DE102013208185A1

DE102013208185A1 - Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsplatzes

Info

Publication number: DE102013208185A1
Application number: DE102013208185.5A
Authority: DE
Inventors: Gerit Von Schwertfuehrer; Carsten Ernst; Stephan Israel; Rene Neusinger; Rainer Bleil; Andreas Heyl; Nikolas Lentz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2014-11-06

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung eines Arbeitsplatzes vorgestellt. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, mindestens einen physiologischen Parameter eines Nutzers aufzunehmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsplatzes und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Als Arbeitsplatz wird hierin der Ort verstanden, an dem eine Person einer Tätigkeit, insbesondere einer beruflichen Tätigkeit, nachgeht.
Es sind Arbeitsplätze bekannt, bei denen eine Gefährdung des Nutzers gegeben ist. Darüber hinaus sind Arbeitsplätze bekannt, bei denen eine Gefährdung der Umwelt, insbesondere anderer Personen, durch die ausgeführte Tätigkeit vorliegen kann. Dies bedeutet, dass bei einer nicht bestimmungsgemäßen Ausführung der Tätigkeit andere Personen gefährdet werden können.
Ein Beispiel hierfür ist der Arbeitsplatz eines Fahrers eines Schienenfahrzeugs, der sogenannte Führerstand. Sollte der Fahrer aufgrund einer körperlichen Beeinträchtigung seiner Arbeit nicht bestimmungsgemäß nachgehen können oder sogar ausfallen, können andere Personen, bspw. Passanten im Straßenverkehr, gefährdet werden.
Um die Reaktionsfähigkeit des Fahrers von Schienenfahrzeugen während der Fahrt kontinuierlich zu überwachen, kommen bei Schienenfahrzeugen sogenannte Sicherheitsfahrschaltungen zum Einsatz. Hiervon gibt es verschiedene Ausgestaltungen. Üblicherweise werden derzeit Zeit-Zeit-Sicherheitsfahrschalter verbaut. Hierbei muss der Fahrer einen Schalter oder meistens ein Fußpedal gedrückt halten und in gewissen Abständen loslassen. Unterbleibt das Loslassen, wird eine automatische Bremsung des Zuges veranlasst, da von einem nicht mehr handlungsfähigen Fahrzeugführer ausgegangen wird.
Es werden aber auch andere Ausgestaltungen der Sicherheitsfahrschaltung verwendet. So ist ein Zeit-Weg-Sicherheitsfahrschalter bekannt, bei dem der Fahrer jeweils nach einer bestimmten zurückgelegten Wegstrecke einen Schalter betätigen muss. Weiterhin kommt ein Sicherheitsfahrschalter zum Einsatz, bei dem der Schalter auf einer Mittelposition gehalten werden muss. Beim Loslassen oder Ganzdurchdrücken wird die Bremsung eingeleitet.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung gemäß Anspruch 7 vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
Es wurde erkannt, dass es bei bekannten Sicherheitsfahrschaltern unter Umständen zu einem Einschlafen des Fahrers kommen kann, da nach jahrelanger Betätigung des Sicherheitsfahrschalters dieser auch unbewusst während des Schlafens automatisch betätigt werden kann.
Hierbei ist zu beachten, dass kompliziertere Techniken des Sicherheitsfahrschalters, die ein Betätigen des Schalters im Schlaf verhindern sollen, in der Bedienung so komplex sind, dass ein Teil der Aufmerksamkeit des Fahrers nur zur Betätigung des Sicherheitsfahrschalters verwendet werden muss.
In Fahrsituationen, in denen sehr viel Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers für die aktuelle Situation, z. B. Personen am Gleisrand oder an Baustellen, gefordert ist, kann es vorkommen, dass der Fahrer die Betätigung des Sicherheitsfahrschalters vergisst und eine ungewollte Bremsung eingeleitet wird.
Kommt es zu einem medizinischen Notfall des Fahrers, so kann trotz eines eingesetzten Sicherheitsfahrschalters wertvolle Zeit verstreichen, bis es zu einer Bremsung des Zuges kommt. Eventuell wird zu Beginn des medizinischen Ereignisses, z. B. Herzinfarkt, der Sicherheitsfahrschalter automatisch weiter betätigt, und erst nach einer gewissen Zeit ist diese Betätigung nicht mehr möglich. Wertvolle Zeit zur Bremsung des Zuges geht verloren. Es kann besonders im Bereich eines Bahnhofs trotzdem zu einem Unfall kommen, da Weichen oder der Bahnsteig zu schnell angefahren bzw. überfahren werden.
Eine Differenzierung zwischen den beiden Fällen, Fahrzeugführer ist eingeschlafen, benötigt aber keine medizinische Hilfe und einem medizinischen Notfall des Fahrzeugführers kann nicht stattfinden. Es wurde erkannt, dass für einen sicheren Betrieb diese Differenzierung erforderlich ist.
Dies ist nunmehr mit dem vorgestellten Verfahren möglich, das vorsieht, dass mindestens ein physiologischer Parameter des Fahrers, bspw. bereits vor Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs, aufgenommen und ausgewertet wird. Physiologische Parameter sind bspw. die Pulsfrequenz, der Blutdruck, Blutwerte, Atemfrequenz usw. Die Auswertung erfolgt unter Berücksichtigung der Anforderungen des Arbeitsplatzes und ggf. auch unter Berücksichtigung des allgemeinen Gesundheitszustands des Fahrers.
Die vorgestellte Anordnung dient zur Durchführung des Verfahrens und ist dem Arbeitsplatz zugeordnet. Erfasste physiologische Parameter können vor Ort ausgewertet werden, wobei auch der allgemeine Gesundheitszustand des Nutzers berücksichtigt werden kann. Die Auswertung kann dann an eine zentrale Einheit übersendet werden, wo ggf. Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Alternativ oder ergänzend kann die Anordnung auch die erfassten physiologischen Parameter an die zentrale Einheit, bspw. eine Leitstelle, senden, wo dann die Auswertung der Parameter stattfindet. Grundsätzlich muss keine zentrale Einheit vorgesehen sein. Erfassung und Auswertung der Parameter erfolgt dann vor Ort, wie auch ggf. das Einleiten von geeigneten Maßnahmen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Sicherheitsfahrschalter als Fußpedal.
2 zeigt eine Ausführung der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt einen Sicherheitsfahrschalter 10, der an einem Arbeitsplatz 12 vorgesehen ist. Dieser Sicherheitsschalter 10 ist Teil einer Anordnung 14, die zur Durchführung des Verfahrens dient. Dies bedeutet, dass bei dieser Ausführung auch eine Einrichtung 16 zur Erfassung physiologischer Parameter bereitgestellt ist. Diese Einrichtung 16 erfasst im Betrieb, alternativ auch vor Inbetriebnahme, mindestens einen physiologischen Parameter des Nutzers des Arbeitsplatzes 12. Es kann vorgesehen sein, dass der Sicherheitsfahrschalter 10 so ausgebildet ist, dass dieser auch den mindestens einen physiologischen Parameter auswertet. Hierfür ist dem Sicherheitsfahrschalter 10 regelmäßig eine Recheneinheit 18 zugeordnet.
Kommt der typischerweise automatische Sicherheitsfahrschalter 10, der die physiologischen Parameter des Fahrers auswertet, bei Schienenfahrzeugen zum Einsatz, werden die Nachteile bisheriger Systeme, wie voranstehend benannt, behoben.
Einige dieser Ausführungen sind:

– Schnellere Bremsung bei einem medizinischen Notfall als bei bisherigen Systemen.
– Keine fälschlicherweise eingeleitete Notbremsung, falls die manuelle Betätigung aus verschiedenen Gründen unterbleibt.
– Höhere Aufmerksamkeit des Fahrers für die Fahrsituation, da keine Aufmerksamkeit der Sicherheitsfahrschaltung gewidmet werden muss.
– Kein Erleiden einer Berufskrankheit, dass Lokführer automatisch und auch im Schlaf den Sicherheitsfahrschalter betätigen.
– Höherer Komfort und Wohlbefinden am Arbeitsplatz eines Zugführers durch Entfallen der manuellen Fahrsicherheitsschaltung, dadurch höhere Konzentration und Aufmerksamkeit.

Zur Sicherstellung der Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugführers als Nutzer eines Schienenfahrzeugs werden dessen physiologische Parameter während der Fahrt kontinuierlich überwacht. Ist der Gesundheitszustand des Fahrzeugführers kritisch, so kann von einer gefährlichen Situation ausgegangen werden, und es wird bspw. eine automatische Bremsung eingeleitet. Alternativ oder ergänzend können bereits während der Bremsung Rettungskräfte zum Einsatzort entsendet werden. Durch die Erfassung mehrerer physiologischer Parameter kann zudem eine Unterscheidung zwischen einem ernsthaften medizinischen Notfall und einem eingeschlafenen Fahrzeugführer unterschieden werden.
Die Erfassung der einzelnen Parameter erfolgt bspw. dezentral durch sogenannte Smartsensoren, die den gewonnenen physiologischen Parameter an eine zentrale Einheit, die regelmäßig eine Recheneinheit umfasst, übermitteln. Zur Übermittlung können verschiedene Techniken zum Einsatz kommen. Denkbar sind eine kabelgebundene Übermittlung, Bluetooth, WLAN, Zigbee und/oder LAN.
Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugführers können eine Vielzahl an physiologischen Parameter mittels verschiedener Messprinzipien erfasst werden. Beispiele hierfür sind:

– Erfassung des EKGs, bspw. mit Elektroden in Bedienknöpfen oder induktiv im Sitz,
– Herzratenvariabilität, bspw. über EKG oder Pulsoximetrie,
– Puls, bspw. über EKG oder Pulsoximetrie,
– Sauerstoffsättigung, bspw. über Pulsoximetrie im Gas-/Bremshebel,
– Infrarotsensoren zur Erfassung der Position des Fahrers, nämlich aufrecht oder zusammengesackt,
– die Augenbewegung oder das Blinzeln kann über eine CCD-Kamera erfasst werden.

In einer Ausführung wird nach der Erfassung der Rohdaten und der Übermittlung an eine Recheneinheit einer zentralen Einheit der Gesundheitszustand des Fahrers durch intelligente Algorithmen bestimmt. Hierfür können diverse Algorithmen, wie bspw. neuronale Netzwerke, nichtlineare Algorithmen, genetische Algorithmen usw. zum Einsatz kommen. Diese Algorithmen bestimmen dann den Gesundheitszustand des Fahrers und ermitteln, ob der Fahrer z. B. "nur" eingeschlafen ist oder sich ein medizinischer Notfall, bspw. ein Herzinfarkt oder ein epileptischer Anfall, aufgetreten ist.
Durch die Anbindung des Systems an eine Telemetrieeinheit kann der Gesundheitszustand kontinuierlich oder nur bei einem eingetretenen Ereignis, bspw. eingeschlafen oder medizinischer Notfall, an eine zentrale Leitstelle übermittelt werden und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.
Das vorgestellte Verfahren ist bei sämtlichen Schienenfahrzeugen einsetzbar. Ein Einsatz des Verfahrens bei anderen Arbeitsplätzen, an denen eine schnelle Ersatzreaktion im Falle eines medizinischen Notfalls notwendig ist, ist möglich. Beispiele hierfür sind Baumaschinen oder Krananlagen.
Eine mögliche Ausführung der vorgestellten Anordnung ist in 2, insgesamt mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet, wiedergegeben. Die Darstellung zeigt eine Recheneinheit 52, ein Telemtriemodul 54 und eine Leitstelle 56.
Die Recheneinheit 52 erfasst unterschiedliche Parameter, nämlich über einen induktiven Sensor 58 ein EKG, über eine Pulsoximetrie 60, eine Kamera 62 und Infrarotsensoren 64.
In der Recheneinheit 52 werden die erfassten Parameter bzw. Daten ausgewertet und diese Parameter interpretierende Daten dem Telemetriemodul 54 übermittelt, das wiederum diese an die Leitstelle 56 sendet. Die Recheneinheit 52 stellt somit die Einrichtung zur Auswertung erfasster physiologischer Parameter dar.

Claims

Verfahren zum Überwachen eines Arbeitsplatzes (12), der von einem Nutzer bedient wird, wobei mindestens ein physiologischer Parameter des Nutzers aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das in einem Führerstand eines Schienenfahrzeugs durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem bei Vorliegen eines kritischen Zustands ein Warnsignal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei Vorliegen eines kritischen Zustands Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das vor Inbetriebnahme durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das während des Betriebs durchgeführt wird.
Anordnung zum Überwachen eines Arbeitsplatzes, der von einem Nutzer bedient wird, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Einrichtung (16) zur Aufnahme mindestens eines physiologischen Parameters des Nutzers und einer Einrichtung zur Auswertung des mindestens einen physiologischen Parameters unter Berücksichtigung von Anforderungen des Arbeitsplatzes (12).
Anordnung nach Anspruch 7, die zum Einsatz in einem Führerstand eines Schienenfahrzeugs ausgelegt ist.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, mit einer Einrichtung zur Abgabe eines Warnsignals.
Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, der ein Telemetriemodul (54) zugeordnet ist.