung in der Fahrgastzelle 14 geschaffen werden, um verschiedene physiologische Zustände des Nutzers abzutasten oder zu erkennen. Die Interaktionsvorrichtung 24 wird verwendet, um dem Nutzer eine Vielzahl von Interaktionsmöglichkeiten anzubieten. Die Interaktion mit dem Nutzer läuft beispielsweise derart ab, dass dem Nutzer eine vorgegebene Aufgabe gestellt wird, ein Lernprogramm oder eine Audio-Datei abgespielt wird oder eine Auswahl an Spielen angeboten wird, aus denen Rückschlüsse auf Verhaltensweisen, Bewegungen und/oder charakterliche Eigenschaften des Nutzers, insbesondere der Aufmerksamkeitsgrad, Aufmerksamkeitsdauern, ein Durchhaltevermögen des Nutzers mit einem Aufmerksamkeitsgrad oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwert und/oder eine Geschicklichkeit (Grob- und/oder Feinmotorik) des Nutzers, ermittelbar sind. Die Eingabe des Nutzers zur Interaktion mit der Interaktionsvorrichtung 24 erfolgt über einen berührungssensitiven Bildschirm (Touch-Display).
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 22 dazu eingerichtet, Symptome eines Aufmerksamkeits-Defizit-Syndroms (ADS) oder einer Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) bei dem Nutzer zu erfassen. Die drei Kernsymptome für ADS und ADHS sind Unaufmerksamkeit, motorische Unruhe (Hyperaktivität) und Impulsivität. Kennzeichen für eine ADHS-Störung im Bereich der Unaufmerksamkeit sind leichte Ablenkbarkeit, Tagträumerei, mangelndes Durchhaltevermögen, Kritikempfindlichkeit und extreme Vergesslichkeit. Im Bereich der motorischen Unruhe sind die Kennzeichen zum Beispiel Zappeligkeit, Ungeschicklichkeit in Grob- oder Feinmotorik und falsche Kraftdosierung.
Kennzeichen für ADHS im Bereich der Impulsivität bilden beispielsweise Impulsivität mit spontanem Handeln ohne vorheriges Nachdenken, mangelnde Selbststeuerungsfähigkeit, niedrige Frustrationstoleranz, Schwierigkeiten, planvoll zu handeln und sich selbst zu organisieren und Antriebslosigkeit. In der Regel kommen begleitend hinzu eine seelische Entwicklungsverzögerung, ein schnelles psychisches und physisches Ermüden, ein extrem ausgeprägter Gerechtigkeitssinn anderen gegenüber und eine erhebliche Beeinflussbarkeit durch andere. Viele von den genannten Symptomen können bei Nutzern des Kraftfahrzeugs 10 in der Fahrgastzelle 14 und im Fahrzeugumfeld 18 erfasst und nutzerbezogen in der Speichereinheit 20 gespeichert werden, um diese Daten einem medizinisch fachkundigen Personal wie einem Arzt bereitzustellen. Diese nutzerindividuellen Daten können dann von dem Arzt bei der Diagnose einer ADHS oder eines ADS unterstützend hinzugezogen werden.
Nach herrschender Ansicht werden für eine Diagnose von einer ADHS oder eines ADS folgende Kriterien vorausgesetzt: 1) Eine Verhaltensauffälligkeit muss über mindestens sechs Monate beobachtet werden, 2) das Verhalten ist in mehr als einer Umgebung beobachtet worden, 3) das Verhalten beeinträchtigt den Alltag sehr, zum Beispiel die schulische Leistung, das Familienleben oder Freundschaften leiden darunter, und 4) andere psychische Erkrankungen wurden als Ursachen für das auffällige Verhalten ausgeschlossen.
Mittels des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 10 ist es insbesondere möglich, den Nutzer, insbesondere einen regelmäßig wiederkehrenden Nutzer, über den verlangten Zeitraum von mindestens sechs Monate gemäß Kriterium 1) und in mindestens zwei unterschiedlichen Umgebungen gemäß Kriterium 2) zu beobachten und die ermittelten Daten in der Speichereinheit 20 des Kraftfahrzeugs 10 zu hinterlegen. Diese können dann einer fachkundigen Person wie einem Arzt zur Verfügung gestellt werden, um eine verlässliche Diagnose zu stellen.
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der von dem Kraftfahrzeug 10 identifizierte Nutzer eine Person, zu der in der Speichereinheit 20 Informationen vorliegen, dass dieser Person eine ärztliche Diagnose über ADHS ausgestellt wurde. Basierend auf dieser Information wählt die Steuereinheit 22 nutzerspezifisch eine Fahrroute aus einer Vielzahl von Fahrrouten aus, die dem Nutzer eine möglichst reizarme Umgebung in der Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10 ermöglicht. Beispielsweise liegen in der Speichereinheit 20 ermittelte Aufmerksamkeitsindikatoren und physiologische Indikatoren dieses Nutzers zu einer Fahrroute über eine Landstraße und eine Fahrroute durch eine dicht besiedelte Gegend (Stadtverkehr) vor. Nach Vergleich der Aufmerksamkeitsindikatoren und physiologische Indikatoren ergibt sich, dass die Fahrroute über die Landstraße von dem Nutzer als besser beziehungsweise ruhiger empfunden wurde als die Fahrroute durch die dicht besiedelte Gegend. Insofern wählt die Steuereinheit 22 die Fahrroute durch die Landstraße als vorgegebene Fahrroute aus. Zudem schafft die Steuereinheit 22 eine für den spezifischen Nutzer gewohnte Umgebung, indem die Lichtverhältnisse in der Fahrgastzelle 14 auf seine Bedürfnisse angepasst werden und eine den Nutzer beruhigende Musik abgespielt wird. In Folge der von der Steuereinheit 22 nutzerspezifisch durchgeführten Anpassungen wird dem spezifischen Nutzer mit ADHS eine an ihn angepasste Umgebung in der Fahrgastzelle 14 bereitgestellt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einer Durchführungsform. Das Verfahren ist zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder mindestens eines physiologischen Indikators eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs 10 geeignet. Bei dem Kraftfahrzeug 10 handelt es sich exemplarisch um das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug 10.
In einem ersten Verfahrensschritt 50 werden nutzerspezifische Merkmale eines Nutzers des Kraftfahrzeugs 10 unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung 12 und/oder der Umfeldsensoranordnung 16 ermittelt.
In einem zweiten Verfahrensschritt 52 wird der Nutzer durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit 20 hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen identifiziert.
In einem dritten Verfahrensschritt 54 werden physiologische Zustände des Nutzers in der Fahrgastzelle 14 des Kraftfahrzeugs 10 unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung 12 und im Fahrzeugumfeld 18 unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung 16 erkannt.
In einem vierten Verfahrensschritt 56 werden mindestens ein Aufmerksamkeitsindikator und/oder mindestens ein physiologischer Indikator des Nutzers durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit 20 hinterlegten physiologischen Zuständen ermittelt.
In einem fünften Verfahrensschritt 58 werden der mindestens eine Aufmerksamkeitsindikator und/oder der mindestens eine physiologische Indikator des Nutzers in der Speichereinheit 20 hinterlegt.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Innenraumsensoranordnung
14: Fahrgastzelle
16: Umfeldsensoranordnung
18: Fahrzeugumfeld
20: Speichereinheit
22: Steuereinheit
24: Interaktionsvorrichtung
50: erster Verfahrensschritt
52: zweiter Verfahrensschritt
54: dritter Verfahrensschritt
56: vierter Verfahrensschritt
58: fünfter Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018129804 A1 [0004]
US 10074024 B2 [0005]

Claims

Kraftfahrzeug (10), aufweisend: eine Innenraumsensoranordnung (12) zum Abtasten einer Fahrgastzelle (14) des Kraftfahrzeugs (10), eine Umfeldsensoranordnung (16) zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes (18), eine Speichereinheit (20), und eine mit der Innenraumsensoranordnung (12), der Umfeldsensoranordnung (16) und der Speichereinheit (20) verbundene Steuereinheit (22), die dazu eingerichtet ist, - unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung (12) und/oder der Umfeldsensoranordnung (16) nutzerspezifische Merkmale eines Nutzers des Kraftfahrzeugs (10) zu ermitteln, - durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit (20) hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen den Nutzer zu identifizieren, - physiologische Zustände des Nutzers in der Fahrgastzelle (14) des Kraftfahrzeugs (10) unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung (12) und im Fahrzeugumfeld (18) unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung (16) zu erkennen, - durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit (20) hinterlegten physiologischen Zuständen mindestens einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder mindestens einen physiologischen Indikator des Nutzers zu ermitteln, und - den mindestens einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder den mindestens einen physiologischen Indikator des Nutzers in der Speichereinheit (20) zu hinterlegen.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Interaktionsvorrichtung (24), die dazu eingerichtet ist, mit dem Nutzer zu interagieren und mindestens einen physiologischen Zustand des Nutzers aus der Interaktion mit dem Nutzer zu erfassen.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 2, wobei die Interaktionsvorrichtung (24) dazu eingerichtet ist, derart selektiv mit dem Nutzer zu interagieren, dass der Nutzer gezielt auf einen zu überprüfenden physiologischen Zustand abgetastet wird, welcher zur Ermittlung eines vorgegebenen Aufmerksamkeitsindikators und/oder eines vorgegebenen physiologischen Indikators notwendig ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (22) ferner dazu eingerichtet ist, anhand von in der Speichereinheit (20) hinterlegten Daten zu überprüfen, ob bereits ein Aufmerksamkeitsindikator und/oder ein physiologischer Indikator des Nutzers ermittelt wurde und sofern dies der Fall ist, eine Priorisierung bei einer Auswahl von zu überprüfenden physiologischen Zuständen des Nutzers zur gezielten Ermittlung von nutzerindividuellen Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren vorzunehmen.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (22) ferner dazu eingerichtet ist, anhand von in der Speichereinheit (20) hinterlegten Daten zu überprüfen, ob bereits ein Aufmerksamkeitsindikator und/oder ein physiologischer Indikator des Nutzers ermittelt wurde und sofern dies der Fall ist, eine Priorisierung des Nutzers bei der Erkennung der physiologischen Zustände vorzunehmen.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (22) ferner dazu eingerichtet ist, - eine Fahrroute aus einer Vielzahl von Fahrrouten abhängig von mit der Vielzahl von Fahrrouten assoziierten Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren auszuwählen, und/oder - einen Abfahrzeitpunkt aus einer Vielzahl von Abfahrzeitpunkten abhängig von mit der Vielzahl von Abfahrzeitpunkten assoziierten Aufmerksamkeitsindikatoren und/oder physiologischen Indikatoren auszuwählen.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (22) ferner dazu eingerichtet ist, basierend auf ermittelten Aufmerksamkeitsindikatoren, physiologischen Indikatoren und/oder in der Speichereinheit (20) hinterlegten medizinischen Daten des Nutzers mindestens eine Bedingung in der Fahrgastzelle (14) gezielt an den Nutzer anzupassen.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend eine mit der Steuereinheit (22) verbundene Schnittstelle zum Austausch von Daten mit einem von dem Nutzer am Körper getragenen Computer (Wearable), einem mobilen Endgerät des Nutzers (Smartphone) und/oder einem Server, wobei die Steuereinheit (22) eingerichtet ist, unter Verwendung der Schnittstelle mindestens einen physiologischen Zustand, einen Aufmerksamkeitsindikator und/oder einen physiologischen Indikator des Nutzers zu empfangen oder zu versenden.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Umfeldsensoranordnung (16) eine Umfeldsensoreinheit umfasst, die eingerichtet ist, Fahrzeug-Umfeldbedingungen zu erfassen und wobei die Steuereinheit (22) eingerichtet ist, die durch die Umfeldsensoreinheit erfassten Fahrzeug-Umfeldbedingungen bei der Ermittlung des Aufmerksamkeitsindikators und/oder des physiologischen Indikators des Nutzers zu berücksichtigen und/oder zusammen mit dem ermittelten Aufmerksamkeitsindikator und/oder dem physiologischen Indikator des Nutzers in der Speichereinheit (20) zu hinterlegen.
Verfahren zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder mindestens eines physiologischen Indikators eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs (10), wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Innenraumsensoranordnung (12) zum Abtasten einer Fahrgastzelle (14) des Kraftfahrzeugs (10), eine Umfeldsensoranordnung (16) zum Abtasten eines Fahrzeugumfeldes (18) und eine Speichereinheit (20) umfasst und das Verfahren die Schritte umfasst: - Ermitteln von nutzerspezifischen Merkmalen eines Nutzers des Kraftfahrzeugs (10) unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung (12) und/oder der Umfeldsensoranordnung (16), - Identifizieren des Nutzers durch Abgleichen der ermittelten nutzerspezifischen Merkmale mit in der Speichereinheit (20) hinterlegten nutzerspezifischen Merkmalen, - Erkennen von physiologischen Zuständen des Nutzers in der Fahrgastzelle (14) des Kraftfahrzeugs (10) unter Verwendung der Innenraumsensoranordnung (12) und im Fahrzeugumfeld (18) unter Verwendung der Umfeldsensoranordnung (16), - Ermitteln mindestens eines Aufmerksamkeitsindikators und/oder mindestens eines physiologischen Indikators des Nutzers durch Abgleichen der physiologischen Zustände des Nutzers mit in der Speichereinheit (20) hinterlegten physiologischen Zuständen, und - Hinterlegen des mindestens einen Aufmerksamkeitsindikators und/oder des mindestens einen physiologischen Indikators des Nutzers in der Speichereinheit (20).