DE29607558U1

DE29607558U1 - Vorrichtung zur Überwachung einer Bedienungsperson

Info

Publication number: DE29607558U1
Application number: DE29607558U
Authority: DE
Original assignee: NEUMEISTER REINER
Current assignee: NEUMEISTER REINER
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2006-04-27

Description

Beschreibung Vorrichtung zur überwachung einer Bedienungsperson

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur überwachung einer Bedienungsperon, insbesondere eines Fahrzeuglenkers.

Übermüdungen des Fahrzeuglenkers sind seit langem eine der häufigsten Unfallursachen. Bereits der sogenannte Sekundenschlaf kann zu verheerenden Folgen nicht nur für die den Unfall verursachende übermüdete Person, sondern auch für Mitfahrer sowie andere Verkehrsbeteiligte führen. Zunehmende Verkehrsdichte, nicht einkalkulierte Staus sowie unnötiger Termindruck verschärfen die Problematik zunehmend.

Die in der Kraftfahrzeugindustrie diskutierten Lösungsansätze beruhen im wesentlichen darauf, daß Sekundär-Indikatoren wie fehlende Lenkradbewegungen, nachlassender Gaspedaldruck, Hautwiderstandsveränderungen, Änderungen der Herztätigkeit und des Blutdruckes gemessen und bei einer Abnormität dem Fahrzeugführer ein Warnsignal gegeben werden soll. Fehlende oder nachlassende Bedienungsfunktionen des Kraftfahrzeuglenkers sind jedoch nicht immer Folgen des Einschlafens am Steuer, sondern können auch gewollt sein, so daß ein hierdurch etwa erzeugter Fehlalarm störend, zum Teil auch für den Fahrzeuglenker ablenkend ist. Die überwachung der genannten Körperfunktionen ist ebenfalls kein zuverlässiger Indikator, da veränderte Körperfunktionen auch anders begründet sein können, soweit überhaupt ein Kausalzusammenhang mit hinreichender Zuverlässigkeit gegeben ist.

Das nach dem Stand der Technik einzige bisher, wenn auch mit Abstrichen wirksamste Prinzip wird im Schienenverkehr angewendet: Durch Betätigen oder Loslassen eines sogenannten Totmannknopfes in bestimmten Zeitintervallen ist der Zugführer gezwungen, regelmäßig sein "Wachsein" zu melden, ein Ausfall vorbestimmter Meldungen führt zum Auslösen eines Bremsvorganges.

Eine übertragung dieses Lösungsansatzes auf Kraftfahrzeuge ist grundsätzlich mit der Maßgabe möglich, daß bei Ausbleiben der Betätigung eines am Lenkrad angeordneten Schalters in bestimmten ZeitIntervallen ein Signalton ausgelöst wird. Abgesehen davon, daß ein Betätigen eines solchen Schalters in fest vorgegebene Intervalle von z.B. 15 Sekunden auf längeren Fahrstrecken sehr belastend sein kann, ist innerhalb der Zeitintervalle keine Kontrollmöglichkeit gegeben.

Die genannten Probleme sind jedoch nicht nur auf das überwachen des Fahrzeuglenkers beschränkt, sondern erstrecken sich auch auf alle Bereiche, in denen monotone ermüdende Tätigkeit, wie die Bedienung einer Maschine oder die überwachung von Funktionsabläufen arbeitsmäßig zur Vermeidung von Schaden zwingend geboten ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Überwachung einer Bedienungsperon zu schaffen, die ohne störende Einflüsse für die Bedienungsperson frühzeitig und zuverlässig ein drohendes Einschlafen meldet bzw. ein anderweitig verwertbares Signal erzeugt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung durch Verwendung mindestens eines Sensors gelöst, der das Schließen des Augenlides bzw. der Augenlider registriert und bei überschreiten eines vorgebbaren Zeitintervalles ein Signal, vorzugsweise ein Warnsignal, abgibt. Das vorgebbare Zeitintervall wird hierbei größer gewählt als die während eines Lidschlages üblicherweise verstreichende Zeit, die regelmäßig nur Sekundenbruchteile ausmacht. Ausgenutzt wird hierbei die Erkenntnis, daß bereits dem sogenannten Sekundenschlaf verzögerte Lidbewegungen bzw. ein längeres Schließen der Augenlider vorhergehen, die somit einen brauchbaren Indikator für Übermüdungen darstellen. Prinzipiell kann hierbei auf alle Sensoren zurückgegriffen werden, mit denen ein über die Normalität hinausgehendes Schließen der Augenlider, auch überlanges teilweises Schließen der Augenlider registriert werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden solche Sensoren verwendet, die als Abstandst und/oder Helligkeits- bzw. Farbmesser verwendbar sind. Beobachtet man mittels eines Sensors den nicht durch das Augenlid abgedeckten Augapfel, so ist nach dem Schließen des Augenlides ein veränderter Abstand ebenso meßbar wie die sich aus dem Augenlid-Schließen ergebende veränderte Helligkeit oder Farbe der reflektierten Strahlung. Nach einer konkreten Ausführungsform der Erfindung sind somit als Sende- und Empfangsgeräte für IR- oder UV-Licht oder Ultraschall verwertbar. Die jeweils vom Sender, vorzugsweise einem Laser, ausgestrahlte und am Augapfel auf den Empfänger reflektierte Strahlung wird permanent verglichen, wobei solche Signale ausgefiltert werden, die auf einen Lidschluß zur Benetzung der Hornhaut mit Tränenflüssigkeit oder sonstige kurzzeitige Reflexbewegungen zurückführbar sind.

Um Meßwertverfälschungen, die durch veränderte äußere Lichteinflüsse, Kopfbewegungen oder ähnliches auftreten können, zu minimieren, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, den oder die Sensoren an einer Haltevorrichtung anzuordnen, die am Kopf der Bedienungsperson befestigbar ist. Geeignet sind prinzipiell alle Haltevorrichtungen, die einen unveränderten Abstand der Sensoranordnung zum Auge bzw. zum Lid gewährleisten können, z.B. Schirmmützen oder sonstige an einem Kopfband oder Hut befestigbare Träger, die Sensoren stabil befestigen lassen. Eine bevorzugte Haltevorrichtung ist ein Brillengestell oder ähnliches Bügelgestell, das die Bedienungsperson bzw. der Fahrzeuglenker wie eine Brille im Bedarfsfall aufsetzen kann. Ggf. sind die Sensoren lösbar an bereits vorhandenen Brillengestellen mittels eines Clips oder ähnlichem zu befestigen, wobei apparativ-meßtechnisch eine jeweilige NuIlpunktseichung {Abstands- bzw. Helligkeits- oder Farbmessung bei geöffnetem Auge) erfolgen muß. Die Verwendung eines Brillengestelles hat den weiteren Vorteil, daß diese gleichzeitig zur Aufnahme von Fehlsichtigkeiten korrigierenden Brillengläsern oder Sonnenschutzgläsern kombinierbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Sensoren an den Brillenbügeln oder den Nasenstützen (jeweils vor dem Auge) angeordnet, womit gewährleistet werden kann, daß die Sensoren nicht oder nur unwesentlich das Sichtfeld der betreffenden Person einschränken.

Die Stromversorgung sowie die Auswerteinheit für die Sensoren kann entweder in den Brillenbügel oder sonstige Teile verwendeter Haltevorrichtungen integriert sein oder extern angeordnet sein, wobei ein entsprechendes Kabel, das ggf. über eine Steckverbindung anschließbar ist, für eine Signal- und Leitungsverbindung zwischen dem Sensor und der Spannungsquelle, Auswerteinheit etc. sorgt.

Der Vorteil der geschilderten Vorrichtung liegt darin, daß mit gewichtsmäßig leichten, kleinvolumigen sowie ggf. an oder auf einer Brille tragbaren nicht störenden Sensoren eine optimale überwachung geschaffen werden kann, wobei das das übermäßig lange Schließen des oder der Augenlider meldende Signal sowohl zu einem Warnsignal weiterverarbeitet werden kann als auch zu anderen Signalen, wie dem Abstellen von Maschinen, Einleiten einer Bremsbewegung oder ähnlichen geeigneten Maßnahmen, die zur Unfall- oder Störfallvorbeugung dienlich sein können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 jeweils mit Sensoren bestückte Brillen,

Fig. 4 eine Abwandlung des Brillengestelles mit fakultativ einsetzbaren Brillengläsern und

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Halterung für

ein Gestell nach Fig. 1, 2 und 4.

Fig. 1 bis 3 zeigen in skizzenhafter Darstellung jeweilige Brillengestelle mit zwei Bügeln 10 und 11, an denen endseitig Anordnungen 12 für die Stromversorgung (Akkumulator oder Batterie), Signalverstärker sowie integrierte Warneinrichtungen (Summer) angeordnet sind, die über eine entlang eines jeden Bügels geführte Leitung 13 mit Sende-Empfangssensoren 14 verbunden sind. Im Beispiel des Gestelles nach Fig. 1 sind die Sensoren 14 an den Nasenstützen 15 befestigt.

Die in Fig. 2 dargestellte Brille unterscheidet sich von der vorgenannten im wesentlichen dadurch, daß die Sensoren 15 an den Bügeln 10 und 11 kurz hinter dem Gelenk als Verbindung zwischen Bügel und Rahmen bzw. Gläser angeordnet sind.

Anhand Fig. 3 ist deutlich, daß die Einheit 12 alternativ auch brillengestellextern angeordnet sein kann, wobei sie über eine Stromleitung 16 und eine Steckverbindung 17 mit der betreffenden Leitung 13, die zu den Sensoren 14 oder 15 führt, verbunden ist. Die die Stromversorgung, Verstärker sowie eine Signalwarneinrichtung beinhaltende Einheit 12 kann beispielsweise in Jacken- oder Brusttaschen transportiert werden.

Wie in Fig. 4 dargestellt, kann auch eine brillenähnliche Halterung mit Bügeln 10 und 11 verwendet werden, in die wahlweise Augengläser 18 in entsprechend vorgesehene Nuten einrastbar sind.

Abgesehen von der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung können mit wiederaufladbaren Batterien versehene Stromversorgungen beispielsweise so ausgebildet sein, daß sie in einer Halterung 19 mit einem Ladegerät über eine Steckverbindung einschiebbar sind, so daß im Nichtgebrauchszustand eine automatische Wiederaufladung der Batterien erfolgt. Die Halterung 19 kann auf oder in das Armaturenbrett eines Fahrzeuges (Pkw, Lkw) integriert sein.

Claims

6 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur überwachung einer Bedienungsperson, insbesondere eines Fahrzeuglenkers,
gekennzeichnet

durch mindestens einen Sensor (15), der das Schließen des Augenlides registriert und bei übeschreiten eines vorgebbaren Zeitintervalles ein Signal, vorzugsweise ein Warnsignal , abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) ein Abstandsmesser und/oder ein Färb- oder Helligkeitsmesser ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) ein Sende- und Empfangsgerät für IR- oder UV-Licht oder Ultraschall ist, vorzugsweise unter Verwendung eines Lasers als Sender.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) an einer Haltevorrichtung angeordnet ist, die am Kopf der Bedienungsperon befestigbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung ein Brillengestell oder ähnliches Bügelgestell ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15) an den Brillenbügeln (10, 11) oder den Nasenstützen (14) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung sowie eine Signalverarbeitungseinheit in den Brillenbügeln (10, 11) integriert ist.