DE102005038289B3

DE102005038289B3 - Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Sitz- oder Liegeanordnung und eine solche Sitz- oder Liegeanordnung

Info

Publication number: DE102005038289B3
Application number: DE102005038289A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Heitmann; Wolfgang G. Schneider; Frank Koelman
Original assignee: Metzeler Schaum GmbH
Current assignee: Metzeler Schaum GmbH
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-13
Also published as: WO2007020219A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Sitz- oder Liegeanordnung ist eine Vielzahl von flexiblen, gasdichten Kammern (10a, 10b) vorgesehen. Die Kammern (10a, 10b) sind in mindestens eine Gruppe eingeteilt. Zudem sind die Kammern (10a, 10b) mit Gas füllbar und aus den Kammern (10a, 10b) ist Gas evakuierbar. Für jede Kammer (10a, 10b) der Gruppe wird wenigstens ein Druckwert detektiert. Aus den Druckwerten wird ein Referenzwert für die Gruppe ermittelt, wobei der Referenzwert aus einem arithmetischen Mittel der Druckwerte gebildet wird. Die Druckwerte werden mit dem Referenzwert verglichen. Falls der Druckwert nicht dem Referenzwert entspricht, wird aus der Differenz zwischen dem Referenzwert und dem Druckwert für jede Kammer (10a, 10b) der Gruppe ein Differenzwert ermittelt. Anhand des Differenzwertes wird eine Gasmenge bestimmt. Der Druckwert wird schließlich um den Betrag des Differenzwertes auf den Referenzwert durch ein Einfüllen oder ein Evakuieren der Gasmenge in die Kammer (10a, 10b) verändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Sitz- oder Liegeanordnung. Die Sitz- oder Liegeanordnung ist mit einer Vielzahl von flexiblen, gasdichten Kammern versehen, wobei die Kammern in mindestens eine Gruppe eingeteilt sind. Die Kammern sind mit Gas füllbar und aus den Kammern ist Gas evakuierbar. Die Erfindung betrifft ferner eine solche Sitz- oder Liegeanordnung.
Unter einer Sitz- oder Liegeanordnung im Sinne der vorliegenden Erfindung werden sämtliche Arten von Polstern verstanden, die dazu dienen, den menschlichen Körper abzustützen.
Bei der Abstützung des menschlichen Körpers wird eine möglichst komfortable Sitz- beziehungsweise Liegeposition des Körpers angestrebt, um auch ein Sitzen oder Liegen über einen längeren Zeitraum angenehm zu gestalten. Um das Wohlbefinden beim Sitzen oder Liegen zu verbessern, ist vorab eine Untersuchung der üblichen Sitz-/Liegeposition erforderlich, um ausgehend davon eine Beurteilung des Sitzkomforts abgeben zu können und Maßnahmen zur Verbesserung des Sitzkomforts vorschlagen zu können.

Aus der US 2004/0194220 A1 ist ein Stützteil bekannt, bei dem in einer Hülle ein Matratzenkern und ein Drucksensor vorgesehen ist, wobei der Drucksensor separat von dem Matratzenkern angeordnet ist und den durch eine Person auf das Stützteil ausgeübten Druck misst und ein entsprechendes Signal erzeugt.

Die US 5,815,864 A offenbart ein Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Liegeanordnung, die insbesondere für Dekubitus gefährdete Patienten geeignet ist. Bei dem Verfahren wird der einer Matratze zugeführte Luftdruck in verschiedenen Belastungszuständen gemessen, beispielsweise bei einem nahezu vollständig aufgeblasenen beziehungsweise nahezu vollständig entleerten Zustand.

Ferner offenbart die US 5,062,169 ein Klinikbettsystem mit einer eine Vielzahl von Luftkammern aufweisenden Matratze, wobei jede der Kammern Druckveränderungen, die durch die Bewegung einer auf der Matratzen liegenden Person verursacht werden, erfassen kann und entsprechende Signale abgibt.

Schließlich ist aus der EP 1 092 134 B1 ein Verfahren zum Kartieren von auf einen Fahrzeugsitz ausgeübten Druck bekannt, um Vorhersagen über den Sitzkomfort zu treffen. Das bekannte Verfahren sieht die Messung eines ersten Feldes und eines zweiten Feldes von auf den Sitz ausgeübten Druckpunktwerten vor. Die Felder definieren jeweils eine Druckkarte. Die Druckpunktwerte werden mit einer auf dem Sitz angebrachten Matte mit einem Feld von Widerstandselementen gemessen, wobei die auf die Matte wirkenden Druckkräfte infolge der auf der Matte sitzenden Person durch das Messen der Widerstandsänderung in den Widerstandselementen erfasst werden.

Um eine Bewertung des Sitzkomforts zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass mehrere Personen den Sitz nacheinander besetzen, wodurch für jede Person eine Druckkarte erhalten wird. Anders ausgedrückt, bezieht sich jede Druckkarte auf eine bestimmte Person. Die Druckpunktwerte für jede Zelle der Meßmatte werden statistisch gemittelt. Die Daten der Druckkarten werden mit vorbestimmten Schwellwerten einer Referenzdruckkarte normalisiert. Die Schwellwerte stellen Mindestdruckwerte dar, so dass also nur Werte berücksichtigt werden, die über diesem Schwellwert liegen. Die normalisierten Daten jeder Druckkarte werden sodann gemittelt, wodurch Daten einer einzigen gemittelten Druckkarte erhalten werden. Aus dem Vergleich der Daten lässt sich dann basierend auf der Differenz der Verhältnisse zwischen den Daten der gemittelten Druckkarte und den Daten der Referenzdruckkarte eine Bewertung des Sitzkomforts abgeben.

Bei diesem bekannten Verfahren hat es sich als nachteilig erwiesen, dass die ermittelten Druckpunktwerte auf der Druckverteilung verschiedener Personen basieren und somit nicht auf die individuelle Körperform und das individuelle Körpergewicht des einzelnen Nutzers abstellen. So kann es lediglich zu einer durchschnittlichen Anpassung des Sitzkomforts kommen, ohne dass dabei speziell auf die Belange des einzelnen Nutzers eingegangen wird.

Um ein komfortables Sitzen zu ermöglichen, ist es ferner bekannt, eine Massageeinrichtung in einen Sitz zu integrieren. Die EP 1 447 070 A1 offenbart einen derartigen Sitz mit einer Massagevorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung einer Massage. Die Massagevorrichtung ist in dem Sitz unterhalb eines Sitzbezuges angeordnet und umfasst eine Vielzahl von flexiblen Behältern aus Kunststofffolie, welche über Leitungen mit einer Pumpe und mit einer Kontrolleinheit verbunden sind. Die Behälter umfassen eine Vielzahl von Kammern, die jeweils separat angesteuert und mit Gas gefüllt oder evakuiert werden können. Unterhalb der Behälter ist ein Drucksensor angeordnet, der erfasst, ob der Sitz besetzt ist. Darunter befindet sich eine Polsterung aus Schaumstoff. Bei der Durchführung der Massage werden die Kammern in einer vorbestimmten Reihenfolge einzeln oder paarweise in einer sich wiederholenden Abfolge mit Gas gefüllt oder evakuiert, um so einen Massageeffekt zu erzielen. Hinsichtlich der Füllzustände der Kammern wird zwischen einem gefüllten Zustand und einem entleerten Zustand unterschieden. Im gefüllten Zustand ist der Druck in dem Behälter größer als der auf den Sitz ausgeübte Druck. Eine Kontrolleinheit kann den durch den Nutzer auf den Sitz ausgeübten Druck feststellen und abhängig davon den Gasdruck in den Behältern verändern. Zur Anpassung des Sitzes an die Körperform des Nutzers und zur lokalen Unterstützung im Bereich der Lenden können bestimmte Behälter mit einem konstanten Druck versehen werden.

Bei dem beschriebenen Aufbau des Sitzes hat es sich als problematisch herausgestellt, dass die Erfassung des auf den Sitz ausgeübten Druckes lediglich über einen großflächigen Bereich erfolgt. Der dafür vorgesehene Drucksensor ist unterhalb der Behälter der Massagevorrichtung angeordnet und soll lediglich erfassen, ob der Sitz besetzt ist. Für den Fall, dass der Sitz besetzt ist, kann dann der Massagevorgang aktiviert werden. Infolge dieser benachbarten Anordnung von Massagevorrichtung und Drucksensor beeinflusst der durch ein unvermeidbar vorhandenes Restgasvolumen in den Behältern verursachte Druck den Drucksensor und bewirkt so eine Beeinflussung der Messergebnisse. Weiterhin ist die eigentliche Polsterung des Sitzes unterhalb der Massagevorrichtung vorgesehen. Die Abstützwirkung der Schaumstoffpolsterung ist dabei immer gleich. Zwar können bestimmte Gasbehälter auch unter konstantem Druck gehalten werden, jedoch geschieht dies unabhängig von dem auf den Sitz ausgeübten Druck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Sitz- oder Liegeanordnung zu schaffen, mit dem ein verbesserter Sitz- beziehungsweise Liegekomfort erreicht werden kann. Außerdem soll eine derartige Sitz- oder Liegeanordnung angegeben werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Sitz- oder Liegevorrichtung, die mit einer Vielzahl von flexiblen, gasdichten Kammern versehen ist, wobei die Kammern in mindestens eine Gruppe eingeteilt sind und wobei die Kammern mit Gas füllbar sind und aus den Kammern Gas evakuierbar ist, in Übereinstimmung mit Anspruch 1 erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Detektieren wenigstens eines Druckwertes für jede Kammer der Gruppe;
b) Ermittlung eines Referenzwertes aus den Druckwerten für die Gruppe, wobei der Referenzwert aus einem arithmetischen Mittel der Druckwerte gebildet wird;
c) Vergleich der Druckwerte mit dem Referenzwert;
d) Ermittlung eines Differenzwertes aus der Differenz zwischen dem Referenzwert und dem Druckwert für jede Kammer der Gruppe, falls der Druckwert nicht dem Referenzwert entspricht;
e) Bestimmung einer Gasmenge anhand des Differenzwertes;
f) Veränderung des Druckwertes um den Betrag des Differenzwertes auf den Referenzwert durch ein Einfüllen oder ein Evakuieren der Gasmenge in die Kammer.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass die durch die Veränderung der Druckwerte auf den Referenzwert bewirkte gleichmäßige Druckverteilung einen optimalen Sitz- oder Liegekomfort ermöglicht. Bei dieser Form der Abstützung treten somit keine punktweisen Belastungen des Körpers auf.

Mit der Erfindung wird ein individuell auf den einzelnen Benutzer abgestimmter Sitz- oder Liegekomfort geschaffen. Dies wird unabhängig von Vergleichsmessungen mit anderen Benutzern erreicht und erfordert somit keine aufwendige Erhebung von einer umfangreichen Menge an Vergleichsdaten, um zu einem sinnvollen Ergebnis zu gelangen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, dass ein gleichmäßiger Druck über die Sitz- oder Liegefläche eingestellt wird, wobei die dazu notwendige Veränderung der Druckwerte minimiert wird. Dies liegt insbesondere daran, dass die Summe der Differenzwerte geringer ausfällt als im Vergleich zu dem Fall, bei dem alle Kammern auf einen Druckwert gebracht werden, der beispielsweise größer als der maximale Wert der detektierten Druckwerte oder kleiner als der minimale Wert der detektierten Druckwerte ist. Die zur Einstellung der optimalen Druckverteilung ermittelten Differenzwerte werden also minimiert, wodurch sich die zur Erreichung dieses Zustandes erforderlichen Maßnahmen, wie beispielsweise die Bereitstellung einer einzufüllenden Gasmenge, weniger aufwendig als bei herkömmlichen Verfahren gestalten. Dies führt zu einer Kosten- und Zeitersparnis.

Zur Detektion der Druckwerte wird eine Druckmesseinrichtung mit einer Vielzahl von Drucksensoren verwendet. Die Drucksensoren können dabei als druckempfindliche Widerstandselemente ausgebildet sein, wobei die Drucksensoren die sich infolge der Druckverteilung ergebende Widerstandsänderung in den Widerstandselementen erfassen und jeweils in einen Druckwert konvertieren. Die Druckmesseinrichtung ist vorzugsweise in Form einer flexiblen, biegsamen, vorzugsweise textilartigen Matte mit in regelmäßigen Abständen rasterartig angeordneten Widerstandselementen ausgebildet.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise für die Ermittlung und Veränderung der Druckverteilung bei einem Fahrzeugsitz, insbesondere bei einem Kraftfahrzeugsitz, verwendet. Gerade bei längeren Fahrten mit einem Kraftfahrzeug besteht ein großes Bedürfnis an einem optimalen Sitzkomfort. Ferner ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass die im Folgenden in der Regel auf eine sitzende Position bezogenen Erläuterungen ohne weiteres auf eine liegende Position übertragbar sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Kammern in mehrere Gruppen eingeteilt sind und der Referenzwert für jede Gruppe aus dem arithmetischen Mittel der Druckwerte der diesen Gruppen zugeordneten Kammern gebildet wird. Dadurch wird für alle Gruppen ein eigener Referenzwert ermittelt und somit eine lokal angepasste Druckverteilung für alle Kammern eingestellt.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der Druckwert dem auf die jeweilige Kammer ausgeübten Druck entspricht. Dadurch kann beispielsweise eine in den Sitz integrierte oder eine auf den Sitz aufgelegte Matte zur Detektion der auf die Kammern ausgeübten Drücke verwendet werden. Eine derartige Matte kann auch in einen Sitzbezug integriert sein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Druckwert dem in der jeweiligen Kammer herrschenden Druck entspricht. So können die Drucksensoren auch direkt in den Kammern vorgesehen sein, um den dort vorhandenen Gasdruck zu messen. Um eine redundante Ausgestaltung zu erzielen, können sowohl der auf die Kammer ausgeübte Druck als auch der in der Kammer herrschende Druck ermittelt werden.

Von Vorteil ist es ferner, wenn der Druckwert für eine Kammer aus mehreren gemessenen Druckwerten abgeleitet wird. Dies erhöht die Genauigkeit der Ergebnisse und deren Aussagequalität und führt zu einer verbesserten Druckanpassung. Dabei wird der Druckwert für eine Kammer bevorzugt aus einem arithmetischen Mittel der Druckwerte gebildet.

Vorzugsweise erfolgt das Detektieren der Druckwerte mit einer Druckmesseinrichtung, die rasterartig eine Vielzahl von Drucksensoren aufweist. Dies erweist sich insbesondere bei einer Ausgestaltung der Drucksensoren zur Detektion des auf die Kammern ausgeübten Drucks als vorteilhaft. So kann beispielsweise eine auf den Sitz aufgelegte textilartige Matte mit einem Raster von Widerstandselementen als Druckmesseinrichtung eingesetzt werden.

Um bereits vor dem Benutzen der Sitz- oder Liegeanordnung eine Einstellung der Gasdrücke in den Kammern vornehmen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die ermittelten Druckwerte, Referenzwerte und Differenzwerte in einer Speichereinheit gespeichert werden. Dadurch können zu einer bestimmten Person bereits ermittelte Datenwerte abgerufen werden.

Überdies wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe in Übereinstimmung mit Anspruch 9 eine Sitz- oder Liegeanordnung, insbesondere ein Kraftfahrzeugsitz, vorgeschlagen, die folgende Bestandteile umfasst:

a) eine Vielzahl von flexiblen, gasdichten Kammern, die in mindestens eine Gruppe eingeteilt sind, wobei die Kammern mit Gas füllbar sind und aus den Kammern Gas evakuierbar ist;
b) eine Vielzahl von Polsterelementen, wobei die Polsterelemente in den Kammern angeordnet sind;
c) eine Druckmesseinrichtung mit einer Vielzahl von Drucksensoren, wobei für jede Kammer mindestens ein Drucksensor zur Erfassung wenigstens eines Druckwertes für jede Kammer der Gruppe vorgesehen ist;
d) eine Steuereinheit zur Ermittlung eines Referenzwertes für die Gruppe, eines Differenzwertes für jede Kammer der Gruppe und einer Gasmenge gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8;
e) eine Gaspumpe zur Veränderung des Druckwertes um den Betrag des Differenzwertes auf den Referenzwert durch ein Einfüllen oder ein Evakuieren der Gasmenge in die Kammer.

Eine solchermaßen gebildete Sitz- oder Liegeanordnung macht sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zunutze. Darüber hinaus ist durch die Anordnung der Polsterelemente in den Kammern eine zuverlässige Aussagekraft der Mess- und Rechenergebnisse gewährleistet, da bei einer herkömmlicherweise getrennten Anordnung von Polsterelementen und Kammern eine Beeinflussung der für die einzelnen Kammern gemessenen Druckwerte durch das Vorhandensein der meist aus Schaumstoff bestehenden Polsterelemente nicht auszuschließen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sitz- oder Liegeanordnung sind in den Ansprüchen 10 bis 17 beschrieben.

Entsprechend den obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Drucksensor den auf die Kammer ausgeübten Druck erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann der Drucksen sor den in der Kammer herrschenden Druck erfassen. Zur Erhöhung der Genauigkeit der Ergebnisse können jeder Kammer mehrere Drucksensoren zugeordnet sein. Vorteilhafterweise ist der Drucksensor ein piezoelektrischer Kraftaufnehmer.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Polsterelemente aus einem Schaumstoff, insbesondere aus einem offenzelligen Weichschaumstoff, bestehen. Zweckmäßigerweise ist der Weichschaumstoff ein Formschaum aus Polyurethan. So können den Polsterelementen eine ergonomische Form verliehen werden, die weitgehend an die Körperform angepasst ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kammern jeweils aus einer Folie gebildet, die vorzugsweise aus Polyurethan, Polyamid oder Polyethylen besteht. Die Folien lassen sich auf einfache Weise mit dem Formschaum verbinden, zum Beispiel durch Hinterschäumen. Bevorzugt sind die Kammern jeweils stoffschlüssig mit dem Polsterelement verbunden. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung durch ein Hinterschäumen einer in einem Formwerkzeug befestigten Folie.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigen schematisch:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sitzanordnung und
2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in 1.
Die 1 und 2 zeigen schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sitz-/Liegeanordnung in Form eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer schematisch dargestellten Aufteilung in eine Vielzahl von Kammern 10a, 10b.
Dabei weist eine Sitzfläche 12 neun Kammern 10a, die eine erste Gruppe bilden, und eine Rückenlehne 13 zwölf Kammern 10b, die eine zweite Gruppe bilden, auf. In jeder Kammer 10a ist ein Polsterelement 11a und in jeder Kammer 10b ist ein Polsterelement 11b angeordnet. Die Polsterelemente 11a, 11b sind jeweils aus einem Polyurethan-Formschaum gebildet. Die Kammern 10a, 10b sind jeweils aus einer flexiblen Polyurethan-Folie gebildet und schließen jeweils eines der Polsterelemente 11a, 11b gasdicht ein.
Die weiterhin bei einem derartigen Kraftfahrzeugsitz üblichen Komponenten, wie beispielsweise eine Sitzschale zur Auflagerung der Polsterelemente, eine Heizung sowie eine Lüftung, sind aus Gründen der Vereinfachung nicht abgebildet, aber ohne weiteres integrierbar.
Ferner ist jede Kammer 10a, 10b durch jeweils eine Leitung 41 mit einer Gaspumpe 40 verbunden, so dass jede Kammer 10a, 10b separat mit einer vorbestimmten Gasmenge befüllbar ist oder eine bestimmte Gasmenge aus den Kammern 10a, 10b evakuiert werden kann. Dies ist in 1 anhand der durchgezogenen Linien zu erkennen, wobei dies nur beispielhaft anhand von drei Leitungen 41 angedeutet ist. Die Leitungen 41 sind, wie bereits erläutert, zwischen jeder der Kammern 10a, 10b und der Gaspumpe 40 vorgesehen.
Wie vorrangig aus 2 zu erkennen, ist oberhalb der Kammern 10a, 10b eine Druckmesseinrichtung 20 mit 21 Drucksensoren 21a und 21b angeordnet. Dabei sind die Drucksensoren 21a im Bereich der Sitzfläche 12 und die Drucksensoren 21b im Bereich der Rückenlehne 13 vorgesehen. Die Drucksensoren 21a, 21b sind dabei so positioniert, dass sie etwa mittig bezüglich der jeweiligen Kammer 10a, 10b angeordnet sind. Ferner sind die Drucksensoren 21a, 21b so konzipiert, dass sie den von einem Benutzer des Kraftfahrzeugsitzes auf die einzelnen Kammern 10a, 10b ausgeübten Druck messen können. Die Druckmesseinrichtung 20 stellt eine flexible Matte dar, welche in einem Sitzbezug des Kraftfahrzeugsitzes integriert sein kann, der auf den Kammern 10a, 10b aufliegt. Alternativ kann diese Matte auch unterhalb des Bezuges angeordnet werden. Ferner kann zwischen den Kammern 10a, 10b und der Druckmesseinrichtung 20 wahlweise eine Zwischenlage vorgesehen werden, um so eventuelle Beschädigungen der Folie der Kammern 10a, 10b zu vermeiden.
Um eine Auswertung der mit den Drucksensoren 21a, 21b gemessenen Druckwerte zu ermöglichen, sind die Drucksensoren 21a, 21b jeweils mit einer Steuereinheit 30 verbunden. Dies ist in 1 anhand der gestrichelten Linien zu erkennen, wobei dies nur beispielhaft anhand von drei gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Verbindungen sind, wie bereits erläutert, zwischen jedem Drucksensor 21a, 21b und der Steuereinheit 30 vorgesehen. Die Steuereinheit 30 kann in den Kraftfahrzeugsitz integriert sein. Zur Ansteuerung und Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der Gaspumpe 40 ist die Steuereinheit 30 mit der Gaspumpe 40 verbunden.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Beispiels erläutert, für welches der Kraftfahrzeugsitz gemäß den 1 und 2 zugrunde gelegt wird.
Nach dem Besetzen des Kraftfahrzeugsitzes durch eine Person misst jeder der neun Drucksensoren 21a im Bereich der Sitzfläche 12, dass heißt im Bereich der ersten Gruppe, jeweils einen Druckwert des auf die Kammern 10a ausgeübten Drucks. Sodann wird ein erster Referenzwert für diese erste Gruppe ermittelt, der dem arithmetischen Mittel aus den gemessenen Druckwerten entspricht. Anschließend wird nach einem Einzelvergleich der Druckwerte mit dem ersten Referenzwert und für den Fall, dass der entsprechende Druckwert nicht dem ersten Referenzwert entspricht, für die hierbei in Frage kommenden Kammern 10a jeweils ein Differenzwert aus der Differenz zwischen dem ersten Referenzwert und dem jeweiligen Druckwert ermittelt. Auf Grundlage der so festgestellten Differenzwerte wird nun für die Kammern 10a jeweils eine Gasmenge ermittelt. Diese Gasmengen werden dann mittels der Gaspumpe 40 in die Kammern 10a eingefüllt oder müssen aus den Kammern 10a evakuiert werden. Dadurch wird der ursprüngliche Druckwert dem ersten Referenzwert angepasst, wodurch alle Kammern 10a den gleichen Druckwert in der Höhe des ersten Referenzwertes haben. Somit entsteht eine gleichmäßige Druckverteilung über die Sitzfläche 12, die ein ergonomisches Abstützen sicherstellt.
In entsprechender Weise wird für die Rückenlehne 13, dass heißt im Bereich der zweiten Gruppe, vorgegangen. Die zugehörigen zwölf Drucksensoren 21b detektieren jeweils einen Druckwert für die zwölf Kammern 10b. Aus den gemessenen Druckwerten wird ein zweiter Referenzwert gebildet, der dem arithmetischen Mittel aus den gemessenen Druckwerten entspricht und der zweiten Gruppe zugeordnet ist. Dem Vorgehen bei der Sitzfläche 12 entsprechend werden im Ergebnis die einzufüllenden oder die zu evakuierenden Gasmengen für die einzelnen Kammern 10b erhalten. Diese Gasmengen werden dann mittels der Gaspumpe 40 eingefüllt oder evakuiert. Dadurch wird der ursprüngliche Druckwert dem zweiten Referenzwert angepasst, wodurch alle Kammern 10b der zweiten Gruppe den gleichen Druckwert in der Höhe des zweiten Referenzwertes haben. Somit entsteht eine gleichmäßige Druckverteilung über die Sitzfläche 13.
Falls festgestellt wird, dass der Druckwert irgendeiner Kammer 10a, 10b dem zugehörigen Referenzwert entspricht, ist keine Veränderung dieses Druckwertes notwendig. Die Ermittlung und Veränderung der Druckverteilung erfolgt für die Sitzfläche 12 und Rückenlehne 13 parallel. Alternativ könnten die Kammern 10a, 10b nur eine Gruppe bilden und ein Referenzwert für alle Kammern 10a, 10b ermittelt werden.

10a: Kammer im Bereich der Sitzfläche 12
10b: Kammer im Bereich der Rückenlehne 13
11a: Polsterelement im Bereich der Sitzfläche 12
11b: Polsterelement im Bereich der Rückenlehne 13
12: Sitzfläche
13: Rückenlehne
20: Druckmesseinrichtung
21a: Drucksensor im Bereich der Sitzfläche 12
21b: Drucksensor im Bereich der Rückenlehne 13
30: Steuereinheit
40: Gaspumpe
41: Leitung

Claims

Verfahren zur Ermittlung und Veränderung einer durch einen menschlichen Körper bewirkten Druckverteilung auf eine Sitz- oder Liegeanordnung, die mit einer Vielzahl von flexiblen, gasdichten Kammern (10a, 10b) versehen ist, wobei die Kammern (10a, 10b) in mindestens eine Gruppe eingeteilt sind und wobei die Kammern (10a, 10b) mit Gas füllbar sind und aus den Kammern (10a, 10b) Gas evakuierbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Detektieren wenigstens eines Druckwertes für jede Kammer (10a, 10b) der Gruppe; b) Ermittlung eines Referenzwertes aus den Druckwerten für die Gruppe, wobei der Referenzwert aus einem arithmetischen Mittel der Druckwerte gebildet wird; c) Vergleich der Druckwerte mit dem Referenzwert; d) Ermittlung eines Differenzwertes aus der Differenz zwischen dem Referenzwert und dem Druckwert für jede Kammer (10a, 10b) der Gruppe, falls der Druckwert nicht dem Referenzwert entspricht; e) Bestimmung einer Gasmenge anhand des Differenzwertes; f) Veränderung des Druckwertes um den Betrag des Differenzwertes auf den Referenzwert durch ein Einfüllen oder ein Evakuieren der Gasmenge in die Kammer (10a, 10b).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (10a, 10b) in mehrere Gruppen eingeteilt sind und der Referenzwert für jede Gruppe aus dem arithmetischen Mittel der Druckwerte der diesen Gruppen zugeordneten Kammern (10a, 10b) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwert dem auf die jeweilige Kammer (10a, 10b) ausgeübten Druck entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwert dem in der jeweiligen Kammer (10a, 10b) herrschenden Druck entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwert für eine Kammer (10a, 10b) aus mehreren gemessenen Druckwerten abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwert für eine Kammer (10a, 10b) aus einem arithmetischen Mittel der Druckwerte gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren der Druckwerte mit einer Druckmesseinrichtung (20) erfolgt, die rasterartig eine Vielzahl von Drucksensoren (21a, 21b) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwerte, die Referenzwerte und die Differenzwerte in einer Speichereinheit gespeichert werden.
Sitz- oder Liegeanordnung, insbesondere ein Kraftfahrzeugsitz, umfassend: a) eine Vielzahl von flexiblen, gasdichten Kammern (10a, 10b), die in mindestens eine Gruppe eingeteilt sind, wobei die Kammern (10a, 10b) mit Gas füllbar sind und aus den Kammern (10a, 10b) Gas evakuierbar ist; b) eine Vielzahl von Polsterelementen (11a, 11b), wobei die Polsterelemente (11a, 11b) in den Kammern (10a, 10b) angeordnet sind; c) eine Druckmesseinrichtung (20) mit einer Vielzahl von Drucksensoren (21a, 21b), wobei für jede Kammer (10a, 10b) mindestens ein Drucksensor (21a, 21b) zur Erfassung wenigstens eines Druckwertes für jede Kammer (10a, 10b) der Gruppe vorgesehen ist; d) eine Steuereinheit (30) zur Ermittlung eines Referenzwertes für die Gruppe, eines Differenzwertes für jede Kammer (10a, 10b) der Gruppe und einer Gasmenge gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8; e) eine Gaspumpe (40) zur Veränderung des Druckwertes um den Betrag des Differenzwertes auf den Referenzwert durch ein Einfüllen oder ein Evakuieren der Gasmenge in die Kammer (10a, 10b).
Sitz- oder Liegeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21a, 21b) den auf die Kammer (10a, 10b) ausgeübten Druck erfasst.
Sitz- oder Liegeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21a, 21b) den in der Kammer (10a, 10b) herrschenden Druck erfasst.
Sitz- oder Liegeanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kammer (10a, 10b) mehrere Drucksensoren (21a, 21b) zugeordnet sind.
Sitz- oder Liegeanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21a, 21b) ein piezoelektrischer Kraftaufnehmer ist.
Sitz- oder Liegeanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterelemente (11a, 11b) aus einem Schaumstoff, insbesondere aus einem offenzelligen Weichschaumstoff, bestehen.
Sitz- oder Liegeanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichschaumstoff aus Polyurethan besteht.
Sitz- oder Liegeanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (10a, 10b) jeweils aus einer Folie gebildet sind, die vorzugsweise aus Polyurethan, Polyamid oder Polyethylen besteht.
Sitz- oder Liegeanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (10a, 10b) jeweils stoffschlüssig mit dem Polsterelement (11a, 11b) verbunden sind.