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Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2 und ein Überwachungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
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In verschiedenen Bereichen des Arbeitslebens werden Tätigkeiten ausgeführt, die für Gesundheit von Personen Risiken bergen. Zu diesen Bereichen gehören z.B. die Arbeiten von Feuerwehrleuten, Industrietauchern, Rettungskräften, Einsatzkräften in Katastrophengebieten oder Industrieanlagen. Um die Risiken für diese Personengruppen zu minimieren, kommen Überwachungsvorrichtungen zum Einsatz.
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Die Überwachungsvorrichtungen erkennen z.B. als Gassensoren frühzeitig, eine Gefahrensituation für eine Person und teilen dies der Person oder auch einer anderen, überwachenden Person oder einem Überwachungssystem mit. Damit können ggf. Rettungsmaßnahmen eingeleitet werden.
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In der
WO 01/08752 A1 wird ein entsprechendes System beschrieben, wobei eine Person mit einer separaten Basisstation vorausgesetzt wird. Die Basisstation ist als PC, Laptop oder Tablet ausgeführt.
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Dadurch, dass die überwachende Person eine Basisstation zum Überwachen der Person benötigt, müssen zwei unterschiedliche Gerätearten angeschafft, gewartet und betrieben werden. Durch das hohe Gewicht und den großen Formfaktor einer separaten Basisstation benötigt die Person in der Regel beide Hände zum Bedienen der Basisstation.
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Es besteht daher Bedarf an effizienten Überwachungsmöglichkeiten.
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Die Aufgabe wird durch eine Überwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach der Erfindung weist die Überwachungsvorrichtung zum Tragen an einer Person, mindestens eine Sende- und / oder Empfangseinheit, sowie mindestens einen Beschleunigungssensor auf. Ferner ist sie mit mindestens einem Sensormittel zur Aufnahme von Messwerten koppelbar und weist mindestens eine Datenverarbeitungseinheit auf, die als Betriebsmodi mindestens einen „Grundmodus“ und einen „Basisstationsmodus“ aufweist. Im „Grundmodus“ werden die Messwerte des Beschleunigungssensors und / oder des mindestens einen Sensormittels überwacht, die an der Person, in der Umgebung der Person und / oder an der Ausrüstung der Person gemessen werden. Im „Basisstationsmodus“ werden die Messwerte von mindestens einer anderen, aber kompatiblen Überwachungsvorrichtung im „Grundmodus“ verarbeitet. Durch den Einsatz dieser Überwachungsvorrichtung muss keine separate Basisstation eingesetzt werden. Dies ermöglicht der überwachenden Person einen größeren Handlungsspielraum und eine gesteigerte Flexibilität. Hinzu kommt noch ein reduzierter Wartungs- und Betriebsaufwand, da nicht mehr zwei unterschiedliche Geräte angeschafft und betrieben werden müssen.
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Ein Display ist häufig ein Bauelement, das einen relativ hohen Stromverbrauch hat. Der Stromverbrauch kann verringert werden, wenn die Stromversorgung des Displays von den Messwerten des Beschleunigungssensors abhängt, d.h. eine Gebrauchslage wird von einer Nichtgebrauchslage unterschieden. Wenn z.B. der Beschleunigungssensor misst, dass die Überwachungsvorrichtung am Körper der Person hängt, was z.B. durch eine Detektion des Hängens (Erdschwerevektor nach unten zeigend) ermittelbar ist, wird das Display z.B. automatisch ausgeschaltet oder gedimmt. Wird die Überwachungsvorrichtung hingegen aus dieser Lage bewegt, wird dies von den Beschleunigungssensoren ebenfalls detektiert, so dass das Display automatisch in den normalen Modus geschaltet werden kann. Damit wird für die Person, die die Überwachungsvorrichtung mit sich führt, die Bedienung erheblich vereinfacht. Diese Ansteuerung kann in Sonderfällen, z.B. einem Alarm, geändert werden, so dass das Display auch in einer Nichtgebrauchslage aktiviert wird.
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Die Aufgabe wird auch durch eine Überwachungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Dabei ist ein Display durch ein Signal des mindestens einen Beschleunigungssensors steuerbar, insbesondere ein- und ausschaltbar. Displays verbrauchen eine erhebliche Menge an Energie, so dass die effiziente Steuerung des Energieverbrauchs wichtig ist. Der mindestens eine Beschleunigungssensor kann z.B. registrieren, wenn die Überwachungsvorrichtung vom Benutzer aus einer hängenden Lagerungsposition in eine waagerechte Betrachtungsposition gebracht wird. Diese registrierte Bewegung wird dann dazu verwendet, das Display einzuschalten. Bringt der Benutzer die Überwachungsvorrichtung wieder in die hängende Lagerungsposition, wird das Display wieder ausgeschaltet. Grundsätzlich ist es möglich, dass auch andere, insbesondere auch komplexere Bewegungsmuster von dem mindestens einen Beschleunigungssensor erfasst werden, um das Display anzusteuern. Die Merkmale der Überwachungsvorrichtungen gemäß den Ansprüchen 1 und 2 können auch miteinander kombiniert werden.
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In einer Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung eine bidirektionale Kommunikationseinheit, eine Pagerfunktion und / oder eine Repeaterfunktion auf. Durch die bidirektionale Kommunikation kann eine vollständige, wechselseitige Kommunikation durchgeführt werden. Ein Pager ist dazu geeignet, kurze Meldungen, Daten und / oder Signale von einem Sender an einen Empfänger zu übertragen, was insbesondere in Notfallsituationen sinnvoll sein kann. So kann z.B. der Bediener einer Basisstation darauf hingewiesen werden, dass ein Warn- oder Alarmzustand eingetreten ist. Ein Repeater erlaubt eine Reichweitenverlängerung, was insbesondere bei räumlich größeren Einsatzgebieten hilfreich ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in ein und derselben Überwachungsvorrichtung sowohl der „Grundmodus“, als auch der „Basisstationsmodus“ einstellbar, d.h. aktivierbar. Damit können Überwachungsvorrichtungen je nach Bedarf als persönlicher Ausrüstungsgegenstand verwendet werden. Es ist aber auch möglich, eine Überwachungsvorrichtung als Basisstation zur Überwachung anderer Überwachungsvorrichtungen zu verwenden.
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Dabei können die Überwachungsvorrichtungen so ausgebildet sein, dass sie am Körper und / oder an der Ausrüstung einer Person tragbar sind.
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Für ein flexibles Interface zwischen der Person und der Überwachungsvorrichtung weist diese mindestens ein Display, mindestens ein Bedienelement, mindestens eine Leuchtdiode, mindestens einen Akustikgeber und / oder mindestens einen Lautsprecher auf.
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Ferner verfügt eine Ausführungsform über mindestens ein integriertes internes Sensormittel und / oder mindestens ein gekoppeltes externes Sensormittel zur Erfassung mindestens eines physiologischen Parameters der tragenden Person, zur Erfassung des Füllstandes eines Atemgasbehälters, eines Parameters aus der Umgebung der Person, eine GPS-Vorrichtung zur Bestimmung der Position und / oder einen Gassensor zur Erfassung gefährlicher Gase in der Umgebung der Person. Mit einem oder mehrerer dieser Parameter ist eine Risikobewertung des Einsatzes der Person möglich. Es ist insbesondere auch möglich, dass Daten von Sensormittel durch die Überwachungsvorrichtung empfangen und / oder verarbeitet werden, die außerhalb des Gehäuses der Überwachungsvorrichtung angeordnet ist; es werden externe Sensormittel verwendet. Die Daten können insbesondere von der Überwachungsvorrichtung im „Basisstationsmodus“ empfangen und ausgewertet werden.
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Ferner kann eine Ausführungsform einer Überwachungsvorrichtung eine Kameravorrichtung, insbesondere eine Wärmebildkamera aufweisen. Eine Kameravorrichtung, die z.B. von der Person getragen wird, kann wertvolle Hinweise über das Einsatzgeschehen geben, die z.B. von der Überwachungsvorrichtung im „Basisstationsmodus“ empfangen und ausgewertet werden können. Mittels einer Wärmebildkamera können z.B. Personen aufgespürt werden, wenn die Sicht an einem Einsatzort eingeschränkt ist.
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Eine Überwachungsvorrichtung weist in einer Ausführungsform ein Mittel zur automatischen Einstellung des „Grundmodus“ beim Starten auf, insbesondere durch eine Kopplung durch physische Nähe oder einen physischen Kontakt (z.B. ein so genanntes Bumping) mit einer Überwachungsvorrichtung im „Basisstationsmodus“. Die physische Nähe oder der physische Kontakt stellen sicher, dass eine Nachbereichskommunikation in der Lage ist, ein so genanntes Pairing zwischen den Überwachungsvorrichtungen zu ermöglichen. Damit kann z.B. im Einsatz schnell aus einer Mehrzahl von (z.B. im Wesentlichen baugleichen) Überwachungsvorrichtungen eine Überwachungsvorrichtung als Basisstation ausgewählt werden, wobei die anderen Überwachungsvorrichtungen zu Überwachungsvorrichtungen im „Grundmodus“ deklariert werden. Alternativ ist ein Schaltmittel zur manuellen Einstellung des Betriebsmodus vorgesehen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Überwachungsvorrichtung ein wasserdichtes und / oder schlagfestes Gehäuse aufweist.
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Für eine Person im Einsatz können die von der Überwachungsvorrichtung erfassten Daten und / oder Signale unmittelbar von Bedeutung sein. In einer Ausführungsform sind daher auf einem Head-up Display der Person und / oder in einer Atemschutzmaske der Person Daten in Abhängigkeit von den Messwerten des Beschleunigungssensors und / oder mindestens eines Sensormittels anzeigbar. Die Datenübertragung von der Überwachungsvorrichtung zum Head-up Display oder der Atemschutzmaske kann dabei insbesondere drahtlos erfolgen.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn ein insbesondere drahtloses Kopplungsmittel mit einem Atemschutzgerät so zusammenwirkt, dass die Überwachungsvorrichtung automatisch durch eine Aktivierung des Atemschutzgerätes mit dem Atemschutzgerät koppelbar ist. Dabei kann insbesondere die Überwachungsvorrichtung automatisch in den „Grundmodus“ versetzbar sein.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Überwachungssystem mit mindestens zwei kompatiblen Überwachungsvorrichtungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13 gelöst, wobei bei mindestens einer ersten Überwachungsvorrichtung der „Basisstationsmodus“ eingestellt ist und bei mindestens einer zweiten Überwachungsvorrichtung der „Grundmodus“. Eine besonders wirtschaftliche Ausführung ist es, wenn die kompatiblen Überwachungsvorrichtungen im Wesentlichen baugleich sind.
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Anhand von beispielhaften Ausführungsformen werden die Überwachungsvorrichtung und das Überwachungssystem anhand von Figuren beschrieben. Dabei zeigt
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1 eine schematische Darstellung von drei Überwachungsvorrichtungen, die ein Überwachungssystem bilden;
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2 eine Ausführungsform für ein Überwachungssystem aus fünf weitestgehend baugleichen Überwachungsvorrichtungen;
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Überwachungssystem;
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4 eine schematische Darstellung einer Überwachungsvorrichtung;
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5 eine schematische Darstellung von Displayansichten beim Herstellen und Lösen einer Datenverbindung zwischen Übertragungsvorrichtungen;
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6 eine schematische Darstellung zweier Displayansichten im Basisstationsmodus einer ersten Ausführungsform;
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7 eine schematische Darstellung zweier Displayansichten im Basisstationsmodus einer zweiten Ausführungsform;
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8 eine schematische Darstellung von Evakuierungsbefehlen.
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In 1 ist schematisch eine Situation dargestellt, bei der zwei Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b miteinander Daten und / oder Signale austauschen. Ferner wird noch ein externes Sensormittel 20 (mit einem Sensor 21 und einer Sende- und Empfangseinheit 3 ausgestattet) dargestellt, dass mit einer Überwachungsvorrichtung 1a Daten- und / oder Signale austauscht. Die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b (ggf. zusammen mit dem externen Sensormittel 20 und hier nicht dargestellten internen Sensormitteln) bilden somit eine Ausführungsform eines Überwachungssystems.
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Der Daten- und / oder Signalaustausch zwischen den Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b ist durch die konzentrischen Kreise dargestellt, die die elektromagnetischen Wellen (z.B. bei Funk, WLAN oder einer anderen drahtlose Daten- oder Signalübertragung) symbolisieren, die dem Daten- und / oder Signalaustausch dienen. Im Folgenden wird angenommen, dass die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b, im Wesentlichen baugleich, in jedem Fall miteinander kompatibel sind.
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Die erste Überwachungsvorrichtung 1a befindet sich in der dargestellten Ausführungsform im „Grundmodus“, die zweite Überwachungsvorrichtung 1b befindet sich im „Basisstationsmodus“.
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Die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b sind von einer in 1 nicht dargestellten Person tragbar, insbesondere der Form eines Handgerätes oder eines Gerätes, das an der Ausrüstung oder Kleidung der Person anbringbar ist. Die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b können z.B. an einer Halterung 10 hängend an der Kleidung der Person getragen werden.
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Die Gehäuse der Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b sind wasserdicht und schlagfest ausgebildet. Die Gehäuse können z.B. aus Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder Metall gefertigt sein. Vorzugsweise erfüllen die Gehäuse die Anforderungen des Ex-Schutzes.
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Die dargestellte Ausführungsformen der Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b weisen jeweils drei Einheiten auf: eine Datenverarbeitungseinheit 2, eine Sende- und Empfangseinheit 3 und einen Beschleunigungssensor 4.
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Der Beschleunigungssensor 4 detektiert Bewegungen in allen drei Raumrichtungen und Drehungen um die drei Raumachsen, so dass sowohl Schritte der Person, als auch die Änderung der Orientierung der Überwachungsvorrichtung 1a, 1b im Raum detektiert werden. In alternativen Ausführungsformen kann der Beschleunigungssensor 4 auch weniger als diese sechs Bewegungen detektieren. Die Bewegungen einer überwachten Person, insbesondere plötzliche Änderungen im Bewegungsmuster der überwachten Person können u.a. dazu beitragen, ein Risiko für die Person zu erkennen. So ließe sich mittels des Beschleunigungssensors 4 z.B. eine Ohnmacht der zu überwachenden Person gut detektieren. Als Sicherungsmittel kann auch ein Notknopf 9 dienen, der im Notfall von der zu überwachenden Person gedrückt wird. Alternativ kann der Notknopf 9 als Totmannknopf ausgelegt sein, so dass das Nichtdrücken des Alarmknopfes innerhalb einer vorgegebenen Zeit zur Auslösung eines Alarms führt.
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In der Datenverarbeitungseinheit 2 laufen u.a. die von dem Beschleunigungssensor 4 gemessenen Daten zusammen. Die Datenverarbeitungseinheit 2 verarbeitet aber auch Daten, die von externen Sensormitteln 20 und / oder internen Sensormitteln (in 1 nicht dargestellt) erfasst werden und von der Überwachungsvorrichtung 1a über die Sende- und Empfangseinheit 3 erfasst werden. Auch können über die Sende- und Empfangseinheit 3 Signale und / oder Daten von anderen Überwachungsvorrichtungen 1a (anderer Bauart oder im Wesentlichen gleicher Bauart) erfasst werden, die dann in der Datenverarbeitungseinheit 2 prozessiert werden.
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Dabei kann es – je nach Einsatzzweck – sinnvoll sein, Sensormittel 20 mit unterschiedlichen Sensoren 21 innerhalb und / oder außerhalb der Überwachungsvorrichtung 1a, 1b zu verwenden.
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Im Folgenden wird auf einige Sensormittel 20 (siehe auch 3) eingegangen, wobei diese grundsätzlich beliebig miteinander kombinierbar und auf einen Einsatzzweck abstimmbar sind.
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Mit einem Drucksensor kann der Druck in einem Atemgasbehälter der zu überwachenden Person gemessen werden. Die noch zur Verfügung stehende Atemluft ist ein wichtiger Parameter zur Einschätzung eines Risikos für die im Einsatz befindliche, zu überwachende Person.
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Mit einem Thermometer kann die Umgebungstemperatur und / oder die Körpertemperatur der Person erfasst werden. Auch diese Temperaturen stellen Parameter dar, die auf Risiken hinweisen.
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Mit einem Mikrofon lassen sich Geräusche der überwachten Person und / oder auch Geräusche aus der Umgebung der Person erfassen. Bei einer bewusstlosen Person kann die Erfassung von Atemgeräuschen eine wichtige Informationsquelle zur Beurteilung der Risikolage.
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Eine Kamera im Sensormittel 20 kann dazu dienen, Dritten die Einsatzsituation vor Ort zu zeigen. Eine Wärmebildkamera kann dazu dienen, Brände oder Brandort zu beurteilen und um Personen in Bereichen mit Sichtbehinderungen z.B. durch Rauch zu finden.
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Auch Daten einer GPS-Einheit können von der Überwachungsvorrichtung 1a, 1b erfasst werden, um den Standort der überwachten Person zu bestimmen.
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Ein Pulsoxymetriesensor kann wertvolle Aussagen über das körperliche Leistungsvermögen der zu überwachenden Person erlauben.
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Gassensoren für gefährliche (z.B. explosive, toxische, CO2) Gase können ihre Daten ebenfalls an die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b senden.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 kann für Drücke, Temperaturen oder andere Messgrößen Grenzwerte und / oder verdächtige zeitliche Änderungen in den Messgrößen erfassen, was für eine Risikobeurteilung sinnvoll ist. Die Daten können auch im Rahmen eines Head-up Displays in einer Atemschutzmaske angezeigt werden. Damit hat der Träger der Überwachungsvorrichtung 1a, 1b ausgewählte Werte (z.B. den Füllungszustand des Atemschutztanks) während des Einsatzes im Blick.
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Mit einem oder mehreren dieser Sensormitteln 20 ist die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b in der Lage, verschiedenste Parameter an der Ausrüstung und in der Umgebung der Person zu überwachen und diese Daten zu speichern, wie z.B. Temperaturen, Wärmebilder, Livebilder, Geräusche, Umgebungsbilder, die Gaszusammensetzung der Umgebung, den Druck in der Atemluftflasche der überwachten Person, die Position der überwachten Person und physiologische Werte der Person.
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Dabei weisen die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b zwei Modi auf: einen „Grundmodus“ G und einen „Basisstationsmodus“ B.
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Im „Grundmodus“ G überwacht die Überwachungsvorrichtung 1a mit Hilfe der Datenverarbeitungseinheit 2 die Messdaten des Bewegungssensors 4 und aller gekoppelten Sensoreinheiten 20.
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Diese überwachten Messdaten werden durch die Sende- und Empfangseinheit 3 an eine gekoppelte Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B übertragen. Typischerweise wird die Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B Daten und / Signale von mehr als einer Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G empfangen.
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Der „Basisstationsmodus“ B ist ein besonderer Modus, der eine Überwachungsvorrichtung in die Lage versetzt, die Funktion einer Basisstation für andere Überwachungsvorrichtungen 1a auszuüben.
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Somit kann eine Überwachungsvorrichtung 1b auch eine Basisstation für andere Überwachungsvorrichtungen 1a bilden, so dass eine dezidierte Basisstation in Form z.B. eines PC oder eines Tablets nicht mehr erforderlich ist. Es ist auch möglich, dass sich mehrere Überwachungsvorrichtungen 1b im „Basisstationsmodus“ B befinden. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b untereinander jeweils im Wesentlichen baugleich oder zumindest kompatibel sind. Es ist auch möglich, dass die Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G Daten und / oder Signale an andere Überwachungsvorrichtungen 1a sendet, die sich ebenfalls im „Grundmodus“ G befinden.
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Bei Betriebsaufnahme wird für jede Überwachungsvorrichtung festgelegt, welchen Betriebsmodus B, G sie haben soll. Dies kann z.B. dadurch geschehen, dass die für den „Grundmodus“ G vorgesehenen Überwachungsvorrichtungen 1a, sich durch einen physischen Kontakt (einem sogenannten „Bump“) bei der als Basisstation ausgewählten Überwachungsvorrichtung 1b anmelden. Durch Nahbereichskommunikation (z.B. NFC, Bluetooth, Zigbee) zwischen den jeweiligen Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b melden sich die Überwachungsvorrichtungen 1a im „Grundmodus“ G so bei der Basisstation an. Alternativ kann die Anmeldung auch anstelle eines physischen Kontakts durch eine Annährung der Geräte, d.h. die Herstellung einer physischen Nähe.
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Somit können die Überwachungsvorrichtungen im „Basisstationsmodus“ B die jeweils mit einer Überwachungsvorrichtung im „Grundmodus“ G ausgestatteten zu überwachenden Personen überwachen.
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Die Überwachungsvorrichtung mit mehreren Betriebsmodi G, B, kann somit die Eigenschaften von einem Überwachungsgerät oder einer Basisstation übernehmen. Durch diese Kombination von Merkmalen, wird die Anschaffung und Wartung von großen und schweren Basisstationen, die als PC, Laptop oder Tablet ausgeführt sind überflüssig. Des Weiteren birgt die Überwachungsvorrichtung einen weiteren Vorteil durch die gesteigerte Flexibilität, da sowohl die überwachte Person als auch die überwachende Person für ihre Aufgaben die Überwachungsvorrichtung mit mehreren Betriebsmodi benutzen können. Des Weiteren wird durch die kleinere und leichtere Bauart der Überwachungsvorrichtung mit mehreren Betriebsmodi im Vergleich zur einer Basisstation die als PC, Laptop oder Tablet ausgeführt ist, die Handlungsfreiheit der überwachenden Person erhöht, da diese so die Hände frei hat, um neben der Überwachung der überwachten Person andere Tätigkeiten auszuführen.
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Des Weiteren weist die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b Mittel auf, mit denen eine Kommunikation über räumliche Distanzen mit Sprechfunk und / oder vorprogrammierter Nachrichten möglich ist. Dafür sind entsprechend ein Mikrofon, Lautsprecher und / oder Anzeigenelemente vorgesehen.
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Auch kann beim Starten der Überwachungsvorrichtung durch einen RFID-Tag ein Betriebsmodus B, G automatisch festgelegt werden. Der RFID-Tag befindet sich dabei z.B. in einem Atemgerät in oder an einer Bänderung, so dass die Überwachungsvorrichtung 1a automatisch in den „Grundmodus“ G versetzt wird, wenn die zu überwachende Person ein Atemgerät anlegt.
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Bei Einsätzen, die sich z.B. über eine größere Fläche erstrecken kann die Daten- und / oder Funkübertragung schwierig sein. Daher kann die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b auch über eine Repeaterfunktion verfügen, so dass eine Überwachungsvorrichtung 1a, 1b gezielt in einem Bereich des Einsatzgebietes abgelegt werden kann, um Daten- und / oder Signale aus schwer zugänglichen Bereichen weiterzuleiten. Somit können Daten- und / oder Signale von Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b über andere – als Repeater fungierende – Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b zur Basisstation (und zurück) übertragen werden.
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Auch kann eine Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung 1a, 1b eine Pagerfunktion aufweisen, d.h. eine Überwachungsvorrichtung 1a, 1b kann in einen Pagermodus versetzt werden. Befindet sich z.B. eine der überwachten Personen aufgrund eines zu niedrigen Drucks in ihrer Atemluftflasche in Gefahr, löst die Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ die Pagerfunktion bei der Überwachungsvorrichtung 1a im „Pagermodus“ aus. Dies kann einen akustischen und optischen Alarm umfassen. Des Weiteren kann die Person über die Überwachungsvorrichtung im „Pagermodus“ Befehle über vorprogrammierte Nachrichten emfangen.
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Eine Überwachungsvorrichtung im „Pagermodus“ dient nicht der Aufnahme von Messwerten, sondern der Signalisierung für eine Person, die sich z.B. von der Überwachungsvorrichtung 1a im „Basisstationsmodus“ entfernt. Erhält diese Person über den Pager eine Nachricht, kann sie sich umgehend zur Basisstation begeben.
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Auch kann der Notknopf 9 in mehrfacher Weise verwendet werden. Einmal kann eine Person mit einer Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G im Einsatz eine Nachricht an eine Basisstation absetzen. Zum anderen kann von einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B eine Nachricht an mehrere, im Einsatz befindliche Personen mit einer Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G gesandt werden, wenn z.B. ein Bereich des Einsatzgebietes schnell evakuiert werden muss.
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In 2 ist eine Situation dargestellt, in der drei Überwachungsvorrichtungen 1a im “Grundmodus” G Daten und / oder Signale mit einer Überwachungsvorrichtung 1b im “Basisstationsmodus” B austauschen. Eine solche Verwendung kann sinnvoll sein, wenn nicht alle Überwachungsvorrichtungen mit einer einzigen Überwachungsvorrichtung im „Basisstationsmodus“ B koppelbar ist. Die vier – im Wesentlichen baugleichen Überwachungsvorrichtungen – bilden somit ein Überwachungssystem. Dabei sind die Überwachungsvorrichtungen direkt oder indirekt über die Repeaterfunktion miteinander verbunden. Durch die Repeaterfunktion erhält eine Überwachungsvorrichtung Daten und / oder Signale von einer anderen Überwachungsvorrichtung, obwohl das Funksignal des ursprünglichen Senders nicht stark genug ist, um bis zu dem Empfänger zu reichen. Die in 2 in der Mitte liegende Überwachungsvorrichtung 1a erfüllt hier die Repeaterfunktion, um die rechts liegende Überwachungsvorrichtung 1a an die Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B anzuschließen.
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In 3 werden Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b in ähnlicher Weise eingesetzt, wie in 1 dargestellt, so dass auf die entsprechende Beschreibung Bezug genommen werden kann.
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Die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b weisen hier jeweils ein Display 5, eine Leuchtdiode 8 zur Signalisierung bestimmter Betriebszustände, einen Lautsprecher 7, sowie Bedienelemente 6 auf.
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Die Bedienelemente 6 und das Display 5 erlauben es z.B. einer überwachten Person mit einer Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G vorgespeicherte Nachrichten (z.B. „verletzte Person gefunden“, „neuer Brandherd gefunden“ etc.) schnell und einfach von einer Überwachungsvorrichtung 1a an die Basisstation zu übertragen.
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Auch zeigt das Display 5 Messwerte und Daten an, die von den Sensormitteln 20 erfasst werden. Dabei kann der Benutzer, durch die Verwendung der Bedienelemente 6, zwischen verschiedenen Menüs wählen, wie z.B. „Überwachung eigener Ausrüstung“ oder „Überwachung Gassensoren“. Dabei kann jeweils auf einige oder alle der oben erwähnten Messungen zurückgegriffen werden. Die Messwerte (von internen und / oder externen Sensormitteln 20) und Daten werden an die Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B gesendet.
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Im „Basisstationsmodus“ B kann die überwachende Person auf den Display 5 alle Messwerte von allen überwachten Personen anschauen oder sich mit Hilfe der Bedienelemente 6 gewisse Messwerte explizit darstellen lassen. Ferner kann die Person mit den Bedienelementen 6 zwischen vorgefertigter Nachrichten wählen und diese an mindestens eine überwachte Person senden.
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Die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b weisen jeweils einen Notknopf 9 auf, mit dem ein Notruf absetzbar ist, ohne dass weitere Eingaben zwingend notwendig sind. Auch verfügen die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b jeweils über Halterungen 10, mit denen sie an der Schutzkleidung der Person befestigbar ist.
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Die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b weisen noch eine weitere Funktion auf, bei der die Stromversorgung oder Steuerung des Display 5 an den Beschleunigungssensor 4 gekoppelt ist. Dies bedeutet, dass ein Signal des Beschleunigungssensors 4 dazu dient, das Display 5 zu steuern. Das Display 5 schaltet sich z.B. automatisch aus, wenn die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b an der Halterung 10 hängt; das Hängen wird vom Beschleunigungssensor 4 registriert. Das Display 5 schaltet sich automatisch wieder ein, wenn die Person die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b wieder in die Hand nimmt, um auf das Display 5 zu schauen. Auch diese Bewegung ist vom Beschleunigungssensor registrierbar. Die Kopplung zwischen Beschleunigungssensor 4 und Display 5 kann auch unabhängig von anderen Merkmalen der beschriebenen Ausführungsformen (z.B. dem „Grundmodus“ G und dem „Basisstationsmodus“ B betrieben werden.
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In 4 ist schematisch eine Ausführungsform einer Überwachungsvorrichtung 1a, 1b dargestellt. Diese ist einfach und robust aufgebaut. Ein graphisches Display oder Farbdisplay 5 erlaubt die Anzeige von relevanten Daten. Ein erstes und ein zweites Bedienelement 6a, 6b erlauben die Bedienung der Anzeige, z.B. das Auswählen einer Funktion oder das Umschalten auf einen anderen Screen im Display. Ein drittes Bedienelement 6c ist ein Alarmknopf für den Notfall.
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Im Folgenden werden einige funktionale Unterschiede zwischen dem „Grundmodus“ G und dem „Basisstationsmodus“ B beschrieben, wie sie bei Ausführungsformen zum Einsatz kommen können. Dabei wird deutlich, dass die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b untereinander gleich ausgestattet sein können, die Programmierung aber wahlweise jeweils unterschiedliche Funktionalitäten erlaubt. Die Unterschiede werden dabei anhand der technischen Funktionsgruppen in den Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b beschrieben.
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Bewegungssensor 5
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„Grundmodus“ G: Bewegungserkennung der Person sowie eine Erkennung des Anhebens des der Überwachungsvorrichtung 1a, 1b in Leseposition.
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„Basisstationsmodus“ B: Der Bewegungssensor 5 hier keine Funktion, da die Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b in der Regel stationär betrieben werden, so dass das Einsparen von Energie nicht im Vordergrund steht.
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Interner Datenspeicher
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„Grundmodus“ G: Es erfolgt eine automatische Datenspeicherung von wesentlichen Parametern die die Überwachungsvorrichtung 1a, 1b im Grundmodus G erfasst.
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„Basisstationsmodus“ B: Es erfolgt eine Datenspeicherung von geräteeigenen Parametern sowie eventbasiert von allen angemeldeten Überwachsvorrichtungen 1a, 1b im „Grundmodus“ G, die überwacht werden.
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Display 4
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„Grundmodus“ G: Anzeige von Parametern der eigenen Überwachungsvorrichtung 1a, 1b. Zwei oder mehr Screens auf einem Display 4 sind möglich, so dass zwischen diesen geblättert werden kann. Das Layout des Displays 4 ist dementsprechend optimiert.
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„Basisstationsmodus“ B: Anzeige von einigen eigenen Parametern des Geräts sowie Anzeige von übertragenen Parametern der angemeldeten Geräte. Es gibt ein Mainscreen und so viele Singlescreens wie angemeldete Geräte. Das Layout des Displays ist dementsprechend optimiert.
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Im „Grundmodus“ G, wie im „Basisstationsmodus“ B kann zwischen den Screens im Display mittels der Bedienelement 6a, 6b umgeschaltet werden. Durch eine farbliche Hinterlegung der Screens kann für den Benutzer deutlich gemacht werden, ob alles in Ordnung ist (z.B. Atemluftvorrat ausreichend, Verbindung zur Basis Ok: grüner Hintergrund, etc.), eine Warnung vorliegt (z.B. Atemluftvorrat ist unter einen bestimmten Level gefallen, Verbindung zur Basis wird schlechter, etc.): gelber Hintergrund oder eine Alarmmeldung (z.B. Atemluftvorrat unterhalb des Warnpegels, Verbindung ist abgebrochen, etc.): roter Hintergrund.
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Bedienelemente 6 in einer Ausführungsform gemäß Fig. 4
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„Grundmodus G“: Erstes und zweites Bedienelement 6a, 6b zum Navigieren auf dem Display 4, sowie Aktivieren des „Bumpens“. Auch können Sonderfunktionen (z.B. Pairing mit anderen Überwachungsvorrichtungen, Absetzen einer Meldung „Einsatzort erreicht“) ausgewählt werden. Das dritte Bedienelement 6c dient als Alarmknopf 9 für den Notfall.
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„Basisstationsmodus“ B: Erstes und zweites Bedienelement 6a, 6b zum Navigieren auf dem Display 4, um z.B. den Status der einzelnen angemeldeten Überwachungsvorrichtungen 1a abzufragen. Das dritte Bedienelement 6c hat die Funktion eines Alarmknopfes und wird zur Auslösung einer Evakuierung aller oder einzelner Personen eingesetzt.
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Langstreckenfunkmodul der Sende- und Empfangseinheit 3
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„Grundmodus“ G: Aktivierung des Softwareprotokolls für die Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus„ G, wenn die Überwachungsvorrichtung 1a im „Basisstationsmodus“ B registriert wird, dann wird nur ein Funkkanal bedient. Dieser wird zur Übertragung der geräteeigenen Parameter genutzt.
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„Basisstationsmodus“ G: Aktivierung des Softwareprotokolls für die Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B, verwaltet das Anmelden neuer Überwachungsvorrichtungen 1a, bedient so die Kanäle der angemeldeten Überwachungsvorrichtungen 1a zum Abfragen und / oder Erfassen der Parameter.
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Near-Field-Communication Module der Sende- und Empfangseinheit 3
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„Grundmodus“ G: Wird zum Einlesen von Informationen einer Überwachungsvorrichtung 1a und zum „Bumpen“ (P2P Kommunikation) d.h. der Registrierung bei einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B benutzt. Auch können personalisierte Daten Eingelesen werden und Parameter eingestellt werden. NFC wird nur bei Bedarf angeschaltet und geht automatisch nach einer gewissen Zeit wieder aus.
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„Basisstationsmodus“ B: Wird zum „Bumpen“ (P2P Kommunikation) benutzt, das heißt eine Überwachungsvorrichtung 1b kann sich an einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B registrieren. NFC erkennt automatisch eine Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G mit aktiviertem NFC.
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Datenverarbeitungseinheit
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„Grundmodus“ G: Die Software bildet die notwendigen Funktionen und Logik für den Betrieb im „Grundmodus“ G ab. Es wird derselbe Mikroprozessor benutzt mit derselben Firmware wie beim „Basisstationsmodus“ B.
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„Basisstationsmodus“ B: Die Software bildet die notwendigen Funktionen und Logik für den Betrieb im „Basisstationsmodus“ B ab. Es wird derselbe Mikroprozessor benutzt mit derselben Firmware wie beim „Grundmodus“ G.
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In 5 ist in schematischer Weise dargestellt, wie ein Pairing durch einen physischen Kontakt (Bumping) zwischen einer Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G und einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B erfolgt, wobei schematisch Ansichten auf den Displays 5‘, 5‘‘ dargestellt sind. Es wird neben der Anmeldung, dem Bumping (Displayansicht 5‘) auch die Abmeldung (Debumping; Displayansicht 5‘‘) zwischen den Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b dargestellt. Die Displayansichten beziehen sich dabei auf eine Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G.
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Die beiden Displayansichten 5‘, 5‘‘ ersetzen die Hauptansicht des Displays 5, auf der der aktuelle Druck des Druckbehälters des Atemschutzgerätes und die verbleibende Einsatzzeit dargestellt sind. In anderen Betriebssituationen kann die Hauptansicht auch andere Daten aufweisen.
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Die Pfeile in der 5 geben an, wie ein Benutzer zwischen den einzelnen Ansichten umschalten kann oder was als Ergebnis einer Bedienungshandlung angezeigt wird.
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Wenn eine Überwachungsvorrichtung 1a sich im „Grundmodus“ G befindet, kann Sie mit einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B „gepaired“ werden. Wird z.B. bei der Ausführungsform der 4 beide Bedienelemente 6a, 6b gleichzeitig gedrückt, wird ein Bumping eingeleitet, wenn ein physischer Kontakt zwischen den Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b besteht.
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Besteht bereits ein Pairing zwischen den Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b, so führt ein langes Drücken der beiden Bedienelemente zu einer Trennung der Datenverbindung (Debumping).
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In beiden Fällen gelangt der Benutzer durch ein doppeltes Drücken eines der Bedienelemente 6a, 6b zur Hauptansicht des Displays 5. Alternativ kann dies auch automatisch nach einem Timeout erfolgen.
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Wenn ein Bumping durchgeführt wurde, so gibt es z.B. zwei Möglichkeiten einer Anzeige auf dem Display. Wenn die Verbindung zwischen den Überwachungsvorrichtungen 1a, 1b erfolgreich hergestellt wurde, werden ein „OK“ und eine Prüfziffer (ID der Basisstation) angezeigt. Wenn an der Überwachungsvorrichtung 1a im „Basisstationsmodus“ B bereits alle Plätze belegt sind – im vorliegenden Fall werden acht Plätze angezeigt, so wird dies im Display 5‘ entsprechend wiedergegeben. Es müsste dann eine Anmeldung an einer anderen Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B erfolgen.
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Wenn das Debumping erfolgreich war, wird dies ebenfalls auf dem Display 5‘ angezeigt. Falls das Debumping nicht erfolgreich war, weil es z.B. an der falschen Überwachungsvorrichtung erfolgte, wird dies auf dem Display 5‘‘ angezeigt.
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In jedem Fall wird nach einem Timeout (z.B. 3 Sekunden) automatisch auf die Hauptansicht des Displays 5 umgeschaltet.
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In 6 sind zwei Displayansichten 5‘, 5‘‘ einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B dargestellt. In einer ersten Ansicht 5‘ (Teamansicht) sind zwei Teams mit ihren unterschiedlichen Namen dargestellt (erste Spalte). In der zweiten Spalte ist dargestellt dass die Datenverbindung zu allen Teams gut ist. In der dritten Spalte ist dargestellt, dass in beiden Teams das Teammitglied mit dem geringsten Atemluftvorrat noch 11 Minuten Zeit hat. Durch geeignete Anwahl kann der Benutzer eine Evakuierungsmeldung an einzelne oder alle Teams schicken.
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In der zweiten Displayansicht 5‘‘ werden die individuellen Teammitglieder dargestellt, wobei die Teamzuordnung z.B. durch eine farbliche Hinterlegung erfolgt. Durch Anwahl kann an einzelne Teammitglieder oder mehrere Teammitglieder eine Evakuierungsmeldung geschickt werden.
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In 7 sind drei Displayansichten 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘ eine weiteren Ausführungsform einer Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B dargestellt. Dabei werden einmal vier (5‘), sechs (5‘) und acht (5‘‘‘) gekoppelte Überwachungsvorrichtungen 1a im „Grundmodus“ dargestellt. Dabei sind Benutzerkennungen, Alarmzustände, der jeweilige Status der Funkverbindung, mögliche Evakuierung, die Druckwerte und / oder Einsatzzeiten darstellbar.
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In 8 sind unterschiedliche Displayansichten 5‘, 5‘‘ dargestellt, die eine Einzelevakuierung (5‘) und eine Gruppenevakuierung (5‘‘) zeigen.
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Im Fall der Einzelevakuierung ist Ausgangspunkt eine Displayansicht 5‘ für eine einzelne Überwachungsvorrichtung 1a im „Grundmodus“ G. Die Displayanzeige 5‘ zeigt, dass das Gerät mit der ID 123456789 eine Einsatzsatzzeit von 6 Minuten hat und die Verbindung zu der Überwachungsvorrichtung 1b im „Basisstationsmodus“ B gut ist. Wird der Notknopf 9 gedrückt, so wird für die entsprechende Überwachungsvorrichtung 1a ein Evakuierungssignal vorbereitet. In der Displayansicht 5‘‘‘ ist dargestellt, dass vor dem Absenden des Evakuierungssignals eine Bestätigung mit einem der beiden Bedienelemente 6a, 6b notwendig ist. Alternativ kann die Evakuierung durch das erneute Drücken des Notknopfes 9 abgebrochen werden.
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In einer weiteren Displayanzeige 5‘‘‘‘ ist dargestellt, dass das Evakuierungssignal an die Überwachungsvorrichtung 1234556789 gesandt wurde. Für eine weitere Überwachungsvorrichtung 234567891 ist ebenfalls ein Evakuierungssignal ergangen. Für zwei weitere Überwachungsvorrichtungen 345678912 und 456789123 wurden die Evakuierungsbefehle bereits bestätigt, was durch das Symbol „rennender Mensch“ symbolisiert wird.
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Geht man von einem Gruppenevakuierungsbefehl aus (siehe Displayanzeige 5‘‘) für vier Überwachungsvorrichtungen 1a, so wird ein Evakuierungsbefehl an alle in der Anzeige dargestellten Überwachungsvorrichtungen 1a übermittelt. Wie bei der Einzelevakuierung, muss auch hier eine Bestätigung erfolgen (siehe Displayanzeige 5‘‘‘). Anschließend wird eine Displayanzeige 5‘‘‘‘ angezeigt, die bereits im Zusammenhang mit der Einzelevakuierung gezeigt wurde.
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Die hier dargestellten Displayanzeigen 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘, 5‘‘‘‘ sind nur beispielhaft zu verstehen, es können auch andere Darstellungsformen und Abläufe gewählt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1a
- Überwachungsvorrichtung im „Grundmodus“
- 1b
- Überwachungsvorrichtung im „Basisstationsmodus“
- 2
- Datenverarbeitungseinheit
- 3
- Sende- und Empfangseinheit
- 4
- Beschleunigungssensor
- 5
- Display
- 5‘, 5‘‘, 5‘‘‘, 5‘‘‘‘
- Displayanzeige
- 6
- Bedienelemente
- 7
- Lautsprecher, Akustikgeber
- 8
- LED
- 9
- Notknopf / Totmannknopf / Evakuierungsknopf
- 10
- Halterung
- 20
- Sensormittel
- 21
- Sensor
- B
- Basisstationsmodus
- G
- Grundmodus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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