DE2516675A1 - Verfahren zur feststellung der fahrtuechtigkeit eines fahrzeugfuehrers - Google Patents

Description

16. April 1975 P 9076

Iissan Motor Company, Limited Fo. 2, Takara-maehi, Kanagawa-ku Yokohama City, Japan

Verfahren zur Peststellung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeugführers»

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeugführers, die für eine sichere Fallweise erforderlich ist, und zur Warnung des Fahrers, wenn seine Fahrtüchtigkeit unter ein bestimmtes Maß absinkt·

Es sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um Fahrgefährdungen aufgrund einer herabgesetzten Wachsamkeit, wie sie beispielsweise durch Übermüdung, Einnicken oder Trunkenheit infolge von Drogen, wie Alkohol, hervorgerufen werden kann, vorzubeugen. Ein gebräuchlichen Verfahren besteht darin, daß der Fahrzeugführer auf äußere Reize antworten muß, um seine Fahrtüchtigkeit zu prüfen. Ein anderes Verfahren wird so durchgeführt, daß der physische Zustand des Fahrers geprüft wird, beispielsweise indem die Bewegung des Augapfels des Fahrers beobachtet wird, wozu eine geeignete Fühleinrichtung am KOpf des Fahrers angebracht wirdo

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Diese üblichen Verfahren haben jedoch einige nachstehend erläuterte Mängel. Sie sind in der Praxis ungeeignet, da die Peststellung der verminderten Fahrtüchtigkeit des Fahrers ziemlich langsam vor sich geht und oft fehlerhaft ist und weil es für den Fahrer sehr lästig ist, mit der Fühlvorrichtung für die Augenbewegung zu fahren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Feststellung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeugführers und zum Warnen des Fahrers, wenn seine Fahrtüchtigkeit unter einen bestimmten Wert absinkt, zu schaffen«

Gemäß der Erfindung wird ein Abfall der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeuglenkers unter ein bestimmtes Niveau festgestellt, wenn die Häufigkeit der Betätigung des Fahrzeugs durch den Fahrer während einer bestimmten Zeitspanne unter einen vorgegebenen Wert absinkt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt hierzu die folgenden Schritte: Erzeugen eines Signals mit einer vorgegebenen konstanten Spannung, Integrieren des Signals über die Zeit, Erzeugen einer Bezugsspannung, die eine untere zulässige Grenze der Fahrtüchtigkeit, die zum sicheren Fahren unter normalen Fahrbedingungen notwendig ist, darstellt, Vergleichen der Höhe der beiden Spannungen, Warnen des Fahrers, wenn die erste Spannung die Bezugsspannung übersteigt, und Feststellung, sobald die Fahrtüchtigkeit des Fahrers für ein sicheres Fahren ausreicht, und dann sofortiges Rückstellen des integrierten Wertes und Stoppen der Warnung.

V/eitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern in allen Fig. gekennzeichnet sind. Es zeigen:

Fig.1 ein Blockbild, das ein erfindungsgemäßes Verfahren veranschaulicht;

Fige2 eine bevorzugte Äusführungsform eines Teils der Fig.1 und

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Pig.3 eine bevorzugte Ausbildung eines anderen Teils der Fig.1.

Fig.1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltanordnung, die darauf angelegt ist, einen Abfall der Fahrtüohtigkeit eines Fahrzeugführers unter einen vorgegebenen Wert wahrzunehmen und den Fahrer zu alarmieren, daß er unfähig ist, sicher zu fahren, Allgemein wird gemäß der Erfindung ein Absinken des Bewußtseinzustandes unter einen bestimmten Wert festgestellt, wenn z.B. die Häufigkeit von Fahrmanipulationen des Fahrers für eine bestimmte Zeitspanne unter einen bestimmten Wert absinkt. Wenn der Fahrer einen nicht gezeigten Startschalter, z.B· die Zündung betätigt, beginnt gemäß Fig.1 e'in Spannungsgenerator 2 für konstante Spannung eine vorgegebene konstante Spannung, die in einem Diagramm 2a dargestellt ist, in einen Diskriminatorteil 4 einzugeben, der einen Integrator 6 und einen Komparator 8 umfaßt. Der Integrator 6 integriert die konstante Spannung über die Zeit. Der Ausgang des Integrators 6 nimmt also linear mit der verstrichenen Zeit kontinuierlich zu, wie in einem Diagramm 6a dargestellt. Der Komparator 8 empfängt zwei Arten von elektrischen Signalen, von denen das eine di· vom Integrator 6 gelieferte integrierte Spannung ist und das andere eine Bezugsspannung, die von einem Schaltungsteil 10 zum Erzeugen einer Bezugsspannung angelegt wird und eine zulttasige untere Grenze der Fahrtüchtigkeit des Fahrers unter normalen Fahrbedingungen darstellt. Der Schaltungsteil 10 umfaßt einen Bezugespannungsgenerator 12 und einen Bezugsspannungsregler 14. Der Regler 14 steuert die Bezugsspannung in Übereinstimmung mit wechselnden Fahrbedingungen in der Weise, daß die Bezugsspannung gerenkt wird, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers mehr beansprucht wird, etwa beim Fahren nachts oder in der Dämmerung, bein Fahren mit hoher Geschwindigkeit und bei schlechtem Wetter u«w. Der Komparator 8, dem die erwähnten beiden Arten von Signalen zugeführt werden, vergleicht die Höhen dieser Signale. Wenn das Signal vom Integrator 6 höher ist als das vom Schaltungsteil 10, erregt der Komparator 8 eine geeignete Einrichtung 16, etwa einen Summer oder eine lampe, um den Fahrer zu warnen, daß er unfähig ist,

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sicher au fahren. Wenn also eine höhere Aufmerksamkeit des Fahrers für ein sicheres Fahren erforderlich ist als gewöhnlich, erfolgt die Warnung rascher als unter normalen Fahrbedingungen, weil die Bezugsspannung vom Generator 12 bei schlechten Fahrverhältnissen erniedrigt wird, wie oben ausgeführt.

Weiter sind gemäß dem Schaltbild Sensoren 18 und 20 vorgesehen, um wahrzunehmen, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers für sicheres Fahren ausreicht, die mit ihrem Ausgang einen Rüekstellsignal-Generator 26 speisen. Der Generator 26 ist eine Art von ODER-Schaltung und erzeugt an seiner Ausgangsklemme ein Bückstellsignal, wenn er von einem der Sensoren 18 oder 20 ein Ausgangssignal empfängt. Das Rückstellsignal vom Generator 26, das sowohl zum Integrator 6 als auch zur Warneinrichtung 16 geschickt wird, löscht die Integration des Integrators, d.h» es veranlaßt den Integrator 6, mit seiner Operation von neuem zu beginnen, und stoppt andererseits das Signal, wenn die Warneinrichtung 16 in Betrieb ist. Die Sensoren 18 und 20 stellen, wie oben erwähnt, fest, ob die Befähigung des Fahrers für ein sicheres Fahren ausreicht, und zwar aufgrund des Verhaltens des Fahrers, wie weiter unten noch erläutert wird. Der Sensor 18 zählt die Häufigkeit der Betätigung von Schaltern des Instrumentenbrettes durch den Fahrer, z.B. den des Blinkere und den Radioschalter. Wenn die Häufigkeit für eine vorgegebene Zeitspanne einen vorgegebenen Wert übersteigt, schickt der Sensor sein Ausgangssignal zu dem Generator 26. Der andere Sensor 20 zählt die Häufigkeit der Betätigung der Kupplung, der Bremse und des Lenkrades usw. durch den Fahrer und funktioniert dann genauso wie der andere Sensor 18. In dem Beispiel sind nur zwei Sensoren 18 und 20 angenommen worden, es können jedoch noch weitere Sensoren verwendet werden, wie dies durch gestrichelte Rechtecke angedeutet ist, wenn damit das gesteckte 2iel erreicht wird ο

In Fig.2 ist eine Ausführungsform des Diskriminatorteils 4 dargestellt, bei der zwei Funktionsverstärker 0P1 und 0P2 äem Integrator 6 bzw. dem Komparator 8 entspr3chen. Am einen Ein-

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gang des 0P1 liegt über einen geeigneten Widerstand 33 der Generator 2 für die konstante Spannung (in Pig.2 nicht dargestellt). Die andere Eingangsklemme ist geerdet. In einem RUCkkopplungsweg des OP1 ist zum Zweck der Integrierung ein Kondensator 30 eingefügt. Zu dem Kondensator 30 ist ein Relain 32 in der Weise parallelgeschaltet, daß sein Kontakt 34 im Uebenochl-u.ß zum Kondensator 30 und seine Spule 36 im Nebenschluß ζ tun iiüekstellsignal-Generator 26 (in Fig.2 nicht dargestellt) liegt. Wenn also das Eückstellsignal an die Relaisspule 36 angelegt wird, wird der Kontakt 34 durch Erregung der Spule 36 geschlossen und damit der Kondensator 30 kurzgeschlossen; dies fiihri; zur Integration oder Rückstellung des 0P1 aufgrund der Entlatlu-^ des Kondensators 30. Wie aus dem Schaltbild ersichtlich, ist die Ausgangsklemmen des 0P1 mit der einen Eingangskle^me des ü?i?2 verbunden. Die andere Eingang ski eiims des 0P2 ist mit dorn Schaltungsteil 10 zur Erzeugung der Besugsspannung verbunden und erhält von diesem die Bezugs spannung. Der 0P2 vergleicht die jsvmierlei Signals, wie schon ermahnt; seine Ausgangskleinne ist mit der Warneinrichtung 16 verbunden, die in 'fig.2 nicht gezeigt ist. Die Punktionen der 0P1 und 0P2 sind nicht im einseinen geschildert, da sie dem Fachmann geläufig sind.

In Fig.3 ist eine Ausführungsform de3 Schaltungsteils 10 zur Erzeugung der Bezugsspannung dargestellt. Zwei Widerstände 54 und 56 sind miteinander in Reihe geschaltet und liegen, avrischiin einer konstanten G-leichspanmmgsquelle, etwa einer Autcbiit-üvriD, und Erde, um an der Verbindungsstelle 55 die Bezugsspannung zv erzeugen. Die Verbindungsstelle 55 ist mit der einen Ei^gan^r,-klemme eines Funktionsverstärkers 0P3 des Reglers 14 verbunden. An die andere Eiiigangskleraae des 0P3 ist über einen passenden. Widerstand 50 ein Sensor 58 gelegt. Der 0P3 hat in seinem Kückkopplungsweg einen Widerstand 52 und ist so angeordnet, daß er die Potentialdiff erenz zwischen den beiden Signalen yoci ";·:* -c:.-58 und von der Verbindungsotell© 55 i'satstellt. Dor fieasor 53 nisiat die oben srv;ähncen ungünstigen Fahrbeöingungen wahr, \\idie dein Komparator 8 der Fig«1 zugeführtc Beaugsepannung eu.

senken«

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In dem beschriebenen Beispiel kann der Spannungsgenerator 2 für konstante Spannung so modifiziert werden, daß er eine Spannung produziert, die sich in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit ändert. Dies bedeutet, daß ein Nachlassen der Fahrtücfrtigkeit des Fahrers unter einen bestimmten Wert festgestellt wird, wenn die Häufigkeit der Fahrmanipulationen nicht, wie vorstehend erwähnt, für eine bestimmte Zeitspanne, sondern für eine bestimmte Fahrstrecke unter einen vorgegebenen Wert absinkt. In diesem Fall ist selbstverständlich die an der Aus~ gangsklemme des Integrators 6 erscheinende integrierte Spannung umso höher, je höher die Fahrgeschwindigkeit ist, bo daß die Warnung rascher erfolgt als bei geringer Fahrgeschwindigkeit. Dies ist sehr vorteilhaft, um Verkehrsunfälle infolge hoher Fahrgeschwindigkeiten zu vermeiden..Weiter wurde in Verbindung mit Fig.1 festgestellt, daß die Warneinrichtung 16 ihre Funktion einstellt, wenn sie das Rückstellsignal von dem Rückstellsignal-Generator 26 erhält| die- Beendigung der Warnfunktion kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Warneinrichtung 16 nach einer vorgegebenen Zeitspanne mit Hilfe eines Zeitgebers automatisch abgeschaltet werden. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Warnung durch die Einrichtung 16 nur zu stoppen, wenn der Fahrer die Zündung des Fahrzeugs ausschaltet oder seinen Sicherheitsgurt löst und dadurch einen mit dem Abschnallen verbundenen Schalter öffnet.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren ganz einfach und äußerst nützlich, um Verkehrsunfälle aufgrund eines Nachlassens der Fahrtüehtigkeit des Fahrers zu vermeiden«

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Claims (6)

1. Ansprüche

   Verfahren zur Peststellung der Fahrtüchtigkeit eines Fahrzeugführers und zum Warnen des Fahr zeugführ er s, wenn seine Aufmerksamkeit beim Fahren unter ein vorgegebenes Maß abfällt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Signal mit einer vorgegebenen konstanten Spannung erzeugt wird, daß dieses erste Signal über die Zeit integriert v/ird, daß ein zweites Signal erzeugt wird, das eine Bezugs spannung ör.rstellt, die für eine zulässige untere Grenze der Fahrtüchtigkeit des Fahrers, die für ein sicheres Fahren unter normalen Fahrbedingungen notwendig ist, kennzeichnend ist, daß die Größe des ersten und des zweiten Signals verglichen wird und daß der Fahrzeugführer gewarnt wird, wenn die Größe dee ersten Signals diejenige des zweiten Signals Übersteigt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausreichende Fahrtüchtigkeit des Fahrers für ein sicheres Fahren wahrgenommen v/ird und dazu ausgenützt wird, den integrierten Wert rückzustellen und die Warnfunktion zu stoppen*
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausreichende Fahrtüchtigkeit des Fahrers für ein sicheres Fahren wahrgenommen wird und dadurch der integrierte Wert rückgestellt wird, und daß die Warnung nach einer vorgegebenen Zeitspanne automatisch eingestellt wird.
4. 4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausreichende Fahrtüchtigkeit des Fahrers für ein sicheres Fahren wahrgenommen wird und dadurch der integrierte V/ert rückgestellt wird und daß die Warnung nur dann gestoppt, v.drc, wenn der Fahrer die Zündung des Fahrzeugs abstellt.
5. 5. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennneicbr.ot, daß C^r-I-gestallt v/ird, wenn die Fahrtüchtigkeit des Fahroro für eir, sicheren X'ahren ausreicht, um daraufhin den integrier. ^ η

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   Y/ert ruckzustellen, und daß die Warnung erct dann geytopct v/ird, wenn der Fahrer seinen Sicherheitsgurt löst und dabsi einen mit dem G-urt zu»s ammenwirkend en Schalter öffnet.
6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des zweiten Signals nach Maßgabe der I<¹ahrb ed ingungen in der Weise gesteuert wird, daß sie abnimmt, wenn die Pahrbedingungen schlechter v;orden.

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