DE102011016777A1

DE102011016777A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011016777A1
Application number: DE201110016777
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Burczyk Christian; Dr. Hami-Nobari Shahram; Dipl.-Ing. Kraß Sven; Dipl.-Verw. Reutter Dominic; Dipl.-Ing. van den Elst Tom
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-10-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung (1.1) für ein Fahrzeug (2), wobei Fahrzustandsdaten, Umgebungsdaten des Fahrzeuges (2) und/oder eine Fahreraktivität erfasst werden. Erfindungsgemäß wird ein körperlicher Gesundheitszustand eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Gesundheitszustandes ein Grad einer Fahrtauglichkeit bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei Fahrzustandsdaten, Umgebungsdaten des Fahrzeuges und/oder eine Fahreraktivität erfasst werden.
Heutige Sicherheitsvorrichtungen für Fahrzeuge leiten Sicherheitsmaßnahmen auf der Grundlage einer Bewertung von Signalen einer fahrzeugeigenen Sensorik ein. Bei der Auslegung dieser Sicherheitsvorrichtungen wird von einem durchschnittlichen Fahrer ausgegangen, der aufgrund seines Gesundheitszustandes in der Lage ist, das Fahrzeug ordnungsgemäß zu bedienen.
Aus der DE 101 03 401 A1 ist eine Gefahrenabwendungsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zu deren Betrieb bekannt. Das Fahrzeug weist eine Einrichtung zur Erfassung von Fahrzustandsgrößen, zur Erfassung von Umgebungsdaten und zur Erfassung einer Fahreraktivität und eine Datenverarbeitungsvorrichtung auf. Die Datenverarbeitungsvorrichtung ist zur Verarbeitung erfasster Daten und zur Ansteuerung einer Sicherheitseinrichtung entsprechend einer vorgegebenen Steuerstrategie vorgesehen. Weiterhin weist das Fahrzeug eine Einrichtung zur Identifikation des Fahrers auf und mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung wird aus den Fahrzustandsgrößen, den Umgebungsdaten und den Daten über die Aktivität des Fahrers eine auf den Fahrer individuell bezogene Fahrerbelastung abgeleitet, welche zur Anpassung der Steuerstrategie herangezogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug werden Fahrzustandsdaten, Umgebungsdaten des Fahrzeuges und/oder eine Fahreraktivität erfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zusätzlich ein körperlicher Gesundheitszustand eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Gesundheitszustandes eine Fahrtauglichkeit bestimmt wird.
Unter dem körperlichen Gesundheitszustand im Sinne der Erfindung ist ein gesundheitlicher Zustand des Fahrzeuginsassen zu verstehen.
Dabei wird anhand des erfassten körperlichen Gesundheitszustandes die Fahrtauglichkeit bestimmt, wobei zwischen einer uneingeschränkten Fahrtauglichkeit, einer geringen Fahruntüchtigkeit, einer relativen Fahruntüchtigkeit und einer absoluten Fahruntüchtigkeit unterschieden wird. Die Sicherheitsvorrichtung wird in besonders vorteilhafter Weise in Abhängigkeit des jeweils ermittelten Grades der Fahrtauglichkeit aktiviert. Hierbei werden mittels der Sicherheitsvorrichtung hinsichtlich des Grades der ermittelten Fahrtauglichkeit verschiedene Maßnahmen zum Schutz der Fahrzeuginsassen und weiterer Verkehrsteilnehmer eingeleitet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch ein Blockschaltbild einer in einem Fahrzeug angeordneten Vorrichtung zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung.
In der einzigen Figur ist ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung 1.1 für ein Fahrzeug 2 dargestellt.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Fahrzustandssensorik 1.2 zur Erfassung von Fahrzustandsdaten, eine Umgebungssensorik 1.3 zur Erfassung von Umgebungsdaten, eine Erfassungseinheit 1.4 zur Erfassung einer Fahreraktivität und einer Anzahl von Sensoren 1.5, mittels derer ein körperlicher Gesundheitszustand eines Fahrers erfassbar ist. Ferner ist mittels einer weiteren Erfassungseinheit 1.6 ein Betätigen von im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienelementen, wie das einer Lüftung, eines Fensters und eines Radios erfassbar.
Die Fahrzustandssensorik 1.2 umfasst eine Anzahl von Sensoren, mittels denen eine Längsbeschleunigung, eine Änderung eines Lenkwinkels und einen Eingriff eines automatischen Blockierverhinderers erfasst werden. Anhand dieser Fahrzustandsdaten wird ein Fahrzeugverhalten unter gegebenen Bedingungen, wie z. B. eines Fahrbahnreibwertes, ermittelt.
Mittels der Umgebungssensorik 1.3, die mindestens einen Radarsensor, eine Kamera und/oder einen Lidar aufweist, ist ein Fahrzeugumfeld anhand der Umgebungsdaten erfassbar. Durch die Umgebungssensorik ist auch eine kritische Annäherung des Fahrzeuges 2 an ein mittels der Umgebungssensorik 1.3 detektiertes Objektes erfassbar. Dabei kann das Fahrzeugumfeld alternativ oder zusätzlich auch mittels einer Vorrichtung zur globalen Positionsbestimmung, beispielsweise einer Navigationsvorrichtung, erfasst werden.
Zur Erfassung der Fahreraktivität ist vorgesehen, mittels der Erfassungseinheit 1.4 ein Lenkverhalten des Fahrers, ein Betätigen eines Gaspedals und ein Betätigen einer Schaltung des Fahrzeuges 2 zu erfassen.
Die erfassten Daten sind einem Fahrzustandsbeobachtungsmodul M1 zuführbar, wobei mittels der erfassten Daten eine Normalfahrt, eine kritische Fahrsituation, eine Verunfallung und ein Stillstand des Fahrzeuges 2 nach der Verunfallung ermittelbar ist.
Zur Erfassung von Gesundheitszustandsdaten des Fahrers ist ein erster Sensor in einem Gurtband eines Sicherheitsgurtes des Fahrers angeordnet. Mittels des ersten Sensors werden Herzdaten, insbesondere eine Herzschlagfrequenz des Fahrers, erfasst. Mindestens ein zweiter Sensor ist im Lenkrad des Fahrzeuges 2 angeordnet, welcher einen Puls erfasst, wobei ein dritter Sensor ebenfalls im Lenkrad angeordnet sein kann, mittels dessen eine Körpertemperatur des Fahrers erfassbar ist.
Alternativ oder zusätzlich können die Gesundheitszustandsdaten auch mittels eines medizinischen Gerätes, welches der Fahrer am oder im Körper trägt, erfasst werden. Hierzu weist das medizinische Gerät eine Funkschnittstelle auf, welche zur Datenübertragung mit einer im Fahrzeug 2 angeordneten Funkschnittstelle verbunden wird. Das medizinische Gerät kann z. B. ein Herzschrittmacher sein.
Die erfassten Gesundheitszustandsdaten sind nach Erfassung einem Vitalitätsschätzermodul M2 zuführbar, das anhand der erfassten Gesundheitszustandsdaten einen körperlichen Gesundheitszustand ermittelt und eine Fahrtauglichkeit des Fahrers bestimmt. Hierzu ist in dem Vitalitätsschätzermodul M2 eine Anzahl von Schwellwerten hinterlegt, die mit den entsprechenden Gesundheitsdaten verglichen werden und somit der körperliche Gesundheitszustand des Fahrers bestimmt wird. In dem Vitalitätsschätzermodul M2 sind fahrer- und insassenspezifische Daten hinsichtlich eines Alters der jeweiligen Person gespeichert, so dass die erfassten Gesundheitszustandsdaten mit dem Alter entsprechenden Schwellwerten verglichen werden.
Als Grad der ermittelten Fahrtauglichkeit wird zwischen einer uneingeschränkten Fahrtauglichkeit, einer geringen Fahruntüchtigkeit, einer relativen Fahruntüchtigkeit und einer absoluten Fahruntüchtigkeit differenziert.
Die dem Fahrzustandsbeobachtungsmodul M1 zugeführten Daten und der mittels des Vitalitätsschätzermoduls M2 ermittelte Grad der Fahrtauglichkeit werden anschließend einem Maßnahmenkoordinationsmodul als Sicherheitsvorrichtung 1.1 zugeführt, welche einen Kritikalitätsgrad der erfassten Daten des Fahrzustandsbeobachtungsmoduls M1 und den mittels des Vitalitätsschätzermoduls M2 ermittelten Grad der Fahrtauglichkeit algorithmisch vergleicht.
In dem Maßnahmenkoordinationsmodul als Sicherheitsvorrichtung 1.1 ist eine Matrix hinterlegt, die von der Sicherheitsvorrichtung 1.1 einzuleitende Sicherheitsmaßnahmen in Abhängigkeit des Grades der jeweiligen Fahrtauglichkeit einerseits und des Fahrzustandes andererseits aufweist. Hierzu werden Komponenten im Fahrzeug 2 angesteuert, die den Fahrer unterstützen und/oder die Sicherheit des Fahrers und der Fahrzeuginsassen erhöht.
Dabei werden als Fahrzustand eine Normalfahrt, eine kritische Fahrsituation, eine Verunfallung und ein Zustand nach der Verunfallung ermittelt.
Wird eine geringe Fahruntüchtigkeit des Fahrers ermittelt und es liegt eine Normalfahrt vor, so wird eine Warnauslöseschwelle einer Müdigkeitsdetektion 1.7 des Fahrers herabgesetzt. Dadurch wird der Fahrer bei detektierter Müdigkeit frühzeitig gewarnt.
Wird bei Normalfahrt eine relative Fahruntüchtigkeit des Fahrers ermittelt, wird der Fahrer sofort gewarnt. Dazu wird an den Fahrer des Fahrzeuges 2 ein optisches, akustisches und/oder haptisches Warnsignal, z. B. bei Fahrtantritt, ausgeben. Alternativ oder zusätzlich kann in einem Anzeigebereich einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Instrumententafel ein schriftlicher Warnhinweis bei Fahrtantritt ausgegeben werden.
Wird anhand der Daten des Fahrzustandsbeobachtungsmoduls M1 eine kritische Fahrsituation ermittelt und weist der Fahrer eine geringe Fahruntüchtigkeit auf, so werden mittels der Sicherheitsvorrichtung 1.1 präventiv schützende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet. Als Sicherheitsmaßnahmen werden Schwellwerte von Fahrerassistenz- und Regelvorrichtungen 1.8 angepasst, d. h. herabgesetzt, so dass eine Auslösung der Fahrerassistenz- und Regelvorrichtungen 1.8 des Fahrzeuges 2 frühzeitig erfolgt. Verfügt das Fahrzeug 2 über eine automatische Abstandsregelung, wird ein zulässiger Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug erhöht. Ein Eingriffschwellwert eines elektronischen Stabilitätsprogramms wird herabgesetzt und eine zulässige Maximalgeschwindigkeit wird mittels des Maßnahmenkoordinationsmoduls als Sicherheitsvorrichtung 1.1 vorgegeben.
Um eine Konzentrationsfähigkeit des Fahrers zu erhöhen, wird eine Audiolautstärke im Fahrzeuginnenraum abgesenkt, eine verkehrsruhigere Fahrstrecke ausgewählt, eine Fahrzeuginnenraum-Ambientebeleuchtung abgesenkt, eine Temperatur im Fahrzeuginnenraum geändert, eine Sitzeinstellung geändert, eine Massagefunktion aktiviert, eine Sitzbelüftung aktiviert und/oder auf Komfortfahrwerk umgeschaltet.
Liegt eine kritische Fahrsituation vor und bei dem Fahrer wurde eine relative Fahruntüchtigkeit ermittelt, so ist vorgesehen, den Fahrer mittels der Fahrerassistenz- und Regelvorrichtungen 1.8 des Fahrzeuges 2 aktiv zu unterstützen.
Mittels einer im Fahrzeug 2 angeordneten Navigationsvorrichtung wird der Fahrer angewiesen, auf den Standstreifen oder einen geeigneten Rastplatz zu fahren.
Des Weiteren werden Telefonate, sofern diese nicht über eine Freisprecheinrichtung geführt werden, unterdrückt. Eine Kennlinie einer Lenkung und eines Gaspedals werden in Richtung Robustheit geändert.
Liegt eine kritische Fahrsituation vor und der Fahrer weist eine absolute Fahruntüchtigkeit auf, wird mittels der Sicherheitsvorrichtung 1.1 ein Notruf eingeleitet, bei dem die von den Sensoren 1.5 erfassten Gesundheitszustandsdaten übermittelt werden. Darüber hinaus wird eine momentane Position des Fahrzeuges 2 sowie das Fahrzeugkennzeichen übermittelt. Weiterhin werden Schall- und Lichtzeichen aktiviert.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass Informationen und Handlungsanweisungen an den Fahrer selbst, an Rettungspersonal und/oder weitere Fahrzeuginsassen ausgegeben werden und das Fahrzeug 2 automatisch in den Stillstand versetzt wird.
Verfügt das Fahrzeug 2 über ein drahtloses lokales Netzwerk, werden nachfolgende Fahrzeuge, die ebenfalls ein drahtloses lokales Netzwerk aufweisen, gewarnt.
Ist das Fahrzeug 2 verunfallt und es wurde eine absolute Fahruntüchtigkeit des Fahrers ermittelt, wird mittels eines so genannten Ad-hoc-Netzes ein Notruf übermittelt, wobei der Fahrer Handlungsanweisungen über fremde Navigationsvorrichtungen erhält.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich zur Erfassung einer Fahrer- sowie Insassenhandlung, des Fahrzeugverhaltens und der Fahrzeugumfeldbewertung ein körperlicher Gesundheitszustand des Fahrers erfasst. In Abhängigkeit der erfassten Daten wird die Sicherheitsvorrichtung 1.1 angesteuert, die bedarfs- und situationsgerecht Sicherheits- und Unterstützungsmaßnahmen für den Fahrer und die Fahrzeuginsassen einleitet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10103401 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung (1.1) für ein Fahrzeug (2), wobei Fahrzustandsdaten, Umgebungsdaten des Fahrzeuges (2) und/oder eine Fahreraktivität erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein körperlicher Gesundheitszustand eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Gesundheitszustandes ein Grad einer Fahrtauglichkeit bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Grad der Fahrtauglichkeit eine uneingeschränkte Fahrtauglichkeit, eine leichte Fahruntüchtigkeit, eine relative Fahruntüchtigkeit und eine absolute Fahruntüchtigkeit bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesundheitszustand anhand von erfassten physiologischen Parametern des Fahrzeuginsassen ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der bestimmten Fahrtauglichkeit, der Fahrzustandsdaten und/oder der Umgebungsdaten Schwellwerte zur Aktivierung von Fahrerassistenz- und Regelvorrichtungen (1.8) angepasst werden.
Vorrichtung (1) zum Betrieb einer Sicherheitsvorrichtung (1.1) für ein Fahrzeug (2), wobei mittels einer Fahrzustandssensorik (1.2) Fahrzustandsdaten, mittels einer Umgebungssensorik (1.3) Umgebungsdaten des Fahrzeuges (2) und/oder mittels einer Erfassungseinheit (1.4) eine Fahreraktivität erfassbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens ein Sensor (1.5) zur Erfassung eines Gesundheitszustandes eines Fahrzeuginsassen vorgesehen ist, wobei anhand des erfassten Gesundheitszustandes ein Grad einer Fahrtauglichkeit bestimmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1.5) am Gurtband und/oder am Lenkrad des Fahrzeuges (2) angeordnet ist.