DE102019208970A1 - Control device for use in a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Steuergerät (10) zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug (11) umfasst:- eine erste Schnittstelle (12), um Daten von einem ersten Sensor (14) zu erhalten, wobei die Daten einen erfassten Vitalwert (76) eines Fahrzeuginsassen (15) umfassen,- eine Auswertevorrichtung (16) zur Auswertung (38) von über die erste Schnittstelle (12) erhaltenen Daten,- eine zweite Schnittstelle (18), um Signale von der Auswertevorrichtung (16) zu versenden, , wobei die Auswertevorrichtung (16) eingerichtet ist, um mittels eines ersten Rechenverfahrens aus dem erfassten Vitalwert (76) ein Befinden des Fahrzeuginsassen (15) zu bestimmen, wobei die Auswertevorrichtung (16) eingerichtet ist, um mittels eines zweiten Rechenverfahrens aus dem Befinden des Fahrzeuginsassen einen Aktionsplan zu erstellen.A control device (10) for use in a motor vehicle (11) comprises: a first interface (12) to receive data from a first sensor (14), the data including a recorded vital sign (76) of a vehicle occupant (15) - an evaluation device (16) for evaluating (38) data received via the first interface (12), - a second interface (18) to send signals from the evaluation device (16), the evaluation device (16) being set up is to determine the condition of the vehicle occupant (15) from the recorded vital signs (76) using a first computing method, the evaluation device (16) being set up to create an action plan from the condition of the vehicle occupant using a second computing method.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, eine Verwendung des Steuergeräts, ein Steuerverfahren zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug und ein System zum Steuern eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a control device for use in a motor vehicle, a use of the control device, a control method for use in a motor vehicle and a system for controlling a motor vehicle.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass Fahrzeuginsassen von autonom fahrenden Fahrzeugen anstelle des Führens eines Fahrzeugs eine Vielzahl anderer Tätigkeiten, beispielsweise Lesen oder Schreiben, ausführen können. Hierdurch kann es vermehrt zum Auftreten von Symptomen einer Reisekrankheit kommen. Die Erfinder haben erkannt, dass falls ein vestibuläres Empfinden des Menschen nicht mit dem visuellen Empfinden übereinstimmt, dies zu mangelndem Komfort und insbesondere auch zu Symptomen der Reisekrankheit (Kinetose) führen kann. Nebentätigkeiten eines Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeug können zur Folge haben, dass der Fahrzeuginsasse die Umgebung nicht ganzheitlich wahrnehmen kann und folglich die aktuelle Bewegung des Fahrzeugs nicht einschätzen sowie zukünftige Bewegungen des Kraftfahrzeugs nicht antizipieren kann. Die Erfinder haben erkannt, dass ein Fahrstil und ein Design des Kraftfahrzeugs, beispielsweise die Wahl eines Sitzes oder einer Innenraumgestaltung, sowie eine Interaktion des Kraftfahrzeugs mit den Fahrzeuginsassen maßgeblich für ein Auftreten von Symptomen einer Reisekrankheit eines Fahrzeuginsassen sind, welcher Nebentätigkeiten durchführt oder nicht.The inventors of the present invention have recognized that vehicle occupants of autonomously driving vehicles can perform a large number of other activities, for example reading or writing, instead of driving a vehicle. This can lead to more symptoms of motion sickness. The inventors have recognized that if a person's vestibular sensation does not match the visual sensation, this can lead to a lack of comfort and in particular to symptoms of motion sickness (kinetosis). Secondary activities of a vehicle occupant in the motor vehicle can result in the vehicle occupant not being able to perceive the surroundings as a whole and consequently not being able to assess the current movement of the vehicle and not be able to anticipate future movements of the motor vehicle. The inventors have recognized that a driving style and a design of the motor vehicle, for example the choice of a seat or an interior design, as well as an interaction of the motor vehicle with the vehicle occupants are decisive for the occurrence of symptoms of motion sickness in a vehicle occupant who performs secondary activities or not.
Das neue Steuergerät zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug umfasst eine erste Schnittstelle, um Daten von einem ersten Sensor zu erhalten. Die Daten umfassen einen erfassten Vitalwert eines Fahrzeuginsassen. Das Steuergerät umfasst weiterhin eine Auswertevorrichtung zur Auswertung von über die erste Schnittstelle erhaltenen Daten. Das Steuergerät umfasst weiterhin eine zweite Schnittstelle, um Signale von der Auswertevorrichtung zu versenden. Die Auswertevorrichtung ist eingerichtet, um mittels eines ersten Rechenverfahrens aus dem erfassten Vitalwert ein Befinden des Fahrzeuginsassen zu bestimmen. Die Auswertevorrichtung ist weiterhin eingerichtet, um mittels eines zweiten Rechenverfahrens aus dem Befinden des Fahrzeuginsassen einen Aktionsplan zu erstellen.The new control device for use in a motor vehicle comprises a first interface in order to receive data from a first sensor. The data include a recorded vital sign of a vehicle occupant. The control device also includes an evaluation device for evaluating data received via the first interface. The control device also includes a second interface in order to send signals from the evaluation device. The evaluation device is set up to determine the well-being of the vehicle occupant from the recorded vital sign by means of a first computing method. The evaluation device is also set up to create an action plan by means of a second computing method from the condition of the vehicle occupant.
Das Befinden des Fahrzeuginsassen kann beispielsweise einen Schweregrad einer Reisekrankheit umfassen, insbesondere einen Motion Sickness Index (MSI). Das erste Rechenverfahren kann einen ersten selbstlernenden Algorithmus umfassen. Das zweite Rechenverfahren kann einen zweiten selbstlernenden Algorithmus umfassen. Der erste selbstlernende Algorithmus und/oder der zweite selbstlernende Algorithmus können ein Regressionsalgorithmus sein, beispielsweise ein linearer Regressionsalgorithmus.The well-being of the vehicle occupant can include, for example, the severity of a motion sickness, in particular a Motion Sickness Index (MSI). The first calculation method can include a first self-learning algorithm. The second calculation method can include a second self-learning algorithm. The first self-learning algorithm and / or the second self-learning algorithm can be a regression algorithm, for example a linear regression algorithm.
Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um ein oder mehrere weitere Rechenverfahren durchzuführen, beispielsweise um eine Ausführung des Aktionsplans zu überwachen.The evaluation device can be set up, for example, to carry out one or more further computing methods, for example to monitor the execution of the action plan.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um einen selbstlernenden Algorithmus durchzuführen. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um den selbstlernenden Algorithmus am Ende einer Trainingsphase zu beenden.The evaluation device can be set up to carry out a self-learning algorithm. The control device can be set up to end the self-learning algorithm at the end of a training phase.
Das Steuergerät kann ein elektronisches Steuergerät sein, auch Electric Control Unit, kurz ECU, genannt. Insbesondere kann das Steuergerät eine ADAS/AD Domain ECU sein oder aufweisen.The control device can be an electronic control device, also known as an electric control unit, or ECU for short. In particular, the control device can be or have an ADAS / AD domain ECU.
Das Steuergerät kann bevorzugt wenigstens einen Prozessor aufweisen. Der Prozessor kann eine elektronische Schaltung sein, die gemäß übergebenen Befehlen andere elektronische Schaltungen steuert und dabei einen Prozess vorantreibt.The control device can preferably have at least one processor. The processor can be an electronic circuit that controls other electronic circuits in accordance with transferred commands and thereby drives a process.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, insbesondere programmiert werden oder programmiert sein, um Aufgaben mit KI(Künstliche Intelligenz)-Algorithmen zu lösen. Künstliche Intelligenz ist ein Oberbegriff für die Automatisierung intelligenten Verhaltens. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, insbesondere programmiert werden oder programmiert sein, um ein künstliches neuronales Netzwerk zu besitzen. Ein künstliches neuronales Netzwerk, im Englischen als Artificial Neural Network bezeichnet, ist ein intelligenter Algorithmus, welcher nach einem biologischen Vorbild ausgebildet sein kann. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, insbesondere programmiert werden oder programmiert sein, um einen intelligenten Algorithmus auszuführen. Beispielsweise lernt ein intelligenter Algorithmus, zweckgerichtet auf neue Informationen zu reagieren (Überwachtes Lernen).The control device can be set up, in particular programmed or programmed, in order to solve tasks with AI (artificial intelligence) algorithms. Artificial intelligence is a generic term for the automation of intelligent behavior. The control device can be set up, in particular programmed or programmed, to have an artificial neural network. An artificial neural network, called Artificial Neural Network in English, is an intelligent algorithm that can be designed according to a biological model. The control device can be set up, in particular programmed or programmed, in order to execute an intelligent algorithm. For example, an intelligent algorithm learns to react appropriately to new information (monitored learning).
Das Steuergerät kann beispielsweise ein Gehäuse aufweisen, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff oder aus einer Legierung, beispielsweise einer Verbindung aus Metall und Kunststoff. Beispielsweise kann das Steuergerät eine Kühlung aufweisen. Dies ist insbesondere bei einer hohen Rechenleistung und einer entsprechenden Wärmeabgabe vorteilhaft.The control device can for example have a housing, for example made of metal or plastic or made of an alloy, for example a combination of metal and plastic. For example, the control device can have a cooling system. This is particularly advantageous with a high computing power and a corresponding heat emission.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, insbesondere programmiert sein oder programmierbar sein, um eine Längs- und/oder eine Quersteuerung des Fahrzeuges zu regeln, insbesondere mittels der Signale.The control device can be set up, in particular programmed or programmable, in order to regulate longitudinal and / or lateral control of the vehicle, in particular by means of the signals.
Das Steuergerät kann ausgeführt sein, um große Datenmengen in kurzen Zeiten zu verarbeiten.The control unit can be designed to process large amounts of data in short times.
Das Kraftfahrzeug kann ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug sein. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ein autonom fahrendes Fahrzeug sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug mit hoher Automatisierung handeln, bei welchem der Fahrer immer weniger Kontrolle über das Fahrzeug hat und zum Passagier wird. Neben dem Phänomen „Kontrollverlust“ ermöglicht eine Automatisierung einem Fahrzeuginsassen auch Nebentätigkeiten, wie beispielsweise Lesen, Arbeiten und/oder Schlafen im Kraftfahrzeug.The motor vehicle can be a passenger car or a truck or a utility vehicle. The motor vehicle can in particular be an autonomously driving vehicle. For example, the vehicle can be a vehicle with a high level of automation, in which the driver has less and less control over the vehicle and becomes a passenger. In addition to the “loss of control” phenomenon, automation also enables a vehicle occupant to perform secondary activities such as reading, working and / or sleeping in the motor vehicle.
Eine Schnittstelle, insbesondere die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle und/oder eine dritte Schnittstelle und/oder eine vierte Schnittstelle, kann ein Bauteil zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten sein. An der ersten Schnittstelle und/oder an der zweiten Schnittstelle kann ein Austausch von logischen Größen, beispielsweise von Daten und/oder elektrischen Signalen, erfolgen, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Eine Schnittstelle kann beispielsweise zwischen Software und Software, Hardware und Hardware sowie Software und Hardware und Hardware und Software bestehen.An interface, in particular the first interface and / or the second interface and / or a third interface and / or a fourth interface, can be a component between at least two functional units. An exchange of logical variables, for example of data and / or electrical signals, can take place at the first interface and / or at the second interface, either only unidirectionally or bidirectionally. The exchange can be wireless or wired. An interface can exist, for example, between software and software, hardware and hardware, and software and hardware and hardware and software.
Beispielsweise können die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle eingerichtet sein, um Informationen drahtlos zu leiten. Die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle kann eingerichtet sein, um berührungslos oder mittels einer Leitung Daten und/oder Signale zu erhalten und/oder zu versenden. Die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle können eingerichtet sein, um sowohl Daten zu erhalten als auch um Signale zu versenden.For example, the first interface and / or the second interface can be set up to conduct information wirelessly. The first interface and / or the second interface can be set up to receive and / or send data and / or signals in a contactless manner or by means of a line. The first interface and / or the second interface can be set up both to receive data and to send signals.
Die zweite Schnittstelle kann beispielsweise eingerichtet sein, um die Signale an ein Fahrzeugsystem mittels elektromagnetischer Wellen und/oder mittels eines Kabels zu leiten. Die zweite Schnittstelle kann insbesondere eingerichtet sein, um die Fahrzeugsteuerungsaktuatoren mit Fahrzeugsteuerungsbefehlen anzusteuern.The second interface can be set up, for example, to route the signals to a vehicle system by means of electromagnetic waves and / or by means of a cable. The second interface can in particular be set up to control the vehicle control actuators with vehicle control commands.
Die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle können beispielsweise in einem Bauteil integriert sein. Das Bauteil kann eingerichtet ist, insbesondere programmiert sein oder programmierbar sein, um Daten zu empfangen und/oder um Signale zu senden, insbesondere um Informationen zu empfangen oder zu senden.The first interface and the second interface can be integrated in one component, for example. The component can be set up, in particular programmed or programmable, to receive data and / or to send signals, in particular to receive or send information.
Bei den Daten kann es sich bevorzugt um Messdaten handeln, insbesondere um Messdaten des ersten Sensors. Die Daten können beispielsweise mindestens eine physikalische Größe aufweisen. Beispielsweise können die Daten Paare aus Messwerten und dazugehörenden Messzeiten und/oder einer Kennung eines dazugehörenden Fahrzeuginsassen aufweisen.The data can preferably be measurement data, in particular measurement data from the first sensor. The data can have at least one physical variable, for example. For example, the data can have pairs of measured values and the associated measurement times and / or an identifier of an associated vehicle occupant.
Bei dem Fahrzeuginsassen kann es sich um den Fahrzeugführer und/oder um einen Passagier handeln. Der Fahrzeuginsasse kann ein Mensch, beispielsweise ein Kind oder ein Erwachsener, sein.The vehicle occupant can be the vehicle driver and / or a passenger. The vehicle occupant can be a person, for example a child or an adult.
Die Auswertevorrichtung kann dazu konfiguriert sein, um die Daten mit Kl-Algorithmen zu bearbeiten, um die Signale für das Fahrzeugsystem zu berechnen. Das Fahrzeugsystem kann ein Fahrzeugsteuerungssystem aufweisen.The evaluation device can be configured to process the data with KI algorithms in order to calculate the signals for the vehicle system. The vehicle system can include a vehicle control system.
Eine Auswerteeinrichtung kann eine Vorrichtung sein, die eingehende Informationen verarbeitet und ein aus dieser Verarbeitung resultierendes Ergebnis ausgibt. insbesondere kann die Auswerteeinrichtung eine elektronische Schaltung aufweisen, beispielsweise die oben genannten ein oder mehreren Prozessoren.An evaluation device can be a device that processes incoming information and outputs a result resulting from this processing. In particular, the evaluation device can have an electronic circuit, for example the above-mentioned one or more processors.
Die Auswertung kann eine Datenverarbeitung umfassen, beispielsweise eine Durchführung einer Berechnung, insbesondere eine Durchführung eines Algorithmus, beispielsweise des selbstlernenden Algorithmus. Die Auswertung kann beispielsweise einen Vergleich mit anderen Daten und/oder ein Ablegen in eine Datenbank und/oder eine grafische Darstellung umfassen.The evaluation can include data processing, for example performing a calculation, in particular performing an algorithm, for example the self-learning algorithm. The evaluation can include, for example, a comparison with other data and / or storage in a database and / or a graphic representation.
Die Signale können beispielsweise Anforderungen hinsichtlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Fahrzeugbeschleunigung und/oder einer zeitlichen Änderung einer Fahrzeugbeschleunigung umfassen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Fahrzeugbeschleunigung und/oder die zeitliche Änderung der Fahrzeugbeschleunigung können beispielsweise dreidimensionale Vektoren sein, beispielsweise in einem kartesischen Koordinatensystem. Die Signale können Anforderungen bezüglich bis zu sechs Freiheitsgraden aufweisen, beispielsweise hinsichtlich dreier Achsen eines kartesischen Koordinatensystems und/oder hinsichtlich dreier Rotationswinkel um die Achsen des kartesischen Koordinatensystems.The signals can include, for example, requirements with regard to a vehicle speed and / or a vehicle acceleration and / or a change in a vehicle acceleration over time. The vehicle speed and / or the vehicle acceleration and / or the change in the vehicle acceleration over time can, for example, be three-dimensional vectors, for example in a Cartesian coordinate system. The signals can have requirements with regard to up to six degrees of freedom, for example with regard to three axes of a Cartesian coordinate system and / or with regard to three angles of rotation about the axes of the Cartesian coordinate system.
Unter den Ausdrücken „Versenden“ und/oder „Erhalten“, insbesondere von Daten und/oder Signalen, kann ein berührungsloses Übermitteln, beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen, beispielsweise mittels WLAN oder Bluetooth, und/oder ein Übermitteln mittels einer Verbindung, beispielsweise einer Leitung, verstanden werden.The terms “sending” and / or “receiving”, in particular of data and / or signals, can include contactless transmission, for example by means of electromagnetic waves, for example by means of WLAN or Bluetooth, and / or a transmission by means of a connection, for example a line.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um ein oder mehrere Rechenoperationen, insbesondere Rechenmodelle, durchzuführen. Die Rechenmodelle können ausgewählt sein aus einer Gruppe von Modellen umfassend ein HFR-Modell, ein 6DOF-SVC-Modell, eine multiple lineare Regression, ein selbstlernender Algorithmus und ein neuronales Netzwerk. Die genannten Modelle nehmen im Wesentlichen in der Reihenfolge Ihrer Nennung an Komplexität zu und bei der Höhe der Abweichungen ab, werden also genauer. Aus den genannten Modellen kann beispielsweise der MSI (motion sickness index) berechnet und/oder validiert werden. Als Input für die Rechenoperationen können Fahrdynamikwerte dienen.The evaluation device can be set up to carry out one or more computing operations, in particular computing models. The calculation models can be selected from a group of models comprising an HFR model, a 6DOF-SVC model, multiple linear regression, a self-learning algorithm and a neural network. The models mentioned increase in complexity in the order in which they are mentioned and in the amount of deviations they decrease, i.e. they become more precise. For example, the MSI (motion sickness index) can be calculated and / or validated from the models mentioned. Driving dynamics values can serve as input for the arithmetic operations.
Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um mittels des selbstlernenden Algorithmus aus Verknüpfungen der Daten mit zugehörigen Fahrmanövern durch einen Lernprozess eine Strategie zu erzeugen. Beispielsweise kann mittels des selbstlernenden Algorithmus ein Muster und/oder eine Gesetzmäßigkeit in den Daten, insbesondere zu zugehörigen Fahrmanövern, erkannt werden. Weiterhin kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um diese Verknüpfungen aus den Daten und den Fahrmanövern und/oder das Muster und/oder die Gesetzmäßigkeit abzuspeichern. Der selbstlernende Algorithmus kann beispielsweise eingerichtet sein, um nach der Trainingsphase unbekannte Daten zu prognostizieren, insbesondere um einen Transfer durchzuführen. Der selbstlernende Algorithmus kann beispielsweise auf einem symbolischen Ansatz oder einem nicht-symbolischen Ansatz beruhen.For example, the evaluation device can be set up to generate a strategy using the self-learning algorithm from links between the data and associated driving maneuvers by means of a learning process. For example, the self-learning algorithm can be used to identify a pattern and / or a regularity in the data, in particular for associated driving maneuvers. Furthermore, the evaluation device can be set up to store these links from the data and the driving maneuvers and / or the pattern and / or the regularity. The self-learning algorithm can be set up, for example, to forecast unknown data after the training phase, in particular to carry out a transfer. The self-learning algorithm can be based on a symbolic approach or a non-symbolic approach, for example.
Der selbstlernende Algorithmus kann beispielsweise der erste selbstlernende Algorithmus sein und/oder der zweite selbstlernende Algorithmus. Insbesondere kann der selbstlernende Algorithmus dem Prinzip von neuronalen Netzen folgen. Der selbstlernende Algorithmus kann eingerichtet sein, um eine Klassifikation und/oder eine Regression und/oder eine Prognose durchzuführen. Der selbstlernende Algorithmus kann eingerichtet sein, um logische Schlüsse zu ziehen und/oder eine Musteranalyse durchzuführen und/oder eine Mustererkennung durchzuführen, beispielsweise eine Gesichtserkennung und/oder eine Spracherkennung. Der selbstlernende Algorithmus kann eingerichtet sein, um eine Mustervorhersage durchzuführen, beispielsweise für eine Vorhersage eines Fahrmanövers und/oder einer Interaktion mit einem Fahrzeuginsassen. Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um einen passenden Weg, beispielsweise zu einem von dem Fahrzeuginsassen vorgegebenen Ziel, zu finden und/oder zu planen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um den selbstlernende Algorithmus mit neuen Daten zu trainieren, beispielsweise ständig oder nur während der Trainingsphase. Die Auswertevorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein, um eine Approximationsmethode durchzuführen. Der selbstlernende Algorithmus kann beispielsweise eine Stützvektormethode umfassen.The self-learning algorithm can be, for example, the first self-learning algorithm and / or the second self-learning algorithm. In particular, the self-learning algorithm can follow the principle of neural networks. The self-learning algorithm can be set up to carry out a classification and / or a regression and / or a prognosis. The self-learning algorithm can be set up to draw logical conclusions and / or to carry out a pattern analysis and / or to carry out a pattern recognition, for example face recognition and / or speech recognition. The self-learning algorithm can be set up to carry out a pattern prediction, for example for predicting a driving maneuver and / or an interaction with a vehicle occupant. The evaluation device can be set up, for example, to find and / or plan a suitable route, for example to a destination specified by the vehicle occupant. The evaluation device can be set up to train the self-learning algorithm with new data, for example continuously or only during the training phase. The evaluation device can furthermore be set up to carry out an approximation method. The self-learning algorithm can include, for example, a support vector method.
Der selbstlernende Algorithmus kann beispielsweise ein Regressionsalgorithmus sein, insbesondere ein Regressionsalgorithmus mit linearer Regression.The self-learning algorithm can be, for example, a regression algorithm, in particular a regression algorithm with linear regression.
Der selbstlernende Algorithmus kann eingerichtet sein, um dem Steuergerät oder dem Kraftfahrzeug das Erlernen einer komfortablen Fahrweise, insbesondere für den oder die Fahrzeuginsassen, zu ermöglichen. Hierdurch können die Daten, beispielsweise affektiv-neurokognitive Messungen der Fahrzeuginsassen, verwendet werden, insbesondere um zu erfassen, dass eine spezielle Fahrdynamik Symptome der Reisekrankheit verursachen. Beispielsweise kann hierzu ein objektiver Reisekrankheits-Index (motion sickness index (MSI)) erfasst werden.The self-learning algorithm can be set up to enable the control unit or the motor vehicle to learn a comfortable driving style, in particular for the vehicle occupant (s). This allows the data, for example affective-neurocognitive measurements of the vehicle occupants, to be used, in particular to detect that specific driving dynamics are causing symptoms of motion sickness. For example, an objective motion sickness index (MSI) can be recorded for this purpose.
Die Erfinder haben beispielsweise einen Zusammenhang zwischen Beschleunigungen und physiologischen Veränderungen einer galvanischen Hautleitfähigkeit aufgrund einer ausgelösten Reisekrankheit bei autonomem Fahren erkannt. Beispielsweise können eine longitudinale Dynamik und/oder eine Kombination aus einer longitudinalen und einer lateralen Dynamik einen starken Einfluss auf die Symptome der Reisekrankheit haben. Die Erfinder erkannten, dass ein direkter Zusammenhang zwischen einer Beschleunigung und einer hervorgerufenen phasischen Reaktion einer elektrodermalen Aktivität besteht. Eine Reisekrankheit kann beispielsweise durch das Spielen eines Spiels auf einem Tablet-PC während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug ausgelöst werden.The inventors have recognized, for example, a connection between accelerations and physiological changes in a galvanic skin conductivity due to a motion sickness triggered in autonomous driving. For example, a longitudinal dynamic and / or a combination of a longitudinal and a lateral dynamic can have a strong influence on the symptoms of motion sickness. The inventors recognized that there is a direct connection between an acceleration and an evoked phasic reaction of an electrodermal activity. Motion sickness can be triggered, for example, by playing a game on a tablet PC while driving the motor vehicle.
Beispielsweise können während der Trainingsphase eine Reihe von Fahrmanövern durchgeführt werden, beispielsweise Fahrmanöver mit unterschiedlichen Frequenzen und Sequenzen, beispielsweise mit unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten und/oder unterschiedlichen periodischen und/oder nicht-periodischen Fahrtrouten.For example, a series of driving maneuvers can be carried out during the training phase, for example driving maneuvers with different frequencies and sequences, for example with different vehicle speeds and / or different periodic and / or non-periodic driving routes.
Die Daten können beispielsweise eine Selbsteinschätzung des Fahrzeuginsassen beinhalten, beispielsweise eine Selbsteinschätzung hinsichtlich eines körperlichen Befindens. Alternativ oder zusätzlich können die Daten eine elektrodermale Reaktion auf eine Beschleunigung umfassen. Die Fahrmanöver können beispielsweise eine longitudinale Dynamik, eine laterale Dynamik, eine vertikale Dynamik, eine Kombination aus einer longitudinalen und einer vertikalen Dynamik, eine Kombination aus einer longitudinalen und einer lateralen Dynamik, eine Kombination aus einer lateralen und einer vertikalen Dynamik oder eine Kombination aus einer longitudinalen und einer lateralen und einer vertikalen Dynamik aufweisen.The data can contain, for example, a self-assessment of the vehicle occupant, for example a self-assessment with regard to a physical condition. Alternatively or in addition, the data can include an electrodermal response to acceleration. The driving maneuvers can, for example, be a longitudinal dynamic, a lateral dynamic, a vertical dynamic, a combination of a longitudinal and a vertical dynamic, a combination of a longitudinal and lateral dynamics, a combination of lateral and vertical dynamics or a combination of longitudinal and lateral and vertical dynamics.
Die Daten können beispielsweise eine mittlere Abweichung und/oder eine Standardabweichung, beispielsweise bei Mehrfachmessungen und/oder bei sich wiederholenden Manövern, aufweisen. Die Daten können beispielsweise normalisiert sein oder mittels des Steuergeräts normalisiert werden. Die Daten können beispielsweise mehrdimensionale Vektoren umfassen, beispielsweise dreidimensionale Vektoren, beispielsweise umfassend eine phasische Reaktion auf ein Fahrmanöver und/oder eine Anzahl der Reaktionen auf ein Fahrmanöver und/oder eine Zeit. Die Daten können beispielsweise eine Matrix aufweisen. Beispielsweise kann mittels der Anzahl an Reaktionen ein Mittelwert gebildet werden, welcher gegenüber der Zeit aufgetragen werden kann. Die Daten können beispielsweise eine Single-Sweep-Matrix aufweisen, insbesondere eine Matrix-Repräsentation von Single-Sweep-Signalen. Single-Sweeps sind einzelne Reaktionen auf eine Stimulation, beispielsweise auf ein Fahrmanöver. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um aus der Single-Sweep-Matrix Mittelwerte zu berechnen.The data can have, for example, a mean deviation and / or a standard deviation, for example in the case of multiple measurements and / or in the case of repetitive maneuvers. The data can, for example, be normalized or normalized by means of the control device. The data can include, for example, multi-dimensional vectors, for example three-dimensional vectors, for example comprising a phased reaction to a driving maneuver and / or a number of the reactions to a driving maneuver and / or a time. The data can for example have a matrix. For example, the number of reactions can be used to form a mean value which can be plotted against time. The data can, for example, have a single-sweep matrix, in particular a matrix representation of single-sweep signals. Single sweeps are individual reactions to a stimulation, for example to a driving maneuver. The control device can be set up to calculate mean values from the single-sweep matrix.
Die Erfinder erkannten, dass der phasische Anteil der elektrodermalen Reaktion nach ein bis sechs Sekunden stattfindt, insbesondere als Reaktionen auf ein Fahrmanöver. Um eine Verbindung zwischen Beschleunigungen und einer phasischen elektrodermalen Antwort zu erhalten, kann das Steuergerät eingerichtet sein, um die Single-Sweep-Matrix zu normalisieren. Die Erfinder erkannten, dass eine Standardabweichung in einem Zeitraum von drei bis acht Sekunden, insbesondere vier bis sieben Sekunden, insbesondere sechs Sekunden, am geringsten ist. Die Erfinder erkannten, dass Signale, insbesondere phasische elektrodermale Antworten, einen Zusammenhang zu longitudinalen Beschleunigungen aufweisen.The inventors recognized that the phasic part of the electrodermal reaction takes place after one to six seconds, in particular as a reaction to a driving maneuver. In order to obtain a connection between accelerations and a phased electrodermal response, the control unit can be set up to normalize the single-sweep matrix. The inventors recognized that a standard deviation is lowest in a period of three to eight seconds, in particular four to seven seconds, in particular six seconds. The inventors recognized that signals, in particular phasic electrodermal responses, are related to longitudinal accelerations.
Die Erfinder erkannten eine lineare Pearson Korrelation zwischen einem subjektiven sickness motion level (SMSL) und einem Elektroenzephalogramm (EEG).The inventors recognized a linear Pearson correlation between a subjective sickness motion level (SMSL) and an electroencephalogram (EEG).
Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um ein EEG-Signal auszuwerten, insbesondere um aus einem EEG-Signal einen SMSL zu bestimmen. Das Steuergerät kann beispielsweise eingerichtet sein, um Daten, insbesondere umfassend EEG-Signale, in unterschiedliche Frequenzbänder zu zerlegen, beispielsweise in ein δ-Band. Weiterhin kann das Steuergerät eingerichtet sein, um Daten, insbesondere umfassend EEG-Signale, hinsichtlich eines phase amplitue coupling (PAC) auszuwerten, wobei das PAC auf dem Prinzip von cross-frequency coupling beruhen kann.For example, the control device can be set up to evaluate an EEG signal, in particular to determine an SMSL from an EEG signal. The control device can be set up, for example, to break down data, in particular including EEG signals, into different frequency bands, for example into a δ band. Furthermore, the control device can be set up to evaluate data, in particular including EEG signals, with regard to a phase amplitude coupling (PAC), wherein the PAC can be based on the principle of cross-frequency coupling.
Die Erfinder haben erkannt, dass es eine positive Korrelation zwischen dem SMSL und einer Intensität des δ-Bandes eines EEG-Signals gibt, insbesondere eines EEG-Signals in einem Bereich des präfrontalen Cortex. Die Erfinder erkannten weiterhin, dass es eine hohe negative Pearson-Korrelation zwischen SMSL und PAC im Bereich des Hinterhaupts gibt. Beispielsweise kann die Intensität des δ-Bandes und/oder das PAC verwendet werden, um eine Reisekrankheit, insbesondere eine Schwere einer Reisekrankheit, zu bestimmen, insbesondere mittels der Auswertevorrichtung.The inventors have recognized that there is a positive correlation between the SMSL and an intensity of the δ band of an EEG signal, in particular an EEG signal in a region of the prefrontal cortex. The inventors also recognized that there is a high negative Pearson correlation between SMSL and PAC in the occipital region. For example, the intensity of the δ band and / or the PAC can be used to determine a motion sickness, in particular a severity of a motion sickness, in particular by means of the evaluation device.
Während der Trainingsphase kann der Fahrzeuginsasse beispielsweise in einem Rücksitz des Kraftfahrzeugs sitzen. Der Fahrzeuginsasse kann beispielsweise während der Trainingsphase von dem Steuergerät angewiesen werden, einen Tablet-Computer zu bedienen.During the training phase, the vehicle occupant can, for example, sit in a rear seat of the motor vehicle. The vehicle occupant can, for example, be instructed by the control device during the training phase to operate a tablet computer.
Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eine vierte Schnittstelle aufweisen. Die zweite Schnittstelle und/oder die vierte Schnittstelle können beispielsweise mit einem Bildschirm verbunden sein oder verbindbar sein. Beispielsweise können mittels des Bildschirms die Daten und/oder die Signale und/oder Hinweise an den Fahrzeuginsassen angezeigt werden. Beispielsweise können die Daten eine Einschätzung des SMSL der Fahrzeuginsassen aufweisen. Beispielsweise kann der Bildschirm eingerichtet sein, um die Daten, insbesondere Einschätzungen des SMSL, an die Auswertevorrichtung zu senden und/oder von dieser zu empfangen und/oder anzuzeigen. Der SMSL kann beispielsweise einen Wert auf einer Skala von eins bis zehn annehmen. Der SMSL kann beispielsweise während unterschiedlicher Zeitintervalle und/oder für unterschiedliche Fahrzeuginsassen mittels des Steuergeräts erfasst und/oder verarbeitet werden. Die Daten können beispielsweise eine Funktion des SMSL gegenüber einer Zeit aufweisen. Die Funktion kann eine Stufenfunktion sein.For example, the evaluation device can have a fourth interface. The second interface and / or the fourth interface can, for example, be or can be connected to a screen. For example, the data and / or the signals and / or instructions can be displayed to the vehicle occupants by means of the screen. For example, the data can include an assessment of the SMSL of the vehicle occupants. For example, the screen can be set up to send the data, in particular assessments of the SMSL, to the evaluation device and / or to receive and / or display them therefrom. For example, the SMSL can have a value on a scale from one to ten. The SMSL can, for example, be recorded and / or processed by means of the control device during different time intervals and / or for different vehicle occupants. The data can, for example, have a function of the SMSL versus time. The function can be a step function.
Der erste Sensor kann beispielsweise ein EEG-Messgerät sein, beispielsweise ein EEG-Messgerät mit 32 Kanälen, insbesondere für eine Abtastrate von 55 Hz. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um die Daten einer Bandpassfilterung (power band analysis) zu unterziehen, beispielsweise zwischen 1 Hz und 100 Hz, insbesondere zwischen 1 Hz und 60Hz, insbesondere zwischen 1 Hz und 45 Hz (PAC). Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um einen zero phase FIR Filter zu verwenden, beispielsweise basierend auf einem Hamming Window, insbesondere für die Bandpassfilterung.The first sensor can for example be an EEG measuring device, for example an EEG measuring device with 32 channels, in particular for a sampling rate of 55 Hz. For example, the evaluation device can be set up to subject the data to a bandpass filtering (power band analysis), for example between 1 Hz and 100 Hz, in particular between 1 Hz and 60 Hz, in particular between 1 Hz and 45 Hz (PAC). The evaluation device can, for example, be set up to use a zero phase FIR filter, for example based on a Hamming window, in particular for bandpass filtering.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sei, um einen PAC-Algorithmus durchzuführen, umfassend beispielsweise eine Verwendung einer θ-Phase und/oder einer γ-Amplitude (high und low γ, beispielsweise 30 bis 45 Hz und 45 bis 60 Hz), beispielsweise mittels der Auswertevorrichtung berechnet und über die Zeit aufgetragen. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um eine Pearson-Korrelation zwischen PAC und SMSL oder dem δ-Band und SMSL für unterschiedliche Elektrodenkanäle und/oder unterschiedliche Fahrzeuginsassen zu untersuchen und/oder auszunutzen. Die Erfinder haben erkannt, dass es eine hohe negative Korrelation der Daten, insbesondere PAC-Daten, zu dem SMSL in einem Bereich des Hinterkopfes gibt. Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass eine hohe positive Korrelation zwischen SMSL und einer Intensität des δ-Bands in einem Bereich des präfrontalen Cortexes vorliegt. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um aus einer PAC-Analyse, insbesondere aus einer Intensität des δ-Bands von EEG-Daten, auf einen Schwergrad einer Reisekrankheit zu schließen.The evaluation device can be set up to carry out a PAC algorithm, including, for example, using a θ phase and / or a γ amplitude (high and low γ, for example 30 to 45 Hz and 45 to 60 Hz), for example by means of the evaluation device calculated and plotted over time. For example, the evaluation device can be set up to examine and / or utilize a Pearson correlation between PAC and SMSL or the δ band and SMSL for different electrode channels and / or different vehicle occupants. The inventors have recognized that there is a high negative correlation between the data, in particular PAC data, and the SMSL in an area of the back of the head. Furthermore, the inventors have recognized that there is a high positive correlation between SMSL and an intensity of the δ band in an area of the prefrontal cortex. The evaluation device can be set up to infer a severity of motion sickness from a PAC analysis, in particular from an intensity of the δ band of EEG data.
Die Erfinder haben Korrelationen zwischen dem Nervensystem und der Reisekrankheit, erkannt.The inventors have recognized correlations between the nervous system and motion sickness.
Der Fahrzeuginsasse kann beispielsweise während der Trainingsphase auf einem linken Vordersitz sitzen und Spiele auf einem Tablet-PC spielen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um den Fahrzeuginsassen aufzufordern, einen Grad einer wahrgenommenen Reisekrankheit an das Steuergerät zu übermitteln, beispielsweise mittels des Tablet-PC. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um mittels der ersten Schnittstelle Werte einer Reisekrankheit des Fahrzeuginsassen von dem Tablet-PC der Auswertevorrichtung zukommen zu lassen.The vehicle occupant can, for example, sit on a left front seat during the training phase and play games on a tablet PC. For example, the control device can be set up to request the vehicle occupant to transmit a degree of perceived motion sickness to the control device, for example by means of the tablet PC. For example, the control device can be configured to use the first interface to send values of motion sickness of the vehicle occupant from the tablet PC to the evaluation device.
Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um den Fahrzeuginsassen anhand einer Sensitivität auf Fahrmanöver in eine von mehreren unterschiedlichen Kategorien, beispielsweise in eine von drei unterschiedlichen Kategorien, einzuordnen. Beispielsweise können die Daten eine Einschätzung des Fahrzeuginsassen hinsichtlich einer Reisekrankheit für unterschiedliche Zeitpunkte aufweisen. Die Reisekrankheit kann hierbei beispielsweise auf einer Skala zwischen 0 und 10 von dem Fahrzeuginsassen eingeordnet werden. Die Erfinder erkannten eine hohe Korrelation zwischen einem GSR (Elektrodermale Aktivität) und Symptomen der Reisekrankheit. Weiterhin erkannten die Erfinder eine Korrelation zwischen einer Herzrate und Symptomen der Reisekrankheit. Bei fortschreitender Reiskrankheit kann sowohl eine mittlere Herzrate des Fahrzeuginsassen als auch ein mittlerer Variationskoeffizient ansteigen. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um aus einem galvanischen Hautwiderstand und/oder aus der Herzrate auf einen Schwergrad einer Reisekrankheit zu schließen.The evaluation device can be set up, for example, to classify the vehicle occupant in one of several different categories, for example in one of three different categories, on the basis of a sensitivity to driving maneuvers. For example, the data can have an assessment of the vehicle occupant with regard to motion sickness for different times. Travel sickness can be classified by the vehicle occupant on a scale between 0 and 10, for example. The inventors recognized a high correlation between a GSR (electrodermal activity) and symptoms of motion sickness. Furthermore, the inventors recognized a correlation between a heart rate and symptoms of motion sickness. As rice sickness progresses, both an average heart rate of the vehicle occupant and an average coefficient of variation can increase. For example, the evaluation device can be set up to infer the severity of a motion sickness from galvanic skin resistance and / or from the heart rate.
Die Daten können beispielsweise Informationen über einen Zustand des Kraftfahrzeugs aufweisen. Beispielsweise können die Daten Informationen des Kraftfahrzeugs aufweisen ausgewählt aus einer Gruppe umfassend eine Beschleunigung in x-Richtung, eine Beschleunigung in y-Richtung, eine Beschleunigung in z-Richtung, ein Wanken, ein Gieren, ein Nicken, eine Rotation um eine Achse eines kartesischen Koordinatensystems, Informationen zu einer Lenkbewegung, Informationen zu einer Hubbewegung, Informationen zu einer Rollbewegung, Informationen zu einer Längsbewegung, Informationen zu einer Seitenbewegung und Informationen zu einem Querverschieben. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um in dem selbstlernenden Algorithmus die genannten Informationen zu dem Kraftfahrzeug zu verwenden, insbesondere um Merkmale zu extrahieren, die als Trainingsdaten dienen können. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um aus den Daten eine Region of Interest (ROI) zu selektieren und/oder um unterschiedliche Trigger für die Reisekrankheiten zu extrahieren. Die Trigger können durch die Auswertevorrichtung mittels unterschiedlicher Schwellwerte, beispielsweise aus einer Herzrate, bestimmt werden.The data can for example contain information about a condition of the motor vehicle. For example, the data can have information of the motor vehicle selected from a group comprising an acceleration in the x direction, an acceleration in the y direction, an acceleration in the z direction, a roll, a yaw, a pitch, a rotation about a Cartesian axis Coordinate system, information on a steering movement, information on a lifting movement, information on a rolling movement, information on a longitudinal movement, information on a lateral movement and information on a transverse displacement. For example, the evaluation device can be set up to use the mentioned information on the motor vehicle in the self-learning algorithm, in particular to extract features that can serve as training data. The evaluation device can be set up to select a region of interest (ROI) from the data and / or to extract different triggers for motion sickness. The triggers can be determined by the evaluation device using different threshold values, for example from a heart rate.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um, beispielsweise mittels des selbstlernenden Algorithmus, einen GSR-Verlauf vorherzusagen und/oder zu erfassen, um vor einer Reisekrankheit zu warnen und/oder um die Reisekrankheit zu verhindern. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um mittels Informationen zur Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs eine Reisekrankheit vorherzusagen oder zu verhindern.The evaluation device can be set up, for example by means of the self-learning algorithm, to predict and / or record a GSR curve in order to warn of motion sickness and / or to prevent motion sickness. The evaluation device can be set up to predict or prevent motion sickness by means of information on the driving dynamics of the motor vehicle.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um den selbstlernenden Algorithmus mittels unterschiedlicher Daten zu trainieren. Die Daten, insbesondere erfasste Daten während der Lernphase, können GSR-Werte und/oder Werte zu einer Fahrdynamik, beispielsweise einer gemessenen Fahrdynamik oder einer vorgegebenen Fahrdynamik, umfassen.The evaluation device can be set up to train the self-learning algorithm using different data. The data, in particular data acquired during the learning phase, can include GSR values and / or values relating to driving dynamics, for example measured driving dynamics or predetermined driving dynamics.
Die Auswertevorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um aus den Daten unterschiedliche statistische Werte zu bestimmen. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um aus den Daten Extremwerte, beispielsweise Minima und/oder Maxima, und/oder Mittelwerte und/oder Standardabweichungen zu bestimmen. Die GSR-Werte können beispielsweise zwei unterschiedliche Komponenten aufweisen. Die GSR-Werte können eine tonische, insbesondere eine langsame Komponente, und/oder eine phasische, insbesondere eine schnelle Komponente, aufweisen. Die Daten können beispielsweise phasische GSR-Werte und/oder tonische GSR-Werte aufweisen.The evaluation device can in particular be set up to determine different statistical values from the data. For example, the evaluation device can be set up to determine extreme values, for example minima and / or maxima, and / or mean values and / or standard deviations from the data. The GSR values can have two different components, for example. The GSR values can have a tonic, in particular a slow component, and / or a phasic, in particular a fast component. The data can for example have phasic GSR values and / or tonic GSR values.
Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um tonische GSR-Werte nach einem Trigger-Ereignis, beispielsweise einer Beschleunigung und/oder einer Rotation, zu extrahieren. Beispielsweise können während der Lernphase Daten zu spezifischen, insbesondere vordefinierten, Trigger-Ereignissen, insbesondere Trigger-Ereignissen für die Reisekrankheit, aufgenommen werden. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um solche Trigger-Ereignisse festzustellen, beispielsweise mittels Schwellwerten zur Fahrdynamik und/oder mittels Schwellwerten eines White-Box-Modells.For example, the evaluation device can be set up to extract tonic GSR values after a trigger event, for example an acceleration and / or a rotation. For example, data on specific, in particular predefined, trigger events, in particular trigger events for motion sickness, can be recorded during the learning phase. For example, the evaluation device can be set up to determine such trigger events, for example by means of threshold values for driving dynamics and / or by means of threshold values of a white box model.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um Komfortparameter entsprechend ISO2631-1 zu bestimmen und/oder zu verwenden. Die Daten können beispielsweise Komfortparameter entsprechend ISO2631-1 umfassen. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um zur Durchführung des selbstlernenden Algorithmus unterschiedliche Zeitfenster genauer zu betrachten.The evaluation device can be set up to determine and / or use comfort parameters in accordance with ISO2631-1. The data can include comfort parameters according to ISO2631-1, for example. For example, the evaluation device can be set up to take a closer look at different time windows in order to carry out the self-learning algorithm.
Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise ausgestaltet sein, um einen Lernerfolg des selbstlernenden Algorithmus zu evaluieren. Die Auswertevorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, um aufgenommene Daten und vorhergesagte Daten zu vergleichen, insbesondere um einen Lernerfolg des selbstlernenden Algorithmus zu evaluieren und/oder um eine Dauer und/oder ein Ende einer Lernphase zu bestimmen.The evaluation device can be designed, for example, to evaluate a learning success of the self-learning algorithm. The evaluation device can in particular be set up to compare recorded data and predicted data, in particular to evaluate a learning success of the self-learning algorithm and / or to determine a duration and / or an end of a learning phase.
Der Lernerfolg kann beispielsweise mittels des Steuergeräts grafisch dargestellt werden, beispielsweise mittels einer farbkodierten Darstellung, insbesondere mittels des Bildschirms. Die farbkodierten Darstellung kann beispielsweise für jede erlernte Fahrsituation einen farbigen Pixel aufweisen. Beispielsweise kann ein Abstand vom Ursprung der farbkodierten Darstellung eine Richtung der Fahrdynamik, beispielsweise eine Linkskurve und/oder eine Rechtskurve oder eine Bremsung und/oder eine Beschleunigung anzeigen. Eine Farbe der farbkodierten Darstellung kann beispielsweise Hinweise zu einer Häufigkeit der erlernten Fahrsituation geben.The learning success can for example be represented graphically by means of the control device, for example by means of a color-coded representation, in particular by means of the screen. The color-coded representation can, for example, have a colored pixel for each learned driving situation. For example, a distance from the origin of the color-coded representation can indicate a direction of the driving dynamics, for example a left curve and / or a right curve or a braking and / or an acceleration. A color of the color-coded representation can, for example, provide information on the frequency of the learned driving situation.
Hierdurch kann mittels des neuen Steuergeräts der selbstlernende Algorithmus so trainiert werden, insbesondere bezüglich jeweils eines Fahrzeuginsassen, dass ein erster Sensor, beispielsweise ein tragbarer Sensor, lediglich während der Lernphase getragen werden muss, um nach der Lernphase eine Reisekrankheit auf Basis einer Fahrdynamik, insbesondere einer aktuellen Fahrdynamik, vorherzusagen und/oder zu verhindern. Durch Erhöhung der Anzahl an Daten kann die Vorhersage und/oder ein Verhindern der Reisekrankheit mittels des selbstlernenden Algorithmus verbessert werden.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um, insbesondere mittels des selbstlernenden Algorithmus, mittels eines Modells eine Reisekrankheit vorherzusagen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um ein Bio-Feedback durchzuführen. Alternativ hierzu kann das Steuergerät eingerichtet sein, um das Steuerverfahren ohne Bio-Feedback durchzuführen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um ein White-Box-Modell zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um ein Black-Bock-Modell zu verwenden. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um eine Filtermethode anzuwenden, beispielsweise eine Filtermethode auf Basis einer „one-third octave“, beispielsweise entsprechend ISO2631-1.As a result, the self-learning algorithm can be trained by means of the new control unit, in particular with regard to a vehicle occupant, that a first sensor, for example a portable sensor, only has to be worn during the learning phase in order to prevent travel sickness after the learning phase based on driving dynamics, in particular a current driving dynamics, predict and / or prevent. By increasing the number of data, the prediction and / or prevention of motion sickness can be improved by means of the self-learning algorithm.
The evaluation device can be set up to predict motion sickness by means of a model, in particular by means of the self-learning algorithm. For example, the control device can be set up to carry out bio-feedback. As an alternative to this, the control device can be set up to carry out the control method without bio-feedback. The evaluation device can be set up to use a white box model. Alternatively or additionally, the evaluation device can be set up to use a Black Bock model. The evaluation device can be set up to use a filter method, for example a filter method based on a “one-third octave”, for example in accordance with ISO2631-1.
Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um Methoden, wie in EN12299 beschrieben, zu verwenden. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um ein „Human Factor Research Model“ und/oder ein „6 Degrees of Freedom - Subjective Vertical Conflict Model (6DOF-SVC)“ zu verwenden. Mittels der genannten Methoden kann beispielsweise ein Schweregrad der Reisekrankheit berechnet werden. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um mittels einer linearen Regression einen Verlauf einer Reisekrankheit vorherzusagen.For example, the evaluation device can be set up to use methods as described in EN12299. The evaluation device can be set up to use a “Human Factor Research Model” and / or a “6 Degrees of Freedom - Subjective Vertical Conflict Model (6DOF-SVC)”. For example, the severity of the motion sickness can be calculated using the methods mentioned. The evaluation device can be set up to predict the course of motion sickness by means of a linear regression.
Die Erfinder erkannten, dass ein Fahrmanöver während eines Zeitfensters von zehn Sekunden einen Einfluss auf ein Auftreten einer Reisekrankheit haben kann. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um ein Befinden eines Fahrzeuginsassen für die nächsten 0 bis 2000 Sekunden, insbesondere für die nächsten 5 bis 1000 Sekunden, insbesondere für die nächsten 10 bis 300 Sekunden, insbesondere für die nächsten 1000 Sekunden oder für die nächsten 100 Sekunden oder für die nächsten 10 Sekunden vorherzusagen.The inventors recognized that a driving maneuver during a time window of ten seconds can have an impact on the occurrence of motion sickness. For example, the evaluation device can be set up to determine the condition of a vehicle occupant for the next 0 to 2000 seconds, in particular for the next 5 to 1000 seconds, in particular for the next 10 to 300 seconds, in particular for the next 1000 seconds or for the next 100 seconds or predict for the next 10 seconds.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um mittels einer Beziehung zwischen einer Fahrdynamik, welche beispielsweise mittels des ersten Sensors erfasst werden kann, und dem MSI zu lernen, eine Art von Manöver oder eine Art an Dynamik zukünftig zu vermeiden und/oder Gegenmaßnahmen auszuführen, falls die Fahrdynamik nicht verhindert werden kann.The evaluation device can be set up to learn, by means of a relationship between driving dynamics, which can be detected by the first sensor, for example, and the MSI, to avoid a type of maneuver or a type of dynamics in the future and / or to take countermeasures if Driving dynamics cannot be prevented.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um das Signal mittels einer End-to-end-Berechnung zu erzeugen oder mittels zweier paralleler Rechenoperationen. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um aus einem ersten Pfad aus den Daten des ersten Sensors den MSI zu berechnen. Weiterhin kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um mittels eines zweiten Pfades aus dem MSI eine Fahrdynamik zu berechnen, insbesondere eine Fahrdynamik um eine Reisekrankheit zu verhindern. Der erste Pfad kann parallel zu dem zweiten Pfad ausgestaltet sein. Bei einer End-to-end-Berechnung kann aus den Daten des ersten Sensors vorzugsweise direkt auf eine zukünftige Fahrdynamik geschlossen werden.The evaluation device can be set up to generate the signal by means of an end-to-end calculation or by means of two parallel arithmetic operations. For example, the evaluation device can be set up to calculate the MSI from a first path from the data of the first sensor. Furthermore, the evaluation device be set up to calculate driving dynamics from the MSI by means of a second path, in particular driving dynamics to prevent motion sickness. The first path can be configured parallel to the second path. In the case of an end-to-end calculation, the data from the first sensor can preferably be used to infer future driving dynamics directly.
Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um mittels eines galvanischen Hautwiderstands und/oder einer Herzrate und/oder einer Temperatur mittels des ersten selbstlernenden Algorithmus und des zweiten selbstlernenden Algorithmus die Signale zu erzeugen.For example, the evaluation device can be set up to generate the signals by means of a galvanic skin resistance and / or a heart rate and / or a temperature by means of the first self-learning algorithm and the second self-learning algorithm.
Der erste selbstlernende Algorithmus kann ausgestaltet sein, um den MSI zu bestimmen. Der zweite selbstlernende Algorithmus kann ausgestaltet sein, um eine Fahrdynamik, beispielsweise eine Matrix zu Fahrdynamiken, zu bestimmen. Bei Verwendung des galvanischen Hautwiderstands und der Körpertemperatur und/oder der Herzrate kann eine Vorhersage des MSI verbessert werden. Der erste selbstlernende Algorithmus und/oder der zweite selbstlernende Algorithmus können beispielsweise einen Entscheidungsbaum oder einen Random Forest aufweisen. Hierbei kann beispielsweise auf eine Normalisierung verzichtet werden. Der erste selbstlernende Algorithmus und/oder der zweite selbstlernende Algorithmus können beispielsweise Methoden verwenden ausgewählt aus einer Graybox-Methode, einem 6DOF-SVC-Modell, einer in ISO2631-1 beschriebenen Methode und einer in EN12299 beschriebenen Methode.The first self-learning algorithm can be designed to determine the MSI. The second self-learning algorithm can be designed to determine driving dynamics, for example a matrix of driving dynamics. Using galvanic skin resistance and body temperature and / or heart rate can improve a prediction of the MSI. The first self-learning algorithm and / or the second self-learning algorithm can for example have a decision tree or a random forest. Here, for example, normalization can be dispensed with. The first self-learning algorithm and / or the second self-learning algorithm can, for example, use methods selected from a graybox method, a 6DOF SVC model, a method described in ISO2631-1 and a method described in EN12299.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um während einer Trainingsphase den selbstlernenden Algorithmus durchzuführen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um während der Trainingsphase eine Mustererkennung mittels der Signale durchzuführen. Die Daten können beispielsweise einen Fahrdynamikwert aufweisen. Hierdurch können individuell abgestimmte Fahrmanöver ausgewählt werden und/oder eine Vitalwert-Schätzung während einer Fahrt konkret durchgeführt werden und entsprechend instantan auf eine Körperreaktion eines Fahrzeuginsassen reagiert werden.The evaluation device can be set up to carry out the self-learning algorithm during a training phase. The evaluation device can be set up to carry out a pattern recognition using the signals during the training phase. The data can have a driving dynamics value, for example. In this way, individually coordinated driving maneuvers can be selected and / or a vital value estimation can be carried out specifically during a journey and a corresponding instantaneous reaction to a body reaction of a vehicle occupant can be made.
Die Trainingsphase weist einen Anfang und ein Ende auf. Der Anfang einer Trainingsphase kann beispielsweise ein Fahrtantritt eines unbekannten Fahrzeuginsassen sein, beispielsweise eines neuen Fahrers. Am Ende der Trainingsphase kann ein Lernprozess mittels des selbstlernenden Algorithmus erfolgt sein. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um lediglich während der Trainingsphase den selbstlernenden Algorithmus durchzuführen. Die Trainingsphase kann beispielsweise ein erstes Zeitintervall sein. Alternativ hierzu kann die Trainingsphase eine erste Fahrtstrecke sein. Die erste Fahrtstrecke kann beispielsweise zwischen 100 m und 2.000 km, vorzugsweise zwischen 100 km und 1.000 km, insbesondere zwischen 400 km und 600 km, beispielsweise 500 km betragen.The training phase has a beginning and an end. The start of a training phase can, for example, be when an unknown vehicle occupant, for example a new driver, starts driving. At the end of the training phase, a learning process can be carried out using the self-learning algorithm. The control device can be set up to carry out the self-learning algorithm only during the training phase. The training phase can be a first time interval, for example. Alternatively, the training phase can be a first driving route. The first travel distance can be, for example, between 100 m and 2,000 km, preferably between 100 km and 1,000 km, in particular between 400 km and 600 km, for example 500 km.
Das Steuergerät kann derart eingerichtet sein, dass nur während der Trainingsphase Daten von dem ersten Sensor erfasst werden und/oder nur während der Trainingsphase Daten über die erste Schnittstelle zu der Auswertevorrichtung geleitet werden. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um während des ersten Zeitintervalls kontinuierlich oder getaktet den erfassten Vitalwert eines Fahrzeuginsassen zu erfassen.The control device can be set up in such a way that data are recorded by the first sensor only during the training phase and / or data are only passed via the first interface to the evaluation device during the training phase. For example, the control device can be set up to record the recorded vital signs of a vehicle occupant continuously or in a clocked manner during the first time interval.
Beispielsweise kann während des ersten Zeitintervalls die Auswertevorrichtung Daten von dem ersten Sensor empfangen, wobei während einer Zeit außerhalb des ersten Zeitintervalls kein erfasster Vitalwert des Fahrzeuginsassen von der Auswertevorrichtung erfasst wird. Hierdurch kann außerhalb der Trainingsphase Bauraum im Fahrzeug, insbesondere im Passagierraum, gewonnen werden, da der erste Sensor beispielsweise verstaut werden kann. Weiterhin ist hierbei vorteilhaft, dass ein Fahrzeuginsasse den ersten Sensor nicht ständig tragen muss, beispielsweise kabelgebunden. Hierdurch kann ein Fahrkomfort für den Fahrzeuginsassen deutlich erhöht werden.For example, the evaluation device can receive data from the first sensor during the first time interval, with no recorded vital sign of the vehicle occupant being recorded by the evaluation device during a time outside the first time interval. As a result, installation space in the vehicle, in particular in the passenger compartment, can be gained outside of the training phase, since the first sensor can be stowed away, for example. It is also advantageous here that a vehicle occupant does not have to wear the first sensor all the time, for example in a wired manner. As a result, driving comfort for the vehicle occupant can be significantly increased.
Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um parallel zu einer auftretenden Fahrdynamik, beispielsweise einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung oder einer Beschleunigungsänderung, insbesondere longitudinal, lateral oder vertikal, eine entsprechende Körperreaktion eines Fahrzeuginsassen zu erfassen. Die Trainingsphase kann ein vordefinierter oder ermittelter Zeitraum sein. Die Trainingsphase kann abhängig von einem zugrunde liegenden Phänomen, beispielsweise einer toxischen Hypothese bei Reisekrankheit, definiert sein.For example, the control device can be set up to detect a corresponding body reaction of a vehicle occupant in parallel to the driving dynamics that occur, for example a speed, an acceleration or a change in acceleration, in particular longitudinal, lateral or vertical. The training phase can be a predefined or determined period. The training phase can be defined as a function of an underlying phenomenon, for example a toxic hypothesis in the case of motion sickness.
Der erste Sensor kann beispielsweise mittels einer elektrischen Leitung mit der ersten Schnittstelle verbunden sein. Die Daten können mittels der elektrischen Leitung von dem ersten Sensor über die erste Schnittstelle zu der Auswertevorrichtung gelangen. Alternativ hierzu können die Daten mittels elektromagnetischer Wellen von dem ersten Sensor über die erste Schnittstelle zu der Auswertevorrichtung gelangen.The first sensor can be connected to the first interface by means of an electrical line, for example. The data can reach the evaluation device by means of the electrical line from the first sensor via the first interface. As an alternative to this, the data can reach the evaluation device from the first sensor via the first interface by means of electromagnetic waves.
Der erste Sensor und/oder die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle und/oder die Auswertevorrichtung und/oder das Fahrzeugsystem können beispielsweise zu einer Auswerte- und Steuereinrichtung zusammengefast sein. Alternativ hierzu können die genannten Elemente zumindest teilweise als separate Bauteile ausgestaltet sein.The first sensor and / or the first interface and / or the second interface and / or the evaluation device and / or the vehicle system can, for example, be combined to form an evaluation and control device. As an alternative to this, the elements mentioned can be designed at least partially as separate components.
Das Fahrzeugsystem kann beispielsweise eine Steuerung sein. Das Fahrzeugsystem kann beispielsweise einen Fahrzeugsteuerungsaktuator aufweisen. Fahrzeugsteuerungsaktuatoren können Befehle setzen, vorzugsweise in Form von elektrischen Signalen. Die Befehle können in mechanische Bewegung oder in eine andere physikalische Größen umgewandelt werden, beispielsweise in einen Druck, und können aktiv in einen Prozess eingreifen. Das Fahrzeugsteuerungssystem kann eingerichtet sein, um eine Längs- und/oder Querführung des autonomen Fahrzeuges zu regeln. Beispielsweise kann das Fahrzeugsystem ein Element des Fahrzeugs sein, beispielsweise eine Lenkung und/oder ein Getriebe und/oder ein Motor und/oder eine Beleuchtung. Die Signale können beispielsweise Befehle beinhalten, insbesondere zur Umsetzung eines Aktionsplans, insbesondere für das Fahrzeugsystem.The vehicle system can be a controller, for example. For example, the vehicle system may include a vehicle control actuator. Vehicle control actuators can issue commands, preferably in the form of electrical signals. The commands can be converted into mechanical movement or other physical quantities, for example into a pressure, and can actively intervene in a process. The vehicle control system can be set up to regulate longitudinal and / or lateral guidance of the autonomous vehicle. For example, the vehicle system can be an element of the vehicle, for example a steering and / or a transmission and / or an engine and / or lighting. The signals can for example contain commands, in particular for the implementation of an action plan, in particular for the vehicle system.
Das System kann beispielsweise einen zweiten Sensor aufweisen. Der zweite Sensor kann beispielsweise ein Umfelderfassungssensor sein. Der Umfelderfassungssensor kann ein Sensor sein, der an einem Fahrzeug anordenbar ist, insbesondere zur Erfassung des Umfeldes des Fahrzeuges. Umfelderfassungssensoren können als Sehen-Komponente, Steuergeräte als Denken-Komponente und Fahrzeugsteuerungsaktuatoren als Handeln-Komponente eines Fahrzeugsteuerungssystems verstanden werden. The system can for example have a second sensor. The second sensor can be, for example, a surroundings detection sensor. The surroundings detection sensor can be a sensor that can be arranged on a vehicle, in particular for detecting the surroundings of the vehicle. Environment detection sensors can be understood as vision components, control devices as thinking components and vehicle control actuators as action components of a vehicle control system.
Der Umfelderfassungssensor kann für einen Gebrauch im Automotive-Bereich ausgeführt sein, das heißt er kann in einem großen Temperaturbereich, beispielsweise von - 50°C bis +50°C, funktionsfähig und stoßsicher sein und/oder relativ wenig Energie verbrauchen. Umfelderfassungssensoren können insbesondere Radarsensoren, Lidarsensoren, Kamerasensoren und/oder Schallsensoren oder eine Fusion der voran genannten Sensoren umfassen.The surroundings detection sensor can be designed for use in the automotive sector, that is to say it can be functional and shockproof over a wide temperature range, for example from −50 ° C. to + 50 ° C., and / or consume relatively little energy. Environment detection sensors can in particular include radar sensors, lidar sensors, camera sensors and / or sound sensors or a fusion of the aforementioned sensors.
Der Aktionsplan kann ein oder mehrere Aktionen umfassen, wobei die Aktion ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend eine Veränderung einer Fahrdynamik, eine Routenplanung, eine Auswahl eines Fahrmanövers, eine lokale Trajektorienplanung, ein Einleiten eines Fahrmanövers, eine Gegenmaßnahme, eine Stimulation des Fahrzeuginsassen und eine Empfehlung zur Vermeidung eines Fahrmanövers in bestimmten Fa hrdynam ikbereichen.The action plan can include one or more actions, the action being selected from a group comprising a change in driving dynamics, route planning, selection of a driving maneuver, local trajectory planning, initiation of a driving maneuver, a countermeasure, stimulation of the vehicle occupant and a recommendation to avoid a driving maneuver in certain vehicle dynamics areas.
Die Stimulation des Fahrzeuginsassen kann dazu dienen, eine Reisekrankheit zu unterdrücken oder zu lindern. Die Stimulation des Fahrzeuginsassen kann insbesondere dazu dienen, dem Fahrzeuginsassen ein Fahrmanöver mitzuteilen, beispielsweise bewusst und/oder unbewusst.The stimulation of the vehicle occupant can serve to suppress or alleviate motion sickness. The stimulation of the vehicle occupant can in particular serve to inform the vehicle occupant of a driving maneuver, for example consciously and / or unconsciously.
Die Stimulation des Fahrzeuginsassen kann beispielsweise eine Stimulation eines Sinnes umfassen, insbesondere eines Sinnes des Fahrzeuginsassen. Die Stimulation des Fahrzeuginsassen kann insbesondere eine Stimulation mehrerer Sinne umfassen. Der Aktionsplan kann beispielsweise eine multimodale Sinnesstimulation umfassen. Der Aktionsplan kann beispielsweise eine Stimulation von zwei bis fünf Sinnen, insbesondere von drei bis vier Sinnen umfassen. Der Aktionsplan kann beispielsweise eine Stimulation von zwei Sinnen umfassen. Insbesondere kann der Aktionsplan eine Stimulation von drei oder vier Sinnen umfassen. Mittels der Stimulation eines oder mehrerer Sinne des Fahrzeuginsassen kann der Fahrzeuginsasse über aktuelle und/oder zukünftige Fahrmanöver informiert werden. Mittels der Stimulation des Fahrzeuginsassen können die aktuellen und/oder zukünftigen Fahrmanöver beispielsweise angezeigt werden. Mittels des Aktionsplans kann eine Reisekrankheit unterdrückt werden.The stimulation of the vehicle occupant can include, for example, stimulation of a sense, in particular a sense of the vehicle occupant. The stimulation of the vehicle occupant can in particular comprise a stimulation of several senses. The action plan can include, for example, multimodal sensory stimulation. The action plan can include stimulation of two to five senses, in particular three to four senses, for example. For example, the action plan can include stimulation of two senses. In particular, the action plan can include stimulation of three or four senses. By stimulating one or more senses of the vehicle occupant, the vehicle occupant can be informed about current and / or future driving maneuvers. The current and / or future driving maneuvers can, for example, be displayed by means of the stimulation of the vehicle occupant. Motion sickness can be suppressed using the action plan.
Beispielsweise können die Stimulationen der mehreren Sinne mittels des Steuergeräts zeitlich zumindest teilweise überlappen. Die Stimulationen der mehreren Sinne können beispielsweise mittels des Steuergeräts simultan durchgeführt werden. Beispielsweise können die Stimulationen der mehreren Sinne mittels des Steuergeräts zumindest teilweise zeitlich nacheinander ausgeführt werden.For example, the stimulations of the multiple senses by means of the control device can at least partially overlap in time. The stimulations of the multiple senses can be carried out simultaneously by means of the control device, for example. For example, the stimulations of the multiple senses can be carried out at least partially one after the other by means of the control device.
Die ein oder mehreren Sinne können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend eine auditive Wahrnehmung, beispielsweise das Hören, eine visuelle Wahrnehmung, beispielsweise das Sehen, eine haptische Wahrnehmung, beispielsweise das Fühlen und/oder eine taktile Wahrnehmung, eine unterbewusste Wahrnehmung, eine bewusste Wahrnehmung, eine olfaktorische Wahrnehmung, eine gustatorische Wahrnehmung, eine thermische Wahrnehmung, eine Schmerzempfindung, eine vestibuläre Wahrnehmung, also eine Wahrnehmung bezüglich des Gleichgewichtssinns, einen Lagesinn, einen Kraftsinn, einen Bewegungssinn und eine Körperempfindung.The one or more senses can be selected from a group comprising an auditory perception, for example hearing, a visual perception, for example seeing, a haptic perception, for example feeling and / or a tactile perception, a subconscious perception, a conscious perception, an olfactory perception, a gustatory perception, a thermal perception, a pain sensation, a vestibular perception, i.e. a perception regarding the sense of balance, a sense of position, a sense of force, a sense of movement and a sense of the body.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um den Aktionsplan mittels des Signals umzusetzen. Die zweite Schnittstelle kann beispielsweise eingerichtet sein, um das Signal von der Auswertevorrichtung zu einer Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenmaßnahme zu senden. Die Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenmaßnahme kann eingerichtet sein, um die Gegenmaßnahme durchzuführen. Die Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenmaßnehme kann eingerichtet sein, um den Aktionsplan zumindest teilweise durchzuführen, insbesondere gesteuert durch das Signal.The control device can be set up to implement the action plan using the signal. The second interface can be set up, for example, to send the signal from the evaluation device to a device for carrying out a countermeasure. The device for taking a countermeasure may be configured to take the countermeasure. The device for carrying out a countermeasure can be set up to at least partially carry out the action plan, in particular controlled by the signal.
Die Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenmaßnahme kann ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend ein haptisches Brett, einen Kopfhörer, einen Lautsprecher, einen Erzeuger von binauralen Beats, einen Bildschirm, eine Beleuchtung, eine Lampe, einen Duftspender, eine Heizung, beispielsweise eine Heizplatte oder eine Sitzheizung, eine Kühlung, ein Peltier-Element, ein Elektroimpulsgerät, einen Lüfter, einen Ventilator, einen Motor eines Autositzes, eine bewegliche Plattform und einen Körperschallerzeuger.The device for carrying out a countermeasure can be selected from a group comprising a haptic board, a headphone, a loudspeaker, a generator of binaural beats, a screen, lighting, a lamp, a fragrance dispenser, a heater, for example a heating plate or a seat heater, a cooling system, a Peltier element, an electrical pulse device, a fan, a fan, a motor of a car seat, a moving platform and a structure-borne sound generator.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um das erste Rechenverfahren und das zweite Rechenverfahren mit einem zeitlichen Überlapp durchzuführen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um das erste Rechenverfahren parallel zu dem zweiten Rechenverfahren durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um das erste Rechenverfahren und das zweite Rechenverfahren zeitlichen getrennt durchzuführen, beispielsweise das erste Rechenverfahren zuerst.The evaluation device can be set up to carry out the first calculation method and the second calculation method with a temporal overlap. The evaluation device can be set up to carry out the first calculation method in parallel with the second calculation method. Alternatively or additionally, the evaluation device can be set up to carry out the first calculation method and the second calculation method at separate times, for example the first calculation method first.
Die Signale können den erfassten Vitalwert und/oder das Befinden des Fahrzeuginsassen und/oder den Aktionsplan aufweisen. Beispielsweise können die Signale eingerichtet sein, um den Aktionsplan umzusetzen. Beispielsweise kann das erste Rechenverfahren und/oder das zweite Rechenverfahren während der Trainingsphase durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können das erste Rechenverfahren und/oder das zweite Rechenverfahren während des ersten Zeitintervalls durchführbar sein.The signals can have the recorded vital signs and / or the condition of the vehicle occupant and / or the action plan. For example, the signals can be set up to implement the action plan. For example, the first calculation method and / or the second calculation method can be carried out during the training phase. Alternatively or additionally, the first calculation method and / or the second calculation method can be carried out during the first time interval.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um eine Dauer der Trainingsphase zu bestimmen. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um den Lernprozess des selbstlernenden Algorithmus zu klassifizieren. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, um das Auftreten unterschiedlicher Fahrdynamiken zu analysieren. Die Dauer der Trainingsphase kann beispielsweise anhand eines Vergleichs zwischen Sollvorgaben und Istvorgaben bei unterschiedlichen Fahrdynamiken und/oder erfassten Vitalwerten erfolgen. Die Auswertevorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, die Trainingsphase zu beenden, sobald der selbstlernende Algorithmus anhand einer ausreichend hohen Anzahl an Daten ausreichend viele oder alle relevanten Fahrmanöver eingelernt hat, insbesondere derart, dass eine Reisekrankheit verhindert wird, und/oder ein Vitalwert ausreichend genau vorhergesagt werden kann. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um die Trainingsphase zu beenden, sobald notwendige GSR-Informationen des Fahrzeuginsassen individuell abgeschätzt werden können. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Trainingsphase nur so lange dauert, wie dies notwendig ist. Hierdurch kann ein Komfort für den Fahrzeuginsassen erhöht werden.The evaluation device can be set up to determine a duration of the training phase. For example, the evaluation device can be set up to classify the learning process of the self-learning algorithm. For example, the evaluation device can be set up to analyze the occurrence of different driving dynamics. The duration of the training phase can take place, for example, on the basis of a comparison between target specifications and actual specifications with different driving dynamics and / or recorded vital values. The evaluation device can, for example, be set up to end the training phase as soon as the self-learning algorithm has learned a sufficient number or all of the relevant driving maneuvers based on a sufficiently high number of data, in particular in such a way that motion sickness is prevented and / or a vital sign is predicted with sufficient accuracy can. The evaluation device can be set up to end the training phase as soon as necessary GSR information of the vehicle occupant can be assessed individually. This can ensure that the training phase only lasts as long as is necessary. This can increase comfort for the vehicle occupant.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um aus während der Trainingsphase gesammelten Daten während eines zweiten Zeitintervalls einen berechneten Vitalwert des Fahrzeuginsassen zu ermitteln. Das zweite Zeitintervall kann beispielsweise direkt auf die Trainingsphase folgen. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise nach einer Trainingsphase für einen ersten Fahrzeuginsassen eine Trainingsphase für einen zweiten Fahrzeuginsassen folgen. Der berechnete Vitalwert kann ein vorhergesagter Vitalwert sein. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um während des zweiten Zeitintervalls notwendige GSR-Informationen des Fahrzeuginsassen abzuschätzen, insbesondere aus während der Trainingsphase eingelernten Zusammenhängen zwischen einer Fahrdynamik und einer Körperreaktion. Beispielsweise können die Trainingsphase und das zweite Zeitintervall zumindest teilweise überlappen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um während des zweiten Zeitintervalls vor einer Reisekrankheit zu warnen oder eine Reisekrankheit zu unterdrücken.The control device can be set up to determine a calculated vital value of the vehicle occupant from data collected during the training phase during a second time interval. The second time interval can, for example, directly follow the training phase. Alternatively or additionally, for example, after a training phase for a first vehicle occupant, a training phase for a second vehicle occupant can follow. The calculated vital sign can be a predicted vital sign. The control device can be set up to estimate necessary GSR information of the vehicle occupant during the second time interval, in particular from the relationships between driving dynamics and body reactions learned during the training phase. For example, the training phase and the second time interval can at least partially overlap. For example, the control device can be set up to warn of motion sickness or to suppress motion sickness during the second time interval.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um während der Trainingsphase eine Fahrdynamik und eine zur jeweiligen Fahrdynamik auftretende Körperreaktion zu erfassen. Sobald das System eingelernt ist, wird der erste Sensor, vorzugsweise nicht mehr benötigt, da eine Körperreaktion aufgrund der zuvor erlernten Zusammenhänge zwischen Fahrdynamik und Vitalwert für einen Fahrzeuginsassen abgeschätzt werden kann.The control device can be set up to record driving dynamics and a body reaction occurring to the respective driving dynamics during the training phase. As soon as the system has been learned in, the first sensor is preferably no longer required, since a body reaction can be estimated for a vehicle occupant on the basis of the previously learned relationships between driving dynamics and vital signs.
Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um den erfassten Vitalwert des Fahrzeuginsassen einem Fahrdynamikwert zuzuordnen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um ein Wertepaar aus dem erfassten Vitalwert und dem Fahrdynamikwert zu bilden. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um für verschiedene Zeitpunkte jeweils ein Wertepaar zu bilden. Mittels des selbstlernenden Algorithmus kann aus dem Wertepaar eine Vorhersage für einen Vitalwert aus einem Fahrdynamikwert erzielt werden. Beispielsweise kann die Auswertevorrichtung eingerichtet sein, einen Fahrdynamikwert einem berechneten Vitalwert zuzuordnen. Der Fahrdynamikwert kann sich beispielsweise aus einer zufällig auftretenden Fahrdynamik ergeben. Alternativ hierzu kann sich der Fahrdynamikwert aus einer vorgegebenen Fahrdynamik ergeben, beispielsweise mittels eines vorgegebenen Parcours und/oder vorgegebenen Fahrdynamikwerten. Hierdurch kann eine Vorhersage eines Verlaufs einer Reisekrankheit erzielt werden.The evaluation device can be set up to assign the recorded vital value of the vehicle occupant to a driving dynamics value. The evaluation device can be set up to form a value pair from the recorded vital value and the driving dynamics value. The evaluation device can be set up to form a value pair for different times. Using the self-learning algorithm, a prediction for a vital value from a driving dynamics value can be achieved from the pair of values. For example, the evaluation device can be set up to assign a driving dynamics value to a calculated vital value. The driving dynamics value can result, for example, from randomly occurring driving dynamics. As an alternative to this, the driving dynamics value can result from predetermined driving dynamics, for example by means of a predetermined course and / or predetermined driving dynamics values. This enables a prediction of the course of motion sickness to be achieved.
Das Steuergerät kann eine dritte Schnittstelle aufweisen. Die dritte Schnittstelle kann beispielsweise identisch zu der ersten Schnittstelle und/oder zu der zweiten Schnittstelle sein. Alternativ hierzu kann die dritte Schnittstelle ungleich der ersten Schnittstelle und/oder der zweiten Schnittstelle sein. Die dritte Schnittstelle kann eingerichtet sein, um den Fahrdynamikwert von einem zweiten Sensor zu erhalten. Der zweite Sensor kann beispielsweise ein Drehzahlsensor sein, beispielsweise ein Drehzahlsensor an einem Rad des Kraftfahrzeugs. Der zweite Sensor kann beispielsweise ausgewählt sein aus einer Gruppe von Sensoren umfassend einen Drehzahlsensor, einen Temperatursensor, einen Beschleunigungssensor, einen Ladesensor, einen Tachometer, einen GPS-Sensor und ein Mikrofon. Hierdurch können Fahrdynamikwerte dem Steuergerät zur Verfügung gestellt werden.The control device can have a third interface. The third interface can, for example, be identical to the first interface and / or to the second interface. Alternatively, the third interface can be different from the first interface and / or the second interface. The third interface can be set up to the To receive driving dynamics value from a second sensor. The second sensor can for example be a speed sensor, for example a speed sensor on a wheel of the motor vehicle. The second sensor can be selected, for example, from a group of sensors comprising a speed sensor, a temperature sensor, an acceleration sensor, a charging sensor, a speedometer, a GPS sensor and a microphone. This allows driving dynamics values to be made available to the control unit.
Die zweite Schnittstelle kann eingerichtet sein, um die Signale an ein Fahrzeugsystem zu senden. Beispielsweise kann die zweite Schnittstelle eingerichtet sei, um Signale an eine Fahrzeuglenkung und/oder einen Motor und/oder ein Getriebe und/oder eine Kupplungseinrichtung zu senden. Die zweite Schnittstelle kann eingerichtet sein, um ein autonomes Fahrmanöver einzuleiten. Das Fahrzeugsystem kann beispielsweise eine Vorrichtung sein, die eingerichtet ist, um eine Reisekrankheit zu unterdrücken oder zu verhindern. Beispielsweise kann das Fahrzeugsystem eine Vorrichtung sein, um einen Fahrzeuginsassen auf ein Fahrmanöver hinzuweisen.The second interface can be set up to send the signals to a vehicle system. For example, the second interface can be set up to send signals to a vehicle steering system and / or an engine and / or a transmission and / or a clutch device. The second interface can be set up to initiate an autonomous driving maneuver. The vehicle system can be, for example, a device that is set up to suppress or prevent motion sickness. For example, the vehicle system can be a device for notifying a vehicle occupant of a driving maneuver.
Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Gegenmaßnahme zum Auftreten einer Reisekrankheit oder zur Vermeidung des Auftretens einer Reisekrankheit eines Fahrzeuginsassen durchzuführen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Anpassung einer Fahrstrategie eines automatisierten Fahrzeuges durchzuführen, insbesondere eine Anpassung an einen individuellen Fahrzeuginsassen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um ausgehend von einer diskreten Manöverplanung, umfassend beispielsweise ein Spurhalten, einen Spurwechsel links, einen Spurwechsel rechts, einen doppelten Spurwechsel links, einen doppelten Spurwechsel rechts, eine normale Verzögerung, eine sanfte Verzögerung, eine normale Beschleunigung, eine sanfte Beschleunigung, eine Fahrtstrategie eines automatisierten Fahrzeuges, ein Fahrmanöver einem individuellen Fahrzeuginsassen anzupassen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um eine Empfehlung zur Vermeidung bestimmter Fahrmanöver in bestimmten Fahrdynamikbereichen zu geben. Hierdurch kann ein Komfort erhöht werden. Eine Reisekrankheit kann hierdurch verhindert oder gemildert werden. Ein Gemütszustand eines Fahrzeuginsassen kann erhöht werden.For example, the control device can be set up to carry out a countermeasure for the occurrence of motion sickness or for avoiding motion sickness of a vehicle occupant. For example, the control device can be set up to carry out an adaptation of a driving strategy of an automated vehicle, in particular an adaptation to an individual vehicle occupant. For example, the control device can be set up, based on a discrete maneuver planning, including, for example, staying in lane, changing lanes on the left, changing lanes on the right, double changing lanes on the left, double changing lanes on the right, normal deceleration, gentle deceleration, normal acceleration, a soft acceleration, a driving strategy of an automated vehicle, adapting a driving maneuver to an individual vehicle occupant. The evaluation device can be set up to give a recommendation for avoiding certain driving maneuvers in certain driving dynamics ranges. This can increase comfort. This can prevent or alleviate motion sickness. A mood of a vehicle occupant can be increased.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um eine Reisekrankheit zu detektieren. Weiterhin kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Reisekrankheit zu evaluieren. Weiterhin kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Reisekrankheit zu verhindern.The control device can be set up to detect motion sickness. Furthermore, the control device can be set up to evaluate motion sickness. Furthermore, the control device can be set up to prevent motion sickness.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um eine Maßnahme zur Verhinderung einer Reisekrankheit durchzuführen. Insbesondere kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Fahrstrategie anzupassen, insbesondere an einen individuellen Fahrzeuginsassen. Eine Anpassung der Fahrstrategie kann beispielsweise eine Routenplanung und/oder eine Manöverauswahl und/oder eine Planung einer lokalen Trajektorie umfassen. Eine Maßnahme zur Verhinderung der Reisekrankheit kann beispielsweise eine Anpassung eines Fahrgestells umfassen. Eine Anpassung eines Fahrgestells kann beispielsweise eine Anpassung einer Klimaanlage und/oder einer Sitzposition und/oder einer Geräuschkulisse und/oder einer Beleuchtung und/oder einer Belüftung und/oder einer Heizung umfassen. Eine Maßnahme zur Verhinderung oder Verminderung der Reisekrankheit kann beispielsweise eine unterschwellige Veränderung des Innenraums umfassen, beispielsweise ein akustisches Feedback und/oder ein haptisches Feedback.The control device can be set up to carry out a measure to prevent motion sickness. In particular, the control device can be set up to adapt a driving strategy, in particular to an individual vehicle occupant. Adaptation of the driving strategy can include, for example, route planning and / or maneuver selection and / or planning of a local trajectory. A measure to prevent motion sickness can include, for example, adapting a chassis. An adaptation of a chassis can include, for example, an adaptation of an air conditioning system and / or a seat position and / or a background noise and / or lighting and / or ventilation and / or heating. A measure to prevent or reduce motion sickness can include, for example, a subliminal change in the interior space, for example acoustic feedback and / or haptic feedback.
Beispielsweise kann das Steuergerät, insbesondere die zweite Schnittstelle, eingerichtet sein, um einen Fahrzeuginsassen über zukünftige Fahrdynamiken und/oder aktuelle Fahrdynamiken zu informieren. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine multimodale Sinnesstimulation eines Fahrzeuginsassen zu steuern. Eine multimodale Sinnesstimulation kann ein oder mehrere Sinne des Fahrzeuginsassen stimulieren, beispielsweise einen Tastsinn, sowohl auf einer Körperoberfläche oder im Körperinneren, und/oder einen Haltesinn und/oder einen Sehsinn. Eine multimodale Sinnesstimulation kann eine Diskrepanz zwischen einem Sinneseindruck eines Fahrzeuginsassen und einer Fahrdynamik verhindern oder unterdrücken, insbesondere um eine Reisekrankheit zu verhindern oder zu lindern. Beispielsweise kann die zweite Schnittstelle eingerichtet sein, um Signale an den Fahrzeuginsassen zu senden, um über aktuelle oder zukünftige Fahrdynamiken zu informieren, beispielsweise durch Anzeigen an geeigneten Ausgabevorrichtungen, beispielsweise auf dem Bildschirm. Die AusgabeVorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um einen Fahrzeuginsassen unterschwellig zu informieren, insbesondere bezüglich einer Fahrdynamik. Die Ausgabevorrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um einen Fahrzeuginsassen akustisch zu stimulieren. Beispielsweise kann eine zukünftige Fahrdynamik mittels eines akustischen Systems angezeigt werden, beispielsweise durch Verwendung von Kopfhörern und/oder Körperschall und/oder durch akustische Freifeld-Stimulation. Beispielsweise kann die zweite Schnittstelle eingerichtet sein, um Fahrdynamiken an ein integriertes System zu übergeben, welches eingerichtet ist, um eine Intensität einer Fahrdynamik akustisch abzubilden, beispielsweise durch Verwendung einer Zeit-Frequenzmodulation. Beispielsweise kann das Steuergerät ausgebildet sein, um eine binaurale, also beide Ohren betreffende, Stimulationstechnik anzuwenden, beispielsweise um binaurale Beats zu produzieren, beispielsweise um eine laterale Geräuschillusion im Kopf eines Fahrzeuginsassen auszulösen. Hierdurch kann eine Geräuschkulisse erzeugt werden, um eine Reisekrankheit zu unterdrücken.For example, the control device, in particular the second interface, can be set up to inform a vehicle occupant about future driving dynamics and / or current driving dynamics. For example, the control device can be set up to control multimodal sensory stimulation of a vehicle occupant. A multimodal sensory stimulation can stimulate one or more senses of the vehicle occupant, for example a sense of touch, both on a body surface or inside the body, and / or a sense of hold and / or a sense of sight. A multimodal sensory stimulation can prevent or suppress a discrepancy between a sensory impression of a vehicle occupant and driving dynamics, in particular in order to prevent or alleviate motion sickness. For example, the second interface can be set up to send signals to the vehicle occupant in order to provide information about current or future driving dynamics, for example by means of displays on suitable output devices, for example on the screen. The output device can for example be set up to inform a vehicle occupant subliminally, in particular with regard to driving dynamics. The output device can for example be set up to acoustically stimulate a vehicle occupant. For example, future driving dynamics can be displayed by means of an acoustic system, for example by using headphones and / or structure-borne noise and / or by acoustic free-field stimulation. For example, the second interface can be set up to transfer driving dynamics to an integrated system which is set up to acoustically map an intensity of driving dynamics, for example by using time-frequency modulation. For example, the control device can be designed be in order to use a binaural stimulation technique, that is to say affecting both ears, for example to produce binaural beats, for example to trigger a lateral noise illusion in the head of a vehicle occupant. In this way, a background noise can be generated in order to suppress motion sickness.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Geräuschstimulation kann das Steuergerät eingerichtet sein, um mittels einer haptischen Stimulation Informationen an den Fahrzeuginsassen zu leiten. Durch diese Stimulationen können aktuelle oder zukünftige Fahrdynamiken am Körper eines Fahrzeuginsassen abgebildet werden, beispielsweise an geeigneten Stellen der Haut, vorzugsweise unabhängig von einer Bekleidung, beispielsweise durch Verwendung von Ultraschall, beispielsweise mittels einer haptischen Projektion durch Ultraschallwellen in der Luft. Eine Intensität von aktuellen oder auftretenden Fahrdynamiken kann beispielsweise durch unterschiedliche Muster und/oder einer Rate einer Änderung eines Musters und/oder unterschiedliche Intensitäten einer Stimulation, insbesondere einer haptischen Stimulation, dargestellt werden. Beispielsweise kann bei einer Linkskurve ein Ultraschallmuster auf einer Kreisfläche der Haut eines Fahrzeuginsassen abgebildet werden, beispielsweise als Kreis mit einem mit einer Intensität der Fahrdynamik steigenden Radius, beispielsweise mit steigender Zentrifugalkraft steigend.As an alternative or in addition to noise stimulation, the control unit can be set up to convey information to the vehicle occupant by means of haptic stimulation. These stimulations can be used to map current or future driving dynamics on the body of a vehicle occupant, for example at suitable points on the skin, preferably independently of clothing, for example by using ultrasound, for example by means of a haptic projection by ultrasonic waves in the air. An intensity of current or occurring driving dynamics can, for example, be represented by different patterns and / or a rate of a change in a pattern and / or different intensities of a stimulation, in particular a haptic stimulation. For example, in a left turn, an ultrasound pattern can be imaged on a circular area of the skin of a vehicle occupant, for example as a circle with a radius that increases with the intensity of the driving dynamics, for example increasing with increasing centrifugal force.
Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine visuelle Stimulation eines Fahrzeuginsassen zu steuern. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um ein visuelles System zu steuern. Mittels des visuellen Systems können auftretende Fahrdynamiken visuell dargestellt werden, beispielsweise durch Verwendung von Umgebungslicht und/oder von Lichtquellen und/ oder Bildschirmlicht. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Fahrdynamik mittels des Fahrzeugsystems, beispielsweise ein optisches System umfassend, farblich und/oder als räumliche Erscheinung darzustellen.Alternatively or in addition, the control device can be set up to control visual stimulation of a vehicle occupant. For example, the control device can be set up to control a visual system. By means of the visual system, occurring driving dynamics can be visually represented, for example by using ambient light and / or light sources and / or screen light. For example, the control device can be set up to display driving dynamics by means of the vehicle system, for example including an optical system, in color and / or as a spatial appearance.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um eine unterschwellige Stimulation eines Fahrzeuginsassen zu steuern. Bei einer unterschwelligen Stimulation können unterschwellige Varianten der oben diskutierten Techniken, beispielsweise die akustische Stimulation und/oder die optische Stimulation und/oder die haptische Stimulation, verwendet werden. Hierbei sollte der Fahrzeuginsasse idealerweise die Stimulation nicht bewusst wahrnehmen. Die unterschwellige Stimulation sollte derart mittels des Steuergeräts ausgeführt werden, dass eine Reisekrankheit verhindert oder unterdrückt wird, beispielsweise durch Verwendung von binauralen Beats.The control device can be set up to control subliminal stimulation of a vehicle occupant. In the case of subliminal stimulation, subliminal variants of the techniques discussed above, for example acoustic stimulation and / or optical stimulation and / or haptic stimulation, can be used. Here, the vehicle occupant should ideally not be aware of the stimulation. The subliminal stimulation should be carried out by means of the control device in such a way that motion sickness is prevented or suppressed, for example by using binaural beats.
Die zweite Schnittstelle kann beispielsweise eingerichtet sein, um Signale von der Auswertevorrichtung an ein haptisches Brett zu senden. Das haptische Brett kann eine Vorrichtung sein, welche haptische Empfindungen bei einem Fahrzeuginsassen auslösen kann, beispielsweise durch Übertragung von Schall über die Luft, insbesondere durch Verwendung von fokussierten Ultraschallwellen, um eine kontaktlose Rückmeldung an einen Fahrzeuginsassen zu ermöglichen.The second interface can be set up, for example, to send signals from the evaluation device to a haptic board. The haptic board can be a device which can trigger haptic sensations in a vehicle occupant, for example by transmitting sound via the air, in particular by using focused ultrasonic waves, in order to enable contactless feedback to a vehicle occupant.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch Ultraschall ein Elektroenzephalogramm beeinflusst werden kann. Die Ultraschallwellen können beispielsweise Vibrationen von Gegenständen in dem Kraftfahrzeug auslösen. Durch Stimulation mittels Ultraschallwellen in der Luft können somatosensorisch evozierte Potentiale (SEPs) ausgelöst werden. Beispielsweise kann mittels der Ultraschallwellen, insbesondere mittels Fokuspunkten in der Luft, eine Handfläche eines Fahrzeuginsassen stimuliert werden. Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung eines haptischen Bretts können auch durch Körperkontakt erzeugte Stimulationen mittels des Steuergeräts steuerbar sein. Eine Vorrichtung zur haptischen Stimulation kann fokussierte Ultraschallwellen verwenden, beispielsweise um Muster durch konstruktive Interferenz zu erzeugen. Ein so erzeugtes Muster kann beispielsweise ein Fokuspunkt in der Luft sein. Beispielsweise können die Ultraschallwellen mit einer Frequenz moduliert werden, die beispielsweise durch Rezeptoren in der Haut eines Fahrzeuginsassen detektiert werden können.The inventors have recognized that an electroencephalogram can be influenced by ultrasound. The ultrasonic waves can, for example, trigger vibrations of objects in the motor vehicle. Somatosensory evoked potentials (SEPs) can be triggered by stimulation using ultrasonic waves in the air. For example, a palm of a vehicle occupant can be stimulated by means of the ultrasonic waves, in particular by means of focal points in the air. As an alternative or in addition to the use of a haptic board, stimulations generated by body contact can also be controllable by means of the control device. A device for haptic stimulation can use focused ultrasound waves, for example to generate patterns through constructive interference. A pattern generated in this way can, for example, be a focal point in the air. For example, the ultrasonic waves can be modulated with a frequency that can be detected, for example, by receptors in the skin of a vehicle occupant.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um Gegenmaßnahmen gegen eine Reisekrankheit zu steuern. Die Gegenmaßnahmen können beispielsweise eine Kompensation von fehlenden visuellen Informationen durch sensorische Stimulationen umfassen, beispielsweise abhängig von einem Schweregrad der Reisekrankheit. Um eine haptische Stimulation als Gegenmaßnahme einzusetzen, kann ein Fahrdynamikwert mittels der Auswertevorrichtung in Signale, beispielsweise Ansteuersignale, umgewandelt werden, beispielsweise zur Ansteuerung zweier haptischer Vorrichtungen. Die haptischen Vorrichtungen können beispielsweise am Genick eines Fahrzeuginsassen angeordnet sein oder anordenbar sein. Die haptischen Vorrichtungen können eingerichtet sein, um kleine Kreise am Genick eines Fahrzeuginsassen mit haptischen Signalen zu beaufschlagen. Eine Richtung einer Kurve kann beispielsweise vorgeben, ob eine rechte haptische Vorrichtung oder eine linke haptische Vorrichtung den Fahrzeuginsassen stimuliert. Eine Intensität einer Stimulierung kann beispielsweise von einer Form einer Kurve beeinflusst werden. Beispielsweise kann eine Intensität der Stimulierung bei einer scharfen Kurve höher sein als bei einer leichten Kurve.The control device can be set up to control countermeasures against motion sickness. The countermeasures can include, for example, compensation for missing visual information through sensory stimulation, for example depending on the severity of the motion sickness. In order to use haptic stimulation as a countermeasure, a driving dynamics value can be converted into signals, for example control signals, by means of the evaluation device, for example to control two haptic devices. The haptic devices can be arranged or can be arranged on the neck of a vehicle occupant, for example. The haptic devices can be set up to apply haptic signals to small circles on the neck of a vehicle occupant. A direction of a curve can, for example, specify whether a right haptic device or a left haptic device stimulates the vehicle occupant. An intensity of a stimulation can be influenced, for example, by a shape of a curve. For example, an intensity of the stimulation can be higher for a sharp curve than for a slight curve.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um mittels der zweiten Schnittstelle Signale an das haptische Brett zu senden. Das haptische Brett kann eingerichtet sein, um haptische Empfindungen in der Luft zu erzeugen, welche als Gegenmaßnahme gegen eine Reisekrankheit dienen können. Mittels des haptischen Bretts können fehlende visuelle Informationen proaktiv durch sensorische Informationen kompensiert werden. Beispielsweise kann eine Fahrdynamik einer Kurve in eine Position und/oder eine Intensität einer Stimulation am Genick eines Fahrzeuginsassen transferiert werden, insbesondere erzeugt durch Ultraschallwellen in der Luft.The control device can be set up to send signals to the haptic board by means of the second interface. The haptic board can be set up to generate haptic sensations in the air, which can serve as a countermeasure against motion sickness. Using the haptic board, missing visual information can be proactively compensated for by sensory information. For example, the driving dynamics of a curve can be transferred into a position and / or an intensity of a stimulation on the neck of a vehicle occupant, in particular generated by ultrasonic waves in the air.
Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um, insbesondere mittels der zweiten Schnittstelle, binaurale Beats auszulösen. Mittels der binauralen Beats kann eine Reisekrankheit gemildert oder verhindert werden. Alternativ zu binauralen Beats können andere akustische Stimulationen mittels des Steuergeräts ausgelöst werden. Mittels binauralen Beats und/oder herkömmlichen akustischen Stimulationen kann eine akustische Illusion erzeugt werden. Binaurale Beats existieren physikalisch nicht außerhalb eines Kopfes einer Person, beispielsweise einem Fahrzeuginsassen. Binaurale Beats resultieren aus einer Beaufschlagung zweier Ohren eines Fahrzeuginsassen mittels eines auditorischen Systems im Gehirn des Fahrzeuginsassen.For example, the control device can be set up to trigger binaural beats, in particular by means of the second interface. With the binaural beats, motion sickness can be alleviated or prevented. As an alternative to binaural beats, other acoustic stimulations can be triggered by means of the control device. An acoustic illusion can be created using binaural beats and / or conventional acoustic stimulations. Binaural beats do not physically exist outside of a person's head, for example a vehicle occupant. Binaural beats result from the impact on two ears of a vehicle occupant by means of an auditory system in the vehicle occupant's brain.
Binaurale Beats können beispielsweise durch zwei leicht unterschiedliche Sinus-Töne, beispielsweise mit Frequenzen von 400 Hz und 410 Hz, separiert auf jeweils einem Ohr, erzeugt werden. Als Resultat hört die Person, beispielsweise der Fahrzeuginsasse, einen pulsierenden Ton, wobei die Frequenz einem Mittelwert der beiden Frequenzen entspricht. Abhängig von der Frequenz des binauralen Beats und teilweise auch von Person zu Person unterschiedlich können binaurale Beats als eine Bewegungsillusion von dem Fahrzeuginsassen wahrgenommen werden. Binaurale Beats können positive Auswirkungen auf kognitive Funktionen oder Emotionen haben, beispielsweise eine erhöhte Aufmerksamkeit, ein verbessertes Gedächtnis, eine erhöhte Kreativität oder eine verbesserte Schlafqualität. Beispielsweise kann ein kontinuierliches Geräusch oder ein Sprachsignal mittels der Auswertevorrichtung so manipuliert werden, dass diese kurze flüchtige binaurale Beats aufweisen. Im Falle eines modifizierten Sprachsignals kann eine Person, welche nur auf einem Ohr hört, lediglich einen normalen Satz empfangen. Nur wenn beide Ohren simultan bespielt werden, kann die Person, beispielsweise der Fahrzeuginsasse, einen binauralen Beat wahrnehmen.Binaural beats can, for example, be generated by two slightly different sine tones, for example with frequencies of 400 Hz and 410 Hz, separated in one ear. As a result, the person, for example the vehicle occupant, hears a pulsating tone, the frequency corresponding to a mean value of the two frequencies. Depending on the frequency of the binaural beat and sometimes also different from person to person, binaural beats can be perceived by the vehicle occupant as an illusion of movement. Binaural beats can have positive effects on cognitive functions or emotions, for example increased attention, improved memory, increased creativity or improved sleep quality. For example, a continuous noise or a speech signal can be manipulated by means of the evaluation device in such a way that they have short, volatile binaural beats. In the case of a modified speech signal, a person who only hears in one ear can only receive a normal sentence. Only when both ears are played simultaneously can the person, for example the vehicle occupant, perceive a binaural beat.
Gegenmaßnahmen zur Verhinderung der Reisekrankheit können eine Implementierung von binauralen Beats umfassen. Zwei Töne mit leicht unterschiedlicher Frequenz können hierbei kontinuierlich von zwei unterschiedlichen Lautsprechern am Kopf eines Fahrzeuginsassen erzeugt werden. Beispielsweise kann, wenn keine Kurve detektiert werden kann, eine Lautstärke und/oder eine Frequenz der beiden Lautsprecher sehr niedrig sein. Beispielsweise kann der Fahrzeuginsasse kontinuierlich binaurale Beats wahrnehmen. Bei einer Kurve kann sich durch das Steuergerät eine Wahrnehmung des Fahrzeuginsassen durch die Beaufschlagung mit binauralen Beats ändern. Abhängig von einer Richtung der Kurve kann einer der Lautsprecher beispielsweise seine Lautstärke erhöhen, wodurch ein starker räumlicher Ausdruck resultieren kann. Beispielsweise kann eine Frequenz der beiden Lautsprecher abhängig von einer Kurvigkeit einer Route erhöht werden. Hierdurch kann ein intuitiver Eindruck für eine Kurvigkeit der Streckenführung erzeugt werden. Hierdurch kann eine Reisekrankheit verhindert oder unterdrückt werden. Die Gegenmaßnahme kann ausgewählt sein aus einer Gruppe von Maßnahmen umfassend eine unterschwellige Innenaktion, beispielsweise eine akustische Rückmeldung und/oder eine haptische Rückmeldung, eine Chassis-Konditionierung, und eine Anpassung einer Fahrstrategie, beispielsweise eine Anpassung einer Routenplanung und/oder eine geschickte Manöverauswahl und/oder eine abgestimmte lokale Trajektorienplanung.Countermeasures to prevent motion sickness may include implementing binaural beats. Two tones with slightly different frequencies can be generated continuously by two different loudspeakers on the head of a vehicle occupant. For example, if no curve can be detected, a volume and / or a frequency of the two loudspeakers can be very low. For example, the vehicle occupant can continuously perceive binaural beats. In the case of a curve, the control unit can change the vehicle occupant's perception by applying binaural beats. Depending on a direction of the curve, one of the loudspeakers can, for example, increase its volume, which can result in a strong spatial expression. For example, a frequency of the two loudspeakers can be increased depending on the curvature of a route. In this way, an intuitive impression of the curvature of the route can be generated. This can prevent or suppress motion sickness. The countermeasure can be selected from a group of measures comprising a subliminal internal action, for example an acoustic feedback and / or a haptic feedback, a chassis conditioning, and an adaptation of a driving strategy, for example an adaptation of a route planning and / or a clever selection of maneuvers and / or coordinated local trajectory planning.
Das Steuergerät kann beispielsweise einen Speicher aufweisen. Der Speicher kann eingerichtet sein, um einen Datensatz abzuspeichern. Der Datensatz kann beispielsweise den Vitalwert und/oder das Befinden des Fahrzeuginsassen und/oder den Aktionsplan aufweisen. Der Datensatz kann beispielsweise jeweils einen individuellen Datensatz für jeden Fahrzeuginsassen aufweisen. Der Datensatz kann beispielsweise die während der Trainingsphase von dem ersten Sensor über die erste Schnittstelle zu der Auswertevorrichtung geleiteten Daten aufweisen. Der Datensatz kann beispielsweise eine mathematische Funktion aufweisen, welche während der Lernphase mittels des selbstlernenden Algorithmus erzeugt wurde. Der Datensatz kann beispielsweise die Datenpaare umfassen. Der Speicher kann eingerichtet sein, um Szenario-Funktionen, insbesondere Szenario-Fahrzeuginsassen, jeweils in einem individuellen Datensatz abzuspeichern. Der Speicher kann beispielsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Alternativ hierzu kann der Speicher außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Speicher kann beispielsweise durch eine Cloud realisiert sein. In dem Speicher kann eingerichtet sein, um Datensätze ausgewählt aus einer Gruppe von Informationen umfassend Rechenoperationen, ein autonomer Algorithmus, Modelle, Fahrdynamiken, Fahrdynamikwerte, berechnete MSI und MSI, zu speichern.The control device can have a memory, for example. The memory can be set up to store a data record. The data record can include, for example, the vital signs and / or the condition of the vehicle occupant and / or the action plan. The data record can, for example, each have an individual data record for each vehicle occupant. The data record can, for example, have the data passed from the first sensor via the first interface to the evaluation device during the training phase. The data record can for example have a mathematical function that was generated during the learning phase by means of the self-learning algorithm. The data record can for example comprise the data pairs. The memory can be set up to store scenario functions, in particular scenario vehicle occupants, each in an individual data record. The memory can for example be arranged in the motor vehicle. Alternatively, the memory can be arranged outside of the vehicle. The memory can be implemented, for example, by a cloud. The memory can be set up to store data sets selected from a group of information comprising arithmetic operations, an autonomous algorithm, models, driving dynamics, driving dynamics values, calculated MSI and MSI.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um, beispielsweise bei einem Fahrtantritt, den individuellen Datensatz eines Fahrzeuginsassen abzurufen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um, beispielsweise mittels des ersten Sensors, eine Abbildung eines Fahrzeuginsassen an die Auswerteeinheit zu senden. Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, um eine Gesichtserkennung durchzuführen. Hierdurch kann das Steuergerät eingerichtet sein, einen Fahrzeuginsassen beim Einsteigen in ein Kraftfahrzeug zu erkennen und die individuellen Datensätze der Fahrzeuginsassen entsprechend abzurufen. Der individuelle Datensatz kann beispielsweise die notwendigen Daten enthalten, um für jeden Fahrzeuginsassen individuell passende Gegenmaßnahmen gegen eine Reisekrankheit durchzuführen oder eine Reisekrankheit durch entsprechende Fahrdynamikwahl zu verhindern oder zu unterdrücken. Der individuelle Datensatz kann beispielsweise ein trainierter Datensatz sein. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um für mehrere Fahrzeuginsassen einen individuellen Datensatz für einen speziellen Fahrzeugtyp abzuspeichern. Dies kann beispielsweise bei Carsharing-Flotten vorteilhaft sein, beispielsweise wenn für jeden Kunden eine individuelle Datenbank vorliegt, so dass von einem Fahrzeug beim Einsteigen eines Nutzers ein individueller Datensatz abgerufen werden kann.The control device can be set up to call up the individual data record of a vehicle occupant, for example when starting a journey. For example, the control device can be set up to send an image of a vehicle occupant to the evaluation unit, for example by means of the first sensor. The evaluation unit can be set up to carry out face recognition. As a result, the control device can be set up to recognize a vehicle occupant when entering a motor vehicle and to access the individual data records of the vehicle occupants accordingly. The individual data record can contain, for example, the necessary data to carry out individually suitable countermeasures against travel sickness for each vehicle occupant or to prevent or suppress travel sickness by selecting the appropriate driving dynamics. The individual data record can for example be a trained data record. For example, the control device can be set up to store an individual data record for a specific vehicle type for several vehicle occupants. This can be advantageous, for example, in car sharing fleets, for example if an individual database is available for each customer, so that an individual data record can be called up from a vehicle when a user gets in.
Der erste Sensor kann beispielsweise während der Trainingsphase an einem Körperteil des Fahrzeuginsassen anordenbar sein. Der erste Sensor kann beispielsweise ein Wearable sein. Der erste Sensor kann beispielsweise während der Trainingsphase an einem Handgelenk oder an einem Finger oder am Kopf oder am Oberarm des Fahrzeuginsassen angeordnet sein.The first sensor can for example be arranged on a body part of the vehicle occupant during the training phase. The first sensor can be a wearable, for example. The first sensor can for example be arranged on a wrist or on a finger or on the head or on the upper arm of the vehicle occupant during the training phase.
Der erste Sensor kann ausgewählt sein aus einer Gruppe von Sensoren umfassend eine Kamera, ein Messgerät zur Erfassung eines Hautwiderstands, ein Blut-Sauerstoff-Messgerät, eine Vorrichtung zur Erfassung eines Elektroenzephalogramms, ein Handmessgerät, ein temporär verwendbares Messgerät und ein Wearable. Ein Wearable ist ein am Körper zu tragendes Messgerät. Alternativ hierzu kann der erste Sensor beispielsweise eine Kamera sein oder eine Kamera aufweisen.The first sensor can be selected from a group of sensors comprising a camera, a measuring device for detecting skin resistance, a blood / oxygen measuring device, a device for detecting an electroencephalogram, a handheld measuring device, a temporarily usable measuring device and a wearable. A wearable is a measuring device that can be worn on the body. As an alternative to this, the first sensor can, for example, be a camera or have a camera.
Beispielsweise kann mittels des Steuergeräts ein optisches Verfahren zur Bestimmung einer dynamischen Variation einer Hautoberfläche eines Fahrzeuginsassen als Marker für den GSR und/oder für eine Körpertemperatur durchführbar sein. Das optische Verfahren kann kontaktlos und nicht-intrusiv sein. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um ein optisches Verfahren durchzuführen, wobei bei dem optischen Verfahren eine Elektrodermale Aktivität (EDA) näherungsweise bestimmt werden kann. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um, beispielsweise durch ein optisches verfahren, eine Hauttemperatur zu ermitteln, beispielsweise aus einem Reflexionsvermögen der Haut, insbesondere am Gesicht eines Fahrzeuginsassen, beispielsweise durch Auswertung von Kamerabildern eines „interior operation system“ in dem Kraftfahrzeug.For example, the control device can be used to carry out an optical method for determining a dynamic variation of a skin surface of a vehicle occupant as a marker for the GSR and / or for a body temperature. The optical method can be non-contact and non-intrusive. The control device can be set up to carry out an optical method, wherein an electrodermal activity (EDA) can be approximately determined in the optical method. The control device can be set up to determine a skin temperature, for example by an optical method, for example from a reflectivity of the skin, in particular on the face of a vehicle occupant, for example by evaluating camera images from an “interior operation system” in the motor vehicle.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um eine Überwachung eines Fahrzeuginsassen durchzuführen, bevorzugt während einer Trainingsphase. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um eine Erfassung einer elektrodermalen Aktivität (GSR) und/oder einer Temperatur und/oder eines Elektrokardiogramms (EKG) zu steuern. Der GSR kann in zwei Komponenten unterteilt werden. Eine erste Komponente ist eine Hintergrundaktivität, welche langsam reagiert und auch tonischer GSR genannt wird. Die zweite Komponente ist eine schnell wechselnde Komponente, die auch phasischer GSR genannt wird. Der tonische GSR kann direkt auf eine Reisekrankheit reagieren. Der phasische GSR kann eine physiologische Antwort auf eine Bewegung sein. Die Erfinder haben erkannt, dass bei Auftreten einer Reisekrankheit der tonische GSR genau so steigt wie die Aktivität des phasischen GSR. Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass der phasische GSR direkt auf eine spezifische Fahrsituation reagiert. Die Temperatur und eine elektrodermale Aktivität sind wichtige Messgrößen zur Messung einer Reisekrankheit, insbesondere hinsichtlich der toxischen Hyperthese.The control device can be set up to monitor a vehicle occupant, preferably during a training phase. The control device can be set up to control a detection of an electrodermal activity (GSR) and / or a temperature and / or an electrocardiogram (EKG). The GSR can be divided into two components. A first component is a background activity, which reacts slowly and is also called a tonic GSR. The second component is a rapidly changing component, which is also called a phase GSR. The tonic GSR can respond directly to motion sickness. The phasic GSR can be a physiological response to movement. The inventors have recognized that when motion sickness occurs, the tonic GSR increases just like the activity of the phasic GSR. Furthermore, the inventors have recognized that the phased GSR reacts directly to a specific driving situation. Temperature and electrodermal activity are important parameters for measuring motion sickness, particularly with regard to toxic hyperthesis.
Die Erfinder haben erkannt, dass eine Temperatur mit Verschlechterung eines subjektiven Gefühls sich bei einer Reisekrankheit erhöht. Die Temperatur kann beispielsweise mittels eines Sensors, beispielsweise des ersten Sensors, an einem kleinen Finger der Hand, beispielsweise der linken Hand, erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur optisch mit einem Kamerasystem erfasst werden. Beispielsweise kann der erste Sensor ein Kamerasystem sein. Um eine Herzrate und/oder den GSR und/oder eine Temperatur und/oder eine Beschleunigung zu erfassen, kann beispielsweise ein einzelner Sensor als erster Sensor verwendet werden. Der einzelne Sensor kann beispielsweise ein Armband sein, beispielsweise ein Armband, welches die Herzrate und/oder den GSR und/oder die Temperatur und/oder eine Beschleunigung überwachen kann. Mittels eines Kamerasystems als ersten Sensor kann eine kontaktlose Erfassung und/oder Überwachung einer Reisekrankheit ermöglicht werden. Beispielsweise kann der GSR durch eine Änderung einer Erscheinungsform der Haut durch Abbildungen abgeschätzt werden. Die Erfinder haben erkannt, dass eine Korrelation zwischen einem subjektiven Schweregrad einer Reisekrankheit und einer Temperatur an Punkten des Gesichts eines Fahrzeuginsassen vorliegt.The inventors have found that a temperature increases with deterioration of a subjective feeling with motion sickness. The temperature can for example be detected by means of a sensor, for example the first sensor, on a little finger of the hand, for example the left hand. Alternatively or additionally, the temperature can be recorded optically with a camera system. For example, the first sensor can be a camera system. In order to detect a heart rate and / or the GSR and / or a temperature and / or an acceleration, for example a single sensor can be used as the first sensor. The individual sensor can for example be a bracelet, for example a bracelet, which can monitor the heart rate and / or the GSR and / or the temperature and / or an acceleration. Using a camera system as the first sensor, a contactless detection and / or monitoring of motion sickness can be made possible. For example, the GSR can be estimated by changing an appearance of the skin through images. The inventors have recognized that there is a correlation between a subjective degree of severity of a motion sickness and a temperature at points on the face of a vehicle occupant.
Der erste Sensor kann beispielsweise ein Kamerasystem sein. Das Kamerasystem kann beispielsweise eine bis zehn, insbesondere drei bis fünf, beispielsweise drei oder vier Kameras aufweisen. Beispielsweise kann das Kamerasystem zwei Nahinfrarot-(NIR)-Kameras aufweisen. Nahinfrarotkameras können gegenüber RGB-Bildkameras vorteilhaft sein, beispielsweise hinsichtlich einer variierenden Beleuchtung während einer Fahrt in dem Kraftfahrzeug. Alternativ oder zusätzlich kann das Kamerasystem beispielsweise eine oder zwei RGB-Kameras aufweisen. Durch Verwendung von zwei NIR-Kameras und/oder zwei RGB-Kameras kann beispielsweise zusätzlich eine Tiefe abgeschätzt werden. Das Kamerasystem kann alternativ oder zusätzlich eine Wärmebildkamera aufweisen. Die Wärmebildkamera kann eingerichtet sein, um eine Temperatur zu erfassen, beispielsweise eine Temperatur einer Hautoberfläche eines Fahrzeuginsassen.The first sensor can be a camera system, for example. The camera system can for example have one to ten, in particular three to five, for example three or four cameras. For example, the camera system can have two near infrared (NIR) cameras. Near-infrared cameras can be advantageous over RGB image cameras, for example with regard to varying lighting while driving in the motor vehicle. Alternatively or additionally, the camera system can have one or two RGB cameras, for example. By using two NIR cameras and / or two RGB cameras, for example, a depth can also be estimated. The camera system can alternatively or additionally have a thermal imaging camera. The thermal imaging camera can be set up to detect a temperature, for example a temperature of a skin surface of a vehicle occupant.
Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Gesichtsverfolgung oder Gesichtserkennung eines Fahrzeuginsassen durchzuführen. Die Gesichtsverfolgung kann beispielsweise mit einer oder mehreren Kameras erfolgen. Beispielsweise kann die Wärmebildkamera mittels des Steuergeräts so geführt werden, dass die Temperatur des Fahrzeuginsassen, insbesondere an erhöhten Punkten der Haut, beispielsweise am Gesicht, erfolgen kann. Hierbei kann auch die Information zur Tiefe, welche beispielsweise durch zwei NIR-Kameras erreicht werden kann, hilfreich sein. So kann das Steuergerät eingerichtet sein, um eine Intrinsic Image Decomposition durchzuführen. Hierdurch kann eine Erzeugung eines Bildes ohne Beleuchtung möglich sein. Hierdurch kann beispielsweise ein GSR kontaktlos erfasst werden. Hierdurch kann eine Reisekrankheit vorhergesagt werden, insbesondere kontaktlos.For example, the control device can be set up to carry out face tracking or face recognition of a vehicle occupant. For example, face tracking can be done with one or more cameras. For example, the thermal imaging camera can be guided by means of the control device in such a way that the temperature of the vehicle occupant, in particular at elevated points on the skin, for example on the face, can take place. The information on the depth, which can be achieved, for example, by two NIR cameras, can also be helpful here. The control device can thus be set up to carry out an intrinsic image decomposition. This makes it possible to generate an image without lighting. In this way, for example, a GSR can be detected without contact. This allows motion sickness to be predicted, in particular contactlessly.
Der erfasste Vitalwert kann eine oder mehrere Messgrößen aufweisen ausgewählt aus der Gruppe umfassend einen Puls, beispielsweise eine Herzrate, eine Herzfrequenzvariabilität (HRV), ein Elektroenzephalogramm (EEG), einen Hautwiderstand, beispielsweise den phasischen Hautwiderstand und/oder den tonischen Hautwiderstand , ein Elektrokardiogramm (EKG), eine Körpertemperatur, eine Pupillenweite, einen Lidschluss, einen Muskeltonus, eine Atemfrequenz, ein Atemvolumen, eine Sauerstoffsättigung, einen Blutdruck, eine Gesichtsfarbe, eine Körperreaktion und einen Gesichtsausdruck. Der erfasste Vitalwert kann beispielsweise multimodal sein, also insbesondere mehrere Messgrößen umfassen, beispielsweise zwei bis fünf Messgrößen, insbesondere zwei oder drei Messgrößen.The recorded vital sign can have one or more measured variables selected from the group comprising a pulse, for example a heart rate, a heart rate variability (HRV), an electroencephalogram (EEG), a skin resistance, for example the phasic skin resistance and / or the tonic skin resistance, an electrocardiogram ( EKG), a body temperature, a pupil size, an eyelid closure, a muscle tone, a breathing rate, a breathing volume, an oxygen saturation, a blood pressure, a face color, a body reaction and a facial expression. The recorded vital sign can, for example, be multimodal, that is to say in particular comprise several measured variables, for example two to five measured variables, in particular two or three measured variables.
Die Daten können mehrere erfasste Vitalwerte umfassen. Die Auswertevorrichtung kann eingerichtet sein, um mittels des ersten Rechenverfahrens aus den mehreren erfassten Vitalwerten, insbesondere multimodal, das Befinden des Fahrzeuginsassen zu bestimmen, beispielsweise aus dem GSR und/oder der HRV und/oder einer Temperatur.The data can include several recorded vital signs. The evaluation device can be set up to determine the condition of the vehicle occupant, for example from the GSR and / or the HRV and / or a temperature, from the multiple recorded vital signs, in particular multimodally, by means of the first computing method.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um mittels der Daten des ersten Sensors, insbesondere mittels des erfassten Vitalwerts, einen Index für einen Schweregrad einer Reisekrankheit zu bestimmen. Der erste Sensor kann beispielsweise an einem Finger angeordnet sein. Beispielsweise kann der erste Sensor ein Blut-Sauerstoff-Sensor an einem Finger sein. Der erste Sensor kann beispielsweise ein EEG-Sensor auf einem Kopf eines Fahrzeuginsassen sein. Der erste Sensor kann beispielsweise ein optischer Sensor sein oder einen optischen Sensor aufweisen.The control device can be set up to determine an index for the severity of a motion sickness by means of the data from the first sensor, in particular by means of the recorded vital sign. The first sensor can be arranged on a finger, for example. For example, the first sensor can be a blood oxygen sensor on a finger. The first sensor can be, for example, an EEG sensor on a head of a vehicle occupant. The first sensor can for example be an optical sensor or have an optical sensor.
Das Steuergerät kann beispielsweise eine vierte Schnittstelle aufweisen. Die vierte Schnittstelle kann eingerichtet sein, um eine Aufforderung zum Ablegen des ersten Sensors an den Fahrzeuginsassen zu senden. Die Aufforderung kann beispielsweise eine Nachricht sein. Die Aufforderung kann beispielsweise akustisch und/oder haptisch und/oder optisch einem Fahrzeuginsassen übermittelt werden. Die Aufforderung kann beispielsweise mittels einer Vorrichtung, welche ebenfalls für Gegenmaßnahmen zu der Reisekrankheit eingesetzt werden kann, durchgeführt werden. Die Aufforderung zum Ablegen des ersten Sensors kann beispielsweise am Ende der Trainingsphase versendet werden. Hierdurch kann der Fahrzeuginsasse den ersten Sensor nach der Trainingsphase ablegen. Hierdurch muss der Fahrzeuginsasse den ersten Sensor nur während der Trainingsphase tragen. Dies kann den Komfort erhöhen.The control device can have a fourth interface, for example. The fourth interface can be set up to send a request to put down the first sensor to the vehicle occupant. The request can be a message, for example. The request can be transmitted to a vehicle occupant acoustically and / or haptically and / or optically, for example. The request can be carried out, for example, by means of a device which can also be used for countermeasures to the motion sickness. The request to put down the first sensor can be sent, for example, at the end of the training phase. This allows the vehicle occupant to put down the first sensor after the training phase. As a result, the vehicle occupant only has to wear the first sensor during the training phase. This can increase comfort.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung des Steuergeräts wie oben beschrieben in einem Kraftfahrzeug.Another aspect of the present invention relates to a use of the control device as described above in a motor vehicle.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit den Schritten:
- - Bereitstellen eines Steuergeräts zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät eine erste Schnittstelle, eine Auswertevorrichtung und eine zweite Schnittstelle aufweist,
- - Erhalten von Daten eines ersten Sensors über die erste Schnittstelle mittels der Auswertevorrichtung, wobei die Daten einen erfassten Vitalwert eines Fahrzeuginsassen umfassen,
- - Auswertung von über die erste Schnittstelle erhaltenen Daten mittels der Auswertevorrichtung,
- - Bestimmung eines Befindens des Fahrzeuginsassen mittels eines ersten Rechenverfahrens aus dem erfassten Vitalwert mittels der Auswertevorrichtung,
- - Erstellung eines Aktionsplans mittels eines zweiten Rechenverfahrens aus dem Befinden des Fahrzeuginsassen mittels der Auswertevorrichtung, und
- - Versenden von Signalen von der Auswertevorrichtung mittels der zweiten Schnittstelle.
- - Provision of a control device for use in a motor vehicle, the control device having a first interface, an evaluation device and a second interface,
- - Receiving data from a first sensor via the first interface by means of the evaluation device, the data including a recorded vital sign of a vehicle occupant,
- - Evaluation of data received via the first interface by means of the evaluation device,
- - Determination of the condition of the vehicle occupant by means of a first computation method from the recorded vital signs by means of the evaluation device,
- - Creation of an action plan by means of a second calculation method from the state of health of the vehicle occupant by means of the evaluation device, and
- - Sending signals from the evaluation device by means of the second interface.
Das Steuerverfahren kann beispielsweise ein oder mehrere weitere Schritte aufweisen, beispielsweise:
- - eine Durchführung eines selbstlernenden Algorithmus mittels der Auswertevorrichtung, und
- - ein Beenden des selbstlernenden Algorithmus am Ende einer Trainingsphase.
- - Implementation of a self-learning algorithm by means of the evaluation device, and
- - an ending of the self-learning algorithm at the end of a training phase.
Die Schritte können beispielsweise in der genannten Reihenfolge durchführbar sein. Ein oder mehrere Schritte können sich zeitlich überlappen. Beispielsweise kann das Steuerverfahren ein Einleiten von Gegenmaßnahmen zur Linderung oder Verhinderung einer Reisekrankheit aufweisen und/oder einen Schritt zur Identifikation eines Fahrzeuginsassen und/oder zum Abrufen von individuellen Daten aus einer Datenbank. The steps can for example be carried out in the order mentioned. One or more steps can overlap in time. For example, the control method can include initiating countermeasures to alleviate or prevent motion sickness and / or a step for identifying a vehicle occupant and / or for retrieving individual data from a database.
Beispielsweise kann der Fahrzeuginsasse während der ersten 100 Kilometer ein Wearable tragen, mit welchem die phasische und/oder tonische GSR gemessen werden kann. Sobald der selbstlernende Algorithmus anhand einer ausreichend hohen Anzahl an Daten und auch relevanten Fahrmanövern eingelernt ist, kann der Fahrzeuginsasse beispielsweise zum Ablegen des Wearable aufgefordert werden. Das neue Steuergerät kann in der Lage sein, notwendige GSR-Daten des Fahrzeuginsassen individuell abzuschätzen. Ein trainierter Datensatz kann personenindividuell sein und insbesondere für den jeweiligen Fahrzeugtyp abgespeichert werden. Dies erlaubt es, individuell abgestimmte Fahrmanöver auszuwählen und eine Vitalwert-Abschätzung während einer Fahrt konkret durchzuführen und entsprechend instantan auf Körperreaktionen des Fahrzeuginsassen zu reagieren.For example, the vehicle occupant can wear a wearable during the first 100 kilometers with which the phasic and / or tonic GSR can be measured. As soon as the self-learning algorithm has been learned in using a sufficiently high number of data and also relevant driving maneuvers, the vehicle occupant can, for example, be asked to put down the wearable. The new control unit can be able to assess the necessary GSR data of the vehicle occupant individually. A trained data record can be individual and in particular be stored for the respective vehicle type. This makes it possible to select individually coordinated driving maneuvers and to specifically carry out a vital value assessment during a journey and to react accordingly instantaneously to the body reactions of the vehicle occupant.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zum Steuern eines Kraftfahrzeugs. Das System umfasst ein Steuergerät wie oben beschrieben und einen ersten Sensor, der eingerichtet ist, um einen Vitalwert eines Fahrzeuginsassen zu erfassen. Der erste Sensor kann wie oben beschrieben ausgestaltet sein. Das System kann weiterhin den zweiten Sensor und/oder eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gegenmaßnahme umfassen.Another aspect of the present invention relates to a system for controlling a motor vehicle. The system comprises a control device as described above and a first sensor which is set up to record a vital sign of a vehicle occupant. The first sensor can be designed as described above. The system can furthermore comprise the second sensor and / or a device for carrying out a countermeasure.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des neuen Steuergeräts, -
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des neuen Steuergeräts, -
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des neuen Steuergeräts, -
4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des neuen Steuergeräts, -
5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des neuen Steuergeräts, -
6 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels des neuen Steuergeräts, -
7 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens, -
8 eine schematische Darstellung eines Kamerasystems für das neue System, -
9 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens, -
10 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens, -
11 eine Übersicht möglicher Gegenmaßnahmen für ein Ausführungsbeispiel des neuen Steuerverfahrens, -
12 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens, -
13 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens, -
14 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens, -
15 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels des neuen Steuerverfahrens,
-
1 a schematic representation of a first embodiment of the new control unit, -
2 a schematic representation of a second embodiment of the new control device, -
3 a schematic representation of a third embodiment of the new control unit, -
4th a schematic representation of a fourth embodiment of the new control unit, -
5 a schematic representation of a fifth embodiment of the new control device, -
6th a schematic representation of a sixth embodiment of the new control device, -
7th a schematic representation of a first embodiment of the new control method, -
8th a schematic representation of a camera system for the new system, -
9 a schematic representation of a second embodiment of the new control method, -
10 a schematic representation of a third embodiment of the new control method, -
11 an overview of possible countermeasures for an embodiment of the new tax method, -
12th a schematic representation of a fourth embodiment of the new control method, -
13 a schematic representation of a fifth embodiment of the new control method, -
14th a schematic representation of a sixth embodiment of the new control method, -
15th a schematic representation of a seventh embodiment of the new control method,
Ein erstes Ausführungsbeispiel des neuen Steuergeräts
Die Auswertevorrichtung
Das erste Rechenverfahren kann einen ersten selbstlernenden Algorithmus umfassen. Das zweite Rechenverfahren kann einen zweiten selbstlernenden Algorithmus umfassen. Der Aktionsplan kann ein oder mehrere Aktionen umfassen, wobei die Aktion ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend eine Veränderung einer Fahrdynamik, eine Routenplanung, eine Auswahl eines Fahrmanövers, eine lokale Trajektorienplanung, ein Einleiten eines Fahrmanövers, eine Gegenmaßnahme
Das Steuergerät
Die Auswertevorrichtung
Das Kamerasystem
Der erfasste Vitalwert
Der Speicher
Der Zeitstrahl weist zwei Trainingsphasen
Die neuen Steuerverfahren
- -
Bereitstellen 34 eines Steuergeräts10 zum Einsatz ineinem Kraftfahrzeug 11 ,wobei das Steuergerät 10 eine ersteSchnittstelle 12 ,eine Auswertevorrichtung 16 und eine zweite Schnittstelle18 aufweist, - - Erhalten
32 von Daten eines erstenSensors 14 über die ersteSchnittstelle 12 mittels der Auswertevorrichtung16 , wobei die Daten einen erfassten Vitalwert76 eines Fahrzeuginsassen15 umfassen, - -
Auswertung 38 von über die ersteSchnittstelle 12 erhaltenen Daten mittels der Auswertevorrichtung16 , - - Bestimmung eines Befindens des Fahrzeuginsassen
15 mittels eines ersten Rechenverfahrens ausdem erfassten Vitalwert 76 mittels der Auswertevorrichtung16 , - - Erstellung eines Aktionsplans mittels eines zweiten Rechenverfahrens aus dem Befinden des Fahrzeuginsassen
15 mittels der Auswertevorrichtung16 , und - -
Versenden 44 von Signalenvon der Auswertevorrichtung 16 mittels der zweiten Schnittstelle18 .
- - Provide
34 of acontrol unit 10 for use in amotor vehicle 11 , the control unit10 a first interface12th , anevaluation device 16 and a second interface18th having, - - Receive
32 of data from a first sensor14th over the first interface12th by means of theevaluation device 16 , the data being a recordedvital sign 76 of a vehicle occupant15th include, - -
evaluation 38 from over the first interface12th obtained data by means of theevaluation device 16 , - - Determination of the condition of the vehicle occupant
15th using a first calculation method from the recordedvital sign 76 by means of theevaluation device 16 , - - Creation of an action plan by means of a second calculation method from the condition of the vehicle occupant
15th by means of theevaluation device 16 , and - - To
ship 44 of signals from theevaluation device 16 by means of the second interface18th .
Das Steuerverfahren kann weitere Schritte umfassen, beispielsweise:
- -
ein Durchführen 40 eines selbstlernenden Algorithmus90 mittels der Auswertevorrichtung16 , und - -
ein Beenden 42 des selbstlernenden Algorithmus90 am Ende 17 einer Trainingsphase 19 .
- - a performing
40 a self-learningalgorithm 90 by means of theevaluation device 16 , and - - an ending
42 the self-learningalgorithm 90 at the end17th a training phase19th .
Der Schritt Auswertung
Beispielsweise kann in dem Auswerteschritt
Beispielsweise kann in den Steuerverfahren
Aus den genannten Modellen, kann der MSI
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- SteuergerätControl unit
- 1111
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 1212
- erste Schnittstellefirst interface
- 1414th
- erster Sensorfirst sensor
- 1515th
- FahrzeuginsasseVehicle occupant
- 1616
- AuswertevorrichtungEvaluation device
- 1717th
- Ende der TrainingsphaseEnd of the training phase
- 1818th
- zweite Schnittstellesecond interface
- 1919th
- Trainingsphase Training phase
- 2020th
- dritte Schnittstellethird interface
- 2121st
- Dauer der TrainingsphaseDuration of the training phase
- 2222nd
- zweiter Sensorsecond sensor
- 2323
- zweites Zeitintervallsecond time interval
- 2424
- SpeicherStorage
- 2525th
- CloudCloud
- 2626th
- Datensatzrecord
- 2727
- individueller Datensatzindividual data set
- 2828
- vierte Schnittstellefourth interface
- 2929
- Kamerasystem Camera system
- 3030th
- FahrzeugsystemVehicle system
- 3131
- Aufforderung zum AblegenRequest to put down
- 3232
- Messgerät zur Erfassung eines HautwiderstandsMeasuring device for measuring skin resistance
- 3434
- Bereitstellen eines SteuergerätsProvision of a control unit
- 3636
- Erhalten von Daten eines ersten SensorsObtaining data from a first sensor
- 3838
- Auswertung von Daten Evaluation of data
- 4040
- Durchführung eines selbstlernenden AlgorithmusImplementation of a self-learning algorithm
- 4242
- Beenden des selbstlernenden AlgorithmusEnd the self-learning algorithm
- 4444
- Versenden von SignalenSending signals
- 4646
- GegenmaßnahmeCountermeasure
- 4848
- unterschwellige Innenaktionen subliminal internal actions
- 5050
- haptische Rückmeldunghaptic feedback
- 5151
- haptisches Bretthaptic board
- 5252
- akustische Rückmeldungacoustic feedback
- 5353
- Kopfhörerheadphone
- 5454
- FahrstrategieDriving strategy
- 5656
- RoutenplanungRoute planning
- 5858
- Manöverauswahl Maneuver selection
- 6060
- lokale Trajektorienplanunglocal trajectory planning
- 6262
- Chassis-KonditionierungChassis conditioning
- 6464
- erste NIR-Kamerafirst NIR camera
- 6666
- zweite NIR-Kamerasecond NIR camera
- 6868
- Wärmebildkamera Thermal camera
- 7070
- Hybrid-WärmebildkameraHybrid thermal imaging camera
- 7272
- Systemsystem
- 7474
- SteuerverfahrenTax procedure
- 7676
- erfasster Vitalwertrecorded vital sign
- 7878
- Fahrdynamikwerte Driving dynamics values
- 8080
- tonischer GSRtonic GSR
- 8282
- phasischer GSRphasic GSR
- 8484
- TriggerTrigger
- 8686
- RechenoperationenArithmetic operations
- 8888
- Vektor vector
- 9090
- selbstlernender Algorithmusself-learning algorithm
- 9292
- berechneter Vitalwertcalculated vital sign
- 9494
- berechneter MSIcalculated MSI
- 9595
- Reisekrankheittravel sickness
- 9696
- berechneter Fahrdynamikwertcalculated driving dynamics value
- 9898
- Richtung einer Kurve Direction of a curve
- 100100
- KurvenintensitätCurve intensity
- 102102
- White boxWhite box
- 104104
- Visuelle DatenVisual data
- 106106
- HerzrateHeart rate
- 108108
- Temperatur temperature
- 110110
- EDAEDA
- 112112
- Aktivierungactivation
- 114114
- Auswahl einer IntensitätChoosing an intensity
- 116116
- InputInput
- 117117
- Autonomes FahrenAutonomous driving
- 118118
- HFR-Modell HFR model
- 120120
- 6DOF-SVC-Modell6DOF SVC model
- 122122
- Multiple lineare RegressionMultiple linear regression
- 124124
- Neuronales NetzwerkNeural network
- 126126
- Komplexitätcomplexity
- 128128
- AbweichungenDeviations
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 2017/0313326 A1 [0003]US 2017/0313326 A1 [0003]
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