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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Gesundheitszustandes eines Fahrers eines Fahrzeuges und umfasst zumindest eine Anzahl von Erfassungseinheiten, wobei in Abhängigkeit eines ermittelten Gesundheitszustandes automatisch eine Information und/oder eine Warnmeldung an den Fahrer ausgebbar sind bzw. ist und/oder automatisch ein Eingriff in eine Lenkvorrichtung und/oder in einen Antriebsstrang und/oder eine Bremsvorrichtung durchführbar ist.
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Aus der
DE 10 2007 046 037 B3 ist eine Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Fahrergesundheits-Berechnungsmodul mit integriertem Kartenleser für eine elektronische Gesundheitskarte, wobei das Fahrergesundheits-Berechnungsmodul aus Signalen von Gesundheitsdaten-Sensoren beispielsweise eine jeweilige vorrangige Interventionssituation berechnet. Zudem ist ein Interventionsmodul vorhanden, das die jeweilige Interventionssituation in entsprechende Reaktionen und Maßnahmen umsetzt. Weiterhin weist die Vorrichtung ein Fahrzeugmodul auf, das Fahrzeugdaten an das Interventionsmodul meldet und auf die Anforderung des Interventionsmoduls Befehle an einzelne Fahrzeug-Subsysteme abgibt. Dabei werden im Fahrergesundheits-Berechnungsmodul innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls nach Beginn einer Fahrt aus Signalen von Gesundheitsdaten-Sensoren jeweilige Normalwerte durch zeitliche Mittelwertbildung errechnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Überwachung eines Gesundheitszustandes eines Fahrers eines Fahrzeuges anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Vorrichtung zur Überwachung eines Gesundheitszustandes eines Fahrers eines Fahrzeuges umfasst zumindest eine Anzahl von Erfassungseinheiten, wobei in Abhängigkeit eines ermittelten Gesundheitszustandes automatisch eine Information und/oder eine Warnmeldung an den Fahrer ausgebbar sind bzw. ist und/oder automatisch ein Eingriff in eine Lenkvorrichtung und/oder in einen Antriebsstrang und/oder eine Bremsvorrichtung durchführbar ist. Erfindungsgemäß sind zumindest eine erste Erfassungseinheit zur Erfassung einer Herztätigkeit des Fahrers, zumindest eine zweite Erfassungseinheit zur Erfassung von Signalen zur Durchführung einer Atemanalyse, zumindest eine dritte Erfassungseinheit zur Durchführung einer Schweißanalyse und zumindest eine vierte Erfassungseinheit zur Fahrerbeobachtung vorgesehen, wobei anhand der mittels der Erfassungseinheiten erfassten Daten der Gesundheitszustand ermittelbar ist.
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Mittels der Vorrichtung ist eine drohende oder eintretende Fahruntüchtigkeit des Fahrers des Fahrzeuges verhältnismäßig frühzeitig erkennbar, wodurch die Gefahr einer möglichen Verunfallung des Fahrzeuges entgegengewirkt werden kann. Dadurch ist die Sicherheit des Fahrers, weiterer Fahrzeuginsassen, einer Ladung und auch weiterer Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeuges wesentlich erhöht.
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Der Gesundheitszustand ist mittels der Vorrichtung in besonders vorteilhafter Weise über einen gesamten Zeitraum eines Fahrbetriebes des Fahrzeuges überwachbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung eines Gesundheitszustandes eines Fahrers eines Fahrzeuges und
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2 schematisch die Vorrichtung zur Überwachung des Gesundheitszustandes des Fahrers des Fahrzeuges.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung eines Gesundheitszustandes eines Fahrers eines Fahrzeuges im Fahrbetrieb desselben.
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Ein erster Block B1 stellt eine Sensorik mit Auswertung erfasster Signale dar. Die erfassten und in dem ersten Block B1 ausgewerteten Signale werden einer Auswerte- und Steuereinheit 1 zugeführt, die anhand der bereits ausgewerteten Signale den Gesundheitszustand und somit einen Fahrerzustand ermittelt. Dabei bildet die Auswerte- und Steuereinheit 1 einen zweiten Block B2.
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Ein dritter Block B3 stellt einen Maßnahmenblock dar, wobei entsprechend eines ermittelten Gesundheitszustandes zumindest eine Maßnahme M1 bis M3 automatisch eingeleitet wird.
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Mittels erfasster Signale der Sensorik ist ein Elektrokardiogramm K erstellbar, anhand dessen eine Herztätigkeit des Fahrers ermittelbar ist. Darüber hinaus kann mittels erfasster Signale der Sensorik eine Atemanalyse A, insbesondere im Hinblick auf Alkoholkonsum und/oder eine Unterzuckerung, durchgeführt werden, wobei ebenfalls mittels entsprechend erfasster Signale eine Schweißanalyse S, vorzugsweise sowohl chemisch als auch physisch, durchführbar ist. Zudem ist eine Bilderfassungseinheit in Form einer Kamera als Bestandteil der Sensorik zur Fahrerbeobachtung des Fahrers vorgesehen, mittels welcher Bilddaten B erfasst werden.
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Wie oben beschrieben, werden die in dem ersten Block B1 bereits ausgewerteten Signale und Bilddaten B der Auswerte- und Steuereinheit 1 zugeführt und ein Gesundheitszustand G1 bis G4 ermittelt.
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Wird ein erster Gesundheitszustand G1 ermittelt, bei welchem eine Fahrfähigkeit des Fahrers nicht gefährdet ist, wird keine Maßnahme automatisch eingeleitet.
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Ein ermittelter zweiter Gesundheitszustand G2 besagt, dass der Fahrerzustand abnormal ist. Zur Einstufung als zweiten Gesundheitszustand G2 weisen physiologische Signale der Sensorik Unregelmäßigkeiten auf, welche die Fahrfähigkeit des Fahrers momentan, d. h. im momentanen Fahrbetrieb, nicht gefährden. Längerfristig können diese Unregelmäßigkeiten allerdings eine Bedrohung für die Gesundheit und/oder Fahrfähigkeit des Fahrers darstellen.
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Wird der zweite Gesundheitszustand G2 ermittelt, ist vorgesehen, dass eine Information als erste Maßnahme M1 an den Fahrer ausgegeben wird.
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Ein ermittelbarer dritter Gesundheitszustand G3 stellt einen gefährdeten Fahrerzustand dar, wobei eine Fahrfähigkeit des Fahrers eingeschränkt ist. Allerdings ist der Fahrer noch in der Lage, das Fahrzeug selbsttätig in den Stillstand zu überführen und Hilfe aufzusuchen.
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Bei ermitteltem drittem Gesundheitszustand G3 wird als zweite Maßnahme M2 automatisch eine Warnung innerhalb des Fahrzeuges an den Fahrer ausgegeben. Der Fahrer wird gewarnt und ihm wird die Empfehlung ausgegeben, das Fahrzeug kontrolliert anzuhalten und Hilfe zu suchen.
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Zudem kann die zweite Maßnahme M2 ein Anbieten von Hilfemöglichkeiten, beispielsweise das Wählen einer Notrufnummer, umfassen.
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Bei einem vierten Gesundheitszustand G4 ist der Fahrerzustand kritisch, wobei der Fahrer weitgehend fahrunfähig und nicht mehr in der Lage ist, das Fahrzeug selbst zu kontrollieren und in den Stillstand zu überführen, wobei ein sofortiger automatischer Eingriff in Fahrzeugfunktionen und eine medizinische Hilfe umgehend erforderlich sind.
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Wird der vierte Gesundheitszustand G4 ermittelt, erfolgt als dritte Maßnahme M3 ein sofortiger Eingriff in eine Lenkvorrichtung und/oder in einen Antriebsstrang und/oder eine Bremsvorrichtung des Fahrzeuges. Das Fahrzeug wird automatisch und kontrolliert an einen Fahrbahnrand in den Stillstand versetzt, wobei zusätzlich im Rahmen der dritten Maßnahme M3 eine Warnblinkanlage des Fahrzeuges automatisch aktiviert wird und ein Notruf abgesetzt wird. In Bezug auf den Notruf werden anhand der erfassten Signale ermittelte relevante Fahrerzustandsdaten und eine momentane Fahrzeugposition an den kontaktierten Notdienst übermittelt.
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In 2 ist die Vorrichtung zur Überwachung des Gesundheitszustandes des Fahrers des Fahrzeuges detailliert dargestellt.
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Der Gesundheitszustand wird mittels einer Anzahl von Erfassungseinheiten E1 bis En als Bestandteile der in 1 genannten Sensorik überwacht. Die Erfassungseinheiten E1 bis En sind derart in dem Fahrzeug angeordnet, dass diese den Fahrer im Fahrbetrieb des Fahrzeuges weitestgehend nicht stören und gleichzeitig kontinuierliche sowie zuverlässige Signale, d. h. Daten, erfassen und liefern.
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Die Signale der Erfassungseinheiten E1 bis En werden in der Auswerte- und Steuereinheit 1 ausgewertet, wobei die erfassten Signale direkt oder indirekt auf für die Verkehrssicherheit relevante Gesundheitszustände G1 bis G4, also einen jeweiligen Fahrerzustand, schließen, die die Fahrfähigkeit beeinträchtigen oder gänzlich aufheben.
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Insbesondere sind darunter zur Bewusstlosigkeit oder Handlungsunfähigkeit führende bedrohliche Herzrhythmusstörungen, Kreislaufzusammenbrüche, Unterzuckerungen oder Überzuckerungen, aber auch epileptische Krampfanfälle, nachlassende Vigilanz des Fahrers oder belastende mentale Stress-Situationen zu verstehen.
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Das Elektrokardiogramm K wird anhand erfasster Signale zumindest einer ersten Erfassungseinheit E1, die Bestandteil eines ersten Moduls 2.1 der Vorrichtung ist, erstellt.
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Beispielsweise ist zumindest eine erste Erfassungseinheit E1 in ein T-Shirt integriert, das als erste Erfassungseinheit E1 eingewebte, elektrisch leitfähige Fasern zur Signalgenerierung aufweist.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Brustgurt mit zumindest einer ersten Erfassungseinheit E1 vorgesehen sein.
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Ist ein Defibrillator in den Körper des Fahrers implantiert, so dient dieser als erste Erfassungseinheit E1, wobei erfasste Signale beispielsweise über eine standardisierte Funkfrequenz an eine erste Auswerteeinheit 2.1.1 des ersten Moduls 2.1 übertragen wird.
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Zudem weist das erste Modul 2.1 eine erste Sendeeinheit 2.1.2 auf, welche mit einer zentralen Empfangseinheit 3 der Vorrichtung bevorzugt drahtlos verbunden ist.
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Mittels erfasster Signale der ersten Erfassungseinheit E1 können relevante Herzrhythmusstörungen, wie Kammerflimmern, ein zu langsamer Herzschlag oder auch andere Arrhythmien ermittelt werden. Das Kammerflimmern und der zu langsame Herzschlag stellen aufgrund einer damit im Regelfall verbundenen Auslösung einer Bewusstlosigkeit eine unmittelbare Bedrohung für den Fahrer und seine Fahrfähigkeit sowie für andere sich in einer Umgebung des Fahrzeuges befindende Verkehrsteilnehmer dar.
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Mittels des ersten Moduls 2.1 können auch andere Herzrhythmusstörungen ermittelt werden, die den Gesundheitszustand und somit die Fahrfähigkeit nicht unmittelbar gefährden, allerdings einen Anlass auf eine Notwendigkeit einer ärztlichen Überprüfung des Gesundheitszustandes des Fahrers geben.
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Mittels eines zweiten Moduls 2.2 wird die Atemanalyse A durchgeführt. Hierzu umfasst das zweite Modul 2.2 zumindest eine zweite Erfassungseinheit E2, eine zweite Auswerteeinheit 2.2.1 und eine mit der zentralen Empfangseinheit 3 verbundene zweite Sendeeinheit 2.2.2.
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Bei einer Analyse eines Unfallherganges, insbesondere bei Diabetikern, spielen Störungen in Bezug auf eine Regulierung des Blutzuckerspiegels des Fahrers, v. a. eine eintretende Unterzuckerung oder ein exzessiv hoher Blutzuckerspiegel im Blut, die ein Koma auslösen können, eine wesentliche Rolle.
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Hinweise auf ein derartiges Geschehen im Körper des Fahrers können mittels des zweiten Moduls 2.2 zur Atemanalyse A und/oder mittels einer dritten Erfassungseinheit E3 eines dritten Moduls 2.3, welches eine dritte Auswerteeinheit 2.3.1 und eine mit der zentralen Empfangseinheit 3 verbundene dritte Sendeeinheit 2.3.2 umfasst, zur Durchführung der Schweißanalyse S ermittelt werden.
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Insbesondere vermehrtes Schwitzen kann als Hinweis dienen, wobei das vermehrte Schwitzen mittels einer Änderung einer elektrischen Leitfähigkeit der Haut erfasst wird. Beispielsweise ist hierzu ein entsprechendes Kleidungsstück, insbesondere T-Shirt, vorgesehen.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein nicht näher dargestellter Blutzuckersensor zur Erfassung des Blutzuckerspiegels des Fahrers vorgesehen sein, welcher mit einem Sender ausgestattet ist, der mit der zentralen Empfangseinheit 3 verbindbar ist.
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Ein viertes Modul 2.4 umfasst eine vierte Erfassungseinheit E4, eine vierte Auswerteeinheit 2.4.1 und eine mit der zentralen Empfangseinheit 3 verbundene vierte Sendeeinheit 2.4.2.
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Das vierte Modul 2.4 ist zur Fahrerbeobachtung vorgesehen, wobei die vierte Erfassungseinheit E4 hierzu als Bilderfassungseinheit in Form einer Kamera zur Erfassung der Bilddaten B ausgebildet ist.
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Dabei ist die vierte Erfassungseinheit E4 derart in dem Fahrzeug angeordnet, dass sich der Fahrer, insbesondere dessen Gesicht, im Erfassungsbereich befindet.
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Mittels des vierten Moduls 2.4 sind Störungen der Vigilanz, ein Sekundenschlaf oder eingetretene Ohnmacht des Fahrers ermittelbar.
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Zusätzlich können auch weitere Module 2.5 bis n und Erfassungseinheiten E5 bis En vorgesehen sein, mittels welcher beispielsweise eine thorakale Impedanz messbar ist und/oder Druckmessungen erfasst werden. Die Druckmessung kann insbesondere durchgeführt werden, um einen Übergang von einer verhältnismäßig ruhigen Bauchatmung zur Brustatmung, die stressbedingt auftritt, erfassen zu können.
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Jedes der Module 2.1 bis 2.n wertet die erfassten Signale der jeweils zugehörigen Erfassungseinheit E1 bis En aus, wobei mittels der entsprechenden Auswerteeinheit 2.1.1 bis 2.n.1 ein Fahrerzustand kategorisiert wird.
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Der in dem jeweiligen Modul 2.1 bis 2.n ermittelte Fahrerzustand, d. h. Gesundheitszustand, wird mittels der entsprechenden Sendeeinheit 2.1.2 bis 2.n.2 an die zentrale Empfangseinheit 3 gesendet, die wiederum die empfangen Daten, insbesondere Fahrerzustände, an die Auswerte- und Steuereinheit 1 weiterleitet.
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In der Auswerte- und Steuereinheit 1 werden die übermittelten Fahrerzustände ausgewertet, abgeglichen, validiert und ein entsprechender Gesundheitszustand G1 bis G4 ermittelt.
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Entsprechend des ermittelten Gesundheitszustandes G1 bis G4 werden, wie in 1 beschrieben, automatisch Maßnahmen M1 bis M3 eingeleitet.
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Bei erfassten zweiten Gesundheitszustand G2 wird mittels eines von der Auswerte- und Steuereinheit 1 erzeugten Steuersignals eine Instrumententafel 7 zur Ausgabe der Information als erste Maßnahme M1 angesteuert.
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Wird der dritte Gesundheitszustand G3 ermittelt, erzeugt die Auswerte- und Steuereinheit 1 ein Steuersignal, welches der Instrumententafel 7 zur Ausgabe der Warnung und der Empfehlung als zweite Maßnahme M2 zugeführt wird.
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Wird der vierte Gesundheitszustand G4 ermittelt, steuert die Auswerte- und Steuereinheit 1 eine Anzahl von Fahrerassistenzsystemen 8 an, um das Fahrzeug in sicher und kontrolliert in den Stillstand zu überführen.
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Zur Antriebsstrangregelung, insbesondere zur Längsregelung, wird ein Abstandsregeltempomat 8.1 angesteuert.
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Zum Abbremsen des Fahrzeuges werden ein Notbremsassistent 8.2 und ein Lenkassistent 8.3 zur Querregelung des Fahrzeuges automatisch angesteuert.
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Gleichzeitig wird ein Kommunikationsmodul 9 angesteuert, um den automatischen Notruf als Bestandteil der dritten Maßnahme M3 automatisch abzusetzen.
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Mittels der Vorrichtung wird der Gesundheitszustand G1 bis G4 des Fahrers während des Fahrbetriebes des Fahrzeuges fortlaufend erfasst, wobei die Vorrichtung bei ermitteltem erstem Gesundheitszustand G1 passiv ohne Einleitung einer Maßnahme M1 bis M3 agiert. Wird der zweite Gesundheitszustand G2, der dritte Gesundheitszustand G3 oder der vierte Gesundheitszustand G4 ermittelt, wird eine entsprechende Maßnahme M1 bis M3, insbesondere zur Vermeidung einer Verunfallung, automatisch eingeleitet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007046037 B3 [0002]
