WO1996002026A1 - Video screen, keyboard and/or mouse pad position regulator depending on the seating position of the user - Google Patents

Video screen, keyboard and/or mouse pad position regulator depending on the seating position of the user Download PDF

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WO1996002026A1
WO1996002026A1 PCT/DE1995/000920 DE9500920W WO9602026A1 WO 1996002026 A1 WO1996002026 A1 WO 1996002026A1 DE 9500920 W DE9500920 W DE 9500920W WO 9602026 A1 WO9602026 A1 WO 9602026A1
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WO
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control device
screen
sensor
actuator
keyboard
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Application number
PCT/DE1995/000920
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Inventor
Thomas Wittig
Manfred Dangelmaier
Matthias GÜLDNER
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine

Definitions

  • Control device for the position of a screen, a keyboard and / or a mouse pad depending on the seating position
  • the invention relates to a control device for the position of a screen based on the seating position of a keyboard and / or a mouse pad, which is preferably used at screen workplaces.
  • an optimal screen arrangement is guaranteed if the visual axis of the employee hits the center of the screen surface perpendicularly and the screen distance is in a range of around 60 cm with a 12-point font size.
  • the natural visual axis When sitting upright (backrest is perpendicular to the floor), the natural visual axis is inclined by approx. 30 to 40 ° with respect to the horizontal, as can be seen in FIG. 1. If the backrest inclination of the work chair is changed by a certain angle, the natural inclination of the visual axis changes by approximately the same angle with respect to the horizontal. The consequence of this is that the screen height, the screen tilt and the screen distance have to be adjusted.
  • the adjustment must also be guaranteed if the workplaces are used alternately by people with different body sizes (e.g. eye level when sitting).
  • actuators using stepper motors or known servo drives are used which are able to move screens in at least one axial direction, so that when adjusted in the horizontal direction , the distance of the eyes from the screen surface can be adjusted, and the height of the screen can be adjusted to the eye height when adjusted in the vertical direction.
  • the position of the screen or the other additional devices is set as a function of signals from a sensor which can be arranged on the backrest of a piece of seating on which the user has taken a seat.
  • the sensor detects the inclination of the backrest and sends its signals to an evaluation and control unit which activates the actuator (s) and optimally adjusts the peripheral device in accordance with the inclination of the seat backrest.
  • a sensor can be an inclinometer, for example.
  • a type of sensor can be used that is able to detect the position coordinates of the eyes and use them as an output signal for controlling the actuator.
  • the sensors are connected to transmission devices which transmit the sensor signals to a receiver, which is connected to the evaluation and control unit.
  • transmitters or receivers that emit infrared, ultrasound or electromagnetic waves are preferred. They are able to provide the measured values for the setting of the peripheral devices with sufficient speed and with sufficient accuracy.
  • the evaluation and control unit is advantageously integrated directly into the computer and the receiver is attached to its housing. With this integrated solution, it is possible to utilize the basic computer with all its possibilities also for adjusting the position of the peripheral devices.
  • a memory circuit can be provided which contains data for the basic setting of the devices / work equipment and anthropometric data with which the basic setting can be calculated and with the aid of which when the user of the computer reports, the optimal position for automatically the screen and other devices are adjusted according to the user's body measurements.
  • sensors can also be used as possible sensor types, which determine the distance of the seat or certain predetermined seat parts from the screen, the keyboard or other peripheral devices and whose position is then kept appropriately. If two distance sensors or two receivers, which are arranged at a constant lateral distance from one another, are used, pivoting about the vertical axis can also be achieved if a screen has to be rotated.
  • a rolling device at the foot of the seating furniture in such a way that it can be used like a conventional mouse control.
  • the supplied signal of the ball is not used to control the cursor, but rather it supplies a position signal of the seating furniture in dependence on the position of the device to be set up. If the seating furniture is moved in any direction, it is generated in the rolling device contained ball a corresponding signal, which - as already described - is given to the evaluation and control unit via a transmitter and leads to the motorized actuator being activated accordingly and thereby, for example, not only tilting and shifting the screen, but also ver ⁇ can be pivoted.
  • the evaluation and control unit is also connected to a further sensor, the signals of which correspond to the set value of the motorized actuator, which reproduces the position or position in which the corresponding peripheral device is located in order to compare, whether a correction of the setting in accordance with the other measured signal is necessary.
  • the evaluation and control unit is also to be designed in such a way that a certain inertia is guaranteed and thus it is excluded that even brief changes in the seating position lead to the actuator being triggered.
  • the delay circuit connected to the evaluation and control unit or the motorized actuator should therefore preferably be designed in such a way that the actuator is only activated after at least 10 seconds after a seated position has been maintained. However, it should also be possible to set the delay time completely variably.
  • a possibility should be provided for the emergency shutdown of the actuator, which prevents damage caused by the initiated adjustment movement of the peripheral device if it hits other objects or limitations.
  • Such emergency shutdown devices can be, for example, overload switches or other circuits using distance or touch sensors.
  • Such a safety device can of course also be the installation of a mechanically effective slip clutch on the actuator. In the case of servo drives, the use of a pressure relief valve for the same purpose is a simple, practical solution.
  • the control device is with flat-panel displays because of its small mass and the correspondingly smaller volume. However, this does not preclude the use of conventional screens with cathode ray tubes.
  • the screen storage table should be designed in such a way that there are cutouts which allow the screen to be pivoted to a much greater extent without the pivoting movement being restricted by the fact that the housing of the screen hits the contact surface of the storage table.
  • Figure 1 is a schematic representation of a user with an optimal setting for the screen of a computer.
  • 2 shows a schematic representation of a screen workstation with a movable and pivotable screen, and
  • Fig. 3 shows another embodiment for moving
  • FIG. 1 shows possible sitting postures of a person at a screen work station.
  • the optimal viewing area for a screen is shown, which changes depending on the sitting position on the screen or also on the keyboard or other peripheral devices that have to be observed or operated. If the user leans back, as shown, the position must be adapted to one another in order to improve the ergonomic conditions.
  • an inclinometer and / or a distance sensor S is attached to the seating furniture 2, the signals of which are preferably transmitted wirelessly, with at least one mini transmitter to at least one receiver (not shown) and from there via a data input of an evaluation and
  • Control unit are fed.
  • a set / actual value comparison of the position setting of the screen 1 is carried out in the evaluation and control unit. For this it is necessary to have the setting of the screen 1 present in the evaluation and control unit. This can be achieved by storing the setting values or by inputting signals from at least one sensor which is arranged on an actuator (also not shown) or directly on the screen 1. If the comparison shows a difference between the target and the actual, depending on the distance or inclination of the backrest of the seating furniture 2, the screen 1 can be shifted or pivoted in the direction of the arrows A, H, N with the aid of the actuating drive.
  • a flat screen 1 is supported on a support 2, to which a receiver E is attached, and can be actuated vertically and by pivoting about the horizontal with the actuator be adapted to the seating position.
  • the device can also be attached directly to the person, for example with a Velcro connection, at a predetermined location on the body. If such an adjustment is not desired, the device can be switched off using a switch.
  • a basic setting can be carried out by entering it in the evaluation and control unit or by calling up stored data.

Abstract

A video screen, keyboard and/or mouse pad position regulator depending on the seating position of the user is preferably used at video screen workstations. It allows the position and inclination of equipment connected to a computer to be adapted to various seating positions of the users, so that ergonomically favourable conditions may be maintained. A servomotor adjusts the position of the video screen (1), keyboard and/or mouse pad by means of an evaluation and control unit, depending on at least one signal supplied by a sensor (S) that represents the seating position

Description

Regeleinrichtung der sitzpositionsabhängigen Lage eines Bildschirmes, einer Tastatur und/oder eines MousepadsControl device for the position of a screen, a keyboard and / or a mouse pad depending on the seating position
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung der sitzpositionsabhängigen Lage eines Bildschirmes einer Tastatur und/oder eines Mousepads, die bevorzugt an Bildschirm-Arbeitsplätzen eingesetzt wird.The invention relates to a control device for the position of a screen based on the seating position of a keyboard and / or a mouse pad, which is preferably used at screen workplaces.
Bisher wird die Position von Zusatzgeräten, die an Computer angeschlossen werden, durch einfache manuel- le Einstellung verändert. So sind besonders an Bild¬ schirmen Verstelleinrichtungen vorhanden, die es er¬ möglichen, die Verschwenkung in mindestens zwei Rich¬ tungen vorzunehmen. Diese Verstellmöglichkeit ist äußerst umständlich und wird demzufolge vom Nutzer nur unzulänglich und viel zu selten durchgeführt, so daß Veränderungen der Sitzhaltung nicht berücksich¬ tigt werden und es sehr häufig dazu kommt, daß keine optimale Position des Bildschirmes zum Nutzer einge¬ halten wird. Eine solche Fehleinstellung führt dazu, daß eine Überbelastung der Muskulatur und der Band- Scheiben auftritt, die über einen längeren Zeitraum zu Körperschäden führen kann.So far, the position of additional devices that are connected to computers has been changed by simple manual setting. Adjustment devices are in particular present on screens which make it possible to pivot in at least two directions. This adjustment option is extremely cumbersome and is consequently carried out by the user inadequately and far too rarely, so that changes in the sitting posture are not taken into account and it very often happens that the user does not maintain an optimal position of the screen. Such an incorrect setting leads to an overload of the muscles and ligaments Disks occur, which can lead to physical damage over a long period of time.
Bei Tastaturen oder einem zusätzlich angeordneten Mousepad ist in der Regel überhaupt keine Anpas- εungmöglichkeit an verschiedene Sitzpositionen bzw. Einstellungen vorgesehen. Sie ist durch das verwen¬ dete Mobiliar vorgegeben, und eine Einstellung kann nicht vorgenommen werden.In the case of keyboards or an additionally arranged mouse pad, there is generally no possibility of adapting to different seating positions or settings. It is predetermined by the furniture used, and an adjustment cannot be made.
Nach den heutigen arbeitswissenschaftlichen Erkennt¬ nissen ist eine optimale Bildschirmanordnung gewähr¬ leistet, wenn die Sehachse des Mitarbeiters senkrecht auf die Mitte der Bildschirmflache auftrifft, und der Bildschirmabstand bei einer 12-Punkt-Schriftgröße in einem Bereich um 60 cm liegt. Die natürliche Sehachse ist bei aufrechter Sitzhaltung (Rückenlehne steht senkrecht zum Boden) um ca. 30 bis 40° gegenüber der Horizontalen geneigt, wie dies der Fig. 1 zu entneh- men ist. Wird die Rückenlehnenneigung des Arbeits- stuhles um einen bestimmten Winkel verändert, ändert sich die natürliche Sehachsenneigung gegenüber der Horizontalen um etwa denselben Winkel. Die Folge da¬ von ist, daß die Bildschirmhöhe, die Bildschirmnei- gung und der Bildschirmabstand angepaßt werden müs¬ sen.According to today's scientific knowledge, an optimal screen arrangement is guaranteed if the visual axis of the employee hits the center of the screen surface perpendicularly and the screen distance is in a range of around 60 cm with a 12-point font size. When sitting upright (backrest is perpendicular to the floor), the natural visual axis is inclined by approx. 30 to 40 ° with respect to the horizontal, as can be seen in FIG. 1. If the backrest inclination of the work chair is changed by a certain angle, the natural inclination of the visual axis changes by approximately the same angle with respect to the horizontal. The consequence of this is that the screen height, the screen tilt and the screen distance have to be adjusted.
Die Anpassung muß auch gewährleistet sein, wenn die Arbeitsplätze im Wechsel von Personen mit unter- schiedlichen Körpermaßen (z.B. Augenhöhe im Sitzen) benutzt werden.The adjustment must also be guaranteed if the workplaces are used alternately by people with different body sizes (e.g. eye level when sitting).
Zur Vermeidung von gesundheitlichen Beschwerden auf¬ grund einseitiger Belastungen am Bildschirm-Arbeits- platz ist das dynamische Sitzen, d.h. eine ständige Variation der Sitzhaltung während der Arbeit anzu¬ streben. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, die Lage und Neigung von an Computer angeschlossenen Geräten an wechselnde Sitzpositionen anzupassen, so daß ergonomisch günstige Bedingungen eingehalten werden.In order to avoid health complaints due to one-sided loads on the screen workstation, dynamic sitting, ie a constant variation of the sitting posture during work, should be aimed for. It is therefore an object of the invention to provide a way to adapt the position and inclination of devices connected to computers to changing seating positions, so that ergonomically favorable conditions are maintained.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn¬ zeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkma¬ le gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter- bildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merkmalen.According to the invention, this object is achieved by the features contained in the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and developments of the invention result from the features mentioned in the subordinate claims.
Für die Einstellung der Lage in bezug auf die Sitzpo¬ sition werden Stellantriebe unter Verwendung von Schrittmotoren oder bekannten Servoantrieben einge¬ setzt, die in der Lage sind, bei Bildschirmen ein Verschieben in mindestens eine Achsrichtung vorzuneh¬ men, so daß bei Anpassung in horizontaler Richtung, der Abstand der Augen von der Bildschirm-Oberfläche eingestellt werden kann, und bei Einstellung in ver¬ tikaler Richtung die Höhe des Bildschirmes an die Au¬ genhöhe anpaßbar ist.To adjust the position in relation to the seat position, actuators using stepper motors or known servo drives are used which are able to move screens in at least one axial direction, so that when adjusted in the horizontal direction , the distance of the eyes from the screen surface can be adjusted, and the height of the screen can be adjusted to the eye height when adjusted in the vertical direction.
Die gleiche Einstellmöglichkeit reicht in der Regel auch für andere an Computer anschließbare bzw. an ihnen einsetzbaren Bedienelementen aus, wie dies beispielsweise Tastaturen und Mousepads sind.The same setting option is usually sufficient for other control elements that can be connected to or used on computers, such as keyboards and mouse pads.
Bei Bildschirmen sollte bevorzugt auch die Möglich- keit des Verschwenkens der Bildschirm-Oberfläche zu¬ mindest um eine Achse vorhanden sein, um die Neigung so einzustellen, daß der Blick senkrecht oder in der gleichen Neigung unabhängig von der Sitzhaltung auf die Bildschirm-Oberfläche gerichtet werden kann. In günstiger Weise sollte auch eine Verschwenkung um die vertikale Achse möglich sein, um auch einen Ausgleich beim seitlichen Verrücken der Sitzposition vornehmen zu können.In the case of screens, there should preferably also be the possibility of pivoting the screen surface at least about an axis in order to adjust the inclination such that the view is directed perpendicularly or at the same inclination to the screen surface regardless of the sitting position can. A pivoting about the vertical axis should also be possible in a favorable manner in order to also compensate to be able to move the seat position laterally.
Die Einstellung der Lage des Bildschirmes oder der anderen Zusatzgeräte erfolgt in Abhängigkeit von Si¬ gnalen eines Sensors, der an der Rückenlehne eines Sitzmöbels angeordnet sein kann, auf dem der Nutzer Platz genommen hat. Der Sensor erfaßt die Neigung der Rückenlehne und gibt seine Signale an eine Auswerte- und Steuereinheit, die den/die Stellantrieb(e) akti¬ viert und das Peripheriegerät entsprechend der Nei¬ gung der Sitzrückenlehne optimal anpaßt. Ein solcher Sensor kann beispielsweise ein Inklinometer sein.The position of the screen or the other additional devices is set as a function of signals from a sensor which can be arranged on the backrest of a piece of seating on which the user has taken a seat. The sensor detects the inclination of the backrest and sends its signals to an evaluation and control unit which activates the actuator (s) and optimally adjusts the peripheral device in accordance with the inclination of the seat backrest. Such a sensor can be an inclinometer, for example.
Neben den am Sitz befestigbaren Sensoren kann auch eine Sensorart verwendet werden, die in der Lage ist, die Lagekoordinaten der Augen zu erfassen und diese als Ausgangssignal für die Steuerung des Stelltriebes zu verwenden.In addition to the sensors that can be attached to the seat, a type of sensor can be used that is able to detect the position coordinates of the eyes and use them as an output signal for controlling the actuator.
Anstelle der stationären Befestigung der Sensoren direkt am Sitz bzw. dessen Lehne kann es günstig sein, Sensoren zu verwenden, die direkt an der Person temporär befestigt werden können.Instead of the stationary attachment of the sensors directly to the seat or its back, it can be advantageous to use sensors that can be attached directly to the person temporarily.
Um Behinderungen bei der Bedienung zu vermeiden, sind die Sensoren mit Sendeeinrichtungen verbunden, die die Sensorsignale an einen Empfänger, der mit der Auswerte- und Steuereinheit verbunden ist, übermit- teln. Für diese drahtlose Signalübertragung kommen in bevorzugter Weise Infrarot-, Ultraschall- oder elek¬ tromagnetische Wellen abstrahlende Sender bzw. -Emp¬ fänger in Frage. Sie sind in der Lage, in ausreichen¬ der Geschwindigkeit und mit entsprechend ausreichen- der Genauigkeit die gemessenen Werte für die Einstel¬ lung der Peripheriegeräte zur Verfügung zu stellen. In günstiger Weise ist die Auswerte- und Steuerein¬ heit direkt in den Computer integriert und der Emp¬ fänger an dessen Gehäuse befestigt. Mit dieser inte¬ grierten Lösung ist es möglich, den Basisco puter mit all seinen Möglichkeiten auch für die Einstellung der Lage der Peripheriegeräte auszunutzen.In order to avoid obstructions during operation, the sensors are connected to transmission devices which transmit the sensor signals to a receiver, which is connected to the evaluation and control unit. For this wireless signal transmission, transmitters or receivers that emit infrared, ultrasound or electromagnetic waves are preferred. They are able to provide the measured values for the setting of the peripheral devices with sufficient speed and with sufficient accuracy. The evaluation and control unit is advantageously integrated directly into the computer and the receiver is attached to its housing. With this integrated solution, it is possible to utilize the basic computer with all its possibilities also for adjusting the position of the peripheral devices.
So kann beispielsweise eine Memoryschaltung vorgese¬ hen sein, die Daten für die Grundeinstellung der Ge- räte/Arbeitsmittel und anthropometrische Daten ent¬ hält, mit denen die Grundeinstellung berechnet werden kann und mit deren Hilfe bei Meldung des Nutzer des Computers automatisch die optimale Position für den Bildschirm und die anderen Geräte entsprechend der Körpermaße des Nutzers eingestellt werden.For example, a memory circuit can be provided which contains data for the basic setting of the devices / work equipment and anthropometric data with which the basic setting can be calculated and with the aid of which when the user of the computer reports, the optimal position for automatically the screen and other devices are adjusted according to the user's body measurements.
Als mögliche Sensorart können auch andere bekannte Sensoren eingesetzt werden, die den Abstand des Sit¬ zes oder bestimmter vorgegebener Sitzteile vom Bild- schirm, der Tastatur oder anderen Peripheriegeräten ermitteln und deren Position dann entsprechend opti¬ mal gehalten wird. Werden zwei Abstandssensoren oder zwei Empfänger, die mit einem konstanten seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind, verwendet, kann auch ein Verschwenken um die vertikale Achse, bei erforderlicher Verdrehung eines Bildschirmes ereicht werden.Other known sensors can also be used as possible sensor types, which determine the distance of the seat or certain predetermined seat parts from the screen, the keyboard or other peripheral devices and whose position is then kept appropriately. If two distance sensors or two receivers, which are arranged at a constant lateral distance from one another, are used, pivoting about the vertical axis can also be achieved if a screen has to be rotated.
Neben solchen Abstandssensoren besteht auch die Mög- lichkeit, ein Abrollgerät am Fuß des Sitzmöbels so zu installieren, daß es wie eine herkömmliche Maussteue- rung eingesetzt werden kann. Lediglich das gelieferte Signal der Kugel dient nicht zur Steuerung des Cur¬ sors, sondern es liefert ein Positionssignal des Sitzmöbels in Abhängigkeit zur Position des auzurich- tenden Gerätes. Wird das Sitzmöbel in irgendeine be¬ liebige Richtung bewegt, erzeugt die im Abrollgerät enthaltene Kugel ein entsprechendes Signal, das - wie bereits beschrieben - über einen Sender an die Aus¬ werte- und Steuereinheit gegeben wird und dazu führt, daß der motorische Stelltrieb entsprechend aktiviert und dadurch beispielsweise der Bildschirm nicht nur geneigt und verschoben, sondern auch seitlich ver¬ schwenkt werden kann.In addition to such distance sensors, there is also the possibility of installing a rolling device at the foot of the seating furniture in such a way that it can be used like a conventional mouse control. Merely the supplied signal of the ball is not used to control the cursor, but rather it supplies a position signal of the seating furniture in dependence on the position of the device to be set up. If the seating furniture is moved in any direction, it is generated in the rolling device contained ball a corresponding signal, which - as already described - is given to the evaluation and control unit via a transmitter and leads to the motorized actuator being activated accordingly and thereby, for example, not only tilting and shifting the screen, but also ver ¬ can be pivoted.
Wird ein solches Abrollgerät mit der Auswerte- und Steuereinrichtung gekoppelt, ist es erforderlich, in regelmäßigen Abständen eine Eichung bezüglich einer Bezugsposition des Sitzmöbels vorzunehmen, um über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten, daß die übertragenen Meßwerte auch den tatsächlichen Positio- nen des Sitzmöbels entsprechen.If such a roll-off device is coupled to the evaluation and control device, it is necessary to carry out calibration at regular intervals with respect to a reference position of the seating furniture in order to ensure over a longer period that the transmitted measured values also correspond to the actual positions of the seating furniture.
Die Auswerte- und Steuereinheit ist außerdem mit ei¬ nem weiteren Sensor verbunden, dessen Signale dem eingestellten Wert des motorischen Stelltriebes ent- spricht, der wiedergibt, in welcher Lage bzw. in wel¬ cher Position sich das entsprechende Peripheriegerät befindet, um zu vergleichen, ob eine Korrektur der Einstellung entsprechend dem anderen gemessenen Si¬ gnal erforderlich ist.The evaluation and control unit is also connected to a further sensor, the signals of which correspond to the set value of the motorized actuator, which reproduces the position or position in which the corresponding peripheral device is located in order to compare, whether a correction of the setting in accordance with the other measured signal is necessary.
Die Auswerte- und Steuereinheit ist weiter so auszu¬ legen, daß eine gewisse Trägheit gewährleistet ist und damit ausgeschlossen wird, daß bereits kurzzeiti¬ ge Sitzpositionswechsel dazu führen, daß eine Auslö- sung des Stelltriebes erfolgt. Die mit der Auswerte- und Steuereinheit oder dem motorischen Stelltrieb verbundene Verzögerungsschaltung sollte daher bevor¬ zugt so ausgelegt sein, daß erst nach Ablauf von min¬ destens 10 sec. einer eingehaltenen Sitzposition der Stellantrieb aktiviert wird. Es sollte jedoch auch die Möglichkeit bestehen, die Verzögerungszeit voll¬ ständig variabel einzustellen. Aus Sicherheitsgründen sollte eine Möglichkeit zur Notabschaltung des Stelltriebes vorgesehen sein, die verhindert, daß durch die eingeleitete Verstellbewe¬ gung des Peripheriegerätes Beschädigungen auftreten können, wenn es gegen andere Gegenstände oder Begren¬ zungen stößt. Solche Notabschalteinrichtungen können beispielsweise Überlastschalter oder andere Schaltun¬ gen unter Verwendung von Abstands- bzw. Berührungs- sensoren sein. Eine solche Sicherheitseinrichtung kann natürlich auch der Einbau einer mechanisch wir¬ kenden Rutschkupplung am Stelltrieb sein. Bei Servo- trieben ist die Verwendung eines Überdruckventiles für den gleichen Zweck eine einfache praktikable Lö¬ sung.The evaluation and control unit is also to be designed in such a way that a certain inertia is guaranteed and thus it is excluded that even brief changes in the seating position lead to the actuator being triggered. The delay circuit connected to the evaluation and control unit or the motorized actuator should therefore preferably be designed in such a way that the actuator is only activated after at least 10 seconds after a seated position has been maintained. However, it should also be possible to set the delay time completely variably. For safety reasons, a possibility should be provided for the emergency shutdown of the actuator, which prevents damage caused by the initiated adjustment movement of the peripheral device if it hits other objects or limitations. Such emergency shutdown devices can be, for example, overload switches or other circuits using distance or touch sensors. Such a safety device can of course also be the installation of a mechanically effective slip clutch on the actuator. In the case of servo drives, the use of a pressure relief valve for the same purpose is a simple, practical solution.
Am einfachsten läßt sich die erfindungsgemäße Reg¬ eleinrichtung sicher bei Flachbildschirmen wegen ih¬ rer geringen Masse und des entsprechend geringeren Volumens einsetzen. Dies schließt aber eine Verwen- düng herkömmlicher Bildschirme mit Kathodenstrahlröh¬ ren nicht aus. Um deren entsprechend größeren Abmes¬ sungen Rechnung zu tragen, sollte der Bildschirm-Ab¬ stelltisch so ausgebildet sein, daß Aussparungen vor¬ handen sind, die eine weitgrößere Verschwenkung des Bildschirmes ermöglichen, ohne daß die Schwenkbewe¬ gung dadurch eingeschränkt wird, daß das Gehäuse des Bildschirmes gegen die Aufstandsoberflache des Ab¬ stelltisches stößt.The easiest way to use the control device according to the invention is with flat-panel displays because of its small mass and the correspondingly smaller volume. However, this does not preclude the use of conventional screens with cathode ray tubes. In order to take account of their correspondingly larger dimensions, the screen storage table should be designed in such a way that there are cutouts which allow the screen to be pivoted to a much greater extent without the pivoting movement being restricted by the fact that the housing of the screen hits the contact surface of the storage table.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is to be explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Nutzers mit optimaler Einstellung zum Bildschirm eines Computers; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Bild¬ schirm-Arbeitsplatzes mit verschieb- und verschwenkbarem Bildschirm, undFigure 1 is a schematic representation of a user with an optimal setting for the screen of a computer. 2 shows a schematic representation of a screen workstation with a movable and pivotable screen, and
Fig. 3 eine andere Ausführung zum Verschieben undFig. 3 shows another embodiment for moving and
Verschwenken eines Bildschirmes.Pan a screen.
Die Figur 1 gibt mögliche Sitzhaltungen einer Person an einem Bildschirmarbeitsplatz wieder. Dazu ist der optimale Sehbereich zu einem Bildschirm dargestellt, der sich je nach Sitzhaltung zum Bildschirm oder auch zur Tastatur oder anderen Peripheriegeräten, die be¬ obachtet oder bedient werden müssen, entsprechend verändert. Lehnt sich der Nutzer, wie dargestellt zurück muß zur Verbesserung der ergonomischen Ver¬ hältnisse eine Anpassung der Lage zueinander erfol¬ gen.FIG. 1 shows possible sitting postures of a person at a screen work station. For this purpose, the optimal viewing area for a screen is shown, which changes depending on the sitting position on the screen or also on the keyboard or other peripheral devices that have to be observed or operated. If the user leans back, as shown, the position must be adapted to one another in order to improve the ergonomic conditions.
Für den Bildschirm 1 sind die Möglichkeiten in den Figuren 2 und 3 wiedergegeben. Am Sitzmöbel 2 ist hierzu ein Inklinometer und/oder ein Abstandssensor S befestigt, dessen Signale in bevorzugter Weise draht¬ los, mit mindestens einem Minisender an mindestens einen nichtdargestellten Empfänger übertragen und von diesem über einen Dateneingang einer Auswerte- undThe possibilities for the screen 1 are shown in FIGS. 2 and 3. For this purpose, an inclinometer and / or a distance sensor S is attached to the seating furniture 2, the signals of which are preferably transmitted wirelessly, with at least one mini transmitter to at least one receiver (not shown) and from there via a data input of an evaluation and
Steuereinheit zugeführt werden. In der Auswerte- und Steuereinheit wird ein Soll/Ist-Wertvergleich der Lageeinstellung des Bildschirmes 1 durchgeführt. Hierzu ist es erforderlich die Einstellung des Bild- schirmes 1 in der Auswerte- und Steuereinheit present zu haben. Dies kann über die Speicherung der Ein- stellwerte oder durch Eingabe von Signalen mindestens eines Sensors erreicht werden, der an einem ebenfalls nicht dargestellten Stelltrieb oder direkt am Bild- schirm 1 angeordnet ist. Ergibt der Vergleich eine Differenz zwischen Soll und Ist, kann je nach Abstand oder Neigung der Rückenleh¬ ne des Sitzmöbels 2 der Bildschirm 1 mit Hilfe des Stelltriebes in Richtung der eingezeichneten Pfeile A, H, N verschoben bzw. verschwenkt werden.Control unit are fed. A set / actual value comparison of the position setting of the screen 1 is carried out in the evaluation and control unit. For this it is necessary to have the setting of the screen 1 present in the evaluation and control unit. This can be achieved by storing the setting values or by inputting signals from at least one sensor which is arranged on an actuator (also not shown) or directly on the screen 1. If the comparison shows a difference between the target and the actual, depending on the distance or inclination of the backrest of the seating furniture 2, the screen 1 can be shifted or pivoted in the direction of the arrows A, H, N with the aid of the actuating drive.
Eine etwas vereinfachte Variante ergibt sich aus der Darstellung nach Figur 3. Hierbei ist ein Flachbild¬ schirm 1 auf einem Träger 2, an dem ein Empfänger E angebracht ist, abgestützt und kann mit dem Stell¬ trieb vertikal und durch Verschwenken um die Horizon¬ tale an die Sitzposition angepaßt werden.A somewhat simplified variant results from the illustration according to FIG. 3. Here, a flat screen 1 is supported on a support 2, to which a receiver E is attached, and can be actuated vertically and by pivoting about the horizontal with the actuator be adapted to the seating position.
Neben der dargestellten Möglichkeit der Befestigung des Sensors S an der Rückenlehne des Sitzmöbels 2 kann er auch direkt an der Person, beispielsweise mit einer Klettverbindung, an einer vorgegebenen Stelle am Körper angebracht werden. Ist eine solche Verstel¬ lung nicht erwünscht, kann die Einrichtung mit Hilfe eines Schalters ausgeschaltet werden.In addition to the illustrated possibility of fastening the sensor S to the backrest of the seating furniture 2, it can also be attached directly to the person, for example with a Velcro connection, at a predetermined location on the body. If such an adjustment is not desired, the device can be switched off using a switch.
Vor Arbeitsbeginn kann eine Grundeinstellung je nach anthropometrischen Verhältnissen der Person durch Eingabe in die Auswerte- und Steuereinheit oder durch Abruf gespeicherter Daten durchgeführt werden. Before starting work, depending on the anthropometric conditions of the person, a basic setting can be carried out by entering it in the evaluation and control unit or by calling up stored data.

Claims

PatentansprücheClaims
1. Regeleinrichtung der sitzpositionsabhängigen Lage eines Bildschirmes, einer Tastatur, eines1. Control device of the position of a screen, a keyboard, depending on the seating position
Mousepads und anderen Arbeitsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorischer Stelltrieb über eine Auswerte- und Steuereinheit die Stellung des Bildschirmes (1) , der Tastatur und/oder des Mousepads in Ab¬ hängigkeit von mindestens einem Signal eines die Sitzposition repräsentierenden Sensors (S) ein¬ stellt.Mousepads and other work equipment, characterized in that a motorized actuator drives an evaluation and control unit to position the screen (1), the keyboard and / or the mouse pad as a function of at least one signal from a sensor (S) representing the sitting position ¬ represents.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Stelltrieb den Bildschirm (1) , die Tastatur und/oder das Mousepad in Rich¬ tung mindestens einer Achse in horizontaler Richtung (A) und/oder in vertikaler Richtung (H) verschiebt.2. Control device according to claim 1, characterized in that the actuator drives the screen (1), the keyboard and / or the mouse pad in the direction of at least one axis in the horizontal direction (A) and / or in the vertical direction (H) shifts.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb den Bild¬ schirm (1) um mindestens eine horizontale Achse (N) verschwenkt.3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the actuator pivots the screen (1) about at least one horizontal axis (N).
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb den Bild¬ schirm (1) um eine vertikale Achse verschwenkt.4. Control device according to claim 1 to 3, characterized in that the actuator pivots the screen (1) about a vertical axis.
Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sensor (S) an der Rücken¬ lehne eines Sitzmöbels (2) oder am Nutzer ange¬ ordnet ist. 026 PO7DE95/00920Control device according to Claim 1, characterized in that the sensor (S) is arranged on the backrest of a piece of seating furniture (2) or on the user. 026 PO7DE95 / 00920
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6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sensor (S) ein Inklinome- ter ist.6. Control device according to claim 5, characterized ge indicates that the sensor (S) is an inclinometer.
7. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sensor (S) die Lagekoor¬ dinaten der Augen erfaßt.7. Control device according to claim 1, characterized in that the sensor (S) detects the position coordinates of the eyes.
8. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß mindestens ein Abstandssensor am Sitzmöbel angeordnet oder am Nutzer befestigt ist.8. Control device according to claim 1, characterized in that at least one distance sensor is arranged on the seating or attached to the user.
9. Regeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Sender ein Infrarotsender ist.9. Control device according to claim 8, characterized in that the transmitter is an infrared transmitter.
10. Regeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sender ein Ultraschallsen- der ist.10. Control device according to claim 8, characterized in that the transmitter is an ultrasonic transmitter.
11. Regeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sender elektromagnetische Wellen abstrahlt.11. Control device according to claim 8, characterized ge indicates that the transmitter emits electromagnetic waves.
12. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Sensorεignale von einem Sender auf einen mit der Auswerte- und Steuer¬ einheit gekoppelten Empfänger übertragbar sind.12. Control device according to claim 1, characterized in that the sensor signals can be transmitted from a transmitter to a receiver coupled to the evaluation and control unit.
13. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuerein¬ heit in einer elektronischen Datenverarbeitungs¬ anlage integriert ist, die mit dem Bildschirm (1) , der Tastatur und/oder dem Mousepad verbun¬ den ist. 14. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerte- und Steuer¬ einheit eine Memoryschaltung zur Aufnahme von Grundeinstelldaten von Nutzern aufgenommen ist.13. Control device according to claims 1 to 12, characterized in that the evaluation and control unit is integrated in an electronic data processing system which is connected to the screen (1), the keyboard and / or the mouse pad. 14. Control device according to claim 1 to 13, characterized in that a memory circuit for receiving basic setting data of users is included in the evaluation and control unit.
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15. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Fuß des Sitzmöbels ein Abrollgerät (Mouse) als Sensor für die Posi- tionsüberwachung angeordnet ist.15. Control device according to claim 1 to 14, characterized in that a rolling device (mouse) is arranged as a sensor for the position monitoring at the foot of the seating.
16. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor zur Überwachung der Bildschirmeinstellung am Bild¬ schirm oder am Stelltrieb angeordnet ist.16. Control device according to claim 1 to 15, characterized in that at least one sensor for monitoring the screen setting is arranged on the screen or on the actuator.
17. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Stelltrieb eine Notab¬ schaltung vorgesehen ist.17. Control device according to claim 1 to 16, characterized in that an emergency shutdown is provided on the actuator.
18. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Stelltrieb eine Rutsch¬ kupplung vorgesehen ist.18. Control device according to claim 1 to 16, characterized in that a slip clutch is provided on the actuator.
19. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tisch zur ein¬ schwenkenden Aufnahme zumindest eines Teiles des Bildschirmes (1) eine Aussparung aufweist.19. Control device according to claim 1 to 18, characterized in that a table for Ein¬ pivotally receiving at least a part of the screen (1) has a recess.
20. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß eine Verzögerungsschaltung an der Auswerte- und Steuereinheit oder dem motori¬ schen Stelltrieb vorhanden ist.20. Control device according to claim 1, characterized in that a delay circuit is provided on the evaluation and control unit or the motor-driven actuator.
21. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß ein Ausschalter vorhanden ist. 21. Control device according to claim 1, characterized in that an off switch is present.
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