DE10330849B4

DE10330849B4 - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Entspannungszuständen von Individuen

Info

Publication number: DE10330849B4
Application number: DE2003130849
Authority: DE
Inventors: Diether Goldschagg; Johannes Sienknecht; Sebastian Schlunk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2023-07-05
Also published as: DE10330849A1

Abstract

Anordnung zur Erzeugung von Entspannungszuständen von Individuen, mit einer Tragwerkskonstruktion, die im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet ist, einer innenliegenden Liegefläche, einem Raumklangsystem, einem Mess- und Steuerungssystem zur Erfassung und Auswertung der psycho-physiologischen Signale sowie Erzeugung von Rückkopplungssignalen für das Raumklangsystem,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Tragwerkskonstruktion als eine geodätische Skelettstruktur ausgebildet ist,
– ein an der Skelettstruktur befindliches Farblichtsystem vorhanden ist, wobei das Farblichtsystem mit dem Mess- und Steuerungssystem verbunden ist, und
– eine an der Skelettstruktur innenliegend befestigte textile Membran (3) vorhanden ist, wobei die Membran (3) einen um die Liegefläche herum geschlossenen Raum aufspannt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Entspannungszuständen von Individuen. Einsatzgebiete umfassen diagnostische, therapeutische und entspannungsfördernde Anwendungen.

Auf dem Gebiet der Rückkopplung psycho-physiologischer Signale existieren unterschiedliche Anordnungen und Verfahren für den Einsatz in der klinischen, therapeutischen, entspannungsfördernden Praxis. Beispielgebend sei die DE-OS 29 34 957 für eine Einrichtung zur Steuerung von Funktionszuständen des Zentralnervensystems mittels akustischen und visuellen Feedbacks genannt. Hier werden Farb- und Schallsignale mit den Biorhythmen des Organismus des Individuums synchronisiert. In der DE-OS 197 29 063 wird eine Anordnung zur Steuerung, Verarbeitung und Wiedergabe mehrkanaliger, akustischer Signale beschrieben, bei der Umweltgeräusche, technische Geräusche, Soundspacegeräusche als Quelle verwendet und mittels mehrerer Modulationseinrichtungen durch ein Individuum bis zum Eintreten von Befindlichkeitsänderungen moduliert. Allen beschriebenen Verfahren und Anordnungen sind Angaben der konkreten Gestaltung, d. h. die räumlichen Anordnungen der akustischen bzw. visuellen Signalgeber, nicht zu entnehmen. Somit sind beim Aufbau eines Feedbacksystems die jeweiligen räumlichen Bedingungen zu beachten. Dieser Nachteil wird weitestgehend mit dem in der EP 0 422 253 A1 beschriebenen System beseitigt.

Unbeachtet bleibt jedoch bei all diesen Anordnungen und Verfahren der Einfluss der den Benutzer umgebenden Räumlichkeit sowie der ihn umgebenden Technik, deren Präsenz subjektiv unterschiedlich wahrgenommen wird und daher einen unkontrollierbaren Einfluss auf die Ergebnisse nimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Möglichkeit zur Installation eines Feedbacksystems zu finden, die eine neuartige Biofeedback-Strategie für das Training unter therapeutischen, diagnostischen und entspannungsfördernden Gesichtspunkten unter maximalem Ausschluss unkontrollierbarer äußerer Reize gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Erzeugung von Entspannungszuständen von Individuen, mit einer Tragwerkskonstruktion, die im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet ist, einer innenliegenden Liegefläche, einem Raumklangsystem, einem Mess- und Steuerungssystem zur Erfassung und Auswertung der psycho-physiologischen Signale sowie Erzeugung von Rückkopplungssignalen für das Raumklangsystem, dadurch gelöst, dass die Tragwerkskonstruktion als eine geodätische Skelettstruktur ausgebildet ist, dass ein an der Skelettstruktur befindliches Farblichtsystem vorhanden ist, wobei das Farblichtsystem mit dem Mess- und Steuerungssystem verbunden ist, und dass eine an der Skelettstruktur innenliegend befestigte textile Membran vorhanden ist, wobei die Membran einen um die Liegefläche herum geschlossenen Raum aufspannt. Die Membran ist dabei blickdicht und schützt somit den Menschen bzw. Probanden von äußeren visuellen Einflüssen und kann dadurch sich besonders intensiv der Wahrnahme von Ton und Farbgebung hingeben. Die abgenommenen körpereigenen Signale, wie GSR, EMG, EKG und/oder der Atemkurve, sind nicht durch andere Einflüsse verfälscht. Eine weitere Eigenschaft der textilen Membran ist es, dass sie lichtdurchlässig ist und als Rückprojektionsfläche für beispielweise ein RGB-Farblichtsystem, welches wiederum an der Skelettstruktur angebracht ist, dient. Das in den Innenraum projizierte Licht erscheint dabei derart gleichmäßig verteilt und unterdrückt als Erscheinung die Existenz der textilen Membran, so dass der Proband die Raumbegrenzung nicht mehr wahrnimmt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Membran aus Stretchstoff (textiles elastisches Flächengebilde) hergestellt ist. Denkbar ist auch, dass die Membran aus einer Kunststofffolie besteht.

Die Skelettstruktur besteht dabei aus einem System von stabförmigen Grundelementen mit fester Länge sowie Verbindungsknoten mit wahlweise 5 oder 6 Stabanschlusspunkten, die zunächst zu dreieckförmigen Basiselementen und weitergehend zu einer räumlichen Kugel nach dem Prinzip der geodätischen Konstruktion zusammengefügt werden. Da die Installation der Skelettstruktur in Räumlichkeiten erfolgt, die naturgemäß häufig in der Höhenausdehnung geringer sind als Breite und Tiefe eines Raumes, erweist es sich als vorteilhaft, die Basiselemente derart zusammenzufügen, dass ein Ellipsoid entsteht.

Vorteilhafterweise ist das Messsystem als mehrkanalige, am Körper des Probanden angeordnete Sensor- und Messverstärkereinheit ausgebildet, wobei die erfassten Messwerte drahtlos an das außerhalb der Skelettstruktur befindliche Steuerungssystem übertragen werden.

Das Steuerungssystem erzeugt aus den empfangenen Messwerten Steuersignale, die über getrennte Ausgänge an das Raumklangsystem und das Farblichtsystem weitergeleitet werden. Das Raumklangsystem kann dabei besonders vorteilhaft als ein in die Skelettstruktur integriertes, mehrkanaliges Lautsprechersystem ausgebildet sein, das eine raumfüllende, dreidimensionale Klangatmosphäre abbildet und eine konkrete räumliche Platzierung einzelner Klänge ermöglicht. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass durch die Anordnung des Raumklang- und Farblichtsystems an der Skelettstruktur ein einfacher Aufbau des Feedbacksystems ermöglicht wird, da die optimale Platzierung zum Probanden vorgegeben ist und nicht in jeder neuen Räumlichkeit erst neu vermessen werden muss, um optimale Klang- und Farbwahrnahme zu gewährleisten.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, in jeder Räumlichkeit besonders einfach und schnell ein Feedbacksystem zu installieren, welches eine Realisierung einer neuartigen Biofeedback-Strategie für das Training unter therapeutischen, diagnostischen und entspannungsfördernden Gesichtspunkten unter maximalem Ausschluss unkontrollierbarer äußerer Reize gestattet.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:
1: eine Prinzipansicht der erfindungsgemäßen Anordnung,
2: eine Variante der Skelettstruktur und
3: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß 1 ist die Skelettstruktur mit seinen stabförmigen Grundelementen 1 und seinen Stabanschlusspunkten 2 sowie der textilen Membran 3 erkennbar. Die Stabanschlusspunkte 2 haben in dieser Ausführungsform fünf bzw. sechs Anschlussmöglichkeiten, wodurch eine kugelförmige Skelettstruktur entsteht. Wie ebenfalls aus 1 ersichtlich, ist die Membran 3 an den Stabanschlusspunkten 2 befestigt, so dass ein annähernd kugelförmiger Innenraum entsteht. Im Inneren befindet sich eine Liege- oder Sitzmöglichkeit für den Probanden 4. Gemäß 2 ist eine weitere Skelettstruktur mit ihren wesentlichen Elementen, den stabförmigen Grundelementen 1, den Stabanschlusspunkten 2 sowie der Membran 3 zu erkennen. Hierbei werden Stabanschlusspunkte 2 mit ebenfalls fünf bzw. sechs Anschlussmöglichkeiten derart verwendet, dass ein Ellipsoid entsteht. Diese Gestaltung ist deshalb besonders vorteilhaft, da die Deckenhöhe in Räumen meistens kleiner ist als Breite und Tiefe.
Anhand von 3 soll nun der Ablauf des Verfahrens beschrieben werden. Dem Probanden 4 werden zur Abnahme der bioelektrischen Signale, wie beispielsweise GSR, EMG, EKG und/oder der Atemkurve, eine Sensor- und Messverstärkereinheit 5 angelegt, die die erfassten Signale einem D/A-Wandler 6 zuführt, der Bestandteil des Steuerungssystems 7 ist. Um unnötige Verkabelungen zu vermeiden, erfolgt die Übertragung der Signale zwischen den Einheiten vorteilhafterweise kabellos. Das Audiosystem 9, dass Bestandteil des Steuerungssystems 7 ist, analysiert die nunmehr in digitaler Form vorliegenden Signale und erzeugt seinerseits verschieden definierte elektroakustische Raumklangstrukturen in Form von synthetisierten Klanglandschaften und Klangeinzelereignissen, deren Beschaffenheiten aus der Übertragung der aus Frequenzanalysen gewonnenen Eigenschaften von verschiedenen Klanglandschaften und verschiedenen klanglichen Einzelereignissen natürlicher Ökosysteme in Algorithmen zur Klangsynthese resultieren. Die elektroakustische Raumklangstruktur wird als mehrkanaliges digitales Audiosignal von 2 bis 512 Kanälen vom Steuerungssystem 7 aus über einen mehrkanaligen digital zu analog Konverter von 2 bis 512 Kanälen an einen oder mehrere Audiosignalverstärker von zusammen dem digital zu analog Konverter entsprechender Kanalanzahl ausgegeben, die das verstärkte Signal an jeweils einen Lautsprecher 10 pro Kanal abgeben. Die Lautsprecher 10 sind dabei an den Grundelementen 1 entweder extra befestigt oder was auch denkbar ist, dass sie integraler Bestandteil dieser Grundelemente 1 sind.
Die besagten synthetisierten Klanglandschaften und Klangeinzelereignisse werden im Programm verschiedenen möglichen, und im Programm vordefinierten Zuständen zugeordnet, welche die Mittel zur Aufnahme der bioelektrischen Signale des Probanden 4 aufnehmen können, und welche die Softwarebestandteile im Programm im Steuerungssystem 7 der Einrichtung analysieren und auswerten, beziehungsweise intern im Programm numerisch anzuzeigen vermögen.
Die Mittel zur Beleuchtung des Innenraumes und damit des Probanden 4 umfassen ein softwareseitig realisiertes Farblichtsteuerungssystem 10. Dieses Farblichtsteuerungssystem 10 besitzt eine Schnittstelle, die es dem Probanden 4 optional erlaubt, über einen Monitor 13 eine Farbauswahl zu treffen. In einem geometrischen Grundkörper können mit einem Gerät wie einer Computermaus in einer variablen Anzahl von Feldern, in die besagter Grundkörper aufgeteilt ist, verschiedene Farben vom Probanden 4 abgelegt werden. In der Weise, dass der Benutzer den geometrischen Grundkörper über jeweils einen Farbwert in den besagten Feldern sukzessive ausmalt. Dem Probanden 4 ist außerdem die Möglichkeit gegeben, vorkonfigurierte, also schon farbig ausgefüllte, geometrische Grundkörper aus einer Anzahl von vorzugsweise zehn ihm über diese Schnittstelle angebotenen solcher Körper auszuwählen.
Diese Farbfelder im geometrischen Grundkörper werden im Programm verschiedenen möglichen und im Programm definierten Zuständen zugeordnet, die die Sensoreinheit 5 zur Aufnahme der bioelektrischen Signale des Probanden 4 aufnehmen kann, und welche die entsprechenden Softwarebestandteile im Programm der Signalanalyseeinheit 8, die Bestandteil des Steuerungssystems 7 ist, analysieren beziehungsweise intern im Programm numerisch angezeigt werden können.
Die Farbwerte der Farbfelder im geometrischen Grundkörper stellen Orientierungspunkte im digital repräsentierten Farbraum dar. In Abhängigkeit der Analyse und Zuordnung der bioelektrischen Daten des Probanden 4 werden die Farben zwischen diesen Punkten durch den digital repräsentierten Farbraum interpoliert.
Über ein Farblichtsteuergerät 11, das Teil des Steuerungssystems 7 ist, werden die diese Farben repräsentierenden Daten aus dem digitalen Farbraum des Steuerungssystems 7 in Steuerdaten für Farblichtlampen 12 umgewandelt und an die Farblichtlampen 12, die an oder im Tragewerk angebracht sind, weitergegeben. Die Farblichtlampen 12, die nach dem Prinzip der additiven Farbmischung aus einem RGB-Farblichtsystem gebildet sein können, werden daraufhin den entsprechenden Farbwert annehmen, beziehungsweise auf die textile Membran abstrahlen. Die Farblichtlampen 12 sind dabei vorzugsweise zwischen Membran 3 und Grundelementen 1 angeordnet, um jegliche Schattenwirkung zu vermeiden.
Die Steuerung der generativen Prozesse von Klangsynthese, Raumklangkontrolle, und additiver Lichtmischung steht jeweils also untereinander unabhängig in Abhängigkeit zu der Auswertung der Biosignale. Es wird neben der Bestimmung des momentanen Zustands der Probanden 4 eine statistische Auswertung der aufgenommenen bioelektrischen Signale des Probanden 4 erfolgen, welche Auskunft über die Tendenz der inneren Bewegung des Probanden 4 erlaubt.
Die Installation kann auch im Falle, dass kein Proband 4 anwesend ist, medial bespielt werden. Zu diesem Zweck wird eine automatische Variation und Interpolation über die möglichen Zustände programmiert. Wenn ein Proband 4 die Sensoren nutzt beziehungsweise anlegt, interpolieren als Reaktion die entsprechenden Istwerte der generativen Struktur zu den Istwerten des Probanden 4. Jede Veränderung der Biosignale der Probanden 4 verursacht nun eine Variation der die Klang- und/oder Lichtumgebung bestimmenden Parameter im Programm. Es besteht die Möglichkeit, Tendenzen festzulegen – Eigenschaften, die das Programm provoziert, also auf den Probanden 4 zu übertragen versucht.
Nimmt der Proband 4 das Angebot an, folgt also dieser Provokation, arbeitet das Programm weiterhin an dieser – Eigenschaft oder überlässt die Kontrolle wieder vollkommen dem Probanden 4. Bei einer Umkehr der Tendenz kann das Programm dies begrüßen, indem es eine bestimmte Zeit der Tendenz des Probanden 4 folgt, dann aber wieder umkehrt, um ein neues Argument zu versuchen, was konkret heißt, eine der vorkonfigurierten und Zuständen größerer Entspannung zugeordneten Einstellungen auszuwählen und für eine bestimmte Zeit anzunehmen, aber wieder zum Ausgangspunkt zurückzukehren, und eine neue Einstellung auszuprobieren, die ebenfalls einem Zustand größerer Entspannung auf Seiten des Probanden 4 zugeordnet ist, sofern der Proband 4 nicht dieser Tendenz des Programms folgt.

1: Grundelement
2: Stabanschlusspunkt
3: Membran
4: Proband
5: Sensor- und Messverstärkereinheit
6: D/A-Wandler
7: Steuerungssystem
8: Signalanalyseeinheit
9: Audiosystem
10: Lautsprecher
11: Farblichtsteuerungssystem
12: Farblichtlampen
13: Monitor

Claims

Anordnung zur Erzeugung von Entspannungszuständen von Individuen, mit einer Tragwerkskonstruktion, die im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet ist, einer innenliegenden Liegefläche, einem Raumklangsystem, einem Mess- und Steuerungssystem zur Erfassung und Auswertung der psycho-physiologischen Signale sowie Erzeugung von Rückkopplungssignalen für das Raumklangsystem, dadurch gekennzeichnet, dass – die Tragwerkskonstruktion als eine geodätische Skelettstruktur ausgebildet ist, – ein an der Skelettstruktur befindliches Farblichtsystem vorhanden ist, wobei das Farblichtsystem mit dem Mess- und Steuerungssystem verbunden ist, und – eine an der Skelettstruktur innenliegend befestigte textile Membran (3) vorhanden ist, wobei die Membran (3) einen um die Liegefläche herum geschlossenen Raum aufspannt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Skelettstruktur aus einem System von stabförmigen Grundelementen (1) mit fester Länge sowie Verbindungsknoten mit wahlweise 5 oder 6 Stabanschlusspunkten (2) besteht, die zunächst zu dreieckförmigen Basiselementen und weitergehend zu einer räumlich abgeflachten Kugel nach dem Prinzip der geodätischen Konstruktion zusammengefügt sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) blickdicht ist und somit das Individuum von äußeren visuellen Einflüssen abschirmt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) lichtdurchlässig ausgebildet ist und als Rückprojektionsfläche für das Farblichtsystem dient, so dass das projizierte Licht gleichmäßig im Innenraum erscheint.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Liegefläche als Sitzmöglichkeit ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem als mehrkanalige, am Körper des Individuums angeordnete Sensor- und Messverstärkereinheit (5) ausgebildet ist, wobei die erfassten Messwerte drahtlos an das außerhalb der Skelettstruktur befindliche Steuerungssystem übertragen werden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem aus den empfangenen Messwerten Steuersignale erzeugt, die über getrennte Ausgänge an das Raumklangsystem und das Farblichtsystem weitergeleitet werden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Raumklangsystem als ein in die Skelettstruktur integriertes, mehrkanaliges Lautsprechersystem ausgebildet ist, das eine raumfüllende, dreidimensionale Klangatmosphäre abbildet und eine konkrete räumliche Platzierung einzelner Klänge ermöglicht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Farblichtsystem als ein in die Skelettstruktur integriertes RGB-Farblichtsystem ausgebildet ist, das die Reproduktion des im Steuerungssystem erzeugten Farblichtschemas übernimmt und eine gleichmäßige, intensive Ausleuchtung des Innenraums durch die lichtdurchlässige Membran (3) hindurch ermöglicht, wobei das gesamte Farbspektrum nach dem Prinzip der additiven Farbmischung erzeugt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) aus einer Kunststofffolie besteht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) aus einem Stretchstoff besteht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Skelettstruktur als Ellipsoid ausgebildet ist.