DE102004016191A1

DE102004016191A1 - Restraint system for motor vehicle has movement sensor, mechanically connected to restraining belt, and evaluating circuit designed to evaluate movement signal registered by movement sensor for heart and/or breathing activity

Info

Publication number: DE102004016191A1
Application number: DE102004016191A
Authority: DE
Inventors: Jürgen DICKMANN; Thomas Hackbarth
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2005-09-08

Abstract

The restraint system with a restraining belt has a movement sensor, mechanically connected to the restraining belt, and an evaluating circuit designed to evaluate the movement signal registered by the movement sensor for heart and/or breathing activity. The movement sensor is located in the chest region of the occupant and connected flat to the restraining belt or integrated into it. The movement sensor may be movable along the restraining belt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem mit einem Rückhaltegurt.The The invention relates to a restraint system with a restraint belt.

In Kraftfahrzeugen sind Rückhaltesysteme mit Rückhaltegurten seit vielen Jahren bekannt. Diese Rückhaltesysteme halten dem angegurteten Fahrzeuginsassen im Fall eines Aufpralls auf ein Hindernis in dem Fahrzeugsitz zurück und reduzieren dadurch die Unfallschäden für diesen Fahrzeuginsassen. Diese Rückhaltesysteme mit Rückhaltegurt haben sich sehr bewährt.In Motor vehicles are with restraint systems Restraining belts known for many years. These restraint systems hold the belted Vehicle occupants in the event of an impact on an obstacle in the Vehicle seat back and thereby reduce the accident damage for this vehicle occupant. These restraint systems with restraint belt have proved very successful.

Aus der US-Patentanmeldung US 2003/0073886 A1 ist ein Sensor für Vitalfunktionen bekannt, der in einem Fahrzeug angeordnet ist und Vitalfunktionen des Fahrzeugführers erfassen kann. Dabei sind in dem Lenkrad Elektroden angeordnet, welche anhand der durch die Elektroden erfassten Spannungsverläufe ein EKG erfasst. Auch wird dem mittels optischer Sensoren in dem Lenkrad die Blutmenge erfasst oder mittels Mikrowellensensoren Rückschluss auf die Herzfrequenz geschlossen. Diese Vitalfunktionen werden dazu benutzt, dem Fahrer abhängig von seinem Vitalzustand unterschiedliche Informationsumfänge zur Verfügung zu stellen.Out US patent application US 2003/0073886 A1 discloses a sensor for vital signs, which is arranged in a vehicle and detect vital functions of the driver can. In this case, electrodes are arranged in the steering wheel, which are based on the voltage waveforms detected by the electrodes detects an ECG. Also will the amount of blood detected by means of optical sensors in the steering wheel or by means of microwave sensors conclusions about the heart rate closed. These vital signs are used depending on the driver his vital state different information scopes to disposal to deliver.

Weiterhin ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 203 05 450 U1 eine Uhr bekannt, welche an ihrer Unterseite Kontakte zur Erfassung des Herzschlages des Uhrenträgers zeigt, wobei diese Uhr die erfassten Spannungssignale auswertet und über Funk überträgt.Furthermore, from the German utility model DE 203 05 450 U1 a clock is known, which shows on its underside contacts for detecting the heartbeat of the watch carrier, this clock evaluates the detected voltage signals and transmits over radio.

Weiterhin ist aus der japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2002-345769 ein Beschleunigungssensor bekannt, der geeignet ist, die Herzfrequenz des Trägers zu bestimmen. Dieser Sensor wird in der Kleidung getragen und zeichnet die Vitalfunktion des Herzschlags auf.Farther is from the Japanese patent application with the publication number 2002-345769 an acceleration sensor is known, which is suitable the heart rate of the wearer to determine. This sensor is worn in clothing and draws the vital function of the heartbeat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückhaltesystem mit Rückhaltegurt anzugeben, das es ermöglicht, auf einfache und sichere Weise Informationen über die Herz- und Atemaktivität eines angegurteten Fahrzeuginsassen zu geben.Of the Invention is based on the object, a restraint system with restraint belt indicate that it allows Easily and safely information about the heart and breathing activity of a belted To give vehicle occupants.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch ein Rückhaltesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is solved through a restraint system with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem zeigt einen Rückhaltegurt, der mit einem Bewegungssensor mechanisch verbunden ist. Das Rückhaltesystem zeigt eine Auswerteschaltung für das Bewegungssignal, welche geeignet ist, das erfasste Bewegungssignal auf Herz- und/oder Atemaktivitäten auszuwerten. Vorzugsweise ist der Bewegungssensor als Beschleunigungssensor ausgebildet.The inventive restraint system shows a restraint belt, which is mechanically connected to a motion sensor. The restraint system shows an evaluation circuit for the motion signal which is suitable, the detected motion signal on heart and / or breathing activities evaluate. Preferably, the motion sensor is an acceleration sensor educated.

Durch die erfindungsgemäße mechanische Verbindung des Bewegungssensors mit dem Rückhaltegurt gelingt es, ein fahrzeugspezifisches und fahrzeuginsassenunabhängiges System zur Überwachung von Vitalfunktionen von Fahrzeuginsassen zu schaffen, welches sehr einfach und automatisch ohne zusätzliche Aktivitäten des Fahrzeuginsassen in der Lage ist, sicher auf die Vitalfunktionen Herz- und/oder Kreislaufaktivitäten und damit auf die Herzschlagfrequenz, die Veränderung der Herzschlagfrequenz, die Atemfrequenz und/oder die Veränderung der Atemfrequenz zu schließen. Allein durch das Angurten des Fahrzeuginsassen mit dem erfindungsgemäßen Rückhaltegurt ist sichergestellt, dass diese Überwachungsfunktion für Vitalfunktionen ermöglicht ist.By the mechanical connection according to the invention of the motion sensor with the restraint belt manages a vehicle-specific and vehicle occupant-independent system for monitoring of vital functions of vehicle occupants to create, which is very easy and automatic without additional activities the vehicle occupant is able to safely on the vital signs Cardiovascular activities and thus the heartbeat rate, the change in heart rate, the respiratory rate and / or the change in respiratory rate too shut down. Alone by the Angurten the vehicle occupant with the restraint belt according to the invention is ensured that this monitoring function for vital signs is possible.

Dabei wird als Bewegungssensor vorzugsweise ein Beschleunigungssensor verwendet, der geeignet ist, einen Beschleunigungsbereich von etwa +/- 1 bis 2 g sicher zu erfassen und verlässlich aufzulösen. Eine Auflösung im bereich von etwa 10 μg hat sich sehr bewährt. Als Sensoren kommen beispielsweise alle miniaturisierten Bewegungssensoren in Frage beispielsweise in Form von mikromechanischen Bauelementen (MEMS = micro electromechanical systems) wie sie als Beschleunigungssensoren z.B. von der Firma VTI als SCA620 oder von der Firma MEMSIC unter der Bezeichnung MXR2999U erhältlich sind. Diese bevorzugten Miniaturelemente haben die Größe von kleinen ICs und können somit sehr einfach mit dem Rückhaltegurt mechanisch verbunden werden, ohne dass diese Beschleunigungssensoren sich störend beim Betrieb des Gurtes auswirken.there is preferably an acceleration sensor as a motion sensor which is suitable to have an acceleration range of about +/- 1 to 2 g safely detect and dissolve reliably. A resolution in the range of about 10 μg has proved very successful. As sensors come, for example, all miniaturized motion sensors in question, for example in the form of micromechanical components (MEMS = micro electromechanical systems) as they are used as acceleration sensors, e.g. from the company VTI as SCA620 or from the company MEMSIC under the Designation MXR2999U available are. These preferred miniature elements are the size of small ones ICs and can thus very easy with the restraint belt be mechanically connected without these acceleration sensors distracting affect the operation of the belt.

Der Bewegungssensor oder die Bewegungssensoren messen insbesondere die Bewegung des Brustkorbes oder der Bauchdecke, welche unter anderem durch die Atmung oder den Herzschlag verursacht wird. Anhand der erfassten beschleunigten Bewegung wird ein Bewegungssignal – bspw. in Form eines Beschleunigungssignals – durch den oder die Bewegungssensoren gebildet, welche zielgerichtet im Hinblick auf die Herzschlagfrequenz oder Atemfrequenz oder beides gemeinsam ausgewertet wird. Anhand der durch die Auswerteschaltung, welche entweder im Bereich des Rückhaltegurtes oder von diesem abgesetzt realisiert ist, lassen sich vielfältige Funktionen mittels dieser Information zu diesen Vitalfunktionen steuern oder diese Informationen zielgerichtet weitergeben. Insbesondere hat es sich als besondere vorteilhaft erwiesen, bei einem Unfall eine Unfallmeldung automatisch abzusetzen und dabei im Rahmen dieser Unfallmeldung die sensierten und ausgewerteten Informationen zu den Herz- oder Atemaktivitäten der Fahrzeuginsassen mit zu übertragen. Damit ist es der Rettungsleitzentrale möglich, einerseits auf den Zustand der Fahrzeuginsassen zu schließen, beispielsweise ob diese einen Herzstillstand oder einen Atemaussetzer erfahren haben, aber auch auf die Anzahl der Fahrzeuginsassen zu schließen. Diese Informationen erweisen sich als sehr hilfreich und ermöglichen eine zielgerichtete Rettung der in einen Unfall verwickelten Fahrzeuginsassen. Beispielsweise lässt sich anhand dieser übertragenen Vitalfunktionen ggf. darauf schließen, dass gerade keine spezielle Rettungsaktivität gestartet werden muss, wenn alle Fahrzeuginsassen sehr entspannt sind, d.h. die gewöhnliche Atem- und Herzfrequenz zeigen oder die ggf. während dem Unfall aufgezeichneten Bewegungswerte keine übermäßigen Maximalwerte aufweisen. Andernfalls wird bei stark erhöhten Herzfrequenzen sicherlich eine Rettungsaktivität gestartet werden. Im Rahmen des automatisierten Notrufes wird die Position der Fahrzeuges mitübertragen, so dass diese Rettungsaktion sehr effizient realisiert werden kann.In particular, the motion sensor or sensors measure the movement of the thorax or abdomen caused, inter alia, by respiration or heartbeat. Based on the detected accelerated movement, a movement signal - for example in the form of an acceleration signal - is formed by the movement sensor (s), which is evaluated in a targeted manner with regard to the heartbeat rate or respiratory rate or both. On the basis of the evaluation by the evaluation, which is implemented either in the area of the restraint belt or from this deprecated, various functions can be controlled by means of this information about these vital signs or pass on this information purposefully. In particular, it has proved to be particularly advantageous in an accident Automatically cancel the accident report and thereby transmit the sensed and evaluated information on the heart or breathing activities of the vehicle occupants in the context of this accident report. Thus, it is the rescue center possible, on the one hand to close the state of the vehicle occupants, for example, whether they have experienced a cardiac arrest or a breath failure, but also to close the number of vehicle occupants. This information proves to be very helpful and enables a purposeful rescue of passengers involved in an accident. For example, based on these transmitted vital functions, it may be concluded that no special rescue activity needs to be started when all vehicle occupants are very relaxed, ie show the usual respiratory and heart rate or if the movement values recorded during the accident do not have excessive maximum values. Otherwise, a rescue activity will certainly be started at greatly increased heart rates. As part of the automated emergency call, the position of the vehicle is also transmitted, so that this rescue operation can be realized very efficiently.

Weiterhin ist es möglich, anhand der Herz- oder Atemaktivitäten das Verhalten des Fahrzeuges adaptiv dem aktuellen Zustand der Fahrzeuginsassen insbesondere des Fahrzeugführers anzupassen, beispielsweise ist es denkbar, dass durch Eingriff in das Motormanagement ein aggressives Fahrverhalten verhindert wird oder aufregende, belastende Einflüsse durch das Fahrzeug zielgerichtet verhindert oder abgeschaltet werden, sobald der Fahrer anhand der detektierten, ausgewerteten Herz- oder Atemaktivitäten als sehr belastet eingestuft wird. In entsprechender Weise kann auf einen sehr entspannten Fahrzeugführer in umgekehrter Weise reagiert werden.Farther Is it possible, based on the heart or breathing activities, the behavior of the vehicle adaptive adapt the current state of the vehicle occupants, in particular the driver, for example It is conceivable that an intervention in the engine management an aggressive Driving behavior is prevented or exciting, stressful influences the vehicle is purposefully prevented or switched off, as soon as the driver uses the detected, evaluated cardiac or respiratory activities is classified as very stressed. In a similar way can responded to a very relaxed driver in the opposite way become.

Darüber hinaus hat es sich bewährt, den Fahrer mittels eines Warnsignals eine kritische Situation zu signalisieren, wobei diese kritische Situation anhand der erfassten und ausgewerteten Sensorsignale bestimmt wird. Dabei hat es sich z.B. bewährt eine gefährliche Müdigkeit eines Fahrers anhand einer Kombination aus abgesunkener Herz- und abgesunkener Atemfrequenz festzustellen und auf Basis dieser den Fahrer rechtzeitig vor dem Einschlafen oder vor dem Sekundenschaf zu warnen. Dabei kann die Warnung akustisch, optisch, haptische oder in anderer Weise erfolgen.Furthermore has it proven the driver by means of a warning signal to a critical situation signal this critical situation based on the detected and evaluated sensor signals is determined. That's it e.g. proven one dangerous fatigue of a driver based on a combination of sunken heart and Decrease respiratory rate and based on this the Driver in time before falling asleep or before the seconds sheep to warn. The warning can be audible, visual, haptic or otherwise.

Nach einer bevorzugten Ausbildung des Rückhaltesystems ist der Rückhaltegurt mit dem Bewegungssensor so verbunden, dass der typischerweise als Dreipunktgurt ausgebildete Rückhaltegurt im Bereich des Brustgurtes mit dem beispielsweise als Beschleunigungssensor ausgebildeten Bewegungssensor mechanisch verbunden ist. Durch diese räumliche Auswahl der Position des Bewegungssensors gelingt es, die Bewegung des Brustkorbes oder der Bauchdecke des angegurteten Fahrzeuginsassen sicher und verlässlich zu erfassen und daraus ein aussagekräftiges Bewegungs- oder Beschleunigungssignal zur Interpretation als Atem- und/oder Herzaktivität zu ermöglichen.To A preferred embodiment of the restraint system is the restraint belt connected to the motion sensor so that typically as Three-point belt trained restraint in the Area of the chest belt with the example as an acceleration sensor trained motion sensor is mechanically connected. Through this spatial Selecting the position of the motion sensor manages the movement the thorax or the abdominal wall of the belted vehicle occupant safe and reliable to capture and from this a meaningful motion or acceleration signal to allow interpretation as respiratory and / or cardiac activity.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Bewegungssensor mit dem Rückhaltegurt flächig zu verbinden, wobei dieser insbesondere in den Rückhaltegurt integriert ausgebildet ist. Durch das flächige Verbinden ist eine sichere Fixierung des Bewegungssensors an oder in dem Rückhaltegurt gegeben, welche die dauerhafte Funktionsfähigkeit des Rückhaltesystems mit Bewegungssensor gewährleistet, da der Rückhaltegurt mit dem Bewegungssensor keinen starken mechanischen Belastungen unterzogen wird, die zu einem Ablösen oder Beschädigen der Bewegungssensoren führen können. Durch das flächige Verbinden und insbesondere durch eine Integration eines flächigen oder auch nicht flächigen Sensors ist eine unerwünschte mechanische Beeinträchtigung beispielsweise durch Ablösen oder Abreißen des Sensors weitgehend verhindert und dadurch eine sichere und dauerhafte Funktion des Bewegungssensors und damit des Rückhaltesystems zur Detektion von Vitalfunktionen geschaffen. Durch die Integration des insbesondere flächigen Sensors gelingt es, ein Rückhaltesystem zu schaffen, das der Fahrzeuginsasse nicht als störend empfindet, da er es einerseits gegenständlich nicht wahrnimmt und andererseits die Erfassung der Vitalfunktionen ohne direkten Eingriff also nicht-invasiv erfolgt. Dadurch ist die Akzeptanz dieses Systems zur Überwachung von Vitalfunktionen im besonderen Maße durch die Fahrzeuginsassen gegeben.When it has proven to be particularly advantageous, the motion sensor flat with the restraint belt connect, which in particular integrally formed in the restraint belt is. By the flat Connecting is a secure fixation of the motion sensor on or given in the restraint, which the permanent functioning of the Restraint system ensured with motion sensor, because the restraint belt with the motion sensor no heavy mechanical loads is subjected to a peeling or damaging the Motion sensors lead can. By the flat Connect and in particular by an integration of a flat or not even flat Sensors is an undesirable mechanical impairment for example, by peeling or Tear off the sensor largely prevented and thereby a safe and durable Function of the motion sensor and thus the restraint system for detection created by vital signs. By integrating the particular flat Sensors succeed, a restraint system that the vehicle occupant does not find disturbing, on the one hand he is objective does not perceive and on the other hand, the detection of vital signs without direct intervention so non-invasive. This is the result Acceptance of this system for monitoring of vital functions in particular by the vehicle occupants given.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, den Bewegungssensor mit dem Rückengurt so zu verbinden, dass er entlang des Gurtes verschieblich angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, dass der Bewegungssensor insbesondere durch einen Fahrzeuginsassen zielgerichtet in eine gute Erfassungsposition verschoben wird. Diese gute Erfassungsposition ist typisch im Bereich des Brustkorbes oder direkt unterhalb des Brustkorbes im Bereich der oberen Bauchdecke angesiedelt. In diesen guten Erfassungsbereich ist sichergestellt, dass eine gute und verlässliche Sensierung der Atem- und/oder Herzaktivität ermöglicht ist. Auf diese Weise ist eine Anpassung an sehr unterschiedliche Körpergrößen, Körperumfängen ermöglicht, ohne dass die Qualität der Sensierung und Auswertung der Vitalfunktionen darunter leidet.When has proven particularly advantageous with the motion sensor the back strap so connect that he slidably arranged along the belt is. This makes it possible that the motion sensor in particular by a vehicle occupant purposefully moved to a good detection position. These good detection position is typical in the area of the ribcage or directly below the thorax in the area of the upper abdominal wall settled. This good coverage ensures that that a good and reliable Sensation of respiratory and / or heart activity is possible. In this way is an adaptation to very different body sizes, body circumference allows, without sacrificing the quality of sensing and evaluation of vital signs suffers.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Rückhaltesystem mit einem Distanzelement zu versehen, welches zwischen dem Bewegungssensor und dem Gurtschloss angeordnet ist und sicherstellt, dass der Abstand zwischen dem Gurtschloss und dem Bewegungssensor in einem vorgegebenen Distanzbereich liegt und der Bewegungssensor im Bereich des Brustgurtes angeordnet ist. Hierdurch gelingt es, durch das Vorsehen des Distanzstückes und der Anordnung des Bewegungssensors bzw. des Gurtschlosses als Teil des Rückhaltegurtes zu beiden Enden des Distanzstückes eine sehr geeignete Position des Bewegungssensors zur Sensierung der Herz- und/oder Atemaktivitäten des angegurteten Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. Dabei ist das Distanzelement und der Bewegungssensor ebenso wie das Gurtschloss vorzugsweise beweglich insbesondere gemeinsam beweglich an dem eigentlichen Rückhaltegurt befestigt, so dass diese Elemente verschieblich an dem eigentlichen Rückhaltegurt entlang verschoben werden können. Eine Anpassung der Position des Bewegungssensors durch einen direkten Eingriff und Verschieben des Bewegungssensors durch einen Fahrzeuginsassen nach dem Angurten ist nicht mehr erforderlich. Dadurch gelingt es, einerseits die Sensierung zu optimieren und andererseits die Akzeptanz eines solchen Systems zu verbessern.It has proven to be particularly advantageous to provide the restraint system with a spacer element, which is between the movement Sensor and the buckle is arranged and ensures that the distance between the buckle and the motion sensor is within a predetermined distance range and the motion sensor is located in the region of the chest belt. This makes it possible to ensure by the provision of the spacer and the arrangement of the motion sensor or the buckle as part of the restraint belt to both ends of the spacer a very suitable position of the motion sensor for sensing the cardiac and / or breathing activities of the belted vehicle occupant. In this case, the spacer element and the motion sensor as well as the buckle are preferably movable in particular jointly movable attached to the actual restraint, so that these elements can be slidably moved along the actual restraint belt. An adaptation of the position of the motion sensor by a direct engagement and displacement of the motion sensor by a vehicle occupant after the strapping is no longer necessary. This makes it possible on the one hand to optimize the sensing and on the other hand to improve the acceptance of such a system.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Auswerteschaltung mit einem Filter zu versehen, welcher das erfasste Bewegungssignal filtert, wobei der Filter so ausgebildet ist, dass er an die Herz- oder Atemaktivität angepasst ist. Das gefilterte Bewegungssignal wird anschließend durch die Auswerteschaltung auf Herz- und/oder Atemaktivitäten ausgewertet. Durch die Verwendung eines an die Herz- oder Atemaktivitäten angepassten Filters gelingt es, den Einfluss von Störsignalen deutlich zu reduzieren und dadurch eine verlässliche Information über die Herz- und/oder Atemaktivitäten zu gewinnen. Vorzugsweise ist der angepasste Filter so ausgebildet, dass er Signale außerhalb eines Bereiches von 0,7 bis 3 Hz sperrt, was die direkte Erfassung des Herzschlages und damit die Herzaktivitäten zielgerichtet ermöglicht. Alternativ hat es sich auch bewährt, den an die Herzaktivität angepassten Filter so auszubilden, dass er im Bereich der Resonanzfrequenz des Brustkorbes durchlässig ist während er außerhalb, insbesondere in einem Bereich außerhalb von 10 bis 25 Hz sperrt. Dabei macht sich dieses erfindungsgemäße Rückhaltesystem die Erkenntnis zunutze, dass durch den Herzschlag der Brustkorb des angegurteten Fahrzeuginsassen zum Schwingen angeregt wird und dieser angeregte Brustkorb dann mit der Eigenresonanzfrequenz zu schwingen beginnt. Diese durch den Herzschlag angeregte Resonanzschwingung klingt gedämpft durch die Eigenschaften des Brustkorbes ab und wird dann nach einer gewissen Zeit wieder durch den nächsten Herzschlag angeregt. Durch die Verwendung eines an die Resonanzfrequenz des Brustkorbes angepassten Filters und damit an die Herzaktivität angepassten Filters gelingt es, sehr verlässlich und wirkungsvoll Störungen zu unterdrücken und auf die Herzaktivität zurückzuschließen. Darüber hinaus hat es sich bewährt, den Filter an die Atemaktivitäten anzupassen, indem der Filter insbesondere in einem Bereich von 0,1 bis 1 Hz vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 0,7 Hz durchgängig ist und außerhalb sperrt. Durch diese Ausbildung des angepassten Filters lässt sich die Atemaktivität verlässlich erfassen, indem störende, nicht durch die Atemaktivität bedingte Signale verlässlich unterdrückt werden. Durch die Verwendung dieser an die Herz- oder Atemaktivitäten angepassten Filter gelingt es, sehr verlässliche Informationen über die Herz- oder Atemaktivitäten mittels der Bewegungssensoren und der Auswerteschaltung zu gewinnen und dementsprechend zu nutzen.Farther It has proved to be advantageous, the evaluation circuit with to provide a filter which filters the detected motion signal, wherein the filter is adapted to be adapted to cardiac or respiratory activity is. The filtered motion signal is then transmitted evaluated the evaluation circuit on cardiac and / or breathing activities. Through the use of a cardiovascular or respiratory activities adapted Filters succeeds in significantly reducing the influence of interfering signals and thereby a reliable one information about the heart and / or breathing activities to win. Preferably, the matched filter is designed so that he signals outside a range of 0.7 to 3 Hz blocks what the direct detection the heartbeat and thus the heart activities targeted. Alternatively, it has proven itself the heart activity adapted filter so that it is in the range of the resonant frequency the thorax permeable is during he outside, in particular in an area outside from 10 to 25 Hz blocks. This restraint system according to the invention makes itself take advantage of the knowledge that through the heartbeat of the ribcage the belted vehicle occupant is excited to vibrate and this excited chest then with the natural resonant frequency too starts to swing. This resonant vibration excited by the heartbeat sounds muffled off by the characteristics of the thorax and is then after one some time through the next Heartbeat stimulated. By using one to the resonant frequency the chest adapted filter and thus adapted to the heart activity Filters succeed, very reliable and effectively disruptions to suppress and on heart activity zurückzuschließen. Furthermore has it proven the filter to the respiratory activities in particular by adjusting the filter in a range of 0.1 to 1 Hz preferably in a range of 0.1 to 0.7 Hz is continuous and outside locks. Through this design of the matched filter can be the respiratory activity reliable capture, by disturbing, not through the breathing activity conditional signals reliably repressed become. By using these adapted to cardiac or respiratory activities Filter succeeds, very reliable information about the heart or breathing activities to win by means of the motion sensors and the evaluation circuit and to use accordingly.

In einer besonders bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems ist ein zweiter Bewegungssensor vorgesehen, der als Referenzbewegungssensor verwendet wird und der so angeordnet ist, dass er ein nicht durch die Herz- und/oder Atemaktivität beeinflusstes Referenzsignal erzeugt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass dieser Referenzbewegungssensor am Sitz des sensierten Fahrzeuginsassen befestigt ist und dadurch das allgemeine Bewegungssignal des Fahrzeugsitzes respektive des Fahrzeuges und damit auch des Fahrzeuginsassen erfasst. Dieses Referenzbewegungssignal wird als Vergleichssignal der Auswerteschaltung zugeführt. Mittels dieses Vergleichssignals können weitere störende Einflüsse bei der Auswertung des Bewegungssignals des Bewegungssensor zur Erfassung der Atem- und/oder Herzaktivitäten unterdrückt werden. Vorzugsweise erfolgt dies mittels eines Differenzverstärkers in der Auswerteschaltung, welchem einerseits das Bewegungssignal des Bewegungssensors und andererseits das Referenzbewegungssignal des Referenzbewegungssensors zugeführt werden, so dass am Ausgang des Differenzverstärkers das weniger gestörte Bewegungssignal des Bewegungssensors zur Erfassung der Herz- und/oder Atemaktivitäten anliegt. Mittels dieses weniger gestörten Ausgangssignals lassen sich die folgenden Auswerteschritte der Auswerteschaltung noch verlässlicher ausführen.In a particularly preferred embodiment of the restraint system according to the invention a second motion sensor is provided, which serves as a reference motion sensor is used and arranged so that he does not pass through cardiac and / or respiratory activity generated reference signal generated. This can be done, for example be done that this reference motion sensor at the seat of the sensed Vehicle occupant is attached and thereby the general motion signal the vehicle seat or the vehicle and thus also the Vehicle occupants detected. This reference motion signal is called Comparison signal supplied to the evaluation circuit. By means of this comparison signal can more disturbing influences in the evaluation of the motion signal of the motion sensor for Capture of respiratory and / or heart activities are suppressed. This is preferably done by means of a differential amplifier in the evaluation circuit, on the one hand, the motion signal of the Motion sensor and on the other hand, the reference movement signal of the Reference motion sensor supplied be so that the less disturbed motion signal at the output of the differential amplifier of the motion sensor for detecting the cardiac and / or breathing activities is applied. By means of this less disturbed Output signal can be the following evaluation steps of the evaluation circuit even more reliable To run.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, den Rückhaltegurt mit elektrischen oder optischen Signalleitungen zur Zu- oder Ableitung von Signalen bzw. von Energie zu versehen und über diese Leitungen Verbindung mit anderen Komponenten des Fahrzeuges oder des Rückhaltesystems zu schaffen. Insbesondere hat es sich bewährt, die für die Auswertung und/oder für den Bewegungssensor notwendigen Energie über diese Leitungen von dem Bordnetz aus zuzuführen. Auch hat es sich bewährt, über die Leitungen Signale zu transferieren, beispielsweise von dem Bewegungssensor oder Referenzsensor zur Auswerteschaltung oder zu anderen Fahrzeugkomponenten oder anderen Komponenten des Rückhaltesystems oder auch von der Auswerteschaltung zu einer Kommunikationseinrichtung oder anderen Komponenten des Fahrzeuges oder des Rückhaltesystems. Dabei sind diese Leitungen vorzugsweise im Innern des Rückhaltegurtes angeordnet, insbesondere in dem Rückhaltegurt verbogen, so dass diese Leitungen auch bei starker Belastung durch einen Unfall nicht beschädigt oder unterbrochen werden. Neben dem Verweben hat es sich auch bewährt, die Leitungen geradlinig an der Seite oder im Innern des Rückhaltegurtes verlaufend anzuordnen, so dass die Biegeradien und damit die Belastung der Leitungen gering gehalten wird. Durch diese Ausbildung ist eine sehr dauerhafte und verlässliche Funktion des Rückhaltesystems gegeben.It has proven to be very advantageous to provide the restraint belt with electrical or optical signal lines for the supply or discharge of signals or energy and to provide connection with other components of the vehicle or the restraint system via these lines. In particular, it has proven useful to supply the energy required for the evaluation and / or for the motion sensor via these lines from the vehicle electrical system. It has also been proven to transfer signals via the lines, for example from the motion sensor or reference sensor to the evaluation circuit or to another vehicle components or other components of the restraint system or from the evaluation circuit to a communication device or other components of the vehicle or the restraint system. In this case, these lines are preferably arranged in the interior of the restraint belt, in particular bent in the restraint, so that these lines are not damaged or interrupted even under heavy load by an accident. In addition to interweaving, it has also been proven to arrange the lines in a straight line on the side or in the interior of the restraint belt, so that the bending radii and thus the load on the lines is kept low. This training is a very durable and reliable function of the restraint system given.

Darüber hinaus hat es sich besonders bewährt, den Rückhaltegurt mit einem oder mehreren Antennenelementen zu versehen, die ggf. mit Schaltungsanordnungen zum Betrieb der Antennen beispielsweise Senderstufen versehen sind, um die sensierten Signale bzw. ausgewerteten Signale drahtlos zu übertragen. Diese drahtlose Übertragung kann einerseits an eine Komponente des Fahrzeuges oder eine andere Komponente des Rückhaltesystems erfolgen aber auch direkt nach außen an einen nicht fahrzeuggebundenen Teilnehmer beispielsweise eine Notrufzentrale oder ähnliches erfolgen. Durch diese drahtlose Übertragung und Anordnung der Antennenelemente gelingt es, eine sehr verlässliche, mechanisch wenig anfällige Ausbildung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems zu schaffen.Furthermore it has proven to be particularly effective the restraint belt be provided with one or more antenna elements which may be with circuit arrangements for operating the antennas, for example Sender stages are provided to the sensed signals or evaluated To transmit signals wirelessly. This wireless transmission on the one hand to a component of the vehicle or another Component of the restraint system but also take place directly to the outside of a non-vehicle-bound Subscriber for example an emergency call center or similar respectively. Through this wireless transmission and arrangement of the antenna elements succeeds, a very reliable, mechanical little susceptible Formation of the restraint system according to the invention to accomplish.

Auch hat es sich besonders bewährt, den Rückhaltegurt mit einer Energiequelle für die Auswerteschaltung und/oder den Bewegungssensor zu versehen, wobei die Energiequelle sowohl als Energiespeicher als auch als energieerzeugende Einheit oder auch als Kombination beider realisiert sein kann. Vorzugsweise wird dabei die Energiequelle als Energiespeicher in Form eines Goldcaps realisiert, wobei die Energie zur Speicherung in dem Energiespeicher vorzugsweise über die in dem Rückhaltegurt angeordneten elektrischen Zuleitungen zugeführt wird. Als energieerzeugende Einheiten haben sich insbesondere thermoelektrische Elemente, Mikrogeneratoren und/oder Empfänger für elektromagnetische Energieübertragung bewährt. Durch diese energieerzeugende Einheiten gelingt es, die Verkabelung der Auswerteschaltung und der oder des Bewegungssensors mit dem restlichen Fahrzeug bzw. dem restlichen Rückhaltesystem gering zu halten und dadurch ein weitgehend autarkes insbesondere energieautarkes System zu schaffen. Dadurch ist auch im Fall eines schweren Unfalls, bei dem das Bordnetz beschädigt oder zerstört ist, eine Erfassung der Herz- oder Atemaktivitäten ermöglicht.Also it has proven to be particularly effective the restraint belt with an energy source for to provide the evaluation circuit and / or the motion sensor, wherein the energy source both as energy storage and as energy-generating unit or as a combination of both realized can be. Preferably, the energy source is used as energy storage realized in the form of a goldcaps, with the energy for storage in the energy store, preferably via the in the restraint belt arranged electrical supply lines is supplied. As energy-generating Units have in particular thermoelectric elements, microgenerators and / or recipient for electromagnetic power transmission proven. Through these energy-generating units succeed, the wiring the evaluation circuit and the or of the motion sensor with the keep remaining vehicle or the rest of the restraint system low and thereby a largely self-sufficient, in particular energy self-sufficient system to accomplish. This is also in the case of a serious accident, at which damages the electrical system or destroyed is, a capture of cardiac or respiratory activities allows.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Auswerteschaltung und den Bewegungssensor als eine Einheit zu realisieren, insbesondere diese auf einer gemeinsamen Platine oder auf einer gemeinsamen Folie oder in einem integrierten Schaltkreis zu realisieren. Durch diese integrierte Ausbildung der Auswerteschaltung und des Bewegungssensors ist eine Verkabelung des Systems zur Erfassung der Herz- und Atemaktivitäten erheblich beschränkt und dadurch die Anfälligkeit des Systems erheblich reduziert. Durch die flächige Ausbildung der integrierten Einheit insbesondere unter Verwendung einer gemeinsamen Folie, auf welcher die Auswerteeinheit und der Bewegungssensor insbesondere in Form einer integrierten Schaltung angeordnet sind, ist die Integration oder flächige Anordnung dieser integrierten Einheit an oder in dem Rückhaltegurt in besonders einfacher und verlässlicher Weise ermöglicht, was zu einem mechanisch wenig anfälligen, von den Fahrzeuginsassen gut akzeptierten System führt. Darüber hinaus lässt sich die Herstellung dieser integrierten Anordnung aufgrund eines einheitlichen Fertigungsprozesses besonders vorteilhaft gestalten.It has proved to be particularly advantageous, the evaluation circuit and realize the motion sensor as a unit, in particular these on a common board or on a common slide or in an integrated circuit. Through this integrated design of the evaluation circuit and the motion sensor Cabling of the cardiac and respiratory system is significant limited and thereby the vulnerability considerably reduced. Due to the extensive training of the integrated Unit in particular using a common film on which the evaluation unit and the motion sensor in particular are arranged in the form of an integrated circuit, is the integration or areal Arrangement of this integrated unit on or in the restraint belt in especially simple and reliable Way allows resulting in a mechanically less prone, by the vehicle occupants well-accepted system leads. About that lets out the production of this integrated assembly due to a uniform Make manufacturing process particularly advantageous.

Vorzugsweise ist das Rückhaltesystem so ausgebildet, dass abhängig von der erfassten und ausgewerteten Herz- und/oder Atemaktivitäten ein oder mehrere Komponenten des Rückhaltesystems und/oder des Fahrzeuges zielgerichtet steuerbar sind. Beispielsweise hat es sich bewährt, abhängig von der Atemfunktion und/oder Herzfunktion nach einem Unfall ein Notrufsystem zu aktivieren oder nicht zu aktivieren. Ist die Herzfrequenz oder die Atemfrequenz in einem kritischen Zustand oder Niveau, so soll automatisiert das Notrufsystem auf Basis der ausgewerteten Sensorsignale aktiviert werden, wobei dieses Notrufsystem als Teil des Fahrzeuges mit dem Rückhaltesystem verbunden ist. In entsprechender Weise kann zielgerichtet auch auf Basis der Atem- und/oder Herzaktivitäten das Airbagsystem und/oder Gurtstraffersystem, welches Teil des Rückhaltesystems des Fahrzeuges ist, zielgerichtet aktiviert oder deaktiviert werden. Beispielsweise kann die Notwendigkeit einer Aktivierung eines Airbagsystems oder eines Abschaltens durch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer angegurteten Person sicher detektiert werden und dementsprechend das Airbagsystem oder der Gurtstraffer aktiviert oder deaktiviert werden. Auch ist es möglich, abhängig von den Vitalfunktionen den Gurtstraffer oder das Airbagsystem früher oder später oder schneller bzw. langsamer zu aktivieren. Auch hat es sich bewährt, insbesondere dann wenn anhand der Vitalfunktion eine starke Belastung des Fahrzeugführers oder auch der anderen Fahrzeuginsassen detektiert wird, was regelmäßig mit hohen Atem- oder Herzfrequenzen oder starken Veränderungen dieser Frequenzen zusammenhängt, die Belastung der Fahrzeuginsassen durch äußere oder fahrzeuginterne Einflüsse zu reduzieren, beispielsweise in dem die Lautstärke eines Kommunikationsgeräts beispielsweise eines CD-Players reduziert wird oder die optischen Einflüsse beispielsweise Kontrollleuchten auf die notwendigen reduziert wird. Dadurch lässt sich die Belastung der Fahrzeuginsassen reduzieren und dadurch die Aufmerksamkeit auf die notwendigen Informationen beschränken und diese sicher und verlässlich auswerten, wohingegen die nicht notwendigen Informationen oder Einflüsse auf Basis der sensierten Vitalfunktionen in den Hintergrund treten. Bei einem besseren allgemeinen Zustand, der auf Basis der sensierten Vitalfunktionen bestimmt wird, können diese an sich störenden Einflüsse wieder reaktiviert oder verstärkt oder beibehalten werden.Preferably, the restraint system is designed so that one or more components of the restraint system and / or the vehicle can be controlled in a targeted manner, depending on the detected and evaluated cardiac and / or respiratory activities. For example, it has been proven, depending on the respiratory function and / or heart function after an accident to activate or not to activate an emergency call system. If the heart rate or the respiratory rate is in a critical state or level, then the emergency call system is to be automatically activated on the basis of the evaluated sensor signals, this emergency call system being connected as part of the vehicle to the restraint system. In a corresponding manner, the airbag system and / or belt tensioning system, which is part of the restraint system of the vehicle, can also be purposefully activated or deactivated on the basis of the respiratory and / or cardiac activities. For example, the need to activate an airbag system or shutdown may be reliably detected by the presence or absence of a belted person, and accordingly the airbag system or the pretensioner may be activated or deactivated. It is also possible, depending on the vital signs, to activate the belt tensioner or the airbag system sooner or later or faster or slower. Also, it has been proven, especially when based on the vital function a heavy burden of the driver or the other vehicle occupants is detected, which is regularly associated with high respiratory or heart rate or strong changes in these frequencies, the burden on the vehicle occupants by external or internal vehicle influences reduce, for example, in which the Volume of a communication device such as a CD player is reduced or the optical influences such as lights is reduced to the necessary. As a result, the load on the vehicle occupants can be reduced, thereby restricting the attention to the necessary information and evaluating it safely and reliably, whereas the unnecessary information or influences based on the sensed vital functions fade into the background. In a better general condition, which is determined on the basis of the sensed vital functions, these interfering influences can be reactivated or strengthened or maintained.

Durch diese Art der Steuerung verschiedener Geräte des Fahrzeugs oder des Rückhaltesystems gelingt es, eine für den Fahrzeugführer und für die anderen Fahrzeuginsassen sichere und verlässliche Fahrzeugumgebung zu schaffen, die sowohl im normalen Betriebszustand aber auch im extremen Notzustand die richtigen Aktivitäten auslöst.By This type of control of various devices of the vehicle or the restraint system manages to get one for the driver and for the secure safe and reliable vehicle environment to other vehicle occupants which are both in normal operating condition but also in extreme state of emergency the right activities triggers.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausbildung näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausbildung beschränkt.in the The following is the invention with reference to an exemplary embodiment explained in more detail. The Invention is not limited to this training.

In 1 ist ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems dargestellt,In 1 a block diagram of the restraint system according to the invention is shown,

in 2 ist ein beispielhaftes Signal eines Beschleunigungssensors dargestellt undin 2 an exemplary signal of an acceleration sensor is shown and

in 3 ist das zugehörige Frequenzspektrum wiedergegebenen.in 3 is reproduced the associated frequency spectrum.

Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem zeigt einen Rückhaltegurt, in welchen der Beschleunigungssensor 1 integriert und damit mechanisch fest mit dem Rückhaltegurt verbunden ist. Der Beschleunigungssensor 1 ist dabei in dem Bereich des Rückhaltegurtes angeordnet, der dem Bereich des Brustgurtes entspricht, so dass der Beschleunigungssensor 1 im Bereich der Brust oder des Bauchraumes eines angegurteten Fahrzeuginsassen zum Liegen kommt. Neben dem Beschleunigungssensor 1 ist ein Referenzbeschleunigungssensor 2 vorgesehen, der mit dem Sitz des Fahrzeuginsassen, der mittels des Beschleunigungssensors 1 sensiert werden soll, fest verbunden ist. Dieser Referenzbeschleunigungssensor 2 generiert ein Referenzbeschleunigungssignal, welches nicht durch die Bewegung des Brustkorbes oder des Bauchraumes bzw. der Bauchdecke des Fahrzeuginsassen beeinflusst ist, wie es der Beschleunigungssensor 1 ist. Diese Bewegungen nimmt der Beschleunigungssensor 1 auf und führt sein Sensorsignal, das den Bewegungen des Brustkorbes bzw. des Bauchbereiches entspricht, einem Differenzverstärker 3 zusammen mit dem Referenzbeschleunigungssignal des Referenzbeschleunigungssensors 2 zu. Mittels des Differenzverstärkers 3 gelingt es, die Bewegung des Oberkörpers respektive des Brustkorbes bzw. des Bauches des zu sensierenden Fahrzeuginsassen von den Bewegungen des gesamten Fahrzeuges mit Hilfe des Referenzbeschleunigungssensors 2 zu entkoppeln und dadurch Störeinflüsse deutlich zu verringern. Nach der Differenzbildung werden weitere Störeinflüsse, wie z.B. die Körperbewegung im Sitz, mittels zielgerichteter Filterung herausgefiltert. Dies erfolgt durch die Filter 4a und 4b, welche in ihrer Filtercharakteristik an die Herz- bzw. Atemaktivitäten angepasst sind. Der Filter 4a wird dabei bevorzugt so ausgebildet, dass er eine Bandpasscharakteristik hat, welche so ausgebildet ist, dass sie im Bereich von 0,1 bis 1 Hz durchgängig ist wohingegen die anderen Frequenzen zielgerichtet gesperrt werden. Diese Charakteristik entspricht einer Atemfrequenz von 6 bis 60 Atemzüge pro Minute. Nach der Filterung durch den an die Atmung angepassten Filter 4a wird das Filtersignal mittels eines Digitalwandlers 5a digitalisiert. Die digitalen Signale werden dann anschließend einer Fourier-Transformation in Echtzeit unterzogen, um das Frequenzspektrum der durch den Filter 4a gefilterten "Atemsignale" zu erfassen. Dieses Frequenzspektrum wird im Hinblick auf die Atemfrequenz zielgerichtet ausgewertet.The restraint system according to the invention shows a restraint belt, in which the acceleration sensor 1 integrated and thus mechanically firmly connected to the restraint belt. The acceleration sensor 1 is arranged in the region of the restraint belt, which corresponds to the region of the chest belt, so that the acceleration sensor 1 comes to rest in the chest or abdominal area of a belted vehicle occupant. Next to the acceleration sensor 1 is a reference acceleration sensor 2 provided with the seat of the vehicle occupant, by means of the acceleration sensor 1 is to be sensed, is firmly connected. This reference acceleration sensor 2 generates a reference acceleration signal which is not affected by the movement of the thorax or the abdomen or abdomen of the vehicle occupant, such as the acceleration sensor 1 is. These movements are taken by the accelerometer 1 and leads its sensor signal, which corresponds to the movements of the chest or the abdominal area, a differential amplifier 3 together with the reference acceleration signal of the reference acceleration sensor 2 to. By means of the differential amplifier 3 It is possible, the movement of the upper body or the chest or the belly of the vehicle occupant to be sensed by the movements of the entire vehicle using the reference acceleration sensor 2 to decouple and thereby significantly reduce interference. After subtraction, further disturbances, such as body movement in the seat, are filtered out by means of targeted filtering. This is done through the filters 4a and 4b , which are adapted in their filter characteristics to the cardiac and respiratory activities. The filter 4a is preferably formed so that it has a bandpass characteristic which is designed so that it is continuous in the range of 0.1 to 1 Hz, whereas the other frequencies are locked targeted. This characteristic corresponds to a respiratory rate of 6 to 60 breaths per minute. After filtering through the filter adapted to respiration 4a the filter signal is transmitted by means of a digital converter 5a digitized. The digital signals are then subsequently subjected to a real-time Fourier transformation to pass the frequency spectrum through the filter 4a filtered "breath signals" to capture. This frequency spectrum is evaluated purposefully with regard to the respiratory rate.

In einem zu der Signalauswertekette aus Filter 4a, AD-Wandler 5a und Fourier-Transformationseinheit 7a parallelen Signalauswertekette für den Herzschlag wird es möglich, nicht nur die Atemfrequenz sondern auch die Herzfrequenz aus dem Beschleunigungssignal des Beschleunigungssensors 1 in Verbindung mit dem Signal des Referenzbeschleunigungssensors 2 zu gewinnen. Dabei wird ein Filter 4b verwandt, der eine Bandpasscharakteristik aufweist, die die gängigen Resonanzfrequenzen der Brustkörbe der potenziellen Fahrzeuginsassen umfasst. Hierzu ist bevorzugt der Filter 4b so ausgebildet, dass er im Bereich zwischen 10 und 20 Hz durchgängig ist, wohingegen er außerhalb die zugeführten Signale sperrt. Die durch den Filter 4b gefilterten Signale werden anschließend mittels des AD-Wandlers 5b digitalisiert. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das periodisch angestoßene und wieder abklingende erfasste Signal vor der Fourier-Transformation gleichzurichten. Dazu dient der als Absolutwert-Generator 6 ausgebildete Gleichrichter in 1, der negative Werte aus dem AD-Wandler 5b in gleich große positive Werte umformt. Die Ermittlung des Herzfrequenzspektrums erfolgt analog zur Bestimmung des Atemfrequenzspektrums mittels Fourier-Transformation in Einheit 7b.In one to the signal evaluation chain of filters 4a , AD converter 5a and Fourier transform unit 7a parallel signal evaluation chain for the heartbeat, it is possible, not only the respiratory rate but also the heart rate from the acceleration signal of the acceleration sensor 1 in conjunction with the signal of the reference acceleration sensor 2 to win. This is a filter 4b having a bandpass characteristic comprising the common resonance frequencies of the chest of the potential vehicle occupants. For this purpose, the filter is preferred 4b designed so that it is continuous in the range between 10 and 20 Hz, whereas it blocks outside the supplied signals. The through the filter 4b filtered signals are then using the AD converter 5b digitized. It has proven to be advantageous to rectify the periodically triggered and decaying detected signal before the Fourier transformation. The purpose of this is the absolute value generator 6 trained rectifier in 1 , the negative values from the AD converter 5b transformed into equally large positive values. The determination of the heart rate spectrum is analogous to the determination of the respiratory frequency spectrum by means of Fourier transformation in unit 7b ,

Die Herzfrequenz bzw. die Atemfrequenz wird typisch durch die Bestimmung des Maximums des Frequenzspektrum in der Einheit 8a bzw. 8b ermittelt, wobei bevorzugt nur der physiologisch sinnvollen Bereich berücksichtigt wird. Beispielsweise wird das Maximum des Herzsignal-Frequenzspektrums im Bereich zwischen 1 und 3 Hz, d.h. im Bereich zwischen 60 und 180 Herzschläge pro Minute ermittelt. In entsprechender Weise wird dies für die Atemfrequenz realisiert, wobei der physiologisch sinnvolle Bereich hier im Bereich zwischen 0,1 und 1 Hz entsprechend 6 bis 60 Atemzüge gewählt wird. Höhere harmonische Frequenzen des Herzschlags oder der Atemfrequenz tauchen auch auf bzw. sind aber in ihrer Amplitude kleiner oder liegen in der Regel außerhalb des sinnvollen Frequenzbereiches, so dass diese sich nicht störend bei dieser Art der Bestimmung der relevanten Herzfrequenz oder Atemfrequenz auswirken.The heart rate or respiratory rate becomes typical by determining the maximum of the frequency spectrum in the unit 8a respectively. 8b he averages, whereby preferably only the physiologically meaningful area is considered. For example, the maximum of the heart signal frequency spectrum in the range between 1 and 3 Hz, ie determined in the range between 60 and 180 heartbeats per minute. In a corresponding manner, this is realized for the respiratory rate, the physiologically meaningful range being chosen here in the range between 0.1 and 1 Hz corresponding to 6 to 60 breaths. Higher harmonic frequencies of the heartbeat or the respiratory rate also appear or are smaller in amplitude or are usually outside the reasonable frequency range, so that they do not interfere with this type of determination of the relevant heart rate or respiratory rate.

In 2 ist das Signal des Beschleunigungssensors 1 dargestellt. Dabei ist der Herzschlag als einzelne Peaks in Abstand von etwa 0,6 sek. zu erkennen und die durch den Herzschlag angeregte Resonanz des Brustkorbs, der im Bereich von 13 bis 15 Hz liegt. Aufgrund der Anregung und der gedämpften Resonanz klingt die Amplitude im Laufe der Zeit ab, bis sie erneut durch einen neuen Herzschlag wieder angeregt wird. Durch zielgerichtete Filterung mit einem Filter 4b entsprechend der zu 1 dargestellten Vorgehensweise lässt sich das Beschleunigungssignal des Beschleunigungssensors 1 sehr effizient und verlässlich im Hinblick auf die Herzaktivität sensieren und auswerten. Im Rahmen der Auswertung ergibt sich zu dem in 2 dargestellten Beschleunigungssignal ein Frequenzspektrum, das in der 3 wiedergegeben ist. Im Bereich von 1,5 Hz ist die maximale Amplitude des Frequenzspektrums zu finden, was einer Herzfrequenz von 90 BPM (beats per minute) entspricht. Hierbei ist zu beachten, dass durch die Gleichrichtung des Signals die hochfrequenten Anteil in ihrer Frequenz verdoppelt werden, weshalb die Körperresonanzfrequenz bzw. Brustkorb-Resonanzfrequenz nicht bei beispielsweise 13 Hz sondern bei 26 Hz erkennbar ist. Durch dieses Verfahren lässt sich erkennbar die Herzfrequenz sicher bestimmen.In 2 is the signal of the acceleration sensor 1 shown. The heartbeat is as a single peak at a distance of about 0.6 sec. to recognize and stimulated by the heartbeat resonance of the chest, which is in the range of 13 to 15 Hz. Due to the excitation and the damped resonance, the amplitude decays over time until it is again stimulated by a new heartbeat. By purposeful filtering with a filter 4b according to the 1 The procedure described can be the acceleration signal of the acceleration sensor 1 very sensible and reliable in terms of heart activity. As part of the evaluation results in the in 2 shown acceleration signal a frequency spectrum that in the 3 is reproduced. In the range of 1.5 Hz, the maximum amplitude of the frequency spectrum can be found, which corresponds to a heart rate of 90 BPM (beats per minute). It should be noted that the rectification of the signal, the high-frequency component in their frequency are doubled, which is why the body resonance frequency or chest resonance frequency is not recognizable at, for example, 13 Hz but at 26 Hz. This procedure can be used to determine the heart rate safely.

In entsprechender Weise lässt sich nicht nur die Herzfrequenz sondern durch den parallelen Signalverarbeitungszweig 4a, 5a, 7a, 8a auch die Atemfrequenz bestimmen.In a similar way, not only the heart rate but by the parallel signal processing branch 4a . 5a . 7a . 8a also determine the respiratory rate.

Mit Hilfe der in das erfindungsgemäße Rückhaltesystem integrierten Sensorik lassen sich die wichtigsten Vitalfunktionen (Herzschlag und/oder Atmung) von Fahrzeuginsassen messen. Diese Messung erfolgt mittels Beschleunigungssensoren, die dies nicht invasiv und ohne direkten Körper oder Hautkontakt, also quasi berührungslos, ermöglichen. Es ist nicht notwendig, spezielle Gerätschaften wie Uhr, Brustgurt oder Elektroden oder spezielle Bekleidung zu tragen. Die sensierten Vitalfunktionen werden bevorzugt dazu verwendet, zusammen mit einem Notruf, der nicht nur die geografische Fahrzeugposition nach einem Unfall enthält, sondern typisch auch relevante persönliche Informationen insbesondere die besagten Vitalfunktionen enthält. Anhand dieser Vitalfunktionen lassen sich die in die Wege geleiteten Rettungsaktivitäten zielgerichtet und effizient steuern. Darüber hinaus ist es auch möglich, mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Rückhaltesystems eine Müdigkeitsüberwachung des Fahrers oder Gesundheitsüberwachung des Fahrers oder Insassen gerade für Herzpatienten zu realisieren und ein Warnsignal oder einen eventuell notwendigen Eingriff in die Steuerung des Fahrzeuges in die Wege zu leiten. Durch die Verwendung der Beschleunigungssensoren ist es möglich, die Atem- und/oder Herzaktivitäten ohne zusätzliche Belastung durch elektromagnetische Wellen zu ermitteln und dadurch die Verträglichkeit für die Fahrzeuginsassen zu erhöhen. Dabei hat es sich besonders bewährt, die erfassten Sensorsignale im Hinblick auf Herzfrequenz oder Atemfrequenz zwischenzuspeichern und ggf. einer eingehenden ärztlichen Betrachtung zur Verfügung zu stellen. Dadurch wird es auch möglich, Hinweise auf Apnoe, d.h. Hinweise auf das Ausbleiben von Atemzügen aufgrund krankhafter Veränderungen frühzeitig zu erkennen und dies automatisiert in Form eines Warnsignals oder einer Warninformation dem Fahrer oder dem Fahrzeuginsassen oder auch einem dritten Informationssender zur Verfügung zu stellen.With Help in the restraint system according to the invention integrated sensors can be the most important vital signs (Heartbeat and / or breathing) of vehicle occupants. These Measurement is carried out by means of acceleration sensors that do not invasive and without direct body or skin contact, so to speak without contact, enable. It is not necessary special equipment such as clock, chest strap or wear electrodes or special clothing. The sensed Vital signs are preferred to be used with one Emergency call, which not only the geographical vehicle position after one Accident contains, but also typically relevant personal information in particular contains the said vital functions. Based on these vital signs the rescue activities initiated can be targeted and control it efficiently. About that It is also possible with the help of this restraint system according to the invention a tiredness monitor the driver or health monitoring the driver or occupant just for heart patients to realize and a warning or any necessary intervention in to initiate the control of the vehicle. By use The acceleration sensors make it possible to do the respiratory and / or cardiac activities without additional To determine exposure to electromagnetic waves and thereby the compatibility for the Increase vehicle occupants. It has proven particularly useful the detected sensor signals with regard to heart rate or respiratory rate caching and, if necessary, a detailed medical examination available put. This will also make it possible Evidence of apnea, i. Evidence of lack of breath due to pathological changes early too recognize and automate this in the form of a warning signal or a Warning information to the driver or the vehicle occupant or a third information transmitter to provide.

Claims

Restraint system with restraint belt, characterized in that it comprises a motion sensor which is mechanically connected to the restraint belt, and an evaluation circuit which is suitable for evaluating the motion signal detected by the motion sensor for cardiac and / or respiratory activities.

Restraint system with restraint belt according to claim 1, characterized in that the with the restraint belt mechanically connected motion sensor in the region of the chest strap is ordered.

Restraint system with restraint belt according to claim 1 or 2, characterized in that the movement sensor with the restraint belt connected areally is.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that with the restraint belt mechanically connected motion sensor is integrated into the restraint belt.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized in that the movement sensor with the restraint belt displaceable along the restraining belt connected is.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the motion sensor is assigned a spacer, the between the motion sensor and a belt buckle for the restraint belt is arranged.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the evaluation circuit adapted to the heart and / or breathing activities Filter which filters the detected motion signal and subsequently the filtered motion signal is evaluated for cardiac and / or respiratory activities.

Restraint system with restraint belt according to claim 7, characterized in that the adapted to the heart activities Filter signals outside of one Range of heart rate especially in the area outside from 0.7 to 3 Hz blocks.

Restraint system with restraint belt according to claim 7, characterized in that the adapted to the heart activities Filter outside a range of resonance frequency of the thorax in particular in the area outside from 10 to 25 Hz blocks.

Restraint system with restraint belt according to claim 7, characterized in that the adapted to the breathing activities Filter in the area outside from 0.1 to 1 Hz blocks.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the evaluation circuit is connected to a reference motion sensor is one who is not affected by the heart and / or breathing activities Reference motion signal generated and the evaluation circuit as a comparison signal supplies, and the evaluation circuit is suitable, based on the detected motion signals To determine cardiac and / or respiratory activities.

Restraint system with restraint belt according to claim 11, characterized in that the evaluation circuit a differential amplifier having which the motion signal and the reference motion signal as a comparison signal supplies and the output signal of the differential amplifier for evaluating the heart and / or breathing activities is used.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the restraint belt Inlets and / or outlets and / or antenna elements for the evaluation circuit and / or the motion sensor.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the restraint belt an energy source for having the evaluation circuit and / or the motion sensor.

Restraint system with restraint belt according to claim 14, characterized in that the energy source as an energy store and / or as an energy-generating unit in particular as a thermoelectric element, as a micro-generator and / or as a receiver for electromagnetic power transmission is trained.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the evaluation circuit and the motion sensor one unit in particular on a common board or a common Form film or in an integrated circuit arrangement.

Restraint system with restraint belt according to one of the preceding claims, characterized that the restraint system includes a belt tensioner and / or with an airbag system, an emergency call system and / or a Control of the operating functions of a vehicle is connected, the function of the contained and / or connected devices depends on the evaluated sensor signals is controllable.