WO2022106176A1 - Kommunikationssystem für ein fahrzeug zum vorgehen bei einer schlafstörung eines insassen - Google Patents

Kommunikationssystem für ein fahrzeug zum vorgehen bei einer schlafstörung eines insassen Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a communication system for a (motor) vehicle and also to a communication system for a (motor) vehicle.
  • the communication system has at least one input device, such as a man-machine interface, for inputting at least one instruction relating to at least one vehicle function of the vehicle by an occupant of the vehicle.
  • the present invention relates to taking into account an input by an occupant during a sleep state, in particular an input caused by a sleeping disorder of the occupant.
  • the present invention relates to a procedure for sleepwalking, movement during sleep or talking during sleep of a vehicle occupant.
  • Vehicles are currently usually equipped with a communication system which is suitable and intended to cause the instruction to be executed in accordance with the input by providing an execution signal.
  • the execution of the instruction can be implemented and, for example, a driving function can be changed, activated or a function can be set.
  • Methods are known from the prior art in which a sleeping state of a vehicle occupant is identified, for example to warn a vehicle driver if fatigue occurs or to increase the driving comfort of the vehicle occupant.
  • WO 2018/226220 A1 describes a system in which a sleeping state of a vehicle occupant is identified. For this purpose, a vehicle movement is compared with an occupant movement. Based on the identified sleep state and vehicle location, activation of a predetermined vehicle system can be performed. Furthermore, speech recognition systems are provided, also in combination with systems for detecting facial expressions or lip movements, in order to identify the awake state of the occupant based on this.
  • WO 2019/122414 A1 describes a vehicle control system with physiological movement recognition, such as a gesture or breathing, for example for input control for an entertainment system, a navigation system or a system for autonomous driving of a vehicle. In this way, a sleep state can be derived, for example. Based on the physiological movement signal, the vehicle control system can instruct an acoustic output via a loudspeaker, a setting of a glass transparency, an adjustment of a light condition, the movement of the vehicle.
  • DE 10 2016225222 A1 describes a method for influencing the course of an interaction between vehicle equipment, for example for the output of media content or Internet access, and a vehicle occupant depending on a parameter which is responsible for a physiological or psychological condition, including fatigue, fitness , sadness, joy, is characteristic of the inmate. If the user is tired, the brightness of the vehicle interior can be reduced.
  • US 2020/0139992 A1 describes a control method for a vehicle in which a driver's reactivity and alert state is detected. These states are used for switching between a mode in which the vehicle is controlled autonomously and a manual driving mode of the vehicle.
  • An infotainment system for a motor vehicle is known from DE 102016213 916 A1.
  • This can include VR glasses, in which sleep detection can be integrated. This makes it possible, for example, to take into account that the user wants to listen to music with his eyes closed and that the transmission of a film is stopped when a predetermined period of time is exceeded.
  • sleep detection the electrical signals from brain waves, heartbeat, muscle tension as well as movements and breathing sounds such as snoring or other acoustic expressions during sleep can be taken into account. The driver can be woken up taking into account a sleep phase that has been determined.
  • Level 5 For example, more and more user scenarios are being considered, in which vehicle occupants can relax or even fall asleep in the vehicle cabin.
  • usage scenarios are even being designed in which vehicle occupants are comfortably brought from a starting point (e.g. the front door) to a destination (e.g. holiday destination) with a fully automatic (autonomous) driving vehicle, for example overnight, and during the autonomous ride can sleep comfortably.
  • DE 10 2019 204 201.5 proposes adapting the driving style of an automatically driving vehicle to sleeping states of vehicle occupants.
  • DE 10 2020 202 388.3 describes procedures for waking up a vehicle occupant in an autonomously driving vehicle while driving.
  • a neurofeedback system is described in DE 10 2017 220 120, which is intended to facilitate relaxation in the vehicle cabin to the point of falling asleep and can thereby recognize states of tiredness and sleep.
  • the affected person In the case of the sleep disorder of sleepwalking (or movements during sleep), the affected person partially awakens from deep sleep. Sufferers in this state have little consciousness, but perform actions that are normally only performed in the waking state. These are often simple, repetitive movements such as sitting up in bed, chewing, or tugging at clothing. In addition, however, complex actions such as walking around, cleaning or cooking are also possible. In particular, those affected have their eyes open, but their facial expressions are fixed. In addition, those affected hardly react to environmental stimuli and are difficult to wake up. Sometimes it occurs that those affected speak with murmurs. Those affected cannot remember the episode after waking up. Most sleepwalking occurs in the first third of the night, which is also when most deep sleep occurs.
  • Sleepwalking usually begins between the ages of four and eight.
  • the sleepwalking disorder usually resolves itself in adolescence. Sleepwalking can occur in connection with other disorders that occur during sleep, such as pavor nocturnus (night terrors - intensely excited startle during the deep sleep phase without actually and consciously waking up), restless legs Syndrome, trouble breathing during sleep and/or bedwetting. It is estimated that seven percent of adults experience at least occasional sleepwalking and one to two percent experience chronic sleepwalking. Compared to children, chronic sleepwalking adults tend to have a longer-lasting disorder and occur more frequently.
  • somniloquia refers to speaking during sleep, which ranges from the reproduction of undifferentiated sounds to words and entire sentences. Somniloquia occurs in about 50% of children and about 5% of adults (retrieved from https://der embarkfuchs.de/studie-reden-im-oeuvre-syntax-und-semantik-von- schlaf quoted-aeusserept/; see also Arnulf, Isabelle et al., "What Does the Sleeping Brain Say? Syntax and Semantics of Sleep Talking in Healthy Subjects and in Parasomnia Patients", Sleep, vol 40, no 11, 2017, doi:10.1093/sleep/zsx159 ). Usually, speech during sleep occurs when alternating between different stages of non-REM sleep, but it can also occur during REM sleep, causing dreamed phrases to be spoken aloud.
  • Sleep disorders such as sleepwalking or somniloquia can affect transport in autonomous vehicles.
  • sleep disorders such as "sleepwalking", performing movements while sleeping or “talking while sleeping” can have such an effect that people in these states unconsciously carry out vehicle functions activate and/or deactivate or, for example, change navigation destinations just by speaking. This becomes all the more important the more gesture- and/or voice-based interactions between the vehicle and the vehicle user are possible.
  • the object of the present invention is to overcome the disadvantages known from the prior art and to provide a method for operating a communication system and a communication system which prevents a dangerous situation caused by an occupant's sleep disorder and at the same time has a high level of reliability the operation of a vehicle function guaranteed by an input from the occupant.
  • the communication system has at least one input device for inputting at least one instruction relating to at least one vehicle function of the vehicle by an occupant of the vehicle.
  • the communication system is suitable and intended to cause the instruction to be executed in accordance with the input by providing an execution signal.
  • the vehicle is preferably a vehicle that can be operated at least partially autonomously.
  • a state of consciousness, in particular a sleeping state, of the occupant is recorded and/or determined, in particular when the instruction is entered, and the communication system makes an assessment based on the state of consciousness, in particular the sleeping state, as to whether it is a through the state of consciousness, in particular the sleep state, and/or a neurological disorder, in particular a sleep disorder, is an input.
  • a neurological disorder can in particular be a disorder caused or triggered by a disorder of the nervous system.
  • a neurological disorder can be a sleep disorder.
  • the neurological disorder is a (particularly short-term) functional disorder and/or (neurological) disease of the brain, such as epilepsy.
  • a state of consciousness of the occupant can be understood as a state of the occupant (in particular when he is awake) in which the occupant, for example in a state of wakefulness or in a state of wakefulness (vigilance), has perceptions in the sense of a conscious experience (such as sensory perception , action intention) are possible.
  • a state of consciousness can also be understood to mean that the occupant is not in a state of wakefulness.
  • a state of consciousness can be understood to mean a state of sleep and/or a trance state.
  • the present invention is described below in relation to the detection and/or determination of a sleep state (as a state of consciousness) and a sleep disorder as a neurological disorder.
  • a sleep state as a state of consciousness
  • a sleep disorder as a neurological disorder.
  • the features described below in connection with a sleep state and/or a sleep disorder can also be transferred in an equivalent manner to a state of consciousness or a neurological disorder and are also to be regarded as disclosed in this context.
  • a sleep disorder can involve, in particular, movements during sleep and/or sleepwalking and/or somniloquia (talking during sleep).
  • the communication system can, for example (preferably for the duration of a state of consciousness, in particular a sleep state and/or a specified sleep phase and/or for the duration of an episode of a sleep disorder) block (in particular temporarily) an input option and/or change a initiate input modality.
  • This is preferably a blocking of an input option and/or a change in an input modality (only) for this occupant and in particular not for another occupant.
  • a change in an input modality can be understood, for example, as an additional requirement for a (further) input confirmation by the occupant.
  • the communication system checks whether the occupant was in a sleeping state at the time of the input.
  • the communication system can assess whether the occupant did not consciously make the input, since he was, for example, in a sleep state and/or in a specific - subsequently executed - sleep phase and in this sleep state and/or in this sleep phase no conscious action, especially no conscious input.
  • a probability value is preferably determined (by the communication system) which is characteristic of a probability of the existence of a sleep state and/or of the existence of a (specified) phase at a specified point in time and/or period of time and particularly preferably at a point in time at which the occupant makes an input is.
  • This probability value is preferably compared, in particular by the communication system and preferably by at least one processor of the communication system, with a threshold value that is specified in particular and/or can be input into the communication system.
  • the threshold value can be predefined and stored in a storage device.
  • the threshold value can preferably be specified in an occupant-specific manner.
  • the assessment preferably takes into account whether at least one or one further feature and/or indication of the presence of a sleep disorder is present, in particular at the time of the input.
  • the respective feature can preferably be combined with the presence of a specific sleep phase (explained in more detail below), such as REM sleep, non-REM sleep, and/or a transition between two sleep phases and/or a change between different phases of the non-REM sleep. sleep are taken into account.
  • a specific sleep phase (explained in more detail below), such as REM sleep, non-REM sleep, and/or a transition between two sleep phases and/or a change between different phases of the non-REM sleep. sleep are taken into account.
  • This makes it possible to take into account features that typically occur in certain sleep phases.
  • Such a feature can be a usual side effect of a sleep disorder that is detected and/or determined (e.g. by the detection device and/or a further detection device).
  • Such a side effect can be, for example, the sleep disorder of sleepwalking,
  • a feature to consider in the assessment, particularly in the sleep disorder of somniloquia may be a detection of undifferentiated sounds and/or nonverbal utterances (murmurs, shouts, whispers, laughter) and/or scattered words (which an inmate may hear during sleep). expels sleep).
  • undifferentiated sounds and/or nonverbal utterances murmurs, shouts, whispers, laughter
  • scattered words which an inmate may hear during sleep. expels sleep.
  • a feature can preferably be a ratio of non-verbal utterances to verbal utterances by the occupant, which is particularly characteristic of the presence of an episode of somniloquia.
  • the feature can preferably be the frequency of specified words.
  • the study mentioned above was able to determine that "No" was the most frequently used word and negative sentences occurred at 21.4% (more frequently in non-REM sleep).
  • the feature can preferably be a characteristic variable for a frequency, a specific sentence structure (questions, subordinate clauses).
  • the feature can preferably be a characteristic variable for a semantic analysis of the occupant's verbal utterances, such as the use of swear words (more frequently in non-REM sleep), verbal abuse, insults, judgments, cursing.
  • the above study found that as many as 9.7% of the sentences in an episode of somniloquia contained profanity.
  • One or more of the features can be general or occupant-specific features.
  • an evaluation of the syntax or semantics of the occupant in episodes that have already occurred can be taken into account for the feature.
  • Such features and/or data can be stored in a user profile.
  • An indication can be a risk assessment for the occurrence of a sleep disorder.
  • Such an indicator can be the age of the occupant and/or the frequency with which the occupant has already had sleep disorders (in a previous period of time).
  • An instruction relating to a vehicle function is understood in particular as an activation, deactivation and/or operation of a vehicle function, a change in a function setting with regard to a vehicle function and/or a specification and/or change in data input for a vehicle function.
  • a vehicle function can be a function of a vehicle component of the vehicle.
  • the vehicle component is preferably selected from a group which includes a locking system of a vehicle door and/or a vehicle window, a vehicle closing system, a roof removal mechanism, a sunroof mechanism, an infotainment system, an entertainment system, a navigation system, a vehicle safety system (e.g. a braking system), a windshield wiper mechanism, a System for driving the vehicle and / or a comfort system to increase the driving comfort of an occupant and combinations thereof.
  • a vehicle safety system e.g. a braking system
  • windshield wiper mechanism e.g. a System for driving the vehicle and / or a comfort system to increase the driving comfort of an occupant and combinations thereof.
  • An input device can be a gesture and/or facial expression and/or voice-based input device, an activity tracking device for detecting movement of an occupant (such as a wrist), a haptic operating element (such as a switch, a lever), a touch-sensitive Operating element, such as a touch-sensitive display, a graphics-based input device by means of visual interaction elements, an input device based on a determination of a physiological state and/or a perception-controlled input device.
  • an activity tracking device for detecting movement of an occupant (such as a wrist)
  • a haptic operating element such as a switch, a lever
  • a touch-sensitive Operating element such as a touch-sensitive display
  • a graphics-based input device by means of visual interaction elements an input device based on a determination of a physiological state and/or a perception-controlled input device.
  • the input device can preferably be an interaction device.
  • Input from an occupant may be an interaction between the occupant and the input device.
  • a preferred activity tracking device reference is made in particular to the published application DE 10 2015 120 803 A1, the content of which is hereby incorporated into this application.
  • An activity tracking device is described therein, which detects a movement of the occupant's wrist and is preferably able to exchange this data with the communication system and/or a vehicle data processing system.
  • the communication system and/or the vehicle data processing system preferably generates at least one output signal based on the data from the activity tracking device.
  • a wiper mechanism or a sunroof mechanism may be operated based on signals indicative of a detected long wipe movement.
  • Physiological data of a vehicle occupant can be recorded by means of the input device and this physiological data can be used to determine one or more physiological states of one or more vehicle occupants, in order preferably to use them to control a vehicle.
  • Such an input device has preferably a plurality of devices and a human-machine interface (Human Machine Interface, HMI) for mimic and / or gestural actuation of a function of a device of the vehicle.
  • HMI Human Machine Interface
  • a camera for capturing a specific occupant of the vehicle and in particular a control unit connected to the camera is preferably provided.
  • the input device can be part of the vehicle equipment and in particular can be arranged firmly (not destructibly detachable) on the vehicle. It is also conceivable that the input device can be a mobile end device (e.g. a smartphone, tablet or laptop, e.g. belonging to an occupant), which can be removed from the vehicle and which, in particular, can be connected to the vehicle via a wireless and/or wired data communication connection Communication system can be connected.
  • a mobile end device e.g. a smartphone, tablet or laptop, e.g. belonging to an occupant
  • the state of consciousness, in particular the sleep state, and/or the assessment of whether it is an input caused by the state of consciousness, in particular the sleep state, and/or a neurological disorder, in particular a sleep disorder is used when executing the instruction, in particular by means of a modification and/or blocking of execution and/or delay of execution.
  • the sleep state of the occupant recorded and/or determined (when inputting) can be taken into account in an assessment and/or determination as to (whether and) in what form an instruction relating to the vehicle function is initiated. This is in particular the sleep state of the occupant (essentially) at the time of the input.
  • the present invention proposes that the sleep state and/or the presence of a sleep disorder of a vehicle occupant can be recognized and then input options for this vehicle occupant (depending on the sleep state) for example gesture or speech recognition and/or active operation of vehicle functions or input options blocked and/or delayed (particularly temporarily) via switches, levers, displays and the like. It preferably extends over the entire duration of the sleep of the occupant and/or over the entire duration of an episode of a speech disorder.
  • interactions based on gestures, facial expressions, and/or speech are provided between the vehicle and the occupant or user, for example in order to activate functions such as the windshield wipers with a gesture, such interactions could occur, for example, when sleepwalking, performing movements while sleeping or be carried out unintentionally while talking in your sleep.
  • the proposed method advantageously ensures that vehicle occupants of a vehicle, in particular an autonomous vehicle, are unable to activate and/or deactivate any vehicle functions and/or cannot change any function settings when they are asleep, in particular in states of sleepwalking, performing movements in their sleep or sleep-talking and/or cannot specify or change data entries for functions.
  • touch interaction with a touch screen can be restricted.
  • a particularly momentary state of consciousness, particularly a sleeping state, of an occupant is preferably detected by a detection device, particularly (essentially) when the occupant makes an entry. It is also conceivable that in addition or as an alternative to a sleeping state of the occupant, a waking state is detected and/or determined and a sleeping state of the occupant is preferably determined from the waking state of the occupant.
  • the state of consciousness, in particular the sleeping state, of an occupant is preferably recorded at regular time intervals (by the recording device).
  • a sleep state of the occupant at a later and/or earlier point in time and/or between two measurement times is derived and/or determined based on at least one recorded sleep state and preferably on the basis of a plurality of recorded sleep states of an occupant.
  • a predicted state of consciousness, in particular sleeping state, of the occupant is determined, for example at the time of an input by the occupant (in particular by the detection device and/or the communication system).
  • the detection device can be a vehicle-internal detection device.
  • an external detection device in particular a mobile detection device and/or a detection device which can be moved relative to the vehicle and which is or can be connected wirelessly and/or by wire to the communication system for data exchange.
  • the detected sleep state of the occupant is a signal transmitted to the vehicle and/or the communication system.
  • This can be a predetermined input from the occupant and/or another occupant.
  • the occupant may input information regarding an intended sleep, for example while driving and/or during a specific section of the route.
  • a sleep phase and/or a state of tiredness and/or a state of alertness of the occupant is recorded and/or determined upon input and taken into account when executing the instruction.
  • the detection device (or a different detection device) preferably detects a sleep phase and/or a state of tiredness.
  • a sleep state is preferably present when the occupant is not alert.
  • a state of consciousness of an occupant is preferably recorded and/or determined on the basis of a brain wave measurement (for example via EEG sensors) or on the basis of a brain current image (EEG).
  • a brain wave measurement for example via EEG sensors
  • EEG brain current image
  • EEG electroencephalographic measurement
  • an epileptic seizure caused by the neurological disorder of epilepsy, of an occupant can be detected.
  • An occupant's sleeping state and/or a transition from a sleeping to a waking state (and/or vice versa) based on a (sensed and/or determined) physiological movement and/or breathing movement and/or a heartbeat and/or breathing rate is preferred and/or a limb movement and/or a gesture movement and/or a body movement and/or brain wave measurement (e.g.
  • EEG sensors or brain wave imaging (EEG) and/or heart rhythm (ECG) and/or oxygen content of the blood (pulse oximetry) and/or or body temperature and/or respiratory flow (mouth and/or nose) and/or muscle tension (EMG) and/or leg movement and/or eye movement (EOG) and/or body position and/or body noise and/or an eyelid beat (in particular by the detection device) or combinations thereof are recorded and/or determined.
  • the detection device preferably has at least one sensor and/or at least one measuring device, in particular for detecting and/or determining a state of consciousness, in particular a sleeping state, and/or a waking state and/or a waking up process and/or a process of falling asleep of an occupant, which is selected from a group that includes at least one EEG sensor (preferably a large number of EEG sensors), in particular for (direct) measurement of brain waves, a microphone, a camera, a motion sensor, an acceleration sensor, a pressure sensor, an eyelid sensor, a respiratory rate sensor, a temperature sensor, a heart rate sensor , pulse oximetry sensor, and combinations thereof.
  • EEG sensor preferably a large number of EEG sensors
  • At least one sensor and preferably a large number of these sensors of the detection device and/or at least part of the detection device can be combined in one Be arranged contact area (to the occupant) of the lying area and / or a seating area of the vehicle.
  • the transition from a sleeping to a waking state can be deduced from combinations of different sensors: brain current image (EEG), heart rhythm (ECG), oxygen content of the blood (pulse oximetry), body temperature, respiratory flow (mouth and/or nose). ), respiratory movement, muscle tension (EMG), leg movement, eye movement (EOG), body position, body sounds.
  • EEG brain current image
  • ECG heart rhythm
  • ECG oxygen content of the blood
  • body temperature body temperature
  • respiratory flow mouth and/or nose
  • respiratory movement muscle tension
  • EMG leg movement
  • EOG eye movement
  • body position body sounds.
  • the EEG process (electroencephalography, recording of voltage fluctuations on the surface of the head) has been known since around 1930 and is used e.g. B. used in sleep laboratories to recognize the sleep phases or phases of tiredness of people (see e.g. https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroencephal decay).
  • the detection device (particularly at least partially and preferably mobile in its entirety) preferably has sensors for taking an EEG measurement to detect a tiredness and/or sleep state and/or state of consciousness. These sensors are preferably arranged on a pair of glasses for the occupant.
  • the detection device and/or the sensors for carrying out an EEG measurement can be arranged in virtual reality or augmented reality glasses and can preferably be used as such in a vehicle.
  • the (in particular at least partially and preferably entirely mobile) detection device which particularly preferably has sensors for taking an EEG measurement, is preferably arranged stationary on the vehicle and in particular on a headrest and/or a head area of a lying area.
  • the detection device is preferably suitable and intended for carrying out an EEG measurement over a distance (for example from headrest to head), so that an occupant's state of alertness and/or tiredness and/or sleep can be detected.
  • a driver's viewing direction can be detected and it can be checked whether the driver has opened his eyes.
  • drowsiness is detected to prevent a driver from falling asleep.
  • the detection device preferably has at least one acceleration sensor, in particular an accelerometer, which is preferably positioned in the vicinity of the occupant, for example on a vehicle seat or a vehicle bed, next to or on the occupant.
  • the detection device and/or the acceleration sensor is/are preferably arranged in relation to the occupant in such a way that it can record movements of the occupant.
  • the acceleration sensor can be arranged in a mobile (end) device, such as a smartphone.
  • a sleep phase alarm clock is preferably used as the detection device.
  • a smartphone can be used as a recording device together with a so-called “digital sleep phase alarm clock” (“Sleep Cycle Clock”) as a smartphone app (see also https://de.wikipedia.org/wiki/Schlafphasewecker).
  • Such applications usually work as follows: The smartphone with the corresponding app (e.g. "Sleep as Android") is placed on the bed next to the desired person. The smartphone then uses its built-in accelerometer to record movements of the sleeping person. As a result, it should and can preferably recognize in which sleep phase the person is and whether one is asleep, i.e. whether one is in a sleep state. You go through about three different types of sleep every night: light sleep, deep sleep and what is known as REM (rapid eye movement) sleep.
  • REM rapid eye movement
  • a preferred detection device and a preferred method for detecting and/or determining a sleeping state of an occupant of a vehicle reference is made in particular to the published application DE 10 2016 213 916 A1, the content of which is hereby incorporated into this application.
  • This application describes how, in connection with the use of virtual reality glasses in the vehicle cabin, communication and sleeping in fully automated vehicles are supported in a comfortable manner. Sleep states are recognized and infotainment and/or virtual reality and/or augmented reality systems in the vehicle cabin are adapted to the sleep phases of the occupant.
  • the detection device is preferably suitable and intended for analyzing the sleep phases of a person or an occupant with an analysis of their brain current curves and the like.
  • a suitable wake-up process is preferably set in a phase of light sleep before the last possible wake-up time.
  • Such solutions are known, for example, under the name "SleepSmart" (www.axonlabs.com).
  • a wake-up device is proposed therein to enable sleeping that is as optimal as possible and gentle waking of a person sleeping in a motor vehicle in particular.
  • the wake-up device should be equipped with a sensor device that detects a movement of the sleeping person and thus preferably a so-called waking phase.
  • the alarm device should be equipped with a lighting device which, when activated, continuously illuminates the area surrounding the sleeping person.
  • the alarm device should be equipped with a time measuring device for setting a wake-up time or a wake-up time period, the sensor device being designed such that it activates the lighting device when it detects that the sleeping person is awake at the wake-up time or within the wake-up time period.
  • the detection device is preferably suitable and determines (in particular for determining and/or detecting a sleep state and/or a sleep phase) a sleep phase of the occupant, in particular from a predetermined group of sleep phases, and/or to detect.
  • the predefined group of sleep phases is preferably stored in a memory device.
  • the predefined group of sleep phases preferably has at least two different sleep phases, preferably at least three and particularly preferably at least five and in particular precisely five sleep phases.
  • the occupant may be in a sleeping state if a predefined sleep phase or one (each) of the predefined sleep phases of the occupant is present or can be detected and/or determined.
  • a state of consciousness in particular a sleep state, a sleep phase is preferably recorded and/or determined by means of a brain wave measurement and/or an EEG (electroencephalography, recording of the voltage fluctuations on the surface of the head), in particular by deriving the summed cortical potential fluctuations and preferably by an evaluation and/or identified.
  • EEG electroencephalography
  • Different sleep phases are preferably distinguished from one another by means of an EEG.
  • healthy sleep includes five sleep phases.
  • the sleep phases or sleep stages can be recognized from the brain activity. From falling asleep to deep sleep, a person's sleep remains essentially the same. This changes abruptly with the onset of so-called REM sleep or dream sleep.
  • the REM phase is named after the rapid eye movements that are characteristic of this phase of sleep. In this phase, brain activity accelerates significantly and an EEG shows many small spikes. This is similar to falling asleep. Dreams occur especially in the REM phase. Sleep researchers assume that in the REM phase, primarily emotional sensory impressions, but also information, are processed.
  • the five sleep phases are preferred (particularly within a sleep state), (sleep) stage I (light sleep), (sleep) stage II, (sleep) stage III (transition to sleep). deep sleep), (sleep) stage IV (deep sleep) and REM sleep.
  • the detection device preferably determines whether and which of these sleep phases is present in the occupant.
  • sleep stage I describes the falling asleep phase, a phase shortly after falling asleep.
  • the brain prefers to switch from alpha waves to theta waves (4 to 7 Hz) (in the EEG). Muscle tension is reduced and the conscious perception of the environment slowly disappears. This can be the first few minutes of falling asleep and after, or just after falling asleep.
  • the organism sinks further and further into calming and relaxation.
  • the pulse rate slows down, breathing becomes deeper and the number of breaths decreases.
  • This sleep stage I is often experienced as a time of becoming heavy or falling, which is perceived as dream-like. The sleep is still very superficial and even small disturbances can wake up the sleeper so that he is immediately wide awake again.
  • sleep stage II theta waves continue to appear (in an EEG), so-called sleep spindles and K-complexes are particularly important in this phase.
  • This sleep stage gets progressively longer over the course of an eight-hour sleep, accounting for more than 50 percent of total sleep.
  • delta waves (0.1 to ⁇ 4 Hz - slow waves with high amplitude) occur (in an EEG) and come to the fore in particular (20 - 50 percent of the measured brain waves) . Muscle tension continues to decrease.
  • sleep stage IV deep sleep
  • delta waves occur, which now account for more than 50 percent of the measured brain waves. It is the deepest phase of sleep. Sleepers who are woken up during this sleep phase appear correspondingly disoriented and sleepy. During this phase of sleep, sleep disorders such as sleepwalking and talking during sleep occur.
  • REM sleep also dream sleep or paradoxical sleep
  • the EEG is similar to sleep stage I in that theta waves predominate. Periodic, rapid, directionless movements of the eyeball occur during REM sleep at a frequency of 1 to 4 Hz. Dream reports of awakenings in this phase are significantly more vivid, visual, and emotional than awakenings in other phases.
  • the skeletal muscles are maximally relaxed, but not the eye muscles. It comes to one Activation of most vegetative functions with an increase in blood pressure, respiration and heart rate, and increased blood flow to the genitals.
  • the sequence of the sleep phases is repeated several times a night in healthy people who sleep well.
  • a full cycle takes about an hour and a half - plus or minus 10 minutes. About 50 minutes of this is spent on falling asleep or light sleep.
  • Deep sleep and REM phase make up about 40 minutes of this sleep cycle.
  • deep sleep dominates, towards the end of the sleeping period a sleeper spends more time in the REM phases and prepares for waking up.
  • the so-called light sleep phase accounts for about half of sleep. It is also known as sleep stage 2. Sometimes sleep stages 1 and 2 are combined into the light sleep phase. In this phase, brain activity is mainly limited to low frequencies. Consciousness is switched off, a sleeper sleeps with relaxed muscles and almost no eye movements.
  • the deep sleep phase is divided into sleep stages 3 and 4. It is the phase of the deepest physical relaxation. Many studies show that the deep sleep phase is the most valuable phase for physical and mental recovery. In this phase, many people are difficult to wake up. As a result, those who have just been woken up only slowly find their way back into consciousness.
  • beta waves can be measured or recorded in an EEG.
  • An occupant's state of alertness can preferably be identified by measuring beta waves (using an EEG).
  • alpha waves 8 to 13 Hz
  • a wakefulness of an occupant is preferably identified via the measurement of alpha waves (by means of an EEG).
  • An assessment is preferably made as to whether the input is prompted by the sleep state and/or a sleep disorder input prompted by the sleep state and/or a sleep disorder acts depending on whether a deep sleep phase and/or a light sleep phase is detected and/or present.
  • An assessment is preferably made as to whether it is a Input prompted by a sleep state and/or a sleep disorder acts depending on whether a REM sleep and/or a non-REM sleep is present.
  • At least one vehicle user profile is stored in a memory device of the communication system.
  • a memory device of the communication system Depending on the recorded and/or determined state of consciousness, in particular the sleeping state, of the occupant and/or depending on a predefined vehicle function, it is derived whether the instruction relating to the vehicle function is being carried out and/or whether the vehicle function can be operated and/or activated.
  • An above-mentioned occupant-specific feature and/or indicator is preferably stored in the vehicle user profile.
  • It can preferably be stored in vehicle user profiles how certain vehicle functions are switched to non-operable and/or non-activatable depending on recognized sleep phases and states of tiredness.
  • a blocking of the execution of the instruction is released only after the instruction has been additionally confirmed by the occupant. This offers the advantage that although the blocking ensures the security of a conscious input, it is still possible to operate it at any point in time.
  • the suspension can be a temporary suspension.
  • the blocking can preferably be released after confirmation by the occupant or another occupant.
  • the state of health of the occupant is monitored, in particular as a function of the state of consciousness, in particular the sleeping state, of the occupant.
  • the state of health of the occupant is preferably monitored while he is asleep.
  • an assistance system supports the occupant in taking precautionary measures against a source of danger present in the vehicle interior with regard to a neurological disorder, in particular a sleep disorder, of the occupant. This offers the advantage that potential sources of danger can be eliminated.
  • a sleep disorder such as sleepwalking
  • supporting precautionary measures can be carried out in a vehicle cabin, to protect yourself or fellow passengers in the vehicle cabin from injury.
  • the risk of accidents for sleepwalkers is known to be high, especially in unfamiliar and unfamiliar surroundings. Items that the sleepwalker could use to injure themselves or others should be locked away so they remain out of reach of the sleepwalker.
  • the potential sleepwalker can advantageously be reminded on the one hand and optionally also actively supported with an assistance system to safely stow away objects from the vehicle cabin.
  • At least one object in the vehicle interior is identified by means of an image acquisition device, in particular an interior camera, which represents a potential source of danger in relation to a neurological disorder, in particular a sleep disorder, of the occupant.
  • the interior camera can (preferably using image processing and object recognition and preferably using algorithms such as AI, machine learning and/or deep learning or the like) help to locate potentially dangerous objects, in particular before bedtime, in the vehicle cabin and in particular to inform the vehicle user about them. Suggestions can be made to the vehicle user or the occupant as to how such objects can be safely stowed away (for example in a trunk or in lockable storage spaces which can only be opened when the person is awake). The suggestions for stowage of the objects can be displayed, for example, via animations on a screen in the vehicle and/or communicated acoustically via announcements.
  • Potentially dangerous vehicle functions during sleepwalking can be set as not operable by the vehicle user or the occupant themselves—in the case of sleepwalking.
  • a procedure can be agreed with the vehicle user or the occupant that the vehicle functions are nevertheless released or activated if the vehicle user or the occupant makes an agreed confirmation, such as naming a specified keyword or answering (specified) questions.
  • This offers the advantage that an on-board sleep detection can be bypassed in case it does not work. It is preferably ensured that the vehicle user or the occupant, in particular, can identify a health emergency as well as possible at any time.
  • the communication system provides a notification signal and /or warning signal for, in particular acoustic, output ready.
  • Such a notification and/or warning method can be activated if, for example, the occupant presents himself to the communication system as a (known) sleepwalker and/or person suffering from another sleep disorder and/or a communication system does so (itself, for example by comparison with a database and/or identification of the occupant).
  • the notification signal and/or warning signal can be directed and/or output to the occupant and/or to another occupant.
  • a known sleepwalker a fellow passenger in the same vehicle cabin (eg spouse) can be warned or awakened at an early stage when the first signs of incipient sleepwalking in the potential sleepwalker are recognizable. The fellow traveler can then take precautions at an early stage or calm down or even wake up the sleepwalker at an early stage.
  • the present invention is also directed to a communication system for a vehicle, in particular for taking into account a sleeping state of an occupant, comprising at least one input device for inputting at least one instruction relating to at least one vehicle function of the vehicle by an occupant of the vehicle, the communication system being suitable for this and is determined, in response to the input, to cause execution of the instruction related to the vehicle function by providing an execution signal.
  • the communication system has a detection device for detecting and/or determining a state of consciousness, in particular a state of sleep, of the occupant when the instruction is entered, and the communication system is suitable and intended to make an assessment based on the state of consciousness, in particular the state of sleep, as to whether it is an input caused by the state of consciousness, in particular the sleep state, and/or a neurological disorder, in particular a sleep disorder.
  • the communication system is preferably set up, suitable and/or intended to carry out the method described above and all the method steps already described above in connection with the method individually or in combination with one another.
  • the method can be equipped with all of the features described in connection with the communication system, either individually or in combination with one another.
  • the communication system is preferably suitable and intended to take into account the state of consciousness, in particular the sleeping state, of the occupant when executing the instruction, in particular by means of a modification and/or blocking and/or delaying the execution.
  • the present invention is also aimed at a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising a communication system for a vehicle as described above, according to an embodiment.
  • vehicle interior can be equipped with at least one detection device for detecting the state of consciousness, in particular the sleeping state, of an occupant and/or at least one and preferably a large number of input devices.
  • the vehicle can in particular be a (motorized) road vehicle.
  • the proposed method and the proposed communication system can be used for all automation levels of a vehicle.
  • a vehicle can be a motor vehicle which, in particular, is a motor vehicle controlled by the driver himself (“driver only”), a semi-autonomous, autonomous (e.g. autonomy level 3 or 4 or 5 (of the SAE J3016 standard)) or self-driving motor vehicle is. Autonomy Level 5 designates fully automated vehicles.
  • the vehicle can also be a driverless transport system. The vehicle can be controlled by a driver or drive autonomously.
  • the present invention is also aimed at a computer program or computer program product, comprising program means, in particular a program code, which represents or encodes at least the method steps of the method according to the invention and preferably one of the preferred embodiments described and is designed to be executed by a processor device.
  • the present invention is also aimed at a data memory on which at least one embodiment of the computer program according to the invention or a preferred embodiment of the computer program is stored.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle with a communication system according to the invention according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle with a communication system according to the invention according to an embodiment.
  • Reference number 20 schematically designates the communication system for a vehicle 1.
  • the reference numeral 10 designates an occupant of the vehicle 1. In the embodiment shown in FIG. 1, the occupant is in a reclining position and in a sleeping state.
  • the reference number 22 denotes an input device of the communication system 20. This can be, for example, a mobile terminal device, but it can also be a physical actuating element. The occupant can make an input to the communication system via the input device 22 and thereby transmit and trigger an instruction relating to a vehicle function, for example opening a window.
  • sleep disorders such as sleepwalking and talking during sleep can occur. If this is the case with the occupant, there is a risk that the occupant (unintentionally) makes an input to the input device 22 during the episode of sleepwalking and thereby (unintentionally) the execution of the execution entered by him at the input device 22 by the communication system 20 is caused.
  • Reference number 24 designates a detection device, for example a camera, which can determine and/or detect a sleep state of the occupant, and preferably also a sleep phase.
  • the communication system can evaluate or assess the input made by the occupant as an input caused by a sleep disorder (e.g. sleepwalking).
  • a sleep disorder e.g. sleepwalking
  • the execution of the entered instruction can be initiated, modified, delayed and/or prevented. For example, if the communication system comes to the conclusion that the input was made unconsciously as a result of an episode of sleepwalking, the communication system can prevent the inputted instruction from being executed and preferably also block further inputs by the occupant 10 .

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems (20) für ein Fahrzeug (1) mit wenigstens einer Eingabeeinrichtung (22) zur Eingabe wenigstens einer Anweisung in Bezug auf wenigstens eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (1) durch einen Insassen (10) des Fahrzeugs (1), wobei das Kommunikationssystem (20) dazu geeignet und bestimmt ist, eine Ausführung der Anweisung entsprechend der Eingabe durch Bereitstellung eines Ausführungssignals zu veranlassen. Erfindungsgemäß wird ein Bewusstseinszustand, insbesondere ein Schlafzustand, des Insassen (10) bei der Eingabe der Anweisung erfasst und/oder ermittelt und das Kommunikationssystem (20) nimmt auf Grundlage des Bewusstseinszustands, insbesondere des Schlafzustands, eine Beurteilung vor, ob es sich um eine durch den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand, und/oder eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, veranlasste Eingabe handelt.

Description

Beschreibung
Kommunikationssystem für ein Fahrzeug zum Vorgehen bei einer Schlafstörung eines Insassen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems für ein (Kraft-)Fahrzeug und ferner auf ein Kommunikationssystem für ein (Kraft-)Fahrzeug. Das Kommunikationssystem weist dabei wenigstens eine Eingabeeinrichtung, wie etwa eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, zur Eingabe wenigstens einer Anweisung in Bezug auf wenigstens eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs durch einen Insassen des Fahrzeugs auf. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Berücksichtigung einer Eingabe eines Insassen während eines Schlafzustands, insbesondere eine durch eine Schlafstörung des Insassen veranlasste Eingabe. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Vorgehen bei Schlafwandeln, Bewegung im Schlaf oder Sprechen im Schlaf eines Fahrzeuginsassen.
Üblicherweise werden derzeit Fahrzeuge mit einem Kommunikationssystem ausgestattet, welches dazu geeignet und bestimmt ist, eine Ausführung der Anweisung entsprechend der Eingabe durch Bereitstellung eines Ausführungssignals zu veranlassen. Hierdurch kann die Ausführung der Anweisung umgesetzt werden und beispielsweise eine Fahrfunktion geändert, aktiviert oder eine Funktionseinstellung vorgenommen werden.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, in welchen ein Schlafzustand eines Fahrzeuginsassen identifiziert wird, etwa zur Warnung eines Fahrzeugführers bei auftretender Müdigkeit oder zur Steigerung des Fahrkomforts des Fahrzeuginsassen.
In der WO 2018/226220 A1 wird ein System beschrieben, in welchem ein Schlafzustand eines Fahrzeuginsassen identifiziert wird. Hierzu wird eine Fahrzeugbewegung mit einer Insassenbewegung verglichen. Basierend auf dem identifizierten Schlafzustand und dem Fahrzeugort kann die Aktivierung eines vorgegebenen Fahrzeugsystems vorgenommen werden. Weiterhin sind Spracherkennungssysteme, auch in Kombination mit Systemen zur Erfassung von Mimik oder Lippenbewegungen vorgesehen, um basierend hierauf einen Wachzustand des Insassen zur identifizieren. Aus der WO 2019/122414 A1 ist ein Fahrzeugsteuerungssystem mit physiologischer Bewegungserkennung, wie beispielsweise einer Geste oder einer Atmung, etwa zur Eingabensteuerung für ein Entertainmentsystem, ein Navigationssystem oder ein System zum autonomen Führen eines Fahrzeugs beschrieben. Hierdurch kann beispielsweise ein Schlafzustand abgeleitet werden. Basierend auf dem physiologischen Bewegungssignal kann das Fahrzeugsteuerungssystem eine akustische Ausgabe über einen Lautsprecher, ein Einstellen einer Glastransparenz, eine Anpassung eines Lichtverhältnisses, das Bewegen des Fahrzeugs anweisen.
In der DE 10 2016225222 A1 wird ein Verfahren zur Beeinflussung des Ablaufs einer Interaktion zwischen einer Fahrzeugausstattung, etwa zur Ausgabe von medialen Inhalten oder Internetzugängen, und einem Fahrzeuginsassen in Abhängigkeit eines Parameters beschrieben, welcher für einen physiologischen oder psychologischen Zustand, unter anderem Müdigkeit, Fitness, Trauer, Freude, des Insassen charakteristisch ist. Ist der Benutzer müde, kann die Helligkeit des Fahrzeuginnenraums verringert werden.
In der US 2020/0139992 A1 ist ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug beschrieben, in welchem ein Reaktivitäts- und Wachzustand eines Fahrers erfasst wird. Diese Zustände werden für einen Wechsel zwischen einem Modus, in welchem das Fahrzeug autonom gesteuert wird, und einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs verwendet.
Aus der DE 102016213 916 A1 ist ein Infotainmentsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dieses kann eine VR-Brille umfassen, in welche eine Schlaferkennung integriert sein kann. Dies ermöglicht, dass etwa berücksichtigt wird, dass der Benutzer bei geschlossenen Augen Musik hören möchte und bei Überschreiten eines vorgegebenen Zeitraums die Übertragung eines Films gestoppt wird. Zur Schlaferkennung können die elektrischen Signale von Hirnströmen, Herzschlag, Muskelspannungen sowie Bewegungen und Atemgeräusche wie Schnarchen oder weitere akustische Äußerungen während des Schlafens berücksichtigt werden. Ein Wecken des Fahrers kann unter Berücksichtigung einer ermittelten Schlafphase erfolgen.
Insbesondere im Zusammenhang mit vollautomatisch fahrenden Fahrzeugen („Level 5“) werden unter anderem immer mehr Nutzerszenarien betrachtet, bei denen Fahrzeuginsassen entspannen oder sogar in der Fahrzeugkabine einschlafen können. Insbesondere werden sogar Nutzungsszenarien konzipiert, in welchen Fahrzeuginsassen mit einem vollautomatisch (autonom) fahrenden Fahrzeug beispielsweise über Nacht komfortabel von einem Startort (z. B. der Haustür) zu einem Zielort (z. B. Urlaubsort) gebracht werden und während der autonomen Fahrt gemütlich schlafen können. In der DE 10 2019 204 201.5 wird die Anpassung der Fahrweise eines automatisch fahrenden Fahrzeugs an Schlafzustände von Fahrzeuginsassen vorgeschlagen. Weiterhin beschreibt DE 10 2020 202 388.3 Vorgehensweisen bei einem Aufwachen eines Fahrzeuginsassen in einem autonom fahrenden Fahrzeug während der Fahrt. In der DE 10 2017 220 120 ist ein Neurofeedback-System beschrieben, welches in der Fahrzeugkabine eine Entspannung bis hin zum Einschlafen erleichtern soll und dabei Müdigkeits- und Schlafzustände erkennen kann.
Während der Schlafzeit können zahlreiche Menschen jedoch auch Zustände haben, bei denen sie „im Schlaf reden“ (Somniloquie), unbewusst aktive Bewegungen oder sogar - im Zustand des „Schlafwandelns“ (Somnambulismus) Aktionen aus dem Alltag in einem unbewussten Zustand ausführen. Solche Zustände von Fahrzeuginsassen können also auch bei den oben beschriebenen Nutzungsszenarien eines autonom fahrenden Fahrzeugs auftreten, bei denen Menschen in der Fahrzeugkabine während der Schlafzeit transportiert werden.
Bei der Schlafstörung des Schlafwandelns (bzw. Bewegungen im Schlaf) kommt es zu einem teilweisen Erwachen des Betroffenen aus dem Tiefschlaf. Betroffene in diesem Zustand haben nur wenig Bewusstsein, führen aber Handlungen aus, welche normalerweise lediglich im Wachzustand ausgeführt werden. Hierbei handelt es sich oftmals um einfache, wiederholt ausgeführte Bewegungen wie Aufsetzen im Bett, Kaubewegungen oder Herumzupfen an der Kleidung. Daneben sind aber auch komplexe Handlungen, wie Umherlaufen, Putzen oder Kochen möglich. Insbesondere haben die Betroffenen die Augen geöffnet, während ihr Gesichtsausdruck jedoch starr ist. Daneben reagieren die Betroffenen kaum auf Umgebungsreize und sind nur schwer aufzuwecken. Manchmal tritt auf, dass die Betroffenen mit Gemurmel sprechen. Die Betroffenen können sich nach dem Aufwachen an die Episode nicht erinnern. Meist tritt das Schlafwandeln im ersten Drittel der Nacht auf, in welcher auch der meiste Tiefschlaf auftritt.
Von der Schlafstörung des Schlafwandelns sind etwa 10 - 30 % der Kinder und Jugendlichen mit mindestens einer Phase des Schlafwandelns und 15 % regelmäßig betroffen. Jungen und Mädchen sind gleichermaßen betroffen. In der Regel beginnt das Schlafwandeln im vierten bis achten Lebensjahr. Zumeist legt sich die Schlafstörung des Schlafwandelns im Jugendalter von selbst. Das Schlafwandeln kann im Zusammenhang mit anderen im Schlaf auftretenden Störungen auftreten, wie der Pavor Nocturnus (Nachtangst - heftig erregtes Aufschrecken in der Tiefschlafphase ohne wirkliches und bewusstes Aufwachen), das Restless-Legs-Syndrom, Atemstörungen im Schlaf und/oder nächtliches Einnässen. Es wird davon ausgegangen, dass sieben Prozent der Erwachsenen zumindest von gelegentlichem, und ein bis zwei Prozent von chronischem Schlafwandeln betroffen sind. Im Vergleich zu Kindern dauert bei chronisch schlafwandelnden Erwachsenen die Störung meist länger an und tritt häufiger auf. Darüber hinaus wird von einer Klinik für Schlafmedizin berichtet (abgerufen von https://www.ksm.ch/de/schlafkrankheiten/parasomnie/symptome-und-ursachen- im-detail), dass schlafwandelnde Erwachsene eher zu aggressiven Handlungen und Gewalttaten neigen (bis hin zur Verletzung eines Bettpartners), deren Resultate sie nach dem Erwachen dann fassungslos zur Kenntnis nehmen müssen.
Wenn auch zumeist das Schlafwandeln, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen, harmlos ist und vor der Pubertät von selbst verschwindet, werden beispielsweise von einer Schweizer Klinik für Schlafmedizin vier Vorsichtsmaßnahmen empfohlen. So sollten Gegenstände, mit welchen ein Betroffener sich selbst oder andere verletzen könnte, unter Verschluss und damit für den Betroffenen unerreichbar sein. Weiter sollen Fenster fest verschlossen und nicht zu leicht zu öffnen sein. Weiter sollte etwa an der Schlafzimmertür eine Klingel angebracht sein, welche ein Verlassen des Zimmers meldet. Schließlich sollte eine neue Umgebung über das Vorliegen der Schlafstörung des Schlafwandelns informiert sein und Vorsichtsmaßnahmen auch dort eingehalten werden, denn besonders in fremder und ungewohnter Umgebung ist die Unfallgefahr hoch.
Eine weitere Parasomnie, die sogenannte Somniloquie bezeichnet das Sprechen während des Schlafs, was von der Wiedergabe undifferenzierter Laute bis hin zu Worten und ganzen Sätzen reicht. Die Somniloquie tritt bei etwa 50 % der Kinder und ca. 5 % der Erwachsenen auf (abgerufen von https://derschlaffuchs.de/studie-reden-im-schlaf-syntax-und-semantik-von- schlafbezogenen-aeusserungen/; siehe auch Arnulf, Isabelle et al., „What Does the Sleeping Brain Say? Syntax and Semantics of Sleep Talking in Healthy Subjects and in Parasomnia Patients“, Sleep, vol. 40, no. 11, 2017, doi:10.1093/sleep/zsx159). Gewöhnlich tritt das Sprechen während des Schlafs beim Wechsel zwischen verschiedenen Stadien des Non-REM- Schlafs auf, kann aber auch während des REM-Schlafs auftreten, so dass geträumte Sätze laut ausgesprochen werden.
Schlafstörungen wie Schlafwandeln oder die Somniloquie können Auswirkungen auf einen Transport in autonomen Fahrzeugen haben. So können sich in einer Fahrzeugkabine etwa Schlafstörungen wie „Schlafwandeln“, Ausführen von Bewegungen im Schlaf oder „im Schlaf reden“ derart auswirken, dass Personen in diesen Zuständen unbewusst Fahrzeugfunktionen aktivieren und/oder deaktivieren oder beispielsweise Navigationsziele alleine durch Sprechen ändern können. Dies wird umso bedeutender, je mehr Gesten- und/oder Sprachbasierte Interaktionen zwischen Fahrzeug und Fahrzeugnutzer möglich sind.
Bei Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems und bei Kommunikationssystemen für Fahrzeuge, die derzeit aus dem Stand der Technik bekannt sind, ergibt sich der Nachteil, dass eine durch eine Schlafstörung ausgelöste Eingabe eines Insassen zu einer Gefahrensituation für den Insassen selbst oder weiterer Insassen führen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems sowie ein Kommunikationssystem bereitzustellen, welche eine aufgrund einer Schlafstörung eines Insassen vorgenommene Eingabe des Insassen hervorgerufene Gefahrensituation verhindert und gleichermaßen eine hohe Zuverlässigkeit bei der Bedienung einer Fahrzeugfunktion durch eine Eingabe des Insassen gewährleistet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems für ein (Kraft-)Fahrzeug, insbesondere zur Berücksichtigung eines Schlafzustands eines Insassen, weist das Kommunikationssystem wenigstens eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe wenigstens einer Anweisung in Bezug auf wenigstens eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs durch einen Insassen des Fahrzeugs auf. Dabei ist das Kommunikationssystem dazu geeignet und bestimmt, eine Ausführung der Anweisung entsprechend der Eingabe durch Bereitstellung eines Ausführungssignals zu veranlassen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein wenigstens teilautonom betreibbares Fahrzeug.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Bewusstseinszustand, insbesondere ein Schlafzustand, des Insassen, insbesondere bei der Eingabe der Anweisung, erfasst und/oder ermittelt und das Kommunikationssystem nimmt auf Grundlage des Bewusstseinszustands, insbesondere des Schlafzustands, eine Beurteilung vor, ob es sich um eine durch den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand, und/oder eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, veranlasste Eingabe handelt. Dabei handelt es sich insbesondere um den Bewusstseinszustand, insbesondere um den Schlafzustand, des Insassen (im Wesentlichen) zum Zeitpunkt der Eingabe. Bei einer neurologischen Störung kann es sich insbesondere um durch eine Störung des Nervensystems hervorgerufene bzw. ausgelöste Störung handeln. Beispielsweise kann es sich bei einer neurologischen Störung um eine Schlafstörung handeln. Daneben ist ebenfalls möglich, dass es sich bei der neurologischen Störung um eine (insbesondere kurzzeitige) Funktionsstörung und/oder (neurologische) Krankheit des Gehirns, wie etwa eine Epilepsie, handelt.
Unter einem Bewusstseinszustand des Insassen kann dabei ein (insbesondere wach bewusster) Zustand des Insassen verstanden werden, in welchem dem Insassen, beispielsweise in einem Wachzustand bzw. in einem Zustand der Wachheit (Vigilanz), Wahrnehmungen im Sinne eines bewussten Erlebens (wie beispielsweise sinnliche Wahrnehmung, Handlungsintention) möglich sind. Unter einem Bewusstseinszustand kann ebenso verstanden werden, dass sich der Insasse in keinem Zustand der Wachheit befindet. Daneben kann unter einem Bewusstseinszustand ein Schlafzustand und/oder ein Trance-Zustand verstanden werden.
Die vorliegende Erfindung ist nachfolgend in Bezug auf die Erfassung und/oder Ermittlung eines Schlafzustands (als Bewusstseinszustand) und eine Schlafstörung als neurologische Störung beschrieben. Die nachfolgend im Zusammenhang mit einem Schlafzustand und/oder einer Schlafstörung beschriebenen Merkmale sind jedoch ebenfalls in äquivalenter Weise auf einen Bewusstseinszustand bzw. eine neurologische Störung übertragbar und auch in diesem Zusammenhang als offenbart anzusehen.
Bei einer Schlafstörung kann es sich insbesondere um Bewegungen im Schlaf und/oder Schlafwandeln und/oder Somniloquie (Sprechen im Schlaf) handeln.
Basierend auf diese Beurteilung kann das Kommunikationssystem etwa (bevorzugt für die Dauer eines Bewusstseinszustand, insbesondere eines Schlafzustands und/oder einer vorgegebenen Schlafphase und/oder für die Dauer einer Episode einer Schlafstörung) eine (insbesondere temporäre) Sperrung einer Eingabemöglichkeit und/oder eine Änderung einer Eingabemodalität veranlassen. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Sperrung einer Eingabemöglichkeit und/oder einer Änderung einer Eingabemodalität (lediglich) für diesen Insassen und insbesondere nicht für einen weiteren Insassen. Unter einer Änderung einer Eingabemodalität kann etwa ein zusätzliches Erfordernis einer (weiteren) Eingabebestätigung durch den Insassen verstanden werden. Mit anderen Worten überprüft das Kommunikationssystem, ob sich der Insasse zum Eingabezeitpunkt in einem Schlafzustand befand. Hiervon ausgehend kann das Kommunikationssystem beurteilen, ob der Insasse die Eingabe nicht bewusst vorgenommen hat, da er sich beispielsweise in einem Schlafzustand und/oder in einer bestimmten - nachfolgend ausgeführten - Schlafphase befand und in diesem Schlafzustand und/oder in dieser Schlafphase keine bewusste Handlung, insbesondere keine bewusste Eingabe, vornehmen konnte.
Bevorzugt wird (durch das Kommunikationssystem) eine Wahrscheinlichkeitsgröße ermittelt, welche für eine Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Schlafzustands und/oder für das Vorliegen einer (vorgegebenen) Phase zu einem vorgegebenen Zeitpunkt und/oder Zeitraum und besonders bevorzugt zu einem Zeitpunkt einer Eingabe des Insassen charakteristisch ist.
Bevorzugt wird diese Wahrscheinlichkeitsgröße, insbesondere von dem Kommunikationssystem und bevorzugt von wenigstens einem Prozessor des Kommunikationssystems, mit einem insbesondere vorgegebenen und/oder dem Kommunikationssystem eingebbaren Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert kann dabei fest vorgegeben und in einer Speichereinrichtung abgelegt sein. Bevorzugt kann der Schwellenwert Insassen-spezifisch vorgegeben sein.
Basierend auf das Ergebnis dieses (oder mehrerer derartiger durchgeführte Vergleiche) wird bevorzugt beurteilt (insbesondere von dem Kommunikationssystem), ob sich der Insasse in einem Bewusstseinszustand und/oder Schlafzustand, insbesondere zum Zeitpunkt der Eingabe, befand bzw. befindet, in welcher der Insasse nicht (ausreichend) bewusst über seine Handlungen entscheidet.
Bevorzugt wird bei der Beurteilung berücksichtigt, ob wenigstens ein oder ein weiteres Merkmal und/oder Indiz für das Vorliegen einer Schlafstörung, insbesondere zum Zeitpunkt der Eingabe vorliegt. Bevorzugt kann das jeweilige Merkmal in Kombination mit dem Vorliegen einer bestimmten (nachfolgend näher erläuterten) Schlafphase, wie beispielsweise REM-Schlaf, Non- REM-Schlaf, und/oder Übergang zwischen zwei Schlafphasen und/oder Wechsel zwischen verschiedenen Phasen des Non-REM-Schlafs berücksichtigt werden. Dies ermöglicht, Merkmale zu berücksichtigen, welche üblicherweise in bestimmten Schlafphasen typischerweise auftreten. Bei einem solchen Merkmal kann es sich um eine (etwa von der Erfassungseinrichtung und/oder einer weiteren Erfassungseinrichtung) erfasste und/oder ermittelte übliche Begleiterscheinung einer Schlafstörung handeln. Bei einer derartigen Begleiterscheinung kann es sich beispielsweise bei der Schlafstörung des Schlafwandelns, wie eingangs erwähnt, um eine weitere Schlafstörung handeln, wie beispielsweise Pavor Nocturnus, ein Restless-Legs- Syndrom, Atemstörungen im Schlaf und nächtliches Einnässen.
Bei einem Merkmal zur Berücksichtigung bei der Beurteilung kann es sich, insbesondere bei der Schlafstörung einer Somniloquie, um eine Erfassung undifferenzierter Laute und/oder nonverbale Äußerungen (Gemurmel, Rufe, Geflüster, Lachen) und/oder vereinzelter Worte handeln (welche ein Insasse während des Schlafs ausstößt). So hat eine Studie herausgefunden, dass es sich bei 59 % der Äußerungen einer Episode einer Somniloquie um nichtverbale Äußerungen handelt (siehe Arnulf, Isabelle et al., „What Does the Sleeping Brain Say? Syntax and Semantics of Sleep Talking in Healthy Subjects and in Parasomnia Patients“, Sleep, vol. 40, no. 11, 2017, doi:10.1093/sleep/zsx159). Bevorzugt kann es sich bei einem Merkmal um ein Verhältnis nicht verbaler Äußerungen zu verbalen Äußerungen des Insassen handeln, welches insbesondere charakteristisch ist für das Vorliegen einer Episode der Somniloquie.
Bevorzugt kann es sich bei dem Merkmal um eine die Häufigkeit vorgegebener Worte handeln. Obig genannte Studie konnte feststellen, dass „No“ das häufigste verwendete Wort war und Verneinungen in Sätzen zu 21,4% auftraten (häufiger in nicht-REM-Schlaf). Bevorzugt kann es sich bei dem Merkmal um charakteristische Größen für eine Häufigkeit, eine bestimmte Satzstruktur (Fragen, Nebensätze) handeln. Bevorzugt kann es sich bei dem Merkmal um eine charakteristische Größe für eine semantische Analyse der verbalen Äußerungen des Insassen, etwa die Verwendung von Schimpfwörtern (häufiger im Nicht-REM-Schlaf), verbale Beschimpfungen, Beleidigungen, Verurteilungen, Fluchen handeln. Obige Studie ergab, dass nicht weniger als 9,7 % der Sätze einer Episode einer Somniloquie Schimpfwörter enthielten.
Dabei kann es sich bei einem oder mehreren der Merkmale um allgemeine oder Insassenspezifische Merkmale handeln. Bei einer bekannten Somniloquie eines Insassen kann beispielsweise bei dem Merkmal eine Auswertung der Syntax oder Semantik des Insassen bei bereits vorher aufgetretenen Episoden berücksichtigt werden. Derartige Merkmale und/oder Daten können in einem Nutzerprofil abgelegt sein. Bei einem Indiz kann es sich um eine Risikoeinschätzung für das Auftreten einer Schlafstörung handeln. Ein solches Indiz kann das Alter des Insassen und/oder eine Häufigkeit bereits aufgetretener Schlafstörungen des Insassen (in einem vorhergehenden Zeitabschnitt) sein.
Hierdurch können vorteilhaft von dem Insassen bewusst vorgenommene und beabsichtigte Eingaben von, von dem Insassen ungewollten Eingaben unterschieden und hierdurch versehentliche Eingaben von Anweisungen vermieden werden.
Unter einer Anweisung in Bezug auf eine Fahrzeugfunktion wird insbesondere eine Aktivierung, eine Deaktivierung und/oder eine Bedienung einer Fahrzeugfunktion, eine Änderung einer Funktionseinstellung in Bezug auf eine Fahrzeugfunktion und/oder eine Vorgabe und/oder Änderung einer Dateneingabe für eine Fahrzeugfunktion verstanden.
Bei einer Fahrzeugfunktion kann es sich um eine Funktion einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs handeln. Bevorzugt ist die Fahrzeugkomponente ausgewählt aus einer Gruppe, welche ein Verriegelungssystem einer Fahrzeugtür und/oder eines Fahrzeugfensters, ein Fahrzeugschließsystem, ein Dachentfernungsmechanismus, ein Schiebedachmechanismus, ein Infotainmentsystem, ein Unterhaltungssystem, ein Navigationssystem, ein Fahrzeugsicherheitssystem (beispielsweise ein Bremssystem), einen Scheibenwischermechanismus, ein System zum Führen des Fahrzeugs und/oder ein Komfortsystem zur Steigerung des Fahrkomforts eines Insassen und Kombinationen hiervon umfasst.
Bei einer Eingabeeinrichtung kann es sich um eine Gesten- und/oder Mimik- und/oder Sprachbasierte Eingabeeinrichtung, eine Aktivitätsverfolgungsvorrichtung zur Detektion einer Bewegung eines Insassen (wie eines Handgelenks), ein haptisches Bedienelement (wie etwa ein Schalter, ein Hebel), ein berührungsempfindliches Bedienelement, wie etwa ein berührungsempfindliches Display, eine Graphik-basierte Eingabeeinrichtung mittels visueller Interaktionselemente, eine auf Grundlage einer Bestimmung eines physiologischen Zustands basierende Eingabeeinrichtung und/oder eine wahrnehmungsgesteuerte Eingabeeinrichtung handeln.
Bei der Eingabeeinrichtung kann es sich bevorzugt um eine Interaktionseinrichtung handeln.
Bei der Eingabe durch einen Insassen kann es sich um eine Interaktion zwischen dem Insassen und der Eingabeeinrichtung handeln. In Hinsicht auf eine bevorzugte Aktivitätsverfolgungsvorrichtung wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2015 120 803 A1, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Darin ist eine Aktivitätsverfolgungsvorrichtung beschrieben, die eine Bewegung des Handgelenks des Insassen detektiert und bevorzugt in der Lage ist, diese Daten mit dem Kommunikationssystem und/oder einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem auszutauschen. Das Kommunikationssystem und/oder das Fahrzeugdatenverarbeitungssystem erzeugt bevorzugt auf der Basis der Daten von der Aktivitätsverfolgungsvorrichtung mindestens ein Ausgangssignal. Zum Beispiel kann eine Steuerung auf der Basis von Signalen, die eine detektierte lange Wischbewegung andeuten, ein Scheibenwischermechanismus oder ein Schiebedachmechanismus betrieben werden.
In Hinsicht auf eine bevorzugte gestenbasierte Eingabeeinrichtung, die zu einer gestenbasierten Interaktion zwischen einem Fahrzeug und einem Benutzer bzw. Insassen geeignet und bestimmt ist, wird insbesondere Bezug genommen auf die Anmeldung DE 10 2016 121 032 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Eine darin beschriebene Eingabeeinrichtung ermöglicht, dass mit Gesten das Ausführen von Fahrzeugfunktionen eingeleitet wird.
In Hinsicht auf eine bevorzugte, auf Grundlage einer Bestimmung eines physiologischen Zustands basierende Eingabeeinrichtung wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 102017 101 343 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Mittels der Eingabeeinrichtung können physiologische Daten eines Fahrzeuginsassen erfasst und diese physiologische Daten zur Bestimmung eines oder mehrerer physiologischer Zustände eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen genutzt werden, um bevorzugt damit ein Fahrzeug zu steuern.
In Hinsicht auf ein bevorzugtes Verfahren zum Überwachen eines Aufmerksamkeitszustands einer Person durch eine Sensoreinrichtung zur Erfassung mindestens zweier Körperausdrucksmerkmale der Person, wobei mindestens eines der Körperausdrucksmerkmale ein nicht-augenbasiertes Körperausdrucksmerkmal ist, wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 102017216 328 B3, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Mimik- und/oder Gestik-basierten Eingabeeinrichtung wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2017216 837 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Eine derartige Eingabeeinrichtung weist bevorzugt eine Mehrzahl von Geräten und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI) zum mimischen und/oder gestischen Betätigen einer Funktion eines Geräts des Fahrzeugs auf. Bevorzugt ist eine Kamera zum Erfassen eines bestimmten Insassen des Fahrzeugs und insbesondere eine mit der Kamera verbundene Steuerungseinheit vorgesehen.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Gestik-basierte Eingabeeinrichtung wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2018208 866 A1, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Darin wird ein Verfahren zum Erkennen einer Eingabe einer Person mithilfe von Gesten beschrieben.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Zeigegestik-basierte Eingabeeinrichtung wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 102018211 624 A1, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Darin wird ein Verfahren und eine Benutzerschnittstelle zur Erfassung einer Eingabe mittels Zeigegestik beschrieben.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Sprachbasierte Eingabeeinrichtung wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2019 119 171 A1, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Darin wird eine Spracherkennung für Fahrzeugsprachbefehle bereitgestellt.
Die Eingabeeinrichtung kann dabei Teil der Fahrzeugausstattung sein und insbesondere fest (nicht zerstörbar lösbar) an dem Fahrzeug angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass es sich bei der Eingabeeinrichtung um ein mobiles Endgerät (etwa ein Smartphone, Table, oder Laptop, beispielsweise eines Insassen) handeln kann, welches aus dem Fahrzeug entfernbar ist und welches insbesondere über eine drahtlose und/oder drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung mit dem Kommunikationssystem verbindbar ist.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Bewusstseinszustand, insbesondere der Schlafzustand, und/oder die Beurteilung, ob es sich um eine durch den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand, und/oder eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, veranlasste Eingabe handelt, bei der Ausführung der Anweisung, insbesondere mittels einer Abänderung und/oder Sperrung der Ausführung und/oder Verzögerung der Ausführung, berücksichtigt. Mit anderen Worten kann der (bei der Eingabe) erfasste und/oder ermittelte Schlafzustand des Insassen bei einer Beurteilung und/oder Festlegung berücksichtigt werden, (ob und) in welcher Form eine Anweisung in Bezug auf die Fahrzeugfunktion veranlasst wird. Dabei handelt es sich insbesondere um den Schlafzustand des Insassen (im Wesentlichen) zum Zeitpunkt der Eingabe.
Dies bietet den Vorteil, dass das Risiko einer versehentlichen Eingabe einer Anweisung durch einen Insassen und dadurch einer versehentlichen Einleitung einer Fahrzeugfunktion erheblich minimiert wird.
Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen, dass der Schlafzustand und/oder das Vorliegen einer Schlafstörung eines Fahrzeuginsassen erkannt werden kann und dann für diesen Fahrzeuginsassen (in Abhängigkeit des Schlafzustands) Eingabemöglichkeiten für beispielsweise Gesten- oder Spracherkennung und/oder aktive Bedienungen von Fahrzeugfunktionen oder Eingabemöglichkeiten über Schalter, Hebel, Displays und dergleichen (insbesondere temporär) gesperrt und/oder verzögert werden. Bevorzugt erstreckt sich über die gesamte Schlafdauer des Insassen und/oder über die gesamte Dauer einer Episode einer Sprachstörung.
Sind etwa Gesten-, Mimik-, und/oder Sprachbasierte Interaktionen zwischen dem Fahrzeug und dem Insassen bzw. Benutzer vorgesehen, um beispielsweise Funktionen wie den Scheibenwischer mit einer Gestik zu aktivieren, könnten solche Interaktionen unter anderem beim Schlafwandeln, Ausführen von Bewegungen im Schlaf oder einem Reden im Schlaf ungewollt ausgeführt werden.
Durch das vorgeschlagene Verfahren wird vorteilhaft erreicht, dass Fahrzeuginsassen eines, insbesondere autonomen, Fahrzeugs in Schlafzuständen, insbesondere in Zuständen des Schlafwandelns, Ausführen von Bewegungen im Schlaf oder des Schlafredens, möglichst keine Fahrzeugfunktionen aktivieren und/oder deaktivieren können und/oder keine Funktionseinstellungen ändern können und/oder keine Dateneingaben für Funktionen vorgeben oder ändern können. Bevorzugt kann eine Berührungsinteraktion mit einem Berühr-Bildschirm eingeschränkt.
Hinsichtlich einer Deaktivierung von Fahrzeugfunktionen wird auf die Offenlegungsschrift DE 10 2009 018074 verwiesen, in welcher ein System beschrieben wird, in welchem eine aktuelle Fahrsituation beurteilt wird und ein eingehender Anruf nicht an einen Fahrer durchgestellt wird, falls diese eine aktuelle Fahrsituation nicht zulässt. Der Inhalt dieser Offenlegungsschrift wird hiermit in diese Anmeldung mitaufgenommen.
Bevorzugt wird ein, insbesondere momentaner, Bewusstseinszustand, insbesondere Schlafzustand, eines Insassen von einer Erfassungseinrichtung erfasst, insbesondere (im Wesentlichen) bei einer Eingabe des Insassen. Denkbar ist auch, dass zusätzlich oder alternativ zu einem Schlafzustand des Insassen ein Wachzustand erfasst und/oder ermittelt wird und bevorzugt aus dem Wachzustand des Insassen ein Schlafzustand des Insassen ermittelt wird.
Bevorzugt wird der Bewusstseinszustand, insbesondere der Schlafzustand, eines Insassen in regelmäßigen Zeitabständen (von der Erfassungseinrichtung) erfasst. Denkbar ist aber auch, dass auf Grundlage wenigstens eines erfassten Schlafzustands und bevorzugt auf Grundlage mehrerer erfasster Schlafzustände eines Insassen, ein Schlafzustand des Insassen zu einem späteren und/oder früheren und/oder zwischen zwei Messzeitpunkten liegender Zeitpunkt abgeleitet und/oder ermittelt wird.
Es ist denkbar, dass basierend auf einem vorgegebenen Bewusstseinszustand, insbesondere Schlafzustand, ein prognostizierter Bewusstseinszustand, insbesondere Schlafzustand, des Insassen, etwa für den Zeitpunkt einer Eingabe des Insassen, (insbesondere durch die Erfassungseinrichtung und/oder das Kommunikationssystem) ermittelt wird.
Bei der Erfassungseinrichtung kann es sich um eine fahrzeuginterne Erfassungseinrichtung handeln. Möglich ist aber auch, dass es sich um eine externe Erfassungseinrichtung, insbesondere eine mobile und/oder gegenüber dem Fahrzeug bewegbare Erfassungseinrichtung handelt, welche zum Datenaustausch mit dem Kommunikationssystem, drahtlos und/oder drahtgebunden, verbunden oder verbindbar ist.
Denkbar ist aber auch, dass es sich bei dem erfassten Schlafzustand des Insassen um ein dem Fahrzeug und/oder dem Kommunikationssystem übermitteltes Signal handelt. Dabei kann es sich um eine vorgegebene Eingabe des Insassen und/oder eines weiteren Insassen handeln. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Eingabe des Insassen mit Informationen hinsichtlich eines beabsichtigten Schlafs, etwa während der Fahrt und/oder während eines bestimmten Streckenabschnitts, handeln. Bei einem bevorzugten Verfahren wird eine Schlafphase und/oder ein Müdigkeitszustand und/oder ein Aufmerksamkeitszustand des Insassen bei der Eingabe erfasst und/oder ermittelt und bei der Ausführung der Anweisung berücksichtigt. Bevorzugt erfasst die Erfassungseinrichtung (oder eine verschiedene Erfassungseinrichtung) eine Schlafphase und/oder einen Müdigkeitszustand. Bevorzugt liegt ein Schlafzustand vor, wenn kein Aufmerksamkeitszustand des Insassen vorliegt.
Bevorzugt wird ein Bewusstseinszustand eines Insassen auf Grundlage einer Gehirnwellenmessung (etwa über EEG-Sensoren) bzw. auf Grundlage eines Hirnstrombilds (EEG) erfasst und/oder ermittelt. Mithilfe einer elektroenzephalographischen Messung (EEG) kann beispielsweise ein epileptischer Anfall, hervorgerufen durch die neurologische Störung der Epilepsie, eines Insassen erfasst werden.
Bevorzugt wird ein Schlafzustand eines Insassen und/oder ein Übergang von einem Schlaf- zu einem Wachzustand (und/oder umgekehrt) auf Grundlage einer (erfassten und/oder ermittelten) physiologischen Bewegung und/oder Atmungsbewegung und/oder einer Herzschlag- und/oder Atemfrequenz und/oder einer Gliedmaßenbewegung und/oder einer Gestenbewegung und/oder einer Körperbewegung und/oder Gehirnwellenmessung (etwa über EEG-Sensoren) bzw. Hirnstrombild (EEG) und/oder Herzrhythmus (EKG) und/oder Sauerstoffgehalt des Blustes (Pulsoxymetrie) und/oder Körpertemperatur und/oder Atemfluss (Mund und/oder Nase) und/oder Muskelspannung (EMG) und/oder Beinbewegung und/oder Augenbewegung (EOG) und/oder Körperlage und/oder Körpergeräusche und/oder eines Augenlidschlags (insbesondere durch die Erfassungseinrichtung) oder Kombinationen hiervon erfasst und/oder ermittelt.
Bevorzugt weist die Erfassungseinrichtung, insbesondere zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Bewusstseinszustands, insbesondere eines Schlafzustands, und/oder eines Wachszustands und/oder eines Aufwachprozesses und/oder Einschlafprozesses eines Insassen, wenigstens einen Sensor und/oder wenigstens eine Messeinrichtung auf, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche wenigstens einen EEG-Sensor (bevorzugt eine Vielzahl von EEG-Sensoren) insbesondere zur (direkten) Messung von Gehirnwellen, ein Mikrophon, eine Kamera, einen Bewegungssensor, einen Beschleunigungssensor, einen Drucksensor, Augenlidschlagsensor, Atemfrequenzsensor, Temperatursensor, Herzschlagfrequenzsensor, Pulsoxymetrie-Sensor, und Kombinationen hiervon umfasst.
Bevorzugt kann wenigstens ein Sensor und bevorzugt eine Vielzahl dieser Sensoren der Erfassungseinrichtung und/oder wenigstens ein Teil der Erfassungseinrichtung in einem Kontaktbereich (zu dem Insassen) des Liegebereichs und/oder eines Sitzbereichs des Fahrzeugs angeordnet sein.
Es kann dabei gemessen und gegebenenfalls aus Kombinatoriken von verschiedener Sensorik auf den Übergang von einem Schlaf- zu einem Wachszustand geschlossen werden: Hirnstrombild (EEG), Herzrhythmus (EKG), Sauerstoffgehalt des Blutes (Pulsoxymetrie), Körpertemperatur, Atemfluss (Mund und/oder Nase), Atmungsbewegung, Muskelspannung (EMG), Beinbewegung, Augenbewegung (EOG), Körperlage, Körpergeräusche.
Das Verfahren des EEG (Elektroenzephalografie, Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche) ist bereits seit ca. 1930 bekannt und wird z. B. in Schlaflaboren eingesetzt, um die Schlafphasen oder Müdigkeitsphasen von Personen zu erkennen (siehe z. B. https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroenzephalografie).
Bevorzugt weist die (insbesondere zumindest teilweise und bevorzugt in ihrer Gesamtheit mobile) Erfassungseinrichtung Sensoren zur Vornahme einer EEG-Messung zur Erfassung eines Müdigkeits- und/oder Schlafzustands und/oder Bewusstseinszustand auf. Bevorzugt sind diese Sensoren an einer Brille für den Insassen angeordnet. Die Erfassungseinrichtung und/oder die Sensoren zur Vornahme einer EEG-Messung können dabei in einer Virtual Reality- oder Augmented Reality-Brillen angeordnet sein und bevorzugt als solche in einem Fahrzeug zum Einsatz kommen.
Bevorzugt ist die (insbesondere zumindest teilweise und bevorzugt in ihrer Gesamtheit mobile) Erfassungseinrichtung, welche besonders bevorzugt Sensoren zur Vornahme einer EEG- Messung aufweist, stationär an dem Fahrzeug und insbesondere an einer Kopfstütze und/oder einem Kopfbereich eines Liegebereichs angeordnet. Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, eine EEG-Messung über Distanz (etwa Kopfstütze zu Kopf) durchzuführen, so dass damit ein Aufmerksamkeits- und/oder Müdigkeitszustand und/oder Schlafzustand eines Insassen erkannt werden kann.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Erfassungseinrichtung und ein bevorzugtes Verfahren zur Erfassung und/oder Ermittlung und/oder Überwachung eines Aufmerksamkeits- und/oder Müdigkeits- und/oder Schlafzustands eines Insassen (dort Fahrer) eines Fahrzeugs wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2015204247 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Beispielsweise kann eine Blickrichtung eines Fahrers erfasst und geprüft werden, ob der Fahrer seine Augen geöffnet hat. Damit erfolgt beispielsweise eine Müdigkeitserkennung, um zu vermeiden, dass ein Fahrer in einen Sekundenschlaf fällt.
Bevorzugt weist die Erfassungseinrichtung wenigstens einen Beschleunigungssensor, insbesondere einen Beschleunigungsmesser, auf, welcher bevorzugt in der Nähe des Insassen, beispielsweise auf einem Fahrzeugsitz oder einer Fahrzeugliege, neben dem oder an dem Insassen positioniert wird. Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung und/oder der Beschleunigungssensor derart in Bezug auf den Insassen angeordnet, dass er Bewegungen des Insassen aufzeichnen kann. Der Beschleunigungssensor kann dabei in einem mobilen (End-)Gerät, wie beispielsweise einem Smartphone, angeordnet sein. Bevorzugt wird als Erfassungseinrichtung ein Schlafphasenwecker verwendet.
Als Erfassungseinrichtung kann dabei ein Smartphone zusammen mit einem sogenannten „digitalen Schlafphasenwecker“ („Sleep-Cycle-Clock“) als Smartphone-App (siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Schlafphasenwecker) verwendet werden. Üblicherweise funktionieren derartige Anwendungen folgendermaßen: Das Smartphone mit der entsprechenden App (z. B. „Sleep as Android“) wird neben der gewünschten Person aufs Bett gelegt. Das Smartphone verwendet dann seinen eingebauten Beschleunigungsmesser, um Bewegungen der schlafenden Person aufzuzeichnen. Dadurch soll und kann es bevorzugt erkennen, in welcher Schlafphase die Person ist und ob man schläft, ob man also in einem Schlafzustand ist. Man durchläuft pro Nacht etwa drei verschiedene Arten von Schlaf: Leichtschlaft, Tiefschlaf und en sogenannten REM-Schlaf („Rapid Eye Movement“). Wer inmitten einer Tief- oder REM-Phase geweckt wird, dem fällt es schwer, aufzustehen. Dazwischen gibt es aber sogenannte „Fast-wach-Momente“, in denen es besonders leicht fällt, aufzuwachen. Diese Momente werden bevorzugt durch die App erkannt.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Erfassungseinrichtung und ein bevorzugtes Verfahren zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Schlafzustands eines Insassen eines Fahrzeugs wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2016 213 916 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. In dieser Anmeldung wird beschrieben, wie im Zusammenhang der Nutzung von Virtual-Reality-Brillen in der Fahrzeugkabine die Kommunikation und das Schlafen bei vollautomatisch fahrenden Fahrzeugen komfortgerecht unterstützt wird. Dabei werden Schlafzustände erkannt und Infotainment- und/oder Virtual Reality- und/oder Augmented Reality-Systeme in der Fahrzeugkabine den Schlafphasen des Insassen angepasst. Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Schlafphasen einer Person bzw. eines Insassen mit einer Analyse ihrer Hirnstromkurven und dergleichen zu analysieren. Bevorzugt wird ein geeigneter Weckvorgang in eine Phase des Leichtschlaf vor dem letztmöglichen Wecktermin gelegt. Derartige Lösungen sind beispielsweise unter dem Namen „SleepSmart“ (www.axonlabs.com) bekannt.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Erfassungseinrichtung und ein bevorzugtes Verfahren zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Schlafzustands und/oder zur Bestimmung eines Schlafzustands eines Insassen eines Fahrzeugs unter Einbezug dessen Bewegungen und Herzfrequenz wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift EP 2712300 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Erfassungseinrichtung und ein bevorzugtes Verfahren zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Schlafzustands eines Insassen eines Fahrzeugs wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 10 2008 038022 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Darin wird zur Ermöglichung möglichst optimalen Schlafens und eines sanften Weckens einer insbesondere in einem Kraftfahrzeug schlafenden Person eine Weckeinrichtung vorgeschlagen. Die Weckeinrichtung soll dabei mit einer Sensoreinrichtung, welche eine Bewegung der schlafenden Person und bevorzugt damit eine sogenannte Wachphase erkennt, ausgestattet sein. Weiter soll die Weckeinrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung, die im aktivierten Zustand eine kontinuierliche Erhellung einer Umgebung der schlafenden Person bewirkt, ausgestattet sein. Ferner soll die Weckeinrichtung mit einer Zeitmesseinrichtung zum Festlegen einer Weckzeit oder einer Weckzeitspanne ausgestattet sein, wobei die Sensoreinrichtung so ausgebildet ist, dass sie bei Erkennen einer Wachphase der schlafenden Person zur Weckzeit oder innerhalb der Weckzeitspanne die Beleuchtungseinrichtung aktiviert.
In Hinsicht auf eine bevorzugte Erfassungseinrichtung und ein bevorzugtes Verfahren zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Müdigkeitszustands und/oder Schlafzustands eines Insassen eines Fahrzeugs wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift DE 102017220 120.7, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Darin wird ein Neurofeedback-System beschrieben, das bevorzugt in der Fahrzeugkabine eine Entspannung bis hin zum Einschlafen erleichtern soll und dabei Müdigkeits- und/oder Schlafzustände erkennen kann. Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt (insbesondere zur Ermittlung und/oder Erfassung eines Schlafzustands und/oder einer Schlafphase) eine Schlafphase des Insassen, insbesondere aus einer vorgegebenen Gruppe von Schlafphasen, zu erfassen und/oder zu ermitteln. Bevorzugt ist die vorgegebene Gruppe von Schlafphasen in einer Speichereinrichtung abgelegt. Bevorzugt weist die vorgegebene Gruppe von Schlafphasen wenigstens zwei verschiedene Schlafphasen, bevorzugt wenigstens drei und besonders bevorzugt wenigstens fünf und insbesondere genau fünf Schlafphasen auf.
Ein Schlafzustand des Insassen kann dabei vorliegen, wenn eine vorgegebene Schlafphase oder eine (jede) der vorgegebenen Schlafphasen des Insassen vorliegt bzw. erfassbar und/oder ermittelbar ist.
Bevorzugt wird ein Bewusstseinszustand, insbesondere ein Schlafzustand, eine Schlafphase mittels einer Gehirnwellen-Messung und/oder einem EEG (Elektroenzephalografie, Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche), insbesondere durch Ableitung der summierten kortikalen Potentialschwankungen und bevorzugt durch eine Auswertung, erfasst und/oder ermittelt und/oder identifiziert.
Bevorzugt wird ermittelt, ob sich der Insasse in einem Schlafzustand, und insbesondere in den sogenannten Non-REM-Schlafstadien (Stadium I - III) oder in dem REM-Schlaf-Zustand, befindet. Bevorzugt werden mittels eines EEG verschiedene Schlafphasen voneinander unterschieden.
Insbesondere gehören zum gesunden Schlaf fünf Schlafphasen. Die Schlafphasen oder Schlafstadien können dabei an der Hirnaktivität erkannt werden. Vom Einschlafen bis in den Tiefschlaf bleibt dabei der Schlaf einer Person im Wesentlichen gleichförmig. Das ändert sich schlagartig mit dem Einsetzen des sogenannten REM-Schlafes oder Traumschlafes. Die REM- Phase ist nach den schnellen Augenbewegungen („Rapid Eye Movement“), die für diesen Schlafabschnitt charakteristisch sind, benannt. In dieser Phase beschleunigt sich die Gehirnaktivität erheblich und ein EEG zeigt viele kleine Ausschläge. Dies ist ähnlich zu einer Einschlafphase. Vor allem in der REM-Phase treten Träume auf. Schlafforscher nehmen an, dass in der REM-Phase vor allem emotionale Sinneseindrücke, aber auch Informationen verarbeitet werden.
Bevorzugt werden (insbesondere innerhalb eines Schlafzustands) die fünf Schlafphasen, (Schlaf-)Stadium I (leichter Schlaf), (Schlaf-) Stadium II, (Schlaf-)Stadium III (Übergang in den Tiefschlaf), (Schlaf-)Stadium IV (Tiefschlaf) und REM-Schlaf unterschieden. Bevorzugt ermittelt die Erfassungseinrichtung, ob eine und welche dieser Schlafphasen bei dem Insassen vorliegt.
(Schlaf-)Stadium I bezeichnet die Einschlafphase, eine Phase kurz nach dem Einschlafen. Bevorzugt geht in dem Schlaf-Stadium I das Gehirn von den Alphawellen über zu Thetawellen (4 bis 7 Hz) (im EEG). Die Muskelspannung wird reduziert und das bewusste Wahrnehmen der Umgebung entschwindet langsam. Es kann sich dabei um die ersten Minuten während des Einschlafens und danach oder aber kurz nach dem Einschlafen handeln. In dieser Phase sinkt der Organismus immer weiter in die Beruhigung und Entspannung herab. Dabei verlangsamt sich der Pulsschlag, die Atmung wird tiefer und die Anzahl der Atemzüge nimmt ab. Dieses Schlaf-Stadium I wird oftmals als eine Zeit des Schwerwerdens oder Fallens erlebt, die traumähnlich wahrgenommen wird. Dabei ist der Schlaf noch sehr oberflächlich und schon kleine Störungen können den Schlafenden wecken, so dass er sofort wieder hellwach ist.
In dem Schlaf-Stadium II treten (in einem EEG) Thetawellen weiterhin auf, insbesondere kommen in dieser Phase sogenannte Schlafspindeln und K-Komplexe hinzu. Dieses Schlafstadium wird im Laufe eines achtstündigen Schlafes zunehmend länger und nimmt mehr als 50 Prozent des Gesamtschlafes ein.
In dem Schlaf-Stadium III (Übergang in den Tiefschlaf) treten (in einem EEG) Deltawellen (0,1 bis < 4 Hz - langsame Wellen mit hoher Amplitude) auf und treten insbesondere in den Vordergrund (20 - 50 Prozent der gemessenen Hirnwellen). Die Muskelspannung nimmt weiter ab.
In dem Schlaf-Stadium IV (Tiefschlaf) treten Deltawellen auf, welche nun mehr als 50 Prozent der gemessenen Gehirnwellen ausmachen. Es ist die tiefste Schlafphase. Schlafende, welche in dieser Schlafphase geweckt werden, wirken entsprechend desorientiert und verschlafen. In dieser Schlafphase treten Schlafstörungen wie Schlafwandeln und Sprechen im Schlaf auf.
Der REM-Schlaf (auch Traumschlaf oder paradoxer Schlaf) ist in vielen Punkten von den anderen Schlafphasen unterscheidbar. Das EEG ähnelt Schlaf-Stadium I, indem vorwiegend Theta-Wellen auftreten. Während des REM-Schlafs kommt es in regelmäßigen Abständen zu schnellen, richtungslosen Bewegungen des Augapfels mit einer Frequenz von 1 bis 4 Hz. Traumberichte bei Weckungen in dieser Phase sind deutlich lebendiger, visueller und emotionaler als bei Weckungen in anderen Phasen. Während des REM-Schlafs sind die Skelett-Muskeln maximal relaxiert, nicht jedoch die Augenmuskulatur. Es kommt zu einer Aktivierung der meisten vegetativen Funktionen mit Erhöhung des Blutdrucks, der Atmungsund Herzfrequenz, sowie zu einer erhöhten Durchblutung des Genitals.
Der Ablauf der Schlafphasen wiederholt sich bei gesunden Menschen mit gutem Schlaf mehrfach pro Nacht. Ein vollständiger Zyklus dauert etwa anderthalb Stunden - plus oder minus 10 Minuten. Davon entfallen etwa 50 Minuten auf die Einschlaf- beziehungsweise Leichtschlafphase. Tiefschlaf und REM-Phase machen etwa 40 Minuten dieses Schlafzyklus aus. Am Anfang der Nacht dominiert der Tiefschlaf, gegen Ende der Schlafenszeit verweilt ein Schlafender vermehrt in den REM-Phasen und bereitet sich auf das Aufwachen vor.
Die sogenannte Leichtschlafphase macht etwa die Hälfte des Schlafes aus. Sie wird auch als Schlafstadium 2 bezeichnet. Manchmal werden die Schlaf-Stadien 1 und 2 zur Leichtschlafphase zusammengefasst. In dieser Phase ist die Hirnaktivität vor allem auf niedrige Frequenzen beschränkt. Das Bewusstsein ist abgeschaltet, ein Schlafender schläft mit entspannten Muskeln und nahezu ohne Augenbewegungen.
Die Tiefschlafphase ist insbesondere in die Schlafstadien 3 und 4 unterteilt. Sie ist die Phase der tiefsten körperlichen Entspannung. Viele Untersuchungen belegen, dass die Tiefschlafphase die für die körperliche und geistige Erholung wertvollste Phase ist. In dieser Phase sind viele Menschen nur schwer zu wecken. Daraufhin finden die gerade Aufgeweckten nur langsam zurück ins Bewusstsein.
In einem Aufmerksamkeitszustand einer Person sind in einem EEG Betawellen messbar bzw. erfassbar. Ein Aufmerksamkeitszustand eines Insassen kann bevorzugt über die Messung von Betawellen (mittels einem EEG) identifiziert werden.
In einem entspannten Zustand (bzw. in einem Wachzustand) mit geschlossenen Augen treten Alphawellen (8 bis 13 Hz) auf. Bevorzugt wird ein Wachzustand eines Insassen über die Messung von Alphawellen (mittels einem EEG) identifiziert.
Bevorzugt erfolgt eine Beurteilung, ob es sich um eine durch den Schlafzustand und/oder eine Schlafstörung veranlasste Eingabe handelt in Abhängigkeit davon, welche Schlafphase und/oder welches Schlaf-Stadium erfasst wird und/oder vorliegt, erfolgt eine Beurteilung, ob es sich um eine durch den Schlafzustand und/oder eine Schlafstörung veranlasste Eingabe handelt in Abhängigkeit davon, ob eine Tiefschlafphase und/oder eine Leichtschlafphase erfasst wird und/oder vorliegt. Bevorzugt erfolgt eine Beurteilung, ob es sich um eine durch den Schlafzustand und/oder eine Schlafstörung veranlasste Eingabe handelt in Abhängigkeit davon, ob ein REM-Schlaf und/oder ein Non-REM-Schlaf vorliegt.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren ist in einer Speichereinrichtung des Kommunikationssystems wenigstens ein Fahrzeugnutzerprofil abgelegt. Dabei wird in Abhängigkeit des erfassten und/oder ermittelten Bewusstseinszustands, insbesondere Schlafzustands, des Insassen und/oder in Abhängigkeit einer vorgegebenen Fahrzeugfunktion abgeleitet, ob die Anweisung in Bezug auf die Fahrzeugfunktion ausgeführt wird und/oder ob die Fahrzeugfunktion bedienbar und/oder aktivierbar ist. Bei dem Fahrzeugnutzerprofil ist bevorzugt ein obig genanntes Insassen-spezifisches Merkmal und/oder Indiz abgelegt.
In Fahrzeugnutzerprofilen kann bevorzugt hinterlegt sein, wie in Abhängigkeit von erkannten Schlafphasen und Müdigkeitszuständen bestimmte Fahrzeugfunktionen auf nicht bedienbar und/oder aktivierbar geschalten werden.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren erfolgt in Abhängigkeit des erfassten und/oder ermittelten Bewusstseinszustand, insbesondere Schlafzustand, des Insassen eine Freigabe einer Sperrung der Ausführung der Anweisung erst nach zusätzlicher Bestätigung der Anweisung durch den Insassen. Dies bietet den Vorteil, dass zwar durch die Sperrung eine Sicherheit einer bewussten Eingabe gewährleistet wird, dennoch aber eine Möglichkeit zur Bedienung zu jedem Zeitpunkt bereitgestellt wird.
Bei der Sperrung kann es sich um eine temporäre Sperrung handeln. Bevorzugt ist eine Freigabe der Sperrung nach einer Bestätigung des Insassen oder eines weiteren Insassen möglich.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren wird ein Gesundheitszustand des Insassen (und bevorzugt auch aller weiteren Insassen), insbesondere in Abhängigkeit des Bewusstseinszustand, insbesondere des Schlafzustands, des Insassen, überwacht. Bevorzugt wird der Gesundheitszustand des Insassen während dessen Schlafenszeit überwacht.
Bevorzugt soll bei Fahrzeuginsassen nicht nur eine Schlafzustands- bzw. sogar Schlafphasenerkennung bzw. eine Erfassung einer Schlafphase ausgeführt werden können, sondern der Fahrzeuginsasse soll während der Schlafenszeit möglichst auch hinsichtlich seines Gesundheitszustands überwacht werden. ln Hinsicht auf eine bevorzugte Überwachung eines Gesundheitszustands des Insassen wird insbesondere Bezug genommen auf die Offenlegungsschrift „K 27561“ [Bitte ersetzen], deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Bevorzugt wird eine darin beschriebene Erkennung eines gegebenenfalls auftretenden gesundheitlichen Notfall eines Fahrzeuginsassen in der Fahrzeugkabine verwendet. Damit können vorteilhaft Vorgehensweisen so umgesetzt werden, dass der Fahrzeugnutzer möglichst wenig in Gefahr gerät und/oder bevorzugt nach Erkennung eines gesundheitlichen Notfalls ein Notfallprogramm aktiviert wird. So können beispielsweise Bio-Vital-Daten von Fahrzeuginsassen erfasst und der Gesundheitszustand von Fahrzeuginsassen, insbesondere permanent, in der Fahrzeugkabine beobachtet und gegebenenfalls ein Notfallprogramm aktiviert werden.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren unterstützt ein Assistenzsystem den Insassen bei der Ausführung von Vorsichtsmaßnahmen gegen mit eine in dem Fahrzeuginnenraum vorliegende Gefahrenquelle in Bezug auf eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, des Insassen. Dies bietet den Vorteil, dass potentielle Gefahrenquellen ausgeräumt werden können.
Ist von einem Insassen bereits im Vorfeld (d.h. vor einer Fahrzeugnutzung und/oder gegebenenfalls mit der Absicht, auch dort zu schlafen) bekannt, dass der Insasse von einer Schlafstörung, etwa des Schlafwandelns, betroffen ist, können unterstützend Vorsichtsmaßnahmen in einer Fahrzeugkabine ausgeführt werden, um sich selber oder in der Fahrzeugkabine Mitreisende vor Verletzungen zu schützen. Besonders in fremder und ungewohnter Umgebung ist die Unfallgefahr für Schlafwandler bekanntermaßen hoch. Gegenstände, mit welchen der Schlafwandler sich selbst oder andere verletzen könnte, sollten unter Verschluss sein, damit sie für den Schlafwandler unerreichbar bleiben.
So kann der potentielle Schlafwandler vorteilhaft einerseits daran erinnert und gegebenenfalls auch mit einem Assistenzsystem aktiv unterstützt werden, Gegenstände aus der Fahrzeugkabine sicher zu verstauen.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren wird mittels einer Bilderfassungseinrichtung, insbesondere einer Innenraumkamera, wenigstens ein Gegenstand in dem Fahrzeuginnenraum identifiziert werden, weicher eine potentielle Gefahrenquelle in Bezug auf eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, des Insassen darstellt.
Die Innenraumkamera kann (bevorzugt mithilfe von Bildverarbeitung und Objekterkennung und bevorzugt mithilfe von Algorithmen wie Kl, machine learning und/oder deep learning oder dergleichen) helfen, potentiell gefährliche Gegenstände, insbesondere vor der Schlafenszeit, in der Fahrzeugkabine ausfindig zu machen und insbesondere den Fahrzeugnutzer darüber zu informieren. Es können dem Fahrzeugnutzer bzw. dem Insassen Vorschläge gemacht werden, wie solche Gegenstände sicher verstaut werden können (z. B. in einem Kofferraum oder in verschließbaren Stauräumen, die gegebenenfalls nur im wachen Zustand geöffnet werden können). Die Vorschläge zum Verstauen der Gegenstände können beispielsweise über Animationen auf einem Bildschirm im Fahrzeug dargestellt werden und/oder akustisch über Ansagen mitgeteilt werden.
Potentiell gefährliche Fahrzeugfunktionen während eines Schlafwandelns (beispielsweise das Öffnen der Fenster oder Türen des autonomen Fahrzeugs) können von dem Fahrzeugnutzer bzw. dem Insassen selber - für den Fall des Schlafwandelns - als nicht bedienbar eingestellt werden.
Bevorzugt kann mit dem Fahrzeugnutzer bzw. dem Insassen ein Vorgehen vereinbart werden, dass die Fahrzeugfunktionen dennoch freigegeben bzw. freigeschaltet werden, wenn der Fahrzeugnutzer bzw. der Insasse eine vereinbarte Bestätigung vornimmt, etwa ein vorgegebenes Stichwort nennt oder (vorgegebene) Fragen beantwortet. Dies bietet den Vorteil, dass eine fahrzeugseitige Schlaferkennung umgangen werden kann, für den Fall, wenn diese nicht funktioniert. Bevorzugt wird sichergestellt, dass beim Fahrzeugnutzer bzw. dem Insassen insbesondere jederzeit ein gesundheitlicher Notfall möglichst gut erkannt werden kann.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren stellt das Kommunikationssystem in Abhängigkeit eines Bewusstseinszustands, insbesondere Schlafzustands, insbesondere einer vorgegebenen Schlafphase (beispielsweise Schlaf-Stufe IV, des Insassen und/oder bevorzugt bei Auftreten einer neurologischen Störung, insbesondere einer (insbesondere vorgegebenen) Schlafstörung, ein Benachrichtigungssignal und/oder Warnsignal zur, insbesondere akustischen, Ausgabe bereit.
Ein derartiges Benachrichtigungs- und/oder Warnverfahren kann aktiviert werden, wenn sich der Insasse beispielsweise gegenüber dem Kommunikationssystem als (bekannter) Schlafwandler und/oder unter einer weiteren Schlafstörung leidende Person ausgibt und/oder ein Kommunikationssystem dies (selbst, etwa durch Abgleich mit einer Datenbank und/oder Identifizierung des Insassen) erkennt. Das Benachrichtigungssignal und/oder Warnsignal kann dabei an den Insassen und/oder an einen weiteren Insassen gerichtet und/oder ausgegeben werden. Bei einem bekannten Schlafwandler kann ein Mitreisender in der gleichen Fahrzeugkabine (z. B. Ehepartner) frühzeitig gewarnt bzw. aufgeweckt werden, wenn erste Anzeichen eines beginnenden Schlafwandelns beim potentiellen Schlafwandler erkennbar sind. Der Mitreisende kann dann frühzeitig Vorkehrungen treffen bzw. den Schlafwandler frühzeitig beruhigen oder sogar aufwecken. Dieses Vorgehen ergibt insbesondere dann Sinn, wenn bei dem Schlafwandler ein Schlafwandeln mit Gewaltausprägung bekannt ist (siehe beispielsweise https://www.spiegel.de/gesundheit/psychologie/seltsame-stoerung-wenn-schlafende-zu- schlaegern-werden-a-854389.html).
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Kommunikationssystem für ein Fahrzeug, insbesondere zur Berücksichtigung eines Schlafzustands eines Insassen, umfassend wenigstens eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe wenigstens einer Anweisung in Bezug auf wenigstens eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs durch einen Insassen des Fahrzeugs, wobei das Kommunikationssystem dazu geeignet und bestimmt ist, in Reaktion auf die Eingabe eine Ausführung der Anweisung in Bezug auf die Fahrzeugfunktion durch Bereitstellung eines Ausführungssignals zu veranlassen.
Erfindungsgemäß weist das Kommunikationssystem eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Bewusstseinszustands, insbesondere eines Schlafzustands, des Insassen bei der Eingabe der Anweisung auf und das Kommunikationssystem ist dazu geeignet und bestimmt, auf Grundlage des Bewusstseinszustands, insbesondere des Schlafzustands, eine Beurteilung vorzunehmen, ob es sich um eine durch den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand, und/oder eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, veranlasste Eingabe handelt.
Es wird also auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit eines erfassten oder ermittelten Bewusstseinszustand, insbesondere eines Schlafzustands, und bevorzugt einer Schlafphase, beurteilt wird, ob es sich bei der vorgenommenen Eingabe des Insassen um eine bewusste und/oder beabsichtigte Eingabe handelt. Dies bietet den Vorteil, dass vor einer Ausführung einer von dem Insassen unbeabsichtigten Eingabe, Gegenmaßnahmen insbesondere zur Verhinderung der Ausführung eingeleitet werden können. Bevorzugt ist das Kommunikationssystem dazu eingerichtet, geeignet und/oder bestimmt, das obig beschriebene Verfahren sowie alle bereits obig im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Verfahrensschritte einzeln oder in Kombination miteinander auszuführen. Umgekehrt kann das Verfahren mit allen im Rahmen des Kommunikationssystem beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein.
Bevorzugt ist das Kommunikationssystem ist dazu geeignet und bestimmt, bei der Ausführung der Anweisung den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand, des Insassen, insbesondere mittels einer Abänderung und/oder Sperrung und/oder Verzögerung der Ausführung, zu berücksichtigen.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend ein obig beschriebenes Kommunikationssystem für ein Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform. Der Fahrzeuginnenraum kann mit wenigstens einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Bewusstseinszustands, insbesondere des Schlafzustands, eines Insassen und/oder wenigstens einer und bevorzugt einer Vielzahl von Eingabeeinrichtungen ausgerüstet sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein (motorisiertes) Straßenfahrzeug handeln. Grundsätzlich ist das vorgeschlagene Verfahren und das vorgeschlagene Kommunikationssystem für alle Automatisationsstufen eines Fahrzeugs verwendbar.
Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, welches insbesondere ein von dem Fahrer selbst gesteuertes Kraftfahrzeug („Driver only“), ein halbautonomes, autonomes (beispielsweise der Autonomiestufe Level 3 oder 4 oder 5 (der Norm SAE J3016)) oder selbstfahrendes Kraftfahrzeug ist. Die Autonomiestufe Level 5 bezeichnet dabei vollautomatisch fahrende Fahrzeuge. Ebenso kann es sich bei dem Fahrzeug um ein fahrerloses Transportsystem handeln. Das Fahrzeug kann dabei von einem Fahrer gesteuert werden oder autonom fahren.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, umfassend Programmmittel, insbesondere einen Programmcode, welcher zumindest die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und bevorzugt eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen repräsentiert oder kodiert und zum Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf einen Datenspeicher, auf welchem zumindest eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computerprogramms oder einer bevorzugten Ausführungsform des Computerprogramms gespeichert ist.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung:
Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform. Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet dabei schematisch das Kommunikationssystem für ein Fahrzeug 1.
Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet einen Insassen des Fahrzeugs 1. Der Insasse befindet sich in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform in Liegeposition und in einem Schlafzustand.
Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Eingabeeinrichtung des Kommunikationssystems 20. Dabei kann es sich beispielsweise um ein mobiles Endgerät, aber auch um ein physisches Betätigungselement handeln. Über die Eingabeeinrichtung 22 kann der Insasse eine Eingabe an dem Kommunikationssystem vornehmen und hierdurch eine Anweisung in Bezug auf eine Fahrzeugfunktion, etwa ein Öffnen eines Fensters, übermitteln und auslösen.
Befindet sich der Insasse insbesondere in einer Tiefschlafphase, insbesondere die Schlafphase Stadium IV, können Schlafstörungen wie Schlafwandeln und Sprechen im Schlaf auftreten. Ist dies bei dem Insassen der Fall, besteht die Gefahr, dass der Insasse während der Episode des Schlafwandelns (ungewollt) etwa eine Eingabe an der Eingabeeinrichtung 22 vornimmt und hierdurch (unbeabsichtigt) die Ausführung der von ihm an der Eingabeeinrichtung 22 eingegebenen Ausführung von dem Kommunikationssystem 20 veranlasst wird.
Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet eine Erfassungseinrichtung, beispielsweise eine Kamera, welche einen Schlafzustand des Insassen, und bevorzugt auch eine Schlafphase, ermitteln und/oder erfassen kann. In Abhängigkeit des erfassten und/oder ermittelten Schlafzustands kann das Kommunikationssystem die von dem Insassen vorgenommene Eingabe als durch eine Schlafstörung (etwa durch Schlafwandeln) veranlasste Eingabe werten bzw. beurteilen. In Abhängigkeit dieser Beurteilung kann die Ausführung der eingegebenen Anweisung veranlasst, abgeändert, verzögert und/oder verhindert werden. Kommt das Kommunikationssystem etwa zu der Beurteilung, dass die Eingabe unbewusst als Folge einer Schlafwandel-Episode vorgenommen wurde, kann das Kommunikationssystem die Ausführung der eingegebenen Anweisung verhindern und bevorzugt zudem weitere Eingaben des Insassen 10 sperren.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste Fahrzeug Insasse Kommunikationssystem Eingabeeinrichtung Erfassungseinrichtung

Claims

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Patentansprüche Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems (20) für ein Fahrzeug (1) mit wenigstens einer Eingabeeinrichtung (22) zur Eingabe wenigstens einer Anweisung in Bezug auf wenigstens eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (1) durch einen Insassen (10) des Fahrzeugs (1), wobei das Kommunikationssystem (20) dazu geeignet und bestimmt ist, eine Ausführung der Anweisung entsprechend der Eingabe durch Bereitstellung eines Ausführungssignals zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewusstseinszustand, insbesondere ein Schlafzustand, des Insassen (10) bei der Eingabe der Anweisung erfasst und/oder ermittelt wird und das Kommunikationssystem (20) auf Grundlage des Bewusstseinszustands, insbesondere des Schlafzustands, eine Beurteilung vornimmt, ob es sich um eine durch den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand, und/oder eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, veranlasste Eingabe handelt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schlafzustand bei der Ausführung der Anweisung, insbesondere mittels einer Abänderung und/oder Sperrung und/oder Verzögerung der Ausführung, berücksichtigt wird. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Speichereinrichtung des Kommunikationssystems wenigstens ein Fahrzeugnutzerprofil abgelegt ist, von welchem in Abhängigkeit des erfassten und/oder ermittelten Schlafzustands des Insassen und/oder in Abhängigkeit einer vorgegebenen Fahrzeugfunktion abgeleitet wird, ob die Anweisung in Bezug auf die Fahrzeugfunktion ausgeführt wird und/oder ob die Fahrzeugfunktion bedienbar und/oder aktivierbar ist. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des erfassten und/oder ermittelten Schlafzustand des Insassen (10) eine Freigabe einer Sperrung der Ausführung der Anweisung erst nach zusätzlicher Bestätigung der Anweisung durch den Insassen erfolgt. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesundheitszustand des Insassen, insbesondere in Abhängigkeit des Schlafzustands des Insassen, überwacht wird. - 30 - Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Assistenzsystem den Insassen bei der Ausführung von Vorsichtsmaßnahmen gegen eine in dem Fahrzeuginnenraum vorliegende Gefahrenquelle in Bezug auf eine Schlafstörung des Insassen unterstützt. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Bilderfassungseinrichtung, insbesondere einer Innenraumkamera, Gegenstände in dem Fahrzeuginnenraum identifiziert werden, welche eine potentielle Gefahrenquelle in Bezug auf eine Schlafstörung des Insassen darstellen. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem in Abhängigkeit eines Schlafzustands des Insassen (10) ein Benachrichtigungssignal und/oder Warnsignal zur, insbesondere akustischen, Ausgabe bereitstellt. Kommunikationssystem (20) für ein Fahrzeug (1) umfassend wenigstens eine Eingabeeinrichtung (22) zur Eingabe wenigstens einer Anweisung in Bezug auf wenigstens eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (1) durch einen Insassen (10) des Fahrzeugs (1), wobei das Kommunikationssystem (20) dazu geeignet und bestimmt ist, in Reaktion auf die Eingabe eine Ausführung der Anweisung in Bezug auf die Fahrzeugfunktion durch Bereitstellung eines Ausführungssignals zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem eine Erfassungseinrichtung (24) zur Erfassung und/oder Ermittlung eines Bewusstseinszustands, insbesondere eines Schlafzustands, des Insassen bei der Eingabe der Anweisung aufweist und das Kommunikationssystem (20) dazu geeignet und bestimmt ist, auf Grundlage des Bewusstseinszustands, insbesondere des Schlafzustands, eine Beurteilung vorzunehmen, ob es sich um eine durch den Bewusstseinszustand, insbesondere den Schlafzustand und/oder eine neurologische Störung, insbesondere eine Schlafstörung, veranlasste Eingabe handelt. Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend ein Kommunikationssystem (20) für ein Fahrzeug gemäß dem vorhergehenden Anspruch.
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