DE202007011704U1 - Vorrichtung zur Steuerung eines Computers - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen, insbesondere zur Steuerung von auf einer Anzeige darstellbaren, vorzugsweise flächigen oder dreidimensionalen Objekten oder zur Steuerung eines Computers, wobei die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Bewegungen oder Belastungen, die auf eine Sitzfläche von einem Benutzer ausgeübt werden, aufweist, so daß Steuersignale von der Sensoreinrichtung oder aus Sensorsignalen der Steuereinrichtung erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Bewegung, Lage, Höhe, Beschleunigung und/oder Neigung der Sitzfläche berührungslos, durch Laserlicht, durch Lichtreflektion, unmittelbar oder mittelbar erfaßt und/oder daß die Sensoreinrichtung einen Neigungssensor oder einen Sensor, der eine Bewegung eines der Sitzfläche zugeordneten Bauteils relativ zum Sensor erfaßt, aufweist, und/oder daß die Sensoreinrichtung einen Beschleunigungssensor oder Lagesensor als Sensor aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen, insbesondere zur Steuerung von auf einer Anzeige darstellbaren flächigen oder dreidimensionalen Objekten oder eines Computers.
  • Bisher wird ein Computer üblicherweise mit der Hand mittels einer Tastatur, einer Maus oder eines Joysticks gesteuert. Dies ist insbesondere für die Steuerung in vom Computer erzeugten virtuellen Welten bzw. dreidimensionalen Räumen nicht ideal.
  • Die DE 297 04 478 U1 und DE 100 04 340 A1 offenbaren Computersteuergeräte mit einem Sitz zur Betätigung eines Joysticks. Diese Computersteuergeräte sind nicht optimal einsetzbar.
  • Die US 5,195,746 A offenbart eine Videoanzeigesteuervorrichtung mit einem kippbaren Sitz. Das Verkippen des Sitzes wird von Sensoren erfaßt und zur Steuerung eines elektronischen Bildes auf einer Videoanzeige verwendet.
  • Die DE 197 50 441 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung und Steuerung von Körperhaltungen zur therapeutischen Anwendung in sitzender Haltung. Es werden sowohl die Bewegungen eines Sitzmöbels durch eine zugeordnete Sensorik als auch die Körperhaltung mittels einer Kamera und Bildanalyse erfaßt. Dies ist sehr aufwendig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zurunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen, insbesondere zur Steuerung von auf einer Anzeige darstellbaren flächigen oder dreidimensionalen Objekten oder eines Computers, anzugeben, wobei eine einfache, sichere, schnelle und/oder kostengünstige Signalerfassung und/oder -auswertung und insbesondere auch komplexere Vorgänge wie die Steuerung in erzeugten virtuellen Welten bzw. dreidimensionalen Räumen ermöglicht werden.
  • Die obige Aufgabe wird insbesondere durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Insbesondere ist vorgesehen, daß die Sensoreinrichtung eine Bewegung, Lage und/oder Neigung der Sitzfläche berührungslos, durch Laserlicht, durch Lichtreflektion, unmittelbar oder mittelbar erfaßt und/oder daß die Sensoreinrichtung einen Sensor verwendet, der eine Bewegung eines der Sitzfläche zugeordneten Bauteils relativ zum Sensor erfaßt und insbesondere als Steuersignale auswertet.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Sitzfläche um eine insbesondere im wesentlichen vertikale Achse frei drehbar ist und ihr Verdrehen bzw. ihre Drehlage erfaßt und als Steuersignal für den Computer verwendbar oder auswertbar ist und/oder daß die Vorrichtung eine Fußsensoreinrichtung zur Erfassung von Bewegungen oder Belastungen mindestens eines Fußes eines Benutzers aufweist, die als Steuersignal für den Computer verwendbar oder auswertbar sind.
  • So kann eine einfache, intuitive Steuerung insbesondere eines Computers erfolgen. Die Hände sind für die Steuerung nicht erforderlich. Sie können bedarfsweise für andere Tätigkeiten oder zusätzliche Steuerungsfunktion eingesetzt werden.
  • Die Begriffe „Bewegungen" und „Belastungen" sind bei der vorliegenden Erfindung in einem weiten Sinn dahingehend zu verstehen, daß beispielsweise eine seitliche oder vertikale Auslenkung oder ein Verkippen oder Verdrehen einer dem Gesäß zugeordneten Sitzfläche und/oder insbesondere auch statische und/oder dynamische Zustände umfaßt sind.
  • Weitere Aspekte, Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Benutzers mit einem quaderförmig angedeuteten Gesäß- bzw. Hüftbereich (Hüfte bzw. Gesäß mit Achsenbeschriftung);
  • 2 eine Vorderansicht des Gesäß- bzw. Hüftbereichs (Rotation um Achse B, Frontalansicht Hüfte, Gesäß);
  • 3 eine Seitenansicht des Gesäß- bzw. Hüftbereichs (Rotation um Achse A, Seitenansicht auf Hüfte);
  • 4 eine Draufsicht des Gesäß- bzw. Hüftbereichs (Rotation um Achse C, Draufsicht auf Hüfte);
  • 5 eine vorschlagsgemäße Vorrichtung (Seitliche Ansicht Sitzsteuerung);
  • 6 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß 5 (Drufsicht Sitzsteuerung);
  • 7 eine schematische Ansicht des Benutzers bei Benutzung der Vorrichtung zur Steuerung eines Computers bzw. eines Objekts auf einem Bildschirm (Benutzer auf Sitzsteuerung. Die Sitzsteuerung kontrolliert über den Computer die Bewegung auf dem Bildschirm);
  • 8 Translations- und Rotationsachsen der Sitzsteuerung bzw. Vorrichtung (Translations- und Rotationsachsen der Sitzsteuerung);
  • 9 eine weitere vorschlagsgemäße Vorrichtung;
  • 10 eine weitere vorschlagsgemäße Vorrichtung.
  • 1 zeigt schematisch einen Mensch bzw. Benutzer 2 mit einem quaderförmig angedeuteten Gesäß- bzw. Hüftbereich 3.
  • Durch die physiologisch bedingten Bewegungsmöglichkeiten und -einschränkungen kann das Gesäß mit Hilfe der Hüfte und der Unterstützung der Beine verschieden im Raum bewegt und um Achsen rotiert werden, wie in 1 und 2 angedeutet. Die Hüfte und damit das Gesäß wird abstrahiert quaderförmig bzw. als Kasten dargestellt.
  • Beispielsweise kann die Hüfte 3 bzw. das Gesäß auf die folgenden Arten bewegt und gedreht werden, wobei der Nullpunkt der in 1 und 2 beschriebenen Achsen A, B, C (A und B horizontal, B in Laufrichtung, A senkrecht dazu, C vertikal) in Körpermitte und ungefähr am oberen Rand der Hüfte
    • • Hüfte nach rechts hoch gekippt (Rotation um Achse B, 2)
    • • Hüfte nach links hoch gekippt (Rotation um Achse B, 2)
    • • Hüfte nach vorne gekippt (Rotation um Achse A, 3)
    • • Hüfte nach hinten gekippt (Rotation um Achse A, 3) Bewegung des Gesäßes durch Verdrehung der Hüfte um die vertikale Achse C, 4 (vertikale Orientierung):
    • • Hüfte nach links gedreht (Links-Rotation um Achse C)
    • • Hüfte gerade aus gerichtet
    • • Hüfte nach rechts gedreht (Rechts-Rotation um Achse C)
  • Positionierung des Gesäßes relativ zu einer absoluten Position im Raum:
    • • Rechts, links, entlang der Achse A
    • • Vor, Zurück, entlang der Achse B
    • • Hoch, Runter, entlang der Achse C
  • Daraus ergibt sich eine Bewegung, die sich beschreiben läßt als eine Kombination von Positionierungen entlang der drei Achsen A, B, C (drei translatorische Freiheitsgrade) und um die drei Achsen (drei rotatorische Freiheitsgrade).
  • Weiter kann die Bewegung der Hüfte bzw. des Gesäßes über die Zeit verfolgt werden. So kann eine Bewegungsfolge entstehen. Beispiele einzelner Bewegungsfolgen sind:
    • • Hüftschwünge um die drei Rotationsachsen zum Beispiel hin und her, vor und zurück
    • • Auf- und Abbewegungen, Vor- und Zurückbewegungen, Rechts- und Linksbewegungen des Gesäßes relativ zu einem absoluten Raumpunkt.
  • Die Qualitäten dieser Bewegungen können unterschieden werden in bzw. nach (Beispiele):
    • • Amplitude (Auslenkung der einzelnen Bewegungsabfolge)
    • • Frequenz (Wiederholrate, Länge einer Bewegungsabfolge)
    • • Dauer der gesamten Bewegung (über alle wiederholten Bewegungsabfolgen).
  • Die beschriebene Hüft- bzw. Gesäßposition, -orientierung und -bewegungen des Benutzers 2 über die Zeit können alleine oder in Kombination als Steuersignale zur Kontrolle von beliebigen Computerprogrammen genutzt werden bzw. zur Steuerung eines Computers 7 verwendet werden, wie in 7 gezeigt. Dazu werden diese beschriebenen oder sonstige Parameter (Bewegungen, Positionen, Folgen) in einer geeigneten Übertragung den Steuerungsparametern eines Programms im Computer 7 zugeordnet. Beispielsweise können Bewegungskomponenten der Hüfte bzw. des Gesäßes auf Bewegung von Mauscursor, auf Mausklicks, auf Selektion von Menüparametern oder auf Bewegung im 3D Raum übertragen werden.
  • Die Parameter Position des Gesäßes, Orientierung und Bewegungsabfoge über die Zeit können auf zwei Arten aufgenommen werden
    • 1. über ein externes Gerät als Vermittler
    • 2. direkt.
  • Im ersten Fall wird die Bewegung übertragen auf das externe Gerät (Sensoreinrichtung), dessen Sensor(en) dann die Informationen) ermitteln und weiterleiten. Dieses Gerät ist beispielsweise in einen Sitz integriert. Im zweiten Fall sind sie am Gesäß selber befestigt (Positions- und Orientierungstracker, biophysiologischen Sensoren oder nehmen die Bewegungen des Gesäßes berührungslos auf (bspw. Kamerabasierter Sensor).
  • Ein bevorzugter Anwendungsbereich ist in den Fällen gegeben, wo die Hände für bestimmte Arbeiten am Computer nicht benutzt werden können oder eine alternative Steuerungsmöglichkeit gewünscht ist. Gründe dafür können in der Umgebung, den Arbeitsbedingungen, den Anforderungen einer Anwendung, den Einsatz beider Hände für andere Tätigkeiten oder der Physiologie des Benutzers liegen. Im Folgenden werden hier beispielhaft zwei Szenarien und drei vorgeschlagene Schnittstellen beschrieben, welche die hier vorgeschlagene Art der Hüft, bzw. Gesäßsteuerung illustrieren.
  • Szenario 1: Navigation in einer 3D Welt. In der modellierten Welt einer dreidimensionalen Anwendung, wie man sie aus der Virtuellen Realität (VR) kennt, ist ein Hauptproblem, wie ein Benutzer sich durch diese dreidimensionale Welt bewegt. Über Eingabegeräte übermittelt der Benutzer dem Computer Befehle zur Bewegung. Die Eingabegeräte für den Computer sind klassisch die Maus und das Keyboard. In der VR werden zusätzliche Geräte eingesetzt, zum Beispiel solche, deren Position im 3D Raum über Positions- und Orientierungsverfolgende Geräte (Tracker) bekannt sind. Eine Möglichkeit, diese Art von Handkontrollierten Eingabegeräten zur Steuerung zu ersetzen, ergibt sich durch Steuerung über Hüft und Gesäßbewegungen,. Dies kann zum Beispiel in Kombination mit einem Sitz geschehen. Eine solche Schnittstelle ist unten beschrieben.
  • Szenario 2: Bedienung eines Desktop Computers mit grafischer Benutzungsoberfläche. Grafische Benutzeroberflächen werden klassisch mit einer Maus und dem Keyboard bedient. Die Mausbedienung ist oft unergonomisch und kann nicht gleichzeitig mit der beidhändig bedienten Tastatur benutzt werden. Über den Transfer der Aufgaben einer Maus auf andere Körperteile, zum Beispiel das Gesäß und Hüfte, kann die Mausbewegung intuitiv über kleine Bewegungen gesteuert werden und die Hände werden frei für andere Aufgaben.
  • Die voran beschriebenen Szenarien können mittels verschiedener Arten von Ausgestaltung des hier vorgeschlagenen Verfahrens und Vorrichtung gesteuert werden
  • 5 zeigt eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 insbesondere in Form eines Hockers oder Stuhls mit einer Sitzfläche 4 für den Benutzer 2. Die erste vorgeschlagene Ausführungsvariante A1 ist eine Sitzsteuerung, basierend auf dem beweglichen Stuhl bzw. der beweglichen Sitzfläche 4, illustriert in 5, um den Computer 7 o.dgl. zu steuern, wie in 7 gezeigt. Der Benutzer 2 sitzt auf der Vorrichtung 1 und sein Körper steuert den Computer 7 über die Veränderung der Position und/oder Orientierung des Gesäßes 3. Diese Bewegungsinformation wird auf den Stuhl bzw. die Sitzfläche 4 übertragen. Der Stuhl bzw. die Sitzfläche 4 unterstützt dabei durch seine bzw. ihre physikalischen Eigenschaften einerseits das Sitzen und andererseits die Bewegung im Raum. Die Bewegung des Stuhls bzw. der Sitzfläche 4 wird dabei durch mindestens einen Sensor aufgenommen und an den Computer 7 übermittelt. Mittels einer Übertragungsmetaphorik (Mapping) wird dann die Bewegung des Stuhls bzw. der Sitzfläche 4 auf eine Bewegung durch den dreidimensionalen Raum, wie in Szenario 1 beschrieben, übertragen. Der Sitz kann zum Beispiel auch eine Stehhilfe sein.
  • Die hier vorgeschlagene Ausführungsform auf Basis eines Hockers oder Stuhles, wie in 5 bis 8 gezeigt, hat eine runde, vorzugsweise frei drehbare Sitzfläche 4, wie in 6 angedeutet, die auf einer vorzugsweise in alle Richtungen seitlich auslenkbaren Halterung, bspw. einer gedämpften Spiralfeder 5, befestigt ist und auf einem soliden Fuß 6 steht. Dadurch kann die Sitzfläche 4 durch Veränderung der Körperpositur und damit Veränderung der Position und Orientierung des auf der Sitzfäche sitzenden Gesäßes an verschiedene Positionen und in verschiedene Orientierungen gebracht werden. Über Sensoren, die zum Beispiel am Stuhl selber befestigt sind, können dadurch die oben beschriebenen Bewegungen und Rotationen des Gesäßes relativ zum Raum im Umkreis der Auslenkungsmöglichkeiten des Stuhls, wie in 7 beispielhaft gezeigt, aufgenommen werden.
  • Die Bewegung des Stuhls 1 relativ zu seinem Fuß 6 und relativ im Raum wird vorzugsweise über mindestens einen Positions- und/oder Orientierungssensor im Raum gemessen, die an der Sitzfläche befestigt sind. Eine andere Ausführungsform integriert die Sensoren in den Stuhl, so daß über Kraft und Dehnungsmessungen, die Position und Orientierung der Sitzfläche relativ zum Stuhl gemessen wird. Eine dritte Variante erfaßt mit einer Videokamera die Lage des Stuhles bzw. der Sitzfläche 4 oder direkt des Gesäßes.
  • Die Bewegungen des Gesäßes, die von der Vorrichtung 1 bzw. deren Sensoreinrichtung erfaßt werden, steuern beispielsweise eine erzeugte virtuelle Umgebung 10 im Computer 7 oder beispielsweise mindestens ein Objekt auf einem Bildschirm, wie in 7 gezeigt. Durch intuitive Kombination der verschiedenen möglichen Bewegungen können komplexe Bewegungsverhalten der Bewegung in der erzeugten dreidimensionalen virtuellen Welt erzeugt werden.
  • Die Bewegungen in den verschiedenen Achsen über die Zeit ermöglichen die Erzeugung weiterer Parameter zur Steuerung des Computers o.dgl. Beispielsweise läßt sich über die Frequenz der Auf- und Abwärtsbewegung entlang Achse C an Stelle der vertikalen Bewegung in der dreidimensionalen Welt nun die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung bei einer zweidimensionalen Steuerung in der Fläche bestimmen. Über ein einmaliges Auf und Ab läßt sich insbesondere ein Mausklick simulieren. Durch Nutzung der Auslenkung entlang der Achsen A und B und dem simulierten Klick läßt sich eine klassische Maussteuerung für Szenario 2 ersetzen. Zusammenfassend können durch Kombination von Gesäß-Bewegungen komplexere Gesten erzeugt werden, denen jeweils eine eigene Bedeutung bei der Steuerung eines Computerprogammes zugeordnet werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsvariante ist die Gesäßsteuerung basierend auf Drucksensoren in einem Stuhl bzw. in der Sitzfläche 4. Die oben beschriebenen Bewegungen können ebenso über Sensoren, die in einen festen Stuhl eingebaut sind, gemessen werde Beispielweise kann die Veränderung des Sitzposition über Messung der Druckverteilung durch Drucksensoren aufgenommen werden. Kraftsensoren können auf den Stuhl ausgeübte Kräfte aufnehmen. Diese werden zum Beispiel durch versuchte Rotation oder Bewegung der Hüfte ausgeübt.
  • Bei den Ausführungsvarianten lassen sich mit Fußschaltern und Fußsensorvorrichtungen zusätzliche Parameter für die Computersteuerung erzeugen. Durch die gleichzeitige Nutzung der Gesäßsteuerung als Sitz sind die Füße entlastet und können einen oder mehrere Fußschalter oder komplexere Fußsensoren gezielt steuern. Eine Fußschalterkonstruktion kann dabei aus einem oder mehreren getrennten großflächigen Schaltern bestehen, die auf dem Fußboden ausgelegt oder in den Stuhl integriert sind. Sie kann auch aus einem oder mehreren komplexen Fußsensorvorrichtungen bestehen, welche verschiedene Positionen und Orientierungen des Fußes über Sensoren aufnehmen. Eine Ausführungsvariante einer solchen Fußvorrichtung kann analog einer dreidimensionalen federnden Wippe aufgebaut sein, die durch Veränderung des Drucks oder Zugs eines Fußes auf Ferse, Zehen und die Seiten bedient werden kann und Daten über die Kraft, Auslenkung und Orientierung dieser Konstruktion in den drei Raumkoodinaten mit Hilfe von mehreren Kraftsensoren, Positions- und Orientierungssensoren generiert. Bei der Nutzung solcher komplexer zusätzlich generierter Parameter muß dabei berücksichtigt werden daß gegebenenfalls durch die Steuerung des Stuhls je nach Art der Fußsteuerung Kraft auf diese ausgeübt wird, die nicht explizit zur Steuerung der Fußvorrichtung vorgesehen war.
  • Mit Hilfe solcher zusätzlicher Fußschalter und Fußsensorvorrichtungen können alleine und in Kombination mit den vorgeschlagenen Ausführungsvarianten zusätzliche Parameter zur Steuerung des Computers erzeugt werden. Sie können zwischen verschiedenen Zuordnungen (Mappings) der vom Stuhl erzeugten Parameter zu Verhalten im Computerprogramm umschalten. In einem einfachen Fall können sie im Sinne einer klassischen Computermaus mit Eingabetasten die Funktion dieser Tasten übernehmen, während der beschriebene Sitz weiter für die Steuerung der Bewegung zuständig ist. Ferner können sie zusätzliche Dimensionen zur Steuerung des Computerprogrammes erzeugen. Diese können beispielsweise in Zusammenhang mit der Bedienung des Stuhls stehen und bekannte, intuitive Metaphern einer Steuerung implementieren. Analog der Bewegung eines Skifahrers kann so beispielsweise die Verkantung der Fußflächen in verschiedene Richtungen zusätzliche Informationen für das Computerprogramm generieren. Ein weiteres Beispiel ist bei Inline Skatern das Abstoppen einer Bewegung mit Hilfe der „Fersen" Bremse durch Erzeugung von Druck auf die Ferse.
  • Die vorgeschlagene Erweiterung durch Fußschalter und Fußsensorvorrichtungen kann auch zusätzliche, vom Stuhl unabhängige, Parameter generieren. Beispielsweise kann die Bewegung eines Benutzers durch den dreidimensionalen Raum im Computer von der Sitzsteuerung gesteuert werden, während die Bewegung eines in diesem Raum befindlichen Objektes unabhängig von einer Fußsteuerung gesteuert ist.
  • Die Möglichkeiten, zusätzlich zu der Sitzsteuerung Parameter zu generieren, besteht sowohl mit den vorgeschlagenen Erweiterungen durch Fußschalter und Fußsensorvorrichtungen, als auch mit allen bekannten Eingabevorrichtungen für Computer, beispielsweise einer Computermaus 8 und einem Keyboard 9, wie in 7 angedeutet.
  • Eine dritte Ausführungsvariante ergibt sich durch eine Gesäßsteuerung basierend auf biophysiologischen Sensoren. Über biophysiologische Sensoren kann Muskelaktivität gemessen werden (Elektromyographie). Die Anspannung und Entspannung von Gesäßmuskeln und Beinmuskeln kann somit mit mehreren Sensoren, verteilt auf dem Gesäß und Beinansatz, gemessen werden. Hierdurch läßt sich eine initiierte Bewegung des Gesäßes, die aber nicht unbedingt in einer Positions-, oder Orientierungsänderung des Gesäßes im Raum resultieren muss, aufnehmen.
  • Die Messung dieser Werte kann sowohl im Sitzen, als auch in jeder anderen Position aufgenommen werden. So können auch über absichtlich gesteuerte Anspannung und Entspannung der Muskeln, Parameter im Sinne des hier vorgeschlagenen Verfahrens gesteuert werden.
  • 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 mit einer Sensoreinrichtung und einem Stuhl 11, der eine Sitzfläche 12 und vorzugsweise eine Lehne 13 aufweist. Die Sensoreinrichtung umfaßt vorzugsweise eine Steuereinrichtung 14, einen der Sitzfläche 12 zugeordneten Sensor 15, einen der Lehne 13 zugeordneten Sensor 16, einen Kipp- oder Drehsensor 17 und/oder einen Fußschalter oder -sensor 18 (Fußsensoreinrichtung). Die Steuereinrichtung 14 und/oder die Sensoren 15 bis 17 sind insbesondere in den Stuhl 11, die Sitzfläche 12 oder dessen Fuß 6 o.dgl. integriert. Die Sensoren 15 und 16 sind beispielsweise als Druckaufnehmer ausgebildet. Der Sensor 17 erfaßt insbesondere ein Verkippen und/oder Verdrehen des Stuhls 11 bzw. der Sitzfläche 12. Die Sensoreinrichtung bzw. Steuereinrichtung 14 weist vorzugsweise eine zugeordnete, insbesondere integrierte Stromversorgung (nicht dargestellt) auf. Die Steuersignale S sind vorzugsweise drahtlos übertragbar bzw. ausgebbar, wie in 9 angedeutet. Ansonsten gelten die bisherigen Erläuterungen und Ausführungen entsprechend oder ergänzend.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 mit einem Stuhl, bzw. Hocker bzw. Sitz 11, der eine Sitzfläche 12 aufweist oder bildet. Der Sitz 11 ist vorzugsweise vertikal federnd und/oder insbesondere um eine zumindest im wesentlichen vertikal verlaufende Achse drehbar vom Fuß 6 gehalten, insbesondere von einem Federbein 19 bzw. einer Gasdruckfeder, einer Spiralfeder 5, wie in 5 angedeutet, oder auf eine sonstige geeignete Weise.
  • Die Sensoreinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie eine Bewegung, Lage und/oder Neigung der Sitzfläche 4 berührungslos, durch Laserlicht, durch Lichtreflektion, unmittelbar oder mittelbar erfaßt.
  • Die Sensoreinrichtung weist einen Sensor 20 auf, der eine Bewegung eines der Sitzfläche 4 bzw. dem Sitz 11 zugeordneten Bauteils, wie einer Halte- oder Kolbenstange 21 des Federbeins 19 oder dgl., relativ zum Sensor 20 erfaßt und insbesondere als Steuersignal auswertet bzw. zur Auswertung zur Verfügung stellt. Der Sensor 20 ist bspw. am oberen Rand des Federbein 19 oder dgl. und/oder wahlweise innen oder außen oder insbesondere fest an der Vorrichtung 1 befestigt. Ggf. ist der Sensor 20 nachträglich anbringbar oder montierbar oder auswechselbar.
  • Vorzugsweise wird ein Verdrehen der Sitzfläche 4 bzw. ihre Drehlage erfaßt und insbesondere als Steuersignal vorzugsweise für den Computer 7 o.dgl. verwendet oder ausgewertet. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine vertikale Bewegung, wie durch den Doppelpfeil in 10 angedeutet, erfaßt werden.
  • Die Erfassung erfolgt insbesondere berührungslos, vorzugsweise durch Licht, besonders bevorzugt durch Laserlicht, das von der Oberfläche der Bauteils reflektiert wird. Insbesondere wird eine Erfassung der Bewegung des Bauteils relativ zum Sensor 20 ermöglicht.
  • Vorzugsweise arbeitet der Sensor 20 wie eine optische Computermaus oder eine Kugelmaus oder ist durch eine solche gebildet.
  • Die Sensoreinrichtung weist beim Darstellungsbeispiel alternativ oder zusätzlich einen anderen Sensor 22 insbesondere zur Erfassung eines Verkippens des Sitzes 11 bzw. der Sitzfläche 4 oder eines zugeordneten Bauteils, wie des Federbeins 19, auf. Beispielsweise ist der Sensor 22 am Fuß 6 bzw. einer Strebe 23 befestigt.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist ein vorzugsweise flexibles Stellelement 24, beispielsweise aus Kunststoff, vorgesehen, das bei Verkippen des Sitzes 11 bzw. der Sitzfläche 4 oder des zugeordneten Bauteils, wie des Federbeins 19, relativ zum bzw. über den Sensor 22 bewegt wird, so daß diese Relativbewegung zur Erfassung des Verkippens erfaßt und ausgewertet werden kann.
  • Das Stellelement 24 ist insbesondere am Federbein 19 oder sonstigen Bauteil angebracht bzw. anbringbar.
  • Die Sensoren 20 und 22 sind bspw. über Kabel 25 anschließbar. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine drahtlose Signalübertragung, insbesondere durch Licht, Infrarot, Funk, beispielsweise Bluetooth oder UWB, o.dgl., erfolgen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung auch einen nicht dargestellten Neigungssensor, wie bspw. zur Steuerung von Airbags bei Kfz bekannt, aufweisen, der bspw. benachbart zum Sensor 20 angeordnet ist und insbesondere mit diesem eine Baueinheit bildet oder der den Sensor 20 ersetzt bzw. auch bildet.
  • Ansonsten gelten die bisherigen Erläuterungen und Ausführungen entsprechend oder ergänzend für diese Ausführungsform.
  • Insbesondere kann bei der vorliegenden Erfindung ein Beschleunigungssensor eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind dann alle Richtungen oder Orientierungen oder Rotationen erfaßbar.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Lagesensor eingesetzt werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung können verschiedenste Werte, wie eine Bewegung, Lage, Höhe oder Beschleunigung und/oder Neigung eines Teils einer Sitzvorrichtung, wie der Sitzfläche, erfaßt werden.
  • Je nach Bedarf können die vorgenannten Werte als Relativwerte zu einem anderen Bauteil oder als absolute Werte erfaßt werden.
  • Einzelne Merkmale und Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen können auch beliebig miteinander kombiniert oder in sonstiger Weise eingesetzt werden.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen, insbesondere zur Steuerung von auf einer Anzeige darstellbaren, vorzugsweise flächigen oder dreidimensionalen Objekten oder zur Steuerung eines Computers, wobei die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Bewegungen oder Belastungen, die auf eine Sitzfläche von einem Benutzer ausgeübt werden, aufweist, so daß Steuersignale von der Sensoreinrichtung oder aus Sensorsignalen der Steuereinrichtung erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Bewegung, Lage, Höhe, Beschleunigung und/oder Neigung der Sitzfläche berührungslos, durch Laserlicht, durch Lichtreflektion, unmittelbar oder mittelbar erfaßt und/oder daß die Sensoreinrichtung einen Neigungssensor oder einen Sensor, der eine Bewegung eines der Sitzfläche zugeordneten Bauteils relativ zum Sensor erfaßt, aufweist, und/oder daß die Sensoreinrichtung einen Beschleunigungssensor oder Lagesensor als Sensor aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor berührungslos und/oder mit Licht, insbesondere Laserlicht, arbeitet, absolute Werte erfaßt und/oder alle Richtungen und/oder Orientierungen erfaßt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Schaft oder eine Welle oder eine Stange, vorzugsweise eines Federbeins oder einer Gasdruckfeder, ist.
  4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche um eine insbesondere im wesentlichen vertikale Achse vorzugsweise frei drehbar ist und ihr Verdrehen bzw. ihre Drehlage erfaßt und als Steuersignal für den Computer verwendbar oder auswertbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Fußsensoreinrichtung zur Erfassung von Bewegungen oder Belastungen mindestens eines Fußes eines Benutzers aufweist, die als Steuersignal für den Computer verwendbar oder auswertbar sind.
  6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung derart ausgebildet ist, daß Kipp- oder rotatorische Bewegungen und/oder Belastungen bezüglich mindestens einer horizontalen Achse und Auslenkungen in mindestens einer horizontalen Richtung erfaßbar und als Steuersignale verwendbar oder auswertbar sind.
  7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Stuhl oder Hocker mit der Sitzfläche aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung derartig der Sitzfläche oder einem Stuhl oder Hocker mit der Sitzfläche zugeordnet oder in die Sitzfläche, den Stuhl oder Hocker integriert oder daran angebracht ist.
  9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere translatorische oder rotatorische Bewegungen oder Belastungen, insbesondere seitliche und/oder vertikale Auslenkungen, die auf die Sitzfläche, den Stuhl oder den Hocker durch den Benutzer ausgeübt werden, erfaßt werden können, um als Steuersignale verwendet oder ausgewertet werden zu können.
  10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Stuhl oder Hocker für den Benutzer ausgebildet und die Sensoreinrichtung darin integriert oder daran angebracht ist.
  11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale drahtlos übertragbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung oder Sensoreinrichtung eine vorzugsweise integrierte, insbesondere aufladbare Stromversorgung aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung oder Sensoreinrichtung erst durch Bewegung oder Belastung der Sitzfläche oder der Fußsensoreinrichtung aktivierbar ist und/oder die Steuersignale aussendbar sind.
  14. Vorrichtung mit einem Sensor, nämlich einem Beschleunigungssensor, Lagesensor, Neigungssensor oder optischen Sensor, zur Erzeugung von Steuersignalen, insbesondere zur Steuerung von auf einer Anzeige darstellbaren, vorzugsweise flächigen oder dreidimensionalen Objekten oder zur Steuerung eines Computers, wobei Bewegungen oder Belastungen, die auf eine Sitzfläche von einem Benutzer ausgeübt werden, mittels des Sensors erfaßbar und insbesondere als Steuersignale vorzugsweise für den Computer verwendbar oder auswertbar sind.
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