WO2022063522A1 - Verfahren zum betreiben eines assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren fahrzeugs - Google Patents

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Sebastian Hergeth
Frederik Naujoks
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an assistance system of an at least temporarily autonomously operable vehicle for influencing a sleeping or waking state of a vehicle occupant of the vehicle who is eligible for at least one temporary assumption of a vehicle driving function.
  • Corresponding methods for operating an assistance system of an at least temporarily autonomously operable vehicle for influencing the sleeping and/or waking state of a vehicle occupant of the vehicle who is eligible for at least one temporary takeover of a vehicle driving function are basically known from the prior art. It is generally known that autonomous driving or piloted driving of a vehicle enables the actual driver, at least briefly, not to carry out the vehicle guidance function or to have the vehicle guidance function performed by an assistance system. This is typically the case in the so-called autonomy levels 3 to 5 according to SAE J3016. For example, a vehicle occupant who is actually intended as a driver can at least turn to sleep or other activities at times while driving the vehicle.
  • the invention is based on the object of specifying a method which, in particular with regard to a simple, quick and effective measure, enables the vehicle occupant to sleep while driving and at the same time reduces the risk of an accident for the vehicle occupant and other road users.
  • the object is achieved by a method for operating an assistance system of an at least temporarily autonomously operable vehicle for influencing a sleeping or waking state of a vehicle occupant of the vehicle who is eligible for at least one temporary takeover of a vehicle guidance function according to claim 1 .
  • the claims dependent on this relate to possible embodiments of the method and a corresponding assistance system.
  • the invention relates to a method for operating an assistance system of a vehicle that can be operated autonomously at least temporarily for influencing a sleeping or waking state of a vehicle occupant of the vehicle who can be considered for at least temporarily taking over a vehicle driving function, with the method steps: (a) detecting the sleeping and/or or wakefulness of the vehicle occupant by means of a detection device for generating takeover ability information describing the vehicle occupant's ability to take over a vehicle driving function, (b) detecting and/or receiving and/or generating at least one item of information on how the destination has been reached, which influences a route and/or a travel time of the Vehicle has to reach a defined destination, (c) at least temporarily influencing the sleeping and / or waking state of the Vehicle occupants by means of an influencing device, so that at least over a portion of the route and/or travel time, preferably over a predominantly portion of the route and/or travel time, particularly preferably over the entire route and/or travel time, the vehicle occupant has a defined minimum ability
  • the vehicle occupant is allowed to sleep or fall asleep at least in sections, but care is taken, for example, to ensure that the vehicle occupant does not fall into REM or deep sleep at least in sections during his sleep phase, in particular over the entire journey.
  • One goal can be to increase sustained attention and/or an arousal level (particularly alertness and readiness to react) or to keep it at a minimum level.
  • the vehicle occupant of the vehicle to be considered for the vehicle driving function is the person who is intended to take over the vehicle driving function from the assistance system in the event of a takeover request.
  • the definition of one of several vehicle occupants as the person to whom the vehicle management function is to be handed over in the event of a necessary takeover can be done, for example, before the start of the journey or during the journey respectively.
  • the vehicle occupant responsible for taking over the vehicle guidance function can also be changed by the assistance system, in particular automatically. Information recorded by any recording devices and/or information introduced via input means can be taken into account here.
  • the detection device is set up to detect a sleeping and/or waking state of the vehicle occupant and to evaluate and/or further process and/or forward this detection information in such a way that takeover ability information regarding the takeover ability of the vehicle occupant to take over a vehicle driving function is generated or generated.
  • the takeover ability information can indicate within which period of time a sleeping vehicle occupant or a vehicle occupant who is in a waking phase is able to adequately take over the vehicle driving function.
  • the destination achievement information has an influence on or includes information on the route and/or travel time of the vehicle to reach a defined destination. For example, a destination is transferred or entered to the assistance system, whereupon a driving route and/or a driving time to reach this destination is determined or calculated.
  • the target achievement information and traffic information such. B. accidents and / or traffic on the (calculated) route and / or include weather information.
  • the vehicle occupant is influenced by the influencing device over a portion of the route and/or the driving time, in particular over a predominant portion of the route and/or the driving time, in such a way that a defined minimum ability of the vehicle occupant to take over a vehicle guidance function is achieved for the vehicle occupant for at least one Section of the route and / or driving time is available.
  • the vehicle occupant is influenced such that its minimum ability to take over a vehicle guidance function for a major part of the route and/or travel time, in particular for the entire route and/or travel time to reach the destination, is present.
  • any route sections that allow a sleep phase are planned, which allow the vehicle occupant to fall asleep or to sleep within a specific or specified route section.
  • the assistance system prepares the vehicle occupant with an offer for at least some or part of the time sleeping options, depending on the information on how the destination has been achieved (e.g. traffic situation and/or weather and/or the state of rest of the vehicle occupant). It is therefore possible that the offer for temporary or part-time sleeping options will change or be adjusted during the journey due to a change in the traffic situation and/or due to perceived offers of sleeping options and thus an increase in the ability to be taken on again due to relaxation that has already taken place.
  • the minimum takeover capability can include a period of time starting from a takeover signal transmitted to the vehicle occupant until the vehicle occupant takes over or executes the vehicle guidance function.
  • the minimum takeover capability can describe that the sleeping or waking vehicle occupant takes over the vehicle driving function within a predefined threshold value (amount of time) or a period of time to achieve a state adequate for driving the vehicle.
  • the period of time specifies a period of time within which the vehicle occupant has a minimum ability to take over the vehicle driving function after a wake-up signal or a vehicle takeover signal has been emitted.
  • the minimum ability to take over or the period of time can describe a maximum time (eg 2 seconds) allotted to the vehicle occupant, within which the vehicle occupant has sufficient ability to take over the vehicle guidance function.
  • the threshold value can vary depending on vehicle occupant-specific events/criteria while driving change. It is thus possible for the threshold value to be lowered if the vehicle occupant has already carried out a sleep phase while driving and is therefore in a more relaxed basic state, which enables him to bring him into a state adequate for driving the vehicle more quickly in a later and/or more recent sleep event.
  • the minimum takeover ability may alternatively or additionally be a minimum ability (i) based on a minimum ability to react and/or (ii) based on a minimum level of alertness and/or (iii) based on a minimum level of vision and/or (iv) based on a minimum ability to manage a include vehicle. So it is possible that the ability to take over and/or the minimum ability to take over includes a minimum ability of a reaction time and/or an alertness or a sleep state (i.e. deep sleep less alertness than in a light sleep state) and/or a visual ability. For example, the vehicle occupant needs a minimum amount of time after waking up in order to acquire sufficient optical perception of the traffic situation or sufficient visual ability for a state adequate for driving the vehicle.
  • the influencing device can, for example, take into account time of day information and/or vehicle occupant-specific, in particular historical, sleeping and/or waking state information and/or vehicle occupant-specific health information for at least temporarily influencing the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant.
  • the influencing device can influence the vehicle occupant as a function of the time of day or time of day information. For example, it can be provided that when a vehicle occupant "drives into the night", and thus the risk of deep sleep or REM sleep is increased, the influencing device experiences a different kind of influence than if he slept in the early morning Vehicle drives.
  • the vehicle occupant-specific, preferably historical, sleeping and/or waking state information and/or the vehicle occupant-specific health information to be entered, in particular manually, by the vehicle occupant and/or by a person other than the vehicle occupant, in particular manually, via an input device the Influencing device or an operatively connected to the influencing device evaluation device is supplied.
  • a human-machine interface also known as an HMI interface (Human Machine Interface)
  • HMI interface Human Machine Interface
  • a vehicle occupant can use voice input to tell the assistance system how he last slept and/or what his state of health is.
  • the assistance system can use optical and/or haptic and/or thermal and/or acoustic sensors to recognize the vehicle occupants themselves and/or their behavior within the vehicle (for example their steering and/or reaction behavior) and to their sleep and/or or awake and/or infer state of health.
  • the vehicle occupant-specific, in particular historical, sleeping and/or waking state information can include at least one accounting model, in which events occurring over a period of time that influence the sleeping and/or waking state and/or recording results depicting the sleeping and/or waking state are taken into account.
  • An account model is software or an algorithm that makes it possible to record a large amount of input information supplied at different times and, depending on predefined patterns and/or threshold values, to output output information that takes into account the historical or chronological progression.
  • the account model can differentiate information over time and take into account additively and subtractively its influence on the fatigue of the vehicle occupant and/or its influence on the ability of the vehicle occupant to assume a vehicle driving function.
  • the input information is preferably weighted before or during its comparison with a threshold value.
  • the respective input information can be weighted as a function of the point in time at which this information was entered into the system and/or as a function of the point in time at which this information was obtained or recorded.
  • older information about the sleeping behavior of the vehicle occupant before the start of the journey can be weighted lower than more recent information determined during the journey Information that allows conclusions to be drawn about the current tiredness of the vehicle occupant.
  • the destination achievement information can include, for example, (a) navigation information provided by a navigation system, in particular the route and/or the travel time, and/or (b) traffic information provided by a traffic system regarding the traffic volume, in particular route-specific, and/or (c ) include weather information provided by a weather system, in particular route-specific, and/or (d) include vehicle condition information provided by a vehicle condition system, indicating the current and/or future condition of the vehicle and/or (e) include immediate information provided by a surroundings monitoring system Environment of the vehicle, in particular the traffic and / or the road surface, include relevant environment monitoring information and / or (f) provided by a car-to-car interface or car-to-X interface, in particular route-specific traffic include your situation.
  • Some or all of the above information may describe current and/or future events or circumstances.
  • Traffic information can include, for example, the occurrence of an accident and/or a road closure and/or the impending overtaking of heavy transport.
  • Weather information can e.g. B. include information about the type and extent of wind conditions and / or solar radiation and / or precipitation or rain and / or hail or the like.
  • the vehicle status information can include, for example, the technical status of a vehicle component of the vehicle.
  • the vehicle condition information can include the tire pressure and/or the tire profile and/or the filling level of the fuel tank or the energy storage device of an at least partially electrically powered vehicle and/or the sound penetration properties of the passenger compartment (e.g. due to open windows) and/or the state of wear of the Engine and / or the temperature of the engine or the engine oil include.
  • the vehicle components provided here can have an influence on the acoustic and/or haptic perception of the vehicle for those in the passenger compartment Have vehicle occupants.
  • the consideration of these vehicle components can thus have a direct or indirect influence on the sleeping and/or waking behavior of the vehicle occupant, so that the consideration of these vehicle components for the planning of sleeping and waking phases carried out by the assistance system and in particular for the holding or moving or Assisting a vehicle occupant in a defined sleep phase are worth considering.
  • the detection device can, for example, (a) detect the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant and/or (b) the state of health of the vehicle occupant by means of optical and/or haptic and/or thermal and/or acoustic sensors.
  • the detection device can include, for example, a signal from the vehicle occupant that can be detected optically and/or haptically and/or thermally and/or acoustically and is output consciously or unconsciously.
  • acoustic noises or signals such as snoring and/or thermal signals such as body temperature, at least in sections, typically emitted by the vehicle occupant while they are asleep can be detected.
  • the influencing device can, for example, temporarily influence the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant by means of at least one optical and/or haptic and/or acoustic and/or thermal output means.
  • the output means acts on the vehicle occupant in such a way that the output signal or the influencing signal of the at least one output means is consciously and/or unconsciously perceptible to the vehicle occupant optically and/or haptically and/or acoustically and/or thermally.
  • an unconscious perception is that the vehicle occupant would perceive this signal when awake and the vehicle occupant reacts unconsciously to this signal in the sleeping state.
  • the influencing device can also use several output means simultaneously or at different times in order to influence the vehicle occupant.
  • a light or medium sleep phase means a region of sleep or a sleep phase in which the person is neither in a waking state nor in a deep sleep state.
  • the range of light or medium sleep phase or depth of sleep can include a weaker sleep compared to REM or deep sleep and at the same time a less alert state compared to a waking state.
  • the sleep phases can B. by deriving electrical voltage fluctuations on the head surface using an electroencephalography (EEG) in different sleep rhythms can be measured and visualized.
  • EEG electroencephalography
  • sleep can be divided into different stages. According to the frequency and amplitude of these "internal rhythms", the following stages and the associated waves are generally distinguished, with the following classification of sleep stages I-IV being known:
  • Stage I (light sleep, shortly after falling asleep): the brain transitions from alpha waves to theta waves (4 to 7 Hz), with conscious awareness of the environment slowly fading,
  • Stage III transition to deep sleep: delta waves (0.1 to ⁇ 4 Hz - slow waves with high amplitude) now come to the fore (20 to 50 percent of the measured brain waves),
  • Stage IV Deep sleep: Delta waves now account for more than 50 percent of measured brainwaves, with a sleeper awakened during deep sleep appearing disoriented and sleepy.
  • REM sleep During REM sleep (rapid eye movement - also known as dream sleep or paradoxical sleep), the EEG is similar to stage I mentioned above (predominantly theta waves). During REM sleep, the skeletal muscles are maximally relaxed, but not the eye muscles. Most vegetative functions are activated with an increase in blood pressure, breathing rate and heart rate, and the stress hormone adrenaline is increasingly released. For example, the blood pressure and/or the respiration rate and/or the heart rate of the vehicle occupant can be recorded via the detection device and conclusions can be drawn from this as to which sleep phase he is in or in which sleep phase he is not.
  • the light sleep phase can be understood as stage I and thus as light sleep, which sets in shortly after falling asleep.
  • stage II and/or III can indicate a middle sleep or a middle sleep phase.
  • Stage IV forms the deep sleep, so that the sleep states that are preferably not “allowed” or prevented by the assistance system include sleep stage IV and/or REM sleep, at least in certain sections of the route, preferably over the entire route.
  • the middle sleep phase forms a sleep state of a person in which, compared to REM sleep and/or deep sleep, this person reaches an awake state more quickly and/or in a more oriented manner, in particular an alert state that enables him to take over the vehicle.
  • the route can be planned based on the target achievement information, at least one sleeping phase and at least one waking phase and at least one waking phase transitioning from the sleeping phase to the waking phase being assigned to the route in sections. It can e.g. B. depending on route sections that can be determined or calculated in advance, which require the vehicle occupants to take over the vehicle guidance function from the assistance system or this requirement is to be regarded as given with a certain degree of probability, suggestions for rest or sleep sections are issued to the vehicle occupants, in particular displayed.
  • a route and/or speed plan can also be used take place in such a way that at certain points in time or periods of time the vehicle occupant has the opportunity to sleep in order to preferably arrive at the destination relaxed to a certain extent on the one hand and at the same time always have a minimum acceptance ability over a partial route section or over the entire route.
  • a further sleep phase can be allowed or permitted as a maximum deep sleep phase by the influencing device.
  • the influencing device e.g. B. in the first route section for the vehicle occupant possible to get into a middle sleep and in a further route section the entry of the vehicle occupant can be denied in a middle sleep phase by a corresponding influencing of the vehicle occupant by means of the influencing device.
  • different degrees of sleep depth can thus be specified and monitored by the assistance system and carried out by means of the influencing device by correspondingly influencing the vehicle occupant.
  • At least two different wake-up phases can be assigned to the route, for example, which differ in terms of the intensity and/or strength and/or duration of the effect on the vehicle occupant to be woken up. It is thus possible for a first wake-up phase to be assigned to a first section of the route and a further wake-up phase to be assigned to a further section of the route, with z. B. the duration of the vehicle occupant granted waking up is of different lengths. Depending on the degree to which the vehicle occupant has had enough sleep or what phase of sleep he is in, the influencing device can cause the vehicle occupant to wake up in different lengths. Alternatively or additionally, depending on what type of sleep phase the Vehicle occupants is to be led out, a different wake-up phase in terms of duration and/or intensity and/or strength of the influence is carried out by the influencing device.
  • the invention also relates to an assistance system of a vehicle that can be operated at least temporarily for influencing a sleeping and/or waking state of a vehicle occupant of the vehicle who can be considered for at least one temporary assumption of a vehicle driving function a procedure described herein must be carried out.
  • the invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising an assistance system described herein.
  • the vehicle is a vehicle that drives autonomously at least in phases.
  • FIG. 1 shows a basic illustration of the method for operating an assistance system of an at least temporarily operable vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a vehicle that is equipped with an assistance system according to an exemplary embodiment
  • 3a to c show a basic representation of different waking and sleeping phases proposed by an assistance system for a trip on the same route according to an exemplary embodiment.
  • a method of an assistance system 1 of an at least temporarily autonomously operable vehicle 2 for influencing a sleeping and/or waking state of a vehicle for at least one temporary takeover is described below Vehicle occupants 3 of the vehicle 2 who come into consideration for a vehicle guidance function are described.
  • the method comprises the following method steps: (a) detecting 100 the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant 3 by means of a detection device 4 for generating 101 takeover ability information 201 describing the ability of the vehicle occupant 3 to take over a vehicle driving function.
  • the takeover ability information 201 is at least based on this on the sleep and/or wakefulness information 200 recorded or generated by the recording device 4.
  • a recording and/or receiving and/or generating 102 of at least one item of goal achievement information 202 takes place, which has an influence on a route 6 and/or on a travel time of the Vehicle 2 to reach a defined destination 7 has.
  • the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant 3 is at least temporarily influenced by means of an influencing device 5, so that at least over a partial area of the route 6 and/or travel time, preferably over a predominantly partial area of the route 6 and/or travel time, particularly preferably over the entire route 6 and/or travel time, there is a defined minimum takeover ability of the vehicle occupant 3 to assume a vehicle guidance function on the vehicle occupant 3 for at least a section of the route 6 and/or travel time.
  • the minimum takeover capability can include, for example, (a) a maximum takeover period starting from a takeover signal (not shown) transmitted or issued to the vehicle occupant 3 until the vehicle occupant 3 takes over or executes the vehicle guidance function and/or (b) a minimum capability based on a minimum responsiveness and/or based on a minimum level of wakefulness and/or a minimum sleep state and/or based on a minimum level of vision and/or based on a minimum level of, in particular physical and/or psychological, ability to drive a vehicle.
  • a maximum takeover period starting from a takeover signal (not shown) transmitted or issued to the vehicle occupant 3 until the vehicle occupant 3 takes over or executes the vehicle guidance function and/or (b) a minimum capability based on a minimum responsiveness and/or based on a minimum level of wakefulness and/or a minimum sleep state and/or based on a minimum level of vision and/or based on a minimum level of, in particular physical and/or psychological, ability to drive a vehicle.
  • the evaluation can be carried out, for example, in such a way that a minimum level of ability or responsiveness, e.g. B. a minimum of a period of time from a takeover request until the adequate takeover of the vehicle guidance function by the vehicle occupant is given.
  • a minimum level of ability or responsiveness e.g. B. a minimum of a period of time from a takeover request until the adequate takeover of the vehicle guidance function by the vehicle occupant is given.
  • the influencing device 5 can, when influencing the vehicle occupant 3, e.g. B. time of day information and/or vehicle occupant-specific, in particular historical, sleeping and/or waking state information 200 and/or vehicle occupant-specific health information 203 for at least temporarily influencing the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant 3.
  • Health information 203 can e.g. B. a health of the vehicle occupant 3 related information such as the presence of a chronic or temporary illness, z. B. fever include.
  • the health information 203 can include taking temporary medication and/or long-term medication.
  • the health information 203 can be used, for example, for a more suitable detection of the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant 3 via the detection device 4 or a more suitable interpretation of detected data of the vehicle occupant 3 and/or a more effective influencing of the vehicle occupant 3 by means of the influencing device 5 to allow.
  • this effect of the medication can be taken into account when evaluating a detected body temperature to obtain sleep and/or wakefulness information 200 and/or to obtain takeover ability information 201.
  • the health information can also be included in the evaluation of the recorded sleeping and/or waking state and can thus be taken into account in the determination of the takeover capability information 201 .
  • the vehicle occupant-specific, preferably historical, sleeping and/or waking state information 200 and/or the vehicle occupant-specific health information 203 can, for example, in particular manually, by the vehicle occupant 3 and/or by a person other than the vehicle occupant 3, in particular manually, via an input device 9 or are fed to the influencing device 5 by the detection device 4 .
  • the information from the input device 9 and/or the detection device 4 can be fed to an evaluation device 8 that is operatively connected to the influencing device 5 .
  • the input device 9 can also be used to input target achievement information 202 or a component of target achievement information 202 to the influencing device 5 or to an evaluation unit 8 that is operatively connected to the influencing device 5 .
  • the vehicle occupant-specific, in particular historical, sleeping and/or waking state information 200 can include, for example, at least one account model (not shown), in which events that occur over a period of time and affect the sleeping and/or waking state and/or the sleeping and/or Detection results depicting wakefulness are taken into account.
  • a current and/or a predicted ability of the vehicle occupant 3 to take over in the future can be determined and/or a minimum ability of the vehicle occupant 3 to take over can be derived at a current and/or a future point in time will.
  • the influencing device 5 can be controlled depending on the target achievement information 202, in particular on the route 6 and the traffic situation.
  • the destination achievement information 202 can be, for example, (a) navigation information provided by a navigation system (not shown), in particular the route (6) and/or travel time, and/or (b) traffic information provided by a traffic system with regard to traffic volume, in particular route-specific, and/or (c) weather information provided by a weather system, in particular route-specific and/or (d) vehicle status information provided by a vehicle status system and indicating the current and/or future status of the vehicle, in particular information relating to vehicle characteristics or vehicle operating resources, and/or (e) vehicle status information provided by an area monitoring system 10, 10' that immediate surroundings of the vehicle 2, in particular the traffic A $ Ap and/or the road surface, include relevant surroundings observation information and/or (f) provided by a car-to-car interface 11 and/or car-to-X interface , especially route-specific, traffic situation n include.
  • the car-to-car interface 11 can be connected to a further vehicle 19 for data exchange via a data connection 20, in particular a wireless one.
  • the detection device 4 can, for example, detect the sleeping and/or waking state of the vehicle occupant 3 and/or the state of health of the vehicle occupant 3 by means of optical and/or haptic and/or thermal and/or acoustic sensors.
  • the influencing device 5 can, for. B. a temporary, the sleeping and / or wakefulness of the vehicle occupant 3 influencing effect by means of at least one visual and / or haptic and / or acoustic and / or thermal output means.
  • the output means of the influencing device 5 is designed as a temperature control element (heating and/or cooling element) installed, in particular in or on a vehicle seat and/or in or on an interior ventilation system.
  • the output means can be designed as a vibrating element which is in or on a vehicle seat and/or in or on a steering wheel and/or in or on an accelerator pedal and/or in or on an armrest and/or in or on a headrest and/or neck support is arranged or configured.
  • the output means can also be designed as a light source and/or as a loudspeaker, so that light and/or sound signals can be transmitted to the vehicle occupants.
  • the influencing, in particular the intensity and/or the strength and/or the duration of the influencing, of the vehicle occupant 3 who is considered or intended for temporarily taking over the vehicle guidance function can take place in such a way that this vehicle occupant 3 at least partially, in particular completely, (a) Remains or enters a light or medium stage of sleep and/or (b) does not enter or remains in a REM or deep sleep stage for only a short period of time.
  • the middle sleep phase can e.g. B. describe a sleep state of a vehicle occupant 3, in which the vehicle occupant 3 compared to a REM sleep and / or a deep sleep faster and / or more oriented in an awake state, in particular in a state of alertness enabling the vehicle takeover, comes.
  • an in particular automated planning of the route 6 can be carried out, with the route 6 sections having at least one sleeping phase 12, 13 and at least one waking phase 14, 15 and at least one from the sleeping phase 12, 13 to the waking phase 14 , 15 transitional wake-up phase 16, 17 is assigned.
  • a waking phase 16, 17 that defines or controls the transition from the sleeping phase 12, 13 to the waking phase 14, 15 is taken into account or specifically influenced by the assistance system 1.
  • the wake-up phase 16, 17 can, with regard to the influencing of the vehicle occupant 3 by the influencing device 5 during this phase, depend on the type and/or extent (e.g.
  • the duration) of the at least one previous sleep phase and in particular effectively used by the vehicle occupant 3 12, 13 and/or vehicle occupant-specific information can be designed differently.
  • This can e.g. B. the fastest possible and / or a predictable wake-up phase 16, 17 for the respective vehicle occupant 3, in particular for the vehicle occupant 3 taking over the vehicle guidance function, by a control of the influencing device 5 adapted thereto.
  • At least two different sleep phases 12, 13 can be assigned to sections of a route 6 leading or selected to a destination 7 Acquisition of a vehicle management function by a vehicle occupant 3 or the effectively necessary wake-up phase 16, 17 differ to obtain a sufficient takeover ability of the vehicle occupant 3 for taking over the vehicle management function.
  • the length of the phases shown in FIGS. 3a to 3c indicate their course over time. For example, the start time for starting the journey according to FIG. 3a is 7:00 a.m., ie at a time when the vehicle occupant or the driver has just got up and consequently has had a longer restful sleep phase.
  • the planning by the assistance system thus has a large number of waking phases 14, 15, since the vehicle occupant 3 initially has no need for sleep since he starts the journey in a rested state.
  • arrival at the destination 7 can take place at 11:00 a.m., which means that the total travel time is 4 hours.
  • the different phases 12, 13, 14, 15, 16, 17 are identified in the figures by different hatchings.
  • the waking phases 14, 15 are visualized by cross-hatching, the sleeping phases 12, 13 by oblique hatching going from bottom left to top right and the waking phases 16, 17 by oblique hatching going from top right to bottom left.
  • the same route is traveled as in the example from FIG. 3a, but the journey begins or the departure according to FIG. 3b takes place at 1:00 p.m. after lunch. Due to the past meal, a sleep phase 12 , which is planned in particular, is provided relatively early after the start of the journey. Due to the lower volume of traffic, the destination is reached at 4:30 p.m., resulting in a travel time of 3.5 hours, which is shorter than in the example in FIG. 3a.
  • the example according to FIG. 3c also shows a trip on the same route 6 as in the two aforementioned examples (according to FIGS. 3a and 3b), the The journey begins at 9:00 p.m. and thus takes place after a working day.
  • the vehicle occupant 3 is tired due to the late departure time and the previous exertion of the working day and therefore has a correspondingly high need for rest.
  • the traffic situation requires a takeover request 18 in order to hand over control of the vehicle to the vehicle occupants 3 . Because the vehicle occupant 3 is tired or not rested, the planned wake-up phase 16 and/or the wake-up phase carried out by the assistance system 1 lasts longer than in the examples in FIGS. 3a and 3b.
  • the assistance system 1 can thus (a) depend on the time of day and/or (b) depend on the type and/or extent of the, in particular immediately preceding, planned sleep phase 12, 13 and/or (c) depend on the type and/or extent of the , in particular directly, the previous actual sleep phase 12, 13, the type and/or extent (ie, e.g. duration) of the subsequent wake-up phase 16, 17 can be designed or adapted differently.
  • the destination 7 is reached at 11:45 p.m. during the journey according to the example in FIG. 3c (journey time: 2.75 hours), since the volume of traffic enables a correspondingly faster progress than in the aforementioned examples according to FIGS. 3a and 3b.
  • a route 6 is assigned at least two different wake-up phases 16, 17, which differ in terms of their intensity and/or strength and/or duration of the effect on the vehicle occupant 3 to be woken up.
  • the first wake-up phase 16 shown in FIG. B. a surprisingly quick transfer of the vehicle management function to the vehicle occupant 3 must be done.
  • the second wake-up phase 17 lasts longer than the first wake-up phase 16 in order to enable a gentler wake-up that is more pleasant for the vehicle occupant.
  • FIGS. 3a to 3c thus show that different events can occur when driving the same route and that the vehicle occupants' ability to take over can be affected by targeted planning and Implementation of (potential) sleep phases can be optimized.
  • it can z. B. to a dynamic adjustment of the planning and implementation, if during the journey there are changes in assumptions such as unplanned takeover requests. Provision can be made for the assistance system to act on the vehicle occupants in such a way that optimal scheduling or planning of REM and non-REM sleep phases is achieved, so that the driver's ability to take over is as high as possible in the event of a, in particular planned, takeover.
  • the invention is also based on an assistance system 1 of a vehicle 2 that can be operated at least temporarily for influencing a sleeping and/or waking state of a vehicle occupant 3 who is eligible for at least one temporary takeover of a vehicle driving function, the vehicle 2 being set up carry out the procedure described herein.
  • the invention also relates to a vehicle 2 comprising such an assistance system 1, in particular a motor vehicle.

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (1) eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs (2) zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen (3) des Fahrzeugs (2), mit den Verfahrensschritten: - Erfassen (100) des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen (3) mittels einer Erfassungseinrichtung (4) zur Erzeugung (101) einer eine Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen (3) zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion beschreibenden Übernahmefähigkeitsinformation (201), - Erfassen und/oder Empfangen und/oder Erzeugen (102) wenigstens einer Zielerreichungsinformation (202), welche einen Einfluss auf eine Fahrstrecke (6) und/oder auf eine Fahrzeit des Fahrzeugs (2) zur Erreichung eines definierten Zielorts (7) hat, - zumindest temporäre Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen (3) mittels einer Beeinflussungseinrichtung (5), sodass zumindest über einen Teilbereich der Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, bevorzugt über einen überwiegend Teilbereich der Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, besonders bevorzugt über die gesamten Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, eine definierte Mindestübernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen (3) zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion auf den Fahrzeuginsassen (3) für zumindest einen Teilabschnitt der Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit vorliegt.

Description

VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES ASSISTENZSYSTEMS EINES ZUMINDEST TEMPORÄR AUTONOM BETREIBBAREN FAHRZEUGS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs zur Beeinflussung eines Schlaf- oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs.
Entsprechende Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs sind aus dem Stand der Technik dem Grunde nach bekannt. Es ist allgemein bekannt, dass das autonome Fahren bzw. pilotiertes Fahren eines Fahrzeugs den eigentlichen Fahrer zumindest kurzzeitig in die Lage versetzt, die Funktion der Fahrzeugführung nicht auszuführen bzw. die Fahrzeugführungsfunktion durch ein Assistenzsystem ausführen zu lassen. Dies ist typischerweise in den sogenannten Autonomiestufen 3 bis 5 gemäß SAE J3016 der Fall. Damit kann beispielsweise ein eigentlich als Fahrer bestimmter Fahrzeuginsasse zumindest zeitweise während der Fahrt des Fahrzeugs sich einem Schlaf oder anderer Tätigkeiten zuwenden.
Wenn im Falle einer, insbesondere kurzfristigen, Anforderung der Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion von dem Assistenzsystem an den Fahrzeuginsassen, dieser nicht schnell genug in einen Zustand einer adäquaten Übernahmefähigkeit gelangt kann sich hieraus für ihn selbst oder weitere Verkehrsteilnehmer eine Gefahr ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches insbesondere im Hinblick auf eine einfache und schnelle sowie effektive Maßnahme dem Fahrzeuginsassen die Möglichkeit einer Schlafphase während der Fahrt ermöglicht und zugleich ein Unfallrisiko für den Fahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer reduziert.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs zur Beeinflussung eines Schlaf- oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Verfahrens sowie ein entsprechendes Assistenzsystem.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs zur Beeinflussung eines Schlaf- oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs, mit den Verfahrensschritten: (a) Erfassen des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen mittels einer Erfassungseinrichtung zur Erzeugung einer eine Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion beschreibenden Übernahmefähigkeitsinformation, (b) Erfassen und/oder Empfangen und/oder Erzeugen wenigstens einer Zielerreichungsinformation, welche einen Einfluss auf eine Fahrstrecke und/oder auf eine Fahrzeit des Fahrzeugs zur Erreichung eines definierten Zielorts hat, (c) zumindest temporäre Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen mittels einer Beeinflussungseinrichtung, sodass zumindest über einen Teilbereich der Fahrstrecke und/oder Fahrzeit, bevorzugt über einen überwiegend Teilbereich der Fahrstrecke und/oder Fahrzeit, besonders bevorzugt über die gesamte Fahrstrecke und/oder Fahrzeit, eine definierte Mindestübernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion auf den Fahrzeuginsassen für zumindest einen Teilabschnitt der Fahrstrecke und/oder der Fahrzeit vorliegt.
Damit wird es erreicht, dass einerseits grundsätzlich ein Einschlafen des zur zumindest temporären Fahrzeugführung vorgesehenen Fahrzeuginsassen ermöglicht wird und zugleich eine Mindestfähigkeit der Fahrzeugübernahme über zumindest eine Teilstrecke, bevorzugt für einen überwiegenden Anteil der Fahrstrecke, besonders bevorzugt für die gesamte Fahrstrecke, vorliegt, sodass die Gefahr eines Unfalls aufgrund eines übermüdeten und/oder nicht schnell genug aus dem Schlafzustand in einen hinreichend Wachzustand zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion überführten Fahrzeuginsassen ausgeschlossen oder reduziert wird. Mit anderen Worten wird dem Fahrzeuginsassen zumindest abschnittsweise ein Schlafzustand bzw. ein Einschlafen ermöglicht, jedoch wird dabei beispielsweise darauf geachtet, dass der Fahrzeuginsasse während seiner Schlafphase zumindest abschnittsweise, insbesondere über die gesamte Fahrt hinweg, nicht in einen REM- oder Tiefschlaf gelangt. Damit wird die Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen über einer maximal möglichen Erholung durch Schlafphasen während der Fahrt gestellt, d. h. z. B., dass ein Fahrzeuginsasse in einem leichteren Schlaf gehalten wird, um dessen Übergabefähigkeit zeitlich unterhalb eines definierten Schwellwerts (z. B. für dessen Reaktionszeit aus der Schlafphase heraus) zu halten. Es kann damit ein Ziel sein die Daueraufmerksamkeit und/oder ein Arousal-Level (insbesondere Aufmerksamkeit und Reaktionsbereitschaft) zu erhöhen oder auf einem Mindestlevel zu halten.
Der für die Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommende Fahrzeuginsasse des Fahrzeugs ist die Person, welche vorgesehen ist, im Falle einer Übernahmeanforderung die Fahrzeugführungsfunktion von dem Assistenzsystem zu übernehmen. Die Definition eines von mehreren Fahrzeuginsassen als die Person, welcher im Falle einer notwendigen Übernahme die Fahrzeugführungsfunktion zu übergeben ist, kann beispielsweise vor Antritt der Fahrt oder während der Fahrt erfolgen. Auch kann der für die Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion zuständige Fahrzeuginsasse von dem Assistenzsystems, insbesondere automatisch, gewechselt werden. Hierbei können von etwaigen Erfassungseinrichtungen erfasste Informationen und/oder über Eingabemittel eingebrachte Informationen berücksichtigt werden.
Die Erfassungseinrichtung ist eingerichtet einen Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen zu erfassen und dabei diese Erfassungsinformationen derart auszuwerten und/oder weiterzuverarbeiten und/oder weiterzuleiten, dass eine Übernahmefähigkeitsinformation bzgl. der Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion erzeugt bzw. generiert wird. Die Übernahmefähigkeitsinformation kann angeben, innerhalb welches Zeitraums ein schlafender oder ein sich in einer Aufwachphase befindlicher Fahrzeuginsasse zur adäquaten Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion befähigt ist.
Vor und/oder nach und/oder während des Erfassens des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen mittels der Erfassungseinrichtung erfolgt ein Erfassen und/oder ein Empfangen und/oder ein Erzeugen wenigstens einer Zielerreichungsinformation. Die Zielerreichungsinformation hat einen Einfluss auf die bzw. umfasst Informationen zu der Fahrtstrecke und/oder Fahrzeit des Fahrzeugs zur Erreichung eines definierten Zielorts. Z. B. wird dem Assistenzsystem ein Zielort übergeben bzw. eingegeben, daraufhin wird eine Fahrstrecke und/oder eine Fahrzeit zur Erreichung dieses Zielorts ermittelt bzw. berechnet. Hierbei kann die Zielerreichungsinformation auch Verkehrsinformationen wie z. B. Unfallgeschehen und/oder Verkehrslage auf der (berechneten) Fahrstrecke und/oder Wetterinformationen umfassen.
Über einen Teilbereich der Fahrstrecke und/oder der Fahrzeit, insbesondere über einen überwiegenden Teilbereich der Fahrstrecke und/oder der Fahrzeit, erfolgt eine Beeinflussung des Fahrzeuginsassen durch die Beeinflussungseinrichtung derart, dass eine definierte Mindestübernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion auf den Fahrzeuginsassen für zumindest einen Teilabschnitt der Fahrstrecke und/oder Fahrzeit vorliegt. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Beeinflussung des Fahrzeuginsassen derart, dass dessen Mindestübernahmefähigkeit zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion für einen überwiegenden Teilabschnitt der Fahrstrecke und/oder Fahrzeit, insbesondere für die gesamte Fahrstrecke und/oder Fahrzeit zur Erreichung des Zielorts, vorliegt.
Mit anderen Worten wird abhängig von der aktuellen Routenplanung eine Planung etwaiger Fahrstreckenabschnitte, welche eine Schlafphase ermöglichen, ausgeführt, die es dem Fahrzeuginsassen erlauben, innerhalb bestimmter bzw. festgelegter Streckenabschnitt in einen Schlaf zu fallen bzw. zu schlafen. So unterbereitet das Assistenzsystem dem Fahrzeuginsassen ein Angebot für zumindest abschnittsweise bzw. zweitweise Schlafmöglichkeiten, abhängig von den Zielerreichungsinformationen (z. B. Verkehrslage und/oder Wetter und/oder des Erholungszustands des Fahrzeuginsassen). So ist es möglich, dass das Angebot für zeitweise bzw. streckenweise Schlafmöglichkeiten sich während der Fahrt aufgrund einer Veränderung der Verkehrslage und/oder aufgrund von wahrgenommenen Angeboten von Schlafmöglichkeiten und damit einer erfolgten Übernahmefähigkeitssteigerung durch bereits erfolgte Erholung, sich verändert bzw. angepasst wird.
Es ist möglich, dass die Mindestübernahmefähigkeit (a) einen Zeitraum beginnend von einer dem Fahrzeuginsassen übermittelten Übernahmesignals bis zur Übernahme bzw. Ausführung der Fahrzeugführungsfunktion durch den Fahrzeuginsassen umfasst. Beispielsweise kann die Mindestübernahmefähigkeit beschreiben, dass eine Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion durch den schlafenden oder aufwachenden Fahrzeuginsassen innerhalb eines vordefinierten Schwellwerts (Zeitbetrags) bzw. eines Zeitraums zur Erlangung eines für die Fahrzeugführung adäquaten Zustands erfolgt. Der Zeitraum gibt eine Zeitspanne an, innerhalb welcher der Fahrzeuginsasse nach Aussendung eines Aufwachsignals bzw. eines Fahrzeugübernahmesignals eine Mindestfähigkeit zur Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion aufweist. Mit anderen Worten kann die Mindestübernahmefähigkeit bzw. kann der Zeitraum eine maximal dem Fahrzeuginsassen zugestandene Zeit (z. B. 2 Sekunden) beschreiben, innerhalb derer der Fahrzeuginsassen eine hinreichende Fähigkeit zur Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion aufweist. Der Schwellwert kann sich abhängig von fahrzeuginsassenspezifischen Begebenheiten/Kriterien während der Fahrt verändern. So ist es möglich, dass der Schwellwert gesenkt wird, wenn der Fahrzeuginsassen bereits eine Schlafphase während der Fahr ausgeführt hat und damit einen erholteren Grundzustand aufweist, welcher es ermöglicht ihn in einem späteren und/oder aktuelleren Schlafereignis schneller in einen fahrzeugführungsadäquaten Zustand zu verbringen.
Die Mindestübernahmefähigkeit kann alternativ oder zusätzlich eine Mindestfähigkeit (i) basierend auf einer Mindestreaktionsfähigkeit und/oder (ii) basierend auf einem Mindestwachheitszustand und/oder (iii) basierend auf einer Mindestsehfähigkeit und/oder (iv) basierend auf einem Minium eines Vermögens zur Führung eines Fahrzeugs umfassen. So ist es möglich, dass die Übernahmefähigkeit und/oder die Mindestübernahmefähigkeit ein Mindestvermögen einer Reaktionszeit und/oder einer Wachheit bzw. eines Schlafzustands (d. h. Tiefschlaf weniger Wachheit als in einem leichten Schlafzustand) und/oder einer Sehfähigkeit umfasst. Beispielsweise benötigt der Fahrzeuginsassen eine Mindestzeit nach einem Aufwachen, um eine ausreichende optische Wahrnehmung der Verkehrssituation bzw. eine hinreichende Sehfähigkeit für einen fahrzeugführungsadäquaten Zustand zu erlangen.
Die Beeinflussungseinrichtung kann beispielsweise eine Tageszeitinformation und/oder eine fahrzeuginsassenspezifische, insbesondere historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation und/oder eine fahrzeuginsassenspezifische Gesundheitsinformation zur zumindest temporären Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen berücksichtigen. Beispielsweise kann die Beeinflussungseinrichtung in Abhängigkeit der Tageszeit bzw. Tageszeitinformation eine Beeinflussung des Fahrzeuginsassen ausführen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass wenn ein Fahrzeuginsasse „in die Nacht hineinfährt“, und damit die Gefahr eines Tiefschlafs bzw. eines REM-Schlafes erhöht ist, eine andersartige Beeinflussung durch die Beeinflussungseinrichtung erfährt, als wenn er am frühen Morgen ausgeschlafen in dem Fahrzeug fährt.
In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass die fahrzeuginsassenspezifische, bevorzugt historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation und/oder die fahrzeuginsassenspezifische Gesundheitsinformation, insbesondere manuell, durch den Fahrzeuginsassen und/oder durch eine von dem Fahrzeuginsassen abweichende Person, insbesondere manuell, über eine Eingabeeinrichtung der Beeinflussungseinrichtung oder einer mit der Beeinflussungseinrichtung wirkverbundenen Auswerteeinrichtung zugeführt wird. Über eine Menschmaschineschnittstelle, auch HMI-Schnittstelle (Human Machine Interface) genannt, kann ein Fahrzeuginsasse bewusst oder unbewusst dem Assistenzsystem eine den Schlaf- und/oder Wachzustand und/oder einen Gesundheitszustand dieses Fahrzeuginsassen betreffende Informationen übermitteln. Beispielsweise kann ein Fahrzeuginsasse vor einem Start der Fahrt oder während der Fahrt über eine Spracheingabe dem Assistenzsystem mitteilen, wie er zuletzt geschlafen hat und/oder in welchem Gesundheitszustand er sich befindet. Alternativ oder zusätzlich kann das Assistenzsystem über optische und/oder haptische und/oder thermische und/oder akustische Sensoren den Fahrzeuginsassen selbst und/oder dessen Verhaltensweise innerhalb des Fahrzeugs (zum Beispiel dessen Lenk- und/oder Reaktionsverhalten) erkennen und auf dessen Schlaf und/oder wach und/oder Gesundheitszustand zurückschließen.
Die fahrzeuginsassenspezifische, insbesondere historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation kann wenigstens ein Kontenmodell umfassen, in welchem über einen Zeitraum sich ereignende, den Schlaf- und/oder Wachzustand beeinflussende Ereignisse und/oder den Schlaf- und/oder Wachzustand abbildende Erfassungsergebnisse berücksichtigt werden. Ein Kontenmodell ist dabei eine Software bzw. ein Algorithmus zu verstehen, welche(r) es ermöglicht eine Vielzahl an zeitlich versetzt zugeführter Eingangsinformationen aufzunehmen und abhängig von vordefinierten Mustern und/oder Schwellwerten eine, eine den historischen bzw. zeitlichen Verlauf berücksichtigende Ausgabeinformation auszugeben. Das Kontenmodell kann dabei über einen zeitlichen Verlauf Informationen unterscheiden und dabei additiv und subtraktiv bzgl. deren Einfluss auf die Müdigkeit des Fahrzeuginsassen und/oder bzgl. deren Einfluss auf die Fähigkeit der Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion durch den Fahrzeuginsassen berücksichtigen. Bevorzugt werden die Eingangsinformationen vor oder während deren Vergleich mit einem Schwellwert gewichtet. Beispielsweise kann die Gewichtung der jeweiligen Eingangsinformationen in Abhängigkeit des Zeitpunkts der Einbringung dieser Information in das System und/oder in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt der Gewinnung bzw. Erfassung dieser Information erfolgen. Konkret kann beispielsweise eine ältere Information über das Schlafverhalten des Fahrzeuginsassen vor dem Antritt der Fahrt niedriger gewichtet werden als jüngere, während der Fahrt ermittelte Informationen, die einen Rückschluss auf die aktuelle Müdigkeit des Fahrzeuginsassen ermöglicht.
Die Zielerreichungsinformation kann beispielsweise (a) eine von einem Navigationssystem bereitgestellte Navigationsinformation, insbesondere die Fahrstrecke und/oder die Fahrzeit, umfassen und/oder (b) eine von einem Verkehrssystem bereitgestellte Verkehrsinformation bzgl. des, insbesondere fahrstreckenspezifischen, Verkehrsaufkommen umfassen und/oder (c) eine von einem Wettersystem bereitgestellte, insbesondere fahrstreckenspezifische, Wetterinformation umfassen und/oder (d) eine von einem Fahrzeugzustandssystem bereitgestellte, den aktuellen und/oder zukünftigen Zustand des Fahrzeugs angebende Fahrzeugzustandsinformation umfassen und/oder (e) eine von einem Umfeldbeobachtungssystem bereitgestellte, das unmittelbare Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere den Verkehr und/oder die Fahrbahnoberfläche, betreffende Umfeldbeobachtungsinformation umfassen und/oder (f) eine von einer Car-to-Car- Schnittstelle oder Car-to-X-Schnittstelle bereitgestellte, insbesondere fahrstreckenspezifische, Verkehrssituation umfassen. Einzelne oder sämtliche der vorgenannten Informationen können aktuelle und/oder zukünftige Ereignisse bzw. Verhältnisse beschreiben.
Eine Verkehrsinformation kann beispielsweise das Ereignis eines Unfalls und/oder einer Streckensperrung und/oder das bevorstehende Überholen eines Schwertransports umfassen. Eine Wetterinformation kann z. B. eine Information über Art und Umfang von Windverhältnissen und/oder Sonneneinstrahlung und/oder Niederschlag bzw. Regen und/oder Hagel oder dergleichen umfassen. Die Fahrzeugzustandsinformation kann beispielsweise den technischen Zustand einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs umfassen. So kann die Fahrzeugzustandsinformation zum Beispiel den Reifendruck und/oder das Reifenprofil und/oder den Füllstand des Kraftstofftanks bzw. des Energiespeichers eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und/oder die Schalleindringeigenschaften der Fahrgastzelle (zum Beispiel aufgrund geöffneter Fenster) und/oder den Verschleißzustand des Motors und/oder die Temperatur des Motors bzw. des Motoröls umfassen. Die hierbei vorgesehenen Fahrzeugkomponenten können einen Einfluss auf die akustische und/oder haptische Wahrnehmung des Fahrzeugs für den in der Fahrgastzelle befindlichen Fahrzeuginsassen aufweisen. Damit kann die Berücksichtigung dieser Fahrzeugkomponenten einen direkten oder indirekten Einfluss auf das Schlaf- und/oder Wachverhalten des Fahrzeuginsassen haben, sodass die Berücksichtigung dieser Fahrzeugkomponenten für die vom Assistenzsystem ausgeführte Planung von Schlaf- und Wachphasen und insbesondere das durch die Beeinflussungseinrichtung ausgeführte Halten oder Verbringen bzw. Unterstützen eines Fahrzeuginsassen in eine definierte Schlafphase berücksichtigenswert sind.
Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise (a) den Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen und/oder (b) den Gesundheitszustand des Fahrzeuginsassen mittels optischer und/oder haptischer und/oder thermischer und/oder akustischer Sensoren erfassen. Die Erfassungseinrichtung kann hierbei beispielsweise ein vom Fahrzeuginsassen optisch und/oder haptisch und/oder thermisch und/oder akustisch erfassbares, bewusst oder unbewusst ausgegebenes Signal des Fahrzeuginsassen umfassen. Z. B. können von dem Fahrzeuginsassen typischerweise während dessen Schlafs abgegebene akustische Geräusche bzw. Signale wie ein Schnarchen und/oder thermische Signale wie dessen zumindest abschnittsweise Körpertemperatur erfasst werden.
Die Beeinflussungseinrichtung kann beispielsweise eine temporäre, den Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen beeinflussende Beeinflussung mittels wenigstens eines optischen und/oder haptischen und/oder akustischen und/oder thermischen Ausgabemittels ausführen. Dabei wirkt das Ausgabemittel derart auf den Fahrzeuginsassen ein, dass das Ausgabesignal bzw. das Beeinflussungssignal des wenigstens einen Ausgabemittels für den Fahrzeuginsassen optisch und/oder haptisch und/oder akustisch und/oder thermisch bewusst und/oder unbewusst wahrnehmbar ist. Unter einer unbewussten Wahrnehmung ist dabei gemein, dass der Fahrzeuginsasse dieses Signal im Wachzustand wahrnehmen würde und im Schlafzustand auf dieses Signal eine unbewusste Reaktion des Fahrzeuginsassen erfolgt. Die Beeinflussungseinrichtung kann auch mehrere Ausgabemittel gleichzeitig oder zeitlich versetzt einsetzen, um eine Beeinflussung des Fahrzeuginsassen zu erreichen.
In einer bevorzugten optionalen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Beeinflussung, insbesondere die Intensität und/oder die Stärke und/oder die Dauer der Beeinflussung, des zur temporären Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen derart erfolgt, dass dieser Fahrzeuginsasse zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig bzw. über die gesamten Fahrstrecke hinweg, (a) in einer schwachen oder mittleren Schlafphase verbleibt oder gelangt und/oder (b) nicht in eine REM- oder Tiefschlafphase gelangt. Mit einer schwachen oder mittleren Schlafphase ist ein Bereich des Schlafs bzw. eine Schlafphase gemeint, in welchem bzw. in welcher sich die Person weder in einem Wachzustand noch in einem Tiefschlafzustand befindet. Explizit kann der Bereich der schwachen oder mittleren Schlafphase bzw. der schwachen oder mittleren Schlaftiefe einen schwächeren Schlaf im Vergleich zu einem REM oder Tiefschlaf und zugleich einen unaufmerksameren Zustand im Vergleich zu einem Wachzustand umfassen.
Die Schlafphasen können z. B. durch das Ableiten elektrischer Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche mittels einer Elektroenzephalografie (EEG) in verschiedenen Schlafrhythmen gemessen und sichtbar gemacht werden. Je nach Schlafphase bzw. Schlaftiefe und dem damit verbundenen charakteristischen Wellen-Muster lässt sich der Schlaf in verschiedene Stadien unterteilen. Nach der Frequenz und Amplitude dieser „inneren Rhythmen“ werden folgende Stadien und die dazugehörigen Wellen allgemein unterschieden, wobei die folgende Einteilung der Schlafstadien I— I V bekannt ist:
(a) Aufmerksamkeit: Betawellen (14 bis 30 Hz),
(b) entspannt mit geschlossenen Augen: Alphawellen (8 bis 13 Hz),
(c) Stadium I (leichter Schlaf, kurz nach dem Einschlafen): Das Gehirn geht von den Alphawellen über zu Thetawellen (4 bis 7 Hz), wobei ein bewusstes Wahrnehmen der Umgebung langsam entschwindet,
(d) Stadium II: In dieser Phase treten Thetawellen weiterhin auf, dazu kommen jetzt sogenannte Schlafspindeln und K-Komplexe,
(e) Stadium III (Übergang in den Tiefschlaf): Deltawellen (0,1 bis <4 Hz - langsame Wellen mit hoher Amplitude) treten nun in den Vordergrund (20 bis 50 Prozent der gemessenen Hirnwellen),
(f) Stadium IV (Tiefschlaf): Deltawellen machen nun mehr als 50 Prozent der gemessenen Gehirnwellen aus, wobei ein während des Tiefschlafs geweckter Schläfer desorientiert und verschlafen wirkt. (g) REM-Schlaf: Während des REM-Schlafs (rapid eye movement - auch als T raumschlaf oder paradoxer Schlaf bezeichnet) ähnelt das EEG dem oben erwähnten Stadium I (vorwiegend Theta-Wellen). Während des REM-Schlafs sind die Skelett- Muskeln maximal relaxiert, jedoch nicht die Augenmuskulatur. Es kommt zu einer Aktivierung der meisten vegetativen Funktionen mit Erhöhung des Blutdrucks, der Atmungs- und Herzfrequenz, sowie das Stresshormon Adrenalin vermehrt ausgeschüttet. Beispielsweise kann über die Erfassungseinrichtung der Blutdruck und/oder die Atmungsfrequenz und/oder die Herzfrequenz des Fahrzeuginsassen erfasst und hieraus Rückschlüsse darüber gefolgert werden, in welcher Schlafphase er sich befindet oder in welcher Schlafphase er sich nicht befindet.
Nach dieser obigen Einteilung in unterschiedliche Schlafphasen bzw. Stadien kann die leichte Schlafphase als Stadium I und damit als leichter Schlaf, welcher sich kurz nach einem Einschlafen einstellt, verstanden werden. Das Stadium II und/oder III kann in diesem Sinne einen mittleren Schlaf bzw. eine mittlere Schlafphase kennzeichnen. Das Stadium IV bildet den Tiefschlaf, sodass die durch das Assistenzsystem vorzugsweise nicht „erlaubten“ bzw. verhinderten Schlafzustände zumindest streckenabschnittsweiseweise, bevorzugt über die gesamte Strecke, das Schlafstadium IV und/oder den REM-Schlaf umfassen.
Mit anderen Worten bildet die mittlere Schlafphase einen Schlafzustand einer Person, in welcher diese Person im Vergleich zu einem REM-Schlaf und/oder zu einem Tiefschlaf schneller und/oder orientierter in einen Wachzustand, insbesondere in einen für die Fahrzeugübernahme befähigenden Aufmerksamkeitszustand, gelangt.
Es ist möglich, dass basierend auf der Zielerreichungsinformation eine Planung der Fahrstrecke ausgeführt wird, wobei der Fahrstrecke abschnittsweise wenigstens eine Schlafphase und wenigstens eine Wachphase und wenigstens eine von der Schlafphase in die Wachphase übergehende Aufwachphase zugeordnet wird. Es können z. B. abhängig von vorab ermittelbaren oder errechneten Streckenabschnitten, welche eine Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion von dem Assistenzsystem auf den Fahrzeuginsassen erfordern oder dieses Erfordernis in einem gewissen Wahrscheinlichkeitsgrad als gegeben anzusehen ist, Vorschläge für Ruhe- bzw. Schlafabschnitte dem Fahrzeuginsassen ausgegeben, insbesondere angezeigt, werden. Auch kann eine Routen- und/oder Geschwindigkeitsplanung derart erfolgen, dass zu bestimmten Zeitpunkten bzw. Zeiträumen der Fahrzeuginsasse die Möglichkeit für einen Schlaf hat, um bevorzugt einerseits in einem gewissem Maße erholt am Zielort anzukommen und gleichzeitig über einen Teilstreckenabschnitt oder über die gesammelte Strecke stets eine Mindestübernahmefähigkeit aufzuweisen.
Beispielsweise ist es, insbesondere über eine entsprechende Streckenplanung, möglich, dass der Fahrstrecke wenigstens zwei unterschiedliche Schlafphasen zugeordnet sind, welche sich durch die Intensität des Schlafs und/oder durch die Dauer der Erlangung einer Übernahmefähigkeit zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion durch einen Fahrzeuginsassen unterscheiden. So kann in einem ersten Fahrstreckenabschnitt eine erste Schlafphase und in einem weiteren, von dem ersten Fahrstreckenabschnitt unterschiedlichen Fahrstreckenabschnitt eine weitere Schlafphase als maximal tiefe Schlafphase durch die Beeinflussungseinrichtung erlaubt bzw. zugelassen werden. So ist es z. B. in dem ersten Fahrstreckenabschnitt für den Fahrzeuginsassen möglich in einem mittleren Schlaf zu gelangen und in einem weiteren Fahrstreckenabschnitt kann der Eintritt des Fahrzeuginsassen in eine mittlere Schlafphase durch eine entsprechende Beeinflussung des Fahrzeuginsassen mittels der Beeinflussungseinrichtung verwehrt sein. Damit können fahrstreckenabschnittsabhängig unterschiedliche Grade der Schlaftiefe vorgegeben sein und durch das Assistenzsystem überwacht und mittels der Beeinflussungseinrichtung durch entsprechend Beeinflussung des Fahrzeuginsassen ausgeführt werden.
Der Fahrtstrecke können beispielsweise wenigstens zwei unterschiedliche Aufwachphasen zugeordnet sein, welche sich durch die Intensität und/oder Stärke und/oder Dauer der Beeinflussung des aufzuweckenden Fahrzeuginsassen unterscheiden. So ist es möglich, dass einem ersten Abschnitt der Fahrstrecke eine erste Aufwachphase und einem weiteren Abschnitt der Fahrstrecke eine weitere Aufwachphase zugeordnet sind, wobei z. B. die zeitliche Dauer der dem Fahrzeuginsassen zugestandenen Aufwachphase unterschiedlich lang ist. Abhängig davon, in welchem Grad der Fahrzeuginsassen ausgeschlafen ist bzw. in welcher Schlafphase er sich befindet, kann eine unterschiedlich lange Aufwachphase durch die Beeinflussungseinrichtung auf den Fahrzeuginsassen einwirken. Alternativ oder zusätzlich kann abhängig davon, aus welcher Art der Schlafphase der Fahrzeuginsassen herausgeführt werden soll, eine in Dauer und/oder Intensität und/oder Stärke der Beeinflussung unterschiedliche Aufwachphase durch die Beeinflussungseinrichtung ausgeführt werden.
Neben dem Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs betrifft die Erfindung auch ein Assistenzsystem eines zumindest temporär betreibbaren Fahrzeugs zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs, das eingerichtet ist ein hierin beschriebenes Verfahren auszuführen. Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfassend ein hierin beschriebenes Assistenzsystem. Das Fahrzeug ist hierbei ein zumindest phasenweise autonom fahrendes Fahrzeug.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auf das erfindungsgemäßen Assistenzsystem und auf das erfindungsgemäße Fahrzeug übertragbar bzw. anzuwenden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des Verfahrens zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest temporär betreibbaren Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs das mit einem Assistenzsystem ausgestattet ist gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3a bis c eine Prinzipdarstellung unterschiedlicher durch ein Assistenzsystem vorgeschlagener Wach- und Schlafphasen für eine Fahrt derselben Fahrtstrecke gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Gemäß Figur 1 wird nachfolgend ein Verfahren eines Assistenzsystems 1 eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs 2 zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen 3 des Fahrzeugs 2 beschrieben. Hierbei umfasst das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritten: (a) Erfassen 100 des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen 3 mittels einer Erfassungseinrichtung 4 zur Erzeugung 101 einer eine Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen 3 zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion beschreibenden Übernahmefähigkeitsinformation 201. Die Übernahmefähigkeitsinformation 201 basiert hierbei zumindest auf der durch die Erfassungseinrichtung 4 erfassen bzw. erzeugten Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation 200. Ferner erfolgt ein Erfassen und/oder Empfangen und/oder Erzeugen 102 wenigstens einer Zielerreichungsinformation 202, welche einen Einfluss auf eine Fahrstrecke 6 und/oder auf eine Fahrzeit des Fahrzeugs 2 zur Erreichung eines definierten Zielorts 7 hat. Dabei erfolgt ausgehend von der Übernahmefähigkeitsinformation 201 und der Zielerreichungsinformation 202 eine zumindest temporäre Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen 3 mittels einer Beeinflussungseinrichtung 5, sodass zumindest über einen Teilbereich der Fahrstrecke 6 und/oder Fahrzeit, bevorzugt über einen überwiegend Teilbereich der Fahrstrecke 6 und/oder Fahrzeit, besonders bevorzugt über die gesamten Fahrstrecke 6 und/oder Fahrzeit, eine definierte Mindestübernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen 3 zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion auf den Fahrzeuginsassen 3 für zumindest einen Teilabschnitt der Fahrstrecke 6 und/oder Fahrzeit vorliegt.
Die Mindestübernahmefähigkeit kann beispielsweise (a) einen maximalen Übernahmezeitraum beginnend von einem dem Fahrzeuginsassen 3 übermittelten bzw. ausgegebenen Übernahmesignal (nicht dargestellt) bis zur Übernahme bzw. Ausführung der Fahrzeugführungsfunktion durch den Fahrzeuginsassen 3 umfassen und/oder (b) eine Mindestfähigkeit basierend auf einer Mindestreaktionsfähigkeit und/oder basierend auf einem Mindestwachheits- und/oder Mindestschlafzustand und/oder basierend auf einer Mindestsehfähigkeit und/oder basierend auf einem Minium eines, insbesondere physischen und/oder psychischen, Vermögens zur Führung eines Fahrzeugs umfassen. Mittels einer Auswerteeinrichtung 8 kann eine Auswertung der Zielerreichungsinformation 202, z. B. der noch bevorstehenden Fahrstrecke 6 und etwaiger, die Reise auf der Fahrstrecke beeinflussender Faktoren (wie beispielsweise Verkehrsaufkommen und/oder Fahrzeugzustand bzw. der Zustand einzelner Fahrzeugaggregate bzw. Komponenten) zur Ermittlung von Steuerungsdaten zur Ansteuerung der Beeinflussungseinrichtung 5 erfolgen. Die Auswertung kann beispielsweise derart erfolgen, dass ein Mindestmaß an Vermögen bzw. an Reaktionsvermögen, z. B. ein Mindestmaß eines Zeitraums von einer Übernahmeanforderung bis zur adäquaten Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion durch den Fahrzeuginsassen, gegeben ist.
Die Beeinflussungseinrichtung 5 kann bei der Beeinflussung des Fahrzeuginsassen 3 z. B. eine Tageszeitinformation und/oder eine fahrzeuginsassenspezifische, insbesondere historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation 200 und/oder eine fahrzeuginsassenspezifische Gesundheitsinformation 203 zur zumindest temporären Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen 3 berücksichtigen. Eine Gesundheitsinformation 203 kann z. B. einen die Gesundheit des Fahrzeuginsassen 3 betreffende Information wie beispielsweise das Vorliegen einer chronischen oder temporären Krankheit, z. B. Fieber, umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Gesundheitsinformation 203 die Einnahme einer temporären Medikation und/oder einer Dauermedikation umfassen. Hierbei kann die Gesundheitsinformation 203 beispielsweise dazu eingesetzt werden, eine geeignetere Erfassung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen 3 über die Erfassungseinrichtung 4 bzw. eine geeignetere Interpretation von erfassten Daten des Fahrzeuginsassen 3 und/oder eine effektivere Beeinflussung des Fahrzeuginsassen 3 mittels der Beeinflussungseinrichtung 5 zu ermöglichen. Z. B. kann bei einem Fahrzeuginsassen 3, welcher ein die Körpertemperatur absenkendes Medikament eingenommen hat, diese Wirkung des Medikaments bei der Auswertung einer erfassten Körpertemperatur zur Gewinnung einer Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation 200 und/oder zur Gewinnung einer Übernahmefähigkeitsinformation 201 berücksichtigt werden.
Auch wenn der Fahrzeuginsassen vor Fahrtantritt einen anstrengenden Arbeitstag hinter sich hat und/oder einer sportlichen Tätigkeit nachging, kann diese Information als Gesundheitsinformation 203 in der Ermittlung der Übernahmefähigkeitsinformation 201 und/oder in der Ansteuerung der Beeinflussungseinrichtung 5 berücksichtigt werden. Abweichend von der Darstellung der Figur 1 kann die Gesundheitsinformation auch in die Auswertung des erfassten Schlaf- und/oder Wachzustands einfließen und damit bei der Ermittlung der Übernahmefähigkeitsinformation 201 Berücksichtigung finden.
Die fahrzeuginsassenspezifische, bevorzugt historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation 200 und/oder die fahrzeuginsassenspezifische Gesundheitsinformation 203 kann beispielsweise, insbesondere manuell, durch den Fahrzeuginsassen 3 und/oder durch eine von dem Fahrzeuginsassen 3 abweichende Person, insbesondere manuell, über eine Eingabeeinrichtung 9 oder durch die Erfassungseinrichtung 4 der Beeinflussungseinrichtung 5 zugeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Information der Eingabeeinrichtung 9 und/oder der Erfassungseinrichtung 4 einer, mit der Beeinflussungseinrichtung 5 Wirkverbundenen Auswerteeinrichtung 8 zugeführt werden. Die Eingabeeinrichtung 9 kann alternativ oder zusätzlich auch dazu verwendet werden, eine Zielerreichungsinformation 202 oder einen Bestandteil einer Zielerreichungsinformation 202 der Beeinflussungseinrichtung 5 bzw. einer mit der Beeinflussungseinrichtung 5 in Wirkverbindung stehenden Auswerteeinheit 8 einzubringen.
Die fahrzeuginsassenspezifische, insbesondere historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation 200 kann beispielsweise wenigstens ein Kontenmodell (nicht dargestellt) umfassen, in welchem über einen Zeitraum sich ereignende, den Schlaf- und/oder Wachzustand beeinflussende Ereignisse und/oder den Schlaf- und/oder Wachzustand abbildende Erfassungsergebnisse berücksichtigt werden. Abhängig von den additiv oder substraktiv über den zeitlichen Beobachtungsverlauf im Kontenmodell berücksichtigten Ereignissen kann eine aktuelle und/oder eine prognostizierte in der Zukunft liegende Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen 3 ermittelt werden und/oder eine Mindestübernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen 3 zu einem aktuellen und/oder einem zukünftigen Zeitpunkt abgeleitet werden. Aufbauend auf diesem tatsächlichen oder fiktiven Übernahmefähigkeitswert bzw. Mindestübernahmefähigkeitswert kann abhängig von der Zielerreichungsinformation 202, insbesondere von der Fahrstrecke 6 und der Verkehrssituation, die Beeinflussungseinrichtung 5 angesteuert werden.
Die Zielerreichungsinformation 202 kann beispielsweise (a) eine von einem Navigationssystem (nicht dargestellt) bereitgestellte Navigationsinformation, insbesondere die Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, umfassen und/oder (b) eine von einem Verkehrssystem bereitgestellte Verkehrsinformation bzgl. eines, insbesondere fahrstreckenspezifischen, Verkehrsaufkommens umfassen und/oder (c) eine von einem Wettersystem bereitgestellte, insbesondere fahrstreckenspezifische, Wetterinformation umfassen und/oder (d) eine von einem Fahrzeugzustandssystem bereitgestellte, den aktuellen und/oder zukünftigen Zustand des Fahrzeugs, insbesondere von Fahrzeugkennwerte oder Fahrzeugbetriebsmittel betreffende Informationen, angebende Fahrzeugzustandsinformation umfassen und/oder (e) eine von einem Umfeldbeobachtungssystem 10, 10‘ bereitgestellte, das unmittelbare Umfeld des Fahrzeug 2, insbesondere den VerkehrA$Ap und/oder die Fahrbahnoberfläche, betreffende Umfeldbeobachtungsinformation umfassen und/oder (f) eine von einer Car-to-Car-Schnittstelle 11 und/oder Car-to-X-Schnittstelle bereitgestellte, insbesondere fahrstreckenspezifische, Verkehrssituation umfassen. Die Car-to-Car Schnittstelle 11 kann über eine, insbesondere kabellose, Datenverbindung 20 mit einem weiteren Fahrzeug 19 für einen Datenaustausch verbunden sein.
Die Erfassungseinrichtung 4 kann beispielsweise den Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen 3 und/oder den Gesundheitszustand des Fahrzeuginsassen 3 mittels optischer und/oder haptischer und/oder thermischer und/oder akustischer Sensoren erfassen.
Die Beeinflussungseinrichtung 5 kann z. B. eine temporäre, den Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen 3 beeinflussende Beeinflussung mittels wenigstens eines optischen und/oder haptischen und/oder akustischen und/oder thermischen Ausgabemittel ausführen. Beispielsweise ist das Ausgabemittel der Beeinflussungseinrichtung 5 als, insbesondere in oder an einem Fahrzeugsitz und/oder in oder an einer Innenraumbelüftung, verbautes Temperierelement (Heiz- und/oder Kühlelement) ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausgabemittel als Vibrationselement ausgebildet sein, welches in oder an einem Fahrzeugsitz und/oder in oder an einem Lenkrad und/oder in oder an einem Gaspedal und/oder in oder an einer Armauflage und/oder in oder an einem Kopf- und/oder Nackenstütze angeordnet oder ausgebildet ist. Auch kann das Ausgabemittel alternativ oder zusätzlich als Leuchtmittel und/oder als Lautsprecher ausgebildet sein, sodass an den Fahrzeuginsassen Licht- und/oder Tonsignalen übermittelbar sind. Die Beeinflussung, insbesondere die Intensität und/oder die Stärke und/oder die Dauer der Beeinflussung, des zur temporären Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden bzw. vorgesehenen Fahrzeuginsassen 3 kann derart erfolgen, dass dieser Fahrzeuginsasse 3 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, (a) in einer schwachen oder mittleren Schlafphase verbleibt oder gelangt und/oder (b) nicht in eine REM- oder Tiefschlafphase gelangt bzw. nur kurzzeitig dort verbleibt.
Die mittlere Schlafphase kann z. B. einen Schlafzustand eines Fahrzeuginsassen 3 beschreiben, in welchem der Fahrzeuginsassen 3 im Vergleich zu einem REM-Schlaf und/oder zu einem Tiefschlaf schneller und/oder orientierter in einen Wachzustand, insbesondere in einen für die Fahrzeugübernahme befähigenden Aufmerksamkeitszustand, gelangt.
Basierend auf der Zielerreichungsinformation 202 kann beispielsweise eine, insbesondere automatisierte, Planung der Fahrstrecke 6 ausgeführt werden, wobei der Fahrstrecke 6 abschnittsweise wenigstens eine Schlafphase 12, 13 und wenigstens eine Wachphase 14, 15 und wenigstens eine von der Schlafphase 12, 13 in die Wachphase 14, 15 übergehende Aufwachphase 16, 17 zugeordnet wird. Damit wird neben der Schlafphase 12, 13 und der Wachphase 14, 15 eine den Übergang von der Schlafphase 12, 13 zur Wachphase 14, 15 definierende bzw. steuernde Aufwachphase 16, 17 durch das Assistenzsystem 1 berücksichtigt bzw. gezielt beeinflusst. Die Aufwachphase 16, 17 kann bzgl. der während dieser Phase erfolgenden Beeinflussung des Fahrzeuginsassen 3 durch die Beeinflussungseinrichtung 5 abhängig von Art und/oder Umfang (z. B. Dauer) der wenigstens einen vorausgegangenen, und insbesondere effektiv durch den Fahrzeuginsassen 3 genutzten, Schlafphase 12, 13 und/oder von fahrzeuginsassenspezifischen Informationen (z. B. Gesundheitszustand, Aufwachgewohnheiten und Ähnliches) unterschiedlich ausgestaltet sein. Damit kann z. B. eine möglichst schnelle und/oder eine vorhersehbare Aufwachphase 16, 17 für den jeweiligen Fahrzeuginsassen 3, insbesondere für den die Fahrzeugführungsfunktion übernehmenden Fahrzeuginsassen 3, durch eine hierauf angepasste Ansteuerung der Beeinflussungseinrichtung 5 ermöglicht werden. Wie in den Figuren 3a bis 3c gezeigt, können einer zu einem Zielort 7 führenden bzw. ausgewählten Fahrstrecke 6 abschnittsweise wenigstens zwei unterschiedliche Schlafphasen 12, 13 zugeordnet sein, welche sich durch die Intensität des Schlafs und/oder durch die Dauer der Erlangung einer Übernahmefähigkeit zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion durch einen Fahrzeuginsassen 3 bzw. der effektiv notwendigen Aufwachphase 16, 17 zur Erlangung einer hinreichenden Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen 3 für die Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion unterscheiden. Die Länge der in den Figuren 3a bis 3c dargestellten Phasen geben deren zeitlichen Verlauf an. Z. B. ist der Startzeitpunkt für den Antritt der Fahrt gemäß Figur 3a um 7:00 Uhr am Morgen, also zu einer Zeit, zu der der Fahrzeuginsassen bzw. der Fahrer vor kurzem aufgestanden ist und folglich eine längere erholsame Schlafphase hinter ihm liegt. Damit weist die assistenzsystemseitige Planung einen Großteil an Wachphasen 14, 15 auf, da der Fahrzeuginsasse 3 zunächst kein Bedürfnis für Schlaf hat, da er bereits in einem ausgeschlafenen Zustand die Fahrt antritt. Eine Ankunft am Zielort 7 kann in dem Beispiel gemäß Figur 3a um 11 :00 Uhr erfolgen, womit die Fahrzeit insgesamt 4 Stunden beträgt.
Die unterschiedlichen Phasen 12, 13, 14, 15, 16, 17 sind in den Figuren durch unterschiedliche Schraffuren kenntlich gemacht. So sind die Wachphasen 14, 15 durch eine Kreuzschraffur, die Schlafphasen 12, 13 durch eine Schrägschraffur mit einem Verlauf von unten links nach oben rechts und die Aufwachphasen 16, 17 durch eine Schrägschraffung mit einem Verlauf von oben rechts nach unten links visualisiert.
In dem Beispiel gemäß Figur 3b wird dieselbe Strecke wie in dem Beispiel aus Figur 3a abgefahren, jedoch erfolgt der Reisebeginn bzw. die Abfahrt gemäß Figur 3b um 13:00 Uhr nach einem Mittagessen. Aufgrund des zurückliegenden Essens wird eine, insbesondere geplante, Schlafphase 12 relativ früh nach Reiseantritt vorgesehen. Aufgrund des geringeren Verkehrsaufkommens wird der Zielort um 16:30 Uhr erreicht, sodass sich eine im Vergleich zu dem Beispiel der Figur 3a verkürzte Fahrzeit von 3,5 Stunden ergibt.
Das Beispiel gemäß Figur 3c zeigt ebenfalls eine Fahrt derselben Fahrstrecke 6 wie in den beiden vorgenannten Beispielen (gemäß Figuren 3a und 3b), wobei der Reisebeginn um 21 :00 Uhr und damit nach einem Arbeitstag erfolgt. Der Fahrzeuginsasse 3 weist eine der späten Abfahrtszeit sowie der zurückliegenden Anstrengung des Arbeitstags geschuldete Müdigkeit und damit ein entsprechend hohes Ruhebedürfnis auf. Die Verkehrslage erfordert eine Übernahmeaufforderung 18 um die Fahrzeugführung an den Fahrzeuginsassen 3 zu übergeben. Aufgrund der Müdigkeit bzw. der Unausgeruhtheit des Fahrzeuginsassen 3 ist die geplante und/oder von dem Assistenzsystem 1 ausgeführte Aufwachphase 16 zeitlich länger angelegt als in den Beispielen der Figuren 3a und 3b. Dies liegt darin begründet, dass der Fahrzeuginsasse 3 aufgrund der in ihm vorherrschenden höheren Müdigkeit und der längeren und/oder tieferen, der Aufwachphase 16 vorangegangenen Schlafphase 12 mehr Zeit benötigt, um nach einem Aufwecken durch die Beeinflussungseinrichtung 5 eine Fahrzeugführungsfunktion auszuführen. Damit kann das Assistenzsystem 1 (a) abhängig von der Tageszeit und/oder (b) abhängig von Art und/oder Umfang der, insbesondere unmittelbar, vorangegangenen geplanten Schlafphase 12, 13 und/oder (c) abhängig von Art und/oder Umfang der, insbesondere unmittelbar, vorangegangenen tatsächlichen Schlafphase 12, 13, Art und/oder Umfang (d. h. z. B. Dauer) der nachfolgenden Aufwachphase 16, 17 unterschiedlich gestalten bzw. anpassen. Der Zielort 7 wird bei der Fahrt gemäß dem Beispiel der Figur 3c um 23:45 Uhr erreicht (Fahrzeit: 2, 75 Stunden), da das Verkehrsaufkommen ein entsprechend schnelleres Vorankommen als in den vorgenannten Beispielen gemäß der Figuren 3a und 3b ermöglicht.
Wie in dem Beispiel gemäß Figur 3b dargestellt, kann es sich ergeben, dass einer Fahrtstrecke 6 wenigstens zwei unterschiedliche Aufwachphasen 16, 17 zugeordnet sind, welche sich durch deren Intensität und/oder Stärke und/oder Dauer der Beeinflussung des aufzuweckenden Fahrzeuginsassen 3 unterscheiden. So kann die in Figur 3b gezeigte erste Aufwachphase 16 zeitlich kurzgehalten sein, da z. B. eine überraschend schnelle Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion an den Fahrzeuginsassen 3 erfolgen muss. Die zweite Aufwachphase 17 ist im Vergleich zu der ersten Aufwachphase 16 zeitlich länger ausgeführt, um ein sanfteres und für den Fahrzeuginsassen angenehmeres Aufwachen zu ermöglichen.
Damit zeigen die in den Figuren 3a bis 3c dargestellten Beispiele, dass auf der Fahrt derselben Strecke unterschiedliche Begebenheiten vorliegen können und dabei die Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen durch eine gezielte Planung und Implementierung von (potentiellen) Schlafphasen optimiert werden kann. Hierbei kann es z. B. zu einer dynamische Anpassung der Planung und Implementierung kommen, sofern sich während der Fahrt Prämissenänderungen wie ungeplante Übernahmeanforderungen ergeben. Es kann vorgesehen sein, dass das Assistenzsystem derart auf den Fahrzeuginsassen einwirkt, dass eine optimale Terminierung bzw. Planung von REM und non-REM Schlafphasen erreicht wird, damit eine möglichst hohe Übernahmefähigkeit des Fahrers bei einer, insbesondere geplanten, Übernahme ermöglicht wird. Neben dem hierin beschriebenen Verfahren stellt die Erfindung auch auf ein Assistenzsystem 1 eines zumindest temporär betreibbaren Fahrzeugs 2 zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen 3 ab, wobei das Fahrzeug 2 eingerichtet ist, das hierin beschriebene Verfahren auszuführen. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein, ein derartiges Assistenzsystem 1 umfassendes Fahrzeug 2, insbesondere Kraftfahrzeug.
Bezugszeichenliste
1 Assistenzsystem
2 Fahrzeug
3 Fahrzeuginsasse
4 Erfassungseinrichtung
5 Beeinflussungseinrichtung
6 Fahrstrecke
7 Zielort
8 Auswerteeinrichtung
9 Eingabeeinrichtung
10, 10‘ Umfeldbeobachtungssystem
11 Car-to-Car-Schnittstelle
12 erste Schlafphase
13 weitere Schlafphase
14 erste Wachphase
15 zweite Wachphase
16 erste Aufwachphase
17 weitere Aufwachphase
18, 18‘ Übernahmeaufforderung
19 weiteres Fahrzeug
20 Datenverbindung
100 Erfassen des Schlaf- und/oder Wachzustands von 3
101 Erzeugung von 201
102 Erfassen und/oder Empfangen und/oder Erzeugen von 202
200 Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation
201 Übernahmefähigkeitsinformation
202 Zielerreichungsinformation
203 Gesundheitsinformation

Claims

23
ANSPRÜCHE Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (1) eines zumindest temporär autonom betreibbaren Fahrzeugs (2) zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen (3) des Fahrzeugs (2), mit den Verfahrensschritten:
- Erfassen (100) des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen (3) mittels einer Erfassungseinrichtung (4) zur Erzeugung (101) einer eine Übernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen (3) zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion beschreibenden Übernahmefähigkeitsinformation (201),
- Erfassen und/oder Empfangen und/oder Erzeugen (102) wenigstens einer Zielerreichungsinformation (202), welche einen Einfluss auf eine Fahrstrecke (6) und/oder auf eine Fahrzeit des Fahrzeugs (2) zur Erreichung eines definierten Zielorts (7) hat,
- zumindest temporäre Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen (3) mittels einer Beeinflussungseinrichtung (5), sodass zumindest über einen Teilbereich der Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, bevorzugt über einen überwiegend Teilbereich der Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, besonders bevorzugt über die gesamten Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, eine definierte Mindestübernahmefähigkeit des Fahrzeuginsassen (3) zur Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion auf den Fahrzeuginsassen (3) für zumindest einen Teilabschnitt der Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit vorliegt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestübernahmefähigkeit
- einen Zeitraum beginnend von einer dem Fahrzeuginsassen (3) übermittelten Übernahmesignals bis zur Übernahme bzw. Ausführung der Fahrzeugführungsfunktion durch den Fahrzeuginsassen (3) umfasst und/oder
- eine Mindestfähigkeit basierend auf einer Mindestreaktionsfähigkeit und/oder basierend auf einem Mindestwachheits- und/oder Mindestschlafzustand und/oder basierend auf einer Mindestsehfähigkeit und/oder basierend auf einem Minium eines Vermögens zur Führung eines Fahrzeugs umfassen. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussungseinrichtung (5) eine Tageszeitinformation und/oder eine fahrzeuginsassenspezifische, insbesondere historische, Schlaf- und/oder Wachzustandsinformation (200) und/oder eine fahrzeuginsassenspezifische Gesundheitsinformation (203) zur zumindest temporären Beeinflussung des Schlaf- und/oder Wachzustands des Fahrzeuginsassen (3) berücksichtigt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielerreichungsinformation (202)
- eine von einem Navigationssystem bereitgestellte Navigationsinformation, insbesondere die Fahrstrecke (6) und/oder Fahrzeit, umfasst und/oder
- eine von einem Verkehrssystem bereitgestellte Verkehrsinformation bzgl. des, insbesondere fahrstreckenspezifischen, Verkehrsaufkommens umfasst und/oder eine von einem Wettersystem bereitgestellte, insbesondere fahrstreckenspezifische, Wetterinformation umfasst und/oder
- eine von einem Fahrzeugzustandssystem bereitgestellte, den aktuellen und/oder zukünftigen Zustand des Fahrzeugs (2) angebende Fahrzeugzustandsinformation umfasst und/oder
- eine von einem Umfeldbeobachtungssystem (10, 10‘) bereitgestellte, das unmittelbare Umfeld des Fahrzeugs (2), insbesondere den Verkehr und/oder die Fahrbahnoberfläche, betreffende Umfeldbeobachtungsinformation umfasst und/oder
- eine von einer Car-to-Car-Schnittstelle oder Car-to-X-Schnittstelle bereitgestellte, insbesondere fahrstreckenspezifische, Verkehrssituation umfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (4) den Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen (3) und/oder den Gesundheitszustand des Fahrzeuginsassen (3) mittels optischer und/oder haptischer und/oder thermischer und/oder akustischer Sensoren erfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussungseinrichtung (5) eine temporäre, den Schlaf- und/oder Wachzustand des Fahrzeuginsassen (3) beeinflussende Beeinflussung mittels wenigstens eines optischen und/oder haptischen und/oder akustischen und/oder thermischen Ausgabemittel ausführt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung, insbesondere die Intensität und/oder die Stärke und/oder die Dauer der Beeinflussung, des zur temporären Übernahme der Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen (3) derart erfolgt, dass dieser Fahrzeuginsasse (3) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig,
- in einer schwachen oder mittleren Schlafphase verbleibt oder gelangt und/oder
- nicht in eine REM- oder Tiefschlafphase gelangt. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schlafphase einen Schlafzustand einer Person umfasst, in welcher er im Vergleich zu einem REM-Schlaf und/oder zu einem Tiefschlaf schneller und/oder orientierter in einen Wachzustand, insbesondere in einen für die Fahrzeugübernahme befähigenden Aufmerksamkeitszustand, gelangt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der Zielerreichungsinformation eine Planung der Fahrstrecke (6) ausgeführt wird, wobei der Fahrstrecke (6) abschnittsweise wenigstens eine Schlafphase (12, 13) und wenigstens eine Wachphase (14, 15) und wenigstens eine von der Schlafphase (12, 13) in die Wachphase (14, 15) übergehende Aufwachphase (16, 17) zugeordnet wird. Assistenzsystem (1) eines zumindest temporär betreibbaren Fahrzeugs (2) zur Beeinflussung eines Schlaf- und/oder Wachzustands eines für wenigstens eine temporäre Übernahme einer Fahrzeugführungsfunktion in Betracht kommenden Fahrzeuginsassen (3) des Fahrzeugs (2) das eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
PCT/EP2021/073870 2020-09-24 2021-08-30 Verfahren zum betreiben eines assistenzsystems eines zumindest temporär autonom betreibbaren fahrzeugs WO2022063522A1 (de)

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