DE10112664C1 - Personenschutzvorrichtung mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen von Hindernissen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung 1 für eine Person, insbesondere für eine einen Sport ausübende Person, mit mindestens einer Sensoreinrichtung 2 zum Erfassen von Hindernissen 10 in der Umgebung der zu schützenden Person; einer Auswerteeinrichtung 3 mit einem Mikrokontroller 30 für eine Situationsbewertung der zu schützenden Person gegenüber seiner Umgebung; einer Auslöseeinrichtung 4 für die Aktivierung einer Schutzanwendung 5; und mit einer Schutzanweisung 5, die in der Ausrüstung der zu schützenden Person integrierbar ist.

Description

STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für eine Person, insbesondere für eine einen Sport ausüben­ de Person.

Obwohl auf beliebige Aktivitäten ausübende Personen anwend­ bar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrun­ deliegende Problematik in bezug auf eine einen Sport aus­ übende Person, insbesondere auf einen Skifahrer erläutert.

Durch die immer größer werdende Zahl von Skifahrern und den zunehmenden Trend auch abseits der präparierten Pisten zu fahren, ist in den letzten Jahren die Zahl der Skiunfälle, ausgelöst durch Lawinen oder Kollisionen mit Hindernissen, stetig angestiegen. Insbesondere bei Abfahrten durch ein Waldstück kommt es zu vermehrten Unfällen, bei denen ein Skifahrer mit einem Baum kollidiert.

Bisher sind Systeme bekannt, welche Skifahrer bei Lawinen schützen und deren Überlebenschancen im Fall einer Lawine erhöhen. Hierzu zählen Sende- und Empfangsgeräte auf Funk­ basis.

Ein weiteres System für einen Schutz bei Lawinen stellt der sogenannte Lawinenairbag dar. Dabei wird ein Luftsack, der sich im Rucksack des Skifahrers befindet, durch eine Gaspatrone aufgeblasen, wodurch erreicht werden soll, dass der Skifahrer an der Oberfläche der Lawine bleibt und nicht mit Schnee bedeckt und von diesem erdrückt wird.

Als nachteilhaft bei den oben aufgeführten Systemen hat sich die Tatsache herausgestellt, dass diese Systeme zum Schutz des Skifahrers lediglich auf den Einsatzbereich Lawinen beschränkt sind. Sie bieten somit keinen Schutz bei einer Kollision des Skifahrers mit einem Hindernis oder bei einem Sturz bei einem Sprung über eine Schanze.

Vorteile der Erfindung

Aus der DE 90 16 306 U1 ist eine Körperschutzvorrichtung für sturzgefährdete Personen bekannt, die einen selbsttätig aufblasbaren Schutzanzug beschreibt. Die Auslösung kann zwangsgekoppelt erfolgen, beispielsweise über eine am Reitsattel angebrachte Zugschnur, welche bei einem unfreiwilligen Abstieg vom Pferd auslöst.

US 6 007 086 A beschreibt eine elektrisch auslösbare Skibindung, die als Funktion der Fähigkeit und des Gewichts eines Skifahrers sowie als Funktion des Geländes und des Wetters ausgelöst wird. Sensoren erfassen die Körperstellung des Skifahrers in Bezug auf Stellung und Abstand des linken und rechten Skis. Eine auf einen Mikroprozessor gestützte Auswertung des Sensorsignals führt zum Auslösen der Skibindung oder nicht.

DE 195 45 864 A1 lehrt eine Personenschutzvorrichtung mit Sensoren, die die Umgebung auf Druck, Licht und Akustik hin überwachen. Dabei ist eine Auswerteschaltung zur Situationsbewertung beschrieben, die gegebenenfalls eine Auslöseeinheit triggert, die u. a. einen elektrischen Anzünder, eine in der Ausrüstung der zu schützenden Person integrierte Schutzanwendung aktiviert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Schutzvorrichtung für die Person derart weiterzubilden, dass eine Erkennung beliebiger Objekte im Umfeld möglich ist.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das entsprechende Verfahren gemäß Anspruch 9 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, dass Hindernisse detektiert und qualifiziert und im Falle einer unvermeidlichen Kollision mit einem Hindernis Schutzmaßnahmen eingeleitet werden können.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht darin, dass die Schutzvorrichtung mindestens eine Sensorvorrichtung zum Erfassen von Hindernissen in der Um­ gebung der zu schützenden Person; eine Auswerteeinrichtung mit einem Mikrokontroller für eine Situationsbewertung der zu schützenden Person gegenüber seiner Umgebung; eine Aus­ löseeinrichtung für die Aktivierung einer Schutzanwendung; und mindestens eine Schutzanwendung, die in der Ausrüstung der zu schützenden Person integrierbar ist, aufweist.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbil­ dungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Schutzvorrichtung und des in Anspruch 9 angegebenen Verfah­ rens.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Sensorein­ richtung als Radar-, Ultraschall-, Infrarot-, Video- und/oder Lasersensor ausgebildet. Dabei können in der Aus­ rüstung der zu schützenden Person mehrere Sensoren, die auf unterschiedlicher Basis arbeiten, an verschiedenen Stellen, beispielsweise an der Vorderseite und der Rückseite der Ausrüstung, vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Sen­ soreinrichtung aktiv oder passiv betreibbar. Dadurch wird einerseits beim aktiven Betrieb gewährleistet, dass der Skifahrer aktiv vor schweren Verletzungen geschützt wird. Andererseits wird durch einen passiven Betrieb vermieden, dass es in unerwünschten Situationen zu einer Auslösung der Schutzanwendung, beispielsweise beim Liftfahren etc. kommt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Auswerteeinrichtung ein Programm mit einem Algorithmus für die Situationsbewertung auf. Dabei werden die sich in der unmittelbaren Umgebung der zu schützenden Person befindli­ chen Hindernisse qualifiziert und beispielsweise anhand ei­ ner Prioritätsliste unterschiedlichen Gefährlichkeitsklas­ sen eingeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird ein Signal von der Auswerteeinrichtung an die Auslöseeinrich­ tung für den Fall gesendet, dass die Situationsbewertung einen wahrscheinlichen Zusammenstoß mit einem gefährlichen Hindernis ergibt. Somit wird nach einem bestimmten Algo­ rithmus entschieden, welche Situation als gefährlich einzu­ stufen ist bzw. bei welcher Situation eine Auslösung einer Schutzanwendung notwendig ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Schutzanwendung als mindestens ein Airbag ausgebildet, der in der Kleidung der zu schützenden Person integrierbar ist. Dabei kann sowohl ein Airbag an der Vorderseite, der Hin­ terseite, und/oder den Seitenbereichen der Jacke vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Aus­ löseeinrichtung als Zündpille für die Aktivierung des Air­ bags ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung besteht die Schutzanwendung im Öffnen einer Skibindung, wobei die Aus­ löseeinrichtung als Einrichtung zum Öffnen dieser Skibin­ dung ausgebildet ist. Ein Signal kann von der Auswerteein­ richtung im Falle einer Kollisionsgefahr mit einem Hinder­ nis an die Auslöseeinrichtung für ein automatisches Öffnen der Skibindung gesendet werden.

ZEICHNUNGEN

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Schutz­ vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Figur illustriert eine schematische Darstellung einer Schutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung. Dabei bezeichnen die Pfeile zwischen den einzelnen Komponenten bzw. Einrichtungen ein Senden bzw. Empfangen von Daten oder Signalen an die bzw. von der entsprechenden anderen mit dem Pfeil verbundenen Einrich­ tung.

Die Personenschutzvorrichtung 1 umfasst eine Sensoreinrich­ tung 2, die vorteilhaft als Radar-, Ultraschall-, Infrarot- oder Lasersensor ausgebildet ist.

Die Sensoreinrichtung 2 sendet Signale aus, um die von ei­ nem Hindernis 10 reflektierten Signale wieder zu empfangen. Dabei wird der Abstand zwischen der in der Schutzvorrich­ tung 1 vorgesehenen Sensoreinrichtung 2 und dem Hindernis 10 aus der Laufzeit des Signals vom Sensor 2 zum Hindernis 10 und wieder zurück bestimmt.

Zur Erfassung der Hindernisse 10, insbesondere zur Ab­ standsmessung, können jedoch auch andere Vorrichtungen, wie beispielsweise ein Videosensor, verwendet werden.

Insbesondere im Nahbereich kommen Ultraschallsensoren wegen ihrer sehr hohen Auflösung zum Tragen. Der Sensor 2 kann vorteilhaft sowohl aktiv als auch passiv betrieben werden, wobei in bestimmten Situationen, wie beispielsweise beim Liftfahren, ein passiver Betriebsmodus vorteilhaft ist, um eine ungewollte Auslösung einer Schutzanwendung zu vermei­ den. Dagegen ist bei einer Abfahrt in einem Waldstück ein aktiver Betrieb vorteilhaft.

Die Schutzvorrichtung 1 umfasst ferner eine Auswerteein­ richtung 3, die in an sich bekannter Weise mit der Sensor­ einrichtung 2 verbunden ist. Die Auslöseeinrichtung 3 emp­ fängt die Signale der Sensoreinrichtung 2 und verarbeitet diese Signale mittels eines Mikrokontrollers 30.

Ferner ist für die Verarbeitung der Signale ein Programm 31 mit einem bestimmten Algorithmus in der Auswerteeinrichtung 3 vorgesehen, wobei durch die Auswertung ein Erkennen von Hindernissen 10 und eine Bewertung der Situation der zu schützenden Personen gegenüber seiner Umgebung erfolgt. Aus dieser Bewertung wird anschließend mittels dem Algorithmus entschieden, ob ein Zusammenstoß mit einem Hindernis 10 wahrscheinlich ist. Für diesen Fall wird dann ein Signal generiert, das an eine Auslöseeinrichtung 4 gesendet wird.

Die Auslöseeinrichtung 4 ist ebenfalls Bestandteil der Schutzvorrichtung 1 und mit der Auswerteeinrichtung 3 in an sich bekannter Weise verbunden. Die Auslöseeinrichtung 4 kann beispielsweise als Zündpille ausgebildet sein, die das Aufblasen eines Airbags mittels einer Gaspatrone einleitet.

Die Schutzvorrichtung 1 umfasst ferner eine Schutzanwen­ dung 5, die mit der Auslöseeinrichtung 4 verbunden ist und durch diese aktiviert wird. Aufgabe der Schutzanwendung 5 ist die Verhinderung bzw. Verminderung von schweren Verlet­ zungen der zu schützenden Person, die durch den Zusammen­ stoß mit dem Hindernis 10 hervorgerufen werden könnten. Als mögliche Schutzanwendung 5 ist beispielsweise ein Airbag denkbar, der vorteilhaft an der Vorderseite der Jacke der zu schützenden Person vorgesehen ist. Allerdings ist auch eine Unterbringung an der Rückseite und/oder in den Seiten­ bereichen der Jacke oder anderen Ausrüstungsteilen der zu schützenden Person vorstellbar.

Im Falle einer Unterbringung eines Airbags in der Vorder­ seite der Jacke der zu schützenden Person öffnet sich die­ ser im Falle einer Detektion eines Hindernisses 10 und ei­ ner Auswertung dahingehend, dass eine verletzungsverursa­ chende Kollision mit einem Hindernis 10 wahrscheinlich ist.

Es können bei dem Algorithmus anstatt des Abstandes zum Hindernis 10 auch andere Parameter wie Geschwindigkeit, Be­ schleunigung, Größe des Hindernisses etc. für eine Situati­ onsbewertung verwendet werden. Entscheidend ist, dass die jeweilige Schutzanwendung 5, in dem oben beschriebenen Bei­ spiel die Auslösung des Airbags zum Schutze von Brust- und/oder Kopfverletzungen, dann ausgelöst wird, falls die Auswerteeinrichtung 3 eine wahrscheinliche Kollision mit einem verletzungsverursachendem Hindernis 10 vorhersagt. Vorteilhaft werden für die Bewertung mehrere Parameter ver­ wendet, um die jeweilige Verletzungsgefahr besser abschät­ zen zu können.

Vorteilhaft ist die Schutzanwendung 5 nach Inbenutzungnahme wiederverwendbar. Im vorliegendem Ausführungsbeispiel kann demgemäss der Airbag nach Verwendung wieder zusammengefal­ tet und in seine ursprüngliche Ausgangslage gebracht wer­ den.

Die Sensoreinrichtungen 2 bzw. die Schutzanwendungen 5 kön­ nen an verschiedenen Bereichen der Schutzausrüstung der zu schützenden Person angebracht sein, um Hindernisse 10 in verschiedenen Richtungen detektieren und entsprechende Schutzanwendungen auslösen zu können.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise mo­ difizierbar.

Beispielsweise kann bei einem Skifahrer die Auslöseeinrich­ tung 4 ein Öffnen der Skibindung in bestimmten Situationen veranlassen.

Ebenfalls ist durch Modifikationen auch ein Einsatz in an­ deren Bereichen denkbar, wie z. B. bei Fahrradfahrern, Mo­ torradfahrern oder Inlineskatern zum Körperschutze bei ei­ ner Kollision beispielsweise mit einem Kraftfahrzeug, oder bei Arbeitern zum Schutze vor Kollisionen mit Arbeitsmate­ rialien oder Arbeitsmaschinen.

Claims (13)

1. Schutzvorrichtung (1) für eine Person, insbesondere für eine einen Sport ausübende Person, mit
mindestens einer Sensoreinrichtung (2) zum Erfassen von Hindernissen (19) in der Umgebung der zu schützenden Person;
einer Auswerteeinrichtung (3) mit einem Mikrokontroller (30) für eine Situationsbewertung der zu schützenden Person gegenüber seiner Umgebung;
einer Auslöseeinrichtung (4) für die Aktivierung einer Schutzanwendung (5) und mit einer Schutzanwendung (5), die in der Ausrüstung der zu schützenden Person integrierbar ist, wobei die Sensoreinrichtung (2) als Radar- und/oder Videosensor ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (3) ein Programm (31) mit einem Algorithmus für die Situationsbewertung aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzanwendung (5) als mindestens ein Airbag ausgebildet ist, der in der Kleidung der zu schützenden Person integrierbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (4) als Zündpille für die Aktivierung des Airbags (5) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzanwendung (5) in dem Öffnen einer Skibindung besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (4) als Einrichtung zum Öffnen der Skibindung ausgebildet ist.

7. Verfahren für einen Schutz einer Person, insbesondere einer einen Sport ausübenden Person, mit folgenden Schritten:
Erfassen von Hindernissen (10) in der Umgebung der zu schützenden Person mittels mindestens einer Sensoreinrichtung (2);
Bewerten der Situation der zu schützenden Person gegenüber seiner Umgebung mittels einer Auswerteeinrichtung (3); und Aktivieren mindestens einer Schutzanwendung (5) im Bedarfsfall durch eine Auslöseeinrichtung (4), wobei die mindestens eine Schutzanwendung (5) in der Ausrüstung der zu schützenden Person integriert wird, wobei die Sensoreinrichtung (2) als Radar-, und/oder Video-Sensor ausgebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Situation mittels einem Mikrokontroller (30) und einem Programm (31) mit einem Algorithmus durch die Auswerteeinrichtung (3) bewertet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal von der Auswerteeinrichtung (3) an die Auslöseeinrichtung (4) für den Fall gesendet wird, dass die Situationsbewertung einen wahrscheinlichen Zusammenstoß mit einem Hindernis (10) ergibt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzanwendung (5) als mindestens ein Airbag ausgebildet wird, der in die Kleidung der zu schützenden Person integriert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (4) als Zündpille für die Aktivierung des Airbags ausgebildet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzanwendung (5) als Öffnen einer Skibindung ausgebildet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (4) als Einrichtung zum Öffnen einer Skibindung ausgebildet wird.