Verfahren zur Unfallvermeidung oder Unfallfolgenverminderung in einem Fahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unfallvermeidung oder Unfallfolgenverminderung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

Aus der DE 198 01 009 Cl ist ein Verfahren bekannt, bei dem biometrische Sensoren in einem Fahrzeug Vitaldaten des Fahrers ermitteln. Die biometrischen Sensoren umfassen Drucksensoren am Lenkrad, die die Stärke der Umklammerung durch die Hand des Fahrers ermitteln, woraus auf die Muskelkontraktion der Hand geschlossen wird. Über weitere Sensoren können der Hautwiderstand, der Blutdruck, der Puls, die Schweißsekretion oder Reflexe der Pupillen oder eines Augenlids sowie die Mimik des Fahrers ermittelt werden. Ergibt die Auswertung der Vitaldaten, dass sich der Fahrer in einer Not- oder Stresssituation befindet, wird der automatische Bremsvorgang eingeleitet und gegebenenfalls ein Gurtstraffer automatisch betätigt. Dies wird jedoch nur für den Fall durchgeführt, dass über zusätzliche Sensoren, welche die Änderung der Gas- oder Bremspedalstellung ermitteln, festgestellt wird, dass die Änderung der Pedalstellung einen Geschwindigkeitsgrenzwert übersteigt.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Unfall- und Verletzungsrisiko in Fahrzeugen zu verringern, die von medizinisch überwachten Fahrern gesteuert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können Unfälle in Fahrzeugen vermieden werden oder zumindest die Unfallfolgen vermindert werden, falls sich der Fahrer in einer medizinischen Notsituation befindet. Voraussetzung ist die medizinische Überwachung des Fahrers mithilfe eines mobilen medizinischen Gerätes, mit dem zumindest eine Vitalfunktion des Fahrers überwacht wird. Mithilfe des mobilen medizinischen Geräts kann beispielsweise die Herzfrequenz überwacht, ein Elektrokardiogramm (EKG) aufgezeichnet, der Blutzucker oder das Blutbild überwacht werden oder dergleichen. Das mobile medizinische Gerät ist nicht Bestandteil des Fahrzeugs, sondern stellt eine vom Fahrzeug unabhängige Baueinheit dar. Das mobile medizinische Gerät wird vom Fahrer mitgeführt, es befindet sich entweder unmittelbar am Körper des Fahrers oder weist einen Sensor am Körper auf, der Teil des medizinischen mobilen Gerätes ist und mit diesem verbunden ist oder drahtlos kommuniziert.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden vom mobilen medizinischen Gerät direkt oder indirekt Signale an ein Sicherheitssystem im Fahrzeug übermittelt. Für den Fall, dass die Vitaldaten außerhalb eines Normbereiches liegen, wird selbsttätig ein Eingriff in das Sicherheitssystem durchgeführt. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass über eine geeignete Datenschnittstelle die Informationen zwischen dem mobilen medizinischen Gerät und dem Sicherheitssystem im Fahrzeug ausgetauscht werden können, so dass verschiedenartige medizinische mobile Geräte fahrzeugunabhängig eingesetzt werden können. Die Erfassung und Überwachung der Vitaldaten des Fahrers erfolgt in dem spezialisierten medizinischen mobilen Gerät mit hoher Präzision, so dass dementsprechend eine genaue Datengrundlage für die Beurteilung zur Verfügung steht, ob der Fahrer in seiner Fahrtüchtigkeit eingeschränkt ist. Ergibt die Auswertung, dass die ermittelten Vitaldaten außerhalb eines Normbereiches liegen, muss von einem medizinischen Notfall ausgegangen werden, woraufhin der selbsttätige Eingriff in das Sicherheitssystem des Fahrzeugs durchgeführt wird.

Mit dem Eingriff in das Sicherheitssystem wird vorteilhafterweise der Fahrzustand des Fahrzeugs beeinflusst. Das Sicherheitssystem stellt beispielhaft das Brems- System und/oder das Lenksystem des Fahrzeugs dar, in das eingegriffen wird, um der Notfallsituation Rechnung zu tragen. So ist es insbesondere zweckmäßig, über den Eingriff in das Bremssystem das Fahrzeug abzubremsen, gegebenenfalls bis zum Stillstand. Bei einem Eingriff in das Lenksystem kann das Fahrzeug selbsttätig zur Vermeidung eines Unfalls manövriert werden, wobei der Eingriff in das Lenksystem vorteilhafterweise mit einem Eingriff in das Bremssystem kombiniert wird, so dass das Fahrzeug sowohl abgebremst als auch selbsttätig gelenkt wird. Gegebenenfalls werden zusätzliche Informationen aus einer Fahr- zeug-Umfeldsensorik berücksichtigt, beispielsweise einem Radarsystem oder einem optischen Erkennungssystem, um Hindernisse oder die aktuelle Verkehrssituation erfassen und das Fahrzeug der Verkehrssituation entsprechend manövrieren zu können. Des Weiteren ist es zweckmäßig, die aktuelle Fahrzeugposition aus der Umfeldsensorik zu bestimmen, insbesondere die Position des Fahrzeugs auf der Straße, wobei vorteilhafterweise Informationen aus einem im Fahrzeug verbauten Ortungssystem wie zum Beispiel ein Global Positioning System (GPS), das in einem Navigationssystem eingebaut sein kann, berücksichtigt werden.

Es kommen verschiedene Möglichkeiten der Kommunikation zwischen dem mobilen medizinischen Gerät und dem Sicherheitssystem oder einem Fahrzeugrechner im Fahrzeug in Betracht. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sendet das medizinische Mobilgerät Signale unmittelbar an das Sicherheitssystem oder den Fahrzeugrechner. Die Auswertung der sensorisch ermittelten Vitaldaten erfolgt entweder in einer Recheneinheit des mobilen medizinischen Geräts oder in dem Sicherheitssystem oder dem Fahrzeugrechner. Bei einer Auswertung der Vitaldaten in dem mobilen medizinischen Gerät wird auch dort die Entscheidung gefällt, ob die Vitaldaten außerhalb des Normbereiches liegen; in diesem Fall wird ein Alarmsignal von dem mobilen medizinischen Gerät an das Sicherheitssystem oder den Fahrzeugrechner übermittelt. Es ist aber auch möglich, die Auswertung der Vitaldaten im Sicherheitssystem oder im Fahrzeugrechner durchzuführen, in diesem Fall werden die Vitaldaten von dem medizinischen mobilen Gerät an das Sicherheitssystem oder den Fahrzeugrechner übermittelt.

In jedem Fall führt das Sicherheitssystem eine der Notsituation entsprechend Reaktion durch, wenn die Vitaldaten außerhalb des Normbereiches liegen. Die Datenübermittlung direkt oder indirekt an das Sicherheitssystem oder den Fahrzeugrechner erfolgt bevorzugt auf drahtlose Weise über Funksignale. Dementsprechend ist das mobile medizinische Gerät oder eine hiermit zusammenhängende Baueinheit mit einer Sendeeinheit ausgestattet und das Sicherheitssystem im Fahrzeug oder der Fahrzeugrechner mit einer Empfangseinheit, so dass die Funksignale entsprechend ausgesandt und empfangen werden können.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist zwischen das mobile medizinische Gerät und das Sicherheitssystem im Fahrzeug oder dem Fahrzeugrechner noch eine zusätzliche, fahrzeugunabhängige Baueinheit zwischengeschaltet, über die Informationen laufen. Bei dieser zusätzlichen Baueinheit handelt es sich insbesondere um ein Smartphone, das von dem mobilen medizinischen Gerät entweder über Funk oder über einen Kabelanschluss Signale empfängt und das seinerseits entweder über Funk oder über Kabelanschluss Signale an das Sicherheitssystem im Fahrzeug oder den Fahrzeugrechner weiterleitet. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass auf dem Smartphone ein Auswertungsprogramm installiert sein kann, in welchem die Vitaldaten ausgewertet und auf Über- oder Unterschreitung des Normbereichs überprüft werden, wobei im Smartphone ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn die Vitaldaten außerhalb des Normbereiches liegen und das Alarmsignal an das Sicherheitssystem im Fahrzeug oder den Fahrzeugrechner übermittelt wird. Hierbei können vorhandene Datenschnittstellen zwischen Smartphone und Sicherheitssystem oder Fahrzeugrechner ausgenutzt werden, ebenso eventuell vorhandene Datenschnittstellen zwischen dem medizinischen mobilen Gerät und dem Smartphone. Gegebenenfalls erfolgt die Auswertung nicht in der Softwareapplikation auf dem Smartphone, sondern im mobilen medizinischen Gerät oder dem Sicherheitssystem oder dem Fahrzeugrechner; in diesem Fall dient das Smartphone nur zur Datenübermittlung von dem mobilen medizinischen Gerät an das Sicherheitssystem oder den Fahrzeugrechner.

Der Fahrzeugrechner kann gegebenenfalls Bestandteil des Sicherheitssystems wie zum Beispiel einem Bremssystem oder einem Lenksystem sein. Es handelt sich in diesem Fall bei dem Fahrzeugrechner um eine Recheneinheit, die integrierter Bestandteil des Sicherheitssystems ist. In Betracht kommt aber auch eine Ausführung als eigenständige Rechnereinheit wie zum Beispiel einem Regelbzw. Steuergerät, das in das Fahrzeug integriert ist und mit einem oder mehreren Sicherheitssystemen im Fahrzeug kommuniziert.

Gegebenenfalls kann die Ermittlung und Auswertung der Vitaldaten, die in dem mobilen medizinischen Gerät erfasst werden, mit Informationen einer

Innenraumsensorik kombiniert werden, über die eine Validierung und Zuverlässigkeitsprüfung der Vitaldaten erfolgen kann. Beispielsweise ist als

Innenraumsensorik eine Innenraumkamera zur Fahrerüberwachung installiert, mit der beispielsweise typische Kopfbewegungen bei Schläfrigkeit des Fahrers oder eine Ablenkung des Fahrers, zum Beispiel beim Telefonieren, erfasst werden können. Auch eine Sensorik zur Erfassung der Pedalbetätigung oder Sensoren am Lenkrad, über die der elektrische Hautwiderstand oder der vom Fahrer beim Umfassen des Lenkrades ausgeübte Druck erfasst wird, können erfasst und bei der Auswertung der Vitaldaten berücksichtigt werden. Dies ermöglicht es insbesondere in Grenzfällen, in denen die Vitaldaten in der Nähe der Normgrenzen liegen, eine Entscheidung zu fällen, ob tatsächlich eine Notfallsituation vorliegt, die den autonomen Eingriff in das Sicherheitssystem im Fahrzeug rechtfertigt, oder nur eine unterhalb der Notfallsituation anzusehende Stress- oder Ablenkungssituation, bei der kein oder nur ein verminderter Eingriff in das Sicherheitssystem durchgeführt wird.

Das Verfahren zur Unfallvermeidung oder Unfallfallfolgenverminderung läuft in einem System mit verschiedenen Komponenten ab, zu denen das mobile medizinische Gerät zur Erfassung der Vitaldaten gehört, darüber hinaus das Sicherheitssystem im Fahrzeug zur Beeinflussung des Fahrzeugzustands und eine Datenübertragungseinrichtung, um auf direktem oder indirektem Wege Daten von dem mobilen medizinischen Gerät an das Sicherheitssystem oder den Fahrzeugrechner zu übertragen. Die Auswertung der Vitaldaten und gegebenenfalls die Erzeugung des Alarmsignals zur Auslösung des selbsttätigen Eingriffs in das Sicherheitssystem werden wie vorbeschrieben durchgeführt.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, in der ein Ablaufschema zur Durchführung des Verfahrens dargestellt ist. In dem Ablaufschema wird zunächst in einem ersten Verfahrensschritt 10 mittels eines mobilen medizinischen Geräts eine Messung von Vitaldaten des Fahrers durchgeführt. Mithilfe des mobilen medizinischen Geräts kann zum Beispiel die Herzfrequenz überwacht, ein Elektrokardiogramm aufgezeichnet, der aktuelle Blutzuckergehalt oder das Blutbild überwacht werden. Das mobile medizinische Gerät stellt eine eigenständige Baueinheit dar, an die der Fahrer angeschlossen ist, beispielsweise durch Aufkleben eines Sensors auf die Haut, dessen Daten entweder unmittelbar im Sensor selbst ausgewertet oder an eine zugehörige Rechnereinheit des mobilen medizinischen Geräts übertragen und dort ausgewertet werden, wobei die Rechnereinheit über elektrische Kabel mit dem Sensor verbunden ist oder die Daten per Funk empfängt.

Im nächsten Verfahrensschritt 11 werden die gemessenen Vitaldaten mithilfe einer Datenübertragungseinrichtung an ein Smartphone übertragen, in welchem auch die Auswertung der empfangenen Vitaldaten erfolgt. Bei der Auswertung wird gemäß Verfahrensschritt 12 überprüft, ob die Vitaldaten außerhalb eines zugeordneten Normbereiches liegen, also den Normbereich über- oder unterschreiten. Die Messung der Vitaldaten im Schritt 10, die Übertragung auf das Smartphone im Schritt 11 und die Auswertung auf dem Smartphone im Schritt 12 erfolgt vorteilhafterweise fortlaufend, wobei gegebenenfalls auch eine diskontinuierliche Messung, Übertragung und/oder Auswertung in Betracht kommt, beispielsweise in einem festgelegten Rhythmus.

Ergibt die Auswertung im Schritt 12, dass die Vitaldaten nicht außerhalb des zugeordneten Normbereiches liegen, wird der Nein-Verzweigung („N") folgend wieder zum ersten Verfahrensschritt 10 zurückgekehrt, in welchem im festgelegten Rhythmus oder kontinuierlich die erneute Messung und Übertragung der Vitaldaten erfolgt.

Ergibt dagegen die Auswertung im Schritt 12, dass die Vitaldaten außerhalb des zugeordneten Normbereiches liegen, wird der Ja- Verzweigung („Y") folgend zum nächsten Verfahrensschritt 13 fortgeschritten, gemäß dem ein Alarm- oder Steuersignal von dem Smartphone 12 auf ein Steuergerät im Fahrzeug übertragen wird. Die Übertragung erfolgt vorzugsweise per Funk, wobei gegebenenfalls auch eine Übertragung per Datenkabel in Betracht kommt.

In dem Steuergerät 13 führt das Alarmsignal zur Erzeugung von Steuersignalen, die im nächsten Verfahrensschritt 14 einem Sicherheitssystem im Fahrzeug zugeführt werden und dort zu einer Beeinflussung des Sicherheitssystems führen. Bei dem Sicherheitssystem handelt es sich insbesondere um das Bremssystem im Fahrzeug, gegebenenfalls zusätzlich auch das Lenksystem. Da die Vitaldaten den Fahrzustand des Fahrers widerspiegeln, wird bei außerhalb des Normbereiches liegenden Vitaldaten das Sicherheitssystem im Fahrzeug in selbsttätiger Weise so beeinflusst, dass das Fahrzeug in einen Zustand höherer Sicherheit überführt wird. Bei einer selbsttätigen Beeinflussung des Bremssystems, gegebenenfalls bei zusätzlicher Beeinflussung des Lenksystems wird das Fahrzeug vorzugsweise bis zum Stillstand selbsttätig abgebremst und gegebenenfalls selbsttätig in einen Bereich gelenkt, in welchem die Gefährdung des Fahrers oder weiterer Verkehrsteilnehmer ausgeschlossen oder zumindest reduziert ist.