DE4400207A1

DE4400207A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE4400207A1
Application number: DE4400207A
Authority: DE
Inventors: Yoshinaka Kawakami; Yoshiharu Takigawa; Arihiro Isomura; Kouichi Kamiya; Katsunori Hamatani
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-01-06
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH06197888A; KR970010575B1; KR940018270A; US5574641A; DE4400207C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Wachheit bzw. des Bewußtseins eines Fahrers eines Fahrzeugs durch Aufwecken des Fahrers des Fahrzeugs, wenn festgestellt wird, daß die Wachheit des Fahrers des Fahrzeugs abnimmt, weil der Fahrer des Fahrzeugs einschläft.

Als Ergebnis der Verbesserungen des Straßennetzes hat sich in letzter Zeit die Bewegungsmöglichkeit von Fahrzeugen be trächtlich verbessert, und mehr Leute verbringen einen be trächtlichen Teil ihrer Zeit mit Fahren. Generell neigen die Fahrer dazu, ihr Fahrzeug unabhängig davon, ob sie müde sind, zu fahren. Wenn der Fahrer das Fahrzeug über eine ausgedehnte Zeit ohne Pause bedient, stellt sich Müdigkeit ein, die zu einer verringerten Wachheit des Fahrers und deshalb zu einer gesteigerten Möglichkeit eines Unfalls führt.

Um dies zu verhindern, wurde eine Verbesserung der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei der der Wachheitszustand des Fahrers in Abhängigkeit von der Herz schlagfrequenz des Fahrers und der Bedienung des Lenkrades durch den Fahrer abgeschätzt wird.

Eine zum Stand der Technik gehörende Vorrichtung zum Verbes sern der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs, bei der der Wachheitszustand in Abhängigkeit von der Herzschlagfrequenz des Fahrers abgeschätzt wird, benutzt die direkte Relation zwischen der Herzschlagfrequenz und dem Wachheitszustand des Fahrers, wobei die Herzschlagfrequenz des Fahrers einen fast konstanten Wert über eine ausgedehnte Zeitspanne annimmt, wenn der Fahrer völlig wach ist, und schätzt die Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von Abweichungen der aktuellen Herz schlagfrequenz relativ von der Herzschlagfrequenz, wenn der Fahrer völlig wach ist, ab.

Eine weitere zum Stand der Technik gehörende Vorrichtung zur Verbesserung der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs, die den Wachheitszustand des Fahrers in Abhängigkeit von der Be tätigung des Lenkrades durch den Fahrer abschätzt, erkennt, daß eine Feinlenkperiode des Lenkrades auftritt, wenn der Fahrer völlig wach ist, und die Lenkperiode des Lenkrades an steigt, wenn der Fahrer weniger wach ist. Die Vorrichtung de tektiert eine spezifische Lenkperiode von dem des Rechts- und Linksdrehen des Lenkrades durch den Fahrer und schätzt die Wachheit des Fahrers von der detektierten Lenkperiode ab.

Die JP 56-2227 offenbart eine Vorrichtung zur Verbesserung der Wachheit des Fahrers eines Fahrzeugs, die eine vorläufige Warnung erzeugt, wenn ein monotoner Fahrzustand detektiert wird, und die eine wirkliche Warnung ausgibt, wenn die Reak tionszeit des Fahrers eine vorbestimmte Zeit überschreitet, um dadurch die Wachheits des Fahrers in zwei Schritten zu be stimmen.

Bei der JP 5-3921 werden weiter Instruktionsmittel zur Stimu lation benutzt, die den Stimulationsgrad in Abhängigkeit von der Wachheit des Fahrers variieren.

Beide, die JP 56-2227 und 5-3921, bestimmen die Wachheit des Fahrers in zwei Schritten und die Tatsache, daß eine Abnahme der Wachheit des Fahrers über die Zeit variiert, wird nicht berücksichtigt.

Deshalb ergibt sich eine Gefahr, daß, wenn der Fahrer weiter fährt, nachdem eine Abnahme der Wachheit detektiert wird, zum Beispiel durch Ausgabe einer vorläufigen Warnung, die Wach heit des Fahrers nicht mehr genauer bestimmt und eine ent sprechende Warnung in Abhängigkeit von der Wachheit des Fah rers nicht ausgegeben werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs zu schaffen, die verschiedene Warnungen in Abhängigkeit vom Level der Wachheit des Fahrers erzeugen können, der von individuellen Unterschieden der Fah rer nicht beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Wachheit eines Fahrers ei nes Fahrzeugs gelöst, die einen Herzschlagsensor zum Detek tieren der Herzschlag-Puls-Information des Fahrers, Mittel zur Bestimmung der Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von einem detektierten Signal des Herzschlagsensors, einen Lenk winkelsensor zur Detektion eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, Mittel zur Bestimmung der Wachheit des Fahrers in Abhängig keit von einem detektierten Signal des Lenkwinkelsensors und Warnsteuermittel zur schrittweisen Steuerung der Betätigung einer Vielzahl von Warnmitteln in Abhängigkeit vom Wach heitsgrad des Fahrers, der durch die Mittel zur Bestimmung der Wachheit vom Herzschlag und die Mittel zur Bestimmung des Wachheitsgrad von der Lenkung bestimmt wird, umfassen.

So bestimmen die Mittel zur Bestimmung des Wachheitsgrad des Fahrers in Abhängigkeit vom Herzschlag den Wachheitsgrad des Fahrers in Abhängigkeit von der Herzschlaginformation, die vom Herzschlagsensor detektiert wird, die Mittel zur Bestim mung der Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit vom Lenkwinkel bestimmen den Wachhheitsgrad des Fahrers in Abhängigkeit von Lenkwinkeldaten, die von dem Lenkwinkelsensor detektiert wer den, und die Warnsteuermittel steuern schrittweise die Betä tigung der Vielzahl von Warnmitteln in Abhängigkeit von einer Reaktion des Fahrers gemäß den Bestimmungsergebnissen der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herz schlag und der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhän gigkeit von der Lenkung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläu tert.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur einer er findungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Verbesserung der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs darstellt;

Fig. 2 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht, die das Aussehen eines Fahrzeuginnenraums bei der Ausführungsform darstellt;

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das zeitliche Änderungen der Wachheit eines Fahrers darstellt;

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Zu sammenhang zwischen den Herzschlagpulsen von einem Herzschlagsensor und Herzschlagfrequenzdaten, die von Herzschlag-Verarbeitungsmitteln berechnet wurden, darstellt;

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Herzschlag-Verarbeitungsmittel der Ausführungs form zusammen mit den Fig. 6 und 7 darstellt;

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Herzschlag-Verarbeitungsmittel der Ausführungs form zusammen mit den Fig. 5 und 7 darstellt;

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Herzschlag-Verarbeitungsmittel der Ausführungs form zusammen mit den Fig. 5 und 6 darstellt;

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Herzschlagdaten-Verarbeitungsmittel der vorlie genden Ausführungsform darstellt;

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhängig keit vom Herzschlag nach der vorliegenden Ausfüh rungsform zusammen mit den Fig. 10 und 11 dar stellt;

Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhängig keit vom Herzschlag nach der vorliegenden Ausfüh rungsform zusammen mit den Fig. 9 und 11 dar stellt;

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhängig keit vom Herzschlag nach der vorliegenden Ausfüh rungsform zusammen mit den Fig. 9 und 10 dar stellt;

Fig. 12 zeigt eine schematische, vergrößerte Darstellung, die einen Teil der Lenkspindel, an welcher der Lenk winkelsensor angeordnet ist, darstellt;

Fig. 13 zeigt ein Diagramm, das eine visuelle Lenkkomponente des Fahrers über der Lenkwinkelhäufigkeitsverteilung des Lenkrades darstellt;

Fig. 14 zeigt ein Diagramm, das eine Lenkwinkelhäufigkeits verteilung des Lenkrades bei einer Beschränkung der oberen Sicht des Fahrers darstellt;

Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht, die eine obere Sichtbeschränkung des Fahrers illustriert;

Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmittel nach der vorliegenden Ausführungsform zusammen mit Fig. 17 darstellt;

Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmittel nach der vorliegenden Ausführungsform zusammen mit Fig. 16 darstellt;

Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhängig keit vom Lenken nach der vorliegenden Ausführungs form zusammen mit Fig. 19 darstellt;

Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Mittel zur Bestimmung der Wachheit in Abhängig keit vom Lenken nach der vorliegenden Ausführungs form zusammen mit Fig. 18 darstellt;

Fig. 20 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Warnsteuermittel nach der vorliegenden Ausfüh rungsform zusammen mit Fig. 21 darstellt;

Fig. 21 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Warnsteuermittel nach der vorliegenden Ausfüh rungsform zusammen mit Fig. 20 darstellt;

Fig. 22 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf der Verarbeitungseinheit zum Warnen bei einem Len kradgriffehler nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt;

Fig. 23 zeigt ein Flußdiagramm, das den Verarbeitungsablauf einer Referenzwert-Korrektureinheit nach der vorlie genden Ausführungsform darstellt.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm der Ausführungsform, bei der die Vorrichtung zur Bestimmung der Wachheit nach der vorlie genden Erfindung bei einer Vorrichtung zur Verbesserung der Wachheit eines Fahrers eines Fahrzeugs angewendet wird, und Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht, die den Fahrzeugin nenraum bei dieser Ausführungsform darstellt. Ein Paar von rechten und linken Infrarot-Herzschlagsensoren 11 und 12 zur Detektion von Herzschlagpulsen des Fahrers (nicht darge stellt) sind mit Herzschlag-Verarbeitungsmitteln 13 und 14 zum Erhalten detektierter Signale von den Infrarot-Herz schlagsensoren 11 und 12 und zum Berechnen einer Herzschlag frequenz des Fahrers verbunden. Die Herzschlag-Verarbeitungs mittel 13 und 14 sind mit Signal-Selektionsmitteln 15 verbun den, die eines der Ausgangssignale der Herzschlag-Verarbei tungsmittel 13 oder 14 auswählen. Ein Potential-Herzschlagsen sor 16, der verschieden von den Herzschlagsensoren 11 und 12 ist, ist mit Herzschlag-Verarbeitungsmitteln 17 verbunden, die ein detektiertes Signal von dem Potential-Herzschlagsen sor 16 erhalten und eine Herzschlagfrequenz des Fahrers be rechnen. Die Signal-Selektionsmittel 15 und die Herzschlag- Verarbeitungsmittel 17 sind mit Herzschlagdaten-Verarbei tungsmitteln 18 verbunden, um einen Mittelwert der Herz schlagfrequenz des Fahrers und Änderungen davon in Abhängig keit von Ausgangssignalen der Signal-Selektionsmittel 15 und der Herzschlag-Verarbeitungsmittel 17 zu berechnen. Die Herz schlagdaten-Verarbeitungsmittel 18 sind mit Mitteln 19 zur Bestimmung der Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von den Berechnungen der Herzschlagdaten-Verarbeitungsmittel 18 ver bunden.

Weiter ist ein Lenkwinkelsensor 21 zur Detektion einer Abwei chung der Lenkspindel 20 von einer neutralen Position (im folgenden als "Lenkwinkel" bezeichnet) mit Lenkwinkeldaten- Verarbeitungsmitteln 22 verbunden, die ein detektiertes Si gnal vom Lenkwinkelsensor 21 erhalten und eine frequenzanaly sierte Lenkkomponente berechnen. Die Lenkwinkeldaten-Verar beitungsmittel 22 sind mit Mitteln 23 zur Bestimmung der Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von einem Berechnungser gebnis der Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmittel 22 verbunden.

Weiter sind die Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmittel 22 der vorliegenden Ausführungsform mit einem Fahrzeuggeschwindig keitssensor 24 zur Detektion der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (im folgenden als "Fahrzeuggeschwindigkeit" be zeichnet) verbunden, und ein detektiertes Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 wird auch den Lenkwinkelda ten-Verarbeitungsmitteln 22 eingegeben.

Weiter weist das Fahrzeug nach der vorliegenden Ausführungs form berührende Warnmittel 26 zum Erzeugen einer Warnung durch eine Deformation des Fahrersitzes 25, visuelle Warnmit tel 28 zum Anzeigen einer Warnung auf der Windschutzscheibe 27 des Fahrzeugs und hörbare Warnmittel 29 zum Erzeugen einer höhrbaren Warnung auf. Diese drei Warnmittel 26, 28 und 29 sind mit den Mitteln 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhän gigkeit vom Herzschlag und den Mitteln 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken verbunden, wobei Wach heitssignale durch die Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag-und die Mittel 23 zur Bestim mung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken erzeugt werden, und Daten über die Wachheit des Fahrers werden an Warnsteuer mittel 30 ausgegeben, und die Warnsteuermittel 30 steuern die Betätigung der drei Warnmittel 26, 28 und 29 in Abhängigkeit von den Wachheitssignalen, die durch die Mittel 29 zur Be stimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag und die Mittel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken erzeugt wurden.

Zusätzlich ist ein Warnfreigabeschalter 31 im Fahrzeuginnen raum für den Fahrer vorgesehen, um die Warnausgabe durch die drei Warnmittel 26, 28 und 29 zu beenden. Der Warnfreigabe schalter 31 ist mit den Warnsteuermitteln 30 und einer Refe renzwertkorrektureinheit 32 verbunden. Die Referenzwertkor rektureinheit 32 ist mit den Mitteln 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag und den Mitteln 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken ver bunden. Daten, die von der Referenzwert-Korrektureinheit 32 berechnet werden, sind Eingaben für die Mittel 19 zur Bestim mung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag und die Mit tel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Len ken.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die zwei Typen der Herzschlagsensoren 11, 12 und 16 individuell an vorbe stimmten Positionen an einem Lenkrad 33 angeordnet. Deshalb ist ein Mechanismus zum Auffordern des Fahrers, das Lenkrad 33 korrekt zu fassen, weil die Herzschlagpulse, insbesondere vom Potential-Herzschlagsensor 16, nicht detektiert werden können, bis der Fahrer das Lenkrad 33 mit beiden Händen an den vorbestimmten Positionen greift, vorgesehen.

Insbesondere weist das Fahrzeug bei der vorliegenden Ausfüh rungsform Lenkradgriffehler-Warnmittel 34 auf, deren Betäti gung durch die Warnsteuermittel 30 kontrolliert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform benutzen die Lenkradgriff-Feh ler-Warnmittel 34 die zwei Warnmittel 26 und 29. Weiter um fassen die Warnsteuermittel 30 eine Verarbeitungseinheit 35 zum Warnen bei einem Lenkradgriffehler, die Ausgangssignale von den Herzschlag-Verarbeitungsmitteln 13, 14 und 17 erhält und bestimmt, ob der Fahrer das Lenkrad 33 korrekt gemäß den Ausgangssignalen der Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13, 14 und 17 greift oder nicht. Die Warnsteuermittel 30 betätigen die Lenkradgriffehler-Warnmittel 34, wenn festgestellt wird, daß der Fahrer das Lenkrad 33 nicht korrekt greift, und been den automatisch die Betätigung der Lenkradgriffehler-Warnmit tel 34, wenn festgestellt wird, daß der Fahrer das Lenkrad 33 korrekt greift.

Es ist allgemein bekannt, daß die Wachheit des Fahrers gradu ell während einer Fahrt abnimmt, und die Abnahme wird durch Befahren einer monotonen, verlassenen Straße für eine ausge dehnte Zeit beschleunigt. Ein Beispiel der zeitlichen Ände rungen der Wachheit des Fahrers ist als ein Diagramm in Fig. 3 dargestellt. Der Bereich (1) bezeichnet eine Zeitspanne vor der Fahrt, (2) bezeichnet einen Bereich abnehmender Wachheit als Folge des fortgesetzten Fahrens, (3) bezeichnet einen Bereich, bei dem die Wachheit aufgrund von Streß, der vom Beginn des Fahrens herrührt, oder Streß vom Fahren auf einer städtischen Straße ansteigt, (4) bezeichnet einen Bereich, bei dem die Wachheit während des Fahrens auf einer weniger stark befahrenen, monotonen Straße oder einer Schnellstraße stabil bleibt, (5) bezeichnet einen Bereich, bei dem die Wachheit des Fahrers variiert, weil sich der Fahrer müde fühlt, und (6) bezeichnet einen Bereich, bei dem der Fahrer völlig bewußtlos ist, weil der Fahrer eingeschlafen ist.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, tritt normalerweise der Bereich (5), bei dem die Wachheit ansteigt und abnimmt, weil sich der Fahrer müde fühlt, vor dem Bereich (6) auf, bei dem der Fah rer tatsächlich einschläft, und der Bereich (4), bei dem die Wachheit des Fahrers stabil ist, tritt auf bevor sich der Fahrer müde zu fühlen beginnt. Daher wird die Wachheit des Fahrers kontinuierlich überwacht, um den Bereich der stabilen Wachheit abzuschätzen und den Übergangsbereich vom Bereich der stabilen Wachheit vorauszusagen, wo die Wachheit des Fahrers um einen großen Anteil variiert, und eine Warnung kann ausgegeben werden, um zu verhindern, daß der Fahrer ein schläft.

Basierend auf diesen Feststellungen werden Änderungen der Wachheit, die in Fig. 3 dargestellt sind, in Abhängigkeit von detektierten Signalen der zwei Arten von Herzschlagsen soren 11, 12 und 16 abgeschätzt, und die zwei Arten der Herz schlagsensoren 11, 21 und 16 sind bei der vorliegenden Aus führungsform in vorbestimmten Positionen am Lenkrad 33 inte griert.

Die Infrarot-Herzschlagsensoren 11 und 12 nutzen unabhängig voneinander die Reflexion von infrarotem Licht durch Hämo globin im pulsierenden Blut aus. Um den Betrag des in Abhän gigkeit vom Herzschlag periodisch variierenden infraroten Lichts zu detektieren, weisen die Sensoren im wesentlichen Lichtprojektionseinheiten 11a und 12a zur Projektion von in frarotem Licht und Lichtempfangseinheiten 11b und 12b zum Aufnehmen des infraroten Lichts auf, wobei die Sensoren je weils auf der rechten und linken Seite des Lenkrades 33 ein gebaut sind. Da jedoch die Struktur davon und dergleichen be reits aus der JP 59-22537 und dergleichen bekannt sind, wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.

Der Potential-Herzschlag 16 detektiert einen Spannungspuls, der durch eine Kontraktion des Myokardiums (myocardium) zwi schen beiden Händen des Fahrers erzeugt wird, als eine pul sierende Spannung mit einem Paar von Elektroden 16a und 16b, die in das Lenkrad 33 eingebaut sind, und da die Struktur aus der JP 59-25729 und dergleichen bekannt ist, wird eine wei tere Beschreibung davon weggelassen.

Da die oben beschriebenen Infrarot-Herzschlagsensoren 11 und 12 versagen können, wenn starkes Sonnenlicht auf das Lenkrad 33 fällt, und der Potential-Herzschlagsensor 16 den Herzschlag nicht detektieren kann, wenn der Fahrer das Lenkrad 33 nicht korrekt mit beiden Händen greift, sind die zwei Arten der Herzschlagsensoren 11, 12 und 16 bei der vorliegenden Ausfüh rungsform kombiniert, wie dies weiter unten beschrieben wird, um den Herzschlag des Fahrer genau zu detektieren.

Die Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13 und 14 berechnen die Herzschlagfrequenz des Fahrers in Abhängigkeit von den detek tierten Signalen der Infrarot-Herzschlagsensoren 11 und 12, und berechnen die Herzschlag-Verarbeitungsmittel 17 die Herz schlagfrequenz des Fahrers in Abhängigkeit von einem detek tierten Signal des Potential-Herschlagsensors 16. Die von den Herzschlag-Verarbeitungsmitteln 13, 14 und 17 ausgeführten Berechnungen sind grundsätzlich die gleichen, wobei abnormale Detektionssignale angepaßt korrigiert werden, um ein Herz schlag-Pulsintervall (im folgenden als "Pulsintervall" be zeichnet) und die zum Pulsintervall korrespondierende Herz schlagfrequenz zu berechnen.

Fig. 4 zeigt ein Zusammenhang zwischen Herzschlagdaten, die durch die Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13, 14 und 17 berechnet werden, und den Herzschlagpulsen, die durch die Herzschlagsensoren detektiert werden. Wenn z. B. das Pulsin tervall plötzlich kürzer als das vorausgehend gemessene Puls intervall wird, wird die Herzschlagberechnung in Abhängigkeit vom Pulsintervall zu dieser Zeit temporär zurückgehalten, und wenn die Summe aus dem nächsten gemessenen Pulsintervall und dem vorangehenden Pulsintervall fast gleich ist wie das vorangehende Pulsintervall, wird festgestellt, daß die voran gehende Herzschlag-Pulsinformation einem Rauschen zuzuordnen ist und die vorausgehenden Herzschlagdaten werden gelöscht. Z. B. sind die Pulsintervalle I_P(n-4) und I_P(n-3) zur Zeit t_P(n-4) und einer folgenden Zeit t_P(n-3) abnormal kürzer als ein vorangehendes Pulsintervall I_P, dann wird die Herz schlagfrequenz, die zu der Zeit t_P(n-4) berechnet wird, zu rückgehalten, und wenn die Summe aus den zwei Pulsintervall I_P(n-4) und I_P(n-3) beinahe die gleiche wie das vorausgehende Pulsintervall ist, wird der Herzschlagpuls zur Zeit t_P(n-4) als Rauschen angesehen, und die Herzschlagdaten zur Zeit t_P(n-4) werden gelöscht. Wenn weiter das Pulsintervall plötz lich länger wird, und wenn das nächste gemessene Pulsinter vall fast das gleiche wie das vorangehende Pulsintervall ist, wird die Hälfte der Zeit des aktuellen Pulsintervalls zu der Zeit, bei welcher das Pulsintervall des vorangehenden Puls intervalls berechnet wird, addiert, um Herzschlagdaten zu dieser Zeit zu interpolieren. Wenn z. B. das Pulsintervall zur Zeit t_P(n-1) außergewöhnlich länger als das vergangene Pulsintervall I_p ist, und wenn ein Pulsintervall I_P(n) zu ei ner Zeit t_P(n), bei der der nächste Herzschlagpuls detektiert wird, beinahe das gleiche wie das vergangene Pulsintervall I_P ist, wird festgestellt, daß ein normaler Herzschlagpuls zwi schen der vorangehenden Zeit und der Zeit vor dieser Zeit nicht bestimmt werden kann, und die Hälfte der Zeit des vor angehenden Pulsintervalls I_P(n-1) wird zu der Zeit t_P(n-2) addiert, bei welcher der Herzschlagpuls vor der vorangehenden Zeit detektiert wurde, um eine Herzschlagfrequenz bei diesem Zeitpunkt zu berechnen.

Der Verarbeitungsablauf der Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13, 14 und 17 ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt. Die Verarbeitung wird durch die Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13, 14 und 17 bei der vorliegenden Ausführungsform in einer vorbestimmten Periode, z. B. zu jeder Zeit bei einem Unter brechungssignal alle 15 msek., ausgeführt. Zuerst wird in Schritt a1 die Detektionszeit t_P eines von den Herzschlagsen soren 11, 12 und 16 detektierten Herzschlagpulses eingelesen. In Schritt a2 wird die vorangehend detektierte Pulszeit t_P(n-1) von der aktuell detektierten Pulszeit t_P(n) subtrahiert und das aktuelle Pulsintervall I_P(n) durch die folgende Glei chung erhalten.

I_P(n) = t_P(n) - t_P(n-1).

Dann wird in Schritt a3 festgestellt, ob ein Pulsintervall- Referenzwert I_PB gesetzt ist oder nicht. Wenn der Pulsinter vall-Referenzwert I_PB jedoch zu Beginn nicht gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a4 fort, wo festgestellt wird, ob das Pulsintervall I_P(n) zwischen einem voreinge stellten minimalen Pulsintervall I_MN, z. B. 600 ms, und einem maximalen Pulsintervall I_MX, z. B. 1200 ms, liegt oder nicht.

Wenn in Schritt a4 festgestellt wird, daß das Pulsintervall I_P(n) nicht zwischen dem minimalen Pulsintervall I_MN und dem maximalen Pulsintervall I_MX liegt, dies bedeutet, daß das in Schritt a2 berechnete Pulsintervall I_P(n) abnormal ist, geht die Verarbeitung zurück zu Schritt a1 nach dem oben beschrie benen Unterbrechungssignal vorbestimmter Periode. Wenn in Schritt a4 festgestellt wird, daß das Pulsintervall I_P(n) zwischen dem minimalen Pulsintervall I_MN und dem maximalen Pulsintervall I_MX liegt, dies bedeutet, daß das in Schritt a2 berechnete Pulsintervall I_P(n) einen normalen Wert hat, wird das in Schritt a2 berechnete Pulsintervall I_P(n) als Refe renz-Pulsintervall I_PB in Schritt a5 angenommen, und in Schritt a6 wird festgestellt, ob das aktuelle Pulsintervall I_P(n) länger als die Summe aus dem Referenz-Pulsintervall I_PB und einer voreingestellten zusätzlichen Zeit T_A, z. B. 250 ms, ist oder nicht. Auch wenn in Schritt a3 festgestellt wird, daß das Referenz-Pulsintervall I_PB gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a6 fort.

Wenn in Schritt a6 festgestellt wird, daß das aktuelle Puls intervall I_P(n) kürzer als die Summe aus dem Referenz-Pulsin tervall I_PB und der voreingestellten zusätzlichen Zeit T_A ist, dies bedeutet, daß der Wert des aktuell berechneten Pulsintervall I_P(n) normal ist, wird in Schritt a7 festge stellt, ob das Pulsintervall I_P(n) kürzer als ein durch Sub traktion einer voreingestellten Subtraktionszeit T_S, z. B. 250 ms, von dem Referenz-Pulsintervall I_PB ist oder nicht, und wenn in Schritt a7 festgestellt wird, daß das Pulsinter vall I_P(n) geringer als das um die voreingestellte Subtrakti onszeit T_S subtrahierte Referenz-Pulsintervall I_PB ist, dies bedeutet, daß das aktuell berechnete Pulsintervall I_P(n) ab normal sein könnte, wird in Schritt a8 festgestellt, ob eine Herzschlagdaten-Zurückhalteflagge F_R, die später beschrieben wird, gesetzt ist oder nicht.

Wenn in Schritt a8 festgestellt wird, daß die Herzschlagda ten-Zurückhalteflagge F_R gesetzt ist, dies bedeutet, daß die vorangehende Bestimmung zurückgehalten wird, weil das voran gehend berechnete Pulsintervall I_P(n-1) abnormal sein könnte, setzt die Verarbeitung mit Schritt a9 fort, wo das aktuelle Pulsintervall I_P(n) durch die Summe aus dem aktuellen Pulsin tervall I_P(n) und dem vorangehenden I_P(n-1) ersetzt wird, und in Schritt a10 wird wieder festgestellt, ob das korrigierte Pulsintervall größer als das um die Subtraktionszeit T_S sub trahierte Referenz-Pulsintervall I_PB und kleiner als die Summe aus dem Referenz-Pulsintervall I_PB und der obigen zu sätzlichen Zeit T_A ist oder nicht. Wenn in Schritt a8 festge stellt wird, daß die Herzschlagdaten-Zurückhalteflagge F_R nicht gesetzt ist, dies bedeutet, daß das vorangehend be rechnete Pulsintervall I_P(n-1) normal und das aktuelle Puls intervall I_P(n) abnormal ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a11 fort, wo die Herzschlagdaten-Zurückhalteflagge F_R gesetzt wird, und in einem Schritt a12 werden individuell eine erste Eingabefehlerflagge F_U1, eine zweite Eingabefeh lerflagge F_U2 und eine Eingabenormalflagge F_NI, die später beschrieben werden, zurückgesetzt, und die Verarbeitung geht folgend auf das nächste Unterbrechungssignal zu Schritt a1 zurück.

Wenn in Schritt a10 festgestellt wird, daß das in Schritt a9 gesetzte Pulsintervall I_P(n) größer als das um die voreinge stellte Subtraktionszeit T_S subtrahierte Referenz-Pulsinter vall I_PB und kleiner als die Summe aus dem Referenz-Pulsin tervall I_PB und der voreingestellten Additionszeit T_A ist, dies bedeutet, daß das vorangehende Pulsintervall I_P(n-1) ab normal ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a13 fort, wo die Herzschlagdaten-Zurückhalteflagge F_R zurückgesetzt wird. Eine aktuelle Herzschlagfrequenz R_H(n) wird in Schritt a14 in Abhängigkeit von dem in Schritt a9 korrigierten Pulsintervall I_P(n) berechnet, und in Schritt a15 wird festgestellt, ob der Herzschlagdaten-Zeitgeber begonnen hat aufwärts zu zählen oder nicht, wobei folgende Gleichung verwendet wird:

R_H(n) = 60 / I_P(n).

Wenn in Schritt a15 festgestellt wird, daß der Herzschlagda ten-Zeitgeber nicht begonnen hat aufwärts zu zählen, wird das Aufwärtszählen des Herzschlagdaten-Zeitgebers in Schritt a16 begonnen. In Schritt a17 wird die Herzschlagdaten-Nummer N_D um 1 inkrementiert, das in Schritt a9 gesetzte Pulsintervall I_P(n) wird in Schritt a18 als neues Referenz-Pulsintervall I_PB angenommen, und die Verarbeitung setzt wieder mit Schritt a1 nach dem oben beschriebenen Unterbrechungssignal mit vor bestimmter Periode fort.

Wenn andererseits in Schritt a6 festgestellt wird, daß das Pulsintervall I_p(n) größer als die Summe aus dem Referenz- Pulsintervall I_PB und der voreingestellten Additionszeit T_A ist, dies bedeutet, daß ein Herzschlagpuls zwischen der vor angehenden Zeit und der aktuellen Zeit angenommen wurde, setzt die Verarbeitung mit Schritt a19 fort, wo die erste Eingabefehlerflagge F_U1 gesetzt wird. In Schritt a20 wird festgestellt, ob die Eingabenormalflagge F_NI, die später be schrieben wird, gesetzt ist oder nicht. Wenn die Eingabenor malflagge F_NI gesetzt ist, dies bedeutet, daß die vorausge hende Eingabe normal ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a21 fort, wo das vorangehend gesetzte Pulsintervall I_P(n) als Anfangszeit eines den Eingabefehler integrierenden Zeitgebers gesetzt wird, von der das Aufwärtszählen begonnen wird, und in Schritt a22 wird bestimmt, ob ein Zählwert T_CI des in tegrierenden Eingabefehlerzeitgebers länger als eine vorein gestellte Zeit T_RI ist oder nicht.

Wenn in Schritt a22 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers kleiner als die obige voreingestelle Zeit T_RI ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a1 nach dem oben beschriebenen vorbestimmten periodi schen Unterbrechungssignal fort. Wenn weiter in Schritt a22 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers die vorgewählte Zeit T_RI überschrei tet, dies bedeutet, daß die in Schritt a1 eingelesenen Herz schlagpulsdaten einem andauernden Rauschen unterliegen, wird die Herzschlagdaten-Nummer N_D auf 0 in Schritt a23 gesetzt, der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten-Zeitgebers wird in Schritt a24 auf 0 zurückgesetzt, in Schritt a25 wird das Auf wärtszählen des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers zu rückgesetzt, und dann setzt die Verarbeitung wieder mit Schritt a1 folgend dem vorbestimmten periodischen Unterbre chungssignal fort.

Wenn weiter in Schritt a20 festgestellt wird, daß die Einga benormalflagge F_NI nicht gesetzt ist, dies bedeutet, daß die vorangehende Eingabe abnormal ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a26 fort, wo festgestellt wird, ob der integrierende Eingabefehlerzeitgeber aufwärts zählt oder nicht. Wenn in Schritt a26 festgestellt wird, daß der integrierende Einga befehlerzeitgeber aufwärts zählt, setzt die Verarbeitung mit dem obigen Schritt a22 fort. Wenn im Gegensatz dazu in Schritt a22 festgestellt wird, daß das Aufwärtszählen des in tegrierenden Eingabefehlerzeitgebers noch nicht begonnen hat, beginnt das Aufwärtszählen des integrierenden Eingabefehler zeitgeber in Schritt a27, und die Verarbeitung setzt mit Schritt a1 nach dem vorbestimmten periodischen Unterbre chungssignal fort.

Wenn in Schritt a10 festgestellt wird, das in Schritt a9 ge setzte Pulsintervall I_P(n) kürzer als der Wert des mit der Subtraktionszeit T_S subtrahierten Referenz-Pulsintervall I_PB oder das Pulsintervall I_P(n) länger als die Summe aus dem Re ferenz-Pulsintervall I_PB und der Additionszeit T_A ist, dies bedeutet, daß das aktuelle korrigierte Pulsintervall I_P(n) auch abnormal ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a28 fort, wo die zweite Eingabefehlerflagge F_U2 gesetzt wird, und die erste Eingabefehlerflagge F_U1, die Eingabenormalflagge F_NI und die Herzschlagdaten-Zurückkhalteflagge F_R werden in dividuell in Schritt a29 zurückgesetzt. In Schritt a30 be ginnt das Aufwärtszählen des integrierenden Eingabefehler zeitgeber, und dann setzt die Verarbeitung wieder mit Schritt a1 nach dem vorbestimmten periodischen Unterbrechungssignal fort.

Wenn weiter in Schritt a7 festgestellt wird, daß das Pulsin tervall I_P(n) länger als der mit der Subtraktionszeit T_S sub trahierte Wert des Referenz-Pulsintervalls I_PB ist, dies be deutet, daß das aktuell berechnete Pulsintervall I_P(n) normal ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a31 fort, wo die im Bestimmungsschritt a20 benutzte Eingabenormalflagge F_NI ge setzt wird, und in Schritt a32 wird festgestellt, ob die zweite Eingabefehlerflagge F_U2 gesetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt a32 festgestellt wird, daß die zweite Eingabefeh lerflagge F_U2 gesetzt ist, dies bedeutet, daß abnormale Herz schlagpulse zu zwei aufeinanderfolgenden Zeiten detektiert wurden, setzt die Verarbeitung mit Schritt a33 fort, wo der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers auf 0 zurückgesetzt wird. In Schritt a34 wird die Herzschlagdaten nummer N_D auf Null zurückgesetzt. In Schritt a35 wird der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten-Zeitgebers auf 0 zurückge setzt, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt a14 zurück.

Wenn andererseits in Schritt a32 festgestellt wird, daß die zweite Eingabefehlerflagge F_U2 nicht gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a36 fort, wo festgestellt wird, ob die erste Eingabefehlerflagge F_UI gesetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt a36 festgestellt wird, daß die erste Eingabe fehlerflagge F_U1 gesetzt ist, dies bedeutet, daß das vorange hend berechnete Pulsintervall I_P(n-1) zu lang im Vergleich zu dem vorhergehend berechneten ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt a37 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CI des integrierende Eingabefehlerzeitgebers größer als die voreingestellte Zeit T_RI ist oder nicht. Wenn in Schritt a36 festgestellt wird, daß die erste Eingabefehlerflagge F_U1 nicht gesetzt ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt a14 zu rück.

Wenn in Schritt a37 angenommen wird, daß der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers kleiner als die vor eingestellte Zeit T_RI ist, dies bedeutet, daß es einen unde tektierten Herzschlagpuls zwischen der vorangehenden Zeit und der dieser vorangehenden Zeit zuvorliegenden Zeit gibt, wird eine Herzschlagdateninterpolation für den Herzschlagpuls, der zwischen der vorangehenden Zeit und der dieser vorangehenden Zeit zuvorliegenden Zeit nicht detektiert wurde, durchge führt. Die erste Eingabefehlerflagge F_UI wird in Schritt a39 zurückgesetzt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt a17 zu rück.

Wenn in Schritt a37 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers länger als die voreingestellte Zeit T_RI ist, dies bedeutet, daß das voran gehend berechnete Pulsintervall I_P(n-1) abnormal lang ist, da es sich nicht um einen normalen Herzschlagpuls handelt, setzt die Verarbeitung mit Schritt a40 fort, wo die Herzschlagda tennummer N_D auf 0 zurückgesetzt wird. In Schritt a41 wird der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten-Zeitgebers auf 0 zurück gesetzt, in Schritt a42 wird der Zählwert T_CI des integrie renden Eingabefehlerzeitgebers auf 0 zurückgesetzt, und dann kehrt die Verarbeitung wieder zu Schritt a1 nach dem vorbe stimmten periodischen Unterbrechungssignal zurück.

Von den Herzschlagdaten-Verarbeitungsmitteln 13 und 14 be rechnete Herzschlagdaten sollten grundsätzlich die gleichen sein, aber wenn die Herzschlagdaten aus irgendwelchen Gründen differieren, wählen die Signalelektionsmittel 15 von den zwei Herzschlag-Verarbeitungsmitteln 13 und 14 unter dem Ge sichtspunkt der Sicherheit der Steuerung diejenigen aus, die eine größere Herzschlagfrequenz ausgeben, und die Mittel 15 geben diese an die Herzschlag-Verarbeitungsmittel 18 aus. Da die vorliegende Ausführungsform zwei Infrarot-Herzschlagsenso ren 11 und 12 vorsieht, kann eine exakte Herzschlagfrequenz sogar dann berechnet werden, wenn das Lenkrad 33 nur durch die rechte oder linke Hand gehalten wird. In diesem Fall ist es selbstverständlich, den Ausgang der Herzschlag-Verarbei tungsmittel zu wählen, der normale Herzschlagdaten ausgibt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnen die Herz schlagdaten-Verarbeitungsmittel 18 einen Mittelwert der Herz schlagdaten der vergangenen vier Zeiten (im folgenden als "4- Punkt-Mittelwert" bezeichnet), weil drei oder vier Herz schläge während einer Atmung in Ruhe auftreten, wobei peri odische Änderungen des Herzschlags in Verbindung mit der At mung des Fahrers berücksichtigt werden, um Fluktuationen der Herzschlagfrequenz aufgrund der Atmung des Fahrers zu elimi nieren. Weiter wird von dem 4-Punkt-Mittelwert der aktuellen Zeit, der vorangehenden Zeit und der dieser nochmals vorange henden Zeit berechnet, ob eine Spitzen-Herzschlagfrequenz auftritt, bei der der 4-Punkt-Mittelwert der vorausgehenden Zeit von einer zunehmenden Tendenz zu einer abnehmenden Ten denz oder von einer abnehmenden Tendenz zu einer zunehmenden Tendenz wechselt. Es wird dann ein Gradient aufeinanderfol gender Spitzen Herzschlagfrequenzen berechnet, indem eine Ab weichung aufeinanderfolgender Spitzen-Herzschlagfrequenzen durch das Zeitintervall dividiert wird, und ein Mittelwert der Herzschlagfrequenzdaten der letzten zehn Zeiten (im fol genden als "10-Punkt-Mittelwert" bezeichnet) und ein gleicher Mittelwert der Herzschlagfrequenz der letzten 30 Sekunden (im folgenden als "30-Sekunden-Mittelwert" bezeichnet) werden berechnet.

Der Verarbeitungsablauf der Herzschlagdaten-Verarbeitungsmit tel 18 bei der vorliegenden Ausführungsform ist in Fig. 8 dargestellt. Insbesondere wird in Schritt b1 bestimmt, ob die Herzschlagdatennummer N_DI der Signal-Selektionsmittel 15 grö ßer als die Herzschlagdatennummer N_DE des Potential-Herz schlagsensors 16 ist oder nicht, und wenn in Schritt b1 fest gestellt wird, daß die Herzschlagdatennummer N_DI der Signal- Selektionsmittel 15 größer als die Herzschlagdatennummer N_DE des Potential-Herzschlagsensors 16 ist, setzt die Verarbei tung mit Schritt b2 fort, wo die Herzschlagdatennummer N_DI von einem der Infrarot-Herzschlagsensoren 11 und 12 über die Signal-Selektionsmittel 15 als eine effektive Herzschlagda tennummer N_DA ausgewählt wird. In Schritt b3 wird bestimmt, ob die effektive Herzschlagdatennummer N_DA größer als vier, dies ist die Anzahl von Daten, die zur Berechnung des 4- Punkt-Mittelwerts R_A4 benötigt wird, ist oder nicht. Wenn weiter in Schritt b1 festgestellt wird, daß die Herzschlagda tennummer N_DI der Signal-Selektionsmittel 15 kleiner als die Herzschlagdatennummer N_DE des Potential-Herzschlagsensors 16 ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt b4 fort, wo die Herz schlagdatennummer N_DE des Potential-Herzschlagsensors 16 als effektive Herzschlagdatennummer N_DA ausgewählt wird, und die Verarbeitung setzt mit Schritt b3 fort.

Wenn in Schritt b3 festgestellt wird, daß die effektive Herz schlagdatennummer N_DA gleich 4 oder mehr beträgt, wird ein 4- Punkt-Mittelwert R_A4(n) in Schritt b5 berechnet. Ein Spit zenwertindex M_AI des 4-Punkt-Mittelwerts R_A4 wird in Schritt b6 unter Benutzung der unten angegebenen Gleichung berechnet, und dann wird in Schritt b7 festgestellt, ob der Spitzenwer tindex M_AI kleiner gleich 0 ist oder nicht. Wenn in Schritt b3 festgestellt wird, daß die effektive Herzschlagdatennummer N_DA kleiner als 4 ist, geht die Verarbeitung zurück zu Schritt b1, da der 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n) in Schritt b5 nicht berechnet werden kann.

M_AI = {R_A4(n) - R_A4(n-1)} . . . {R_A4(n-1) - R_A4(n-2)}.

Wenn in Schritt b7 festgestellt wird, daß der Spitzenwertin dex M_AI kleiner als Null ist, dies bedeutet, daß die Werte nur bei der aktuellen Zeit und der vorangehenden Zeit oder nur bei der vorangehenden Zeit und der dieser Zeit vorange henden Zeit gleich sind, oder daß der vorangehende 4-Punkt- Mittelwert R_A4(n-1) größer als der aktuelle Mittelwert und der vorangehende Mittelwert größer als der 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n-2) zu einer vor der vorangehenden Zeit liegenden Zeit sind, oder daß der aktuelle Mittelwert größer als der voran gehende 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n-1) und der 4-Punkt-Mittel wert R_A4(n-2) zu einer Zeit vor der vorangehenden Zeit ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt b8 fort, wo der vorange hende 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n-1) temporär als eine Spitzen wertherzschlagfrequenz R_HP(n) gewählt wird. In Schritt b9 wird ein Spitzenwertindex M_PI der Spitzenwertherzschlagfre quenz R_HP unter Benutzung der folgenden Gleichung berechnet, und in Schritt b10 wird festgestellt, ob der Spitzenwertindex M_PI kleiner als 0 ist oder nicht.

M_PI = {R_HP(n) - R_HP(n-1)}·{R_HP(n-1) - R_HP(n-2)}.

Wenn in Schritt b10 festgestellt wird, daß der Spitzenwertin dex MPI kleiner als 0 ist, dies bedeutet, daß die vorausge hende Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) größer oder kleiner als die aktuelle Spitzenwertfrequenz R_HP(n) und die Spitzen herzschlagfrequenz R_HP(n-2) zu einer Zeit vor der vorange henden Zeit ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt b11 fort, wo die vorangehende Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) erfaßt wird. In Schritt b12 wird ein Gradient D_RH berechnet, indem eine Differenz zwischen der vorangehend erfaßten Spit zenherzschlagfrequenz R_HB(n-2) und der aktuell erfaßten Spit zenherzschlagfrequenz R_HB(n-1) durch diese Zeit dividiert wird. In Schritt b13 wird festgestellt, ob die effektive Herzschlagdatennummer N_DA größer gleich 10 ist oder nicht, was der Anzahl der Daten entspricht, die zur Berechnung des 10-Punkt-Mittelwerts R_A10 erforderlich sind. Dies bedeutet, wenn in Schritt b10 festgestellt wird, daß der Spitzenwertin dex M_PI gleich 0 oder mehr beträgt, was bedeutet, daß die vorausgehende Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) die gleiche wie die bei der aktuellen Zeit oder der Zeit vor der vorange henden Zeit ist, oder die Beträge der Spitzenherzschlagfre quenzen R_HP in der Reihenfolge der aktuellen Zeit, der voran gehenden Zeit und der Zeit vor der vorangehenden Zeit sind, setzt die Verarbeitung mit Schritt b13 fort, wo die vorange hende Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) nicht erfaßt, son dern zurückgesetzt wird, und dann setzt die Verarbeitung mit Schritt b14 fort. Auch wenn in Schritt b7 festgestellt wird, daß der Spitzenwertindex M_AI 0 überschreitet, dies bedeutet, daß der vorangehende 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n-1) keine Spit zenherzschlagfrequenz ist, falls die Beträge der Spitzenherz schlagfrequenz R_HP in der Reihenfolge von aktueller Zeit, vorangehender Zeit und der Zeit vor der vorangehenden Zeit angeordnet sind, setzt die Verarbeitung mit Schritt b14 fort.

Wenn in Schritt b14 festgestellt wird, daß die effektive Herzschlagdatennummer N_DA gleich 10 oder mehr beträgt, wird in Schritt b15 der 10-Punkt-Mittelwert R_A10(n) berechnet, und in Schritt b16 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CR des Herzschlag-Zeitgebers 30 Sekunden oder mehr beträgt oder nicht. Wenn in Schritt b14 festgestellt wird, daß die effek tive Herzschlagdatennummer N_DA geringer als 10 ist, geht die Verarbeitung zurück zu Schritt b3, da der 10-Punkt-Mittelwert R_A10(n) in Schritt b15 nicht berechnet werden kann.

Wenn in Schritt b16 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten-Zeitgebers 30 Sekunden oder mehr beträgt, wird in Schritt b17 der 30-Sekunden-Mittelwert R_A30(n) be rechnet, und die Verarbeitung geht zurück zu Schritt b1. Wenn festgestellt wird, daß der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten- Zeitgeber geringer als 30 Sekunden ist, dies bedeutet, daß der 30-Sekunden-Mittelwert R_A30(n) nicht berechnet werden kann, geht die Verarbeitung zurück zu Schritt b3.

Die Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag stellen fest, ob eine Variation in der durch die Herzschlagdaten-Verarbeitungsmittel 18 berechneten Herz schlagfrequenz stabil ist, dies bedeutet, daß eine Variati onsbreite des 4-Punkt-Mittelwertes innerhalb von 30 Sekunden innerhalb von beispielsweise 2 fällt und einen Bereich stabi ler Wachheit des Fahrers, wie in Fig. 3 (4) gezeigt, darge stellt, so daß der 30-Sekunden-Mittelwert R_A30 in dem Bereich stabiler Wachheit als eine Referenz-Herzschlagfrequenz be rechnet wird, und wenn ein Zustand auftritt, bei dem die durch die Herzschlagdaten-Verarbeitungsmittel 18 berechnete Spitzenherzschlagfrequenz R_HP geringfügig kleiner als die Referenz-Herzschlagfrequenz ist, bei der sich der Fahrer an genommenerweise in dem Bereich eines stabiler Wachheit befin det, wird vom Fahrer angenommen, daß er sich in einem Über gangsbereich (5) in Fig. 3 befindet, und dann werden die Re ferenz-Herzschlagfrequenz und die aktuellen Herzschlagdaten des Fahrer miteinander verglichen, um die Wachheit des Fah rers festzustellen und einen Warnlevel in Abhängigkeit vom Level der Wachheit des Fahrers zu setzen.

Der Verarbeitungsablauf der Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängkeit vom Herzschlag nach der vorliegenden Ausführungsform ist in den Fig. 9 bis 11 dargestellt. Insbesondere wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Verarbeitung durch die Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag in einer vorbestimmten Peri ode, z. B. bei jedem Unterbrechungssignal alle 15 ms, ausge führt. Zuerst wird in Schritt c1 festgestellt, ob eine Über gangszustandsflagge F_SI gesetzt ist oder nicht, da jedoch die Übergangszustandsflagge F_SI zu Beginn nicht gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt c2 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten-Zeitgebers 30 Sekunden oder mehr überschreitet oder nicht. Wenn in Schritt c2 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CR des Herzschlagda ten-Zeitgeber 30 Sekunden oder mehr überschreitet, dies be deutet, daß die Herzschlagdaten über eine Periode von 30 Se kunden oder mehr normal sind, setzt die Verarbeitung mit Schritt c3 fort, wo festgestellt wird, ob ein Absolutwert des mit dem 10-Punkt-Mittelwert R_A10(n) subtrahierten 30-Sekun den-Mittelwerts R_A30(n) gleich 2 oder kleiner ist oder nicht. Wenn in Schritt c2 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CR des Herzschlagdaten-Zeitgebers kürzer als 30 Sekunden ist, dies bedeutet, daß der 30-Sekunden-Mittelwert R_A30(n) nicht berechnet werden kann, kehrt die Verarbeitung zu Schritt c1 zurück und Schritt c1 wird in Abhängigkeit vom nächsten Un terbrechungssignal wiederholt.

Wenn in Schritt c3 festgestellt wird, daß der Absolutwert des mit dem 10-Punkt-Mittelwert R_A10(n) subtrahierten 30-Sekun den-Mittelwerts R_A30(n) gleich 2 oder kleiner ist, dies be deutet, daß die Herzschlagfrequenz des Fahrers beinahe keine Variation zeigt, wird in Schritt c4 festgestellt, ob die mit der vorangehenden Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) subtra hierte aktuelle Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n) kleiner als 2 ist oder nicht. Wenn in Schritt c4 festgestellt wird, daß der Absolutwert der mit der vorangehenden Spitzenherzschlag frequenz R_HP(n-1) subtrahierten aktuellen Spitzenherzschlag frequenz R_HP(n) kleiner als 2 ist, dies bedeutet, daß eine Variation in der Spitzenherzschlagfrequenz R_HP relativ mode rat ist, wird in Schritt c5 festgestellt, ob der Spitzenherz schlagzeitgeber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat oder nicht. In diesem Fall, da das Aufwärtszählen des Spitzenherz schlag-Zeitgebers nicht begonnen hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt c6 fort, wo das Aufwärtszählen des Spitzenherz schlag-Zeitgebers gestartet wird, und in Schritt c7 wird festgestellt, ob der Absolutwert des Gradienten D_RH der ak tuellen Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n) und der vorangehen den Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) kleiner als 1 ist oder nicht. Auch wenn in Schritt c5 festgestellt wird, daß der Spitzenherzschlag-Zeitgeber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt c7 fort.

Wenn in Schritt c7 festgestellt wird, daß der Absolutwert des Gradienten D_RH der aufeinanderfolgenden Spitzenherzschlagfre quenzen R_HP kleiner als 1 ist, dies bedeutet, daß die Spit zenherzschlagfrequenz R_HP gering ansteigt oder abnimmt, setzt die Verarbeitung mit Schritt c8 fort, wo festgestellt wird, ob ein Spitzenherzschlaggradienten-Zeitgeber begonnen hat aufwärts zu zählen oder nicht. In diesem Fall hat der Spitzenherzschlaggradienten-Zeitgeber nicht mit dem Aufwärts zählen begonnen, und die Verarbeitung setzt mit Schritt c9 fort, wo der Spitzenherzschlaggradienten-Zeitgeber mit dem Aufwärtszählen beginnt. Im Schritt c10 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CP des Spitzenherzschlag-Zählers eine vorbe stimmte Zeit T_RP, z. B. 30 Sekunden, oder mehr beträgt oder nicht. Auch wenn in Schritt c8 festgestellt wird, daß der Spitzenherzschlaggradienten-Zeitgeber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat, wird die Verarbeitung mit Schritt c10 fortge setzt.

Wenn in Schritt c10 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CP des Spitzenherzschlag-Zeitgebers gleich der voreingestellten T_RP oder mehr ist, dies bedeutet, daß ein Zustand vorliegt, bei dem die Variationsbreite der Spitzenherzschlagfrequenz für eine lange Zeit angehalten hat, wird in Schritt c11 fest gestellt, ob der Zählwert T_CD des Spitzenherzschlag-Gradien tenzeitgebers größer oder gleich der voreingestellten Zeit T_RD, z. B. 30 Sekunden, ist oder nicht.

Wenn in Schritt c11 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CD des Spitzenherzschlag-Gradientenzeitgebers größer als die voreingestellte Zeit T_RD ist, dies bedeutet, daß ein Zustand leicht zu- oder abnehmender Spitzenherzschlagfrequenz für ei ne lange Zeit angehalten hat, wird in Schritt c12 eine Flagge F_WS für einen stabilen Wachheitszustand gesetzt, in Schritt c13 wird der 30-Sekunden-Mittelwert R_A30(n) als eine Refe renz-Herzschlagfrequenz R_HB gewählt, in Schritt c14 werden der Zählwert T_CP des Spitzenherzschlag-Zeitgebers und der Zählwert T_CD des Spitzenherzschlag-Gradientenzeitgebers je weils individuell auf 0 zurückgesetzt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt c1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbre chungssignal zurück.

Wenn weiter in Schritt c3 festgestellt wird, daß der Absolut wert des mit dem 10-Punkt-Mittelwert R_A10(n) subtrahierten 30-Sekunden-Mittelwerts R_A30(n) 2 überschreitet, dies bedeu tet, daß die Änderung in der Herzschlagfrequenz des Fahrers relativ groß ist, oder wenn in Schritt c4 festgestellt wird, daß der Absolutwert der mit der vorangehenden Spitzenherz schlagfrequenz R_HP(n-1) subtrahierten aktuellen Spitzenherz schlagfrequenz R_HP(n) gleich 2 oder mehr beträgt, dies be deutet, daß die Spitzenherzschlagfrequenz R_HP relativ stark ansteigt oder abnimmt, oder wenn in Schritt c7 festgestellt wird, daß der Absolutwert des Gradienten D_RH der Spitzenherz schlagfrequenz R_HP gleich 1 oder mehr beträgt, dies bedeutet, daß die Spitzenherzschlagfrequenz R_HP relativ stark ansteigt oder abnimmt, oder wenn in Schritt c10 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CP des Spitzenherzschlag-Zeitgebers nicht die voreingestellte Zeit T_RP erreicht, dies bedeutet, daß eine geringe Variation der Spitzenherzschlagfrequenz nicht für eine lange Zeit anhält, oder wenn in Schritt c11 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CD des Spitzenherzschlag- Gradientenzeitgebers nicht die voreingestellte Zeit T_RD erreicht, dies bedeutet, daß der Zustand, bei dem die Spitzenherzschlagfrequenz sehr leicht ansteigt oder abnimmt, nicht für eine lange Zeit anhält, setzt die Verarbeitung mit Schritt c15 fort, wo festgestellt wird, ob es eine Spitzen herzschlagfrequenz R_HP gab oder nicht, die nicht kleiner als der mit 3 subtrahierte Wert der Referenz-Herzschlagfrequenz R_HB und größer als die mit 2 subtrahierte Referenz-Herz schlagfrequenz R_HB in den letzten 20 Sekunden ist.

Wenn in Schritt c15 festgestellt wird, daß es eine Spitzen herzschlagfrequenz R_HP gab, die nicht kleiner als der mit 3 subtrahierte Wert der Referenz-Herzschlagfrequenz R_HB und größer als die mit 2 subtrahierte Referenz-Herzschlagfrequenz R_HB in den letzten 20 Sekunden ist, dies bedeutet, daß der Fahrer den Übergangsbereich erreicht hat, setzt die Verarbei tung mit Schritt c16 fort, wo die Übergangszustandsflagge F_ST gesetzt wird, und in Schritt c17 wird festgestellt, ob die Flagge F_WS für einen stabilen Wachheitszustand gesetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt c15 festgestellt wird, daß es keine Spitzenherzschlagfrequenz R_HP gab, die nicht kleiner als der um 3 subtrahierte Wert der Referenz-Herzschlagfre quenz R_HB und größer als die um 2 subtrahierte Referenz-Herz schlagfrequenz R_HB in den letzten 20 Sekunden ist, dies be deutet, daß der Fahrer den Übergangsbereich nicht erreicht hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt c17 fort, und wenn in Schritt c17 festgestellt wird, daß die Flagge F_WS für einen stabilen Wachheitszustand nicht gesetzt ist, kehrt die Ver arbeitung zurück zu Schritt c7 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal.

Wenn andererseits in Schritt c16 festgestellt wird, daß die Übergangszustandsflagge F_FT gesetzt ist, oder wenn in Schritt c17 festgestellt wird, daß die Flagge F_WS für einen stabilen Wachheitszustand gesetzt ist, wird in Schritt c18 festge stellt, ob eine vorbereitende Warnflagge F_PR, die später be schrieben wird, gesetzt ist oder nicht. Da die vorbereitende Warnflagge F_PR zu Beginn nicht gesetzt ist, setzt die Verar beitung mit Schritt c19 fort, wo festgestellt wird, ob der mit dem aktuellen 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n) subtrahierte Wert der Referenz-Herzschlagfrequenz R_HB 0 überschreitet und kleiner gleich 5 ist oder nicht. Wenn in Schritt c19 festge stellt wird, daß der mit dem 4-Punkt-Mittelwert subtrahierte Wert der Referenz-Herzschlagfrequenz R_HB 0 überschreitet und kleiner oder gleich 5 ist, dies bedeutet, daß die Wachheit des Fahrers dazu tendiert abzunehmen, wird in Schritt c20 die vorbereitende Warnflagge F_PR gesetzt und der Schritt c1 und die weiteren werden in Abhängigkeit vom nächsten Unter brechungssignal wiederholt.

Wenn in Schritt c18 festgestellt wird, daß die vorbereitende Warnflagge F_PR gesetzt ist, dies bedeutet, daß die Wachheit des Fahrers dazu tendiert abzunehmen, setzt die Verarbeitung mit Schritt c21 fort, wo festgestellt wird, ob der mit der aktuellen Herzschlagfrequenz R_H(n) subtrahierte Wert der Re ferenz-Herzschlagfrequenz R_HB kleiner als 5 ist oder nicht. Wenn in Schritt c21 festgestellt wird, daß der um die aktuel le Herzschlagfrequenz R_H(n) subtrahierte Wert der Referenz- Herzschlagfrequenz R_HB kleiner als 5 ist, dies bedeutet, daß die Abnahme der Herzschlagfrequenz relativ klein ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt c22 fort, wo der Warnlevel L_W auf einen ersten Level gesetzt wird, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt c1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbre chungssignal zurück. Wenn in Schritt c21 festgestellt wird, daß der um die aktuelle Herzschlagfrequenz R_H(n) subtrahierte Wert der Referenz-Herzschlagfrequenz R_HB gleich 5 oder mehr ist, dies bedeutet, daß der Anstieg der Herzschlagfrequenz relativ groß ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt c19 fort. Wenn in Schritt c19 festgestellt wird, daß der mit dem 4-Punkt-Mittelwert R_A4(n) subtrahierte Wert der Referenz- Herzschlagfrequenz R_HB größer als 5 ist, dies bedeutet, daß der Anstieg der Herzschlagrate des Fahrers sehr groß ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt c23 fort, wo festgestellt wird, ob der Absolutwert der mit der vorausgehenden Spitzen herzschlagfrequenz R_HP(n-1) subtrahierten aktuellen Spitzen herzschlagfrequenz R_HP(n) größer als 4 ist oder nicht.

Wenn in Schritt c23 festgestellt wird, daß der Absolutwert der mit der vorausgehenden Spitzenherzschlagfrequenz R_HB(n-1) subtrahierten aktuellen Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n) größer als 4 ist, dies bedeutet, daß der Fahrer schnell weni ger aufmerksam wird, setzt die Verarbeitung mit Schritt c24 fort, wo festgestellt wird, ob der anschließende Spitzenherz schlag-Zeitgeber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der anschließende Spitzen herzschlag-Zeitgeber mit dem Aufwärtszählen nicht begonnen hat, beginnt in Schritt c25 das Aufwärtszählen des anschlie ßenden Spitzenherzschlag-Zeitgebers, in Schritt c26 wird die anschließende Spitzendatennummer N_DB um 1 erhöht, und in Schritt c27 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CB des an schließenden Spitzenherzschlag-Zeitgebers eine voreinge stellte Zeit T_RB, z. B. 20 Sekunden, überschreitet oder nicht. Wenn in Schritt c25 festgestellt wird, daß der an schließende Spitzenherzschlag-Zeitgeber mit dem Aufwärtszäh len begonnen hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt c26 fort.

Wenn in Schritt c27 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CB des anschließenden Spitzenherzschlag-Zeitgebers die voreinge stellte Zeit T_RB überschreitet, dies bedeutet, daß die Herz schlagfrequenz des Fahrers in starkem Maße variiert, setzt die Verarbeitung mit Schritt c28 fort, wo der Zählwert T_CB des anschließenden Spitzenherzschlag-Zeitgebers auf 0 zurück gesetzt wird. In Schritt c29 wird auch die anschließende Spitzenherzschlag-Datennummer N_DB auf 0 zurückgesetzt, in Schritt c30 wird der Warnlevel auf einen zweiten Level ge setzt und die Verarbeitung kehrt zu Schritt c1 in Abhängig keit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück. Wenn in Schritt c23 festgestellt wird, daß der Absolutwert der um die vorausgehende Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n-1) subtrahier ten aktuellen Spitzenherzschlagfrequenz R_HP(n) kleiner oder gleich 4 ist, dies bedeutet, daß die Wachheit des Fahrers fortgesetzt abnimmt, setzt die Verarbeitung mit Schritt c30 fort, wo der Warnlevel auf den zweiten Level gesetzt wird.

Wenn weiter in Schritt c27 festgestellt wird, daß der Zähl wert T_CB des anschließenden Spitzenherzschlag-Zeitgebers gleich der voreingestellten Zeit T_RB oder geringer ist, dies bedeutet, daß große Variationen der Herzschlagfrequenz des Fah rers nicht für lange Zeit anhalten, setzt die Verarbeitung mit Schritt c31 fort, wo festgestellt wird, ob die anschlie ßende Spitzenherzschlag-Datennummer N_DB größer als 3 ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß die anschließende Spitzenherzschlag-Datennummer N_DB größer als 3 ist, dies be deutet, daß die Wachheit des Fahrers periodisch abnimmt, setzt die Verarbeitung mit Schritt c32 fort, wo der Warnlevel auf den dritten Level gesetzt wird, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt c1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbre chungssignal zurück. Wenn in Schritt c31 festgestellt wird, daß die anschließende Spitzenherzschlag-Datennummer N_DB klei ner als 3 ist, dies bedeutet, daß die Wachheit des Fahrers nicht periodisch abnimmt, setzt die Verarbeitung mit Schritt c30 fort.

Um das Fahrzeug exakt entsprechend dem Straßenverlauf zu fah ren, betätigt der Fahrer grob das Lenkrad 33 entsprechen den Kurven der Straße, und er lenkt das Fahrzeug genauer entspre chend dem Straßenzustand. Das heißt, um auf der Straße von der aktuellen Position des Fahrers zu einer Zielposition zu fahren, wird das Lenkrad 33 grob entsprechend dem Straßen verlauf gesteuert, und wenn der Fahrer das Fahrzeug entspre chend dem Straßenzustand steuert, wird das Lenkrad 33 genau entsprechend der Position des Fahrzeugs relativ zur Straße in jedem Moment gesteuert. Diese Feinsteuerung des Lenkrads 33 kann detektiert werden, um die Wachheit des Fahrers zu be stimmen.

Fig. 12 zeigt eine vergrößerte Querschnittsstruktur einer Lenkspindel 20, an der der ein Lenkwinkelsensor 21 angeordnet ist. Die Lenkspindel 20 mit dem integrierten Lenkrad 33 ist drehbar an einer Lenksäule 36 angeordnet, die Lenkspindel 20 weist einen integrierten und koaxialen Zahnradzylinder 37 auf, und der Zahnradzylinder 37 ist integriert mit einem An triebszahnrad 38 ausgebildet. Die Lenksäule 36 ist angrenzend zu der Lenkspindel 20 mit dem Lenkwinkelsensor 21 angeordnet, der ein Potentiometer ist. Eine rotierende Welle 39 des Lenk winkelsensors 21 weist integriert ein antreibbares Zahnrad 40 auf und ist im Eingriff mit einem zahnspielverhindernden Zahnrad 41, das relativ zum antreibbaren Zahnrad 40 verdreh bar ist. Das Antriebszahnrad 38 des Zahnradzylinders 37 steht in Eingriff mit dem antreibbaren Zahnrad 40 und dem zahn spielverhindernden Zahnrad 41.

Wenn das Lenkrad 33 betätigt wird, dreht sich die Lenkspindel 20 entsprechend, und deshalb wird das antreibbare Zahnrad 40 durch das zahnspielverhindernden Zahnrad 41 gedreht, mit dem die Phase relativ zum antreibbaren Zahnrad 40 vorangehend eingestellt wird. Eine exakt dem Drehen der Lenkspindel 20 entsprechende Rotation wird auf die Drehwelle 39 des Lenkwin kelsensors 21 übertragen. Ein Drehzustand der Lenkspindel 20 wird durch den Lenkwinkelsensor 21 exakt detektiert und wird als ein elektrisches Signal ausgegeben.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 detektiert die Rotation der Ausgangswelle der Übersetzung (bei der vorliegenden Aus führungsform nicht dargestellt). Es ist jedoch möglich, ande re bekannte Arten von Fahrzeugsensoren vorzusehen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Rotationsgeschwin digkeit der angetriebenen Räder detektieren.

Die Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmittel 22 berechnen einen Standardwert der Lenkkomponente, die frequenzanalysiert wird, um die Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von detektierten Signalen vom Lenkwinkelsensor 21 und Fahrzeugge schwindigkeitssensor 24 zu bestimmen, und die Mittel 22 ver arbeiten den Absolutwert des detektierten Signals des Lenk winkelsensors 21, der unter Benutzung einer gleitenden Mit telwertgleichung bandpaßgefiltert wird, um Lenkwinkeldaten zu erhalten. Insbesondere werden die Lenkwinkeldaten sequentiell alle 0,1 Sekunden mit einer Meßwerterfassungsfrequenz von 10 Hz aufgenommen. Die Lenkwinkeldaten werden F_FT-analysiert (Fast-Fourier-transformiert), um die Beträge (das Leistungs spektrum) von Komponenten individueller Frequenzbänder zu er halten.

Fig. 13 zeigt ein Diagramm, das die Bewegungscharakteristik des Fahrers über der erhaltenen Frequenzverteilung des Lenk winkelsignals des Lenkrades 33 darstellt, wobei die durchge zogene Linie einen gewöhnlichen Fahrer mit hoher Wachheit und die gestrichelte Linie einen Fahrer mit verringert er Wachheit kennzeichnet. In dem Diagramm entspricht 1 Hz einer Umdrehung des Lenkrads 33 pro Sekunde, 0,1 Hz entspricht einer Um drehung des Lenkrads 33 pro 10 Sekunden und 0,5 Hz entspre chen einer Umdrehung des Lenkrads 33 pro 2 Sekunden. Dem Dia gramm ist zu entnehmen, daß die Frequenz der Feinbetätigung des Lenkrades 33 mit zunehmender Wachheit des Fahrers zu nimmt, und die Frequenz der Feinbetätigung des Lenkrads 33 mit abnehmender Wachheit des Fahrers abnimmt. Deshalb ist es möglich, die Wachheit des Fahrers dadurch zu bestimmen, daß nur die Fläche der Feinbetätigung des Lenkrads 33 bestimmt und mit einem voreingestellten Referenzwert verglichen wird.

Dies bedeutet, daß die detektierten Daten in vorbestimmte Frequenzbänder eingeteilt werden, wobei ein Mittelwert einer Vielzahl von Punkten jeder Meßwertaufnahmeperiode von der Ge genwart bis zur Vergangenheit durch einen Tiefpaßfilter mit einer niedrigeren als einer vorbestimmten Frequenz bestimmt wird, dies bedeutet durch eine gleitende Mittelwertberech nung. Insbesondere wird von dem in Fig. 13 dargestellten Diagramm die 0,3 bis 1,0 Hz-Komponente der Feinbetätigung des Lenkrads 33 als ein Gebiet einer visuellen Lenkkomponente (im folgenden als "visuelle Lenkkomponente" bezeichnet) genommen, eine Komponente von weniger als 0,3 Hz wird abgeschnitten, weil dieser Bereich eine Grobbetätigung des Lenkrads 33 in Abhängigkeit von Kurven der Straße darstellt, und eine Kompo nente von mehr als 1,0 Hz wird auch abgeschnitten. Die oben genannte visuelle Lenkkomponente wird später im Detail be schrieben.

Die Einteilung in Frequenzbänder wird durch gleitende Mittel wertberechnung erreicht. Wo ein Erfassungsintervall gleich I_S und eine Abschneidefrequenz gleich f ist, kann im allgemeinen die zu mittelnde Anzahl M von Probenwerten durch die folgende Gleichung bestimmt werden:

M = 0,443 / (I_S·f).

Deshalb, um eine Lenkkomponentenfläche S_H von weniger als 1,0 Hz zu bestimmen, wird eine Anzahl M_H von Probenwerten be rechnet, wenn die Abschneidefrequenz 1,0 Hz ist.

M_H = 0,443 / (0,1··1,0).

Weiter, um eine Lenkkomponentenfläche S_L von mehr als 0,3 Hz zu bestimmen, wird eine Anzahl M_L von Probenwerten berechnet, wenn die Abschneidefrequenz 0,3 Hz ist.

M_L = 0,443 / (0,1··.0,3).

So werden die Anzahlen zur Abtrennung der visuellen Lenkflä che S zu M_H = 4 und M_L = 15 berechnen.

Deshalb werden ein über 4 Punkte gleitender Mittelwert P_A4 und ein über 15 Punkte gleitender Mittelwert P_A15 des Lenk winkels von jeder Testwertperiode von der Gegenwart und der Vergangenheit berechnet, und bei 1 Sekunde und 7 Sekunden, wobei die Meßwerterfassungsperioden 0,1 Sekunden betragen, werden ein über 10 Punkte gleitender Mittelwert des über 4 Punkte gleitenden Mittelwerts des visuellen Lenkwinkels P_A4 (im folgenden als "10×4-Mittelwert" bezeichnet) P_A4-10, ein über 70 Punkte gleitender Mittelwert (im folgenden als "70×4- Mittelwert" bezeichnet) P_A4-70, ein über 10 Punkte gleitender Mittelwert des über 15 Punkte gleitenden Mittelwertes des Lenkwinkels (im folgenden als "10×15-Mittelwert" bezeichnet) P_A15-10 und ein über 70 Punkte gleitender Mittelwert (im folgenden als 70×15-Punkt-Mittelwert") P_A15-70 berechnet. Durch Bestimmung der Differenzen dieser Werte können Parameter P_S10 und P_S70 in der visuellen Lenkkomponenten fläche S berechnet werden.

Wenn das Diagramm, das die visuelle Lenkkomponente des Fahrers über der Frequenzverteilung des Lenkwinkelsignals des Lenk rads 33, wie in Fig. 13 dargestellt, zeigt, gebildet wird, wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein vorbestimmter Fahrtest ausgeführt, um die visuelle Lenkkomponente eines wa chen Fahrers bei gewöhnlicher Fahrt (durchgezogene Linie) und die visuelle Lenkkomponente eines nicht wachen (schlafenden) Fahrers (gestrichelte Linie) zu bestimmen.

Generell betätigt ein Fahrer das Lenkrad 33, um dem Fahrver lauf der Straße oder seinem Zielkurs unter Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit, die auf der visuellen Information von "Straßenverlauf vor dem Fahrzeug" und "aktuelle Position des Fahrzeugs auf der Straße" basiert, zu folgen. Die Erfin der haben entdeckt, daß, wenn ein Teil der visuellen Informa tion begrenzt wird, sich die Begrenzung der visuellen Infor mation auf die Betätigungscharakteristik des Lenkrads 33 aus wirkt. Dies bedeutet, daß das visuelle Lenken hauptsächlich durch Begrenzung der visuellen Information des Fahrers, die Fahrgeschwindigkeit und individuelle Unterschiede auf die Lenkwinkelfrequenzantwort des Lenkrads 33 gesteuert wird. Dies wurde in der Konferenz "Dynamic and Design Conference 1992" der Society of Mechanical Engineering vom 07. bis 08. Juli 1992 präsentiert, von der Testergebnisse nachfolgend im einzelnen beschrieben werden.

Bei den ausgeführten Tests zur Bestimmung von Betätigungscha rakteristiken des Lenkrads 33 durch den Fahrer bei Benutzung einer vorbestimmten kurvigen Straße fuhr das Fahrzeug mit ei ner vorbestimmten Geschwindigkeit, wobei der Fahrer teilweise maskiert war. Insbesondere wurde der Fahrtest, wie in Fig. 15 dargestellt, mit einer auf einen bestimmten Abstand zum Fahrzeug 42 begrenzten Frontsicht des Fahrers durchgeführt, und Lenkwinkeldaten des Lenkrads 33 wurden frequen zanalysiert, um die Betätigungscharakteristiken zu bestimmen. Als Ergebnis ergab sich, wenn eine gewöhnliche Fahrt und eine Fahrt mit begrenzter Aufwärtssicht frequenzanalysiert wurden, daß eine auffällige Differenz zwischen den beiden Fällen in dem Bereich von 0,3 bis 1,0 Hz zu bemerken war. Von dem Er gebnis kann angenommen werden, daß die Daten des 0,3 bis 1,0 Hz-Bereichs eine rückgekoppelte, genaue Korrektur der Lenkung zur Steuerung der Positionsrelation zwischen dem Fahrzeug 42 und der Straße vor dem Fahrzeug 42 darstellen.

Da die obere Sicht des Fahrers bei diesem Test begrenzt war, war die visuelle Lenkkomponente deutlicher als beim gewöhnli chen Fahren.

Deshalb kann die Feinlenkkomponente des Lenkrads 33, dies ist die visuelle Lenkkomponente, durch Analysieren der Frequenz der Lenkwinkeldaten des Lenkrads 33 und Extrahieren der Daten aus dem 0,3 bis 1,0 Hz-Bereich detektiert werden. Weiter kann die Wachheit des Fahrers von den Daten des visuellen Lenk komponentenbereichs bestimmt werden, was der Tatsache zu ent nehmen ist, daß das Ergebnis mit der Tendenz des in Fig. 13 dargestellten Diagramms übereinstimmt.

Der Verarbeitungsablauf der Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmit tel 22 nach der vorliegenden Ausführungsform ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Insbesondere wird die Verarbeitung bei den Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmitteln 22 bei der vor liegenden Ausführungsform in einer vorbestimmten Periode aus geführt, dies bedeutet nach Erhalt eines Unterbrechungssi gnals alle 15 Sekunden. Zuerst wird in Schritt d1 ein Lenk winkel R vom Lenkwinkelsensor 21 und eine Fahrzeuggeschwin digkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 zu jeder Meß wertaufnahmeperiode von 0,1 Sekunden eingelesen. In Schritt d2 wird bestimmt, ob der Absolutwert des eingelesenen Lenk winkels R kleiner als 10° ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Absolutwert des Lenkwinkels R kleiner als 10° ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt d3 fort. Wenn der Ab solutwert des Lenkwinkels R als gleich oder größer 10° be stimmt wird, setzt die Verarbeitung mit Schritt d4 fort, wo die vergangene effektive Lenkwinkeldatennummer N_S zurückge setzt wird, und die Verarbeitung kehrt wieder zu Schritt d1 zurück. Wenn das Fahrzeug mit einem Lenkwinkel R von 10° oder mehr fährt, dies entspricht einer Zeit, bei der Fahrer das Lenkrad 33 grob steuert, was nicht als Daten für die Be stimmung der visuellen Lenkkomponente geeignet ist, die zur Bestimmung der Wachheit des Fahrers erforderlich ist.

In Schritt d3 wird festgestellt, ob die eingelesene Fahrzeug geschwindigkeit V größer oder gleich 30 km/h ist oder nicht, und wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich 30 km/h ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt d5 fort. Wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeugge schwindigkeit V geringer als 30 km/h ist, setzt die Verarbei tung mit Schritt d4 fort, wo, wie oben beschrieben, die Lenk winkeldatennummer N_S auf 0 zurückgesetzt wird, und die Verar beitung kehrt wieder zu Schritt d1 zurück. Wenn die Fahrzeug geschwindigkeit V geringer als 30 km/h ist, stellt dies einen Fall dar, wo z. B. das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit auf einer belebten Straße fährt. In einem solchen Fall sind die Daten ungeeignet zur Bestimmung der Wachheit des Fahrers, da der Fahrer bedeutungslose Betätigung des Lenkrads 33 ausführen kann. Deshalb wird, wie oben beschrieben, der ein gelesene Lenkwinkel R nicht in Schritt d4 gewählt, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels R gleich 10° oder mehr beträgt oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V geringer als 30 km/h ist.

In Schritt d5 wird die in Schritt d2 und d3 gewählte effek tive Lenkwinkeldatennummer N_S um 1 inkrementiert. In Schritt d6 wird festgestellt, ob die effektive Lenkwinkeldatennummer N_S gleich 4 oder mehr beträgt oder nicht, und wenn festge stellt wird, daß diese 4 oder größer ist, setzt die Verarbei tung mit Schritt d7 fort. In Schritt d7 wird der 4-Punkt-Mit telwert P_A4 berechnet, und die Verarbeitung setzt mit Schritt d8 fort, wo die 4-Punkt-Mittelwert-Datennummer N_P4 des in Schritt d7 berechneten 4-Punkt-Mittelwerts P_A4 um 1 inkremen tiert wird. Wenn in Schritt d6 festgestellt wird, daß die ef fektive Lenkwinkeldatennummer N_S kleiner als 4 ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt d1 zurück, da der 4-Punkt-Mittelwert P_A4 in Schritt d7 nicht berechnet werden kann.

Im Schritt d9 wird festgestellt, ob die effektive Lenkwin keldatennummer N_S größer gleich 15 ist oder nicht, und wenn festgestellt wird, daß diese gleich 15 oder größer ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt d10 fort. In Schritt d10 wird der 15-Punkt-Mittelwert P_A15 berechnet, und die Verarbeitung setzt mit Schritt d11 fort, wo die 15-Punkt-Mittelwert-Daten nummer N_P15 um 1 inkrementiert wird. Wenn in Schritt d9 fest gestellt wird, daß die effektive Lenkwinkeldatennummer N_S kleiner als 15 ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt d1 zu rück, da der 15-Punkt-Mittelwert Schritt d10 nicht berechnet werden kann.

In Schritt d12 wird festgestellt, ob die 4-Punkt-Mittelwert- Datennummer N_P4 größer gleich 10 ist oder nicht, und wenn diese gleich 10 oder größer ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt d13 fort, wo der oben beschriebene 10×4-Mittelwert P_A4-10 berechnet wird, und die Verarbeitung setzt mit Schritt d14 fort. In Schritt d14 wird festgestellt, ob die 15-Punkt- Mittelwert-Datennummer N_P15 größer gleich 10 ist oder nicht, und wenn diese gleich 10 oder größer ist, setzt die Verarbei tung mit Schritt d15 fort, wo der oben beschriebene 10×15- Punkt-Mittelwert P_A15-10 berechnet wird, und die Verarbeitung setzt mit Schritt d16 fort. Wenn in den Schritten d12 und d14 festgestellt wird, daß die 4-Punkt-Mittelwert-Datennummer N_P4 oder die 15-Punkt-Mittelwert-Datennummer N_P15 kleiner als 10 ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt d1 zurück, da der 10×4-Punkt-Mittelwert P_A4-10 und der 10×15-Punkt-Mittelwert P_A15-10 in den Schritten d13 und d15 nicht berechnet werden kann.

In Schritt d16 wird festgestellt, ob die 4-Punkt-Mittelwert- Datennummer N_P4 größer gleich 70 ist oder nicht, und wenn festgestellt wird, daß diese 70 oder mehr beträgt, setzt die Verarbeitung mit d17 fort, wo der oben beschriebene 70×4- Punkt-Mittelwert P_A4-70 berechnet wird, und die Verarbeitung setzt mit Schritt d18 fort. In Schritt d18 wird festgestellt, ob die 15-Punkt-Mittelwert-Datennummer N_P15 größer gleich 70 ist oder nicht, und wenn diese gleich 70 oder mehr beträgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt d19 fort, wo der oben be schriebene 70×15-Punkt-Mittelwert P_A15-70 berechnet wird. Wenn in den Schritten d16 und d18 festgestellt wird, daß die 4-Punkt-Mittelwert-Datennummer N_P4 oder die 15-Punkt-Mittel wert-Datennummer N_P15 kleiner als 70 ist, kehrt die Verarbei tung zu Schritt d1 zurück, da der 70×4-Punkt-Mittelwert P_A4-70 und der 70×15-Punkt-Mittelwert P_A15-70 in den Schritten d17 und d19 nicht berechnet werden kann.

Die Mittel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken bestimmen die aktuelle Wachheit des Fahrers in Ab hängigkeit von einem Referenzwert (im folgenden als "Referenzparameter" bezeichnet) einer frequenzanalysierten Lenkkomponente, um die Wachheit des Fahrers widerzuspiegeln, die durch die Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmittel 22 berech net wird, und die Mittel 23 setzen den Warnlevel in Abhängig keit von dem Wachheitslevel. So werden vom 10×4-Punkt-Mittel wert P_A4-10, 70×4-Punkt-Mittelwert P_A4-70, 10×15-Punkt-Mit telwert P_A15-10 und 70×15-Punkt-Mittelwert P_A15-70 die Para meter P_S10 und P_S70 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S gemäß den folgenden Gleichungen berechnet:

P_S10 = |P_A4-10 - P_A15-10|
P_S70 = |P_A4-70 - P_A15-70|.

Dann werden die Parameter P_S10 und P_S70 des visuellen Lenk komponentenbereichs S mit voreingestellten Referenzparametern verglichen, um den Wachheitslevel des Fahrers zu bestimmen.

Der Verarbeitungsablauf der Mittel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken nach der vorliegenden Ausführungsform ist in den Fig. 18 und 19 dargestellt. Die Verarbeitung bei den Mitteln 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken wird bei der vorliegenden Ausfüh rungsform insbesondere bei jedem Unterbrechungssignal, z. B. alle 15 ms, ausgeführt. Zuerst-wird in Schritt e1 der Parame ter P_S70 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S aus dem Ab solutwert der Differenz zwischen dem 70×4-Punkt-Mittelwert P_A4-70 und dem 70×15-Punkt-Mittelwert P_A10-70 berechnet. In Schritt e2 wird bestimmt, ob der berechnete Parameter P_S70 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S nicht kleiner als der Referenzparameter P_SS70 ist oder nicht, und wenn der Parame ter P_S70 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S kleiner als der Referenzparameter P_SS70 ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e3 fort.

In Schritt e3 wird der Parameter P_S10 des visuellen Lenkkom ponentenbereichs S aus dem Absolutwert der Differenz zwischen dem 10×4-Punkt-Mittelwert P_A4-10 und dem 10×15-Punkt-Mittel wert P_A15-10 berechnet. In Schritt e4 wird festgestellt, ob der Parameter P_S10 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S nicht größer als der Referenzparameter P_SS10 ist oder nicht, und wenn der Parameter PS₁₀ des visuellen Lenkkomponentenbe reich S nicht mehr als der Referenzparameter P_SS10 beträgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt e5 fort.

Der Referenzparameter wird in Abhängigkeit dem Wachheitslevel des Fahrers gesetzt, und bei der vorliegenden Ausführungsform wird 0,21 als Referenzparameter P_SS70 korrespondierend zu dem visuellen Lenkkomponentenparameter P_S70 und 0,17 als Refe renzparameter P_SS10 korrespondierend zu dem visuellen Lenk komponentenparameter P_S10 gesetzt. Die berechneten Parameter P_S10 und P_S70 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S werden mit den Referenzparametern P_SS70 und P_SS10 verglichen, um den Warnlevel L_W zu setzen. Die oben beschriebenen Referenz parameter P_SS70 und P_SS10 werden, wie oben beschrieben, ent sprechend dem in Fig. 13 dargestellten Diagramm gesetzt, das die visuellen Lenkkomponenten einer Fahrt, bei der der Wach heitslevel des Fahrers niedrig ist, und eine Fahrt zeigt, bei der der Wachheitslevel des Fahrers relativ zur Frequenzver teilung hoch ist. Diese Werte sind nicht auf jene in der obi gen Ausführungsform beschränkt, können jedoch entsprechend an verschiedene Bedingungen angepaßt gesetzt werden.

Wenn festgestellt wird, daß der in Schritt e2 berechnete Pa rameter P_S70 des visuellen Lenkkomponentenbereichs S größer als der Referenzparameter P_SS70 ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e6 fort. Wenn festgestellt wird, daß der in Schritt e4 berechnete Parameter P_S10 des visuellen Lenkkompo nentenbereichs S größer als der Referenzparameter P_SS10 ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e6 fort. Da der Wachheits level des Fahrers als hoch angenommen wird, wird in Schritt e6 der Zählwert T_CU des Wachheitsabnahmezeitgebers auf 0 zu rückgesetzt, und Schritt e1 wird in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal wiederholt.

In Schritt e8 wird festgestellt, ob der Wachheitsabnahme- Zeitgeber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat oder nicht, und wenn festgestellt wird, daß dieser nicht aufwärts zählt, wird in Schritt e7 das Aufwärtszählen des Wachheitsabnahme-Zeitge bers gestartet. In Schritt e8 wird festgestellt, ob der Zähl wert T_CU des Wachheitsabnahme-Zeitgebers nicht mehr als eine voreingestellte Zeit T_RU, z. B. 3 Sekunden, beträgt oder nicht, dies bedeutet P_S70 P_SS70 und P_S10 P_SS10. Wenn festgestellt wird, daß der Zählwert T_CU nicht mehr als die voreingestellte Zeit T_RU beträgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt e6 fort, wo der Zählwert T_CU des Wachheitsabnahme- Zeitgebers auf 0 zurückgesetzt wird, im anderen Fall setzt die Verarbeitung mit Schritt e9 fort.

In Schritt e9 wird festgestellt, ob ein Warnänderungs-Zeitge ber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat oder nicht, und wenn festgestellt wird, daß das dieser nicht aufwärts zählt, wird in Schritt e10 das Aufwärtszählen des Warnänderungs-Zeitge bers gestartet. In Schritt e11 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungs-Zeitgebers länger als eine voreingestellte Referenzwarnänderungszeit T_BW addiert mit einer ersten voreingestellten Additionszeit T_AL, z. B. 4 Se kunden, ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Zähl wert T_CW des Warnänderungs-Zeitgebers länger als die Summe aus der Referenzwarnänderungszeit T_BW und der ersten Additi onszeit T_AL ist, dies bedeutet, daß der Wachheitlevel des Fahrers auf den niedrigsten Level absinkt, setzt die Verar beitung mit Schritt e12 fort, wo der Warnlevel L_W auf den dritten Level gesetzt wird, und die Verarbeitung setzt mit Schritt e17 fort, was später beschrieben wird.

Wenn in Schritt e11 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungs-Zeitgebers nicht länger als die Summe aus der Referenzwarnänderungszeit T_BW und der ersten Additions zeit T_AL ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e13 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungs- Zeitgebers länger als die Summe aus der Referenzwarnände rungszeit T_BW und einer voreingestellten zweiten Additions zeit T_AS, z. B. 3 Sekunden, ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers länger als die Summe aus der Referenzwarnänderungszeit T_BW und der zweiten Additionszeit T_AS ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e14 fort, wo der Warnlevel L_W auf den zweiten Level gesetzt wird.

Wenn in Schritt e13 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers nicht länger als die Summe aus der Referenzwarnänderungszeit T_BW und der zweiten Additions zeit T_AS ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e15 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungszeit gebers länger als die Referenzwarnänderungszeit T_BW ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des War nänderungszeitgebers länger als die Referenzwarnänderungszeit T_BW ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e16 fort, wo der Warnlevel L_W auf den ersten Level gesetzt wird, und die Ver arbeitung setzt mit Schritt e17 fort, der später beschrieben wird.

Wenn in Schritt e14 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers nicht größer als die Referenzwar nänderungszeit T_BW ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt e17 fort, wo der Zählwert T_CU des Wachheitsabnahme-Zeitgebers und der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers jeweils individuell auf 0 zurückgesetzt werden, und dann wird der Schritt e1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal wiederholt.

Bei den fühlbaren Warnmitteln 26 sind ein Paar von rechten und linken Seitenführungen 44 an der Sitzlehne 43 des Fahrer sitzes 25 vorgesehen, die in Richtung des Pfeils verdrehbar sind, um den auf dem Sitz 25 sitzenden Fahrer von beiden Sei ten in die Seite zu drücken oder die Seitenführungen 44 von der Seite des Fahrers wegzubewegen, womit die Wachheit des Fahrers durch fühlbare Anregungen verbessert wird. Die Vor richtung ist so ausgebildet, um aktiv zu werden, wenn der Griff des Fahrers am Lenkrad 33 nicht korrekt ist, oder in Abhängigkeit vom Warnlevel L_W beim ersten Level.

Bei den visuellen Warnmitteln 28 ist eine Anzeige 45 zur An zeige einer Warnung vor dem Einschlafen beim Fahren in die Frontscheibe 27 vor dem Fahrersitz 25 eingelassen, die trans parent ist und nicht die Sicht des Fahrers behindert, wenn diese nicht angeschlossen ist. Wenn die Anzeige 45 aber mit Energie versorgt wird, wird eine Schlafwarnmarke 46, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt, angeschaltet und abge schaltet in den transparenten Zustand, um dadurch die Wach heit des Fahrers durch visuelle Anregungen zu verbessern. Die Vorrichtung ist 24374 00070 552 001000280000000200012000285912426300040 0002004400207 00004 24255so angepaßt, daß diese in Abhängigkeit vom Warnlevel L_W beim zweiten Level arbeitet.

Weiter lassen die hörbaren Warnmittel 29 einen Warnsummer 48, der in die Instrumententafel 47 eingebettet ist, ertönen, um die Wachheit des Fahrers durch die akustische Anregung zu verbessern. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sie an spricht, wenn der Griff des Fahrers am Lenkrad 33 nicht kor rekt ist, oder in Abhängigkeit vom Warnlevel L_W beim dritten Level.

Die Mittel 34 zum Warnen bei einem unzureichenden Lenkrad griff nach der vorliegenden Ausführungsform, wie oben be schrieben, betätigen die zwei Warnmittel 26 und 29. Durch Verändern der Bewegung der Seitenführungen 44 und des Klangs des Warnsummers 48 kann der Fahrer leicht dazwischen unter scheiden, wenn das Lenkrad 33 nicht korrekt gegriffen wird, und wenn der Wachheitslevel des Fahrers abnimmt.

Die Warnsteuermittel 30 steuern die Betätigung der drei Warn mittel 26, 28 und 29 in Abhängigkeit der Warnlevel L_W, die individuell durch die Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag und die Mittel 23 zur Bestim mung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken bestimmt werden. Wenn ein AN-Betätigungssignal des Warnfreigabeschalters 31 durch den Fahrer eingegeben wird, wird eine Betätigung der drei Warnmittel 26, 28 und 29 in Abhängigkeit vom Warnlevel L_W gestoppt. Wenn jedoch die Warnmittel 26 und 29 als Mittel 34 zum Warnen bei einem unzureichenden Lenkradgriff betätigt werden, wird die Betätigung dieser Vorrichtungen selbst dann nicht gestoppt, wenn der Fahrer den Warnfreigabeschalter 31 anschaltet.

Der Warnverarbeitungsablauf beim Warnen durch die Warnsteuer mittel 30 wird in den Fig. 20 und 21 dargestellt. Insbe sondere wird die Warnverarbeitung bei der vorliegenden Aus führungsform zu jedem Unterbrechungssignal, von z. B. 15 ms, ausgeführt. Zuerst wird in Schritt f1 festgestellt, ob der Warnlevel L_W gleich dem ersten Level ist oder nicht, und wenn der Warnlevel L_W gleich dem ersten Level ist, setzt die Ver arbeitung mit Schritt f2 fort, wo festgestellt wird, ob eine Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt f2 festgestellt wird, daß die Warnerzeugungsflagge F_WG nicht gesetzt ist, wird die Warnerzeugungsflagge F_WG in Schritt f3 gesetzt, und das Aufwärtszählen des Warnände rungszeitgebers beginnt. In Schritt f4 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers die erste vor eingestellte Zahlt T_WL, z. B. 10 Sekunden, überschreitet oder nicht.

Wenn in Schritt f4 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers nicht mehr als die erste vorein gestellte Zeit T_WL beträgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt f5 fort, wo die fühlbaren Warnmittel 26 betätigt wer den, um die Seitenführungen 44 an die Seiten des Fahrers an zudrücken oder von diesen zu separieren, wodurch die Wach heit des Fahrers durch fühlbare Anregung verbessert wird, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt f1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück.

Wenn in Schritt f2 festgestellt wird, daß die Warnerzeugungs flagge F_WG gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt f4 fort, wo wieder festgestellt wird, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers die erste voreingestellte Zeit T_WL überschreitet oder nicht.

Wenn in Schritt f4 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers die erste voreingestellte Zeit T_WL überschreitet, dies bedeutet, daß die Wachheit des Fah rers nicht durch die alleinige Betätigung der fühlbaren Warn mittel 26 verbessert wird, setzt die Verarbeitung mit Schritt f6 fort, wo der Warnlevel L_W auf den zweiten Level gesetzt wird. In Schritt f7 wird die Warnerzeugungsflagge F_WG auf 0 zurückgesetzt, und in Schritt f8 wird der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers auf 0 zurückgesetzt. Die visuellen Warnmittel 28 werden in Schritt f9 betätigt, um die Warnmarke 46 auf der Frontscheibe 27 anzuzeigen, um die Wachheit des Fahrers durch visuelle Anregung zu verbessern, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt f1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück.

Wenn in Schritt f1 festgestellt wird, daß der Warnlevel L_W nicht dem ersten Level entspricht, setzt die Verarbeitung mit Schritt f10 fort, wo festgestellt wird, ob der Warnlevel L_W dem zweiten Level entspricht oder nicht. Wenn in Schritt f10 festgestellt wird, daß der Warnlevel L_W dem zweiten Level entspricht, setzt die Verarbeitung mit Schritt f11 fort, wo festgestellt wird, ob die Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt f11 festgestellt wird, daß die Warnerzeugungsflagge F_WG nicht gesetzt ist, wird in Schritt f12 die Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt und der War nänderungszeitgeber beginnt mit dem Aufwärtszählen. In Schritt f13 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CW des War nänderungszeitgebers die erste voreingestellte Zeit T_WL überschreitet oder nicht.

Wenn in Schritt f13 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers nicht größer als die erste vor eingestellte Zeit T_WL ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt f9 fort, wo die visuellen Warnmittel 28 betätigt werden, um die Warnmarke 26 auf der Frontscheibe 27 anzuzeigen, um die Wachheit des Fahrers zu verbessern. Wenn in Schritt f11 fest gestellt wird, daß die Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt f13 fort, wo wieder fest gestellt wird, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitge bers die erste voreingestellte Zeit T_WL überschreitet oder nicht.

Wenn in Schritt f13 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers die erste voreingestellte Zeit T_WL überschreitet, dies bedeutet, daß die Wachheit des Fah rers nicht durch die alleinige Betätigung der visuellen Warn mittel 28 verbessert wird, setzt die Verarbeitung mit Schritt f14 fort, wo der Warnlevel L_W gleich dem dritten Level ges etzt wird. In Schritt f15 wird die Warnerzeugungsflagge F_WG zurückgesetzt, und in Schritt f16 wird der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers auf 0 zurückgesetzt. Die hörbaren Warnmittel 29 werden in Schritt f17 betätigt, um den Warnsum mer 28 erklingen zu lassen, um die Wachheit des Fahrers durch die hörbare Anregung zu verbessern, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt f1 in Abhängigkeit vom nächsten Un terbrechungssignal zurück.

Wenn in Schritt f10 festgestellt wird, daß der Warnlevel L_W nicht dem zweiten Level entspricht, setzt die Verarbeitung mit Schritt f18 fort, wo festgestellt wird, ob der Warnlevel L_W dem dritten Level entspricht oder nicht. Wenn in Schritt f18 festgestellt wird, daß der Warnlevel L_W dem dritten Level entspricht, setzt die Verarbeitung mit Schritt f19 fort, wo festgestellt wird, ob die Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt ist oder nicht. Wenn in Schritt f19 festgestellt wird, daß die Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt ist, setzt die Verarbei tung mit Schritt f17 fort, wo die hörbaren Warnmittel 29 be tätigt werden, um den Warnsummer 28 erklingen zu lassen, um die Wachheit des Fahrers zu verbessern. Wenn weiter in Schritt f19 festgestellt wird, daß die Warnerzeugungsflagge F_WG nicht gesetzt ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt f20 fort, wo die Warnerzeugungsflagge F_WG gesetzt wird. In Schritt f21 beginnt das Aufwärtszählen des Warnänderungszeit gebers, und dann setzt die Verarbeitung mit Schritt f17 fort.

Wenn andererseits in Schritt f18 festgestellt wird, daß der Warnlevel L_W nicht dem dritten Level entspricht, setzt die Verarbeitung mit Schritt f22 fort, wo festgestellt wird, ob die Übergangszustandsflagge F_ST gesetzt ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß die Übergangszustandsflagge F_ST ges etzt ist, wird in Schritt f23 die Betätigung der drei Warn mittel 26, 28 und 29 gestoppt, und die Übergangszustandsflag ge F_ST wird in Schritt f24 zurückgesetzt. Wenn in Schritt f22 festgestellt wird, daß die Übergangszustandsflagge F_ST nicht gesetzt ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt f1 in Abhän gigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück.

Eine Verarbeitungseinheit 35 zum Warnen bei einem unzurei chenden Lenkradgriff, die in den Warnsteuermitteln 30 enthal ten ist, schätzt den Griff des Fahrers am Lenkrad 33 in Ab hängigkeit der Eingabenormalflagge F_NI ab, die durch die Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13, 14 und 17 gesetzt wird, und steuert die Betätigung der Mittel 34 zum Warnen bei einem unzureichenden Lenkradgriff. Wenn ein Zustand, bei dem die Eingabenormalflagge F_NI nicht gesetzt ist, für eine vorbe stimmte Zeit anhält, steuern die Mittel 34 zum Warnen bei ei nem unzureichenden Lenkradgriff zuerst die fühlbaren Warnmit tel 26, um den Fahrer zu alarmieren, und, wenn dies nicht er folgreich ist, betätigen die Mittel 34 zum Warnen bei einem unzureichenden Lenkradgriff weiter die hörbaren Warnmittel 29.

Der Verarbeitungsablauf der Verarbeitungseinheit 35 zum War nen bei einem unzureichenden Lenkradgriff nach der vorliegen den Ausführungsform in Abhängigkeit von Information der Herz schlag-Verarbeitungsmittel 17 ist in Fig. 22 dargestellt. Insbesondere erfolgt die Verarbeitung durch die Verarbei tungseinheit 35 zum Warnen bei einem unzureichenden Lenkrad griff bei der vorliegenden Ausführungsform zu jedem Unter brechungssignal, z. B. alle 15 ms. Zuerst wird in Schritt g1 festgestellt, ob die Eingabenormalflagge F_NI durch die Herz schlag-Verarbeitungsmittel 13, 14 und 17 gesetzt ist oder nicht, und wenn die Eingabenormalflagge F_NI nicht gesetzt ist, dies bedeutet, daß der Griff des Fahrers am Lenkrad 33 inkorrekt sein kann, setzt die Verarbeitung mit Schritt g2 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CI des integrie renden Eingabefehlerzeitgebers nicht kleiner als eine vorein gestellte Zeit T_RI ist oder nicht.

Wenn in Schritt g2 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabefehlerzeitgebers nicht kleiner als die voreingestellte Zeit T_RI ist, wird in Schritt g3 festge stellt, ob das Aufwärtszählen eines Griffehlerwarnvorberei tungs-Zeitgebers begonnen hat oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß das Aufwärtszählen des Griffehlerwarnvorbereitungs- Zeitgebers nicht begonnen hat, wird in Schritt g4 das Auf wärtszählen des Griffehlerwarnyorbereitungs-Zeitgebers begon nen. In Schritt g5 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CS des Griffehlerwarnvorbereitungs-Zeitgebers eine voreingestellte Zeit T_RS, z. B. 2 Sekunden, überschreitet oder nicht. Wenn weiter in Schritt g3 festgestellt wird, daß das Aufwärtszäh len des Griffehlerwarnvorbereitungs-Zeitgebers begonnen hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt g5 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CS des Griffehlerwarnvorbereitungs- Zeitgebers eine voreingestellte Zeit T_RS überschreitet oder nicht.

Wenn in Schritt g5 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CS des Griffehlerwarnvorbereitungs-Zeitgebers die voreingestell te Zeit TRS überschreitet, setzt die Verarbeitung mit Schritt g6 fort, wo festgestellt wird, ob das Aufwärtszählen eines Griff-Fehler-Warnänderungszeitgebers begonnen hat oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß das Aufwärtszählen des Griff- Fehler-Warnänderungszeitgebers nicht begonnen hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt g7 fort, wo das Aufwärtszählen des Griff-Fehler-Warnänderungszeitgebers begonnen wird, und in Schritt g8 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CH des Griff- Fehler-Warnänderuugszeitgebers eine voreingestellte Zeit T_RH, z. B. 3 Sekunden, überschreitet oder nicht. Wenn weiter in Schritt g6 festgestellt wird, daß der Griff-Fehler- Warnänderungszeitgeber mit dem Aufwärtszählen begonnen hat, setzt die Verarbeitung mit Schritt g8 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CH des Griff-Fehler-War nänderungszeitgebers die voreingestellte Zeit T_RH über schreitet oder nicht.

Wenn in Schritt g8 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CH des Griff-Fehler-Warnänderungszeitgebers nicht größer als die voreingestellte Zeit T_RH ist, dies bedeutet, daß die Zeit dauer des Zustands, bei dem der Griff des Lenkrads 33 unkor rekt ist, kurz ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt g9 fort, wo die fühlbaren Warnmittel 26 betätigt werden, um die Seitenführungen 44 zu den Seiten des Fahrers zusammenzupres sen oder auseinander zu bewegen, um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf sich zu ziehen, damit dieser das Lenkrad 33 kor rekt greift, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt g1 in Ab hängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück.

Wenn in Schritt g8 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CH des Griff-Fehler-Warnänderungszeitgebers die voreingestellte Zeit T_RH überschreitet, dies bedeutet, daß die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht durch alleinige Betätigung der fühlbaren Warnmittel 26 auf sich gezogen werden kann, setzt die Verar beitung mit Schritt g10 fort, wo die hörbaren Warnmittel 28 betätigt werden, um den Warnsummer erklingen zu lassen, wäh rend die Seitenführungen 44 zu den Seiten des Fahrers zusam mengepreßt oder auseinanderbewegt werden, um die Aufmerksam keit des Fahrers durch beide, die fühlbare und die hörbare Warnung, darauf zu richten, das Lenkrad 33 korrekt zu fassen, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt g1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück.

Wenn in Schritt g5 festgestellt wird, daß der Zählwert TCS des Griffehlerwarnvorbereitungs-Zeitgebers nicht größer als die voreingestellte Zeit TRS ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt g1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück. Wenn in Schritt g1 festgestellt wird, daß die Einga benormalflagge F_NI gesetzt ist, dies bedeutet, daß der Fahrer das Lenkrad 33 korrekt greift, oder in Schritt g2 festge stellt wird, daß der Zählwert T_CI des integrierenden Eingabe fehlerzeitgebers geringer als die voreingestellte Zeit T_RI ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt g11 fort, wo der Zählwert TCS des Griffehlerwarnvorbereitungs-Zeitgebers auf 0 zurückgesetzt und eine Betätigung der Mittel 34 zum Warnen bei einem unzureichenden Lenkradgriff gestoppt wird. Die Verarbeitung kehrt dann zu Schritt g1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbrechungssignal zurück.

Der Verarbeitungsablauf der Verarbeitungseinheit 35 zum War nen bei einem unzureichenden Lenkradgriff in Abhängigkeit von Information der Herzschlag-Verarbeitungsmittel 17 entspre chend dem Potential-Herschlagsensor 16 wurde oben unter Be zugnahme auf Fig. 22 beschrieben. Eine gleiche Warnverarbei tung kann bei der Verarbeitungseinheit 35 zum Warnen bei ei nem unzureichenden Lenkradgriff in Abhängigkeit von Informa tion der Herzschlag-Verarbeitungsmittel 13 und 14 entspre chend den Infrarot-Herzschlagsensoren 11 und 12 ausgeführt werden.

Die Referenzwert-Korrektureinheit 32 bestimmt in Abhängigkeit von einer Zeit von einer Betätigung der Warnmittel 26, 28 und 29 zu der Betätigung des Warnfreigabeschalters 31 durch den Fahrer, daß die Wachheit des Fahrers relativ hoch ist, wenn die Zeit kurz ist, und korrigiert die Referenz-Herzschlagfre quenz R_HB und die Referenzwarnänderungszeit T_BW zu höheren Wer ten. Wenn andererseits die Zeit von einer Betätigung der Warnmittel 26, 28 und 29 bis zu einer Betätigung des Warn freigabeschalters 31 durch den Fahrer lang ist, wird festge stellt, daß die Wachheit des Fahrers geringer als erwartet ist, und die Einheit 32 korrigiert die Referenz-Herzschlag frequenz R_HB und die Referenzwarnänderungszeit T_BW zu niedri geren Werten, so daß die Warnmittel 26, 28 und 29 früher be tätigt werden, und die korrigierte Referenz-Herzschlagfre quenz R_HB und die korrigierte Referenzwarnänderungszeit T_BW werden jeweils an die Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag und die Mittel 23 zur Bestim mung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken ausgegeben.

Der Verarbeitungsfluß der Referenzwert-Korrektureinheit 32 nach der vorliegenden Ausführungsform ist in Fig. 23 darge stellt. Die Verarbeitung in der Referenzwert-Korrektureinheit 32 bei der vorliegenden Ausführungsform beginnt beim Drehen des Warnfreigabeschalter 31. Zuerst wird in Schritt h1 die Übergangszustandsflagge F_ST gesetzt, und in Schritt h2 wird festgestellt, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers eine zweite voreingestellte Zeit T_WM, z. B. 6 Sekunden, über schreitet oder nicht.

Wenn in Schritt h2 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers die zweite voreingestellte Zeit T_WM überschreitet, dies bedeutet, daß die Reaktion des Fah rers nicht sehr schnell ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt h3 fort, wo festgestellt wird, ob die vorliegende Warnung eine Folge einer Information von den Mitteln 23 zum Bestimmen der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß die Warnung aufgrund einer Information von den Mitteln 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken erfolgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt h4 fort, wo die Referenzwarnänderungszeit T_BW auf ei nen 1 Sekunde geringeren Wert zurückgesetzt wird, so daß die Warnmittel 26, 28 und 29 früher betätigt werden als zuvor. Weiter wird der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers in Schritt h5 auf 0 zurückgesetzt , und dann kehrt die Verarbei tung zu Schritt h1 in Abhängigkeit vom nächsten Unterbre chungssignal zurück. Wenn in Schritt h3 festgestellt wird, daß die aktuelle Warnung nicht aufgrund einer Information von den Mitteln 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Lenken erfolgt, dies bedeutet, daß die Warnung aufgrund einer Information von den Mitteln 19 zur Bestimmung der Wach heit in Abhängigkeit vom Herzschlag erfolgt, setzt die Verar beitung mit Schritt h6 fort, wo die Referenz-Herzschlagfre quenz R_HB auf einen um 1 kleineren Wert zurückgesetzt wird, so daß die Warnmittel 26, 28 und 29 früher ansprechen, und der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers wird auf 0 zu rückgesetzt.

Wenn andererseits in Schritt h2 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers nicht größer als die zweite voreingestellte Zeit T_WM ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt h7 fort, wo festgestellt wird, ob der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers kürzer als eine dritte vor eingestellte Zeit T_WS, z. B. 2 Sekunden, ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungs zeitgebers kürzer als die dritte voreingestellte Zeit T_WS ist, dies bedeutet, daß eine Reaktion des Fahrers sehr schnell ist, setzt die Verarbeitung mit Schritt h8 fort, wo festgestellt wird, ob die aktuelle Warnung eine Folge einer Information der Mittel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Ab hängigkeit vom Lenken ist oder nicht. Wenn in Schritt h8 festgestellt wird, daß die aktuelle Warnung aufgrund einer Information der Mittel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Ab hängigkeit vom Lenken erfolgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt h9 fort, wo die Referenzwarnänderungszeit T_BW auf ei nen um 1 Sekunde größeren Wert gesetzt wird, so daß die Warnmittel 26, 28 und 29 später ansprechen, und die Verarbei tung setzt mit Schritt h5 fort. Wenn in Schritt h8 festge stellt wird, daß die aktuelle Warnung nicht auf einer Infor mation der Mittel 23 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängig keit vom Lenken erfolgt, dies bedeutet, daß die Warnung auf grund einer Information der Mittel 19 zur Bestimmung der Wachheit in Abhängigkeit vom Herzschlag erfolgt, setzt die Verarbeitung mit Schritt h10 fort, wo die Referenz-Herz schlagfrequenz R_HB auf einen um 1 größeren Wert gesetzt wird, so daß die Warnmittel 26, 28 und 29 später ansprechen, und die Verarbeitung setzt mit Schritt h5 fort.

Wenn in Schritt h7 festgestellt wird, daß der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers nicht kleiner als die dritte vor eingestellte Zeit T_WS ist, bleiben die aktuelle Referenz- Herzschlagrate R_HB und die Referenzwarnänderungszeit T_BW un geändert, und die Verarbeitung setzt mit Schritt h5 fort, wo der Zählwert T_CW des Warnänderungszeitgebers auf 0 zurückge setzt wird.

Wie oben beschrieben, weist die obige Ausführungsform zwei Typen von Herzschlagsensoren 11, 12 und 16 im Lenkrad 33 auf, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausfüh rungsform beschränkt, und jeder Typ von Mitteln, die akkurat die Herzschlagfrequenzdaten des Fahrers bestimmen, kann ver wendet werden. Weiter weist die vorliegenden Ausführungsform 3 Typen von Warnmittel 26, 28 und 29 auf, und es können aber auch zumindest 2 Typen von Warnmittel verwendet werden. Diese Warnmittel können auch von anderer Art als die hier beschrie benen sein.

Wie oben im Detail beschrieben, wird mit der Vorrichtung und dem Verfahren zur Verbesserung der Wachheit des Fahrers eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung, da die Wachheit des Fahrers zeitlich variiert, eine Bestimmung der Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von Herzschlagfrequenzdaten und eine Bestimmung der Wachheit des Fahrers in Abhängigkeit von Lenkwinkeldaten in Verbindung gebracht, und eine genaue ge schlossene Bestimmung der Wachheit des Fahrers ist möglich, sogar nach einem Signal des Abnehmens der Wachheit des Fah rers, wobei eine angepaßte Warnung in Abhängigkeit vom Wach heitslevel des Fahrers vorgesehen ist. Als Folge kann eine Warnung in Abhängigkeit des Wachheitslevels des Fahrers ausge geben werden, ohne durch individuelle Unterschiede zwischen Fahrern beeinflußt zu werden, wodurch die Sicherheit der Vor richtung verbessert wird.

Claims

1. Vorrichtung mit:
Herzschlagsensormitteln zum Detektieren der Herzschlag- Puls-Information eines Fahrers,
Herzschlagwachheitsbestimmungsmitteln zur Bestimmung ei nes Levels der Wachheit des Fahrers von der Herzschlag pulsinformationsdetektion durch den genannten Herz schlagsensor,
Lenkwinkelsensormitteln zur Detektion eines Lenkwinkels eines Fahrzeugs,
Lenkwachheitsbestimmungsmitteln zur Bestimmung der Wach heit des Fahrers in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel, und Warnsteuermitteln zur Aktivierung von Warnmitteln in Ab hängigkeit vom Level der Wachheit des Fahrers, der durch die genannten Herzschlagwachheitsbestimmungsmittel und die genannten Lenkwachheitsbestimmungsmittel bestimmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit
Herzschlag-Verarbeitungsmitteln zur Bestimmung einer Herzschlagfrequenz von der Herzschlagpulsinformation, Herzschlagreferenz-Verarbeitungsmitteln zum Bestimmen ei ner Referenzherzschlagfrequenz des Fahrers von der Herz schlagfrequenz,
wobei die genannten Wachheitsbestimmungsmittel die Referenz-Herzschlagfrequenz mit der Herzschlagfrequenz vergleichen, um den Level der Wachheit des Fahrers zu bestimmen, und
Lenkwinkeldaten-Verarbeitungsmitteln zur Bestimmung eines Lenkkomponentenparameters aus dem Lenkwinkel,
wobei die genannten Lenkwachheitsbestimmungsmittel den Lenkkomponentenparameter mit einem voreingestellten Refe renzparameter vergleichen, um den Level der Wachheit des Fahrers zu bestimmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannten Warn steuermittel eine Vielzahl von Warnmitteln zur Ausgabe von Warnungen umfassen, wobei die Warnmittel schrittweise in Abhängigkeit vom Level der Wachheit des Fahrers, der durch die genannten Herzschlagwachheitsbestimmungsmittel und die genannten Lenkwachheitsbestimmungsmittel be stimmt wird, steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannten Warnmit tel fühlbare Warnmittel zur Verbesserung des Wachheits levels des Fahrers durch fühlbare Anregung, visuelle Warnmittel zur Verbesserung des Wachheitslevels des Fah rers durch visuelle Anregung und hörbare Warnmittel zur Verbesserung des Wachheitslevels des Fahrers durch hör bare Anregung umfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die genannten Warn steuermittel die fühlbaren Warnmittel betätigen, wenn der Wachheitslevel des Fahrers in einem ersten Bereich liegt, die visuellen Warnmittel betätigen, wenn der Wachheits level des Fahrers in einem zweiten Bereich liegt, der niedriger als der erste Bereich ist, und die hörbaren Warnmittel betätigen, wenn der Wachheitslevel des Fahrers in einem dritten Bereich liegt, der niedriger als der zweite Bereich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die genannten fühlba ren Warnmittel bewegliche Seitenführungen einer Rücken lehne bewegen, die genannten visuellen Warnmittel eine durchsichtige Anzeige auf der Frontscheibe anzeigen und die genannten hörbaren Warnmittel einen Summer erklingen lassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die genannten Lenkwin keldaten-Verarbeitungsmittel eine Frequenzverteilung der Lenkwinkelsignale in Abhängigkeit vom Ausgang des Lenk winkelsensors bestimmen und ein vorbestimmtes Frequenz band extrahieren, um einen Lenkcharakteristikparameter des Fahrers zu bestimmen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die genannten Warn steuermittel eine Verarbeitungseinheit zur Erfassung ei nes fehlerhaften Griffes am Lenkrad aufweisen, um in Ab hängigkeit von der Herzschlagfrequenz zu bestimmen, ob der Fahrer das Lenkrad korrekt greift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Warnfreigabeschal ter zum Beenden einer Aktivierung der genannten Warnmit tel.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Verarbeitungsein heit zur Erfassung eines fehlerhaften Griffes am Lenkrad die genannten Warnmittel in Abhängigkeit von einem Lenk rad-Griffehler aktiviert, und daß die Warnung fortgesetzt aktiviert bleibt, sogar wenn der Warnfreigabeschalter gesetzt wird.

11. Vorrichtung mit einer Vielzahl von Warnmitteln zur Stimulierung wenig stens zweier Sinne von Tast-, Seh-, Hör- und Geruchssinn zur Verbesserung eines Wachheitslevels eines Fahrers, Wachheitsbestimmungsmitteln zur Bestimmung des Wach heitslevels des Fahrers und Warnsteuermitteln zur schrittweisen Steuerung der Betätigung der genannten Vielzahl von Warnmitteln in Abhängigkeit vom Wachheits level des Fahrers, der durch die genannten Wachheitsbe stimmungsmittel bestimmt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die genannten Warn mittel fühlbare Warnmittel zur Verbesserung des Wach heitslevels des Fahrers durch fühlbare Anregung, visuelle Warnmittel zur Verbesserung des Wachheitslevels des Fahrers durch visuelle Anregung und hörbare Warnmittel zur Verbesserung des Wachheitslevels des Fahrers durch hörbare Anregung umfassen, wobei die genannten Warnsteu ermittel die genannten fühlbaren Warnmittel, wenn der Wachheitslevel des Fahrers in einem ersten Bereich liegt, die genannten visuellen Warnmittel, wenn der Wachheits level des Fahrers in einem zweiten Bereich liegt, der niedriger als der erste Bereich ist, und die genannten hörbaren Warnmittel ansteuern, wenn der Wachheitslevel des Fahrers in einem dritten Bereich liegt, der niedriger als der zweite Bereich ist.

13. Verfahren mit folgenden Schritten:
Bestimmen eines Wachheitslevels eines Fahrers von Herz schlagpulsinformation;
Bestimmen des Wachheitslevels des Fahrers in Abhängigkeit von Lenkwinkelinformation;
Steuern von wenigstens zwei Warneinrichtungen in Abhän gigkeit vom Wachheitslevel des Fahrers, der aus der Herz schlagpulsinformation und der Lenkwinkelinformation be stimmt wird.

14. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einer Vielzahl von Warnmitteln zur Stimulierung wenigstens zweier Sinne von Tast-, Seh-, Hör- und Geruchssinn zur Verbesserung eines Wachheitslevels eines Fahrers, mit folgenden Schritten:

a) Bestimmen des Wachheitslevels des Fahrers, und
b) Steuern von wenigstens zwei Warneinrichtungen in Ab hängigkeit vom Wachheitslevel des Fahrers, der in Schritt (a) bestimmt wird.

15. Vorrichtung mit:
Herzschlagverarbeitungsmitteln zur Bestimmung eines Wach heitslevels eines Fahrers von Herzschlaginformation;
Lenkverarbeitungsmitteln zur Bestimmung des Wachheits levels des Fahrers von Lenkinformation; und
Warnmitteln zur Aktivierung einer auf dem Wachheitslevel des Fahrers basierenden Warnung.

16. Verfahren mit den folgenden Schritten:

a) Bestimmen eines Wachheitslevels eines Fahrers von Herzschlaginformation;
b) Bestimmen des Wachheitslevels des Fahrers von Lenkin formation; und
c) Aktivieren einer auf dem Wachheitslevel des Fahrers basierenden Warnung.

17. Vorrichtung mit:
wenigstens zwei Warnmitteln zur Steigerung eines Wach heitslevels eines Fahrers eines Fahrzeugs;
Wachheitsbestimmungsmitteln zur Bestimmung des Wachheits levels des Fahrers; und
Steuermitteln zur Aktivierung von wenigstens zwei Warn mitteln in Abhängigkeit vom Wachheitslevel, der durch die genannten Wachheitsbestimmungsmittel bestimmt wird.

18. Verfahren mit folgenden Schritten:

a) Bestimmen eines Wachheitslevels eines Fahrers eines Fahrzeugs; sind
b) Aktivieren von wenigstens zwei Warneinrichtungen in Abhängigkeit vom Wachheitslevel, der in Schritt (a) bestimmt wird, um den Wachheitslevel des Fahrers zu steigern.