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Die Erfindung betrifft ein Entspannungshilfsgerät nach Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Viele Menschen, insbesondere in den westlichen Industrieländern, leiden an einer tatsächlichen oder empfunden Überlastung, welche sich insbesondere darin äußern kann, dass es diesen Menschen sehr schwer fällt sich in einen Entspannungszustand zu versetzen. Die sich hieraus ergebenen negativen Folgen sind hinlänglich bekannt. Viele Menschen greifen deshalb zu Medikamenten, wie Schlaft- oder Beruhigungsmittel, was jedoch in der Regel – zumindest auf lange Sicht – negative Nebenwirkungen bis hin zur Medikamentenabhängigkeit mit sich bringen kann. Ein anderer, in der Regel sanfterer aber zeitaufwendiger Ansatz besteht in der regelmäßigen Durchführung von mentalen Entspannungsübungen.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Hilfsgerät zur Verfügung zu stellen, welches den Anwender bei der Durchführung von mentalen Entspannungsübungen unterstützt. Insbesondere soll dieses Gerät dem Anwender dabei helfen die Zeit, welche er benötigt, um einen Entspannungszustand zu erreichen, zu verkürzen. Hierbei soll die Verwendung dieses Geräts von jedermann ohne fachliche Anleitung leicht lernbar sein und keine Nebenwirkungen hervorrufen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Entspannungshilfsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Entspannungshilfsgerät beruht auf dem Prinzip des sogenannten Bio-Feedbacks. Dies bedeutet, dass ein Körperparameter gemessen wird und dass in Anhängigkeit der Änderung dieses Körperparameters (welcher wiederrum abhängig vom Anspannungs- beziehungsweise Entspannungszustand der Person ist) eine Rückmeldung an die Person gegeben wird. Bei dem erfindungsgemäßen Entspannungshilfsgerät wird als Körperparameter der Hautwiderstand gemessen und die Rückkopplung erfolgt mittels eines akustischen Signals, welches in Abhängigkeit des gemessenen Hautwiderstandes (in der Regel bei Überschreiten bestimmter Schwellwerte) seine Art oder seine Lautstärke ändert. Diese Kombination hat sich unter mehreren Gesichtspunkten als vorteilhaft erwiesen: Zum einen ist die Durchführung einer Hautwiderstandsmessung einfach und ohne Einwirkungen auf den Organismus durchführbar, insbesondere mittels eines schlicht in der Hand gehaltenen Gerätes, welches hierfür zwei elektrisch leitende Abschnitte aufweist. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass es einen sehr gut reproduzierbaren Zusammenhang zwischen Hautwiderstand und Entspannungszustand gibt, nämlich derart, dass der Hautwiderstand bei zunehmender Entspannung (abnehmender Anspannung) sinkt. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass eine Rückmeldung über ein sich in Abhängigkeit des festgestellten Entspannungszustandes änderndes Tonsignal sich sehr günstig auf den Verlauf der Entspannungsübung auswirkt. Ein weiterer Vorteil der Kombination aus Hautwiderstandsmessungen und Ausgabe eines sich verändernden Tonsignals ist, dass ein Entspannungshilfsgerät, welches hierfür geeignet ist, sehr kompakt und mit geringem Stromverbrauch ausgebildet sein kann, so dass es als handgehaltenes „Immer-Dabei-Gerät” ausgebildet sein kann. Dementsprechend ist das erfindungsgemäße Entspannungshilfsgerät folgendermaßen aufgebaut:
Es weist ein Gehäuse, dessen Gehäuseaußenseite zwei voneinander beabstandete, elektrisch leitende Abschnitte hat, auf. Im Gehäuse sind eine Stromversorgungseinheit und eine mit den beiden elektrisch leitenden Abschnitten und mit der Stromversorgungseinheit verbundene Elektronik-Einheit angeordnet. Weiterhin ist am Gehäuse ein Kopfhörerausgang angeordnet. Hierbei beinhaltet die Elektronik-Einheit mehrere funktionale Elemente: Es ist eine Klangerzeugungseinheit mit einem Speicher, in welchem wenigstens ein erstes digitales Sample gespeichert ist, vorgesehen. Diese Klangerzeugungseinheit, welche man auch als Sample-Player bezeichnen könnte, kann ein analoges Signal basierend auf dem ersten Sample oder, sofern vorhanden, auf einem weiteren gespeicherten Sample ausgeben. Dieser Klangerzeugungseinheit ist ein Verstärker nachgeschaltet, dessen Ausgang mit einem Signalausgang verbunden ist. Ein Widerstandsmesser misst den elektrischen Widerstand zwischen den beiden elektrisch leitenden Abschnitten. Weiterhin ist eine mit dem Widerstandsmesser verbundene Auswerte- und Steuereinrichtung vorgesehen, welche zu einem Startzeitpunkt den vom Widerstandsmesser gemessenen elektrischen Widerstand als Bezugswert speichert. Diese Auswerte- und Steuereinrichtung vergleicht fortlaufend den aktuell gemessenen Widerstand mit dem Bezugswert. Weicht der aktuell gemessene Widerstand um einen festgelegten relativen oder absoluten Betrag vom Bezugswert abweicht, so steuert sie den Verstärker an, so dass dieser seine Ausgangsleistung verringert. Alternativ oder zusatzlich steuert sie die Klangerzeugungseinrichtung so an, dass diese vom ersten Sample auf ein weiteres Sample umschaltet. Vorzugsweise wiederholt sich dieser Prozess in mehreren Schritten, so dass der Benutzer eine Mehrzahl von rückgemeldeten Entspannungsstufen erreichen kann.
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Als bevorzugt hat es sich herausgestellt, wenn zusätzlich zur Änderung des Tonsignals eine weitere Rückmeldung an den Benutzer erfolgt. Dies kann insbesondere durch ein vibrieren des Gehäuses erfolgen, welches gleichzeitig mit einer Änderung des Tonsignals (in Art oder Lautstärke) auftritt. Hierzu weißt das Gehäuse in einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich einen von der Auswerte- und Steuereinrichtung angesteuerten, mit dem Gehäuse mechanisch gekoppelten Vibrator auf.
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Die Stromversorgungseinheit ist vorzugsweise ein interner Energiespeicher oder nimmt einen solchen auf, sodass das Gerät unabhängig von einer externen Energieversorgung arbeiten kann.
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Weiter bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Entspannungshilfsgerätes in einem stark schematisierten Querschnitt und
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer der 1 entsprechenden Darstellung.
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Das in 1 dargestellte Entspannungshilfsgerät weist ein Gehäuse 10 mit zwei elektrisch leitenden Abschnitten 14a, 14b auf. Wie dies dargestellt ist, befinden sich die elektrisch leitenden Abschnitte 14a, 14b an sich gegenüberliegenden, vorzugsweise zueinander parallelen Abschnitten des Gehäuses, sodass die beiden elektrisch leitenden Abschnitte 14a, 14b beide in Kontakt mit der Haut des Benutzers kommen, wenn dieser das Gehäuse in der Hand hält, also zwischen einem oder mehreren Fingern und der Handfläche beziehungsweise dem Handballen oder zwischen Daumen und mehreren Fingern. Dementsprechend hat das Gehäuse vorzugsweise eine Länge zwischen 80 mm und 120 mm eine Höhe zwischen 20 mm und 30 mm und eine Breite zwischen 50 mm und 70 mm. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse aus einem elektrisch nicht leitfähigen Grundgehäuse 12 – beispielsweise aus Kunststoff – und den beiden elektrisch leitenden Abschnitten 14a, 14b, welche am Grundgehäuse gehalten sind. Die elektrisch leitenden Abschnitte 14a, 14b bestehen vorzugsweise aus Edelstahl. In einer anderen Ausführungsform wäre es auch denkbar, das Gehäuse '10 vollständig aus Kunststoff zu fertigen, wobei die elektrisch leitenden Abschnitte 14a, 14b dann aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen.
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Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine Stromversorgungseinheit in Form eines Batteriefaches 16. Die Stromversorgungseinheit könnte jedoch auch in Form eines Akkus oder eines großen Kondensators ausgebildet sein. Sofern auf eine Unabhängigkeit von äußerer Energiezufuhr verzichtet werden kann, kann alternativ auch eine Stromanschluss-Buchse vorgesehen sein, was jedoch weniger bevorzugt ist. Durch die Gehäusewand erstreckt sich eine als Signalausgang dienende Klinkenbuchse 18. An der Innenseite des Gehäuses ist ein Vibrator 30 mechanisch fest mit diesem verbunden, so dass der Vibrator 30 bei Betätigung das ganze Gehäuse oder im Wesentlichen das ganze Gehäuse 10 in Vibration versetzt. Schließlich ist im Gehäuse 10 eine Elektronikeinheit 20 aufgenommen, welche mit dem Batteriefach 16, der Klinkenbuchse 18, dem Vibrator 30 und den beiden elektrisch leitenden Abschnitten 14a, 14b, wie schematisch gezeigt, verbunden ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Klinkenbuchse 18 neben der Aufnahme eines Klinkensteckers eines Kopfhörers auch als Ein- und Ausschalter, wozu sie einen Mikroschalter 18a aufweist, über welchen eine Verbindungsleitung des Batteriefaches 16 zur Elektronikeinheit 20 verläuft, so dass eine elektrische Verbindung zwischen Batteriefach und Elektronikeinheit 20 nur bei eingestecktem Klinkenstecker hergestellt wird. Eine solche Art der Ein- und Ausschaltung ist zwar bevorzugt, jedoch für den erfindungsgemäßen Erfolg nicht zwingend. Es ist an dieser Stelle zu bemerken, dass die Stromversorgung der Elektronikeinheit 20 nur stark schematisch dargestellt ist, und dass weiterhin die Elektronikeinheit im Wesentlichen blockschalt bildartig dargestellt ist, nicht in Form eines Schaltplanes.
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Die Elektronikeinheit weist funktional die nachfolgend beschriebenen Komponenten auf, wobei zu betonen ist, dass die gesamte Elektronikschaltung oder auch ein Teil davon als integrierte Schaltung ausgeführt sein kann, so dass die gezeigten Teile funktional und nicht zwingend als körperlich separat zu verstehen sind. Die Darstellung als funktional getrennte Einheiten ist der verständlichen Erläuterungen jedoch dienlich.
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Die Elektronikeinheit 20 weist einen Widerstandsmesser 28 auf, welcher mit den beiden elektrisch leitenden Abschnitten 14a, 14b verbunden ist, so dass dieser den elektrischen Widerstand zwischen den beiden Oberflächen der elektrisch leitenden Abschnitte messen kann. Solang die elektrisch leitende Abschnitte nicht berührt werden und (außer mit dem Grundgehäuse) nur mit Luft in Kontakt sind, kann der Widerstand als unendlich angenommen werden. Den aktuell gemessenen Widerstand (in der Regel wird nur der Gleichspannungswiderstand also der ohmsche Widerstand gemessen) gibt der Widerstandsmesser 28 an eine Auswerte- und Steuereinrichtung 29 weiter, welche wiederum den schon erwähnten Vibrator 30 und einen Verstärker 26 ansteuert. Dieser Verstärker 26 wiederrum ist mit dem Signalausgang (also der Klingenbuchse 18) verbunden, so dass das vom Verstärker 26 ausgegebene Tonsignal mittels eines Kopfhörers, dessen Stecker in die Klingenbuchse 18 eingesteckt ist, gehört werden kann. Schließlich weist die Elektronikeinheit 20 noch eine Klangerzeugungseinheit 21 in Form eines Sample-Players auf. Diese Klangerzeugungseinheit 21 weist einen Speicher 22 und einen Digital-Analog-Wandler 24 auf. Im Speicher 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel genau ein Sample gespeichert und der Digital-Analog-Wandler 24 ist mit dem Verstärker 26 verbunden. Das eben beschriebene Gerät arbeitet wie folgt: Zum Starten des Gerätes steckt der Benutzer einen Klingenstecker eines Kopfhörers in die Klingenbuchse 18, um das Gerät (bei eingelegter Batterie) einzuschalten. Sodann nimmt er das Gerät in eine Hand, so dass beide elektrisch leitenden Abschnitte 14, 14b in Hautkontakt kommen, wie dies oben bereits erwähnt wurde. Hierbei fällt der von dem Widerstandmesser 28 gemessene Widerstand (von nahezu unendlich) rapide auf einen endlichen Wert ab, welcher (gegebenenfalls nach einer gewissen „Einpendelzeit”) von der Auswerte- und Steuereinrichtung 29 als Bezugswert abgespeichert wird. Weiterhin steuert die Auswerte- und Steuereinheit 29 den Verstärker 26 derart an, dass er das vom D/A-Wandler 24 ausgegebene Signal mit einer Basisverstärkung an den Signalausgang 18 abgibt. Somit hört der Benutzer (sofern er den Kopfhörer aufgesetzt hat, oder ein anderes Ausgabegerät angeschlossen hat), das im Speicher 22 gespeicherte Sample in einer Grundlautstärke. Als gespeichertes Sample kommen insbesondere Vogelgezwitscher, Bachplätschern und dergleichen in Betracht. Der Benutzer versucht sich nun zu entspannen, wobei ihm das abgespielte Sample in der Regel bereits hilft. Bei fortschreitender Entspannung steigt der Hautwiderstand an, was von dem Widerstandsmesser 28 gemessen wird. Übersteigt dieser Anstieg des Hautwiderstands nun einen festgelegten absoluten (beispielsweise 50 bis 100 kΩ) oder relativen (beispielsweise 5 bis 10%) Betrag in Bezug auf den zum Startzeitpunkt gemessenen Bezugswert, so steuert die Auswerte- und Steuereinrichtung 29 den Verstärker 26 derart an, dass seine Leistung um einen vorbestimmten Betrag (beispielsweise 10%) verringert wird. Das heißt, das vom Benutzer wahrgenommene Torigerauschsignal wird leiser. Gleichzeitig steuert die Auswerte- und Steuereinrichtung 29 für eine kurze Zeit von beispielsweise einer Sekunde den Vibrator 30 an, so dass der Benutzer zwei gleichzeitige Feedback-Signale erhält, nämlich eines über die Verringerung der Lautstärke und ein weiteres über das Vibrieren des Gehäuses 10. Somit registriert der Nutzer, dass er das erste Entspannungsstadium erreicht hat. Der eben beschriebene Prozess beginnt nun von neuem: Steigt der Hautwiderstand um einen weiteren festgelegten relativen oder absoluten Betrag, so widerholt sich das eben Beschriebene. Das heißt, das über die Klinkenbuchse 18 ausgegebene Signal wird nochmals schwächer und der Vibrator wird betätigt. Hierdurch wird dem Benutzer das erreichen des zweiten Entspannungsstadiums (zweite Stufe) signalisiert.
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Grundsätzlich könnten durch geeignete Programmierung der Auswerte- und Steuereinrichtung 29 beliebig viele solcher Stufen realisiert werden, wobei sich 5 bis 8 solcher Stufen als besonders praxistauglich erwiesen haben. Vorzugsweise schaltet sich das Gerät aus, wenn der gemessene Widerstand sprunghaft und/oder auf einen sehr hohen Wert ansteigt, da dies in der Regel bedeutet, dass der Benutzer schläft und ihm das Gerät aus der Hand gefallen ist.
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Alternativ zu einer stufenweisen Herabsenkung der Lautstärke des ausgegebenen Samples wie dies eben beschrieben wurde, wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in 2 gezeigt ist, bei Erreichen jeder Entspannungsstufe auch das Sample gewechselt werden. Hierzu sind im Speicher 22 der Klangerzeugungseinheit 21 mehrerer Samples abgelegt und die Auswerte- und Steuereinrichtung 29 steuert statt des Verstärkers 26 den Speicher 22 an, so dass an die Stelle einer Lautstärkenreduzierung ein Wechsel des ausgegebenen Samples tritt. Ansonsten ist das Gerät wie eben beschrieben aufgebaut und funktioniert auch so.
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Natürlich wäre auch eine Kombination von Lautstärkenreduzierung und Sample-Wechsel möglich.
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Wie dies bereits erwähnt wurde, ist das Vorsehen eines Vibrators 30 zwar bevorzugt, da sich hierdurch besonders gute Ergebnisse erzielen lassen, jedoch optional, da auch ohne das Vorsehen eines solchen Vibrators ein funktionierendes Gerät geschaffen werden kann.
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Man sieht, dass mit relativ einfachen Mittel die Entspannung des Benutzers verbessert und insbesondere beschleunigt werden kann, ohne dass auf medikamentöse oder anderweitig medizinische Art und Weise in den Organismus des Benutzers eingegriffen werden muss.
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Aufgrund seiner kompakten Abmessungen und seiner Unabhängigkeit von einer externen Energieversorgung kann das Gerät überall eingesetzt werden und kann insbesondere auch bei Reisen mitgeführt und benutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Grundgehäuse
- 14a, b
- elektrisch leitende Abschnitte
- 16
- Batteriefach (Stromversorgungseinheit)
- 18
- Klinkenbuchse (Signalausgang)
- 18a
- Mikroschalter
- 20
- Elektronikeinheit
- 21
- Klangerzeugungseinheit (Sample-Player)
- 22
- Speicher
- 24
- D/A-Wandler
- 26
- Verstärker
- 28
- Widerstandsmesser
- 29
- Auswerte- und Steuereinrichtung
- 30
- Vibrator
