DE60207304T2

DE60207304T2 - Elektrostimulationsvorrichtung für benutzer von transportmitteln

Info

Publication number: DE60207304T2
Application number: DE60207304T
Authority: DE
Inventors: Paolo Pascolo; Carlo Pascolo
Original assignee: Universita degli Studi di Udine
Current assignee: Universita degli Studi di Udine
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: EP1467895A1; EP1467895B1; ITUD20010206A1; AU2002366583A1; BR0207154A; ATE309117T1; DE60207304D1; WO2003049976A1; US20050061569A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Elektrostimulationsvorrichtung, die dazu verwendet werden kann, körperliche Beeinträchtigungen von Benutzern eines Transportmittels zu verhindern, sei dies ein am Boden verwendetes Fahrzeug, ein Schiff oder ein Luftfahrzeug. Die erfindungsgemäße Elektrostimulationsvorrichtung kann mindestens einen elektrischen Impuls an einen oder mehrere Körperteile eines Benutzers übertragen, wenn eine plötzliche Beschleunigung oder Verzögerung des Transportmittels auftritt, mit dem der Benutzer reist, wie dann, wenn es einen plötzlichen Stoß erfährt, oder dann, wenn der Benutzer im Fall eines Luftfahrzeugs aus dem Cockpit herausgeschleudert wird, oder bei ähnlichen oder vergleichbaren Fällen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für eine örtliche Kontraktion der Muskeln des Körperteils des Benutzers beinahe momentan mittels des elektrischen Impulses sorgen, und auf diese Weise verhindert und/oder verringert sie, bei Stößen oder Schlägen und/oder Belastungen bei hoher Beschleunigung (hohe g-Zahl, wobei g = Fallbeschleunigung gilt) Traumas des Körpers, wie solche, die z. B. aus dem Schleudertraumaeffekt herrühren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Anmelderin kennt keine an Bord eines Transportmittels installierten Vorrichtungen, die dazu verwendet werden können, Fahrer und Gäste von Fahrzeugen vor Beeinträchtigungen zu schützen, zu denen es z. B. durch den sogenannten Schleudertraumaeffekt kommt, den ein Mensch als Folge eines kräftigen Rückstoßes auf Grund einer plötzlichen und unerwarteten Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs (eines Autos, eines Luftfahrzeugs, eines Schiffs, eines Zugs, eines Busses oder dergleichen), z. B. bei einem Stoß bei einem Un fall, erfährt, oder dann, wenn der Benutzer aus dem Cockpit eines Luftfahrzeugs herausgeschleudert wird, oder wegen anderer Manöver, z. B. in Militärflugzeugen, bei denen heftige Geschwindigkeitsänderungen auftreten.
Für den speziellen Fall von Autos sind, beispielsweise aus dem Artikel "Advanced Airbag Technology Assessment – Final Report" von R.L. Phen et al. Vorrichtungen zum Schützen der Benutzer bekannt, wie Airbags, die in jedem Fall nicht dazu beitragen, die Person vor dem Schleudertraumaeffekt zu schützen, sondern die dazu dienen, den Stoß auf den Fahrer oder Fahrgast gegen Teile des Fahrgastraums des Fahrzeugs im Fall eines Zusammenstoßes zu verhindern oder zu verringern.
Darüber hinaus liegen die Reaktionszeiten von Menschen (psychotechnische Reaktionszeit) im Fall eines Zusammenstoßes bestenfalls im Bereich von drei Zehntel Sekunden, während der Mittelwert im Bereich von 0,765 Sekunden liegt. Diese Werte sind hoch und insgesamt unzureichend, um bei einem unerwarteten und möglicherweise gefährlichen Ereignis reagieren zu können. Aus diesem Grund kann der Mensch keine beträchtliche Beeinträchtigung und Traumas wie solche vermeiden, zu denen es z. B. durch den Schleudertraumaeffekt kommt, wenn ein heftiger Stoß oder Zusammenstoß oder plötzliche Beschleunigungen auftreten.
Die Anmelderin hat die Erfindung konzipiert und realisiert, um diesen Mangel zu überwinden und weitere Vorteile zu erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist im Wesentlichen im Hauptanspruch dargelegt und gekennzeichnet, während die abhängigen Ansprüche andere innovative Eigenschaften der Erfindung beschreiben.
Der Zweck der Erfindung besteht im Erlangen einer Elektrostimulationsvorrichtung, die dazu verwendet werden kann, Fahrer und Fahrgäste in Fahrzeugen, Zügen, Luftfahrzeugen, Schiffen oder anderen sich bewegenden Einrichtungen zu schützen und/oder abzusichern, wie bei den jüngsten Rummelplatzattraktionen, bei denen der Benutzer heftigen Beschleunigungen und Verzögerungen unterworfen wird.
Entsprechend diesem Zweck verfügt eine erfindungsgemäße Elektrostimulationsvorrichtung zum Verhindern von Beeinträchtigungen von Benutzern eines Transportmittels über eine Sensoreinrichtung, die abnorme Veränderungen spezieller Parameter des Benutzungszustands des Transportmittels erfassen kann, und eine durch eine derartige Sensoreinrichtung gesteuerte Stimulationseinrichtung, die einem oder mehreren speziellen oder lokalen Körperteilen der Benutzer des Transportmittels zugeordnet ist.
Die Transportmittel, in denen die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden kann, sind Fahrzeuge wie Autos, Lastfahrzeuge, Reisebusse usw., Motorfahrzeuge oder andere Transportmittel für individuellen oder gemeinsamen Transport, wie Züge oder Flugzeuge, sowohl zivil als auch militärisch.
Gemäß der Funktionsweise der Vorrichtung ist die Sensoreinrichtung mit der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit verbunden, von der eine oder mehrere Elektroden abgehen. Die Elektroden werden auf solche Weise positioniert, dass sie selektiv definierte Teile der Muskeln von Teilen des menschlichen Körpers erregen, wie z. B. den Kopf, das Genick, den Rumpf, Gliedmaßen oder andere Teile, um zu einer beinahe momentanen Kontraktion derselben als Folge eines plötzlichen Stoßes zu sorgen, wie er durch die Sensoreinrichtung erfasst wird, und/oder wegen Belastungen anderer Typen auf Grund einer hohen Beschleunigung oder Verzögerung. Eine derartige Kontraktion ermöglicht es, den Benutzer z. B. auf eine plötzliche Änderung der Geschwindigkeit des Transportmittels, mit dem er reist, vorzubereiten, um die Folgen des traumatischen Vorfalls zu minimieren.
Bei Versuchen hat es sich gezeigt, dass, wenn dieselbe Geschwindigkeitsänderung vorliegt, bei einer geeignet stimulierten Person Schwingungsbewegungen des Kopfs bis zu 70% verringert werden können, was demgemäß auch für den Belastungszustand der Halswirbelsäule gilt, wobei sich die Werte jeweils auf dieselbe Person beziehen, die keiner Elektrostimulation unterzogen wurde.
Die Wirkung der Elektrostimulationsvorrichtung kann, in einigen Fällen, auch teilweise eine Veränderung des Blutdruckbereichs kompensieren.
Die Sensoreinrichtung kann auf verschiedene Teile des Transportmittels verteilt werden: z. B. kann sie bei einem Auto in den Sitz, das Armaturenbrett oder in den vorderen oder hinteren Teil der Karosserie eingesetzt werden, wo hingegen sie bei Motorrädern in das Motorrad selbst und/oder in den Helm des Fahrers eingesetzt werden kann.
Bei einem Luftfahrzeug kann, neben den oben angegebenen Positionen, die Sensoreinrichtung in den Rumpf eingesetzt werden oder sie kann verschiedenen E lementen zum Lenken des Luftfahrzeugs oder zum Herausschleudern des Piloten, zugeordnet werden.
Die Sensoreinrichtung kann von variabler Form sein, und sie ist, durch Kabel und Steckverbindungen, mit der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit und mittels dieser mit der Stimulationseinrichtung verbunden.
Entsprechend einer Variante erfolgt die Erfindung zwischen der Sensoreinrichtung und der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit und/oder zwischen der Letzteren und der Stimulationseinrichtung über Funk, mittels Ultraschall oder Infrarotstrahlung.
Die Sensoreinrichtung ist vom Typ, der eine plötzliche Veränderung der Benutzungszustände des Transportmittels erfassen kann, und dazu gehören z.B. Beschleunigungsmesser, Neigungsmesser und Sensoren anderer Typen. Die Sensoreinrichtung kann ein Signal zur Verarbeitungs- und Steuerungseinheit senden, um die Stimulationselektroden zu aktivieren, mit einer sich ergebenden Emission eines elektrischen Impulses, der örtlich auf der Nervensystem und die Muskeln des Benutzers einwirkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit über mindestens einen programmierbaren Mikroprozessor.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung leicht, z. B. im Fall von Autos, eine Schnittstelle zu Einrichtungen einer Vorrichtung zum Aktivieren mindestens eines Airbags bilden.
Die Stimulationseinrichtung kann entsprechend einem variablen Plan, abhängig vom Benutzertyp, positioniert werden, um individuelle Variationen zu berücksichtigen. Bei den einfachsten Fällen, wenn die paravertebralen Muskeln erregt werden, verfügt die Stimulationseinrichtung über Elektroden, die auf variable Weise positioniert werden. Zum Beispiel können von zwei bis sechzehn Elektroden und demgemäß von eins bis acht Kanäle vorhanden sein. In einem speziellen Fall kann ein einzelner Ausgang mit zwei Elektroden vorhanden sein. Im speziellen Fall eines Luftfahrzeugs können mehr als sechzehn Elektroden vorhanden sein, und ihre Anzahl hängt im Wesentlichen von den zu stimulierenden Körperteilen ab.
Die Positionierung der Stimulationselektroden hängt davon ab, welche Muskeln zu erregen sind, z. B. die hinteren Muskeln des Kopfs, des Halses und der Schultern, der Rumpf und die Gliedmaßen, was vom Situationstyp und dem zu lösenden Problem abhängt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden so verteilt, dass sie die Stimulation unter dem Wirbel C3 starten, um einen Einfluss auf das Hirn (Elektroschock) zu verhindern.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden so verteilt, dass sie die Genickmuskeln entsprechend z. B. der Mittellinie des Rückgrads für eine maximale Breite von 3,5 ÷ 4 cm zwischen den Wirbeln C3 und C7 stimulieren.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden so verteilt, dass sie die Schultermuskeln von den Wirbeln C7 bis T1 stimulieren, wozu der mittlere Trapezmuskel über die gesamte Breite der Schultern gehört.
Für andere Zwecke, z. B. zum Kontrollieren des Blutdruckbereichs, können die Elektroden so positioniert werden, dass sie alle oder einen großen Teil der Muskeln stimulieren.
Entsprechend dem Typ des Fahrgastraums und dem Typ der Belastungen, die zu verringern sind, oder vor denen der Fahrer oder Fahrgast zu schützen ist, z. B. dem Anschlagen des Kopfs und/oder einem Schlag von hinten, statt dem Herunterfallen von einem Motorrad oder einem einfachen Schleudertrauma, können die Elektroden an verschiedenen Positionen und unter Verwendung verschiedener Verfahren an Personen angebracht werden.
Gemäß weiteren Varianten können die Elektroden entsprechend dem Fahrzeug, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, in hintere Polster des Helms, in einen Kragen, in weiche, verdeckte, gabelförmige Stützen in der Kopfstütze eines Autos, an Brillenbügeln oder auch in verlängerte Metallteile oder Gitterteile eingesetzt werden, die in die Kopfstütze oder das zu einem Sitz gehörende Polster oder dergleichen integriert sind.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die zuführbaren Impulse hinsichtlich der Amplitude, der Breite, der Zuführfrequenz, mit oder ohne negativen Impuls, variabel.
Bevorzugte Werte der erzeugten elektrischen Impulse liegen im Allgemeinen innerhalb einer Potenzialdifferenz zwischen 50 ÷ 250 V, mit einer Frequenz zwischen 15 ÷ 140 Hz, einer Breite zwischen 10 ÷ 400 μs und einer Stromstärke zwischen 1 ÷ 100 mA.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Eigenschaften der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die als nicht beschränkendes Beispiel angegeben wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen Folgendes dargestellt ist:
1 ist eine schematische Ansicht eines Transportmittels, in dem eine Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung installiert ist;
2 zeigt eine Variante der 1;
3 ist eine schematische Ansicht einer Elektrostimulationsvorrichtung, wie sie in der 2 dargestellt ist, mit Anwendung bei einem anderen Transportmittel;
4 ist ein Blockdiagramm der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit, wie sie in der in der 1 dargestellten Vorrichtung enthalten ist;
5 ist eine schematische Ansicht der Elektrostimulationsvorrichtung der 1 bei Anwendung in einem Luftfahrzeug.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINIGER BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Gemäß den 1 und 4 verfügt eine erfindungsgemäße Elektrostimulationsvorrichtung 10 über eine Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13, und sie ist mit einem Auto 16 verbunden und in diesem installiert.
Die Elektrostimulationsvorrichtung 10 kann den sogenannten Schleudertraumaeffekt bei einem Benutzer bei einem plötzlichen Unfall, einem Stoß oder einer plötzlichen Beschleunigung/Verzögerung von anderem Typ verhindern. Die Vorrichtung 10 weist als wesentliche Teile die Folgenden auf: Sensorelemente 12, die in diesem Fall aus einem im vorderen Teil des Autos 16 installierten ersten Beschleunigungsmesser 12a und einem im hinteren Teil installierten Beschleunigungsmessers 12b bestehen, eine Airbageinheit 14, die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 (die in der 4 detailliert dargestellt ist), eine Speiseeinheit 22 und ein Paar Elektroden 15, die an einem Kragen montiert sind, der die Elektroden 15 stabil in Kontakt mit dem Kopf des Benutzers halten kann.
Der erste und der zweite Beschleunigungsmesser 12a und 12b sind so positioniert, dass sie jeweils plötzliche Beschleunigungen oder Verzögerungen erfassen, die durch Stöße von vorne oder hinten verursacht werden.
Es ist ersichtlich, dass die Verwendung der Beschleunigungsmesser 12a und 12b nur ein Beispiel ist und dass jeder beliebige Typ eines Sensors 12 verwendet werden kann, der für den Zweck geeignet ist, z. B. ein Neigungsmesser oder ein anderer Typ eines analogen oder vergleichbaren Sensors. Es ist auch ersichtlich, dass die Darstellung der am Kragen angebrachten Elektroden ein Beispiel ist, wobei eine Ersetzung, entsprechend einer Variante, durch einen Helm 34 (3), durch fest an der Kopfstütze, am Sitz oder einem anderen Teil des Autos 16 angebrachte Elektroden oder durch irgendeine andere Konfiguration, die für den Zweck geeignet ist, ersetzt werden kann.
Bei der in der 1 dargestellten Ausführungsform ist jede der Elektroden 15 am Ende von Verbindungskabeln 18 befestigt, und sie ist durch eine Steckverbindung 17 mit der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 verbunden, die sich im vorderen Teil der Autos 16, in diesem Fall vor der Position des Fahrers, befindet. Das Paar Elektroden 15 kann, dank der Kabel 18, an den Hals eines Benutzers angelegt werden, der fährt, während er auf dem Sitz 19 des Autos 16 sitzt.
Gemäß einer in der Zeichnung nicht dargestellten Variante ist die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 durch Verbindungskabel 18 und die Steckverbindung 17 auch mit anderen Paaren von Elektroden 15 verbunden, die irgendeinen der Sitze des Autos 16 erreichen können.
Der erste Beschleunigungsmesser 12a und der zweite Beschleunigungsmesser 12b sind Sensoren zum Erfassen von Beschleunigungen (positiv oder negativ), z. B. vom Typ des uniaxialen Modells M352C68 von PCB Piezotronics, das ein Spannungssignal ausgibt, wenn es eine Beschleunigung erfasst.
Die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 kann den Beschleunigungs- Schwellenwert auswerten und dann bestimmen, ob ein Aktivierungssignal zu erzeugen ist oder nicht.
Die in den 1-2 dargestellte Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 ist über elektrische Verbindungskabel 18 mit dem ersten und dem zweiten Beschleunigungsmesser 12a, 12b und der Vorrichtung zum Aktivieren des Airbags 14, von herkömmlichem Typ, verbunden.
Gemäß der 4 sind die Beschleunigungsmesser 12a, 12b und das System zum Aktivieren des Airbags 14 mit den Anschlüssen am Eingang der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 verbunden.
Gemäß einer Variante ist die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 von der Vorrichtung zum Aktivieren des Airbags 14 unabhängig.
Gemäß einer anderen Variante sind die Anschlüsse am Eingang der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 mit anderen Sensoren verbunden, was durch eine gestrichelte Linie in der 4 dargestellt ist, z. B. mit Neigungsmessern 26.
Bei dieser Ausführungsform verfügt die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 über einen ersten Empfangs- und Anpassungsblock 20, durch den das von den verschiedenen angeschlossenen Sensoren (z. B. 12a, 12b, 26 ...) eingehende elektrische Signal an einen programmierbaren Mikroprozessor 21 übertragen wird.
Der Block 20 und/oder der programmierbare Mikroprozessor 21 können so eingestellt werden, dass ein von einem Sensor 12, oder einer Gruppe von Sensoren 12, eingehendes elektrisches Signal in Bezug auf ein anderes dominiert.
Der programmierbare Mikroprozessor 21 weist, als wesentliche Teile, mit Realisierung durch Verarbeitungsvorgänge, eine Und/Oder-Logikmatrix 23, einen Timerblock 24 und einen Impulsgenerator 25 auf.
Die von den Beschleunigungsmessern 12a, 12b eingehenden Signale und/oder das von der Einheit zum Aktivieren des Airbags 14 eingehende Signal werden, bei einer plötzlichen Beschleunigung oder einem Stoß von vorne oder hinten, durch den programmierbaren Mikroprozessor 21 entsprechend der Und/Oder-Logikmatrix 23 erkannt und ausgewertet. Die Letztere ist dazu geeignet, den Timerblock 24 zu aktivieren, der den Zeitpunkt bestimmen kann, zu dem beim Benutzer eine Elektrostimulation auf die Belastung hin anzuwenden ist, wie sie durch die Beschleunigungsmesser 12a, 12b erkannt wurde.
Der Timerblock 24 aktiviert dann den Impulsgenerator 25, der dafür sorgt, dass die Ausgangsspannungseinheit 27 den Stimulationsstrom erzeugt.
Auf diese Weise transportiert die Kabelverbindung 18 die Stimulationsimpulse zu den zwei in den Kragen eingesetzten Elektroden 15.
Bei der in der 5 dargestellten Ausführungsform ist die oben beschriebene Elektrostimulationsvorrichtung 10 in einem Luftfahrzeug 116 installiert, das mit einem mit einer Schleudereinrichtung versehenen Sitz 19 versehen ist. In diesem Fall sind dem Sitz 19 mehrere Elektroden 15 zugeordnet, die in Zusammenwirkung mit verschiedenen Teilen des Körpers des Piloten wirken, um alle Beeinträchtigungen zu verhindern, die sich aus einer plötzlichen Beschleunigung ergeben, die durch das Herausschleudern des Sitzes 19 hervorgerufen wird oder auf Grund anderer abnormer Situationen, wie sie auftreten können, z. B. während des Abhebens, des Landens oder in anderen Fällen. Beim hier schematisch dargestellten Fall sind ein erster Sensor 112a und ein zweiter Sensor 112b in verschiedenen Zonen des Luftfahrzeugs 116 angebracht, um Situationen zu erkennen, die zu plötzlichen Beschleunigungen oder Verzögerungen führen, denen der Pilot oder ein möglicher Passagier unterliegt.
Zum Beispiel kann ein erster Sensor 112a direkt dem Sitz 19 zugeordnet werden, und er kann es erkennen, wenn ein Schleudermechanismus aktiviert wird, und er kann das betreffende Signal an die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 senden, um die die Elektrostimulation ausführenden Elektroden 15 zu aktivieren. Der zweite Sensor 112a kann an einem beliebigen Punkt des Flug zeugrumpfs positioniert werden, und er kann ein Beschleunigungsmesser oder ein Neigungsmesser oder ein Sensor von anderem Typ sein, der abnorme Situationen betreffend die Funktionsweise des Luftfahrzeugs erfasst, z. B. einen Absturz, einen plötzlichen Höhenverlust, eine heftige Neigung, eine plötzliche Beschleunigung oder ein anderes Problem.
Gemäß einer weiteren Variante, wie sie in den 2-3 dargestellt ist, verfügt die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 über eine Funksignalübertragungsschaltung sowie eine Sendeantenne 30. Die Elektroden 15, die mit einer Vorrichtung 35 mit einer Antenne 31 zum Empfangen des Funksignals und mindestens einem Signalwandler und einem Impulsgenerator verbunden sind, sind in der 2 an einem Sitz 19 des Autos 16 oder in der 3 an einem Helm 34 positioniert.
Auf diese Weise erfolgt die Verbindung zwischen der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 und den Elektroden 10 über Funk, um die Anzahl der Kabel zwischen der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13 und den Punkten zu verringern, an denen die Elektroden 15 positioniert sind.
Jedoch ist es ersichtlich, dass an der oben beschriebenen Vorrichtung 10 Modifizierungen und/oder Hinzufügungen von Teilen vorgenommen werden können, ohne vom Gebiet und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel kann die Schaltung mit der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 13, anstatt dass sie über einem programmierbaren Mikroprozessor 21 verfügt, einfach mit Elementen von herkömmlichem elektrischem oder elektronischem Typ aufgebaut sein.
Ferner kann, bei einer anderen Ausführungsform, die Stimulationseinrichtung nicht über Elektroden 15 verfügen, die in dauerndem Kontakt mit Körperteilen des Benutzers vorhanden sind, sondern sie können aus Zuführeinrichtungen zum Zuführen eines leitenden Fluids, d.h. Wolken und/oder Sprühnebeln eines leitenden Gases, oder Flüssigkeitsstrahlen, die ebenfalls zerstäubt sind und die Eigenschaft elektrischer Leitungen aufweisen, wie Salzwasser oder dergleichen, bestehen.
Auf dieselbe Weise wie oben hinsichtlich der Lösung mit den Elektroden 15 wird die Stimulationseinrichtung durch die Erkennung einer plötzlichen Be schleunigung/Verzögerung aktiviert, um ein derartiges leitendes Fluid zu einem oder mehreren Körperteilen zu liefern, wodurch beim Benutzer der oben beschriebene Elektrostimulationsmechanismus der Muskeln aktiviert wird.
Die Zuführeinrichtung kann an jeder beliebigen geeigneten Position des Fahrzeugs oder einer Einrichtung für den Benutzer angebracht werden, z. B. kann sie im Sitz 19, einer Kopfstütze, in einem Helm 34, in einem Teil der Karosserie oder des Armaturenbretts, oder an anderen Teilen installiert und/oder integriert werden.

Claims

Elektrostimulationsvorrichtung, um eine physische Beeinträchtigung und um Traumen bei Nutzern von einem Transportmittel (16) zu verhindern, welche Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) umfasst, welche Veränderungen bei bestimmten Parametern des Betriebszustandes des genannten Transportmittels (16) erkennen können, dadurch gekennzeichnet, dass sie Stimulationsmittel (15) umfasst, welche mit bestimmten Körperbereichen der Nutzer des genannten Transportmittels (16) verbunden werden können, und welche durch die genannten Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) gesteuert werden, um zugehörige Signale zu generieren, um die genannten Körperbereiche des Nutzers als Reaktion auf das Erkennen von abnormen Zuständen bei den Betriebsparametern des genannten Transportmittels (16) zu stimulieren, welche durch die genannten Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) erkannt werden.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verarbeitungs- und Steuereinheit (13) umfasst, welche in der Lage ist, die Signale zu empfangen und zu verarbeiten, welche durch die genannten Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) übertragen werden, und welche in der Lage ist, die Aktivierung des genannten Stimulationsmittels (15) in einer entsprechenden Art und Weise vorzunehmen.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Verarbeitungs- und Steuereinheit (13) in der Lage ist, das genannte Stimulationsmittel (15) mittels eines elektrischen Signals zu aktivieren, welches über Kabel und Steckverbindungen (17, 18) übertragen wird.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Verarbeitungs- und Steuereinheit (13) ein Übertragungsmittel (30) umfasst, um Funkwellen zu übertragen, und das genannte Stimulationsmittel (15) mit dem Empfangsmittel (31) verbunden ist, um die genannten Funkwellen zu empfangen.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Transportmittel (16) ein Automobil, ein Kraftfahrzeug, oder ein anderes Transportmittel umfasst, welche in der Lage sind, Personen einzeln oder gemeinsam zu transportieren, wie zum Beispiel Züge oder Flugzeuge, zivil oder militärisch.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte abnorme Situation eine plötzliche Veränderung bei der Geschwindigkeit umfasst, entweder positiv oder negativ, oder bei der Neigung des genannten Transportmittels (16).
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stimulationsmittel mindestens eine Elektrode (15) umfasst, welche auf mindestens einem örtlich eingrenzten Körperbereich eines Nutzers angebracht werden kann, um mindestens einen elektrischen Impuls auf den genannten Bereich zu übertragen.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäßAnspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Elektroden (15) vorhanden sind, um mindestens einen entsprechenden Kanal zu definieren, um den genannten elektrischen Impuls zu übertragen.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass 16 oder mehr Elektroden (15) vorhanden sind.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stimulationsmittel (15) einen einzigen Ausgang mit zwei Elektroden umfasst.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stimulationsmittel (15) derart verteilt sind, um mindestens einen Bereich der paravertebralen Muskeln des Kopfes, des Halses und der Schultern des genannten Nutzers zu stimulieren.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stimulationsmittel (15) derart verteilt sind, um den Muskelbereich des Nutzers zu stimulieren, welcher den Blutdruckbereich beeinflussen kann.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stimulationsmittel (15) in die hinteren Polster eines Schutzhelmes (34), in ein Halsband, in einen Sitz (19) oder in weiche, verborgene gabelförmige Halterungen einer Kopfstütze in dem genannten Transportmittel (16) eingeführt wird, oder auf die Brillenbügel des genannten Nutzers.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte elektrische Impuls hinsichtlich Amplitude, Länge und Frequenz der Anwendung variabel ist, mit oder ohne Präsenz eines negativen Impulses.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte elektrische Impuls eine Spannungsdifferenz zwischen 50 und 250 V aufweist, eine Frequenz zwischen 15 und 170 Hz, eine Länge zwischen 10 und 400 μs und eine Stromstärke zwischen 1 und 100 mA.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) in dem genannten Transportmittel (16) angeschlossen werden können, wobei die Sensorelemente mit einer Vorrichtung verbunden sind, um mindestens einen Airbag (14) oder mindestens einen Schleudersitz (19) zu aktivieren.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) in einem Sitz (19) oder auf dem Armaturenbrett eines Fahrzeuges, in einer Flugzeugzelle oder verbunden mit Elementen, um ein Flugzeug (116) zu steuern, positioniert werden können.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Sensorelemente (12a, 12b, 112a, 112b, 26) in einem Motorradsitz und/oder in Verbindung mit dem Helm des Motorradfahrers positioniert werden können.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Verarbeitungs- und Steuereinheit (13) mindestens einen programmierbaren Mikroprozessor (21) umfasst.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte programmierbare Mikroprozessor (21) eine Verarbeitungslogikmatrix (23), einen Timerblock (24) und einen Impulsgeneratorblock (25, 27) umfasst, verbunden mit dem genannten Stimulationsmittel (15).
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stimulationsmittel ein Fördermittel umfasst, welches in der Lage ist, ein leitfähiges Fluid zu einem Körperbereich oder zu mehreren Körperbereichen des Nutzers zu fördern.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte leitfähige Fluid ein leitfähiges Gas oder eine leitfähige Flüssigkeit umfasst, wie zum Beispiel Salzwasser oder dergleichen.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte leitfähige Flüssigkeit in einer zerstäubten Form gefördert wird.
Elektrostimulationsvorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Fördermittel in einem Fahrzeugteil oder in einem Ausrüstungsgegenstand des Nutzers installiert ist und/oder integriert ist, wie zum Beispiel in einem Sitz, in einer Kopfstütze, in einem Helm, in einer Karosserie, in einem Armaturenbrett, oder in anderen Gegenständen.