DE102022211273A1 - Protective helmet and procedures for monitoring and reporting head injuries - Google Patents
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Abstract
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Schutzhelm beansprucht werden, mit dem die Kräfte, die bei einem Sturz auf den Kopf einwirken, bestimmt und für Hilfsmaßnahmen angezeigt oder zur Verfügung gestellt werden können. Weiterhin soll ein Verfahren beansprucht werden, das eine derartige Bestimmung und Bereitstellung durchführt.The present invention is intended to claim a protective helmet with which the forces acting on the head in the event of a fall can be determined and displayed or made available for relief measures. Furthermore, a method is to be claimed which carries out such a determination and provision.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Sensorwerten eines Sensors sowie eine Vorrichtung, die geeignet ist, ein derartiges Verfahren auszuführen.The invention relates to a method for monitoring sensor values of a sensor and to a device suitable for carrying out such a method.
Stand der TechnikState of the art
Helme für Motorrad- und Fahrradfahrer sind dazu geeignet, den Träger bei Stürzen oder Unfällen vor Kopfverletzungen zu schützen. Dabei ist bekannt, die Helme mit Sensoren auszustatten, um sowohl die Beschädigung des Helmes selber als auch die Auswirkung eines Sturzes auf den Träger zu bestimmen. Kombiniert mit Funksystemen wie einem eCall System kann darüber hinaus automatisch eine Nachricht ausgesandt und Hilfe angefordert werden. Ein entsprechendes System ist beispielsweise aus der
Mit der vorliegenden Erfindung soll darüber hinaus die Möglichkeit geschaffen werden, den (Erst-)Helfern mehr Informationen über die Auswirkungen des Sturzes zur Verfügung zu stellen.The present invention also aims to provide (first) responders with more information about the effects of the fall.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Schutzhelm beansprucht werden, mit dem die Kräfte, die bei einem Sturz auf den Kopf einwirken, bestimmt und für Hilfsmaßnahmen angezeigt oder zur Verfügung gestellt werden können. The present invention is intended to claim a protective helmet with which the forces acting on the head in the event of a fall can be determined and displayed or made available for relief measures.
Weiterhin soll ein Verfahren beansprucht werden, das eine derartige Bestimmung und Bereitstellung durchführt.Furthermore, a method is to be claimed which carries out such determination and provision.
Der Schutzhelm weist hierzu eine Auswerteinheit auf, die wenigstens eine erste physikalische Sensorgröße erfasst, die bei einem Sturz die Aufprallstärke auf den Schutzhelm repräsentiert. Aus dieser ersten Sensorgröße bestimmt die Auswerteeinheit die Kräfte, die vom Schutzhelm auf den Kopf übertragen werden. Mittels eines Anzeigemittels kann anschließend diese Information an den Träger des Schutzhelms und/oder an Dritte bereitgestellt werden, zum Beispiel, indem die Informationen auf einem Display angezeigt werden oder von Dritten abrufbar sind.For this purpose, the protective helmet has an evaluation unit that records at least a first physical sensor value that represents the impact force on the protective helmet in the event of a fall. From this first sensor value, the evaluation unit determines the forces that are transferred from the protective helmet to the head. This information can then be provided to the wearer of the protective helmet and/or to third parties using a display, for example by displaying the information on a screen or making it accessible to third parties.
Der Vorteil einer derartige Bereitstellung der auf den Kopf eingewirkten Kräfte liegt darin, dass nach einem Sturz eine schnellere und bessere (Erst-)Versorgung erfolgen kann, insbesondere wenn der Träger des Helms nach dem Sturz nicht ansprechbar ist. Zudem kann die Diagnose nach einem Unfall verbessert werden. Mit dieser Diagnose kann die Überlebenschancen insbesondere bei schweren Kopfverletzungen deutlich erhöht werden. Darüber hinaus kann aus den so bestimmten Informationen auch abgeleitet werden, ob der Helm für eine weitere Nutzung noch verwendbar ist.The advantage of providing the forces acting on the head in this way is that (first aid) can be provided more quickly and better after a fall, especially if the wearer of the helmet is unresponsive after the fall. In addition, diagnosis after an accident can be improved. This diagnosis can significantly increase the chances of survival, particularly in the case of serious head injuries. In addition, the information obtained in this way can also be used to determine whether the helmet can still be used for further purposes.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit die Sensorgrößen eines Beschleunigungssensors und/oder eines Drehratensensors zur Bestimmung der Information über die Krafteinwirkung auf den Kopf erfasst. Mit den so erfassten Sensorgrößen kann sowohl die Stärke als auch die Richtung erkannt werden. Darüber hinaus ist denkbar, dass die Auswerteeinheit weitere Sensorgrößen erfasst, die die Kräfte auf den Kopf zusätzlich spezifizieren können. So ist denkbar, dass die Auswerteeinheit mittels Drucksensoren Druckgrößen, mittels Dehnmessstreifen Kraftgrößen und/oder mittels Verschleißsensoren Ströme beziehungsweise deren Unterbrechung erfassen kann. So kann insbesondere bei verteilten Sensoren auch eine Lokalisierung der aufgetretenen Kräfte erfasst und für die Information bereit gestellt werden.In one embodiment of the invention, it is provided that the evaluation unit records the sensor variables of an acceleration sensor and/or a rotation rate sensor to determine the information about the force acting on the head. The sensor variables recorded in this way can be used to detect both the strength and the direction. In addition, it is conceivable that the evaluation unit records further sensor variables that can additionally specify the forces on the head. It is conceivable that the evaluation unit can record pressure variables using pressure sensors, force variables using strain gauges and/or currents or their interruption using wear sensors. In this way, particularly with distributed sensors, a localization of the forces that have occurred can also be recorded and made available for information.
Zur Anzeige der Information kann neben einem Display auch eine Reihe von Leuchtelementen am Schutzhelm vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Information auch durch eine externe, insbesondere drahtlose Anforderung abgerufen werden. Denkbar wäre beispielsweise, dass ein Sanitäter mittels Bluetooth die Schwere der Kopfverletzung direkt als Information vom Schutzhelm abrufen kann.In addition to a display, a series of light elements can be provided on the protective helmet to show the information. In addition, the information can also be called up by an external, particularly wireless, request. For example, it would be conceivable that a paramedic could use Bluetooth to call up the severity of the head injury directly from the protective helmet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bereitstellung der Information über die Krafteinwirkung auf den Kopf erst nach einem Aktivierungssignal erfolgt. Dabei kann das Aktivierungssignal mittels der Aktivierung eines Buttons oder einer berührungsempfindlichen Fläche am Schutzhelm erzeugt werden. Optional ist auch möglich, das Aktivierungssignal drahtlos zu empfangen.In a further development of the invention, the information about the force acting on the head is only provided after an activation signal. The activation signal can be generated by activating a button or a touch-sensitive surface on the protective helmet. It is also optionally possible to receive the activation signal wirelessly.
Die Information über die Kräfte kann ebenfalls automatisch in Verbindung mit einem Notrufsystem wie dem eCall ausgesandt werden.Information about the forces can also be sent automatically in connection with an emergency call system such as eCall.
Die beanspruchte Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft bei Motorradfahrern oder Fahrradfahren anwenden. Darüber hinaus ist die Erfindung auch bei jeder Art von Helm oder Schutzhelm anwendbar, bei denen die Gefahr einer Krafteinwirkung auf den Kopf auftritt, zum Beispiel beim Skifahren, Automobilsport, Fahrradfahren oder beim Reiten.The claimed invention can be used particularly advantageously for motorcyclists or cyclists. In addition, the invention can also be used for any type of helmet or protective helmet where there is a risk of force being applied to the head, for example when skiing, motor sports, cycling or horse riding.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further advantages emerge from the following description of embodiments and from the dependent patent claims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
-
In der
1 wird eine Vorrichtung gezeigt, mittels der eine Kopfverletzung bestimmt werden kann. Ein entsprechendes Verfahren ist im Flussdiagramm der2 dargestellt.In the1 A device is shown by means of which a head injury can be determined. A corresponding procedure is shown in the flow chart of the2 shown.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein System beansprucht, welches die Kräfte auf einen Schutzhelm erfasst und daraus ableitet, inwieweit diese Kräfte auf den Kopf des Trägers einwirken. Aus dieser Ableitung kann weiterhin bestimmt werden, ob und in welcher Art die aufgetreten Kräfte beim Träger Schäden hervorgerufen haben könnten. Diese Information kann dann in einer einfachen Weise direkt am Schutzhelm angezeigt und/oder mittels einer geeigneten Übertragung an den Träger und/oder die Rettungskräfte übermittelt werden.The present invention claims a system which detects the forces on a protective helmet and uses this to determine the extent to which these forces act on the wearer's head. From this derivation, it can also be determined whether and in what way the forces that occurred could have caused damage to the wearer. This information can then be displayed in a simple manner directly on the protective helmet and/or transmitted to the wearer and/or the rescue services using a suitable transmission.
In der
Optional kann vorgesehen sein, dass die Auswerteinheit 100 nicht nur eine einzelne Sensorgröße erfasst, um den Unfall zu detektieren und/oder die auf den Schutzhelm aufgetretenen Kräfte abzuleiten. So kann vorgesehen sein, dass mehrere erste Sensoren 120 vorgesehen sind, die die Sensorgrößen entweder in verschiedene Raumrichtungen oder an unterschiedlichen Stellen des Schutzhelms erfassen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur ersten Sensorgröße weitere zweite Sensorgrößen erfasst werden, die eine detailreichere Erfassung des Unfalls und/oder der auf den Schutzhelm und/oder den Kopf einwirkenden Kräfte ermöglichen. So könnten beispielsweise mittels Drucksensoren, Dehnmesstreifen und/oder elektrischen Leiterschleifen weitere physikalische Größen erfasst werden, die nach der Erkennung eines Unfalls das Ausmaß der aufgetretenen Kräfte spezifizieren. Die hierzu erforderlichen zusätzlichen zweiten Sensoren 130 können sowohl auf als auch im Inneren des Schutzhelms angeordnet sein. Mit der Verwendung mehrerer zweiter Sensoren 130 kann auch eine flächige Abdeckung erreicht werden, so dass die lokale Bestimmung einer möglichen Kopfverletzung weiter verbessert wird.Optionally, it can be provided that the
In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Darstellung oder Weiterleitung der Information(en) über die aufgetretenen Kräfte und/oder möglichen Schädigungen des Kopfes erst in Abhängigkeit eines Aktivierungssignals erfolgt. Hierzu kann ein Aktivierungsmittel 140 vorgesehen sein, mittels dem das Aktivierungssignal erzeugt wird. Das Aktivierungsmittel 140 kann dabei in Form einer berührungsempfindlichen Fläche oder eines Buttons ausgestaltet sein, insbesondere in der Nähe der Anzeige oder des Displays. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass eine externe Vorrichtung 170 das Aktivierungssignal erzeugt, um die entsprechenden Informationen abzurufen und auf dieser darzustellen. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein mobiles Endgerät oder sonstiges Hilfsgerät handeln, insbesondere von Rettungssanitätern.In a further embodiment of the invention, it can be provided that the information(s) about the forces that have occurred and/or possible damage to the head are only displayed or forwarded as a function of an activation signal. For this purpose, an activation means 140 can be provided by means of which the activation signal is generated. The activation means 140 can be designed in the form of a touch-sensitive surface or a button, in particular in the vicinity of the indicator or display. Alternatively or additionally, it can also be provided that an
Anhand des Flussdiagramms der
In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird zusätzlich zu der ersten Sensorgröße im Schritt 200 in einem Schritt 220 wenigstens eine weitere zweite Sensorgröße erfasst, die zusätzliche Informationen zur Krafteinwirkung auf den Kopf zur Verfügung stellen kann. So ist denkbar, dass mittels Drucksensoren, Kraftsensoren, Dehnmesstreifen oder Kontaktstreifen die Kräfte erfasst werden, die sowohl auf den Schutzhelm als auch auf den Kopf wirken. Bei der Verwendung mehrerer zweiter Sensoren 130, die auf der Fläche des Schutzhelms verteilt sind, kann auch eine Lokalisierung der einwirkenden Kräfte erfasst werden. Eine derartige flächige Erfassung erhöht die Genauigkeit der Informationsbestimmung über die Auswirkung der auf den Kopf einwirkenden Kräfte. Weiterhin ermöglicht diese zusätzlicher Erfassung eine genauere Bestimmung der möglichen Kopfverletzungen.In a further embodiment of the invention, in addition to the first sensor variable in
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Information über die einwirkenden Kräfte beziehungsweise die Schädigung des Kopfes erst nach der Aktivierung der Anzeige erfolgt. Hierzu ist in einem Schritt 260 die Erfassung eines Aktivierungssignals vorgesehen. Diese Aktivierung kann beispielsweise mittels eines Buttons, einer berührungsempfindlichen Fläche oder eines drahtlos empfangenen Signals erfolgen. Die Anzeige der im Schritt 240 abgeleiteten Information erfolgt dann im Schritt 280 in Abhängigkeit von diesem Aktivierungssignal.In addition, it can be provided that the information about the forces acting or the damage to the head is only provided after the display has been activated. For this purpose, the detection of an activation signal is provided in a
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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