DE102006045454A1

DE102006045454A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person, Kraftfahrzeug und Verwendung eines Gurtstraffers

Info

Publication number: DE102006045454A1
Application number: DE200610045454
Authority: DE
Inventors: Klaus Bauer; Kirsten Huber; Jürgen Maier; Reimer Völz
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: DE102006045454B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug (1) steuernden Person. Die Vorrichtung weist eine Vorrichtung (5, 6) zum Überwachen der Aufmerksamkeit einer ein Kraftfahrzeug (1) steuernden Person, einen Gurtstraffer (4) zum Straffen eines Sicherheitsgurtes (3) für die das Fahrzeug (1) steuernde Person und eine Vorrichtung (5) zum Aktivieren des Gurtstraffers (4), die den Gurtstraffer (4) aktiviert, wenn die Vorrichtung (5, 6) zum Überwachen erkennt, dass die das Kraftfahrzeug (1) steuernde Person unaufmerksam ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person, ein Kraftfahrzeug und eine Verwendung eines Gurtstraffers.
Verkehrsunfälle können durch Unachtsamkeit einer ein Kraftfahrzeug lenkenden Person entstehen. Die Person kann z.B. übermüdet oder gar eingeschlafen sein oder anderweitig abgelenkt sein. Um die Person rechtzeitig vor ihrer Übermüdung zu warnen, testen z.B. im Vehicle-Interaction-Lab Forscher des Frauenhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) Systeme, die der Müdigkeit und der Unkonzentriertheit der das Kraftfahrzeug lenkenden Person vorbeugen und diese rechtzeitig durch optische, akustische und physische Signale warnen sollen.
Die das Kraftfahrzeug lenkende Person wird z.B. mittels Sensoren überwacht, die Informationen über das Fahrverhalten und den Zustand dieser Person erzeugen. Eine Auswertung dieser Informationen geben Rückschlüsse auf den Zustand dieser Person. So offenbart z.B. die DE 197 15 519 A1 das Gesichtsfeld der das Kraftfahrzeug lenkenden Person zu überwachen und beispielsweise aus der Häu figkeit eines Augenlidschlages dieser Person auf ihren Zustand zu schließen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine weitere Vorrichtung und ein weiteres Verfahren zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person, aufweisend:

– eine Vorrichtung zum Überwachen der Aufmerksamkeit einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person,
– einen Gurtstraffer zum Straffen eines Sicherheitsgurtes für die das Fahrzeug steuernde Person, und
– eine Vorrichtung zum Aktivieren des Gurtstraffers, die den Gurtstraffer aktiviert, wenn die Vorrichtung zum Überwachen erkennt, dass die das Kraftfahrzeug steuernde Person unaufmerksam ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person, aufweisend folgende Verfahrensschritte:

– Überwachen einer ein Kraftfahrzeug steuernden Person dahingehend, ob diese unaufmerksam ist, und
– Aktivieren eines Gurtstraffers zum Straffen eines der Person zugeordneten Sicherheitsgurtes, wenn das Überwachen ergibt, dass die Person unaufmerksam ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist u.A. die Vorrichtung zum Überwachen der Aufmerksamkeit der das Kraftfahrzeug steuernden Person auf. Vorrichtungen zum Überwachen der Aufmerksamkeit sind allgemein bekannt und sollen erkennen, wenn die Person unaufmerksam ist, weil sie z.B. übermüdet oder gar eingeschlafen ist oder nicht auf den Straßenverkehr achtet. Vorrichtungen zum Überwachen der Aufmerksamkeit basieren z.B. auf ein Überwachen des Gesichtsfeld der das Kraftfahrzeug lenkenden Person. So können z.B. mit Bildsensoren oder einer Kamera Bilder vom Gesichtsfeld der Person aufgenommen werden, die anschließend mit einer Rechenvorrichtung ausgewertet werden. Aufgrund des Augenlidschlages oder der Blickrichtung der Person kann die Rechenvorrichtung auf eine Unaufmerksamkeit der Person schließen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner den Gurtstraffer auf, der vorgesehen ist, den Sicherheitsgurt der das Fahrzeug steuernden Person gegebenenfalls zu straffen. Sicherheitsgurte sind Rückhaltesysteme in Kraftfahrzeugen, die Fahrzeuginsassen im Falle eines Unfalls in ihren Fahrzeugsitzen halten, um deren Verletzungsrisiko zu vermindern. Um möglichst gut zu schützen, sollten Sicherheitsgurte während eines Unfalls möglichst straff an den zu schützenden Fahrzeuginsassen anliegen. Dies wird durch die Verwendung von Gurtstraffern unterstützt, wie dies allgemein bekannt ist. Wird ein Unfall erkannt, dann ziehen Gurtstraffer ihre Sicherheitsgurte an, damit der Sicherheitsgurt straff an der zu schützenden Person anliegt.
Insbesondere der Fahrersitz eines Kraftfahrzeugs kann mit einem Gurtstraffer für seinen Sicherheitsgurt versehen sein, wie dies für die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überwachen der Person weist außerdem die Vorrichtung zum Aktivieren des Gurtstraffers auf, so dass bei einer Aktivierung der Gurtstraffer den Sicherheitsgurt der das Kraftfahrzeug steuernden Person strafft. Erfindungsgemäß ist die Vor richtung zum Überwachen der Person derart ausgeführt, dass der Gurtstraffer aktiviert wird, wenn die Vorrichtung zum Überwachen erkennt, dass die das Kraftfahrzeug steuernde Person unaufmerksam, insbesondere übermüdet, eingeschlafen oder vom Straßenverkehr abgelenkt ist. Durch das Straffen des Sicherheitsgurt wird die das Kraftfahrzeug steuernde Person relativ zuverlässig auf ihre Unaufmerksamkeit hingewiesen.
Ein Gurtstraffer kann üblicherweise seinen Sicherheitsgurt mit einer relativ großen Kraft straffen, die insbesondere auch eine Person spürt, die mit einer relativ dicken Kleidung bekleidet ist. Dies wirkt sich positiv auf die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus.
Des Weiteren sind moderne Kraftfahrzeuge in der Regel mit Gurtstraffern versehen. Somit benötigt ein solches Kraftfahrzeug im Wesentlichen lediglich die Vorrichtung zum Überwachen der Aufmerksamkeit der das Kraftfahrzeug steuernden Person, um die erfindungsgemäße Vorrichtung zu realisieren. Das Programmieren zum Aktivieren des Gurtstraffers ergibt wenn, dann allenfalls geringe Zusatzkosten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ist nach Varianten derart ausgeführt, dass der Gurtstraffer den Sicherheitsgurt einmal oder mit einer Schwingung strafft, wenn die Vorrichtung zum Aktivieren des Gurtstraffers den Gurtstraffer aktiviert.
Die Schwingungsfrequenz kann dabei insbesondere eine Frequenz zwischen 0,5 und 100 Hz aufweisen. Bevorzugt wird eine Frequenz von 5 Hz verwendet. Die Frequenz der Schwingung kann auch variabel sein.
Die Kraft, mit der der Gurtstraffer den Sicherheitsgurt strafft, ist bevorzugt kleiner als 100 N und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in etwa 40 N.
Nach einer besonders bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Warnen der das Kraftfahrzeug steuernden Person wird der Gurtstraffer mit einer Kraft von etwa 40 N gestrafft und schwingt dabei mit einer Frequenz von ca. 5 Hz.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen Fahrersitz, einen dem Fahrersitz zugeordneten Sicherheitsgurt, der an eine auf dem Fahrersitz sitzende Person angelegt werden kann, und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Warnen der das Kraftfahrzeug steuernden Person.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Verwendung eines Gurtstraffers zum Straffen eines einem Fahrersitz eines Kraftfahrzeugs zugeordneten Sicherheitsgurtes zum Warnen einer auf dem Fahrersitz sitzenden und das Kraftfahrzeug steuernden Person vor dem Einschlafen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen exemplarisch dargestellt. Es zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug;
2 den Fahrersitz des Kraftfahrzeugs der 1 und
3 ein das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulichendes Flussdiagramm.
Die 1 zeigt einen Personenkraftwagen 1 als Beispiel eines Kraftfahrzeugs. Der Personenkraftwagen 1 umfasst einen in der 2 näher dargestellten Fahrersitz 2, auf dem während der Fahrt eine den Personenkraftwagen 1 steuernde und in den Figuren nicht näher dargestellte Person sitzt.
Um diese Person beispielsweise bei einem Unfall zu schützen, weist der Personenkraftwagen 1 einen allgemein bekannten und dem Fahrersitz 2 zugeordneten Sicherheitsgurt 3 auf. Der Sicherheitsgurt 3 soll gegebenenfalls die den Personenkraftwagen 1 steuernde Person im Fahrersitz 2 halten, um ein Verletzungsrisiko für die Person bei einem Unfall zu vermindern. Um in einem solchen Fall die Person möglichst gut zu schützen, wirkt der Sicherheitsgurt 3 mit einem allgemein bekannten Gurtstraffer 4 zusammen.
Im Falle eines Unfalls wird der Gurtstraffer 4 von einer im Personenkraftwagen 1 angeordneten Steuervorrichtung 5 ausgelöst und strafft den Sicherheitsgurt 3. Für diesen Zweck ist der Gurtstraffer 4 der Übersicht halber mit nicht dargestellten elektrischen Leitungen mit der Steuervorrichtung 5 verbunden.
Die Steuervorrichtung 5 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit nicht gezeigten Beschleunigungssensoren verbunden, deren Ausgangssignale ein auf der Steuervorrichtung 5 laufendes Rechenprogramm in allgemein bekannter Weise auswertet, um einen Unfall zu erkennen.
Der Personenkraftwagen 1 weist ferner eine Vorrichtung zum Überwachen der Aufmerksamkeit der den Personenkraftwagen 1 steuernden Person auf. Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt, überwachen die den Personenkraftwagen 1 steuernde Person und erkennen, wenn diese Person unaufmerksam, z.B. übermüdet oder eingeschlafen ist, Schritt A des Flussdiagramms der 3.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels handelt es sich bei dieser Vorrichtung zum Überwachen der Aufmerksamkeit um Bildsensoren 6, die an der A-Säule 7 des Personkraftwagens 1 angeordnet sind. Die Bildsensoren 6 sind derart an der A-Säule 7 angeordnet, dass sie Bilder vom Gesichtsfeld der den Personenkraftwagen 1 steuernden Person aufnehmen.
Die diesen Bildern zugeordneten Bilddatensätze werden mittels einer elektrischen Leitung 8, die die Bildsensoren 6 mit der Steuervorrichtung 5 verbindet, an die Steuervorrichtung 5 übertragen.
Die Steuervorrichtung 5 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Mikroprozessor, auf dem ein die Bilddatensätze auswertendes Rechenprogramm läuft. Dieses Rechenprogramm schließt im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels dann darauf, dass die den Personenkraftwagen 1 steuernde Person unaufmerksam ist, wenn die Häufigkeit ihres Augenlidschlags einen bestimmten Maximalwert erreicht, die Augen der Person eine Mindestzeit geschlossen sind oder der Blickwinkel der Person nicht mehr durch die Windschutzscheibe 9 des Personenkraftwagens 1 gerichtet ist.
Erkennt das auf dem Mikroprozessor der Steuervorrichtung 5 laufende Rechenprogramm, dass die den Personenkraftwagen 1 steuernde Person unaufmerksam ist, dann aktiviert sie den Gurtstraffer 4, sodass dieser den Sicherheitsgurt 3 strafft, Schritt B des Flussdiagramms.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Steuervorrichtung 5 derart ausgeführt, dass sie bei Erkennen einer unaufmerksamen und den Personenkraftwagen 1 steuernden Person den Gurtstraffer 4 derart ansteuert, dass dieser den Sicherheitsgurt 3 mit einer Kraft von etwa 40 N und einer Schwingung von etwa 5 Hz strafft, d.h. dass die Amplitude, mit der der Gurtstraffer 4 den Sicherheitsgurt 3 strafft, in etwa 40 N entspricht.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurde ein Personenkraftwagen 1 beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann aber insbesondere auch bei einem Lastkraftwagen verwendet werden.
Der Gurtstraffer 4 kann auch nur einmalig gestrafft werden. Die genannte Frequenz und die genannte Kraft ist ebenfalls nur ein Beispiel.

1: Personenkraftwagen
2: Fahrersitz
3: Sicherheitsgurt
4: Gurtstraffer
5: Steuervorrichtung
6: Bildsensoren
7: A-Säule
8: elektrischen Leitung
9: Windschutzscheibe
A, B: Schritte

Claims

Vorrichtung zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug (1) steuernden Person, aufweisend: – eine Vorrichtung (5, 6) zum Überwachen der Aufmerksamkeit einer ein Kraftfahrzeug (1) steuernden Person, – einen Gurtstraffer (4) zum Straffen eines Sicherheitsgurtes (3) für die das Fahrzeug (1) steuernde Person, und – eine Vorrichtung (5) zum Aktivieren des Gurtstraffers (4), die den Gurtstraffer (4) aktiviert, wenn die Vorrichtung (5, 6) zum Überwachen erkennt, dass die das Kraftfahrzeug (1) steuernde Person unaufmerksam ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) einmal strafft, wenn die Vorrichtung (5) zum Aktivieren des Gurtstraffers den Gurtstraffer (4) aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) mit einer Schwingung strafft, wenn die Vorrichtung (5) zum Aktivieren des Gurtstraffers (4) den Gurtstraffer (4) aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung, mit der der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) strafft, eine Frequenz zwischen 0,5 und 100 Hz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung, mit der der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) strafft, eine variable Frequenz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung, mit der der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) strafft, eine Frequenz von 5 Hz aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) mit einer Kraft kleiner als 100 N strafft.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) mit einer Kraft von 40 N strafft.
Kraftfahrzeug, aufweisend: – einen Fahrersitz (2), – einen dem Fahrersitz (2) zugeordneten Sicherheitsgurt (3) der an eine auf dem Fahrersitz (2) sitzende Person angelegt werden kann, und – eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Verwendung eines Gurtstraffers (4) zum Straffen eines einem Fahrersitz (2) eines Kraftfahrzeugs (1) zugeordneten Sicherheitsgurtes (3) zum Warnen einer auf dem Fahrersitz (2) sitzenden und das Kraftfahrzeug (1) steuernden Person vor dem Einschlafen.
Verfahren zum Warnen einer ein Kraftfahrzeug (1) steuernden Person, aufweisend folgende Verfahrensschritte: – Überwachen einer ein Kraftfahrzeug (1) steuernden Person dahingehend, ob diese unaufmerksam ist, und – Aktivieren eines Gurtstraffers (4) zum Straffen eines der Person zugeordneten Sicherheitsgurtes (3), wenn das Überwachen ergibt, dass die Person unaufmerksam ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) derart aktiviert wird, dass er den den Sicherheitsgurt (3) einmal strafft.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) derart aktiviert wird, dass er den Sicherheitsgurt (3) mit einer Schwingung strafft.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung eine Frequenz zwischen 0,5 und 100 Hz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung eine variable Frequenz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung eine Frequenz von 5 Hz aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) mit einer Kraft kleiner als 100 N strafft.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (4) den Sicherheitsgurt (3) mit einer Kraft von 40 N strafft.