DE202016102473U1

DE202016102473U1 - Sitzauflage und Sitzvorrichtung

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Publication number: DE202016102473U1
Application number: DE202016102473.0U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Physiosense De GmbH
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2016-05-09
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2026-05-10

Abstract

Sitzauflage (1), die eine Sitzfläche (2) und eine Rückenanlehnfläche (3) umfasst, wobei die Sitzauflage (1) gekennzeichnet ist durch: (a) Befestigungsmittel (4–6) zur Befestigung der Sitzauflage (1) auf einer Sitzvorrichtung; (b) mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) zur Datenerfassung von Zeit- und Positionsdaten bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage (1), wobei die mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) in der Sitzfläche (2) und/oder in der Rückenanlehnfläche (3) angebracht ist; (c) eine Vorrichtung zur Datenübertragung an eine Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Empfang von Daten und/oder Befehlen; (d) eine oder mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung von körperlich erfahrbaren Stimuli; (e) einen (Mikro)controller zur Steuerung der Datenerfassung, der drahtlosen Datenübertragung und der Vorrichtung zur Stimuluserzeugung; und (f) eine Aufnahme für eine Energiequelle zur Stromversorgung der Sensormatrix (13a, 13b), einer der Vorrichtungen von (c) bis (d) und/oder des (Mikro)controllers.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Ergonomie, insbesondere Vorrichtungen zur Erfassung und Verbesserung der Sitzhaltung und des Sitzverhaltens während des Sitzens. Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung Auflagensysteme und Sitzvorrichtungen mit Sensormatrizen zur Echtzeiterfassung der Druckverteilung und Druckvarianz eines Benutzers auf Sitzauflagen bzw. Sitzvorrichtungen, die mittels Sensormatrizen und zugehörigen Datenerfassungs- und -verarbeitungssystemen örtliche Druckverteilung erfassen, übertragen, verarbeiten sowie auswerten, visualisieren und Stimuli zur Veränderung des Sitzverhaltens erzeugen können.
Hintergrund der Erfindung
Im Durchschnitt sitzen Erwachsene zwischen 7,5 und 11,5 Stunden (je nach Studie) am Tag, davon insbesondere junge Erwachsenen einen Großteil der Zeit bei der Arbeit und ältere Erwachsene vor dem Fernseher. Dabei beeinflussen Verhaltensweisen und Ergonomie die Rückengesundheit in großem Maße. Aus Gesundheitsreporten der Krankenkassen ist bekannt, dass 80 % der Bevölkerung im Laufe des Lebens zumindest kurzzeitig von Rückenbeschwerden betroffen sind, dass 3 % der arbeitenden Bevölkerung an mehr als 31 Tagen im Jahr über Rückenschmerzen klagen und dass sich je nach Studie zwischen etwa 10 % (TK Gesundheitsreport 2014) und 44 % (Betriebskrankenkasse BKK) der gemeldeten Gesamtfehlzeiten bzw. Arbeitsausfällen Rückenbeschwerden zuordnen lassen. Dabei waren 2013 etwa 6 % der Erwerbspersonen mindestens kurzzeitig und 0,6 % für mehr als 6 Wochen mit der Diagnose von Rückenbeschwerden arbeitsunfähig gemeldet. Somit steht in Bezug auf die Häufigkeit die Diagnose von Rückenschmerzen nach Infektionskrankheiten an zweiter Stelle und 44 % aller Arbeitsausfälle lassen sich auf Rückenbeschwerden zurückführen. Somit entsteht jährlich ein volkswirtschaftlicher Schaden von rund 49 Milliarden Euro.
Neben der zu langen durchschnittlichen Sitzdauer steht das Einnehmen bestimmter Sitzhaltungen, insbesondere das Verharren in einzelnen Positionen unter dem Verdacht, für die oben genannten Beschwerden zumindest mitverantwortlich zu sein. Um also die Belastung auf den Rücken zu senken, werden die im Sitzen Arbeitenden seit langer Zeit auf die Wichtigkeit regelmäßiger Pausen, Entspannungsübungen, Veränderung der Sitzhaltung und Bewegung hingewiesen. Jedoch kommen diesem Aspekt die wenigsten ohne Aufforderung nach, sind gegenüber einem dynamischen Arbeitsplatz nicht ausreichend sensibilisiert oder vernachlässigen es einfach mit der Zeit. Es gibt zwar konventionelle Präventionsmaßnahmen wie Sportangebote, Massagesitzungen oder Vorträge über gesunde Sitzweisen, oder neuartige Gesundheits-Apps, jedoch besteht das Problem häufig darin, dass die Verhaltensänderung entweder nicht überprüft wird und/oder die Maßnahmen nicht in den Alltag integriert sind, sodass zusätzlich Zeit dafür aufgebracht werden muss was für zahlreiche Anwender unattraktiv erscheint.
Es gibt zwar erste Versuche diese Probleme von technischer Seite anzugehen, allerdings gibt es auch hier noch keine zufriedenstellende Lösung des Problems, da die Anzahl der Rückenleiden nicht abzunehmen scheint.
Die bisher im Stand der Technik bekannten Systeme zur Veränderung des Sitzverhaltens umfassen beispielsweise unkonventionelle Sitzformen wie bewegliche Hocker, Bälle, höhenverstellbare Schreibtische oder ergonomisch optimierte Stühle wie der von Wilkhahn ON^® oder der König + Neurath Lamiga^®, die dem Anwender eine Vielzahl von Einstellungs- und Bewegungsmöglichkeiten anbieten.
Ferner existieren Sitzmöbel mit integrierter Sensorik wie der AXIA Smart Chair^® der niederländischen Firma BMA Ergonomics oder der Sitzhocker Life^® von Zami, die das Sitzverhalten des Anwenders mit Hilfe von Sensoren in der Sitzfläche bzw. in den Hockerbeinen erfassen.
Das Projekt DARMA^® zielt auf den Ansatz einer intelligenten Sitzauflage ab, die das Sitzverhalten über Messung der Druckbelastung des Gesäßes auf die Sitzauflage misst.
Aufgrund der unterschiedlichen Konstitution von Personen, Ausstattungen von Arbeitsstätten und ständig wechselnden Bedingungen sowie Anforderungen in der Arbeitswelt besteht allerdings ein Bedarf an weiteren, alternativen Vorrichtungen welche die (Sitz) Haltung von Personen, die überwiegend im Sitzen arbeiten, positiv beeinflussen.
Kurzdarstellung der Erfindung
Zur Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Sitzauflage zur Verfügung, insbesondere wie in Anspruch 1 gekennzeichnet, ferner wird eine Sitzvorrichtung zur Verfügung gestellt, wie in Anspruch 3 dargelegt. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf:

[1] Sitzauflage (1), die eine Sitzfläche (2) und eine Rückenanlehnfläche umfasst, wobei die Sitzauflage (1) gekennzeichnet ist durch: (a) Befestigungsmittel (4–6) zur Befestigung der Sitzauflage (1) auf einer Sitzvorrichtung; (b) mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) zur Datenerfassung von Zeit- und Positionsdaten bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage (1), wobei die mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) in der Sitzfläche (2) und/oder in der Rückenanlehnfläche (3) angebracht ist; (c) eine Vorrichtung zur Datenübertragung an eine Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Empfang von Daten und/oder Befehlen; (d) eine oder mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung von körperlich erfahrbaren Stimuli; (e) einen (Mikro)controller zur Steuerung der Datenerfassung, der drahtlosen Datenübertragung und der Vorrichtung zur Stimuluserzeugung; und (f) Aufnahme für eine Energiequelle zur Versorgung der Sensormatrix (13a, 13b), der Vorrichtungen und des (Mikro)controllers.
[2] Sitzauflage (1) nach [1], wobei die Befestigungsmittel (4–6) Klettverschlüsse (5), Laschen (6), Schlaufen, Knöpfen Reißverschlüsse, Bänder, Schnüre, Gummis und/oder einrastende Elemente sind.
[3] Sitzvorrichtung mit einem Sitz- und einem Rückenteil umfassend die Merkmale (b) bis (f) von [1].
[4] Sitzauflage (1) nach [1] oder [2], oder Sitzvorrichtung nach [3], wobei die Vorrichtung zur Datenübertragung, der (Mikro)controller und/oder die Energiequelle (i) bei der Sitzauflage (1) nach [1] oder [2] außerhalb der Sitzfläche (2) und/oder der Rückenlehne (9) einer Sitzvorrichtung angeordnet sind, wenn die Sitzauflage (1) mit dieser verbunden ist; oder (ii) bei der Sitzvorrichtung nach [3] innerhalb der Sitzvorrichtung untergebracht sind.
[5] Sitzauflage (1) nach einem von [1], [2] oder [4], oder Sitzvorrichtung nach [3] oder [4], wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung außerhalb der Sitzauflage (1) oder der Sitzvorrichtung angeordnet ist und die Datenübertragung zu und von der Datenverarbeitungsvorrichtung kabellos erfolgt.
[6] Sitzauflage (1) nach einem von [1], [2] oder [4] bis [5], oder Sitzvorrichtung nach einem von [3] bis [5], wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung aufgrund der empfangenen Daten zur Zeit- und Positionserfassung bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung die Sitzposition des Benutzers und die Verweildauer in dieser Sitzposition bestimmt, diese Daten statistisch erfasst, sowie unter Abgleich mit einer Datenbank auswertet und ein Signal an den Benutzer ausgibt, falls die erfasste Sitzdauer in einer Sitzposition die in der Datenbank festgelegten, oder durch einen Algorithmus für den Nutzer errechneten individuellen Zeiten überschreitet und/oder falls die Sitzposition oder die erfasste Sitzdauer als für den Benutzer unerwünscht eingestuft wird.
[7] Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach [6], wobei das Signal über den körperlich erfahrbaren Stimulus an den Benutzer übertragen wird, und wobei vorzugsweise der Stimulus über einen Vibrationsmotor erzeugt wird.
[8] Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach [7], wobei die Intensität und/oder Häufigkeit mit welcher der körperlich erfahrbare Stimulus an den Benutzer übertragen werden, verändert werden, vorzugsweise, wobei diese Veränderungen in Abhängigkeit von den natürlichen Sitzgewohnheiten des Benutzers und der individuellen Benutzungsdauer der Sitzauflage (1) oder der Sitzvorrichtung durch den Benutzer erfolgen.
[9] Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach [7] oder [8], wobei zusätzlich zu dem körperlich erfahrbaren Stimulus das Signal zeitgleich oder zeitlich verschoben visuell dem Benutzer angezeigt wird.
[10] Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach [9], wobei die visuelle Anzeige des Signals über eine Anzeigevorrichtung umfassend einen Bildschirm erfolgt, vorzugsweise über eine Datenanzeige- oder Datenverarbeitungsvorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: mobilen Telefonen, Smartwatches, Computern und Tabletcomputern.
[11] Sensormatrixanordnung (13a, 13b) zur Verwendung in einer Sitzauflage oder einer Sitzvorrichtung nach einem der [1] bis [10].

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Sitzauflage, der erfindungsgemäßen Sitzvorrichtung und der erfindungsgemäßen Sensormatrix, die vorzugsweise in der Sitzauflage oder Sitzvorrichtung enthalten ist gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den abhängigen Ansprüchen hervor, deren Merkmale einzeln und in Kombinationen miteinander angewendet werden können.
Kurze Beschreibung der Figuren
1: Seiten- (B) und Rückansicht (A) eines Bürostuhls umfassend die erfindungsgemäße Sitzauflage (1) umfassend Sitzfläche (2) und Rückenanlehnfläche (3) mit den Befestigungsmitteln (4) umfassend einen Kletterverschluss bzw. ein Band (5) und eine Lasche (6). Ferner sind bezüglich des Stuhls gezeigt: Fußgestell (7) mit Rollen (7a) und Verstellmechanismus für Sitzneigung und -höhe (8), Stuhlrücklehne (9), Armlehnen (10).
2: Aufsicht auf die Sitzfläche (2) (B) bzw. die Rückenanlehnfläche (3) (A) der Sitzauflage, mit transparenter Darstellung der Sitzauflage und der Rückenanlehnfläche, so dass die einzelnen Sensoren (12) der druckempfindlichen Sensormatrix in der Sitzfläche der Sitzauflage (13a) und der druckempfindlichen Sensormatrix in der Rückenfläche der Sitzauflage (13b) sichtbar sind. Polsterung (11) der Sitzauflage (1), angedeutet.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Soweit nachfolgend der Kontext nicht eindeutig etwas anderes ergibt, ist bei der Verwendung von Singular-Formen bzw. Plural-Formen stets sowohl die Mehr- als auch die Einzahl umfasst.
Soweit nicht anders angemerkt, werden die Begriffe Person, Benutzer, Nutzer und Anwender hierunter füreinander austauschbar für eine Person angewandt, die auf einer erfindungsgemäßen Sensormatrixanordnung, oder eine solche enthaltenden Sitzauflage oder Sitzvorrichtung sitzend Platz nimmt.
Die Bezeichnung Sitzvorrichtung wird im Folgenden austauschbar füreinander für einen Sitz oder Sitzmöbel benutzt, beispielsweise für einen Stuhl, insbesondere Bürostuhl, einen Sitz in einem Fahrzeug, wie einen Autositz beispielsweise in einem Personenkraftwagen oder einem Lastkraftwagen, einen Sitz in einem Flugzeug, wie einem Piloten- oder Passagiersitz und für sonstige Sitze in fahrenden, fliegenden oder schwimmenden Fahrzeugen, dabei insbesondere für Sitze, die üblicherweise über mehrere Stunden hinweg von einer Person benutzt werden, also insbesondere von Personen, wie Führern von solchen Fahrzeugen, die berufsbedingt die Sitze nutzen. Entsprechend können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen wie die erfindungsgemäßen Sitzauflagen mit solchen Sitzvorrichtungen genutzt werden, bzw. die erfindungsgemäßen Sitzvorrichtungen können als Sitzvorrichtungen in solchen Fahrzeugen eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensormatrixanordnung zur Echtzeiterfassung von örtlicher Druckverteilung und der Dauer der jeweiligen Druckverteilung auf die Matrix, sowie Sitzauflagen und Sitzvorrichtungen, die mit mindestens einer solchen Sensormatrixanordnung ausgestattet sind. Vorzugsweise erfasst die Sensormatrix die Druckverteilung, die von einem Benutzer ausgelöst wird, der auf der Sensormatrix, bzw. auf den sie enthaltenden Sitzauflagen oder Sitzvorrichtungen sitzt, wenn die Matrix in dem vom Benutzer zu nutzendem Sitzbereich angeordnet ist. Um es an einem Beispiel besser zu beschreiben: wird die erfindungsgemäße Sensormatrix in einem Bürostuhl als Sitzvorrichtung bzw. als Sitzauflage auf einem solchen eingesetzt, so wird unter dem Sitzbereich die Sitzfläche des Bürostuhls, bzw. die Fläche der darauf liegenden Sitzauflage verstanden.
Bei den von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen hat es sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine wesentliche Komponente zur Feststellung der Sitzhaltung einer Person der Druck ist, den diese Person auf Anlehnflächen und insbesondere auf die Rückenlehne ausübt, da erst hierdurch verlässliche Aussagen zur Stellung des Oberkörpers getroffen werden können. Noch besser kann die Sitzposition und die Dauer des Verharrens in einer Sitzposition erfasst werden, wenn der vom Benutzer erzeugte Druck sowohl in dem Sitzbereich als auch in dem Anlehnbereich erfasst wird. Insbesondere werden daher Sensoranordnungen bevorzugt in denen sich die Sensormatrix sowohl in dem Sitzbereich wie in dem Anlehnbereich befindet. Dabei kann sich die Sensormatrix durchgehend über den Sitzbereich und den Anlehnbereich ausdehnen. Alternativ wird mehr als eine Sensormatrix eingesetzt, so dass sich mindestens eine Sensormatrix im Sitzbereich und mindestens eine Sensormatrix im Anlehnbereich befindet, wobei die beiden einzelnen Sensormatrizen mit Leitungen zum Datenaustausch verbunden sein können. Der Begriff Anlehnbereich bezieht sich dabei vorzugsweise auf den Bereich, an welchen sich der Benutzer in sitzender Haltung mit seinem Rücken anlehnt. Um dies wieder an dem Beispiel des Bürostuhls deutlicher zu machen: unter dem Begriff des Anlehnbereichs wird vorzugsweise die Sitzlehne des Bürostuhls oder die darauf befindliche Sitzauflage verstanden.
Die Begriffe Lehn- oder Anlehnfläche bzw. Lehn- oder Anlehnbereich werden im Folgenden austauschbar für einander für Flächen oder Bereiche von Sitzauflagen und/oder Sitzvorrichtungen verwendet, die eine Person sich mit anderen Körperteilen als ihrem Gesäß berührt, insbesondere Flächen oder Bereiche, auf die die Person nicht mit ihrem nahezu ganzem Körpergewicht Druck ausübt, sondern sich anlehnt, also beispielsweise Rückenlehnen, Armlehnen und Kopfstützen. Bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen der von einer sitzenden Person ausgeübte Druck im Sitz- und Rückenanlehnbereich gemessen wird, werden die Begriffe Anlehnbereich bzw. -fläche und Lehnbereich -fläche oder Rückenteil, falls nicht ausdrücklich anders erwähnt, austauschbar füreinander benutzt.
Neben der Sitzfläche und der Rückenlehne, in welchen in den bevorzugten Sitzauflagen und Sitzvorrichtungen Sensormatrixanordnungen angeordnet sind, werden gemäß der vorliegenden Erfindung auch Sitzauflagen und Sitzvorrichtungen bereitgestellt, die Sensormatrizenanordnungen auch in weiteren Bereichen aufweisen, die von einer Person im Sitzen berührt, bzw. auf welche Druck ausgeübt wird, wie auf die übrigen Anlehnflächen, also vorzugsweise den Armlehnen, Kopfstützen und/oder Bein-/Fußstützen. Vorzugsweise werden solche Sitzauflagen für Sitzvorrichtungen und solche Sitzvorrichtungen bereitgestellt, in denen die Erfassung des Druckes von Vorteil ist, die der gesamte Körper auf die Sitzunterlage ausübt, also beispielsweise im Wellnessbereich oder bei beruflich genutzten Sitzen, wie bei Piloten, Rennfahrern und Kraftwagenfahrern.
In erfindungsgemäßen Sitzvorrichtungen oder Sitzauflagen liegt die erfindungsgemäße Sensormatrixanordnung integriert vor und dabei vorzugsweise integriert im Textil vor. Die erfindungsgemäße Sensormatrixanordnung ist hochauflösend. Der Ausdruck "hochauflösend" steht in diesem Zusammenhang zuallererst dafür, dass die notwendige Anzahl von Sensoren in der Sensormatrixanordnung vorliegt, um den von einem Benutzer erzeugten Druck, die Druckverteilung und deren Dauer auf die jeweilige Sitzunterlage mit der Sensormatrixanordnung zu erfassen und basierend darauf die Sitzhaltung des Benutzers und die Verharrens- bzw. Verweilzeit in der jeweiligen Haltung zu erfassen. Vorzugsweise bedeutet dabei der Begriff "hochauflösend", dass mindestens 6 Sensoren, noch mehr bevorzugt, dass mehr als 6 Sensoren in der Matrix vorhanden sind. In der bevorzugten Anordnung der Sensormatrix, in welcher der von Benutzer ausgeübte Druck im Sitz und im Lehnbereich, vorzugsweise dabei in der Rückenlehne erfasst wird, bedeutet der Begriff hochauflösend, dass sowohl im Lehn- wie im Sitzbereich jeweils mindestens 6 Sensoren zur Druckerfassung vorhanden sind, noch weiter bevorzugt jeweils mehr als 6 Sensoren im Lehn-, wie im Sitzbereich. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen 7 und etwa 1000 Sensoren in einer erfindungsgemäßen Sensormatrixanordnung umfasst. Erstreckt sich eine durchgehende Sensormatrixanordnung auf mehrere Flächen einer Sitzvorrichtung, also beispielsweise auf den Sitz- und Lehnbereich, so umfasst diese bevorzugt die doppelte Anzahl von Sensoren wie oben für eine einzelne Fläche genannt, also zwischen 13 und etwa 2000 Sensoren. Bezogen auf eine einzelne Fläche, in der der von einer sitzenden Person ausgeübte Druck erfasst werden kann, also beispielsweise bezogen auf eine Sitzfläche oder eine Anlehnfläche, wie die Rückenlehne wird weiter bevorzugt eine Sensoranzahl von zwischen etwa 10 und 500, mehr bevorzugt zwischen etwa 20 und etwa 100 Sensoren und insbesondere eine Sensoranzahl von zwischen 30 und 60 bevorzugt. Wird in dieser Beschreibung von der Druckerfassung gesprochen, so bezieht sich dieser Begriff auf die Erfassung auf der Sensormatrixanordnung der Druckstärke, der Druckverteilung und der Druckdauer. Vorzugsweise bedeutet der Ausdruck "hochauflösend" ferner, dass die eingesetzten Sensoren geeignet sind zur Echtzeiterfassung der vom Benutzer ausgeübten Druckbelastung auf die einzelnen Sensoren der Matrix und dass die Sensoren ferner die Intensität des auf sie ausgeübten Druckes mit höherer Auflösung bestimmen können als nur in zwei Stufen – also mehr als festzustellen, ob Druck auf den Sensor ausgeübt wird oder nicht. Vorzugsweise werden Sensoren mit einer Empfindsamkeit in einer Auflösung von mindestens 8 bit eingesetzt. Bevorzugt weisen die Sensoren die genannte Auflösung von mindestens 8 bit in Bezug auf die Druckdauer und/oder Druckintensität.
Wie oben dargelegt, werden die erfindungsgemäßen Sensormatrixanordnungen vorzugsweise in Sitzauflagen oder in Sitzvorrichtungen eingesetzt. Daher wird mit der vorliegenden Erfindung eine Sitzauflage zur Verfügung gestellt, die einen Auflagenverbund darstellt und eine Sitzfläche und eine Rückenanlehnfläche umfasst, wobei die Sitzauflage gekennzeichnet ist durch:

(a) Befestigungsmittel zur Befestigung der Sitzauflage auf einer Sitzvorrichtung
(b) eine Sensormatrixanordnung zur Datenerfassung von Zeit- und Positionsdaten bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage, wobei die mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) in der Sitzfläche (2) und/oder in der Rückenanlehnfläche (3) angebracht ist;
(c) eine Vorrichtung zur Übertragung der Daten an eine Datenverarbeitungsvorrichtung und Empfang von Daten oder Befehlen von einer Datenverarbeitungsvorrichtung;
(d) eine oder mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung von körperlich erfahrbaren Stimuli;
(e) einen (Mikro)controller zur Steuerung der Datenerfassung, der drahtlosen Datenübertragung und der Vorrichtung zur Stimuluserzeugung; und
(f) Aufnahme für eine Energiequelle zur Versorgung der Sensormatrix, der Vorrichtungen und des (Mikro)controllers.

Die erfindungsgemäße Sitzauflage kann hierbei dank der an ihr angebrachten Befestigungsmittel und/oder ihrer Formgebung auf Sitzvorrichtungen, wie beispielsweise Sitzmöbeln, vorzugsweise auf allen marktüblichen Stühlen, insbesondere auf allen marktüblichen Bürostühlen befestigt werden. Vorzugsweise wird die Sitzauflage sowohl mit dem Sitz- als auch mit dem Rückenteil verbunden. Durch die Verbindung sowohl mit dem Sitz- als auch mit dem Rückenteil wird das Verrutschen der Sitzauflage gehemmt bzw. verhindert, was zur erhöhten Messgenauigkeit bei der Druckerfassung führt. Besonders bevorzugt wird jeweils eine Sensormatrixanordnung in dem Sitz- und eine in dem Lehnbereich der Sitzauflage angeordnet. Als Energiequelle wird vorzugsweise ein Akku, bzw. eine Akkuanordnung eingesetzt, die in eine Aufnahme gemäß Punkt (f) eingesetzt wird. Vorzugsweise wird der Akku derart dimensioniert, dass die darin gespeicherte Energie ausreicht, die in der Sitzauflage vorhandene Sensormatrix, den (Mikro)controller und die sonstigen Vorrichtungen, wie die Vorrichtungen zur Datenübertragung, zur Stimuluserzeugung während der üblichen Benutzungsdauer der Sitzvorrichtung, auf der sich die Auflage befindet mit Energie zu versorgen. Bezogen auf Bürostühle, auf denen die erfindungsgemäße Sitzauflage eingesetzt wird bedeutet dies, dass der Akku mindestens genügend Energie für die Nutzung des Bürostuhls und der Auflage an einem Tag speichern bzw. bereitstellen kann. Vorzugsweise ist der Akku mit einem Anschluss oder einer Vorrichtung ausgestattet, über welche der Akku aufgeladen werden kann. Um die Anzahl der Aufladungen möglichst niedrig zu halten wird der eingesetzte Akku derart ausgewählt, dass er mehr Energie speichern kann, als für einen durchschnittlichen Tag der Nutzung notwendig ist. Unter einem Tag wird hierbei ein durchschnittlicher Arbeitstag verstanden mit mindestens 8 Arbeitsstunden, bevorzugt bezieht sich die Angabe "ein Tag" auf einen normalen Erdentag mit etwa 24 Stunden.
Der eingesetzte Akku kann daher Energie für mindestens einen Tag speichern und bereitstellen, bevorzugt für zwei bis vier Tage, noch weiter bevorzugt für mindestens fünf bis sieben Tage. Angestrebt ist dabei, dass die Mindestlaufzeit der erfindungsgemäßen Sitzauflage ausreicht um diese während der durchschnittlichen Arbeitszeit eines Benutzers zu betreiben, so dass die Aufladung des Akkus in den Zeiten vorgenommen werden kann, in denen die Sitzauflage, bzw. die Sitzvorrichtung, auf der die Auflage fixiert ist nicht benutzt wird, also beispielsweise am Abend, in der Nacht oder am Wochenende. Der Akku ist daher ferner so gewählt, dass dessen Ladezeit für eine vollständige Aufladung von einem leeren bis zu einem vollen Akku nicht länger als 2 Tage dauert. Die Aufladung kann dabei kabelgebunden, über einen entsprechenden Anschluss am Akku, oder kabellos, beispielsweise über Induktion stattfinden. Die obigen Angaben zum Akku und seiner Aufladung gelten neben den Sitzauflagen genauso für die erfindungsgemäßen Sitzvorrichtungen mit integrierten Sensormatrixanordnungen, die weiter unten beschrieben werden.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Sitzauflage derart gestaltet, dass die Befestigungsmittel Klettverschlüsse, Laschen, Schlaufen, Knöpfe, Reißverschlüsse, Bänder, Schnüre, Gummis/Gummizüge und/oder einrastende Elemente sind. Um eine möglichst feste Verbindung der Sitzauflage mit einer Sitzvorrichtung zu erreichen und somit deren Verrutschen zu verhindern werden vorzugsweise breitflächige Klettverschlüsse, Bänder, Laschen, Schlaufen, Gummis und/oder Gummizüge eingesetzt. Unter dem Begriff breitflächig wird hierbei verstanden, dass die Breite dieser Befestigungsmittel mindestens 1 cm beträgt, bevorzugt 1 bis 10 cm. Zur Fixierung können diese Befestigungsmittel Klettverschlüsse oder andere Fixierungsmittel enthalten, wie beispielsweise Schnallen, Reißverschlüsse, Schlaufen, Knöpfe oder ineinander greifende, einrastende Elemente beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder Holz. Ein weiteres bevorzugtes Kennzeichen der erfindungsgemäßen Sitzauflage ist es, dass diese aus einem Material gefertigt ist, welches dem Benutzer ein möglichst angenehmes Sitzen darauf, bzw. Anlehnen daran ermöglicht. Bevorzugt werden die Sitzauflagen daher aus Textilien gestaltet, dabei besonders bevorzugt aus atmungsaktiven Textilien. Vorzugsweise haben die eingesetzten Textilien auch feuchtigkeitsabweisende Eigenschaften. Vorzugweise liegen die Sensormatrizen dabei mit der textilen Umgebung der Sitzauflage verbunden vor, was deren Verrutschen unter dem Benutzer weiter verhindert.
Wie oben bereits erwähnt, bezieht sich die vorliegende Erfindung neben den Sitzauflagen auch auf Sitzvorrichtungen. Es werden daher auch Sitzvorrichtungen bereitgestellt mit einem Sitz- und einem Rückenteil umfassend die oben in Bezug auf die Sitzauflagen genannten Merkmale (b) bis (f).
Die erfindungsgemäßen Sitzvorrichtungen umfassen demnach also:

(b) mindestens eine Sensormatrixanordnung zur Datenerfassung von Zeit- und Positionsdaten bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage, wobei die mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) in der Sitzfläche (2) und/oder in der Rückenanlehnfläche (3) angebracht ist;
(c) eine Vorrichtung zur Datenübertragung an eine Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Empfang von Daten und/oder Befehlen;
(d) eine oder mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung von körperlich erfahrbaren Stimuli;
(e) einen (Mikro)controller zur Steuerung der Datenerfassung, der drahtlosen Datenübertragung und der Vorrichtung zur Stimuluserzeugung; und
(f) Aufnahme für eine Energiequelle zur Versorgung der Sensormatrix, der Vorrichtungen und des (Mikro)controllers.

Die Eigenschaften der einzelnen Merkmale (b) bis (f) entsprechend dabei denen, die oben in Bezug auf die Sitzauflage beschrieben wurden. So erfassen die erfindungsgemäßen Sitzvorrichtungen beispielsweise jeweils mindestens eine Sensormatrix im Sitzbereich und eine im Rücklehnenbereich der Sitzvorrichtung.
Wie ebenfalls schon oben erwähnt, umfassen die erfindungsgemäße Sitzauflage und die erfindungsgemäße Sitzvorrichtung weitere Vorrichtungen, die zum Betrieb der Sensormatrix und für die Funktion der Sitzauflage bzw. der Sitzvorrichtung notwendig sind. Es ist von Bedeutung, dass diese Vorrichtungen von dem Druck, der durch das Gewicht des sitzenden Benutzers ausgeübt wird geschützt sind.
Daher werden die erfindungsgemäße Sitzauflage, oder die erfindungsgemäße Sitzvorrichtung wie oben beschreiben bereitgestellt, wobei die Vorrichtung zur Datenübertragung, der (Mikro)controller und/oder die Energiequelle

(i) bei der erfindungsgemäßen Sitzauflage außerhalb der Sitzfläche und/oder der Rückenlehne der Sitzvorrichtung angeordnet sind, wenn die Sitzauflage mit dieser verbunden ist; oder
(ii) bei der Sitzvorrichtung innerhalb der Sitzvorrichtung untergebracht sind.

In Bezug auf die Sitzauflage werden die genannten Vorrichtungen bei Anbringung außerhalb der Sitzfläche unter dieser angebracht, bei der Anbringung außerhalb der Rücklehne bevorzugt in dem Bereich hinter dieser angebracht. Hierzu werden bevorzugt die Befestigungselemente der Sitzauflage eingesetzt, wobei die genannten Vorrichtungen vorzugsweise in oder an den Befestigungselementen, also beispielsweise an oder in den Laschen angebracht sind. In Bezug auf die erfindungsgemäßen Sitzvorrichtungen werden die genannten Vorrichtungen vorzugsweise in der Sitzfläche und/oder der Rückenlehne untergebracht.
Durch die Sensormatrixanordnung werden Daten bezüglich der Intensität, des Ortes und der Dauer des Drucks gewonnen, die ein Benutzer auf die Matrix ausübt indem er auf dieser sitzt, also beispielsweise direkt auf der Sensormatrixanordnung, oder auf einer Sitzauflage oder einer Sitzvorrichtung, die eine erfindungsgemäße Sensoranordnung enthalten. Weiterhin werden Daten bezüglich der Intensität, des Ortes und der Dauer des Drucks gewonnen, die der Benutzer auf die Sensormatrixanordnung ausübt, an die er sich anlehnt, also beispielsweise direkt auf eine Sensormatrixanordnung, an die er mit seinem Rücken anlehnt, oder auf die Bereiche einer Sitzauflage oder einer Sitzvorrichtung, an die er mit seinem Rücken im Sitzen lehnt, also beispielsweise die Rücklehne der Sitzvorrichtung, die eine Sensormatrix enthält, oder auf die Sitzauflage die eine Sensormatrix enthält, welche Sitzauflage im Rücklehnenbereich einer Sitzvorrichtung angebracht ist.
Die Daten, welche in einem einzelnen Sensor der Matrix erhoben werden erlauben zunächst nur Aussagen bezüglich des Druckes, der auf diesen einzelnen Sensor vom Benutzer ausgeübt wird, also bezüglich der Druckstärke, bzw. Intensität und der Druckdauer auf diesen einzelnen Sensor. Aussagen zum genauen Ort bezüglich der Sitz- bzw. der Anlehnfläche, auf welche der Druck ausgeübt wird, können erst gewonnen werden, wenn die von einzelnen Sensoren des Matrixfeldes erhobenen Daten mit Daten bezüglich der Position des Sensors in der Matrix zusammengebracht werden. Daraus können dann Daten bezüglich der Sitzhaltung und der Zeit gewonnen werden, welche der Benutzer in der jeweiligen Sitzhaltung, bzw. Sitzposition verbringt. Bevorzugt werden ferner diese Daten zur Sitzhaltung des Benutzers mit Datenbankeinträgen verglichen, um eine Einschätzung dazu zu gewinnen, ob die jeweilige Sitzhaltung und/oder die Sitzdauer, also das Verharren des Benutzers in dieser Haltung für den jeweiligen Benutzer erwünscht oder unerwünscht ist. Als bevorzugtes Kriterium für die Erwünschtheit oder Unerwünschtheit der jeweiligen Sitzhaltung und -dauer wird hierbei der Einfluss der beiden Faktoren auf die Gesundheit des Benutzers benutzt. Wird eine bestimmte Sitzhaltung und/oder die Sitzdauer in dieser Position als ungesund für den Benutzer angesehen, so wird eine solche Sitzhaltung und/oder -dauer als unerwünscht eingestuft. Zur unerwünschten Sitzhaltungen können dabei beispielsweise Referenzwerte der Druckverteilung bei solchen unerwünschten bzw. ungesunden Sitzhaltungen in der Datenbank abgelegt sein, und die jeweilig gerade gemessene Sitzhaltung, falls sie mit den abgelegten Referenzwerten übereinstimmt oder nur um bestimmten Wert davon abweicht und somit als ähnlich eingestuft werden kann, als unerwünscht eingestuft. Dabei wird vorzugsweise auch bei zu langer Verharrenszeit des Benutzers in einer an sich nicht ungesunden Sitzposition, diese Position als unerwünscht eingestuft. Die Einstufung von Zeiten des Verharrens in einer Sitzposition als unerwünscht kann aufgrund in einer Datenbank festgelegter Zeiten erfolgen oder von einem Algorithmus individuell auf das Sitzverhalten eines Anwenders angepasst und vorgegeben werden. Bei Vorgaben aus einer Datenbank wird vorzugsweise als eine zu lange Verweildauer, bzw. Verharren in einer Sitzposition eine Zeit von mehr als etwa 15 Minuten, weiter bevorzugt von eine Zeit von mehr als etwa 10, 9, 8, 7 oder 6 Minuten, noch mehr bevorzugt eine Zeit von mehr als etwa 5 oder etwa 4 Minuten, insbesondere bevorzugt eine Zeit von mehr als etwa 3, 2 oder etwa 1 Minute eingestuft. Werden die Zeiten von einem Algorithmus vorgegeben, so passt dieser die Verweildauer dem Sitzverhalten des Anwenders an und gibt somit ein individuelles Feedback, wodurch beispielsweise dynamisch Sitzende schneller ein Feedback erhalten als träge Sitzende. Vorzugsweise wird beim Betrieb der erfindungsgemäßen Sitzauflagen und Sitzvorrichtungen die Einstufung der Verweildauer von einem Algorithmus erfasst und auf den Anwender angepasst.
Die Verarbeitung der Daten aus den einzelnen Sensoren, die Errechnung der Sitzhaltung des Benutzers und der Dauer des Verharrens in dieser Haltung sowie der Abgleich mit der Datenbank und die darauf basierende Einstufung der Sitzhaltung und/oder -dauer als erwünscht oder unerwünscht findet vorzugsweise in dem (Mikro)controller oder in einer getrennten Datenverarbeitungsvorrichtung statt. Wird eine getrennte Datenverarbeitungsvorrichtung zusätzlich zum (Mikro)controller eingesetzt, so übernimmt der (Mikro)controller vorzugsweise zumindest die Kommunikation mit den Sensoren der Matrix, bzw. der Matrizen, erfasst die Daten aus den Sensoren und leitet diese über die Vorrichtung zur Datenübertragung an die externe Datenverarbeitungsvorrichtung. Vorzugsweise speichert der (Mikro)controller auch die erhobenen Daten, so dass diese z.B. bei gestörter Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung nicht verloren gehen und übernimmt die Steuerung und die Kommunikation mit allen Vorrichtungen, die in der erfindungsgemäßen Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung enthalten sind, also mit der Vorrichtung zur Stimuluserzeugung, der Datenübertragungsvorrichtung und der Energiequelle. Als externe Datenverarbeitungsvorrichtung wird bevorzugt ein Computer eingesetzt, wie beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet-Computer mit einem entsprechenden Programm, oder App, die in der Lage ist, die Daten zu verarbeiten und entsprechend dem Auswertalgorithmus auszuwerten. Das Programm oder App simuliert und visualisiert dabei nutzerfreundlich und intuitiv das vollständige Sitzverhalten und gibt vorzugsweise auch gleichzeitig Ratschläge zum gesünderen Sitzen. Mit Hilfe des Auswertungsalgorithmus wird ein anwenderspezifisches Timing zur Steuerung der Feedbackfunktionen generiert. Die Intensität und/oder Häufigkeit des Stimulus oder der unterschiedlichen Stimuli hängt dabei von den natürlichen Sitzgewohnheiten und den jeweiligen Fortschritten des Nutzers ab. So wird sichergestellt, dass die Rückmeldung der Sitzauflage nicht störend oder überfordernd wahrgenommen wird.
Vorzugsweise wird daher die Sitzauflage oder die Sitzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung außerhalb der Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung angeordnet ist und die Datenübertragung zu und von der Datenverarbeitungsvorrichtung kabellos erfolgt. Die Datenübertragung und die Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung verlaufen dabei bevorzugt über Funkwellen. Vorzugsweise wird dabei eine Übertragung mittels Funkwellen gemäß einem der Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802 Standards für Funkübertragungen eingesetzt. Besonders bevorzugt wird findet dabei die Übertragung über Kurzstreckenfunktechnik statt, wie über Bluetooth oder WLAN, vorzugsweise also gemäß einem der Standards nach IEEE 802.15 bzw. 802.15.1 oder nach IEEE 802.11.
Wie oben dargelegt wird aus den Daten zur Druckverteilung und Dauer die Sitzposition des Benutzers und die Dauer seines Verharrens in dieser Position berechnet. Ausgehend von mehreren Faktoren, die vorzugsweise diese errechneten Daten umfassen, der Einträge in der Datenbank zu potentiell erwünschten oder unerwünschten Sitzpositionen und den Langzeitdaten zu dem Sitzverhalten des Benutzers wird anhand eines Algorithmus, dessen Ziel die Dynamiksteigerung des Benutzers und Vermeidung gesundheitlicher Schäden infolge falscher Sitzpositionen, bzw. zu langem Verharren in einer Position bestimmt, ob eine Sitzposition als erwünscht oder unerwünscht für den Benutzer gilt. Vorzugsweise wird daher die Sitzauflage oder die Sitzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung aufgrund der empfangenen Daten zur Zeit- und Positionserfassung bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung die Sitzposition des Benutzers und die Verweildauer in dieser Sitzposition bestimmt, diese Daten statistisch erfasst, sowie unter Abgleich mit einer Datenbank auswertet und ein Signal an den Benutzer ausgibt, falls die erfasste Sitzdauer in einer Sitzposition die in der Datenbank festgelegten Zeiten überschreitet und/oder falls die Sitzposition oder die erfasste Sitzdauer als für den Benutzer unerwünscht eingestuft wird.
Die Einstufung der Sitzposition als erwünscht oder unerwünscht wird hiernach bevorzugt an den Benutzer weitergegeben. Hierzu wird vorzugsweise ein Signal eingesetzt. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Sitzauflage oder Sitzvorrichtung dazu derart ausgestaltet, dass das Signal über den körperlich erfahrbaren Stimulus an den Benutzer übertragen wird. Zur Erzeugung eines solchen körperlich erfahrbaren Stimulus wird dabei vorzugsweise ein Vibrationsmotor eingesetzt.
Wie oben schon angedeutet wird die Erzeugung der Stimuli derart gesteuert, um den Nutzer an deren Aufkommen zu gewöhnen und ihn nicht mit zu häufigen Signalen zu überfordern. Daher ist die erfindungsgemäße Sitzauflage oder Sitzvorrichtung vorzugsweise so ausgelegt, dass die Intensität und Häufigkeit mit welcher der körperlich erfahrbare Stimulus an den Benutzer übertragen werden verändert wird, vorzugsweise, wobei diese Veränderungen abhängig von den natürlichen Sitzgewohnheiten des Benutzers und der individuellen Benutzungsdauer der Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung durch den Benutzer eingesetzt werden.
Bevorzugt wird dem Benutzer über verschiedene Kommunikationswege das Signal übermittelt, die Sitzposition zu wechseln. Neben dem körperlichen Stimulus werden hierzu vorzugsweise auch auditiv oder visuell erfahrbare Stimuli eingesetzt. Vorzugsweise wird daher die erfindungsgemäße Sitzauflage oder Sitzvorrichtung derart bereitgestellt, dass zusätzlich zu dem körperlich erfahrbaren Stimulus das Signal zeitgleich oder zeitlich verschoben auditiv oder visuell dem Benutzer angezeigt bzw. mitgeteilt wird. So wird vorzugsweise bevor das Vibrationsfeedback einsetzt, ein visuelles Signal gegeben, wobei eine Farbveränderung beispielsweise von Grün zu Rot dem Benutzer angezeigt wird, wodurch die Verharrungszeit und/oder eine unerwünschte Sitzposition angezeigt wird. Alternativ oder zusätzlich wird dem Nutzer auditiv ein Signal gegeben, beispielsweise ein Warnton.
Darüber wird auch durch geeignete Signale, beispielsweise visuell dem Nutzer signalisiert, wann es an der Zeit ist, vollständig aufzustehen, im Stehen zu arbeiten oder ein paar Schritte zu gehen und Übungen durchzuführen. Dazu wird der Anwender mit hilfreichen Tipps und Anleitungen zu kurzen Work-Outs versorgt. Sollten Probleme oder Fragen während der Anwendung auftreten, bietet das Programm bzw. die App vorzugsweise auch eine Schnittstelle zur Echtzeitkommunikation mit Experten.
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Sitzauflage oder Sitzvorrichtung so gestaltet, dass die visuelle Anzeige des Signals über ein Anzeigegerät erfolgt umfassend einen Bildschirm. Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Daten bzw. Befehle zur Anzeige des Signals drahtlos, wobei das Anzeigegerät extern ist, also außerhalb der erfindungsgemäßen Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung vorliegt. Bevorzugt wird das visuelle Signal über eine Datenanzeige- oder ein Datenverarbeitungsvorrichtung angezeigt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: mobilen Telefonen, beispielsweise Smartphones, Smartwatches, Computern und Tabletcomputern. Vorzugsweise wird als Anzeigegerät dabei das gleiche externe Gerät eingesetzt, welches als Datenverarbeitungsvorrichtung benutzt wurde. Werden auditive Signale übertragen, so werden vorzugsweise die gleichen Übertragungswege, wie bei den visuellen Signalen eingesetzt, soweit diese Vorrichtungen über Lautsprecher verfügen. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Sitzvorrichtung oder Sitzauflage derart gestaltet, dass die Übertragung der visuellen und/oder auditiven Signale hierrüber möglich ist, beispielsweise durch integrierte Lautsprecher oder Bildschirme (beispielsweise in den Armlehnen der Sitzvorrichtung).
Vorzugsweise werden ferner erhobene Daten zum Sitzverhalten des Nutzers auf externen Servern gespeichert und stehen so für eine nutzerfreundliche Betrachtung über verschiedene Zugriffspunkte, wie Web-Login und App zur Verfügung. Dabei werden vorzugsweise persönliche Statistiken und Auswertungen zum Fortschritt im Sitzverhalten erstellt und über die App bzw. das externe Anzeigegerät angezeigt werden. Gleichzeitig können Fehlermeldungen direkt kommuniziert und entsprechend schnell behoben werden. Zudem sind Softwareupdates problemlos umsetzbar und ermöglichen langfristige Funktionserweiterungen ohne neue Hardwarekomponenten. Werden Sitzauflagen oder Sitzvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in Umgebungen eingesetzt, in denen entsprechende Computernetzwerkarchitekturen stehen, so bildet die Hardware, also die Vorrichtungen der erfindungsgemäßen Sitzauflage oder Sitzvorrichtung weitestgehend ein in sich geschlossenes System, welches nicht erst in die externe Netzwerkarchitektur integriert werden muss. Um ein höchstmögliches Maß an Sicherheit und Geheimhaltung zu erreichen wird die Kommunikation zwischen den einzelnen erfindungsgemäßen Vorrichtungen und auch von und zu dem Server verschlüsselt. Ebenso werden die Daten zu dem Sitzverhalten des Benutzers vorzugsweise nur verschlüsselt abgespeichert.
Wie oben detailliert dargelegt betrifft die vorliegende Erfindung ferner Sensormatrixanordnungen, die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Sitzauflagen oder Sitzvorrichtungen geeignet sind. Vorzugsweise sind dabei die Sensormatrixanordnungen derart angerichtet, dass sie die vorher dargestellten Funktionen erfüllen können, also die örtliche und zeitliche Druckverteilung messen können, die durch das Gesäß, Rücken, Kopf, Beine und/oder Arme des Benutzers im Sitzen ausgeübt werden, wobei die Erfassung vorzugsweise den ausgeübten Druck quantifizieren kann und Druckveränderungen innerhalb kurzer Perioden erfasst werden können, die Daten an eine Datenverarbeitungseinheit weitergeleitet und zur Berechnung der Sitzhaltung eingesetzt werden können, so dass bevorzugt hierauf der Benutzer auf seine Sitzhaltung und/oder deren Veränderungsmöglichkeiten hingewiesen werden kann.
Zusammenfassend werden Vorrichtungen zur Echtzeiterfassung von Sitzpositionen eines Benutzers und dessen Verharrenszeit in der jeweiligen Position offenbart, wobei bei unerwünschten Sitzpositionen und/oder zu langem Verharren in diesen der Benutzer über ein oder mehrere Signale bzw. Stimuli darüber gewarnt bzw. zum Positionswechsel aufgefordert wird. Insbesondere werden Sensormatrixanordnungen offenbart, sowie solche Matrizenenthaltende Sitzauflagen oder Sitzvorrichtungen zur Erfassung der örtlichen Druckverteilung und Verharrenszeit durch einen Benutzer in einer Sitzposition.
Bezugszeichen für Fig. 1 bis Fig. 2
Bezugszeichenliste

1: Sitzauflage
2: Sitzfläche der Sitzauflage
3: Rückenanlehnfläche der Sitzauflage
4: Befestigungsmittel
5: Klettverschluss
6: Lasche/Band
7: Fußgestell
7a: Rolle
8: Verstellmechanismus für Sitzneigung und -höhe
9: Stuhlrücklehne
10: Armlehnen
11: Polsterung der Stuhlauflage
12: Sensor
13a: druckempfindliche Sensormatrix in der Sitzfläche der Sitzauflage
13b: druckempfindliche Sensormatrix in der Rückenanlehnfläche der Sitzauflage
14a: Leitung zum Datentransport und Energieversorgung der Sensoren in der Sitzauflagensitzfläche
14b: Leitung zum Datentransport und Energieversorgung der Sensoren in der Sitzauflagenrückenanlehnfläche
15a: Leitung zum Datentransport und Energieversorgung der Sensoren in der Sitzauflagensitzfläche zur Verbindung einzelner Sensoren miteinander
15b: Leitung zum Datentransport und Energieversorgung der Sensoren in der Sitzauflagenrückenanlehnfläche zur Verbindung einzelner Sensoren miteinander

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

(IEEE) 802 Standards [0034]
IEEE 802.15 [0034]
802.15.1 [0034]
IEEE 802.11 [0034]

Claims

Sitzauflage (1), die eine Sitzfläche (2) und eine Rückenanlehnfläche (3) umfasst, wobei die Sitzauflage (1) gekennzeichnet ist durch: (a) Befestigungsmittel (4–6) zur Befestigung der Sitzauflage (1) auf einer Sitzvorrichtung; (b) mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) zur Datenerfassung von Zeit- und Positionsdaten bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage (1), wobei die mindestens eine Sensormatrixanordnung (13a, 13b) in der Sitzfläche (2) und/oder in der Rückenanlehnfläche (3) angebracht ist; (c) eine Vorrichtung zur Datenübertragung an eine Datenverarbeitungsvorrichtung und zum Empfang von Daten und/oder Befehlen; (d) eine oder mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung von körperlich erfahrbaren Stimuli; (e) einen (Mikro)controller zur Steuerung der Datenerfassung, der drahtlosen Datenübertragung und der Vorrichtung zur Stimuluserzeugung; und (f) eine Aufnahme für eine Energiequelle zur Stromversorgung der Sensormatrix (13a, 13b), einer der Vorrichtungen von (c) bis (d) und/oder des (Mikro)controllers.
Sitzauflage (1) nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsmittel (4–6) Klettverschlüsse, (5), Laschen (6), Schlaufen, Knöpfe, Reißverschlüsse, Bänder (6), Schnüre, Gummis und/oder einrastende Elemente sind.
Sitzvorrichtung mit einem Sitz- und einem Rückenteil umfassend die Merkmale (b) bis (f) von Anspruch 1.
Sitzauflage (1) nach Anspruch 1 oder 2, oder Sitzvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung zur Datenübertragung, der (Mikro)controller und/oder die Energiequelle (i) bei der Sitzauflage (1) nach Anspruch 1 oder 2 außerhalb der Sitzfläche (2) und/oder der Rückenlehne (9) einer Sitzvorrichtung angeordnet sind, wenn die Sitzauflage (1) mit dieser verbunden ist; oder (ii) bei der Sitzvorrichtung nach Anspruch 3 innerhalb der Sitzvorrichtung untergebracht sind.
Sitzauflage (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, oder Sitzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung außerhalb der Sitzauflage (1) oder der Sitzvorrichtung angeordnet ist und die Datenübertragung zu und von der Datenverarbeitungsvorrichtung kabellos erfolgt.
Sitzauflage (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 5, oder Sitzvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung aufgrund der empfangenen Daten zur Zeit- und Positionserfassung bezüglich örtlicher Druckverteilung bei Benutzung der Sitzauflage oder der Sitzvorrichtung die Sitzposition des Benutzers und die Verweildauer in dieser Sitzposition bestimmt, diese Daten statistisch erfasst, sowie unter Abgleich mit einer Datenbank auswertet und ein Signal an den Benutzer ausgibt, falls die erfasste Sitzdauer in einer Sitzposition die in der Datenbank festgelegten Zeiten überschreitet und/oder falls die Sitzposition oder die erfasste Sitzdauer als für den Benutzer unerwünscht eingestuft wird.
Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Signal über den körperlich erfahrbaren Stimulus an den Benutzer übertragen wird, und wobei vorzugsweise der Stimulus über einen Vibrationsmotor erzeugt wird.
Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Intensität und/oder Häufigkeit mit welcher der körperlich erfahrbare Stimulus an den Benutzer übertragen werden, verändert werden, vorzugsweise, wobei diese Veränderungen in Abhängigkeit von den natürlichen Sitzgewohnheiten des Benutzers und der individuellen Benutzungsdauer der Sitzauflage (1) oder der Sitzvorrichtung durch den Benutzer erfolgen.
Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei zusätzlich zu dem körperlich erfahrbaren Stimulus das Signal zeitgleich oder zeitlich verschoben visuell dem Benutzer angezeigt wird.
Sitzauflage (1) oder Sitzvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die visuelle Anzeige des Signals über eine Anzeigevorrichtung umfassend einen Bildschirm erfolgt, vorzugsweise über eine Datenanzeige- oder Datenverarbeitungsvorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: mobilen Telefonen, Smartwatches, Computern und Tabletcomputern.
Sensormatrixanordnung (13a, 13b) zur Verwendung in einer Sitzauflage oder einer Sitzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.