AT507736B1 - Vorrichtung zur erfassung einer körperhaltung - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Erfassung und gegebenenfalls Korrektur einer Körperhaltung einer Person, wobei die Vorrichtung eine Sitz- oder Liegeeinheit (3), zumindest ein Last abtragendes Element (4) und eine Messvorrichtung (2) umfasst, wobei die Messvorrichtung (2) zur Erfassung eines Momentes oder von durch eine Momentenbelastung hervorgerufenen vertikalen Kräften und/oder einer durch die Momentenbelastung hervorgerufenen Verzerrung im Schnittbereich zwischen zumindest einem Teil der Sitz- oder Liegeeinheit (3) und dem zumindest einen Last abtragenden Element (4) am und/oder im Last abtragenden Element (4) angeordnet ist, wobei anhand von Messwerten, welche durch die Messvorrichtung (2) gemessen werden, die Körperhaltung der Person (8) ermittelbar ist.

Description

österreichisches Patentamt AT507 736 B1 2012-10-15

Beschreibung [0001] Vorrichtung zur Erfassung und gegebenenfalls Korrektur einer Körperhaltung einer Person, wobei die Vorrichtung eine Sitz- oder Liegeeinheit, zumindest ein Last abtragendes Element und eine Messvorrichtung umfasst.

[0002] Die Patentanmeldung WO 03100741 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erfassung einer Haltung einer auf einem Sessel sitzenden Person, die in der Sitzfläche und in der Lehne des Sessels angeordnete Sensoren sowie einen Tongenerator umfasst. In Abhängigkeit der mittels der Sensoren erfassten Druckwerte auf die Lehne und die Sitzfläche wird durch den Tongenerator ein Tonsignal ausgegeben.

[0003] Die Patentanmeldung WO 0217752 A1 beschreibt eine Methode sowie eine hierzu vorgesehene Vorrichtung zur Erfassung der Sitzhaltung einer Person. Dies inkludiert auch Mittel zur Ermahnung der Person zur Einnahme einer korrekten Haltung, wobei hierbei wiederum die Haltung der Person durch eine Vielzahl von in der Sitzfläche und in der Lehne angeordnete Sensoren erfasst wird.

[0004] Das Dokument KR 20020086262 A beschreibt einen Sessel, welcher mehrere in der Sitzfläche und der Lehne des Sessels positionierte Sensoren aufweist, wobei die Haltung der sitzenden Person durch diese Sensoren erfasst werden.

[0005] In DE 202005013900 U1 ist ein Verfahren zu einer kraftabhängigen Positionierung einer kraftbelasteten Verstelleinrichtung eines Arbeits- oder Bürostuhls offenbart. Es findet sich kein Hinweis auf die Ermittlung der Körperhaltung der auf dem Stuhl befindlichen Person.

[0006] In DE 102007003762 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Körperhaltung einer sitzenden Person mittels Lagesensoren beschrieben.

[0007] Ein Verfahren zu Gleichgewichtsanalyse einer stehenden Person ist in FR 2690613 A beschrieben. Die hier offenbarte erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf die Analyse einer sitzenden oder liegenden Person beschränkt.

[0008] Das Dokument US 5570301 A hat die Erkennung einer Körperhaltung einer Person mittels einer Vielzahl von Sensoren zum Inhalt. Diese Methode ist im Vergleich zu der im folgenden diskutierten Erfindung äußerst aufwendig.

[0009] Die hier diskutierte Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Körperhaltung einer Person auf einer Sitz- oder Liegeeinheit mittels einer Vorrichtung zu messen, wobei die Vorrichtung ohne großen Aufwand an beispielsweise einen Sessel angebracht werden kann.

[0010] Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, dass die Messvorrichtung zur Erfassung eines Momentes oder von durch eine Momentenbelastung hervorgerufenen vertikalen Kräften und/oder einer durch die Momentenbelastung hervorgerufenen Verzerrung im Schnittbereich zwischen zumindest einem Teil der Sitz- oder Liegeeinheit und dem zumindest einen Last abtragenden Element am und/oder im Last abtragenden Element angeordnet ist, wobei anhand von Messwerten, welche durch die Messvorrichtung gemessen werden, die Körperhaltung der Person ermittelbar ist.

[0011] Die Anordnung von Sensoren im Schnittbereich zwischen Sitzfläche und beispielsweise der Sesselstütze eines Bürodrehsessels ist wesentlich einfacher als die Anbringung von Sensoren an der Sitzfläche eines Sessels. Für die Installation einer hier beschriebenen Vorrichtung ist es beispielsweise ausreichend, die Schraubverbindung zwischen Sitzfläche und Sesselstütze zu lösen und in diesem Bereich eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu positionieren. Auf ähnliche Weise können Messvorrichtungen zusätzlich oder ausschließlich an und/oder in den Last abtragenden Elementen wie beispielsweise zwischen den Beinen und Rollen eines Bürosessels angeordnet werden. Die Erfindung schließt weiters ein, dass die Haltung einer in einem Rollstuhl sitzenden Person leicht erfasst wird, indem Messvorrichtungen im Schnittbereich zwischen der Sitzfläche bzw. Lehne und dem Rahmen des Rollstuhls angeordnet werden. 1 /10 österreichisches Patentamt AT507 736 B1 2012-10-15 [0012] Die Erfindung schließt auch die Anordnung von Messvorrichtungen zwischen der Liegeeinheit und dem Last abtragenden Elementes eines Bettes ein, um die Position der im Bett liegenden Person zu erfassen. Letzteres schließt auch eine Detektion ein, ob die Person sich im Bett befindet.

[0013] Im Rahmen dieser Erfindung sind unter Sitz- und Liegeeinheiten auch Einheiten zu verstehen, auf welchen eine Person Bewegungen durchführt oder in Haltungen verharrt, die sich vom Sitzen oder Liegen unterscheiden. Ebenso kann eine Sitzeinheit auch Armlehnen oder Kopfstützen umfassen, wobei die Haltung eines Arms oder Kopfes in Bezug auf die Armlehne bzw. die Kopfstütze ermittelt wird.

[0014] Jede Bewegung der Person oder eines Körperteils der Person ruft eine Verschiebung des Schwerpunktes der Person beziehungsweise des lokalen Schwerpunktes des Körperteils hervor. Eine Verschiebung des Schwerpunktes bedingt eine Veränderung der Kräfte, welche von der Sitz- und Liegeeinheit über das Last abtragende Element abgetragen wird. Folglich wird der Kraft- und Verzerrungszustand im Schnittbereich zwischen der Sitz- und Liegeeinheit und dem Last abtragenden Element und/oder im gesamten Last abtragenden Element geändert. Eine im Rahmen dieser Erfindung vorgeschlagene Messung der Kraft und/oder Verzerrung in den oben erwähnten Bereichen ist insofern vorteilhaft, dass Messvorrichtungen leicht angebracht werden können. Letzteres inkludiert auch das nachträgliche Anbringen von Messvorrichtungen an vorhandene Einrichtungen.

[0015] Die Messung der Kraft und/oder Verzerrung kann durch jede Art der dem Fachmann bekannten Messvorrichtungen wie beispielsweise Kraftmessdosen, Dehnmessstreifen, Wegaufnehmer oder Distanzmessgeräte erfolgen. Es ist auch im Rahmen dieser Erfindung möglich, beispielsweise lokale Verschiebungen zu messen, wobei aus diesen ermittelten Werten der Kraft- und Verzerrungszustand ermittelt wird.

[0016] Eine mögliche, weiterführende Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass eine zusätzliche mechanische Vorrichtung zur Steuerung der Verzerrung im Schnittbereich zwischen der Sitz- oder Liegeeinheit und dem zumindest einen Last abtragenden Element und/oder im Last abtragenden Element angeordnet ist.

[0017] Durch die Anordnung von Vorrichtungen zur Beeinflussung der Verformung in den Last abtragenden Elementen wie beispielsweise Beinen eines Sessel oder zumindest Teile eines Rahmens eines Rollstuhls, kann durch die Initiierung oder Unterbinden von Verformungen der Last abtragenden Elemente die Haltung der Person beeinflusst werden. Beispielsweise kann durch eine Neigung der Sitzfläche eines Bürosessels oder eines Rollstuhles die Haltung der sitzenden Person geändert werden. Die Haltung wird hierbei durch eine Veränderung der Sitzoder Liegeeinheit beeinflusst.

[0018] Eine Möglichkeit einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Verfahren zur Erfassung einer Körperhaltung einer Person liegt darin, dass bei Abweichung des Momentes und/oder der vertikalen Kraft und/oder der Verzerrung von einem vordefinierten Moment, einer vordefinierten vertikalen Kraft beziehungsweise einer vordefinierten Verzerrung ein Alarmsignal ausgegeben wird. Die Messvorrichtungen sind mit einer Einheit gekoppelt, welche aus dem erfassten Kraft- und Verzerrungszustand die Haltung der Person ermittelt. Durch die gegebenenfalls Ausgabe eines Alarmsignals wird die Person aufgefordert, die Haltung zu ändern.

[0019] Die Einheit, mit welcher die Haltung der Person anhand der Kraft und/oder Verzerrung ermittelt wird, ist beispielsweise ein Computer, welcher mit der Messeinheit in Kommunikation steht. Vorteilhaft arbeitet die Person, welche auf der Sitzeinheit sitzt, mit dem Computer.

[0020] Eine weitere Möglichkeit der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, bei Abweichung des Momentes und/oder der vertikalen Kraft und/oder der Verzerrung von einem vordefinierten Moment, einer vordefinierten vertikalen Kraft beziehungsweise einer vordefinierten Verzerrung die Körperhaltung der Person durch die zusätzliche mechanische Vorrichtung abgeändert wird. 2/10 österreichisches Patentamt AT507 736B1 2012-10-15 [0021] Vorzugsweise werden in jenem Bereich, an dem die Messvorrichtungen angeordnet sind, auch mechanische Vorrichtungen zur Veränderung der Körperhaltung der Person angebracht werden. Es können hierbei beispielsweise pneumatische Vorrichtungen eingesetzt werden, die eine Änderung der Haltung der Person für einen längeren Zeitraum bewirken. Ebenso können Vorrichtungen, die eine kontinuierliche und/oder schwingende Bewegung hervorrufen, vorgesehen werden.

[0022] Aufgrund des Kraft- und Verzerrungszustandes kann eine für eine Person schädliche Körperhaltung erkannt werden. Beispiele für eine schlechte Haltung einer Person sind das Verharren in einer Haltung, sodass die Gefahr von Verspannungen oder des Wundsitzens oder des Einschlafens der Person besteht.

[0023] Im Rahmen der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, dass eine aktuelle Körperhaltung der Person und zumindest eine von der aktuellen Körperhaltung abweichende Körperhaltung an einem Bildschirm angezeigt wird.

[0024] Insbesondere im Falle der Erfassung der Haltung einer sitzenden Person, welche an einem Computer arbeitet, kann es vorteilhaft sein, dass die gemessene Haltung und dazu im Vergleich bessere Haltung am Bildschirm des Computers angezeigt wird. Die Person wird durch die graphische Anzeige zu einer korrekten Haltung animiert.

[0025] Ebenso ist es im Rahmen dieser Erfindung möglich, dass am Bildschirm Bewegungen oder in weiteren Schritten von der Person einzunehmende Haltungen angezeigt werden.

[0026] Ebenso kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so eingesetzt werden, dass die Person durch ein Signal und/oder durch eine Analyse der Körperhaltung an einem Bildschirm zu Bewegungen animiert wird.

[0027] Die Animation kann durch eine zumindest teilweise Veränderung des gemessenen Kraft-und Verzerrungszustandes und/oder durch ein Alarmsignal und/oder durch eine Analyse der Körperhaltung an einem Bildschirm erfolgen. Hierbei seien alle dem Fachmann bekannte Methoden eingeschlossen, um der Person die aktuelle Haltung sowie eine davon abweichende Haltung zu kommunizieren.

[0028] Figur 1 zeigt einen Bürosessel, welcher Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung der Haltung einer sitzenden Person ist.

[0029] Figur 2 zeigt einen Rollstuhl, welcher Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung der Haltung einer sitzenden Person ist.

[0030] Figur 3a, 3b und 3c zeigen weitere Ausführungsformen eines Bürosessels, welcher

Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung der Haltung einer sitzenden Person ist.

[0031] Figur 4a und 4b zeigt einen Bettenrost, welcher Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung der Position einer in einem Bett liegenden Person.

[0032] In Figur 1 ist ein Sessel 1 als Teil einer Vorrichtung zur Erfassung einer Körperhaltung einer Person gezeigt, wobei der Sessel 1 eine Sitzeinheit 3, eine Stütze 5 als primäres Last abtragendes Element und eine Messvorrichtung 2 umfasst, wobei die Messvorrichtung 2 zur Erfassung der Kraft und/oder Verzerrung im Schnittbereich zwischen der Sitzeinheit 3 und der Sesselstütze 5 angeordnet ist. Anhand der mittels der Messvorrichtung 2 ermittelten Messwerten wie beispielsweise eine Veränderung der vertikalen Kräfte 6, daraus resultierend das auftretende Moment 7 wird auf die Haltung der Person 8 geschlossen. Jede Änderung der Haltung der Person 8 verursacht eine Verschiebung des Schwerpunktes 9 der Person 8, daraus resultierend eine Veränderung der vertikalen Kräfte 6 und des Momentes 7, die über die Stütze des Sessels abgetragen werden. Ebenso kann mit Hilfe der Messvorrichtung 2 gemessen werden, ob eine Person 8 auf dem Sessel 1 sitzt. Neben der Messvorrichtung 2 sind mechanische Vor- 3/10

Claims (5)

1. österreichisches Patentamt AT507 736B1 2012-10-15 richtungen 11 zur Steuerung der Verzerrung im Schnittbereich zwischen der Sitzeinheit und der Stütze des Sessels angeordnet, sodass beispielsweise die Neigung der Sitzeinheit 3 des Sessels 1, folglich die Haltung der Person 8 beeinflusst wird. [0033] Die Messeinheit 2 ist mit einer Einheit zur Analyse der Messwerte wie einen Computer 10, mit welchem die auf dem Sessel 1 sitzende Person 8 arbeitet, gekoppelt. Der Computer 10 oder eine weitere Einheit gibt ein Alarmsignal aus, wenn die Körperhaltung der Person 8 für die Person 8 schädlich ist. Ebenso kann die Haltung der Person 8 durch die mechanischen Vorrichtungen 11 in der Form geändert werden. [0034] Die tatsächliche Haltung 13 der Person 8 wird auf dem Bildschirm 12 angezeigt. Durch das Anzeigen einer zweiten Haltung 14 wird die Person 8 aufgefordert, die zweite Haltung 14 einzunehmen, die eine für die Person 8 bessere Haltung oder Teil einer Bewegung ist. [0035] In Figur 2 ist ein Rollstuhl 15 als Teil einer Vorrichtung zur Erfassung einer Körperhaltung einer Person dargestellt, wobei der Rollstuhl eine Sitzeinheit 3, einen Rahmen 16 als ein Last abtragendes Element 4 und eine Messvorrichtung 2 umfasst, wobei die Messvorrichtungen 2 zur Erfassung der Kraft und/oder Verzerrung im Wesentlichen hervorgerufen durch die Kräfte 6 im Schnittbereich zwischen zumindest der Sitzeinheit 3 und dem Rahmen 16 angeordnet sind. Vorteilhaft sind die Messvorrichtungen 2 in dem Bereich angeordnet, in welchem die durch eine Leder- oder Stoffbespannung hergestellte Sitzeinheit 3 den Rahmen 16 des Rollstuhls 15 umschließt. [0036] Figur 3a zeigt einen Sessel 1, wobei die Stütze 5 des Sessels 1 durch die Messeinheit 2 unterbrochen ist, sodass der Kraft- und Verzerrungszustand der Stütze 5 erfasst wird. [0037] Figur 3b zeigt einen Sessel 1, wobei die Messeinheit 2 zwischen den Sesselbeinen 17 und den Aufstandsflächen wie Rollen 18 angeordnet ist. [0038] Figur 3c zeigt einen Sessel 1, wobei die Messeinheit 2 an der Stütze 5 des Sessels 1 angeordnet ist. [0039] Figur 4a zeigt einen einen Bettrahmen 21 und Bettlatten 20 umfassenden Bettrost 19. Die Bettlatten 20 sind ein Teil einer Liegeeinheit 3. Der Bettrahmen 21 dient als Last abtragendes Element 4. Die Einheiten der Messvorrichtung 2 sind zwischen den Bettenlatten 20 und dem Bettrahmen 21 angeordnet. [0040] Figur 4b zeigt einen Bettenrost 19 als Teil einer Liegeeinheit 3, welcher einen Bettrahmen 21 und Bettlatten 20 umfasst. Die Stützen 5 dienen als Last abtragende Elemente 4. Die Einheiten der Messvorrichtungen 2 zur Erfassung der Kraft und/oder Verzerrung sind im Schnittbereich zwischen den Stützen 5 des Bettes und dem Bettrahmen 21 angeordnet, sodass anhand von Messwerten, welche durch die Messvorrichtungen 2 gemessen werden, die Anwesenheit der Person 8 auf der Liegeeinheit 3 und/oder die Position der Person 8 ermittelt wird. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Erfassung und gegebenenfalls Korrektur einer Körperhaltung einer Person, wobei die Vorrichtung eine Sitz- oder Liegeeinheit (3), zumindest ein Last abtragendes Element (4) und eine Messvorrichtung (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (2) zur Erfassung eines Momentes oder von durch eine Momentenbelas-tung hervorgerufenen vertikalen Kräften und/oder einer durch die Momentenbelastung hervorgerufenen Verzerrung im Schnittbereich zwischen zumindest einem Teil der Sitz- oder Liegeeinheit (3) und dem zumindest einen Last abtragenden Element (4) am und/oder im Last abtragenden Element (4) angeordnet ist, wobei anhand von Messwerten, welche durch die Messvorrichtung (2) gemessen werden, die Körperhaltung der Person (8) ermittelbar ist. 4/10 österreichisches Patentamt AT507 736B1 2012-10-15
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche mechanische Vorrichtung (11) zur Steuerung der Verzerrung im Schnittbereich zwischen der Sitzoder Liegeeinheit (3) und dem zumindest einen Last abtragenden Element (4) und/oder im Last abtragenden Element (4) angeordnet ist.
3. 3. Verfahren zur Erfassung einer Körperhaltung einer Person (8), welche auf einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 sitzt oder liegt, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung des Momentes und/oder der vertikalen Kraft und/oder der Verzerrung von einem vordefinierten Moment, einer vordefinierten vertikalen Kraft beziehungsweise einer vordefinierten Verzerrung ein Alarmsignal ausgegeben wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung des Momentes und/oder der vertikalen Kraft und/oder der Verzerrung von einem vordefinierten Moment, einer vordefinierten vertikalen Kraft beziehungsweise einer vordefinierten Verzerrung die Körperhaltung durch die zusätzliche mechanische Vorrichtung (11) abgeändert wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Körperhaltung (13) der Person (8) und zumindest eine von der aktuellen Körperhaltung abweichende Körperhaltung (14) an einem Bildschirm (12) angezeigt wird. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 5/10