WO2015140273A2 - Sicherheitsgurtanordnungen und verfahren zum bestimmen einer information bezüglich der herz- und/oder atemaktivität eines benutzers eines sicherheitsgurtes - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a safety belt arrangement for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a safety belt arrangement according to the preamble of claim 13 and a method for determining information regarding the cardiac and / or respiratory activity of a user of a safety belt of a motor vehicle according to the preambles of claims 32 and 33rd
  • Driver assistance systems are known from the prior art, which engage correctively and optimally in the driving behavior of a vehicle and / or act on a driver of the vehicle.
  • the best possible knowledge of the current mental and / or physical condition of the driver (such as his current stress level) and, for example, other vehicle occupants is desirable.
  • biometric data vital data
  • WO 2004/1 10829 A1 discloses a sensor arrangement integrated in a safety belt of a vehicle. The invention is based on the problem of improving the signal quality of a sensor arrangement that can be integrated in a vehicle.
  • a seat belt assembly is provided for a motor vehicle, with
  • At least one first sensor for determining values of a variable dependent on a cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt
  • At least one second sensor for determining values of at least one large environment
  • the safety belt arrangement comprises at least one evaluation unit for determining information relating to the cardiac and / or breathing activity of the user of the safety belt using the values determined by the first and second sensor of the sensor area.
  • the safety belt arrangement comprises a plurality of sensor regions arranged on the safety belt, on the belt lock and / or on the belt tongue, the sensor regions each having at least one first sensor for determining values of a variable which is dependent on a cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt and at least one second sensor for determining values of at least one environmental quantity, and wherein the evaluation unit determines information relating to the cardiac and / or breathing activity of the user of the safety belt using the at least one of the sensor areas determined by the first and second sensor Values is formed. It is conceivable that (eg exclusively) several sensor areas are provided on the seat belt. However, it is also possible for at least one sensor area to be provided on the safety belt and another sensor area for the belt lock or belt tongue.
  • the values determined by the second sensor are primarily used to reduce or eliminate environmental influences on a signal that the first sensor generates upon detection of the heart and / or breathing activity of the user of the safety belt.
  • the environmental quantity detected by the second sensor may, in principle, be any measurable quantity which has an influence on the detection of the quantity dependent on the heart and / or respiratory activity of the user; e.g. a temperature in the vicinity of the first sensor.
  • the size determined by the second sensor depends in particular on the type of the first sensor.
  • the signals of a plurality of second sensors of different sensor regions of the safety belt are used to prepare the signal of at least one first sensor.
  • the information relating to the heart and / or breathing activity of the user is determined using signals from a plurality of first sensors of different sensor areas.
  • One of the first sensors or a plurality of first sensors may also be selected (for example, based on the signal quality of the first sensors), which is used to determine the cardiac and / or respiratory activity.
  • the signal quality depends on the position of the sensor relative to the position or height of the user. For example, in a small user, only one (lower) first sensor can provide a sufficiently good signal, while for a larger user, the signal from multiple first sensors can be used.
  • the first sensor of at least some of the sensor regions is in each case formed by a first acoustic transducer (converting the sound waves into an electrical signal, eg a microphone) and the second sensor likewise by an acoustic transducer (eg likewise a microphone), wherein the first and the second acoustic transducer are aligned along different directions, ie the directional characteristics of the acoustic transducers are oriented at an angle to each other.
  • the first acoustic transducer is directed to the user of the safety belt assembly when using the safety belt assembly, while the second acoustic transducer is oriented to primarily detect noise from the surroundings of the sensor region.
  • the second acoustic transducer to the vehicle interior.
  • the evaluation unit is in particular designed to correct signals generated by the first acoustic transducer upon detection of noises that depend on the heart and / or breathing activity of the user, using environmental sounds detected with the second acoustic transducer , Disturbances in the signal of the first sensor, which are due to ambient noise, can be removed or at least reduced in this way.
  • the correction is done using a model of an acoustic transmission path between the first and second acoustic transducers, the model taking into account in particular the differences in the environment of the first and second sensors.
  • the first sensor is an acceleration sensor or a pressure sensor.
  • the second sensor may be a temperature sensor which detects a temperature in the vicinity of the first sensor.
  • the evaluation unit is designed here to correct signals which are generated by the first sensor as a function of the heart and / or breathing activity of the user using the temperature detected by the temperature sensor. For example, thermally induced fluctuations in the signal of the first sensor can be corrected with the aid of the temperature sensor.
  • the first sensor is a pressure sensor, it is, for example, arranged on the safety belt in such a way that a contact pressure which the safety belt exerts on the user can be determined.
  • the contact pressure depends on the breath and / or heart activity of the user, so that conclusions about the respiratory and / or cardiac activity can be drawn on the detection of the contact pressure.
  • it could be determined by measuring the contact pressure, whether the seat belt is correctly applied.
  • a pressure sensor or an acceleration sensor is provided as a second sensor or in addition to the first and second sensor in order to detect disturbances, in particular disturbances, which are due to a movement of the user and to take this into account in the evaluation of the sensor signals.
  • a pressure sensor e.g. a piezoelectric sensor or a resistance element for force determination (FSR - force sensing resistor) can be used.
  • the invention relates to a safety belt assembly for a motor vehicle, with
  • a safety belt a buckle and a tongue
  • At least one first sensor for determining values of a first variable, which is dependent on a cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt;
  • At least one second sensor for determining values of a second size dependent on a cardiac and / or respiratory activity of the user of the safety belt and different from the first size
  • the safety belt arrangement comprises at least one evaluation unit for determining information relating to the cardiac and / or breathing activity of the user of the safety belt using the values determined by the first and second sensor of the sensor area.
  • the safety belt arrangement comprises a plurality of sensor regions arranged on the safety belt, on the belt buckle and / or on the belt tongue, the sensor regions each having at least one first sensor for determining values of a first, of a cardiac and / or respiratory activity A user of the seatbelt dependent size and at least one second sensor for determining values of a dependent of a heart and / or breathing activity of the user of the seat belt and the first size different second size, and wherein the evaluation unit for determining an information relating to the heart and / or respiratory activity of the user of the seat belt using the values determined by the first and second sensor of at least one of the sensor regions.
  • the safety belt arrangement has an evaluation unit for determining information relating to the cardiac and / or breathing activity of the user of the safety belt using the values determined by the first and second sensor of at least one of the sensor areas.
  • the first or the second sensor is a capacitive sensor.
  • the invention is not limited to a particular sensor type.
  • the first or the second sensor could also be formed by an acoustic transducer (in particular in the form of a microphone) or by an acceleration sensor.
  • the first or the second sensor is an active sensor, e.g. to an ultrasonic sensor or a high-frequency sensor.
  • the first sensor is a capacitive sensor or an acoustic transducer and the second sensor is an acceleration sensor or an active sensor.
  • a capacitive sensor is used for determining the respiratory rate and / or heart rate.
  • a capacitive sensor together with a portion of the skin surface of the driver, a surface capacitor, wherein the distance of the condenser surfaces formed in this way and thus the capacitance of the capacitor changes during breathing, in particular, since the contact pressure of the belt increases upon inhalation.
  • This change in capacity can be measured and used to determine at least the respiratory rate.
  • a moisture sensor to determine the respiratory rate.
  • the moisture sensor is arranged on the seat belt so that it is in the vicinity of (below) the driver's head after applying the belt in order to register changes in the humidity during exhalation.
  • the evaluation unit is designed to correct a signal of the first sensor depending on a signal of the second sensor or derived from the signal of the first sensor information regarding the cardiac and / or breathing activity of the user based on the signal of the second sensor of the aforementioned plausibility check to undergo.
  • the sensor areas each comprise a signal conditioning unit, with which a filtering and / or amplification of a signal generated by the first and / or the second sensor takes place.
  • a single signal conditioning unit is provided, which is assigned to all sensor areas.
  • a single evaluation unit can be assigned to all or at least a plurality of sensor areas.
  • a plurality of evaluation units can be present, which are each assigned to a sensor area and are used, for example. is also arranged adjacent to the sensors of the respective sensor area.
  • first and / or the second sensor of the sensor areas are each arranged on a circuit board extending along the seatbelt.
  • the first and / or the second sensor of a plurality of sensor areas are arranged on a common printed circuit board.
  • the evaluation unit of the sensor arrangement according to the invention can furthermore be designed to determine information relating to the body size of a user of the safety belt, depending on the values determined by the first and / or second sensor in the sensor areas. It is conceivable, for example, as already mentioned above, that only a few sensors respond to a smaller user, so that the body size can be deduced from the comparison of the sensor signals from sensors of different sensor areas (which are arranged in particular along the seatbelt in succession).
  • the evaluation unit may be designed to generate a signal depending on the values determined by the first and / or second sensor in the sensor regions, which signal indicates whether the safety belt is correctly applied. If it is the second sensors At least some of the sensor areas, as mentioned above, are temperature sensors, those sensors which are not in contact with the user, ie are in an incorrectly applied region of the seat belt, will indicate a lower temperature than sensors close to the body are positioned, ie arranged in a correctly applied region of the seat belt. Thus, for example, from the number and / or the position of those sensors that signal a plausible temperature, a statement about the seat of the seat belt can be derived.
  • the evaluation unit can be provided for generating signals which can give information about the health status of the vehicle occupants after an accident in the case of vehicle-supported emergency call systems ("post-crash notification" - notification after an accident).
  • the number of sensor areas and their distance from one another is in particular such that at least one of the sensor areas or at least two sensor areas are located substantially in the region of the upper body of the vehicle occupant, independently of the body size of the vehicle occupant. For example, at least five sensor areas are present.
  • each of the sensor regions has at least one first sensor for determining values of a variable dependent on a cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt and at least one second sensor for determining values of at least one environmental variable, the distance between two adjacent sensor regions ( measured along the main direction of extension of the seat belt) is greater than the distance from each other of the sensors of the sensor areas, ie is greater than the distance between the sensors of one of the adjacent sensor areas to each other and also greater than the distance of the sensors of the other of the adjacent sensor areas.
  • the sensors are thus in each case combined to form spaced-apart groups which form the sensor regions.
  • the first and / or the second sensor of a plurality of the sensor regions are formed by a microphone, wherein the sensor regions form a microphone array for generating a speech signal usable by a hands-free device.
  • the microphone signals are evaluated in particular so that a virtual microphone with predeterminable directional characteristics arises.
  • the evaluation unit can be designed to carry out a voice analysis. For example, it can be recognized whether the driver or another vehicle occupant speaks.
  • voice analysis could provide information related to the mental condition of the vehicle occupant, such as an arousal state or other psycho-physiological features of the vehicle occupant. This information may be combined with the determined data regarding the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupant (such as for calibration or for a plausibility check).
  • the microphones may be configured to generate a conditioned signal for determining the cardiac and / or respiratory activity of the user.
  • the sensor area is formed on the safety belt and has a cover which covers the sensors at least on one side.
  • the cover extends on one side of the sensors, which faces away from the vehicle occupant after the belt is applied.
  • the cover is e.g. formed by a webbing of the seat belt (e.g., by jacquard weaving technique). It is also possible, of course, that the cover has a dimensionally stable material and is approximately materially connected to the seat belt.
  • the cover formed from the webbing of the seatbelt may also have a portion which has only those threads of the fabric running along the main direction of the safety belt (for example only the warp threads), or the warp and weft threads of the fabric are in this area not interwoven with each other.
  • This embodiment of the cover in particular allows a passage of a component (in particular of the sensors) through the cover even after the completion of the cover. It is also conceivable that the portion is closed (e.g., sewn) after passing the component.
  • At least one arranged in and / or on the seat belt and connected to at least one of the sensors electrical line is provided, which serves in particular for power and / or signal transmission.
  • the electrical line is sewn to eg a fabric of the seat belt or woven into the fabric.
  • the electrical line can be formed from an electrically conductive yarn, ie in particular a plurality of thread-like, weavable individual conductors exhibit.
  • the electrical line is printed on the seat belt. It is thus produced using a printing process, a conductive material area on the seat belt. It is conceivable, e.g. the use of an inkjet printing, offset or screen printing process. It is also possible that other electronic components of the sensor areas are printed on the seat belt, e.g. the sensors.
  • a protective layer can be arranged on the printed electrical line, in particular to avoid short circuits and / or damage to the line.
  • the printing material has electrically conductive nanotubes (eg silver nanotubes) for printing the line, in particular in order to be able to generate optically transparent electrical lines (printed conductors)
  • the sensors each have at least one contact element which extends into the safety belt and connects the sensor to the electrical line the safety belt when mounting the sensor easier.
  • the safety belt is at least partially formed by a flexible (and in particular also expandable) printed circuit board on which the sensors and / or the electrical line are located (and in particular are connected to conductors of the printed circuit board).
  • the invention also relates to a method (in particular using a device according to the first aspect of the invention) for determining information relating to the cardiac and / or respiratory activity of a user of a safety belt of a motor vehicle, with the steps:
  • Providing a safety belt, a belt buckle, a belt tongue and at least one sensor area arranged on the safety belt, the belt buckle and / or the belt tongue which comprises: at least one first sensor for determining values of a first variable, which is dependent on a cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt; and
  • At least one second sensor for determining values of at least one environmental quantity
  • the invention also relates to a method (in particular using a device according to the second aspect of the invention) for determining information relating to the cardiac and / or respiratory activity of a user of a safety belt of a motor vehicle, comprising the steps of:
  • Providing a safety belt, a belt buckle, a belt tongue and at least one sensor area arranged on the safety belt, the belt buckle and / or the belt tongue which comprises:
  • At least one first sensor for determining values of a first variable, which is dependent on a cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt;
  • At least one second sensor for determining values of a second quantity dependent on a cardiac and / or respiratory activity of the user of the safety belt and different from the first size
  • FIG. 1 A shows a safety belt arrangement according to an embodiment of the invention
  • Figure 1 B the seat belt assembly of Figure 1 A when used by a smaller vehicle occupant.
  • the safety belt assembly of Figures 1A and 1B in a perspective view.
  • FIG. 12 shows a partial region of a safety belt of a safety belt arrangement according to the invention
  • FIG. 13 is a plan view of one of the sensor regions of the safety belt assembly of FIG. 12; FIG.
  • FIG. 15 shows a sensor region of a safety belt arrangement according to the invention
  • Fig. 16 is a modification of the sensor portion of Fig. 15;
  • FIG. 17 shows a plan view of a further safety belt arrangement according to the invention.
  • FIG. 18 shows a schematic plan view of a safety belt arrangement according to the invention
  • FIG. FIG. 19 shows a section through the safety belt arrangement from FIG. 19
  • FIG. 18 shows a schematic plan view of a safety belt arrangement according to the invention
  • FIG. 19 shows a section through the safety belt arrangement from FIG. 19
  • FIG. 19 shows a section through the safety belt arrangement from FIG. 19;
  • Figures 20A-20D show steps in mounting a sensor on a seatbelt
  • Fig. 21 A - 21 D Steps when mounting a modified sensor on a seat belt.
  • FIG. 1A shows a seatbelt assembly 1 installed in a motor vehicle with a seat belt 1 1 applied by a user (vehicle occupant 2).
  • the seat belt 1 1 has a plurality of sensor areas in the form of sensor units 3, which serve to obtain data relating to the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupant 2.
  • information about the mental and / or physical condition of the vehicle occupant 2 is derived from these data and, if appropriate, a reaction from a driver assistance system (eg the initiation of a braking process) and / or a warning signal (eg when the measured cardiac and / or respiratory activity indicate a threatening fall asleep the vehicle occupant) are generated.
  • a driver assistance system eg the initiation of a braking process
  • a warning signal eg when the measured cardiac and / or respiratory activity indicate a threatening fall asleep the vehicle occupant
  • the information relating to the condition of the vehicle occupant based on the data of the sensor units 3 may be combined with data from other sensor systems, for example with data from a camera-based system for monitoring the vehicle occupant and / or a system for measuring the electrodermal activity.
  • the safety belt arrangement 1 according to the invention it is also possible for the safety belt arrangement 1 according to the invention to be used for detecting a medical emergency, wherein, for example, an emergency message can be automatically sent to an emergency site when an emergency is detected (for example via an emergency call module such as "ecall" of the vehicle).
  • the sensor units 3 are arranged regularly along a portion 1 1 1 of the seat belt 1 1, which is in the applied state of the seat belt 1 1 in contact with the upper body of the vehicle occupant 2. Sensors (not shown in FIGS. 1A and 1B) of the sensor units 3 are connected to a common evaluation unit 4 which determines from the sensor signals the data mentioned concerning the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupant.
  • the evaluation unit 4 can be connected via an integrated in the seat belt 1 1 electrical see-line with the sensors.
  • the evaluation unit 4 is housed in a lower region of a vehicle seat 5 and connected via a pool portion 1 12 of the seat belt 1 1 with the integrated into the belt 1 1 line with the sensors of the sensor units 3.
  • a wireless connection of the sensors to the evaluation unit 4 is also conceivable.
  • the number of sensor units 3 and their distance from one another is such that at least one of the sensor units 3 or at least two sensor units 3 are in the area (eg, in contact) with the upper body of the vehicle occupant 2, regardless of the body size of the vehicle occupant 2.
  • FIG. 1A which shows a larger vehicle occupant 2
  • all (in the present case five) sensor units 3 are located in the area of the upper body of the vehicle occupant 2.
  • FIG. 1B shows the same safety belt arrangement 1 as FIG. 1B, wherein, however, a smaller vehicle occupant 2 (for example a child) is located on the vehicle seat 5.
  • sensor units 3 are in the region of the upper body of the vehicle occupant 2, but only two in the lower region of the upper body portion 1 1 1 of the seat belt 1 1 arranged sensor units. However, the presence of two sensor units 3 in the region of the upper body of the vehicle occupant 2 is sufficient to obtain evaluable sensor signals and reliable information regarding the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupant.
  • Fig. 2 shows the seat belt assembly 1 of Fig. 1 A, 1 B in perspective view, with a similarly large vehicle occupant 2 is located on the vehicle seat 5 as in Fig. 1 A.
  • FIGS. 3A and 3B show a possible embodiment of the sensor units 3. Thereafter, at least the illustrated two sensor units 3 each have a first, second and third sensor 31, 32, 33, each with a common signal conditioning unit in the form of a gain and / or filter unit 34 are connected.
  • the amplification and / or filter unit 34 processes the signals of the sensors 31, 32, 33 separately or together and forwards them to the external evaluation unit 4.
  • One of the sensors (the sensor 32) is arranged on an inner side 1 1 a of the seat belt 1 1, which faces the vehicle occupant 2 after application of the seat belt 1 1.
  • the other sensors 31, 33 are arranged on an outer side 1 1 b of the seat belt 1 1, that is, on one side of the seat belt 1 1, which will be facing away from the vehicle occupant 2. It is also conceivable, of course, that a plurality of sensors are arranged on the inner side 1 1 a of the seat belt 1 1 or also that at least some sensors are at least partially in the seat belt 1 1.
  • the position of the sensors 31 - 33 on the seat belt 1 1 depends in particular on the type of sensors.
  • capacitive sensors on the inner side 1 1 a of the seat belt 1 1 be arranged because they should come into contact with the vehicle occupant 2. If microphones or active sensors are used as sensors, they can have a certain distance from the vehicle occupant and can therefore be arranged entirely on the inside of the belt 1 1 b.
  • the sensors 31-33 are connected via the amplification and / or filter unit 34 and at least one connecting line 35 with at least one along at least a portion of a lateral edge of the seat belt 1 1 extending electrical line 36 (eg in the form of a communication bus) with an evaluation unit (see. Fig. 1 A and 1 B) for evaluating the sig- nals of the sensors 31 - 33 connected.
  • the sensors 31-33 and / or the amplification and / or filter unit 34 can also be supplied with energy.
  • the lines 35, 36 are eg integrated during the manufacture of the seat belt 1 1 in the belt (eg woven). However, it is also conceivable that the lines 35, 36 are subsequently attached to the belt 1 1, for example in the form of an electrically conductive coating.
  • At least some of the sensors 31-33 and / or the amplification and / or filter unit 34 of each of the sensor units are in particular arranged on a common carrier (for example a printed circuit board). In particular, those sensors are arranged on a common carrier to be positioned on the same side of the seat belt 1 1.
  • the sensor units 3 may also have more or less than the three sensors shown in FIGS. 3A and 3B. It is also conceivable that at least some of the sensor units 3 of the safety belt arrangement according to the invention are of different design and are suitable for e.g. differ in the number and / or the type of sensors.
  • the evaluation unit 4 is, in particular, a programmed module, which may be e.g. a signal processing, for example, by combining and / or comparing the signals of the different sensors 31 - 33 executes.
  • a programmed module which may be e.g. a signal processing, for example, by combining and / or comparing the signals of the different sensors 31 - 33 executes.
  • appropriate algorithms are implemented in the evaluation unit 4, for example, according to the principle of blind source separation, beamforming (beamforming) and / or subtraction.
  • the sensors 31-33 are in particular selected such that at least two different types of sensors are located below them, ie sensors which detect values of different sizes, which depend on the heart and / or breathing activity of the vehicle occupant. It is also conceivable that at least one sensor type is present at least twice, with the signals of the two identical sensors being combined, for example, in order to improve the signal quality.
  • a capacitive ECG sensor such as the sensor 32 facing the vehicle occupant
  • an acoustic transducer audio sensor, in particular in the form of a microphone
  • Sensor such as one of the sensors 31, 33, which detects a sound pressure from the direction of the vehicle occupant.
  • the ECG sensor senses the electrical activity of the heart of the vehicle occupant, while the acoustic transducer can effectively hear the heartbeat and breathing of the vehicle occupant.
  • the ECG sensor has, for example, an electrode of an electrically conductive substance, whereby a relatively large electrode surface and at the same time a flexible electrode can be realized.
  • the signal of the audio sensor can be amplified with an audio amplifier, which allows the use of smaller audio sensors.
  • a motion sensor is used with which detects a movement in particular of the upper body of the vehicle occupant.
  • it is an at least uniaxial acceleration sensor, wherein the main axis of the sensor is in particular orthogonal to the seat belt 1 1.
  • the acceleration sensor detects a movement (vibration) of the upper body (in particular of the chest) of the vehicle occupant caused by the heart activity as well as by the respiration.
  • the sensor units 3 are, as already mentioned above, e.g. each constructed as an integrated unit, i.
  • the sensor components are located on a common circuit board or are part of a common electronic component (“system-on-chip”), which is as small as possible a form factor of the sensor units (in particular with respect to the height of the sensor units) and thus as little as possible conspicuous and disturbing Arrangement of the sensor units on / in the seat belt 1 1. Only the ECG electrode and the connecting lines 35, 36 would be realized as separate components.
  • an active sensor (or a plurality of active sensors) could also be used, e.g. an ultrasonic or radar sensor that transmits ultrasonic waves or radar waves to the vehicle occupants and receives reflected waves.
  • the combination of two different sensor types in the sensor units 3 makes it possible to carry out a plausibility check of the signals generated by the sensors or off Information derived from these signals with respect to the mental and / or physical condition of the vehicle occupant.
  • a plausibility check of the signals generated by the sensors or off Information derived from these signals with respect to the mental and / or physical condition of the vehicle occupant.
  • an evaluation of the sensor signals under realistic conditions is possible, ie in particular also during a movement of the vehicle occupant on the vehicle seat (in particular when the seat position changes) and / or during vibrations of the vehicle.
  • the sensor units 3 have at least one sensor (environmental sensor) which detects values of at least one environmental quantity.
  • the sensor 33 is an environmental sensor.
  • the values detected by this sensor serve, in particular, to correct signals from another sensor (for example, the sensors 31, 32) which detects a quantity which is dependent on the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupants.
  • the environmental sensor is a temperature sensor for detecting a temperature in the region of the respective sensor unit or a microphone for detecting disturbing noises, as already described above.
  • the sensor units 3 are in particular at a significant distance on the one hand to a belt anchor 1 13 of the seat belt 1 1 and on the other hand to a reel 1 14 on the upper body portion 1 1 1 of the seat belt 1 1 positioned.
  • the sensor units 3 are thus not rolled up after use of the seat belt 1 1.
  • the decency to the belt anchor 1 13 at least 800 mm and the retractor 1 14 at least 1400 mm.
  • the sensors of which provide systems of safety belt 1 1 meaningful (usable) signals can also be concluded on the body size and thus on the weight of the vehicle occupant. This information in turn can be used to control vehicle components (such as adaptive airbags).
  • a wireless connection of the sensors 31 - 33 to the evaluation unit 4 and / or an energy source can also be realized.
  • the sensors 31-33 here each have a radio unit or are connected to a radio unit which transmits radio signals F to a receiving unit.
  • the receiving unit includes For example, an integrated into the seat belt 1 1 and along at least a portion of an edge of the seat belt 1 1 extending antenna 30. About the antenna 30, both sensor data and energy to power the sensors 31 - 33 are transmitted.
  • the wireless transmission of the sensor signals and the wireless power supply of the sensors made it possible, for example, to arrange the sensors directly on the seat belt without having to equip the latter with electrical structures.
  • the sensors can therefore be easily integrated into the safety belt, since no line structures are required for the connection of the sensors to one another and / or to the evaluation unit.
  • the energy for the sensors is generated locally, eg by using existing heat, movement, light and / or electromagnetic waves as energy source in the area of the sensor units 3.
  • a battery eg the vehicle
  • FIG. 6 Another variant of the wired transmission of the sensor data and the power supply deviating from FIG. 3A is shown in FIG. 6.
  • sensors 31 of the sensor units 3 are each arranged on a flexible printed circuit board 6 (eg soldered to the printed circuit board 6). It is conceivable that the sensors 31 of different sensor units 3 are each arranged on separate circuit boards, which are connected to one another via lines.
  • the sensors 31 of at least some of the sensor units 3 are arranged on a common printed circuit board 6.
  • the circuit board 6 may be elongated (approximately in the manner of a band), wherein the circuit board 6 is arranged with the sensors 31 in a hose-like receptacle 1 15 of the seat belt 1 1.
  • the hose-like receptacle 15 forms a lateral edge of the safety belt 11.
  • the seat belt 1 1 has at least two hose-like receptacles 1 15, which form mutually opposite side edges of the safety belt 1 1 and in each of which a continuous printed circuit board 6 with sensors 31 is arranged.
  • each of the sensor units may of course also comprise more than one sensor 31 shown in FIG. 6.
  • the arranged in the tubular receptacles 1 15 printed circuit boards 6 are connected to the evaluation of the seat belt assembly 1.
  • the connection is made at an end fitting (eg, the belt tongue) of the seat belt 1 1, wherein the circuit boards 6 extends, for example, to the end fitting or in the hose-like receptacles 1 15 a line runs, connected via the circuit boards 6 to the evaluation unit are.
  • Figures 7 and 8 illustrate that the sensors of the safety belt assembly 1 can also be used to monitor the seat of the seat belt 1 1. This is possible in particular because, in order to be able to measure a variable which is dependent on the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupant, the sensors have a directional characteristic which, relative to the correctly applied state of the safety belt 11 (FIG ) - in the direction of the vehicle occupant 2 and the vehicle seat 5 has.
  • a signal eg heart or breathing noise
  • a backrest 51 of the vehicle seat 5 forth to the sensor units 3 ie on the inside of the seat belt 1 to 1) or on the backrest 51 to be running on the Sensors coupled (ie on the outside of the seat belt 1 to 1) as shown in Fig. 8.
  • an algorithm see Fig. 9
  • an improper use of the seat belt 1 1, for example when it runs behind the back of the vehicle occupant 2 can be detected.
  • bypassing conventional seatbelt controls that only check that the buckle is properly locked can be prevented.
  • the seat belt-tightening control method 200 first includes checking whether the vehicle seat is occupied or not (step 201). If this is the case, at least one variable dependent on the cardiac and / or breathing activity of a user of the safety belt is detected with the aid of the sensor units of the safety belt arrangement according to the invention (step 202). By evaluating and / or comparing the signals of different sensors, a plausibility check 203 of the sensor signals takes place. If the sensor signals (sensor data) prove to be implausible (not valid), a belt warning is activated (step 204). After a predefined waiting time 205 (for example 1 second), the method is run through again beginning with step 201.
  • a predefined waiting time 205 for example 1 second
  • a Gurtwarner is deactivated (step 206) and the process after the waiting time 205 repeated.
  • FIG. 10 illustrates an exemplary embodiment of the method according to the invention for determining information regarding the cardiac and / or respiratory activity of the vehicle occupant.
  • a safety belt arrangement according to the invention which comprises at least three sensor units 3a, 3b, 3c.
  • the sensor unit 3a has at least one acceleration sensor and an audio sensor, the sensor unit 3b at least one audio sensor and the sensor unit 3c at least one audio sensor and a (in particular capacitive) ECG sensor.
  • the sensor unit 3a generates a sensor signal 301 which is dependent on the movement (acceleration) of the vehicle occupant (in particular the thorax of the vehicle occupant) and a sensor signal dependent on a heart and / or respiratory noise of the vehicle occupant.
  • the sensor units 3b, 3c each generate a sensor signal dependent on a cardiac and / or respiratory sound, which is combined with the signal of the audio sensor of the sensor unit 3a to form a combined (in particular prepared) audio signal 302.
  • the composite audio signal 302 is split into two signals 302a, 302b associated with the respiratory sound and the cardiac noise, respectively.
  • An ECG signal 303 is generated with the ECG sensor of the sensor unit 3a.
  • the motion sensor signal 301 is subjected to a motion analysis 304 to determine information about the breathing of the vehicle occupant 305 (e.g., a respiratory rate). Furthermore, a heart rate 306 is determined by means of the movement analysis 304. In turn, from the heart rate 306, taking into account the respiratory sinus arrhythmia - RSA 307 of the heart rate, information 308 about respiration (for example also a respiratory rate) can also be determined.
  • a respiratory rate e.g., a respiratory rate
  • the audio signal 302a is subjected to respiratory noise analysis to also obtain information 309 about the breathing of the vehicle occupant.
  • the audio signal 302b is evaluated by heart sound analysis to determine a heart rate 310. Analogous to the steps 307 and 308, an evaluation 31 1 of the respiratory sinus arrhythmia of the heart rate 310 takes place, from which information 312 about the breathing of the vehicle occupant results.
  • An evaluation of the ECG signal 303 likewise results in a heart rate 313, from which, in turn, information 315 about respiration can be derived by means of evaluation 314 of the respiratory sinus arrhythmia.
  • the sensors of the sensor units 3a, 3b, 3c thus provide information 305, 308, 309, 312, 315 about respiration in five different ways.
  • This information is subjected to a plausibility check and e.g. also subjected to signal processing and a plausibilinstrument and / or accurate breathing signal 316 (in particular a respiratory rate) generated.
  • the plausibility check comprises a comparison and a selection of some of the information 305, 308, 309, 312, 315.
  • the sensors also provide various heart rate measurements, namely heart rates 306, 310. These measurements are also combined and / or checked for plausibility to produce plausible and / or more accurate heart rate 317.
  • the plausible and / or more accurate respiratory frequency information 316 and / or heart rate 317 are used for further processing, in particular in order to derive information regarding the mental and / or physical condition of the vehicle occupant.
  • the method explained with reference to FIG. 10 can be carried out in particular using the safety belt arrangement of FIGS. 1 to 6.
  • Fig. 1 1 shows a further embodiment of the safety belt assembly 1 according to the invention in a perspective view. Thereafter, the safety belt assembly 1 is formed in the form of a three-point safety belt system and associated with a vehicle seat 5.
  • the safety belt assembly 1 comprises a safety belt 1 1, which is at least partially rolled up or stored in a vehicle-mounted belt retractor 1 14, wherein the seat belt 1 1 from the belt retractor 1 14 is extendable. If the safety belt 1 1 is applied to a vehicle occupant occupying the vehicle seat 5 (not shown), it runs from the belt retractor 1 14 along the vertical vehicle axis upwards to a vehicle fixed shoulder deflection fitting 1 16, which can be made vertically adjustable along the vertical vehicle axis.
  • the safety belt 1 1 is deflected by means of this Schulterumlenkbeschlages 1 16 and then runs along the vertical axis of the vehicle diagonally across the upper body of the vehicle occupant 5 located on the vehicle occupant down to a Schlossumlenkelement 1 17.
  • a Gurtschzunge 1 18 is formed in the belted state of Vehicle occupant is plugged into a belt buckle 1 19 fixed to the vehicle and thereby releasably locked in this.
  • the Schlossumlenkelement 1 17 of the seat belt 1 1 is deflected and extends over a pelvic area of the vehicle occupant to a vehicle fixed belt anchor 1 13th
  • the Gurtumlenk (the Schlossumlenkelement 1 17), which is disposed along the vertical axis of the vehicle approximately at the level of the hip occupying a vehicle occupant, divided the seat belt 1 1 in two Gurtsegmente, namely in a shoulder segment 1 1 1 (upper body portion or shoulder belt), the starting from the shoulder deflection fitting 1 16 extends diagonally over the upper body of the belted vehicle occupant to Schlossumlenkelement 1 17.
  • the shoulder segment 1 1 1 is followed by a pelvic segment 1 12 (lap belt), which, starting from the Schlossumlenkelement 1 17 for belt anchorage 1 13 runs.
  • a sensor area in the form of a sensor unit 3 is arranged on the pool segment 1 12 of the safety belt 1 1.
  • the sensor unit has at least two sensors which serve to determine data relating to the heart and / or breathing activity of the vehicle occupant.
  • a further sensor unit 30 is provided at the Gurt gleich 1 19.
  • the sensor unit 30 is likewise equipped with at least two sensors, as explained above (see in particular FIGS. 3A and 3B). It is also conceivable that the sensor unit 30 is not located on the buckle 1 19, but on the belt tongue 1 18. It is also possible that both at the buckle 1 19 and at the belt tongue 1 18 each at least one sensor unit 30 is arranged. Of course, in each case a plurality of sensor units may be provided; In particular, the seat belt 11 (also in the region of the shoulder segment 11) can have a plurality of sensor units. In a modification, only the seat belt 1 1 (eg exactly one) sensor unit. Conversely, of course, a sensor unit only on the buckle 1 19 and / or on the belt tongue 1 18 be present (ie the seat belt 1 1 has no sensor unit).
  • the safety belt arrangement 1 shown in FIG. 12 has a safety belt 1 1 with a plurality of sensor areas 300, each comprising at least two sensors, analogous to the previous embodiments.
  • the sensor regions 300 each have a receptacle in the form of a pocket 7, in which the sensors are arranged.
  • the pockets 7 each comprise a cover 71 which overhangs and thus covers an outside of the sensors (i.e., a side of the sensors facing away from the seat belt 1 1 or at least the vehicle occupant after the seat belt 1 1 has been applied). On the side of the sensors facing away from the cover 71 forms e.g. in each case a section of the seat belt 1 1 a bottom of the bag 7. However, it is also conceivable that the pockets 7 have no bottom and the sensors 31, 32, e.g. are attached to an inside of the cover 71. In the embodiment of Fig. 12, the pockets 7 and thus the covers 71 are formed of a fabric 72 of the seat belt 1 1, the manufacture of the pockets 7 being in conjunction with the manufacture (i.e., weaving) of the seat belt 11.
  • a portion 71 1 of the covers 71 has only those threads of the fabric 72 of the safety belt 1 1, which extend along the main extension direction of the seat belt 1 1, i. either only the warp or the weft threads 721, 722 of this fabric 72 or the warp and weft threads 721, 722 are not interwoven in this area.
  • the pocket 7 is accessible via the nonwoven subregion 71 1, whereby the subregion 71 1 serves in particular to introduce the sensors and possibly other (eg electronic) components into the pocket 7.
  • the insertion of the sensors 31, 32 into the pockets 7 is indicated in Fig. 14A.
  • the sensors 31, 32 are shown in Figure 14A (and also in the other figures) as a common unit. It is also conceivable, of course, that the sensors are separate components which, for example, are inserted individually into the pocket 7 and arranged there. It is conceivable (but not mandatory) for the partial regions 71 1 of the covers 71 to be closed after the sensors 31, 32 have been arranged in the pockets 7 (eg by stitching with a seam 712) (FIG. 14B).
  • An electrical contact arranged in the pockets 7 takes place for example via electrical lines 36, which are arranged on or in the seat belt 1 1.
  • the electrical lines 36 are at least partially formed of an electrically conductive yarn, which is woven with the fabric of the seat belt 1 1.
  • the electrical lines can connect sensors 31, 32 of different sensor areas 3 to one another and / or the sensors 31, 32 in each case to an electrical supply and / or signal line.
  • Fig. 15 illustrates another embodiment of a cover 70 of the sensor regions 300.
  • the cover 70 is made of a different (e.g., more dimensionally stable) material than the seat belt 1 1 and is connected to a connection portion 701 with the seat belt 1 1, e.g. glued or welded.
  • the cover 70 vaulted over the sensors 31, 32 like a dome, wherein on the seat belt 1 1 resting end sides of the cover 70 form the connection area 701.
  • the cover 70 is formed from a sewn, in particular flexible material.
  • the cover 70 consists of a fabric (for example, from the same tissue as the seat belt 1 1), wherein the connection with the seat belt 1 1, in particular via a seam 702 in a flange portion 703 of the cover 70.
  • the sensor 31, 32 is likewise fixed by means of welding or welding (in particular by ultrasonic welding).
  • FIG. 17 shows a further possibility of configuring the electrical lines 36 for connecting the sensors 31, 32 of the sensor areas 300. Thereafter, the lines 36 are applied to the seatbelt 1 1 using a printing method (eg, directly), for example by 3D printing or screen printing.
  • the invention is not limited to a particular printing method, but in principle any printing method can be used which are suitable for applying electrically conductive material to the seatbelt, for example inkjet printing.
  • the electrical lines 36 extend according to Fig. 17, although parallel to each other and straight. However, this is not mandatory. Rather, the printed on the seat belt 1 1 lines can have a basically arbitrary shape.
  • connection of the sensors 31, 32 via in the belt 1 1 projecting contacts 310 (eg in the form of pins) of the sensors 31, 32, by means of a conductive adhesive 361, for example, is completely within the seat belt 1 1, with individual wires 362 of the electrical lines 36 are connected.
  • the adhesive 361 is for example injected locally into the seatbelt. It is also conceivable that the electrical line 38 in the region of the sensors 31, 32 is guided closer to the surface of the safety belt in order to simplify the contacting of the sensors 31, 32.
  • the course of the electrical lines 36 in FIG. 18 is only to be understood as an example. Also conceivable is a non-linear course of the lines 36, such as e.g. shown in Fig. 14C. In addition, the lines 36 need not necessarily lie in one plane. It is also possible that they (in the thickness direction of the belt 1 1) are arranged one above the other. Of course, it is also conceivable that the indicated in Fig. 18 potentials of the lines 36 (left line connected to negative pole of a voltage source, right line with a positive pole) are reversed. A further possibility for realizing the electrical connection between the sensors 31, 32 and an electric line 36 arranged in the safety belt 1 1 is illustrated in FIGS. 20A-20D.
  • the insulation displacement contacts 8 are disposed on a housing (e.g., common) or a printed circuit board of the sensors 31, 32 and each have a V-shaped cutting edge 81.
  • the insulation displacement contacts 8 penetrate into the belt 1 1.
  • the penetration into the belt 1 1 is facilitated by the cutting edges 81 when placing the sensors 31, 32 on the belt 1 1 threads of the fabric of the seat belt 1 1 split.
  • a clamping fixation of the insulation displacement contacts 8 on the lines 36 see. Figs. 20A, 20B.
  • the insulation displacement contacts 8 with V- shaped cutting edges 81 can of course be used differently shaped contact elements, such as mandrel-like contact elements that penetrate with a tip in the belt 1 1 to the lines 36. It is also conceivable to heat the contact elements prior to assembly, so that they can to some extent melt through the belt 1 1.
  • a fixation of the insulation displacement contacts 8 on the lines 36 is also a fixation of the sensors 31, 32 on the seat belt 1 first
  • a retaining element in the form of a securing plate 9 is provided, which is arranged on a side facing away from the sensors 31, 32 of the seat belt 1 1.
  • the holding element 9 serves as protection against the cutting edges 81 of the insulation displacement contacts 8.
  • the holding element 9 has mandrel-like fixing pins 91 with a pointed end 92 which penetrate this and the sensors 31, 32 when arranging the retaining element 9 on the seat belt 1, namely, such that the ends 92 of the fixing pins 91 protrude from the sensors 31, 32 (FIG. 20C).
  • the sensors 31, 32 in particular have openings or weakenings in order to allow the passage of the fixing pins 91.
  • the overhanging ends 92 of the locating pins 91 are finally deformed, such as mechanically or thermally (e.g., ultrasonically); see. Fig. 20D.
  • the holding element 9 is formed in particular from a softer, more easily deformable material.
  • the sensors 31, 32 may be separate components, which may each have the illustrated insulation displacement contacts 8 and the retaining element 9.
  • the sensors 31, 32 (and possibly further sensors) form a common unit (for example formed by a single electronic component), which may be e.g. is fixed on the belt 1 1 via a single retaining element 9.
  • the sensors 31, 32 can be dispensed with the belt 1 1 penetrating contact elements. Rather, the sensors 31, 32 then have eg flat contact surfaces 80 or contact elements with a flat contact surface, which are brought into contact with the leads 36; see. FIGS. 21A-21D. Analogously to FIGS. 20A-20D, however, a retaining element 9 for fixing the sensors 31, 32 to the safety belt may be provided. It should be noted that elements of different embodiments of the invention can of course also be combined with each other. Thus, it is of course possible to use the attachment of the sensors according to FIGS. 20A-20D or 21A-21D together with the embodiments of the safety belt arrangement described above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Sicherheitsgurtanordnungen mit einem Sicherheitsgurt (11), einem Gurtschloss sowie einer Gurtzunge; mindestens einem an dem Sicherheitsgurt (11), an dem Gurtschloss und/oder an der Gurtzunge angeordneten Sensorbereich (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), der mindestens einen ersten Sensor (31) und mindestens einen zweiten Sensor (33) aufweist. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (11) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31, 33) des Sensorbereiches (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) ermittelten Werte vorgesehen. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) eines Sicherheitsgurtes (11) eines Kraftfahrzeuges.

Description

Sicherheitsgurtanordnungen und Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Sicherheitsgurtanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 sowie Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes eines Kraftfahrzeuges gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 32 und 33.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die korrigierend und optimierend in das Fahrverhalten eines Fahrzeugs eingreifen und/oder auf einen Fahrer des Fahrzeugs einwirken. Damit ein Fahrerassistenzsystem im richtigen Maß und auch zum gewünschten Zeitpunkt eingreifen kann, ist eine möglichst gute Kenntnis des aktuellen mentalen und/oder körperlichen Zustands des Fahrers (etwa seines aktuellen Stressniveaus) und z.B. auch anderer Fahrzeuginsassen wünschenswert. Zum Erfassen des mentalen und/oder körperlichen Zustands des Fahrers sind unterschiedliche Sensorsysteme zum Ermitteln von biometrischen Daten (Vitaldaten) des Fahrers eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei aus den biometrischen Daten Informationen über den mentalen und/oder körperlichen Zustand des Fahrers gewonnen werden sollen. Beispielsweise offenbart die WO 2004/1 10829 A1 eine in einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeuges integrierte Sensoranordnung. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Signalqualität einer in ein Fahrzeug integrierbaren Sensoranordnung zu verbessern.
Dieses Problem wird durch die Bereitstellung einer Sicherheitsgurtanordnung mit den Merkmalen des Anspruch 1 , einer Sicherheitsgurtanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13, eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 32 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 33 gelöst.
Danach wird eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit
- einem Sicherheitsgurt, einem Gurtschloss sowie einer Gurtzunge;
- mindestens einem an dem Sicherheitsgurt, an dem Gurtschloss und/oder an der Gurtzunge angeordneten Sensorbereich, der aufweist:
- mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungs- große, wobei
- die Sicherheitsgurtanordnung mindestens eine Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor des Sensorbereiches ermittelten Werte umfasst.
Beispielsweise umfasst die Sicherheitsgurtanordnung eine Mehrzahl von an dem Sicherheitsgurt, an dem Gurtschloss und/oder an der Gurtzunge angeordneten Sensorbereichen, wobei die Sensorbereiche jeweils mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe und min- destens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße aufweisen, und wobei die Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte ausgebildet ist. Denkbar ist, dass (z.B. ausschließlich) mehrere Sensorbereiche an dem Sicherheitsgurt vorgesehen sind. Möglich ist jedoch auch, dass mindestens ein Sensorbereich an dem Sicherheitsgurt und ein weiterer Sensorbereich an dem Gurtschloss oder der Gurtzunge vorgesehen ist.
Die von dem zweiten Sensor ermittelten Werte dienen in erster Linie dazu, Umgebungseinflüsse auf ein Signal, das der erste Sensor bei Erfassung der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes erzeugt, zu reduzieren oder zu eliminieren. Bei der Umgebungsgröße, die von dem zweiten Sensor erfasst wird, kann es sich im Prinzip um jede messbare Größe handeln, die einen Einfluss auf die Erfassung der von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers abhängigen Größe hat; z.B. eine Temperatur in der Umgebung des ersten Sensors. Die vom zweiten Sensor bestimmte Größe hängt insbesondere von der Art des ersten Sensors ab.
Denkbar ist, dass die Signale mehrerer zweiter Sensoren verschiedener Sensorbereiche des Sicherheitsgurtes (z.B. sämtlicher Sensorbereiche) verwendet werden, um das Signal zumindest eines ersten Sensors aufzubereiten. Möglich ist auch, dass die Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers unter Verwendung von Signalen mehrerer erster Sensoren verschiedener Sensorbereiche ermittelt wird. Es kann auch einer der ersten Sensoren oder eine Mehrzahl von ersten Sensoren ausgewählt werden (z.B. anhand der Signalqualität der ersten Sensoren), der (die) zur Ermittlung der Herz- und/oder Atemaktivität herangezogen wird. Beispielsweise hängt die Signalqualität von der Position des Sensors relativ zur Position oder Körpergröße des Benutzers ab. So ist es etwa möglich, dass bei einem kleinen Benutzer nur ein (unterer) erster Sensor ein ausreichend gutes Signal liefert, während bei einem größeren Benutzer das Signal mehrerer erster Sensoren herangezogen werden kann.
Beispielsweise ist der erste Sensor zumindest einiger der Sensorbereiche jeweils durch einen ersten akustischen Wandler (der Schallwellen in ein elektrisches Signal umsetzt, z.B. ein Mikrofon) und der zweite Sensor jeweils ebenfalls durch einen akustischen Wandler (z.B. ebenfalls ein Mikrofon) ausgebildet, wobei der erste und das zweite akustische Wandler entlang unterschiedlicher Richtungen ausgerichtet sind, d.h. die Richtcharakteristiken der akustischen Wandler sind in einem Winkel zueinander orientiert. Insbesondere ist der erste akustische Wandler bei Benutzung der Sicherheitsgurtanordnung auf den Benutzer der Sicherheitsgurtanordnung gerichtet, während der zweite akustische Wandler so ausgerichtet ist, dass es hauptsächlich Geräusche der Umgebung des Sensorbereichs erfasst. Beispielsweise weist der zweite akustische Wandler zum Fahrzeuginnenraum. Mit Hilfe des ers- ten akustischen Wandlers werden somit Atemgeräusche und/oder der Herzschlag des Benutzers erfasst, während die vom zweiten akustischen Wandler aufgenommenen Umgebungsgeräusche der Korrektor des Signals des ersten akustischen Wandlers dient. Entsprechend ist die Auswerteeinheit insbesondere ausgebildet, Signale, die von dem ersten akustischen Wandler bei Erfassung von Geräuschen, die von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers abhängen, er- zeugt werden, unter Verwendung von mit dem zweiten akustischen Wandler erfassten Umgebungsgeräuschen zu korrigieren. Störungen in dem Signal des ersten Sensors, die auf Störgeräusche aus der Umgebung zurückgehen, können auf diese Weise entfernt oder zumindest reduziert werden. Beispielsweise erfolgt die Korrektur unter Verwendung eines Modells eines akustischen Übertragungspfades zwischen dem ersten und dem zweiten akustischen Wandler, wobei das Modell insbesondere die Unterschiede der Umgebung des ersten und des zweiten Sensors berücksichtigt. Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist der erste Sensor ein Beschleunigungssensor oder ein Drucksensor. Dabei kann der zweite Sensor ein Temperatursensor sein, der eine Temperatur in der Umgebung des ersten Sensors erfasst. Insbesondere ist die Auswerteeinheit hier ausgebildet, Signale, die von dem ersten Sensor in Abhängigkeit von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers erzeugt werden, unter Verwendung der mit dem Temperatursensor erfassten Temperatur zu korrigieren. Beispielsweise können mit Hilfe des Temperatursensors thermisch bedingte Schwankungen im Signal des ersten Sensors korrigiert werden.
Handelt es sich bei dem ersten Sensor um einen Drucksensor, ist dieser z.B. so an dem Sicherheitsgurt angeordnet, dass ein Anpressdruck, den der Sicherheitsgurt auf den Benutzer ausübt, bestimmbar ist. Der Anpressdruck hängt von der Atem- und/oder Herzaktivität des Benutzers ab, so dass über die Erfassung des Anpressdruckes Rückschlüsse auf die Atem- und/oder Herzaktivität gezogen werden können. Darüber hinaus könnte über die Messung des Anpressdruckes ermittelt werden, ob der Sicherheitsgurt korrekt angelegt ist. Denkbar ist auch, dass ein Drucksensor oder ein Beschleunigungssensor als zweiter Sensor oder zusätzlich zu dem ersten und zweiten Sensor vorgesehen wird, um Störungen, insbesondere Störungen, die auf eine Bewegung des Benutzers zurückgehen, zu erfassen und bei der Auswertung der Sensorsignale zu berücksichtigen.
Als Drucksensor kann z.B. ein Piezosensor oder ein Widerstandselement zur Kraftbestimmung (FSR - force sensing resistor) verwendet werden.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit
einem Sicherheitsgurt, einem Gurtschloss sowie einer Gurtzunge;
mindestens einem an dem Sicherheitsgurt, an dem Gurtschloss und/oder an der Gurtzunge angeordneten Sensorbereich, der aufweist:
- mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, wobei
die Sicherheitsgurtanordnung mindestens eine Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor des Sensorbereiches ermittelten Werte umfasst.
Beispielsweise umfasst die Sicherheitsgurtanordnung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt eine Mehrzahl von an dem Sicherheitsgurt, an dem Gurtschloss und/oder an der Gurtzunge angeordneten Sensorbereichen, wobei die Sensorbereiche jeweils mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe und mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, und wobei die Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte ausgebildet ist. Darüber hinaus weist die Sicherheitsgurtanordnung eine Auswerteeinheit zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor zumindest eines der Sensorbereiche ermittelten Werte auf.
Dadurch, dass Signale unterschiedlicher Sensoren (insbesondere unterschiedlicher Sensortypen) ausgewertet werden, ist es insbesondere möglich, die Verlässlichkeit der Bestimmung der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers zu erhöhen. Beispielsweise wird die Plausibilität ei- nes Signals zumindest eines der ersten Sensoren oder einer aus dem Sensorsignal abgeleiteten Größe anhand eines Signales zumindest eines der zweiten Sensoren überprüft.
Denkbar ist, dass es sich bei dem ersten oder dem zweiten Sensor um einen kapazitiven Sensor handelt. Allerdings ist die Erfindung nicht auf einen bestimmten Sensortyp festgelegt. So könnte der erste oder der zweite Sensor auch durch einen akustischen Wandler (insbesondere in Form eines Mikrofons) oder durch einen Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass es sich bei dem ersten oder dem zweiten Sensor um einen aktiven Sensor handelt, z.B. um einen Ultraschallsensor oder einen Hochfrequenzsensor. Gemäß einer Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Sensor ein kapazitiver Sensor oder ein akustischer Wandler und der zweite Sensor ist ein Beschleunigungssensor oder ein aktiver Sensor.
Denkbar ist insbesondere, dass ein kapazitiver Sensor zur Bestimmung der Atemfrequenz und/oder Herzfrequenz verwendet wird. Ein derartiger Sensor bildet zusammen mit einem Abschnitt der Hautoberfläche des Fahrers einen Flächenkondensator, wobei sich der Abstand der auf diese Weise gebildeten Kondensatorflächen und damit die Kapazität des Kondensators während des Atmens verändert, insbesondere, da sich der Anpressdruck des Gurtes beim Einatmen erhöht. Diese Änderung der Kapazität kann gemessen und zum Bestimmen zumindest der Atemfrequenz herangezogen werden. Denkbar ist auch die Verwendung eines Feuchtigkeitssensors zur Bestimmung der Atemfrequenz. Beispielsweise ist der Feuchtigkeitssensor so an dem Sicherheitsgurt angeordnet, dass er sich nach dem Anlegen des Gurtes in der Nähe (unterhalb) des Kopfes des Fahrers befindet, um Veränderungen der Luftfeuchtigkeit beim Ausatmen registrieren zu können. Insbesondere ist die Auswerteeinheit ausgebildet, ein Signal des ersten Sensors abhängig von einem Signal des zweiten Sensors zu korrigieren oder eine aus dem Signal des ersten Sensor abgeleitete Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers anhand des Signals des zweiten Sensors der bereits erwähnten Plausibilitätsprüfung zu unterziehen.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt umfassen die Sensorbereiche jeweils eine Signalaufbereitungseinheit, mit der eine Filterung und/oder Verstärkung eines von dem ersten und/oder dem zweiten Sensor erzeugten Signals erfolgt. Denkbar ist auch, dass eine einzige Signalaufbereitungseinheit vorgesehen ist, die sämtlichen Sensorbereichen zugeordnet ist. Analog kann eine einzige Auswerteinheit sämtlichen oder zumindest mehreren Sensorbereichen zugeordnet sein. Es ist allerdings auch möglich, dass mehrere Auswerteeinheiten vorhanden sind, die jeweils einem Sensorbereich zugeordnet und z.B. auch benachbart zu den Sensoren des jeweiligen Sensorbereichs angeordnet ist.
Möglich ist auch, dass der erste und/oder der zweite Sensor der Sensorbereiche jeweils auf einer sich entlang des Sicherheitsgurtes erstreckenden Leiterplatte angeordnet sind. Beispielsweise sind der erste und/oder der zweite Sensor mehrerer Sensorbereiche auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet.
Die Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung (gemäß dem ersten oder dem zweiten Erfindungsaspekt) kann darüber hinaus ausgebildet sein, abhängig von den in den Sensorbereichen von dem ersten und/oder zweiten Sensor ermittelten Werten eine Information bezüglich der Körpergröße eines Benutzers des Sicherheitsgurtes zu bestimmen. Denkbar ist z.B., wie oben bereits erwähnt, dass bei einem kleineren Benutzer nur einige Sensoren ansprechen, so dass aus dem Vergleich der Sensorsignale von Sensoren unterschiedlicher Sensorbereiche (die insbesondere entlang des Sicherheitsgurtes hintereinander angeordnet sind) auf die Körpergröße geschlossen werden kann.
Des Weiteren kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, abhängig von den in den Sensorbereichen von dem ersten und/oder zweiten Sensor ermittelten Werten ein Signal zu generieren, das signalisiert, ob der Sicherheitsgurt korrekt angelegt ist. Wenn es sich bei den zweiten Sensoren zumindest einiger der Sensorbereiche, wie oben bereits erwähnt, um Temperatursensoren handelt, werden diejenigen Sensoren, die keinen Kontakt zu dem Benutzer haben, d.h. sich in einem nicht korrekt angelegten Bereich des Sicherheitsgurtes befinden, eine geringere Temperatur anzeigen als Sensoren, die dicht an dem Körper des Benutzers positioniert sind, d.h. in einem kor- rekt angelegten Bereich des Sicherheitsgurtes angeordnet sind. So kann z.B. aus der Anzahl und/oder der Position derjenigen Sensoren, die eine plausible Temperatur signalisieren, eine Aussage über den Sitz des Sicherheitsgurtes abgeleitet werden.
Weiterhin kann die Auswerteeinheit dafür vorgesehen sein, Signale zu generieren, die nach ei- nem Unfall bei fahrzeuggestützten Notrufsystemen Auskunft über den Gesundheitszustand der Fahrzeuginsassen geben können („post-crash notification" - Benachrichtung nach einem Unfall).
Die Anzahl der Sensorbereiche und ihr Abstand voneinander ist insbesondere so bemessen, dass sich im Wesentlichen unabhängig von der Körpergröße des Fahrzeuginsassen zumindest einer der Sensorbereiche oder mindestens zwei Sensorbereiche im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen befinden. Beispielsweise sind mindestens fünf Sensorbereiche vorhanden. Insbesondere weist jeder der Sensorbereiche mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe und mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße auf, wobei der Abstand jeweils zweier benachbarter Sensorbereiche (entlang der Haupterstreckungsrichtung des Sicherheitsgurtes gemessen) voneinander größer ist als jeweils der Abstand voneinander der Sensoren der Sensorbereiche, d.h. größer ist als der Abstand der Sensoren des einen der benachbarten Sensorbereiche zueinander und auch größer ist als der Abstand der Sensoren des anderen der benachbarten Sensorbereiche. Die Sensoren sind also jeweils zu voneinander beabstandeten Gruppen zusammengefasst, die die Sensorbereiche ausbilden.
Nach einer anderen Variante der Erfindung sind der erste und/oder der zweite Sensor mehrerer der Sensorbereiche durch ein Mikrofon gebildet, wobei die Sensorbereiche ein Mikrofonarray zum Erzeugen eines von einer Freisprecheinrichtung verwendbaren Sprachsignals bilden. Die Mikrofonsignale werden insbesondere so ausgewertet, dass ein virtuelles Mikrofon mit vorgebbarer Richtcharakteristik entsteht. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit zur Durchführung einer Stimmanalyse ausgebildet sein. Beispielsweise kann erkannt werden, ob der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse spricht. Des Weiteren könnten mittels Stimmanalyse Informationen in Bezug auf den mentalen Zustand des Fahrzeuginsassen erhalten werden, z.B. auf einen Erregungszustand oder andere psycho- physiologische Merkmale des Fahrzeuginsassen. Diese Informationen können mit den ermittelten Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen kombiniert werden (etwa zur Kalibrierung oder für eine Plausibilitätsprüfung).
Insbesondere können die Mikrofone zudem wie in Bezug auf den ersten Erfindungsaspekt oben erläutert, dazu ausgebildet sein, ein aufbereitetes Signal zum Bestimmen der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers zu erzeugen.
Denkbar ist auch, dass der Sensorbereich an dem Sicherheitsgurt ausgebildet ist und eine Abdeckung aufweist, die die Sensoren zumindest auf einer Seite abdeckt. Beispielsweise erstreckt sich die Abdeckung auf einer Seite der Sensoren, die nach Anlegen des Gurtes von dem Fahrzeuginsassen wegweist. Die Abdeckung ist z.B. durch ein Gewebe des Sicherheitsgurtes ausgebildet (z.B. per Jacquard-Webtechnik). Möglich ist natürlich auch, dass die Abdeckung ein formstabileres Material aufweist und etwa stoffschlüssig mit dem Sicherheitsgurt verbunden ist.
Die aus dem Gewebe des Sicherheitsgurtes ausgebildete Abdeckung kann zudem einen Teilbereich aufweisen, der nur diejenigen Fäden des Gewebes aufweist, die entlang der Haupterstre- ckungsrichtung des Sicherheitsgurtes verlaufen (beispielsweise nur die Kettfäden), oder die Kett- und Schussfäden des Gewebes sind in diesem Bereich nicht miteinander verwebt. Diese Ausgestaltung der Abdeckung ermöglicht insbesondere ein Hindurchführen einer Komponente (insbesondere der Sensoren) durch die Abdeckung hindurch auch nach dem Fertigstellen der Abdeckung. Denkbar ist darüber hinaus, dass der Teilbereich nach dem Hindurchführen der Komponente verschlossen (z.B. vernäht) wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine in und/oder an dem Sicherheitsgurt angeordnete und mit zumindest einem der Sensoren verbundene elektrische Lei- tung vorgesehen, die insbesondere zur Stromversorgung und/oder zur Signalübermittlung dient. Die elektrische Leitung ist z.B. an einem Gewebe des Sicherheitsgurtes angenäht oder in das Gewebe eingewebt. Entsprechend kann die elektrische Leitung aus einem elektrisch leitfähigen Garn gebildet sein, d.h. insbesondere eine Mehrzahl von fadenartigen, webbaren Einzelleitern aufweisen. Möglich ist natürlich auch, die Leitung auf andere Weise an dem Sicherheitsgurt zu fixieren, z.B. durch Auflaminieren oder Ankleben.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist die elektrische Leitung auf den Sicherheitsgurt auf- gedruckt. Es wird also unter Verwendung eines Druckverfahrens ein leitfähiger Materialbereich auf dem Sicherheitsgurt erzeugt. Denkbar ist z.B. der Einsatz eines Tintenstrahldruck-, Offsetoder Siebdruckverfahrens. Möglich ist auch, dass andere elektronische Komponenten der Sensorbereiche auf den Sicherheitsgurt aufgedruckt werden, z.B. die Sensoren. Darüber hinaus kann auf der aufgedruckten elektrischen Leitung eine Schutzschicht angeordnet werden, insbesondere um Kurzschlüsse und/oder eine Beschädigung der Leitung zu vermeiden. Denkbar ist auch, dass das Druckmaterial (die„Tinte") zum Drucken der Leitung elektrisch leitfähige Nanotubes (z.B. Silber-Nanotubes) aufweist, insbesondere um optisch möglichst transparente elektrische Leitungen (Leiterbahnen) erzeugen zu können. Die Verbindung der elektrischen Leitung mit den Sensoren erfolgt jeweils z.B. über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder einen gedruckten Kontakt. Beispielsweise besitzen die Sensoren jeweils mindestens ein sich in den Sicherheitsgurt hinein erstreckendes Kontaktelement, das den Sensor mit der elektrischen Leitung verbindet. Das Kontaktelement umfasst z.B. eine Schneidkante, die das Hineinbewegen des Kontaktelementes in den Sicherheitsgurt bei der Mon- tage des Sensors erleichtert.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist der Sicherheitsgurt zumindest teilweise durch eine flexible (und insbesondere auch dehnbare) Leiterplatte ausgebildet, auf der sich die Sensoren und/oder die elektrische Leitung befinden (und insbesondere mit Leitern der Leiterplatte ver- bunden sind).
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren (insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes eines Kraftfahrzeuges, mit den Schrit- ten:
- Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes, eines Gurtschlosses, einer Gurtzunge sowie mindestens eines an dem Sicherheitsgurt, dem Gurtschlosses und/oder der Gurtzunge angeordneten Sensorbereichs, der aufweist: - mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße, und
- Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor des Sensorbereiches ermittelten Werte.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren (insbesondere unter Verwen- dung einer Vorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers eines Sicherheitsgurtes eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes, eines Gurtschlosses, einer Gurtzunge sowie mindestens eines an dem Sicherheitsgurt, dem Gurtschlosses und/oder der Gurtzunge angeordneten Sensorbereichs, der aufweist:
- mindestens einen ersten Sensor zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, und
- Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers des Sicherheitsgurtes unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor des Sensorbereiches ermittelten Werte.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 A eine Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er- findung;
Fig. 1 B die Sicherheitsgurtanordnung der Fig. 1 A bei Benutzung durch einen kleineren Fahrzeuginsassen; die Sicherheitsgurtanordnung aus den Fig. 1A und 1 B in perspektivischer Ansicht;
Sensorbereiche einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung in Draufsicht; die Sensorbereiche der Fig. 3A in einer Seitenansicht; einen Sicherheitsgurt einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
Sensorbereiche einer weiteren erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung in Draufsicht; eine Abwandlung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung; eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt; die Sicherheitsgurtanordnung der Fig. 8 bei nicht korrekt angelegtem Sicherheitsgurt; ein Ablaufdiagramm zur Erkennung eines nicht korrekt angelegten Sicherheitsgurtes; ein Ablaufdiagramm zur erfindungsgemäßen Bestimmung einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eine Fahrzeuginsassen; eine Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 12 einen Teilbereich eines Sicherheitsgurtes einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
Fig. 13 eine Draufsicht eines der Sensorbereiche der Sicherheitsgurtanordnung aus Fig. 12;
Fig. 14A bis 14C Schritte bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung; Fig. 15 einen Sensorbereich einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
Fig. 16 eine Abwandlung des Sensorbereiches der Fig. 15;
Fig. 17 eine Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanord- nung;
Fig. 18 schematisch eine weitere Draufsicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung; Fig. 19 einen Schnitt durch die Sicherheitsgurtanordnung aus Fig. 19;
Fig. 20A - 20D Schritte bei der Montage eines Sensors an einem Sicherheitsgurt; und
Fig. 21 A - 21 D Schritte bei der Montage eines abgewandelten Sensors an einem Sicher- heitsgurt.
Die Fig. 1 A zeigt eine in einem Kraftfahrzeug installierte Sicherheitsgurtanordnung 1 mit einem Sicherheitsgurt 1 1 , der vom einem Benutzer (Fahrzeuginsasse 2) angelegt wurde. Der Sicherheitsgurt 1 1 weist mehrere Sensorbereiche in Form von Sensoreinheiten 3 auf, die dazu dienen, Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen 2 zu gewinnen. Aus diesen Daten sollen insbesondere Informationen zu dem mentalen und/oder physischen Zustand des Fahrzeuginsassen 2 abgeleitet und ggf. eine Reaktion eines Fahrerassistenzsystems (z.B. das Einleiten eines Bremsvorganges) ausgelöst und/oder ein Warnsignal (z.B. wenn die gemessene Herz- und/oder Atemaktivität auf ein drohendes Einschlafen des Fahrzeuginsassen hindeuten) erzeugt werden. Denkbar ist auch, dass die auf den Daten der Sensoreinheiten 3 basierenden Informationen über den Zustand des Fahrzeuginsassen mit Daten anderer Sensorsysteme kombiniert werden, z.B. mit Daten eines kamerabasierten Systems zur Beobachtung des Fahrzeuginsassen und/oder eines Systems zur Messung der elektrodermalen Aktivität. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung 1 zur Erkennung eines medizini- sehen Notfalls verwendet wird, wobei z.B. bei Erkennung eines Notfalls automatisch eine Alarmmeldung an eine Notfallstelle versandt werden kann (etwa über ein Notrufmodul wie„ecall" des Fahrzeuges).
Die Sensoreinheiten 3 sind regelmäßig entlang eines Abschnitts 1 1 1 des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnet, der sich im angelegten Zustand des Sicherheitsgurtes 1 1 in Kontakt mit dem Oberkörper des Fahrzeuginsassen 2 befindet. Sensoren (in den Fig. 1A und 1 B nicht dargestellt) der Sensoreinheiten 3 sind mit einer gemeinsamen Auswerteeinheit 4 verbunden, die aus den Sensorsignalen die erwähnten Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen ermittelt. Die Auswerteeinheit 4 kann über eine in den Sicherheitsgurt 1 1 integrierte elektri- sehe Leitung mit den Sensoren verbunden sein. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit 4 in einem unteren Bereich eines Fahrzeugsitzes 5 untergebracht und über einen Beckenabschnitt 1 12 des Sicherheitsgurtes 1 1 mit der in den Gurt 1 1 integrierten Leitung mit den Sensoren der Sensoreinheiten 3 verbunden. Denkbar ist jedoch auch eine drahtlose Anbindung der Sensoren an die Auswerteeinheit 4.
Die Anzahl der Sensoreinheiten 3 und ihr Abstand voneinander ist so bemessen, dass sich im Wesentlichen unabhängig von der Körpergröße des Fahrzeuginsassen 2 zumindest eine der Sensoreinheiten 3 oder mindestens zwei Sensoreinheiten 3 im Bereich (z.B. in Kontakt) mit dem Oberkörper des Fahrzeuginsassen 2 befinden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1A, das einen größeren Fahrzeuginsassen 2 zeigt, befinden sich sämtliche (vorliegend fünf) Sensoreinheiten 3 im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 2. Fig. 1 B zeigt dieselbe Sicherheitsgurtanordnung 1 wie Fig. 1 B, wobei sich auf dem Fahrzeugsitz 5 allerdings ein kleinerer Fahrzeuginsasse 2 (etwa ein Kind) befindet. Entsprechend liegen nicht sämtliche Sensoreinheiten 3 im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 2 an, sondern nur zwei im unteren Bereich des Oberkörperabschnitts 1 1 1 des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnete Sensoreinheiten. Das Vorhandensein von zwei Sensoreinheiten 3 im Bereich des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 2 ist jedoch ausreichend, um auswertbare Sensorsignale und verlässliche Informationen bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen zu erhalten.
Fig. 2 zeigt die Sicherheitsgurtanordnung 1 der Fig. 1 A, 1 B in perspektivischer Darstellung, wobei sich ein ähnlich großer Fahrzeuginsasse 2 auf dem Fahrzeugsitz 5 befindet wie in Fig. 1 A.
Die Figuren 3A und 3B zeigen eine mögliche Ausführung der Sensoreinheiten 3. Danach weisen zumindest die dargestellten beiden Sensoreinheiten 3 jeweils einen ersten, zweiten und dritten Sensor 31 , 32, 33 auf, die jeweils mit einer gemeinsamen Signalaufbereitungseinheit in Form einer Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 verbunden sind. Die Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 bereitet die Signale der Sensoren 31 , 32, 33 getrennt oder gemeinsam auf und leitet sie an die externe Auswerteeinheit 4 weiter.
Einer der Sensoren (der Sensor 32) ist auf einer Innenseite 1 1 a des Sicherheitsgurtes 1 1 ange- ordnet, die nach Anlegen des Sicherheitsgurtes 1 1 dem Fahrzeuginsassen 2 zugewandt ist. Die anderen Sensoren 31 , 33 sind an einer Außenseite 1 1 b des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnet, d.h. auf einer Seite des Sicherheitsgurtes 1 1 , die dem Fahrzeuginsassen 2 abgewandt sein wird. Denkbar ist natürlich auch, dass mehrere Sensoren auf der Innenseite 1 1 a des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnet sind oder auch, dass sich zumindest einige Sensoren zumindest abschnittsweise in dem Sicherheitsgurt 1 1 befinden. Die Position der Sensoren 31 -33 an dem Sicherheitsgurt 1 1 hängt insbesondere von der Art der Sensoren ab. So werden beispielsweise kapazitive Sensoren auf der Innenseite 1 1 a des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnet sein, da sie in Kontakt mit dem Fahrzeuginsassen 2 kommen sollen. Werden als Sensoren Mikrofone oder aktive Sensoren verwendet, können diese einen gewissen Abstand zum Fahrzeuginsassen aufweisen und daher durch- aus auf der Gurtinnenseite 1 1 b angeordnet sein. Die Sensoren 31 - 33 sind über die Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 und mindestens eine Verbindungsleitung 35 mit mindestens einer entlang zumindest eines Teilabschnittes eines seitlichen Randes des Sicherheitsgurt 1 1 verlaufenden elektrischen Leitung 36 (z.B. in Form eines Kommunikationsbusses) mit einer Auswerteeinheit (vgl. Fig. 1 A und 1 B) zur Auswertung der Sig- nale der Sensoren 31 - 33 verbunden. Über die elektrische Leitung 36 oder über eine weitere Leitung, die sich ebenfalls entlang des seitlichen Randes des Sicherheitsgurt 1 1 erstreckt, können die Sensoren 31 - 33 und/oder die Verstärkungs- und oder Filtereinheit 34 auch mit Energie versorgt werden. Die Leitungen 35, 36 werden z.B. während der Herstellung des Sicherheitsgurtes 1 1 in den Gurt integriert (z.B. eingewebt). Denkbar ist allerdings auch, dass die Leitungen 35, 36 nachträglich an dem Gurt 1 1 angebracht werden, z.B. in Form einer elektrisch leitfähigen Be- schichtung.
Zumindest einige der Sensoren 31 - 33 und/oder die Verstärkungs- und/oder Filtereinheit 34 jeweils einer der Sensoreinheiten sind insbesondere auf einem gemeinsamen Träger (etwa einer Leiterplatte) angeordnet. Insbesondere sind diejenigen Sensoren auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, die auf derselben Seite des Sicherheitsgurtes 1 1 positioniert werden sollen. Selbstverständlich können die Sensoreinheiten 3 auch mehr oder weniger als die in den Fig. 3A und 3B dargestellten drei Sensoren aufweisen. Denkbar ist auch, dass zumindest einige der Sensoreinheiten 3 der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung unterschiedlich ausgebildet sind und sich z.B. in der Anzahl und/oder der Art der Sensoren unterscheiden.
Bei der Auswerteeinheit 4 handelt es sich insbesondere um einen programmierten Baustein, der z.B. eine Signalaufbereitung etwa durch Kombination und/oder Vergleich der Signale der unterschiedlichen Sensoren 31 - 33 ausführt. Beispielsweise sind in der Auswerteeinheit 4 entspre- chende Algorithmen etwa nach dem Prinzip der blinden Quellentrennung, des Beamformings (Strahlformung) und/oder der Differenzbildung implementiert.
Die Sensoren 31 - 33 sind insbesondere so ausgewählt, dass sich unter ihnen mindestens zwei unterschiedliche Sensortypen befinden, d.h. Sensoren, die Werte unterschiedlicher Größen, die von der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen abhängen, erfassen. Denkbar ist auch, dass zumindest ein Sensortyp zumindest zweifach vorhanden ist, wobei die Signale der beiden identischen Sensoren z.B. kombiniert werden, um die Signalqualität zu verbessern. Beispielsweise befindet sich unter den Sensoren 31 - 33 ein kapazitiver EKG-Sensor (etwa der dem Fahrzeuginsassen zuzuwendende Sensor 32), der durch kapazitive Kopplung Zustände und deren Änderung registriert, sowie ein durch einen akustischen Wandler (Audiosensor, insbesondere in Form eines Mikrofons) ausgebildeter Sensor (etwa einer der Sensoren 31 , 33), der einen Schalldruck aus Richtung des Fahrzeuginsassen erfasst. Der EKG-Sensor erfasst die elektrische Aktivität des Herzens des Fahrzeuginsassen, während der akustische Wandler gewissermaßen den Herzschlag und die Atmung des Fahrzeuginsassen hören kann. Der EKG-Sensor weist z.B. eine Elektrode aus einem elektrisch leitfähigen Stoff auf, wodurch eine relativ große Elektrodenfläche und gleichzeitig eine flexible Elektrode realisiert werden kann. Das Signal des Audio- sensors kann mit einem Audioverstärker verstärkt werden, was die Verwendung kleinerer Audiosensoren ermöglicht.
Möglich ist auch, dass ein Bewegungssensor verwendet wird, mit dem eine Bewegung insbesondere des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen erfasst. Beispielsweise handelt es sich um einen mindestens einachsigen Beschleunigungssensor, wobei die Hauptachse des Sensors insbesondere orthogonal zum Sicherheitsgurt 1 1 liegt. Der Beschleunigungssensor erfasst eine durch die Herztätigkeit sowie durch die Atmung verursachte Bewegung (Vibration) des Oberkörpers (insbesondere des Brustkorbes) des Fahrzeuginsassen. Die Sensoreinheiten 3 sind wie oben bereits erwähnt z.B. jeweils als integrierte Einheit aufgebaut, d.h. die Sensorkomponenten befinden sich auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder sind Teil eines gemeinsamen elektronischen Bausteins („System-on-Chip"), was einen möglichst kleinen Formfaktor der Sensoreinheiten (insbesondere in Bezug auf die Höhe der Sensoreinheiten) und damit eine möglichst wenig auffällige und störende Anordnung der Sensoreinheiten an/in dem Sicherheitsgurt 1 1 ermöglicht. Lediglich die EKG-Elektrode und die Verbindungsleitungen 35, 36 wären als separate Komponenten realisiert.
Als Sensor der Sensoreinheiten 3 könnte auch ein aktiver Sensor (oder mehrere aktive Sensoren) verwendet werden, z.B. ein Ultraschall- oder Radarsensor, der Ultraschallwellen bzw. Radarwel- len auf den Fahrzeuginsassen sendet und reflektierte Wellen empfängt.
Die Kombination zweier unterschiedlicher Sensortypen in den Sensoreinheiten 3 ermöglicht insbesondere eine Plausibilitätsprüfung der von den Sensoren generierten Signale oder von aus diesen Signalen abgeleiteten Informationen bezüglich des mentalen und/oder körperlichen Zu- standes des Fahrzeuginsassen. Somit ist etwa eine Auswertung der Sensorsignale unter realistischen Bedingungen möglich, d.h. insbesondere auch bei einer Bewegung des Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz (insbesondere bei Veränderungen der Sitzposition) und/oder bei Vib- rationen des Fahrzeugs.
Möglich ist auch, dass zumindest einige der Sensoreinheiten 3 zumindest einen Sensor (Umgebungssensor) aufweisen, der Werte mindestens einer Umgebungsgröße erfasst. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sensor 33 um einen Umgebungssensor. Die von diesem Sensor erfass- ten Werte dienen insbesondere dazu, Signale eines anderen Sensors (etwa der Sensoren 31 , 32), der eine von der Herz- und/oder Atemaktivität der Fahrzeuginsassen abhängige Größe erfasst, zu korrigieren. Beispielsweise handelt es sich bei dem Umgebungssensor um einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur im Bereich der jeweiligen Sensoreinheit oder um ein Mikrofon zum Erfassen von Störgeräuschen, wie oben bereits beschrieben.
Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die Sensoreinheiten 3 insbesondere mit einem deutlichen Abstand einerseits zu einem Gurtanker 1 13 des Sicherheitsgurtes 1 1 und andererseits zu einem Aufroller 1 14 an dem Oberkörperabschnitt 1 1 1 des Sicherheitsgurtes 1 1 positioniert. Die Sensoreinheiten 3 werden somit nach Benutzung des Sicherheitsgurtes 1 1 nicht mit aufgerollt. Beispielsweise beträgt der Anstand zum Gurtanker 1 13 mindestens 800 mm und zum Aufroller 1 14 mindestens 1400 mm.
Aus der Anzahl und der Position der Sensoreinheiten 3, deren Sensoren nach Anlagen des Sicherheitsgurtes 1 1 sinnvolle (verwertbare) Signale liefern, kann zudem auf die Körpergröße und damit auf das Gewicht des Fahrzeuginsassen geschlossen werden. Diese Informationen wiederum können zur Steuerung von Fahrzeugkomponenten (etwa von adaptiven Airbags) verwendet werden.
Anstelle der in Fig. 3A angedeuteten Anbindung der Sensoren 31 - 33 der Sensoreinheiten 3 über die Verbindungsleitungen 35, 36 kann auch eine drahtlose Verbindung der Sensoren 31 - 33 mit der Auswerteeinheit 4 und/oder einer Energiequelle (insbesondere per Induktion) realisiert sein. Die Sensoren 31 - 33 weisen hier jeweils eine Funkeinheit auf oder sind mit einer Funkeinheit verbunden, die Funksignale F an eine Empfangseinheit sendet. Die Empfangseinheit umfasst z.B. eine in den Sicherheitsgurt 1 1 integrierte und entlang zumindest eines Abschnitts eines Randes des Sicherheitsgurtes 1 1 verlaufende Antenne 30. Über die Antenne 30 können sowohl Sensordaten als auch Energie zur Versorgung der Sensoren 31 - 33 übertragen werden. Die drahtlose Übertragung der Sensorsignale und die drahtlose Energieversorgung der Sensoren ermög- lieh z.B. ein Anordnen der Sensoren unmittelbar auf den Sicherheitsgurt, ohne diesen mit elektrischen Strukturen ausstatten zu müssen. Die Sensoren können daher auf einfache Weise in den Sicherheitsgurt integriert werden, da keine Leitungsstrukturen für die Verbindung der Sensoren miteinander und/oder mit der Auswerteeinheit erforderlich sind. Denkbar ist auch, dass die Energie für die Sensoren lokal erzeugt wird, z.B. indem im Bereich der Sensoreinheiten 3 vorhandene Wärme, Bewegung, Licht und/oder elektromagnetische Wellen als Energiequelle genutzt werden. Als Energiequelle kann natürlich auch eine Batterie (z.B. des Fahrzeugs) verwendet werden. Eine andere von Fig. 3A abweichende Variante der drahtgebundenen Übermittlung der Sensordaten und der Energieversorgung zeigt Fig. 6. Hier sind Sensoren 31 der Sensoreinheiten 3 jeweils auf einer flexiblen Leiterplatte 6 angeordnet (z.B. auf die Leiterplatte 6 gelötet). Denkbar ist, dass die Sensoren 31 verschiedener Sensoreinheiten 3 jeweils auf eigenen Leiterplatten angeordnet sind, die über Leitungen miteinander verbunden sind.
Möglich ist allerdings auch, dass wie in Fig. 6 gezeigt, die Sensoren 31 zumindest einiger der Sensoreinheiten 3 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 6 angeordnet sind. Die Leiterplatte 6 kann länglich (etwa nach Art eines Bandes) ausgebildet sein, wobei die Leiterplatte 6 mit den Sensoren 31 in einer schlauchartigen Aufnahme 1 15 des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnet ist. Die schlauch- artige Aufnahme 1 15 bildet einen seitlichen Rand des Sicherheitsgurtes 1 1 aus. Vorliegend weist der Sicherheitsgurt 1 1 zumindest zwei schlauchartige Aufnahmen 1 15 auf, die einander gegenüberliegende Seitenränder des Sicherheitsgurtes 1 1 ausbilden und in denen jeweils eine durchgehende Leiterplatte 6 mit Sensoren 31 angeordnet ist. Es ist natürlich auch denkbar, dass nur eine schlauchartige Aufnahme 1 15 und entsprechend nur eine Leiterplatte 6 vorhanden ist. Des Weiteren kann jede der Sensoreinheiten jeweils natürlich auch mehr als den einen in Fig. 6 dargestellten Sensor 31 umfassen. Die in den schlauchartigen Aufnahmen 1 15 angeordneten Leiterplatten 6 sind mit der Auswerteeinheit der Sicherheitsgurtanordnung 1 verbunden. Beispielweise erfolgt die Verbindung an einem Endbeschlag (z.B. der Gurtzunge) des Sicherheitsgurtes 1 1 , wobei sich die Leiterplatten 6 z.B. bis zu dem Endbeschlag erstreckend oder in den schlauchartigen Aufnahmen 1 15 eine Lei- tung verläuft, über die die Leiterplatten 6 mit der Auswerteeinheit verbunden sind.
Die Figuren 7 und 8 illustrieren, dass die Sensoren der Sicherheitsgurtanordnung 1 auch zur Überwachung des Sitzes der Sicherheitsgurtes 1 1 verwendet werden können. Dies ist insbesondere deshalb möglich, da die Sensoren, um eine von der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahr- zeuginsassen abhängige Größe messen zu können, eine Richtcharakteristik aufweisen, die - bezogen auf den korrekt angelegten Zustand des Sicherheitsgurtes 1 1 (Fig. 7) - in Richtung auf den Fahrzeuginsassen 2 bzw. den Fahrzeugsitz 5 weist.
Insofern kann anhand des Sensorsignals unterschieden werden, ob ein Signal (z.B. Herz- oder Atemgeräusch) von einer Rückenlehne 51 des Fahrzeugsitzes 5 her an die Sensoreinheiten 3 (d.h. auf die Innenseite des Sicherheitsgurtes 1 1 zu) oder auf die Rückenlehne 51 zu laufend an die Sensoren ankoppelt (d.h. auf die Außenseite des Sicherheitsgurtes 1 1 zu) wie in Fig. 8 dargestellt. Entsprechend kann mit Hilfe eines Algorithmus (vgl. Fig. 9) eine missbräuchliche Verwendung des Sicherheitsgurtes 1 1 , z.B. wenn dieser hinter dem Rücken des Fahrzeuginsassen 2 verläuft, erkannt werden. Somit kann ein Umgehen konventioneller Gurtanlegekontrollen, die lediglich prüfen, ob das Gurtschloss korrekt verriegelt ist, verhindert werden. Denkbar ist auch, dass anhand der Sensorsignale festgestellt wird, ob eine Person oder ein Gegenstand mit dem Sicherheitsgurt 1 1 gesichert ist. Gemäß Figur 9 umfasst das Gurtanlegekontrollverfahren 200 zunächst eine Prüfung, ob der Fahrzeugsitz belegt ist oder nicht (Schritt 201 ). Ist dies der Fall, wird mit Hilfe der Sensoreinheiten der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung mindestens eine von der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängige Größe erfasst (Schritt 202). Durch Auswerten und/oder Vergleich der Signale unterschiedlicher Sensoren erfolgt eine Plausibilitätsprü- fung 203 der Sensorsignale. Erweisen sich die Sensorsignale (Sensordaten) als nicht plausibel (nicht valide), wird ein Gurtwarner aktiviert (Schritt 204). Nach einer vorgebbaren Wartezeit 205 (z.B. 1 Sekunde) wird das Verfahren beginnend mit Schritt 201 erneut durchlaufen. Sollte die Plausibilitätsprüfung 203 jedoch ergeben, dass die Sensordaten valide sind, wird daraus geschlossen, dass die Sensoren korrekt auf den Fahrzeuginsassen zu ausgerichtet sind und der Sicherheitsgurt demzufolge korrekt angelegt ist. Ggf. wird daraufhin ein Gurtwarner deaktiviert (Schritt 206) und das Verfahren nach der Wartezeit 205 wiederholt.
Die Figur 10 illustriert ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen. Danach wird eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung eingesetzt, die zumindest drei Sensoreinheiten 3a, 3b, 3c umfasst. Die Sensoreinheit 3a weist zumindest einen Beschleunigungs- sensor sowie einen Audiosensor, die Sensoreinheit 3b zumindest einen Audiosensor und die Sensoreinheit 3c zumindest einen Audiosensor sowie einen (insbesondere kapazitiven) EKG- Sensor auf.
Entsprechend erzeugt die Sensoreinheit 3a ein von der Bewegung (Beschleunigung) des Fahr- zeuginsassen (insbesondere des Brustkorbs des Fahrzeuginsassen) abhängiges Sensorsignal 301 sowie ein von einem Herz- und/oder Atemgeräusch des Fahrzeuginsassen abhängiges Sensorsignal. Analog erzeugen die Sensoreinheiten 3b, 3c jeweils ein von einem Herz- und/oder Atemgeräusch abhängiges Sensorsignal, das mit dem Signal des Audiosensors der Sensoreinheit 3a zu einem kombinierten (insbesondere aufbereiteten) Audiosignal 302 zusammengesetzt wird. Das zusammengesetzte Audiosignal 302 wird in zwei Signale 302a, 302b aufgetrennt, die dem Atemgeräusch bzw. dem Herzgeräusch zugeordnet sind. Mit dem EKG-Sensor der Sensoreinheit 3a wird ein EKG-Signal 303 erzeugt.
Das Bewegungssensorsignal 301 wird einer Bewegungsanalyse 304 unterzogen, um Informatio- nen 305 über die Atmung des Fahrzeuginsassen (z.B. eine Atemfrequenz) zu bestimmen. Des Weiteren wird mittels der Bewegungsanalyse 304 eine Herzrate 306 ermittelt. Aus der Herzrate 306 wiederum können unter Berücksichtigung der respiratorischen Sinusarrythmie - RSA 307 der Herzrate ebenfalls Informationen 308 über die Atmung (z.B. ebenfalls eine Atemfrequenz) ermittelt werden.
Das Audiosignal 302a wird einer Atemgeräuschanalyse unterzogen, um ebenfalls Informationen 309 über die Atmung des Fahrzeuginsassen zu erhalten. Das Audiosignal 302b wird per Herztonanalyse ausgewertet, um eine Herzrate 310 zu bestimmen. Analog zu den Schritten 307 und 308 erfolgt eine Auswertung 31 1 der respiratorischen Sinusarrythmie der Herzrate 310, woraus sich Informationen 312 über die Atmung des Fahrzeuginsassen ergeben.
Mittels einer Auswertung des EKG-Signals 303 ergibt sich ebenfalls eine Herzrate 313, aus der wiederum mittels Auswertung 314 der respiratorischen Sinusarrythmie Informationen 315 über die Atmung abgeleitet werden können.
Die Sensoren der Sensoreinheiten 3a, 3b, 3c liefern somit auf fünf verschiedenen Wegen Informationen 305, 308, 309, 312, 315 über die Atmung. Diese Informationen werden einer Plausibili- tätsprüfung und z.B. auch einer Signalaufbereitung unterzogen und ein plausibilisiertes und/oder genaueres Atemsignal 316 (insbesondere eine Atemfrequenz) generiert. Beispielsweise umfasst die Plausibilitätsprüfung einen Vergleich und eine Auswahl einiger der Informationen 305, 308, 309, 312, 315. Die Sensoren liefern auch verschiedene Messwerte der Herzrate, nämlich die Herzraten 306, 310. Diese Messwerte werden ebenfalls kombiniert und/oder plausibilisiert, um eine plausibilisierte und/oder genauere Herzrate 317 zu erzeugen. Die plausibilisierte und/oder genauere Atemfrequenzinformation 316 und/oder Herzrate 317 werden für die weitere Verarbeitung genutzt, insbesondere, um Informationen bezüglich des mentalen und/oder körperlichen Zu- standes des Fahrzeuginsassen abzuleiten. Das anhand der Fig. 10 erläuterte Verfahren kann insbesondere unter Verwendung der Sicherheitsgurtanordnung der Fig. 1 bis 6 ausgeführt werden.
Fig. 1 1 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung 1 in perspektivischer Ansicht. Danach ist die Sicherheitsgurtanordnung 1 in Form eines Dreipunkt- Sicherheitsgurtsystems ausgebildet und einem Fahrzeugsitz 5 zugeordnet. Die Sicherheitsgurtanordnung 1 umfasst einen Sicherheitsgurt 1 1 , der zumindest teilweise in einem fahrzeugfest angeordneten Gurtaufroller 1 14 aufgerollt oder dort aufbewahrt ist, wobei der Sicherheitsgurt 1 1 aus dem Gurtaufroller 1 14 ausziehbar ist. Ist der Sicherheitsgurt 1 1 an einen den Fahrzeugsitz 5 belegenden Fahrzeuginsassen (nicht dargestellt) angelegt, verläuft er ausgehend vom Gurtaufroller 1 14 entlang der vertikalen Fahrzeugachse nach oben zu einem fahrzeugfest angeordneten Schulterumlenkbeschlag 1 16, der entlang der vertikalen Fahrzeugachse höhenverstellbar ausgebildet sein kann. Der Sicherheitsgurt 1 1 wird mittels dieses Schulterumlenkbeschlages 1 16 umgelenkt und verläuft dann entlang der vertikalen Fahrzeugachse diagonal über den Oberkörper des auf dem Fahrzeugsitz 5 befindlichen Fahrzeuginsassen nach unten zu einem Schlossumlenkelement 1 17. An dem Schlossumlenkelement 1 17 ist eine Gurtschlosszunge 1 18 ausgebildet, die im angegurteten Zustand des Fahrzeuginsassen in ein am Fahrzeug festgelegtes Gurtschloss 1 19 eingesteckt ist und dabei lösbar in diesem arretiert ist. Durch das Schlossumlenkelement 1 17 wird der Sicherheitsgurt 1 1 umgelenkt und verläuft über einen Beckenbereich des Fahrzeuginsassen zu einem fahrzeugfest festgelegten Gurtanker 1 13.
Die Gurtumlenkeinrichtung (das Schlossumlenkelement 1 17), die entlang der vertikalen Fahrzeugachse etwa auf Höhe der Hüfte eines den Sitz belegenden Fahrzeuginsassen angeordnet ist, unterteilt den Sicherheitsgurt 1 1 in zwei Gurtsegmente, nämlich in ein Schultersegment 1 1 1 (Oberkörperabschnitt oder Schultergurt), der ausgehend vom Schulterumlenkbeschlag 1 16 dia- gonal über den Oberkörper des angegurteten Fahrzeuginsassen zum Schlossumlenkelement 1 17 verläuft. Dem Schultersegment 1 1 1 schließt sich ein Beckensegment 1 12 (Beckengurt) an, der ausgehend vom Schlossumlenkelement 1 17 zur Gurtverankerung 1 13 verläuft.
An dem Beckensegment 1 12 des Sicherheitsgurtes 1 1 ist ein Sensorbereich in Form einer Sen- soreinheit 3 angeordnet. Die Sensoreinheit weist insbesondere wie oben im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsbeispielen bereits erläutert, mindestens zwei Sensoren auf, die dazu dienen, Daten bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Fahrzeuginsassen zu bestimmen.
Zusätzlich ist eine weitere Sensoreinheit 30 an dem Gurtschluss 1 19 vorgesehen. Die Sensorein- heit 30 ist ebenfalls mit mindestens zwei Sensoren ausgestattet, wie oben erläutert (vgl. insbesondere die Fig. 3A und 3B). Denkbar ist auch, dass sich die Sensoreinheit 30 nicht an dem Gurtschloss 1 19 befindet, sondern an der Gurtzunge 1 18. Möglich ist auch, dass sowohl an dem Gurtschloss 1 19 als auch an der Gurtzunge 1 18 jeweils mindestens eine Sensoreinheit 30 angeordnet ist. Selbstverständlich können jeweils mehrere Sensoreinheiten vorgesehen sein; insbe- sondere kann der Sicherheitsgurt 1 1 (auch im Bereich des Schultersegments 1 1 1 ) mehrere Sensoreinheiten aufweisen. In einer Abwandlung weist nur der Sicherheitsgurt 1 1 (z.B. genau eine) Sensoreinheit auf. Umgekehrt kann natürlich eine Sensoreinheit auch nur an dem Gurtschloss 1 19 und/oder an der Gurtzunge 1 18 vorhanden sein (d.h. der Sicherheitsgurt 1 1 weist keine Sensoreinheit auf).
Die in Fig. 12 dargestellte Sicherheitsgurtanordnung 1 weist analog zu den vorherigen Ausfüh- rungsbeispielen einen Sicherheitsgurt 1 1 mit einer Mehrzahl von Sensorbereichen 300 auf, die jeweils mindestens zwei Sensoren umfassen. Darüber hinaus besitzen die Sensorbereiche 300 jeweils eine Aufnahme in Form einer Tasche 7, in der die Sensoren angeordnet sind.
Die Taschen 7 umfassen jeweils eine Abdeckung 71 , die eine Außenseite der Sensoren (d.h. eine dem Sicherheitsgurt 1 1 oder zumindest dem Fahrzeuginsassen nach Anlegen des Sicherheitsgurtes 1 1 abgewandte Seite der Sensoren) überwölbt und somit abdeckt. Auf der der Abdeckung 71 abgewandten Seite der Sensoren bildet z.B. jeweils ein Teilabschnitt des Sicherheitsgurtes 1 1 einen Boden der Tasche 7 aus. Denkbar ist jedoch auch, dass die Taschen 7 keinen Boden aufweisen und die Sensoren 31 , 32 z.B. an einer Innenseite der Abdeckung 71 befestigt sind. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 sind die Taschen 7 und damit die Abdeckungen 71 aus einem Gewebe 72 des Sicherheitsgurtes 1 1 gebildet, wobei das Herstellen der Taschen 7 zusammen mit dem Herstellen (d.h. dem Weben) des Sicherheitsgurtes 1 1 erfolgt.
Ein Teilbereich 71 1 der Abdeckungen 71 weist nur diejenigen Fäden des Gewebes 72 des Si- cherheitsgurtes 1 1 auf, die sich entlang der Haupterstreckungsrichtung des Sicherheitsgurtes 1 1 erstrecken, d.h. entweder nur die Kett- oder die Schussfäden 721 , 722 dieses Gewebes 72 oder die Kett- und Schussfäden 721 , 722 sind in diesem Bereich nicht miteinander verwebt.
Somit ist die Tasche 7 über den nicht gewebten Teilbereich 71 1 zugänglich, wobei der Teilbereich 71 1 insbesondere dazu dient, die Sensoren und ggf. andere (z.B. elektronische) Komponenten in die Tasche 7 einzuführen. Das Einführen der Sensoren 31 , 32 in die Taschen 7 ist in Fig. 14A angedeutet. Die Sensoren 31 , 32 sind in Fig. 14A (und auch in den weiteren Figuren) als eine gemeinsame Einheit gezeigt. Denkbar ist natürlich auch, dass es sich bei den Sensoren um separate Komponenten handelt, die z.B. einzeln in die Tasche 7 eingeführt und dort angeordnet werden. Denkbar (jedoch nicht zwingend) ist, dass die Teilbereiche 71 1 der Abdeckungen 71 nach dem Anordnen der Sensoren 31 , 32 in den Taschen 7 (z.B. durch Vernähen mit einer Naht 712) verschlossen werden (Fig. 14B). Eine elektrische Kontaktierung der in den Taschen 7 angeordneten erfolgt z.B. über elektrische Leitungen 36, die an oder in dem Sicherheitsgurt 1 1 angeordnet sind. Beispielsweise sind die elektrischen Leitungen 36 zumindest abschnittsweise aus einem elektrisch leitfähigen Garn ausgebildet, das mit dem Gewebe des Sicherheitsgurtes 1 1 verwebt ist. Die elektrischen Leitungen können Sensoren 31 , 32 verschiedener Sensorbereiche 3 miteinander und/oder die Sensoren 31 , 32 jeweils mit einer elektrischen Versorgungs- und/oder Signalleitung verbinden.
Fig. 15 stellt eine andere Ausgestaltung einer Abdeckung 70 der Sensorbereiche 300 dar. Danach besteht die Abdeckung 70 aus einem anderen (z.B. formstabileren) Material als der Sicherheitsgurt 1 1 und ist mit einem Verbindungsbereich 701 mit dem Sicherheitsgurt 1 1 verbunden, z.B. verklebt oder verschweißt. Die Abdeckung 70 überwölbt die Sensoren 31 , 32 kuppelartig, wobei auf dem Sicherheitsgurt 1 1 aufliegende Stirnseiten der Abdeckung 70 den Verbindungsbereich 701 ausbilden.
Denkbar ist auch, dass die Abdeckung 70 aus einem nähbaren, insbesonderen flexiblen Material gebildet ist. Beispielsweise besteht die Abdeckung 70 aus einem Gewebe (z.B. aus demselben Gewebe wie der Sicherheitsgurt 1 1 ), wobei die Verbindung mit dem Sicherheitsgurt 1 1 insbesondere über eine Naht 702 in einem Flanschabschnitt 703 der Abdeckung 70 erfolgt. Möglich ist im Übrigen auch, dass der Sensor 31 , 32 ebenfalls per Naht oder Aufschweißen (insbesondere per Ultraschallschweißen) fixiert wird. Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der elektrischen Leitungen 36 zum Verbinden der Sensoren 31 , 32 der Sensorbereiche 300 zeigt die Fig. 17. Danach werden die Leitungen 36 unter Verwendung eines Druckverfahrens (z.B. unmittelbar) auf den Sicherheitsgurt 1 1 aufgebracht, z.B. per 3D-Druck oder Siebdruck. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein bestimmtes Druckverfahren festgelegt, sondern es können im Prinzip beliebige Druckverfahren zum Einsatz kommen, die geeignet sind, elektrisch leitfähiges Material auf dem Sicherheitsgurt aufzubringen, z.B. auch der Tintenstrahldruck. Die elektrischen Leitungen 36 verlaufen gemäß Fig. 17 zwar parallel zueinander und geradlinig. Dies ist jedoch nicht zwingend. Vielmehr können auch die auf den Sicherheitsgurt 1 1 aufgedruckten Leitungen eine im Prinzip beliebige Form besitzen. Eine Möglichkeit der Kontaktierung von elektrischen Leitungen 36, die innerhalb des Sicherheitsgurtes 1 1 verlaufen (und insbesondere von außen nicht sichtbar sind), etwa Leitungen aus verwebtem leitfähigen Garn, wie weiter oben bereits erwähnt, zeigt die Schnittansicht der Fig. 19 (Schnitt entlang A-A in Fig. 18). Die Verbindung der Sensoren 31 , 32 erfolgt über in den Gurt 1 1 hineinragende Kontakte 310 (z.B. in Form von Pins) der Sensoren 31 , 32, die mittels eines leitfähigen Klebers 361 , der sich z.B. vollständig innerhalb des Sicherheitsgurtes 1 1 befindet, mit Einzeldrähten 362 der elektrischen Leitungen 36 verbunden sind. Der Kleber 361 wird z.B. lokal in den Sicherheitsgurt eingespritzt. Denkbar ist auch, dass die elektrische Leitung 38 im Bereich der Sensoren 31 , 32 näher an die Oberfläche des Sicherheitsgurtes geführt wird, um die Kontaktierung der Sensoren 31 , 32 zu vereinfachen.
Der Verlauf der elektrischen Leitungen 36 in Fig. 18 ist nur beispielhaft zu verstehen. Denkbar ist auch ein nicht geradliniger Verlauf der Leitungen 36, wie z.B. in Fig. 14C gezeigt. Darüber hinaus müssen die Leitungen 36 nicht unbedingt in einer Ebene liegen. Möglich ist vielmehr auch, dass sie (in Dickenrichtung des Gurtes 1 1 ) übereinander angeordnet sind. Denkbar ist natürlich auch, dass die in Fig. 18 angedeuteten Potentiale der Leitungen 36 (linke Leitung mit negativem Pol einer Spannungsquelle verbunden, rechte Leitung mit einem positiven Pol) vertauscht werden. Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung der elektrischen Verbindung zwischen den Sensoren 31 , 32 und einer in dem Sicherheitsgurt 1 1 angeordneten elektrischen Leitung 36 ist in den Fig. 20A - 20D illustriert. Hiernach weisen die Sensoren 31 , 32 bzw. eine Komponente, die die Sensoren 31 , 32 aufweist, Kontaktelemente in Form von Schneidklemmkontakten 8 auf. Beispielsweise sind die Schneidklemmkontakten 8 an einem (z.B. gemeinsamen) Gehäuse oder einer Lei- terplatte der Sensoren 31 , 32 angeordnet und weisen jeweils eine V-förmige Schneidkante 81 auf.
Zur Montage der Sensoren 31 , 32 an dem Sicherheitsgurt 1 1 werden sie auf den Gurt 1 1 aufgesetzt (aufgedrückt), wobei die Schneidklemmkontakten 8 in den Gurt 1 1 eindringen. Das Eindrin- gen in den Gurt 1 1 wird dadurch erleichtert, dass die Schneidkanten 81 beim Aufsetzen der Sensoren 31 , 32 auf den Gurt 1 1 Fäden des Gewebes des Sicherheitsgurtes 1 1 auftrennen. Gleichzeitig erfolgt über die V-förmigen Kanten 81 eine klemmende Fixierung der Schneidklemmkontakte 8 an den Leitungen 36; vgl. Fig. 20A, 20B. Anstelle der Schneidklemmkontakte 8 mit V- förmigen Schneidkanten 81 können natürlich auch anders gestaltete Kontaktelemente verwendet werden, etwa dornartige Kontaktelemente, die mit einer Spitze in den Gurt 1 1 bis zu den Leitungen 36 eindringen. Denkbar ist auch, die Kontaktelemente vor der Montage zu erhitzen, so dass sie sich gewissermaßen durch den Gurt 1 1 hindurchschmelzen können.
Über die Fixierung der Schneidklemmkontakte 8 an den Leitungen 36 erfolgt auch eine Fixierung der Sensoren 31 , 32 an dem Sicherheitsgurt 1 1 . Denkbar ist allerdings, dass zusätzlich ein Halteelement in Form einer Sicherungsplatte 9 vorgesehen ist, die an einer den Sensoren 31 , 32 abgewandten Seite des Sicherheitsgurtes 1 1 angeordnet ist. Gleichzeitig dient das Halteelement 9 als Schutz vor den Schneidkanten 81 der Schneidklemmkontakte 8. Das Halteelement 9 weist dornartige Fixierstifte 91 mit einem spitzen Ende 92 auf, die beim Anordnen des Halteelementes 9 an dem Sicherheitsgurt 1 1 diesen und auch die Sensoren 31 , 32 durchdringen, und zwar dergestalt, dass die Enden 92 der Fixierstifte 91 aus den Sensoren 31 , 32 herausragen (Fig. 20C). Die Sensoren 31 , 32 weisen insbesondere Öffnungen oder Schwächungen auf, um das Durch- führen der Fixierstifte 91 zu ermöglichen. Die überstehenden Enden 92 der Fixierstifte 91 werden abschließend verformt, etwa mechanisch oder thermisch (z.B. per Ultraschall); vgl. Fig. 20D. Das Halteelement 9 ist hierfür insbesondere aus einem weicheren, leichter verformbaren Material ausgebildet. Es wird noch einmal darauf hingewiesen, dass die Sensoren 31 , 32 separate Bauelemente sein können, die jeweils die erläuterten Schneidklemmkontakte 8 und das Halteelement 9 aufweisen können. Denkbar ist natürlich auch, dass die Sensoren 31 , 32 (und ggf. weitere Sensoren) eine gemeinsame Einheit bilden (z.B. durch eine einzige elektronische Komponente ausgebildet sind), die z.B. über ein einzelnes Halteelement 9 an dem Gurt 1 1 festgelegt ist.
Falls der Sicherheitsgurt 1 1 Leitungen 36 aufweist, die an einer seiner Oberflächen (Außenseiten) verlaufen, kann auf in den Gurt 1 1 eindringende Kontaktelemente verzichtet werden. Vielmehr weisen die Sensoren 31 , 32 dann z.B. ebene Kontaktflächen 80 oder Kontaktelemente mit einer ebenen Kontaktfläche auf, die in Kontakt mit den Leitungen 36 gebracht werden; vgl. die Figuren 21 A - 21 D. Analog zu den Figuren 20A - 20D kann jedoch ein Halteelement 9 zur Fixierung der Sensoren 31 , 32 an dem Sicherheitsgurt vorgesehen sein. Es wird darauf hingewiesen, dass Elemente unterschiedlicher Ausführungsbeispiele der Erfindung natürlich auch miteinander kombiniert werden können. So ist es selbstverständlich möglich, die Befestigung der Sensoren gemäß den Fig. 20A - 20D oder 21 A - 21 D zusammen mit den weiter oben beschriebenen Ausführungen der Sicherheitsgurtanordnung zu verwenden.
Bezugszeichenliste
1 Sicherheitsgurtanordnung
2 Fahrzeuginsasse
3, 3a, 3b, 3c, 30, 300 Sensoreinheit
4 Auswerteeinheit
5 Fahrzeugsitz
6 Leiterplatte
7 Tasche
8 Schneidklemmkontakte
9 Sicherungsplatte
11 Sicherheitsgurt
11a Innenseite
11b Außenseite
31, 32, 33 Sensor
34 Verstärkungs- und oder Filtereinheit
35 Verbindungsleitung
36 elektrische Leitung
51 Rückenlehne
71 Abdeckung
72 Gewebe
80 Kontaktfläche
91 Fixierstifte
92 Ende
111 Oberkörperabschnitt
112 Beckenabschnitt
113 Gurtanker
114 Aufroller
115 schlauchartige Aufnahme
116 Schulterumlenkbeschlag
117 Schlossumlenkelement
118 Gurtzunge
119 Gurtschloss 361 Klebstoff
362 Einzeldraht
71 1 Teilbereich
712 Naht
721 Kettfaden
722 Schussfaden

Claims

Patentansprüche
1 . Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit
einem Sicherheitsgurt (1 1 ), einem Gurtschloss (1 19) sowie einer Gurtzunge (1 18); - mindestens einem an dem Sicherheitsgurt (1 1 ), an dem Gurtschloss (1 19) und/oder an der Gurtzunge (1 18) angeordneten Sensorbereich (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), der aufweist: - mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer
Umgebungsgröße, gekennzeichnet durch mindestens eine Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31 , 33) des Sensorbereiches (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) ermittelten Werte.
2. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von an dem Sicherheitsgurt (1 1 ), an dem Gurtschloss (1 19) und/oder an der Gurtzunge (1 18) angeordneten Sensorbereichen (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) jeweils mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe und mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße aufweisen, und wobei die Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31 , 33) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) ermittelten Werte ausgebildet ist.
3. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) an dem Sicherheitsgurt (1 1 ) vorgesehen sind.
4. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers des Sicherheitsgurtes abhängigen Größe und mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße aufweist, wobei der Abstand zweier benachbarter Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c) voneinander größer ist als jeweils der Abstand der Sensoren der Sensorbereiche.
5. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorbereich (3, 3a, 3b, 3c, 300) an dem Sicherheitsgurt (1 1 ) und ein weiterer Sensorbereich (30) an dem Gurtschloss (1 19) oder der Gurtzunge (1 18) vorgesehen ist.
6. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der erste Sensor (31 ) durch einen ersten akustischen Wandler und der zweite
Sensor (33) durch einen zweiten akustischen Wandler ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite akustische Wandler entlang unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sind.
7. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der erste akustische Wandler bei Benutzung der Sicherheitsgurtanordnung
(1 ) auf den Benutzer (2) der Sicherheitsgurtanordnung (1 ) gerichtet ist, während der zweite akustische Wandler so ausgerichtet ist, dass es Geräusche der Umgebung des Sensorbereichs (3, 3a, 3b, 3c) erfasst.
8. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, Signale, die von dem ersten akustischen Wandler bei Erfassung von Geräuschen, die von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) abhängen, erzeugt werden, unter Verwendung von mit dem zweiten akustischen Wandler erfassten Umgebungsgeräuschen zu korrigieren.
9. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur unter Verwendung eines Modells eines akustischen Übertragungspfades zwischen dem ersten und dem zweiten akustischen Wandler erfolgt.
10. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (31 ) ein Beschleunigungssensor oder ein Drucksensor ist.
1 1. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (33) ein Temperatursensor ist, der eine Temperatur in der Umgebung des ersten
Sensors (31 ) erfasst.
12. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, Signale, die von dem ersten Sensor (31 ) in Abhängigkeit von der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) erzeugt werden, unter Verwendung der mit dem Temperatursensor erfassten Temperatur zu korrigieren.
13. Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit
einem Sicherheitsgurt (1 1 ), einem Gurtschloss (1 19) sowie einer Gurtzunge (1 18); - mindestens einem an dem Sicherheitsgurt (1 1 ), an dem Gurtschloss und/oder an der
Gurtzunge angeordneten Sensorbereich (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), der aufweist:
- mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor (32) zum Ermitteln von Werten einer von einer
Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, gekennzeichnet durch mindestens eine Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31 , 32) des Sensorbereiches (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) ermittelten Werte.
14. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von an dem Sicherheitsgurt (1 1 ), an dem Gurtschloss (1 19) und/oder an der Gurtzunge (1 18) angeordneten Sensorbereichen (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), wobei die Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) jeweils mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen Größe und mindestens einen zweiten Sensor (32) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe aufweisen, und wobei die Auswerteeinheit (4) zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31 , 33) zumindest eines der Sensorbereiche (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) ermittelten Werte ausgebildet ist.
15. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensorbereiche an dem Sicherheitsgurt vorgesehen sind.
16. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorbereich an dem Sicherheitsgurt und ein weiterer Sensorbereich an dem Gurtschloss oder der Gurtzunge vorgesehen ist.
17. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, ein Signal des ersten Sensors (31 ) abhängig von einem Signal des zweiten Sensors (32) zu korrigieren.
18. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Sensor (31 , 32) jeweils auf einer sich entlang zumindest eines Abschnitts des Sicherheitsgurtes (1 1 ) erstreckenden Leiterplatte (6) angeordnet sind.
19. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (6) in einer schlauchartigen Aufnahme (6) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) angeordnet ist.
20. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) ausgebildet ist, abhängig von den in den Sensorbereichen (3, 3a, 3b, 3c) jeweils von dem ersten und/oder zweiten Sensor (31 , 32) ermittelten Werten ein Signal zu generieren, das signalisiert, ob der Sicherheitsgurt (1 1 ) korrekt angelegt ist.
21. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbereich (3, 3a, 3b, 3c) an dem Sicherheitsgurt (1 1 ) ausgebildet ist und eine Abdeckung (71 ) aufweist, die die Sensoren (31 , 32) zumindest auf einer Seite abdeckt.
22. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung durch ein Gewebe des Sicherheitsgurtes (1 1 ) ausgebildet ist.
23. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Abde- ckung (71 ) einen Bereich (71 1 ) aufweist, der nur diejenigen Fäden (721 ) des Gewebes (72) aufweist, die entlang der Haupterstreckungsrichtung des Sicherheitsgurtes (1 1 ) verlaufen, oder die Kett- und Schussfäden (721 , 722) des Gewebes (72) in diesem Bereich (71 1 ) nicht miteinander verwebt sind.
24. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine in und/oder an dem Sicherheitsgurt (1 1 ) angeordnete und mit zumindest einem der Sensoren (31 , 32) verbundene elektrische Leitung (36).
25. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die elektri- sehe Leitung (36) an einem Gewebe (72) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) angenäht oder in das
Gewebe (72) eingewebt ist.
26. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (36) aus elektrisch leitfähigem Garn gebildet ist.
27. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (36) auf den Sicherheitsgurt (1 1 ) aufgedruckt ist.
28. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (36) über einen elektrisch leitfähigen Kleber (361 ) oder einen gedruckten Kontakt mit dem Sensor (31 , 32) verbunden ist.
29. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (31 , 32) mindestens ein sich in den Sicherheitsgurt (1 1 ) hineinerstreckendes Kontaktelement (8) aufweist, das den Sensor (31 , 32) mit der elektrischen Leitung (36) verbindet.
30. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontak- telement (8) eine Schneidkante (81 ) aufweist, die das Hineinbewegen des Kontaktelementes
(8) in den Sicherheitsgurt (1 1 ) bei der Montage des Sensors (31 , 32) erleichtert.
31. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurt (1 1 ) zumindest teilweise durch eine flexible Leiterplatte ausgebildet ist.
32. Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) einer Sicherheitsgurtanordnung (1 1 ) eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes (1 1 ), eines Gurtschlosses (1 19), einer Gurtzunge
(1 18) sowie mindestens eines an dem Sicherheitsgurt (1 1 ), dem Gurtschlosses (1 19) und/oder der Gurtzunge (1 18) angeordneten Sensorbereichs (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), der aufweist:
- mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor (33) zum Ermitteln von Werten mindestens einer Umgebungsgröße, gekennzeichnet durch
Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31 , 33) des Sensorbereiches (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300) ermittelten Werte.
33. Verfahren zum Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) einer Sicherheitsgurtanordnung eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten: Bereitstellen eines Sicherheitsgurtes (1 1 ), eines Gurtschlosses (1 19), einer Gurtzunge (1 18) sowie mindestens eines an dem Sicherheitsgurt (1 1 ), dem Gurtschloss (1 19) und/oder der Gurtzunge (1 18) angeordneten Sensorbereichs (3, 3a, 3b, 3c, 30, 300), der aufweist:
- mindestens einen ersten Sensor (31 ) zum Ermitteln von Werten einer ersten, von einer Herz- und/oder Atemaktivität eines Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen Größe; und
- mindestens einen zweiten Sensor (32) zum Ermitteln von Werten einer von einer Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) abhängigen und von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe, gekennzeichnet durch
Bestimmen einer Information bezüglich der Herz- und/oder Atemaktivität des Benutzers (2) des Sicherheitsgurtes (1 1 ) unter Verwendung der von dem ersten und zweiten Sensor (31 , 32) des Sensorbereiches (3, 3a, 3b, 3c) ermittelten Werte.
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