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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines insbesondere zumindest teilweise autonom fahrenden Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugsitzeinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 9. Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1.
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Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, Vans und/oder Trucks, weisen häufig Fahrfunktionen auf, um zumindest teilweise autonom zu fahren. Je automatisierter eine Fahrt stattfindet, desto weniger Interaktion eines menschlichen Fahrers wird benötigt, sodass sich dieser anderen Tätigkeiten widmen kann. Jedoch ist es je nach Automatisierungsgrad notwendig, dass der Fahrer grundsätzlich die Fahrt übernehmen kann.
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Fährt das Fahrzeug hochautomatisiert, kann es häufig länger dauern, bis eine Aufmerksamkeit des Fahrers wieder so weit aktiviert ist beziehungsweise „hochgefahren“ ist, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug übernehmen kann.
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Die
DE 10 2018 007 322 A1 zeigt ein Sitzsystem eines Fahrzeugs, wobei das Sitzsystem zum Durchführen eines Trainingsprogramms für einen Nutzer ausgebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Fahrzeugsitzeinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, durch welche ein Fahrer des Kraftfahrzeugs beziehungsweise dessen Aufmerksamkeit für eine Fahrtübernahme vorteilhaft reaktivierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines insbesondere zumindest teilweise autonom fahrenden Kraftfahrzeugs, welches einen Fahrzeugsitz mit mehreren in einem Sitzelement und/oder einem Rückenlehnenelement integrierten Interaktionselementen, eine Erfassungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung aufweist, wobei das erfindungsgemäße Verfahren mehrere Schritte umfasst.
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In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Erfassen wenigstens eines fahrerspezifischen Parameters, welcher einen Zustand eines Fahrers des Kraftfahrzeugs charakterisiert, durch die Erfassungseinrichtung. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Ermitteln eines Reaktivierungsbedarfs anhand des wenigstens einen erfassten Parameters durch die Steuerungseinrichtung, In einem dritten Schritt erfolgt ein Starten eines Aktivierungstrainings in Abhängigkeit von dem ermittelten Reaktivierungsbedarf, bei welchem wenigstens eines der Interaktionselemente des Fahrzeugsitzes aktiviert wird. In einem vierten Schritt erfolgt ein Ermitteln eines Interaktionswerts, welcher eine Interaktion des Fahrers mit dem wenigstens einen aktivierten Interaktionselement charakterisiert.
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Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen, Van und/oder Truck beziehungsweise Lastkraftwagen ausgebildet. Der Fahrzeugsitz umfasst ein Sitzelement, welches eine Sitzfläche bereitstellt, auf welchem der Fahrer des Kraftfahrzeugs Platz nimmt, sowie ein Lehnenelement, welches insbesondere eine Rückenlehne aufweist bzw. bildet und weitere Komponenten, wie eine Kopfstütze und/oder Armstütze, umfassen kann. Das Interaktionselement kann beispielsweise eine Bewegung innerhalb des Lehnenelements und/oder des Sitzelements erzeugen und somit eine Interaktion mit dem Fahrer initiieren. Darüber hinaus kann das Interaktionselement beispielsweise einen Druck beziehungsweise ein Drücken und somit eine Bewegung des Fahrers, welche gegen beziehungsweise an das Interaktionselement gerichtet ist, erfassen.
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Der fahrerspezifische Parameter kann beispielsweise eine Kopf- und/oder Körperhaltung des Fahrers, und/oder ein arterieller Blutdruck und/oder eine Atemfrequenz, ein Augenzwinkern und/oder eine Pulsfrequenz umfassen. Der Parameter kann somit die Eignung aufweisen, den Reaktivierungsbedarf abzuleiten, welcher beschreibt, wie unaufmerksam der Fahrer des Kraftfahrzeugs ist und somit insbesondere im Moment eine Reaktivierung beziehungsweise Aufrütteln seiner Konzentration braucht, um beispielsweise die Fahrt wieder zu übernehmen. Dabei eignet sich das Verfahren nach einem Powernapping, also einem Kurzschlaf, oder einer anderen Schlafsituation, für eine Phase nach der Fahrerübernahme bei dem Wechsel aus dem automatisierten Fahrmodus (oder auch in Vorbereitung auf dem Wechsel), zu bestimmten Zeiten: tagesabhängige Leistungseinbrüche, Biorhythmus-abhängige Zeitfenster und/oder für einen Wechsel von Autobahn- zu City-Fahrt (monotone zu abwechslungsreiche Fahraufgabe) und liefert somit einen proaktiven Einsatz bei erkannten eintretenden aufmerksamkeitswechselnden Situationen.
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Das Aktivierungstraining stellt zumindest das Aktivieren eines Interaktionselements dar und erwartet eine entsprechende Reaktion beziehungsweise Interaktion des Fahrers mit dem entsprechenden wenigstens einen aktivierten Interaktionselement. Dabei wird ein Interaktionswert ermittelt, welcher beschreibt, wie groß die Interaktion des Fahrers mit dem wenigstens einen Interaktionselement ist, wodurch beispielsweise in einem weiteren Schritt des Verfahrens ein erneuter Reaktivierungsbedarf ermittelt werden kann und somit über eine Fortsetzung des Aktivierungstrainings entschieden werden kann.
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Mit anderen Worten sieht das Verfahren vor, dass ein Fahrer, der beispielsweise länger keine Fahraufgabe aufgrund einer autonomen Fahrt übernommen hat, zur Reaktivierung seiner Aufmerksamkeit aufgefordert wird und dafür ein Trainingsprogramm absolvieren soll, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, den Reaktivierungsbedarf zu ermitteln, dadurch, dass fahrerspezifische Parameter erfasst werden, welche einen Hinweis darauf geben können, dass der Fahrer eine verringerte Aufmerksamkeit hat.
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Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass jemand der lange fährt, in Gedanken versinken kann, wodurch ein Unfallrisiko steigen kann. Ferner ist bekannt, dass kleine körperliche Bewegungsaufgaben die Aufmerksamkeit einer Person aktivieren beziehungsweise reaktivieren können.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren sollen nun für die Phase der Übernahme nach einer Fahrt eines hochautomatisierten Fahrens aufgrund kleiner körperlicher Bewegungsaufgaben, welche durch den Fahrzeugsitz und insbesondere dessen wenigstens einen Interaktionselements erreicht werden können, der Körper sowie der Geist des Fahrers reaktiviert werden. Der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter soll somit ein In-Gedanken-Versinken des Fahrers erfassen können und kann beispielsweise erfassen, dass sich eine Haltung des Fahrers für einen längeren Zeitraum, beispielsweise 30 Minuten, nicht verändert hat. Auch kann sich der Fahrer, welche zu Beginn noch eine gerade Haltung hat, oder sein Kopf mit der Zeit immer weiter nach unten vorne bewegen, wenn beispielsweise die Rückenmuskulatur des Fahrers ermüdet und somit eine aufrechte Haltung nicht mehr so einfach gehalten werden kann. Ein weiterer fahrerspezifischer Parameter könnte eine Handbewegung sein. So kann eine monotone Fahrsituation beispielsweise daran erkannt werden, dass eine Hand des Fahrers immer häufiger in Richtung Gesicht geführt wird. Ferner ist bekannt, dass Menschen beispielsweise mit ihren Haaren spielen und/oder ihr Gesicht berühren, wenn monotone Aufgaben durchgeführt werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nun eine insbesondere intelligente Erkennung von Reaktivierungsbedarf und/oder somit monotoner Fahrsituation bereitgestellt, wobei eine Einrichtung aus Sitz und Interaktionselementen, wie beispielsweise mechanosensorische Interaktionsflächen, insbesondere beispielsweise luftbefüllbare Massageblasen und/oder Vibrationselemente und/oder luftbefüllbare Elemente, deren Innendruck als Parameter zur Verfügung steht, wie beispielsweise Lordoseblasen, statistische Multikonturblasen und/oder temperaturaktive Kalt- oder Warmflächen, für das Aktivierungstraining gesteuert beziehungsweise geregelt werden kann.
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Wird durch das Verfahren erkannt, dass Reaktivierungsbedarf besteht, so kann eine Funktion des Fahrzeugsitzes beziehungsweise des Kraftfahrzeugs gestartet werden, indem wenigstens eines der Interaktionselemente, welches beispielsweise eine Lordoseblase umfasst, beziehungsweise ein anderes luftbefüllbares Element, aktiviert wird, indem dieses beispielsweise mit 20% mehr Luft befüllt wird. Dabei kann ein Innendruck dieser Blase erfasst werden, dazu weist beispielsweise die Erfassungseinrichtung einen entsprechenden Sensor auf. Im weiteren Verlauf können sich weitere Blasen, beispielsweise eine Massageblase des Interaktionselements, oder weitere Interaktionselemente in einem Teilbereich des Sitzes mit Luft befüllen. Der Fahrer spürt diese Aufwölbung im Sitz. Da ihm bekannt ist, dass ein Aktivierungstraining, welches insbesondere im Englischen als „movement 4 attention“ bezeichnet werden kann, vorhanden ist, weiß er, dass er sich gegen diese Aufwölbung des Sitzes spannen soll. Zusätzlich oder alternativ kann eine Instruktion beispielsweise per Audio ausgegeben werden, dass das Aktivitätstraining beginnt.
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Durch Drücken des Fahrers gegen die Aufwölbung, also ein Gegenspannen, erhöht wiederum den Innendruck beispielsweise in der Lordoseblase. Übersteigt dieser Innendruck einen vorgegebenen Wert, beispielsweise um 10%, kann dies als Feedback beziehungsweise Interaktionswert ermittelt werden, wodurch beispielsweise ein Vibrationselement des Interaktionselements im Sitz aktiviert werden kann und beispielsweise aufgrund des ermittelten Interaktionswerts das Aktivierungstraining fortgesetzt werden kann oder ermittelt wird, dass der Fahrer nun konzentriert genug ist und somit das Training beendet werden kann.
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Durch das Verfahren kann somit auf besonders vorteilhafte Weise eine Reaktivierung des Fahrers für eine Weiterfahrt realisiert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt in Abhängigkeit von dem ermittelten Interaktionswert eine Fortsetzung oder ein Beenden des Aktivierungstrainings und/oder eine Auswahl eines weiteren der Interaktionselemente und/oder ein Feedback des wenigstens einen Interaktionselements. Mit anderen Worten wird anhand des ermittelten Interaktionswerts das Aktivierungstraining fortgesetzt oder beendet. Zusätzlich oder alternativ kann aufgrund des Interaktionswerts, welcher beispielsweise eine bestimmte Art von Interaktion des Fahrers mit dem wenigstens einen aktivierten Interaktionselement charakterisiert, beziehungsweise aufgrund der Art der Interaktion, eine Auswahl eines weiteren der Interaktionselemente erfolgen und/oder ein Feedback des wenigstens einen Interaktionselements ausgegeben werden. So kann das Interaktionselement beispielsweise ein Vibrationselement umfassen, durch welches das Feedback bereitgestellt werden kann, wobei der Interaktionswert beispielsweise die Höhe des Drucks beschreibt, welchen der Fahrer auf das Interaktionselement ausübt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise eine Reaktivierung der Konzentration des Fahrers und darüber hinaus beispielsweise eine Mobilisierung des Fahrers erfolgen können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Erfassen des wenigstens einen fahrzeugspezifischen Parameters und somit insbesondere ein Durchführen beziehungsweise ein Start zum Durchführen des Verfahrens durch einen bestimmten Betriebszustand des Kraftfahrzeugs initiiert. Mit anderen Worten wird aufgrund eines Zustands, mit welchem das Kraftfahrzeug insbesondere aktuell betrieben wird, beziehungsweise ein Wechsel eines Betriebszustands in einem anderen, das Verfahren initiiert beziehungsweise gestartet. So kann der Betriebszustand beispielsweise die Art einer autonomen Fahrt charakterisieren, beispielsweise vollautonom, beziehungsweise der Betriebszustand umfassen, dass ein Wechsel von einem autonomen in einen manuellen Fahrmodus erfolgt. Somit kann, insbesondere vorausschauend, wenn ein Wechsel in den manuellen Betriebszustand erfolgen soll, das Verfahren gestartet werden, um den Fahrer beziehungsweise seine Konzentration zu Reaktivieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels des Verfahrens das Kraftfahrzeug besonders sicher betrieben werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Instruktionssignal, welches zumindest den Beginn des Aktivierungstrainings beschreibt beziehungsweise anzeigt, an eine Ausgabeeinrichtung, insbesondere beispielsweise per Audio und/oder schriftlicher Information, ausgegeben. Mit anderen Worten wird der Fahrer, insbesondere zusätzlich zu der Aktivierung des wenigstens einen Interaktionselements, durch eine Ausgabeeinrichtung, welche beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung und/oder einen Lautsprecher aufweisen kann, auf einen Trainingsbeginn hingewiesen. So kann der Fahrer zum Betätigen des wenigstens einen Interaktionselements beziehungsweise zum Interagieren mit dem wenigstens einen Interaktionselement durch das Instruktionssignal aufgefordert werden. Bei der Ausgabeeinrichtung kann es sich insbesondere um eine Anzeigeeinrichtung, wie ein Display beziehungsweise einen Bildschirm handeln, welche insbesondere einem Infotainmentsystems zugeordnet sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgabeeinrichtung beispielsweise Lautsprecher umfassen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Fahrer auf besonders einfache Weise auf sein Aktivierungstraining hingewiesen werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter eine Kopfposition und/oder eine Körperhaltung und/oder eine Frequenz einer Bewegung und/oder eine Atemfrequenz und/oder eine Pulsfrequenz und/oder eine Herzratenvariabilität und/oder ein Hautleitwert und/oder eine Greifintensität, insbesondere am Lenkrad, und oder ein arterieller Blutdruck des Fahrers ermittelt. Mit anderen Worten wird als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter insbesondere eine Vitalfunktion beziehungsweise die Häufigkeit einer Bewegung beziehungsweise von Bewegungen, beispielsweise der Hände des Fahrers, sowie die aktuelle Position gegenüber dem Fahrersitz beziehungsweise im Kraftahrzeug ermittelt. Dabei kann die Erfassungseinrichtung diversen Sensoren zum Erfassen des wenigstens einen fahrspezifischen Parameters aufweisen, beispielsweise eine Kamera und/oder einen Pulsmesser und/oder einen Widerstandsmesser und/oder einen Drucksensor und/oder einen Kraftmesssensor. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund des den Zustand des Fahrers besonders vorteilhaft Charakterisierens durch den wenigstens einen fahrspezifischen Parameter der Reaktivierungsbedarf besonders vorteilhaft ermittelt werden kann.
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So wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Reaktivierungsbedarf durch einen Aufmerksamkeits-Bewertungseinrichtung, insbesondere umfassend einen Algorithmus beziehungsweise einen Aufmerksamkeitsalgorithmus für den Fahrer ermittelt. Dieser kann auf besonders vorteilhafte Weise durch Methoden des maschinellen Lernens trainiert werden und beispielsweise kamerabasierte Daten mit Sensoren des Lenkrads zusammenbringen, sodass ein Zusammenhang beispielsweise zwischen flacher, schneller Atmung und einem veränderten arteriellen Blutdruck und veränderter Art des Greifens und häufigem Blinzeln zur Bestimmung des Reaktivierungsbedarfs verwendet werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise der Reaktivierungsbedarf ermittelt werden kann und somit das Verfahren besonders exakt durchgeführt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden eine Lenkwinkeländerung und/oder einer Routenplanung beziehungsweise Navigationsinformationen daraus und/oder eine Aktivität am Gaspedal beziehungsweise Gaspedalstellung und/oder eine Daten eines Höhenmessers als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter und/oder zum Ermitteln des Reaktivierungsbedarfs verwendet werden. Mit anderen Worten werden insbesondere zusätzlich zu dem wenigstens einem fahrerspezifischen Parameter ein weiterer Parameter, wie eine Lenkwinkeländerung oder eine Navigationsinformation verwendet, so kann beispielsweise aufgrund der Navigationsinformation eine Abweichung von der Route als Indiz für einen Reaktivierungsbedarf dienen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders präzise betrieben werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrzeugsitzeinrichtung. Die erfindungsgemäße Fahrzeugsitzeinrichtung ist für ein, insbesondere zumindest teilweise autonom fahrendes, Kraftfahrzeug und umfasst einen Fahrzeugsitz mit mehreren in einem Sitzelement und/oder einem Lehnenelement integrierten Interaktionselementen, eine Erfassungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung, wobei die Fahrzeugsitzeinrichtung dazu ausgebildet ist ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchzuführen.
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Mit anderen Worten umfasst eine erfindungsgemäße Fahrzeugsitzeinrichtung einen Fahrzeugsitz mit Sitzteil und Lehne, insbesondere Rückenlehne, wobei sowohl in dem Sitzteil als auch in der Lehne jeweils Interaktionselemente integriert sein können. Der Fahrzeugsitzeinrichtung beziehungsweise dem Fahrzeugsitz als Teil der Fahrzeugsitzeinrichtung ist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen wenigstens eines fahrspezifischen Parameters sowie eine Steuerungseinrichtung zum Aktivieren der Interaktionselemente zugewiesen beziehungsweise zugeordnet.
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Dabei sind vorteilhafte Ausgestaltungen Weiterbildungen sowie Vorteile des ersten Aspekts der Erfindung als vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Vorteile des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das jeweilige Interaktionselement eine mechanosensorische Interaktionsfläche, insbesondere eine luftbefüllte beziehungsweise luftgefüllte Massageblase, und/oder ein Vibrationselement und/oder ein Temperaturelement, insbesondere eine temperaturaktive Kalt- oder Warmfläche. Mit anderen Worten kann das Interaktionselement über eine Interaktionsfläche, welche mechanosensorisch ausgebildet ist, Feedback ausgeben und/oder aufnehmen. Zusätzlich oder darüber hinaus kann das Interaktionselement mit Luft befüllt werden und somit beispielsweise eine Massageblase, beziehungsweise zusätzlich oder alternativ eine Lordoseblase umfassen. Ferner kann das Interaktionselement vibrieren und/oder seine Temperatur ändern. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise mehrere Möglichkeiten der Interaktion beziehungsweise für eine Interaktion bereitgestellt werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Interaktionselemente zumindest jeweils teilweise luftbefüllbar, insbesondere auch entleerbar, wobei der jeweilige Innendruck als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter und/oder ein weiterer Parameter bereitstellbar ist. Mit anderen Worten kann das jeweilige Interaktionselement insbesondere eine befüllbare Blase und einen Drucksensor aufweisen, welcher den Grad der Luftbefüllung des jeweiligen Interaktionselements erfassen kann. So kann das jeweilige Interaktionselement insbesondere als Lordoseblase beziehungsweise als statische Multikonturblase ausgebildet sein oder diese aufweisen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Fahrzeugsitzeinrichtung besonders vorteilhaft betrieben und insbesondere zur Reaktivierung des Fahrers verwendet werden kann.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere als Personenkraftwagen, Van und/oder Truck ausgebildet ist, wobei das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug dazu ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchzuführen und/oder eine Fahrzeugsitzeinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Vorteile des dritten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Vorteile des zweiten sowie des ersten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer einen Fahrzeugsitz umfassenden Fahrzeugsitzeinrichtung; und
- 2 eine schematische Ansicht eines integrierte Interaktionselemente umfassenden Lehnenelements des Fahrzeugsitzes gemäß 1
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1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Kraftfahrzeug 10, welches eine Fahrzeugsitzeinrichtung 12 umfassend einen Fahrzeugsitz 14 aufweist, wobei der Fahrzeugsitz 14 mehrere in einem Sitzelement 16 und/oder einem Lehnenelement 18 integrierte Interaktionselemente 20 aufweist. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 10 eine Erfassungseinrichtung 22 und eine Steuerungseinrichtung 24 sowie eine Ausgabeeinrichtung 26.
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Sowohl die vorgestellte Fahrzeugsitzeinrichtung 12 als auch das hier vorgestellte Kraftfahrzeug 10, welches insbesondere als Personenkraftwagen, Van und/oder Truck ausgebildet ist, sind zur Durchführung eines Verfahrens zum Betreiben des insbesondere zumindest teilweise autonom fahrenden Kraftfahrzeugs 10 geeignet beziehungsweise ausgebildet. Dabei umfasst das Verfahren mehrere Schritte:
- In einem ersten Schritt erfolgt ein Erfassen wenigstens eines fahrerspezifischen Parameters, welcher einen Zustand eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 charakterisiert, durch die Erfassungseinrichtung 22. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Ermitteln eines Reaktivierungsbedarfs anhand des erfassten Parameters durch die Steuerungseinrichtung 24, welche beispielsweise als elektronische Recheneinrichtung ausgebildet ist. In einem dritten Schritt erfolgt ein Starten eines Aktivierungstrainings in Abhängigkeit von dem ermittelten Reaktivierungsbedarf, bei welchem wenigstens eines der Interaktionselemente 20 aktiviert wird. In einem vierten Schritt erfolgt ein Ermitteln eines Interaktionswerts, welcher eine Interaktion des Fahrers mit dem wenigstens einen aktivierten Interaktionselement 20 charakterisiert beziehungsweise beschreibt.
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Vorteilhaft für das hier vorgestellte Verfahren ist es, wenn in Abhängigkeit von dem ermittelten Interaktionswert zusätzlich eine Fortsetzung und/oder ein Beenden des Aktivierungstrainings und/oder eine Auswahl eines weiteren der Interaktionselemente 20 und/oder ein Feedback des wenigstens einen Interaktionselements 20 erfolgt beziehungsweise veranlasst werden.
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Durch das Verfahren kann dem Problem entgegnet werden, dass bei längeren Fahrten beziehungsweise wenn das Kraftfahrzeug 10 zumindest teilweise autonom fährt, die Konzentration beziehungsweise Aufmerksamkeit des Fahrers nachlässt. So kann durch kleine körperliche Bewegungsaufgaben, welche durch die Interaktionselemente 20 gefördert beziehungsweise gefordert werden, die Aufmerksamkeit des Fahrers reaktiviert werden. So kann beispielsweise für die Phase der Übernahme des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer nach einem hochautomatisierten Fahren durch die Bewegungsaufgabe Körper und/oder Geist des Fahrers aktiviert werden.
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Dafür wird der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter erfasst, aus welchem im Wesentlichen die Aufmerksamkeitsspanne in Form des Reaktivierungsbedarfs des Fahrers ableitbar ist. Dabei kann der wenigstens eine Parameter beispielsweise die Haltung beziehungsweise die Bewegung eines Kopfs des Fahrers und/oder die Haltung des Fahrers grundsätzlich sein und/oder beispielsweise die Art und/oder Häufigkeit der Änderung seiner Kopfposition beziehungsweise seiner Haltung.
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So ist es beispielsweise von Vorteil, wenn als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter eine Kopfposition und/oder eine Körperhaltung und/oder eine Frequenz einer Bewegung und/oder eine Atemfrequenz und/oder eine Pulsfrequenz und/oder eine Herzratenvariabilität und/oder ein Hautleitwert und/oder eine Greifintensität am Lenkrad ermittelt werden.
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Zusätzlich kann es von Vorteil sein, wenn Informationen zur Lenkwinkeländerung und/oder Navigationsinformationen aus einer Routenplanung und/oder eine Aktivität am Gaspedal und/oder eine Information von Höhenmessern als (zumindest weiterer) Parameter und/oder zum Ermitteln des Reaktivierungsbedarfs verwendet werden. So kann es sich ergeben, dass zur Erkennung einer monotonen Fahrsituation beziehungsweise des Nachlassens einer Aufmerksamkeitsspanne durch eine Bewegung der Hand des Fahrers erkannt wird, beispielsweise wenn diese bei monotonen Fahrsituationen häufiger Richtung Gesicht geführt wird. Darüber hinaus legen Beobachtungen nahe, dass Menschen mit ihren Haaren spielen und/oder ihr Gesicht berühren, wenn sie gelangweilt und/oder unkonzentriert sind.
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Durch die vorgestellte Fahrzeugsitzeinrichtung 12, das Kraftfahrzeug 10 sowie das Verfahren wird somit die Möglichkeit bereitgestellt, dass eine intelligente Erkennung eines Reaktivierungsbedarfs und/oder monotoner Fahrsituationen bereitgestellt wird, und eine Einrichtung am Sitz, insbesondere wenigstens eines der Interaktionselemente 20 am Fahrersitz 14, zu steuem. Diese weise insbesondere mechanosensorische Interaktionsflächen, wie zum Beispiel luftbefüllte Massageblasen und/oder Vibrationselemente und/oder Elemente, die luftbefüllt sind und deren Innendruck als Parameter zur Verfügung steht, wie beispielsweise Lordoseblasen, und/oder statistische Multifunktionsblasen, auf. Zusätzlich oder alternativ können für die Interaktionselemente 20 temperaturaktive Kalt- und/oder Wärmeflächen vorteilhaft sein, welche ebenso wie die mechanosensorische Interaktionsflächen, insbesondere intelligent, durch die Steuerungseinrichtung 24 gesteuert werden können.
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So ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Fahrzeugsitzeinrichtung 12 und somit das Kraftfahrzeug 10 derart ausgebildet sind, dass das jeweilige Interaktionselement 20 die mechanosensorische Interaktionsfläche und/oder insbesondere eine luftbefüllte Massageblase und/oder das Vibrationselement und/oder ein Temperaturelement, welches eine temperaturaktive Kalt- oder Wärmefläche aufweist, umfasst.
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So können durch die Interaktionselemente 20 zumindest jeweils und beispielsweise ein jeweiliger Luftfüllstand als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter und/oder ein weiterer Parameter zur Verfügung gestellt werden.
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Dabei können mechanosensorische Elemente beziehungsweise Interaktionsflächen beispielsweise die Bewegungsmöglichkeit der Wirbelsäule fördern. Dabei können mechanosensorische Elemente nur an den Stellen zur Bewegungseinlagen, an denen eine physiologische Bewegung des Körpers des Fahrers möglich ist, vorteilhaft eingesetzt werden. Passende Orte sind beispielsweise der Oberkörper links und rechts, wobei Druck des Fahrers dagegen zu einer Rotationsbewegung um die Achse der Wirbelsäule führt und somit kleine, tiefe Rückenmuskeln aktiviert werden können. Ein weiterer passender Ort für solch eine Interaktion ist der Bereich der Lendenlordose, wird dieser durch wenigstens eines der Interaktionselemente 20 aufgewölbt, kann mithilfe der Bauchmuskeln die Lendenwirbelsäule aktiv gegen dieses Aufwölben für das Aktivitätstraining drücken.
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So zeigt 2 das Lehnenelement 18, insbesondere ausgebildet als Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 14, wobei drei Interaktionselemente 20 gezeigt sind, wobei jedes der Interaktionselemente 20 eine befüllte Massageblase beziehungsweise befüllbare Massageblase 28 sowie eine jeweilige Lordoseblase 30 umfasst.
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Mit anderen Worten kann das Verfahren derart durchgeführt werden, dass in einer Verarbeitungseinheit, der Steuerungseinrichtung 26, Parameter definiert verarbeitet werden, was dazu verwendet wird, insbesondere zu einem passenden Zeitpunkt, eine vordefinierte Aktivierungsszene zu starten und/oder anzubieten. Der Parameter beziehungsweise der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter können Hinweise beziehungsweise Informationen zur Kopfposition und/oder Körperhaltung umfassen. Ferner kann die Frequenz mit der die Hand Richtung Kopf, Haare, Nase und/oder Gesicht geführt wird als der wenigstens eine fahrerspezifische Parameter verwendet werden.
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Das Verfahren umfasst Abläufe und/oder Musterfunktionen der Komponenten, also der Interaktionselemente 20 im Fahrzeugsitz 14, die den Körper des Fahrers an Stellen zu einer Interaktion über haptische Impulse veranlassen, was beispielsweise über Druckerfassungseinheiten an der Stelle der Interaktion und/oder mehrere Feedbackeinrichtungen, welche dem Fahrer Feedback geben, für das Aktivitätstraining genutzt wird.
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Zusätzlich und darüber hinaus sind Informationen, welche von einem Aufmerksamkeit-Algorithmus insbesondere betreffend eine sinkende Aufmerksamkeit bereitgestellt werden, verwendbar. Darüber hinaus können Informationen zur Lenkwinkeländerung, Navigationsinformationen aus der Routenplanung, Aktivität am Gaspedal und/oder Informationen von Höhenmessern und/oder dergleichen als Parameter verwendet werden.
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Dabei kann für das Ermitteln des Reaktivierungsbedarfs durch die Steuerungseinrichtung 24 in Kombination mit den durch die Erfassunsgseinrichtung 22 erfassten Daten, eine Definition der Parameter beispielsweise in einem Speicherbereich der Steuerungseinrichtung 24 hinterlegt werden, durch welche somit eine Empfehlung und/oder eine insbesondere direkte Auslösung eines bewegungsunterstützenden Programms, dem Aktivitätstraining, initiiert werden kann. Ferner kann durch die Steuerungseinrichtung 24 eine Definition von Abläufen und/oder Mustern festgelegt werden, welche beispielsweise das Befüllen der statischen Komfortsysteme, wie der Lordoseblase 30 und oder dem Befüllen von Seitenhaltblasen, führen. Darüber hinaus können Abläufe dynamischer Komfortsysteme, wie die der Massageblasen 28 bestimmt werden. Zusätzlich oder darüber hinaus ist die Ansteuerung von Vibrationsmotoren für Vibrationselemente und lokale Erwärmung oder Abkühlung über Heizelemente denkbar.
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Durch das Aktivitätstraining kann insbesondere eine dynamische Aktivierung der definierten Muster erfolgen. Als Interaktionswert kann beispielsweise ein Feedback einer Bewegung des Fahrers durch die Aktivierung der Vibration und/oder durch das Aktivieren der nächsten Komponente, wie einem weiteren der Interaktionselemente 20, ermöglicht werden. Insbesondere können durch das Verfahren mehrere Parameter insbesondere parallel erfasst werden, beispielsweise die Atemfrequenz und/oder die Pulsfrequenz, wobei als Wert beziehungsweise Mittelwert seit Fahrtbeginn ein Vergleichswert bereitgestellt werden kann. Dabei kann die Erfassungseinrichtung 22 beispielsweise, wie in 1 gezeigt, eine Kamera aufweisen. Zusätzlich und darüber hinaus kann die Erfassungseinrichtung 22 ein tragbares Gerät (Wearable), wie beispielsweise eine Smartwatch mit Pulsmesser oder dergleichen umfassen beziehungsweise mit diesem (beispielsweise für einen Datenaustausch) interagieren. Ferner können Drucksensoren oder dergleichen für die Erfassungseinrichtung 22 vorgesehen sein.
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Für das Aktivitätstraining kann beispielsweise die untere der Lordoseblasen 30 in 2 zusätzlich mit 20 Prozent Luft befüllt werden. Im Anschluss wird ein mechanosensorisches Programm in der Massageblase 28 des zugehörigen Interaktionselements 20 gestartet. Sobald der Blaseninnendruck der Lordoseblase 30 nun beispielsweise für drei Sekunden um 10 Prozent steigt, wird dies als Interaktionswert ermittelt beziehungsweise festgehalten. Daraufhin wird in Abhängigkeit von diesem ermittelten Wert eine Fortsetzung des Aktivierungstrainings realisiert, bei welchem beispielsweise nun die mechanosensorische Massageblase 28 oben links (vgl. 2) aktiviert wird und die zuerst aktivierte mechanosensorische Massageblase 28 gestoppt beziehungsweise nicht weiter befüllt wird. Ferner wird die zugehörige Lordoseblase 30 ebenfalls mit einem zusätzlichen Druck beaufschlagt, wobei kontrolliert wird, ob ebenfalls für drei Sekunden eine Druckerhöhung um 10 Prozent als Interaktion des Fahrers ermittelt wird.
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Im Anschluss wird dies mit der Lordoseblase 30 und Massageblase 28 des rechts oben in dem Lehnenelement 18 angeordneten Interaktionselement 20 wiederholt. Insbesondere kann eine Wiederholung des Aktivitätstrainings durch eine zufällige Auswahl der Lordoseblasen 30 beziehungsweise Massageblasen 28 fortgeführt werden. So kann eine Bewegung möglichst abwechslungsreich durchgeführt werden, sodass ein Fahrer besonders vorteilhaft reaktiviert werden kann. Sind zusätzlich entsprechende Interaktionselemente 20 in dem Sitzelement 16 vorhanden, kann das Training beziehungsweise Aktivitätstraining weiter abwechslungsreich gestaltet werden.
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Durch das hier vorgestellte Kraftfahrzeug 10 sowie die gezeigte Fahrzeugsitzeinrichtung 12 und das Verfahren kann auf besonders vorteilhafte Weise die Aufmerksamkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 gewährleistet werden, insbesondere wenn eine Übernahme aus einem autonomen Fahrbetrieb erfolgen soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018007322 A1 [0004]
