[发明专利]监视动力系统的手动转向的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及如何针对人为因素最佳地监视可以是机械、车辆、船舶、飞机、建筑工地、建筑机械、军事系统、仪器系统、或全部由人手动控制的任何其它动力系统的动力系统的手动控制，和针对人机接口中对诸如可能由控制设备的控制不足引起的警告信号的最佳响应，使该方法最适合保持和利用人的特性。 

当本发明应用于作为受控系统的机动车辆时，可以将本发明的技术领域称为“主动监视系统”。只要借助于人手来进行控制，无论其为直接地还是通过放大和/或稳定控制系统，该应用都是有效的。 

背景技术

对于机动车辆内的应用，非常感兴趣的是消除与可能具有各种原因和表现方式的对方向盘的注意力不足相关联的危险的任务。这些原因可能包括与诸如移动电话、收音机或其它声源、导航、或其它消遣之类的其它活动相关联的分心。一种最主要原因可能是疲劳，在最坏情况下其可能导致驾驶员在方向盘上睡着。 

已知有几种技术解决方案，并且这些技术解决方案中的许多种已经在商业上实现了，例如，使驾驶员避免受移动电话等不希望的干扰的措施。在驾驶员在高速公路上驾驶时分心和注意力不足或越来越疲劳的情况下，他或她可能不经意地对方向盘控制不足，使汽车滑到另一条车道上。配有记录相对于当前车道的偏离并且可以使用警告信号警告驾驶员汽车指向何方的系统的汽车已经可以从市场上购买到。这样的系统也可以启动车辆中的其它保护机制。但是，这些系统中的某些要求马路上限定车道的线是看得见的，这未必总能做得到。 

减少由注意力不足、疲劳或在方向盘上睡着引起并且对美国的事 故率有重要影响的单车事故的一种技术解决方案是在高速公路上配备停车振动带，当车轮越过停车振动带时，停车振动带就在车内引起振动声。 

这种方法的优点是它的简单性。但是，与前述方法一样，这里的缺点是只有当错误控制已经对车辆的位置造成影响时才发现危险，这可能太迟了。 

像记录转矩，和如PCT申请WO2005/059857所述，不仅研究方向盘不活动，而且研究随后方向盘运动和用计算机程序计算如通过参数定义的注意力不足的风险，并且根据计算发出警告那样，记录方向盘角度的量值和记录方向盘的不活动作为驾驶员注意力不足的量度也是已知的。 

围绕疲劳问题的其它已知技术解决方案旨在确定驾驶员的受不同疲劳程度影响的眼睛运动和/或眼睑运动，并且允许这样的观察在处理之后构成车辆中的警告和行动系统的输入信号。但是，这种性质的解决方案在技术上是先进的，因此可能易受干扰。驾驶员的手与方向盘接触和手围绕方向盘的位置形成与机动车辆中的警告系统有关的一些已知方法的基础。 

基于定期测试驾驶员的反应速度，以及也定期测试驾驶员的清醒度的用于机动车辆的方法是已知的。德国专利DE19518914描述了测试机动车辆的驾驶员的注意力和反应能力的装置，该装置发出必须由驾驶员在方向盘上按下手指确认接收到的信号。JP4183439A1和JP5345569中的专利说明书涵盖了对驾驶员与方向盘的接触的发现和分析，在第一种情况下，利用记录随后分析驾驶员的清醒度的心电图的装置，而在第二种情况下，包括测量施加在方向盘上的力。 

从专利申请US20030189493中获知，用于确定发生手接触的传感器可以以某种特定方式处在方向盘的圆周上，借助于该传感器可以分析手的位置和这些位置的历史，并且将它们与来自已知事故统计等的数据相比较。用电容手段测量驾驶员的手与方向盘或其它控制设备的接触的方法可从专利申请US20020170900中获知。

发明内容

本发明涉及在手动控制动力系统期间监视注意力的方法，其中检测控制不足和发出警告信号，其特征在于，使所述警告信号由所述系统的人和机器(PM)之间的身体-机械接口中的振动(w1)和(w2)构成，其中使这些振动具有这样的频率、振幅和持续时间，使得当人的手为了控制所述系统(V)而与控制设备(W)接触时，激活手和手指的内表面上的迈斯纳(Meissner)小体和帕奇尼(Pacinian)小体，并且其中，使注意力不足根据所述控制设备的控制运动来计算。 

本发明与已知设备的方法和系统的不同之处在于，一旦正常控制模式消失了，就以特别高效、可识别和舒适的方式通过手中的两种类型的特定敏感小体将根据医学技术确定的信号直接发送到人脑。