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WO2024110348A1 - Verfahren zum betreiben eines unterstützungssystems für eine person in einem kraftfahrzeug, computerprogrammprodukt sowie unterstützungssystem - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines unterstützungssystems für eine person in einem kraftfahrzeug, computerprogrammprodukt sowie unterstützungssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2024110348A1
WO2024110348A1 PCT/EP2023/082265 EP2023082265W WO2024110348A1 WO 2024110348 A1 WO2024110348 A1 WO 2024110348A1 EP 2023082265 W EP2023082265 W EP 2023082265W WO 2024110348 A1 WO2024110348 A1 WO 2024110348A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
person
posture
avatar
support system
motor vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/082265
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gudrun Schönherr
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes-Benz Group AG filed Critical Mercedes-Benz Group AG
Publication of WO2024110348A1 publication Critical patent/WO2024110348A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/21—Optical features of instruments using cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/223—Posture, e.g. hand, foot, or seat position, turned or inclined

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a support system for a person in a motor vehicle according to the applicable patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a computer program product and a support system.
  • Sitting statically in a car is unhealthy, and many people are currently suffering from mental stress. There are therefore already many options in cars to make sitting more dynamic or to balance mood and energy. Nevertheless, customers make little use of them.
  • the driver's posture is detected in a variety of ways using state-of-the-art camera systems. Vital data is also provided and recorded in different ways.
  • DE 102018207 518 A1 relates to a method for animating a 3D avatar of a first user of a communication platform for a second user.
  • the method comprises capturing first user properties of the first user with a 3D scanner and/or a camera device, creating a 3D model of the first user taking into account the captured first user properties by a first terminal of the first user, transmitting the 3D model as the 3D avatar of the first user from the first terminal to a second terminal of the second user, capturing second user properties of the first user with the 3D scanner and/or camera device, determining joint data that indicate positions and/or orientations of joints of the first user based on the second user properties, transmitting the joint data from the first to the second terminal, and animating the 3D avatar for a second user taking into account the received joint data.
  • a user can see an animated 3D avatar of the communication partner.
  • DE 102017 114 179 A1 describes a disclosure for a vehicle platform which includes obtaining information, analyzing the information and controlling the vehicle as well as sharing the obtained information and infotainment in the vehicle with other vehicles and electronic devices.
  • DE 102016 004 395 A1 relates to a method for determining a state of at least one vehicle occupant in a vehicle, comprising a detection unit arranged in the vehicle for detecting the at least one vehicle occupant.
  • a posture of the vehicle occupant and/or a driving behavior of the vehicle occupant is or will be detected during the entire driving period, wherein a current state of the vehicle occupant is determined depending on the data of the vehicle occupant recorded during the entire driving period.
  • At least one piece of information on the current state of the vehicle occupant is output optically and/or acoustically in the vehicle.
  • DE 102021 202 295 A1 discloses a computer-implemented method for assisting a person in positioning components of an interior of an automated driving system comprising a seat, steering wheel and/or mirror, the method comprising the steps of calculating body postures of the person in an interior of the driving system comprising positions of the head, back, upper legs, lower legs and/or arms that are achievable for the body dimensions within the adjustment ranges; image-based tracking of body postures adopted by the person; comparing the body postures currently adopted with the determined adjustment ranges; reporting the body posture currently adopted to the person comprising instructions for optimal positioning of the components and/or for an optimal body posture with regard to the overview and the effective range of the restraint systems, if the current The posture adopted deviates from a posture that can be achieved within the adjustment ranges specified for the current driving situation.
  • the object of the present invention is to provide a method, a computer program product and a support system by means of which a person can be better supported during the driving operation of the motor vehicle.
  • One aspect of the invention relates to a method for operating a support system for a person in a motor vehicle.
  • the person is detected by means of an optical detection device of the support system.
  • a posture of the person is determined by means of an electronic computing device of the support system.
  • a digital avatar is generated depending on the detected person and the determined posture, and the avatar with the determined posture is displayed on a display device of the support system.
  • a digital avatar which, in the manner of a companion or coach, adopts the posture of the person, who can in particular be a driver or a passenger of the vehicle that the avatar is addressing, in order to be perceived as trustworthy, competent and sympathetic, analogous to a therapeutic relationship.
  • hypnotherapy also known in NLP (Natural Language Processing - neuro-linguistic programming)
  • pacing a positive, sustainable relationship is created between the digital avatar and the person by mirroring the posture, which is also known as pacing.
  • the person is more willing to be "guided” towards health-oriented behavior, which is also known under the technical term leading.
  • This posture is derived from at least one coordinate that represents the head position. For example, the head position in the x, y and z directions. Additional coordinates for head and body posture can be added. For example, Rotation as an indicator of the orientation of the face. Furthermore, this posture can also be derived directly from the camera recordings using image analysis methods. In addition, the breathing rate, if provided via the camera or wearables or other recording sources, can also be animated on the avatar.
  • Knowledge of breathing rate or posture can also be used to guide the person in optimizing the activity. If, for example, the algorithm detects that the person is holding their breath during an exercise, a message is sent via voice output, as a written notification and/or an additional haptic impulse, for example in the form of a vibration or sitting kinetics, to encourage the person to keep breathing.
  • a message is sent via voice output, as a written notification and/or an additional haptic impulse, for example in the form of a vibration or sitting kinetics, to encourage the person to keep breathing.
  • the data on head position is also used in the background to determine at what point a movement-oriented offer can or should be made. This point is defined by the information as to whether the person has moved too little or not at all, or has fallen into a "bad" posture. Or whether breathing is becoming increasingly shallow and rapid, which also indicates a deterioration in posture, that the chest is no longer straightened by deeper inhalations.
  • the movement-oriented offer can be made particularly preventatively, before discomfort occurs for the person, tension or a reduction in the oxygen supply to the brain due to shallow breathing or the like.
  • an intelligent algorithm is defined for the right time to make a behavioral recommendation.
  • Vehicle and personal data are used to determine at what point in time a rather monotonous driving situation exists in which, for example, activating recommendations can be perceived and thus implemented. This adjustment to the driving situation is only integrated into the algorithm for the driver in driving mode.
  • Visual information on the display device which is designed as a user interface, is only visible to the driver during the journey, particularly in highly automated driving phases. This is possible for front and rear passengers at any time.
  • the support system is actively activated by the person and remains active until the journey ends or until the support system is actively terminated by the customer. This can be done via touch or voice control or other methods.
  • the offers are ideally carried out at least once an hour. If desired, the data used for the course of the journey can also be presented to the customer and processed for the algorithm. This means that, for example, relationships between posture and head situation and breathing rate and activity can be shown.
  • the person's posture is recorded by means of the optical detection device, in particular by means of a camera.
  • the data is intelligently processed by means of an algorithm, for example an application on a head unit of the motor vehicle. Pacing and leading are carried out while driving and when stationary.
  • the selection can be random or a selection selected by the person.
  • a list of health-promoting systems can be available in the motor vehicle, for example exercises for muscle activation, relaxation or balance.
  • seat kinetics or other activating, mobilizing, interactive massages or the like can be carried out.
  • an activity is recommended for the person, with the digital avatar, for example, reflecting the posture and guiding the activity, which encourages the person to participate.
  • written instructions or voice content can also be issued.
  • the digital avatar can provide instructions based on information on posture and vital data. For example, the breathing rate can also be monitored during the activity and the avatar gives instructions, for example, to keep breathing if the customer forgets to breathe.
  • the specific posture is compared with at least one predefined posture and, in the event of a deviation, a movement from the current posture to the predefined posture is displayed using the digital avatar.
  • the deviation can be detected, for example, in the case of an ergonomically poor posture currently recorded.
  • the avatar for example, shows the ergonomically incorrect posture on the display device, and then a digital movement of the avatar into the correct posture shows the movement for the person to imitate. This means that the person in the ergonomically poor posture can reliably carry out the correct movement into the ergonomically correct posture.
  • the person is made aware of the deviation acoustically when the specific posture deviates. For example, this can be done in the form of a warning message or something similar, so that the person is informed accordingly when the incorrect, particularly ergonomically incorrect, posture is detected, so that no harm can be done to the person.
  • a correction to the person's current posture is communicated acoustically.
  • the person can be informed that they should move their body to the left or right or forwards or backwards in order to assume a correct body position or posture, which in turn can protect against injury.
  • a further advantageous embodiment provides that at least one head position of the person is reflected on the display device by means of the avatar.
  • the person can thus better identify with the digital avatar, whereby improved pacing and thus improved leading can be achieved.
  • a movement request is displayed via the avatar when a body posture is recorded as static over a specified period of time.
  • a corresponding movement request is made to carry out so-called micro muscle movements.
  • This has the advantage that these movements do not cause any damage to the body and corresponding micro movements have a beneficial effect on the person's state of health during the journey.
  • Another advantageous embodiment provides that the current driving situation of the motor vehicle is taken into account when displaying the digital avatar. For example, the person as the driver can only be made aware of the possibly incorrect posture when driving straight ahead or on monotonous long journeys.
  • Active intervention is understood to mean driving interventions such as steering, accelerating or braking.
  • active intervention is expected in city traffic or at traffic lights in the future and the display of the digital avatar is suppressed in order to prevent safety-critical situations in road traffic.
  • the method presented is in particular a computer-implemented method. Therefore, a further aspect of the invention relates to a computer program product with program code means which cause an electronic computing device to carry out a method according to the previous aspect when the program code means are processed by the electronic computing device.
  • the computer program product can also be referred to as a computer program.
  • the invention also relates to a computer-readable storage medium with the computer program product.
  • a further aspect of the invention relates to a support system for a person in a motor vehicle, with at least one optical detection device, an electronic computing device and a display device, wherein the support system is designed to carry out a method according to the preceding aspect. In particular, the method is carried out by means of the support system.
  • the electronic computing device comprises, for example, processors, circuits, in particular integrated circuits, as well as other electronic components in order to be able to carry out corresponding process steps.
  • the invention also relates to a motor vehicle with a support system according to the preceding aspect.
  • the motor vehicle can be designed to be either partially autonomous or fully autonomous.
  • Advantageous embodiments of the method are to be regarded as advantageous embodiments of the computer program product, the support system and the motor vehicle.
  • the support system and the motor vehicle in particular have material features that enable the method to be carried out.
  • the only figure shows a schematic view of an embodiment of a motor vehicle with an embodiment of a support system which can carry out a method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle
  • the support system 1 with an embodiment of a support system 2.
  • the support system
  • the motor vehicle 1 can, for example, be operated at least partially autonomously or even fully autonomously.
  • a person 6 is located in an interior 7 of the motor vehicle 1.
  • the person 6 is in particular a passenger in the motor vehicle 1.
  • the person 6 is detected by means of the optical detection device 3.
  • a posture 8 of the person 6 is determined by means of the electronic computing device 4.
  • a digital avatar 9 is generated depending on the detected person 6 and the determined posture 8 and the digital avatar 9 is displayed with the determined posture 8 on the display device 5.
  • the specific posture 8 is compared with at least one predetermined posture and, in the event of a deviation, a movement 10 from the current posture 8 to the predetermined posture is displayed by means of the digital avatar 9. For example, if the specific posture 8 deviates, the person 6 can be made aware of the deviation acoustically. Alternatively or additionally, in the event of a deviation, a correction of the current posture 8 can be communicated acoustically to the person 6.
  • At least one head position 11 of the person 6 is reflected on the display device 5 by means of the avatar 9.
  • a current driving situation of the motor vehicle 1 is taken into account when displaying the digital avatar 9, for example that if the person 6 actively intervenes in the driving situation, the display of the digital avatar is suppressed, for example in the case of a driver of the motor vehicle 1.
  • the head position is recorded by coordinates in space as a point between the eyes.
  • the detection of the coordinates of the nose relative to the head coordinate can also be used as an indicator for a head rotation, whereby this is preferably done via a interior camera.
  • a breathing rate can also be recorded accordingly.
  • the head of the avatar 9 can be positioned if the avatar 9, for example, wants to address or addresses the person 6.
  • avatar 9 When instructions are given for a task or when there is interaction between person 6 and avatar 9, avatar 9 adopts the exact posture and breathing rate of person 6, which corresponds in particular to what is known as pacing. Avatar 9 then guides person 6 towards a correct posture or behavior, in particular towards health-promoting offers. This only occurs in corresponding driving situations. Furthermore, recommendations can also be issued via messages or texts.
  • vehicle and driving signals can be used as indicators for corresponding driving situations.
  • the corresponding offers can be implemented in particular in accordance with the steering and braking behavior of the motor vehicle 1.
  • corresponding times can also be observed; for example, if the upright posture sinks, there is immobility or breathing becomes shallower, an appropriate reaction can be initiated.
  • the avatar 9 actively addresses the person 6 to initiate corresponding movement changes.
  • the person 6 can confirm or ignore the movement suggestion by activating a function or by voice control.
  • the Avatar 9 actively suggests the upright breathing program, in particular by having the Avatar 9 carry out appropriate breathing exercises. This can also be confirmed by the customer and thus activated or ignored.
  • the Avatar 9 demonstrates the exercises, describes the program and can thus encourage the person to imitate the corresponding exercises.
  • the method can therefore consist of the steps of, for example, recording the start of the journey. This is then followed by detection or sinking of the head, which in particular moves forward, for example.
  • the avatar 9 then assumes the posture of person 6 and in turn makes a recommendation.
  • the corresponding exercises or movement requests are then displayed by the avatar 9.
  • Statistics can then be prepared by displaying the health-promoting activities and digital data accordingly for person 6.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Unterstützungssystems (2) für eine Person (6) in einem Kraftfahrzeug (1), mit den Schritten: - Erfassen der Person (6) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung (3) des Unterstützungssystems (2); - Bestimmen einer Körperhaltung (8) der Person (6) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (4) des Unterstützungssystems (2); - Erzeugen eines digitalen Avatars (9) in Abhängigkeit von der erfassten Person (6) und der bestimmten Körperhaltung (8); und - Anzeigen des digitalen Avatars (9) mit der bestimmten Körperhaltung (8) auf einer Anzeigeeinrichtung (5) des Unterstützungssystems (2). Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Unterstützungssystem (2).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Unterstützungssystems für eine Person in einem Kraftfahrzeug, Computerprogrammprodukt sowie Unterstützungssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Unterstützungssystems für eine Person in einem Kraftfahrzeug gemäß dem geltenden Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Unterstützungssystem.
Statisches Sitzen im Kraftfahrzeug ist ungesund, darüber hinaus sind aktuell viele Menschen von mentaler Belastung betroffen. Daher gibt es schon viele Angebote im Kraftfahrzeug, das Sitzen zu dynamisieren oder auch die Stimmung und Energien auszugleichen. Trotzdem machen Kunden davon nur zu wenig Gebrauch.
Auf unterschiedlichste Art wird beispielsweise gemäß dem Stand der Technik über Kamerasysteme die Haltung des Fahrers detektiert. Auch Vitaldaten werden auf unterschiedliche Weise bereitgestellt und erfasst.
Die DE 102018207 518 A1 betrifft ein Verfahren zum Animieren eines 3D-Avatars eines ersten Benutzers einer Kommunikationsplattform bei einem zweiten Benutzer. Das Verfahren umfasst das Erfassen von ersten Benutzereigenschaften des ersten Benutzers mit einem 3D-Scanner und/oder einer Kameraeinrichtung, das Erstellen eines 3D-Modells des ersten Benutzers unter Berücksichtigung der erfassten ersten Benutzereigenschaften durch ein erstes Endgerät des ersten Benutzers, das Übertragen des 3D-Modells als den 3D-Avatar des ersten Benutzers von dem ersten Endgerät an ein zweites Endgerät des zweiten Benutzers, das Erfassen von zweiten Benutzereigenschaften des ersten Benutzers mit dem 3D-Scanner und/oder Kameraeinrichtung, das Ermitteln von Gelenkdaten, die Positionen und/oder Orientierungen von Gelenken des ersten Benutzers angeben, anhand der zweiten Benutzereigenschaften, das Übertragen der Gelenkdaten von dem ersten an das zweite Endgerät, und das Animieren des 3D-Avatars bei einem zweiten Benutzer unter Berücksichtigung der empfangenen Gelenkdaten. Beim Kommunizieren mit einem Kommunikationspartner kann ein Benutzer einen animierten 3D-Avatar des Kommunikationspartners sehen.
Die DE 102017 114 179 A1 beschreibt eine Offenbarung für eine Fahrzeugplattform, welche ein Erlangen von Informationen, ein Analysieren der Informationen und ein Steuern des Fahrzeugs sowie ein gemeinsames Verwenden der erlangten Informationen und Infotainment in dem Fahrzeug mit anderen Fahrzeugen und elektronischen Vorrichtungen aufweist.
Die DE 102016 004 395 A1 betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Zustands zumindest eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug, umfassend eine im Fahrzeug angeordnete Erfassungseinheit zur Erfassung des zumindest einen Fahrzeuginsassen. Es werden beziehungsweise wird während einer gesamten Fahrdauer eine Haltung des Fahrzeuginsassen und/oder ein Fahrverhalten des Fahrzeuginsassen erfasst, wobei in Abhängigkeit der während der gesamten Fahrdauer erfassten Daten des Fahrzeuginsassen ein momentaner Zustand des Fahrzeuginsassen ermittelt wird. Bei Ermittlung oder Abweichung der momentanen Haltung von einer vorgegebenen Haltung des Fahrzeuginsassen und/oder bei Ermittlung einer Abweichung des momentanen Fahrverhaltens von einem vorgegebenen Fahrverhalten und/oder bei Ermittlung eines vom Fahrzeug ermittelten Bewegungsbedarfs des Fahrzeuginsassen wird zumindest eine Information zum momentanen Zustand des Fahrzeuginsassen im Fahrzeug optisch und/oder akustisch ausgegeben.
Die DE 102021 202 295 A1 offenbart ein computerimplementiertes Verfahren zum Unterstützen einer Person bei einem Positionieren von Komponenten einer Innenausstattung eines automatisiert betreibbaren Fahrsystems umfassend Sitz, Lenkrad und/oder Spiegel, das Verfahren umfassend die Schritte Berechnen von Körperhaltungen der Person in einem Innenraum des Fahrsystems umfassend Positionen von Kopf, Rücken, Ober-, Unterschenkel und/oder Armen, die für die Körpermaße innerhalb der Einstellbereiche erreichbar sind; bildbasiertes Nachverfolgen von der Person eingenommenen Körperhaltungen; Vergleichen der jeweils aktuell eingenommenen Körperhaltungen mit den bestimmten Einstellbereichen; Rückmelden der aktuell eingenommenen Körperhaltung an die Person umfassend Anweisungen für optimale Positionierungen der Komponenten und/oder für eine optimale Körperhaltung hinsichtlich der Übersicht und dem Wirkbereich der Rückhaltesysteme, falls die aktuell eingenommene Körperhaltung von einer Körperhaltung abweicht, die innerhalb der für die aktuelle Fahrsituation bestimmten Einstellbereichen erreichbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Unterstützungssystem zu schaffen, mittels welchen verbessert eine Person während des Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs unterstützt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie durch ein Unterstützungssystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Unterstützungssystems für eine Person in einem Kraftfahrzeug. Es erfolgt das Erfassen der Person mittels einer optischen Erfassungseinrichtung des Unterstützungssystems. Es wird eine Körperhaltung der Person mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Unterstützungssystems bestimmt. Es wird ein digitaler Avatar in Abhängigkeit von der erfassten Person und der bestimmten Körperhaltung erzeugt und es erfolgt das Anzeigen des Avatars mit der bestimmten Körperhaltung auf einer Anzeigeeinrichtung des Unterstützungssystems.
Insbesondere ist somit ein digitaler Avatar vorgeschlagen, der in der Art eines Kompagnons oder Coachs zum einen die Haltung der Person, welche insbesondere ein Fahrer oder auch ein Beifahrer des Kraftfahrzeugs sein kann, den der Avatar adressiert, einnehmen, um analog einer therapeutischen Beziehung als vertrauenswürdig, kompetent und sympathisch wahrgenommen zu werden. Darüber hinaus wird analog den Grundsätzen einer sogenannten Hypnotherapie, auch bekannt in der NLP (Natural Language Processing - neurolinguistisches Programmieren), durch das Spiegeln der Haltung eine positive, tragfähige Beziehung zwischen dem digitalen Avatar und der Person erzeugt, was auch als Pacing bezeichnet wird. Auf dieser Basis ist die Person eher bereit, sich zu gesundheitsorientierten Verhalten „leiten“ zu lassen, was auch unter dem Fachbegriff Leading bekannt ist.
Diese Haltung wird zum Beispiel von mindestens einer Koordinate abgeleitet, die die Kopfposition repräsentiert. Zum Beispiel die Kopfposition in der x-, y- und z-Richtung. Weitere Koordinaten zu Kopf- und Körperhaltung können ergänzt werden. Zum Beispiel Rotation als Indikator für die Orientierung des Gesichts. Weitergehend kann diese Haltung auch direkt über Bildanalyse-Verfahren aus den Kamera-Aufnahmen abgeleitet werden. Darüber hinaus kann die Atemfrequenz, falls über die Kamera oder Wearables oder andere Erfassungsquellen zur Verfügung gestellt, ebenfalls am Avatar animiert werden.
Wissen um die zum Beispiel Atemfrequenz oder die Haltung kann auch zur Anleitung der Optimierung der Aktivität für die Person genutzt werden. Wenn während einer Übung über den Algorithmus zum Beispiel erkannt wird, dass die Luft angehalten wird, erfolgt eine Nachricht über eine Sprachausgabe, als schriftliche Notifikation und/oder zusätzlich einen haptischen Impuls, beispielsweise in Form einer Vibration oder einer Sitzkinetik, um beispielsweise die Person zum Weiteratmen anzuhalten.
Aus den Daten zur Kopfposition wird darüber hinaus im Hintergrund abgeleitet, zu welchem Zeitpunkt ein bewegungsorientiertes Angebot gemacht werden kann beziehungsweise sollte. Dieser Zeitpunkt ist definiert durch die Information, ob die Person sich zu wenig beziehungsweise nicht bewegt hat oder in eine „schlechte“ Haltung verfällt. Oder ob die Atmung immer flacher und schneller wird, was ebenfalls auf eine Verschlechterung der Haltung hindeutet, dass der Brustkorb nicht mehr durch vertiefte Einatemzüge aufgerichtet wird.
Das bewegungsorientierte Angebot kann insbesondere präventiv gemacht werden, bevor es zu einem Diskomfort für die Person kommt, Verspannungen oder einer Verringerung der Sauerstoff-Versorgung des Gehirns durch die flache Atmung oder dergleichen kommt. Hier wird im Hintergrund ein intelligenter Algorithmus für den richtigen Zeitpunkt einer Verhaltensempfehlung definiert.
Aus Kraftfahrzeug- und Personendaten wird parallel erfasst, zu welchem Zeitpunkt eine eher monotone Fahrsituation vorliegt, in der zum Beispiel aktivierende Empfehlungen wahrgenommen und damit durchgeführt werden können. Diese Abstimmung auf die Fahrsituation wird nur für den Fahrer im Fahrmodus in dem Algorithmus integriert.
Visuelle Informationen auf der Anzeigeeinrichtung, welche insbesondere als Userinterface ausgebildet ist, sind während der Fahrt nur insbesondere in hochautomatisierten Fahrphasen für den Fahrer sichtbar. Bei Bei- und Mitfahrer ist dies jederzeit möglich.
Zusätzlich kann eine Statistik zu Haltung und Vitaldaten sowie ein Bewegungsverhalten und Atemveränderung und Verhalten, sowie die Zeit der Aktivität während der Fahrt angezeigt werden. „Trainingsminuten“ während der Fahrt, sowie die Vitaldaten und dergleichen können ebenfalls nach Bedarf angezeigt werden.
Das Unterstützungssystem wird von der Person aktiv aktiviert und ist so lange aktiv, bis die Fahrt endet oder bis das Unterstützungssystem vom Kunden aktiv beendet wird. Dies kann per Touch- oder Sprachbedienung oder andere Arten durchgeführt werden. Die Angebote werden dabei idealerweise mindestens einmal pro Stunde ausgeführt. Auf Wunsch kann dem Kunden auch für den Algorithmus die genutzten Daten über den Verlauf der Fahrt dargestellt und aufbereitet werden. Somit können zum Beispiel Zusammenhänge zwischen Haltung und Kopfsituation und Atemfrequenz und Aktivität dargestellt werden.
Insbesondere ist somit vorgesehen, dass die Körperhaltung der Person mittels der optischen Erfassungseinrichtung, insbesondere mittels einer Kamera, erfasst wird. Mittels eines Algorithmus erfolgt eine intelligente Verarbeitung der Daten, zum Beispiel einer Applikation auf einer Headunit des Kraftfahrzeugs. Es wird dabei ein Pacing und ein Leading während der Fahrt und im Stand auch durchgeführt. Die Auswahl kann dabei Zufallsauswahl oder eine von der Person ausgewählte Auswahl sein. Insbesondere kann eine Liste an gesundheitsfördernden Systemen verfügbar im Kraftfahrzeug sein, zum Beispiel die Übungen für die Muskelaktivierung, Entspannung oder Balance. Ferner kann eine Sitzkinetik oder auch andere aktivierende, mobilisierende, interaktive Massagen oder dergleichen durchgeführt werden. Ferner erfolgt eine Empfehlung einer Aktivität für die Person, wobei beispielsweise der digitale Avatar die Haltung widerspiegelt und leitet die Aktivität an, durch die die Person zum Mitmachen angeregt wird. Alternativ können auch schriftliche Hinweise oder Sprachinhalte ausgegeben werden. Der digitale Avatar kann Hinweise geben auf Basis von Informationen zu Haltung und Vitaldaten. Zum Beispiel kann die Atemfrequenz während der Aktivität ebenfalls mit überwacht werden und der Avatar gibt Hinweise zum Beispiel zu Weiteratmen, falls der Kunde die Atmung zum Beispiel vergisst.
Es ist vorgesehen, dass die bestimmte Körperhaltung mit zumindest einer vorgegebenen Körperhaltung verglichen wird und bei einer Abweichung eine Bewegung von der aktuellen Körperhaltung zur vorgegebenen Körperhaltung mittels des digitalen Avatars angezeigt wird. Insbesondere kann die Abweichung beispielsweise bei einer ergonomisch schlechten aktuell erfassten Körperhaltung entsprechend durchgeführt werden. Hierbei ist dann vorgesehen, dass beispielsweise der Avatar die ergonomisch nicht korrekte Körperhaltung auf der Anzeigeeinrichtung anzeigt, wobei dann über eine digitale Bewegung des Avatars in die korrekte Körperhaltung wiederum die Bewegung zum Nachmachen für die Person angezeigt ist. Somit kann die Person in der ergonomisch schlechten Körperhaltung zuverlässig die korrekte Bewegung in die ergonomisch korrekte Körperhaltung durchführen.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei einer Abweichung der bestimmten Körperhaltung die Person akustisch auf die Abweichung aufmerksam gemacht wird. Beispielsweise kann dies in der Art einer Warnmeldung oder dergleichen erfolgen, sodass die Person bei der Detektion der falschen, insbesondere ergonomisch falschen, Körperhaltung entsprechend auf diese hingewiesen wird, sodass es nicht zu einer Schädigung der Person kommen kann.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei einer Abweichung eine Korrektur der aktuellen Körperhaltung der Person akustisch mitgeteilt wird. Beispielsweise kann der Person mitgeteilt werden, dass diese ihren Körper nach links beziehungsweise rechts oder nach vorne oder hinten bewegen soll, um eine korrekte Körperposition beziehungsweise Körperhaltung einzunehmen, welche wiederum vor Schädigungen schützen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass mittels des Avatars zumindest eine Kopfposition der Person auf der Anzeigeeinrichtung widergespiegelt wird. Insbesondere kann sich somit die Person verbessert mit dem digitalen Avatar identifizieren, wodurch ein verbessertes Pacing und dadurch ein verbessertes Leading realisiert werden kann.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn bei einer über einen vorgegebenen Zeitraum als statisch erfasste Körperhaltung eine Bewegungsaufforderung mittels des Avatars angezeigt wird. Insbesondere beispielsweise nach 50 Minuten beziehungsweise nach mindestens einer Stunde erfolgt eine entsprechende Bewegungsaufforderung, um sogenannte Mikromuskelbewegungen durchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass diese Bewegungen zu keiner Schädigung des Körpers führen und entsprechende Mikrobewegung sich vorteilhaft auf den Gesundheitszustand der Person während der Fahrt auswirken. Eine nochmals weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass eine aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bei der Anzeige des digitalen Avatars berücksichtigt wird. Beispielsweise kann die Person als Fahrer lediglich bei Geradeausfahrten beziehungsweise monotonen langen Fahrten entsprechend auf die eventuell falsche Körperhaltung hingewiesen werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn bei einem aktiven Eingriff der Person in die Fahrsituation die Anzeige des digitalen Avatars unterdrückt wird. Als aktiver Eingriff sind insbesondere Fahreingriffe, wie Lenken, Beschleunigen oder Bremsen, zu verstehen. Beispielsweise wird im Stadtverkehr oder bei einer Ampelsituation der aktive Eingriff zukünftig erwartet und somit die Anzeige des digitalen Avatars unterdrückt, um sicherheitskritische Situationen im Straßenverkehr zu verhindern.
Bei dem vorgestellten Verfahren handelt es sich insbesondere um ein computerimplementiertes Verfahren. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet werden, ein Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Das Computerprogrammprodukt kann auch als Computerprogramm bezeichnet werden. Ferner betrifft die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium mit dem Computerprogrammprodukt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Unterstützungssystem für eine Person in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einer optischen Erfassungseinrichtung, einer elektronischen Recheneinrichtung und einer Anzeigeeinrichtung, wobei das Unterstützungssystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels des Unterstützungssystems durchgeführt.
Die elektronische Recheneinrichtung weist beispielsweise Prozessoren, Schaltkreise, insbesondere integrierte Schaltkreise, sowie weitere elektronische Bauteile auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Unterstützungssystem nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug kann dabei sowohl teilweise autonom als auch vollautonom ausgebildet sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, des Unterstützungssystems sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Das Unterstützungssystem sowie das Kraftfahrzeug weisen hierzu insbesondere gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens ermöglichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Unterstützungssystems, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen kann.
In der Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs
1 mit einer Ausführungsform eines Unterstützungssystems 2. Das Unterstützungssystem
2 weist insbesondere eine optische Erfassungseinrichtung 3, beispielsweise in Form einer Kamera, sowie eine elektronische Recheneinrichtung 4 auf. Ferner weist das Unterstützungssystem 2 zumindest eine Anzeigeeinrichtung 5 auf. Das Kraftfahrzeug 1 kann dabei beispielsweise zumindest teilweise autonom beziehungsweise auch vollautonom betrieben werden. In der Fig. 1 befindet sich eine Person 6 in einem Innenraum 7 des Kraftfahrzeugs 1. Bei der Person 6 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere um einen Beifahrer im Kraftfahrzeug 1.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Person 6 mittels der optischen Erfassungseinrichtung 3 erfasst wird. Es erfolgt das Bestimmen einer Körperhaltung 8 der Person 6 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 4. Es wird ein digitaler Avatar 9 in Abhängigkeit von der erfassten Person 6 und der bestimmten Körperhaltung 8 erzeugt und der digitale Avatar 9 wird mit der bestimmten Körperhaltung 8 auf der Anzeigeeinrichtung 5 angezeigt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die bestimmte Körperhaltung 8 mit zumindest einer vorgegebenen Körperhaltung verglichen wird und bei einer Abweichung eine Bewegung 10 von der aktuellen Körperhaltung 8 zur vorgegebenen Körperhaltung mittels des digitalen Avatars 9 angezeigt wird. Beispielsweise kann bei der Abweichung der bestimmten Körperhaltung 8 die Person 6 akustisch auf die Abweichung aufmerksam gemacht werden. Alternativ oder ergänzend kann bei einer Abweichung eine Korrektur der aktuellen Körperhaltung 8 der Person 6 akustisch mitgeteilt werden.
Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass mittels des Avatars 9 zumindest eine Kopfposition 11 der Person 6 auf der Anzeigeeinrichtung 5 widergespiegelt wird.
Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass bei einer über einen vorgegebenen Zeitraum als statisch erfassten Körperhaltung 8 eine Bewegungsaufforderung mittels des Avatars 9 angezeigt wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 1 bei der Anzeige des digitalen Avatars 9 berücksichtigt wird, beispielsweise dass bei einem aktiven Eingriff der Person 6 in die Fahrsituation die Anzeige des digitalen Avatars, beispielsweise bei einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1, unterdrückt wird.
Insbesondere ist somit vorgesehen, dass beispielsweise die Kopfposition durch Koordinaten im Raum als Punkt zwischen den Augen entsprechend erfasst wird. Ferner kann auch die Erfassung der Koordinaten der Nase relativ zur Kopf-Koordinate als Indikator für eine Kopf-Drehung herangezogen werden, wobei dies bevorzugt über eine Innenraumkamera durchgeführt wird. Ferner kann auch eine Atemfrequenz entsprechend erfasst werden.
Auf Basis der erfassten Daten zu Kopfposition und Rotation kann der Kopf des Avatars 9 positioniert werden, wenn der Avatar 9 beispielsweise die Person 6 ansprechen will beziehungsweise anspricht.
Bei Instruktionen einer Aufgabe oder bei der Interaktion zwischen der Person 6 und dem Avatar 9 nimmt der Avatar 9 genau die Haltung und Atemfrequenz der Person 6 ein, was insbesondere einem sogenannten Pacing entspricht. Der Avatar 9 lenkt nun die Person 6 bevorzugt zu einer korrekten Haltung beziehungsweise Verhalten, insbesondere hin zu gesundheitsförderlichen Angeboten, an. Dies erfolgt insbesondere lediglich in entsprechenden Fahrsituationen. Ferner können auch Empfehlungen über Nachrichten oder Texte ausgegeben werden.
Insbesondere können hierzu Fahrzeug- und Fahrtsignale als Indikator für entsprechende Fahrsituationen gelten. Die entsprechenden Angebote können insbesondere passend zum Lenk- und Bremsverhalten des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt werden. Ferner können auch entsprechende Zeiten mit eingehalten werden, beispielsweise bei einem Einsinken der aufrechten Haltung, einer Bewegungslosigkeit oder bei einer flacher werdenden Atmung kann eine entsprechende Reaktion eingeleitet werden.
Wenn die Qualität der Haltung beziehungsweise Körperspannung nachlässt, spricht der Avatar 9 die Person 6 aktiv an, um entsprechende Bewegungsänderungen zu initiieren. Die Person 6 kann dabei den Bewegungsvorschlag durch Aktivieren einer Funktion oder per Sprachbedienung bestätigen oder auch ignorieren.
Wenn die Kopfposition sich beispielsweise 30 Minuten lang nicht geändert hat und die Atmung immer oberflächlicher wird und damit schneller, schlägt der Avatar 9 zum Beispiel aktiv das aufrichtende Atemprogramm vor, insbesondere indem entsprechende Atemübungen durch den Avatar 9 durchgeführt werden. Dies kann ebenfalls durch den Kunden bestätigt werden und somit aktiviert werden oder auch ignoriert werden.
Der Avatar 9 demonstriert dabei insbesondere die Übungen, beschreibt das Programm und kann somit die Person anhalten, die entsprechenden Übungen nachzumachen. Insbesondere kann das Verfahren somit aus den Schritten bestehen, dass beispielsweise der Fahrtbeginn entsprechend erfasst wird. Es erfolgt dann die Detektion beziehungsweise das Einsinken des Kopfes, welcher insbesondere beispielsweise nach vorne wandert. Der Avatar 9 nimmt dann die Haltung der Person 6 ein und spricht wiederum eine Empfehlung aus. In einem weiteren Schritt werden dann wiederum die entsprechenden Übungen beziehungsweise Bewegungsaufforderungen durch den Avatar 9 angezeigt. Es kann dann wiederum eine Statistik aufbereitet werden, indem die gesundheitsfördernden Aktivitäten und Digitaldaten entsprechend für die Person 6 dargestellt werden.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Betreiben eines Unterstützungssystems (2) für eine Person (6) in einem Kraftfahrzeug (1), mit den Schritten:
- Erfassen der Person (6) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung (3) des Unterstützungssystems (2);
- Bestimmen einer Körperhaltung (8) der Person (6) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (4) des Unterstützungssystems (2);
- Erzeugen eines digitalen Avatars (9) in Abhängigkeit von der erfassten Person (6) und der bestimmten Körperhaltung (8); und
- Anzeigen des digitalen Avatars (9) mit der bestimmten Körperhaltung (8) auf einer Anzeigeeinrichtung (5) des Unterstützungssystems (2), wobei die bestimmte Körperhaltung (8) mit zumindest einer vorgegebenen Körperhaltungen verglichen wird und bei einer Abweichung eine Bewegung (10) von der aktuellen Körperhaltung (8) zur vorgegebenen Körperhaltung mittels des digitalen Avatars (9) angezeigt wird. Verfahren nach 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung der bestimmten Körperhaltung (8) die Person (6) akustisch auf die Abweichung aufmerksam gemacht wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung eine Korrektur der aktuellen Körperhaltung (8) der Person (6) akustisch mitgeteilt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Avatars (9) zumindest eine Kopfposition (11) der Person (6) auf der Anzeigeeinrichtung (5) wiedergespiegelt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer über einen vorgegebenen Zeitraum als statisch erfassten Körperhaltung eine Bewegungsaufforderung mittels des Avatars (9) angezeigt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs (1) bei der Anzeige des digitalen Avatars (9) berücksichtigt wird. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aktiven Eingriff der Person (6) in die Fahrsituation die Anzeige des digitalen Avatars (9) unterdrückt wird. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung (4) dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung (4) abgearbeitet werden, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen. Unterstützungssystem (2) für eine Person (6) in einem Kraftfahrzeug (1), mit zumindest einer optischen Erfassungseinrichtung (3), einer elektronischen Recheneinrichtung (4) und einer Anzeigeeinrichtung (5), wobei das Unterstützungssystem (2) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
PCT/EP2023/082265 2022-11-21 2023-11-17 Verfahren zum betreiben eines unterstützungssystems für eine person in einem kraftfahrzeug, computerprogrammprodukt sowie unterstützungssystem WO2024110348A1 (de)

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