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WO2019121536A1 - Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines motorradfahrers - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines motorradfahrers Download PDF

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Publication number
WO2019121536A1
WO2019121536A1 PCT/EP2018/085250 EP2018085250W WO2019121536A1 WO 2019121536 A1 WO2019121536 A1 WO 2019121536A1 EP 2018085250 W EP2018085250 W EP 2018085250W WO 2019121536 A1 WO2019121536 A1 WO 2019121536A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
person
sensor
fall
injury
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/085250
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Skiera
Florian Mayer
Geoff LIERSCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2019121536A1 publication Critical patent/WO2019121536A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J27/00—Safety equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/414—Acceleration sensors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0446—Sensor means for detecting worn on the body to detect changes of posture, e.g. a fall, inclination, acceleration, gait
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/016—Personal emergency signalling and security systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/08—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using communication transmission lines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406—Accessories for helmets
    • A42B3/0433—Detecting, signalling or lighting devices
    • A42B3/046—Means for detecting hazards or accidents

Definitions

  • the invention relates to a device or a method for monitoring a person according to the species of the independent claims.
  • the present invention is also a motorcycle with such a device for monitoring a person, which performs such a method for monitoring a person.
  • a device and a method for predicting a fall of a person from a vehicle or the like surfaces, in particular for estimating the imminent risk of a fall in a motorcyclist are known, which are used to correspond to the safety system in time to activate.
  • Such safety systems can reduce damage and impacts of falls on the driver and are typically activated automatically in a fall and consist for example of airbags associated with the driver's suits.
  • These safety systems are preferably activated before the driver touches the ground and / or impacts the motorcycle and / or begins to slide on the ground. Therefore, these systems require a timely identification of the fall event or a reliable prediction thereof.
  • Embodiments of the known method for predicting a fall include first detecting the roll, pitch and yaw components of the angular velocity of the person's body according to the axes of a Cartesian frame of reference. The detected angular rate signals are then used to calculate a risk index representing an instantaneous value of a risk function and representing the likelihood of a person falling and / or losing control over the vehicle.
  • the device or method for monitoring a person having the features of the independent claims goes beyond the fall detection and deals with recognizing and evaluating stresses on the human body due to the fall. This additional information about the burden or possible injury severity can advantageously be embedded in an emergency call and forwarded to rescue workers.
  • the rescue or initial measures to be initiated can be optimally adapted in an advantageous manner. Also conceivable is the use in an extended emergency call system, in which, depending on the detected load and / or injury severity, for example, between an activation of an ambulance or to additional rescue helicopter can be decided.
  • Embodiments of the present invention provide a device for monitoring a person with an evaluation and control unit available which receives fall-relevant information from at least one sensor and evaluates for fall detection, wherein at least one body sensor is arranged on the Kör by the person.
  • the at least one body sensor is designed as an acceleration sensor, which continuously detects at least one acceleration acting on the body.
  • the evaluation and control unit evaluates the at least one acceleration detected by the at least one body sensor and its duration of action and determines, based on the evaluation, a load of the body that has occurred Person and estimates based on the determined burden of a risk for certain injuries and / or injury severity of the person from.
  • a method for monitoring a person who receives and evaluates crescent-relevant information acquired by at least one sensor, wherein at least one body sensor is arranged on the body of the person.
  • at least one acceleration acting on the body is detected with the at least one body sensor, whereby the detected at least one acceleration and its duration of action are evaluated after a detected fall.
  • a load of the person's body is determined, and based on the determined load, a risk for certain injuries and / or injury severity of the person is estimated.
  • a motorcycle with an accident sensor which comprises at least ei NEN fall sensor, proposed such a device for monitoring a person and a communication device, via which after ei NEM detected fall an emergency call can be placed.
  • the evaluation and control unit carries out such a method for monitoring a person and generates the emergency call to be placed as a function of the estimated risk for specific injuries and / or injury severity of the person.
  • a rescue helicopter can be alerted directly if a particularly serious injury has occurred. If the rescuers have the information about the actually occurring loads, such as high acceleration in the thorax region and thus a high load on the internal organs or thoracic vertebrae, the measures can be adjusted before the rescue workers leave to ensure optimal care for the injured Person to make possible.
  • loads such as high acceleration in the thorax region and thus a high load on the internal organs or thoracic vertebrae
  • the drive may be an internal combustion engine or an electric motor or a combination of internal combustion engine and electric motor.
  • embodiments of the invention can also be used for electric bicycles or pedelecs.
  • the evaluation and control unit may in the present case an electrical device, such as a control unit, in particular an emergency call control device, verstan the be processed or evaluated sensor signals detected.
  • the evaluation and control unit may have at least one interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces may for example be part of a so-called system ASICs, which includes a variety of functions of the evaluation and control unit.
  • the interfaces are own, in integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • Another advantage is a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the evaluation when the program is executed by the evaluation and control unit.
  • an accident sensor system is understood to mean an assembly which comprises at least one lintel sensor which directly or indirectly detects a physical variable or a change in a physical variable and which preferably converted into an electrical sensor signal.
  • the accident sensor system may comprise, for example, pressure-sensitive sensor elements which detect a collision area on the motorcycle, and / or acceleration sensor elements which detect acceleration-relevant information of the motorcycle, and / or sensor elements which determine objects and / or obstacles and / or other relevant vehicle environment data Provide evaluation.
  • sensor elements may be based, for example, on video and / or radar and / or lidar and / or PMD and / or ultrasound technologies.
  • signals and information of an existing ABS sensor system and the variables derived in the control unit provided for it may also be used get ranked.
  • a vehicle movement and a vehicle position can be estimated in three-dimensional space, where the currently estimated vehicle position in the crash detection space can be evaluated and evaluated as a normal driving state or as a fall.
  • At least one fall sensor can detect at least one acceleration and / or at least one angular velocity as fall-relevant information.
  • the at least one lintel sensor can be arranged for example on a vehicle and / or on the body of the person sitting on the vehicle.
  • a memory for at least one body region at least one probability probability load diagram with at least one injury risk characteristic store.
  • the evaluation and control unit can match the determined load with the at least one stored injury risk characteristic and determine the probability of occurrence of the person's specific injuries and / or injury severity.
  • Such injury risk Characteristics result for a corresponding body region from the applicable maximum load for this body region and the load duration, which is included as an additional factor in the injury risk function.
  • an inertial sensor unit may comprise three body sensors, each of which can detect an acceleration in a spatial direction, wherein the three body sensors may preferably detect accelerations in mutually perpendicular spatial directions.
  • the at least one body sensor can be arranged in the thorax region or in the head region of the person.
  • the estimation of the severity of the injury can be further improved.
  • an inertial sensor in the thorax region and an additional inertial sensor on the helmet would provide further information about the stresses and thus possible injuries and further improve the estimation.
  • Just the information on the head loads can provide the rescuers with an extremely important basis for inferring possible neck and brain injuries. Straight brain injuries are sometimes difficult to diag nosticate without knowledge of the load history and can be recognized and treated only days later.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a vehicle with an imple mentation of a device according to the invention for monitoring a person.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a person's upper body with protective clothing and an inertial sensor unit of the device according to the invention for monitoring a person from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows an acceleration-time diagram with a limit characteristic of the applicable maximum loads for a corresponding body region.
  • FIG. 4 shows a probability load diagram with a plurality of injury risk characteristics for a corresponding body region.
  • the exemplary embodiment of a device 3 according to the invention for monitoring a person 2 comprises an evaluation and control unit 5 which receives fall-relevant information from at least one sensor 7.1, 12, 14, 16 and evaluates it for fall detection , wherein at least one body sensor 12, 14, 16 is arranged on the body of the person 2 is.
  • the at least one body sensor 12, 14, 16 is designed as acceleration sensor, which continuously detects at least one acceleration aK acting on the body.
  • the evaluation and control unit 5 evaluates the at least one acceleration detected by the at least one body sensor 12, 14, 16 and its duration of action tW, and determines, based on the evaluation, a load of the body of the person 2 that has occurred determined evaluation estimates the evaluation and control unit 5 from a risk for certain injuries and / or injury severity of the person 2 from.
  • the device 3 is used to monitor a person 2 for a motorcycle 1, which includes an accident sensor system 7 with at least one lintel sensor 7.1 and a communication device 9 via which an emergency call follows a detected lintel NR on an emergency call center Z can be discontinued.
  • the evaluation and control unit 5 carries out a method according to the invention for monitoring a person 2 and, depending on the estimated risk for specific injuries and / or severity of injury of the person 2, generates the emergency call NR to be canceled.
  • the accident sensor 7 includes several crash sensors 7.1, which are arranged on the motorcycle 1.
  • the fall sensors 7.1 include in the illustrated embodiment, at least one acceleration and at least one angular velocity as crash relevant information.
  • At least one lintel sensor 7.1 can be arranged on the body of the person 2, which sits on the motorcycle 1.
  • the device 3 for monitoring a person 2 in the exemplary embodiment illustrated comprises an inertial sensor unit 10 with three body sensors 12, 14, 16, each detecting an acceleration in a spatial direction.
  • the three body sensors 12, 14, 16 detect accelerations in mutually perpendicular spatial directions.
  • the Inertialsensorein unit 10 is disposed in the thorax region of the person 2. Additionally or alternatively, the at least one body sensor 12, 14, 16 are arranged in the head region of the person 2.
  • the evaluation and control unit 5 equalizes the determined load in the illustrated embodiment with the at least egg nen stored injury risk characteristic AIS2, AIS3, AIS4 and AIS5 and determines the probability P for the occurrence of certain injuries and / or injury severity of the person 2.
  • Fig. 3 shows, for example, a limit characteristic GK for the Person's head 2.
  • the injury risk characteristics AIS2, AIS3, AIS4 and AIS5 correspond to the guidelines for the international comparison of injury severity AIS2 presents a first injury risk characteristic, AIS2 represents a second injury risk characteristic, AIS3 represents a serious non-life-threatening injury, a reported third injury risk characteristic AIS4 represents a serious lethal injury with probable survival and a fourth injury risk characteristic AIS5 represents critical life-threatening injuries with uncertain survival.
  • the evaluation and control unit 5, the accident sensor system 7 with the camber sensors 7.1, the device 9 and the communication device are arranged in or on the motorcycle 1.
  • the evaluation and control unit 5, at least one fall sensor 7.1, the communication device 9 and the memory 18 in the protective clothing SK or the helmet of the person 2 can be integrated. So that the person P can also be monitored while skiing, riding or similar activities.
  • the method according to the invention for monitoring a person 2 comprises the steps: receiving and evaluating crash-relevant information which is detected by at least one sensor 7.1, 12, 14, 16, wherein at least one body sensor 12, 14, 16 is arranged on the body of the person 2 becomes.
  • the at least one body sensor 13, 14, 16 consecutively detected at least one acting on the body acceleration aK, wherein after a known fall, the detected at least one acceleration and their Einwir kungsdauer tW are evaluated.
  • a load of the body of the person 2 that has occurred has been determined, and based on the determined load, a risk for certain injuries and / or injury severity of the person 2 is estimated.
  • the inventive method for monitoring a person 2, for example, in software or hardware or in a hybrid form of software and hardware, for example, in the evaluation and control unit 5 are implemented.
  • the determined load is compared in the illustrated embodiment with at least one stored injury risk line AIS2, AIS3, AIS4, AIS5, and based on the comparison, the probability of the occurrence of certain injuries and / or injury severity of the person 2 is determined.
  • the acceleration signals aK are measured on the body of the person 2 during the entire journey via the inertial sensor unit 10 mounted in the protective clothing SK. Occurs at a designated in Fig. 4 with Al first time a fall due to a slip-off on the front wheel, detects the evaluation and control unit 5, the relatively low accelerations Be and thus low loads on the thorax of the person. 2
  • AIS2 injury there is a 50% probability of an AIS2 injury. If the accident ends after a short slip phase RP before a second time point designated A2 in FIG. 4, the risk of injury can be rated as relatively uncritical and, for example, an emergency call NR with a request for an ambulance would suffice here. Furthermore, the responders have the information that, with a high degree of probability, there are no serious thoracic injuries. If, however, a second impact of person 2 on an object, for example a guardrail, occurs at the second time A2, higher loads can occur here, as shown by way of example in FIG. 4. Thus, at time A2 there is a 90% probability of an AIS3 injury and a 75% probability of an AIS4 injury.
  • a rescue helicopter could be alerted directly via the remote emergency call NR and the additional information on the strains of the thoracic region or the spinal column can provide rescue workers with information about suitable measures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (3) zur Überwachung einer Person (2), mit einer Auswerte- und Steuereinheit (5), welche sturzrelevante Informationen von mindestens einem Sensor (7.1, 12, 14, 16) empfängt und zur Sturzerkennung auswertet, wobei mindestens ein Körpersensor (12, 14, 16) am Körper der Person (2) angeordnet ist, sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Person (2) und ein Kraftrad (1) mit einer solchen Vorrichtung (3) zur Überwachung einer Person (2). Hierbei ist der mindestens eine Körpersensor (13, 14, 16) als Beschleunigungssensor ausgeführt, welcher fortlaufend mindestens eine auf den Körper wirkende Beschleunigung (aK) erfasst, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) nach einem erkannten Sturz die von dem mindestens einen Körpersensor (12, 14, 16) erfasste mindestens eine Beschleunigung und deren Einwirkungsdauer (tW) auswertet und basierend auf der Auswertung eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person (2) ermittelt und basierend auf der ermittelten Belastung ein Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person (2) abschätzt.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ÜBERWACHUNG EINES MOTORRADFAHRERS
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren zur Überwa chung einer Person nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Kraftrad mit einer solchen Vorrichtung zur Überwachung einer Person, welches eine solches Verfahren zur Überwa chung einer Person ausführt.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Überwachung einer Person be kannt, welche erfasste Winkelgeschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen zur Erkennung eines Sturzes auswerten. Zudem sind Verfahren bekannt, in denen auf die Verwendung von Beschleunigungssensoren eingegangen wird, die zur Berechnung spezieller Energiewerte und/oder Energieterme und/oder Ener- giemodule mit dem Ziel verwendet werden, einen Sturz sicher zu erkennen.
Aus der EP 2 079 613 Bl sind beispielsweise eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vorhersage eines Sturzes einer Person aus einem Fahrzeug oder derglei chen, insbesondere zur Abschätzung der drohenden Gefahr eines Sturzes bei einem Motorradfahrer bekannt, welche eingesetzt werden, um ein entsprechen des Sicherheitssystem rechtzeitig zu aktivieren. Solche Sicherheitssysteme kön nen Schäden und Auswirkungen von Stürzen auf den Fahrer reduzieren und werden typischerweise automatisch bei einem Sturz aktiviert und bestehen bei spielsweise aus Airbags, die den Fahreranzügen zugeordnet sind. Diese Sicher heitssysteme werden vorzugsweise aktiviert, bevor der Fahrer den Boden berührt und/oder auf das Motorrad aufprallt und/oder ein Gleiten auf dem Boden beginnt. Daher erfordern diese Systeme eine rechtzeitige Identifizierung des Sturzereig nisses bzw. eine zuverlässige Vorhersage davon. Die gleichen Bedürfnisse für die Vorhersage des Sturzes mit dem Ziel, die Person zu schützen, finden sich auch bei anderen sportlichen Aktivitäten, wie beispielsweise beim Radfahren, Reiten, Skifahren usw. Ausführungsformen des bekannten Verfahrens zur Vor hersage eines Sturzes beinhalten zunächst die Erfassung der Roll-, Nick- und Gierkomponenten der Winkelgeschwindigkeit des Körpers der Person gemäß den Achsen eines kartesischen Bezugssystems. Die erfassten Signale der Win kelgeschwindigkeit werden dann verwendet, um einen Risikoindex zu berechnen, der einen Momentanwert einer Risikofunktion repräsentiert und die Wahrschein lichkeit des Fallens einer Person und/oder eines Kontrollverlustes über das Fahr zeug darstellt.
Offenbarung der Erfindung
Die Vorrichtung oder das Verfahren zur Überwachung einer Person mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gehen über die Sturzerkennung hinaus und befassen sich mit dem Erkennen und Bewerten von Belastungen auf den menschlichen Körper aufgrund des Sturzes. Diese zusätzliche Information über die Belastung bzw. mögliche Verletzungsschwere kann in vorteilhafter Wei se in einen Notruf eingebettet und an Rettungskräfte weitergeleitet werden.
Wenn den Rettungskräften die aufgetretene Belastung bekannt ist, können die einzuleitenden Rettungs- bzw. Erstmaßnahmen in vorteilhafter Weise optimal angepasst werden. Ebenfalls denkbar ist der Einsatz in einem erweiterten Not rufsystem, bei dem je nach detektierter Belastung und/oder Verletzungsschwere beispielsweise zwischen einer Aktivierung eines Rettungswagens oder eines zu sätzlichen Rettungshubschraubers entschieden werden kann.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Vorrichtung zur Überwachung einer Person mit einer Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung, welche sturzrelevante Informationen von mindestens einem Sensor empfängt und zur Sturzerkennung auswertet, wobei mindestens ein Körpersensor am Kör per der Person angeordnet ist. Hierbei ist der mindestens eine Körpersensor als Beschleunigungssensor ausgeführt, welcher fortlaufend mindestens eine auf den Körper wirkende Beschleunigung erfasst. Die Auswerte- und Steuereinheit wertet nach einem erkannten Sturz die von dem mindestens einen Körpersensor erfass te mindestens eine Beschleunigung und deren Einwirkungsdauer aus und ermit telt basierend auf der Auswertung eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person und schätzt basierend auf der ermittelten Belastung ein Risiko für be stimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person ab.
Zudem wird ein Verfahren zur Überwachung einer Person vorgeschlagen, wel ches von mindestens einem Sensor erfasste sturzrelevanten Informationen emp fängt und auswertet, wobei mindestens ein Körpersensor am Körper der Person angeordnet wird. Hierbei wird mit dem mindestens einen Körpersensor fortlau fend mindestens eine auf den Körper wirkende Beschleunigung erfasst, wobei nach einem erkannten Sturz die erfasste mindestens eine Beschleunigung und deren Einwirkungsdauer ausgewertet werden. Basierend auf der Auswertung wird eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person ermittelt, und basie rend auf der ermittelten Belastung werden ein Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person abgeschätzt.
Des Weiteren wird ein Kraftrad mit einer Unfallsensorik, welche mindestens ei nen Sturzsensor umfasst, einer solchen Vorrichtung zur Überwachung einer Per son und einer Kommunikationsvorrichtung vorgeschlagen, über welche nach ei nem erkannten Sturz ein Notruf abgesetzt werden kann. Hierbei führt die Aus- werte- und Steuereinheit ein solches Verfahren zur Überwachung einer Person aus und erzeugt in Abhängigkeit von dem abgeschätzten Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person den abzusetzenden Notruf.
Für den abzusetzenden Notruf sind unterschiedliche Ausbaustufen und Funktio nen denkbar. Bei aktuellen Notrufsystemen wird lediglich die Information übertra gen, dass sich ein Unfall ereignet hat. Daraufhin versucht das System bzw. die Rettungsleitstelle Kontakt zum Unfallfahrzeug aufzunehmen, um die Situation einschätzen zu können. Hier bieten Ausführungsformen der Erfindung die Mög lichkeit, bereits mit dem Auslösen des Notrufs die erforderlichen Informationen zu übermitteln und so bei schweren Unfällen bzw. hohem Verletzungsrisiko schnel ler Rettungskräfte auf den Weg zu schicken. So könnte auch bei fehlgeschlage ner Kontaktaufnahme durch die Informationen über die Verletzungsschwere auf die Dringlichkeit geschlossen werden und von einem tatsächlichen Unfall ausge gangen werden. Zudem kann mit den zusätzlichen Informationen automatisch die Entscheidung getroffen werden, welche Rettungseinheiten passend zur ge- schätzten Unfall- bzw. Verletzungsschwere entsendet werden. So kann beispiel weise direkt ein Rettungshubschrauber alarmiert werden, wenn eine besonders schwere Verletzung vorliegt. Liegen den Rettungshelfern die Informationen über die tatsächlich aufgetretenen Belastungen, wie beispielsweise hohe Beschleuni gung im Thorax- Bereich und damit eine hohe Belastung der inneren Organe oder Brustwirbel vor, können die Maßnahmen vor der Abfahrt der Rettungskräfte an gepasst werden, um die optimale Versorgung der verunfallten Person zu ermög lichen.
Unter dem Kraftrad kann vorliegend ein Zweirad mit einem Antrieb verstanden werden. Hierbei kann der Antrieb ein Verbrennungsmotor oder eine Elektromotor oder eine Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor sein. Zudem können Ausführungsformen der Erfindung auch für Elektrofahrräder oder Pede- lecs eingesetzt werden.
Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Notrufsteuergerät, verstan den werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßi gen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuer einheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, in tegrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Soft- waremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogramm produkt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
Unter einer Unfallsensorik wird vorliegend eine Baugruppe verstanden, welche mindestens einen Sturzsensor umfasst, welcher eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vor- zugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Die Unfallsensorik kann beispielsweise druckempfindliche Sensorelemente, welche einen Aufprallbereich am Kraftrad ermitteln, und/oder Beschleunigungssensorelemente, welche be schleunigungsrelevante Informationen des Kraftrads erfassen, und/oder Senso relemente umfassen, welche Gegenstände und/oder Hindernisse und/oder ande re crashrelevante Fahrzeugumfelddaten ermitteln und zur Auswertung zur Verfü gung stellen. Solche Sensorelemente können beispielsweise auf Video- und/oder Radar- und/oder Lidar und/oder PMD- und/oder Ultraschall-Technologien basie ren. Zudem können auch Signale und Informationen einer vorhandenen ABS- Sensorik und die im dafür vorgesehenen Steuergerät abgeleiteten Größen aus gewertet werden. Basierend auf den beschleunigungsrelevanten Informationen und/oder daraus ermittelten Größen können beispielsweise eine Fahrzeugbewe gung und eine Fahrzeuglage im dreidimensionalen Raum geschätzt werden, wo bei die aktuell geschätzte Fahrzeuglage im Raum zur Sturzerkennung ausgewer tet und als normaler Fahrzustand oder als Sturz bewertet werden können.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentan spruch 1 angegebenen Vorrichtung zur Überwachung einer Person und des im unabhängigen Patentanspruch 8 angegebenen Verfahrens zur Überwachung ei ner Person möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass mindestens ein Sturzsensor mindestens eine Be schleunigung und/oder mindestens eine Winkelgeschwindigkeit als sturzrelevan te Informationen erfassen kann. Der mindestens eine Sturzsensor kann bei spielsweise an einem Fahrzeug und/oder am Körper der Person angeordnet werden, welche auf dem Fahrzeug sitzt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung zur Überwachung einer Person kann ein Speicher für mindestens eine Körperregion mindestens ein Wahrschein lichkeits-Belastungsdiagramm mit mindestens einer Verletzungsrisikokennlinie speichern. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit die ermittelte Belastung mit der mindestens einen gespeicherten Verletzungsrisikokennlinie abgleichen und die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der bestimmten Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person ermitteln. Solche Verletzungsrisiko- kennlinien ergeben sich für eine korrespondierende Körperregion aus den für diese Körperregion geltenden Maximalbelastungen und der Belastungsdauer, die als weitere Faktor in die Verletzungsrisikofunktion einfließt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung zur Überwachung einer Person kann eine Inertialsensoreinheit drei Körpersensoren umfassen, welche jeweils eine Beschleunigung in eine Raumrichtung erfassen können, wobei die drei Körpersensoren vorzugsweise Beschleunigungen in zueinander senkrecht stehenden Raumrichtungen erfassen können. Dadurch können in vorteilhafter Weise in verschiedene Richtungen wirksame Beschleunigungen bei der Ab schätzung des Risikos für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschwe ren der Person berücksichtigt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung zur Überwachung einer Person kann der mindestens eine Körpersensor im Thorax- Bereich oder im Kopfbereich der Person angeordnet werden. Durch die Anbringung von mehre ren Körpersensoren kann die Schätzung der Verletzungsschwere weiter verbes sert werden. Somit würde eine Inertialsensorik im Thorax- Bereich und eine zu sätzliche Inertialsensorik am Helm weiteren Aufschluss über die Belastungen und damit möglichen Verletzungen geben und die Schätzung weiter verbessern. Ge rade die Informationen über die Kopfbelastungen (Beschleunigung, Rotation, etc.) können für die Rettungskräfte eine überaus wichtige Grundlage für Rück schlüsse auf mögliche Verletzungen an Hals und Gehirn geben. Gerade Hirnver letzungen sind ohne Kenntnis des Belastungsverlaufs teils nur schwer zu diag nostizieren und können erst Tage später erkannt und behandelt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 zeigt eine schematische Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung einer Person.
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Oberkörpers einer Person mit Schutzkleidung und einer Inertialsensoreinheit der erfindungs gemäßen Vorrichtung zur Überwachung einer Person aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein Beschleunigungs-Zeit-Diagramm mit einer Grenzkennlinie der geltenden Maximalbelastungen für eine korrespondierende Körperregion.
Fig. 4 zeigt ein Wahrscheinlichkeits-Belastungsdiagramm mit mehreren Verlet zungsrisikokennlinien für eine korrespondierende Körperregion.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zur Überwachung einer Person 2 eine Auswerte- und Steuereinheit 5, welche sturzrelevante Informationen von mindes tens einem Sensor 7.1, 12, 14, 16 empfängt und zur Sturzerkennung auswertet, wobei mindestens ein Körpersensor 12, 14, 16 am Körper der Person 2 ange ordnet ist. Hierbei ist der mindestens eine Körpersensor 12, 14, 16 als Beschleu nigungssensor ausgeführt, welcher fortlaufend mindestens eine auf den Körper wirkende Beschleunigung aK erfasst. Nach einem erkannten Sturz wertet die Auswerte- und Steuereinheit 5 die von dem mindestens einen Körpersensor 12, 14, 16 erfasste mindestens eine Beschleunigung und deren Einwirkungsdauer tW aus, und ermittelt basierend auf der Auswertung eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person 2. Basierend auf der ermittelten Belastung schätzt die Auswerte- und Steuereinheit 5 ein Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person 2 ab.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 3 zur Überwachung einer Person 2 für ein Kraftrad 1 eingesetzt, welches eine Un fallsensorik 7 mit mindestens einem Sturzsensor 7.1 und eine Kommunikations vorrichtung 9 umfasst, über welche nach einem erkannten Sturz ein Notruf NR an eine Notrufzentrale Z abgesetzt werden kann. Die Auswerte- und Steuereinheit 5 führt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überwachung einer Person 2 aus und erzeugt in Abhängigkeit von dem abgeschätzten Risiko für bestimmte Verlet zungen und/oder Verletzungsschweren der Person 2 den abzusetzenden Notruf NR. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Unfallsensorik 7 mehrere Sturzsensoren 7.1, welche am Kraftrad 1 angeordnet sind. Die Sturzsensoren 7.1 umfassen im dargestellten Ausführungsbeispiel mindestens eine Beschleunigung und mindestens eine Winkelgeschwindigkeit als stürz relevante Informationen.
Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 3 zur Überwachung einer Person 2 kann auch mindestens ein Sturzsensor 7.1 am Körper der Person 2 angeordnet werden, welche auf dem Kraftrad 1 sitzt.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Vor richtung 3 zur Überwachung einer Person 2 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Inertialsensoreinheit 10 mit drei Körpersensoren 12, 14, 16, welche jeweils eine Beschleunigung in eine Raumrichtung erfassen. Die drei Körpersensoren 12, 14, 16 erfassen Beschleunigungen in zueinander senkrecht stehenden Raumrichtungen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Inertialsensorein heit 10 im Thorax- Bereich der Person 2 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine Körpersensor 12, 14, 16 im Kopfbereich der Person 2 angeordnet werden.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 3 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Speicher 18, welcher für mindestens eine Körperregi on mindestens ein in Fig. 4 dargestelltes Wahrscheinlichkeits- Belastungsdiagramm mit mindestens einer Verletzungsrisikokennlinie AIS2,
AIS3, AIS4 und AIS5 speichert. Die die Auswerte- und Steuereinheit 5 gleicht die ermittelte Belastung im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der mindestens ei nen gespeicherten Verletzungsrisikokennlinie AIS2, AIS3, AIS4 und AIS5 ab und ermittelt die Wahrscheinlichkeit P für das Auftreten der bestimmten Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person 2. Die in Fig. 4 dargestellten Verlet zungsrisikokennlinien AIS2, AIS3, AIS4 und AIS5 ergeben sich für eine korres pondierende Körperregion aus den für diese Körperregion geltenden Maximalbe lastungen und der Belastungsdauer, die als weitere Faktor in die Verletzungsrisi kofunktion einfließt. Fig. 3 zeigt beispielsweise eine Grenzkennlinie GK für den Kopf der Person 2. Die in Fig. 4 dargestellten Verletzungsrisikokennlinien AIS2, AIS3, AIS4 und AIS5 betreffen den Thorax- Bereich der Person 2. Die dargestell ten Verletzungsrisikokennlinien AIS2, AIS3, AIS4 und AIS5 entsprechen den Richtlinien zum internationalen Vergleich von Verletzungsschweren, wobei eine dargestellte erste Verletzungsrisikokennlinien AIS2 mäßige Verletzungen, eine dargestellte zweite Verletzungsrisikokennlinien AIS3 ernsthafte, nicht lebensge fährliche Verletzungen, eine dargestellte dritte Verletzungsrisikokennlinie AIS4 ernsthafte lebensgefährliche Verletzungen mit wahrscheinlichem Überleben und eine dargestellte vierte Verletzungsrisikokennlinie AIS5 kritische lebensgefährli che Verletzungen mit ungewissem Überleben repräsentieren.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, sind die Auswerte- und Steuereinheit 5, die Unfallsensorik 7 mit den Sturzsensoren 7.1, die Kommunikationsvorrich tung 9 und der Speicher 18 im oder am Kraftrad 1 angeordnet. Bei einem alterna tiven nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Auswerte- und Steuer einheit 5, zumindest ein Sturzsensor 7.1, die Kommunikationsvorrichtung 9 und der Speicher 18 in die Schutzkleidung SK oder den Helm der Person 2 integriert werden. So dass die Person P auch beim Skilaufen, Reiten oder ähnlichen Betä tigungen überwacht werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung einer Person 2 umfasst die Schritte: Empfangen und Auswerten von stürz relevanten Informationen, welche von mindestens einem Sensor 7.1, 12, 14, 16 erfasst werden, wobei mindestens ein Körpersensor 12, 14, 16 am Körper der Person 2 angeordnet wird. Hierbei wird mit dem mindestens einen Körpersensor 13, 14, 16 fortlaufend mindestens eine auf den Körper wirkende Beschleunigung aK erfasst, wobei nach einem er kannten Sturz die erfasste mindestens eine Beschleunigung und deren Einwir kungsdauer tW ausgewertet werden. Basierend auf der Auswertung wird eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person 2 ermittelt, und basierend auf der ermittelten Belastung wird ein Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person 2 abgeschätzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung einer Person 2 kann bei spielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in der Auswerte- und Steuereinheit 5 implementiert werden.
Wie oben bereits ausgeführt ist, wird die ermittelte Belastung im dargestellten Ausführungsbeispiel mit mindestens einer gespeicherten Verletzungsrisikokenn linie AIS2, AIS3, AIS4, AIS5 abgeglichen, und basierend auf dem Abgleich wird die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der bestimmten Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person 2 wird ermittelt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Beschleunigungssignale aK am Körper der Person 2 während der gesamten Fahrt über die in der Schutzkleidung SK angebrachte Inertialsensoreinheit 10 gemessen. Tritt an einem in Fig. 4 mit Al bezeichneten ersten Zeitpunkt ein Sturz infolge eines wegrutschenden Vor derrads auf, detektiert die Auswerte- und Steuereinheit 5 die relativ niedrigen Be schleunigungen und damit geringen Belastungen auf den Thorax der Person 2.
So ergibt sich beispielsweise eine 50% Wahrscheinlichkeit für eine AIS2 Verlet zung. Endet der Unfall nach einer kurzen Rutschphase RP vor einem in Fig. 4 mit A2 bezeichneten zweiten Zeitpunkt, kann das Verletzungsrisiko wie als relativ unkritisch bewertet werden und es würde hier beispielsweise ein Notruf NR mit einer Anforderung eines Rettungswagens ausreichen. Weiter hätten die Ret tungskräfte die Informationen, dass mit relativ großer Wahrscheinlichkeit keine schwerwiegenden Verletzungen im Thorax- Bereich vorliegen. Erfolgt allerdings zum zweiten Zeitpunkt A2 ein zweiter Aufprall der Person 2 an einem Objekt, wie beispielsweise einer Leitplanke, können hier durchaus höhere Belastungen auf- treten, wie exemplarisch in Fig. 4 gezeigt ist. So ergibt sich zum Zeitpunkt A2 ei ne 90% Wahrscheinlichkeit für eine AIS3 Verletzung und eine 75% Wahrschein lichkeit für eine AIS4 Verletzung. Hier könnte über den abgesetzten Notruf NR nun direkt ein Rettungshubschrauber alarmiert werden und die zusätzlichen In formationen über die Belastungen des Thorax- Bereichs bzw. der Wirbelsäule kann den Rettungskräften Informationen über passende Maßnahmen geben.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (3) zur Überwachung einer Person (2), mit einer Auswerte- und Steuereinheit (5), welche sturzrelevante Informationen von mindes tens einem Sensor (7.1, 12, 14, 16) empfängt und zur Sturzerkennung auswertet, wobei mindestens ein Körpersensor (12, 14, 16) am Körper der Person (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der min destens eine Körpersensor (12, 14, 16) als Beschleunigungssensor ausgeführt ist, welcher fortlaufend mindestens eine auf den Körper wir kende Beschleunigung (aK) erfasst, wobei die Auswerte- und Steuerein heit (5) nach einem erkannten Sturz die von dem mindestens einen Kör persensor (12, 14, 16) erfasste mindestens eine Beschleunigung und deren Einwirkungsdauer (tW) auswertet und basierend auf der Auswer tung eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person (2) ermittelt und basierend auf der ermittelten Belastung ein Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person (2) abschätzt.
2. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass min destens ein Sturzsensor (7.1) mindestens eine Beschleunigung und/oder mindestens eine Winkelgeschwindigkeit als sturzrelevante In formationen erfasst.
3. Vorrichtung (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sturzsensor (7.1) an einem Fahrzeug (1) und/oder am Körper der Person (2) angeordnet ist, welche auf dem Fahrzeug (1) sitzt.
4. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein Speicher (18) für mindestens eine Körperregion min destens ein Wahrscheinlichkeits-Belastungsdiagramm mit mindestens einer Verletzungsrisikokennlinie (AIS2, AIS3, AIS4, AIS5) speichert.
5. Vorrichtung (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (5) die ermittelte Belastung mit der mindes tens einen gespeicherten Verletzungsrisikokennlinie (AIS2, AIS3, AIS4, AIS5) abgleicht und die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der be stimmten Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person (2) ermittelt.
6. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Inertialsensoreinheit drei Körpersensoren (12, 14, 16) umfasst, welche jeweils eine Beschleunigung in eine Raumrichtung erfassen, wobei die drei Körpersensoren (12, 14, 16) Beschleunigungen in zueinander senkrecht stehenden Raumrichtungen erfassen.
7. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der mindestens eine Körpersensor (12, 14, 16) im Tho rax-Bereich oder im Kopfbereich der Person (2) angeordnet ist.
8. Verfahren zur Überwachung einer Person (P), mit den Schritten: Emp fangen und Auswerten von sturzrelevanten Informationen, welche von mindestens einem Sensor (7.1, 12, 14, 16) erfasst werden, wobei min destens ein Körpersensor (12, 14, 16) am Körper der Person (2) ange ordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen Körpersensor (12, 14, 16) fortlaufend mindestens eine auf den Körper wirkende Beschleunigung (aK) erfasst wird, wobei nach einem erkann ten Sturz die erfasste mindestens eine Beschleunigung und deren Ein wirkungsdauer (tW) ausgewertet werden, wobei basierend auf der Aus wertung eine aufgetretene Belastung des Körpers der Person (2) ermit telt wird, und basierend auf der ermittelten Belastung ein Risiko für be stimmte Verletzungen und/oder Verletzungsschweren der Person (2) abgeschätzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittel te Belastung mit mindestens einer gespeicherten Verletzungsrisikokenn linie (AIS2, AIS3, AIS4, AIS5) abgeglichen wird und die Wahrscheinlich- keit für das Auftreten der bestimmten Verletzungen und/oder Verlet zungsschweren der Person (2) ermittelt werden.
10. Kraftrad (1) mit einer Unfallsensorik (7), welche mindestens einen Sturz- sensor (7.1) umfasst, einer Vorrichtung (3) zur Überwachung einer Per son (2) und einer Kommunikationsvorrichtung (9), über welche nach ei nem erkannten Sturz ein Notruf (NR) absetzbar ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorrichtung (3) zur Überwachung einer Person (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) das Verfahren zur Überwachung einer Person (2) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 ausführt und in Abhängigkeit von dem abgeschätzten Risiko für bestimmte Verletzungen und/oder Verlet zungsschweren der Person (2) den abzusetzenden Notruf (NR) erzeugt.
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