DE102020002571B4

DE102020002571B4 - Atemluftversorgungssystem mit einem berührungslos messenden Vitalparameter-Sensor

Info

Publication number: DE102020002571B4
Application number: DE102020002571.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Korff; Achim Volmer
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2019-05-02
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2040-04-30
Also published as: US11690968B2; DE102020002571A1; US20200353194A1

Abstract

Von einem Träger (300) tragbares Atemluftversorgungssystem (200) umfassend
- ein Atemluftversorgungsgerät (130),
- eine Befestigungsvorrichtung (1) und
- mindestens einen Vitalparameter-Sensor (30), wobei die Befestigungsvorrichtung (1) dazu ausgestaltet ist, am Körper eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) anzuliegen und das Atemluftversorgungsgerät (130) zu tragen,
wobei der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) an oder in der Befestigungsvorrichtung (1) befestigt oder in die Befestigungsvorrichtung (1) integriert ist,
wobei der oder jeder Vitalparameter-Sensor (30) dazu ausgestaltet ist, jeweils mindestens einen Vitalparameter (VP) eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) zu messen, und
wobei der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) dazu ausgestaltet ist,
- elektromagnetische Wellen (W.a) in Richtung des Körpers eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) abzustrahlen,
- vom Körper des Trägers (300) reflektierte elektromagnetische Wellen (W.e) zu empfangen und
- den jeweiligen Vitalparameter (VP) abhängig von den empfangenen elektromagnetischen Wellen (W.e) zu messen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Atemluftversorgungssystem mit einem Atemluftversorgungsgerät, einer Befestigungsvorrichtung für das Atemluftversorgungsgerät und mindestens einem Vitalparameter-Sensor, der an oder in der Befestigungsvorrichtung angeordnet ist und eine Vitalfunktion eines Trägers des Atemluftversorgungssystems überwacht.
Eine tragbare Atemschutzvorrichtung versorgt eine Person, welche diese Atemschutzvorrichtung trägt, mit Atemluft. Diese Person wird im Folgenden „der Träger“ genannt. Dank der Atemschutzvorrichtung braucht der Träger nicht die Umgebungsluft einzuatmen und kann daher in einer Umgebung arbeiten, in der die Umgebungsluft mit Schadstoffen angereichert ist oder sein kann.
Verschiedene tragbare Atemschutzvorrichtungen sind bekannt geworden.
In DE 10 2016 116 761 A1 wird eine tragbare Gurtvorrichtung 22 für ein Atemluftversorgungsgerät 20 beschrieben. Ein Gehäuse 24 nimmt den überwiegenden Teil der Atemluftversorgungsgeräte-Komponenten auf und umfasst ein vorderes Gehäuseelement 26 und ein hinteres Gehäuseelement 28. Am vorderen Gehäuseelement 26 sind ein linker und ein rechter Schultergurt 30 bzw. 32 befestigt. Ein Telemetrie-Modul 48 vermag die Temperatur und die Herzfrequenz einer Rettungskraft, welche das Atemluftversorgungsgerät 20 trägt, an eine räumlich entfernte zentrale Steuereinheit 16 zu übermitteln.
In WO 2017 / 181157 A1 wird ein Atemluftversorgungsgerät (self-contained breathing apparatus, SCBA 5) mit einer Pressluftflasche (pressurized air tank 490) beschrieben. Ein Tragesystem (carrier system 500) mit einer Rückenplatte (backplate 510) trägt die Pressluftflasche 490. Ein Sensor 620 misst beispielsweise die Körpertemperatur, die Pulsrate, die Atemrate oder das Atemvolumen eines Trägers des Atemluftversorgungsgerätes 5.
In US 2016 / 0 059 048 A1 wird ein Atemluftversorgungsgerät (self-contained breathing apparatus, SCBA 100, 300) mit einer Pressluftflasche 324 beschrieben, wobei das Atemluftversorgungsgerät 100, 300 an einem Tragesystem einer Rückenplatte (backpack 120) befestigt ist. Ein persönliches Sicherheitssystem (Personal Alert Safety System, PASS) umfasst ein Front Pass 102, 202, 302 mit einem ersten Bewegungs-Sensor 312 und ein Back Pass 104, 204, 304 mit einem zweiten Bewegungs-Sensor 314, wobei jeder Bewegungs-Sensor 312, 314 zu erfassen vermag, ob ein Träger des Atemluftversorgungsgeräts sich noch bewegt oder nicht. Das Atemluftversorgungsgerät 100, 300 und die beiden Einheiten 202 und 204 sind an einem Aufnahmeabschnitt des Tragesystems befestigt.
In DE 37 24 336 A1 wird ein Atemluftversorgungsgerät mit einer Atemschutzmaske beschrieben, wobei die Atemschutzmaske gasdicht vor dem Gesicht eines Trägers gehalten wird. Ein Sensor 6 misst die Herzfrequenz des Maskenträgers. Ein Kontaktthermometer 7 misst die Körpertemperatur. Ein nicht gezeigter optionaler Sensor misst die Atemfrequenz oder den Atemdruck. Ein Dichtrahmen 5 der Atemschutzmaske trägt im Schläfenbereich des Maskenträgers den Sensor sechs und an der gegenüberliegenden Seite das Kontaktthermometer 7.
Aus der Druckschrift ES 2 343 398 B1 ist ein Bekleidungsstück mit einer Vielzahl von Sensoren bekannt. Ein Radarsensor wird zur Erfassung einer sich von hinten herannähernder Person genutzt.
Aus der US 2016 / 0 379 473 A1 ist ein Sensorsystem bekannt, welches auf Basis der erfassten Daten einen „Emergency-Level“ berechnet.
In DE 10 2009 033 828 A1 wird ein Gerät beschrieben, welches berührungslos ein Elektrokardiogramm ermittelt sowie die Atemaktivitäten und Kreislaufaktivitäten eines Patienten berührungslos misst. Ein miniaturisiertes Radarsystem strahlt eine elektromagnetische Wellen in Richtung des Brustkorbs eines Patienten aus. Das System zeichnet die Echosignale, welche das Herz, der Kreislauf und die Atmungsorgane des Patienten reflektieren, kontinuierlich auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein von einem Menschen tragbares Atemluftversorgungssystem bereitzustellen, welches mit größerer Zuverlässigkeit als bekannte Atemluftversorgungssysteme eine für den Träger des Atemluftversorgungssystems gefährliche Veränderung eines Vitalparameters zu detektieren vermag.
Die Aufgabe wird durch ein Atemluftversorgungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Atemluftversorgungssystem lässt sich von einem Menschen tragen, der im Folgenden als „der Träger“ des Atemluftversorgungssystems bezeichnet wird.
Das Atemluftversorgungssystem umfasst

- ein Atemluftversorgungsgerät,
- eine Befestigungsvorrichtung und
- mindestens einen Vitalparameter-Sensor.

Das Atemluftversorgungsgerät vermag den Träger mit Atemluft zu versorgen. Die Befestigungsvorrichtung ist dazu ausgestaltet, am Körper des Trägers anzuliegen und das Atemluftversorgungsgerät zu tragen.
Mindestens ein Vitalparameter-Sensor ist an oder in der Befestigungsvorrichtung befestigt oder in die Befestigungsvorrichtung integriert. Bevorzugt gilt dies für jeden Vitalparameter-Sensor.
Der oder jeder Vitalparameter-Sensor vermag jeweils mindestens einen Vitalparameter des Trägers zu messen. Jeder messbare Vitalparameter korreliert mit einer Vitalfunktion des Trägers.
Der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor, bevorzugt jeder Vitalparameter-Sensor, vermag jeweils einen Vitalparameter berührungslos zu messen. Der Vitalparameter-Sensor vermag elektromagnetische Wellen in Richtung des Körpers des Trägers abzustrahlen und wenigstens einen Teil der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen, die vom Körper des Trägers reflektiert werden, zu empfangen und auszuwerten. Der Vitalparameter-Sensor vermag den jeweiligen Vitalparameter abhängig von den empfangenen elektromagnetischen Wellen zu messen. Bevorzugt ist der Vitalparameter-Sensor als Radarsensor ausgestaltet.
Erfindungsgemäß ist der oder ein Vitalparameter-Sensor in oder an der Befestigungsvorrichtung befestigt oder in diese integriert. Dadurch befindet sich der Vitalparameter-Sensor in der Nähe des Trägers, wenn der Träger das Atemluftversorgungssystem trägt und die Befestigungsvorrichtung daher am Körper des Trägers anliegt. Nicht erforderlich ist, dass der Träger durch eine separate Handlung den oder einen Vitalparameter-Sensor am Körper anlegt. Die Erfindung vermeidet daher die ungewollte Situation, dass der Träger vergisst, den Vitalparameter-Sensor anzulegen. Außerdem hält die Befestigungsvorrichtung den Vitalparameter-Sensor in einer gewünschten Position relativ zum Körper des Trägers. Das Risiko wird reduziert, dass der Vitalparameter-Sensor sich von allein oder aufgrund eines externen mechanischen Einflusses vom Atemluftversorgungssystem löst und daher keine Messung mehr durchführen kann.
Erfindungsgemäß strahlt der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor elektromagnetische Wellen ab und misst den Vitalparameter abhängig von den reflektierten und empfangenen elektromagnetischen Wellen. Der Vitalparameter-Sensor misst den Vitalparameter also berührungslos. Dank dieses Merkmals lässt der Vitalparameter-Sensor sich auch an einer Stelle an der Befestigungsvorrichtung positionieren, die üblicherweise nicht direkt mit der Haut des Trägers in Berührung kommt, sondern mit einem Bekleidungsstück es Trägers, bevorzugt einer Schutzbekleidung. Diese Schutzbekleidung ist in der Regel dazu ausgestaltet, den Träger vor mechanischen, chemischen und / oder thermischen Umgebungseinflüssen zu schützen, und ist daher ausreichend dick. Der Vitalparameter-Sensor lässt sich so ausgestalten, dass die elektromagnetischen Wellen das Kleidungsstück durchdringen können, ohne zu stark gedämpft zu werden. Ein Sensor, der einen Vitalparameter durch Berührung der Haut misst, lässt sich nicht an einer solchen Stelle positionieren.
Weil der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor berührungslos einen Vitalparameter misst, lässt sich der Vitalparameter-Sensor auch in der Nähe des Rückens oder einer Schulter des Trägers positionieren. Die Erfindung ermöglicht es daher, mehrere Vitalparameter-Sensoren an unterschiedlichen Positionen relativ zum Körper des Trägers anzuordnen. Die Erfindung ermöglicht es dadurch, eine höhere Zuverlässigkeit bei der Messung des Vitalparameters sowie Redundanz bereitzustellen.
Weil der Vitalparameter-Sensor den Vitalparameter mithilfe von elektromagnetischen Wellen misst, hängt die Funktion des Vitalparameter-Sensors in der Regel nicht davon ab, wie dick ein Schutzbekleidungsstück zwischen dem Vitalparameter-Sensor und dem Körper des Trägers ist. In der Regel ist das Material, aus dem das Schutzbekleidungsstück gefertigt ist, ausreichend durchlässig für elektromagnetische Wellen. Ein auf andere Weise messender Vitalparameter-Sensor könnte nicht durch ein dickes Bekleidungsstück hindurch messen.
Ein Sensor, der direkt in Kontakt mit der Haut des Trägers kommt, wird vom Träger in manchen Fällen als unangenehm oder störend empfunden. Ein berührungslos messender Vitalparameter-Sensor vermeidet diesen Nachteil.
In einer Ausgestaltung misst der oder jeder Vitalparameter-Sensor jeweils einen numerischen Wert für den Vitalparameter. In einer anderen Ausgestaltung liefert mindestens ein Vitalparameter-Sensor ein Signal, der einer Signalverarbeitungseinheit des Atemluftversorgungssystems oder einer räumlich entfernten Signalverarbeitungseinheit die automatische Entscheidung erlaubt, ob der Vitalparameter-Wert innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt oder nicht. Ein Wert außerhalb dieses Bereichs ist ein Indiz für eine aktuelle Gefährdung des Trägers. Aufgrund des empfangenen Signals vermag die Signalverarbeitungseinheit dann einen Alarm auszulösen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor als ein berührungslos messender Abstands-Sensor ausgestaltet. Der Abstands-Sensor vermag den Abstand zwischen sich und einem Punkt im oder am Körper des Trägers zu messen, beispielsweise zu einem Punkt auf der Haut des Trägers. Beispielsweise wird die Laufzeit der elektromagnetischen Wellen gemessen, und / oder der Doppler-Effekt wird ausgenutzt.
Der Abstands-Sensor vermag durch wiederholte Abstands-Messung einen zeitlichen Verlauf des Abstands zwischen sich und dem Punkt in oder an dem Körper des Trägers zu messen. Dieser zeitliche Verlauf korreliert mit der Herzschlagfrequenz und / oder der Atmungsfrequenz des Trägers. Dank dieser Ausgestaltung lässt sich daher mindestens eine wichtige Vitalfunktion des Trägers nicht-invasiv messen. Um den Vitalparameter zu messen, wird der zeitliche Verlauf des Abstands benötigt, also die zeitliche Veränderung des Abstands, aber in der Regel nicht der absolute Wert des Abstands. Dieser absolute Wert kann von der Dicke eines Schutzbekleidungsstücks zwischen dem Träger und dem Sensor abhängen und ist daher nicht bekannt, wird für die Messung aber auch nicht benötigt.
Bevorzugt ist dieser Abstands-Sensor als ein Radar-Sensor ausgestaltet. Bevorzugt strahlt dieser Abstands-Sensor elektromagnetische Wellen in einem Frequenzspektrum im Bereich von 30 GHz bis 300 GHz ab.
Erfindungsgemäß ist der oder jeder berührungslos messende Vitalparameter-Sensor an oder in der Befestigungsvorrichtung angeordnet. In einer Ausgestaltung umfasst diese Befestigungsvorrichtung mindestens eine Kavität, d.h. eine Aussparung im Inneren der Befestigungsvorrichtung, die von allen Seiten von der Befestigungsvorrichtung umgeben ist. Diese Kavität nimmt den oder mindestens einen Vitalparameter-Sensor auf, sodass die Befestigungsvorrichtung den Vitalparameter-Sensor vollständig umgibt. Dank dieser Ausgestaltung schützt die Befestigungsvorrichtung bis zu einem gewissen Grade den in der Kavität aufgenommenen Vitalparameter-Sensor vor mechanischen, chemischen und / oder thermischen Umgebungseinflüssen. Darüber hinaus wird noch stärker das Risiko reduziert, dass der Vitalparameter-Sensor relevante ungewollte Bewegungen relativ zu dem Körper des Trägers ausführt.
In einer Fortbildung dieser Ausgestaltung ist diese Kavität in einem Rücken-Abschnitt der Befestigungsvorrichtung, insbesondere in einer Rückenplatte, angeordnet. Der Rückenabschnitt und damit der Vitalparameter-Sensor in der Kavität in dem Rücken-Abschnitt führen in der Regel kleinere Bewegungen relativ zu dem Körper des Trägers aus als andere Abschnitte der Befestigungsvorrichtung.
Erfindungsgemäß ist der oder jeder berührungslos messender Vitalparameter-Sensor an oder in der Befestigungsvorrichtung angeordnet. Bevorzugt sind mehrere Vitalparameter-Sensoren an mindestens zwei unterschiedlichen Abschnitten der Befestigungsvorrichtung angeordnet, insbesondere an oder in einem Rücken-Abschnitt, einem Schultergurt-Abschnitt und / oder einem Bauch-Abschnitt. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass Vitalparameter-Sensoren unterschiedliche Vitalparameter oder auch den gleichen Vitalparameter an unterschiedlichen Messpositionen messen. Dies stellt gewollte Redundanz bereit. Auch dann, wenn ein Bereich der Befestigungsvorrichtung einer hohen Belastung ausgesetzt ist, ist die Gefahr gering, dass alle Vitalparameter-Sensoren aufgrund dieser Belastung ausfallen.
Möglich ist auch, dass der oder ein berührungslos messender Vitalparameter-Sensor an einem Teil einer Schutzausrüstung befestigt ist, wobei dieser Teil der Schutzausrüstung am Kopf des Trägers anliegt, beispielsweise in einen Schutzhelm oder eine Gesichtsmaske integriert ist.
Erfindungsgemäß ist der oder jeder Vitalparameter-Sensor an oder in der Befestigungsvorrichtung angeordnet. In bevorzugten Ausgestaltungen des Vitalparameter-Sensors soll eine relevante Bewegung eines Vitalparameter-Sensors relativ zum Körper des Trägers verhindert werden, beispielsweise wenn der Vitalparameter-Sensor den zeitlichen Verlauf eines Abstands zu einem Punkt im oder am Körper des Trägers misst. In einer Ausgestaltung ist an einer Oberfläche der Befestigungsvorrichtung mindestens ein bewegungshemmendes Element montiert. Diese Oberfläche zeigt zum Träger hin. Das bewegungshemmende Element hemmt eine Bewegung der Befestigungsvorrichtung und damit mindestens eines Vitalparameter-Sensors an oder in der Befestigungsvorrichtung relativ zu dem Körper des Trägers.
Das bewegungshemmende Element umfasst beispielsweise ein Element aus Gummi oder einem sonstigen Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten, welches in Kontakt mit einem Kleidungsstück, insbesondere mit einer Schutzbekleidung, kommt, wobei ein Träger des Atemluftversorgungssystems dieses Kleidungsstück und auf dem Kleidungsstück die Befestigungsvorrichtung trägt. Die hohe Reibung zwischen dem bewegungshemmenden Element und dem Kleidungsstück reduziert eine mögliche ungewollte Relativbewegung.
In einer Ausgestaltung wird eine ungewollte Relativbewegung mithilfe eines Spannelements reduziert. Dieses Spannelement ist bestrebt, den oder mindestens einen Vitalparameter-Sensor auf den Träger zuzubewegen. Dadurch hält das Spannelement den Vitalparameter-Sensor in einer vorgespannten Position. Der Träger drückt dann, wenn er das Atemluftversorgungssystem trägt, auf den Vitalparameter-Sensor gegen die Kraft des Spannelements, und zwar allein dadurch, dass er die Befestigungsvorrichtung trägt, also ohne eine separate Handlung.
Bevorzugt umfasst das Atemluftversorgungssystem eine eigene Spannungsversorgungseinheit, damit der Träger unabhängig von einer stationären Versorgung das tragbare Atemluftversorgungsgerät verwenden kann. Gewünscht wird, dass diese Spannungsversorgungseinheit insbesondere dann möglichst wenig elektrische Energie abzugeben braucht, wenn das Atemluftversorgungssystem aktuell nicht benutzt wird. Ein Vitalparameter-Sensor verbraucht elektrische Energie, um elektromagnetische Wellen abzustrahlen.
Bevorzugt lässt sich daher der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor, bevorzugt jeder Vitalparameter-Sensor, wahlweise in einem messenden Zustand oder in einem Ruhezustand betreiben. Im Ruhezustand verbraucht der Vitalparameter-Sensor weniger elektrische Energie als im messenden Zustand, idealerweise überhaupt keine elektrische Energie. Bevorzugt ist der Vitalparameter Sensor nur dann im messenden Zustand, wenn das Atemluftversorgungssystem verwendet wird. In einer Ausgestaltung umfasst das Atemluftversorgungssystem einen Schalter, mit dessen Hilfe der Träger die elektrischen Verbraucher des Atemluftversorgungssystems zuschalten und abschalten kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Atemluftversorgungssystem hingegen eine Automatik, welche mindestens den oder jeden Vitalparameter-Sensor automatisch ausschaltet, wenn dieser nicht benötigt wird, optional mindestens einen weiteren Bestandteil des Atemluftversorgungssystems. In einer bevorzugten Ausführungsform vermag ein Nutzungs-Sensor automatisch zu detektieren, ob das Atemluftversorgungssystem aktuell von einem Träger getragen wird oder aber aktuell nicht benutzt wird. Der Nutzungs-Sensor detektiert beispielsweise den Fluss von Atemluft in dem Atemluftversorgungssystem oder einen Druck, den der Träger dann auf einen Kontaktschalter oder einen Druckschalter ausübt, wenn der Träger das Atemluftversorgungssystem am Körper trägt. Möglich ist auch, dass der Nutzungs-Sensor detektiert, ob eine elektrische Verbindung geschlossen oder unterbrochen ist, wobei diese elektrische Verbindung dann geschlossen ist, wenn das Atemluftversorgungssystem getragen wird.
Das Atemluftversorgungssystem umfasst bevorzugt eine Signalverarbeitungseinheit, die besonders bevorzugt an oder in der Befestigungsvorrichtung angeordnet ist. Diese Signalverarbeitungseinheit empfängt per Kabel oder drahtlos Signale von dem Nutzungs-Sensor und entscheidet aufgrund dieser Signale automatisch, ob das Atemluftversorgungssystem aktuell getragen wird oder nicht. Die Detektion, dass das Atemluftversorgungssystem getragen wird, löst den Schritt aus, dass die Signalverarbeitungseinheit den oder jeden Vitalparameter-Sensor in einen messenden Zustand überführt. Sobald die Signalverarbeitungseinheit detektiert, dass das Atemluftversorgungssystem nicht getragen wird, löst sie den Schritt aus, den oder jeden Vitalparameter-Sensor in den Ruhezustand zu überführen. Die Signalverarbeitungseinheit überführt den Vitalparameter-Sensor bevorzugt erst dann in den Ruhezustand, wenn nach der Detektion, dass das Atemluftversorgung System nicht getragen wird, eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist. Diese Ausgestaltung reduziert die Gefahr, dass ein falsches Signal des Nutzungs-Sensors aufgrund eines kurzfristigen Ereignissees zu einem ungewollten Deaktivieren des Vitalparameter-Sensors führt.
In einer Ausgestaltung liefert der oder jeder Vitalparameter-Sensor mit einer konstanten Abtast-Frequenz jeweils mindestens ein Signal. In einer anderen Ausgestaltung ist die Abtast-Frequenz mindestens eines Vitalparameter-Sensors von außen veränderlich, wenn der Vitalparameter-Sensor im messenden Zustand ist. Eine Signalverarbeitungseinheit des Atemluftversorgungssystems vermag den Vitalparameter-Sensor anzusteuern und dadurch eine Veränderung der Abtast-Frequenz zu bewirken. Die Signalverarbeitungseinheit ist in einer Ausführungsform dazu ausgestaltet, die Abtast-Frequenz zu vergrößern, wenn das Signal dieses Vitalparameter-Sensors außerhalb eines vorgegebenen normalen Bereichs liegt, was ein Indiz für eine mögliche Gefährdung des Trägers ist. In dieser Situation wird anschließend mit erhöhter Abtast-Frequenz der Vitalparameter gemessen, um rasch zu klären, ob tatsächlich eine Gefährdung vorliegt, und / oder um rasch eine zeitliche Veränderung des Signals detektieren zu können. In einer Ausgestaltung empfängt die Signalverarbeitungseinheit außerdem Signale von mindestens einem Umgebungs-Sensor, der eine Umgebungsbedingung misst, beispielsweise die Umgebungstemperatur. Falls die oder eine gemessene Umgebungsbedingung außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, beispielsweise falls die Temperatur größer als eine vorgegebene Temperaturschranke geworden ist, so erhöht die Signalverarbeitungseinheit ebenfalls die Abtast-Frequenz.
Falls das Atemluftversorgungssystem aufgrund eines Signals eines Vitalparameter-Sensors detektiert hat, dass mindestens ein Vitalparameter außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, so löst sie bevorzugt automatisch einen Alarm aus und gibt diesen in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form aus. Bevorzugt empfängt eine Signalverarbeitungseinheit des Atemluftversorgungssystems Signale von dem oder jedem Vitalparameter-Sensor und vergleicht diese empfangenen Signale mit jeweils einem vorgegebenen Bereich pro überwachtem Vitalparameter. Oder der Vitalparameter-Sensor selber wertet seine Messwerte aus und liefert bei Bedarf ein Alarm-Signal.
In einer Ausgestaltung umfasst das Atemluftversorgungssystem eine Ausgabeeinheit, welche einen Alarm in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form auszugeben vermag. Falls die Signalverarbeitungseinheit detektiert hat, dass ein messbarer Vitalparameter außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, so steuert die Signalverarbeitungseinheit diese Ausgabeeinheit an, und die angesteuerte Ausgabeeinheit gibt einen Alarm aus.
In einer Ausgestaltung umfasst das Atemluftversorgungssystem eine Kommunikationseinheit, welche mittels Funkwellen Nachrichten an einen räumlich entfernten Empfänger zu übermitteln vermag. Falls die Signalverarbeitungseinheit einen Alarm auslöst, so veranlasst sie bevorzugt, dass dieser Alarm über die Kommunikationseinheit an den räumlich entfernten Empfänger übermittelt wird. Der räumlich entfernte Empfänger veranlasst, dass eine von dem Atemluftversorgungssystem räumlich entfernte Ausgabeeinheit diesen Alarm in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form ausgibt. Dadurch wird ein anderer Mensch als der Träger des Atemluftversorgungssystems über den Alarm informiert und kann eine Rettungsmaßnahme auslösen. Möglich ist auch, dass die Signalverarbeitungseinheit den oder jeden gemessenen Wert des Vitalparameters mithilfe der Kommunikationseinheit an den räumlich entfernten Empfänger übermittelt. Der Empfänger veranlasst, dass die räumlich entfernte Ausgabeeinheit den oder jeden empfangenen Vitalparameter-Wert in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form ausgibt, sodass ein Mensch aufgrund der ausgegebenen Vitalparameter-Werte die Vitalfunktionen des Trägers überwachen kann.
Bevorzugt ist das Atemluftversorgungssystem nach Art eines Rucksacks ausgestaltet und lässt sich von dem Träger auf dem Rücken tragen sowie auch absetzen. Bevorzugt lässt sich die Befestigungsvorrichtung von dem Atemluftversorgungsgerät trennen, sodass die Befestigungsvorrichtung sich separat reinigen lässt. Dies ist wichtig, um nach einem Einsatz die Befestigungsvorrichtung von Schadstoffpartikel und schädlichen Chemikalien zu befreien.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Hierbei zeigt

1 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Atemluftversorgungssystems;
2 wie ein Vitalparameter-Sensor im Rückenabschnitt der Befestigungsvorrichtung von 1 angeordnet ist;
3 in einer Draufsicht die bevorzugte Ausführungsform von 1;
4 in einer Seitenansicht die Integration des Atemluftversorgungssystems von 1 und 3 in ein Datennetz.

1 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Atemluftversorgungssystems 200, und zwar in einer Seitenansicht (1, 3 und 4) bzw. in einer Draufsicht (2). Das Atemluftversorgungssystem 200 wird von einem Menschen in einer Trageposition TP getragen, wobei dieser Mensch im Folgenden als „der Träger 300“ bezeichnet wird. Das Atemluftversorgungssystem 200 umfasst ein Atemluftversorgungsgerät 130 sowie eine Befestigungsvorrichtung 1. Das Atemluftversorgungsgerät 130 umfasst

- einen Vorratsbehälter 100 für Atemluft,
- ein Gesichtsstück 120, welches den Mund und / oder die Nase des Trägers 300 umgibt, und zwar bevorzugt fluiddicht, und
- mehrere Luftschläuche 110, die das Gesichtsstück 120 mit dem Vorratsbehälter 100 verbinden.

Mithilfe der Befestigungsvorrichtung 1 kann der Träger 300 den Vorratsbehälter 100 nach Art eines Rucksacks auf dem Rücken tragen. Die Befestigungsvorrichtung 1 umfasst bevorzugt ein System aus Gurten, Riemen, Schnallen und / oder Schlaufen.
Die Befestigungsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels umfasst

- einen Aufnahme-Abschnitt 10 und
- einen Befestigungs-Abschnitt 20.

Der Befestigungs-Abschnitt 20 umfasst

- einen Rücken-Abschnitt 22, der bevorzugt die Form einer Rückenplatte hat, welche an die Form des Rückens des Trägers 300 angepasst ist,
- einen Schultergurt-Abschnitt 24,
- einen Bauch-Abschnitt 25 und
- einen Kopf-Abschnitt 26, der am Kopf des Trägers 300 anliegt.

Der Aufnahme-Abschnitt 10 trägt den Vorratsbehälter 100 und hält ihn auf dem Rücken des Trägers 300. Der Befestigungs-Abschnitt 20 trägt den Aufnahme-Abschnitt 10. Die Abschnitte 22, 24, 25 und 26 liegen an den entsprechenden Körperteilen des Trägers 300 an. Mithilfe des Befestigungs-Abschnitts 20 kann der Träger 300 den Aufnahme-Abschnitt 10 tragen und wieder absetzen.
An oder in der Befestigungsvorrichtung 1 ist mindestens ein Vitalparameter-Sensor 30 befestigt. Der oder jeder Vitalparameter-Sensor 30 misst jeweils einen Vitalparameter VP des Trägers 300 und liefert dadurch einen aktuellen Vitalparameter-Wert. Der Vitalparameter-Sensor 30 kann die Messung des Vitalparameters VP kontinuierlich, beispielsweise mit einer vorgegebenen Abtast-Frequenz, oder in regelmäßigen oder in unregelmäßigen Intervallen durchführen. Möglich ist auch, dass eine Messung des Vitalparameters VP durch eine Ansteuerung von außen ausgelöst wird, auch wiederholt, beispielsweise regelmäßig oder Ereignis gesteuert. Ein messbarer Vitalparameter VP korreliert mit einer Vitalfunktion, also einer lebensnotwendigen Funktion des Trägers 300. Beispiele für derartige Vitalparameter sind die Atemfrequenz, die Herzschlagfrequenz, die Körpertemperatur und die Hauttemperatur des Trägers 300.
Der oder jeder Vitalparameter-Sensor ist an oder in der Befestigungsvorrichtung 1 befestigt oder in diese integriert. Dadurch befindet sich der oder jeder Vitalparameter-Sensor 30 in der Nähe des Körpers des Trägers 300. Bevorzugt wird der oder jeder Vitalparameter-Sensor 30 dadurch aktiviert, dass der Träger 300 die Befestigungsvorrichtung 1 an seinem Körper anlegt. Nach seiner Aktivierung vermag jeder Vitalparameter-Sensor 30 jeweils mindestens einen Vitalparameter VP zu messen, ohne dass es erforderlich ist, dass der Träger 300 den Vitalparameter-Sensor 30 durch eine Betätigung aktiviert. Möglich ist auch, dass ein Vitalparameter-Sensor 30 dauerhaft aktiviert ist. Durch beide Ausgestaltungen wird das Risiko ausgeschlossen oder wenigstens verringert, dass eine Vitalfunktion deshalb nicht gemessen wird, weil der Träger 300 vergessen oder es bewusst unterlassen hat, den entsprechenden Vitalparameter-Sensor 30 an der Befestigungsvorrichtung 1 zu befestigen und / oder zu aktivieren, oder ihn wieder deaktiviert hat.
Der oder jeder Vitalparameter-Sensor 30 misst berührungslos jeweils einen Vitalparameter VP. Bevorzugt umfasst jeder Vitalparameter-Sensor 30 einen Sender und einen Empfänger, insbesondere einen Radarsender und einen Radarempfänger. Möglich ist auch, dass ein Sender Infrarotwellen abstrahlt und ein Empfänger reflektierte Infrarotwellen empfängt. Aufgrund seiner Wellenlänge werden Infrarotwellen gut vom Hämoglobin im menschlichen Blut absorbiert, sodass sich manche Vitalparameter auf diese Weise messen lassen.
Der Sender strahlt elektromagnetische Wellen in Richtung des Körpers des Trägers 300 ab, und zwar bevorzugt in einem Frequenzspektrum im Bereich von 30 GHz bis 300 GHz. Der Körper reflektiert wenigstens einen Teil der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen auf den Sensor zu, und der Empfänger empfängt die vom Körper reflektierten Funkwellen. Bevorzugt bereitet der Empfänger die empfangenen Messwerte auf, beispielsweise mittels LNA, IF, ADC, PA, Synthetization und / oder Digital Frontend, und liefert ein Signal.
Indem zu jedem Abtast-Zeitpunkt die jeweilige Laufzeit und / oder eine Phasendifferenz gemessen wird, wird mit ausreichender Genauigkeit der aktuelle Abstand zwischen dem Vitalparameter-Sensor 30 und einem Punkt auf der Haut des Trägers 300 gemessen. Dieser Abstand variiert aufgrund der Herzschlagaktivität und / oder der Atmungsaktivität des Trägers 300, je nachdem wo der Vitalparameter-Sensor 30 angeordnet ist. Daher korreliert der zeitliche Verlauf des Abstands mit der Herzschlagaktivität und / oder der Atmungsaktivität.
Ein Sensor, welcher berührungslos die Herzschlagrate oder die Atemrate oder beide Raten eines Lebewesens zu messen vermag, wird beispielsweise in US 2017 / 0 172 425 A1 beschrieben. Der Dopplereffekt wird ausgenutzt, um die Herzschlagrate oder die Atemrate zu ermitteln. Der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor 30 an der Befestigungsvorrichtung 1 kann so wie dort beschrieben aufgebaut sein.
Die Ausgestaltung mit den berührungslos messenden Vitalparameter-Sensoren 30 vermeidet die Notwendigkeit, dass der Träger 300 einen Sensor an seinem Körper befestigen muss. Diese Notwendigkeit würde das Risiko bergen, dass der Träger 300 dies vergisst oder dass der Sensor 30 sich bei einem Einsatz vom Körper des Trägers 300 löst. Die Ausgestaltung mit den berührungslos messenden Vitalparameter-Sensoren 30 erhöht somit die Zuverlässigkeit, mit der die Vitalfunktionen des Trägers 300 überwacht werden.
In der bevorzugten Ausführungsform sind folgende Vitalparameter-Sensoren 30 an der Befestigungsvorrichtung 1 befestigt oder in diese integriert:

- ein Vitalparameter-Sensor 30.1, an und der in dem Rücken-Abschnitt 22 positioniert,
- ein Vitalparameter-Sensor 30.2, an oder in dem Schultergurt-Abschnitt 24 positioniert,
- ein Vitalparameter-Sensor 30.3, an oder in dem Kopf-Abschnitt 26 positioniert, und
- ein Vitalparameter-Sensor 30.4, an oder in dem Bauch-Abschnitt 25 positioniert.

Diese Ausgestaltung stellt Redundanz bereit, insbesondere wenn derselbe Vitalparameter VP von unterschiedlichen Vitalparameter-Sensoren 30 gemessen wird. Bevorzugt ist mindestens ein Vitalparameter-Sensor 30 in einer entsprechenden Aussparung oder Kavität der Befestigungsvorrichtung 1 positioniert, beispielsweise der Sensor 30.1 in einer Kavität in dem Rückenabschnitt 22.
Optional ist an dem Schultergurt-Abschnitt 24 eine erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 befestigt. Diese erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 vermag in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form, insbesondere optisch und / oder akustisch, mindestens einen gemessenen Wert eines Vitalparameters VP auszugeben. In einer Ausgestaltung vermag die Ein- / Ausgabeeinheit 50 außerdem Benutzereingaben zu erfassen. In einer Ausgestaltung gibt sie den gemessenen Vitalparameter-Wert in numerischer Form oder grafisch mithilfe einer Skala aus. In einer anderen Ausgestaltung gibt sie zusätzlich zu dem Wert oder anstelle des Wertes eine Bewertung aus, beispielsweise mithilfe einer Ampelfunktion (grün, gelb, rot). Oder sie gibt in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form einen Alarm aus, wenn ein Vitalparameter einen kritischen Wert annimmt.
Eine in 1 nicht gezeigte Signalverarbeitungseinheit 40, die ebenfalls an der Befestigungsvorrichtung 1 befestigt ist, führt im Ausführungsbeispiel folgende Schritte durch:

- Die Signalverarbeitungseinheit 40 empfängt Signale von dem oder jedem Vitalparameter-Sensor 30. Optional hat der Vitalparameter-Sensor 30 Messwerte bereits aufbereitet und die Signale erzeugt.
- Falls die Herzschlagfrequenz und / oder die Atmungsfrequenz gemessen werden soll, so resultieren die empfangenen Signale aus einer Überlagerung der Herzschlagaktivität, der Atmungsaktivität und von Störsignalen, sind also Summen-Signale. Die Signalverarbeitungseinheit ermittelt aus den empfangenen Summen-Signalen ein kardiogenes Signal, welches mit der Herzschlagaktivität korreliert, und / oder ein respiratorisches Signal, welches mit der Atmungsaktivität korreliert. Bevorzugt verwendet die Signalverarbeitungseinheit 40 die jeweilige Position eines Vitalparameter-Sensors 30 an der Befestigungsvorrichtung 1, um das kardiogene und / oder respiratorische Signal zu ermitteln.
- Die Signalverarbeitungseinheit 40 vergleicht diese empfangenen Signale mit vorgegebenen und abgespeicherten Bereichen und löst dann einen Alarm aus, wenn der gemessene Wert mindestens eines Vitalparameters VP außerhalb des jeweils vorgegebenen Bereichs liegt.

Der Vorgang, einen Alarm auszulösen, umfasst den Schritt, dass die Signalverarbeitungseinheit 40 die erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 ansteuert und die angesteuerte erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 den Alarm in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form ausgibt. Dank dieser Ausgestaltung wird automatisch ein Alarm ausgelöst, wenn mindestens eine Vitalfunktion des Trägers 300 in einen für einen Menschen gefährlichen Bereich kommt. Diesen Alarm vermag eine der Träger 300 selber sowie eine andere Einsatzkraft in der Nähe des Trägers 300 wahrzunehmen. Die andere Einsatzkraft kann den Träger 300 retten, wenn dies erforderlich ist.
Das Atemluftversorgungssystem 200 umfasst eine eigene Energieversorgung, beispielsweise einen Satz von Akkumulatoren. Bevorzugt lässt sich jeder Vitalparameter-Sensor 30 wahlweise in einem messenden Zustand oder in einem Ruhezustand betreiben. In dem Ruhezustand verbraucht der Vitalparameter-Sensor 30 weniger elektrische Energie als in dem messenden Zustand, bevorzugt praktisch keine Energie.
Jeder Vitalparameter-Sensor 30 arbeitet im messenden Zustand mit einer Abtast-Frequenz und liefert bevorzugt mit dieser Abtast-Frequenz Signale. In einer Ausgestaltung bleibt diese Abtast-Frequenz konstant, solange der Vitalparameter-Sensor 30 in dem messenden Zustand ist. In einer anderen Ausgestaltung lässt sich diese Abtast-Frequenz durch eine entsprechende Ansteuerung verändern. Bevorzugt verändert die Signalverarbeitungseinheit 40 durch eine entsprechende Ansteuerung die Abtast-Frequenz dieses Vitalparameter-Sensors. Die Signalverarbeitungseinheit 40 erhöht bevorzugt die Abtast-Frequenz, wenn der Vitalparameter-Sensor 30 Signale geliefert hat, die außerhalb eines vorgegebenen Normalbereichs liegen, also einen möglicherweise kritischen Zustand des Trägers 300 anzeigen. In einer Ausgestaltung empfängt die Signalverarbeitungseinheit 40 außerdem Signale von mindestens einem Umgebungs-Sensor, beispielsweise von einem Temperatur-Sensor, der die Umgebungstemperatur misst. Falls die oder eine gemessene Umgebungsbedingung außerhalb eines normalen Bereichs liegt, so erhöht die Signalverarbeitungseinheit 40 die Abtast-Frequenz.
2 zeigt links den Träger 300, der eine Schutzbekleidung 38 trägt, welche einen großen Teil der Haut 310 des Trägers 300 bedeckt und an der Haut 310 anliegt. Wenn der Träger 300 zusätzlich das Atemluftversorgungssystem 200 angelegt hat, so liegt der Rückenabschnitt 22 der Befestigungsvorrichtung 1 an der Schutzbekleidung 38 an. Ein Vitalparameter-Sensor 30.1 ist in einer Kavität im Inneren des Rücken-Abschnitts 22 angeordnet. Dadurch schützt der Rücken-Abschnitt 22 den Vitalparameter-Sensor 30.1 bis zu einem gewissen Grad vor mechanischen und chemischen und thermischen Umgebungseinflüssen. Die abgestrahlten elektromagnetischen Wellen W.a sowie die reflektierten elektromagnetischen Wellen W.e sind angedeutet.
Die Signale des Vitalparameter-Sensors 30.1 würden in erheblichem Maße verfälscht werden, wenn der Vitalparameter-Sensor 30.1 erhebliche Bewegungen relativ zur Haut 310 des Trägers 300 ausführen würde. Diese Relativbewegungen werden im Ausführungsbeispiel dadurch reduziert, dass die Schutzbekleidung 38 fest an der Haut 301 des Trägers 300 anliegt, die Befestigungsvorrichtung 1 mit dem Rückenabschnitt 22 fest an der Schutzbekleidung 38 anliegt und der Vitalparameter-Sensor 30.1 in der Kavität keine relevanten Bewegungen relativ zu dem Rücken-Abschnitt 22 ausführen kann. In einer Ausgestaltung sind Elemente 58 mit einem hohen Reibungskoeffizienten, beispielsweise aus Gummi, auf die zum Träger 300 zeigende Oberfläche des Rücken-Abschnitts 22 aufgebracht, um die RelativBewegung des Rücken-Abschnitts 22 relativ zur Schutzbekleidung 38 weiter zu verringern.
In einer Ausgestaltung umfasst die Befestigungsvorrichtung 1 ein Spannelement, welches auf einen Vitalparameter-Sensor 30 wirkt, beispielsweise eine Feder oder eine elastische Halterung. Wenn der Träger 300 das Atemluftversorgungssystem 200 trägt, so ist dieses Spannelement bestrebt, den Vitalparameter-Sensor 30 gegen den Träger 300 zu drücken. Dadurch wird der Vitalparameter-Sensor 30 gegen die Schutzbekleidung 38 gedrückt. Auch diese Ausgestaltung reduziert die Gefahr, dass der Vitalparameter-Sensor 30 eine unerwünschte Bewegung relativ zu der Haut 301 des Trägers 30 ausführt.
3 zeigt die bevorzugte Ausführungsform des Atemluftversorgungssystems 200 von 1 und 2 in Draufsicht. Gleiche Bestandteile haben dieselben Bezugszeichen wie in 1 und 2. Ein Nutzungs-Sensor 34 ist an der Befestigungsvorrichtung 1 befestigt oder in diese integriert, im gezeigten Beispiel in den Schultergurt-Abschnitt 24. Der Nutzungs-Sensor 34 vermag zu erkennen, ob der Träger 300 die Befestigungsvorrichtung 1 und damit das Atemluftversorgungssystem 200 aktuell trägt oder nicht. Beispielsweise umfasst der Nutzungs-Sensor 34 einen Kontaktschalter oder einen Druckschalter oder einen Schalter, der prüft, ob eine elektrische Verbindung geöffnet oder geschlossen ist, wobei diese Verbindung geschlossen ist, wenn der Träger 300 das Atemluftversorgungssystem 200 trägt. Möglich ist auch, dass der Nutzungs-Sensor 34 prüft, ob der Träger 300 Atemluft aus dem Vorratsbehälter 100 entnimmt und / oder ob Atemluft aus dem Vorratsbehälter 100 fließt.
Die Signalverarbeitungseinheit 40 empfängt Signale von dem Nutzungs-Sensor 34. Der oder jeder Vitalparameter-Sensor 30 befindet sich in einem Ruhezustand, solange die Signalverarbeitungseinheit 40 aufgrund von Signalen - oder aufgrund des Ausbleibens von Signalen - des Nutzungs-Sensors 34 detektiert hat, dass die Befestigungsvorrichtung 1 nicht getragen wird. Sobald die Signalverarbeitungseinheit 40 detektiert hat, dass die Befestigungsvorrichtung 1 getragen wird, aktiviert die Signalverarbeitungseinheit 40 den oder jeden Vitalparameter-Sensor 30 und überführt ihn dadurch in einen messenden Zustand. Diese Ausgestaltung spart Energie ein, weil der oder jeder Vitalparameter-Sensor 30 deaktiviert ist und sich in einem energiesparenden Ruhezustand befindet, solange er nicht benötigt wird. Dank des Nutzungs-Sensors 34 ist nicht erforderlich, dass der Träger 300 oder eine weitere Person den oder jeden Vitalparameter-Sensor 30 einschaltet oder anderweitig aktiviert. Bevorzugt vermag die Signalverarbeitungseinheit 40 außerdem das Ereignis zu detektieren, dass der oder ein Vitalparameter-Sensor 30 defekt ist und daher keine Signale liefert, und dann die erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 zu veranlassen, eine entsprechende Meldung auszugeben.
4 zeigt in Seitenansicht schematisch die Integration des Atemluftversorgungssystems gemäß der bevorzugten Ausgestaltung von 1 und 3 in ein Datennetz. 4 zeigt folgende Bestandteile des Atemluftversorgungssystems 200, welches von den Träger 300 in einer Trageposition TP getragen wird:

- vier beispielhafte Vitalparameter-Sensoren 30.1, ..., 30.4 an den Abschnitten 10, 22, ...,
- die bereits erwähnte Signalverarbeitungseinheit 40 an oder in der Befestigungsvorrichtung 1 und
- eine Kommunikationseinheit 32.

Die Vitalparameter-Sensoren 30.1, ..., 30.4 messen berührungslos Werte von jeweils einem Vitalparameter VP des Trägers 300. Die Signale der Vitalparameter-Sensoren 30.1, ..., 30.4 werden per Kabel oder per Funkwellen an die Signalverarbeitungseinheit 40 übermittelt. Die Signalverarbeitungseinheit 40 wertet diese Signale aus und steuert bei Bedarf die erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 an. Außerdem löst die Signalverarbeitungseinheit 40 den Schritt aus, dass gemessene und aufbereitete Signale betreffend die Vitalparameter VP an die Kommunikationseinheit 32 übermittelt und von dieser abgestrahlt werden.
In einer Ausgestaltung trägt der Träger 300 Kopfhörer oder Lautsprecher sowie ein Mikrofon. Daher können an den Träger 300 Sprachnachrichten ausgegeben werden, und der Träger 300 kann Sprachnachrichten eingeben. Diese Sprachnachrichten werden in einer Ausgestaltung ebenfalls mithilfe der Kommunikationseinheit 32 übermittelt.
Ein zentraler Rechner 42 ist räumlich von der Befestigungsvorrichtung 1 und damit auch von der Signalverarbeitungseinheit 40 entfernt. Der zentrale Rechner 42 ist bevorzugt ein tragbarer Rechner, beispielsweise ein Smartphone, und wird von einem Einsatzleiter getragen und verwendet, wobei dieser Einsatzleiter den Träger 300 und weitere Einsatzkräfte überwacht und bei Bedarf eine Rettungsaktion für eine Einsatzkraft auslöst.
An dem zentralen Rechner 42 ist eine zweite Kommunikationseinheit 36 befestigt, welche wenigstens zeitweise mit der ersten Kommunikationseinheit 32 und optional mit weiteren Kommunikationseinheiten von weiteren Trägern in jeweils einer Datenverbindung per Funkwellen steht. Außerdem umfasst der zentrale Rechner 42 eine zweite Ein- / Ausgabeeinheit 52. Die Signalverarbeitungseinheit 40 übermittelt gemessene Vitalparameter-Werte des Trägers 300 über die Kommunikationseinheiten 32 und 36 an den zentralen Rechner 42. Der zentrale Rechner 42 stellt in einer Ausgestaltung die empfangenen Vitalparameter-Werte in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form auf der zweiten Ein- / Ausgabeeinheit 52 dar, beispielsweise als Zahlwerte und / oder grafisch auf einer Skala. In einer Ausgestaltung erfasst der Zentralrechner 42 eine Benutzereingabe und löst den Schritt aus, dass eine Nachricht an den Träger 300 übermittelt wird. Der Träger 300 wird mit dieser Nachricht aufgefordert, eine Benutzereingabe in die erste Ein-/ Ausgabeeinheit 50 vorzunehmen.
Falls ein übermittelter Vitalparameter-Wert außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt oder falls der zentrale Rechner 52 keine entsprechende Benutzereingabe von Träger 300 empfängt, so löst der zentrale Rechner 52 ebenfalls einen Alarm aus. Der Schritt, einen Alarm auszulösen, umfasst den Schritt, dass der zentrale Rechner 42 die zweite Ein- / Ausgabeeinheit 52 ansteuert und veranlasst, dass die zweite Ein- / Ausgabeeinheit 52 einen Alarm in einer von einem Menschen wahrnehmbaren Form ausgibt.
Außerdem vermag der zentrale Rechner 42 regelmäßig und / oder nach einer entsprechenden Benutzereingabe, die Signalverarbeitungseinheit 40 abzufragen und die Übermittlung von Vitalparameter-Werten von der Signalverarbeitungseinheit 40 an den zentralen Rechner 42 auszulösen. Dadurch lässt sich insbesondere aus räumlicher Entfernung prüfen, ob die Signalverarbeitungseinheit 40 und die erste Kommunikationseinheit 32 noch funktionsfähig sind oder nicht.
Bezugszeichenliste

1: Befestigungsvorrichtung, umfasst den Aufnahme-Abschnitt 10, den Befestigungs-Abschnitt 20 und den oder jeden Vitalparameter-Sensor 30
10: Aufnahme-Abschnitt
20: Befestigungs-Abschnitt, umfasst die Abschnitte 22, 24 und 25
22: Rücken-Abschnitt, gehört zum Befestigungs-Abschnitt 20
24: Schultergurt-Abschnitt, gehört zum Befestigungs-Abschnitt 20
25: Bauch-Abschnitt, gehört zum Befestigungs-Abschnitt 20
26: Kopf-Abschnitt
30: Vitalparameter-Sensor
30.1: Vitalparameter-Sensor, an oder in dem Rücken-Abschnitt 22 positioniert
30.2: Vitalparameter-Sensor, an oder in dem Schultergurt-Abschnitt 24 positioniert
30.3: Vitalparameter-Sensor, an oder in dem Kopf-Abschnitt 26 positioniert
30.4: Vitalparameter-Sensor, an oder in dem Bauch-Abschnitt 25 positioniert
32: erste Kommunikationseinheit, an der Befestigungsvorrichtung 1 befestigt
34: Sensor für die Detektion, ob der Träger 300 aktuell das Atemluftversorgungssystem 200 trägt oder nicht
36: zweite Kommunikationseinheit, an dem zentralen Rechner 42 befestigt
38: Schutzkleidung, die an der Haut 310 des Trägers 300 anliegt und den Träger 300 schützt
40: Signalverarbeitungseinheit des Atemluftversorgungssystems 200, empfängt Signale von dem oder jedem Vitalparameter-Sensor 30 und steuert die erste Ein- / Ausgabeeinheit 50 an
42: zentraler Rechner, umfasst die zweite Kommunikationseinheit 36 und die zweite Ein- / Ausgabeeinheit 52
50: erste Ein- / Ausgabeeinheit, an der Befestigungsvorrichtung 1 befestigt
52: zweite Ein- / Ausgabeeinheit, gehört zu dem zentralen Rechner 42
58: bewegungshemmende Elemente auf der zum Träger 300 hin zeigenden Oberfläche des Rücken-Abschnitts 22, reduzieren eine Relativbewegung das Vitalparameter-Sensors 30.1 relativ zur Schutzbekleidung 38
100: Vorratsbehälter für Atemluft, gehört zum Atemluftversorgungsgerät 130 ,
110: Luftschläuche, verbinden den Vorratsbehälter 100 mit dem Gesichtsstück 120, gehören zum Atemluftversorgungsgerät 130
120: Gesichtsstück, gehört zum Atemluftversorgungsgerät 130
130: Atemluftversorgungsgerät, gehört zum Atemluftversorgungssystem 200, umfasst den Vorratsbehälter 100 für Atemluft, Luftschläuche 110 und ein Gesichtsstück 120
200: Atemluftversorgungssystem, umfasst das Atemluftversorgungsgerät 130 und die Befestigungsvorrichtung 1
300: Träger des Atemluftversorgungssystems 200
310: Haut des Trägers 100, teilweise von der Schutzkleidung 38 bedeckt
TP: Trageposition: Atemluftversorgungssystem 200 wird von einem Träger 300 getragen
VP: gemessene Vitalparameter des Trägers 300
W.a: vom Vitalparameter-Sensor 30.1 abgestrahlte elektromagnetische Wellen
W.e: vom Körper des Trägers 300 reflektierte elektromagnetische Wellen

Claims

Von einem Träger (300) tragbares Atemluftversorgungssystem (200) umfassend - ein Atemluftversorgungsgerät (130), - eine Befestigungsvorrichtung (1) und - mindestens einen Vitalparameter-Sensor (30), wobei die Befestigungsvorrichtung (1) dazu ausgestaltet ist, am Körper eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) anzuliegen und das Atemluftversorgungsgerät (130) zu tragen, wobei der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) an oder in der Befestigungsvorrichtung (1) befestigt oder in die Befestigungsvorrichtung (1) integriert ist, wobei der oder jeder Vitalparameter-Sensor (30) dazu ausgestaltet ist, jeweils mindestens einen Vitalparameter (VP) eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) zu messen, und wobei der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) dazu ausgestaltet ist, - elektromagnetische Wellen (W.a) in Richtung des Körpers eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) abzustrahlen, - vom Körper des Trägers (300) reflektierte elektromagnetische Wellen (W.e) zu empfangen und - den jeweiligen Vitalparameter (VP) abhängig von den empfangenen elektromagnetischen Wellen (W.e) zu messen.
Atemluftversorgungssystem (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) als berührungslos messender Abstands-Sensor ausgestaltet ist.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (1) mindestens eine Kavität umfasst und der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30.1) in der Kavität angeordnet ist und vollständig von der Befestigungsvorrichtung (1) umgeben ist.
Atemluftversorgungssystem (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (1) einen Rücken-Abschnitt (22) aufweist, wobei der Rücken-Abschnitt (22) am Rücken eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) anliegt und wobei die oder eine Kavität, welche den oder einen Vitalparameter-Sensor (30.1) aufnimmt, in dem Rücken-Abschnitt (22) angeordnet ist.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (1) einen Rücken-Abschnitt (22), einen Schultergurt Abschnitt (24) und / oder einen Bauch-Abschnitt (25) umfasst, wobei der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) in oder an dem Rücken-Abschnitt (22) und / oder dem Schultergurt-Abschnitt (24) und / oder dem Bauch-Abschnitt (25) angeordnet ist.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberfläche der Befestigungsvorrichtung (1), welche zum Träger (300) hin zeigt, mindestens ein bewegungshemmendes Element (58) montiert ist, welches dazu ausgestaltet ist, eine Bewegung der Befestigungsvorrichtung (1) relativ zu dem Träger (300) zu reduzieren.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (1) mindestens ein Spannelement umfasst, welches bestrebt ist, - den oder einen Vitalparameter-Sensor (30) in Richtung eines Trägers (300) des Atemluftversorgungssystems (200) zu bewegen und - den Vitalparameter-Sensor (30) dadurch in einer vorgespannten Position zu halten.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemluftversorgungssystem (200) einen Nutzungs-Sensor (34) umfasst, welcher dazu ausgestaltet ist, automatisch zu detektieren, ob das Atemluftversorgungssystem (200) von einem Träger (300) getragen wird oder nicht von einem Träger (300) getragen wird, und der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) wahlweise in einem messenden Zustand oder in einem Ruhezustand betreibbar ist, wobei das Atemluftversorgungssystem (200) dazu ausgestaltet ist, - als Reaktion darauf, dass der Nutzungs-Sensor (34) detektiert hat, dass das Atemluftversorgungssystem (200) getragen wird, diesen Vitalparameter-Sensor (30) in den messenden Zustand zu überführen und / oder - diesen Vitalparameter-Sensor (30) in den Ruhezustand zu überführen, wenn der Nutzungs-Sensor (34) detektiert hat, dass das Atemluftversorgungssystem (200) nicht getragen wird.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemluftversorgungssystem (200) eine Signalverarbeitungseinheit (40) umfasst und der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) eine veränderbare Abtast-Frequenz aufweist, wobei die Signalverarbeitungseinheit (40) dazu ausgestaltet ist, automatisch die Abtast-Frequenz des Vitalparameter-Sensors (30) abhängig von Signalen dieses und / oder eines anderen VitalparameterSensor (30) des Atemluftversorgungssystems (200) und / oder abhängig von Signalen eines Umgebungs-Sensors, welcher eine Umgebungsbedingung misst, zu verändern.
Atemluftversorgungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemluftversorgungssystem (200) - eine Kommunikationseinheit (32) umfasst und - dazu ausgestaltet ist, unter Verwendung der Kommunikationseinheit (32) mittels Funkwellen den oder einen Wert, den der oder mindestens ein Vitalparameter-Sensor (30) gemessen hat, an einen räumlich entfernten Empfänger (52) zu übermitteln.