DE102014211501A1

DE102014211501A1 - Sicherheitsgurtanordnungen und Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes

Info

Publication number: DE102014211501A1
Application number: DE102014211501.9A
Authority: DE
Inventors: Koshan Mahdi; David Maximilian MAAS
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2015-09-24
Also published as: DE112015001282B4; WO2015140273A3; WO2015140273A2; US20150265200A1; DE112015001282A5

Abstract

Die Erfindung betrifft Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Sicherheitsgurt (11); einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt (11) angeordneter Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) jeweils mindestens einen ersten Sensor (31) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe und mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße aufweisen. Erfindungsgemäß umfasst die Sicherheitsgurtanordnung mindestens eine Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31, 33) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) ermittelten Werte. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) eines Sicherheitsgurtes (11) eines Kraftfahrzeuges.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Sicherheitsgurtanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes eines Kraftfahrzeuges gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 14 und 15.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die korrigierend und optimierend in das Fahrverhalten eines Fahrzeugs eingreifen und/oder auf einen Fahrer des Fahrzeugs einwirken. Damit ein Fahrerassistenzsystem im richtigen Maß und auch zum gewünschten Zeitpunkt eingreifen kann, ist eine möglichst gute Kenntnis des aktuellen mentalen und/oder körperlichen Zustands des Fahrers (etwa seines aktuellen Stressniveaus) und z.B. auch anderer Fahrzeuginsassen wünschenswert. Zum Erfassen des mentalen und/oder körperlichen Zustands des Fahrers sind unterschiedliche Sensorsysteme zum Ermitteln von biometrischen Daten (Vitaldaten) des Fahrers eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei aus den biometrischen Daten Informationen über den mentalen und/oder körperlichen Zustand des Fahrers gewonnen werden sollen. Beispielsweise offenbart die WO 2004/110829 A1 eine in einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeuges integrierte Sensoranordnung.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Signalqualität einer in ein Fahrzeug integrierbaren Sensoranordnung zu verbessern.
Dieses Problem wird durch die Bereitstellung einer Sicherheitsgurtanordnung mit den Merkmalen des Anspruch 1, einer Sicherheitsgurtanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9, eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Danach wird eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit

– einem Sicherheitsgurt;
– einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt angeordneter Sensorbereiche, wobei die Sensorbereiche jeweils aufweisen:
– mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
– mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße.

Erfindungsgemäß umfasst die Sicherheitsgurtanordnung darüber hinaus eine Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte.
Die von dem zweiten Sensor ermittelten Werte dienen in erster Linie dazu, Umgebungseinflüsse auf ein Signal, das der erste Sensor bei Erfassung der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes erzeugt, zu reduzieren oder zu eliminieren. Bei der Umgebungsgröße, die von dem zweiten Sensor erfasst wird, kann es sich im Prinzip um jede messbare Größe handeln, die einen Einfluss auf die Erfassung der von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers abhängigen Größe hat; z.B. eine Temperatur in der Umgebung des ersten Sensors. Die vom zweiten Sensor bestimmte Größe hängt insbesondere von der Art des ersten Sensors ab.
Denkbar ist, dass die Signale mehrerer zweiter Sensoren verschiedener Sensorbereiche des Sicherheitsgurtes (z.B. sämtlicher Sensorbereiche) verwendet werden, um das Signal zumindest eines ersten Sensors aufzubereiten. Möglich ist auch, dass die Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers unter Verwendung von Signalen mehrerer erster Sensoren verschiedener Sensorbereiche ermittelt wird. Es kann auch einer der ersten Sensoren oder eine Mehrzahl von ersten Sensoren ausgewählt werden (z.B. anhand der Signalqualität der ersten Sensoren), der (die) zur Ermittlung der Herz- und/oder Atemaktivität herangezogen wird. Beispielsweise hängt die Signalqualität von der Position des Sensors relativ zur Position oder Körpergröße des Benutzers ab. So ist es etwa möglich, dass bei einem kleinen Benutzer nur ein (unterer) erster Sensor ein ausreichend gutes Signal liefert, während bei einem größeren Benutzer das Signal mehrerer erster Sensoren herangezogen werden kann.
Beispielsweise ist der erste Sensor zumindest einiger der Sensorbereiche jeweils durch einen ersten akustischen Wandler (der Schallwellen in ein elektrisches Signal umsetzt, z.B. ein Mikrofon) und der zweite Sensor jeweils ebenfalls durch einen akustischen Wandler (z.B. ebenfalls ein Mikrofon) ausgebildet, wobei der erste und das zweite akustische Wandler entlang unterschiedlicher Richtungen ausgerichtet sind, d.h. die Richtcharakteristiken der akustischen Wandler sind in einem Winkel zueinander orientiert.
Insbesondere ist der erste akustische Wandler bei Benutzung der Sicherheitsgurtanordnung auf den Benutzer der Sicherheitsgurtanordnung gerichtet, während der zweite akustische Wandler so ausgerichtet ist, dass es hauptsächlich Geräusche der Umgebung des Sensorbereichs erfasst. Beispielsweise weist der zweite akustische Wandler zum Fahrzeuginnenraum. Mit Hilfe des ersten akustischen Wandlers werden somit Atemgeräusche und/oder der Herzschlag des Benutzers erfasst, während die vom zweiten akustischen Wandler aufgenommenen Umgebungsgeräusche der Korrektor des Signals des ersten akustischen Wandlers dient. Entsprechend ist die Auswerteeinheit insbesondere ausgebildet, Signale, die von dem ersten akustischen Wandler bei Erfassung von Geräuschen, die von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers abhängen, erzeugt werden, unter Verwendung von mit dem zweiten akustischen Wandler erfassten Umgebungsgeräuschen zu korrigieren. Störungen in dem Signal des ersten Sensors, die auf Störgeräusche aus der Umgebung zurückgehen, können auf diese Weise entfernt oder zumindest reduziert werden.
Beispielsweise erfolgt die Korrektur unter Verwendung eines Modells eines akustischen Übertragungspfades zwischen dem ersten und dem zweiten akustischen Wandler, wobei das Modell insbesondere die Unterschiede der Umgebung des ersten und des zweiten Sensors berücksichtigt.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist der erste Sensor ein Beschleunigungssensor oder ein Drucksensor. Dabei kann der zweite Sensor ein Temperatursensor sein, der eine Temperatur in der Umgebung des ersten Sensors erfasst. Insbesondere ist die Auswerteeinheit hier ausgebildet, Signale, die von dem ersten Sensor in Abhängigkeit von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers erzeugt werden, unter Verwendung der mit dem Temperatursensor erfassten Temperatur zu korrigieren. Beispielsweise können mit Hilfe des Temperatursensors thermisch bedingte Schwankungen im Signal des ersten Sensors korrigiert werden.
Handelt es sich bei dem ersten Sensor um einen Drucksensor, ist dieser z.B. so an dem Sicherheitsgurt angeordnet, dass ein Anpressdruck, den der Sicherheitsgurt auf den Benutzer ausübt, bestimmbar ist. Der Anpressdruck hängt von der Atem- und/oder Herzaktivität des Benutzers ab, so dass über die Erfassung des Anpressdruckes Rückschlüsse auf die Atem- und/oder Herzaktivität gezogen werden können. Darüber hinaus könnte über die Messung des Anpressdruckes ermittelt werden, ob der Sicherheitsgurt korrekt angelegt ist. Denkbar ist auch, dass ein Drucksensor oder ein Beschleunigungssensor als zweiter Sensor oder zusätzlich zu dem ersten und zweiten Sensor vorgesehen wird, um Störungen, insbesondere Störungen, die auf eine Bewegung des Benutzers zurückgehen, zu erfassen und bei der Auswertung der Sensorsignale zu berücksichtigen.
Als Drucksensor kann z.B. ein Piezosensor oder ein Widerstandselement zur Kraftbestimmung (FSR – force sensing resistor) verwendet werden.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit

– einem Sicherheitsgurt;
– einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt angeordneter Sensorbereiche, wobei die Sensorbereiche jeweils aufweisen:
– mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
– mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe.

Darüber hinaus weist die Sicherheitsgurtanordnung eine Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte auf.
Dadurch, dass Signale unterschiedlicher Sensoren (insbesondere unterschiedlicher Sensortypen) ausgewertet werden, ist es insbesondere möglich, die Verlässlichkeit der Bestimmung der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers zu erhöhen. Beispielsweise wird die Plausibilität eines Signals zumindest eines der ersten Sensoren oder einer aus dem Sensorsignal abgeleiteten Größe anhand eines Signales zumindest eines der zweiten Sensoren überprüft.
Denkbar ist, dass es sich bei dem ersten oder dem zweiten Sensor um einen kapazitiven Sensor handelt. Allerdings ist die Erfindung nicht auf einen bestimmten Sensortyp festgelegt. So könnte der erste oder der zweite Sensor auch durch einen akustischen Wandler (insbesondere in Form eines Mikrofons) oder durch einen Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass es sich bei dem ersten oder dem zweiten Sensor um einen aktiven Sensor handelt, z.B. um einen Ultraschallsensor oder einen Hochfrequenzsensor. Gemäß einer Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Sensor ein kapazitiver Sensor oder ein akustischer Wandler und der zweite Sensor ist ein Beschleunigungssensor oder ein aktiver Sensor.
Insbesondere ist die Auswerteeinheit ausgebildet, ein Signal des ersten Sensors abhängig von einem Signal des zweiten Sensors zu korrigieren oder eine aus dem Signal des ersten Sensor abgeleitete Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers anhand des Signals des zweiten Sensors der bereits erwähnten Plausibilitätsprüfung zu unterziehen.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt umfassen die Sensorbereiche jeweils eine Signalaufbereitungseinheit, mit der eine Filterung und/oder Verstärkung eines von dem ersten und/oder dem zweiten Sensor erzeugten Signals erfolgt. Denkbar ist auch, dass eine einzige Signalaufbereitungseinheit vorgesehen ist, die sämtlichen Sensorbereichen zugeordnet ist. Analog kann eine einzige Auswerteinheit sämtlichen oder zumindest mehreren Sensorbereichen zugeordnet sein. Es ist allerdings auch möglich, dass mehrere Auswerteeinheiten vorhanden sind, die jeweils einem Sensorbereich zugeordnet und z.B. auch benachbart zu den Sensoren des jeweiligen Sensorbereichs angeordnet ist.
Möglich ist auch, dass der erste und/oder der zweite Sensor der Sensorbereiche jeweils auf einer sich entlang des Sicherheitsgurtes erstreckenden Leiterplatte angeordnet sind. Beispielsweise sind der erste und/oder der zweite Sensor mehrerer Sensorbereiche auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet.
Die Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung (gemäß dem ersten oder dem zweiten Erfindungsaspekt) kann darüber hinaus ausgebildet sein, abhängig von den in den Sensorbereichen von dem ersten und/oder zweiten Sensor ermittelten Werten eine Information bezüglich der Körpergröße eines Benutzers des Sicherheitsgurtes zu bestimmen. Denkbar ist z.B., wie oben bereits erwähnt, dass bei einem kleineren Benutzer nur einige Sensoren ansprechen, so dass aus dem Vergleich der Sensorsignale von Sensoren unterschiedlicher Sensorbereiche (die insbesondere entlang des Sicherheitsgurtes hintereinander angeordnet sind) auf die Körpergröße geschlossen werden kann.
Des Weiteren kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, abhängig von den in den Sensorbereichen von dem ersten und/oder zweiten Sensor ermittelten Werten ein Signal zu generieren, das signalisiert, ob der Sicherheitsgurt korrekt angelegt ist. Wenn es sich bei den zweiten Sensoren zumindest einiger der Sensorbereiche, wie oben bereits erwähnt, um Temperatursensoren handelt, werden diejenigen Sensoren, die keinen Kontakt zu dem Benutzer haben, d.h. sich in einem nicht korrekt angelegten Bereich des Sicherheitsgurtes befinden, eine geringere Temperatur anzeigen als Sensoren, die dicht an dem Körper des Benutzers positioniert sind, d.h. in einem korrekt angelegten Bereich des Sicherheitsgurtes angeordnet sind. So kann z.B. aus der Anzahl und/oder der Position derjenigen Sensoren, die eine plausible Temperatur signalisieren, eine Aussage über den Sitz des Sicherheitsgurtes abgeleitet werden.
Weiterhin kann die Auswerteeinheit dafür vorgesehen sein, Signale zu generieren, die nach einem Unfall bei fahrzeuggestützten Notrufsystemen Auskunft über den Gesundheitszustand der Fahrzeuginsassen geben können („post-crash notification“ – Benachrichtung nach einem Unfall).
Die Anzahl der Sensorbereiche und ihr Abstand voneinander ist insbesondere so bemessen, dass sich im Wesentlichen unabhängig von der Körpergröße des Fahrzeuginsassen zumindest einer der Sensorbereiche oder mindestens zwei Sensorbereiche im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen befinden. Beispielsweise sind mindestens fünf Sensorbereiche vorhanden.
Nach einer anderen Variante der Erfindung sind der erste und/oder der zweite Sensor mehrerer der Sensorbereiche durch ein Mikrofon gebildet, wobei die Sensorbereiche ein Mikrofonarray zum Erzeugen eines von einer Freisprecheinrichtung verwendbaren Sprachsignals bilden. Die Mikrofonsignale werden insbesondere so ausgewertet, dass ein virtuelles Mikrofon mit vorgebbarer Richtcharakteristik entsteht.
Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit zur Durchführung einer Stimmanalyse ausgebildet sein. Beispielsweise kann erkannt werden, ob der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse spricht. Des Weiteren könnten mittels Stimmanalyse Informationen ín Bezug auf den mentalen Zustand des Fahrzeuginsassen erhalten werden, z.B. auf einen Erregungszustand oder andere psychophysiologische Merkmale des Fahrzeuginsassen. Diese Informationen können mit den ermittelten Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen kombiniert werden (etwa zur Kalibrierung oder für eine Plausibilitätsprüfung).
Insbesondere können die Mikrofone zudem wie in Bezug auf den ersten Erfindungsaspekt oben erläutert, dazu ausgebildet sein, ein aufbereitetes Signal zum Bestimmen der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers zu erzeugen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten:

– Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes sowie einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt angeordneter Sensorbereiche, wobei die Sensorbereiche jeweils aufweisen:
– mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
– mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße.

Erfindungsgemäß wird eine Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte bestimmt.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten:

– Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes sowie einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt angeordneter Sensorbereiche, wobei die Sensorbereiche jeweils aufweisen:
– mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
– mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe.

Erfindungsgemäß wird eine Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte bestimmt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1A eine Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
1B die Sicherheitsgurtanordnung der 1A bei Benutzung durch einen kleineren Fahrzeuginsassen;
2 die Sicherheitsgurtanordnung aus den 1A und 1B in perspektivischer Ansicht;
3A Sensorbereiche einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung in Draufsicht;
3B die Sensorbereiche der 3A in einer Seitenansicht;
4 einen Sicherheitsgurt einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
5 Sensorbereiche einer weiteren erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung in Draufsicht;
6 eine Abwandlung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
7 eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt;
8 die Sicherheitsgurtanordnung der 8 bei nicht korrekt angelegtem Sicherheitsgurt;
9 ein Ablaufdiagramm zur Erkennung eines nicht korrekt angelegten Sicherheitsgurtes; und
10 ein Ablaufdiagramm zur erfindungsgemäßen Bestimmung einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eine Fahrzeuginsassen.
Die 1A zeigt eine in einem Kraftfahrzeug installierte Sicherheitsgurtanordnung 1 mit einem Sicherheitsgurt 11, der vom einem Benutzer (Fahrzeuginsasse 2) angelegt wurde. Der Sicherheitsgurt 11 weist mehrere Sensorbereiche in Form von Sensoreinheiten 3 auf, die dazu dienen, Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen 2 zu gewinnen. Aus diesen Daten sollen insbesondere Informationen zu dem mentalen und/oder physischen Zustand des Fahrzeuginsassen 2 abgeleitet und ggf. eine Reaktion eines Fahrerassistenzsystems (z.B. das Einleiten eines Bremsvorganges) ausgelöst und/oder ein Warnsignal (z.B. wenn die gemessene Herz- und/oder Atemaktivität auf ein drohendes Einschlafen des Fahrzeuginsassen hindeuten) erzeugt werden.
Denkbar ist auch, dass die auf den Daten der Sensoreinheiten 3 basierenden Informationen über den Zustand des Fahrzeuginsassen mit Daten anderer Sensorsysteme kombiniert werden, z.B. mit Daten eines kamerabasierten Systems zur Beobachtung des Fahrzeuginsassen und/oder eines Systems zur Messung der elektrodermalen Aktivität. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung 1 zur Erkennung eines medizinischen Notfalls verwendet wird, wobei z.B. bei Erkennung eines Notfalls automatisch eine Alarmmeldung an eine Notfallstelle versandt werden kann (etwa über ein Notrufmodul wie „ecall“ des Fahrzeuges).
Die Sensoreinheiten 3 sind regelmäßig entlang eines Abschnitts 111 des Sicherheitsgurtes 11 angeordnet, der sich im angelegten Zustand des Sicherheitsgurtes 11 in Kontakt mit dem Oberkörper des Fahrzeuginsassen 2 befindet. Sensoren (in den 1A und 1B nicht dargestellt) der Sensoreinheiten 3 sind mit einer gemeinsamen Auswerteeinheit 4 verbunden, die aus den Sensorsignalen die erwähnten Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen ermittelt. Die Auswerteeinheit 4 kann über eine in den Sicherheitsgurt 11 integrierte elektrische Leitung mit den Sensoren verbunden sein. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 4 in einem unteren Bereich eines Fahrzeugsitzes 5 untergebracht und über einen Beckenabschnitt 112 des Sicherheitsgurtes 11 mit der in den Gurt 11 integrierten Leitung mit den Sensoren der Sensoreinheiten 3 verbunden. Denkbar ist jedoch auch eine drahtlose Anbindung der Sensoren an die Auswerteeinheit 4.
Die Anzahl der Sensoreinheiten 3 und ihr Abstand voneinander ist so bemessen, dass sich im Wesentlichen unabhängig von der Körpergröße des Fahrzeuginsassen 2 zumindest eine der Sensoreinheiten 3 oder mindestens zwei Sensoreinheiten 3 im Bereich (z.B. in Kontakt) mit dem Oberkörper des Fahrzeuginsassen 2 befinden. Im Ausführungsbeispiel der 1A, das einen größeren Fahrzeuginsassen 2 zeigt, befinden sich sämtliche (vorliegend fünf) Sensoreinheiten 3 im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 2.
1B zeigt dieselbe Sicherheitsgurtanordnung 1 wie 1B, wobei sich auf dem Fahrzeugsitz 5 allerdings ein kleinerer Fahrzeuginsasse 2 (etwa ein Kind) befindet. Entsprechend liegen nicht sämtliche Sensoreinheiten 3 im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 2 an, sondern nur zwei im unteren Bereich des Oberkörperabschnitts 111 des Sicherheitsgurtes 11 angeordnete Sensoreinheiten. Das Vorhandensein von zwei Sensoreinheiten 3 im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 2 ist jedoch ausreichend, um auswertbare Sensorsignale und verlässliche Informationen bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen zu erhalten.
2 zeigt die Sicherheitsgurtanordnung 1 der 1A, 1B in perspektivischer Darstellung, wobei sich ein ähnlich großer Fahrzeuginsasse 2 auf dem Fahrzeugsitz 5 befindet wie in 1A.
Die 3A und 3B zeigen eine mögliche Ausführung der Sensoreinheiten 3. Danach weisen zumindest die dargestellten beiden Sensoreinheiten 3 jeweils einen ersten, zweiten und dritten Sensor 31, 32, 33 auf, die jeweils mit einer gemeinsamen Signalaufbereitungseinheit in Form einer Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 verbunden sind. Die Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 bereitet die Signale der Sensoren 31, 32, 33 getrennt oder gemeinsam auf und leitet sie an die externe Auswerteeinheit 4 weiter.
Einer der Sensoren (der Sensor 32) ist auf einer Innenseite 11a des Sicherheitsgurtes 11 angeordnet, die nach Anlegen des Sicherheitsgurtes 11 dem Fahrzeuginsassen 2 zugewandt ist. Die anderen Sensoren 31, 33 sind an einer Außenseite 11b des Sicherheitsgurtes 11 angeordnet, d.h. auf einer Seite des Sicherheitsgurtes 11, die dem Fahrzeuginsassen 2 abgewandt sein wird. Denkbar ist natürlich auch, dass mehrere Sensoren auf der Innenseite 11a des Sicherheitsgurtes 11 angeordnet sind oder auch, dass sich zumindest einige Sensoren zumindest abschnittsweise in dem Sicherheitsgurt 11 befinden. Die Position der Sensoren 31–33 an dem Sicherheitsgurt 11 hängt insbesondere von der Art der Sensoren ab. So werden beispielsweise kapazitive Sensoren auf der Innenseite 11a des Sicherheitsgurtes 11 angeordnet sein, da sie in Kontakt mit dem Fahrzeuginsassen 2 kommen sollen. Werden als Sensoren Mikrofone oder aktive Sensoren verwendet, können diese einen gewissen Abstand zum Fahrzeuginsassen aufweisen und daher durchaus auf der Gurtinnenseite 11b angeordnet sein.
Die Sensoren 31–33 sind über die Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 und mindestens eine Verbindungsleitung 35 mit mindestens einer entlang zumindest eines Teilabschnittes eines seitlichen Randes des Sicherheitsgurt 11 verlaufenden elektrischen Leitung 36 (z.B. in Form eines Kommunikationsbusses) mit einer Auswerteeinheit (vgl. 1A und 1B) zur Auswertung der Signale der Sensoren 31–33 verbunden. Über die elektrische Leitung 36 oder über eine weitere Leitung, die sich ebenfalls entlang des seitlichen Randes des Sicherheitsgurt 11 erstreckt, können die Sensoren 31–33 und/oder die Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 auch mit Energie versorgt werden. Die Leitungen 35, 36 werden z.B. während der Herstellung des Sicherheitsgurtes 11 in den Gurt integriert (z.B. eingewebt). Denkbar ist allerdings auch, dass die Leitungen 35, 36 nachträglich an dem Gurt 11 angebracht werden, z.B. in Form einer elektrisch leitfähigen Beschichtung.
Zumindest einige der Sensoren 31–33 und/oder die Verstärkungs- und/oder Filtereinheit 34 jeweils einer der Sensoreinheiten sind insbesondere auf einem gemeinsamen Träger (etwa einer Leiterplatte) angeordnet. Insbesondere sind diejenigen Sensoren auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, die auf derselben Seite des Sicherheitsgurtes 11 positioniert werden sollen. Selbstverständlich können die Sensoreinheiten 3 auch mehr oder weniger als die in den 3A und 3B dargestellten drei Sensoren aufweisen. Denkbar ist auch, dass zumindest einige der Sensoreinheiten 3 der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung unterschiedlich ausgebildet sind und sich z.B. in der Anzahl und/oder der Art der Sensoren unterscheiden.
Bei der Auswerteeinheit 4 handelt es sich insbesondere um einen programmierten Baustein, der z.B. eine Signalaufbereitung etwa durch Kombination und/oder Vergleich der Signale der unterschiedlichen Sensoren 31–33 ausführt. Beispielsweise sind in der Auswerteeinheit 4 entsprechende Algorithmen etwa nach dem Prinzip der blinden Quellentrennung, des Beamformings (Strahlformung) und/oder der Differenzbildung implementiert.
Die Sensoren 31–33 sind insbesondere so ausgewählt, dass sich unter ihnen mindestens zwei unterschiedliche Sensortypen befinden, d.h. Sensoren, die Werte unterschiedlicher Größen, die von der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen abhängen, erfassen. Denkbar ist auch, dass zumindest ein Sensortyp zumindest zweifach vorhanden ist, wobei die Signale der beiden identischen Sensoren z.B. kombiniert werden, um die Signalqualität zu verbessern.
Beispielsweise befindet sich unter den Sensoren 31–33 ein kapazitiver EKG-Sensor (etwa der dem Fahrzeuginsassen zuzuwendende Sensor 32), der durch kapazitive Kopplung Zustände und deren Änderung registriert, sowie ein durch einen akustischen Wandler (Audiosensor, insbesondere in Form eines Mikrofons) ausgebildeter Sensor (etwa einer der Sensoren 31, 33), der einen Schalldruck aus Richtung des Fahrzeuginsassen erfasst. Der EKG-Sensor erfasst die elektrische Aktivität des Herzens des Fahrzeuginsassen, während der akustische Wandler gewissermaßen den Herzschlag und die Atmung des Fahrzeuginsassen hören kann. Der EKG-Sensor weist z.B. eine Elektrode aus einem elektrisch leitfähigen Stoff auf, wodurch eine relativ große Elektrodenfläche und gleichzeitig eine flexible Elektrode realisiert werden kann. Das Signal des Audiosensors kann mit einem Audioverstärker verstärkt werden, was die Verwendung kleinerer Audiosensoren ermöglicht.
Möglich ist auch, dass ein Bewegungssensor verwendet wird, mit dem eine Bewegung insbesondere des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen erfasst. Beispielsweise handelt es sich um einen mindestens einachsigen Beschleunigungssensor, wobei die Hauptachse des Sensors insbesondere orthogonal zum Sicherheitsgurt 11 liegt. Der Beschleunigungssensor erfasst eine durch die Herztätigkeit sowie durch die Atmung verursachte Bewegung (Vibration) des Oberkörpers (insbesondere des Brustkorbes) des Fahrzeuginsassen.
Die Sensoreinheiten 3 sind wie oben bereits erwähnt z.B. jeweils als integrierte Einheit aufgebaut, d.h. die Sensorkomponenten befinden sich auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder sind Teil eines gemeinsamen elektronischen Bausteins („System-on-Chip“), was einen möglichst kleinen Formfaktor der Sensoreinheiten (insbesondere in Bezug auf die Höhe der Sensoreinheiten) und damit eine möglichst wenig auffällige und störende Anordnung der Sensoreinheiten an/in dem Sicherheitsgurt 11 ermöglicht. Lediglich die EKG-Elektrode und die Verbindungsleitungen 35, 36 wären als separate Komponenten realisiert.
Als Sensor der Sensoreinheiten 3 könnte auch ein aktiver Sensor (oder mehrere aktive Sensoren) verwendet werden, z.B. ein Ultraschall- oder Radarsensor, der Ultraschallwellen bzw. Radarwellen auf den Fahrzeuginsassen sendet und reflektierte Wellen empfängt.
Die Kombination zweier unterschiedlicher Sensortypen in den Sensoreinheiten 3 ermöglicht insbesondere eine Plausibilitätsprüfung der von den Sensoren generierten Signale oder von aus diesen Signalen abgeleiteten Informationen bezüglich des mentalen und/oder körperlichen Zustandes des Fahrzeuginsassen. Somit ist etwa eine Auswertung der Sensorsignale unter realistischen Bedingungen möglich, d.h. insbesondere auch bei einer Bewegung des Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz (insbesondere bei Veränderungen der Sitzposition) und/oder bei Vibrationen des Fahrzeugs.
Möglich ist auch, dass zumindest einige der Sensoreinheiten 3 zumindest einen Sensor (Umgebungssensor) aufweisen, der Werte mindestens einer Umgebungsgröße erfasst. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sensor 33 um einen Umgebungssensor. Die von diesem Sensor erfassten Werte dienen insbesondere dazu, Signale eines anderen Sensors (etwa der Sensoren 31, 32), der eine von der Herz- und/oder Atemaktivität der Fahrzeuginsassen abhängige Größe erfasst, zu korrigieren. Beispielsweise handelt es sich bei dem Umgebungssensor um einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur im Bereich der jeweiligen Sensoreinheit oder um ein Mikrofon zum Erfassen von Störgeräuschen, wie oben bereits beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, sind die Sensoreinheiten 3 insbesondere mit einem deutlichen Abstand einerseits zu einem Gurtanker 113 des Sicherheitsgurtes 11 und andererseits zu einem Aufroller 114 an dem Oberkörperabschnitt 111 des Sicherheitsgurtes 11 positioniert. Die Sensoreinheiten 3 werden somit nach Benutzung des Sicherheitsgurtes 11 nicht mit aufgerollt. Beispielsweise beträgt der Anstand zum Gurtanker 113 mindestens 800 mm und zum Aufroller 114 mindestens 1400 mm.
Aus der Anzahl und der Position der Sensoreinheiten 3, deren Sensoren nach Anlagen des Sicherheitsgurtes 11 sinnvolle (verwertbare) Signale liefern, kann zudem auf die Körpergröße und damit auf das Gewicht des Fahrzeuginsassen geschlossen werden. Diese Informationen wiederum können zur Steuerung von Fahrzeugkomponenten (etwa von adaptiven Airbags) verwendet werden.
Anstelle der in 3A angedeuteten Anbindung der Sensoren 31–33 der Sensoreinheiten 3 über die Verbindungsleitungen 35, 36 kann auch eine drahtlose Verbindung der Sensoren 31–33 mit der Auswerteeinheit 4 und/oder einer Energiequelle (insbesondere per Induktion) realisiert sein. Die Sensoren 31–33 weisen hier jeweils eine Funkeinheit auf oder sind mit einer Funkeinheit verbunden, die Funksignale F an eine Empfangseinheit sendet. Die Empfangseinheit umfasst z.B. eine in den Sicherheitsgurt 11 integrierte und entlang zumindest eines Abschnitts eines Randes des Sicherheitsgurtes 11 verlaufende Antenne 30. Über die Antenne 30 können sowohl Sensordaten als auch Energie zur Versorgung der Sensoren 31–33 übertragen werden. Die drahtlose Übertragung der Sensorsignale und die drahtlose Energieversorgung der Sensoren ermöglich z.B. ein Anordnen der Sensoren unmittelbar auf den Sicherheitsgurt, ohne diesen mit elektrischen Strukturen ausstatten zu müssen. Die Sensoren können daher auf einfache Weise in den Sicherheitsgurt integriert werden, da keine Leitungsstrukturen für die Verbindung der Sensoren miteinander und/oder mit der Auswerteeinheit erforderlich sind.
Denkbar ist auch, dass die Energie für die Sensoren lokal erzeugt wird, z.B. indem im Bereich der Sensoreinheiten 3 vorhandene Wärme, Bewegung, Licht und/oder elektromagnetische Wellen als Energiequelle genutzt werden. Als Energiequelle kann natürlich auch eine Batterie (z.B. des Fahrzeugs) verwendet werden.
Eine andere von 3A abweichende Variante der drahtgebundenen Übermittlung der Sensordaten und der Energieversorgung zeigt 6. Hier sind Sensoren 31 der Sensoreinheiten 3 jeweils auf einer flexiblen Leiterplatte 6 angeordnet (z.B. auf die Leiterplatte 6 gelötet). Denkbar ist, dass die Sensoren 31 verschiedener Sensoreinheiten 3 jeweils auf eigenen Leiterplatten angeordnet sind, die über Leitungen miteinander verbunden sind.
Möglich ist allerdings auch, dass wie in 6 gezeigt, die Sensoren 31 zumindest einiger der Sensoreinheiten 3 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 6 angeordnet sind. Die Leiterplatte 6 kann länglich (etwa nach Art eines Bandes) ausgebildet sein, wobei die Leiterplatte 6 mit den Sensoren 31 in einer schlauchartigen Aufnahme 115 des Sicherheitsgurtes 11 angeordnet ist. Die schlauchartige Aufnahme 115 bildet einen seitlichen Rand des Sicherheitsgurtes 11 aus. Vorliegend weist der Sicherheitsgurt 11 zumindest zwei schlauchartige Aufnahmen 115 auf, die einander gegenüberliegende Seitenränder des Sicherheitsgurtes 11 ausbilden und in denen jeweils eine durchgehende Leiterplatte 6 mit Sensoren 31 angeordnet ist. Es ist natürlich auch denkbar, dass nur eine schlauchartige Aufnahme 115 und entsprechend nur eine Leiterplatte 6 vorhanden ist. Des Weiteren kann jede der Sensoreinheiten jeweils natürlich auch mehr als den einen in 6 dargestellten Sensor 31 umfassen.
Die in den schlauchartigen Aufnahmen 115 angeordneten Leiterplatten 6 sind mit der Auswerteeinheit der Sicherheitsgurtanordnung 1 verbunden. Beispielweise erfolgt die Verbindung an einem Endbeschlag (z.B. der Gurtzunge) des Sicherheitsgurtes 11, wobei sich die Leiterplatten 6 z.B. bis zu dem Endbeschlag erstreckend oder in den schlauchartigen Aufnahmen 115 eine Leitung verläuft, über die die Leiterplatten 6 mit der Auswerteeinheit verbunden sind.
Die 7 und 8 illustrieren, dass die Sensoren der Sicherheitsgurtanordnung 1 auch zur Überwachung des Sitzes der Sicherheitsgurtes 11 verwendet werden können. Dies ist insbesondere deshalb möglich, da die Sensoren, um eine von der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen abhängige Größe messen zu können, eine Richtcharakteristik aufweisen, die – bezogen auf den korrekt angelegten Zustand des Sicherheitsgurtes 11 (7) – in Richtung auf den Fahrzeuginsassen 2 bzw. den Fahrzeugsitz 5 weist.
Insofern kann anhand des Sensorsignals unterschieden werden, ob ein Signal (z.B. Herz- oder Atemgeräusch) von einer Rückenlehne 51 des Fahrzeugsitzes 5 her an die Sensoreinheiten 3 (d.h. auf die Innenseite des Sicherheitsgurtes 11 zu) oder auf die Rückenlehne 51 zu laufend an die Sensoren ankoppelt (d.h. auf die Außenseite des Sicherheitsgurtes 11 zu) wie in 8 dargestellt. Entsprechend kann mit Hilfe eines Algorithmus (vgl. 9) eine missbräuchliche Verwendung des Sicherheitsgurtes 11, z.B. wenn dieser hinter dem Rücken des Fahrzeuginsassen 2 verläuft, erkannt werden. Somit kann ein Umgehen konventioneller Gurtanlegekontrollen, die lediglich prüfen, ob das Gurtschloss korrekt verriegelt ist, verhindert werden. Denkbar ist auch, dass anhand der Sensorsignale festgestellt wird, ob eine Person oder ein Gegenstand mit dem Sicherheitsgurt 11 gesichert ist.
Gemäß 9 umfasst das Gurtanlegekontrollverfahren 200 zunächst eine Prüfung, ob der Fahrzeugsitz belegt ist oder nicht (Schritt 201). Ist dies der Fall, wird mit Hilfe der Sensoreinheiten der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung mindestens eine von der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängige Größe erfasst (Schritt 202). Durch Auswerten und/oder Vergleich der Signale unterschiedlicher Sensoren erfolgt eine Plausibilitätsprüfung 203 der Sensorsignale. Erweisen sich die Sensorsignale (Sensordaten) als nicht plausibel (nicht valide), wird ein Gurtwarner aktiviert (Schritt 204). Nach einer vorgebbaren Wartezeit 205 (z.B. 1 Sekunde) wird das Verfahren beginnend mit Schritt 201 erneut durchlaufen.
Sollte die Plausibilitätsprüfung 203 jedoch ergeben, dass die Sensordaten valide sind, wird daraus geschlossen, dass die Sensoren korrekt auf den Fahrzeuginsassen zu ausgerichtet sind und der Sicherheitsgurt demzufolge korrekt angelegt ist. Ggf. wird daraufhin ein Gurtwarner deaktiviert (Schritt 206) und das Verfahren nach der Wartezeit 205 wiederholt.
Die 10 illustriert ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen. Danach wird eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung eingesetzt, die zumindest drei Sensoreinheiten 3a, 3b, 3c umfasst. Die Sensoreinheit 3a weist zumindest einen Beschleunigungssensor sowie einen Audiosensor, die Sensoreinheit 3b zumindest einen Audiosensor und die Sensoreinheit 3c zumindest einen Audiosensor sowie einen (insbesondere kapazitiven) EKG-Sensor auf.
Entsprechend erzeugt die Sensoreinheit 3a ein von der Bewegung (Beschleunigung) des Fahrzeuginsassen (insbesondere des Brustkorbs des Fahrzeuginsassen) abhängiges Sensorsignal 301 sowie ein von einem Herz- und/oder Atemgeräusch des Fahrzeuginsassen abhängiges Sensorsignal. Analog erzeugen die Sensoreinheiten 3b, 3c jeweils ein von einem Herz- und/oder Atemgeräusch abhängiges Sensorsignal, das mit dem Signal des Audiosensors der Sensoreinheit 3a zu einem kombinierten (insbesondere aufbereiteten) Audiosignal 302 zusammengesetzt wird. Das zusammengesetzte Audiosignal 302 wird in zwei Signale 302a, 302b aufgetrennt, die dem Atemgeräusch bzw. dem Herzgeräusch zugeordnet sind. Mit dem EKG-Sensor der Sensoreinheit 3a wird ein EKG-Signal 303 erzeugt.
Das Bewegungssensorsignal 301 wird einer Bewegungsanalyse 304 unterzogen, um Informationen 305 über die Atmung des Fahrzeuginsassen (z.B. eine Atemfrequenz) zu bestimmen. Des Weiteren wird mittels der Bewegungsanalyse 304 eine Herzrate 306 ermittelt. Aus der Herzrate 306 wiederum können unter Berücksichtigung der respiratorischen Sinusarrythmie – RSA 307 der Herzrate ebenfalls Informationen 308 über die Atmung (z.B. ebenfalls eine Atemfrequenz) ermittelt werden.
Das Audiosignal 302a wird einer Atemgeräuschanalyse unterzogen, um ebenfalls Informationen 309 über die Atmung des Fahrzeuginsassen zu erhalten. Das Audiosignal 302b wird per Herztonanalyse ausgewertet, um eine Herzrate 310 zu bestimmen. Analog zu den Schritten 307 und 308 erfolgt eine Auswertung 311 der respiratorischen Sinusarrythmie der Herzrate 310, woraus sich Informationen 312 über die Atmung des Fahrzeuginsassen ergeben.
Mittels einer Auswertung des EKG-Signals 303 ergibt sich ebenfalls eine Herzrate 313, aus der wiederum mittels Auswertung 314 der respiratorischen Sinusarrythmie Informationen 315 über die Atmung abgeleitet werden können.
Die Sensoren der Sensoreinheiten 3a, 3b, 3c liefern somit auf fünf verschiedenen Wegen Informationen 305, 308, 309, 312, 315 über die Atmung. Diese Informationen werden einer Plausibilitätsprüfung und z.B. auch einer Signalaufbereitung unterzogen und ein plausibilisiertes und/oder genaueres Atemsignal 316 (insbesondere eine Atemfrequenz) generiert. Beispielsweise umfasst die Plausibilitätsprüfung einen Vergleich und eine Auswahl einiger der Informationen 305, 308, 309, 312, 315. Die Sensoren liefern auch verschiedene Messwerte der Herzrate, nämlich die Herzraten 306, 310. Diese Messwerte werden ebenfalls kombiniert und/oder plausibilisiert, um eine plausibilisierte und/oder genauere Herzrate 317 zu erzeugen. Die plausibilisierte und/oder genauere Atemfrequenzinformation 316 und/oder Herzrate 317 werden für die weitere Verarbeitung genutzt, insbesondere, um Informationen bezüglich des mentalen und/oder körperlichen Zustandes des Fahrzeuginsassen abzuleiten.
Das anhand der 10 erläuterte Verfahren kann insbesondere unter Verwendung der Sicherheitsgurtanordnung der 1 bis 6 ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Sicherheitsgurtanordnung
2: Fahrzeuginsasse
3, 3a, 3b, 3c: Sensoreinheit
4: Auswerteeinheit
5: Fahrzeugsitz
6: Leiterplatte
11: Sicherheitsgurt
11a: Innenseite
11b: Außenseite
31, 32, 33: Sensor
34: Verstärkungs- und oder Filtereinheit
35: Verbindungsleitung
36: elektrische Leitung
51: Rückenlehne
111: Oberkörperabschnitt
112: Beckenabschnitt
113: Gurtanker
114: Aufroller
115: schlauchartige Aufnahme

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

WO 2004/110829 A1 [0002]

Claims

Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit – einem Sicherheitsgurt (11); – einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt (11) angeordneter Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) jeweils aufweisen: – mindestens einen ersten Sensor (31) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und – mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße, gekennzeichnet durch mindestens eine Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31, 33) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) ermittelten Werte.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (31) durch einen ersten akustischen Wandler und der zweite Sensor (33) durch einen zweiten akustischen Wandler ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite akustische Wandler entlang unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sind.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste akustische Wandler bei Benutzung der Sicherheitsgurtanordnung (1) auf den Benutzer (2) der Sicherheitsgurtanordnung (1) gerichtet ist, während der zweite akustische Wandler so ausgerichtet ist, dass es Geräusche der Umgebung des Sensorbereichs (3, 3a, 3b, 3c) erfasst.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, Signale, die von dem ersten akustischen Wandler bei Erfassung von Geräuschen, die von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) abhängen, erzeugt werden, unter Verwendung von mit dem zweiten akustischen Wandler erfassten Umgebungsgeräuschen zu korrigieren.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur unter Verwendung eines Modells eines akustischen Übertragungspfades zwischen dem ersten und dem zweiten akustischen Wandler erfolgt.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (31) ein Beschleunigungssensor oder ein Drucksensor ist.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (33) ein Temperatursensor ist, der eine Temperatur in der Umgebung des ersten Sensors (31) erfasst.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, Signale, die von dem ersten Sensor (31) in Abhängigkeit von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) erzeugt werden, unter Verwendung der mit dem Temperatursensor erfassten Temperatur zu korrigieren.
Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit – einem Sicherheitsgurt (11); – einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt (11) angeordneter Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) jeweils aufweisen: – mindestens einen ersten Sensor (31) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) abhängigen Größe; und – mindestens einen zweiten Sensor (32) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, gekennzeichnet durch mindestens eine Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31, 32) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) ermittelten Werte.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, ein Signal des ersten Sensors (31) abhängig von einem Signal des zweiten Sensors (32) zu korrigieren.
Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Sensor (31, 32) jeweils auf einer sich entlang zumindest eines Abschnitts des Sicherheitsgurtes (11) erstreckenden Leiterplatte (6) angeordnet sind.
Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (6) in einer schlauchartigen Aufnahme (6) des Sicherheitsgurtes (11) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, abhängig von den in den Sensorbereichen (3, 3a, 3b, 3c) jeweils von dem ersten und/oder zweiten Sensor (31, 32) ermittelten Werten ein Signal zu generieren, das signalisiert, ob der Sicherheitsgurt (11) korrekt angelegt ist.
Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) eines Sicherheitsgurtes (11) eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes (11) sowie einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt (11) angeordneter Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) jeweils aufweisen: – mindestens einen ersten Sensor (31) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) abhängigen Größe; und – mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße, gekennzeichnet durch Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31, 33) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) ermittelten Werte.
Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) eines Sicherheitsgurtes (11) eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes (11) sowie einer Mehrzahl an dem Sicherheitsgurt (11) angeordneter Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) jeweils aufweisen: – mindestens einen ersten Sensor (31) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) abhängigen Größe; und – mindestens einen zweiten Sensor (32) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, gekennzeichnet durch Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31, 32) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) ermittelten Werte.