DE102008027639A1 - Orthotic joint e.g. human anatomic knee joint, for use in orthopedic for forming leg brace of patient, has sensor unit including two sensors, and gyroscope for detecting person defined information in moving and/or resting state - Google Patents

Orthotic joint e.g. human anatomic knee joint, for use in orthopedic for forming leg brace of patient, has sensor unit including two sensors, and gyroscope for detecting person defined information in moving and/or resting state Download PDF

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Abstract

The joint (10) has a fastening element (17) provided for a blocking device (14) and a sensor unit provided for detecting information related to an unlocking device and a locking device. An evaluation unit evaluates detected information that is transmitted to controlling and/or regulating unit for the fastening element. The sensor unit includes two sensors e.g. displacement sensor, and a gyroscope for detecting person defined information in a moving and/or resting state. The evaluation unit determines unlocking- and locking points.

Description

Die Erfindung betrifft ein Orthesengelenk zum Unterstützen eines anatomischen Gelenkes, umfassend ein Gelenkoberteil und ein Gelenkunterteil, wobei Gelenkoberteil und Gelenkunterteil gelenkig miteinander verbunden sind, ein Sperrelement zum automatischen Entriegeln und Verriegeln des Orthesengelenkes in einer beliebigen Position, ein Betätigungselement für das Sperrelement sowie ein Sensormittel zum Erfassen von für die Entriegelung und Verriegelung relevanter Informationen und eine Auswerteeinheit zum Auswerten der erfassten Informationen und Weiterleiten derselben an eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit für das Betätigungselement.The The invention relates to an orthotic joint for supporting a anatomical joint, comprising a joint upper part and a joint lower part, wherein joint upper part and lower joint part hinged together are a locking element for automatic unlocking and locking of the orthotic joint in any position, an actuator for the Locking element and a sensor means for detecting for unlocking and Interlocking of relevant information and an evaluation unit for Evaluate the collected information and forward it to a control and / or regulating unit for the actuating element.

Solche Orthesengelenke kommen insbesondere in der Orthopädie zur Bildung von Orthesen zum Einsatz, mit denen Patienten beispielsweise mit einer Gelenk- und/oder Muskelschwäche und/oder Knochenschwäche eine mechanische Stütze zur Verfügung gestellt wird. Die Orthesengelenke kommen insbesondere bei Patienten mit einer dauerhaften Erkrankung, für Patienten in einem Therapieverlauf sowie als Geh- oder Stehhilfe für Patienten mit anderweitig geschwächter oder kontraktierter Muskulatur zum Einsatz. Üblicherweise sind die Orthesengelenke verschwenkbar ausgebildet, derart, dass sie von einer gestreckten Position, der so genannten Extension, in eine gebeugte Position, der so genannten Flexion, und umgekehrt verschwenkbar sind.Such Orthoses are used in particular in orthopedics Formation of orthoses are used, with which patients, for example with a joint and / or muscle weakness and / or bone weakness one mechanical support to disposal is provided. The orthoses are especially in patients with a permanent illness, for patients in a course of therapy as well as walking or standing aid for Patients with other weaknesses or contracted muscles are used. Usually, the orthoses are formed pivotable, such that they are of a stretched Position, the so-called extension, in a bent position, the so-called flexion, and vice versa are pivotable.

Für die Nachbildung des natürlichen Bewegungsablaufes beim Gehen sind z. B. unterschiedliche Verriegelungs- bzw. Entriegelungszustände der Orthesengelenke notwendig, um das natürliche Gangbild des Menschen möglichst exakt nachzubilden. Anders ausgedrückt ist es wünschenswert bzw. erforderlich, einerseits insbesondere bei der Belastung des Beins sicherzustellen, dass das Orthesengelenk das Knie sicher und zuverlässig stützt und andererseits bei der Entlastung ein Schwingen des Beins zu ermöglichen. Es sind automatische Systemgelenke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 bekannt. Mit dem Begriff „anatomisches Gelenk” sind menschliche Gelenke gemeint, die durch das Orthesengelenk in ihrer Funktion unterstützt werden. Das Sperrelement ist zum automatischen Entriegeln bzw. Verriegeln der Gelenkteile in einer beliebigen Position durch das Betätigungselement ausgebildet und eingerichtet. Der Begriff „beliebige Position” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Gelenkteile nicht nur in voller Streckung in der Standphase sondern auch in einer beliebigen Beugung (Kniebeugewinkel) der Standphase verriegelbar sind.For the replica of the natural Movement while walking are z. B. different interlocking or unlocking states The orthotic joints necessary to the natural gait of man preferably to replicate exactly. In other words, it is desirable or required, on the one hand, in particular in the burden of Leg to ensure that the orthotic joint secure the knee and reliable supports and on the other hand to allow the swinging of the leg during the discharge. These are automatic system joints with the characteristics of the generic term of the Claim 1 known. The term "anatomical joint" is human Joints meant by the orthotic joint in their function supports become. The blocking element is for automatic unlocking or locking the hinge parts in any position by the actuator trained and furnished. The term "any position" means in this regard, that the joint parts not only in full Stretching in the stance phase but also in any diffraction (Kniebeugewinkel) the stance phase are lockable.

Bei diesen bekannten Orthesengelenken ist am Beispiel einer Orthese als Sensormittel im Bereich des Fußteils bzw. der Fußsohle ein Drucksensor vorgesehen. Beim Fersenauftritt wird der Drucksensor auf Druck belastet. Dieses Signal wird an die Auswerteeinheit übermittelt, die das Signal dann an die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit weiterleitet. Die Auswerteeinheit und die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit können separate Einheiten sein oder in einer Einheit zusammengefasst sein. Das Betätigungselement wird dann von der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit aus der Entriegel-Position in die Verriegel-Position bewegt, so dass das Orthesengelenk gesperrt ist. In dieser Position kann das Bein belastet werden. Durch ein leichtes Extensionsmoment unmittelbar vor der Schwungphase wird das Orthesengelenk wieder entriegelt. Die bekannten Systemgelenke weisen jedoch den Nachteil auf, dass insbesondere die Verriegelung der beiden Gelenkteile von der Berührung des Bodens mit dem Fußteil abhängig ist. Anders ausgedrückt kann z. B. die Verriegelung der Gelenkteile erst nach Berührung des Fußteils mit dem Boden erfolgen. Dadurch besteht eine Restunsicherheit bezüglich der Verriegelung für den optimalen Schalt- bzw. Auslösezeitpunkt.at This known orthotic joints is the example of an orthosis as sensor means in the region of the foot part or the sole of the foot Pressure sensor provided. At the heel strike, the pressure sensor becomes loaded on pressure. This signal is transmitted to the evaluation unit, then the signal to the control and / or regulating unit forwards. The evaluation unit and the control and / or regulating unit can be separate units or be grouped together. The actuator is then from the control unit from the Unlocked position moves to the locking position, so that the Orthosis joint is locked. In this position, the leg can be loaded become. By a slight extension moment immediately before the In the swing phase, the orthotic joint is unlocked again. The well-known However, system joints have the disadvantage that in particular the locking of the two joint parts from the touch of the Floor with the foot part dependent is. In other words can z. B. the locking of the joint parts only after touching the foot part done with the ground. As a result, there is a residual uncertainty with respect to the lock for the optimal switching or tripping time.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein einfaches und sicheres Orthesengelenk zu schaffen, das zuverlässig den natürlichen Bewegungsablauf eines menschlichen Gelenkes, insbesondere eines Kniegelenkes unterstützt.The Object of the present invention is therefore a simple and to create a secure orthotic joint, which reliably natural Movement of a human joint, in particular one Knee joint supported.

Diese Aufgabe wird durch ein Orthesengelenk mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass das Sensormittel mindestens zwei Sensoren aus der Gruppe Neigungssensor, Drehwinkelsensor, Beschleunigungssensor, Gyroskop zum Erfassen von den Bewegungs- und/oder Ruhezustand eines Menschen beschreibenden Informationen umfasst und die Auswerteeinheit zum Ermitteln von Entriegelungs- und Verriegelungszeitpunkten ausgebildet und eingerichtet ist. Mindestens zwei Sensoren aus der genannten Gruppe beinhaltet ausdrücklich auch eine Ausführungsformen, in der z. B. zwei Sensoren eines Typs oder je ein Sensor unterschiedlicher Typen ausgewählt werden können. Durch das Vorhandensein von mindestens zwei Sensoren der genannten Typen ist eine besonders exakte Erfassung der Bewegungs- und Ruhezustände des Patienten gewährleistet, so dass ein natürliches Bewegungs- bzw. Gangbild nachgeahmt werden kann. Die Möglichkeit der Verriegelung des Orthesengelenkes unmittelbar vor dem Auftreten des Fußes auf dem Boden gibt dem Patienten die notwendige Sicherheit für ein natürliches Gangbild. Durch die Ausbildung und Einrichtung der Auswerteeinheit zum Ermitteln von Verriegelungs- und Entriegelungszeitpunkten ist das natürliche Gangbild in jeder Phase optimal nachahmbar.These Task is by an orthotic joint with the aforementioned Characteristics solved by that the sensor means at least two sensors from the group tilt sensor, Rotation angle sensor, acceleration sensor, gyroscope for detecting Information describing the state of motion and / or rest of a person and the evaluation unit for determining unlocking and locking times is designed and set up. At least two sensors from the mentioned group expressly include an embodiment, in the z. B. two sensors of one type or one sensor each different Types selected can be. By the presence of at least two sensors of the types mentioned is a particularly accurate detection of the states of motion and rest of the Ensures patients so that a natural movement or gait pattern can be imitated. The possibility of locking of the orthotic joint immediately before the onset of the foot The soil gives the patient the necessary security for a natural one Gait. By training and setting up the evaluation unit to determine locking and unlocking times the natural one Gait image optimally reproducible in every phase.

Vorzugsweise sind alle Sensoren des Sensormittels vom anatomischen Gelenk, insbesondere Kniegelenk abwärts angeordnet. Anders ausgedrückt können die Sensoren im Kniegelenk selbst oder darunter angeordnet sein. Damit wird eine besonders exakte Erfassung der jeweiligen Position/Lage des Beines und insbesondere des Unterschenkels zur Ermittlung des optimalen Verriegelungs- bzw. Entriegelungszeitpunktes unterstützt.Preferably, all sensors of the Sen sormittels from the anatomical joint, in particular knee joint downwards. In other words, the sensors may be located in the knee joint itself or below. Thus, a particularly accurate detection of the respective position / position of the leg and in particular of the lower leg to determine the optimal locking or unlocking time is supported.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Sensormittel zwei Beschleunigungssensoren umfasst, die auf einfache und sichere Art und Weise eine genaue Erfassung der jeweiligen Position/Lage des Beines und insbesondere des Unterschenkels zur Ermittlung des optimalen Verriegelungs- bzw. Entriegelungszeitpunktes sicherstellen.A appropriate training The invention is characterized in that the sensor means two Accelerometer includes in a simple and secure way and a precise detection of the respective position / position of the Leg and especially the lower leg to determine the optimal Ensure latching or unlocking time.

Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen den beiden Beschleunigungssensoren maximal gewählt, derart, dass ein Beschleunigungssensor im Bereich des anatomischen Kniegelenks und der andere Beschleunigungssensor im Bereich des anatomischen Knöchelgelenks angeordnet ist. Diese spezielle Anordnung unterstützt die vorstehend genannten Vorteile.advantageously, is the distance between the two acceleration sensors maximum selected such that an acceleration sensor in the area of the anatomical Knee joint and the other accelerometer in the area of the anatomical ankle joint is arranged. This special arrangement supports the above advantages.

Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:Further preferred and / or convenient features and further developments emerge from the dependent claims and the description. A particularly preferred embodiment is based on the attached Drawing closer explained. In the drawing shows:

1 eine auseinander gezogene Darstellung eines Orthesengelenkes zum Unterstützten eines anatomischen Kniegelenkes, 1 an exploded view of an orthotic joint for supporting an anatomical knee joint,

2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Orthesengelenkes mit einer Beinschiene in Flexionsstellung, und 2 a schematic representation of the orthotic joint according to the invention with a leg splint in flexion, and

3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Orthesengelenkes mit einer Beinschiene in Extensionsstellung. 3 a schematic representation of the orthotic joint according to the invention with a leg splint in extension position.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Orthesengelenk bzw. eine Orthesenanordnung zum Unterstützen eines menschlichen Gelenkes. Im Folgenden wird das Erfindungsprinzip am Beispiel einer Knieorthese beschrieben. Grundsätzlich ist das beschriebene Orthesengelenk auch für andere Gelenke einsetzbar.The The invention relates to an orthotic joint or an orthotic arrangement to support of a human joint. The following is the principle of the invention described using the example of a knee brace. Basically the described orthotic joint can also be used for other joints.

In der 1 ist der übliche Aufbau eines solchen Orthesengelenkes 10 dargestellt, wobei diese Ausführungsform nur beispielhaft für andere übliche Bauformen steht. Das Orthesengelenk 10 umfasst ein Gelenkoberteil 11 und ein Gelenkunterteil 12, wobei die beiden Gelenkteile 11, 12 gelenkig miteinander verbunden sind. In der gezeigten Ausführungsform sind die Gelenkteile 11, 12 in einem gemeinsamen Drehpunkt auf einer Achse 13 schwenkbar miteinander verbunden. Die gelenkige Verbindung kann aber auch auf andere Weise realisiert sein. Insbesondere können die Gelenkteile 11, 12 auch unterschiedliche Drehpunkte aufweisen. Des Weiteren umfasst das Orthesengelenk 10 ein Sperrelement 14 zum automatischen Entriegeln und Verriegeln des Orthesengelenkes 10 in einer beliebigen Position. Das Sperrelement 14 ist vorzugsweise aus einer Zahnscheibe 15, die ebenfalls auf der Achse 13 angeordnet ist, und einer Sperrklinke 16 oder dergleichen gebildet. Zahnscheibe 15 und Sperrklinke 16 sind miteinander in Wirkverbindung bringbar. Dazu ist die Sperrklinke 16 schwenkbar um einen Drehpunkt gelagert, wobei der Drehpunkt der Sperrklinke 16 versetzt zum Drehpunkt der Achse 13 liegt. Durch die Ausbildung mehrerer Zähne an der Zahnscheibe 15 einerseits und der Sperrklinke 16 andererseits ist das Orthesengelenk 10 in dem natürlichen Schwenkbereich des menschlichen Beins in beliebigen Positionen verriegelbar. Um die Sperrklinke 16 aus einer Warteposition, in der das Orthesengelenk 10 entriegelt ist, in eine Sperrposition, in der das Orthesengelenk 10 verriegelt ist, zu bringen, weist das Orthesengelenk 10 ein Betätigungselement 17 auf. Der Aufbau des beschriebenen Orthesengelenkes 10 kann auch andere übliche Ausgestaltungen mit einer Modulbauweise oder als festes Gelenk aufweisen.In the 1 is the usual structure of such a orthotic joint 10 illustrated, this embodiment is only an example of other conventional designs. The orthotic joint 10 includes a hinge top 11 and a joint base 12 , where the two joint parts 11 . 12 are hinged together. In the embodiment shown, the hinge parts 11 . 12 in a common pivot on an axis 13 pivotally connected to each other. The articulated connection can also be realized in other ways. In particular, the joint parts can 11 . 12 also have different pivot points. Furthermore, the orthotic joint comprises 10 a blocking element 14 for automatic unlocking and locking of the orthotic joint 10 in any position. The blocking element 14 is preferably a toothed disc 15 who are also on the axis 13 is arranged, and a pawl 16 or the like is formed. toothed washer 15 and pawl 16 can be brought into operative connection with each other. This is the pawl 16 pivotally mounted about a pivot point, wherein the pivot point of the pawl 16 offset to the pivot point of the axis 13 lies. By forming several teeth on the toothed disc 15 on the one hand and the pawl 16 On the other hand, the orthotic joint 10 locked in the natural pivoting range of the human leg in any position. To the pawl 16 from a waiting position in which the orthotic joint 10 is unlocked, in a locked position in which the orthotic joint 10 is locked, bringing the orthosis joint 10 an actuator 17 on. The structure of the described orthotic joint 10 may also have other common configurations with a modular design or as a fixed joint.

Weiterhin ist dem Orthesengelenk 10 ein Sensormittel 18 zum Erfassen von für die Entriegelung und Verriegelung relevanter Informationen, eine Auswerteeinheit 19 zum Auswerten der erfassten Informationen und Weiterleiten derselben an eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 20 sowie die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 20 selbst für das Betätigungselement 17 zugeordnet. Die Auswerteeinheit 19 kann mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 20 eine gemeinsame Einheit z. B. in Form eines Mikroprozessors oder dergleichen bilden. Vorzugsweise sind die Auswerteeinheit 19 und die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 20 unterhalb des anatomischen Kniegelenkes im Bereich des Unterschenkels angeordnet. Die Positionierung kann jedoch variieren und auch oberhalb des Kniegelenkes angeordnet sein.Furthermore, the orthotic joint 10 a sensor means 18 for detecting information relevant for the unlocking and locking, an evaluation unit 19 for evaluating the acquired information and forwarding the same to a control and / or regulating unit 20 as well as the control and / or regulating unit 20 even for the actuator 17 assigned. The evaluation unit 19 can with the control and / or regulating unit 20 a common unit z. B. in the form of a microprocessor or the like. Preferably, the evaluation unit 19 and the control and / or regulating unit 20 arranged below the anatomical knee joint in the region of the lower leg. However, the positioning can vary and be arranged above the knee joint.

Das Sensormittel 18 umfasst mindestens zwei Sensoren 21, 22. Die Sensoren 21, 22 sind aus der Gruppe Neigungssensor, Drehwinkelsensor, Beschleunigungssensor und Drehwinkeländerungssensor, dem so genannten Gyroskop, ausgewählt. Das bedeutet, dass z. B. ein Neigungssensor und ein Beschleunigungssensor oder ein Drehwinkelsensor und ein Beschleunigungssensor oder zwei Drehwinkelsensoren ausgewählt werden. Aus der genannten Gruppe können auch mehr als zwei, nämlich z. B. drei oder mehr Sensoren ausgewählt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Sensormittel 18 zwei Beschleunigungssensoren. Mittels der mindestens zwei Sensoren 21, 22 sind Informationen erfassbar bzw. ermittelbar, die den Bewegungs- und/oder Ruhezustand des Menschen/Patienten beschreiben. Anders ausgedrückt sind die Sensoren 21, 22 derart ausgebildet und eingerichtet, dass sie die jeweils aktuelle Position des Beins (Oberschenkel und/oder Unterschenkel) in Bezug auf den Boden ermitteln. Die Auswerteeinheit 19 ist zum Ermitteln von Entriegelungs- und Verriegelungszeitpunkten ausgebildet und eingerichtet. Mit anderen Worten setzt die Auswerteeinheit 19 die durch die Sensoren 21, 22 ermittelten Daten/Information um, um die idealen bzw. optimierten Schaltzeitpunkte zum Entriegeln bzw. Verriegeln zu definieren.The sensor means 18 includes at least two sensors 21 . 22 , The sensors 21 . 22 are selected from the group inclination sensor, rotation angle sensor, acceleration sensor and rotation angle sensor, the so-called gyroscope. This means that z. For example, a tilt sensor and an acceleration sensor or a rotation angle sensor and an acceleration sensor or two rotation angle sensors can be selected. From the group mentioned more than two, namely z. B. be selected three or more sensors. In a particularly preferred embodiment comprises the sensor means 18 two acceleration sensors. By means of at least two sensors 21 . 22 Information can be detected or determined that describes the state of motion and / or rest of the person / patient. In other words, the sensors 21 . 22 designed and set up so that they determine the current position of the leg (thigh and / or lower leg) with respect to the ground. The evaluation unit 19 is designed and set up to determine unlocking and locking instants. In other words, the evaluation unit continues 19 through the sensors 21 . 22 determined data / information to define the ideal or optimized switching times for unlocking or locking.

Vorzugsweise sind alle Sensoren 21, 22 des Sensormittels 18 vom anatomischen Kniegelenk abwärts angeordnet. Das bedeutet, dass die Sensoren 21, 22 im Kniegelenk oder darunter angeordnet sind. Je nach Typ des Sensors 21, 22 kann die Anordnung variieren. Ein Drehwinkelsensor ist z. B. bevorzugt im Bereich des Kniegelenks angeordnet, während ein Drehwinkeländerungssensor vorzugsweise unterhalb des Kniegelenkes zwischen dem Kniegelenk und dem Knöchelgelenk angeordnet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform mit zwei Beschleunigungssensoren sind diese auf einer gedachten Linie im Bereich einer Beinschiene 23 oder dergleichen zwischen dem anatomischen Kniegelenk und dem anatomischen Knöchelgelenk angeordnet. Die beiden Beschleunigungssensoren können näher beieinander liegen (siehe 3) oder einen maximalen Abstand zueinander aufweisen (siehe 2), derart, dass ein Beschleunigungssensor im Bereich oder nahe des anatomischen Kniegelenkes und der andere Beschleunigungssensor im Bereich oder nahe des anatomischen Knöchelgelenkes angeordnet ist. Andere Positionierungen z. B. im Bereich des Oberschenkels oder dergleichen sind aber ebenfalls möglich.Preferably, all sensors 21 . 22 of the sensor means 18 from the anatomical knee joint downwards. That means the sensors 21 . 22 in the knee joint or below. Depending on the type of sensor 21 . 22 the arrangement can vary. A rotation angle sensor is z. B. preferably in the region of the knee joint, while a rotational angle change sensor is preferably arranged below the knee joint between the knee joint and the ankle joint. In the preferred embodiment with two acceleration sensors, these are on an imaginary line in the region of a leg splint 23 or the like between the anatomical knee joint and the anatomical ankle joint. The two acceleration sensors can be closer together (see 3 ) or a maximum distance from each other (see 2 ) such that one acceleration sensor is located in or near the anatomical knee joint and the other acceleration sensor is located in or near the anatomical ankle joint. Other positioning z. B. in the area of the thigh or the like are also possible.

In weiteren zweckmäßigen Ausführungen kann das Betätigungselement 17 z. B. ein Hubmagnet oder ein Piezo-Motor sein. Andere geeignete Schaltelemente sind aber ebenfalls einsetzbar. Die Energieversorgung des Betätigungselementes 17 zur Schaltung der Sperrklinke 16 wird durch geeignete und übliche Mittel sichergestellt, die vorzugsweise im Bereich des Unterschenkels möglichst nahe dem Kniegelenk angeordnet sind. Durch das gewählte Sensormittel 18 ist das Betätigungselement 17 bodenberührungsfrei auslösbar. Anders ausgedrückt ist das Betätigungselement 17 unabhängig vom Fußteil auslösbar, so dass z. B. eine Verriegelung des Orthesengelenkes 10 realisierbar ist, bevor der Patient den Fuß auf den Boden setzt. Um dem Patienten einen unmittelbaren und direkten Zugriff bzw. Eingriff in die Schaltung der Sperrklinke 16 zu ermöglichen und insbesondere auch die Sensoren 21, 22 bezüglich ihrer Empfindlichkeit einstellen zu können, ist eine Bedieneinheit 24 vorgesehen. Mittels der Bedieneinheit 24 kann der Patient manuell die Schaltung der Sperrklinke 16 auf Entriegeln oder Verriegeln einstellen. Die Bedieneinheit 24 verfügt vorzugsweise über eine eigene Energieversorgung, die nur der Stromversorgung der Bedieneinheit 24 dient.In further expedient embodiments, the actuating element 17 z. B. be a solenoid or a piezo motor. Other suitable switching elements are also used. The power supply of the actuating element 17 for switching the pawl 16 is ensured by suitable and conventional means, which are preferably arranged as close to the knee joint in the region of the lower leg. By the selected sensor means 18 is the actuator 17 ground contact free triggerable. In other words, the actuator is 17 independently triggered by the foot, so that z. B. a locking of the orthotic joint 10 is feasible before the patient puts his foot on the floor. To give the patient an immediate and direct access or intervention in the circuit of the pawl 16 to allow and in particular the sensors 21 . 22 to adjust their sensitivity is an operating unit 24 intended. By means of the control unit 24 The patient can manually switch the circuit of the pawl 16 set to unlock or lock. The operating unit 24 preferably has its own power supply, only the power supply of the control unit 24 serves.

Bezüglich der Übermittlung von Daten, Signalen etc. sind verschiedene Varianten möglich. Zum einen können die Verbindungen 25 zwischen den einzelnen Komponenten, also den Sensoren 21, 22, der Auswerteeinheit 19, der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 20, dem Betätigungselement 17 und der Bedieneinheit 24 über Kabel oder Leitungen hergestellt sein. In anderen Ausführungsformen können diese Verbindungen 25 auch kabellos, also über Funkverbindungen realisiert sein. In diesem Fall sind jeweils geeignete und übliche Sende- und Empfangselemente vorgesehen. Die in den Figuren dargestellten Verbindungen 25 sind nur beispielhaft. Die Komponenten können auch in anderer Weise miteinander verschaltet sein.With regard to the transmission of data, signals, etc., different variants are possible. For one thing, the connections can 25 between the individual components, ie the sensors 21 . 22 , the evaluation unit 19 , the control and / or regulating unit 20 , the actuator 17 and the control unit 24 be made over cables or lines. In other embodiments, these compounds may be 25 also wireless, so be realized via wireless connections. In this case, suitable and customary transmitting and receiving elements are provided in each case. The compounds shown in the figures 25 are only examples. The components can also be interconnected in other ways.

In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen kann zusätzlich ein Drucksensor im Fußbereich vorgesehen sein, der optional an die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 20 angeschlossen ist. Der Drucksensor kann zur ergänzenden Schaltung sowie als Sicherheitskomponente dienen.In further embodiments, not shown, a pressure sensor may additionally be provided in the foot region, which may optionally be connected to the control and / or regulating unit 20 connected. The pressure sensor can serve as a supplementary circuit as well as a safety component.

Claims (10)

Orthesengelenk (10) zum Unterstützen eines anatomischen Gelenkes, umfassend ein Gelenkoberteil (11) und ein Gelenkunterteil (12), wobei Gelenkoberteil (11) und Gelenkunterteil (12) gelenkig miteinander verbunden sind, ein Sperrelement (14) zum automatischen Entriegeln und Verriegeln des Orthesengelenkes (10) in einer beliebigen Position, ein Betätigungselement (17) für das Sperrelement (14) sowie ein Sensormittel (18) zum Erfassen von für die Entriegelung und Verriegelung relevanter Informationen und eine Auswerteeinheit (19) zum Auswerten der erfassten Informationen und Weiterleiten derselben an eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (20) für das Betätigungselement (17), dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormittel (18) mindestens zwei Sensoren (21, 22) aus der Gruppe Neigungssensor, Drehwinkelsensor, Beschleunigungssensor und Gyroskop zum Erfassen von den Bewegungs- und/oder Ruhezustand eines Menschen beschreibenden Informationen umfasst und die Auswerteeinheit (19) zum Ermitteln von Entriegelungs- und Verriegelungszeitpunkten ausgebildet und eingerichtet ist.Orthotic joint ( 10 ) for supporting an anatomical joint, comprising a joint upper part ( 11 ) and an articulated lower part ( 12 ), where joint upper part ( 11 ) and joint lower part ( 12 ) are hinged together, a blocking element ( 14 ) for automatically unlocking and locking the orthotic joint ( 10 ) in any position, an actuator ( 17 ) for the blocking element ( 14 ) and a sensor means ( 18 ) for detecting information relevant for the unlocking and locking and an evaluation unit ( 19 ) for evaluating the acquired information and forwarding the same to a control and / or regulating unit ( 20 ) for the actuator ( 17 ), characterized in that the sensor means ( 18 ) at least two sensors ( 21 . 22 ) from the group of inclination sensor, rotation angle sensor, acceleration sensor and gyroscope for detecting information describing the state of motion and / or rest of a human information and the evaluation unit ( 19 ) is designed and set up for determining unlocking and locking instants. Orthesengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sensoren (21, 22) des Sensormittels (18) vom anatomischen Kniegelenk abwärts angeordnet sind.Orthotic joint according to claim 1, characterized in that all sensors ( 21 . 22 ) whose sorrel ( 18 ) are arranged downward from the anatomical knee joint. Orthesengelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (17) bodenberührungsfrei auslösbar ist.Orthotic joint according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating element ( 17 ) can be triggered ground contact. Orthesengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormittel (18) zwei Beschleunigungssensoren umfasst.Orthosis joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor means ( 18 ) comprises two acceleration sensors. Orthesengelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Beschleunigungssensoren auf einer gemeinsamen gedachten Linie zwischen dem anatomischen Kniegelenk und dem anatomischen Knöchelgelenk angeordnet sind.Orthotic joint according to claim 4, characterized that the two acceleration sensors on a common imaginary Line between the anatomical knee joint and the anatomical ankle are arranged. Orthesengelenk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden Beschleunigungssensoren maximal gewählt ist, derart, dass ein Beschleunigungssensor im Bereich des anatomischen Kniegelenkes und der andere Beschleunigungssensor im Bereich des anatomischen Knöchelgelenkes angeordnet ist.Orthotic joint according to claim 4 or 5, characterized that the distance between the two acceleration sensors maximum chosen is such that an acceleration sensor in the area of the anatomical Knee joint and the other acceleration sensor in the area of anatomical ankle joint is arranged. Orthesengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (17) wahlweise ein Hubmagnet oder ein Piezo-Motor ist.Orthosis joint according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actuating element ( 17 ) is either a solenoid or a piezo motor. Orthesengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (20) unterhalb des anatomischen Knies im Bereich des Unterschenkels angeordnet ist.Orthosis joint according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control and / or regulating unit ( 20 ) is located below the anatomical knee in the region of the lower leg. Orthesengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedieneinheit (24) zum Eingreifen und/oder Einstellen der Schaltposition durch die Bedienperson vorgesehen ist.Orthosis joint according to one of claims 1 to 8, characterized in that a control unit ( 24 ) is provided for engaging and / or adjusting the switching position by the operator. Orthesengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (25) zwischen dem Sensormittel (18), der Auswerteeinheit (19), der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (20), dem Betätigungselement (17) und der Bedieneinheit (24) wahlweise kabelgebunden oder kabellos ausgebildet sind.Orthosis joint according to one of claims 1 to 9, characterized in that the compounds ( 25 ) between the sensor means ( 18 ), the evaluation unit ( 19 ), the control and / or regulating unit ( 20 ), the actuating element ( 17 ) and the control unit ( 24 ) are either wired or wireless.
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