AT525503A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Anpassung der Kontur eines Rückenelements an die Haltung einer Person - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (100, 101, 102) und ein Verfahren (200) zur Anpassung der Kontur (7) eines Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) einer Person (1) gezeigt, wobei die Vorrichtung (100, 101, 102) ein Sitzelement (3) und ein mit dem Sitzelement (3), insbesondere kippbar, verbundenes Rückenelement (2) zur Aufnahme einer sitzenden oder liegenden Person (1) und eine Steuereinheit (50) aufweist, wobei das Sitzelement (3) zumindest einen mit der Steuereinheit (50) verbundenen Auflagedruck-Sensor (5, 5a) zur Messung einer durch die Person (1) ausgeübten Ist-Auflagedruckverteilung aufweist und wobei das Rückenelement (2) zumindest ein mit der Steuereinheit (50) verbundenes erstes Stellelement (6, 6a, 6c) zur Veränderung der Kontur (7) des Rückenelements (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist: - eine vorgegebene Haltung und zumindest einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter auszuwählen, - aus der vom Auflagedruck-Sensor (5, 5a) gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen Ist-Haltungsparameter zu errechnen, und den Ist-Haltungsparameter mit dem Soll- Haltungsparameter zu vergleichen, - bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter das erste Stellelement (6, 6a, 6c) derart anzusteuern, um die Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1) anzupassen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Anpassung

der Kontur eines Rückenelements an die Haltung einer Person

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Sitzelement und mit einem mit dem Sitzelement, insbesondere kippbar, verbundenen Rückenelement zur Aufnahme einer sitzenden oder liegenden Person und zur Anpassung der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person, und mit einer Steuereinheit, wobei das Sitzelement zumindest einen mit der Steuereinheit verbundenen Auflagedruck-Sensor zur Messung einer durch die Person ausgeübten Ist-Auflagedruckverteilung aufweist und wobei das Rückenelement zumindest ein mit der Steuereinheit verbundenes erstes Stellelement zur Veränderung der Kontur des

Rückenelements aufweist.

Zudem zeigt die Erfindung ein Verfahren zur Anpassung der Kontur des Rückenelements an

die Haltung der Person.

Stand der Technik

Benutzer sind sich ihrer eigenen individuellen Körperhaltung im Stehen, Sitzen und Liegen oft nicht bewusst und nehmen Positionen ein, die einseitige schmerzhafte Muskelkontrakturen verursachen und langfristig bei Fehlbelastung der Wirbelsäulen- und Beckenstruktur zu Abnutzungsprozessen, auch Bandscheibenvorfällen, führen können. Insbesondere langes Sitzen erfordert permanente Haltearbeit der Muskulatur oft in Fehlhaltung und ohne ausreichende Ausgleichsbewegungen, wodurch muskuläre Dysbalancen hervorgerufen und vielfältige körperliche Beschwerden begünstigt werden. Eine zentrale Rolle, um Fehlhaltungen vorzubeugen und eine optimale Körperposition zu erreichen, nimmt das Becken des Benutzers ein. Vorrichtungen zur Beckenpositionierung sind weitgehend aus dem Bereich der Ergonomie bekannt. US 2017/0086588 Al offenbart ein Luftkammersystem, umfassend zwei lateral beabstandete und in die Sitzfläche eines Sitzes integrierte Luftkammerelemente, welche bei ungleichmäßigem Sitzen das Becken des sitzenden Benutzers, durch das Ausbalancieren dessen Sitzbeinhöcker durch Zu- oder Abführen von Luft mittels eines Kompressors, positioniert. Ein Bereich der Luftkammerelemente ist beweglich ausgeführt, wodurch die Femur-Position des Benutzers einstellbar ist. In den Luftkammerelementen sind Kontaktdrucksensoren integriert, welche Sitzdrücke, die die Sitzbeinhöcker des Benutzers auf die Sitzfläche ausüben, erfassen. Ein Controller wertet die Sitzdrücke aus und steuert den Kompressor entsprechend der

Auswertung an.

Aus WO 2020/215109 A1 ist zudem eine Vorrichtung zur Körperpositionierung eines

Benutzers bekannt, wobei die Vorrichtung in einen Sitz oder eine Liege integrierbar oder als

Auflage verwendbar ist. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Sitzelement, ein Becken- und Lendenwirbelsäulenmodul aufweisendes Rückenelement und eine Rechnereinheit, wobei das Rückenelement mit dem Sitzelement verbunden ist, wobei das Becken- und Lendenwirbelsäulenmodul zumindest ein Stellelement und zumindest einen Sensor umfasst, und das Sitzelement zumindest ein Stellelement und zumindest drei Sensoren umfasst, wobei die Sensoren mit der Rechnereinheit verbunden und dazu ausgebildet sind, Sitz- und Auflagedrücke des Benutzers im Sitzelement und im Becken- und Lendenwirbelsäulenmodul zu erfassen, wobei die Rechnereinheit mit den Stellelementen verbunden und dazu ausgebildet

ist, die Sitz- und Auflagedrücke auszuwerten und die Stellelemente zu aktivieren.

Derartige Vorrichtungen haben aber den Nachteil, dass diese durch die Verwendung einer Vielzahl von Sensoren und Stellelementen eine hohe Komplexität aufweisen und zudem nicht kostengünstig hergestellt werden können. Solche Vorrichtungen sind daher für den Einsatz in Gegenständen des täglichen Gebrauchs, bspw. in Bürostühlen zu teuer und aufgrund des hohen

Einstellungs- und Kalibrieraufwands ungeeignet.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, dass auf technisch einfache und kostengünstige Art eine automatische Anpassung der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person erfolgen kann und so die natürliche Haltung der Person bestmöglich

unterstützt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung dadurch, dass die Steuereinheit dazu programmiert ist eine vorgegebene Haltung und zumindest einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter auszuwählen, aus der vom Auflagedruck-Sensor gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen Ist-Haltungsparameter zu errechnen und den Ist-Haltungsparameter mit dem SollHaltungsparameter zu vergleichen, und bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter das erste Stellelement derart anzusteuern, um die Kontur des

Rückenelements an die Haltung der Person anzupassen.

Die Person kann dabei erfindungsgemäß auf der Vorrichtung bestehend aus Sitzelement und Rückenelement sitzend oder liegend platziert werden, wobei der Auflagedruck, welcher von den Sitzbeinhöckern, dem Steiß- und Kreuzbein der Person auf das Sitzelement ausgeübt wird, durch den im Sitzelement vorgesehenen Auflagedrucksensor gemessen wird. Der so gemessene Ist-Auflagedruck (bzw. die Ist-Auflagedruckverteilung) der Person kann dabei zur Bestimmung

ihrer Haltung bzw. ihrer Beckenposition herangezogen werden. Im Rückenelement ist zudem

ein erstes Stellelement vorgesehen, welches durch eine Steuereinheit angesteuert und so

angepasst werden kann, dass die Kontur des Rückenelements dabei verändert wird.

Durch Auswahl einer vorgegebenen Haltung durch die Steuereinheit und zumindest eines der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameters, kann sichergestellt werden, dass sich die Person vor dem Anpassen der Kontur des Rückenelements an ihre Haltung stets in einer physiologisch korrekten Haltung bzw. einer auf das Sitzsystem abgestimmten Beckenposition befindet, womit auch der untere Lendenwirbelsäulenbereich positiv mitbeeinflusst wird. Damit können Fehler in der Anpassung der Stellelemente bzw. ein „Fixieren“ einer physiologisch nicht korrekten Haltung vermieden werden. Das Einnehmen einer physiologisch korrekten Haltung ist wichtig, um das Bilden von Fehlhaltungen zu vermeiden und eine länger andauernde Sitz- oder Liegehaltung ohne Fehlbelastungen, Haltungs- oder Folgeschäden zu ermöglichen. Erfindungsgemäß kann somit eine technisch einfache und kostengünstige Vorrichtung geschaffen werden, welche eine zuverlässige

Körperpositionierung erlaubt.

Unter einer physiologisch korrekten Haltung der Person, insbesondere in passiven Haltungssituationen, wird im Sinne der Erfindung eine Sitz- oder Liegehaltung bei einem bestimmten Neigungswinkel des Rückenelements gegenüber dem Sitzelement verstanden, bei welcher die Körperabschnittsgewichte neigungswinkelabhängig durch die Anpassung der Stellelemente an die individuelle Körperkontur derart abgestützt werden, dass die skelettalen Becken- und MWirbelsäulenstrukturen (Steiß- und Kreuzbein) entsprechend ihrer Belastungsfunktion belastet werden. Die kontrollierte Abstimmung der Beckenposition auf das Sitzsystem unterstützt die Gesamtpositionierung der Wirbelsäule, insbesondere wird dabei die muskuläre Belastungssituation in den Lendenwirbelsäulensegmenten in ihrer individuellen Ausprägung direkt positiv mitbeeinflusst, sowie auch die Schulterregion in ihrer Eigendynamik

unterstützt.

Vorzugsweise kann das Sitzelement mit dem Rückenelement kippbar verbunden sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann das Sitzelement ebenso im Wesentlichen starr mit

dem Rückenelement verbunden sein.

Die vorgegebene Haltung wird dabei vorzugsweise anhand verschiedener möglicher Parameter von der Steuereinheit ausgewählt. So können beispielsweise zur Auswahl der vorgegebenen Haltung zahlreiche unterschiedliche Parameter herangezogen werden, wie etwa der Winkel zwischen Sitzelement und Rückenelement, eine zuvor gemessene Ist-Auflagedruckverteilung der Person auf dem Sitzelement, historische Daten über bevorzugte Haltungen der Person und/oder über bekannte Fehlhaltungen, oder vergleichbare Parameter. Die Haltung kann dabei

entweder dynamisch in Abhängigkeit veränderlicher Parameter ausgewählt werden, oder

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ebenso in der Steuereinheit voreingestellt sein (bspw. im Falle einer Vorrichtung mit starrem Sitzwinkel).

Der vorgegebenen Haltung ist dabei jeweils zumindest ein entsprechender charakteristischer

Soll-Haltungsparameter zugeordnet, welcher die vorgegebene Haltung kennzeichnet.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der Soll-Haltungsparameter dabei ein Beckenrotationswinkel (oder eine Beckenkippung) der Person sein, wobei zumindest ein Beckenrotationswinkel um die Transversal-, Sagittal-, oder Longitudinalachse berücksichtigt wird. Die Transversalachse liegt dabei in der Transversalebene und steht normal auf die Sagittalebene des Körpers. Die Sagittalachse liegt in der Sagittalebene und steht normal auf die Frontalebene, und die Longitudinalachse liegt in der Frontalebene und steht normal auf die

Transversalebene.

Andererseits kann aus der gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung ein auf das Becken der Person bezogener Ist-Haltungsparameter bestimmt werden, welcher die tatsächliche Haltung (Beckenposition) der Person am Sitzelement widerspiegelt. Der Ist-Haltungsparameter korreliert dabei jeweils mit dem ausgewählten Soll-Haltungsparameter wie zuvor beschrieben: wurde als Soll-Haltungsparameter bspw. ein Beckenrotationswinkel um die Transversalsachse ausgewählt, so wird zum Vergleich mit dem Soll-Haltungsparameter auch als IstHaltungsparameter ein Beckenrotationswinkel um die Transversalachse aus der Ist-

Auflagedruckverteilung ermittelt.

Die Berechnung des Ist-Haltungsparameters aus der Ist-Auflagedruckverteilung kann beispielsweise Anhand der Positionen der Spitzendrücke in der Auflagedruckverteilung erfolgen. So können etwa in Abhängigkeit der Beckenrotation(en) unterschiedliche knöcherne Strukturen des Beckens, insbesondere des Steiß- und Kreuzbeins, mit dem AuflagedruckSensor in Kontakt kommen und so ein bestimmtes Bild an Spitzendrücken — ausgehend von den jeweiligen knöchernen Strukturen — erzeugen. Bei vollständig aufrechter Sitzhaltung wäre dementsprechend nur zwei Spitzendrücke vorhanden, welche von den beiden Sitzbeinhöckern der Person ausgehen. Bei zunehmender Rückenneigung, bzw. Beckenrotation um die Transversalachse verlieren die beiden Sitzbeinhöcker an Auflagedruck, während der Auflagedruck des Steiß- und Kreuzbeins zunimmt. Beim Übergang in die Liegeposition verlieren schließlich auch die Sitzbeinhöcker den Kontakt mit dem Sitzelement, und die Auflagedruckverteilung wird durch die Spitzendrücke ausgehend von dem Kreuzbein oder/und den Beckenkämmen bestimmt. Eine detaillierte Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Auflagedruckverteilung und Haltungsparametern wird weiter unten exemplarisch anhand der

Figuren gegeben.

Durch die Möglichkeit zur Auswertung von individuell ausgeprägten IstAuflagedruckverteilungen aufgrund der bereits erwähnten bekannten Charakteristika, die zudem Einflüsse in der Druckübertragung (Weichgewebe, Sensoranordnung etc.) berücksichtigen, und den Vergleich mit den jeweiligen zugehörigen Haltungsparametern, wie etwa einem oder mehreren Beckenrotationswinkeln, kann schließlich zuverlässig auf den jeweiligen Ist-Haltungsparameter geschlossen werden. Dies bedeutet, dass die Steuereinheit durch Messung der Ist-Auflagedruckverteilung in der Lage ist festzustellen, wann die Haltung

der Person der vorgegebenen Haltung entspricht.

Die Steuereinheit vergleicht somit in konstanten Abständen, insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich, den aus der gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung ermittelten IstHaltungsparameter mit dem Soll-Haltungsparameter und detektiert den Zeitpunkt, an dem beide übereinstimmen. Im Falle der Übereinstimmung steuert die Steuereinheit sogleich die Stellelemente an, um die Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person anzupassen. Dabei kann insbesondere die Kontur des Rückenelements so eingestellt werden, dass dieses das Einnehmen der korrekten physiologischen (vorgegebenen) Haltung bzw. das Aufrechterhalten

derselben erleichtert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich somit besonders vorteilhaft dafür eignen, in einen bestehenden Sitz oder eine Liege integriert oder als Sitzauflage auf einem Sitz oder einer Liege verwendet zu werden. Hierdurch ergeben sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, wobei die Vorrichtung nicht auf folgende Beispiele beschränkt ist. Die Vorrichtung kann zum Beispiel in folgende Einrichtungen integriert werden: in Bürosessel, Rollstühle, Fahrzeugsitze, Kinderrückhaltesysteme, Trainingsgeräte, Matratzen, in Liegen oder Matten im

Rehabilitations- und Therapiebereich, oder in Operationsbetten.

Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Vorrichtung zudem einen zweiten AuflagedruckSensor aufweisen, welcher im Rückenelement vorgesehen ist. Der zweite Auflagedruck-Sensor kann dabei vorzugsweise bei Sitzwinkeln über 45° den ersten Auflagedruck-Sensor im Sitzelement bei der Messung der Ist-Auflagedruckverteilung unterstützen, da sich bei hohen Sitzwinkeln (insbesondere in der Liegeposition) die zur Bewertung der Beckenrotation/en notwendige Auflagedruckverteilung in Richtung des Rückenelements verlagert. Vorzugsweise kann dabei die räumliche Positionierung des zweiten Auflagedruck-Sensors im Verhältnis zum ersten Auflagedruck-Sensor vorgegeben bzw. bekannt sein, so dass eine absolute und/oder relative Positionsbestimmung der Auflagedrücke über den ersten und zweiten Auflagedruck-

Sensor möglich ist.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann sich der Auflagedruck-Sensor über das

Sitzelement hinausgehend ins Rückenelement erstrecken. In wieder einer alternativen

Ausführungsvariante kann sich der Auflagedruck-Sensor im Wesentlichen vollständig über das

Sitzelement und das Rückenelement erstrecken.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, Anweisungen an die Person zur Einnahme der vorgegebenen Haltung auszugeben. Durch die Ausgabe von Anweisungen kann es der Person insbesondere erleichtert werden, die richtige (vorgegebene) Haltung einzunehmen, bzw. die vorgegebene Haltung korrekt einzunehmen. Solche Anweisungen können bspw. Anweisungen zur Aufrichtung des Oberkörpers, zur Veränderung der Beckenposition oder dergleichen sein, wobei sich vor der Anpassung der

Stellelemente die gesamte Wirbelsäule als Einheit verändern kann.

Die Anweisungen können gemäß einer Ausführungsvariante beispielsweise visuell, auditiv oder audiovisuell an die Person ausgegeben werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Anweisungen ebenso taktil an die Person ausgegeben werden,

insbesondere in Form von Druck, Berührungen und/oder Vibrationen.

Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Steuereinheit mit einem externen Computer, Smartphone oder ähnlichem Gerät, vorzugsweise drahtlos, verbunden sein, wobei die vorgegebene Haltung und/oder die Anweisungen zum Einnehmen der vorgegebenen Haltung auf einem Display des Computers oder Smartphones ausgegeben werden kann. Hierbei kann die Person auf einfache und zuverlässige Weise ein direktes Feedback erhalten, ob ihre momentane Haltung der vorgegebenen Haltung entspricht, und welche Maßnahmen gesetzt werden können, um die momentane Haltung der vorgegebenen Haltung anzupassen. Vorzugsweise können auf dem Display des Computers oder Smartphones Maßnahmen in Form von Bewegungen oder Bewegungsabläufen angezeigt werden, welche eine Anpassung der

Haltung erleichtern.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann ein mit der Steuereinheit verbundener Sitzwinkel-Sensor zur Messung des Sitzwinkels zwischen Sitzelement und Rückenelement vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann dabei zudem weiter dazu programmiert sein, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit des Sitzwinkels auszuwählen. Durch Berücksichtigung des Sitzwinkels zwischen Sitzelement und Rückenelement kann die Steuereinheit auf technisch einfache Weise eine passende vorgegebene Haltung auswählen. Der Sitzwinkel kann dabei eindeutig widerspiegeln, ob etwa eine aufrecht sitzende Haltung, eine geneigt sitzende Haltung oder sogar eine liegende Haltung ausgewählt wird. Dabei kann zudem verhindert werden, dass eine falsche bzw. unpassende vorgegebene Haltung ausgewählt wird, welche nicht der aktuellen oder gewünschten Sitz- oder Liegeposition der Person entspricht. Die Auswahl einer solchen falschen Haltung würde insbesondere die Person in Fehlhaltungen zwingen, welche eine

nachteilige Muskelbeanspruchung zur Folge hat. Der Sitzwinkel kann insbesondere indikativ

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dafür sein, welcher Soll-Haltungsparameter der ausgewählten Haltung entspricht. So kann beispielsweise ein korrekter Beckenrotationswinkel als Soll-Haltungsparameter in

Abhängigkeit des Sitzwinkels ausgewählt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann zudem ein mit der Steuereinheit verbundener Neigungs-Sensor zur Messung der Neigung des Sitzelements vorgesehen sein. Neben dem Sitzwinkel kann die Neigung der Sitzfläche zur Horizontalen ebenso zuverlässig zur Auswahl einer vorgegebenen Haltung herangezogen werden. Die Steuereinheit kann dabei weiter dazu programmiert sein, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit der Neigung der Sitzfläche

und/oder dem Sitzwinkel auszuwählen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit zudem dazu programmiert sein, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit einer zuvor gemessenen Ist-Haltung auszuwählen. Bevorzugt kann zur Auswahl der vorgegebenen Haltung neben der zuvor gemessenen Ist-Haltung auch der gemessene Sitzwinkel zwischen Sitzelement und Rückenelement (wie zuvor beschrieben) herangezogen werden. Eine zuvor gemessene IstHaltung kann insbesondere in Zusammenhang mit dem Sitzwinkel als Indikator dienen, welche Haltung die Person bei gegebenem Sitzwinkel aktuell einnimmt, bzw. welche Fehlhaltungen dabei vorliegen. So kann entsprechend der festgestellten Fehlhaltungen eine vorgegebene

Haltung ausgewählt werden, welche die Fehlhaltungen ausgleichen soll.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann das erste Stellelement am Rückenelement vorzugsweise im Bereich der Lendenwirbelsäule und im Übergangsbereich in die Brustwirbelsäule angeordnet sein, und so als einstellbare Lordosenstütze im Rückenelement, fungieren. Sinn des Stellelements ist es jedenfalls, der Person eine Unterstützung zur Beibehaltung der vorgegebenen Haltung (insbesondere zur Wahrung der Beckenposition) zu geben, so dass möglichst keine oder wenige Ermüdungseffekte eintreten, welche üblicherweise ein Zurückfallen in eine Fehlhaltung mit Fehlbelastung der Wirbelsäulenstrukturen mit sich bringen. Das erste Stellelement kann so insbesondere der

Bildung einer Kyphose der Wirbelsäule vorbeugen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann das Sitzelement ein mit der Steuereinheit verbundenes zweites Stellelement zur Veränderung der Kontur des Sitzelements aufweisen. Durch das zweite Stellelement kann somit, neben der Anpassbarkeit des Rückenelements durch das erste Stellelement, auch das Sitzelement zuverlässig an die vorgegebene Haltung angepasst werden. Eine vielseitig einsetzbare Vorrichtung mit

verstellbarer Kontur von Sitz- und Rückenelement kann so geschaffen werden.

Das zweite Stellelement kann dabei vorzugsweise im Bereich der Oberschenkel und/oder Knie

im Sitzelement vorgesehen sein, und so eine Beinauflage mit veränderbarer Kontur

bereitstellen, etwa um den Sitzkomfort in Sitzsystemen beispielsweise ohne

Sitzhöhenverstellmöglichkeit zu erhöhen.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der zumindest eine Auflagedruck-Sensor ein Flächensensor sein, welcher im Bereich der Sitzfläche des Sitzelements angeordnet ist. Durch Anordnung des Flächensensors in der Sitzfläche, bevorzugt im hinteren Bereich, kann eine vollständige Erfassung der von dem Becken, sowie vom Steiß- und Kreuzbein der Person ausgeübten Auflagedrücke durch den Flächensensor erfolgen, unabhängig davon, wie die Person gegenüber dem Flächensensor exakt ausgerichtet ist. Die Zuverlässigkeit der

erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit weiter verbessert werden.

Der Flächensensor ist dabei bevorzugt als ein zweidimensionales Array von Sensoren ausgeführt, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus mechanischen, elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Sensoren. Hierdurch ist die Position des Beckens in jeder Position der Person auf dem Sitz oder der Liege detektierbar. Durch ein Variieren der Anzahl der Sensoren kann die Genauigkeit des Erfassens der Sitz- und Auflagedrücke durch die Sensoren beeinflusst werden. Eine große Anzahl von Sensoren ermöglicht dabei ein präzises

Erfassen der Sitz- und Auflagedrücke des Beckens der Person.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, zur Einschränkung des Messbereichs für die Ist-Auflagedruckverteilung am AuflagedruckSensor (insbesondere des Flächensensors) einen iterativen Algorithmus auszuführen, der die Mandelbrot-Menge abbildet. Es hat sich gezeigt, dass jener Bereich auf einem AuflagedruckSensor, in welchem sich die für Sitzsysteme relevanten Auflagedruckverteilungen einer Person auf einer Sitzfläche in Abhängigkeit des Sitzwinkels wiederfinden, auf eine Mandelbrot-Menge abgebildet werden kann. Aus drei Spitzendruckbereichen (2 Sitzbeinhöcker, Steiß- bzw. Kreuzbein) wird dabei die Parametrisierung des Grundkreises bestimmt und in der Betrachtung der druckübertragenden skelettalen Strukturen als quasi starr zusammenhängende Funktionseinheit mit bestimmter Charakteristik eine generalisierte Koordinate (Winkel) innerhalb des detektierenden Bereichs errechnet, die die Orientierung des Beckens am Sensor repräsentiert, womit auch die Beurteilung von Sitzpositionen möglich ist, sobald das Becken in eine Sitzhaltung rotiert wird und innerhalb eines großen Rotationswinkelbereichs bei annähernd konstantem Sitzbeinhöckerabstand kein dritter ausgeprägter Spitzendruckbereich mehr detektiert wird. Eine detailliertere Beschreibung zur Parametrisierung der Mandelbrot-Menge ist in WO 2021/072461 A1 gegeben.

Um den Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereich des Flächensensors eingrenzen zu können, führt die Rechnereinheit einen iterativen Algorithmus aus, der die Mandelbrot-Menge

mittels einer rekursiven Folge %„..3 == 25 + mit einer Anfangsbedingung zz «4, abbildet.

A

Hierfür wird der Flächensensor als Gauß’sche Ebene aufgefasst, bei welcher die von dem Becken der Person ausgeübten Sitz- und Auflagedrücke Punkte C in der Gauß’schen Ebene sind. Durch das Einsetzen von unterschiedlichen Punkten C in die rekursive Folge, kann herausgefunden werden, welche Punkte C der Gauß‘schen Ebene zur Mandelbrot-Menge gehören und welche nicht. Zur Mandelbrot Menge gehören hierbei jene Punkte, für die die Folge beschränkt bleibt, also konvergiert, d. h. sich immer mehr einem Grenzwert annähert. Für einen Punkt € in der Gauß’schen Zahlenebene mit den Koordinaten C(0/0) ergibt sich ein

x

kreisförmiger Sitz- und Auflagedruck detektierender Bereich, da die Folge sich zu z4.4.1 == 25 reduziert. Bei Punkten C außerhalb dieses kreisförmigen Bereichs streben die Zahlen gegen unendlich und die Folge ist nicht mehr beschränkt. Durch das Abbilden der Mandelbrot-Menge durch die rekursive Folge ist es möglich, die dreidimensionale Struktur des Beckens der Person zweidimensional auf einer ebenen Kontaktfläche, beispielsweise auf dem Auflagedruck-Sensor (Flächensensor), abzubilden. Die zweidimensionale Struktur des Beckens entspricht dabei im

Wesentlichen der Form einer Kardioide, welche durch die Mandelbrot-Menge darstellbar ist.

Die zweidimensionale kardioide Form des Beckens entsteht durch den Abrollvorgang dessen auf der ebenen Kontaktfläche. Ausgehend von einer ersten Lage des Beckens, welche einer aufrechten Sitzposition der Person entspricht, wird das Becken dieser Person 90° um die Horizontalachse in eine zweite Lage nach vorne und anschließend in eine dritte Lage nach hinten gekippt. Zum Erreichen der dritten Lage wird das Becken 90° bezüglich der ersten Lage des Beckens beziehungsweise 180° bezüglich der zweiten Lage des Beckens um die Horizontalachse nach hinten gekippt. Die dritte Lage entspricht einer horizontalen Rückenlage der Person. Von der horizontalen Rückenlage ausgehend wird das Becken zu beiden Seiten über die Beckenkämme abgerollt, was einer gemischten Rotation des Beckens oder einer reinen Rotation um die Longitudinalachse in Liegeposition entspricht. So entsteht bei der Verbindung aller Kontaktpunkte an der ebenen Kontaktfläche die Form einer Kardioide. Die Kardioide entspricht somit einer zweidimensionalen Darstellung einer Außenkontur des dreidimensionalen Beckens der Person. Die sakrale Struktur des Beckens wird hierbei ebenfalls

zweidimensional in dem Inneren der Kardioide abgebildet.

Abhängig von der Anzahl der Iterationen, welche die Form und Größe des Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereichs und somit die Form und Größe der Mandelbrot-Menge bestimmt, treten die von dem Becken der Person auf dem Flächensensor ausgeübten Sitz- und Auflagedrücke innerhalb dieser Kardioide auf. Wenige Iterationen, beispielsweise zwei, führen zu einem größeren Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereich, in diesem Fall zu einem ellipsenförmigen Bereich, wohingegen eine große Anzahl von Iterationen einen eingeschränkteren, beispielsweise einen kardioideförmigen, Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereich erzeugt. Für die Positionierung des Beckens der Person durch den Stand der Technik bekannte Mittel und Methoden, beispielsweis jenen von A 50386/2019, ist eine

höhere Anzahl von Iterationen einer geringeren Anzahl vorzuziehen. Bei bereits fünf Iterationen ist ein kardioideförmiger eingeschränkter Sitz- und Auflagedruck detektierender Bereich abbildbar, welcher für die Positionierung des Beckens durch die oben erwähnten Mittel und Methoden genügt. Bei dem Erreichen einer vorgegebenen Anzahl wird die momentan

durchlaufende Iteration unterbrochen.

Wurde der kardioideförmige Sitz- und Auflagedruck detektierende Bereich anhand des iterativen Algorithmus erfasst, so kann für jede vorgegebene Haltung (zu einem bestimmten Sitzwinkel) ein entsprechender Bereich zur Detektion der Ist-Auflagedruckverteilung am

Auflagedruck-Sensor ermittelt werden.

Erfindungsgemäß kann gemäß einer Ausführungsvariante das erste und/oder zweite Stellelement ein oder mehrere Luftkammern mit zugehörigen Ventilen aufweisen, wobei die Luftkammern mit zumindest einer Pumpe verbunden sind und die Steuereinheit zum Öffnen und Schließen der Ventile ausgebildet ist. Durch das Vorsehen von mehreren Luftkammern kann eine besonders flexible und komfortable Anpassung der Kontur des Rückenelements erfolgen. Die Luftkammern können dabei vorzugsweise eine polsterartige Form aufweisen und derart mit Luft befüllt werden, dass sich für die Person ein komfortables und nicht zu hartes Sitzgefühl ergibt, jedoch dennoch eine ausreichende Formstabilität gewährleistet werden kann, sodass die Person die vorgesehene Haltung über längere Zeit ohne starke

Ermüdungserscheinungen aufrechthalten kann.

Gemäß einer Ausführungsvariante können sich die Luftkammern im ersten und/oder zweiten Stellelement zumindest teilweise überlagern. Durch die Überlagerung der Luftkammern, d.h. durch das Übereinanderliegen der Luftkammern in Richtung der Kontur des Rückenelements, kann ein Stellelement geschaffen werden, welches besonders komplexe und flexibel anpassbare

Konturen am Rückenelement ermöglicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, durch Ansteuerung der Ventile und der Pumpe, die Luftkammern unabhängig voneinander zu befüllen bzw. zu vakuumieren. Die Steuereinheit kann somit, je nach benötigter Kontur im Rückenelement, die Luftkammern bei jeweils geöffnetem Ventil einzeln befüllen bzw. nach Befüllung das Ventil schließen und somit die Befüllung der Luftkammer fixieren. Die zumindest eine Pumpe kann dabei ebenso mit der Steuereinheit verbunden sein und derart gesteuert werden, dass bei geöffnetem Ventil eine Befüllung der jeweiligen Luftkammer erfolgt. Zudem kann die Pumpe ebenso dazu ausgebildet sein, die Luftkammer bei geöffnetem Ventil zu vakuumieren und so die Befüllung der Luftkammer zu reduzieren. Durch wahlweises

Aufpumpen oder Vakuumieren der Luftkammern kann die Härte jeder Luftkammer individuell

angepasst werden und so ein besonders komfortables und vielseitiges Stellelement geschaffen

werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante können die Luftkammern loses partikelförmiges Füllmaterial aufweisen, welches im befüllten Zustand der Luftkammern frei verschiebbar ist und im vakuumierten Zustand der Luftkammern in seiner Position fixiert ist. Das partikelförmige Füllmaterial kann dabei ein weiches, aber dennoch formstabiles, vorzugsweise kugelförmiges, Material sein, bspw. Hartschaum-Kugeln. Die Luftkammern können dabei insbesondere mit so viel Füllmaterial gefüllt sein, dass die Luftkammern im vakuumierten Zustand ausreichend Volumen durch das Füllmaterial zur Veränderung der Kontur des Rückenelements aufweisen. Im luftgefüllten Zustand ist das Füllmaterial in den Luftkammern leicht verschiebbar, so dass die Luftkammern ohne Zwang jede beliebige Form annehmen können. So kann nach Vorbefüllung der Luftkammern die Person durch Anlehnen an dem Rückenelement den Luftkammern die entsprechende gewünschte Form aufprägen, wobei diese Form durch Vakuumieren der Luftkammern fixiert wird. Die Luftkammern können die fixierte Form dann bis zur nächsten Befüllung mit Luft behalten und so eine stabile und dauerhafte

Form des Stellelements gewährleisten.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante können das erste und/oder zweite Stellelement

ebenso mechanisch und/oder hydraulisch verstellbare Elemente aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit zudem dazu programmiert sein, nach dem Anpassen der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person, das erste und/oder zweite Stellelement in vorgegebenen Zeitabständen anzusteuern, um die Kontur des Rückelements zu verändern und/oder zu modulieren. So kann bspw. gemäß einer weiteren Ausführungsvariante eine Pumpe bzw. Ventile gezielt so angesteuert werden, um den Luftdruck in Luftkammern in vorgegebenen Zeitabständen zu verändern. Einem möglichen Abbau der haltungsstabilisierenden Muskulatur aufgrund der abstützenden Maßnahmen bei längerer Nutzungsdauer kann durch Verändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements

entgegengewirkt werden, indem die Muskulatur der Person weiter angeregt bzw. trainiert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, während und/oder nach dem Ändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements die IstAuflagedruckverteilung zu messen und den Ist-Haltungsparameter zu überwachen. So kann bspw. erkannt werden, ob die Person nach dem Ändern oder während dem Modulieren der Kontur des Rückenelements die vorgegebene Haltung trotzdem weiter einhalten kann, beziehungsweise nur innerhalb eines bestimmten neutralen Bereichs (definierter Rotationswinkelbereich) variiert. Diese Maßnahme stellt eine gezielte Maßnahme zur

Mobilisierung dar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit weiter dazu programmiert sein, die Kontur des Rückenelements in einem vorbestimmten Haltungsparameter-Bereich zu Ändern bzw. zu Modulieren. Ist der Soll-Haltungsparameter bspw. gemäß einer Ausführungsvariante ein Beckenrotationswinkel, so kann das Verändern bzw. Modulieren der Kontur innerhalb eines Bereichs von + 11,25° um den Beckenrotationswinkel als Haltungsparameter erfolgen. Das Becken wird dabei durch das Verändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements so angeregt, dass der aus der Ist-Auflagedruckverteilung ermittelte

Beckenrotationswinkel um maximal + 11,25° vom Soll-Wert abweicht.

Die vorliegende Erfindung hat sich weiters die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Anpassung der Kontur eines Rückenelements an die Haltung einer Person bereitzustellen, welches eine

automatische Anpassung der Kontur ohne zusätzlichen Input der Person ermöglicht. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Person auf einem Sitzelement in einer sitzenden oder liegenden Haltung aufgenommen, welches mit einem Rückenelement um einen Sitzwinkel, insbesondere kippbar, verbunden ist. Bei dem Verfahren werden nun folgende Schritte, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge, ausgeführt: a) Auswahl einer vorgegebenen Haltung und zumindest eines der vorgegebenen Haltung zugeordneten charakteristischen Soll-Haltungsparameters, b) Messung der Ist-Auflagedruckverteilung, c) Ermittlung eines Ist-Haltungsparameters aus der Ist-Auflagedruckverteilung, d) Vergleich des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter, e) Wiederholung der Schritte b) — d), bis eine Übereinstimmung des IstHaltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter festgestellt wird, f) bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter:

Anpassen der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person.

In Schritt a) wird zunächst eine vorgegebene Haltung aus einer Reihe von verschiedenen möglichen physiologisch korrekten Haltungen ausgewählt, welche die Person auf dem Sitzelement sitzend oder liegend einhalten soll. Der vorgegebenen Haltung ist dabei jeweils zumindest ein charakteristischer Soll-Haltungsparameter zugeordnet, welcher der

vorgegebenen Haltung am Sitzelement entspricht.

Der Soll-Haltungsparameter kann, wie weiter oben bereits erörtert, bevorzugt ein Beckenrotationswinkel bei Rotation des Beckens um die Transversal-, Sagittal-, oder

Longitudinalachse sein.

Die dabei von der Person auf das Sitzelement ausgeübte Ist-Auflagedruckverteilung wird dabei

in Schritt b) über einen in dem Sitzelement vorgesehenen Auflagedrucksensor gemessen.

In Schritt c) wird dann aus der gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung ein IstHaltungsparameter errechnet, wobei der Ist-Haltungsparameter dabei mit dem ausgewählten Soll-Haltungsparameter korreliert, also vergleichbar ist (bspw. Ist- und Soll-

Beckenrotationswinkel um die Transversalachse des Beckens).

Durch Vergleich zwischen des Ist-Haltungsparameters und des Soll-Haltungsparameters kann in Schritt d) somit festgestellt werden, ob die Person tatsächlich die vorgegebene Haltung

korrekt einnimmt.

Wird die korrekte Einnahme der vorgegebenen Haltung nicht festgestellt, also stimmt der IstHaltungsparameter nicht mit dem Soll-Haltungsparameter überein, so werden die Schritte b) bis d) so lange wiederholt, bis eine Übereinstimmung von Ist-Haltungsparameter und SollHaltungsparameter festgestellt wird. In einer alternativen Ausführungsvariante können die Schritte b) bis d) auch kontinuierlich in vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt werden, bis

eine Übereinstimmung festgestellt wird.

Sobald eine Übereinstimmung festgestellt wird, also die vorgegebene Haltung (charakterisiert durch den Soll-Haltungsparameter) korrekt von der Person eingenommen wurde, kann in Schritt f) die Kontur des Rückenelements and die Haltung der Person angepasst werden. Dabei wird die Kontur des Rückenelements insbesondere so angepasst, dass die Person in dem Halten

der korrekten vorgegebenen Haltung unterstützt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit sicherstellen, dass die Kontur des Rückenelements stets so an die Haltung der Person angepasst ist, dass diese die physiologisch korrekte (ausgewählte) Haltung über längere Zeit ohne Haltungsschäden halten kann, bzw.

durch entsprechende Unterstützung muskulärer Ermüdung vorbeugt.

Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens wird hierzu vor Schritt a) der Sitzwinkel zwischen Sitzelement und Rückenelement bestimmt, und folglich in Schritt a) die vorgegebene Haltung sowie der charakteristische Soll-Haltungsparameter in Abhängigkeit des Sitzwinkels ausgewählt. Anhand des Sitzwinkels kann das Verfahren besonders zuverlässig eine richtige vorgegebene Haltung auswählen, da der Sitzwinkel eindeutig widerspiegelt, ob etwa eine aufrechte Sitzhaltung, eine geneigte Sitzhaltung oder bspw. eine Liegehaltung vorliegt. Das Risiko der Auswahl einer falschen bzw. unpassenden vorgegebenen Haltung kann somit deutlich reduziert werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter erhöht werden

kann.

Durch Berücksichtigung des Sitzwinkels zwischen Sitzelement und Rückenelement kann die Steuereinheit auf technisch einfache Weise eine passende vorgegebene Haltung auswählen. Der Sitzwinkel kann dabei eindeutig widerspiegeln, ob etwa eine aufrecht sitzende Haltung, eine geneigt sitzende Haltung oder sogar eine liegende Haltung ausgewählt wird. Entsprechend dem Sitzwinkel kann dann in weiterer Folge, der zur ausgewählten Haltung gehörende charakteristische Soll-Haltungsparameter ausgewählt werden. Beispielsweise kann der Haltungsparameter gemäß einer speziellen Ausführungsvariante ein Beckenrotationswinkel sein und der Soll-Haltungsparameter als Soll-Beckenrotationswinkel in Abhängigkeit des

Sitzwinkels ausgewählt werden.

Zudem oder alternativ zum Sitzwinkel kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens die vorgegebene Haltung anhand einer Neigung des Sitzelements ausgewählt

werden.

In alternativen Ausführungsvarianten kann die vorgegebene Haltung auch anhand anderer alternativer oder zusätzlicher Parameter, wie einer vor Schritt a) gemessenen IstAuflagedruckverteilung der Person auf dem Sitzelement, historischen Daten über bevorzugte

Haltungen der Person und/oder über bekannte Fehlhaltungen, oder dgl., ausgewählt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante kann zwischen den Schritten a) und b) eine Anweisung an den Benutzer ausgegeben werden, die vorgegebene Haltung einzunehmen. Hierbei kann dem Benutzer vorzugsweise zusätzlich oder alternativ die vorgegebene Haltung visuell angezeigt werden oder akustisch ausgegeben werden. Die Anweisungen können dabei

visuelle, auditive oder taktile Anweisungen sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann zur Einschränkung des Messbereichs eines Flächensensors zur Messung der Ist-Auflagedruckverteilung ein iterativer Algorithmus ausgeführt werden, der die Mandelbrot-Menge abbildet. Zur näheren Erläuterung des iterativen Algorithmus wird auf die Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung

weiter oben verwiesen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens können in Schritt f) zur Anpassung der Kontur des Rückenelements mehrere voneinander unabhängige, durch Ventile absperrbare Luftkammern durch Öffnen der Ventile mit einem ausgewählten Luftdruck

vorbefüllt werden und anschließend durch Schließen der Ventile fixiert werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann zur Anpassung der Kontur des Rückenelements auch genauso eine einzelne, durch ein Ventil absperrbare Luftkammer durch Öffnen des Ventils mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt werden und anschließend durch Schließen des

Ventils fixiert werden.

Dabei können die Luftkammern bei geöffneten Ventilen mittels einer Pumpe kontinuierlich mit einem konstanten Druck oder einer konstanten Durchflussrate befüllt werden, während die Person die vorgegebene Haltung einnimmt. Dabei lehnt die Person teilweise an der Rückenlehne und an den Luftkammern so an, dass jeweils eine unterschiedliche Menge an Luft aus den unterschiedlichen Luftkammern entweicht. Nach dem Schließen der Ventile sind die Luftkammern somit mit unterschiedlichem Druck befüllt und formen zusammen die Kontur des

Rückenelements.

Vorzugsweise kann der ausgewählte Luftdruck während der Vorbefüllung der Luftkammern gemäß einer gewünschten Einstellung variiert werden, wobei der ausgewählte Luftdruck einem

Härtegrad der Luftkammern entspricht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann nach dem Anpassen der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person, die Kontur des Rückenelements in vorgegebenen Zeitabständen verändert und/oder moduliert werden. Dieses Verändern oder Modulieren kann beispielsweise ein Lösen der fixierten Kontur des Rückenelements sein, und so die Person dazu anregen, die Muskulatur zur Stabilisierung bzw. zur Wahrung der Haltung zu verwenden. Das Modulieren der Kontur des Rückenelements kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ebenso ein Über- oder Unterbefüllen von Luftkammern aufweisen, um

die Muskulatur anzuregen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann das Verändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements in einem vorbestimmten Bereich des Soll-

Haltungsparameters, wie weiter oben für die Vorrichtung beschrieben, erfolgen.

Besonders bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt werden. Hierbei ist die Steuereinheit insbesondere dazu programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Hierzu sei auf die

Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter oben verwiesen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 kann sich besonders vorteilhaft in einem Sitzmöbel mit einer Sitzfläche und einer Rückenlehne, aufweisend die Vorrichtung, auszeichnen, wobei das Sitzelement in der Sitzfläche und das Rückenelement in

der Rückenlehne integriert ist. Weiters kann sich die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10

besonders vorteilhaft in einer Sitzauflage zur Auflage auf einem Sitzmöbel, aufweisend die

Vorrichtung, auszeichnen.

Kurzbeschreibung der Figuren

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung anhand der Figuren

näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Anpassung der Kontur des Rückenelements gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Person in aufrechter Sitzhaltung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Anpassung der Kontur des Rückenelements und des Sitzelements gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Person in aufrechter Sitzhaltung,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Anpassung der Kontur des Rückenelements und des Sitzelements gemäß einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Person in aufrechter Sitzhaltung,

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 mit einer Person in geneigter Sitzhaltung,

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 mit einer Person in Liegehaltung,

Fig. 6a eine erste Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in aufrechter Sitzhaltung,

Fig. 6b eine zweite Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in aufrechter Sitzhaltung,

Fig. 6c eine dritte Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in rückwärts geneigter Sitzhaltung,

Fig. 6d eine vierte Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in rückwärts geneigter Sitzhaltung,

Fig. 6e eine fünfte Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in Liegehaltung, und

Fig. 6f eine sechste Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in Liegehaltung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, auf der eine Person 1 in aufrechter Sitzhaltung positioniert ist. Die Vorrichtung 100 weist dabei ein Rückenelement 2 und ein Sitzelement 3 auf, welche kippbar miteinander verbunden sind und einen Sitzwinkel 4 einschließen. Die Person 1 lastet dabei mit ihrem Becken bzw. den beiden

Sitzbeinhöckern 21 auf dem Sitzelement 3 auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante, welche in den Figuren nicht näher dargestellt wurde, kann das Rückenelement 2 auch starr mit dem Sitzelement 3 verbunden sein und nicht

gegenüber diesem kippbar sein.

In dem Sitzelement 3 ist im hinteren Bereich ein Auflagedruck-Sensor 5 vorgesehen, welcher

die Ist-Auflagedruckverteilung misst, die die Person 1 auf das Sitzelement 3 ausübt. Der

Auflagedruck-Sensor 5 ist bevorzugt als Flächensensor bzw. Flächendrucksensor ausgeführt, wobei der Flächensensor simultan den Auflagedruck an unterschiedlichen Stellen messen kann und somit direkt die Auflagedruckverteilung in der Ebene des Sitzelements 3 bestimmten kann. In einer alternativen Ausführungsvariante kann der Auflagedruck-Sensor 5 auch über das

gesamte Sitzelement 3 verteilt sein, was in den Figuren jedoch nicht näher dargestellt wurde.

Zudem weist das Rückenelement 2, wie in der Ausführungsvariante in Fig. 1 gezeigt, einen zweiten Auflagedruck-Sensor 5a auf, welcher im unteren Bereich des Rückenelements 2 angeordnet ist und im Wesentlichen direkt an den ersten Auflagedruck-Sensor 5 anschließt. So kann die Vorrichtung 100 selbst im Falle von hohen Sitzwinkeln 4, bspw. in einer geneigten Sitzhaltung 20a oder einer Liegehaltung 20b wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, eine vollständige

Erfassung der Auflagedruckverteilung ermöglichen.

In einer alternativen Ausführungsvariante, welche in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt ist, kann sich der Auflagedruck-Sensor über das gesamte Sitzelement 3 und über das gesamte

Rückenelement 2 erstrecken.

In dem Rückenelement 2 ist zumindest ein erstes Stellelement 6 vorgesehen, welches zur Änderung der Kontur 7 des Rückenelements 2 ausgebildet ist. Das Stellelement 6 ist dabei vorzugsweise im Bereich 8 der Lendenwirbelsäule und im Übergangsbereich in die Brustwirbelsäule der Person 1 angeordnet, so dass das Stellelement 6 nach Anpassung an die

Haltung der Person 1 eine Unterstützung, insbesondere in Form einer Lordosenstütze, darstellt.

Das erste Stellelement 6 weist gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung zwei Luftkammern 9 auf, welche über Fluidleitungen 10 mit einer Pumpe 11 verbunden sind. Zudem ist in allen Fluidleitungen 10 jeweils ein Ventil 12 vorgesehen, welches die Verbindung zwischen der jeweiligen Luftkammer 9 und der Pumpe 11 wahlweise trennen oder herstellen kann. Bei geschlossenen Ventilen 12 sind die Luftkammern 9 geschlossen, und die eingeschlossene Luft kann nicht aus den Luftkammern 9 entweichen. Durch entsprechendes Öffnen und Schließen der Ventile 12 können die einzelnen Luftkammern 9 mit unterschiedlichem Druck befüllt werden, wodurch ein beliebig einstellbares Stellelement 6

erhalten wird.

Erfindungsgemäß werden die Luftkammern 9 mit Luft befüllt. In alternativen Ausführungsvarianten können die Luftkammern 9 auch mit anderen Fluiden, wie etwa verschiedenen Gasen oder Flüssigkeiten, befüllt werden. Die Luftkammern 9 sind dabei zur

Aufnahme von beliebigen Fluiden ausgebildet.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung 101 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante gezeigt. In diesem

Fall weist das erste Stellelement 6a drei Luftkammern 9a auf, welche sich gegenseitig zum Teil

überlagern. Die Luftkammern 9a sind dabei wieder, wie zuvor bereits für Fig. 1 beschrieben, jeweils über Fluidleitungen 10 mit einer Pumpe 11 verbunden, wobei zwischen Pumpe 11 und

Luftkammern 9a jeweils Ventile 12 in den Fluidleitungen 10 vorgesehen sind.

Zudem weist die Vorrichtung 101 in Fig. 2 ein zweites Stellelement 6b im Sitzelement 3 auf, welches zur Änderung der Kontur 7a des Sitzelements 3 ausgebildet ist. Auch das zweite Stellelement 6b weist eine Luftkammer 9b auf, welche mittels einer Fluidleitung 10 über ein Ventil 12 mit einer Pumpe 11a verbunden ist. Die Pumpen 11, 11a sind dabei gleichzeitig zur

Befüllung als auch zur Vakuumierung der Luftkammern 9a, 9b ausgebildet.

Wie in Fig. 2 angedeutet, sind die Luftkammern 9a, 9b in der Vorrichtung 101 mit einem losen partikelförmigen Füllmaterial 13 gefüllt. Das Füllmaterial 13 ist dabei, wenn die Luftkammern 9a, 9b mit Luft gefüllt sind, frei verschiebbar, wodurch sich die Luftkammern 9a, 9b besonders einfach an die Haltung der Person 1 anpassen können. Werden die Luftkammern 9a, 9b nun vakuumiert, so behalten die Luftkammern 9a, 9b dauerhaft ihre vom individuellen Rückenbzw. Wirbelsäulenprofil bzw. vom Oberschenkel aufgeprägte Form und können so die Kontur 7 des Rückenelements 2 und/oder die Kontur 7a des Sitzelements 3 zuverlässig an die Haltung

der Person 1 anpassen.

Im Übrigen gelten für die Vorrichtung 101 gemäß der zweiten Ausführungsvariante sinngemäß die zuvor und nachfolgend anhand Fig. 1 beschriebenen Merkmale, sofern nicht anders

beschrieben.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung 102 gemäß einer dritten Ausführungsvariante gezeigt. In dieser Ausführungsvariante weist das Stellelement 6c nur eine einzelne Luftkammer 9c auf, wobei das Stellelement 6c und die Luftkammer 9c im Wesentlichen über dem gesamten Rückenelement 2 angeordnet sind. Die Luftkammer 9c ist dabei, wie zuvor bereits für die Luftkammer 9a in Fig. 2 beschrieben, mit einem partikelförmigen Füllmaterial 13 gefüllt. Durch Vakuumierung der Luftkammer 9c mittels der Pumpe 11, kann das Füllmaterial 13 in seiner Position fixiert werden und somit die Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person angepasst

werden.

Hinsichtlich der weiteren Merkmale der Fig. 3 wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 und 2 zuvor

verwiesen.

In einer alternativen Ausführungsvariante, welche in den Figuren jedoch nicht näher dargestellt wurde, sind alle Luftkammern 9, 9a, 9b, 9c jeweils mit einer eigenen Pumpe 11, 11a über ein Ventil 12 verbunden. Auf diese Weise können alle Luftkammern 9, 9a, 9b, 9c simultan mit unterschiedlichem Druck befüllt werden oder unabhängig voneinander vakuumiert werden, was

eine komplexe und vielseitige Einstellung der Stellelemente 6, 6a, 6b, 6c ermöglicht.

Die Vorrichtung 100, 101, 102 gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsvariante in den Fig. 1 bis 3 weist zudem einen Sitzwinkel-Sensor 14 zur Messung des Sitzwinkels 4

zwischen Sitzelement 3 und Rückenelement 2 auf.

Die Vorrichtung 100, 101, 102 weist eine Steuereinheit 50 auf, welche sowohl mit den Pumpen 11, 11a, den Ventilen 12, dem Sitzwinkel-Sensor 14 und dem Auflagedruck-Sensor 5, 5a über Steuerleitungen 15 verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsvariante können auch anstelle der Steuerleitungen 15 drahtlose Verbindungen zwischen der Steuereinheit 50 und den Pumpen 11, 11a, den Ventilen 12, dem Sitzwinkel-Sensor 14 und dem Auflagedruck-Sensor 5,

5a bestehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Vorrichtung 100, 101, 102 auch einen mit der Steuereinheit 50 verbundenen Neigungs-Sensor aufweisen, welcher die Neigung des

Sitzelements 3 zur Horizontalen misst, was in den Figuren jedoch nicht näher dargestellt wurde.

Die Steuereinheit 50 ist dazu programmiert, ein Verfahren 200 zur Anpassung der Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person 1 auszuführen. Dabei ist die Steuereinheit 50 in einer Ausführungsvariante dazu programmiert:

- eine vorgegebene Haltung und einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter, insbesondere in Abhängigkeit des Sitzwinkels 4, auszuwählen,

- vorzugsweise Anweisungen zur Einnahme der ausgewählten vorgegebenen Haltung auszugeben,

- aus der vom Auflagedruck-Sensor 5 gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen IstHaltungsparameter zu ermitteln und den ermittelten Ist-Haltungsparameter mit dem Soll-Haltungsparameter zu vergleichen,

- bei Übereinstimmung von Ist-Haltungsparameter und Soll-Haltungsparameter die Stellelemente 6, 6a, 6c derart anzusteuern, um die Kontur 7 des Rückenelements 2 an

die Haltung der Person 1 anzupassen.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Steuereinheit 50 zudem dazu programmiert, zur Einschränkung des Messbereichs am Auflagedruck-Sensor 5, 5a (Flächensensor) für die Messung der Ist-Auflagedruckverteilung, einen iterativen Algorithmus auszuführen, der die Mandelbrot-Menge abbildet. Durch die Abbildung der Mandelbrot-Menge auf die Messfläche des Auflagedruck-Sensors 5, 5a kann eine zuverlässige Einschränkung des Messbereichs auf den zur Ermittlung der Ist-Auflagedruckverteilung relevanten Messbereich erfolgen. Hierbei

wird auf Ausführungen im einleitenden Teil der Beschreibung weiter oben verwiesen.

In weiterer Folge werden die bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung 100, 101, 102

anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens 200 und der Figuren 1 bis 5 dargestellt. Das

erfindungsgemäße Verfahren 200 lässt sich dabei bevorzugt anhand einer Vorrichtung 100, 101, 102 ausführen. Die Steuereinheit 50 der Vorrichtung 100, 101, 102 ist dabei jeweils dazu

programmiert, dass Verfahren 200 entsprechend auszuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren 200 zur Anpassung der Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung einer Person 1 umfasst dabei in der bevorzugten Ausführungsvariante die folgenden Schritte (in gegebener Reihenfolge):

al) Messung des Sitzwinkels 4 zwischen Sitzelement 3 und Rückenelement 2;

a) Auswahl einer vorgegebenen Haltung und zumindest eines der vorgegebenen Haltung zugeordneten cCharakteristischen Soll-Haltungsparameters, insbesondere in Abhängigkeit des Sitzwinkels 4;

bl) Ausgabe von Anweisungen an die Person zur Einnahme der vorgegebenen Haltung;

b) Messung der Ist-Auflagedruckverteilung;

c) Ermittlung des Ist-Haltungsparameters aus der Ist-Auflagedruckverteilung;

d) Vergleich des ermittelten Ist-Haltungsparameters mit dem ausgewählten SollHaltungsparameter,

e) Wiederholung der Schritte bl) — d), bis eine Übereinstimmung des IstHaltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter festgestellt wird,

f) bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter:

Anpassen der Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person 1.

Die Schritte al) und bl) sind dabei optional und können wahlweise gemäß weiterer

Ausführungsvarianten unabhängig voneinander weggelassen werden.

Der Sitzwinkel 4 wird in Schritt a1) mittels des Sitzwinkel-Sensors 14 gemessen, und in Schritt

b) wird die Ist-Auflagedruckverteilung mittels des Auflagedruck-Sensors 5 gemessen.

Die Ausgabe von Anweisungen an die Person 1 in Schritt b1) erfolgt vorzugsweise über ein Display 70 eines Computers oder eines Smartphones 60, welches mit der Steuereinheit 50 vorzugsweise drahtlos verbunden ist. Dabei können die Anweisungen auditiv und/oder visuell angezeigt werden, damit die Person 1 etwaige Fehlhaltungen einfach korrigieren kann und die

vorgegebene Haltung korrekt einnehmen kann.

Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, nimmt die Person 1 eine im Wesentlichen aufrechte Haltung 20 ein, welche einer physiologisch korrekten Sitzhaltung entspricht. Bei dieser Haltung 20 ruhen lediglich die Sitzbeinhöcker 21 auf dem Sitzelement 3 auf; ein Kontakt des Steißbeins 22 oder Kreuzbeins 23 mit dem Sitzelement 2 findet dabei nicht statt, bzw. kann keine wesentliche Druckübertragung auf den Auflagedruck-Sensor 5, 5a durch das Steiß- und Kreuzbein 22, 23

detektiert werden.

In Fig. 4 ist wiederum die Vorrichtung 100 gezeigt, wobei die Person 1 eine rückwärts geneigte sitzende Haltung 20a einnimmt. Dabei sind sowohl die Sitzbeinhöcker 21 als auch das Steißund Kreuzbein 22, 23 in Kontakt mit dem Sitzelement 2.

In Fig. 5 ist schließlich die Vorrichtung 100 gezeigt, wobei die Person 1 eine liegende Haltung 20b einnimmt. In diesem Fall haben sowohl die Sitzbeinhöcker 21 als auch das Steißbein 22 keinen Kontakt mehr zu dem Sitzelement 2. Das Körperabschnittsgewicht der Person 1 im

Bereich des Beckens lagert nun ausschließlich auf dem Kreuzbein 23.

Bei allen Haltungen 20, 20a, 20b ist das Becken der Person 1 jeweils physiologisch korrekt ausgerichtet, wodurch die Lendenwirbelsäule im Bereich 8 eine Lordose ausbildet. Um auf das Sitzsystem unabgestimmte Beckenrotationen zu vermeiden, wird die Kontur 7 des Rückenelements 2 an die jeweilige Haltung 20, 20a, 20b angepasst, so dass das Stellelement 6, 6a, 6c als dauerhafte Unterstützung dienen, einer Ermüdung der haltungsstabilisierenden

Muskulatur entgegenwirken, und damit fehlhaltungsassoziierten Schäden vorbeugen kann.

Wie in den Fig. 1 bis 5 gezeigt, entsprechen die Haltungen 20, 20a, 20b jeweils den durch das Verfahren 200 ausgewählten vorgegebenen Haltungen. Liegt eine Abweichung von der jeweils vorgegebenen Haltung vor, bspw. wenn das Becken rotiert wird und die Lendenwirbelsäule entweder eine Hyperlordose oder Kyphose ausbildet, so kann über die Steuereinheit 50 und über das mit der Steuereinheit 50 verbundene Smartphone 60 oder einen Computer oder dgl. eine Anweisung zur Korrektur der Haltung ausgegeben werden. Wird die Haltung 20, 20a, 20b korrekt eingenommen, so kann die Steuereinheit 50 zudem Anweisungen zum Beibehalten der korrekten Haltung 20, 20a, 20b ausgeben, während die Stellelemente 6 an die Haltung der

Person angepasst werden.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens 200 werden in Schritt f) zur Anpassung der Kontur 7 des Rückenelements 2 die Ventile 12 zu den Luftkammern 9 geöffnet, und die Luftkammern 9 mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt. Diese Vorbefüllung kann auch bei geöffneten Ventilen 12 während des gesamten Verfahrens 200 erfolgen, bis die Haltung korrekt eingenommen wurde und schließlich die Ventile 12 zur Fixierung der Luftkammern geschlossen werden. Der Luftdruck während der Vorbefüllung kann entsprechend einem gewünschten Härtegrad voreingestellt oder angepasst werden. Beispielsweise kann der Härtegrad über das Smartphone 60 in Verbindung mit der Steuereinheit

50 durch die Person 1 während des Verfahrens 200 angepasst werden.

In den Fig. 6a bis 6f sind jeweils vom Auflagedruck-Sensor 5 gemessene IstAuflagedruckverteilungen 30, 31, 32, 33, 34, 35 gezeigt, welche jeweils mit unterschiedlichen Haltungen 20, 20a, 20b der Person 1 auf der Vorrichtung 100, 101, 102 korrelieren.

Dabei entspricht die Auflagedruckverteilung 30 in Fig. 6a einer aufrechten Haltung 20, wie diese in den Fig. 1-3 dargestellt ist. Als Ist-Haltungsparameter kann dabei ein Beckenrotationswinkel ß um die Transversalachse von etwa 0° ermittelt werden. Die Auflagedruckverteilung 30 ist dabei durch zwei von der Beckenmittellinie 38 beabstandete Spitzensitzdrücke 36a, 36b gekennzeichnet, welche den durch die Sitzbeinhöcker 21 ausgeübten Auflagedrücken entsprechen. Ein Auflagedruck durch das Steiß- oder Kreuzbein 22, 23 wird hierbei nicht detektiert.

In Fig. 6b hingegen ist eine Auflagedruckverteilung 31 derselben aufrechten Haltung 20 wie in Fig. 6a gezeigt, jedoch mit einer zu korrigierenden Beckenrotation. Aus der IstAuflagedruckverteilung 31 kann neben den durch die Sitzbeinhöcker 21 ausgeübten Spitzensitzdrücken 36c, 36d auch ein Spitzensitzdruck 37a erkannt werden, welcher von dem Steiß- bzw. Kreuzbein 22, 23 ausgeübt wird und auf die abweichende Rotation des Beckens von der vorgegebenen aufrechten Haltung hindeutet. Der aus der Auflagedruckverteilung 31 ableitbare Beckenrotationswinkel ß beträgt somit nicht 0°, wie durch den SollHaltungsparameter vorgegeben, sondern etwa 25°. Im Zuge des Verfahrens 200 können nun Anweisungen an die Person 1 ausgegeben werden, um die vorgegebene Haltung korrekt einzunehmen, bzw. den Beckenrotationswinkel ß zu reduzieren, oder die Stellelemente

entsprechend zur Korrektur angesteuert werden.

Die Auflagedruckverteilung 32, wie in Fig. 6c gezeigt, entspricht einer rückwärts geneigten Sitzhaltung 20a, wie diese in Fig. 4 dargestellt ist. Der Beckenrotationswinkel ß beträgt dabei etwa 32°. Die Auflagedruckverteilung 32 zeigt, wie zuvor die Auflagedruckverteilung 30 und 31, Spitzensitzdrücke 36e, 36f, welche von den Sitzbeinhöckern 21 ausgeübt werden. Zudem ist ein Spitzensitzdruck 37b sichtbar, welcher durch das Steiß- bzw. Kreuzbein 22, 23 ausgeübt

wird.

In Fig. 6d ist wiederum eine Auflagedruckverteilung 33 gezeigt, welche einer rückwärts geneigten Sitzhaltung bei einem Beckenrotationswinkel ß von etwa 45° entspricht. Die von den Sitzbeinhöckern 21 ausgehenden Spitzensitzdrücke 36g, 36h sind gegenüber den Auflagedruckverteilungen 31, 32 in Fig. 6b und 6c in ihrer Intensität verringert und vorwärts in Richtung höherer Beckenrotationswinkel ß verlagert. Der durch das Steiß- bzw. Kreuzbein 22, 23 ausgeübte Spitzensitzdruck 37c ist hingegen um den 45°-Punkt herum an der

Beckenmittellinie 38 lokalisiert.

In Fig. 6e ist eine Auflagedruckverteilung 34 gezeigt, welche einer flach liegenden Haltung 20b, wie diese in Fig. 5 dargestellt ist, entspricht. Auffällig ist dabei zunächst, dass die Auflagedruckverteilung 34 keine Spitzensitzdrücke zeigt, die von den Sitzbeinhöckern 21

ausgeübt werden. Hingegen ist ein dominanter Spitzensitzdruck 37d sichtbar, welcher von dem

Kreuzbein 23 der Person ausgeübt wird. Der Beckenrotationswinkel ß beträgt dabei etwa 90°. Zudem ist in Fig. 6e erkennbar, dass neben einem Beckenrotationswinkel ß um die Transversalachse des Beckens auch ein Beckenrotationswinkel y um die Sagittalachse des Körpers feststellbar ist. Der Beckenrotationswinkel y manifestiert sich dabei als Abweichung

des Spitzensitzdrucks 37d von der Beckenmittellinie 38.

In Fig. 6f ist schließlich eine Auflagedruckverteilung 35 gezeigt, welche einer flach liegenden Haltung einer Person 1 bei zunehmender Aufhebung der lordotischen Krümmung der Lendenwirbelsäule entspricht. Dabei kommt es zu einer weiteren Rotation des Beckens, welches sich schließlich in einem Beckenrotationswinkel ß von über 90° manifestiert. Im konkreten Fall ist in der Auflagedruckverteilung 35 ein Spitzenauflagedruck 37e erkennbar, welcher von dem Kreuzbein 23 ausgeübt wird und sich etwa auf der Position des Beckenrotationswinkels ß von 101° befindet. Zudem kann wiederum ein Beckenrotationswinkel y als Abweichung des Spitzenauflagedrucks 37e von der Beckenmittellinie 38 festgestellt werden. Bei einem größeren Beckenrotationswinkel y wird das

Becken zunehmend belastet.

Die rein kinematische Betrachtung der Becken- und Wirbelsäulenstrukturen (2 Sitzbeinhöcker, Steiß- und Kreuzbein) als Funktionseinheit bei der Kontaktkraftübertragung, erlaubt zur Beschreibung ihrer Lageänderung in allen drei Körperebenen die Wahl einer generalisierten Koordinate innerhalb eines Konfigurationsraums, welcher über die Mandelbrot-Menge bzw. den daraus abgeleiteten geometrischen Zusammenhängen, definiert ist. Die Beckenmittellinie 38 definiert dabei in den Auflagedruckverteilungen 30-35 der Fig. ©6a-6f den Beckenrotationwinkel ß als generalisierte Koordinate entlang einer Geraden am AuflagedruckSensor 5 bzw. 5a. Bei erstmaliger Messung eines Spitzensitzdrucks 37b, wie in Fig. 6c gezeigt, welcher durch das Steiß- und Kreuzbein 22, 23 ausgeübt wird, kann die Position des 11,25°Punkts des Beckenrotationswinkels ß als halbe Strecke zwischen dem Spitzensitzdruck 37b und einer Verbindungslinie der Spitzensitzdrücke 36e und 36f gefunden werden. Die individuelle Position des 11,25°-Punkts in Bezug zu den Spitzensitzdrücken der Sitzbeinhöcker, welche geometrisch über einen Beckenrotationswinkel-bereich ß konstant bleibt, ergibt sich dabei scheinbar als anatomische Gesetzmäßigkeit, wobei Abweichungen bzw. Korrekturfaktoren, bspw. in Abhängigkeit des Geschlechts, Alters, Gewichts, etc., berücksichtigt werden können. Durch Feststellung der Position des 11,25°-Punkts und der Berechnung des Abstandes der Spitzensitzdrücke 36e und 36f zum Zeitpunkt der Detektion des Spitzensitzdrucks 37b, kann somit die gesamte Skalierung des Beckenrotationswinkels ß entlang der Beckenmittellinie 38 berechnet werden, wobei der 0°-Punkt um 11,25° in Richtung geringerer Beckenrotationswinkel ß verschoben wird. Dabei ist die Länge von 0° bis 11,25° über den Zusammenhang 0,25 x 0,5 x C definiert, wobei der Radius des Grundkreises C der MandelbrotMenge über den doppelten Abstand der Sitzbeinhöcker 21 (repräsentiert durch die

Spitzsitzdrücke 36c, 36d) errechnet wird und einen Beckenrotationswinkel ß von insgesamt 90° repräsentiert. Sobald die Skalierung anhand von 3 Spitzendruckbereichen vorgenommen ist, können also je nach Beckenrotationswinkel ß in zuverlässiger Weise entweder alle 3 Bereiche zusammengefasst (rückgeneigte Sitzhaltungen), 2 Bereiche (aufrechte Sitzpositionen) oder nur 1 Bereich (Liegepositionen) zur Auswertung der Ist-Auflagedruckverteilung herangezogen werden, zumal bspw. der Härtegrad oder/und die Einbaulage eines Sensors die

Druckübertragung bzw. -detektion wesentlich beeinflussen können.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann das Verfahren 200 einen weiteren Schritt zur Kalibrierung des Ist-Haltungsparameters enthalten. Ist dabei der Ist-Haltungsparameter beispielsweise ein Beckenrotationswinkel ß, so kann die Kalibrierung wie im vorigen Absatz beschrieben durch erstmaliges Erkennen einer rückwärts geneigten Haltung 20a, bei erstmaliger Messung des Spitzensitzdrucks 37a von dem Steiß- und Kreuzbein, und Ableitung des 11,25°-

Punkts daraus, erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Vorrichtung 100, 101, 102 kann die Steuerung

50 ebenso dazu ausgebildet sein, die oben beschriebenen Schritte auszuführen.

In Fig. 1 ist zudem ein Sitzmöbel 300 mit einer Sitzfläche 303 und einer Rückenlehne 302 gezeigt, wobei das Sitzmöbel 300 die Vorrichtung 100 aufweist. Das Sitzelement 3 ist dabei in der Sitzfläche 303 des Sitzmöbels 300 integriert, und das Rückenelement 2 ist in der Rückenlehne 302 integriert.

Gemäß Fig. 3 ist die Vorrichtung 102 als Sitzauflage 400 gezeigt, welche auf einem Sitzmöbel

500 ohne bauliche Veränderungen aufgelegt werden kann.

Claims (18)

Patentansprüche

1. Vorrichtung mit einem Sitzelement (3) und mit einem mit dem Sitzelement (3), insbesondere kippbar, verbundenen Rückenelement (2) zur Aufnahme einer sitzenden oder liegenden Person (1) und zur Anpassung der Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1), und mit einer Steuereinheit (50), wobei das Sitzelement (3) zumindest einen mit der Steuereinheit (50) verbundenen Auflagedruck-Sensor (5, 5a) zur Messung einer durch die Person (1) ausgeübten Ist-Auflagedruckverteilung aufweist und wobei das Rückenelement (2) zumindest ein mit der Steuereinheit (50) verbundenes erstes Stellelement (6, 6a, 6c) zur Veränderung der Kontur (7) des Rückenelements (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist:

- eine vorgegebene Haltung und zumindest einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter auszuwählen,

- aus der vom Auflagedruck-Sensor (5, 5a) gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen Ist-Haltungsparameter zu errechnen, und den Ist-Haltungsparameter mit dem SollHaltungsparameter zu vergleichen,

- bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter das erste Stellelement (6, 6a, 6c) derart anzusteuern, um die Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1) anzupassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine SollHaltungsparameter ein Beckenrotationswinkel, insbesondere um die Transversal-, Sagittal-,

und/oder Longitudinalachse, ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) weiter dazu programmiert ist, Anweisungen an die Person (1) zur Einnahme der

vorgegebenen Haltung auszugeben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Steuereinheit (50) verbundener Sitzwinkel-Sensor (14) zur Messung des Sitzwinkels (4) zwischen Sitzelement (3) und Rückenelement (2) vorgesehen ist, und dass die Steuereinheit (50) weiter dazu programmiert ist, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit des Sitzwinkels

(4) auszuwählen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das

Sitzelement (3) ein mit der Steuereinheit (50) verbundenes zweites Stellelement (6b) zur

Veränderung der Kontur (7a) des Sitzelements (3) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Auflagedruck-Sensor (5, 5a) ein Flächensensor ist, wobei zumindest ein

Auflagedruck-Sensor (5) im Bereich der Sitzfläche des Sitzelements (3) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist, zur Einschränkung des Messbereichs für die Ist-Auflagedruckverteilung am Auflagedruck-Sensor (5, 5a) einen iterativen Algorithmus auszuführen, der die MandelbrotMenge abbildet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Stellelement (6, 6a, 6b, 6c) ein oder mehrere Luftkammern (9, 9a, 9b, 9c) mit zugehörigen Ventilen (12) aufweist, wobei die Luftkammern (9, 9a, 9b, 9c) mit zumindest einer Pumpe (11, 11a) verbunden sind und die Steuereinheit (50) zum Öffnen und Schließen der Ventile (12) programmiert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist, durch Ansteuerung der Ventile (12) und der Pumpe (11, 1lla), die

Luftkammern (9, 9a, 9b, 9c) unabhängig voneinander zu befüllen bzw. zu vakuumieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammern (9a, 9b, 9c) ein loses partikelförmiges Füllmaterial (13) aufweisen, welches im befüllten Zustand der Luftkammern (9a, 9b, 9c) frei verschiebbar ist und im vakuumierten Zustand der

Luftkammern (9a, 9b, 9c) in seiner Position fixiert ist.

11. Verfahren zur Anpassung der Kontur (7) eines Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) einer Person (1), bei dem eine Person (1) auf einem mit dem Rückenelement (2), insbesondere kippbar, verbundenen Sitzelement (3) in einer Haltung (20, 20a, 20b) aufgenommen ist, aufweisend die folgenden Schritte: a) Auswahl einer vorgegebenen Haltung und zumindest eines der vorgegebenen Haltung zugeordneten charakteristischen Soll-Haltungsparameters, b) Messung der Ist-Auflagedruckverteilung, c) Ermittlung eines Ist-Haltungsparameters aus der Ist-Auflagedruckverteilung, d) Vergleich des Ist-Haltungsparameters mit dem ausgewählten Soll-Haltungsparameter, e) Wiederholung der Schritte b) — d), bis eine Übereinstimmung des IstHaltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter festgestellt wird, f) bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter: Anpassen der Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1).

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt a) der Sitzwinkel (4) zwischen Sitzelement (3) und Rückenelement (2) bestimmt wird, und dass in Schritt a) die vorgegebene Haltung sowie der charakteristische Soll-Haltungsparameter in

Abhängigkeit des Sitzwinkels (4) ausgewählt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt a) und b) Anweisungen an die Person (1) zur Einnahme der vorgegebenen Haltung und/oder zur

Korrektur der Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1) ausgegeben werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) zur Anpassung der Kontur (7) des Rückenelements (2) eine oder mehrere voneinander unabhängige, durch ein oder mehrere Ventil/Ventile (12) —absperrbare Luftkammer/Luftkammern (9, 9a, 9c) durch Öffnen des/der Ventils/Ventile (12) mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt werden und anschließend durch Schließen des/der Ventils/Ventile (12) fixiert werden, wobei der ausgewählte Luftdruck einem Härtegrad der Luftkammern (9, 9a, 9c) entspricht.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Anpassen der Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1), die Kontur (7) des Rückenelements (2) in vorgegebenen Zeitabständen verändert und/oder

moduliert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) anhand einer Vorrichtung (100, 101, 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt wird.

17. Sitzmöbel (300) mit einer Sitzfläche (303) und einer Rückenlehne (302), aufweisend eine Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Sitzelement (3) in der

Sitzfläche (303) und das Rückenelement (2) in der Rückenlehne (302) integriert ist.

18. Sitzauflage (400) zur Auflage auf einem Sitzmöbel (500), aufweisend eine Vorrichtung (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.