DE19920402C2 - Selbsttätiger Unfallmelder, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Durch den vorliegenden selbsttätigen Unfallmelder soll ein Auffinden verunglückter Kraftfahrzeuge vereinfacht bzw. ermöglicht werden, falls der oder die Unfallbeteiligten durch die Folgen eines Unfalls handlungsunfähig sind und durch diese selbst nicht auf sich aufmerksam gemacht oder keine notwendige Hilfe angefordert werden kann. Durch die elektronische Schaltung wird unter Einbeziehung von Beschleunigungs-, Lage- und Geschwindigkeitsdaten ein Unfall selbsttätig erkannt und nach Abfrage der Handlungsfähigkeit ein Alarm ausgelöst sowie nicht benötigte spannungsführende Einrichtungen oder Vorrichtungen abgeschaltet, um einen Fahrzeugbrand durch elektrische Kurzschlüsse oder ähnliches zu verhindern. Der Alarm kann sowohl optisch als auch akustisch stattfinden oder unter Verwendung eines Satellitennavigationssystems die Position des verunfallten Kraftfahrzeugs an beabsichtigte Empfänger funktechnisch übermitteln.

Description

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Auffinden verunglückter Kraftfahrzeuge vereinfacht bzw. ermöglicht werden, falls der oder die Unfallbeteiligten durch die Folgen eines Unfalls handlungsunfähig sind und durch diese selbst nicht auf sich aufmerksam gemacht oder keine notwendige Hilfe angefordert werden kann.

Zur Zeit erfolgt nach einem Unfall die Alarmierung eventuell notwendiger Rettungs- oder Hilfskräfte überwiegend durch die Unfallbeteiligten selbst oder durch Zeugen, die den ent­ sprechenden Unfall beobachtet oder die Unfallstelle passiert haben. Sind allerdings die Un­ fallbeteiligten durch die aufgetretenen Unfallfolgen nicht handlungsfähig, kann ihrerseits nicht auf sich aufmerksam gemacht werden oder keine Hilfe angefordert werden. Sofern auch keine Zeugen den Unfall beobachtet haben oder am verunfallten Kraftfahrzeug aufgrund man­ gelnder Erkennbarkeit vorbeifahren, kann die für die Rettung verunglückter Personen not­ wendige Zeit verstreichen und so die Schwere der Unfallfolgen erheblich erhöht werden.

Eine besonderes Problem stellen häufig Unfälle mit Krafträdern dar, wenn diese von der Stra­ ße abkommen und der Kradfahrer derart verletzt wird, daß dieser durch die Schwere der Ver­ letzungen handlungsunfähig ist. Durch die einspurige Bauart von Krafträdern richten diese bei Unfällen mitunter kaum sehbare Schäden beim Verlassen der Fahrbahn an, so daß verunfallte Motorradfahrer teilweise übersehen und nur durch Zufall gefunden werden, sofern der Unfall nicht von Zeugen beobachtet wurde.

Bei sämtlichen Kraftfahrzeugen besteht zudem die Gefahr, daß aus durch den Unfall beschä­ digten Kraftstoffleitungen Kraftstoff entweicht, der sich unter anderem durch Kurzschlüsse oder sich erwärmende Bauteile entzünden kann. Nach Unfällen empfiehlt sich daher ein Ab­ schalten der Zündung bzw. Abklemmen der Batterie, um die Brandgefahr bei auslaufendem Kraftstoff durch spannungsführende Bauteile oder Leitungen zu reduzieren.

Zur Zeit existieren verschiedene Notfallsysteme für Kraftfahrzeuge, die in der Regel das Mitwirken des verunfallten Kraftfahrzeugführers notwendig machen und nicht direkt in dem elektronischen System des Kraftfahrzeugs integriert sind.

Bei der DE-37 01 325 A1 wird beispielsweise ein separates Notfallhinweisgerät vorgeschla­ gen, daß in der Form eines rechteckigen Kastens unter anderem durch die Verwendung ver­ schiedener leuchtender Symbole die Art des Notfalls anzeigen kann. Das Vorliegen eines Not­ falls muß vom Kraftfahrer selbst erkannt werden und verlangt daher nach handlungsfähigen Personen, die das entsprechende Gerät bedienen müssen. Das Notfallhinweisgerät arbeitet zudem nicht als Subsystem, muß also separat im Kraftfahrzeug mitgeführt werden und kann zudem aufgrund der Größe nur schwer von Motorradfahrern mitgeführt werden.

Desweiteren ist durch die DE 44 21 508 A1 ein System zum Herbeiholen von Hilfe für Personen oder Insassen von Fahrzeugen bekannt, die ein Mobiltelefon mit sich führen. Das vorliegende System ist dazu geeignet, nach Betätigung einer am Mobiltelefon angeordneten Einrichtung den Rettungsdiensten eine Notfallnachricht zu übersenden, die ggf. mit einer über GPS gewonnenen Positionsangabe verknüpft sein kann. Im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung geschieht eine Auslösung des Alarms allerdings nicht nach Abfrage der körperlichen Handlungsfähigkeit der am Unfall direkt oder indirekt beteiligten Personen.

Die weiterhin bekannte DE 197 04 544 A1 sieht einen tragbaren Signalgeber vor, der einerseits zur Informations- und Notrufübertragung, anderseits als sogenannte "Totmann- Schaltung" zur Überwachung der körperlichen Handlungsfähigkeit des Trägers des Gerätes verwendet werden kann. Wie auch die vorangegangene DE 44 21 508 A1 ist hierbei allerdings kein System dargestellt, welches vor Alarmauslösung die körperliche Handlungsfähigkeit der am Unfall direkt oder indirekt beteiligten Personen abfragt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Schaltung zu entwickeln, wel­ che bei hoher Zuverlässigkeit selbsttätig einen Unfall erkennt und bei Handlungsunfähigkeit der am Unfall Beteiligten ein Auffinden des Unfallfahrzeugs vereinfacht bzw. ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhaf­ te Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Unfallmelder besteht vorteilhaft aus einem in Fahrtrichtung und einem quer zur Fahrtrichtung arbeitenden Beschleunigungssensor und aus jeweils einem um die ent­ sprechenden Achsen arbeitenden Lagesensor. Die von den bevorzugt analog arbeitenden Sen­ soren, bei deren Ausgangssignal es sich vorteilhaft um eine linear oder nichtlinear zu der Be­ schleunigung bzw. Lage des Kraftfahrzeugs verhaltende Spannung handelt, werden von hochauflösenden A/D-Wandlern mit einer hohen Taktfrequenz digitalisiert und stehen in digi­ talisierter Form zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Wurde durch die Komparatoren, wel­ che die aktuellen Beschleunigungs- und Lagewerte des Kraftfahrzeugs mit vorgegebenen Schwellwerten vergleichen, durch Überschreiten von Beschleunigungs- oder Lagewerten ein Unfall registriert, wird nach festgestelltem Systemstillstand mit Hilfe eines akustisch arbei­ tenden Abfrageimpulses die Handlungsfähigkeit der Unfallbeteiligten überprüft.

Kann keine Handlungsfähigkeit festgestellt werden, welche beispielsweise durch ein manuel­ les Abschalten der Zündung oder die Bedienung eines speziellen Notfallschalters vorliegt, wird Alarm ausgelöst. Um die Gefahr eines Fahrzeugbrandes zu reduzieren, wird zudem selbsttätig die Zündung des verunfallten Kraftfahrzeugs abgeschaltet bzw. dessen Batterie abgeklemmt.

Der ausgelöste Alarm kann sowohl die fahrzeugeigenen optischen und/oder akustischen Vor­ richtungen nutzen oder separate, an schwer zerstörbar angebrachten Fahrzeugplätzen montier­ te optische und/oder akustische Vorrichtungen aktivieren. Bei starken Tageslicht kann unter Zuhilfenahme eines lichtempfindlichen Sensors auf einen optischen Alarm aufgrund der schlechten Erkennbarkeit verzichtet werden, um bevorzugt die leistungsschwachen Batterien von Krafträdern für den akustischen bzw. funkelektrischen Alarm zu schonen. Zusätzlich kann unter Zuhilfenahme eines satelittengestützten Positionierungssystems in Verbindung mit einem Funkgerät oder Selbstwähltelefon nach Auslösen des Alarms selbsttätig die Position des verunfallten Kraftfahrzeugs an Hilfs- oder Rettungsdienste übermittelt werden. Nach vom System erkannter Handlungsfähigkeit schaltet sich der Alarm selbsttätig aus und gibt alle ge­ sperrten Funktionen wieder frei.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die elektronische Schaltung des Unfallmelders selbsttätig nach dem Erkennen eines Unfalls und dem nach einer Abfrage fest­ gestellten unfallbedingtem Verlust der Handlungsfähigkeit der Unfallbeteiligten Alarm aus­ löst und so das Auffinden des Unfallfahrzeugs ermöglicht bzw. vereinfacht.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Alarm durch separate oder fahrzeugeigene akusti­ sche und/oder optische Fahrzeugeinrichtungen ausgeführt werden kann. Hierdurch kann eine preiswerte und platzsparende Realisierungsmöglichkeit angeboten werden, um auch den Un­ fallmelder beispielsweise in Krafträdern unterbringen zu können.

Zusätzlich zu den akustischen und/oder optischen Einrichtungen kann der Alarmbaustein der­ art aufgerüstet werden, daß ein Satellitenpositionierungssystem in Verbindung mit einem Funkgerät oder Selbstwähltelefon den Standort des verunfallten Kraftfahrzeugs funktechnisch an entsprechende Hilfsorganisationen durchgibt und hierdurch die Zeitspanne bis zum Eintref­ fen der Rettungsdienste optimal verkürzt werden kann.

Da der Alarm nach unfallbedingtem Überschreiten der Schwellwerte erst bei einem System­ stillstand ausgelöst wird (welcher unter anderem durch die Eigengeschwindigkeit des Kraft­ fahrzeugs in Fahrtrichtung v = 0 km/h gekennzeichnet ist) sowie durch einen jederzeit ab­ schaltbaren Alarm kann vorteilhaft eine hohe Zuverlässigkeit des Unfallmelders erreicht wer­ den.

Ein Ausführungsbeispiel, wie die vorliegende Erfindung bevorzugt in ein- oder mehrspurigen Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen kann, soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1: Blockschaltbild des Unfallmelders

Der in Fig. 1 dargestellte Unfallmelder besteht aus Beschleunigungssensoren 1, bei denen es sich um mindestens einen in Fahrtrichtung (x-Achse des Fahrzeugs) und mindestens einen quer zur Fahrtrichtung (y-Achse des Fahrzeugs) arbeitenden Sensor handelt und aus Lagesen­ soren 2, die aus mindestens jeweils einem um die entsprechenden Achsen arbeitenden Sensor bestehen. Die von den bevorzugt analog arbeitenden Beschleunigungssensoren 1 und Lage­ sensoren 2, bei deren Ausgangssignal es sich um eine linear oder nichtlinear zu der Be­ schleunigung bzw. Lage des Kraftfahrzeugs verhaltende Spannung handelt, werden von den hochauflösenden A/D-Wandlern 3 mit einer hohen Taktfrequenz digitalisiert und stehen in digitalisierter Form zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Die Taktfrequenz der A/D- Wandler 3 ist so gewählt, daß auch Stöße und Lageänderungen kurzer zeitlicher Dauer sicher ohne Datenverlust digitalisiert werden können. Die digitalisierten Beschleunigungs- und La­ gewerte werden in einen Zwischenspeicher 4 zwischengespeichert und mit den zeitlich vor­ hergehenden Beschleunigungs- und Lagedaten verglichen, um den Betrag der zeitlichen Än­ derung zum vorhergehenden Beschleunigungs- bzw. Lagewert zu erhalten. Die aktuellen Be­ schleunigungs- und Lagedaten werden ständig durch die Komparatoren 5 auf eine Überschrei­ tung von festgelegten Schwellwerten hinsichtlich von Beschleunigungs- und Lagedaten ver­ glichen. Werden während des Betriebs des Kraftfahrzeugs die Schwellwerte der Beschleuni­ gungs- oder Lagedaten nicht überschritten, arbeitet der Unfallmelder für den Kraftfahrzeug­ führer unbemerkt.

Bei Überschreiten der festgelegten Schwellwerte durch extreme Lage- oder Beschleuni­ gungswerte, welche nur durch eine ungewollte Fahrzeugsituation entstehen können, geben die entsprechenden Komparatoren 5, bei welchen der Schwellwert überschritten wurde, ein Signal auf die ODER-Glieder 6. Die ODER-Glieder 6 sind den Komparatoren 5 nachgeschaltet, wobei bevorzugt ein ODER-Glied 6 den beiden Komparatoren 5 der Beschleunigungswerte und ein ODER-Glied 6 den beiden Komparatoren 5 der Lagewerte nachgeschaltet ist. Den ODER-Gliedern 6 ist ein ODER-Glied 7 nachgeschaltet, so daß bei Überschreiten des Schwellwertes von einem der Komparatoren 5 am ODER-Glied 7 für die Dauer der Schwell­ wertüberschreitung ein Signal anliegt. Da bei Unfällen speziell hinsichtlich der Beschleuni­ gungswerte mit sehr kurzen Überschreitungen der Schwellwerte zu rechnen ist, ist dem ODER-Glied 7 ein monostabiles Kippglied 9 nachgeschaltet, durch welches unabhängig von der Überschreitungsdauer des entsprechenden Schwellwertes ein Signal konstanter Länge erreicht werden kann. Um die Funktionssicherheit des Unfallmelders zu erhöhen, darf keines­ falls ein Alarm während einer Bewegung des Kraftfahrzeugs ausgelöst werden. Um sicherzu­ gehen, daß nur bei Systemstillstand ein Alarm ausgelöst werden kann, überprüft der System­ stillstandssensor 8 fortlaufend den Systemzustand. Neben der Überprüfung des Betrages der zeitlichen Änderungen der Beschleunigungs- und Lagewerte, welche die Zwischenspeicher 4 ermittelt haben, wird auch die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch einen Ge­ schwindigkeitssensor 11 gemessen. Vorteilhaft können hierzu die häufig in Kraftfahrzeugen vorhandenen Sensoren des Antiblockiersystems genutzt werden. Wurde durch ein unfallbe­ dingtes Überschreiten eines Schwellwertes das monostabile Kippglied 9 getriggert und tritt während der durch das monostabile Kippglied 9 definierten Zeitspanne ein Systemstillstand ein, welcher durch den Systemstillstandssensor 8 ermittelt wird, schaltet das UND-Glied 10 durch und setzt damit das RS-Kippglied 12. Nach einer zeitlichen Verzögerung, welche durch das Verzögerungsglied 13 definiert wird, erfolgt nun ein bevorzugt akustischer Warnton 14, welcher den Kraftfahrzeugführer zur Handlung auffordert. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, die Handlungsfähigkeit durch einen speziellen Notfallknopf, welcher deutlich sichtbar angebracht sein kann und zur Bedienung eine handlungsfähige Person benötigt, er­ kennbar zu machen.

Wird nach dem akustischen Warnton nicht innerhalb einer durch das Verzögerungsglied 15 definierten Zeit reagiert, wird der Alarm durch den Alarmbaustein 16 ausgelöst. Hierzu bieten sich für einen akustischen Alarm bevorzugt die kraftfahrzeugeigenen oder separate Schallge­ ber 18 an, welche vorteilhaft aufgrund der höheren Wahrnehmbarkeit intervallartig Schallwel­ len emittieren. Für einen optischen Alarm können die kraftfahrzeugeigenen Lichtquellen 19 genutzt werden, welche vorteilhaft aufgrund der höheren Wahrnehmbarkeit intervallartig ein­ geschaltet werden. In Verbindung mit einem Lichtsensor 19 kann bei hoher äußerer Lichtin­ tensität aufgrund der schlechten Wahrnehmbarkeit auf einen optischen Alarm verzichtet wer­ den, um die Fahrzeugbatterie zu schonen. Dies ist vor allem bei Kraftradbatterien von Vorteil, da diese im Regelfall über eine geringe Kapazität verfügen. Neben einem akustischen und eventuellen optischen Alarm wird über ein Trennrelais 20 die Zündung abgeschaltet oder die Fahrzeugbatterie abgeklemmt, um die Brandgefahr durch möglicherweise auslaufenden Kraftstoff zu minimieren. Die vorliegende Schaltung nach Fig. 1 ist so konzipiert, daß diese auch nach Abschalten der Zündung bzw. Abklemmen der Fahrzeugbatterie für mit der für den Betrieb des Unfallmelders notwendigen Betriebsspannung versorgt wird. Verfügt der vorlie­ gende Unfallmelder über ein Satelittenpositionierungsgerät 21 und über ein Funkgerät bzw. Selbstwähltelefon 22, können nach Alarmauslösung die notwendigen Hilfs- oder Rettungskräf­ te unter selbsttätiger Angabe der Position des verunfallten Kraftfahrzeugs alarmiert werden.

Wird der unfallgeschädigte Kraftfahrzeugführer wieder handlungsfähig oder können durch den Alarm Passanten oder Rettungskräfte auf das Unfallfahrzeug aufmerksam gemacht wer­ den, kann von diesen durch ein manuelles Abschalten der Zündung (welche zuvor selbsttätig durch den Unfallmelder abgeschaltet wurde) oder ein Bedienen eines speziellen Notfallschal­ ters der Alarm ausgeschaltet werden. Hierbei wird das RS-Kippglied 12 zurückgesetzt und der Alarm aufgehoben. Der dargestellte Unfallmelder ist so konzipiert, daß dieser bei Ein­ schalten der Zündung mit Spannung versorgt und bei manuellen Abschalten der Zündung spannungsfrei geschaltet wird. Im Alarmfall wird der Unfallmelder nach selbsttätigem Ab­ schalten der Zündung bzw. selbsttätigem Abklemmen der Fahrzeugbatterie durch die Ver­ wendung eines Relaisbausteins weiterhin mit Spannung versorgt, bis der Alarm durch hand­ lungsfähige Personen wieder aufgehoben wird.

Claims (12)

1. Selbsttätiger Unfallmelder, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Unfall selbsttätig Alarm ausgelöst wird, falls der Unfallmelder bei keiner der am Unfall beteiligten oder unbeteiligten Personen eine körperliche Handlungsfähigkeit erkennt.

2. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die körperliche Handlungsfähigkeit derart festgestellt wird, daß bei Systemstillstand, welcher durch den Systemstillstandssensor (8) festgestellt wird, nach einem bevorzugt akustischen Abfragesignal keine körperliche Handlungsfähigkeit erkennbar ist, welche beispielsweise durch das Abschalten der Zündung oder Betätigen eines speziell dafür vorgesehenen Schalters oder Tasters gekennzeichnet sein kann.

3. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarm durch fahrzeugeigene oder separat im oder am Fahrzeug installierte akusti­ sche und/oder optische Signaleinrichtungen erfolgt.

4. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Alarmfall die Position des verunfallten Fahrzeugs mit Hilfe eines Satelittennnavi­ gationssystems bestimmt und funktechnisch an beabsichtigte Empfänger übermittelt wird.

5. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Alarms alle nichtbenötigten elektrischen Vorrichtungen oder Einrich­ tungen des verunfallten Kraftfahrzeugs selbsttätig spannungsfrei geschaltet werden.

6. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unfall durch das Überschreiten vorgegebener Beschleunigungs- oder Lagewerte selbsttätig festgestellt wird.

7. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungen des entsprechenden Kraftfahrzeugs bevorzugt in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs und quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt und ge­ messen werden.

8. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des entsprechenden Kraftfahrzeugs bevorzugt um die Längsachse des Kraft­ fahrzeugs und die Querachse des Kraftfahrzeugs ermittelt und gemessen wird.

9. Selbsttätiger Unfallmelder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarm nur dann ausgelöst wird, wenn sich neben der Überschreitung vorgegebener Beschleunigungs- oder Lagewerte das entsprechende Fahrzeug im Stillstand befindet und eine Handlungsfähigkeit der am Unfall beteiligten oder unbeteiligten Personen nicht erkennbar ist.

10. Selbsttätiger Unfallmelder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stillstand des Fahrzeugs dadurch ermittelt wird, daß keine zeitlichen Änderungen der Beschleunigungs- oder Lagewerte vorliegen und die Geschwindigkeit des Fahr­ zeugs null ist.

11. Selbsttätiger Unfallmelder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in einem feuer- und stoßgeschützten Gehäuse untergebracht ist.

12. Selbsttätiger Unfallmelder nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bereits vorhandene Ausrüstungen oder Einrichtungen des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise Satellitennavigationssysteme oder Beschleunigungssensoren, als Datenquelle oder Sensoren genutzt werden können.