CH692103A5

CH692103A5 - Verfahren zur Ueberwachung der korrekten Anwendung einer Gasmaske sowie Gasmaske zur Verwendung im Verfahren.

Info

Publication number: CH692103A5
Application number: CH01023/97A
Authority: CH
Inventors: Rene Lazecki
Original assignee: Ruag Electronics
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 2002-02-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der korrekten Anwendung einer Gasmaske gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Gasmaske zur Verwendung in einem solchen Verfahren.

Um militärische Truppen möglichst wirklichkeitsnah trainieren zu können, erfolgt das Training immer häufiger mithilfe von Simulatoren. Solche Simulatoren sollten die Gefechtsabläufe für jeden Teilnehmer individuell so realitätsnah wie möglich erscheinen lassen. Es kommt vor, dass die beübten Truppen versuchen, den Simulator zu täuschen oder zu umgehen, insbesondere wenn der Simulator eine für den Menschen unangenehme Aktion fordert. Eine dieser unangenehmen Aktionen ist das Tragen einer Gasmaske. Wird bei einer Übung der Einsatz von chemischen Kampfstoffen simuliert, so müssen alle Übungsteilnehmer gezwungen werden, die Gasmaske zu tragen. Da dies sehr hinderlich und unangenehm ist, wird es von der Truppe oft nicht richtig gemacht. Personen ohne Gasmaske sind bei einer solchen Übung gegenüber jenen mit Gasmasken selbstverständlich im Vorteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, das manipulationssicher feststellt, ob eine Gasmaske ordnungsgemäss getragen wird oder nicht.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 erreicht. Die Erfassung und Auswertung der Atmung des Benutzers ermöglicht die Er zeugung eines zuverlässigen Korrektheitssignals und trägt somit dazu bei, dass eine realitätsnahe Simulation gewährleistet werden kann. Das Resultat kann dem Simulator mitgeteilt werden, der darauf entsprechende Massnahmen einleiten kann.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.

Nachfolgend werden einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Wird eine Gasmaske ordnungsgemäss getragen, so dichtet diese insbesondere die Atemwege (Mund und Nase) des Benutzers von der Umgebungsluft ab. Die Gasmaske ist so konstruiert, dass beim Einatmen die Umgebungsluft zuerst durch einen Filter, welcher die schädlichen Teile ausfiltert, strömt, bevor sie in die Atemwege des Benutzers der Gasmaske gelangt. Beim Ausatmen gelangt die Luft durch ein mechanisches Ventil, das mit einer Federspannung vorbelastet ist. Der Filter stellt nun beim Einatmen einen Strömungswiderstand dar. In der Gasmaske entsteht daher während des Einatmens ein Unterdruck gegenüber der Umgebungsluft. Beim Ausatmen muss das mechanische Ventil geöffnet werden. In der Gasmaske entsteht daher während des Ausatmens ein Überdruck.

Das erfindungsgemässe Verfahren sieht vor, dass eine Messgrösse, welche ein Mass ist für die Atmung des Benutzers der Gasmaske, erfasst und elektronisch ausgewertet wird, und mithilfe der Messgrösse sowie einer gespeicherten Referenzgrösse ein Korrektheitssignal erzeugt wird. Als Messgrösse kann in einer ersten Ausführungsform der Verlauf des Gasmaskeninnendrucks ermittelt werden. In diesem Falle ist der Sensor zur Erfassung der Messgrösse ein Drucksensor. Es kann beispielsweise ein monolithischer Differenzialdrucksensor ver wendet werden, welcher so in der Gasmaske eingebaut wird, dass er die Differenz zwischen dem Umgebungsdruck und dem Gasmaskeninnendruck misst. An Stelle eines Differenzialdrucksensors kann aber auch ein Absolutdrucksensor verwendet werden.

Der gemessene Verlauf des Gasmaskeninnendrucks ist eine rhythmische Folge von Über- und Unterdruckwerten, welche die Atmung des Benutzers der Gasmaske kennzeichnet. Bei der Auswertung wird der Verlauf des Gasmaskeninnendrucks in einer elektronischen Auswerteschaltung mit einem Referenzdruckverlauf verglichen, welcher in der elektronischen Auswerteschaltung gespeichert ist. Aus diesem Vergleich lässt sich in an sich bekannter Weise eindeutig bestimmen, ob die Gasmaske ordnungsgemäss getragen wird oder nicht. Die Auswerteschaltung erzeugt aufgrund des Vergleichs der gemessenen Messgrösse mit der gespeicherten Referenzgrösse das Korrektheitssignal.

Die Auswertung wird vorzugsweise direkt am jeweiligen Benutzer vorgenommen. Das Resultat der Auswertung wird einer zentralen Einheit übermittelt. Die Übermittlung des Resultats der Auswertung kann mittels Funk, sichtbarer elektromagnetischer Strahlen, Infrarotstrahlen, über Lichtwellenleiter, über eine Drahtverbindung oder sonst wie geschehen.

Natürlich ist es auch möglich, die Messgrösse erst der zentralen Einheit zu übermitteln und danach die Auswertung dort vorzunehmen. Dies erübrigt die Verwendung individueller Auswerteschaltungen für jeden Teilnehmer der Übung.

In einer weiteren Ausführungsform wird als Messgrösse der Verlauf der Intensität der Strömung der Atemluft des Benutzers ermittelt. Dazu wird als Sensor ein Luftströmungssensor (beispielsweise ein kleines Windrad) benutzt. Der Sensor wird wiederum in der Gasmaske eingebaut. Bei der Auswertung wird jetzt der Verlauf der Intensität der Strömung der Atemluft des Benutzers elektronisch mit einem gespeicherten Referenzintensitätsverlauf verglichen. Dieser Vergleich ergibt wiederum das Korrektheitssignal, welches andeutet, ob die Gasmaske korrekt angewendet wird.

In noch einer weiteren Ausführungsform wird als Messgrösse der Verlauf der Gasmaskeninnentemperatur ermittelt. Auch ist es möglich, den Verlauf der Gasmaskeninnenluftfeuchtigkeit als Messgrösse zu erfassen. Ein Vergleich mit einer entsprechenden Referenzgrösse ergibt jeweils das Korrektheitssignal.

Bei Übungen werden aus Kostengründen in der Regel keine echten Filter (d.h. Filter mit einer richtigen Filterwirkung) eingesetzt. Der Luftströmungswiderstand des echten Filters wird mit einem entsprechenden Luftströmungswiderstandssimulator (beispielsweise eine Lochblende) simuliert. Die Filter sind als Wechselteil so konstruiert, dass sie leicht austauschbar sind. Sie sind beispielsweise auf die Maske aufgeschraubt. Die leichte Austauschbarkeit ist bei Gasmasken zwingend, da im Ernstfall ein Filter nur für eine beschränkte Zeit Wirkung hat und dann vom Träger rasch ausgewechselt werden können muss. Das Filtergehäuse eines solchen Übungsfilters ist bis auf die Lochblende weitgehend leer. Das Filtergehäuse eignet sich daher ausgezeichnet zur Aufnahme der für das erfindungsgemässe Verfahren benötigten Komponenten.

Der Sensor und die elektronische Auswerteschaltung sind somit vorzugsweise im Filtergehäuse vorgesehen. An der Gasmaske selber müssen so keinerlei Änderungen oder Eingriffe vorgenommen werden.

Jeder aktive Übungsteilnehmer kann eine erfindungsgemässe Gasmaske benützen. Die Zentraleinheit, welche die jeweiligen Korrektheitssignale empfängt und daraus entsprechende Massnahmen ableitet, ist beispielsweise in einem Kontrollraum beim Übungsplatz untergebracht. Zur Ortung der Benutzer kann ein Positionsbestimmungssystem vorgesehen sein, welches der zentralen Einheit Positionsdaten übermittelt. Die Referenzgrössen sind vorzugsweise in einem elektronischen, digitalen Speicher, wie zum Beispiel einem integrierten Halbleiterspeicher (Read Only Memory) gespeichert. Auch können die Daten analog oder gemischt analog/digital gespeichert sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird durch die zentrale Einheit ein Kampfstoffeinsatzsignal gesendet, welches von jedem Benutzer empfangen wird, worauf für jeden Benutzer der Zeitverlauf zwischen dem Empfang des Kampfstoffeinsatzsignals und der Erzeugung seines Korrektheitssignals erfasst wird. Aufgrund des gemessenen Zeitverlaufs, des Korrektheitssignals und der aktuellen Position des jeweiligen Benutzers sowie der Position des fingierten Kampfstoffeinsatzes wird dann ein Initialisierungs-Korrektheitssignal erzeugt. Auf diese Weise kann zusätzlich festgestellt werden, ob der jeweilige Benutzer in Abhängigkeit seiner jeweiligen Position seine Gasmaske schnell genug angelegt hat. Das Korrektheitssignal kann später zur fortwährenden Überwachung der korrekten Anwendung der Gasmaske wiederholt erzeugt werden.

Bei der Erzeugung des Korrektheitssignals oder des Initialisierungs-Korrektheitssignals kann zusätzlich festgestellt werden, ob der jeweilige Benutzer nach dem Anlegen der Gasmaske zuerst ausgeatmet hat. Dazu wird bei der Auswertung der Messgrösse, beispielsweise des Druckverlaufs, festgestellt ob der zuerst erfasste Druckwert einen Überdruck darstellt.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es auf einfache und preisgünstige Weise möglich, die Qualität von simulierten Abläufen zu steigern.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung der korrekten Anwendung einer Gasmaske, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messgrösse, welche ein Mass ist für die Atmung des Benutzers der Gasmaske, erfasst und elektronisch ausgewertet wird, und dass mithilfe der Messgrösse sowie einer Referenzgrösse ein Korrektheitssignal erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung am jeweiligen Benutzer vorgenommen und das Resultat der Auswertung einer zentralen Einheit übermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgrösse der Verlauf des Gasmaskeninnendrucks ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung der Verlauf des Gasmaskeninnendrucks elektronisch mit einem Referenzdruckverlauf verglichen wird.

5.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgrösse der Verlauf der Intensität der Strömung der Atemluft des Benutzers ermittelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung der Verlauf der Intensität der Strömung der Atemluft des Benutzers elektronisch mit einem Referenzintensitätsverlauf verglichen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgrösse der Verlauf der Gasmaskeninnentemperatur ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgrösse der Verlauf der Gasmaskeninnenluftfeuchtigkeit ermittelt wird.

9.

Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung des Resultats der Auswertung mittels Funk, sichtbarer elektromagnetischer Strahlen, Infrarotstrahlen, über Lichtwellenleiter oder über eine Drahtverbindung geschieht.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zentrale Einheit ein Kampfstoffeinsatzsignal gesendet wird, welches von jedem Benutzer empfangen wird, worauf für jeden Benutzer der Zeitverlauf zwischen dem Empfang des Kampfstoffeinsatzsignals und der Erzeugung seines Korrektheitssignals erfasst wird.

11.

Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des gemessenen Zeitverlaufs, des Korrektheitssignals und der aktuellen Position des jeweiligen Benutzers sowie der Position des fingierten Kampfstoffeinsatzes ein Initialisierungs-Korrektheitssignal erzeugt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung des Korrektheitssignals zusätzlich festgestellt wird, ob der jeweilige Benutzer nach dem Anlegen der Gasmaske zuerst ausgeatmet hat.

13. Gasmaske zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Erfassung der Messgrösse, welche ein Mass ist für die Atmung des Benutzers der Gasmaske, vorhanden ist.

14. Gasmaske nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Drucksensor ist.

15.

Gasmaske nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Luftströmungssensor ist.

16. Gasmaske nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in einem Filtergehäuse der Gasmaske angeordnet ist.

17. Gasmaske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse statt eines Filters einen Luftströmungswiderstandssimulator aufweist.

18. Gasmaske nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Auswerteschaltung im Filtergehäuse vorhanden ist.