用于汽车的紧急呼救装置.pdf

提出一种用于汽车的紧急呼救装置，该装置包括：一个用于探测影响到汽车及乘客的加速的传感机构(1)、一个分析单元(2)、以及一个用于自动发送紧急呼救的发送单元(3)。根据本发明，这种紧急呼救装置还配备用于评估乘客受伤种类和程度的机构，其中将一个用于一个乘客的模型(4，5，6)作为所述评估的基础。如此获得的关于乘客受伤种类和程度的信息于是自动地随紧急呼救一起传送到一家救护中心，使之能立即迅速采取合适的救护措施。

权利要求书
1.  用于汽车的紧急呼救装置，它具有：
—一个传感机构(1)，用于探测影响到汽车或乘客的加速，
—一个分析单元(2)，及
—一个发送单元(3)，用于自动发送紧急呼救，
其特征在于，设置用于评估乘客受伤种类和程度的机构，其中将一个用于乘客的模型(4，5，6)作为所述评估的基础，并将所述如此获得的关于受伤种类和程度的信息连同紧急呼救一起传送到一个救护中心。

2.  按权利要求1所述的紧急呼救装置，其特征在于，设置一个内部空间传感机构(7)，并且所述由该内部空间传感机构所获知的信息在评估乘客受伤种类和程度时、特别在乘客模型化方面都加以考虑。

3.  按权利要求2所述的紧急呼救装置，其特征在于，所述内部空间传感机构(7)包括用于获知汽车座位占据情况的机构。

4.  按权利要求2或3之一所述的紧急呼救装置，其特征在于，所述内部空间传感机构(7)包括用于获知座位占据情况的传感座垫和/或绝对测量的体重传感器。

5.  按权利要求2至4中任一项所述的紧急呼救装置，其特征在于，内部空间传感机构(7)包括一个自动的儿童座位识别机构。

6.  按权利要求2至5中任一项所述的紧急呼救装置，其特征在于，所述内部空间传感机构包括至少一个立体摄像机(14)、最好是一种可拆卸的立体摄像机。

7.  按权利要求1至6中任一项所述的紧急呼救装置，其中汽车装配了用于读取至少一个使用者涉及个人数据的机构(8)，其特征在于，该涉及个人的数据在评估乘客受伤种类和程度时、特别是在乘客模型化方面都加以考虑。

8.  按权利要求1至7中任一项所述的紧急呼救装置，其中汽车配有回拉装置，其特征在于，关于所用回拉装置的类型和/或触发时刻的信息在评估乘客受伤种类和程度时都加以考虑。

9.  按权利要求1至8中任一项所述的紧急呼救装置，其特征在于，设置一个光学的和/或声学的输出系统(13)，借助于该输出系统向救助人员、特别向救护人员提供关于合理的及时措施的信息，其中输出系统(13)从一个数据库中读出基于事先获得的、乘客受伤种类和程度的相应信息。

10.  按权利要求9所述的紧急呼救装置，其特征在于，设置用于同一个外部数据库和/或另一救助人员进行双向通讯的装机构。

说明书用于汽车的紧急呼救装置
背景技术
本发明涉及用于汽车的一种紧急呼救装置，它配有一个用于探测对汽车及对乘客产生影响的加速的传感机构、一个分析单元、以及一个用于自动发出紧急呼救的发送单元。
在德国的公开文献199 17 207中介绍了一种用于汽车的紧急呼救装置，在发生事故情况下，该紧急呼救装置便自动地向救护中心发出紧急呼救通知。汽车装配着一个传感机构，以用于探测平移加速、旋转角加速、汽车车身变形、刹车过程和/或转向运动。危急行驶状况以及特别是事故，都可以通过对传感器数据的分析而自动加以识别，从而可以自动地发出紧急呼救通知。利用这种紧急呼救通知，向救护中心传递出发生事故的汽车的地理位置。紧急呼救通知此外还应根据德国公开文献199 17 207包含对于合适的救护措施的准备的信息。作为这种附加信息的例子，这里可指出的有：汽车牌号、汽车型号、车上乘客人数、车上乘客可能有的急性病、事故发生经过、及事故严重程度和车上乘客受伤程度。
不言而喻，可以获得各个乘客受伤的种类和程度方面的情况。
发明内容
利用本发明，可以自动而比较可靠地评估出乘客受伤的种类和程度，从而可及时采取迅速的适当的救护措施。
根据本发明，将用于每个乘客的模型作为对于乘客受伤的种类和程度进行所述评估的基础。参照这一模型便可计算出：影响到汽车的加速是怎样对每个乘客或相应的人体模型分别发生作用的，也就是说，每个乘客是怎样运动的，又通过什么对这些运动有所限制。这时，既要顾及到与基本上刚性的汽车部分如车身、头靠和方向盘的相互作用，也应考虑到与汽车上存在的回拉装置如气囊、安全带系统和安全带拉紧器的相互作用。这样，便可简单地对每个乘客分别利用立法中所熟悉的、关于计算受伤严重性AIS和MAIS的方法来对受伤程度进行评估。这种评估的精确性、即怎样明晰地得出在各个身体部分上造成的伤害，取决于以下情况：所述模型能多么良好地反映出某个乘客的体格如身高、体重、身材均匀性、体质，等等。
在出现事故情况下，根据根据本发明的紧急呼救装置可自动地发出紧急呼救，这种紧急呼救包含一种对各个乘客的受伤情况尽可能详细的描述或估计。参照这种信息，救护中心便可采取适当的救护措施。所以在了解到乘客人数或可能的受伤人数时便能估算出需要多少辆救护车。根据有关受伤的种类和严重程度的信息，就可及时派出一位对受伤概况受过专业化训练的救护医生。如果看上去需要紧急进行手术，就可直接在接到紧急呼救之后立即开始着手做相应准备工作，直至寻求一个适合的医疗队和慈善赞助机构。
从原则上说，作为乘客受伤的种类和程度评估的基础的模型，可以是一种标准模型，该模型体现出一位乘客的身体，例如以五个或八个相联接的质素的形式以用于头部、躯干、大腿、小腿、足。在标准模型的构思内，为各个质素的大小和重量设定平均值。
如果为每位乘客使用一种个体的模型，该模型在至少几项特征上与乘客的体格相匹配的话，则可大大改进对受伤种类和程度的评估。在这种情况下已证明有利的是：设置一个内部空间传感机构，借以提供关于乘客的合适信息。
如果这样一种内部空间传感机构包含用于探知座位占据情况的机构，所以在发生事故情况下可以自动地通知救护中心：哪些汽车座位被占据，或者有多少乘客在出事故的汽车中。对于那些肯定未被占据的汽车座位，可以放弃对于受伤种类和程度的评估。
为了获知汽车座位占据情况，例如可以采用传感座垫，即所谓的乘车人分级垫，这种传感座垫被塞置在各个汽车座位中，并探测座位上的压力分布。利用这些传感座垫，不仅可以确定某个座位是否被占据，而且该传感座垫还能评估出某位乘客的体重，并能推断出当时的坐姿。为了探测体重，也可采用其它传感机构，例如绝对测量性的传感器。所有这些信息都可以用于乘客模型的改进。通过对乘客座位上的压力分布的分析，此外还可以获知：这里是否安置了一个儿童座位。但是，内部空间传感机构也可以包括用于自动儿童座位识别的机构，该机构是以应答技术为基础地。在此情况下，儿童座位必须装配一个应答器，当一个为了检查所设置的天线发出一个信号时，该应答器便发回一个识别信号。通过对该识别信号的分析，一方面可以得知是否在某个汽车座位上有一个儿童座位，另一方面还可断定儿童座位属于何种类型，也就是说是幼小儿童座位还是年龄较大儿童座位。相应于此，可对于所述用于评估受伤种类和程度的模型加以改进。
按根据本发明的一个特别优选的实施变型，所述内部空间传感机构包含一个立体摄像机(Stereovideokamera)。通过对摄像数据的分析，可以可靠地得出关于座位占据的种类，进而可推断出事故发生经过，因为这里所有乘客都可用一个传感器加以获知，乘客的轨迹及其同回拉装置的相互作用甚至可以在事故发生过程中加以追踪。通过对所获知的乘客的分析，在这里可以获得用于乘客模型的重要输入量、例如不同身体部分的比例。此外，还可通过对摄像图片的分析详细地确定受伤的种类和程度。
如已述及的，关于某个乘客的体格的信息提供得越多，就能越好评估受伤的种类和程度。因此特别优选的措施是：汽车装配用于输入至少一个使用者的个人相关数据的机构，例如为了鉴定驾驶员。在此情况下，在评估受伤的种类和程度时，也可以考虑到个人相关数据，如关于使用者身高、年龄、血型或病况的信息，必要时将该相关数据传递给救护中心。
为了对受伤种类和程度做到尽可能符合实际的和详细的评估，至关重要的不仅是乘客模型的质量，还涉及如何能准确地获知事故发生经过。如果汽车配备了回拉装置，则在此情况下已证明有利的是：关于所用回拉装置类型的信息和/或关于触发时刻的信息在评估乘客受伤种类和程度时都加以考虑。
根据本发明的紧急呼救装置的一种优选改进方案，它对此不仅能够发出带有关于受伤种类和程度信息的自动紧急呼救，而且还可以通过关于适合的救护措施的信息而支持在事故现场的救护人员。这些信息源于事先获得的乘客受伤种类和程度而从数据库中读出，并经过一个光学和/或声学输出系统提供应用。在这种情况下，这里指的是被储存在汽车控制装置中的一个数据库，但也可以指的是一个外部数据库，其中用于双向通讯的机构则必须配置这种外部数据库。
优选的是，根据本发明的紧急呼救装置还可以同救护中心建立通讯联络，使该救护中心可以为救护人员提供咨询。在此情况下，已证明特别有利的是：汽车具有摄像系统、例如用于进行内部空间传感探测，该摄像系统在事故之后可以简单地加以拆卸，使得救护人员可以向救护中心发送受伤者的详细图像。救护中心然后可以有目的地支持救护人员。
如前面已经所讨论过的，有各种有利地实施并进一步改进本发明的理论的方案。为此，一方面参考从属于权利要求1的各项权利要求，另一方面参考借助于附图对本发明的一个实施例所作的如下说明。附图表示：
图1根据本发明的紧急呼救装置的方框电路图，
图2事故发生前一位乘客的模型，
图3事故发生过程中图2中所示的一位乘客的模型。
图1中以方框电路图形式表示的一种用于汽车的紧急呼救装置，包括一个用于探测影响到汽车或影响到乘客的加速的传感机构1。在这种情况下，例如可以指的是气囊控制装置的传感机构。加速信号由一个分析单元2进行分析，借以识别危险境况、特别是识别事故的发生境况。在此情况下，启动一个发送单元3，它便自动地发出紧急呼救、例如包含关于事故汽车所在位置的参数。
在发生事故时，还可利用由传感机构1所探测到的加速信号来评估乘客受伤的种类和程度，借以将这些信息连同紧急呼救自动地传送给一个救护中心。
为了评估受伤的种类和程度，根据本发明可以计算出：由传感机构1在事故发生过程中所探测到的加速是怎么影响有关乘客所用的模型的。在此所示的实施例中，设置了三个模型4、5和6：一个模型4用于驾驶员，一个模型5用于副驾驶员，一个模型6用于其他乘客。
在图2和3中，绘示出五个相关联的质素21至25作为用于副驾驶员的标准模型20。质素21代表副驾驶员的头部，与之相联的是用于躯干部分的质素22。用其它三个相应布置的质素23至25来模拟副驾驶员的大腿、小腿和脚部的状态。图2表示事故发生前的情况。副驾驶员在副驾驶座26上保持一种松弛的坐姿。躯干-质素22和大腿-质素23构成一个约为90°的角；大腿-质素23和小腿-质素24构成一个明显较大的角。副驾驶员前面有仪表盘27。图3表示，副驾驶员或者更确切地说代表他的模型20在发生正面冲撞时是如何动作的。整个的人向前朝仪表盘27冲移。这时，躯干-质素22完成朝向仪表盘27的一个倾倒运动，使得在躯干-质素22和大腿-质素23之间的角度缩小了，正如在大腿-质素23和小腿-质素24之间的角度那样。
利用这种模型和所获得的加速信号便可在发生事故时比较准确地测定各个身体部分的运动、并且特别还有延缓状态。受伤的程度、受伤的严重性，可利用从法律规定上所知的计算方法求得。依此，可得出一个中等身材的男子即身高约1.80米、体重75公斤的男子例如头部受伤的严重程度来作为HIC(头部受伤标准-Head InjuryCriteria)。
HIC = [ 1 / t 2 - t 1 ∫ t 1 t 2 adt ] 2.5 ( t 2 - t 1 ) ]]>
式中，t2-t1表示大约15毫秒至30毫秒的时间间隔；a表示影响到有关的人的加速度。通过这一HIC-值同相关人员的信息、例如相关人员的实际身高和实际体重的结合，便可为该人员求得一种个别的概率，一种所求得的严重程度的头部受伤以该概率出现。为此，分析单元2提供相关医疗数据，这些数据表明：以何种概率在具有一定重量的一个身体部分的一定延缓情况下产生某些伤害。为了计算胸部或腹部上的受伤严重程度，也可应用别的公式。
在这里所介绍的实施例中，汽车配备一种内部空间传感机构7，利用这种传感机构除了可获得其它运行参数之外，还可获得关于座位占据和乘客的信息。传感座垫形成内部空间传感机构7的一个组成部分，这些传感座垫装在各个汽车座位上，利用它们可以探测到每个座位上的压力分布。这样不但可以确定一个座位是否被占据，座位上的压力分布还可推断出一位乘客的体重，并可提供在撞击开始时关于乘客坐姿的信息。内部空间传感机构7还可包含其它的传感机构、例如绝对测量性体重传感器和一个摄像机。
由内部空间传感机构7所测得的信息一方面分别用于模型4、5和6与相关乘客的匹配，另一方面可以提供给发送单元3使用，从而在发生事故情况下发出紧急呼救，该紧急呼救自动包含关于乘客人数的信息，甚至还可包含关于哪些座位被占据的信息。
由于总是从驾驶员座位被占据这一情况出发，所以按标准须对驾驶员受伤的种类和程度进行一次评估。对于那些肯定未被占据的汽车座位则可放弃这样一种评估。对于一个座位未能明确地得出是否被占据的结论时，当然也可求出一位潜在的乘客的受伤种类和程度来。这些信息然后在对加速可靠性给出指示的条件下传递给救护中心。
下面给出两个用于紧急呼救的例子，这种紧急呼救包含关于汽车座位被占据的信息。
例子1：2位受伤者
       驾驶员受伤严重程度MAIS 3
       头部HIC 500，胸部轻度受伤
       副驾驶员受伤严重程度MAIS 4
       头部HIC 800，与仪表盘相接触，胸部重度受伤，很
       可能肝部受到挤压
例子2：2至4位受伤者
       驾驶员轻度受伤
       副驾驶员中等程度受伤
       后座位左侧轻度受损，尚不明确是否有人
       后座位右侧无损，尚不明确是否有人
此处介绍的实施例中的内部空间传感机构7也包含一种基于应答技术的自动儿童座位识别机构。此外，各个汽车座位都配有接收天线，这些天线例如可以同传感座垫一起加以装配。另外还配置了一个天线，以用于发送检查信号。如果一个儿童座位带有一个应答器，该应答器已收到检查信号，那么该应答器就会发回一个识别信号，此识别信号即被其上安装着儿童座位的汽车座位的接收天线所接收。识别信号除了包含着存在儿童座位的信息之外，也还包含着关于儿童座位类型的信息，也就是说例如是用于幼小儿童的儿童座位还是用于年龄较大儿童的儿童座位。由此可以推断出被运送的儿童的年龄或者身高和体重。一旦有了关于被运送儿童的质量的信息，便可将这些信息同样用于乘客模型化，从而用于对可能发生的受伤的种类和程度的评估。此外，在发生事故的情况下，可将这种自动的儿童座位识别的结果随同紧急呼救一起发送给救护中心。
在此所介绍的实施例中，此外汽车还装配了一个用于乘客鉴别的系统8，借此例如驾驶员可以对于汽车进行鉴别，以便确证自己的对应做法的合理性。乘客鉴别系统8可以访问一个数据库9，该数据库除了包含被允许人员的鉴别特征之外，还包含其他涉及人员的信息，如年龄、血型或可能有患病情况。这些涉及人员的信息还可以用来改进相应的模型4、5或6，或者用来评估受伤的严重程度。
此外，对乘客受伤的种类和程度的评估也可通过对于关于所用回拉装置、如安全带和气囊的了解以及对其激活时刻的了解来加以改进。在这里，上述信息是由气囊控制装置10提供的。
CAN-总线11提供关于其它边界条件的信息，这些边界条件影响到对车内乘客的受伤风险，例如关于各个汽车座位的位置和布置的信息，或者关于在撞击开始时杂物箱是否已被打开的信息。
由分析单元2所求的关于乘客受伤的种类和程度的信息，在一个后置的逻辑模件12中加以分析，借以通过详细的信息和必要时通过处理指令来支持救护人员。为此，也必须从数据库9中向逻辑模件12提供涉及人员的信息。经过一个语言输出装置13和必要时经过一个图像输出机构，便可详细地为救护人员描述各个乘客的受伤情况，并为紧急救护提供建议。为此，逻辑模件12还访问一个在此图中未示的数据库，在该数据库中存储着适用于不同受伤情况的处理步骤。这样一个数据库可以存放在汽车的控制仪表中。
此外，在此所介绍的实施例中，可以建立一个与外部数据库或救护中心的通讯联络机构，借以为救护人员提供咨询建议。为此，紧急呼救装置包含一个可以拆卸的立体摄像机14，借此可获知汽车上所有乘客的情况。该摄像装置14可以在事故后拆卸下来，以便向救护中心传递关于受伤人员的详细图像。当然也可采用任何其它种摄像系统。