DE69302551T2

DE69302551T2 - Kopfstütze Gerät

Info

Publication number: DE69302551T2
Application number: DE69302551T
Authority: DE
Inventors: William J Adams; Steven L Hecq; Emily L Howard; Conrad B Monson; Curtis E Thompson
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2013-09-23
Also published as: DE69302551D1; EP0590497B1; EP0590497A1; US5267708A; IL106705A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Kopftrag- bzw. -stützsysteme und insbesondere auf solche Systeme, die zum Tragen bzw. Stützen des Kopfs und des Nackens während einer Beschleunigung aufgebaut sind.

2. Beschreibung der in Beziehung stehenden Technik

Während Hochgeschwindigkeitskurven und anderen Manövern sind die Piloten von modernen Hochleistungsflugzeugen hohen Niveaus von +Gz (Kopf-zu-Fuß) Beschleunigung ausgesetzt. Während sie diesen "Gz-Belastungen" ausgesetzt sind, sind Piloten nicht in der Lage freiwillig ihre Köpfe zu bewegen. Wenn ihre Köpfe ferner nicht gegen den Schleudersitz ruhen, sind sie auch nicht in der Lage, eine aufrechte Kopfposition, in der ihre Augen auch aufrecht sind und nach vorne schauen, beizubehalten. Die G- Kraft "drückt" ihre Köpfe in Richtung des Cockpitbodens, was ein verringertes Situationsbewußtsein, Kopfschmerzen, Nackenschmerzen und Unwohlsein zur Folge hat. Kopf- und Nackenschmerzen (oder sogar der Tod) durch G-Belastungen an dem ungetragenen bzw. ungestützten Kopf kann auch während des Herausschleuderns aus dem Flugzeug auftreten.
Das Potential der Kopf- und Nackenverletzung begrenzt das Niveau der Beschleunigung deren Piloten ausgesetzt werden können. Eine Vorrichtung zum Vorsehen einer Kopfstütze während der Beschleunigung würde nicht nur Piloten schützen, sondern auch die G-Niveaus erhöhen, die sicher toleriert werden können.
Zusätzlich zur Notwendigkeit einer Kopfstützvorrichtung während der Beschleunigung besteht auch eine Notwendigkeit für eine Kopfstütze während des Tragens einer im Helm angebrachten Anzeige (HMD= Helmet Mounted Display). HMD sind in einer Anzahl von derzeitigen und zukünftigen Flugzeugen beinhaltet. Da sie an dem Helm angebracht sind, erhöhen HMD's das Gewicht des Helms und somit das Gewicht, das die Kopf- und Nackenmuskeln tragen müssen. Eine Vorrichtung zum Abnehmen bzw. Erleichtern des Gewichtes des Helmes und der HMD von den Kopf- und Nackenmuskeln würde insbesondere während G-Belastungen nützlich sein. Eine solche Stützvorrichtung sollte so aufgebaut sein, daß sie nicht mit Kopfbewegungen oder mit der Anbringung von HMD-Bauteilen an dem Helm interferiert.
Um effektiv ein HMD zu verwenden, muß der Kopfposition gefolgt werden. Moderne Tracking- oder Folgevorrichtungen sind aufwendig und sehen nicht immer eine akkurate Anzeige der Position des Kopfes vor. Eine Vorrichtung, die ein akkurates Kopftracking für alle Kopfbewegungen vorsieht und einen Helm mit einer HMD trägt bzw. stützt, würde die volle Implementierung von HMD-Technologie in dem Cockpit unterstützen. Schlußendlich ist das Kopftracking bzw. -folgen für eine Anzahl von anderen Anwendungen, wie zum Beispiel das Zielen von Waffen und/oder Sensoren und das Durchführen von Forschung bezüglich biomedizinischen und menschlichen Faktoren nützlich.
Derzeitig gibt es keine Vorrichtung, die 1) eine Stützung des Kopfes während der Beschleunigung und dem Herausschleudern vorsieht, während der Pilot einen Standardhelm trägt, 2) eine Stützung des Kopfes während einer Beschleunigung und des Herausschleuderns vorsieht, während der Pilot eine HMD trägt, und 3) ein akkurates Maß bzw. eine Anzeige der Kopfposition vorsieht.
US-Patent Nr. 4 923 147 mit dem Titel "Head Support/Spine Offloading Ejection Seat Insert" von Rockwell International Corporation und das US-Patent Nr. 4 664 341 mit dem Titel "Head Restraint System" auch von Rockwell International Corportion zeigen Vorrichtungen zum Tragen bzw. Stützen des Kopfes während der Beschleunigung. Beide Vorrichtungen umfassen Gurte bzw. Riemen, die die Kopfstützvorrichtung mit dem Sitz oder einer am Sitz angebrachte Ausrüstung verbindet. Infolge der Helm zu Sitzverbindung könnten sich die Riemen an Cockpitbauteile verfangen und dadurch mit dem normalenl Auswurf bzw. Herausschleudervorgang interferieren. Eine solche Interferenz würde das Risiko der Verletzung eines herausgeschleuderten Piloten erhöhen.
Das '147-Patent zeigt ein Kopfstützbauteil, das sich über die Oberseite des Helms erstrecken muß, um die G-Kräfte an dem Kopf zu entlasten. Diese Konfiguration begrenzt die Größe eines Freiraums zwischen der Kopfstütz/Helmkombination und der Innenseite des Cockpit- bzw. Flugzeugkabinendachs. Infolge dieses Freiraumproblems wären relativ große Piloten nicht in der Lage, in Cockpits zu fliegen, die für sie geeignet wären, wenn sie nicht die in dem '147-Patent gezeigte Kopfstützstruktur tragen würden. Bei dem Kopfrückhaltesystem, das in dem '341- Patent gezeigt ist, wirkt das Rückhaltesystem nach unten gerichteten G-Belastungen, die durch die Oberseite des Kopfes orientiert sind, nicht entgegen und diese müssen somit durch die Kopf- und Nackenmuskeln des Piloten getragen werden. Infolgedessen werden potentielle Verletzungen infolge von G-Belastungen an dem Kopf, insbesondere wenn sich der Körper in einer Vorwärtslehnposition befindet, nicht verhindert.

ZIELE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Grundziel der vorliegenden Erfindung, den Insassen eines Fahrzeugs gegenüber schädlichen Effekten von ausgesetzten G-Belastungen während Hochgeschwindigkeitsfortbewegung zu schützen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein akkurates Maß bzw. eine akkurate Anzeige des Kopftrackings bzw. Nachlauf bzw. Verfolgung vorzusehen zum präzisen Lokalisieren des Kopfs in drei Dimensionen.
Die vorliegende Erfindung ist eine Kopfstützvorrichtung zum Schützen des Kopfs einer Person, die in einem Fahrzeug positioniert ist, und zwar gegenüber den schädlichen Effekten einer Beschleunigung. Im allgemeinen weist die Erfindung ein Trägergehäuse auf, das an der Trag- oder Stützvorrichtung zum Tragen oder Stützen des Oberkörpers einer Person, während sie in dem Fahrzeug positioniert ist, befestigbar ist. Das Trägergehäuse weist eine Seitenöffnung an jeder Seite davon auf und einen Kanal, der in der Innenseite des Gehäuses ausgebildet ist, der sich von einer Seitenöffnung zu der entgegengesetzten Seitenöffnung erstreckt. Trägergehäusetragmittel sind vorgesehen zum starren Tragen des Trägergehäuses an der Tragvorrichtung innerhalb einer y-z-Ebene, die durch den Schnittpunkt einer y-Achse und einer z-Achse definiert wird, wobei aber eine Drehung um eine x-Achse erlaubt wird. Die x-, y- und z-Achsen definieren ein orthogonales Koordinatensystem, bei dem sich die x-Achse durch das Gesicht der Person zur Rückseite des Kopfes erstreckt, sich die y-Achse seitlich von Ohr zu Ohr erstreckt und sich die z-Achse vertikal von der Oberseite des Kopf durch das Kinn der Person erstreckt. Ein im wesentlichen U-förmiger starrer Träger mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt ist durch die Seitenöffnungen und innerhalb des Kanals angebracht. Lagermittel sind an dem Gehäuse entlang des Kanals befestigt zum starren Tragen des Trägers innerhalb der x-y-Ebene, wobei aber eine Drehung des Trägers um die x-Achse innerhalb des Kanals erlaubt wird. Helmbefestigungsmittel sind vorgesehen zum starren Tragen des Helms der Person bezüglich des starren Trägers innerhalb der x-z-Ebene, wobei aber eine Drehung des Helms um die y-Achse erlaubt wird.
Die Kopftragvorrichtung der vorliegenden Erfindung löst die Schwierigkeiten, die mit bekannten Kopftrag- bzw. Stützvorrichtungen assoziiert sind. Die vorliegende Erfindung stützt bzw. trägt den Kopf während der Beschleunigung und einem Aufwurf; sie sieht das Tragen bzw. Stützen des Kopfes für einen vollen Bereich von Kopfbewegungen einschließt einer Kopfbewegung während der Beschleunigung vor; sie ist an dem Helm befestigt, ohne mit der Plazierung von HMD zu interferieren; und sie hält den Kopf in einer Augen nach vorne und aufrechten Orientierung für verbessertes Situationsbewußtsein, während des Nachvornelehnens und aufrechter bzw. nach oben gerichteter Beschleunigung. Ferner kann die Kopfstützvorrichtung mit einer Kopftracking bzw. Kopfnachlaufvorrichtung für akkurates Kopftracking verwendet werden.
Da die Vorrichtung zusätzlich keine losen Riemen aufweist, die sich an Cockpitbauteilen verfangen können, erhöht die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung darüber hinaus nicht das Risiko einer Verletzung während des Herauswerfens bzw. -schleuderns.
Die vorliegende Erfindung ist tragbar und besitzt schnellere Trackingfähigkeiten und sieht ein akkurateres Tracking und passive Systemoperationen vor als der Stand der Technik.
Weitere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Kopftrag- bzw. Stützvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die an einem Helm angebracht ist, der von einer Person getragen wird und auch an einer Körperstützvorrichtung befestigt ist;
Fig. 2 eine Ansicht von hinten auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, ohne daß der Helm daran befestigt ist;
Fig. 5 die Verwendung der Kopfstützvorrichtung mit einer Tracking bzw. Nachlaufvorrichtung,
Fig. 6 ein Strömungsblockdiagramm, das die Implementierung der Tracking- bzw. Nachlaufvorrichtung darstellt.
Dieselben Elemente oder Teile sind über die Figuren hinweg mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Gemäß der Zeichnung und den darin markierten Bezugszeichen zeigt Fig. 1 die vorliegende Erfindung, die im allgemeinen als 10 bezeichnet ist, und die durch eine Person 12 getragen wird. Ein Trägergehäuse 14 ist an einer Tragvorrichtung 16 befestigt. Die Tragvorrichtung 16 kann von der Bauart sein, die in dem US-Patent Nr. 4 923 147 mit dem Titel "Head-Support/Spine Offloading Ejection Seat Insert" beschrieben und beansprucht ist, das oben in dem "Hintergrund der Erfindung" beschrieben wurde. Weitere Körperstütz- oder Tragvorrichtungen, die zum Tragen des Oberkörpers dienen, während er in dem Fahrzeug positioniert ist, können verwendet werden. Zum Beispiel zeigt das Patent Nr. 4 925 133 mit dem Titel "Hydraulic Force Buoyancy Suit" Tragmittel für einen Auftriebsanzug, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Ferner sei bemerkt, daß die unten beschriebene Anwendung dieser Erfindung, wenn sie sich auf eine Flugzeuganwendung bezieht, eine besonders anpaßbare Verwendung der Erfindung darstellt. Jedoch ist diese Verwendung nur zur Darstellung und nicht zur Einschränkung beschrieben. Andere Aktivitäten, wie zum Beispiel das Fahren eines Rennwagens erzeugen Beschleunigungskräfte an dem Kopf mit der Gefahr für Kopf und Nackenschmerzen und Verletzungen. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung könnte auch die Köpfe von Rennwagenfahrern und anderen schützen, die Aktivitäten machen, die Beschleunigungskräfte an dem Kopf einer Person erzeugen.
Der untere Teil des Trägergehäuses 14 umfaßt Trägergehäusetragmittel, und zwar vorzugsweise eine Haken- oder Bügel- und Stiftanordnung 18. Die Bügel- und Stiftanordnung 18 weist ein unteres Ende auf, das fest an einem einstellbaren Ankerbügel 20 befestigt ist, der an der Tragvorrichtung 16 befestigt ist. Die Bügel- und Stiftanordnung 18 trägt das Trägergehäuse 14 starr an der Tragvorrichtung 16 innerhalb einer y-z-Ebene, definiert durch den Schnittpunkt der y-Achse und einer z-Achse. Diese Anordnung 18 erlaubt jedoch eine Drehung um die x-Achse. Die x-, y- und z-Achsen definieren ein orthogonales Koordinatensystem, das mit 22 bezeichnet ist. Die x-Achse erstreckt sich durch das Gesicht der Person zu der Rückseite des Kopfes. Die y-Achse erstreckt sich seitlich von Ohr zu Ohr. Die z-Achse erstreckt sich vertikal von dem Kinn der Person zu der Oberseite des Kopfes. Ein federvorgespannter Bolzen 23 wird durch einen Bügelfitting eingeführt, um das Trägergehäuse 14 zu befestigen. Der Kopf kann somit von Seite zu Seite, d. h. um die x-Achse bewegt werden. Das Trägergehäuse 14 weist einen rechteckig geformten Kanal 24 an seiner Innenseite ausgebildet auf, der sich von einer Seitenöffnung zu einer gegenüberliegenden Seitenöffnung erstreckt. Der Zugriff auf das Innere des Gehäuses 14 wird vorzugsweise durch eine entfernbare obere Platte 26 vorgesehen, die an ein Hauptteil des Gehäuses 14 geschraubt ist. Das Entfernen der oberen Platte 26 sieht den Zugriff auf das Innere des Trägergehäuses 14 entlang der Kanten des Kanals 24 vor, in dem vertikal angebrachte Lager 28 und horizontal angebrachte Lager 30 angeordnet sind, wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist.
Ein im wesentlichen U-förmiger starrer Träger 32, vorzugsweise mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt, ist durch die Seitenöffnungen hindurch und innerhalb des Kanals 24 angebracht. Der starre Träger 32 weist einen nicht-kreisförmigen Querschnitt auf, um dem Träger zu erlauben, eine sichere Beziehung bezüglich dem Gehäuse beizubehalten. Der Träger 32 weist somit vorzugsweise einen quadratischen, rechteckigen oder elliptischen Querschnitt auf. Er kann zum Beispiel aus Stahl, Aluminium oder einem Kompositematerial ausgebildet sein. Die Lager 28, 30 tragen den Träger 32 starr innerhalb der x-y-Ebene, aber erlauben eine Drehung des Trägers 32 um die z-Achse innerhalb des Kanals 24. Der U-förmige Träger 32 ist am besten in Fig. 4 zu sehen.
Gemäß Fig. 3 ist zu sehen, daß die Enden des starren Trägers 32 an einem Helm 34 angebracht sein können, und zwar mittels zwei Befestigungsfittings oder Anschlüssen 36, die jeweils an einer jeweiligen Seite des Helms 34 der Person befestigt sind. Stiftglieder 38 werden durch Öffnungen 40 (siehe Fig. 4) in dem starren Träger 32 und in einen jeweiligen Befestigungsanschluß bzw. ein Fitting 36 eingeführt. Jeder Befestigungsanschluß 36 ist vorzugsweise eine elastische Scheibe. Der Helm der Person ist somit starr bezüglich des starren Trägers 32 innerhalb der x-z-Ebene getragen, aber eine Drehung des Helms um die y-Achse wird erlaubt. (Jeder Stift 38 ist auch an dem Träger 32 mittels eines verankerten Kabels 39 befestigt, das verhindert, daß sich der Stift 38 löst, wenn er nicht durch den Träger 32 in den Befestigungsanschluß 36 eingeführt ist.)
Gemäß Fig. 3 ist zu sehen, daß die Linie 41, die die Befestigungsanschlüsse 36 verbindet, eine Kopfdrehung in der Nähe des Punktes (nicht gezeigt) erlaubt, wo die Wirbelsäule am Schädel befestigt ist. Die Linie, die diese Befestigungsanschlüsse 36 verbindet, ist auch in der Nähe des Schwerpunktes des Kopfes, um dadurch Kopfbelastungen und konsequenterweise die Kraftgröße zu mmimieren, die durch Kopf- und Nackenmuskeln zum Tragen des Kopfes erzeugt werden müssen. Die reduzierte Kopfbelastung hat eine Reduzierung des Risikos von G-induzierten Kopfverletzungen oder Unwohlbefinden zur Folge.
Die Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung erlaubt, daß der Kopf glatt und leicht in alle drei Achsen gedreht werden kann und daß er in einer aufrechten Orientierung (mit den Augen aufrecht und nach vorne schauend) getragen bzw. gestützt wird, während Gz-Belastungen, während der Körper aufrecht oder nach vorne lehnend positioniert ist.
Zusätzlich zum Vorsehen einer Kopfstütze und dem Erlauben der Kopfdrehung kann die Vorrichung 10 der vorliegenden Erfindung auch ein akkurates Verfahren zum Tracken bzw. Verfolgen von Kopfbewegungen vorsehen. Damit am Helm angebrachte Anzeigen (HMD's) effektiv arbeiten, muß räumlich abhängige Information bezüglich der Kopfbewegungen der Personen projeziert werden. Um diese HMD Bild/Kopfbewegungskopplung zu erreichen, ist ein Kopftracking bzw. Folgesystem notwendig. Derzeitige Vorrichtungen verwenden ein magnetisches Abfühlsystem oder einen Infrarotstrahl, der von einer am Kabinendach angebrachten Quelle in Richtung eines Ziel an dem Helm projiziert wird. Die Verwendung eines magnetischenn Systems oder eines IR- Strahls und eines Ziels erhöhen die Komplexität und das Gewicht der Cockpitbauteile und sie fühlen nicht immer die Kopfdrehungen rasch oder prazise in allen drei Dimensionen ab.
Bei der hier gezeigten Vorrichtung 10 können extern angebrachte Magnetsensoren oder eine IR-Quelle und Zielsysteme eliminiert werden und mit einem Tracking- bzw. Folgesystem ersetzt werden, das integral in der Kopfstützvorrichtung 10 enthalten ist.
Gemäß. Fig.5 ist eine Tracking- oder Folgevorrichtung gezeigt, die im allgemeinen mit 42 gekennzeichnet ist. Die Trackingvorrichtung 42 weist einen x-Achsendrehsensor 44 auf, der mit den Trägergehäusetragmitteln 14 (insbesondere der Bügel- und Stiftanordnung) assoziiert ist. Der Sensor 44 fühlt eine Drehung des Kopfes der Person um die x-Achse ab. Ein y-Achsendrehsensor 46 ist mit dem Helmbefestigungsmitteln 36 assoziiert zum Abfühlen einer Drehung des Kopfes der Person um die y-Achse. Ein z-Achsendrehsensor 48 ist mit den Lagermitteln assoziiert zum Abfühlen einer Drehung des Kopfes der Person um die z- Achse.
Die Drehsensoren 44, 46, 48 können mechanische, optische oder Trägheits- oder andere herkömmliche Bewegungsabfühlvorrichtungen sein.
Gemäß Fig. 6 ist zu sehen, daß die Ausgangsgrößen der Bewegungssensoren 44, 46, 48 zu Verarbeitungsmitteln geleitet werden, vorzugsweise einen "line-of-sight tracker" bzw. einer Sichtliniennachlauf- bzw. Folgevorrichtung 50 und einen Anzeigeformatgenerator 52. Die Sichtliniennachlaufvorrichtung 50 wandelt die Bewegungsabfühlsignale in elektronische Form um, die an einen Anzeigeformatgenerator 52 weitergeleitet werden, der das HMD-Bild berechnet. Der Zweck dieser Berechnungen liegt im Erzeugen eines Bildes in der Anzeige oder dem Visor 54 der Person. Das sich ergebende Bild soll eine räumlich abhängige Information anzeigen, die als eine Funktion der Kopfposition der Person auf den neuesten Stand gebracht wird.
Da die Vorrichtung 42 den Kopf in jede Achse trägt bzw. stützt, kann die Drehung des Kopfes in drei Dimensionen präzise bestimmt werden, so daß die Information, die auf einer HMD dargestellt wird, akkurat mit der Kopfposition zusammengebracht werden kann.
Offenbar sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehre möglich. Es ist daher klar, daß die Erfindung innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche anders als speziell beschrieben ausgeführt werden kann.

Claims

1. Kopftragvorrichtung (10) zum Schutz des Kopfes eines in einem Fahrzeug positionierten Subjektes gegenüber schädlichen Effekten der Beschleunigung, wobei folgendes vorgesehen ist:

(a) ein Trägergehäuse (14) anbringbar an einer Tragvorrichtung (16) zum Tragen des Oberkörpers des Subjektes, das in dem Fahrzeug positioniert ist, wobei das Trägergehäuse (14) auf jeder Seite desselben eine Seitenöffnung besitzt und einen Kanal (24) ausgebildet im Inneren des Gehäuses und sich von einer Seitenöffnung zur entgegengesetzten Seitenöffnung erstreckend, wobei das Trägergehäuse (14) Trägergehäusetragmittel (18) aufweist zum starren Tragen oder Haltern des Trägergehäuses an der Tragvorrichtung (16) innerhalb einer y-z-Ebene, definiert durch den Schnitt einer y-Achse und einer z-Achse, wobei aber die Drehung um eine x-Achse gestattet ist, wobei die x, y und z-Achsen ein orthogonales Koordinatensystem definieren, wobei sich die x-Achse durch das Gesicht des Subjekts zum Hinterteil des Kopfes erstreckt, wobei sich die y-Achse seitlich von Ohr zu Ohr erstreckt, und wobei sich die z-Achse vertikal von der Oberseite des Kopfes des Subjekts durch das Kinn erstreckt;

(b) einen im wesentlichen U-förmigen starren Träger (32) angebracht durch die Seitenöffnungen und innerhalb des Kanals (24);

(c) Lagermittel (28, 30) befestigt am Gehäuse entlang des Kanals (24) zum starren Tragen oder Haltern des Trägers (32) innerhalb der x-y-Ebene, aber die Drehung des Trägers (32) um die z-Achse innerhalb des Kanals (24) gestattend, und

(d) Helmanbringmittel (36, 38) zum starren Tragen eines Helms (34) des Subjekts relativ zu dem starren Träger (32) innerhalb der x-z-Ebene, wobei die Drehung des Helms (34) um die y-Achse gestattet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Helmanbringmittel folgendes aufweisen: zwei Anbringungsfittings (36), deren jedes an einer entsprechenden Seite des Helms (34) des Subjekts angebracht ist; und zwei Stiftglieder (38), wobei jedes Stiftglied sich eine Öffnung 40 in ein entsprechendes Ende des starren Trägers (32) einsetzbar ist und in eines der entsprechenden Befestigungsfittings (36).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jedes der Anbringungsfittings (36) ein elastisches Scheibenelement aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägergehäuse Tragmittel (18) eine Gabel- und Stiftanordnung aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ferner eine Folge- bzw. Nachlaufvorrichtung (42) vorgesehen ist, die Drehabfühlmittel (44, 46, 48) aufweist zum Abfühlen der Kopfdrehung um mindestens eine der Achsen.

6. Kopftragvorrichtung nach Anspruch 1, wobei Folgebzw. Nachlaufmittel (42) vorgesehen sind, die folgendes aufweisen:

a) einen x-Achsendrehsensor (44) assoziiert mit den Trägergehäusetragmitteln (18) zum Abfühlen der Drehung des Kopfes des Subjektes um die x-Achse;

b) einen y-Achsendrehsensor (46) assoziiert mit den Helmanbring- oder -befestigungsmitteln (36, 38) zum Abfühlen der Drehung des Kopfes des Subjektes um die y-Achse; und

c) einen z-Achsendrehsensor (48) assoziiert mit den Lagermitteln (28, 30) zum Abfühlen der Drehung des Kopfes des Subjektes um die z-Achse.

7. Kopftragvorrichtung nach Anspruch 6, wobei ferner Verarbeitungsmittel (50, 52) vorgesehen sind zum Empfang von Ausgangssignalen von den Drehsensoren (44, 46, 48), wobei die Ausgangsgröße von den Verarbeitungsmitteln als eine Eingangsgröße für eine Informationsdarstellungsvorrichtung (54) verwendet wird.

8. Kopftragvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Informationsdarstellvorrichtung eine am Helm angebrachte Anzeigevorrichtung (54) aufweist.

9. Kopftragvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der U-förmige starre Träger (32) einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt.

10. Kopftragvorrichtung (10) zum Schutz des Kopfes eines Subjektes positioniert in einem Flugzeug gegenüber schädlichen Effekten der Beschleunigung, wobei folgendes vorgesehen ist:

(a) ein Trägergehäuse (14) anbringbar an einer Tragvorrichtung (16) zum Tragen des Oberkörpers eines Subjekts, welches in dem Flugzeug positioniert ist, wobei das Trägergehäuse (14) eine Seitenöffnung auf jeder Seite davon besitzt und einen im Inneren des Gehäuses (14) ausgebildeten Kanal (24), der sich von einer Seitenöffnung zur entgegengesetzten Seitenöffnung erstreckt, wobei das Trägergehäuse (14) Trägergehäusetragmittel (18) aufweist, und zwar zum starren Tragen des Trägergehäuses (14) an der Tragvorrichtung innerhalb einer y-z-Ebene definiert durch den Schnitt einer y-Achse und einer z-Achse, aber die Drehung um eine x-Achse gestatten, wobei die x, y und z-Achsen ein orthogonales Koordinatensystem definieren, und wobei sich die y-Achse durch das Gesicht des Subjekts zur Rückseite des Kopfs erstreckt, wobei sich die y-Achse seitlich von Ohr zu Ohr erstreckt, wobei sich die z-Achse vertikal von der Oberseite des Kopfes des Subjektes durch das Kinn erstreckt;

(b) einen im wesentlichen U-förmigen starren Träger (32) anbringbar durch die Seitenöffnung und innerhalb des Kanals (24);

(c) Lagermittel (28, 30) befestigt an dem Gehäuse entlang des Kanals (24) zur starren Halterung oder zum starren Tragen des Trägers (32) innerhalb der x-y-Ebene, aber die Drehung des Trägers (32) um die z-Achse innerhalb des Kanals (24) gestattend; und

(d) Helmanbring- oder -befestigungsmittel (36, 38) zum starren Tragen eines Helms (34) des Subjekts relativ zu dem erwähnten starren Träger (32) innerhalb der x-z-Ebene, wobei aber die Drehung des Helms (34) umd die y-Achse gestattet ist.