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Title:
DEVICE FOR DISPLAYING IMAGES THAT ARE RECORDED BY MEANS OF A CAMERA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/042845
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide prior art equipment, especially for firemen, in the form of helmets (2) and/or breathing masks (3) with a display unit for infrared images. A mask (6) for displaying images on a display (20) is provided, whereby said images are recorded by means of a camera (13). The inventive mask comprises a frame (18) having a seal (17) that, when the mask (6) is used, rests on an assigned bearing surface (5), e.g. the visor (5) of a breathing mask (3), in such a way that a sealed chamber (19) is formed between the mask (6) and the bearing surface (5).

Inventors:
DEL BIANCO ALESSANDRO (AT)
PAUL CHRISTIAN (AT)
OBERWALDER HERMANN (AT)
REININGER FRANZ (AT)
Application Number:
PCT/AT2000/000337
Publication Date:
June 14, 2001
Filing Date:
December 11, 2000
Export Citation:
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Assignee:
INFRA VISION VISUALISIERUNGS U (AT)
DEL BIANCO ALESSANDRO (AT)
PAUL CHRISTIAN (AT)
OBERWALDER HERMANN (AT)
REININGER FRANZ (AT)
International Classes:
G02B27/01; A42B3/04; (IPC1-7): G02B27/01
Foreign References:
USH000833H1990-11-06
US5949582A1999-09-07
EP0622030A11994-11-02
US4786966A1988-11-22
US3608935A1971-09-28
EP0899599A21999-03-03
Attorney, Agent or Firm:
Beer, Manfred (Lindengasse 8 Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Vorrichtung zum Anzeigen von mit einer Kamera (13) aufgenomme nen Bildern auf einem Schirm (20,34), gekennzeichnet durch einen Rahmen (18,35), der den Schirm (20,34) umgibt und an dem eine Dichtung (17) angeordnet ist, die bei Gebrauch der Vorrichtung (6,31) an einer zugeordneten Anlagefläche (5) anliegt, so daß zwischen der Vorrichtung (6,31) und der An lagefläche (5) ein abgeschlossener Raum (19) gebildet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB sie über eine Verbindung (15,33) mit einer Montageeinrichtung (7) zur Befestigung an einem Helm (2) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (15,33) beweglich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (15) federelastisch ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Montageeinrichtung (7) über wenigstens ein elastisches oder längenveränderbares Mittel (9) am Helm (2) festspannbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Montageeinrichtung (7) im wesentlichen Y förmig ausgeführt und über Haken (21,24) am Rand (22,25) des Helmes (2) einhängbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Montageeinrichtung (7) eine an einen Helm (2) angepaßte Schale umfaßt, in die die Kamera (13) vorzugsweise integriert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kamera (13) an der Montageeinrichtung (7) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anlagefläche (5) die Scheibe einer Atem schutzmaske (3) oder eines Helmes ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das sie über Befestigungsmittel (30) an der Atemschutzmaske (3) be festigbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schirm (20) teilweise transparent ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtung (17) austauschbar am Rahmen (18) befestigt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß sie eine Maske (6) umfaßt, innerhalb deren Rahmen (18) wenigstens ein Schirm (20) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei Schirme (34) vorgesehen sind, die jeweils von einem Rahmen (35) mit einer Dichtung umgeben und im Sicht bereich eines Auges angeordnet sind, und daß die Rahmen (35) an einer bügelförmigen Verbindung (32) befestigt sind.
Description:
INFRA-VISION Visualisierungs-und Kommunikationssysteme GmbH Vorrichtung zum Anzeigen von mit einer Kamera aufgenommenen Bildern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen von mit einer Kamera aufgenommenen Bildern auf einem Schirm.

Feuerwehrmänner müssen häufig unter sehr schwierigen Bedingungen, wie Dunkelheit oder starker Sichtbehinderung durch Rauch, teilweise mit schwerer Ausrüstung Personen suchen und sich zum Brandherd vorarbeiten, was sehr große Gefahren mit sich bringt. Durch die schwere Atemschutzausrüstung in der Bewegungsfreiheit und Sicht eingeschränkt und durch die starke Rauchentwicklung oder Dunkelheit ist es für den Feuerwehrmann oft nicht möglich, Gefahrenstellen und Hindernisse rechtzeitig zu erkennen. Der Feuerwehrmann ist daher einzig und allein auf seinen Tastsinn angewiesen.

Um dieses Problem zu lösen, wurden in der Vergangenheit schon mehre- re Systeme angeboten, die mit Infrarotkameras arbeiten, durch welche der Feuerwehrmann nicht auf sichtbares Licht zum Erkennen der Umge- bung angewiesen ist. Insbesondere die Infrarotstrahlung von Menschen und Brandherden läßt sich mit einer Infrarotkamera gut aufnehmen und darstellen.

Aus der US-A 5 949 582 ist eine an einem Helm befestigbare Gesichts- maske beschrieben, in die eine Infrarotkamera, ein Schirm zum An- zeigen der von der Infrarotkamera aufgenommenen Bilder sowie eine Atemschutzeinrichtung integriert sind. Diese Gesichtsmaske ist zwar insoferne zweckmäßig als es sich um ein kompaktes System handelt, das dem Feuerwehrmann die Hände frei läßt. Ein erheblicher Nachteil dieser Gesichtsmaske ist jedoch, daß sie nicht zum Nachrüsten beste- hender Systeme bestehend aus Helmen und/oder Atemschutzmasken mit einem Sichtgerät geeignet ist. Die aus der US-A 5 949 582 bekannte Gesichtsmaske ist des weiteren dadurch nachteilig, als der Atem- schutz nicht alleine, d. h. ohne Sichtgerät, eingesetzt werden kann, was die Anschaffungskosten insoferne verteuert als neben der Ge- sichtsmaske auch Atemschutzeinrichtungen ohne Sichtgerät zur Verfü- gung gehalten werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung

der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß damit auch bereits bestehende Ausrüstung in Form von Helmen und/oder Atem- schutzmasken mit einem Sichtgerät ausgestattet werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Der Lösung der gestellten Aufgabe liegt der erfindungsgemäße Gedanke zu Grunde, daß die einfachste und wirtschaftlichste Lösung für das Nachrüsten bestehender Ausrüstung die ist, den Schirm, an dem das von einer Kamera, z. B. einer Infrarotkamera oder einer CCD-Kamera, aufgenommene Bild zu sehen ist, an einer Vorrichtung anzuordnen, die einfach auf die bestehende Ausrüstung aufgesetzt wird. Um zu verhindern, daß der Blick auf den Schirm durch Rauch, Ruß oder sonstige Verschmutzung behindert oder eingeschränkt wird, ist erfin- dungsgemäß des weiteren vorgesehen, die Vorrichtung gegenüber der Anlagefläche abzudichten, so daß das Eindringen von Rauch oder Schmutz zuverlässig verhindert wird. Bei einer Vielzahl von vorhan- denen Atemschutzmasken oder Helmen ist ohnedies eine Sichtscheibe bzw. ein Visier vorgesehen, welche als Dichtfläche für die Vor- richtung besonders geeignet ist.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung an möglichst viele vorhandene Atemschutzmasken bzw. Helme anpassen zu können, kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß die Dichtung austauschbar am Rahmen befestigt ist. Es ist auf diese Weise sehr einfach möglich, eine einheitliche Vorrichtung an viele Atemschutzmasken oder Helme mit unterschiedlichen Scheibenkrümmungen anzupassen, in dem man eine geeignet geformte Dichtung an der Vorrichtung anbringt, um für eine zuverlässige Abdichtung zu sorgen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung über eine Verbindung mit einer Monta- geeinrichtung zur Befestigung an einem Helm verbunden ist und ins- besondere, daß die Verbindung beweglich ist bzw. daß die Verbindung federelastisch ist.

Diese Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen ein einfaches Befestigen der Vorrichtung an einem Helm und des weiteren eine einfache und dichte Befestigung der Vorrichtung am Visier des Helmes

bzw. der Scheibe einer Atemschutzmaske. Des weiteren erlaubt eine bewegliche Verbindung auch das Hochschwenken der Vorrichtung aus dem Sichtbereich, falls dies gewünscht wird.

Des weiteren kann an der Montageeinrichtung die Kamera befestigt sein, so daß ein kompaktes System gegeben ist, das bei Bedarf an einem Helm befestigbar ist.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Montageeinrichtung eine an einen Helm angepaßte Schale umfaßt, in die die Kamera vorzugsweise integriert ist. Diese Ausführungsform bringt den Vor- teil mit sich, daß die Kamera gut geschützt in die Schale integriert sein kann, so daß sich die Lebensdauer der Kamera beträchtlich verlängern läßt.

Um die von der Kamera aufgenommenen Bilder auf dem Schirm darzustel- len, kommt bevorzugt ein Sichtgerät zum Einsatz wie dies in der europäischen Patentanmeldung Nr. 99 890 374.4 der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung beschrieben ist, wobei der Inhalt der europäischen Patentanmeldung Nr. 99 890 374.4 ausdrücklich zum Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung erklärt wird.

Mit anderen Worten kann als Schirm der vorliegenden Anmeldung der teilweise transparente Reflektor der Patentanmeldung Nr. 99 890 374.4 eingesetzt werden, an dem die Bilder von wenigstens einem in die Maske integrierten Projektor gemäß der Patentanmeldung Nr. 99 890 374. 4 zu sehen sind.

Alternativ ist es beispielsweise aber auch möglich, daß zwei Schirme vorgesehen sind, die jeweils von einem Rahmen mit einer Dichtung umgeben und im Sichtbereich eines Auges angeordnet sind, und daß die Rahmen an einer bügelförmigen Verbindung befestigt sind.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen :

Fig. 1 und 2 eine standardgemäße Ausrüstung eines Feuerwehrmannes bestehend aus einem Helm und einer Atemschutzmaske in Vorder-und Seitenansicht, Fig. 3 und 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form einer Maske mit einer Montageeinrichtung und einer Kamera in Vorder-und Seiten- sicht, Fig. 5 und 6 die Anordnung von Fig. 3 im an der Ausrüstung von Fig.

1 und 2 angebrachten Zustand in Vorder-und Seitenansicht und Fig. 7 und 8 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in an der Ausrüstung von Fig. 1 und 2 angebrachten Zustand in Vorder-und Seitenansicht.

In den Fig. 1 und 2 ist der Kopf 1 eines Feuerwehrmannes darge- stellt, der einen Helm 2 mit einer Atemschutzmaske 3 trägt. Die Atemschutzmaske 3 ist mit einem Filter 4 sowie einer Sichtscheibe 5 ausgestattet.

In den Fig. 3 und 4 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form einer Maske 6 dargestellt, die über ein Montagesystem 7 am Helm 2 und in weiterer Folge an der Atemschutzmaske 3 befestigbar ist.

Die Montageeinrichtung 7 besteht im wesentlichen aus einem Hauptgurt 8 sowie einem Verbindungsgurt 9, der durch Öffnungen 10 am hinteren Ende 11 des Hauptgurtes 8 geführt ist. Der Hauptgurt 8 und der Verbindungsgurt 9 sind etwa in Y-Form angeordnet. Der Hauptgurt 8 ist nicht dehnbar, wogegen der Verbindungsgurt 9 gummielastisch ist, um die Montageeinrichtung 7 am Helm 2 festzuspannen. Das vordere Ende 12 des Hauptgurtes 8 ist an der Oberseite einer Infrarotkamera 13 befestigt, die ihrerseits über einen Verbindungsteil 14 und eine bewegliche Verbindung 15 mit der Maske 6 verbunden ist.

Um die Neigung der Kamera 13 zur Horizontalen einstellen zu können, ist an der Unterseite des Verbindungsteiles 14 ein Adapter 16 vor- gesehen, über den der Verbindungsteil 14 am Helm 2 anliegt. Durch die Wahl des Keilwinkels des Adapters 16 kann die Neigung der In- frarotkamera 13 zur Horizontalen verändert werden.

Um ein einfaches Befestigen der Montageeinrichtung 7 am Helm 2 zu ermöglichen, ist am Verbindungsteil 16 ein Haken 21 angeordnet, der am vorderen Rand 22 des Helmes 2 eingehakt werden kann. Auf ähnliche Weise sind an den Enden 23 des Verbindungsgurtes 9 Befestigungs- klammern 24 angeordnet, die beidseits am hinteren Rand 25 des Helmes 2 eingehakt werden können, was so erfolgt, daß der Verbindungsgurt 9 so stark gespannt ist, daß die Montageeinrichtung 7 samt Infrarot- kamera 13 und Maske 6 ausreichend fest am Helm 2 befestigt ist.

Anstelle des elastischen Verbindungsgurtes 9 kann natürlich auch eine andere Form eines längenveränderbaren Gurtes vorgesehen sein, mit dem die Montageeinrichtung 7 am Helm 2 festgezurrt werden kann.

Die bewegliche Verbindung 15 erlaubt es, die Maske 6 zu verschwen- ken, wie dies durch strichlierte Linien in den Fig. 4 und 6 dar- gestellt ist. Dies bringt die erheblichen Vorteile mit sich, daß die Maske weitgehend unabhängig an Helmformen und-großen sowie Atem- schutzmaskenformen und-großen angepaßt werden kann und die Maske 6 bei Bedarf problemlos nach oben geschwenkt und dadurch die Sicht für den Feuerwehrmann 1 freigegeben werden kann.

Die Verbindung kann, wie in Fig. 4 dargestellt, eine flexible Ver- bindung sein, aber auch durch andere Formen von Gelenken ersetzt werden. Bevorzugt ist, wenn die Verbindung 15 so ausgeführt ist, daß sie bei nach unten geschwenkter Maske 6 diese fest gegen die Scheibe 5 drückt, um eine Dichtung 17 am Rahmen 18 der Maske dichtend gegen die als Anlagefläche dienende Scheibe 5 zu drücken.

Um den Raum 19 zwischen der Scheibe 20 der Maske 6, dem Rahmen 18, der Dichtung 17 und der Scheibe 5 der Atemschutzmaske 3 zuverlässig abzudichten, kann des weiteren zu beiden Seiten der Maske 6 ein Befestigungsmittel 30 in Form von Haken, elastischen Schlaufen od. dgl. vorgesehen sein, die an der Atemschutzmaske 3 eingehakt bzw. eingehängt werden können.

Um ein einfaches Befestigen der Montageeinrichtung 7 am Helm 2 zu ermöglichen, ist am Verbindungsteil 14 ein Haken 21 angeordnet, der am vorderen Rand 22 des Helmes 2 eingehakt werden kann. Auf ähnliche Weise sind an den Enden 23 des Verbindungsgurtes 9 Befestigungs- klammern 24 angeordnet, die beidseits am hinteren Rand 25 des Helmes 2 eingehakt werden können, was so erfolgt, daß der Verbindungsgurt

9 so stark gespannt ist, daß die Montageeinrichtung 7 samt Infrarot- kamera 13 und Maske 6 ausreichend fest am Helm 2 befestigt ist.

Anstelle des elastischen Verbindungsgurtes 9 kann natürlich auch eine andere Form eines längenveränderbaren Gurtes vorgesehen sein, mit dem die Montageeinrichtung 7 am Helm 2 festgezurrt werden kann.

Wie bereits erwähnt ist es bevorzugt, wenn in die Maske 6 ein Sicht- gerät integriert ist, wie dies in der Patentanmeldung Nr. 99 890 374.4 beschrieben ist. Da die Offenbarung dieser Patentanmeldung durch Bezugnahme bereits in die Offenbarung der vorliegenden Anmel- dung aufgenommen wurde, wird lediglich kurz erläutert, daß in der in den Fig. 4 und 6 dargestellten Ausführungsform zwei Projektoren 26 im Bereich des oberen Randes der Maske 6 angeordnet sind, daß die Scheibe 20 die Reflexionsfläche bildet, und daß im Strahlengang zwischen dem Projektor 26, der Reflexionsfläche 20 und den Augen des Feuerwehrmannes ein halbtransparenter Spiegel 27 liegt.

Es wird darauf hingewiesen, daß es bei der vorliegenden Erfindung zwar bevorzugt ist, wenn in die Maske ein Sichtgerät gemäß der Anmeldung Nr. 99 890 374.4 integriert ist, daß aber auch jede andere Art der Darstellung von über eine Kamera aufgenommene Bilder, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, eingesetzt werden kön- nen.

Wie in den Fig. 4 und 6 zu sehen ist, ist an einer Seite des Verbin- dungsgurtes 9 ein Gehäuse 28 für Batterien 29 für die Infrarotkamera 13 und den Projektor 26 vorgesehen.

In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Vorrichtung beschrieben, die mit 31 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 31 ist wiederum an einer Montageeinrichtung 7 befestigt, die, wie mit Bezug auf die Fig. 3 bis 6 beschrieben, aufgebaut ist.

Die Vorrichtung 31 besteht im wesentlichen aus zwei seitlichen Bügeln 32, die über ein Gelenk 33 mit dem Verbindungsteil 14 verbun- den sind. An dem dem Gelenk 33 gegenüberliegenden Ende ist an jedem Bügel 32 ein Schirm 34, beispielsweise ein LCD-Schirm, angeordnet.

Jeweils ein Schirm 34 ist einem Auge der Person 1 zugeordnet, wobei dem Schirm 34 bei Bedarf ein optisches System zur besseren bzw. vergrößerten Darstellung des Bildes vorgeschaltet sein kann. Die

Schirme 34 sind wiederum in einem Rahmen 35 aufgenommen, der über eine nicht dargestellte Dichtung an der Scheibe 5 der Atemschutzmas- ke 3 dichtend anliegt. Die Rahmen 35 bzw. die Enden der Bügel 32 sind schließlich noch über einen Bügel oder ein flexibles oder elastisches Band 36 miteinander verbunden.

Nicht dargestellt in den Zeichnungen ist ein Sende-und Empfangs- system für Daten, die z. B. über Funk übermittelt werden, um dem Feuerwehrmann auf diese Weise Informationen wie Baupläne oder andere besondere Hindernisse zukommen zu lassen. Des weiteren ist es auch möglich, einer Einsatzzentrale mit dem Sender die von der Infrarot- kamera aufgenommenen Bilder und andere Daten, wie Drücken der Tempe- raturen od. dgl., zu übermitteln, welche Daten selbstverständlich auch dem Feuerwehrmann 1 über das Sichtgerät in der Maske 6 ange- zeigt werden können.

Schließlich wird auch noch bemerkt, daß die erfindungsgemäße Maske nicht nur für den Einsatz bei Feuerwehrmännern besonders gut ge- eignet ist, sondern auch für viele andere Zwecke, wie z. B. bei Motorradhelmen, in der Sicherheitstechnik, im Grenzschutz, beim Tauchen und dgl. verwendet werden kann.