-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Schritten: Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers durch Erfassen von Sensordaten mittels wenigstens eines Sensors; Auswerten der Sensordaten durch eine Verarbeitungseinheit zum Erkennen von Symptomen einer gesundheitlichen Beeinträchtigung des Fahrers.
-
Plötzlich auftretende gesundheitliche Beeinträchtigungen eines Fahrers können einen zeitweisen oder dauerhaften Kontrollverlust auslösen und zu einer gefährlichen Situation oder sogar zu einem Unfall führen. Zur Reduzierung dieser Verkehrsgefährdung sind bereits mehrere Vorschläge für den Betrieb geeigneter Sicherheitseinrichtungen bekannt. Diese überwachen die Vitalfunktion des Fahrers beispielsweise durch einen Sensor, welcher die Pulsfrequenz aufzeichnet oder ein Bild des Gesichts erfasst. Eine Verarbeitungseinheit wertet diese Sensordaten dann aus und entscheidet, ob beim Fahrer eine gesundheitliche Beeinträchtigung, aus welcher auf eine Gefährdung der Verkehrssicherheit zu schließen ist, vorliegen könnte. In diesem Fall kann zum Beispiel ein kontrolliertes Nothaltmanöver durchgeführt werden.
-
Solche Verfahren sind allerdings nicht besonders flexibel, weil beim Vorliegen einer gesundheitlichen Beeinträchtigung zur Bewältigung dieser Situation lediglich die Möglichkeit besteht, ein Nothaltmanöver auszuführen. Die Bedingungen dafür müssen deshalb hinreichend streng gewählt werden, da ein ungewollt durchgeführtes Manöver zu einer erheblichen Verkehrsgefährdung führen kann. Bis ausreichende Symptome erkannt sind, die einen solches Nothaltmanöver indizieren, kann wertvolle Zeit vergehen, währenddessen der Fahrer beispielsweise durch eine bereits eingetretene aber noch nicht verifizierte Bewusstlosigkeit gefährdet sein kann.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren anzugeben.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sicherheitseinrichtung Informationen über an der momentanen Position des Kraftfahrzeugs geltende Verkehrsregeln berücksichtigt und, falls ein Verdacht einer gesundheitlichen Beeinträchtigung vorliegt und der Fahrer das Kraftfahrzeug nicht verkehrsregelkonform führt, das Kraftfahrzeug in einen verkehrsregelkonformen Zustand überführt.
-
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, eine Notfallmaßnahme stufenweise nach Erfüllung bestimmter Kriterien einzuleiten. Eine weniger eingriffsintensive Notfallmaßnahme als ein Nothaltmanöver des Kraftfahrzeugs stellt die Anpassung der Fahrzeugführung an die jeweiligen Verkehrsregeln dar. Dazu berücksichtigt die Sicherheitseinrichtung Informationen über die geltenden Verkehrsregeln. So kann erreicht werden, dass beim Vorliegen erster und gegebenenfalls ungenauer Symptome einer gesundheitlichen Beeinträchtigung lediglich ein Verdacht einer gesundheitlichen Beeinträchtigung festgestellt wird. Ein solcher Verdacht rechtfertigt aber noch keinen derart intensiven Eingriff in das Fahrverhalten wie ein Nothaltmanöver, sondern gleichsam als Vorstufe lediglich die Überführung des Kraftfahrzeuges in einen verkehrsregelkonformen Zustand. So wird einerseits der noch nicht als beeinträchtigt erkannte oder erkennbare Fahrer vor schwerwiegenden Unfallfolgen durch ein gefährliches, den Verkehrsregeln nicht angepasstes, Fahrverhalten bewahrt. Andererseits entsteht keine Verkehrsgefährdung durch ein fehlerhaft eingeleitetes Nothaltmanöver durch eine Fehlerkennung einer gesundheitlichen Beeinträchtigung bei einem tatsächlich gesunden Fahrer. Selbstverständlich kann die Sicherheitseinrichtung nach der Entscheidung, das Kraftfahrzeug in einen verkehrsregelkonformen Zustand zu überführen, die Überwachung und Auswertung fortsetzen und den Fahrer somit in bestimmten Zeitabständen erneut überwachen.
-
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass die Sicherheitseinrichtung vorzugsweise Informationen über eine an der momentanen Position des Kraftfahrzeugs geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit als Verkehrsregel berücksichtigt und das Kraftfahrzeug durch Abbremsen auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit oder eine geringere Geschwindigkeit in den verkehrsregelkonformen Zustand überführt. Besonders durch eine zu hohe Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann ein schwerer Unfall bei einer plötzlich eintretenden Erkrankung entstehen. Es ist z. B. vorstellbar, dass infolge der gesundheitlichen Beeinträchtigung der Fahrer das Gaspedal ungewollt durchtritt oder dass eine zu hohe Geschwindigkeit durch eine eingetretene Bewusstlosigkeit nicht wahrnehmbar ist. In diesen Fällen ist ein Abbremsen auf die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit eine sinnvolle Maßnahme zur Herstellung eines verkehrsregelkonformen Zustands. Ferner ist eine reine Geschwindigkeitsreduktion auf das regulatorisch vorgegebene Maß ein Eingriff in das Fahrverhalten, welcher ein geringeres Risiko der Gefährdung des umliegenden Verkehrs birgt als die Einleitung eines Nothaltmanövers. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, aus Sicherheitsgründen nicht nur auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit, sondern auf eine geringere Geschwindigkeit abzubremsen. Diese geringe Geschwindigkeit kann sich aus einer absoluten Verringerung von beispielsweise 20 km/h oder aus einer relativen Verringerung von beispielsweise 10 Prozent der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ergeben.
-
Es ist zweckmäßig, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzusehen, dass die Sicherheitseinrichtung das Kraftfahrzeug durch Abbremsen auf eine vorgegebene Sicherheitsgeschwindigkeit in den verkehrsregelkonformen Zustand überführt. In Fällen, in denen ein Verdacht einer gesundheitlichen Beeinträchtigung vorliegt, jedoch keine Information über eine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorhanden ist oder keine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgegeben ist (z. B. auf einer Autobahn), kann trotzdem ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. In diesen Fällen wird die Sicherheitsgeschwindigkeit als verkehrsregelkonform angenommen. Auf die Sicherheitsgeschwindigkeit kann auch in solchen Fällen abgebremst werden, in denen eine zulässige jedoch verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit schon beim Vorliegen eines Verdachts einer gesundheitlichen Beeinträchtigung als zu gefährlich anzusehen ist. Auch in diesem Fall kann das Kraftfahrzeug auf die Sicherheitsgeschwindigkeit abgebremst werden. Diese liegt beispielsweise zwischen 70 km/h und 130 km/h, vorzugsweise zwischen 90 km/h und 120 km/h.
-
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die Sicherheitseinrichtung ein kontrolliertes Nothaltmanöver ausführt, falls der Verdacht einer gesundheitlichen Beeinträchtigung durch die Verarbeitungseinheit bestätigt wird. Erhärten sich nach der Überführung in den verkehrsregelkonformen Zustand die Symptome für eine gesundheitliche Beeinträchtigung des Fahrers, so dass ein Nothaltmanöver angezeigt ist, wird dieses ausgehend von dem den Verkehrsregeln entsprechenden Zustand des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Dabei wirkt es sich vorteilhaft aus, dass ein Nothaltmanöver aus einem verkehrsregelkonformen Zustand in der Regel schneller, einfacher und sichererer ausgeführt werden kann als aus einer die Verkehrsregeln übertretenden Fahrsituation. Es entsteht mithin ein Verfahren, das durch mehrere Eskalationsstufen eine deutlich höhere Flexibilität bei der Abhandlung gesundheitlicher Beeinträchtigungen während der Fahrt bietet.
-
Zweckmäßigerweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass die Verarbeitungseinheit den Verdacht der gesundheitlichen Beeinträchtigung anhand von Symptomen bestätigt, zu deren Erkennen nach dem Vorliegen des Verdachts erfasste Sensordaten ausgewertet werden. Es ist sinnvoll, die Bestätigung aufgrund von Symptomen zu treffen, welche aus Sensordaten erkannt werden, die zeitlich nach der Feststellung des Verdachts erhoben werden. So kann beispielsweise ein auffälliger Pulsverlauf nach einer ersten Zeitspanne als Verdacht einer kardialen Erkrankung erkannt werden. Für eine Bestätigung dieses Verdachts wird das Gesamtbild des Pulsverlaufs während der ersten Zeitspanne und einer anschließenden Zeitspanne von der Verarbeitungseinheit ausgewertet. Bei einem herkömmlichen Verfahren wären Maßnahmen erst nach Bewertung dieser gesamten Zeitspanne eingeleitet worden. Da bei Vorliegen des Verdachts im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits der verkehrsregelkonforme Zustand des Kraftfahrzeugs eingeleitet worden ist, kann das Nothaltmanöver so schneller zum Abschluss gebracht werden.
-
Daneben kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinheit den Verdacht der gesundheitlichen Beeinträchtigung anhand von Symptomen bestätigt, welche durch das Auswerten von Sensordaten erkannt werden, die erst nach dem Vorliegen des Verdachts einer gesundheitlichen Beeinträchtigung ausgewertet oder durch einen Sensor erfasst werden. Sofern die Sicherheitseinrichtung Sensordaten eines Sensors erfasst, der üblicherweise nicht durchgängig betrieben wird, bietet es sich an, diesen Sensor erst nach Vorliegen des Verdachts zu aktivieren. Das gleiche gilt, wenn die Auswertung von Sensordaten nicht durchgängig gewünscht oder möglich ist, z. B. weil ein Bildverarbeitungsverfahren zu rechenintensiv für einen Dauerbetrieb ist. Dies ermöglicht die Integration von Sensoren und Techniken der Auswertung, welche bei einem nicht gestuften Verfahren nicht einsetzbar wären. Folglich kann so die Qualität der Erkennung von Symptomen gesteigert werden.
-
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinheit das Vorliegen des Verdachts und/oder die Bestätigung des Verdachts einer gesundheitlichen Beeinträchtigung feststellt, indem ein oder mehrere erkannte Symptome jeweils mit einer Kritikalitätsmesszahl bewertet werden und eine aus wenigstens einer Kritikalitätsmesszahl gebildete Gesamtkritikalitätsmesszahl auf das Überschreiten eines Schwellwertes überprüft wird. Symptome für gesundheitliche Beeinträchtigungen müssen nicht notwendigerweise als harte Entscheidungskriterien, wie z. B. das Vorhandensein eines Kammerflimmers vorliegen. Bei einem Pulsverlauf kann es z. B. sinnvoll sein, diesen im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit, mit welcher er auf eine akute kardiale Beeinträchtigung hinweist, mit einer Kritikalitätsmesszahl zu bewerten. Dadurch wird ein weiches Kriterium gebildet, welches für das Feststellen eines Verdachts sowie dessen Bestätigung unterschiedlich hohe Grenzwerte voraussetzt. Auch können Kritikalitätszahlen aus mehreren Merkmalen gebildet werden und mathematisch zu einer Gesamtkritikalitätsmesszahl zusammengefasst werden, beispielsweise durch gewichtete Addition der einzelnen Kritikalitätsmesszahlen. Dadurch wird das eskalationsstufenabhängige Diagnosekonzept des Verfahrens weiter optimiert.
-
In zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleicht die Verarbeitungseinheit zum Erkennen von Symptomen einer gesundheitlichen Beeinträchtigung Referenzdaten für einen Schlaganfall und/oder einen Herzinfarkt mit den Sensordaten. Als besonders plötzlich eintretende kardiale Erkrankung kann eine gesundheitliche Beeinträchtigung in Form eines Herzinfarkts besonders gut im Rahmen des Verfahrens erkannt werden, da er insbesondere über einen vom Sensor erfassten Pulsverlauf diagnostiziert werden kann. In der Verarbeitungseinheit werden dazu Referenzdaten abgelegt, mit welchen die erfassten Sensordaten verglichen werden. Auch von einem Schlaganfall kann eine hohe Eigen- und Fremdgefährdung für den Straßenverkehr ausgehen, so dass auch diese Erkrankung durch das erfindungsgemäße Verfahren erkannt werden kann. Die Auswertung von Bildern des Gesichts des Fahrers, welche bei einem Schlaganfall typischerweise halbseitige Lähmungserscheinungen zeigen, erweist sich hierbei als besonders geeignet. Es ist aber gleichsam denkbar für die Schlaganfalldiagnose zusätzliche Sensoren bereitzustellen, welche z. B. elektroenzephalographische Informationen als Sensordaten liefern.
-
Schließlich ergeben sich weitere Vorteile für das erfindungsgemäße Verfahren daraus, dass die Sicherheitseinrichtung die Informationen über die an der momentanen Position des Kraftfahrzeugs geltenden Verkehrsregeln von einer Geodateneinrichtung und/oder einer Bildauswertungseinrichtung für Verkehrszeichen und/oder einer Kommunikationseinrichtung, welche diese Informationen drahtlos von einer externen Datenbank erhält, abruft oder empfängt. Als Geodateneinrichtung kommt insbesondere ein digitales Kartensystem, welches über Zusatzinformationen zu streckenbezogenen Verkehrsregeln verfügt, in Betracht. Diese Informationen werden in Kraftfahrzeugen typischerweise von einem Navigationssystem bereitgestellt, so dass das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafterweise mit bereits vorhandenen Fahrzeugkomponenten zusammenwirken kann.
-
Sofern ein Kraftfahrzeug über eine Bildauswertungseinrichtung verfügt, welche entlang der Fahrstrecke vorhandene Verkehrszeichen erfasst und erkennt, können die erforderlichen Informationen über geltende Verkehrsregeln auch von dieser Einrichtung abgerufen werden. Daneben kann das Kraftfahrzeug alternativ oder ergänzend eine Kommunikationseinrichtung aufweisen, welche Informationen über die geltenden Verkehrsregeln drahtlos erhält, beispielsweise durch ein auf einem Internetserver gespeichertes digitales Kartensystem mit entsprechenden Zusatzinformationen.
-
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Sämtliche Ausführungen zum Verfahren lassen sich analog auf das Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch mit diesem die bereits genannten Vorteile erzielt werden können.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 ein Flussdiagramm mit den wesentlichen Schritten eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
-
2 ein Flussdiagramm mit den wesentlichen Schritten eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahren; und
-
3 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung.
-
1 ist ein Flussdiagramm mit den wesentlichen Schritten des Verfahrens für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Nach einem Start S11 des Verfahrens wird ein Algorithmus zum Überwachen von Vitalfunktionen des Fahrers in einem Schritt S12 ausgeführt. Dieser erfasst Sensordaten wenigstens eines Sensors. Dazu ist in 3 ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, welches einen im Lenkrad 2 angeordneten Sensor zur Erfassung von Pulsdaten sowie einen weiteren, als Kamera 3 ausgebildeten Sensor im Bereich eines Kombiinstruments umfasst. Die Kamera 3 nimmt dabei fortlaufend Bilder eines Fahrers 4 auf und leitet sie an eine von einer Sicherheitseinrichtung 5 umfasste Verarbeitungseinheit 6 weiter. Kamera 3 und Sensor 2 könnten dabei auch an anderen Stellen angeordnet sein, so ist es denkbar, die Kamera 3 im Bereich des Rückspiegels oder den Sensor 2 in einem Fahrersitz oder Anschnallgurt des Kraftfahrzeugs 1 zu positionieren.
-
Die im Schritt S12 erfassten Sensordaten werden im gleichen Schritt durch die Verarbeitungseinheit 6 ausgewertet, um Symptome einer gesundheitlichen Beeinträchtigung zu erkennen. In einem folgenden Schritt S13 wird abgefragt, ob diese Symptome die Bedingung für einen Verdacht einer gesundheitlichen Beeinträchtigung erfüllen. Liegt dieser Verdacht vor, so wird das Kraftfahrzeug 1 in einem Schritt S14 auf die von einer Geodateneinrichtung 7 abgerufene zulässige Höchstgeschwindigkeit an der momentanen Position abgebremst und das Verfahren geht über in einen Endzustand S15. Wird ein Vorliegen eines Verdachts verneint, so springt das Verfahren zu Schritt S12 zurück und wird erneut durchlaufen.
-
2 ist ein Flussdiagramm und zeigt die wesentlichen Schritte eines weiteren Ausführungsbeispiels des Verfahrens für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung. Nach dem Start S21 wird in einem Schritt S22 analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel ein Algorithmus zum Überwachen von Vitalfunktionen des Fahrers ausgeführt. Dies umfasst hier nur die Erfassung von Pulsdaten des Fahrers 4 mittels eines Sensors am Lenkrad 2. Im selben Schritt erkennt die Verarbeitungseinheit 6 Symptome für einen Verdacht eines vorliegenden Herzinfarktes oder eines vorliegenden Schlaganfalls anhand der Pulsdaten der letzten 6 Sekunden und bewertet diese durch eine Gesamtkritikalitätszahl. In einem Schritt S23 wird diese Gesamtkritikalitätszahl im Hinblick auf die Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwerts überprüft. Wird der Schwellwert nicht überschritten, so springt das Verfahren zu Schritt S22 zurück.
-
Liegt die Gesamtkritikalitätszahl hingegen über dem Schwellwert, so wird ein Schritt S24 ausgeführt. Dieser hat die gleiche Funktion wie Schritt S14 in dem ersten Ausführungsbeispiel, bremst das Fahrzeug aber auf 85% der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ab. Daneben ist zusätzlich eine Sicherheitsgeschwindigkeit von 90 km/h vorgesehen, auf die das Kraftfahrzeug 1 mindestens abgebremst wird, wenn keine Informationen über die geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit vorliegen. Danach werden in einem Schritt S25 Bilddaten der Kamera 3 auf schlaganfalltypische Gesichtszüge wie einen hängenden Mundwinkel infolge einer halbseitigen Lähmung ausgewertet, da das dafür erforderliche rechenintensive Bildverarbeitungsverfahren nur im Verdachtsfall aktiviert wird. Daneben wertet die Auswertungseinrichtung 4 nun Pulsdaten für einen Zeitraum von weiteren 10 Sekunden aus. Aus diesen Sensordaten erkannte Symptome werden erneut jeweils mit einer Kritikalitätszahl bewertet und nach Multiplikation mit Gewichtungsfaktoren zu einer Gesamtkritikalitätszahl addiert. Diese wird dann in einem Schritt S26 mit einem weiteren höheren Schwellwert überprüft bzw. verglichen. Kommt es zu keiner Überschreitung, so springt das Verfahren zurück zu Schritt S24, welcher weiterhin einen verkehrsregelkonformen Zustand sicherstellt.
-
Im Falle einer Überschreitung auch des weiteren Schwellwertes wird der Verdacht bestätigt und Schritt S27 ausgeführt, in welchem die Sicherheitseinrichtung 5 ein kontrolliertes Nothaltmanöver des Kraftfahrzeugs 1 durchführt. Dieses Nothaltmanöver umfasst einen das Verkehrsumfeld nicht gefährdenden Nothalt an einer geeigneten Stelle sowie eine anschließende Alarmierung eines Rettungsdienstes. Das Verfahren schließt im Endzustand S28 ab.
