DE4021240A1 - Einrichtung zur ueberpruefung der koerperhaltung von personen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Über­ prüfung der Körperhaltung von Personen bei der Benutzung von Trainingsgeräten, Sitzgelegenheiten oder dgl.

Bei der Benutzung von Trainingsgeräten sowie bei der Aus­ übung sitzender Tätigkeiten können die unterschiedlichsten Fehlhaltungen des Körpers auftreten, die teilweise bereits kurzfristig zu dauerhaften Schädigungen der Wirbelsäule führen können.

Bei einer Reihe von Trainingsgeräten wird oft beobachtet, daß bei einer Annäherung an den Erschöpfungszustand eine Zusatzleistung dadurch erbracht wird, daß durch Bildung eines Hohlkreuzes eine zusätzliche Leistung erbracht wird, anstelle diese Leistung aus dem Beinapparat heraus zu er­ bringen. Dies hat sich als extrem schädlich erwiesen, so daß die Zahl rückengeschädigter Patienten wächst, die beispielsweise aufgrund falscher Trainingsmethoden in vielen Sportstudios "übertrainiert" sind.

Insbesondere im Bürobereich ist durch die verschiedensten Sitzkonstruktionen versucht worden, eine optimale Unter­ stützung der Wirbelsäule im sitzenden Zustand zu errei­ chen, um Schädigungen an Wirbelkörpern bzw. an den Band­ scheiben zu vermeiden. Hierzu ist es erforderlich, daß die sitzende Person von der durch das Sitzmöbel, wie bei­ spielsweise einem Bürostuhl gegebenen Unterstützung, z. B. sogenannten Lordose-Stützen optimalen Gebrauch macht. Durch Fehleinstellung einstellbarer Stühle sowie durch Fehlhaltungen können die unterschiedlichsten Schädigungen insbesondere im Bereich der Wirbelsäule auftreten.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, Fehlhaltun­ gen bei der Benutzung von Trainingsgeräten, Sitzgelegen­ heiten oder dgl. dadurch zu vermeiden, daß die das Trai­ ningsgerät bzw. die Sitzgelegenheit benutzende Person auf ihre Fehlhaltung aufmerksam gemacht wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überprüfung der Körperhaltung von Personen bei der Benutzung von Trainingsgeräten, Sitzgelegenheiten oder dgl. anzugeben, die universell bei den unterschied­ lichsten Trainingsgeräten, Sitzgelegenheiten oder dgl. verwendet werden kann, und die dem jeweiligen Benutzer über die eingenommene Körperhaltung Aufschluß gibt.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patent­ anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß weist die Einrichtung zur Überprüfung der Körperhaltung wenigstens ein druckempfindliches Sensorele­ ment und ein Trägerelement für das oder die Sensorelemente auf. Das Trägerelement ist an dem jeweiligen Trainingsge­ rät, der Sitzgelegenheit oder dgl. derart anbringbar, daß die Person in Abhängigkeit von ihrer Körperhaltung auf das oder die Sensorelemente einen bestimmten Druck ausübt. Ferner ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, an der die Ausgangssignale der Sensorelemente angelegt sind, und die aus den Ausgangssignalen der Sensorelemente die jeweilige Körperhaltung der das Trainingsgerät, die Sitzgelegenheit oder dgl. benutzenden Person ermittelt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist die Auswerte­ einheit eine Anzeigeeinheit auf, die die momentan einge­ nommene Haltung der Person anzeigt (Anspruch 13). Sobald nun z. B. während des Trainings infolge Ermüdung oder in­ folge unkorrekter Sitzhaltung eine falsche Körperhaltung eingenommen wird, kann die das Trainingsgerät bzw. die Sitzgelegenheit benutzende Person aufgrund des optischen und/oder akustischen Hinweises durch die Anzeigeeinheit eine Korrektur der eingenommenen Körperhaltung vornehmen.

Die Anzeigeeinheit kann - wie bereits ausgeführt - bei­ spielsweise eine akustische und/oder eine optische Anzei­ geeinheit sein. Dabei kann die Anzeigeeinheit wenigstens ein Anzeigeelement aufweisen, dessen Funktionszustand, wie beispielsweise die Farbe oder die Helligkeit, die jeweilige Körperhaltung anzeigt (Anspruch 14).

Bei der im Anspruch 2 gekennzeichneten Weiterbildung ist eine Vielzahl von Sensorelementen vorgesehen, so daß die jeweils eingenommene Körperhaltung nicht nur "grob", son­ dern fein aufgelöst untersucht werden kann.

Die Sensorelemente können dabei in Form einer Matrix (An­ spruch 3) oder in Form der Körperpartien, deren Haltung überprüft werden soll (Anspruch 4) angeordnet sein. Im Falle der Verwendung mehrerer Sensorelemente ist es bevor­ zugt, wenn die Anzeigeeinheit gemäß Anspruch 15 für jedes Sensorelement entsprechende Anzeigeelemente, wie bei­ spielsweise Leuchtdioden oder dgl. aufweist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 5 gekennzeichnet: Bei dieser Ausgestaltung ist das Trägerelement eine flexible Matte, deren Form insbesondere dem Trainingsgerät, der Sitzgelegenheit oder dgl. mit der sie verwendet werden soll, angepaßt sein kann (Anspruch 6).

Durch die Verwendung einer flexiblen Matte kann die er­ findungsgemäße Einrichtung universell eingesetzt und bei­ spielsweise zur Erprobung der verschiedensten Ausführungen von Sitzgelegenheiten oder Trainingsgeräten verwendet werden.

Das oder die Sensorelemente können beispielsweise so aus­ gebildet sein, daß sie ein druck-proportionales Ausgangs­ signal liefern (Anspruch 7). Damit ist es möglich, bei­ spielsweise bei einer Sitzgelegenheit zu erfassen, mit welchem Gewicht die einzelnen Bereiche einer Anlagefläche belastet werden.

In vielen Fällen ist es jedoch ausreichend, wenn die Sen­ sorelemente einfache Schalter sind, die durch einen be­ stimmten Druck geschlossen werden (Anspruch 8).

Hierdurch ergibt sich insbesondere dann, wenn als Träger­ element eine flexible Matte verwendet wird, ein besonders einfacher Aufbau:
Beispielsweise kann gemäß Anspruch 9 die Matte wenigstens zwei Schichten aufweisen, von denen eine den Schaltkontakt der einzelnen Schalter prägt und die andere als Schaltfah­ ne wirkt.

Hierbei können die einzelnen Schaltelemente und die Ver­ bindungsleitungen auf die beiden Schichten der Matte auf­ gedampft oder mittels einer leitenden Paste aufgebracht sein (Anspruch 10). Ferner ist es auch möglich, daß die Matte gemäß Anspruch 11 zwei elektrisch leitende Folien aufweist, die durch eine elastische Trennschicht im unbe­ lasteten Zustand auf Abstand gehalten sind, und die erst durch einen bestimmten (äußeren) Druck leitend verbunden werden.

In jedem Falle ist es jedoch von Vorteil, wenn eine Um­ hüllung die stromführenden Teile der Matte umgibt (An­ spruch 12).

Ferner ist es auch möglich, daß die Auswerteeinheit eine Registriereinheit aufweist (Anspruch 16), so daß bei­ spielsweise Reihenuntersuchungen bei der Prüfung von Sitz­ gelegenheiten zunächst aufgezeichnet und anschließend beispielsweise mit einem Computer einfach ausgewertet werden können.

Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich ohne Be­ schränkung der allgemeinen Anwendbarkeit insbesondere zur Überprüfung der Formgebung von Sitzgelegenheiten, wie Autositzen, Stühlen, Couchen etc., um bei der Entwicklung derartiger Sitzgelegenheiten eine unter ergonomischen und orthopädischen Gesichtspunkten optimale Formgebung zu erzielen.

Darüberhinaus kann sie dazu dienen, einer Person die mo­ mentan eingenommene individuelle Körperhaltung auf einem Trainingsgerät oder einer Sitzgelegenheit anzuzeigen, so daß gegebenenfalls individuelle Haltungsfehler korrigiert werden können.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des all­ gemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen dient die er­ findungsgemäße Einrichtung zum Überprüfen der Körper­ haltung von Personen ohne Beschränkung der allgemeinen Anwendbarkeit zur Überprüfung der Körperhaltung in Bezug auf eine Rückenstütze (1), die beispielsweise zu einem nichtgezeigten Trainingsgerät gehört. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der Rückenstütze (1) eine Matte angebracht. Diese Matte weist eine elasti­ sche Trennschicht (3) auf, auf deren beiden Seiten elek­ trisch leitende Folien (2) angeordnet sind. Eine Umhüllung (4) umgibt die beiden elektrisch leitenden Folien (2) und die elastische Trennschicht (3). Im unteren Teil der Matte ist eine weitere gleichartig aufgebaute Matte aufgebracht, die ebenfalls eine elastische Trennschicht (3) und zwei elektrisch leitende Folien (2) aufweist, die eine Um­ hüllung umgibt.

Die jeweils beidseits der elastischen Trennschicht (3) angeordneten elektrisch leitenden Folien (2) sind über Leitungen (7) mit einer Gleichspannungsquelle (6) verbun­ den. Ferner ist in Reihe mit jeweils einer Folie (2) eine Anzeigelampe (5) geschaltet.

Die elastische Trennschicht (3) ist dabei so aufgebaut, daß durch eine Krafteinleitung auf die Rückenstütze (1) über die Matte eine elektrische Verbindung zwischen den beid­ seits der elastischen Trennschicht (3) angeordneten lei­ tenden Folien (2) hergestellt wird. Diese elektrische Verbindung schließt den Stromkreis, so daß die in dem jeweiligen Stromkreis angeordnete Lampe (5) leuchtet. Das Leuchten der Lampe (5) zeigt damit eine Belastung der Rückenstütze (1) an.

Durch die im unteren Bereich der "Grund-Matte" vorgesehene weitere elastische Trennschicht (3) mit beidseits angeord­ neten elektrisch leitenden Folien (2), denen ebenfalls ein Stromkreis mit einer Anzeigelampe (5) zugeordnet ist, ist es möglich, zu erfassen, ob die Krafteinleitung auf die Rückenstütze (1) nur im oberen Bereich, im gesamten Be­ reich oder nur im unteren Bereich (durch den Pfeil 8 ange­ deutet) erfolgt. Je nach dem Ort der Krafteinleitung bren­ nen dann die eine oder die andere oder beide Lampen (5).

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Einrich­ tung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung, daß die beidseits der elastischen Trenn­ schicht (3) vorgesehenen elektrisch leitenden Folien durch einen Steg (9) in einen oberen und einen unteren Bereich geteilt sind, die elektrisch nicht miteinander verbunden sind. Ansonsten ist die Matte gleich wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aufgebaut, wobei einander entsprechende Teile mit dem gleichen Bezugszeichen verse­ hen sind. Jedem Bereich der elektrisch leitenden Folien (2) ist ein eigener Stromkreis mit einer Anzeigeleuchte (5) zugeordnet, so daß ebenfalls der Ort der Krafteinlei­ tung (Zeile 8) erfaßt werden kann.

Im übrigen entspricht der Aufbau und die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden. Innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens können selbstverständlich die ver­ schiedensten Modifikationen vorgenommen werden:
So können anstelle von "Schaltelementen" auch "druckpro­ portionale" Sensorelemente verwendet werden. Selbstver­ ständlich ist es auch möglich, nur mit einem einzigen Sensorelement oder mit mehr als zwei Sensorelementen zu arbeiten. Die Aufteilung der Bereiche, für die jeweils ein Sensorelement vorgesehen ist, kann dabei in Abhängigkeit von dem jeweils zu prüfenden Gerät bzw. der jeweils zu prüfenden Sitzgelegenheit erfolgen.

Auch kann die Anzeigeeinheit eine akustische Anzeige und/oder segmentierte optische Anzeigen aufweisen. Ferner ist es auch möglich, daß die Auswerteeinheit eine Re­ gistriereinheit aufweist, die eine einfache Aufzeichnung der Ergebnisse beispielsweise bei einer Reihenuntersuchung und eine spätere Auswertung dieser Ergebnisse mit einem Computer erlaubt.

Claims (18)

1. Einrichtung zur Überprüfung der Körperhaltung von Personen bei der Benutzung von Trainingsgeräten, Sitzgele­ genheiten oder dgl., mit

• - wenigstens einem druckempfindlichen Sensorelement,
• - einem Trägerelement für das oder die Sensorelemente, das an dem jeweiligen Trainingsgerät, der Sitzgelegenheit oder dgl. derart anbringbar ist, daß die Person in Abhängigkeit von ihrer Körperhaltung auf das oder die Sensorelemente einen bestimmten Druck ausübt, und
• - einer Auswerteeinheit, an der die Ausgangssignale der Sensorelemente angelegt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sensorele­ menten vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente in Form einer Matrix angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente entspre­ chend der Form der Körperpartien, deren Haltung überprüft werden soll, angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement eine flexib­ le Matte ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der flexiblen Matte dem Trainingsgerät, der Sitzgelegenheit oder dgl., mit der sie verwendet werden soll, angepaßt ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente ein druck­ proportionales Ausgangssignal liefern.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelemente Schalter sind, die durch einen bestimmten Druck geschlossen werden.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte aus wenigstens zwei Schichten besteht, von denen eine den Schaltkontakt der einzelnen Schalter und die andere die Schaltfahnen trägt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente und die Verbindungsleitungen auf die beiden Schichten der Matte aufgedampft oder mittels einer leitenden Paste aufgebracht sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte zwei elektrisch leitende Folien (2) aufweist, die durch eine elastische Trennschicht (3) auf Abstand gehalten sind, und bei einem bestimmten Druck leitend verbunden werden.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umhüllung (4) die leiten­ den Teile der Matte umgibt.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit eine akustische oder optische Anzeigeeinheit aufweist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit wenigstens ein Anzeigeelement (5) aufweist, dessen Funktionszustand die jeweilige Körperhaltung angibt.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit für jedes Sensorelement entsprechende Anzeigeelemente (5) aufweist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit eine Registriereinheit aufweist.

17. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Überprüfung der Formgebung von Sitzgelegen­ heiten.

18. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Überprüfung der auf den Trainingsgeräten, Sitzgelegenheiten oder dgl. eingenommenen Körperhaltung.