DE202016007553U1 - System for analysis of a back posture - Google Patents
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Abstract
System (1) zur Analyse einer Rückenhaltung, aufweisend:
ein flexibles Verbindungsmittel (2); und
wenigstens drei Sensoreinheiten (3, 4, 5) zur Messung einer Orientierung, welche an dem flexiblen Verbindungsmittel (2) befestigt und
wenigstens im Wesentlichen entlang einer Linie angeordnet sind;
wobei das flexible Verbindungsmittel (2) in der Weise ausgebildet ist, um wenigstens teilweise an eine Kontur (K) eines Rückens (R), insbesondere kraftschlüssig, gekoppelt zu werden, und wobei durch das flexible Verbindungselement (2) ein, insbesondere maximaler, Abstand der Sensoreinheiten (3, 4, 5) zueinander definiert wird.
System (1) for analysis of a back posture, comprising:
a flexible connecting means (2); and
at least three sensor units (3, 4, 5) for measuring an orientation which is attached to the flexible connecting means (2) and
at least substantially arranged along a line;
wherein the flexible connecting means (2) is formed in such a way as to be at least partially coupled to a contour (K) of a back (R), in particular non-positively, and wherein by the flexible connecting element (2) a, in particular maximum, distance the sensor units (3, 4, 5) is defined to each other.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Analyse einer Rückenhaltung, welches wenigstens drei Sensoreinheiten zur Messung einer Orientierung aufweist.The invention relates to a system for analyzing a back posture, which has at least three sensor units for measuring an orientation.
Rückenleiden und aus diesen resultierende Folgekrankheiten sind ein weit verbreitetes Phänomen, welches insbesondere auf einer beständig falschen Rückenhaltung beruht. Vor allem bei sitzenden Tätigkeiten neigen Menschen dazu, eine Ruheposition einzunehmen, welche für die Bandscheiben nachteilig ist und auch zu einer Degeneration der Rumpfmuskulatur führt.Back pain and the resulting sequelae are a widespread phenomenon, which is based in particular on a consistently false back posture. Especially in sedentary activities people tend to take a resting position, which is detrimental to the intervertebral discs and also leads to a degeneration of the trunk muscles.
Auch bei körperlicher Ertüchtigung ist es jedoch schwer, die jeweils ideale Körperposition einzunehmen, zum einen, weil diese oftmals nicht bekannt sind, zum anderen, weil die ausführende Person ihre eigene Bewegung nicht aus einer externen Perspektive wahrnehmen kann und daher keine Rückmeldung bzw. kein Feedback über ihre ausgeführten Bewegungen erhält.Even with physical exercise, however, it is difficult to take the ideal body position, on the one hand, because these are often unknown, on the other hand, because the executive person can not perceive their own movement from an external perspective and therefore no feedback or feedback receives about their performed movements.
Die US-Patentanmeldung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System zur Analyse einer Rückenhaltung bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein System bereitzustellen, welches eingerichtet ist, die Rückenhaltung vollständig zu analysieren und/oder ein Biofeedback über die Rückenhaltung an einen Benutzer auszugeben.It is an object of the invention to provide an improved system for analyzing a back posture. In particular, it is an object of the invention to provide a system which is arranged to fully analyze the back posture and / or to output biofeedback via the back posture to a user.
Diese Aufgabe wird durch ein System zur Analyse einer Rückenhaltung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Die Lehre der Ansprüche wird zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a system for analyzing a back posture according to
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein System zur Analyse einer Rückenhaltung, welches ein flexibles Verbindungsmittel und wenigstens drei Sensoreinheiten zur Messung einer Orientierung aufweist. Die Sensoreinheiten sind vorzugsweise an dem flexiblen Verbindungsmittel befestigt und weiter vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen entlang einer Linie angeordnet. Das flexible Verbindungsmittel ist vorzugsweise in der Weise ausgebildet, um wenigstens teilweise an eine Kontur eines Rückens, insbesondere kraftschlüssig, gekoppelt zu werden. Durch das flexible Verbindungsmittel wird vorzugsweise ein maximaler Abstand der Sensoreinheiten zueinander definiert.One aspect of the invention relates to a system for analyzing a back posture comprising a flexible connecting means and at least three sensor units for measuring an orientation. The sensor units are preferably attached to the flexible connection means and more preferably at least substantially arranged along a line. The flexible connecting means is preferably designed in the manner to be at least partially coupled to a contour of a back, in particular non-positively. The flexible connecting means preferably defines a maximum distance of the sensor units from one another.
Eine Orientierung im Sinne der Erfindung ist eine Ausrichtung bezüglich eines Raumwinkels. Vorzugsweise wird die Orientierung in Bezug auf das Lot der Erdbeschleunigung und/oder als relativer Raumwinkel gemessen.An orientation in the sense of the invention is an orientation with respect to a solid angle. The orientation is preferably measured with respect to the perpendicular of the gravitational acceleration and / or as a relative solid angle.
Ein flexibles Verbindungsmittel im Sinne der Erfindung ist eine biegbare Einrichtung. Ein flexibles Verbindungsmittel kann insbesondere aus einem textilen Material bestehen. Vorzugsweise ist das flexible Verbindungsmittel eine biegbare Leiste, insbesondere aus Kunststoff.A flexible connecting means in the context of the invention is a bendable device. A flexible connecting means may in particular consist of a textile material. Preferably, the flexible connection means is a bendable strip, in particular made of plastic.
Ein maximaler Abstand ist der Abstand, welcher sich einstellt, wenn auf das flexible Verbindungsmittel keine Kräfte wirken. Wirkt eine Kraft in Längsrichtung, so ist das flexible Verbindungsmittel vorzugsweise in der Weise ausgestaltet, dass es sich dehnen kann und somit der Kraft nachgibt.A maximum distance is the distance that is established when no forces act on the flexible connection means. If a force acts in the longitudinal direction, then the flexible connecting means is preferably designed in such a way that it can stretch and thus yield to the force.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Rückenhaltung besonders gut mit drei Sensoreinheiten zur Messung einer Orientierung ermittelt werden kann, wenn die drei Sensoreinheiten wenigstens im Wesentlichen entlang einer Linie entlang der Wirbelsäule gekoppelt werden können. Durch diese Anordnung kann die jeweilige Orientierung des Rückens, insbesondere in der koronalen Ebene eines menschlichen Körpers, gemessen werden.The invention is based on the recognition that the back posture can be determined particularly well with three sensor units for measuring an orientation if the three sensor units can be coupled at least substantially along a line along the spinal column. By this arrangement, the respective orientation of the back, in particular in the coronal plane of a human body, can be measured.
Aus der Orientierung des Rückens kann in der Folge auf die jeweilige Stellung der Wirbelsäule in dem Bereich ermittelt werden, welche eine jeweilige Rückenhaltung definiert.From the orientation of the back can be determined in the sequence to the respective position of the spine in the area which defines a respective back posture.
Um einem Benutzer den Einsatz des erfindungsgemäßen Systems möglichst angenehm zu machen, ist durch das flexible Verbindungsmittel dabei vorzugsweise lediglich der maximale Abstand der Sensoreinheiten zueinander definiert. Das flexible Verbindungsmittel kann somit, zum Beispiel beim An- und Ablegen des erfindungsgemäßen Systems, in eine andere Form gebracht werden und behindert einen Benutzer nicht in seiner Bewegungsfreiheit.In order to make the use of the system according to the invention as pleasant as possible for a user, preferably only the maximum distance between the sensor units is defined by the flexible connecting means. The flexible connection means can thus, for example when putting on and taking off the system according to the invention, be brought into another form and does not hinder a user in his freedom of movement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sind die wenigstens drei Sensoreinheiten in der Weise angeordnet, um einerseits einen Kyphosewinkel und andererseits einen Lordosewinkel der Rückenhaltung ermitteln zu können. Über den Kyphosewinkel und den Lordosewinkel lässt sich eine ganz wesentliche Aussage über die jeweilige Rückenhaltung treffen. Insbesondere wird hierdurch im Wesentlichen die gesamte Rückenhaltung in Bezug auf die koronale Ebene definiert.In an advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least three sensor units are arranged in such a way as to be able to determine, on the one hand, a kyphosis angle and, on the other hand, a lordosis angle of the back posture. About the kyphosis angle and the lordosis angle can make a very significant statement about the respective back posture. In particular, this essentially defines the entire back posture with respect to the coronal plane.
Der Kyphosewinkel und der Lordosewinkel kann aus den Messungen der Sensoreinheiten wie folgt bestimmt werden: Vorzugsweise können die Winkel durch Messung der Orientierung der Sensoreinheiten an den Extremstellen des Rückens und eine nachfolgende Berechnung der Differenzwinkel bestimmt werden. Diese Art der Bestimmung wird auch als Methode nach Cobb bezeichnet. The kyphosis angle and the lordosis angle can be determined from the measurements of the sensor units as follows: Preferably, the angles can be determined by measuring the orientation of the sensor units at the extreme points of the back and a subsequent calculation of the difference angles. This type of determination is also referred to as Cobb's method.
Ist die Rückenlänge bekannt, insbesondere der Abstand zwischen erstem Brustwirbel TH1 und zwölften Brustwirbel TH12 sowie der Abstand zwischen erstem Lendenwirbel L1 und fünften Lendenwirbel L5, und ist der Abstand der Sensoreinheiten bekannt, so lässt sich der Kyphose- und der Lordosewinkel auch durch zwei beliebige Punkte auf einem Bogen, welcher durch den Rücken bzw. das flexible Verbindungsmittel gebildet wird, bzw. durch den Winkel der Tangenten, die in diesen Punkten den Bogen berühren, bestimmen. Der Abstand der Sensoreinheiten ist konstruktionsbedingt bekannt oder kann gemessen werden. Die Rückenlänge lässt sich durch einmalige Initialisierung bzw. durch Datenaggregation ermitteln.If the back length is known, in particular the distance between the first thoracic vertebra TH1 and the twelfth thoracic vertebra TH12 and the distance between the first lumbar vertebra L1 and the fifth lumbar vertebra L5, and if the distance of the sensor units is known, the kyphosis and lordosis angles can also be determined by any two points on an arc, which is formed by the back or the flexible connecting means, or by the angle of the tangents that touch the arc in these points, determine. The distance between the sensor units is known by design or can be measured. The back length can be determined by a single initialization or by data aggregation.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann der Abstand zwischen den wenigstens drei Sensoreinheiten verändert werden, insbesondere durch eine Verstellung des flexiblen Verbindungsmittels und/oder durch eine Veränderung einer jeweiligen Anordnung der wenigstens drei Sensoreinheiten an dem flexiblen Verbindungsmittel. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass sich die Sensoreinheiten jeweils an den Positionen am Rücken befinden, an welchen die notwendigen Orientierungen bestimmt werden können.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the distance between the at least three sensor units can be changed, in particular by an adjustment of the flexible connection means and / or by a change of a respective arrangement of the at least three sensor units on the flexible connection means. In this way it can be ensured that the sensor units are in each case at the positions on the back at which the necessary orientations can be determined.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der maximale Abstand jeweils zwischen den Sensoreinheiten so definiert, dass eine erste Sensoreinheit in einem Bereich des flexiblen Verbindungsmittels angeordnet ist, welcher der oberen Brustwirbelsäule des Rückens, insbesondere im Wesentlichen einer Position des ersten Brustwirbels, entspricht, und eine zweite Sensoreinheit in einem Bereich des flexiblen Verbindungsmittels angeordnet ist, welcher der unteren Brustwirbelsäule, insbesondere im Wesentlichen einer Position des zwölften Brustwirbels, entspricht, wenn eine dritte Sensoreinheit in einem Bereich des flexiblen Verbindungsmittels angeordnet ist, welcher den Bereich der unteren Lendenwirbelsäule, insbesondere im Wesentlichen einer Position des fünften Lendenwirbels L5 oder des Kreuzbeins, entspricht und wenn das flexible Verbindungsmittel der Kontur des Rückens folgt. Sind die einzelnen Sensoreinheiten mit diesen Beabstandungen zueinander an dem flexiblen Verbindungsmittel angebracht, so kann mittels der durch die Sensoreinheiten erzeugten Orientierungsdaten eine Analyse der Rückenhaltung in Bezug auf den Kyphosewinkel und den Lordosewinkel erfolgen, insbesondere in Bezug auf die Rückenhaltung in der koronalen Ebene.In a further advantageous embodiment of the invention, the maximum distance between the sensor units is defined such that a first sensor unit is arranged in a region of the flexible connection means, which corresponds to the upper thoracic spine of the back, in particular substantially a position of the first thoracic vertebra, and a second sensor unit is arranged in a region of the flexible connection means which corresponds to the lower thoracic spine, in particular substantially a position of the twelfth thoracic vertebra, when a third sensor unit is arranged in a region of the flexible connection means which covers the region of the lower lumbar spine, in particular in FIG Substantially corresponds to a position of the fifth lumbar vertebra L5 or the sacrum, and when the flexible connecting means follows the contour of the back. If the individual sensor units with these spacings are attached to one another on the flexible connecting means, then the analysis of the back posture with respect to the kyphosis angle and the lordosis angle can take place by means of the orientation data generated by the sensor units, in particular with regard to the back posture in the coronal plane.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind weitere Sensoreinheiten an dem flexiblen Verbindungsmittel befestigt, insbesondere zwischen der zweiten Sensoreinheit und der dritten Sensoreinheit und/oder zwischen der ersten Sensoreinheit und der zweiten Sensoreinheit und/oder wenigstens im Wesentlichen über die ganze Länge des flexiblen Verbindungsmittels. Durch das Vorsehen weiterer Sensoreinheiten kann eine noch bessere Analyse der Rückenhaltung erfolgen. Insbesondere kann auch bei einem Verrutschen des flexiblen Verbindungsmittels aus seiner gewünschten Position am Rücken gewährleistet werden, dass an den notwendigen Messstellen weiterhin Messungen der Orientierung erfolgen können.In a further advantageous embodiment, further sensor units are fastened to the flexible connection means, in particular between the second sensor unit and the third sensor unit and / or between the first sensor unit and the second sensor unit and / or at least substantially over the entire length of the flexible connection means. By providing additional sensor units, an even better analysis of the back posture can be carried out. In particular, it can be ensured even with a slippage of the flexible connecting means from its desired position on the back, that further measurements of the orientation can be made at the necessary measuring points.
Durch Verwendung von mehr als zwei Sensoreinheiten je Winkel können durch die Überbestimmung Messfehler reduziert werden, fehlerhafte Sensoren, z.B. bei einem Faltenwurf des Kleidungsstücks, in welches das flexible Verbindungsmittel integriert sein kann, herausgerechnet werden. Des Weiteren kann ein Verschieben der Sensoren von einem Rückenbereich in den anderen durch die Redundanz erkannt und toleriert werden. Somit ist eine genaue Platzierung der Sensoren in diesem Fall nicht unbedingt notwendig.By using more than two sensor units per angle, the over-determination can reduce measurement errors, erroneous sensors, e.g. in a drape of the garment, in which the flexible connection means can be integrated, are excluded. Furthermore, a displacement of the sensors from one back region to the other can be recognized and tolerated by the redundancy. Thus, accurate placement of the sensors in this case is not essential.
Durch Verwendung von einer größeren Anzahl von Sensoren ist zudem möglich, auch weitere, atypische Rückenlinienverläufe zu erfassen.By using a larger number of sensors is also possible to detect other, atypical spine lines.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weisen die wenigstens drei Sensoreinheiten jeweils einen Beschleunigungssensor und/oder einen Gyrosensor auf, welche vorzugsweise ein digitales Signal bereitstellen. Mittels der Beschleunigungssensoren kann die jeweilige Orientierung der Sensoreinheiten in Bezug auf das Lot der Erdbeschleunigung bestimmt werden. Mit den Gyrosensoren können mögliche, parallel zur Messung der Orientierung erfolgende relative Beschleunigungen der Sensoreinheiten bei der Berechnung der Orientierung aus den Messungen der Beschleunigungssensoren berücksichtigt werden. Hierbei kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass eine Person aufsteht oder beispielsweise beim Laufen beschleunigt oder abbremst.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least three sensor units each have an acceleration sensor and / or a gyro sensor, which preferably provide a digital signal. By means of the acceleration sensors, the respective orientation of the sensor units can be determined with respect to the perpendicular of the gravitational acceleration. With the gyro sensors, possible relative accelerations of the sensor units taking place parallel to the measurement of the orientation can be taken into account in the calculation of the orientation from the measurements of the acceleration sensors. In this case, for example, it can be taken into account that a person gets up or, for example, accelerates or slows down while running.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist dieses des Weiteren wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung auf.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, this further comprises at least one biofeedback device.
Durch ein Biofeedback im Sinne der Erfindung können Veränderungen von Zustandsgrößen biologischer Vorgänge, die der unmittelbaren Sinneswahrnehmung nicht zugängig sind, mit technischen Hilfsmitteln beobachtbar, das heißt dem Bewusstsein einer Person zugänglich, gemacht werden. Insbesondere kann erfindungsgemäß ein Benutzer mittels eines Biofeedbacks über korrekte oder nicht korrekte Rückenhaltung informiert werden.By biofeedback within the meaning of the invention, changes of state variables biological processes that are not accessible to immediate sensory perception, observable with technical aids, that is, accessible to the consciousness of a person. In particular, according to the invention, a user can be informed by means of a biofeedback about correct or incorrect posture.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist die wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung Aktoren auf, welche eingerichtet sind, ein EMS, einen Elektroschock und/oder haptisches Feedback zu erzeugen.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one biofeedback device has actuators which are set up to generate an EMS, an electric shock and / or haptic feedback.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung ebenfalls an dem flexiblen Verbindungsmittel befestigt. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass sich auch die Biofeedback-Einrichtung in unmittelbare Nähe eines Körpers des Benutzers befindet, so dass ein durch die Biofeedback-Einrichtung erzeugter Impuls an den Benutzer übertragen wird.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one biofeedback device is likewise attached to the flexible connection means. In this way, it can be ensured that the biofeedback device is also in the immediate vicinity of a user's body, so that an impulse generated by the biofeedback device is transmitted to the user.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung in einem Bereich des flexiblen Verbindungsmittels angeordnet, in welchem eine Fehlhaltung des Rückens auftreten kann. Hierdurch kann einem Benutzer informiert werden, in welchen Rückenpartien er seine Haltung verändern sollte.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one biofeedback device is arranged in a region of the flexible connection means, in which a malposition of the back can occur. In this way, a user can be informed in which back he should change his attitude.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße System des Weiteren eine Steuereinheit auf, die eingerichtet ist, Daten der wenigstens drei Sensoreinheiten aufzuzeichnen und/oder die wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung auf der Grundlage der Daten zu steuern.In a further advantageous embodiment, the system according to the invention further comprises a control unit which is set up to record data of the at least three sensor units and / or to control the at least one biofeedback device on the basis of the data.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Steuereinheit eingerichtet, auf der Grundlage von aufgezeichneten Daten eine Position wenigstens einer Sensoreinheit in Bezug auf einen Rücken zu ermitteln. Um möglichst exakte Informationen über die Rückenhaltung zu erhalten, ist es von Vorteil, den genauen Standort der jeweiligen Sensoreinheiten zu kennen. Dies wird einerseits durch das flexible Verbindungsmittel erreicht, welches vorzugsweise eine gewisse Steifheit in Längsrichtung aufweist, um ein Verrutschen der Sensoreinheiten in Bezug auf den Rücken zu verhindern. Tritt jedoch ein Verrutschen auf, so kann aus den Daten eines jeweiligen Sensors, insbesondere einem Abgleich mit bekannten Datenschemata, darauf geschlossen werden, an welcher Position in Bezug auf den Rücken sich die jeweilige Sensoreinheit befindet.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the control unit is set up to determine a position of at least one sensor unit with respect to a spine on the basis of recorded data. To get as accurate information about the back posture, it is advantageous to know the exact location of the respective sensor units. This is achieved on the one hand by the flexible connecting means, which preferably has a certain stiffness in the longitudinal direction, in order to prevent slippage of the sensor units with respect to the back. However, if slipping occurs, it can be deduced from the data of a respective sensor, in particular a comparison with known data schemes, at which position with respect to the spine the respective sensor unit is located.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Steuereinheit eingerichtet, Daten in Verbindung mit einem Zeitstempel aufzuzeichnen, welcher die Daten vorzugsweise in eine Relativbeziehung zueinander setzt.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the control unit is set up to record data in conjunction with a time stamp, which preferably sets the data in a relative relationship to one another.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist die Steuereinheit eine Datenschnittstelle, insbesondere eine Drahtlosschnittstelle, auf.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the control unit has a data interface, in particular a wireless interface.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Steuereinheit ebenfalls an der flexiblen Verbindungseinrichtung befestigt.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the control unit is also attached to the flexible connection device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist die flexible Verbindungseinrichtung wenigstens eine wasserdichte Kammer auf, wobei die wenigstens drei Sensoreinheiten und/oder die wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung und/oder die Steuereinheit in der wenigstens einen wasserdichten Kammer angeordnet sind.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the flexible connecting device has at least one watertight chamber, wherein the at least three sensor units and / or the at least one biofeedback device and / or the control unit are arranged in the at least one watertight chamber.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße System in dieser vorteilhaften Ausgestaltung vollständig wasserdicht und kann weiter vorzugsweise in einer Waschmaschine gewaschen werden, ohne Schaden zu nehmen.Preferably, the system according to the invention in this advantageous embodiment is completely waterproof and can more preferably be washed in a washing machine without being damaged.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist jeweils eine Sensoreinheit und/oder eine Biofeedback-Einrichtung in einer wasserdichten Kammer angeordnet. Vorzugsweise ist in einer der dann vorhandenen wasserdichten Kammern auch die Steuereinheit untergebracht. Auch auf diese Weise ist das erfindungsgemäße System waschbar.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, in each case a sensor unit and / or a biofeedback device is arranged in a watertight chamber. Preferably, in one of the then existing watertight chambers and the control unit is housed. Also in this way the system according to the invention is washable.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die wenigstens drei Sensoreinheiten und/oder die wenigstens eine Biofeedback-Einrichtung und/oder die Steuereinheit zur Datenübertragung, insbesondere mittels eines Datenbus und/oder einer Drahtlosverbindung, verbunden.In a further advantageous embodiment, the at least three sensor units and / or the at least one biofeedback device and / or the control unit for data transmission, in particular by means of a data bus and / or a wireless connection, connected.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems greifen alle Sensoreinheit auf dieselben, insbesondere vier, Datenbusleitungen zurück, wobei der Datenbus vorzugsweise ein I2C-Bus ist.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, all sensor units access the same, in particular four, data bus lines, the data bus preferably being an I2C bus.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sind die Datenleitungen des Datenbusses in ein textiles Gewebe, insbesondere des flexiblen Verbindungsmittels, eingearbeitet, insbesondere eingewebt. Vorzugsweise sind die Datenleitungen in dem textilen Gewebe für einen Benutzer nicht wahrnehmbar. Weiter vorzugsweise behindern die Datenleitungen die flexiblen Eigenschaften des flexiblen Verbindungsmittels oder eines anderen textilen Gewebes nicht.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the data lines of the data bus in a textile fabric, in particular the flexible connecting means, incorporated, in particular woven. Preferably, the data lines are in the textile fabric for a user imperceptible. More preferably, the data lines do not interfere with the flexible properties of the flexible bonding agent or other textile fabric.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße System des Weiteren eine Energieversorgungseinrichtung auf, welche vorzugsweise wenigstens eine Batterie aufweist und/oder zum Energy Harvesting ausgebildet ist. Beim Energy Harvesting kann vorzugsweise die kinetische Energie einer Bewegung eines Benutzers in elektrische Energie umgewandelt werden, beispielsweise ein Verbiegen des flexiblen Verbindungsmittels durch einen Benutzer bei seiner Bewegung.In a further advantageous embodiment, the system according to the invention further comprises a power supply device, which preferably has at least one battery and / or is designed for energy harvesting. In energy harvesting, preferably, the kinetic energy of a user's motion may be converted to electrical energy, such as flexing of the flexible connector by a user as they move.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße System des Weiteren ein Bekleidungsstück auf, wobei das flexible Verbindungsmittel wenigstens im Wesentlichen in der Mitte der Rückenpartie des Bekleidungsstücks angeordnet ist oder von dem Bekleidungsstück in der Mitte der Rückenpartie gebildet wird.In a further advantageous embodiment, the system according to the invention further comprises a garment, wherein the flexible connecting means is arranged at least substantially in the middle of the back part of the garment or is formed by the garment in the middle of the back part.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist das flexible Verbindungsmittel in einem Bekleidungsstück, insbesondere einem Hemd, integriert oder wird von diesem gebildet.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the flexible connecting means in a piece of clothing, in particular a shirt, integrated or is formed by this.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist das Bekleidungsstück elastisch ausgebildet in der Weise, dass das flexible Verbindungsmittel durch Zugkraft mit der Kontur des Rückens koppelbar ist. Vorzugsweise wird das flexible Verbindungsmittel, welches von dem Bekleidungsstück gebildet wird oder als zusätzliches Element ausgebildet ist, durch die Zugkraft in Querrichtung zur Wirbelsäule gespannt und auf diese Weise mit dem Rückel gekoppelt.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention the garment is elastically formed in such a way that the flexible connecting means can be coupled by traction with the contour of the back. Preferably, the flexible connecting means, which is formed by the garment or is formed as an additional element, stretched by the tensile force in the transverse direction to the spine and coupled in this way with the spine.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist das flexible Verbindungsmittel insbesondere elastische Gurte auf, welche um einen Torso eines Menschen spannbar sind. Auch durch die Gurte ist das flexible Verbindungsmittel, wie beispielsweise durch ein Bekleidungsstück, durch Zugkraft mit der Kontur des Rückens koppelbar.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the flexible connecting means in particular elastic straps, which are tensioned around a torso of a human. Also by the straps, the flexible connection means, such as by a garment, by pulling force with the contour of the back coupled.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist das flexible Verbindungsmittel in Längsrichtung im Wesentlichen steif und in wenigstens eine Richtung senkrecht zu der Längsrichtung im Wesentlichen biegsam.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the flexible connecting means is substantially rigid in the longitudinal direction and substantially flexible in at least one direction perpendicular to the longitudinal direction.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der Beschreibung anhand der Figuren beschrieben. Diese zeigen wenigstens teilweise schematisch:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems an einem Torso eines Menschen in Rückansicht; -
2 eine Vorderansicht des Torso mit dem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems nach1 ; -
3 eine weitere Vorderansicht des Torso mit einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems nach1 ; -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems an einem Torso in Rückansicht; -
5 eine Vorderansicht des Torso mit dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems nach4 ; -
6a und b zweies verschiedener Varianten des erfindungsgemäßen Systems, welche in den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommen können; -
7a und b eine Darstellung einer Wirbelsäule sowie einer Körperkontur eines Menschen von der Seite mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Anordnung von Sensoreinheiten gemäß der Erfindung; -
8a und8b eine Darstellung einer Wirbelsäule sowie einer seitlichen Körperkontur eines Menschen, wobei ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Anordnung von Sensoreinheiten gemäß der Erfindung dargestellt ist; -
9a und b eine Darstellung einer Wirbelsäule und einer seitlichen Körperkontur eines Menschen, wobei ein drittes Ausführungsbeispiel für die Anordnung von Sensoreinheiten gezeigt ist; -
10 eine erste Anzeige einer Anwendung, in welcher das erfindungsgemäße System ein visuelles Biofeedback geben kann;und -
11 eine zweite Anzeige der Anwendung, mit welcher das erfindungsgemäße System ein visuelles Biofeedback geben kannt.
-
1 a first embodiment of the system according to the invention on a torso of a human in rear view; -
2 a front view of the torso with the first embodiment of the system according to theinvention 1 ; -
3 a further front view of the torso with a variant of the first embodiment of the system according to theinvention 1 ; -
4 A second embodiment of the system according to the invention on a torso in rear view; -
5 a front view of the torso with the second embodiment of the system according to theinvention 4 ; -
6a and b two different variants of the system according to the invention, which can be used in the embodiments according to the invention; -
7a and b is an illustration of a spine and a body contour of a human from the side with a first embodiment of an array of sensor units according to the invention; -
8a and8b a representation of a spine and a lateral body contour of a human, wherein a second embodiment of an array of sensor units according to the invention is shown; -
9a and b is an illustration of a spine and a lateral body contour of a human, showing a third embodiment of the arrangement of sensor units; -
10 a first display of an application in which the system according to the invention can provide visual biofeedback; -
11 a second indication of the application with which the system according to the invention can provide a visual biofeedback.
Anhand der
Die Gurte
Des Weiteren können das flexible Verbindungsmittel
Alternativ können die Gurte
In dem ersten Ausführungsbeispiel der
Das zweite Ausführungsbeispiel der
Mittels der Gurte
In den
Das System
In dem Ausführungsbeispiel der
Die Steuereinrichtung
Hiermit kann eine Anbindung an Auswertgeräte oder Anzeigegeräte, beispielsweise an eine App auf einem Smart Device, hergestellt werden oder die gesammelten Daten beispielsweise an einen Server übertragen werden. Hierzu kann vorzugsweise ein automatischer Verbindungsaufbau und Download der Daten vorgesehen sein, wenn ein Smart Device oder ein PC in Reichweite sind.This can be used to connect to signal conditioning instruments or display devices, for example to an app on a smart device, or to transfer the collected data to a server, for example. For this purpose, preferably an automatic connection setup and download of the data can be provided if a smart device or a PC are within reach.
Des Weiteren kann eine Anbindung an Notrufsysteme vorgesehen sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass durch eine Auswertung der Daten und das Erkennen von Bewegungsmustern beispielsweise Stürze erkannt werden können und über das Notrufsystem eine Alarmierung abgesetzt werden kann.Furthermore, a connection to emergency call systems can be provided. In particular, it can be provided that, for example, falls can be detected by an evaluation of the data and the recognition of movement patterns and an alarm can be issued via the emergency call system.
Der Datenbus
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße System
Die Sensoreinheiten
Die Accelerometer der Sensoreinheiten
Besonders vorteilhaft ist es hierfür, wenigstens drei Sensoreinheiten
Vorzugsweise können die von den Sensoreinheiten
Als Biofeedback-Einrichtung
Vorzugsweise wird hierbei eine direkte Rückmeldung zu Fehlhaltung, zu wenig und zu falschen Bewegungen gegeben. Darüber hinaus oder alternativ kann vorgesehen sein, dass Daten an angebundene Anwendungen (insbesondere Apps) ausgegeben werden. Beispielsweise können die Daten hierbei benutzt werden, um Bewegungsmuster beim Sport, wie Liegestützen, zu ermitteln, um Schritte in einer Fußgängernavigation oder auch einer Blindennavigation zu ermitteln, aber auch, um einen echolosen bzw. stillen Alarm für einen Nachrichteneingang oder bei Spielen, wie Paintball, bereitzustellen.Preferably, this gives a direct feedback on malposition, too little and too false movements. In addition or alternatively it can be provided that data is output to connected applications (in particular apps). For example, the data may be used herein to determine movement patterns in sports, such as push-ups, to detect steps in pedestrian navigation, as well as blind navigation, but also to provide an echoless alarm for message entry or games such as paintball to provide.
Anhand der
Vorzugsweise sind hierbei drei Sensoreinheiten wie in
Eine zweite Sensoreinrichtung
Die dritte Sensoreinheit
Aus den Winkeln zwischen den Tangenten bzw. aus diesen abgeleiteten Winkelbeziehungen kann jeweils der Kyphosewinkel bei einer Messung zwischen der ersten Sensoreinheit
Das Ausführungsbeispiel der
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Systemsystem
- 22
- Flexibles VerbindungsmittelFlexible connection means
- 3, 4, 53, 4, 5
- Sensoreinheitsensor unit
- 66
- Biofeedback-EinrichtungBiofeedback device
- 77
- Steuereinrichtungcontrol device
- 8, 9, 108, 9, 10
- Wasserdichte KammerWaterproof chamber
- 1111
- Datenbusbus
- 1212
- Bekleidungsstückgarment
- 1313
- Rückenpartieback part
- 14, 1514, 15
- Gurtbelt
- TT
- Torsotorso
- RR
- Rückenmove
- TH1TH1
- Erster BrustwirbelFirst thoracic vertebra
- TH12TH12
- Zwölfter BrustwirbelTwelfth thoracic vertebra
- L5L5
- Fünfter LendenwirbelFifth lumbar vertebra
- KK
- Kreuzbeinsacrum
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2016/0262688 A1 [0004]US 2016/0262688 A1 [0004]
Claims (29)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202016007553.6U DE202016007553U1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | System for analysis of a back posture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202016007553.6U DE202016007553U1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | System for analysis of a back posture |
Publications (1)
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Family
ID=61765085
Family Applications (1)
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DE202016007553.6U Expired - Lifetime DE202016007553U1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | System for analysis of a back posture |
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-
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- 2016-12-12 DE DE202016007553.6U patent/DE202016007553U1/en not_active Expired - Lifetime
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