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Die Erfindung betrifft einen elektronischen Rettungshelfer mit Sprachausgabe als Teil eines Atemluftfilters oder eines anderen individuellen Rettungsgerätes zur Unterstützung von Personen bei der selbsttätigen Rettung bei Bränden und anderen Katastrophenfällen und/oder zur Unterstützung der Hilfskräfte bei der Rettung der Betroffenen bzw. der die Vorrichtung benutzenden Personen.
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Mit diesem elektronischen Rettungshelfer wird ein Gerät für die potentiell Betroffenen zum Beispiel eines Brandes, also für Jedermann, bereitgestellt. Der Benutzer eines individuellen Rettungsgerätes, wie zum Beispiel eines Atemluftfilters, wird damit mittels einer Vorrichtung zur Sprachausgabe mit im System gespeicherter, gesprochener Worte, Sätze oder ganzer Texte über den Gebrauch des Gerätes informiert, vor Gefahren gewarnt, die durch die Einsatzumgebung verursacht werden, und durch das Zusammenwirken mit einem gebäudegebundenen Rettungssystem auf den kürzesten Weg zum nächsten Rettungsraum oder zum Notausgang geführt. Zusätzlich werden die Rettungskräfte, zum Beispiel der Feuerwehr, mittels eines integrierten drahtlosen Kommunikationssystems über die Identifikationsnummer des elektronischen Rettungshelfers, wichtige Eigenschaften der Einsatzumgebung, die Position und über die körperliche Konstitution der zu rettenden Person informiert. Eine blinkende oder leuchtende Lichtquelle mit ausreichender Helligkeit an der Frontseite des elektronischen Rettungshelfers unterstützt, neben der Aufgabe zur Funktionsbestätigung für den Benutzer, die Rettungskräfte bei der Suche nach dem Benutzer bei schwierigen Sichtbedingungen wie Dämmerung und Rauchentwicklung. Eine integrierte Stromversorgung mit Energiespeicher sorgt für einen autonomen und störungsfreien Betrieb über einen der Aufgabe angemessenen Zeitraum.
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Stand der Technik
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Aktuelle Systeme sind zur Führung und Unterstützung von Rettungspersonal wie Feuerwehrleuten im Einsatz gedacht. Dabei ermöglichen drahtlose Kommunikationseinrichtungen eine Sprechverbindung zwischen den eingesetzten Rettungskräften und der Einsatzleitung und informieren diese gleichzeitig über die aktuelle Position und die körperliche Konstitution der sich im Einsatz befindlichen Personen, den Zustand ihrer Rettungsgeräte und die Umgebungsbedingungen am Einsatzort. Damit soll der sichere und effiziente Einsatz der Feuerwehrleute zur Rettung der durch einen Brand gefährdeten Personen gewährleistet werden. Auch sind Kommunikationsysteme als Teil einer Maske oder eines Helms bekannt, die mittels optischer Anzeigeeinheiten im Blickfeld des Geräteträgers Daten, die zur Ausübung des Einsatzes notwendig sind, visuell zur Anzeige bringen.
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So wird in der
DE 10 147 045 A1 ein Datenkommunikationssystem mit einem Datendisplay in einem Masken- oder Helmvisier vorgeschlagen, das bedarfsabhängig unterschiedliche Daten zur Anzeige bringt. Dabei werden Daten aus unterschiedlichen Quellen durch Sprachsteuerung aktiviert und in unterschiedlicher Darstellung auf einem Datendisplay im Blickfeld des Masken- oder Helmträgers visualisiert.
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Aus der
DE 44 25 262 C1 geht eine Atemvorrichtung mit einer Anzeigeeinheit zur Übertragung von Messdaten über ein Anzeigefeld der Anzeigeeinheit in das Blickfeld eines Geräteträgers hervor.
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In der
DE 3911154C2 wird ein Atemschutzgerät vorgeschlagen, das aus Atemmaske, Druckgasflasche, den üblichen Ventilen, insbesondere einem Druckminderventil und gegebenenfalls einem atemgesteuerten Dosierventil und einer Warnvorrichtung zur Signalisierung des zu Neige gehenden Atemvorrates aufgrund einer Drucküberwachung des Vorratsgases besteht. Die Überwachung erfolgt durch die zyklische Ermittlung des Atemgasverbrauchs und der aktuellen Restgasmenge in der Druckgasflasche und durch die Eingabe der Werte in eine Recheneinheit und die Bestimmung der für den Geräteträger verbleibenden Einsatzzeit in der Recheneinheit. Die Darstellung der berechneten Einsatzzeit erfolgt mittels einer LED-Digital-Anzeige, die im Bereich des Handgelenks oder an den Armaturen des Atemschutzgerätes oder an der Schutzmaske im Blickfeld des Geräteträgers angeordnet ist.
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Auch sind Atemschutzgeräte bekannt, mit denen die von einem Sensor-Mikrosystem erfassten Informationen über schädliche Gase in der Atemluft über eine Datenfernverbindung an eine Zentrale übermittelt werden.
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In der
DE 19964188B4 wird eine Atemschutzmaske beschrieben, bestehend aus einem heizbaren Metalloxidsensor, einer Elektronik mit Mikroprozessor und einer Steuerungs/Auswertungssoftware, wobei das Sensor-Mikrosystem den Träger oder mittels einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung andere Personen über in die Maske eindringende gas- oder dampfförmige Schadstoffe informiert. Ebenfalls sind Vorrichtungen als Teil von Atemschutzgeräten bekannt, die mittels in der Maske integrierter Sensoren erfasste Informationen über die körperliche Konstitution des Geräteträgers drahtlos an eine Empfangseinheit übermitteln.
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So ist zum Beispiel in der Patentschrift
DE 10 2008 008 159 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung von Lebensfunktionen bekanntgeworden. Die bekannte Vorrichtung betrifft einen Schutzhelm mit drahtloser Schutzüberwachung von humanen Werten, wie z. B. Temperatur, Puls, Feuchtigkeit und anderen Werten, welche im Kopfbereich eines Menschen abgenommen sind und drahtlos an eine stationäre oder mobile Empfangseinheit übertragen werden und eine Überwachung der körperlichen Konstitution des Trägers ermöglichen. Diese Vorrichtung dient der Überwachung von Lebensfunktionen von Personen, die beispielsweise unter schwerem Atemschutz Rettungsarbeiten verrichten müssen, wie z. B. Feuerwehrleute im Einsatz oder in Übungsstrecken, sowie Rettungstaucher oder Mitarbeiter des Grubenrettungswesens.
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Nach der
DE 30 16 684C2 wird zu dessen Überprüfungszwecken der Atemzyklus durch mehrere Drucksensoren festgestellt, von denen einer im Innenraum der Atemschutzmaske angeordnet ist. Weiterhin sind Sensoren bekannt, mit denen Atemgasströmungen nachgewiesen werden können, in dem diese im Zuge der Atemgasleitungen angebracht
DE 24 13 621 C2 oder auf die Körperfläche aufgeklebt werden
DE 21 18 719 B2 . Atemschutzmasken mit Dichträndern sind aus der
US 29 42 602 und
US 32 32 288 bekannt, in denen Vorrichtungen zur Bestimmung der Atemgasströmung eingebaut sind.
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Keine der bekannten Vorrichtungen informiert den Geräteträger durch die Wiedergabe von in einem Computer/Softwaresystem gespeicherten Worten, Sätzen oder ganzen Texten mittels eines Lautsprechers als Teil eines Sprachausgabesystems. Übliche Vorrichtungen sind zur Führung, zur Information und zum Schutz von Personen vorgesehen, die beispielsweise unter schwerem Atemschutz Rettungsarbeiten verrichten müssen, wie z. B. Feuerwehrleute im Einsatz oder in Übungsstrecken, sowie Rettungstaucher oder Mitarbeiter des Grubenrettungswesens. Dabei wird offensichtlich davon ausgegangen, dass die mit solchen Systemen ausgerüsteten Rettungskräfte rechtzeitig alarmiert werden, den Einsatzort innerhalb kurzer Zeit erreichen und die durch den Brand gefährdeten Personen aus ihrer prekären Situation retten können. In der Zeit zwischen dem Ausbruch des Brandes und der Bergung durch die Rettungskräfte sind die eigentlich Gefährdeten auf sich selbst angewiesen. Starke Rauchentwicklung und giftige Gase bedrohen ihr Leben und versperren den Weg in sichere Gebäudeteile oder zum rettenden Ausgang. Professionelle Atemschutzgeräte stehen diesen Personen in den seltensten Fällen zur Verfügung, auch dürfte den wenigsten davon die richtige Handhabung dieser Geräte geläufig sein. Preiswerte, kompakte und leichte Atemluftfilter mit Mundstück, wie sie heute angeboten werden, helfen den Betroffenen grundsätzlich bei der Bewältigung dieser Situationen aber man kann davon ausgehen, dass den wenigsten dieser Personen weder die Bedienung dieser Geräte noch die von der Feuerwehr empfohlenen Handlungsanweisungen zur Bewältigung dieser Situationen bekannt sind. Außerdem verfügt nicht jeder Betroffene, wie zum Beispiel Hotelgäste, über ausreichende Ortskenntnisse um den sicheren Rettungsraum oder den rettenden Ausgang ohne fremde Hilfe zu erreichen. Dazu kommt, dass gerade in großen Gebäuden die Anzahl, die aktuelle Position und die körperliche Konstitution der Gefährdeten und Brandopfer nicht bekannt sind und dadurch deren gezielte Bergung durch die Rettungskräfte erschwert wird.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elektronischen Rettungshelfers als Teil eines Atemluftfilters oder eines anderen individuellen Rettungsgerätes, mit dessen Hilfe sich nach Ausbruch eines Brandes Personen, die sich in dem brennenden Gebäude aufhalten, entweder selbsttätig in einen sicheren Rettungsraum oder zum rettenden Ausgang gelangen können, oder die Zeit bis zu ihrer Bergung durch die Rettungskräfte überleben können. Die Vorrichtung sollte kompakt und leicht sein, autonom mit Energie versorgt werden und keine Anforderungen bezüglich der Bedienung an den Geräteträger stellen. Deshalb sollte die Initialisierung des elektronischen Rettungshelfers bei der Entfernung der Verpackung der Vorrichtung aktiviert werden.
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Lösung der Aufgabe
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Die Lösung der Aufgabe erhält man mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7
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Die Vorteile der Erfindung sind im wesentlichen darin zusehen, dass der Benutzer des elektronischen Rettungshelfers nach der Aktivierung durch das Initialisierungssystem (24) mittels eines Sprachausgabesystems (3) bestehend aus einem D/A-Wandler, einem NF-Verstärker und einem Lautsprecher durch die Wiedergabe gespeicherter Worte, Sätze und ganzer Texte informiert wird. Damit ist es möglich, den Geräteträger durch eine gesprochene Anleitung akustisch über die Bedienung des elektronischen Rettungshelfers (2) und/oder über wichtige Handlungsratschläge zu informieren, durch gesprochene Warnungen vor Gefahren wie giftigen Gasen und zu hohen Temperaturen zu informieren und mittels gesprochener Navigationsinformationen in den nächstliegenden Rettungsraum oder zum sicheren Notausgang zu führen. Eine ruhige, unaufgeregte Sprechweise kann bei solchen Krisensituationen überdies zur Beruhigung des Betroffenen beitragen.
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Das integrierte Sensorsystem (4) besteht aus Sensoren zur Detektion unterschiedlicher physikalischer und chemischer Werte, die analogen Signale der Sensoren werden mittels geeigneter Verstärker angehoben, mit A/D-Wandlern digitalisiert und an das Eingabe/Ausgabe-System (21) des Computer/Softwaresystems (7) übermittelt. Die Sensoren dienen zum Beispiel zur Erfassung von für den Benutzer des elektronischen Rettungshelfers (2) wichtigen Umweltinformationen, wie gefährlichen Temperaturen und/oder die Anwesenheit von giftigen Gasen in der Atemluft. Außerdem ist ein Drucksensor im Atemluftfilter (1) so platziert, dass damit das Atemvolumen und die Atemfrequenz des Anwenders erfasst werden kann.
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Eine blinkende oder leuchtende Signallichtquelle (5) bestehend aus einer oder mehreren Lichtquellen, einem Treiber und einem Schalterbaustein zur Aktivierung soll den Benutzer über die Aktivierung des Elektronischen Rettungshelfers (2) informieren und den Rettungskräften die Suche nach dem zu rettenden Benutzer bei schlechten Sichtbedingungen wie Dunkelheit und Rauchentwicklung erleichtern.
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Das Kommunikations- und Ortungssystem (6) besteht aus einem gebäudegebundenem Kommunikations- und Leitsystem (9) mit Antenne (12), einer Nahfeldkommunikationseinheit (13) und/oder einem GPS-System (10) mit Antenne (14), Sende- und Empfangseinheit (15) und GPS-Empfänger (16) und/oder einem Peilsendersystem (11) mit Antenne (17) und Peilsender (18). Mit diesem Kommunikations- und Ortungssystem (6) kann die aktuelle Position des elektronischen Rettungshelfers (2) mit Hilfe eines GPS-Empfängers (16) detektiert und zusammen mit den im Computer/Softwaresystem (7) gespeicherten Informationen wie die Geräte-Identifikationsnummer zuzüglich einiger wichtiger, von dem Sensorsystem (4) erfassten Messdaten wie die Temperatur und das Auftreten von giftigen Gasen in der Umwelt des Benutzers, sowie dessen momentanen körperlichen Konstitution drahtlos an die beweglichen und/oder stationären Empfangsgeräte der Rettungskräfte, wie zum Beispiel der Feuerwehr, übersendet werden. Mit dem Empfänger der Nahfeldkommunikationseinheit (13) können Informationen des gebäudegebundenen Kommunikations- und Leitsystems (9) zum aktuellen Aufenthaltsort des Benutzers und Anweisungen zur Leitung zum nächstgelegenen Rettungsraum oder zum sicheren Notausgang empfangen werden. Ein Peilsendersystem (11), das die Geräte-Identifikationsnummer und Messsignale aussendet, ermöglicht den mit geeigneten Empfangsgeräten ausgerüsteten Rettungskräften die aktuelle Position der den elektronischen Rettungshelfer (2) benützenden Person mit ausreichender Genauigkeit zu ermitteln und diese zu identifizieren.
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Das Computer/Softwaresystem (7) ist aus einem Mikroprozessor CPU (19), einem Speichersystem (20), einer Eingabe/Ausgabe-System (21) sowie einer im Speichersystem (20) abgelegten Betriebssoftware zusammengesetzt. Das Computer/Softwaresystem (7) ist dazu ausgelegt, die in einem Speichersystem (20) abgelegten digitalisierten Audiosignale von gesprochenen Worten, Sätzen und ganzen Texten nach der Systemaktivierung durch das Initialisierungssystem (24) oder durch den Mikroprozessor CPU (19) über das Eingabe/Ausgabe-System (21) an das Sprachausgabesystem (3) zu übertragen und die digitalisierten Signale des Sensorsystems (4) über das Eingabe/Ausgabe-System (21) zum Mikroprozessor CPU (19) zu übertragen, dort mit Hilfe eines im Speichersystem (20) abgelegten Programms zu verarbeiten und bei Erreichen von festgelegten Schwellwerten im Speichersystem (20) abgelegte Worte, Sätze oder Texte zur Information des Benutzers an das Sprachausgabesystem (3) und zur Information der Rettungskräfte an das Kommunikations- und Ortungssystem (6) zu übertragen und die Signallichtquelle (5) nach der Systemaktivierung sofort, oder erst nach einer vorprogrammierten Zeit, zu aktivieren und in einer geeigneten Taktfolge ein- und auszuschalten. Die vom GPS-System (10) und/oder vom gebäudegebundenen Kommunikations- und Leitsystem (9) gelieferten Informationen über die aktuelle Position des Benutzers des elektronischer Rettungshelfers (2) werden vom Kommunikations- und Ortungssystem (6) an das Computer/Softwaresystem (7) übermittelt und dort in Richtungsanweisungen in digitaler Form zum Leiten des Benutzers zum nächsten Rettungsraum oder zum Notausgang umgewandelt und in für die Anweisung passende, gespeicherte digitale Signale von gesprochenen Worten oder Sätzen umgewandelt. Diese digitalen Signale werden im Sprachausgabesystem (3) von einem D/A-Wandler in analoge Audiosignale umgewandelt, diese werden in einem NF-Verstärker verstärkt und mit einem in das Gehäuse des elektronischen Rettungshelfers (2) integrierten Lautsprecher mittels automatischer Lautstärkenanpassung so wiedergegeben, dass der Geräteträger die gesprochenen Information auch bei angehobenem Lärmpegel hören und verstehen kann. Außerdem wird eine Geräte-Identifikationsnummer, die in digitaler Form im Speichersystem (20) gespeichert ist, an das Kommunikations- und Ortungssystem (6) übertragen.
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Ein Stromversorgungs- und Initialisierungssystem (8), bestehend aus einer Batterie oder einem Akkumulator als Energiespeicher (22), einer Stromversorgung (23) und einem Initialisierungssytem (24) zur Aktivierung des elektronischen Rettungshelfers (2) ist so ausgelegt, dass mit Hilfe von Batterien oder Akkumulatoren als Energiespeicher (22) der elektronische Rettungshelfer (2) gesichert über eine vorgesehene Mindestzeit betrieben werden kann und
die Stromversorgung (23) für eine stabilisierte, störungsfreie Spannungsversorgung aller Systemteile sorgt. Das Initialisierungssystem (24) aktiviert den elektronischen Rettungshelfer (2) entweder mittels eines mechanischen Kipp- oder Druckschalters, der unmittelbar oder mittelbar bei- oder durch die Entfernung der Verpackung des Atemluftfilters betätigt wird, oder mit einem mechanischen Kipp- oder Druckschalter, oder einem magnetisch aktivierten Schalter (z. B. Reed-Schalter)
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Des Weiteren ist der elektronische Rettungshelfer so gestaltet, dass sich im Handel befindliche Masken und andere individuellen Rettungshelfer mit dem elektronischen Rettungshelfer (2) nachrüsten lassen. Der elektronische Rettungshelfer kann an einen fertigen Atemluftfilter oder ein anders individuelles Rettungsgerät zum Beispiel durch Ankleben oder auf andere Art und Weise angebracht werden oder es kann während der Fertigung eines Teils des Atemluftfilters in diesem permanent untergebracht werden.
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Ausführungsbeispiel
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1a und 1b zeigen ein exemplarisches Atemluftfilter mit Mundstück (1) in Kombination mit einem an der Frontseite angebrachten elektronischen Rettungshelfer (2) gemäß der vorliegenden Erfindung in der Benutzungssituation in Verbindung mit einem Schnittbild des menschlichen Mund- und Nasenraums.
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2 zeigt das Blockschaltbild des elektronischen Rettungshelfers (2) als Teil eines Atemluftfilters (1) oder eines anderen individuellen Rettungsgeräts mit
einem Sprachausgabesystem (3) bestehend aus einem D/A-Wandler, einem NF-Verstärker und einem Lautsprecher zur akustischen Information einer den elektronischen Rettungshelfer (2) benutzenden Person mittels gespeicherter Worte, Sätze und ganzer Texts.
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Einem Sensorsystem (4) zusammengesetzt aus Sensoren zur Erfassung von Temperatur, Atemluftdruck und für den Menschen schädlichen Gasen, sowie Verstärkern für die analogen Sensorsignale und A/D-Wandlern zur deren Digitalisierung.
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Einer Signallichtquelle (5) bestehend aus einer oder mehreren Lichtquellen, einem Treiber und einem Schalterbaustein zur Aktivierung und zum blinkenden oder leuchtenden Betrieb der Lichtquelle.
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Einem Kommunikations- und Ortungssystem (6) bestehend aus einem gebäudegebundenem Kommunikations- und Leitsystem (9) mit Antenne (12), und Nahfeldkommunikationseinheit (13) und/oder einem GPS-System (10) mit Antenne (14), Sende- und Empfangseinheit (15) und GPS-Empfänger (16) und/oder einem Peilsendersystem (11) mit Antenne (17) und Peilsender (18).
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Einem Computer/Softwaresystem (7) bestehend einem Mikroprozessor CPU (19), einem Speichersystem (20) und einer Eingabe/Ausgabe-System (21) sowie einer im Speichersystem (20) abgelegten Betriebssoftware.
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Einem Stromversorgungs- und Initialisierungssystem (8) bestehend aus einer Batterie oder einem Akkumulator als Energiespeicher (22), einer Stromversorgung (23) und einem Initialisierungssytem (24) zur Aktivierung des elektronischen Rettungshelfers (2).
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Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:
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1a einen kompletten Atemluftfilter in Kombination mit einem elektronischen Rettungshelfer gemäß der vorliegenden Erfindung in der Benutzungssituation in Verbindung mit einem Schnittbild des menschlichen Mund- und Nasenraums
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1b einen Längsschnitt durch den Atemluftfilter mit elektronischen Rettungshelfer gemäß 1a
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2 das Blockschaltbild des elektronischen Rettungshelfers, bestehend aus einem Sprachausgabesystem, einem Sensorsystem, einer Signal-Lichtquelle, einem Kommunikations- und Ortungssystem, einem Computer/Softwaresystem und einem Stromversorgungs- und Initialisierungssystem
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Atemluftfilter
- 2
- Elektronischer Rettungshelfer
- 3
- Sprachausgabesystem
- 4
- Sensorsystem
- 5
- Signal-Lichtquelle
- 6
- Kommunikations- und Ortungssystem
- 7
- Computer/Softwaresystem
- 8
- Stromversorgungs- und Initialisierungssystem
- 9
- Gebäudegebundenes Kommunikations- und Leitsystem
- 10
- GPS-System
- 11
- Peilsendersystem
- 12
- Antenne
- 13
- Nahfeldkommunikationseinheit
- 14
- Antenne
- 15
- Sende- und Empfangseinheit
- 16
- GPS-Empfänger
- 17
- Antenne
- 18
- Peilsender
- 19
- Mikroprozessor CPU
- 20
- Speichersystem
- 21
- Eingabe/Ausgabe-System
- 22
- Energiespeicher
- 23
- Stromversorgung
- 24
- Initialisierungssystem
- 25
- Energiespeicher
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Zitierte Patentliteratur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10147045 A1 [0004]
- DE 4425262 C1 [0005]
- DE 3911154 C2 [0006]
- DE 19964188 B4 [0008]
- DE 102008008159 A1 [0009]
- DE 3016684 C2 [0010]
- DE 2413621 C2 [0010]
- DE 2118719 B2 [0010]
- US 2942602 [0010]
- US 3232288 [0010]
