DE19642830A1

DE19642830A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterbindung des Einschlafens und der Reaktionskontrolle von Personen

Info

Publication number: DE19642830A1
Application number: DE19642830A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Paetz; Lienhard Prof Dr Ing Pagel; Bernd Prof Dr Ing Graumueller; Wolfgang Prof Dr Ing Fredrich; Rolf Prof Dr Ing Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-04-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterbindung des Einschlafens, insbesondere des Sekundenschlafes und der Reaktionskontrolle von Personen, wie Fahrzeug- oder Schiffsführer, Wach-, Anlagenbedien- und Aufsichtspersonal sowie der medizinischen Kontrolle und Überwachung Süchtiger oder mit Medikamenten behandelter Personen durch die Beobachtung des Reaktionsverhaltens am menschlichen Auge bzw. der mit der Augenreaktion parallel auftretenden Körperreaktion, insbesondere physiologischer Veränderungen.

Aus der Verkehrstechnik und Anlagenüberwachung sind Totmannschaltungen bekannt, die die Wachsamkeit des Bedienpersonals aufrechterhalten soll. Dazu muß in vorgegebenen Zeitintervallen ein Betätigungsschalter ausgelöst werden um einen sonst erfolgenden Notstop zu vermeiden (DE-OS 34 47 536).

Auch wurde schon ein lenkradgebundenes Warn- und Sicherheitssystem für Fahrzeuge vorgeschlagen (DE-OS 42 00 642), indem am Lenkrad ein Druckschalter angebracht ist, der bei in Loslassen ein Warnsignal auslöst und bei dessen Nichtbeachtung das Fahrzeug automatisch abbremst.

Diese Systeme sind anwendungsspezifisch und stationär ausgeführt und so für einen flexiblen Einsatz nicht geeignet. Zugleich sind sie objektiv vom Reaktionsverhalten des Benutzers abhängig. Sie verhindern nicht das Einschlafen an sich, sondern werden erst nach dem Beginn der Einschlafphase aufgrund ausbleibender aktiver Handlungen der überwachten Person ausgelöst. Bleiben solche Reaktionen sogar aus, beispielsweise durch einen Krampfanfall, so ist dieses System blockiert.

Vorgeschlagen wurde auch eine Vorrichtung zum Verhindern des Einschlafens des Fahrers eines Fahrzeuges, die durch dessen Kopfneigung gesteuert wird (DE-OS 30 13 140). Sie ist in ihrer Form dem äußeren Ohr angepaßt und löst bei einer Kopfneigung mittels eines Neigungskontaktgebers ein akustisches Ton- und Vibrationssignal aus, das auf den Mastoidknochen hinter dem Ohr des Trägers einwirkt bzw. in dem der Ton über ein Röhrchen in den äußeren Gehörgang eingebracht wird.

Trotz der anzunehmenden Funktionsfähigkeit ist diese Vorrichtung nicht optimal und funktionssicher. Das Gerät kann nicht zwischen einer bewußten und unbewußten Kopfneigung unterscheiden und damit Fehlalarm auslösen. Im Fall eines unbewußten Beharrungszustandes (Bewegungsstarre) während der Einschlafphase wird diese Vorrichtung erst gar nicht aktiviert.

Bekannt ist auch eine Entwicklung eines Meß- und Alarmsystems zur Warnung von Kraftfahrern vor dem Einschlafen, das aus einer Kleinbildkamera und einer LED-Meßvorrichtung besteht (KFT 9/96, S. 31). Mit dieser fest im Fahrzeug installierten Einrichtung sollen kontinuierlich die Augenlider des Fahrers beobachtet und bei Abweichung von einem Grenzwert der Fahrer optisch und akustisch gewarnt werden.

Diese Einrichtung ist ausschließlich als feste Installation in Fahrzeugen bestimmt. Eine personenbezogene mobile Verwendung unabhängig vom Fahrzeug ist nicht möglich. Da zudem nur ein Meßwert überwacht wird, sind Fehlmessungen nicht auszuschließen. Das gilt insbesondere bei Personen mit unterschiedlicher Körpergröße und bei unterschiedlichen Körperhaltungen, die sich zudem fortlaufend verändern kann.

Bekannt sind auch medizinische Geräte zur Erfassung und Messung der Augenbewegung, die ausschließlich zur medizinischen Beobachtung entwickelt wurden. In der Literaturübersicht zu /28/ sind im einzelnen die Methoden und Geräte kurz beschrieben. Dazu gehören:

Opticol Lever Methode

Nach dieser trägt das Auge eine Kontaktlinse mit einem kleinen Planspiegel. Das einfallende Licht wird mit der Augenbewegung unterschiedlich reflektiert. Die Wanderung der Lichtmarke wird als Maß für die Bestimmung der Augenbewegung benutzt.

Photoelektrische Methode

Benutzt wird eine Kontaktlinse auf der senkrecht ein ca. 3 cm langer Stab mit einer Lichtquelle angeordnet ist. Die translatorische Bewegung dieser Lichtquelle entsprechend der Augenbewegung wird mittels eines optischen Blendensystems und eines dahinter angeordnetem Sekundärelektronenvervielfachers (SEV) erfaßt und ausgewertet.

Double Magnetic Induktions-Verfahren (DMI)

Zur Erfassung der Augenbewegung werden vor dem Auge zwei senkrecht zueinander stehende Magnetfelder verschiedener Frequenz erzeugt, die in einer Kurzschlußspule in einer Kontaktlinse eine Spannung indizieren, dessen Magnetfeld von einer vor dem Auge befindlichen Spule empfangen und ausgewertet wird /18/. Zur Optimierung dieser Methode werden auch schon unbewegliche Kompensationsspulen benutzt /4/.

Diese Verfahren erfordern einen erheblichen apparatetechnischen Aufwand, die zudem das Gesichtsfeld stark schränken und zu einer hohen physischen Belastung führen. Bei dieser induktiven Methode können zudem die elektromagnetische Wechselfelder aufgrund ihrer geringen Stärke Störungen unterliegen.

Vektorelektrooculographie (EOG)

Sie orientiert sich nach dem Bestandspotential des Auges, die entlang der optischen Achse ein elektrisches Feld bildet. Die Cornea ist dabei gegenüber dem Augengrund positiv. Bei jeder Augenbewegung kommt es zu Wendungen des Feldvektors und Verschiebung der Feldlinien /1/. Diese werden mit auf der Haut um das Auge angebrachten Ableitelektroden erfaßt. Die Amplituden dieser Spannungsänderungen bilden so das Maß der winkelproportionalen Augenbewegung.

Neben dem Aufwand für die komplizierte Anbringung der Elektroden können aussagefähige Ergebnisse nur über eine lange Meßdauer erzielt werden, was für eine automatische Fixationsüberwachung nicht geeignet ist.

Impedanzoculographie

Das gleiche trifft auch auf diese Methode zu, wo mittels Hautelektroden in der Augenhöhle geringe Hochfrequenzströme eingekoppelt werden. Durch die Augenbewegung kommt es aber zu Änderungen der elektrischen Impedanz, die keine genaue Messungen erlauben.

Photoelektrische Limbusverfolgung

Über ein Linsensystem wird das Auge auf einem Schirm mit Schlitz abgebildet. Über den Schlitz wird der Übergang zwischen Sclera-Iris ausgeblendet und dahinter der durch die Augenbewegung veränderte Lichtstrom mit einem SEV ausgewertet. Bei diesem Verfahren ist jedoch ein meßbares Objekt erst in einer Entfernung von 1-2 m ausweitbar.

Limbusverfolgung mit einem Spotfollower

Eine Optik projiziert den Leuchtfleck einer Kathodenstrahlröhre auf den Limbus. Die Helligkeitsschwankungen in Folge der Augenbewegung werden als Reflex mit einem SEV ausgewertet. Neben den apparatetechnischen Aufwand ist dieses Verfahren wegen des erheblichen Lichtreizes für die Perimetrie ungeeignet.

Photoelektrische Limbusabtastung mit Lichtscanner

Das Auge wird hierbei periodisch von dem Lichtstrahl überstrichen und das reflektierte Licht wird wieder von einem SEV erfaßt. Gemessen werden die Spannungssprünge am Übergang Sclera-Iris, wobei deren zeitliche Verschiebung das Maß für die Augenbewegung ist.

Bei dieser Methode ist je ein Scanner für die horizontale und vertikale Achse erforderlich, was ihre Anordnung einschließlich der Detektoren vor dem Auge wesentlich erschwert. Zusätzlich wird eine unerwünschte Reizung des Auges bewirkt.

Methode der Limbusabtastung mit einer Fernsehkamera

Das Videosignal einer Zeile in der Nähe der Augenmitte erfaßt wiederum wie beim Scanner die charakteristischen Spannungssprünge bei einer Augenbewegung. Für eine optimale Messung werden in der Regel zwei Kameras in vertikaler und horizontaler Anordnung benutzt. Das Hauptproblem bei diesen Methoden besteht jedoch darin, daß durch die partielle Überdeckung der Iris durch die Augenlider das Meßergebnis verzerrt wird und zur Kompensation dieses Nachteiles längere Meßzeiten notwendig sind.

Nach /14/ sind Versuche mit einem Pupillometer bekannt, bei dem die Pupillenlage mit CCD-Zeilen bestimmt wird. Dazu werden zwei orthogonal angeordnete CCD-Zeilen mit Stimulations-LED auf den Mittelpunkt der Pupille fixiert und so die Augenbewegung wie bei der Limbusabtastung ermittelt. Diese Methode gestattet nur die Erfassung sehr geringer Augenbewegungen und wird daher für eine objektive Permietrie als ungeeignet angesehen.

Bekannt ist auch die photoelektrische Abtastung der Retina mit einem hellen und stark gebündeltem Lichtstrahl der periodisch den Augenhintergrund überstreicht. Erfaßt wird hierbei die Lageveränderung des blinden Fleckes auf der Retina. Es treten die selben Nachteile wie bei der Limbusabtastung mit Lichtscanner auf.

In /25/ wird die Aufnahme der Retina mit CCD-Kamera beschrieben, wo aus einer aufgezeichneten Bildsequenz der Netzhaut die Augenbewegung errechnet wird, ist auf Grund langer Rechenzeiten und die fehlende On-Line Bildverarbeitung bisher einer objektiven Perimetrie nicht zugänglich.

Bekannt ist auch die Cornealflex-Methode. Mit einer Spezialoptik und einer Kamera wird auf der Cornea mit einem feinen Lichtstrahl ein Glanzfleck erzeugt und dessen Bewegung entsprechend der Augenbewegung vermessen /27/. Translatorische Bewegungen des Kopfes beeinflussen aber das Ergebnis der Messung stark und können somit die Meßergebnisse negativ beeinflussen. Daher ist es erforderlich, daß diese Technik direkt am Kopf des Probanden oder sehr nahe am Auge angebracht werden muß.

Varianten mit einer direkten Montage vor den Augen (z. B. /5/) oder einer speziellen Brille (z. B. /13/) werden für die Perimetrie verworfen, da sie das Gesichtsfeld wesentlich einschränken. Aber auch halbdurchlässige Spiegel vor dem Auge /7/, /20/ sind für diese Methode ungeeignet, da sie die Lokalisation der Stimuli gegenüber der Retina beeinflussen.

Nach Merchant wird die Cornealflexmethode verfeinert /2/, /13/, indem ein weiterer Reflexpunkt am Auge erfaßt wird. U.a. wird die Pupillenmitte oder eine künstliche Markierung vorgeschlagen. Aus der Änderung des Abstandes zwischen den Referenzpunkt und dem Corealreflex wird die rotatorische Augenbewegung ermittelt. Diese Methode erfordert jedoch einen sehr hohen apparativen Aufwand. Unter den Bedingungen der objektiven Perimetrie ist sie jedoch für eine automatische (klinische -d. Verf.) geeignet /2/, /19/. Durch den hohen apparativen Aufwand ist sie jedoch für einen nichtstationären mobilen Einsatz ungeeignet.

Die beschriebenen Geräte sind wie bereits festgestellt, für eine ambulante und individuelle Anwendung zur Erfassung des Einschlafenzeitpunktes nicht geeignet.

Um eine solche Vorrichtung zu Entwickeln muß berücksichtigt werden, daß aus medizinischer Sicht die Einschlafphase nicht erst mit einer Kopfabsenkung beginnt. Das Anzeichen der Kopfneigung ist eine Folgereaktion, die am Ende der Einschlafphase steht. Die Einschlafphase selbst wird vom Menschen nicht bewußt wahrgenommen. Tritt in dieser Phase des Einschlafen eine Gefahrenmoment auf, so spricht man von dem gefürchteten Sekundenschlaf (Reaktions-black out), der vielfach die Ursache für schwere Unglücksfälle ist.

Ein Indiz für den Beginn des Einschlafens ist durch die Beobachtung der Augenreaktion möglich. So ist zu Beginn der Einschlafphase zum Teil eine Blickstarre (Blick in die Leere) und/oder eine starke Augenunruhe (Augenflackern), eine Augenlidabsenkung bei gleichzeitigem Wegdrehen des Augapfels nach oben zu beobachten. Ebenso sind Hautbewegungen (Entspannung der Haut) gegeben. Auch verändert sich der Blutdruck und die Pulsfrequenz und damit der Puls. Ebenso tritt eine ineßbare Veränderung der Gehirnaktivität, der Gehirnströme, des Hautwiderstandes und der Hautspannung auf. Diese Reaktionen sind auch bei Süchtigen und unter Medikamenten stehenden Personen zu beobachten.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reaktionskontrolle und zur Unterbindung des Einschlafens, insbesondere des gefürchteten Sekundenschlafes zu entwickeln. Dazu sollen die Augenreaktionen und die mit dem Einschlafen verbundenen physiologischen Veränderungen des Menschen überwacht und bei erkennbaren Abweichungen vom Normalzustand (Einschlafmoment) Warn- und/oder Stopsignale. Parallel dazu sollen die erfaßten Kontrollwerte abrufbar aufgezeichnet werden.

Die Vorrichtung soll einen einfachen und handlichen Aufbau besitzen, die von dem Benutzer ohne größere Belastungen getragen werden kann und seinen visuellen wie auch manuellen Handlungsspielraum, insbesondere sein Blickfeld nicht störend beeinflußt. Sie soll für den Benutzer einstellbar und wie eine Brille handhabbar und ebenso transportabel sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe findet ihre Lösung gemäß den Ansprüchen 1 bis 17.

Im einzelnen besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß die Reflexe der Augen und/oder die während der Einschlafphase auftretenden physiologischen Veränderungen gemeinsam mittels Sensoren kontinuierlich integrativ oder flächendeckend erfaßt werden. Insbesondere werden die dynamischen Bewegungen der Augäpfel (Sclera) und der Augenlider und/oder die Veränderung der Iris und/oder der Pupille an Hand des Limbuses oder des Überganges zwischen Sclera-Iris und/oder die Veränderung der Temperaturunterschiede oder das Helligkeitsspektrum zwischen dem durch das Augenlid abgedeckten und nicht abgedecktem Augapfel und/oder die Veränderung des Hautwiderstandes und/oder der Gehirnströme und/oder des Blutdruckes und/oder der Pulsfrequenz und/oder der Hautbewegung im Gesichtsfeld erfaßt.

Die einzelnen, mittels Sensoren, abgegriffenen Meßwerte und Reaktionsimpulse werden als verstärktes Signal einer elektronischen Auswerteeinheit zugeführt. In dieser erfolgt eine Signalverarbeitung, indem sie automatisch einen Soll-Ist-Vergleich mit den zuvor eingespeicherten normalen dynamischen Reaktionswerten vor nimmt und/oder in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze eine Entscheidung hinsichtlich der Anzeige der Einschlafphase trifft. Werden die vorgegebenen oder die sich selbst eingestellten Normalwerte in ihrer Funktion als Grenzwerte (Schwellwerte) im einzelnen, in Gruppen oder insgesamt überschritten, so besteht die Entscheidung darin, daß ein elektrisches Signal ausgelöst und verstärkt wird und durch dieses ein oder mehrere physikalisch unterschiedliche Signalmelder aktiviert werden. Als Signalmelder sind akustische, optische Signalmittel und/oder Vibrationsgeber vorgesehen.

Erfolgt auf dieses Warnsignal keine Reaktion der überwachten Person, so wird von der elektronischen Auswerteeinheit im Vergleich mit einer Echtzeituhr ein zeitverzögertes zweites Signal (Notstopsignal) ausgelöst. Die Weitergabe dieses Signals erfolgt vorzugsweise über einen IR-Sender an einen im Fahrzeug- oder Anlagenmanagement angeordneten Empfänger, von dem dann der Notstop ausgelöst wird. Die Signalübertragung kann auch durch ein Funksender oder über eine lösbare Steck-Kabelverbindung erfolgen.

Parallel zum Soll-Ist-Vergleich werden die eingehenden Kontrollwerte kontinuierlich in einem Speicher für einen späteren Abruf abgelegt. Der Speicherumfang ist retrospektiv auf einen vorgegebenen Zeitabschnitt (max. 24 Std.) beschränkt, der über eine Echtzeituhr in der elektronischen Auswerteeinheit gesteuert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Tragevorrichtung mit einer auf das Auge bezogenen Positioniereinrichtung, auf oder an der die Sensoren zur Überwachung der Augenreaktionen und/oder der physiologischen Veränderungen ohne Einschränkung des Blickfeldes des Trägers plaziert sind. Die Tragevorrichtung kann ein Helm mit oder ohne Visier, eine Kappe, ein Stirnband, eine Brille oder ein brillenähnliches Gestell sein, an der oder auf der die Positioniereinrichtung mit den Signalgebern und Empfängern befestigt ist.

Zur reproduzierbaren Fixierung der Lage der Tragevorrichtung ist diese mit einem Stützbügel oder einer Klemme ausgestattet, welche sich im Bereich der Nasenbügel abstützt.

An oder in der Tragevorrichtung, vorzugsweise im Tragbügel, ist die Elektronik mit der elektronischen Auswerteeinheit für den Soll-Ist-Vergleich und die Entscheidung angeordnet. Die elektronische Auswerteeinheit besteht aus einem Mikroprozessor oder einem Mikrokontroller oder einer diesen Bedingungen entsprechend angepaßten elektronischen Schaltung. Weiterhin sind an der Tragevorrichtung die Sensoren und Empfänger, die Warngeber und eine Energiespeicher (Batterie-Knopfzelle) angeordnet. Die Umsetzung des Warnsignales erfolgt durch optische und/oder akustische Signalanzeiger, die an der Tragvorrichtung vorhanden sind. Bei einer separaten Anordnung der Warnsignalgeber und vor allem für die Umsetzung des Notstopsignales ist die Tragevorrichtung mit einem IR- oder Funksender und/oder einer Steck-Kabelverbindung ausgestattet. Weiterhin ist die elektronische Auswerteeinheit mit einer Echtzeituhr für die Notsignalabgabe, einem Datenspeicher für eine abrufbare Datenüberwachung und einem TI(teach in)-Baustein ausgestattet, der ein freies Programmieren der Werte für den Schwellenwert gestattet. Entsprechend dieser Ausstattung ist die Tragevorrichtung für die Datenein- und -ausgabe (Datenleseausgang) mit Kontaktanschlüssen versehen.

Als Warnsignal für die optische Anzeige finden Blink-, Blitzleuchten und/oder Leuchtdioden Verwendung. Die akustische Signalanzeige erfolgt mittels eines Tongenerators (Schallgeber) wie einem Summer und/oder bei separater Signalabgabe durch ein Signalhorn und/oder Klingel und/oder Sirene. Um besonders die flexible Handhabung der Tragevorrichtung zu ermöglichen ist die Leuchtdiode und der Summer (Tongenerator/Schallgeber) vorzugsweise direkt an dieser, im indirekten Blickfeld des Tragers befestigt. Die Anordnung des Tongenerators/Schallgebers erfolgt vorzugsweise im Tragbügel hinter dem Ohr des Trägers, im Kontaktbereich mit dem Mastoidknochen. Damit wird eine sichere Signaleinleitung in das hochempfindliche Innenohr erreicht.

Ist die vorgeschlagene Vorrichtung ausschließlich für medizinische Zwecke vorgesehen, so sind die Signalgeber, soweit erforderlich, separat von der Tragvorrichtung und vom Probanden angeordnet.

Für Dauerbrillenträger kann die Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung auch darin bestehen, daß an der normalen Brille lediglich die Sensoren zur Überwachung der Augenreaktion von vorn und soweit vorgesehen, die metallischen Kontakte und gegebenenfalls die Leuchtdioden für eine Signalanzeige am Bügel und/oder an den Tragbügeln angebracht sind. Die für den Soll-Ist-Vergleich erforderliche elektronische Auswerteeinheit, die Energiequelle und die übrigen Signalmittel sind in einer transportablen Baueinheit zusammengefaßt, die mit der Tragevorrichtung über eine flexible Steck-Kabelverbindung verbunden sind.

Für die Erfassung der Augenaktivitäten, insbesondere der Augenlidbewegung sind Sensoren oder Reaktionslichtschranken (Optokoppler) vorgesehen.

Die Anordnung der Sensoren kann wie folgt erfolgen:

- Sensor/Sensoren und Empfänger sind gemeinsam an der Tragevorrichtung, vorzugsweise einem Brillengestell befestigt,
- Sensor/Sensoren ist/sind an der Tragevorrichtung (Brillengestell) befestigt - der Empfänger auf dem Glas (Brillenglas/Visier), vorzugsweise in Form einer transparenten Dünnschichtanordnung (ITO) oder außerhalb des aktiven Blickwinkels als Plakette befestigt,
- Sensor ist im Umkehrschluß wie in der zuvor genannten Anordnung auf dem Glas angeordnet - der Empfänger ist auf der Tragevorrichtung (Rahmen) befestigt.

Als Reaktionslichtschranke ist eine fest an der Tragevorrichtung, vorzugsweise an den Tragbügeln befestigte Lichtquelle mit punktförmiger Lichterzeugung und mit gerichteter (linearer) Strahlung vorgesehen, die auf das Auge (Iris/Pupille) gerichtet ist. Zur Unterdrückung einer Blendwirkung arbeitet diese im Infrarotbereich.

Zur partiellen, integrativen oder flächendeckenden Erfassung der dynamischen Augenbewegung, insbesondere des Limbuses von Iris und/oder Pupille und ihrer Lageveränderungen sind Hell-Dunkel- oder Farbsensoren vorgesehen. Ihre Anordnung erfolgt analog wie die Reaktionslichtschranken.

Für die Erfassung der Augenlid-, Augapfel- und/oder Hautbewegung sind auch kapazitive Sensoren einsetzbar. Diese werden als Dünnschichtschaltung mittels optisch transparenter dünner Schichten (ITO) auf dem Glas der Tragevorrichtung realisiert.

Eine weitere Form zur Erfassung der Augenbewegung besteht darin, daß das vom Augapfel und den Augenlid abgestrahlte Infrarotlicht partiell, integrativ oder flächendeckend mit einem Infrarotempfänger am Tragegesell (Brillengestell) aufgenommen wird und daß aus dem sich veränderndem Bewegungsrhythmus des Augenlidschlusses verfahrensgemäß der Einschlafbeginn bestimmt wird.

An Stelle der Erfassung des Infrarotlichtes kann in gleicher Weise das vom Augapfel reflektierte Licht zur Bestimmung der Augenaktivität mittels äquivalenter Sensoren an der Tragevorrichtung abgegriffen und ausgewertet werden.

Die Erfassung des elektrischen Hautwiderstandes erfolgt mittels elektrisch leitfähiger Kontaktflächen, die am Tragbügel, insbesondere im Bereich der Kontaktaufnahme zum Ohr des Trägers und/oder beidseitig im Stützbügel angeordnet sind.

Die Pulsfrequenz, insbesondere der Pulsschlag und damit die sich ständig verändernden arteriellen Drücke werden mittels Sensoren latent abgegriffen.

Die Erfassung der Gehirnströme erfolgt:

a) über Hautkontaktstellen der Tragevorrichtung, vorzugsweise durch den Bügel oder Klemme der Tragevorrichtung im Bereich der Nasenwurzel und/oder im Bereich der Auflagestelle der Tragebügel auf dem Ohransatz oder durch einen metallischen Kontakt im Bereich des Mastoidknochens,
b) mit Hilfe von an der Tragevorrichtung angeordneter magnetischer Sensoren, wie SQUID-Sensoren.

Die Sensoren zur Erfassung der Gehirnströme sind in mindestens einem der Tragebügel angeordnet.

Die vorgeschlagene Vorrichtung kann in Abhängigkeit ihrer Verwendung mit oder ohne Elemente zur Auslösung eines Notstops ausgeführt sein.

Der grundsätzliche Aufbau der vorgeschlagenen Vorrichtung und ihr funktioneller Gebrauch ist in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel in vereinfachter Form dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine brillenartige Tragevorrichtung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 das schematische Blockschaltbild der Vorrichtung.

Die Tragevorrichtung 1 nach dem Ausführungsbeispiel besitzt die Form einer Brille mit einer Positioniereinrichtung 2 in der Form eines Visieres. Dieses kann aus klarem oder getöntem Glas oder transparenter Plast ohne Lichtbrechung bestehen. Für Brillenträger kann diese Tragevorrichtung 1 als aufklemmbare Doppelbrille (ähnlich wie Sonnenschutzbrillen) ausgeführt sein. Natürlich können auch dioptisch geschliffene Brillengläser direkt als Positioniereinrichtung 2 ausgebildet sein. Auf der als Visier ausgebildeten Positioniereinrichtung 2 sind die Sensoren S1-S4 als Plaketten aufgeklebt. Entsprechend ihrer Funktion sind diese Sensoren als Hell-Dunkel-, Farb-, Infrarot- und/oder Bewegungssensoren ausgeführt. Sie überwachen die Augenaktivitäten, insbesondere der Iris 33/33' bzw. der Pupille, des Augapfels 32/32' gemeinsam mit dem Augenlid 31/31'. Zur Gewährleistung der Sehfreiheit des Trägers sind sie außerhalb seines aktiven Blickfeldes angeordnet. Diese Fixierung erfolgt individuell bei der Anpassung der Vorrichtung an den Träger. Ist auch die Verwendung einer Reaktionslichtschranken 26/26' vorgesehen, so ist diese vorzugsweise im Tragbügel 25/25' in Höhe des Augenlides 31/31' mit horizontaler Lagerung angeordnet. Sie erfassen jeden Lidschluß und leiten das erzeugte Signal für den Soll-Ist-Vergleich über den Verstärker 11 an die elektronische Auswerteeinheit 5 weiter.

Für die Kontrolle des Lidschlusses kann auch ein Infrarotsensor mit Empfänger angeordnet werden. Da zwischen dem Augapfel 32/32' und dem stark durchblutetem Augenlid 31/31' Temperaturdifferenzen bestehen, kann aus dem Temperaturwechsel über dem Augapfel 32/32' partiell, integrativ oder flächendenkend bei jedem Lidschluß und seiner Dauer der Beginn des Einschlafmomentes bestimmt werden. Eine analoge Funktion wird erreicht, wenn in gleicher Weise das vom Augapfel reflektierte Licht in Abhängigkeit des Lidschlusses mittels Hell-Dunkel-Sensoren erfaßt wird. Diese Sensoren werden wie die Sensoren S1-S4 auf der Positioniereinrichtung 2 angebracht.

Vor dem Einsatz der Vorrichtung wurden die jeweils zur Überwachung vorgesehenen Reaktionswerte des Trägers unter normalen Bedingungen ermittelt und über den Eingabekontakt 8 in die elektronische Auswerteeinheit 5 der Elektronikbaugruppe 3 als Grenzwerte eingespeichert bzw. über den TI(teach in)-Baustein 6 eingegeben.

Im Funktionseinsatz der Tragevorrichtung 2 werden die zu überwachenden Meßstellen von allen Sensoren kontinuierlich abgegriffen und erfaßt. Im Verstärker 11 werden diese Meßwerte verstärkt und der elektronischen Auswerteeinheit 5 zum Soll-Ist-Vergleich zugeleitet und mit den im Normalzustand eingespeicherten Basiswerten, die zugleich Grenzwerte (Schwellwert) sind, fortlaufend verglichen. Bei Überschreitung der Schwellweite erfolgt unmittelbar eine Aktivierung der Warnfunktionen.

Zur Vermeidung eines Fehlalarmes werden wenigstens zwei Meßwertüberschreitungen als Auslösesignal vorgegeben oder die Signalabarbeitung und Entscheidung erfolgt in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze.

Mittels der Fuzzy-Logic kann die Streuung der eingehende Signale jedes Sensors erfaßt werden, d. H. die Signalverarbeitung erfolgt sowohl bei sehr kleinen wie auch großen Signalimpulsen.

Durch die Anwendung der künstlichen neuronalen Netze ist es weiterhin möglich, die einzelnen Sensorsignale unter Vorgabe spezifischer Gewichte für jeden Sensor ein Produkt pro Sensor zu bilden und aus der Summe dieser Produkte die Wertigkeit des Schwellwertes zu bestimmen. Damit kann eine Differenzierung zwischen den zu kontrollierenden Meßpunkten vorgenommen werden und so Fehlentscheidungen in Form von Warnsignalen vermieden werden. Gleichzeitig wird erreicht das die Entscheidung nicht allein auf einen Signalimpuls erfolgt bzw. für diese Entscheidung nicht alle aber zwei Signalimpulse zur Entscheidung ausreichen. Weiterhin ist es bei dieser Verfahrensweise möglich geringe Schwankungen bei den einzelnen Signalen zu kompensieren.

Werden, wie vorstehend angesprochen, bei dem fortlaufenden Soll-Ist-Vergleich Abweichungen gegenüber dem Schwellwert festgestellt, so aktiviert die elektronische Auswerteeinheit 5 mit dem Ausgangssignal über die Verstärker 12-14 die Signalmittel der Tragevorrichtung 1 zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Warnsignales.

Für das akustische Warnsignal ist ein Schallgeber (Tongenerator/Summer) 20 vorgesehen, der in dem Tragbügel 25 so eingepaßt ist, daß er hinter dem Ohr auf dem Mastoidknochen des Trägers aufliegt. Damit wird, wie bekannt ist, eine zuverlässige Schallübertragung in das Innere des Ohres erreicht.

Für das optische Warnsignal ist eine Diodenblinkleuchte (LED) 21/21' am Rahmen 1.1 der Tragevorrichtung 1 oder auch unabhängig von dieser im Blickfeld des Benutzers der Vorrichtung angeordnet. Bei einer separaten Anordnung der Signalgeber, z. B. in der Anlage 4, wird das Warnsignal von der elektronischen Auswerteeinheit 5 über den Verstärker 12 zu den an der Tragevorrichtung 1 angeordneten Sender 15 und über diesen zu dem Empfänger 16 und dann über die Verstärker 17 und 18 zu einer Blink- oder Blitzleuchte 23 und dem Tongenerator (Typhon/Sirene) 22 geleitet.

Über die gleiche Strecke und dem Verstärker 19 wird auch das Notstopsignal für einen Fahrzeug oder Anlagenstop an dem Datenausgang C bereitgestellt. Die Abgabe dieses Signals wird dann ausgelöst wenn die überwachte Person nach einer vorgegebenen Reaktionszeit (Latentzeit) auf die akustischen und optischen Warnsignale nicht reagiert. Dazu erfolgt in der elektronischen Auswerteeinheit 5 ein Zeitvergleich mit einer Echtzeituhr 7, die nach Ablauf der Reaktionszeit das Notstopsignal auslöst.

Weiterhin ist der elektronischen Auswerteeinheit 5 ein Speicher 9 zugeordnet, auf dem für einen begrenzten Zeitabschnitt fortlaufend alle Signale bis zum Notstop abgespeichert werden. Diese stehen dann späteren, z. B. nach einem Unfall oder Havarie über den Datenleseausgang B an dem Ein- und Ausgabekontakt 8 zum Abruf bereit. Parallel zum Speicher 9 ist ein TI(teach in)-Baustein 6 der elektronischen Auswerteeinheit 5 zugeordnet, über den eine Eingabe neuer oder veränderter Grenzwerte in die elektronische Auswerteeinheit erfolgen kann.

Die Energieversorgung erfolgt aus der Batterie (Kopfzeile) 10. Die Betriebsbereitschaft wird mit dem Druckschalter 10.1 im Tragbügel 25' herstellt.

Zur Sicherstellung der optimalen Tragebedingungen ist die Positioniereinrichtung 2 entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in Form einer Brille gestaltet und mit einen Stützbügel 24 versehen, der sich auf der Nasenwurzel des Trägers abstützt. Damit wird die korrekte Lage der Sensoren gegenüber der Augen nach jedem Aufsetzen erreicht und gewährleistet.

Für die Überwachung der Gehirnströme sind im Stützbügel 24 beidseitig auf der Auflageseite elektrisch leitfähige Flächenkontakte 27/27' angeordnet. Zum gleichen Zweck sind auch an den Tragebügeln 25/25' im Bereich ihrer Auflage auf dem Ohransatz elektrisch leitfähige Flächenkontakte 27.1/27.1' vorgesehen. Über dem Flächenkontakt 27.1 ist ein weiterer Flächenkontakt 29 zur Erfassung des Hautwiderstandes angeordnet.

Zur Erfassung des Magnetfeldes der Gehirnströme ist der Sensor 28, vorzugsweise ein SQUID-Sensor, im Tragbügel 25 eingesetzt.

Die Pulsfrequenz und/oder der arterielle Druck wird über den Sensor 30 erfaßt, der am Tragbügel 25 im Bereich des Mastoidknochens angeordnet ist.

Zu der vorstehend erläuterten Vorrichtung, ist in Fig. 2 ihr schalttechnischer Aufbau der Tragevorrichtung 1 schematisch dargestellt.

Über den Kontaktein- und -ausgang 8 erfolgt die Datenein- und -ausgabe A/B, indem die vom Fachmann (Arzt/Optiker) ermittelten Normalwerte der Augengröße, -reaktionszeit und der Augenfrequenz oder die Pulsfrequenz, die Gehirnstromaktivität, und/oder der elektrische Hautwiderstand der zu kontrollierenden Person in die elektronische Auswerteeinheit 5 direkt eingegeben werden. Die Datenerfassung kann aber auch, soweit konstruktiv vorgesehen, im TI-Verfahren (teach in) über den TI-Baustein 6 erfolgen oder der Schwellwert wird, wie oben beschrieben, nach der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze fortlaufend ermittelt.

Die in der elektronischen Auswerteeinheit 5 eingespeicherten Daten bilden die Bezugsbasis als Sollwert (Schwellwert bzw. Grenzwert) für den Soll-Ist-Vergleich.

Im Einsatz werden von den Sensoren S1, S2, S3, S4, S5 und/oder S6 kontinuierlich die Bewegungen der Augen, insbesonders des Limbuses mit Iris und Pupille 33/33' und die Augenlider 31/31' erfaßt. Parallel dazu erfolgt der Abgriff der Pulsfrequenz, und des arteriellen Druckes, des elektrischen Hautwiderstandes und das Magnetfeld der Gehirnströme. Je nach Tätigkeit des Trager der Vorrichtung kann eine Auswahl zwischen den zu kontrollierenden Wirkungsträgern getroffen werden.

Von den ausgewählten Abnahmepunkten erfaßten Signale werden nach Verstärkung im Verstärker 11 der elektronischen Auswerteeinheit 5 zur Signalverarbeitung zugeleitet. Sie beinhaltet fortlaufend einen Soll-Ist-Vergleich der eingehenden Signale mit den eingespeicherten Normalwerten (Schwellwert) bzw. dieser Schwellwert wird in einem TI(teach in)-Verfahren in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze kontinuierlich erstellt, bewertet und eine Entscheidung getroffen. Wird der Schwellwert in Folge einer oder mehrerer Abweichungen überschritten, so löst die elektronische Auswerteeinheit 5 ein Warnsignal aus, in dem gleichzeitig die Blink-Diodenleuchte 21/21' und/oder die Blitzleuchte 23 und der Tongenerator 20 und/oder 22 aktiviert werden. Sollte auf diese akustischen und optischen Warnsignale nach Ablauf einer gespeicherten Reaktionszeit keine Reaktion der kontrollierten Person erfolgen, so wird nach Ablauf dieser Latentzeit über die IR- oder Funksendeeinheit 15/16 und den Verstärker 19 ein Notstopsignal C zum sofortigen Stop der in Betrieb befindlichen Anlage 4 oder Fahrzeug gesetzt.

Parallel zu diesem Ablauf erfaßt und stapelt der Speicher 9 fortlaufend alle eingehenden Signale. Der retrospektive Speicherumfang bezogen auf das letzte Ereignis kann einige Minuten (z. B. 5 bis 10 Min.) bis zu mehreren Stunden (z. B. 24 Std.) betragen. Damit ist es möglich nach einem Unfall oder Havarie diese Daten abzurufen und zur objektiven Analyse des betreffenden Ereignisses heranzuziehen. Der Datenabgriff aus dem Speicher 9 erfolgt über den Datenleseausgang B an dem Kontaktein- und -ausgang 8 der Tragevorrichtung 1.

Literatur

/1/: Alexandritis, Krastel: Elektrodiagnostik in Ophthalmologie (Springer Verlag Berlin, 1986)
/2/: Bernd, Reinhard (1978): Automatische Reizüberwachung - ein Beitrag zur Objektivierung der Perimetrie (Dissertation A, Ilmenau)
/4/: Bour, van Gisbergen, Bruijns, Ottes: The Double Magnetic Induktion Method for Measuring Eye Movements - Results in Monkey and Man (IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. BME-31, No. 5, May 1984, 419-437)
/5/: Buquet, Charlier, Dhélin, Toucas, Quére, Moati: Photo-oculography: a new method for eye movements study, interest in ophthalmological and extra pyramidal neurological diseases (IEEE 0-7803-0785-2/92, 1555-1556)
/7/: Charlier, Zanlonghi: New electroretinography technique for macular function evaluation using focal stimulation and fixation monitoring (IEEE 0-7803-0785-2/92, 1588-1589)
/13/: Hacisalihzade, Allen, Stark: Computer analysis of eye movements (Computer Methods and Programs in Biomedicine, 40 (1993), 181-187)
/14/: Harris, Jones: A Fast Pupillometer Using High Resolution Linear CCD Arrays and a 16-bit Microprocessor (IEEE 0-7803-0785-2/92, 1562-1563)
/18/: Jell, Bos, Reulen, Boersma, Ditters: Theory of Doubele Magnetic Induction (DMI) for Measuring Eye Movements: Correction for Nonlinearity and Simple Calibration in Two Dimensions (IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 35, Nr. 9, September 1988, 733-739)
/19/: Kaltwasser, Lüder (1985): Realisierung eines mikrorechnergestützten Meßverfahrens zur automatischen Reizortüberwachung für die Elektroperimetrie (Dissertation A; TH Ilmenau)
/20/: Kato, Yamada: The retinal camera with the function of showing stable stimuli on the same position of the retina (IEEE 0-7803-0785-2/92, 1672-1673)
/25/: Toonen, Wolf, Jung, Meyer-Ebrecht, Reim. Bewegungskorrektur von digitalen Sequenzangiographien der Netzhaut (Biomedizinische Technik Band 37, Heft 6/1992, 131-136)
/27/: Young, Sheena: Survey of eye movement recording methods (Behavior Research Methods and Instrumentation, 1975, Vol. 7(5), 397-429)
/28/: Sattler, Robert: Realisierung eines on-line-fähigen Verfahrens zur Fixationskontrolle des Auges bei perimetrischen Untersuchungen (Diplomarbeit TU Ilmenau, Fakultät für Informatik und Automatisierung, Oktober 1994)

Bezugszeichenliste

1

Tragevorrichtung

1.1

Rahmen

2

Positioniervorrichtung (Visier)

3

Elektronik

4

Betriebsanlage

5

Auswerteeinheit, elektronische

6

TI(teach in)-Baustein

7

Echtzeituhr

8

Datenein- und -ausgabekontakt

9

Speicher

10

Batterie

10.1

Druckschalter

11

Verstärker

12

Verstärker

13

Verstärker

14

Verstärker

15

Sender (IR- oder Funksender)

16

Empfänger

17

Verstärker

18

Verstärker

19, 19

' Verstärker

20

Tongenerator (Schallgeber)

21, 21

' Leuchtdiode

22

Tongenerator (Schallgeber)

23

Blink- oder Blitzleuchte

24

Stützbügel

25, 25

' Tragbügel

26, 26

' Reaktionslichtschranke (Sensor S5 und S6)

27, 27.1, 27.1

' Kontakt (metallisch)

28

Sensor (SQUID-Sensor)

29

Flächenkontakt

30

Schallsensor

31, 31

' Augenlid

32, 32

' Augapfel

33, 33

' Iris/Pupille
S1-S4/S1.1-S4.1 Sensoren (Hell-Dunkel, Farb-, IR-Sensoren)

Claims

1. Verfahren zur Unterbindung des Einschlafens, insbesonders zur Unterbindung des Sekundenschlafes und zur Reaktionskontrolle von Personen, wie Fahrzeug- oder Schiffsführer, Wach-, Anlagenbedien- und Aufsichtspersonal und/oder zur medizinischen Kontrolle und Überwachung Süchtiger oder mit Medikamenten behandelter Personen, in dem die Steuerung der Vorrichtung durch den Abgriff der Positionsverlagerung und/oder Größenveränderung des menschlichen Auges und der mit der Einschlafphase bedingten physiologischen Veränderungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (S1, S2, S3, S4, S5, S6, 28 und/oder 30) und/oder elektrisch leitfähige Flächenkontakte (27/27', 27.1/27.1' und/oder 29) fortlaufend die dynamischen Augenbewegungen (Bewegungsfrequenz), insbesondere der Iris und/oder Pupille (33/33') und des Augenlides (31/31') und/oder die Veränderung der Temperaturunterschiede (IR-Strahlung) oder des Helligkeitsspektrums zwischen dem durch das Augenlid (31/31') abgedecktem Augapfel (32/32') und/oder die Veränderung der Gehirnströme und/oder des elektrischen Hautwiderstandes und/oder des Blutdruckes und/oder der Pulsfrequenz und/oder der Hautbewegung im Gesichtsfeld kontinuierlich erfassen und als verstärktes Signal einer elektronischen Auswerteeinheit (5) zuführen, die eine Signalverarbeitung vornimmt, indem ein Soll-Ist-Vergleich mit den zuvor eingespeicherten normalen Reaktionswerten (Schwellwert) erfolgt und/oder in Anwendung der Fuzzy-Logic und/oder künstlicher neuronaler Netze eine Entscheidung hinsichtlich der Einschlafphase trifft, ein oder mehrere Warnsignale auslöst, nach Ablauf einer vorgegebenen nicht genutzten latenten Warnzeit (Reaktionszeit) ein Notstopsignal (C) auslöst und daß zugleich alle vor dem Notstopsignal (C) eingegangenen Meßwerte in einem Speicher (9) abrufbar erfaßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S1, S2, S3 und S4) auf der Positioniereinrichtung (2) ohne Einschränkung des Sehfeldes frei auf die Meßobjekte Augapfel (32/32'), die Iris/Pupille (33/33') und/oder das Augenlid (31/31') angepaßt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Augenlider (31/31'), der Augäpfel (32/32') und die Hautbewegungen im Gesichtsfeld kapazitiv mittels dünner auf dem Glas der Positioniereinrichtung (2) aufgebrachter transparenter Schichten (ITO) erfaßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehirnströme mittels Sensoren (28), die das Magnetfeld der Gehirnströme registrieren, erfaßt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Augenlidbewegung das vom Augenlid (31/31') und dem Augapfel (32/32') abgestrahlte Infrarotlicht mittels Sensoren (S1.1-S4.1) integrativ oder flächendeckend erfaßt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Augenlidbewegung das von dem Augapfel (32/32') reflektierte Licht mittels Hell-Dunkel- oder Farb-Sensoren (S1-S4) integrativ oder flächendeckend erfaßt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsfrequenz und/oder Druckveränderungen mittels eines Sensors (30) lateral abgegriffen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung des elektrischen Hautwiderstandes über einen Flächenkontakt (29) am Tragbügel (25) im Bereich des Ohransatzes des Trägers der Tragvorrichtung (1) erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Normalwerte der Augenreaktionen (Augenlage/Augen- und Augenlid-Bewegungsfrequenz) und/oder die physiologischen Parameter durch die elektronische Auswerteeinheit (5) ermittelt (teach in) und eingespeichert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Normalwerte in einem gesonderten Baustein (6) erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Übertragung der Signale für eine akustisch und/oder optische Warnsignalmeldung sowie des Notstopsignales (C) von der Tragevorrichtung (1) drahtlos mittels eines IR- oder Funksenders (16/17) erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Notstopsignal (C) nach Ablauf einer dem Anwendungsfall angepaßten Latenzzeit abgegeben wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die Augenstellung und physiologisch bedingten Veränderungen erfassende und anzeigende Sensoren (S1, S2, S3, S4 oder S1.1-S4.1 und/oder S5, S6 und/oder 28 und 29), einen Verstärker (11), eine elektronische Auswerteeinheit (5) mit Echtzeituhr (7), einem Speicher (9), einen elektronischen Baustein (6) zur Aufnahme der normalen Reaktionswerte und eine Batterie (10) mit Schalter (10.1) sowie Verstärker (12, 13, 14) mit Signalgeber (20, 21), eine Tragevorrichtung (1), eine Positioniereinrichtung (2) für die Sensoren (S1, S2, S3 und S4 oder S1.1-S4.1) sowie eine Dateneingabe (A), einen Datenleseausgang (B), einen IR- oder Funksender (15) oder lösbare Steck-Kabelverbindung, einen Empfänger (16) mit Verstärker (17, 18 und 19) und Datenausgang (C) für das Notstopsignal sowie zur Lagefixierung an der Tragevorrichtung (1) einen Stützbügel (24) und/oder Klemmhalterung mit elektrisch leitfähigen Kontakten (27, 27.1/27.1') umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S2/S2.1 und S3/S3.1) auf der Positioniereinrichtung (2) angeordnet und auf die Iris (21/21') und/oder Pupille und/oder die Sensoren (S1/S1.1 und S4/S4.1) auf das Augenlides (31/31') ausgerichtet sind oder das Reaktionslichtschranken (26/26') zur Fixierung des Augenlides (31/31') seitlich und in Höhe der horizontalen Augenachse als Sensoren (S5/S6) angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswerteeinheit (5) ein Mikroprozessor, ein Mikrokontroller, ein anwendungsspezifischer elektrischer Schaltkreis (ASIC) oder eine elektronische Schaltung sein kann.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragevorrichtung (1) vorzugsweise als eine Brille oder brillenähnlicher Tragevorrichtung ausgebildet ist oder aus einem Stirntragband, einer Kappe oder einem Helm mit und ohne Visier besteht, an der die Positioniereinrichtung (2) aus Glas oder transparenter Plast angebracht ist, insbesonders daß die Brillengläser bzw. das Helmvisier als Positioniereinrichtung (2) ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, 5 und 6 und 13 bis 16, insbesondere für die Verwendung bei einer Normalbrille, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Augenreaktion auf den Brillengläsern die Sensoren (S1-S4/S1.1-S4.1) und zur Erfassung des Hautwiderstandes und/oder der Gehirnströme am Stützbügel (24) oder der Klemme und/oder den Tragbügeln (25/25') die metallischen Kontakte (27, 27', 27.1 und 27.1') und für die direkte Signalanzeige die Leuchtdioden (21/21') am Rahmen (1.1) der Tragevorrichtung (1) angeordnet sind und daß die Auswerteeinheit (3) mit den übrigen Signalmitteln in einer separaten transportablen Baueinheit zusammengefaßt sind, die zur Datenübermittlung mit der Tragevorrichtung (1) über eine flexible Steck-Kabelverbindung verfügt.