Beschreibung Steuerungs- und Bewertungsvorrichtung für Geschicklichkeitstest-. Spiel- und Unterhaltungsgeräte
bei deren Bedienung ein bestimmtes Maß an Geschicklichkeit erforderlich ist.
Stand der Technik und gewerbliche Anwendung:
Die nicht invasive (ggfs. transkutane) Messung von Blutwerten (z.B. Blutsauerstoffwerten wie z.B. Sauerstoffpartialdruck (p02) und SauerstoffSättigung (SaO«) oder Blutkohlendioxid¬ werten wie z.B. Kohlendioxidpartialdruck (pC0„) und Kohlendioxidsättigung (SaC0„) oder pH-Wert) durch verschiedene Methoden (z.B. auf elektrochemischem Wege, wobei ein auf die Haut aufgebrachter auf ca. 43° C erwärmter elektro¬ chemischer Sensor eine örtliche Arterialisierung bewirkt und den durch die Haut diffundierenden Sauerstoff nach dem Polarographie-Prinzip nach Clark mißt, oder auf spektralphotometrische Wege (=Oximetrie) , wobei die prozentuale BlutsauerstoffSättigung des Hämoglobins bzw. die prozentuale Kohlendioxidsättigung im arteriellen Blut gemessen wird. Und zwar sendet die Oximetrie-Sonde Licht zweier Wellenlängen aus. Dieses Licht tritt durch das Gewebe und wird dabei teilweise absorbiert und moduliert. Anschließend wird es durch den Detektor der Sonde in ein elektronisches Signal umgewandelt. Vorgang bei der Messung der BlutsauerstoffSättigung: Da Oxyhämoglobin und reduziertes Hämoglobin unterschiedliche Lichtmengen der gewählten Wellenlängen auf den Detektor auftreffen lassen, variiert das elektronische Signal in Abhängigkeit zur Sauerstoff¬ sättigung. Diese Methoden wurden bisher fast nur in der Intensivmedizin und der Neonatologie und somit ausschließlich zu medizinischen Zwecken verwendet. Dabei wurde bisher übersehen, daß auch eine Verwendung für nicht medizinische Zwecke möglich ist, wobei die sehr umfangreichen unten erwähnten Vorteile erzielt werden können. Bekannt ist, daß
der Blutsauerstoffwert abhängig ist vom Alter und davon, ob Krankheiten (z.B. grippaler Infekt) oder stressorische Einflüsse durchgemacht wurden. Der Blutsauerstoffwert ist ausserdem abhängig von der Lebensweise. Bessere Werte liegen "vor bei häufiger Bewegung und körperlicher Anstrengung, schlechtere Werte bei weitgehend bewegungsloser Lebensweise. (Siehe "Physiologische und technische Grundlagen der Sauerstoff- Mehrschritt -Therapie" von Prof. M. von Ardenne von 1978, Georg Thieme-Verlag Stuttgart, 203 Seiten). Bekannt ist ferner, daß gute Blutsauerstoff erte (bei ansonsten gleichen körperlichen Voraussetzungen) eine bessere Reaktions-Fähigkeit bewirken als schlechte Blutsauer¬ stoffwerte, Selbstredend ist eine gute Reaktionsfähigkeit sehr wichtig, um erfolgreich ein Geschicklichkeitsspiel zu spielen. Bekannt ist auch, daß schon eine sehr kurzzeitige Inspiration von reinem Sauerstoff oder von Luft mit erhöhtem Sauerstoffanteil eine sofortige erhebliche Verbesserung des Blutsauerstoffwertes hervorruft. Die von der medizinischen Wissenschaft anerkannte Norm des PaO« beträgt in Ruhe 75 - 100 mm Hg. 40 Sekunden Einatmen von reinem Sauerstoff erzeugt am arteriellen Blut einen Blutsauerstoffpartialdruck (Pa0~) von ca. 500 mm Hg. Die Ausnutzung dieser sehr schnellen Verbesserung des Blutsauerstoffwertes wird durch die Vorrichtung dieser Anmeldung ermöglicht.
Aufgabe, Vorteile
Die Erfindung soll ermöglichen, einer Person nicht nur offenzulegen, bei welchem normalen Blutwert (z.B. Blutsauerstoffwert oder Blutkohlendioxidwert oder pH-Wert) eine bestimmte Leistung am Geschicklichkeitstest, Unterhaltungs- oder Spiel- (auch Geldspiel-) Gerät erbracht wird. Einer Person wird ermöglicht, eine gute Leistung dann besonders hoch einzuschätzen, wenn diese mit einem Blutwert erbracht wurde, welcher ungünstiger als der Normalwert ist. Die Person kann außerdem Vergleiche mit den Resultaten anderer Testpersonen oder Spieler im Vergleich zu deren Blutwerten
anstellen .
Ferner wird es einer Person ermöglicht, einen Geschicklichkeitstest oder ein Spiel innerhalb eines bestimmten Blutwertbereiches durchzuführen, welcher von der Person vorbestimmt werden kann. Es ist außerdem möglich, die an vorerwähnten Geräten erbrachten Leistungen in Abhängigkeit von einem bestimmten Blutwert zu bewerten.
Hierdurch können individuell bestehende Unterschiede - und damit unterschiedliche Vorbedingungen hinsichtlich z.B. Aktions- und Reaktionsfähigkeit - ausgeschaltet werden. Es werden interessante Spielkombinationen ermöglicht. Eine Person kann z.B. versuchen, einen Test oder ein Spiel - trotz Auswahl eines ungünstigen Blutwertes - gegen eine andere weniger geschickte Person, die einen günstigen oder sehr günstigen Blutwert ausgewählt hat - dennoch zu gewinnen. Ferner ermöglicht die Erfindung, vorerwähnte Geräte derart zu steuern, 'daß der Test bzw. das Spiel (auch Geldspiel) nur bei Vorhandensein eines ganz bestimmten - vorbestimmbaren - Blutwertes durchführbar ist.
Generell wird durch das Spiel der Blutwert verbessert und hierdurch Stress und Müdigkeit vertrieben und die Leistungs¬ fähigkeit (d.h. auch die Reaktionsfähigkeit) verbessert.
Lösung:
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch: Steuerungs- und Bewertungs- Vorrichtung, die mittels kontinuierlicher, unblutiger, nicht invasiver Messung (ggfs. transkutaner Messung oder Messung des Sauerstoff- oder Kohlendioxidanteils der ausgeatmeten Luft) des Blutwertes Geschicklichkeitstest-, Unterhaltungs- und Spiel- (auch Geldspiel-) Geräte steuert (d.h. diese Geräte oder Funktionsteile hiervon ein- oder ausschaltet) und/oder die
mit vorerwähnten Geräten erzielten Leistungswerte in Abhängigkeit von einem bestimmten gleichzeitig gemessenen Blutwert bewertet.
Der Blutwert wird kontinuierlich durch eine Vorrichtung zur nicht invasiven Messung des Blutwertes gemessen. Die Meßmethode kann verschiedenster Natur sein, z.B. Methode der elektro-chemischen Messung (Polarographie nach Clark) des Blutsauerstoffpartialdruckes (pO«) oder des Blutkohlendioxid- Partialdrucks (pC02) oder spektralphoto- metrische Methode (Oximetrie) der Messung der BlutsauerstoffSättigung (Sa0„) oder der Blutkohlendioxid¬ sättigung (SaC0„) oder elektrochemische oder photometrische Methode der Messung des pH-Wertes.
Jede Veränderung der gemessenen Werte verändert auch jeweils die in einer Rechnereinheit eingegebenen Multiplikator¬ faktoren, mit denen die am Geschicklichkeitstest-, Spiel¬ oder Unterhaltungsgerät erzielten Punkte multipliziert werden. Dies heißt, daß für jeden Blutwert ein bestimmter Multiplikator-Faktor in der Rechnereinheit vorgegeben ist. Abhängig von dem jeweils von der Testperson bzw. dem Spieler als wünschenswert vorgegebenen Blutwert bzw. -bereich sind auch die Multiplikator- Faktoren veränderbar. Der Spieler bzw. die Testperson hat die Möglichkeit, einen bestimmten Blutwert vorzugeben (z.B. Sauerstoffpartial- druckwert (p0->) von 100 mm Hg oder SauerstoffSättigung (Sa02) von 99% oder Kohlendioxid- Partialdruck (pC02) von 39 mm Hg oder pH-Wert von 7,39), welcher ihm als der vorteilhafteste Wert erscheint. Es ist jetzt Aufgabe der Person, während des Testes/ des Spieles entweder durch Regelung der Sauerstoff- Zufuhr über ein (z.B. durch Druckknopf- oder Drehknopf- Betätigung geregeltes) Ventil oder Durchflußmesser oder durch gezielte Atmungsübungen (mit oder ohne Zuhilfenahme der in der PCT-Anmeldung No. PCT/EP 89/00110 erwähnten Vorrichtung zur gezielten Inspiration von reinem Sauerstoff) so genau wie möglich in der Nähe des vorgewählten Wertes - wofür in der Rechnereinheit die höchsten
Multiplikator- Faktoren eingegeben sind - zu verbleiben.
Eine ständige Kontrolle des Blutwertes ist der Person durch die kontinuierliche Anzeige des Blutwertes auf dem Blutwert- Anzeigefeld des Gerätes möglich.
Die Vorrichtung dieser Anmeldung hat einen eigenen Punkteanzeiger, der betrieben wird durch die Leistungswerte anzeigenden Impulse des Test- bzw. Spielgerätes, an welches diese angeschlossen ist, wobei eine in die Vorrichtung integrierte Rechnereinheit die Leistungswerte in Übereinstimmung mit den verschiedensten Spielkombinationen verändert, wovon im Folgenden nur einige wenige erwähnt sein sollen:
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung:
1. Bevorzugte Ausführungsform:
Betrieb ohne Zufuhr von reinem Sauerstoff oder von Luft mit erhöhtem Sauerstoffanteil bei kontinuierlicher nicht invasiver
Messung und Anzeige des Blutsauerstoffwertes und ständig in Abhängigkeit vom Blutsauerstoffwert bewerteter Test- bzw.
Spielresultate:
Alternative A:
Die erzielten Resultate des Test- bzw. Spielgerätes werden in die Rechnereinheit der Vorrichtung eingegeben, welche die Test- bzw. Spielresultate solange z.B. mit dem Faktor 1,000 multipliziert, wie der gleichzeitig mittels Vorrichtung zur nicht invasiven Messung kontinuierlich gemessene Blutsauerstoffwert in einem vorbestimmten Blutsauerstoff¬ bereich: "(von z.B. p02-Bereich 90-95 mm Hg oder z.B. Sa02-Bereich 96-99 %) oder bei einem vorbestimmten Blutsauerstoff ert (von z.B. p02-Wert 95 mm Hg oder z.B. Sa02- Wert 99%) verbleibt. Die Rechnereinheit ist so geschaltet, daß bei Blutsauerstoffwerten, die unter dem vorbestimmten Bereich bzw. Wert liegen, die Resultate nicht
verändert werden (d.h. Multiplikation mit Faktor 1,000), da die Resultate mit einem ungünstigeren als dem vorbestimmten Blutsauerstoff- Bereich oder -Wert erzielt wurden. Hingegen wird bei Messung eines über dem vorbestimmten Blutsauerstoff¬ bereich oder -wert liegenden Blutsauerstoffwertes die Multiplikation des jeweiligen Test- bzw. Spielresultates mit einem Faktor bewirkt, der z.B. unter 1,000 liegt. Das Ausmaß der hierdurch resultierenden Reduzierung des ursprünglichen Ergebnisses ist durch Faktorenänderung beliebig veränderbar.
Hierdurch werden die von Spielern mit Blutsauerstoffwerten, die über den vorbestimmten Blutsauerstoffwerten liegen, (d.h. mit günstigeren Blutsauerstoffwerten) erzielten Leistungswerte durch Multiplikation mit einem unter 1,000 liegenden Faktor vermindert und in der gemäß Faktormultiplikation sich ergeben¬ den Höhe auf dem separaten Anzeigefeld der Vorrichtung angezeigt. Hierdurch wird der ungünstigeren Reaktionsfähig¬ keit von Personen mit ungünstigen Blutsauerstoffwerten Rechnung getragen.
Alternative B:
Sofern gewünscht wird, die Atraungsgewohnheit einer Person zu bessern (z.B. eine tiefere Atmung zu erreichen), kann der Multiplikator- Faktor so geändert werden, daß im Gegen¬ satz zu Alternative A bei durch tiefere Atmung erzieltem höherem Blutsauerstoffwert die Leistungswerte durch Multipli¬ kation mit für die höheren Blutsauerstoffwerte eingegebenen höheren Multiplikator- Faktoren (also z.B. über 1,000) erhöht werden, und somit die bessere Atmung belohnt wird.
Alternativen A + B können auch mit Zufuhr von reinem Sauerstoff oder von Luft mit erhöhtem Sauerstoffanteil ausgeführt werden.
Hierbei ist es möglich, erheblich bessere Blutwerte (z.B. p02, Sa02, pC02, SaC02 oder pH-Wert) zu erreichen und selbige vorzuwählen. Durch Einhaltung bestimmter sehr günstiger
Blutwerte kann eine sehr gute Reaktionsfähigkeit erreicht werden.
2. Bevorzugte Ausführungsform:
Betrieb mit Zufuhr von reinem Sauerstoff oder von Luft mit erhöhtem Sauerstoffanteil bei kontinuierlicher Messung und Anzeige der Blutwerte. Ermöglichung des Test- bzw. Spielvor¬ ganges innerhalb eines vorbestimmbaren Blutwertes und ständig in Abhängigkeit vom Blutwert geänderter (d.h. bewerteter) Test- bzw. Spielresul;tate:
Die Rechnereinheit ist so geschaltet, daß entweder 1) das Test- /Spiel- (auch Geldspiel-) Gerät oder alternativ bestimmte Funktionsteile des Gerätes überhaupt nur dann in Betrieb sind bzw. Punkte zählen, wenn der vorgewählte Blut- wert eingehalten wird (d.h. bei Unter- bzw. Überschreitung des vorgewählten Blutwertes' oder -bereiches wird z.B. die Stromzufuhr des Test-/Spielgerätes oder von Funktionsteilen hiervon (z.B. der Zählerfunktion) unterbrochen) oder 2) solange die Test- bzw. Spielergebnisse mit einem günstigen Faktor multipliziert werden, wie der vorgewählte Blutwert- Bereich eingehalten wird. Multiplizierung mit einem ungünstigen Faktor erfolgt dann, wenn der vorgewählte Blut¬ wertbereich unter- oder überschritten wird, wobei viele unter¬ schiedliche Bewertungsalternativen durch Eingabe unterschied¬ licher Multiplikator- Faktoren in die Rechnereinheit möglich sind.
3. Bevorzugte Ausführungsform:
Betrieb von Geldspielgeräten mit dem Steuerungsgerät dieser Anmeldung: Denkbar ist, daß der Spieler wünscht, nur im Zustande erhöhter Reaktionsbereitschaft zu spielen (z.B. Gewinnzahlen durch reaktionsschnelle Betätigung der Stopp¬ oder Start- Funktion zu erzielen), und daher z.B. nur bei Einhaltung eines bestimmten (ggfs. vorbestimmbaren) Blut¬ wertes oder -bereiches. Das Gerät (oder Funktionsteile
hiervon) würde daher erst in demjenigen Moment eingeschaltet, wenn der vorbestimmte Blutwertbereich erreicht wird. Eine Weiter ührung des Spieles könnte erst dann möglich werden, wenn eine Unter- oder Überschreitung des vorbestimmten Blutwertes beendet ist. Auch die Steuerung des Gewinns - abhängig vom Blutwert - ist denkbar.
Zeichnungsbeschreibung:
In den Figuren 1 und 2 sind besondere Ausgestaltungen von Spiel- bzw. Geschicklichkeitstestgeräten dargestellt, und zwar in Fig. 1 ein sogenannter Flipperautomat und in Fig. 2 ein Geschicklichkeitstestgerät. Die dargestellte Anordnung ist jedoch bei jedem Gerät anzuwenden, bei dem Aufgaben zu lösen und/oder Tätigkeiten durchzuführen sind, die Körper¬ kräfte, gute Feinmotorik und/oder Reaktionsfähigkeit, eine gute Koordination von Bewegungen, gute optische und/oder akustische Wahrnehmung oder dgl. verlangen.
Um die in ihrem Aufbau an sich bekannten Geräte (60;70) mit der Anordnung zu versehen, sind im Bereich der üblichen Spiel¬ oder Testergebnisanzeigen (63 a+b;73 a+b) ein zusätzliches, abklappbares oder verdeckbares Anzeigefeld (6l;71) für den Blutwert und ein Extraanzeigefeld (62a;72a) für die erhöhten bzw. reduzierten Test- bzw. Spielresultate und ein weiteres Extraanzeigefeld (62b:72b) für einen zweiten Spieler vorge¬ sehen. Weiterhin ist innerhalb des Gerätes (60;70) eine Vor¬ richtung (64;74) zur nicht invasiven (transkutanen) Messung des Blutwertes angeordnet, die über entsprechende Leitungen (68;78) mit einer entweder frei handhabbaren (oder auch am Gerät (60;70) befestigten) Sonde bzw. Sensor (67;77) (hier als Fingersonde ausgebildet) der Vorrichtung (64;74) verbun¬ den ist. Außerdem ist im Gerät (60;70) als Sauerstoffquelle eine Sauerstoff- Flasche (65;75) angeordnet (alternativ ist auch eine außerhalb der Vorrichtung angeordnete zentrale 02-Quelle denkbar), die mit der Sauerstoff- Kanüle (82) (alternativ 02-Maske, -Brille oder -T-Stück) über eine Leitung
(65a; 75a) verbunden ist. Die Zufuhr von reinem Sauerstoff oder von Luft mit erhöhtem Sauerstoffanteil ist durch Betätigung eines Druckknopfes (81) über ein Regelventil (81a) (oder alternativ über einen nicht dargestellten Durchflußmesser) regelbar.
Die Steuerung des Gerätes (60;70) erfolgt über eine Rechner¬ einheit (69;79), die mit den Anzeigefeldern (61 ;71 ;62a+b; 72a+b), die als beliebig alphanumerische Anzeige ausgebildet sein können, mit dem Regelventil (81a), mit einem aus einem Tastenfeld, Druckknöpfen oder Druckschaltern (84) bestehenden Eingabefeld (83) und der Steuerung des Gerätes (60;70) verbunden ist. Die über das Eingabefeld (83) ein- bzw. vorge¬ gebenen Blutwerte werden über das weitere Anzeigefeld (85) dargestellt.