用于使车辆内部的婴儿平静的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于使车辆内部的婴儿平静的装置、一种具有合适装置的车辆以及用于使车辆内部的婴儿平静的方法。

背景技术：

虽然有些婴儿很容易放松，并且有时也会在汽车旅行中入睡，但这样的旅行会给其他婴儿带来很大的压力和兴奋，并且感觉不舒服。这可以为婴儿及其父母，特别是对于车辆的驾驶员带来非常紧张的汽车旅行体验。

此外，安全原因要求婴儿在合适的婴儿座椅或婴幼儿座椅上度过旅行，其位置通常位于车辆内部的一个后排座椅上，并因此与其父母稍微隔离开来度过旅行，特别是如果只有一位父母在场，他坐在驾驶员座椅上以控制车辆。这种至少被认为缺乏与父母的接近可以反过来被认为是压力，并且同样使旅行对于婴儿和父母来说不舒服。

此外，婴儿和父母之间的关系在生命的最初几个月进一步发展。特别是在频繁的汽车旅行的情况下，婴儿与父母分开的反复感觉可能导致关系不能以完全理想的方式发展。

可以用来平息婴儿的是，自怀孕以来已经熟悉的母亲的心脏声音，其可以对婴儿(即生命最初几个月的婴幼儿)产生镇静作用。

因此，在US 7,464,424 B1中，母亲的储存的心脏声音被用于使婴儿平静下来。公开了一种婴儿平静系统，其中借助于具有麦克风的听诊器来记录母亲的心脏声音，并且在通过婴儿尖叫或特别响亮的环境声音激活之后，通过扬声器向所述婴儿播放所述心脏声音。

US 7,464,424 B1公开了一种用于女性上身形式的婴儿的保持装置，其中，除其他之外，为婴儿播放的人造心跳用于平静目的。

US 7,510,521 B2公开了一种回放设备，其容纳在填充物中，例如，用于先前记录的声音和母亲的心脏声音，其在婴儿基于音频的激活之后被回放。

US 7,039,207 B1描述了一种婴儿座椅(即婴儿车辆座椅)中的娱乐和平静系统，其中除了音乐的回放之外，还提供了在婴儿或车辆的驾驶员激活之后产生的合成心跳。

US 2010/0231014 A1公开了一种用于机动车辆的儿童座椅，其中振动单元引起具有预设频率的振动以便使儿童平静，所述频率大致对应于心率，即放松的成年人的心跳的频率。

然而，如果这些不是父母的心跳声音(特别是母亲的心跳声音)，并且如果没有考虑到心跳的轮廓取决于记录的情况，那么心脏声音的镇静效果不一定全部使用。婴儿或儿童也不断感知周围环境中的事件。如果心脏声音或其他平静信号完全与其分离，并且如果它们与当前情况无关，因为它们是在不同时间记录并且可能以完全不同的紧张状态记录，这可能导致在感知到这种差异时不发生镇静效果，只发生减小的效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种改进的用于在车辆行驶期间为婴儿座椅中的婴儿创造平静气氛并且同时用于加强亲子关系的选择，其中至少一个父母作为另一个乘员。

根据本发明，该目的通过如权利要求1的用于使车辆内部的婴儿平静的装置、如权利要求15的车辆和如权利要求16的用于使车辆内部的婴儿平静的方法来实现。在从属权利要求中详细说明了本发明的有利改进。

根据本发明的第一方面，一种用于使车辆内部的婴儿平静的装置包括被配置为捕获取决于车辆内部的乘员的心跳的心跳输入信号的心跳传感器设备、配置为产生取决于心跳输入信号的心跳输出信号的心跳信号处理设备、以及配置为输出取决于心跳输出信号并且车辆内部的婴儿可感知的平静信号的平静信号输出设备；其中该装置被配置为在捕获心跳输入信号期间至少间歇地直接输出平静信号。

该装置提供了使用心跳传感器设备来建立心跳的选项，即指示至少在一段时间内乘员(即车辆内部的人)的心脏的个体心跳或收缩的心跳信号，该乘员优选地是父母，特别是母亲。为此，捕获心跳输入信号。取决于所采用的传感器，这可以直接表示心跳或包含可以建立心跳表示的信息，例如视频信息。这里，如果心跳信号也可由脉搏建立，则捕获乘员脉搏(即其心率)的传感器也是心跳传感器。

车辆尤其是机动车辆，例如汽车，与驱动器的类型无关。车辆的乘员是车辆内部(除了婴儿之外)的人，其心跳被捕获。

如果心跳传感器设备、心跳信号处理设备和平静信号输出设备在空间上是分开的，则它们使用合适的接口以有线或无线方式彼此直接或间接地链接，例如通过无线本地网络、蓝牙或其他近场通信，其中，特别地，心跳信号处理设备也可以是心跳传感器设备或平静信号输出设备的组成部分。

取决于各个实施例所需的输入和输出信号，由心跳信号处理设备执行的信号处理包括将心跳输入信号导入并可选地转换为心跳输出信号和/或过滤心跳输出信号和/或根据可从心跳输入信号获得的信息生成心跳输出信号。为此，心跳信号处理设备然后包括用于执行信号处理的合适装置，例如处理器和包含程序代码的存储器，当由处理器执行时，程序代码提示处理器实现必要的信号处理。

虽然心跳输出信号是模拟或数字电信号，但是平静信号尤其是车辆中的婴儿或婴幼儿可感知的信号，所述平静信号由平静信号输出设备从心跳输出信号产生。举例来说，平静信号可被感知为可听声学信号。在另一实施例中，所述信号可以替代地或另外地也可被感知为振动信号。如果平静信号是可听见的，则平静信号输出设备包括例如至少一个扬声器、听筒或其他电声换能器或用于连接它的接口。

用于使车辆内部的婴儿平静的装置被配置为在捕获心跳输入信号期间至少间歇地直接地输出平静信号的事实提供了以下优点：从乘员(例如，婴儿的母亲)捕获的心跳输入信号与婴儿所在的当前情况有时间关系，其中平静信号是针对当前情况的，并且因此关联的感觉和当前未被隔离的感觉对于婴儿来说也被放大了。

在捕获心跳输入信号期间直接输出平静信号的事实尤其表示“实时”模式，其中在捕获心跳输入信号期间存在平静信号的实时再现。短语“至少间歇地”包括在捕获心跳输入信号期间连续输出平静信号，但是在一个实施例中可以提供用于捕获心跳输入信号和/或平静信号的输出只能在触发信号之后或者例如由乘员或婴儿启动之后同时进行。

在一个实施例中，心跳传感器设备包括车辆座椅中的至少一个第一传感器。优选地，这涉及心率应当被捕获的乘员座椅中的一个或多个电容或电传感器。特别地，这种传感器可以设置为集成在驾驶员座椅中，但也可以设置在车辆内部的前排乘客座椅中和/或其他座椅中。首先，这提供了以下优点：传感器以安全且受保护的方式集成在车辆中，并且因此操作该装置所需的可能被遗忘或损坏的附件较少。其次，这允许捕获车辆乘员的心跳，而后者不必为此佩戴测量装置。

在另一实施例中，提供心跳传感器设备可替代地或另外地包括车辆方向盘中的至少一个第二传感器。由于驾驶员的手的皮肤与车辆的方向盘直接接触，布置在方向盘中的传感器(例如一个或多个电容或电传感器)可以非常准确地捕获心率。此外，在这种情况下，传感器也以安全且受保护的方式集成在车辆中，并且它可以在没有乘员的情况下提供信号，在这种情况下，车辆的驾驶员必须为此佩戴测量装置。

心跳传感器设备可以包括多个传感器，其以相同方式或以不同方式捕获心跳输入信号。使用多个信号源提供的优点是，例如，心跳信号处理设备选择最佳记录而没有干扰的信号，或者可以计算已经从干扰中消除的信号。

在另一实施例中，心跳传感器设备包括至少一个麦克风。举例来说，这涉及集成到座椅或车辆内部装饰中的麦克风，其具有足够的灵敏度以记录人脉冲的频率范围中的微小变化。为此，相关联的心跳信号处理还特别包括滤波器，以从心跳信号中滤除车辆内部的其他噪声。在该实施例中，可以有利地捕获心跳输入信号，而不需要乘员必须佩戴测量装置，并且在这种情况下，传感器也可以以安全和受保护的方式集成在车辆中。在替代示例性实施例中，也可以提供将小型便携式麦克风应用于乘员的身体(优选地在心脏区域)中，所述麦克风将捕获的信号例如通过近场通信以无线方式传送到车辆内部的接收器。这提供了以下优点：通过适当选择麦克风的位置能够改善捕获信号的质量。

在一个实施例中，心跳传感器设备包括至少一个便携式心跳测量设备。这里，这可以是便携式脉冲测量设备或“可穿戴计算机”，或简称为“可穿戴设备”，即，在应用期间固定在用户(在这种情况下是车辆的乘员)身体上的便携式计算机系统，并且该便携式计算机系统包括例如在手腕上或借助于传感器胸带的装置，其用于捕获心跳输入信号，并且此外，通过优选的无线数据接口将捕获的心跳输入信号数据传送到心跳信号处理设备。或者，心跳信号处理设备的功能也在便携式心跳测量设备中实现，使得直接输出心跳输出信号。

在一个实施例中，心跳信号处理设备包括用于放大心跳输入信号以便产生心跳输出信号的装置。举例来说，在这种情况下的放大涉及信号幅度或信号功率的放大，例如使用适合于存在模拟或数字电心跳输入信号的模拟或数字放大器电路。以这种方式，例如，可以促进改进的噪声抑制，并且可以减少对平静信号输出设备的要求。

在另一实施例中，心跳信号处理设备包括用于建立捕获的心跳输入信号的频率的装置。这里，在示例性实施例中，建立捕获的心跳输入信号或心率的频率包括随时间捕获频率曲线并因此也捕获其中的变化。

如果建立捕获的心跳输入信号的频率，则在示例性实施例中提供心跳信号处理设备被配置为基于建立的频率合成心跳输出信号。代替通过合适的滤波措施改善输入信号本身，这里产生新的合成心跳输出信号，例如，所述合成心跳输出信号被优化用于通过平静信号输出设备从其产生合适的平静信号。

在更进一步的实施例中，提供心跳传感器设备包括至少一个可对准乘员面部的摄像机传感器。根据该实施例，这涉及用于可见光或红外光的摄像机传感器，其中视频序列被记录为心跳输入信号，所述视频序列至少还示出了乘员的面部或面部的区域。举例来说，这提供了以下优点：摄像机的视频图像可以在任何情况下已经存在用于其他驾驶员辅助系统，例如，通过该视频图像应该监控驾驶员的疲劳，摄像机的视频图像也可以是用于提供允许通过连续视频分析来识别颜色和/或亮度变化以及由此确定心率的视频图像。

为此，在示例性实施例中，心跳信号处理设备被配置为在心跳输入信号随时间改变的过程中识别由心跳引起的至少在车辆乘员的面部区域中的颜色和/或亮度的变化，并由此建立心跳输出信号。为此，心跳信号处理设备具有图像或视频分析装置，例如处理器和具有程序代码的存储器，当由处理器执行时，程序代码对处理器进行编程以实现所描述的视频分析。这里，直接建立心跳输出信号或者通过确定颜色或亮度变化的频率来建立用于合成心跳输出信号的参数。

在一个实施例中，心跳信号处理设备被配置为根据心跳输出信号的频率曲线的梯度来过滤心跳输出信号。虽然希望输出平静信号所基于的心跳输出信号的曲线包括对乘员和婴儿的环境状况的当前共同感知，即例如，频率的情况相关的增加和下降，其再次表示平静，在该实施例中提供了对信号进行额外滤波以便滤除或衰减表明危险或恐惧的频率曲线。举例来说，可以提供心跳输出信号被间歇地屏蔽，经受低通滤波或者在频率增加超过预定阈值的情况下(例如由于乘员的突然冲击时刻)，用缓冲器存储或合成产生的具有较低频率的信号代替。这确保了总是可以从心跳输出信号产生平静信号，所述平静信号实际上促进了婴儿的平静和安全感。

在一个实施例中，心跳输出设备包括车辆的多个扬声器和控制单元，控制单元被配置为以直接定向的方式将车辆中的婴儿可感知的平静信号发射到为婴儿提供的车辆内部的区域上。因此，提供将平静信号作为“定向音频”(即定向音频信号)发射到婴儿所占据的空间，该空间通常由婴儿座椅的位置预先确定。举例来说，通过适当地致动扬声器产生定向音频信号，使得通过音频信号的叠加产生容易感知音频信号的区域，同时所述音频信号对于其余区域被阻尼或取消。举例来说，这首先提供了这样的优点：平静信号仅到达内部中的婴儿，而其他乘员听不到或者几乎听不到，后者可能不认为它自己很麻烦。其次，在该实施例中可以使用车辆的扬声器。在心跳传感器设备和心跳信号处理设备也通过车辆的部件实现的实施例中，在车辆的内部中因此可以获得用于使婴儿平静的装置，所述装置完全由随车携带的装置实现。因此，父母不需要购买和建立至少部分地与车辆分离的系统，并且父母可以在选择婴儿座椅时选择任何座椅，他们既不需要特定的型号，也不需要他们自己对可能已经存在的婴儿座椅进行改装。

在另一实施例中，心跳输出设备包括集成在婴儿座椅中的至少一个扬声器。以这种方式，平静信号的源在婴儿的耳朵附近，因此不需要音频发射的精确对准。在该实施例中，扬声器连接到心跳信号处理设备。该连接可以以有线方式实现，但也可以特别是无线地实现，例如通过无线本地网络(WLAN)、蓝牙或其他近场通信。

在更进一步的实施例中，心跳输出设备可选地或另外地包括听筒。在第一示例性实施例中，听筒适合于婴儿，从而允许以最直接的方式向婴儿提供平静信号声音。特别地，在该示例性实施例中还可以提供，心跳信号处理设备和/或心跳输出设备用于检查并确保不超过最大容许音量。在第二示例性实施例中，听筒指定给车辆的乘员，以便通过用于婴儿的另外的听筒或以任何其他方式(例如通过婴儿座椅中的扬声器)监控输出给婴儿的平静信号。该连接可以以有线方式实现，但特别是通过WLAN、蓝牙或其他近场通信无线地实现。

根据本发明的第二方面，一种车辆，该车辆包括根据本发明的第一方面的用于使车辆内部的婴儿平静的装置。根据本发明的第三方面，一种用于使车辆内部的婴儿平静的方法包括使用心跳传感器设备捕获取决于车辆内部中的乘员的心跳的心跳输入信号，使用心跳信号处理设备产生取决于心跳输入信号的心跳输出信号，并且使用平静信号输出设备输出取决于心跳输出信号并且由车辆内部的婴儿可感知的平静信号，其中在捕获心跳输入信号期间，至少间歇地直接实现平静信号的输出。以这种方式，根据本发明的用于使车辆内部的婴儿平静的装置的优点和特性也在车辆和合适的操作方法的范围内实现。

附图说明

从详细说明书和附图中可以清楚地看出本发明的其他优点。下面结合示例性实施例的以下描述并参考附图更详细地解释本发明。详细地：

图1示出了具有根据本发明的第一实施例的用于使车辆内部的婴儿平静的装置的车辆的示例的示意图；和

图2示出了根据本发明的第二实施例的用于使车辆内部的婴儿平静的方法的示例的示意图。

具体实施方式

应当理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以实现结构或逻辑变化。应当理解，只要没有具体指定，上面和下面描述的各种示例性实施例的特征可以彼此组合。因此，说明书不应被解释为具有限制作用，并且本发明的保护范围由所附权利要求限定。

图1示出了车辆10的示例的示意图，该车辆10具有根据本发明的第一实施例的用于使车辆10的内部19中的婴儿18平静的装置11、12、13、14、15、16、17。车辆10具有装置11、12、13、14、15、16、17，其包括心跳传感器设备11、12、13，心跳传感器设备11、12、13配置成捕获取决于车辆10的内部19中的乘员20的心跳的心跳输入信号。在所示实施例中，心跳传感器设备11、12、13具有多个传感器的组合，以便捕获乘员20的心跳，乘员20在这种情况下是车辆10的驾驶员。尽管男性和女性乘员之间没有明确区分，但“乘员”一词始终与应该捕获心跳的人有关，而与性别无关。未示出其心跳未被捕获的其他人可以位于车辆10中。首先，通过驾驶员座椅21中的第一传感器11的传感器信号捕获乘员20的心跳。其次，车辆10的方向盘22还包括合适的第二传感器12。另外，提供驾驶员摄像机作为第三传感器或摄像机传感器13，上述驾驶员摄像机捕获驾驶员座椅21上的乘员20的面部。

心跳传感器设备11、12、13的传感器经由未示出的无线连接连接到心跳信号处理设备14，上述心跳信号处理设备被配置为产生取决于心跳输入信号的心跳输出信号。在所示实施例中，首先建立初步输出信号，然后为此建立传感器信号的无干扰心跳输出信号。

心跳信号处理设备14经由未示出的无线连接连接到平静信号输出设备15、16、17，该平静信号输出设备15、16、17被配置为输出取决于心跳输出信号并且由车辆10的内部19中的婴儿18可感知的平静信号。在所示实施例中，平静信号输出设备15、16、17至少包括第一扬声器15和第二扬声器16以及控制单元17。平静信号由控制单元17确定并且经由第一扬声器15和第二扬声器16直接在婴儿18位于的并且紧固到车辆内部19中的后座椅24上的婴儿座椅23或婴幼儿座椅的位置的方向上作为定向音频信号发出。这里，该装置被配置为在捕获心跳输入信号期间至少间歇地输出平静信号。在另一个实施例中，控制单元17也可以是例如心跳信号处理设备14的一部分。

在所示实施例中，实现该装置而对婴儿座椅23没有任何要求，并因此任何允许作为婴儿座椅的座椅都适合与所描述装置一起使用。

图2示出了根据本发明第二实施例的用于使车辆内部的婴儿平静的方法的示例的示意图。所示方法30包括在第一步骤中使用心跳传感器设备捕获取决于车辆内部的乘员的心跳的心跳输入信号31。在第二步骤中，使用心跳信号处理设备产生取决于心跳输入信号的心跳输出信号32。在第三步骤中，使用平静信号输出设备输出取决于心跳输出信号并且可以由车辆内部的婴儿感知的平静信号33。这里，在心跳输入信号的捕获31期间，至少间歇地直接实现平静信号的输出33。因此，所示的步骤序列仅使该方法的基本进展可视化，而在进行进一步的步骤时不必完成步骤。因此，例如，在捕获心跳输入信号的第一间隔之后，可以实现其信号处理和心跳输出信号的相关第一间隔的产生，进而从心跳输出信号的相关第一间隔产生并输出平静信号的第一间隔，同时，已经捕获心跳输入信号的第二间隔。这种“实时”操作模式可以实施一段时间或连续实施。

尽管通过优选的示例性实施例更详细地描述和说明了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的保护范围的情况下从中得出其他变型。

这些附图标记不一定是详细的，也不一定是规模的，可以放大或缩小以提供更好的概述。因此，本文公开的功能细节不应被视为具有限制作用，而仅仅作为明确的基础，其为本技术领域的技术人员提供了以各种方式使用本发明的指导。

如果没有指定其他内容，诸如“第一”和“第二”等的术语(例如，第一和第二传感器等)仅用于区分各个元件。因此，术语的使用并不意味着对一个或另一个元件的任何定性或其他优先级。

不言而喻，尽管根据某些有序序列进行描述，但是方法步骤可以部分地以不同于本文描述的顺序执行。不言而喻，某些步骤可以同时进行，可以添加其他步骤，或者可以省略本文描述的某些步骤。换句话说：提供这些描述是为了说明具体实施方案，而不应解释为对所公开主题的限制。

当在一系列两个或更多个元件中使用时，本文使用的表达“和/或”意味着所呈现的每个元件可以单独使用，或者可以使用所呈现的元件中的两个或更多个的任何组合。例如，如果化合物的描述表明它含有组分A、B和/或C，则该化合物可仅含有A；仅含有B；仅含有C；A和B组合；A和C组合；B和C组合；或A、B和C的组合。

附图标记列表

10 车辆

11 第一传感器

12 第二传感器

13 摄像机传感器

14 心跳信号处理设备

15 第一扬声器

16 第二扬声器

17 控制单元

18 婴儿

19 内部

20 乘员

21 驾驶员座椅

22 方向盘

23 婴儿座椅

24 后排座椅

30 方法

31 捕获心跳输入信号

32 产生心跳输出信号

33 输出平静信号