DE102014003783A1

DE102014003783A1 - Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und zugehöriges Betriebsverfahren

Info

Publication number: DE102014003783A1
Application number: DE102014003783.5A
Authority: DE
Inventors: Franz Fürst
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-03-15
Filing date: 2014-03-15
Publication date: 2015-09-17
Anticipated expiration: 2034-03-16
Also published as: DE102014003783B4

Abstract

Sicherheitseinrichtung (7) für ein Kraftfahrzeug (3), mit wenigstens einem Sensor zum Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers (5), einer Auswerteeinheit (6) zum Auswerten von Sensordaten und zum Erkennen einer Beeinträchtigung des Fahrers (5), wobei die Sicherheitseinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (3) bei einer erkannten Beeinträchtigung in einen sicheren Zustand zu überführen und wobei die Sicherheitseinrichtung (7) zum Diagnostizieren eines Schlaganfalls des Fahrers (5) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Sensor zum Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers, einer Auswerteeinheit zum Auswerten von Sensordaten und zum Erkennen einer Beeinträchtigung des Fahrers, wobei die Sicherheitseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug bei einer erkannten Beeinträchtigung in einen sicheren Zustand zu überführen.
Es kommt immer wieder zu schweren Verkehrsunfällen, wenn ein Fahrer eine plötzliche gesundheitliche Störung erleidet, die verhindert, dass er das Fahrzeug in einen sicheren Zustand überführt, beispielsweise durch Abbremsen und Anhalten. Eine derartige plötzlich auftretende Gesundheitsstörung verhindert, dass der Fahrer angemessen auf eine Verkehrssituation reagiert, wodurch die Gefahr eines Unfalls steigt, wodurch auch andere Verkehrsteilnehmer verletzt werden können.
Es sind bereits unterschiedliche Vorschläge gemacht worden, um Situationen zu erkennen, in denen der Fahrer nicht in der Lage ist, das Fahrzeug zu steuern. Beispielsweise ist vorgeschlagen worden, Sensoren im Lenkrad vorzusehen, wodurch erfasst werden kann, ob der Fahrer das Lenkrad festhält oder nicht, beispielsweise weil er eingeschlafen ist. In ähnlicher Weise ist vorgeschlagen worden, mittels einer Kamera ein Bild des Gesichts des Fahrers aufzunehmen und anschließend durch eine Bildverarbeitung festzustellen, ob der Fahrer eingeschlafen ist.
Allerdings kann eine gesundheitliche Beeinträchtigung auch darin bestehen, dass ein Fahrer plötzlich einen Schlaganfall erleidet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, durch die auf einem Schlaganfall beruhende Unfälle verhindert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass sie zum Diagnostizieren eines Schlaganfalls des Fahrers ausgebildet ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es zur Verhinderung von durch einen Schlaganfall hervorgerufenen Verkehrsunfällen erforderlich ist, diese durch eine Sicherheitseinrichtung zu diagnostizieren. Sofern ein Schlaganfall diagnostiziert worden ist, kann die Sicherheitseinrichtung das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand überführen, beispielsweise bis zum Stillstand abbremsen, so dass ein Unfall sowie eine Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer vermieden werden.
Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung wird es bevorzugt, dass der wenigstens eine Sensor eine Kamera zum Erfassen des Gesichts des Fahrers und/oder ein Herzfrequenzmessgerät (Pulsmesser) aufweist, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, durch eine Auswertung von von der Kamera aufgenommenen Bilddaten und/oder durch eine Auswertung von von dem Herzfrequenzmessgerät erfassten Pulsdaten einen Schlaganfall zu diagnostizieren. Auf diese Weise werden Vitalfunktionen, nämlich die Herzfrequenz und ein Bild des Gesichts automatisch erfasst. Sofern eine gesundheitliche Beeinträchtigung, insbesondere ein Schlaganfall, stattgefunden hat, kann dies durch eine Auswertung erfasst werden. Dazu können die von der Kamera erstellten Bilddaten des Gesichts des Fahrers ausgewertet werden. Eine gesundheitliche Beeinträchtigung wie ein Schlaganfall führt zu Lähmungserscheinungen eines Teils der Gesichtsmuskulatur, die durch die Bilddatenauswertung erfasst werden können. Ein Schlaganfall führt auch zu einer Veränderung der von dem Herzfrequenzmessgerät erfassten Pulsdaten, so dass auch durch die Auswertung der Pulsdaten eine Diagnose eines Schlaganfalls möglich ist.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Auswerteeinheit der Sicherheitseinrichtung zum Diagnostizieren eines Schlaganfalls durch Vergleichen der erfassten Bilddaten und/oder der Pulsdaten mit Referenzdaten ausgebildet ist. Referenzdaten werden im Rahmen einer permanenten oder in festgelegten Zeitabständen durchgeführten Beobachtung des Fahrers erfasst, so dass ein Datensatz erstellt wird, der einem gesunden Gesundheitszustand entspricht. Diese Daten des gesunden Zustands dienen als Referenzdaten, durch einen Vergleich der Referenzdaten mit denen zum Zeitpunkt eines bestehenden Verdachts auf Schlaganfall erfassten Daten können Abweichungen erkannt werden, so dass ein Schlaganfall diagnostiziert werden kann.
Um die Zuverlässigkeit beim Diagnostizieren des Schlaganfalls zu erhöhen, kann es vorgesehen sein, dass die Sicherheitseinrichtung dazu ausgebildet ist, bei einem bestehenden Schlaganfallverdacht den Fahrer durch Ausgeben einer Sprachnachricht zum Lächeln aufzufordern und eine Auswertung der dabei aufgenommenen Bilddaten vorzunehmen. Im Falle eines Schlaganfalls treten in den allermeisten Fällen charakteristische halbseitige Lähmungserscheinungen im Gesicht auf, die verhindern, dass der Fahrer der Aufforderung zum Lächeln nachkommen kann. Durch eine Auswertung der währenddessen erfassten Bilddaten kann die Auswerteeinheit entscheiden, ob der Fahrer in der Lage ist, zu lächeln oder nicht. Wenn der Fahrer nicht oder „unsymmetrisch” lächelt, wird ein Schlaganfall des Fahrers diagnostiziert.
Alternativ oder zusätzlich kann es bei der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung vorgesehen sein, dass sie dazu ausgebildet ist, bei einem bestehenden Schlaganfallverdacht den Fahrer durch Ausgeben einer Sprachnachricht aufzufordern, einen festgelegten Satz nachzusprechen und eine Auswertung einer dabei mittels eines Mikrofons erfassten Sprachaufnahme vorzunehmen. Bei einem Schlaganfall wird sehr häufig ein für das Sprachvermögen im Gehirn zuständiger Bereich beeinträchtigt, der es dem Fahrer unmöglich macht, der Aufforderung nachzukommen. Wenn diese Antwort des Fahrers ausbleibt wird dies von der Auswerteeinheit so gedeutet, dass der Fahrer einen Schlaganfall erlitten hat.
Sofern der Fahrer auf die Aufforderung, den festgelegten Satz nachzusprechen, reagiert hat, wird diese Sprachaufnahme mit Referenzdaten verglichen, wodurch auf das Vorhandensein eines Schlaganfalls geschlossen werden kann.
Zur Erhöhung der Sicherheit wird es bei der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung bevorzugt, dass sie dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug bei einem verifizierten Schlaganfallverdacht durch ein abgesichertes Nothaltmanöver in den sicheren Zustand zu überführen. Ein verifizierter Schlaganfallverdacht liegt dann vor, wenn der Fahrer der Aufforderung zu lächeln nicht nachgekommen ist und/oder wenn der Fahrer den festgelegten Satz nicht oder nicht in ausreichender Qualität nachgesprochen hat. In diesem Fall wird ein Nothaltmanöver durchgeführt. Dazu übernimmt die Sicherheitseinrichtung die weitere Steuerung des Kraftfahrzeugs und fährt dieses automatisch. Im einfachsten Fall wird das Fahrzeug abgebremst und an einer geeigneten Stelle, beispielsweise auf einem Standstreifen oder einem Parkplatz, zum Stillstand gebracht. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass ein Notruf an eine Rettungsleitstelle abgegeben wird, beispielsweise über ein fest im Fahrzeug installiertes Notrufsystem oder über eine Mobilfunkverbindung. Vorzugsweise wird dabei auch die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs übermittelt, um das Lokalisieren zu beschleunigen.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten: Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers mittels wenigstens eines Sensors, Auswerten von Sensordaten durch eine Auswerteeinheit zum Erkennen einer gesundheitlichen Beeinträchtigung des Fahrers, Überführen des Kraftfahrzeugs in einen sicheren Zustand bei einer erkannten Beeinträchtigung des Fahrers. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Sicherheitseinrichtung einen Schlaganfall des Fahrers diagnostiziert.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 ein Flussdiagramm mit den wesentlichen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 eine in einem Kraftfahrzeug installierte erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung.
1 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung. Nach dem Start 1 des Verfahrens wird ein Algorithmus 2 zum Überwachen von Vitalfunktionen des Fahrers gestartet. Bezug nehmend auf 2 umfasst ein Kraftfahrzeug 3 einen als Kamera 4 ausgebildeten Sensor, der im Bereich des Kombiinstruments so angeordnet ist, dass er das Gesicht des Fahrers 5 erfassen kann. Bei anderen Ausführungen kann die Kamera auch im Rückspiegel oder im Bereich der Sonnenblende angeordnet sein. Die Kamera 4 erstellt Bildaufnahmen, die in einer Auswerteeinheit 6 ausgewertet werden, die Bestandteil einer Sicherheitseinrichtung 7 ist. Zusätzlich weist das Lenkrad 8 Sensoren auf, die mit einem schematisch dargestellten Herzfrequenzmessgerät 9 verbunden sind, durch das Pulsdaten des Fahrers 5 erfasst werden können. Das Herzfrequenzmessgerät kann auch im Sitz angeordnet sein. Die Auswerteeinheit 6 ist permanent in Betrieb und wertet von der Kamera 4 erstellte Bilddaten und von dem Herzfrequenzmessgerät 9 erfasste Pulsdaten aus. In der Auswerteeinheit 6 sind Referenzdaten gespeichert, die zuvor während des normalen, störungsfreien Betriebs erfasst worden sind.
Ein Schlaganfall führt gewöhnlich zu Lähmungserscheinungen im Gesicht, die durch die Auswertung der von der Kamera 4 erzeugten Bilddaten und durch Vergleich mit den Referenzdaten erkannt werden können. In ähnlicher Weise bewirkt ein Schlaganfall eine charakteristische Änderung der Pulsdaten. Allerdings kann eine Abweichung der aktuellen Daten von Referenzdaten auch eine andere Ursache haben. Daher muss ein Schlaganfallverdacht verifiziert werden.
Im Schritt 10 wird zunächst geprüft, ob gegenwärtig ein Audiosignal ausgegeben wird, beispielsweise durch das Radio, eine Ansage des Navigationssystems oder durch Abspielen einer Audiodatei. Sofern ein Audiosignal ausgegeben wird, wird die Audioausgabe im Schritt 11 unterbrochen.
In Schritt 12 wird durch die Sicherheitseinrichtung 7 eine Sprachnachricht über einen Lautsprecher 13 im Kraftfahrzeug ausgegeben, die den Fahrer zum Lächeln auffordert. Da ein Schlaganfall zu einer halbseitigen Lähmung des Gesichts führt, kann das Nichtbefolgen dieser Aufforderung als Indiz dafür gewertet werden, dass ein Schlaganfall vorliegt. Ein Schlaganfall kann auch daran erkannt werden, dass die Aufforderung zwar befolgt wird, wobei das Lächeln aufgrund der halbseitigen Lähmung allerdings asymmetrisch oder unsymmetrisch ist, was durch einen Vergleich mit dem ersten Merkmalssatz erkannt werden kann.
Im Schritt 14 wird durch die Kamera 4 ein Bilddatensatz des Gesichts des Fahrers 5 aufgenommen, dieser wird mit den zu einem früheren Zeitpunkt erfassten Referenzdaten verglichen. Von der Auswerteeinheit 6 kann durch den Vergleich der beiden Datensätze entschieden werden, ob der Fahrer aktuell in der Lage ist, zu lächeln oder nicht. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird im Schritt 15 als erster Merkmalssatz gespeichert.
Anschließend wird durch die Sicherheitseinrichtung 7 eine Sprachnachricht ausgegeben, durch die der Fahrer zum Nachsprechen eines festgelegten Satzes aufgefordert wird. Die Sprachnachricht 16 wird über den Lautsprecher 13 im Kraftfahrzeug 3 ausgegeben. Anschließend erfolgt im Schritt 17 eine Analyse der erfassten Sprachnachricht und ein Vergleich mit Referenzdaten, dabei wird geprüft, ob der Fahrer der Aufforderung nachgekommen ist, den festgelegten Satz nachzusprechen. Durch die Auswerteeinheit 6 kann auch eine qualitative Bewertung vorgenommen werden, das heißt es kann erfasst werden, wie genau der Fahrer den festgelegten Satz nachgesprochen hat. Eine schlechte Qualität des nachgesprochenen Satzes kann ein Indiz dafür sein, dass der Fahrer durch einen Schlaganfall gesundheitlich beeinträchtigt ist. Das Ergebnis der Analyse der Sprachaufnahme wird als zweiter Merkmalssatz im Schritt 18 gespeichert.
Im nächsten Schritt 19 werden die beiden in den Schritten 15 und 18 erzeugten Merkmalssätze analysiert und bewertet, auf dieser Basis trifft die Auswerteeinheit 6 die Entscheidung, ob ein Schlaganfall vorliegt oder nicht. Wenn ein Schlaganfall sicher diagnostiziert worden ist, wird im Schritt 20 ein weiterer Funktionsalgorithmus gestartet, nämlich ein Nothaltverfahren. Im Schritt 21 wird automatisch ein Rettungsdienst alarmiert, wobei die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 3 übertragen wird. Damit ist das Verfahren beendet (Schritt 22).

Claims

Sicherheitseinrichtung (7) für ein Kraftfahrzeug (3), mit wenigstens einem Sensor zum Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers (5), einer Auswerteeinheit (6) zum Auswerten von Sensordaten und zum Erkennen einer Beeinträchtigung des Fahrers (5), wobei die Sicherheitseinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (3) bei einer erkannten Beeinträchtigung in einen sicheren Zustand zu überführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (7) zum Diagnostizieren eines Schlaganfalls des Fahrers (5) ausgebildet ist.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor eine Kamera (4) zum Erfassen des Gesichts des Fahrers (5) und/oder ein Herzfrequenzmessgerät (9) aufweist, wobei die Auswerteeinheit (6) dazu ausgebildet ist, durch eine Auswertung von von der Kamera (4) aufgenommenen Bilddaten und/oder durch eine Auswertung von von dem Herzfrequenzmessgerät (9) erfassten Pulsdaten einen Schlaganfall zu diagnostizieren.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (6) zum Diagnostizieren eines Schlaganfalls durch Vergleichen der erfassten Bilddaten und/oder der Pulsdaten mit Referenzdaten ausgebildet ist.
Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, bei einem bestehenden Schlaganfallverdacht den Fahrer (5) durch Ausgeben einer Sprachnachricht zum Lächeln aufzufordern und eine Auswertung der dabei aufgenommenen Bilddaten vorzunehmen.
Sicherheitseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, bei einem bestehenden Schlaganfallverdacht den Fahrer (5) durch Ausgeben einer Sprachnachricht aufzufordern, einen festgelegten Satz nachzusprechen und eine Auswertung einer dabei mittels eines Mikrofons erfassten Sprachaufnahme vorzunehmen.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, den bestehenden Schlaganfallverdacht durch Vergleichen der ausgewerteten Bilddaten und/oder der ausgewerteten Sprachaufnahme mit Referenzdaten zu verifizieren.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (3) bei einem verifizierten Schlaganfallverdacht durch ein abgesichertes Nothaltmanöver in den sicheren Zustand zu überführen.
Verfahren für den Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten: – Überwachen wenigstens einer Vitalfunktion eines Fahrers mittels wenigstens eines Sensors; – Auswerten von Sensordaten durch eine Auswerteeinheit zum Erkennen einer Beeinträchtigung des Fahrers; – Überführen des Kraftfahrzeugs in einen sicheren Zustand bei einer erkannten Beeinträchtigung des Fahrers; dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung einen Schlaganfall des Fahrers diagnostiziert.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor eine Kamera zum Erfassen des Gesichts des Fahrers und/oder ein Herzfrequenzmessgerät aufweist und dass die Auswerteeinheit von der Kamera aufgenommene Bilddaten und/oder von dem Herzfrequenzmessgerät erfasste Pulsdaten auswertet, um einen Schlaganfall zu diagnostizieren.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit einen Schlaganfall durch Vergleichen der erfassten Bilddaten und/oder Pulsdaten mit Referenzdaten diagnostiziert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung den Fahrer bei einem bestehenden Schlaganfallverdacht durch Ausgeben einer Sprachnachricht zum Lächeln auffordert und eine Auswertung der dabei aufgenommenen Bilddaten vornimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung den Fahrer bei einem bestehenden Schlaganfallverdacht durch Ausgeben einer Sprachnachricht auffordert, einen festgelegten Satz nachzusprechen und eine Auswertung einer dabei mittels eines Mikrofons erfassten Sprachaufnahme vornimmt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung den bestehenden Schlaganfallverdacht durch Vergleichen der ausgewerteten Bilddaten und/oder der ausgewerteten Sprachaufnahme mit Referenzdaten verifiziert.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung das Kraftfahrzeug bei einem verifizierten Schlaganfallverdacht durch ein abgesichertes Nothaltmanöver in den sicheren Zustand überführt.