DE102007048843A1 - Safety belt system for use in e.g. airplane, has safety belt for supporting passenger of vehicle, and sensor e.g. pressure-sensitive sensor, connected with safety belt for detecting life function of passenger - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug, welches einen Sicherheitsgurt zum Rückhalten eines Insassen des Fahrzeugs umfasst.The The invention relates to a safety belt system for a vehicle, which has a Safety belt for restraint an occupant of the vehicle.
Ein Sicherheitsgurt ist ein Rückhaltemittel für Automobile, Flugzeuge oder sonstige Verkehrsmittel. Die Fahrzeuginsassen werden hierdurch bei durch Unfälle hervorgerufenen Fahrzeugverzögerungen von stabilen, mit der Karosserie des Fahrzeuges verbundenen Gurten gehalten. Herkömmliche Sicherheitsgurte umfassen im Wesentlichen einen elektrischen Multifunktionsaufwickler bzw. -aufroller, einen Gurtstraffer und einen Gurtkraftbegrenzer. Der Aufroller rollt nach dem Anlegen des Sicherheitsgurtes diesen derart auf, dass er für den Fahrzeuginsassen bequem anliegt. Wenn sich der Fahrer anschließend während der Fahrt bewegt und damit den Sicherheitsgurt lockert, wird diese so genannte Gurtlose durch den Aufroller ausgeglichen, indem der gelockerte Gurt wieder aufgerollt wird.One Safety belt is a restraint for automobiles, Airplanes or other means of transport. The vehicle occupants will be as a result of accidents caused vehicle delays of stable, connected to the body of the vehicle straps held. conventional Seat belts essentially comprise a multifunction electric winder or retractor, a belt tensioner and a belt force limiter. The reel rolls after putting on the seat belt this so on that he for the vehicle occupant is comfortable. If the driver subsequently during the Driving moves and thus loosens the seat belt, this is how said beltless balanced by the retractor by the loosened Belt is rolled up again.
Unter dem Begriff der Fahrerassistenzsysteme (englisch: ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) werden Funktionen zusammengefasst, welche der Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges dienen. Ziel der Fahrerassistenzsysteme ist häufig die Steigerung der Sicherheit durch die Vermeidung von Gefahrensituationen vor deren Entstehung und durch die Unterstützung des Fahrers zur Unfallvermeidung in kritischen Situationen. Weitere Ziele sind die Steigerung des Komforts durch Stressreduktion und Entlastung des Fahrers in Standardsituationen, die Erleichterung der Orientierung durch situationsabhängig aufbereitete und fahrergerecht vermittelte Umfeld-Informationen, sowie die Erhöhung des Fahrspaßes.Under the concept of driver assistance systems (English: ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) functions are summarized which the support serve the driver of a motor vehicle. The aim of the driver assistance systems is often Increasing safety by avoiding dangerous situations before its creation and through the assistance of the driver to avoid accidents in critical situations. Other goals are the increase of Comfort through stress reduction and relieving the driver in standard situations, the facilitation of orientation by situationally prepared and driver-friendly conveyed environment information, as well as the increase of Driving pleasure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effizientes Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug aufzuzeigen, welches sich z. B. für den Einsatz im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems eignet.Of the Invention is based on the object, an efficient safety belt system for a Vehicle show which z. B. for use in a Driver assistance system is suitable.
Diese Aufgabe wird durch ein Sicherheitsgurtsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.These Task is performed by a safety belt system with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous embodiments and developments are the subject of dependent claims.
Das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug umfasst einen Sicherheitsgurt zum Rückhalten eines Insassen des Fahrzeugs, sowie zumindest einen mit dem Sicherheitsgurt verbundenen Sensor zur Erfassung von zumindest einer Lebensfunktion des Insassen.The Safety belt system according to the invention for a The vehicle includes a safety belt for restraining an occupant of the vehicle Vehicle, and at least one connected to the seat belt Sensor for detecting at least one life function of the occupant.
Es kommen bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystem ein oder mehrere Sensoren zum Einsatz, welche geeignet sind, eine oder mehrere Lebensfunktionen des Insassen zu erfassen. Als Lebensfunktionen kommen insbesondere Herzschlag bzw. Puls und/oder Atmung in Betracht. Zur Erfassung der Lebensfunktionen nimmt der Sensor bzw. die Sensoren Daten auf. Diese können von dem Sensor bzw. den Sensoren ausgewertet werden, wodurch Aussagen betreffend die Lebensfunktionen gewonnen werden; alternativ können die Daten auch an eine Einrichtung weitergeleitet werden, welche für die Datenauswertung und die Ableitung von Aussagen betreffend die Lebensfunktionen zuständig ist.It come with the safety belt system according to the invention one or more sensors are used, which are suitable ones or to capture multiple life functions of the occupant. As life functions In particular, heartbeat or pulse and / or respiration may be considered. The sensor or sensors take on the life functions Data on. these can be evaluated by the sensor or sensors, thereby statements concerning the vital functions; alternatively, the Data also be forwarded to a facility, which for the data analysis and the derivation of statements concerning the vital functions is responsible.
Der mindestens eine Sensor ist mit dem Sicherheitsgurt verbunden. Hierbei kann es sich um eine durch den Insassen trennbare oder untrennbare Verbindung handeln. Aufgrund der Verbindung zwischen Sensor und Sicherheitsgurt wird der Sensor durch Anlegen des Sicherheitsgurtes automatisch in die Nähe des Insassen gebracht. Es ist somit nicht erforderlich, dass der Insasse den zumindest einen Sensor eigens, d. h. unabhängig von dem Sicherheitsgurt, anlegt.Of the at least one sensor is connected to the safety belt. in this connection it may be a disconnectable or inseparable connection by the occupant act. Due to the connection between sensor and seat belt The sensor is automatically activated by wearing the seatbelt in the vicinity brought by the inmate. It is therefore not necessary that the Inmate the at least one sensor specifically, d. H. independent of the seat belt, applies.
Es eignen sich für das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem an sich verschiedenartige Typen von Sicherheitsgurten, z. B. Zwei- oder Dreipunkt-Sicherheitsgurte. Vorteilhaft ist die Verwendung von Sicherheitsgurten, welche über den Brustkorb des Insassen verlaufen, da in dieser Körperregion eine besonders einfache Erfassung von Lebensfunktionen möglich ist.It are suitable for the safety belt system according to the invention in itself various types of safety belts, z. B. Two- or three-point seat belts. Advantageous is the use of safety belts, which over The thorax of the occupant, as in this body region a particularly simple detection of life functions is possible.
Der mindestens eine Sensor umfasst in Weiterbildung der Erfindung einen druckempfindlichen Sensor. Dieser reagiert auf eine Druckänderung, welche vom Insassen bzw. von Körperregionen/-teilen des Insassen durch eine Bewegung in Richtung des Sicherheitsgurtes bewirkt wird. Es ist möglich, dass ausschließlich einer oder mehrere druckempfindliche Sensoren zum Einsatz kommen, oder auch einer oder mehrere druckempfindliche Sensoren und einer oder mehrere andersartige Sensoren. Als andersartige Sensoren kommen z. B. Strahlungssensoren in Betracht.Of the At least one sensor comprises in a further development of the invention pressure-sensitive sensor. This reacts to a pressure change, which of the occupant or body regions / parts of the Inmates caused by a movement in the direction of the seat belt becomes. It is possible, that exclusively one or more pressure-sensitive sensors are used, or also one or more pressure-sensitive sensors and one or several different types of sensors. As different types of sensors come z. B. radiation sensors into consideration.
Die Verbindung zwischen dem Sicherheitsgurt und dem mindestens einen Sensor kann auf verschiedenartige Weisen erfolgen. Z. B. kann der mindestens eine Sensor auf der Oberfläche des Sicherheitsgurtes angebracht sein, z. B. durch Kleben oder Nähen. Vorzugsweise befindet sich der mindestens eine Sensor hierbei auf der dem Insassen zugewandten Seite des Sicherheitsgurtes. Ferner kann der zumindest eine Sensor in den Sicherheitsgurt integriert sein, z. B. indem dieser in das Material des Sicherheitsgurtes eingewebt oder auf andere Weise eingearbeitet ist. In diesem Fall ist es möglich, dass der zumindest eine Sensor keine Oberfläche nach außen aufweist.The Connection between the seat belt and the at least one Sensor can be done in various ways. For example, the at least one sensor mounted on the surface of the safety belt be, z. B. by gluing or sewing. Preferably, the at least one sensor is in this case the occupant facing side of the seat belt. Further the at least one sensor can be integrated in the safety belt, z. B. by this woven into the material of the seat belt or otherwise incorporated. In this case it is possible that the at least one sensor has no surface to the outside.
Der zumindest eine Sensor kann sich über einen bestimmten Längenabschnitt des Sicherheitsgurtes erstrecken. Es ist auch möglich, dass der zumindest eine Sensor sich über die gesamte Länge des Sicherheitsgurtes erstreckt. Dies ist insofern vorteilhaft, als die Positionierung des zumindest einen Sensors relativ zum Insassen hierdurch unabhängig von den Abmaßen des Insassen ist.Of the At least one sensor can talk about one certain length section of the seat belt. It is also possible that the at least one Sensor over the entire length of the Seat belt extends. This is advantageous in that the positioning of the at least one sensor relative to the occupant independent of the dimensions the inmate is.
In Weiterbildung der Erfindung befindet sich der zumindest eine Sensor in einem Bereich des Sicherheitsgurtes, welcher sich bei angelegtem Sicherheitsgurt üblicherweise auf dem Brustkorb des Insassen befindet. Üblicherweise bedeutet hierbei, dass ein Insasse mit durchschnittlichen Abmaßen zugrunde gelegt wird.In Development of the invention is the at least one sensor in an area of the safety belt which is worn when put on Safety belt usually located on the chest of the occupant. Usually this means that an inmate of average dimensions is used.
In Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Sicherheitsgurtsystem über einen Auswertebestandteil zum Auswerten von von dem zumindest einen Sensor erfassten Daten zur Feststellung einer Abweichung der zumindest einen Lebensfunktion von einem Normalzustand. Auf ein Vorliegen einer Abweichung von dem Normalzustand kann z. B. entschieden werden, wenn die aktuellen Werte der Lebensfunktion signifikant oder einen bestimmten Schwellenwert übersteigend von einem Normalwert abweichen. Vorzugsweise wir die Abweichung vom Normalzustand derart definiert, dass diese Abweichung einem medizinischen Notfall entspricht. Ein Beispiel hierfür ist der Atem- und/oder Herzstillstand. Der Auswertebestandteil kann in unmittelbarer Nähe des mindestens einen Sensors angeordnet sein, d. h. am Sicherheitsgurt; alternativ kann sich der Auswertebestandteil örtlich getrennt von dem zumindest einen Sensor befinden. Die Verbindung zwischen dem Auswertebestandteil und dem mindestens einen Sensor kann z. B. über Leitung oder Funk erfolgen.In Embodiment of the invention has the safety belt system over an evaluation component for evaluating the at least one sensor collected data to determine a deviation of at least a life function from a normal state. On a presence a deviation from the normal state can, for. B. be decided if the current values of the vital function are significant or a exceeding a certain threshold deviate from a normal value. Preferably we have the deviation Defined by the normal state such that this deviation a equivalent to medical emergency. An example of this is the Respiratory and / or cardiac arrest. The evaluation component can in immediate Near the be arranged at least one sensor, d. H. on the seatbelt; Alternatively, the evaluation component may be spatially separate from the at least a sensor are located. The connection between the evaluation component and the at least one sensor can, for. B. via line or radio.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Entscheidungsbestandteil vorhanden zum Entscheiden über die Ausgabe eines Ausgabesignals unter Verwendung von von dem Auswertebestandteil ermittelten Informationen, und ein Ausgang zum Ausgeben des Ausgangssignals, sowie eine an den Ausgang angeschlossene Schnittstelle zu einer Kontrollvorrichtung des Fahrzeugs, wobei die Kontrollvorrichtung ausgebildet ist zum Abbremsen des Fahrzeugs auf das Ausgabesignal hin. Das Abbremsen erfolgt in diesem Fall autonom, d. h. ohne Mitwirkung des Fahrers. Neben den Informationen des Auswertebestandteils können andere Größen das Ausgabesignal beeinflussen, so z. B. Bilder der Fahrzeugumgebung, welche von Kameras aufgenommen wurden.In Embodiment of the invention is a decision component exists to decide about the output of an output signal using from the evaluation component determined information, and an output for outputting the output signal, and an interface connected to the output to a Control device of the vehicle, the control device is designed to decelerate the vehicle to the output signal out. The braking takes place autonomously in this case, d. H. without participation the driver. In addition to the information of the evaluation component others can Sizes that Influence output signal, such. B. images of the vehicle environment, which taken by cameras.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Entscheidungsbestandteil vorhanden zum Entscheiden über die Ausgabe eines Ausgabesignals unter Verwendung von von dem Auswertebestandteil ermittelten Informationen, und ein Ausgang zum Ausgeben des Ausgangssignals, sowie eine an den Ausgang angeschlossene Schnittstelle, wobei über die Schnittstelle auf das Ausgabesignal hin per Funk Informationen betreffend einen medizinischen Notfall versendbar sind. Durch diese Schnittstelle kann Kontakt zu einem medizinischen Notfalldienst o. ä. aufgenommen werden.In Embodiment of the invention is a decision component exists to decide about the output of an output signal using from the evaluation component determined information, and an output for outputting the output signal, and an interface connected to the output, via the interface on the output signal by radio information regarding a medical emergency are dispatchable. Through this interface can get in contact with a medical emergency service or similar become.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Entscheidungsbestandteil vorhanden zum Entscheiden über die Ausgabe eines Ausgabesignals unter Verwendung von von dem Auswertebestandteil ermittelten Informationen, und ein Ausgang zum Ausgeben des Ausgangssignals, sowie eine an den Ausgang angeschlossene Schnittstelle zum Insassen, wobei über die Schnittstelle Informationen des Ausgabesignals an den Insassen übertragbar sind. Die Informationsübertragung an den Insassen kann z. B. akustisch, optisch oder haptisch erfolgen. Durch diese Informationsübertragung wird der Insasse auf einen medizinischen Zustand aufmerksam gemacht und kann gegebenenfalls geeignete Maßnahmen ergreifen.In Embodiment of the invention is a decision component exists to decide about the output of an output signal using from the evaluation component determined information, and an output for outputting the output signal, and an interface to the occupant connected to the output, being over the interface information of the output signal to the occupant transferable are. The information transfer on the occupants can z. B. acoustically, optically or haptically. Through this information transfer the inmate is alerted to a medical condition and may take appropriate action as appropriate.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug verfügt über ein Sicherheitsgurtsystem der beschriebenen Art, wobei der Sicherheitsgurt für den Fahrer des Fahrzeugs vorgesehen ist.The vehicle according to the invention has one Seat belt system of the type described, wherein the seat belt for the Driver of the vehicle is provided.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:in the Following, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. there demonstrate:
Immer wieder kommt es zu Unfällen im Straßenverkehr, welche durch eine akute Störung des Herz-Kreislauf-Systems des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bedingt sind. Erleidet beispiels weise ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs einen Herzinfarkt, ist er oftmals nicht in der Lage, sein Fahrzeug zum Stand zu bringen, ohne hierbei einen Unfall zu verursachen. Des weiteren vergeht in der Regel eine Weile, bevor der kritische Zustand des Fahrers festgestellt und ein Arzt verständigt wird.always again accidents happen in traffic, which by an acute disorder of the cardiovascular system of the driver of a motor vehicle are. Suffers example, a driver of a motor vehicle one Heart attack, he is often unable to use his vehicle for Stand without causing an accident. Of Another usually passes a while before the critical condition determined by the driver and a doctor is notified.
Der
Sicherheitsgurt B der
Es
kann wie in
Als Drucksensor SENS kommen verschiedene an sich bekannte Sensoren in Betracht, z. B. piezoresistive Drucksensoren, piezoelektrische Drucksensoren, frequenzanaloge Drucksensoren, Drucksensoren mit Hallelementen, kapazitive Drucksensoren, induktive Drucksensoren.When Pressure sensor SENS come in various known sensors in Consideration, z. B. piezoresistive pressure sensors, piezoelectric pressure sensors, frequency-analogue pressure sensors, pressure sensors with Hall elements, capacitive pressure sensors, inductive pressure sensors.
Zur Prüfung, ob Herzschlag und Atmung normal sind, können z. B. die aktuell erfassten Daten DatSENS mit gespeicherten Daten, welche den Normalfall repräsentieren, verglichen werden. Die dem Normalfall entsprechenden Daten können fahrerspezifische Daten sein, welche zuvor erfasst wurden. Diese vorhergehende Erfassung kann für jeden Fahrer einmalig erfolgen, oder auch zu Beginn einer jeden Fahrt. Weiterhin ist es möglich, die Normalfall-Daten ständig zu aktualisieren, indem die zuletzt erfassten Daten DatSENS als Normalfall-Daten herangezogen werden. Auf ein Abweichen vom Normalfall kann dann erkannt werden, wenn ein bestimmtes Maß an Abweichung vom Normalfall vorhanden ist.to Exam, whether heartbeat and breathing are normal, z. B. the currently recorded Data DatSENS with stored data representing the normal case be compared. The data corresponding to the normal case can be driver-specific Be data that was previously captured. This previous acquisition can for every driver once, or at the beginning of each Journey. Furthermore, it is possible the standard case data constantly to update by using the most recently collected data, DatSENS as Normal case data are used. On a departure from the normal case can then be detected if a certain degree of deviation from the normal case is available.
Alternativ oder ergänzend zum Einsatz von Normalfall-Daten können Daten gespeichert sein, welche ein Abweichen vom Normalfall einzeigen. Auf diese Weise kann z. B. auf ein Abweichen vom Normalfall erkannt werden, wenn ein bestimmter Höchstpuls oder eine bestimmte Höchstatemfrequenz überschritten wird, oder wenn ein bestimmter Mindestpuls oder eine bestimmte Mindestatemfrequenz unterschritten wird. In jedem Fall sollte dann für das Vorliegen eines Notfalls entschieden werden, wenn Atmung und/oder Puls nicht feststellbar sind.alternative or in addition for the employment of normal case data can be stored, which show a deviation from the normal case. In this way, z. B. be recognized for a deviation from the normal case, if a certain maximum pulse or exceeded a certain maximum respiratory rate is, or if a certain minimum pulse or a certain minimum respiratory rate is fallen short of. In any case, then should be for the presence of an emergency be decided if respiration and / or pulse undetectable are.
Bei einer festgestellten Abweichung von Herzschlag und Atmung des Fahrers vom Normalfall gibt die Auswertevorrichtung S ein Signal über die Schnittstellen I1 oder I2 aus. Die Schnittstelle I1 ist hierbei eine Funkschnittstelle. Hierdurch kann eine Verbindung zu einem Notfalldienst, Krankenhaus oder Arzt aufgebaut werden, womit über den Notfall informiert wird. Es ist möglich, dass diese Information lediglich angibt, dass ein Notfall vorliegt; ferner können auch detailliertere Angaben über die Art der aufgetretenen Störung enthalten sein. Vorzugsweise enthält die Information auch die Position des Fahrzeugs, welche z. B. über ein Satellitennavigationssystem des Fahrzeugs ermittelbar ist. Für die Funkschnittstelle I1 kann ein übliches Funkkommunikationssystem, z. B. nach dem Standard GSM oder UMTS zum Einsatz kommen.at a detected deviation of heartbeat and breathing of the driver Normally, the evaluation device S outputs a signal via the interfaces I1 or I2 off. The interface I1 here is a radio interface. This can connect to an emergency service, hospital or Doctor to be built, with what about the emergency is informed. It is possible that this information only indicates that an emergency exists; Furthermore, more detailed information on the Type of fault that has occurred be included. Preferably, the information also contains the Position of the vehicle, which z. B. via a satellite navigation system of the vehicle can be determined. For the radio interface I1 can be a conventional radio communication system, z. B. according to the standard GSM or UMTS are used.
Bei der Schnittstelle I2 handelt es sich um eine Schnittstelle zur autonomen Kontrolle des Fahrzeugs. Über diese Schnittstelle I2 wird vorzugsweise eine Geschwindigkeitsreduktion initiiert, durch welche das Fahrzeug zum Stand kommt. Diese Geschwindigkeitsreduktion ist autonom, denn es bedarf nicht der Mitwirkung des Fahrers. Ferner kann auch autonom in die Lenkung des Fahrzeugs eingegriffen werden. Um das Fahrzeug sicher zum Stand kommen zu lassen, ist es vorteilhaft, wenn Daten von Sensoren, welche die Umgebung des Fahrzeugs erfassen, berücksichtigt werden. Hierfür eignen sich z. B. Kameras, welche sensitiv für sichtbares Licht und/oder Infrarot-Strahlung sind. Auf diese Weise kann z. B. verhindert werden, dass das Fahrzeug an einer ungünstigen Position auf der Fahrbahn oder auf einem Bahnübergang zum Stehen kommt.at the interface I2 is an interface to the autonomous Control of the vehicle. about This interface I2 will preferably be a speed reduction initiated, through which the vehicle comes to a stand. This speed reduction is autonomous, because it does not require the participation of the driver. Further can also be intervened autonomously in the steering of the vehicle. In order to get the vehicle safely to a standstill, it is advantageous when data from sensors sensing the environment of the vehicle considered become. Therefor are suitable for. As cameras, which are sensitive to visible light and / or Infrared radiation are. In this way, z. B. prevents the vehicle at an unfavorable Position on the road or on a railroad crossing comes to a halt.
Die Verwendung eines Sicherheitsgurtes B mit integriertem Drucksensor SENS zur Detektion von Herzschlag und/oder Atmung eignet sich insbesondere für ältere Fahrer. Von Vorteil ist, dass außer dem Sicherheitsgurt B keine weiteren Sensoren, welche eine Überwachung von Herzschlag und Atmung ermögli chen, nötig sind bzw. von dem Fahrer angelegt werden müssen. Für den Fahrer ergibt sich somit kein Zusatzaufwand.The Use of a safety belt B with integrated pressure sensor SENS for the detection of heartbeat and / or respiration is particularly suitable for older drivers. The advantage is that except the Seatbelt B no other sensors, which is a monitoring of heartbeat and respiration, are necessary or have to be created by the driver. For the driver is thus no Additional effort.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The The invention has been described above with reference to an exemplary embodiment. It is understood that numerous changes and modifications are possible, without departing from the scope of the invention.
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