DE102019204676B3 - Autonomes Luftfahrzeug zur Beatmung von Personen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein autonomes Luftfahrzeug (10) zur Beatmung von Personen. Die Beatmung kann infolge von Bränden, Unfällen oder medizinischen Notfällen notwendig werden. Mit dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug (10) sollen in diesen und vergleichbaren Fällen schnell und unabhängig von der Verkehrsanbindung eines Einsatzortes oder einer aktuellen Verkehrslage Hilfsmittel zur Beatmung einer Person bereitgestellt werden, sodass der Zustand der Person bis zum Eintreffen eines Notarztes oder anderer Rettungskräfte stabilisiert und die Überlebenschancen verbessert werden können.Es ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Luftfahrzeug (10) mit Mittel zur Positionsbestimmung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden, Mitteln zur Erfassung der Umgebung, Mitteln zur Beatmung mindestens einer Person und Kommunikationsmitteln ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein autonomes Luftfahrzeug zur Beatmung von Personen und ein Verfahren zur Beatmung von Personen mit dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug.
  • Bei Unfällen oder im Katastrophenfall ist die Zeit, innerhalb der Rettungskräfte vor Ort sind, um den Verletzten zu helfen, entscheidend dafür, ob sie überleben oder in welchem Maße sie Folgeschäden davon tragen. Insbesondere in Fällen, in denen eine Person nicht mehr atmet oder die Atmung erschwert oder unmöglich ist, wie in Brandfällen, Unfällen an oder im Wasser mit Gefahr des Ertrinkens und dergleichen, ist die Zeit bis zum Eintreffen von Rettungskräften besonders kritisch. Zwar gibt es in Deutschland eine sogenannte Hilfsfrist, also eine Zeitspanne, innerhalb derer Rettungskräfte und/oder Feuerwehr in 95 % der auftretenden Fälle bei den Verletzten beziehungsweise Betroffenen eintreffen sollen. Diese Hilfsfrist ist spezifisch für jedes Bundesland und liegt in der Regel zwischen 10 und 15 Minuten. Diese Zeitspanne kann aber in Fällen mit eingeschränkter oder ausgesetzter Atmung schon zu lang sein, um Folgeschäden oder das Ableben des Verletzten beziehungsweise Betroffenen zu verhindern.
  • Die Zeit, die ein Team medizinischen Personals, also Notärzte und/oder Sanitäter, benötigt um am Einsatzort anzukommen, hängt unter anderem von der Entfernung und dem zum Zeitpunkt des Notfalls herrschenden Verkehr ab. Zwar können sich Rettungskräfte und Feuerwehr mit Blaulicht und Sirene fortbewegen, und so ein schnelleres Fortkommen bewirken, doch können stets Situationen eintreten, in denen das Fortkommen behindert wird. Auch die Erreichbarkeit an sich, beispielsweise wenn im Katastrophenfall Straßen nicht mehr befahrbar sind, beeinflusst die Zeit, innerhalb der ein Rettungsteam eintrifft. Es ist daher notwendig, Lösungen zu entwickeln, wie in Fällen, in denen eine Beatmung notwendig ist, schnell geholfen werden kann, vorzugsweise bis zum Eintreffen eines Notarztes und/oder Sanitäters und unabhängig von Verkehr oder Anbindung des Einsatzortes.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Luftfahrzeuge zur Rettung von Verletzten bekannt. Häufig sind diese jedoch bemannt, auf den Außeneinsatz, also Einsätze außerhalb von Gebäuden, beschränkt, und/oder für eine medizinische Erstversorgung im Allgemeinen Sinne ausgestattet.
  • „Drohne eilt bei Herzstillstand mit Defibrillator zur Hilfe“, November 2014. URL: https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/medizin/drohne-eil-herzstillstand-defibrillator-hilfe/ [abgerufen am 12.12.2019], Veröffentlichung in Ingenieur.de, November 2014 offenbart eine Drohne, die autonom medizinische Geräte zur ersten Hilfe an eine hilfebedürftige Person transportieren kann. Diese Drohne ist auch dazu geeignet, Atemgeräte an Menschen zu liefern, die von Feuer bedroht sind.
  • DE 10 2009 015 928 A1 offenbart eine Beatmungsvorrichtung zur Beatmung unter Berücksichtigung einer optionalen Sauerstoffzumischung. Es sind Mittel vorgesehen, mittels denen Atemgas mit Sauerstoff angereichert werden kann und über eine entsprechende Maske an den Patienten zugeführt werden kann.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Hilfsmittel bereitzustellen, mit denen in den genannten Notfällen unabhängig vom Ort des Notfalls und der aktuellen Verkehrslage schnell eine Beatmung bereitgestellt werden kann, um eine von einem medizinischen Notfall betroffene Person bis zum Eintreffen eines Notarztes und/oder Sanitäters zu beatmen und die Überlebungschancen zu erhöhen.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einem autonomen Luftfahrzeug nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 9. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Ein erfindungsgemäßes autonomes Luftfahrzeug ist ausgebildet um mindestens eine Person zu beatmen. Es ist daher mit Mitteln zur Positionsbestimmung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden, Mitteln zur Erfassung der Umgebung, Mitteln zur Beatmung der mindestens einen Person, und Kommunikationsmitteln zum Austausch von Positionsdaten und/oder Informationen ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß ist das Luftfahrzeug mit Mitteln zur Gesichtserkennung ausgebildet. Anhand der Gesichtserkennung können zunächst Personen als solche erkannt werden. Dies ermöglicht unter anderem auch das Suchen und Finden einer Person, wenn nur ein ungefährer Aufenthaltsort der Person bekannt ist. Beispielsweise kann die Gesichtserkennung in an sich bekannter Weise anhand von Bildern oder Videos, die von den Mitteln zur Erfassung der Umgebung bereitgestellt werden, und geeigneter Auswertemechanismen der Bilder verwirklicht sein. Die Gesichtserkennung ermöglicht weiterhin auch das Erkennen von Mund und Nase von zu beatmenden Personen, sodass das erfindungsgemäße Luftfahrzeug eine Sauerstoffmaske gezielt und korrekt auf dem Gesicht zu beatmender Personen platzieren kann.
  • Unter einem autonomen Luftfahrzeug soll verstanden werden, dass dieses Luftfahrzeug ohne einen Piloten zu seinem Einsatzort gelangt. Anhand von Information bezüglich der Position einer Rettungssituation fliegt das Luftfahrzeug an seinen Einsatzort, um die Beatmung bereitzustellen. Als Rettungssituation wird im Sinne der Erfindung ein Notfall verstanden, bei dem mindestens eine Person beatmet werden muss. Die Notwendigkeit der Beatmung kann sich unter anderem in Brandfällen, in Katastrophenfällen oder einer Rettung vor dem Ertrinken ergeben. Auch bei Unfällen aller Art kann eine Beatmung notwendig werden.
  • Das erfindungsgemäße autonome Luftfahrzeug ist daher mit Mitteln zur Positionsbestimmung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden ausgebildet.
  • Als ein übliches Mittel zur Bestimmung der Position eines Objektes außerhalb von Gebäuden kann beispielshaft die Positionsbestimmung mittels GPS genannt werden, jedoch soll die erfindungsgemäße Ausgestaltung des autonomen Luftfahrzeugs nicht darauf beschränkt sein. Auch andere Mittel, die es erlauben, die genaue Position des autonomen Luftfahrzeugs innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden zu bestimmen, liegen im Sinne der Erfindung und werden nachfolgend noch erläutert. Dabei können verschiedene Methoden für die Positionsbestimmung des autonomen Luftfahrzeugs verwendet werden, die eine Positionsbestimmung entweder im Inneren von Gebäuden oder außerhalb von Gebäuden oder sowohl innerhalb als auch außerhalb von Gebäuden erlauben.
  • Die Position des autonomen Luftfahrzeugs ist dabei nicht nur relevant für seine Fortbewegung und Wegfindung, sondern auch für ein übergeordnetes Rettungssystem wie beispielsweise eine Rettungsleitstelle, die Rettungseinsätze koordiniert und steuert. Die Position muss also auch von dem autonomen Luftfahrzeug an andere, beispielsweise eine Leitstelle für Rettungseinsätze, übermittelt werden können. Dies dient auch dem schnelleren Auffinden zu beatmender Personen, wenn ein Notarzt und/oder Sanitäter am Einsatzort eintrifft. Anhand der Position des autonomen Luftfahrzeugs kann die zu beatmende Person schnell aufgefunden werden.
  • Weiterhin umfasst das autonome Luftfahrzeug Mittel zur Erfassung der Umgebung. Beim Eintreffen des Luftfahrzeugs am Einsatzort muss zunächst die aktuelle Gesamtsituation erfasst und beurteilt werden. Auch wenn zuvor während eines Notrufs bereits Information zum Einsatzort und zur Rettungssituation übermittelt und ausgewertet wurden, können sich die Bedingungen am Einsatzort schnell und zum Teil auch unerwartet verändern. Daher ist es vorteilhaft, wenn das autonome Luftfahrzeug Mittel bereitstellt, um die Umgebung zu erfassen. Damit soll das autonome Luftfahrzeug die Umgebung im räumlichen Sinne erfassen, also ob und welche Hindernisse oder Gefahren die Rettungssituation erschweren, die Anzahl der zu beatmenden Personen und/oder Abweichungen von den zuvor übermittelten Informationen bezüglich der Rettungssituation. Dies kann sowohl automatisiert innerhalb des autonomen Luftfahrzeugs erfolgen, oder aber durch die Übermittlung der erfassten Umgebung an eine Rettungsleitstelle.
  • Das autonome Luftfahrzeug ist mit Mitteln zur Beatmung der mindestens einen Person ausgebildet. Darunter sollen alle Mittel, Vorrichtungen und Geräte verstanden werden, mit denen eine Zufuhr von Sauerstoff oder eines Luftgemischs zur Beatmung mindestens einer Person an diese mindestens eine Person bewirkt und sichergestellt werden kann. Es können auch selbstverständlich Mittel zur Beatmung von mehr als einer Person vorgesehen sein.
  • Das autonome Luftfahrzeug ist außerdem mit Kommunikationsmitteln zum Austausch von Positionsdaten und/oder Informationen ausgebildet. Diese sollen sämtliche technische Möglichkeiten umfassen, um die aktuelle Position des autonomen Luftfahrzeugs und/oder Informationen von beziehungsweise aus dem autonomen Luftfahrzeug zu übermitteln, beispielsweise an eine Rettungsleitstelle, aber auch beispielsweise Informationen von der Rettungsleitstelle an beziehungsweise in das autonome Luftfahrzeug. Dies ermöglicht eine fortlaufende Analyse der Situation und eine Anpassung aller erforderlichen Maßnahmen im Einsatzfall. Übermitteln kann in Bezug auf die Kommunikationsmittel auch als übertragen verstanden werden. Kommunikationsmittel sind also Übertragungsmittel, zum Beispiel Sende- und Empfangseinrichtungen für die Übertragung von Informationen im Mobilfunknetz.
  • Im einfachsten Fall und lediglich beispielhaft kann das autonome Luftfahrzeug als Drohne ausgebildet sein, die mit einem GPS-System zur Positionsbestimmung und einem mobilen Zugang ins Internet oder einer Mobilfunkverbindung als Kommunikationsmittel ausgestattet ist. Mit dieser Drohne können Beatmungsmittel ohne Behinderungen durch straßengebundenen Verkehr oder andere Einschränkungen zu einem Einsatzort gebracht werden. Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug ermöglicht es also, unabhängig davon, wie gut ein Einsatzort an ein Verkehrsnetz angebunden ist, ob die Verkehrsanbindung gestört oder zerstört ist, oder wie die Verkehrslage zum Einsatzzeitpunkt ist, schnell zu der Person oder den Personen zu gelangen, die eine Beatmung benötigen. Erfindungsgemäß kann auch ein Schwarm, also mehr als ein autonomes Luftfahrzeug zur Beatmung von mehreren Personen zu einem Einsatzort starten, wie noch erläutert werden wird. Durch die Mittel zur Umfassung der Umgebung können zum einen die Abläufe beziehungsweise das Vorgehen der Drohne an die Situation angepasst werden, zum anderen können diese Informationen direkt vom Einsatzort an die Rettungsleitstelle und/oder an Rettungskräfte auf dem Weg zum Einsatzort übermittelt werden, sodass diese sich auf die konkrete Einsatzsituation vorbereiten können.
  • In einer ersten bevorzugten Ausführungsform umfassen Mittel zur Beatmung mindestens einen Sauerstoffspeicher und/oder mindestens eine Sauerstoffmaske. Ein Sauerstoffspeicher ist dabei als Behälter zu verstehen, in dem ein Luftgemisch zur Beatmung von Personen, insbesondere reiner Sauerstoff, beinhaltet ist. Eine geeignete Form sind zum Beispiel Sauerstoffflaschen mit Füllmengen von zwei, fünf oder zehn Litern, da diese schnell und einfach ausgetauscht werden können, sobald sie aufgebraucht sind. Auch ein interner Sauerstoffspeicher kann in dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug ausgebildet und mit Sauerstoff oder einem Luftgemisch zur Beatmung einer oder mehrerer Personen befüllt sein.
  • Eine Sauerstoffmaske ist eine Vorrichtung, die das Gesicht oder zumindest die Nase und den Mund einer Person bedeckt, um das Einatmen von Sauerstoff oder eines Luftgemischs zur Beatmung einer Person in einer Rettungssituation zu ermöglichen, insbesondere unter erschwerten äußeren Bedingungen.
  • Vorzugsweise ist die mindestens eine Sauerstoffmaske mit dem mindestens einen Sauerstoffspeicher verbunden. Dabei kann die Sauerstoffmaske direkt mit dem Sauerstoffspeicher verbunden oder an ihm angeordnet sein, die Sauerstoffmaske kann aber beispielsweise auch mittels eines Schlauches mit dem Sauerstoffspeicher verbunden sein, durch den der Sauerstoff oder das Luftgemisch zur Beatmung einer Person von dem Sauerstoffspeicher zu der Sauerstoffmaske gefördert wird. Ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug kann auch mehrere Sauerstoffmasken und/oder mehrere Sauerstoffspeicher aufweisen, wobei auch mehrere Sauerstoffmasken mit einem Sauerstoffspeicher verbunden sein können.
  • Weiter bevorzugt ist die mindestens eine Sauerstoffmaske ausfahrbar ausgestaltet. Dies ist vorgesehen, um zum einen die mindestens eine Sauerstoffmaske während des Transports sicher in beziehungsweise an dem autonomen Luftfahrzeug zu verstauen und somit eine Beschädigung oder einen Verlust zu verhindern, zum anderen kann so die mindestens eine Sauerstoffmaske auf eine zu beatmende Person zu bewegt werden, sodass das autonome Luftfahrzeug einen ausreichenden Sicherheitsabstand zu der zu beatmenden Person einhalten kann. Zudem kann eine Sauerstoffmaske auch zu einer zu beatmenden Person ausgefahren werden, die das autonome Luftfahrzeug aufgrund von Hindernissen nicht direkt anfliegen kann.
  • Die Sauerstoffmaske wird also von einer Transportposition in eine Beatmungsposition bewegt, bei der die Sauerstoffmaske im Wesentlichen von dem Luftfahrzeug weg und auf die beatmende Person zu bewegt wird, wobei sie mit dem Sauerstoffspeicher verbunden bleibt.
  • Das Ausfahren der Sauerstoffmaske kann beispielsweise durch einen Sauerstoffschlauch verwirklicht werden, der mit dem mindestens einen Sauerstoffspeicher verbunden und mit mechanischen Gliedern gebildet ist, die in einer Schlauchlängsachse auseinander geschoben, insbesondere motorisiert auseinander geschoben werden. Durch eine geeignete Ausbildung mit Verstellgliedern kann eine beliebige Form beziehungsweise ein beliebiger Verlauf des Schlauches bezüglich seiner Längsachse beim Ausfahren eingestellt werden. Eine andere beispielhafte Variante ist die Ausbildung mit einem Schlauch, der mittels einem Roboterarm gehalten und geführt wird, um eine ausgefahrene Position einzustellen.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das autonome Luftfahrzeug Mittel zur Bereitstellung von Informationen und/oder Anleitungen zur Beatmung einer Person auf.
  • Darunter sollen sämtliche technische Möglichkeiten verstanden werden, durch die Informationen und/oder Anleitungen zur Beatmung einer Person an einen Informationsempfänger wie beispielsweise einen Passanten, einen Ersthelfer oder eine zu beatmende Person übermittelt werden können, falls diese noch bei Bewusstsein ist. Anleitungen zur Beatmung sind unter anderem Handlungsanweisungen, wie die Sauerstoffmaske angelegt werden soll oder wie einer Person, zum Beispiel bei einem Asthmaanfall, das Atmen erleichtert werden kann.
  • Die Anleitungen können aber auch Maßnahmen umfassen, die einen Ersthelfer und/oder die zu beatmende Person beruhigen sollen, beispielsweise durch das Abspielen von beruhigender Musik oder mittels Sprachsteuerung gestellter standardisierter Fragen, beispielsweise zu Name, Wetter und dergleichen. Unter Ersthelfer sollen dabei Personen verstanden werden, die die medizinische Erstversorgung, insbesondere die Beatmung einer Person erbringen.
  • Die Informationen, die über die geeigneten Mittel des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs bereitgestellt werden können, sind beispielsweise Hinweise dazu, dass Rettungskräfte unterwegs sind, wie weit sie entfernt sind beziehungsweise wann sie eintreffen werden, oder ob in der Umgebung Gefahren bestehen, sodass Maßnahmen ergriffen werden müssen, um Verletzte und Ersthelfer aus dem Gefahrenbereich zu entfernen oder die Gefahr auszuräumen. Derartige Informationen können in dem autonomen Luftfahrzeug in geeigneter Weise hinterlegt, bevorzugt gespeichert sein und/oder in Verbindung mit einer Umgebungserfassung abgerufen werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Informationen von außerhalb, beispielsweise von einer Rettungsleitstelle an das erfindungsgemäße Luftfahrzeug übermittelt werden.
  • Die Mittel zur Bereitstellung von Informationen und/oder Anleitungen zur Beatmung einer Person können mindestens einen Monitor, mindestens ein Display, mindestens einen Projektor, mindestens ein Mikrofon und/oder mindestens einen Lautsprecher umfassen.
  • Ein Monitor und/oder ein Display sind geeignet, bildhafte Informationen in Form von Bildern oder Videos und/oder textbasierte Informationen und/oder Anleitungen zu übermitteln. Ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug kann so mit Monitoren und/oder Displays ausgebildet sein, dass diese in einer Flugposition sicher eingefahren oder eingeklappt werden können, damit sie während des Fluges nicht beschädigt werden. Am Einsatzort können sie dann aus der Flugposition in eine Verwendungsposition bewegt werden, in der sie von einem Ersthelfer oder einer zu beatmenden Person einsehbar sind.
  • Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Mikrofon vorgesehen sein, mittels dessen ein Ersthelfer oder eine zu beatmende Person mit dem autonomen Luftfahrzeug und/oder mit einer damit verbunden Rettungsleitstelle und/oder einem Notarzt per Sprache kommunizieren kann. Antworten und/oder andere auditive Informationen können mittels mindestens eines Lautsprechers übermittelt werden. Auf diesem Wege kann ein Ersthelfer auch Fragen, die sich bei der medizinischen Erstversorgung ergeben, an die Rettungsleitstelle und/oder den Notarzt stellen.
  • Besonders vorteilhaft weist das Luftfahrzeug mindestens einen Projektor auf. Mit einem oder mehreren Projektoren können bildhafte und/oder textbasierte Informationen auf Flächen in der Umgebung des Einsatzortes projiziert und übermittelt werden. Außerdem können mittels eines oder mehrerer Projektoren auch ein Bereich um den oder die zu beatmende Person, der nur von Rettungskräften betreten werden darf, oder Sperrbereiche gekennzeichnet werden. Weiterhin können ein oder mehrere Projektoren, sofern die zu beatmende Person bei Bewusstsein ist und sich selbständig fortbewegen kann, Wegpunkte und/oder Richtungsangaben auf eine Fläche in der Umgebung der zu beatmenden Person projizieren, um die Person aus dem Gefahrenbereich heraus und in Sicherheit zu führen. Vorzugsweise wird dies durch eine Beleuchtung der näheren Umgebung mittels Schweinwerfern und dergleichen unterstützt.
  • In einer nächsten bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Positionsbestimmung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden mindestens einen GPS-Empfänger, Sensoren zur Erfassung von Rauminformationen und/oder Mittel zu bildbasierten Bestimmung von Ortsinformationen. Diese können, wie schon erläutert, nur für die Positionsbestimmung in Innenräumen, nur für die Positionsbestimmung außerhalb von Gebäuden oder für beides ausgebildet sein.
  • Sensoren zur Erfassung von Rauminformationen können beispielsweise Luftdrucksensoren sein, die ausgebildet sind, eine Veränderung des Luftdrucks bei zunehmender Höhe zu detektieren und damit beispielsweise ein Stockwerk innerhalb eines Gebäudes, in dem eine Person zu finden ist, zu bestimmen. Auch anhand von Bildern oder Videos, die mittels einer Kamera oder anderen bildgebenden Verfahren erfasst werden, können durch geeignete Verfahren Orte anhand charakteristischer Objekte erkannt und daraus die Position bestimmt werden. So können unter anderem Türschilder in einem Bürogebäude, die Namen, Firmenbezeichnungen und/oder Raumnummern zeigen, Rückschlüsse auf die Position im Gebäude ermöglichen.
  • Ein weiteres Verfahren zur Positionsbestimmung in Innenräumen und auch außerhalb von Gebäuden wird oft vereinfachend als „Boden-GPS“ bezeichnet. Dabei ist eine Vielzahl von Sendern, die ein GPS-synchronisiertes Zeitsignal aussenden, in einem größeren Gebiet wie einer Stadt und/oder auf einem Firmengelände und/oder innerhalb eines Gebäudes verteilt. Mittels einer geeigneten Empfangseinrichtung können diese Signale empfangen und mittels Triangulation die Position am Standort der Empfangseinrichtung bestimmt werden. Weitere Verfahren mittels WLAN oder Bluetooth Low Energy sind ebenfalls möglich, um die Position des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs zu bestimmen.
  • In einer übernächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs umfassen Mittel zur Erfassung der Umgebung mindestens eine Kamera, mindestens einen Sensor und/oder Mittel zur Beleuchtung der Umgebung.
  • Die mindestens eine Kamera dient zur bildhaften Erfassung der Umgebung mittels Bildern oder Videos. Dies erlaubt die bildhafte Erfassung der Umgebung und deren Übermittlung an eine Rettungsleitstelle, einen Notarzt und/oder Sanitäter, sodass diese einen Überblick über die Rettungssituation gewinnen können.
  • Die vorgesehenen Sensoren sind dazu ausgebildet, beispielsweise Temperaturen, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und/oder das Vorhandensein von Schadstoffen zu erfassen beziehungsweise zu detektieren. Auch die Erfassung der Umgebung mittels Radar- oder Ultraschallsensoren ist von dieser Ausführungsform umfasst. Mittels Radar- oder Ultraschallsensoren können Hindernisse, und somit auch Wände, Durchgänge und dergleichen detektiert werden. Mit Wärmesensoren können Wärmesignaturen von Personen detektiert werden, die Hilfe und/oder Beatmung benötigen.
  • Mittels der Sensoren in dem autonomen Luftfahrzeug können sich Einsatzkräfte vor ihrem Eintreffen am Einsatzort beispielsweise in der Umgebung eines Brandes informieren, ob durch den Brand Schadstoffe freigesetzt wurden, und daraus folgend zum einen selbst eine Atemschutzmaske anlegen und zum anderen entsprechende Vorbereitungen für die Behandlung des oder der Personen am Einsatzort treffen.
  • Mittel zur Beleuchtung der Umgebung sind von großem Nutzen, da durch sie erst die Inaugenscheinnahme der Umgebung, ob durch einen Notarzt und/oder Sanitäter oder durch eine Kamera, in sinnvoller Weise ermöglicht wird. Besonders bevorzugt können Mittel zur Beleuchtung von Scheinwerfern sein. Mit mindestens einem Scheinwerfer kann die Umgebung des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs beleuchtet werden, wodurch das Auffinden von zu beatmenden Personen in dunklen Räumen oder bei fehlendem Tageslicht oder die Erfassung der Umgebung mittels Kameras oder dergleichen erst möglich wird. Gleichzeitig können Rettungskräfte bei ihrem Eintreffen das autonome Luftfahrzeug und damit von zu beatmenden Personen durch die Beleuchtung schneller finden. Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug eine Vielzahl von Scheinwerfern auf, die idealerweise in verschiedene Richtungen ausgerichtet sind, um so die Umgebung des autonomen Luftfahrzeugs gezielt und selektiv beleuchten zu können.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform ist das Luftfahrzeug mittels der Notruffunktion eines mobilen Endgerätes und/oder eines Fahrzeugs, insbesondere unter Übermittlung aktueller Ortsinformationen, abrufbar.
  • Mobile Endgeräte wie Tablets oder Mobiltelefone, aber auch Fahrzeuge weisen heute häufig eine Notruffunktion auf. Mit dieser Notruffunktion kann ein Benutzer in einer Notsituation einen Notruf, beispielsweise in Form eines Anrufes auslösen. Dies kann durch aktives Auslösen seitens des Nutzers durch ein entsprechendes Bedienelement am mobilen Endgerät oder im Fahrzeug erfolgen, oder automatisch, wenn das mobile Endgerät oder das Fahrzeug eine Notfallsituation detektiert. Die Detektion von Notfällen erfolgt üblicherweise anhand von Sensordaten, die zum Beispiel auf einen Unfall schließen lassen. Statt eines Sprachanrufes zur Übermittlung eines Notfalls können auch die von dem mobilen Endgerät oder dem Fahrzeug mittels Sensoren erfassten Informationen als Notruf übermittelt werden. Vorzugsweise wird in allen Varianten die aktuelle Position des mobilen Endgerätes und/oder des Fahrzeugs und damit der Ort des Notfalls übermittelt.
  • Beim Auslösen des Notrufes kann dieser direkt an eine Rettungsleitstelle übermittelt werden, die dann den Start eines oder mehrerer Luftfahrzeuge auslöst, das oder die Mittel zur Beatmung einer oder mehrerer Personen bereitstellen.
  • In einer Alternative wird der Notruf nicht oder nicht nur an die Rettungsleitstelle übermittelt, sondern direkt an ein nahegelegenes erfindungsgemäßes Luftfahrzeug. So wird die Zeit zwischen dem Auslösen des Notrufs und dem Start des Luftfahrzeugs minimiert. Verwirklicht werden kann das beispielsweise mittels einer Anwendung auf einem mobilen Endgerät oder in einem Fahrzeug, in der die Positionen verfügbarer autonomer Luftfahrzeuge hinterlegt sind. Zudem ist mittels der Anwendung die direkte Kommunikation mit den autonomen Luftfahrzeugen möglich. Tritt ein Notfall ein, ermittelt die Anwendung den nächstgelegenen Standort eines erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs, übermittelt den Notruf an dieses und das Luftfahrzeug startet zum Einsatzort. Gleichzeitig oder im Anschluss werden die notwendigen Informationen an eine Rettungsleitstelle übermittelt, die einen Notarzt und/oder Sanitäter zum Einsatzort schickt.
  • Selbstverständlich kann ein Notfall auch von Rauchwarnmeldern oder anderen Mitteln einer Gebäudeüberwachung detektiert und an eine Rettungsleitstelle und/oder das erfindungsgemäße Luftfahrzeug übermittelt werden. Dabei gelten die bereits ausgeführten Abläufe auch für diese Variante zum Auslösen eines Notrufs.
  • Ebenfalls beansprucht ist ein Verfahren zur Beatmung mindestens einer Person mit einem erfindungsgemäßen autonomen Luftfahrzeug mit mindestens folgenden Schritten:
    • • Übermittlung eines Beatmungsbedarfs an das Luftfahrzeug,
    • • Übermittlung der Zielposition des Beatmungsbedarfs an das Luftfahrzeug,
    • • Anflug der Zielposition des Beatmungsbedarfs,
    • • Erfassung der Umgebung und mindestens einer zu beatmenden Person an der Zielposition des Beatmungsbedarfs,
    • • Erfassung eines Gesichts der mindestens einen zu beatmenden Person, und
    • • Platzierung der Sauerstoffmaske auf dem Gesicht der mindestens einen zu beatmenden Person.
  • Der Beatmungsbedarf ist dabei die Information, dass eine oder mehrere Personen beatmet werden müssen. Diese Information wird über einen Notruf an eine Rettungsleitstelle und/oder direkt an ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug übermittelt, wie bereits ausgeführt wurde. Dabei wird auch die ungefähre oder, falls möglich, die genaue Position der zu beatmenden Person oder Personen übermittelt. Diese Position ist die Zielposition des autonomen Luftfahrzeugs. Sogleich startet das Luftfahrzeug und fliegt zu der Zielposition. Während des Fluges können weitere Informationen und/oder geänderte Informationen an das autonome Luftfahrzeug übermittelt werden.
  • An der Zielposition angekommen, bestimmt das autonome Luftfahrzeug mit den Mitteln zur Erfassung der Umgebung die nähere Umgebung und, falls erforderlich, die genaue Position einer oder mehrerer zu beatmender Personen. Sind die zu beatmende Person oder die zu beatmenden Personen an der Zielposition erfasst, wird das Gesicht einer zu beatmenden Person erfasst und die Sauerstoffmaske auf dem Gesicht platziert, insbesondere durch das Ausfahren der Sauerstoffmaske, wie es bereits erläutert wurde. Ist das Luftfahrzeug mit mehreren Sauerstoffmasken ausgerüstet, und befindet sich eine zweite zu beatmende Person in unmittelbarer Nähe und somit in Reichweite für die zweite Sauerstoffmaske, kann auch bei dieser Person das Gesicht detektiert und die Sauerstoffmaske darauf platziert werden.
  • Wurden bei der Erfassung der Umgebung weitere Personen mit Beatmungsbedarf detektiert, kann dies mittels der Kommunikationsmittel an die Rettungsleitstelle übermittelt werden, sodass weitere erfindungsgemäße Luftfahrzeuge zur Zielposition geschickt werden können.
  • Erfindungsgemäße Luftfahrzeuge werden vorzugsweise auf Hausdächern oder anderen erhöhten Punkten im Stadtgebiet oder auf dem Land stationiert. Auch Stationierungen im Inneren von Gebäuden liegen im Sinne der Erfindung. An den Stationierungsorten werden die Energiespeicher der Luftfahrzeuge aufgeladen, sie können gewartet und/oder neu mit Sauerstoff oder Luftgemisch zur Beatmung von Personen befüllt werden. Um sie vor der Witterung und/oder Beschädigungen zu schützen, können sie in Boxen oder Fächern bereitgestellt werden, die verschließbar ausgebildet sein können. Alternativ dazu kann ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug nach Abschluss seines Einsatzes oder wenn der Energiespeicher und/oder die Sauerstoffspeicher aufgebraucht sind, eine Wartungsstation in der Nähe anfliegen, und nach Abschluss der Wartung und/oder dem Auffüllen des oder der Sauerstoffspeicher auf ihren ursprünglichen Standort zurückkehren.
  • Das erfindungsgemäße autonome Luftfahrzeug kann in verschiedensten Einsatzfällen Verwendung finden. Einige Beispiele sind Brände in Gebäuden, die Beatmung einer vor dem Ertrinken geretteten Person, medizinische Notfälle nach Unfällen oder Brände in notgelandeten Flugzeugen.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs in einer beispielhaften Ausgestaltung von schräg unten.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug 10, das mit vier Rotoren 12 ausgebildet ist. Das autonome Luftfahrzeug 10 weist zudem Mittel zur Positionsbestimmung innerhalb und außerhalb von Gebäuden auf (nicht gezeigt), sodass ein Einsatz in beiden Bereichen und auch in Kombinationen der Bereiche möglich ist. Für den Einsatz außerhalb von Gebäuden ist dazu ein GPS-Empfänger vorgesehen, in Innenräumen soll die Ortsbestimmung durch bildbasierte Verfahren verwirklicht sein.
  • Ebenfalls ist das autonome Luftfahrzeug 10 mit Kommunikationsmitteln zum Austausch von Informationen und Positionsdaten ausgerüstet (nicht gezeigt), sodass beispielsweise über das Mobilfunknetz die Position des Luftfahrzeugs 10 an eine Rettungsleitstelle übermittelt werden kann und die Rettungsleitstelle eine Zielposition oder weitere Informationen zum Einsatzfall an das autonome Luftfahrzeug 10 übermitteln kann.
  • Der Grundkörper des Luftfahrzeugs 10 ist annähernd quaderförmig ausgestaltet und weist an seinen abgerundeten Ecken jeweils einen Scheinwerfer 16 zur Beleuchtung der Umgebung auf. Die vier Scheinwerfer 16 können unabhängig voneinander an- und ausgeschaltet werden, um die Umgebung zielgerichtet und selektiv zu beleuchten. Zur Erfassung der Umgebung sind Kameras 14 und Sensoren 20 vorgesehen. Einige der Sensoren 20 an dem Luftfahrzeug 10 sind ausgebildet, um mittels Radar die Umgebung zu erfassen.
  • Somit kann das Luftfahrzeug 10 mit den Kameras 14 und Sensoren 20 die Umgebung erfassen, also ob beispielsweise Hindernisse in seiner Flugbahn vorhanden sind, aber auch eine oder mehrere zu beatmende Personen können so von dem Luftfahrzeug 10 erfasst werden. Die Bilder und/oder Videos, die mit den Kameras 14 erstellt werden, können von einer internen Auswerteeinheit analysiert werden, oder sie werden an die Rettungsleitstelle übermittelt und dort ausgewertet.
  • Eine der Kameras 14 ist ausgebildet, Wärmebilder aufzunehmen. Wärmebilder werden verwendet um Infrarotstrahlung zu visualisieren und damit anhand von Temperaturunterschieden in einem Bild oder Video auf das Vorhandensein von Wärmequellen, wie zum Beispiel Personen, zu schließen.
  • Mittels der Sensoren 20 können zudem Schadstoffe detektiert und Höheninformationen gewonnen werden, die beispielsweise Rückschlüsse auf eine Etage in einem Gebäude, auf der eine Person beatmet wird, zulässt.
  • Das Luftfahrzeug ist mit Mitteln zur Gesichtserkennung (nicht gezeigt) ausgebildet. Die mittels Kameras 14 erfassten Bilder werden damit auf das Vorhandensein von Personen und weiter auf die Position der Gesichter der Personen analysiert. Auf Basis der Auswertung mittels Gesichtserkennung kann das autonome Luftfahrzeug 10 eine Sauerstoffmaske 34 auf ein Gesicht, zumindest aber auf Mund und Nase einer zu beatmenden Person platzieren.
  • Dafür fährt das autonome Luftfahrzeug 10 in dieser beispielhaften Ausführungsform einen Sauerstoffspeicher 30, einen Schlauch 32 und die Sauerstoffmaske 34 aus der Transportposition in eine Beatmungsposition aus, wie sie in 1 gezeigt ist. Der Sauerstoffspeicher 30 ist mit Sauerstoff oder einem Luftgemisch zur Beatmung von Personen befüllt. Die Sauerstoffmaske 34 und der Sauerstoffspeicher 30 sind mittels dem Schlauch 32 miteinander verbunden. Durch den Schlauch 32 kann Sauerstoff oder ein Luftgemisch zur Beatmung einer Person aus dem Sauerstoffspeicher 30 zur Sauerstoffmaske 34 gefördert werden. Der Schlauch 32 ist dabei so ausgebildet, dass seine Länge und sein Verlauf entlang seiner Längsachse so eingestellt werden kann, dass die Beatmung der Person sichergestellt werden kann, ohne sie durch eine zu große Nähe des Luftfahrzeugs 10 zur Person zu gefährden.
  • Die Sauerstoffmaske 34 ist mit zwei Sensoren 36 ausgebildet. Mittels dieser Sensoren kann der Kontakt der Sauerstoffmaske 34 mit der zu beatmenden Person, also die korrekte Platzierung, detektiert werden.
  • Weiterhin ist das Luftfahrzeug 10 mit einem Projektor 18 ausgebildet. Sofern die zu beatmende Person bei Bewusstsein ist, können damit Informationen auf den Boden nahe bei der Person projiziert werden, um ihr Informationen zu übermitteln. Dies kann das baldige Eintreffen der Rettungskräfte sein, oder aber eine Aufforderung, sich aus der Gefahrenzone zu entfernen und Richtungsangaben, um dies zu erreichen.
  • Nachfolgend sollen zwei Einsatzfälle skizziert werden, die jedoch nur als Beispiele zu verstehen sind.
  • Im ersten Fall hat sich ein Brand im achten Stock eines Hochhauses ausgebreitet. Einige Personen konnten rechtzeitig evakuiert werden, andere haben bereits das Bewusstsein verloren. Die stickige und verrauchte Luft breitet sich in dem Stockwerk aus. Ein Notruf wurde durch die Rauchmelder in dem Gebäude ausgelöst, zudem konnte eine Person einen Notruf mittels der Notruffunktion ihres Handys auslösen. Die Feuerwehr ist auf dem Weg zum Einsatzort. Durch den Notruf wurden auch die in dem Gebäude stationierten autonomen Luftfahrzeuge 10 aktiviert. Mit dem Notruf wurde bereits übermittelt, dass es im achten Stock brennt und sich dort noch Personen befinden. Durch den Notruf, der mittels der Notruffunktion des Handys ausgelöst wurde, ist zumindest eine annähernd genaue Positionsangabe für eine zu beatmende Person bekannt.
  • Die Luftfahrzeuge 10 fliegen in den achten Stock, wobei sie sich mit ihren Mitteln zur Positionsbestimmung im Gebäude orientieren. Im achten Stock angekommen, wird die Umgebung mittels Kameras 14 und Sensoren 20 erfasst und ausgewertet, um ein Vorankommen und das Auffinden der zu beatmenden Personen zu ermöglichen. Um dies zu erleichtern, werden auch die Scheinwerfer 16 eingeschaltet.
  • Wird eine Person durch eines der Luftfahrzeuge 10 erfasst, wird das Gesicht der Person detektiert und die Sauerstoffmaske 34 auf dem Gesicht der Person oder zumindest auf Mund und Nase der Person platziert. Dazu wird die Sauerstoffmaske 34 mit dem Schlauch 32 und dem Sauerstoffspeicher 30 aus der Transportposition in die Beatmungsposition ausgefahren und damit auf die Person zu bewegt. Die Beatmung wird aufrechterhalten, bis die Rettungskräfte vor Ort sind. Die Sensoren 36 erfassen dabei, ob die Sauerstoffmaske 34 auf dem Gesicht der zu beatmenden Person platziert ist. Alle weiteren Luftfahrzeuge 10 verfahren auf die gleiche Weise.
  • Während der Beatmung übermittelt das Luftfahrzeug 10 seine genaue Position an die Rettungsleitstelle und/oder die Rettungskräfte. Anhand der übermittelten Position des Luftfahrzeugs 10 und der Beleuchtung durch die Scheinwerfer 16 können die Rettungskräfte beim Eintreffen das Luftfahrzeug 10 und damit auch die zu beatmende Person schnell finden. Ist dies geschehen, fliegt das Luftfahrzeug 10 zu einer nahegelegenen Wartungsstation, wird dort überprüft und gegebenenfalls repariert und der Sauerstoffspeicher 30 gegen einen befüllten Sauerstoffspeicher 30 ausgetauscht. Anschließend fliegt das Luftfahrzeug 10 zu seinem ursprünglichen Standort zurück bis zu einem nächsten Einsatz.
  • In einem zweiten Fall bemerkt ein Pilot beim Landeanflug, dass sein Fahrwerk nicht ausgefahren werden kann und verständigt den Tower des Flughafens, um die Rettungskräfte zu alarmieren. Während der Landung des Flugzeuges entsteht ein Brand. Einige der Passagiere können nach der Landung evakuiert werden, andere werden wegen der Rauchentwicklung im Flugzeug bewusstlos. Mit dem Notruf des Piloten wurden auch autonome Luftfahrzeuge 10, die auf dem Flughafengelände stationiert sind, aktiviert und fliegen zu dem Flugzeug. Dabei sind sie deutlich schneller als die übrigen Rettungskräfte.
  • Am Flugzeug angekommen können die Luftfahrzeuge 10, wie im vorherigen Fall geschildert, im Inneren des Flugzeugs die dort noch befindlichen Personen finden und beatmen, bis die Rettungskräfte eintreffen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    autonomes Luftfahrzeug
    12
    Rotor
    14
    Kamera
    16
    Beleuchtung, Scheinwerfer
    18
    Projektor
    20
    Sensor
    30
    Sauerstoffspeicher
    32
    Schlauch
    34
    Sauerstoffmaske
    36
    Sensor

Claims (9)

  1. Autonomes Luftfahrzeug (10), ausgebildet um mindestens eine Person zu beatmen, wobei das autonome Luftfahrzeug (10) ausgebildet ist mit Mitteln zur Positionsbestimmung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden, Mitteln zur Erfassung der Umgebung, Mitteln zur Beatmung der mindestens einen Person, und Kommunikationsmitteln zum Austausch von Positionsdaten und/oder Informationen, dass das Luftfahrzeug (10) mit Mitteln zur Gesichtserkennung ausgebildet ist.
  2. Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Beatmung mindestens einen Sauerstoffspeicher (30) und/oder mindestens eine Sauerstoffmaske (34) umfassen.
  3. Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sauerstoffmaske ausfahrbar ist.
  4. Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das autonome Luftfahrzeug (10) Mittel zur Bereitstellung von Informationen und/oder Anleitungen zur Beatmung aufweist.
  5. Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bereitstellung von Informationen und/oder Anleitungen zur Beatmung mindestens einen Monitor, mindestens ein Display, mindestens einen Projektor (18), mindestens ein Mikrofon und/oder mindestens einen Lautsprecher umfassen.
  6. Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Positionsbestimmung innerhalb und/oder außerhalb von Gebäuden mindestens einen GPS-Empfänger, Sensoren zur Erfassung von Rauminformationen und/oder Mittel zur bildbasierten Bestimmung von Ortsinformationen umfassen.
  7. Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erfassung der Umgebung mindestens eine Kamera (14), mindestens einen Sensor (20) und/oder Mittel (16) zur Beleuchtung der Umgebung umfassen.
  8. Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug (10) mittels der Notruffunktion eines mobilen Endgerätes und/oder eines Fahrzeugs, insbesondere unter Übermittlung aktueller Ortsinformationen, abrufbar ist.
  9. Verfahren zur Beatmung von mindestens einer Person mit einem autonomen Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens folgenden Schritten: • Übermittlung eines Beatmungsbedarfs an das Luftfahrzeug (10), • Übermittlung der Zielposition des Beatmungsbedarfs an das Luftfahrzeug (10), • Anflug der Zielposition des Beatmungsbedarfs, • Erfassung der Umgebung und mindestens einer zu beatmenden Person an der Zielposition des Beatmungsbedarfs, • Erfassung eines Gesichts der mindestens einen zu beatmenden Person, und • Platzierung der Sauerstoffmaske auf dem Gesicht der mindestens einen zu beatmenden Person.
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