WO2011089281A1 - Dispositivo de asistencia para una persona que desea levantarse de o sentarse en un dispositivo de asiento - Google Patents

Dispositivo de asistencia para una persona que desea levantarse de o sentarse en un dispositivo de asiento Download PDF

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WO2011089281A1
WO2011089281A1 PCT/ES2010/070037 ES2010070037W WO2011089281A1 WO 2011089281 A1 WO2011089281 A1 WO 2011089281A1 ES 2010070037 W ES2010070037 W ES 2010070037W WO 2011089281 A1 WO2011089281 A1 WO 2011089281A1
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WO
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force
detected
control unit
seat
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PCT/ES2010/070037
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Manuel Montejo Estevez
Iñigo DORRONSORO ESNAL
Asier Fernandez Iribar
Alex Arriola Martiarena
Original Assignee
Fundacion Fatronik
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Publication date
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    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/14—Standing-up or sitting-down aids
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    • A61G7/1001—Devices for lifting patients or disabled persons, e.g. special adaptations of hoists thereto specially adapted for specific applications
    • A61G7/1007—Devices for lifting patients or disabled persons, e.g. special adaptations of hoists thereto specially adapted for specific applications mounted on or in combination with a toilet

Definitions

  • the present invention falls within the technical field of the devices used to assist people when they wish to get up from or sit in a seat, such as a chair, armchair, the seat of a vehicle, stool, wheelchair, etc.
  • the systems to help get up and sit in a seat are intended to be used by older people and people with permanent or temporary physical disabilities.
  • such devices are generally constituted by mechanical devices (for example springs) that move a support surface to help a person get up.
  • Other devices comprise an inflatable element for the same purpose. All these devices are activated by the user and their operation is all / nothing, that is, when the user activates it, the device moves from one position to another (for example, it swells completely or the mechanical element travels completely).
  • assistive devices employing inflatable cushions are described, for example, in US-5988747, US-5505518 and US-5361433.
  • portable devices have also been designed for the same purpose which, by means of mechanical or pneumatic devices, help the person to get up, such as those described, for example, in US-2006150321-A, US-5082327, US-4629162 , US-61 13188, US-5333931, and US- 6637818.
  • the user himself activates by means of some kind of switch the air system to inflate or deflate the device that helps him to get up and does not allow a personalized regulation .
  • Known assistive devices suffer from the problem that arises. based on an all / nothing operation, that is, the device is activated or deactivated. In this regard, it should be taken into account that such a device tries to help a person (for example, an elderly person or with some degree of disability or in rehabilitation) to sit or stand up, but the level of help that each person needs It is very different, that is, there are people who will need almost complete help to get up, but on the other hand there will be people who do not need so much help. There is also the problem of how the force of the device is delivered.
  • the known devices provide the same level of help without taking into account the specific needs and effort made by the person, that is, even if you do not need help at that moment of time (or at that particular phase of the movement) the system provides it to you .
  • mattresses are also known that can be inflated by areas to change the contact pressure of the patient with the support surface and prevent the formation of bedsores.
  • These mattresses incorporate pressure sensors that allow user pressure to be detected in certain areas and thus cause selective inflation or deflation of those areas. In some cases these systems modify the inflation and deflation strategies and cycles based on the information provided by the pressure sensors when the user makes some movements.
  • These mattress devices are described, for example, in US-2005204476-A, US-7069610, US-7107642, US-2008005843-A, US-6058537, US-6034526 and US-6877178.
  • these mattresses only act on the support area to modify the contact pressure and do not offer the possibility of helping a person to get up or sit.
  • the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the state of the art detailed above, by means of an assistive device for a user who wishes to rise from or sit on a seating device, which comprises an actuator device capable of being arranged in the seating device and activatable to move at least a part of the seating device between a minimum height position and a maximum height position to help the user to sit by moving the part of the seating device towards said minimum height position and to help the user to rise by moving the part of the seating device towards said maximum height position;
  • At least one sensor device for determining the force exerted by the user on the seat device
  • control unit connected to the actuator device and the sensor device, to activate the actuator device based on force values detected (F) by the sensor device; the control unit further comprising a presence detection system that determines the presence of a user in the seat device when at least one force value detected is greater than a busy seat value (FUSER),
  • control unit further comprises
  • a system that detects the intention of the user to sit down to detect if the detected force values are greater than a reference force value and activate the actuator device to move the part of the seating device to the minimum height position when at least one force value detected is greater than the reference force value;
  • control unit being a microprocessor in which the monitoring system is implanted and comprising a memory in which the values of occupied and reference seat force are stored; and the assistive device being arranged in the seating device.
  • the control unit further comprises an activation detector system for, when the control unit is in a busy seat mode, to detect if at least one force value detected by the sensor device is less than an activation force value and to put the control unit in a standby mode ready to activate the actuator device while said at least one detected force value is less than the activation force value.
  • the user intention to get up system detects, when the control unit is in standby mode ready to activate the actuator device, if at least one force value detected by the sensor device it is less than the reference force value and to place the control unit in a seat raising mode that activates the actuator device to move said part of the seat device to said maximum height position while said at least one force value detected is less than the reference force value.
  • the system for detecting the intention of the user to sit detects, if said force value detected is greater than said reference force value and puts the control unit in a seat lowering mode that activates the actuator device to move said part of the seating device to said minimum height position while said at least one force value detected is greater than said reference force value.
  • this embodiment also comprises a presence detection system that returns the control unit to an empty seat standby mode when it has detected at least one detected force value (F) less than the seat force value occupied.
  • the combination of features described above of the assistive device corresponding to the present invention not only allows to determine if a user is sitting in the seating device, but also if the user is making any movement to sit or stand up so that the analysis of such movements allows to detect the intention of the user's movements continuously and the activation of the actuator device in the corresponding assistance mode, thus providing at all times the assistance required by the user since the assistance device is able to detect a change in the intention of the user, such as when the user begins to sit down (so that the force values detected are greater than the force value of reference so that the control unit goes into the seat lowering mode in which it activates the actuator device to assist the user to sit down) but changes his mind and gets up (so that the obtained force values are lower than reference force value so that the control unit enters the seat raising mode in which it activates the actuator device to assist the user to get up) or vice versa.
  • the assistive device according to the present invention works automatically without need for the user to provide operating orders by means of controls, buttons or other devices, since the system responds by providing the necessary help depending on these natural movements.
  • the present invention greatly improves the functionality of the assistive devices since it allows to provide assistance in getting up and sitting according to the needs of each user.
  • treating device used in the context of the present invention refers to any device in which a person can take a seat and from which it can be lifted, and comprises devices such as chairs, wheelchairs, armchairs, seating toilet bowls, benches, stools, sofas, stands, etc.
  • covering area refers to that part of the seat in which the person sits when sitting.
  • a seat used in the context of the present invention refers generically to the movement to "enter” or “leave” a seating device, and for example comprises the transfer operation of a wheelchair to a bed or the transition from / to a vehicle seat.
  • the term "actuator device” refers to a system that can be mechanical, pneumatic, electrical, etc. or combinations of both that provides strength to help the person perform the movement, generating the force from a system that transforms energy into mechanical energy such as an electric motor or a system that generates the force from a warehouse of energy such as a spring.
  • sensor device used in the context of this invention refers to a system that determines the value of the force exerted by the user on the seating area, a system that can be implemented with force sensors, pressure sensors, contact sensors etc. or combinations of both.
  • the sensor device can be a force sensor integrated in the mechanical structure of the seating device that allows measuring the force exerted on the seating area when a person sits.
  • the sensor device can be a bladder filled with a fluid in which at least one pressure sensor is arranged, such as an MPX4250 absolute pressure sensor from the American company Freescale Semiconductor, Inc.
  • one or more pressure sensors may be arranged inside the bladder so that they measure the internal pressure in at least one chamber inside the bladder, and / or may be arranged outside the bladder communicated with the internal to determine the internal pressure of the bladder, and / or may be arranged forming a network on the surface of the bladder
  • the sensor device can also be another system that obtains the force on the seat from the contact surface, for example by calculating the force proportionally to the value of the contact surface.
  • the contact surface can be measured with several contact sensors distributed over the seat, or also with a matrix of pressure sensors.
  • the sensor device can be implemented with one or more contact sensors that allow the calculation of the force in the seating area at discrete values.
  • the force value can be determined at one of the following values: zero , soft, strong.
  • the sensor device can consist of a sensor (or several) that measures the proximity of the user's body to the seating area and from this Information determines the value of the force on the seat, for example estimating the force as inversely proportional to the distance.
  • the sensor device determines the force on the seating area, but not exclusively, the system can be implemented including additional sensors in the backrest (or perhaps in the armrest).
  • the device of the present invention can be an independent device that is disposed on a "fixed" seat, that is, devoid of its own actuator device, or it can be integrated into an existing seat device, such as in a lift chair with existing actuator means to which the control unit is connected, such as the lift chair described in US Pat. No. 7,000,988, in whose seating area the sensor device is disposed.
  • the assistance device can also be integrated into catapult-type chairs such as those marketed by the American company Pride Mobility Products Corp. in which the control unit can be connected to the electric motor that drives the lowering of the chair and the device
  • the sensor such as a bladder of the type described above, can be incorporated into the seating area.
  • the assistive device can be integrated into electric cushion products such as the UPLIFT POWER SEAT TM seating device of the US company Uplift Technologies Inc. or to products whose performance is based on inflatable elements such as for example the described seat lifting device in US Pat. No. 5,375,910.
  • the presence detector system puts the control unit in the occupied seat mode after having detected a plurality of successive force values greater than the occupied seat value, and returns the control unit to the empty seat mode when you have detected at least one force value less than the occupied seat value.
  • a second embodiment of the presence detector system alternative or complementary to the first embodiment described above, it maintains the control unit in the occupied seat mode while not detecting at least a force value lower than a predetermined occupied seat force threshold value that is less than the occupied seat value, and returns the control unit to the empty seat mode when it detects at least one force value lower than said occupied seat force threshold value, being the threshold value of occupied seat force stored in the microprocessor memory.
  • the presence detection system puts the control unit in ready mode to activate the actuator device after having detected a plurality of successive force values less than the activation value for at least a range of measured time, and return the control unit to seated mode when it has detected at least one force value greater than the activation value.
  • a fourth embodiment of the presence detector system alternative or complementary to the first embodiment of the activation detector system described above, it maintains the control unit in the mode ready to activate the actuator device while not detecting at least one force value greater than a predetermined activation force threshold value that is greater than the activation value, and returns the control unit to seated mode when it detects at least one force value greater than the activation force threshold value, the value being activation force threshold stored in microprocessor memory.
  • a first embodiment of the systems for detecting the intention of the user to get up or sit they put the control unit in the mode of raising the seat (helps the user to get up) after having detected a plurality of successive force values less than the reference value, and return the control unit to the seat lowering mode (helps the user to sit down) when he has detected at least one force value greater than the reference value.
  • the operation of the user detection systems of getting up or sitting is simultaneous.
  • a second embodiment of the detection systems of the user's intention to get up or sit alternative or complementary to the first embodiment of the detection systems of the user's intention to rise or sit, they keep the control unit in the mode of raising the seat (helps the user to get up) while not detecting at least one force value greater than a predetermined first reference threshold value that is greater than the reference value, and return the control unit to the mode of lowering the seat (helps the user to sit down) when it detects at least one force value greater than the first activation threshold value, the first threshold value being stored in the microprocessor memory.
  • the control unit can also change from the occupied seat mode to the empty seat mode when the presence detection system during a measured time interval longer than a predetermined maximum time interval has not detected at least one value force greater than the occupied seat value, the predetermined maximum time interval being stored in the microprocessor memory.
  • the control unit may change from ready mode to activate the actuator device to seated mode when the presence detection system for a longer measured time interval than a predetermined maximum time interval has not detected at least one value of force less than the activation value, the predetermined maximum time interval being stored in the microprocessor memory.
  • control unit may be designed to change from the seat lowering mode (help the user to sit down) to the mode ready to activate the actuator device when the presence detection system for a measured time interval longer than an interval of predetermined maximum time has not detected at least one force value less than the reference value, the predetermined maximum time interval being stored in the microprocessor memory.
  • the control unit can also be designed so that the change from sitting mode to ready mode is carried out exclusively when (one or more) force values have been determined that are lower than the activation value during a measured time interval (or a higher sustained value during a time interval), the predetermined maximum time interval being stored in the microprocessor memory.
  • the assistive device may be designed to offer individualized assistance for each user using the seating device, that is, to offer more assistance if a user is weak and, conversely, if a user is stronger. It will provide less help. In this case, the user will not have to explicitly select the level of assistance he needs since this automatically results in an adjustment of the values of occupied, activation and reference seat force by means of an automatic calibration of these values that can be save in the control unit as a user profile.
  • This calibration of the occupied, activation and reference seat values includes continuous monitoring during a period of time or an established calibration cycle of the force values determined by the sensor device when the seat device is being used by a user, and the evaluation of the force values obtained to establish a profile comprising a certain value of occupied seat force, a certain activation force value, a certain reference force value and, where appropriate, a certain force threshold value of the lower reference force and / or a threshold force force value of top reference.
  • the value of the reference force can be determined, for example, by a calibration cycle. In this cycle the user sits and stands up and from the register of the obtained forces a maximum force value (F M AX) and a minimum value (F M , N ) of the force are established, so that it can be calculated the range of force variation (AF) using the following formula:
  • the value of the reference force (F RE F) is set at a point between the maximum force value and the minimum force value, within the reference range, applying, for example, the following formula
  • the occupied seat value can be determined analogously, for example, in a percentage of the value of the registered maximum historical force, or it can also be set as the value determined by a sensor device when the seat device is occupied by a given weight, such as 30 kilograms.
  • individual force value profiles can be established for each user and / or for each group of users in relation to which combinations of values have been obtained in the calibration cycles of similar strength. These profiles can be stored in the control unit and recognized by the same on the basis that a combination resulting from a cycle of obtaining force values is identical or similar to a saved profile.
  • the control unit may also be designed so that it can assess whether its performance, that is, its response to the force values obtained in the various modes of operation and waiting is effective and adapt its behavior to provide a particularly adapted level of assistance. to the person and at that time, so that the control unit can "learn" with the use to function better.
  • the control unit can also be designed to act differently in each mode of operation, for example by modifying the reference force value depending on whether the movement of the user to whom the actuator device is to want to get up or sit and also depending of whether the phase of the movement is initial, middle or final.
  • the control unit can also be provided with management means to manage the initialization that act when the assistance device is turned on when connected to the power supply.
  • management means can order the actuator device to bring the assistive device to an established position, for example the maximum height position or the minimum height position , or the position held before the assist device was disconnected from the power supply the last time.
  • the sensor device is implemented with force sensors integrated in the legs of the seat that allow to measure the force exerted by the chair on the floor and from this measurement determine the pressure on the seat knowing the surface of the seat.
  • seat (Pressure is implemented with force sensors integrated in the legs of the seat that allow to measure the force exerted by the chair on the floor and from this measurement determine the pressure on the seat knowing the surface of the seat.
  • force sensors may be included in the legs of a standard chair (one on each leg) to measure the force exerted by each leg of the chair on the floor.
  • the contact surface varies (support in the backrest or support the seat and backrest) it can be determined when the person leaves to lift and estimate the force on the seat so that the control unit activates the necessary assistance modes.
  • the assistive device is integrated in a wheelchair with foot function and seat lift, for example the Permobil C400 VS product.
  • foot function and seat lift for example the Permobil C400 VS product.
  • These systems allow a person to lift a person in a wheelchair to a standing position or lift the seat to a higher position.
  • the sensor device can be integrated in the seat itself and the actuator device is the chair's own actuation system.
  • the control unit presented in this invention allows the operation of the foot and seat lifting functions to be operated automatically using the movement of the user's body, without resorting to the chair control knob.
  • This mode of use is especially useful in transitions to enter or exit the wheelchair, performed by the user himself when he has sufficient capabilities or assisted by another person (or another system such as a crane) because it works automatically without need of using a command (and therefore a hand). In this way the user has the hands free to hold on to other sites and make the transition easier. In this way, the assistant has hands free to grab / help the user to make the transition more easily.
  • the sensor device is comprised of one or more contact sensors that are activated with the contact of the person's body with the seating area.
  • a surface contact sensor on the fabric covering the seat
  • another contact sensor inside the seat between the foam.
  • the control unit can provide the same functions with a small variation of its implementation by simplifying the criteria of the detection systems, according to the following possibilities:
  • a force on the seating area can be estimated at three levels: zero, soft, strong. It can modify the criteria of the detection systems in the control unit to use this information;
  • a force on the seat can be estimated at several levels: zero, soft, medium, strong, etc. . And then modify the criteria of the detection systems in the control unit to use this information.
  • the actuator device is a system with a "spring” (in general, elastic, mechanical or pneumatic), or a system consisting of several springs, which stores the mechanical energy when sitting and returns it when it is lifted.
  • the control unit manages a locking / braking system to manage when the force to lift is provided.
  • the control unit manages when the seat can be lowered or locked, and the user is the one who makes the force downwards with its own weight.
  • this can be implemented in an office chair to provide assistance from the movement made by the person without having to use the controls.
  • VELA Tango office chairs http://www.vela.dk/00148/00150/
  • eMove4 http: //www.asd.co.uk/special needs / emove / emove.htm or SPS7 model (http: //www.asd.co.uk''sport/sport_details.htm) from Advance Seating designs.
  • the sensor device may be integrated in the seat and the actuator device may be the chair's own actuator system (in the examples mentioned, electric motors and pneumatic spring).
  • the control unit presented in this invention makes it possible to improve the use of these chairs by managing the aid to get up or sit in these chairs without the need for the user to use the controls to handle this aid management.
  • this can be implemented whose actuator device has limit switches to indicate the position of maximum and minimum height.
  • the control unit can use this information to improve the operation of the control algorithm.
  • the present invention overcomes the drawbacks of the state of the art described above in an efficient manner by means of an assistive device with a relatively simple and economical structure.
  • Figure 1 is a schematic view of the most relevant elements according to an embodiment of the invention applied to a first type of seat;
  • Figure 2 is a schematic view of the relationship of the control unit with the actuator device
  • Figure 3 is a diagram showing a way to obtain the value of a reference force by means of a calibration cycle
  • FIG. 4 shows the most relevant modes of operation in which the control unit operates according to an embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows an embodiment of the transitions of the control unit from the "sitting mode"
  • Figure 6 shows an embodiment of the transitions of the control unit from the "ready mode"
  • FIG. 7 shows an embodiment of the control unit transitions from the "standby mode"
  • Figure 8 shows an embodiment of the transitions of the control unit from the "sitting assistance mode"
  • Figure 9 shows an embodiment of the transitions of the control unit from the "empty seat mode"
  • Figure 10 shows an embodiment of the transitions of the control unit from the "occupied seat mode"
  • Figure 1 1 schematically shows the sensor device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a schematic view of the most relevant elements according to an embodiment of the invention applied to a second type of seat;
  • Figure 13 is a schematic view of the most relevant elements according to an embodiment of the invention applied to a third type of seat.
  • the actuator device -2- (shown in its maximum height position) is of the catapult type.
  • the stationary part of the actuator device is disposed on and is applied on the seating area -1 a- of a conventional -1 chair.
  • a bladder -3- filled with a fluid is immobilized and inside which it is housed, as can be seen in more detail in Figure 1 1, an absolute pressure sensor -5-.
  • a control unit -4- is interconnected that receives signals identifying the values detected by the sensor -5-, processes such received signals and issues control signals to the actuator device - 2-, so that the movable part of the actuator device which can comprise, for example, an actuator mechanism that includes an electric motor coupled to a spindle (not shown in the figures) to move said movable part between a position of maximum height shown in figure 1, and a position of minimum height (not shown in figure 1) in which the movable part of the actuator device -2- is coplanar with its stationary part.
  • Figure 2 shows schematically and generically how the control unit -4- interacts with the actuator device -2- following the user's intentions detected as a result of measuring the force exerted by the user on the sensor device.
  • Figure 3 shows the obtaining of a reference force value -F ref - from a corresponding calibration cycle of a duration -t-.
  • control unit may be operating in various modes of operation and their general interrelation. It can be seen that the control unit can be found in an empty seat standby mode, a busy seat standby mode, a seat lowering mode that provides assistance for the user to sit down, a seat raising mode that provides assistance so that the user can get up, a standby mode for activating the seat up mode in which the control unit is ready to enter assistance modes, and a standby mode in which the user is sitting.
  • These operating modes of the control unit will be explained in more detail with reference to Figures 5 to 10.
  • Figure 5 shows the transition of the operating modes from the seated mode in which the control unit is located when the user is seated in the seating device. So. when the control unit is in this sitting mode and the activation detection system described above in the "DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION" section of the present specification receives force values detected from the sensor device -F- less than a value of activation force -F 3Ct - default, the activation detection system considers that the control unit is ready to enter an assistance mode and therefore puts the control unit in an activation mode or mode ready to activate the actuator device On the other hand, if the activation detector system does not receive detected force values from the sensor device -F- less than the activation force value -F act - returns the control unit to the standby mode sitting on the that the activation detector system monitors the force values detected -F- received from the sensor device.
  • This way of raising the seat occurs when the user’s intention to get up system also described above in the “DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION” section of the present specification receives lower force values from the sensor device -F- that a reference force value -F re .- predetermined since, in this case, it is considered that those lower force values detected -F- are indicative that the user is trying to get up which results in a decrease in the force exerted by the user on the sensor device.
  • This way of raising the seat is maintained as long as the detection system of the user's intention to get up continues to receive detected force values -F- less than the reference force value -F, ef -.
  • Figure 6 also shows a timer.
  • This timer is integrated in the control unit and measures the elapsed time -T med - from the entry of the control unit in the drive standby mode. When that elapsed time -T med - exceeds a maximum operating time interval -T RE SET- of the control unit has not passed to said second assistance system, the control unit returns to said seated mode.
  • the control unit enters the lowering mode of the aforementioned seat in which the control unit activates the actuator device so that its moving part descends to the minimum height position, the control unit being maintained in this mode of lowering the seat while the third system detects that the force values -F- detected remain higher than the reference force value -F RE F-.
  • control unit comprises a timer that measures the elapsed time -T med - from the entrance of the control unit in the seat raising mode until the moving part of the actuator device has reached its maximum height position. If the control unit detects that the elapsed time -T med - measured exceeds time available in the climbing mode -T M AX- seat, the control unit gives terminate mode rise seat and return to Empty seat standby.
  • the control unit when the control unit is in the first activation mode and the moving part of the actuator device is in an raised position between its minimum height position and its maximum height position, the control unit can also move to various modes depending on the force values detected -F-.
  • the detection system of the intention of the user to sit does not cease to detect detected force values -F- higher than the reference force value— F REE -
  • the control unit remains in the first activation mode until the moving part of the actuator has reached its height position minimum
  • the sensor device stops emitting detected force values -F- higher than the reference force value -F RE - : F -
  • the control unit leaves the seat lowering mode and the third monitoring system is it limits to monitoring the detected force values -F-, while the system detects the user's intention to get up, when it detects detected force values -
  • Figure 8 also illustrates that the timer also measures the elapsed time -T, network - from when the control unit has entered the seat lowering mode until the moving part of the actuator has reached its minimum height position . If the minimum height position is reached within ⁇ T med - shorter than a time available in the first assistance mode -T M ⁇ N -, the control unit goes to the activation mode described above. descriptive with reference to figures 5 and 6.
  • Figure 9 shows an embodiment of the transitions of the control unit from the "empty seat standby mode" mentioned previously in the description of Figure 7, or in which the control unit is initially placed when the assistive device is switched on by connecting it to a power supply (not shown in the figures) in a manner known per se.
  • the empty seat standby mode the moving part of the actuator is in its maximum height position.
  • the first detected system considers those detected force values -F- m and aores as representative of the presence of a detected user that sits on the chair, and puts the control unit in a "standby seat busy mode". If, on the other hand, the detected force values -F- are lower than the occupied seat force value -F USER-, the control unit is kept in the empty seat standby mode.
  • the user's intention detection system of sitting monitors if the force values detected -F- are greater than a reference force value -F REF - predetermined and, if they are, causes the control unit to enter a seat lowering mode in which the unit control activates the actuator device so that its moving part moves to the minimum height position, thus assisting the user to sit down.
  • the control unit stays in the busy seat standby mode.
  • the presence detector system simultaneously detects that the detected force values -F- are even lower than the occupied seat force value -FUSUARY-, causes the unit to return to the empty seat standby mode.
  • Figure 12 shows an embodiment of the device according to the present invention in which the seating device -1 - is a chair, and in which the sensor device -3- is implemented with force sensors integrated in the legs -1c - of the chair -1 -, which allow to measure the force exerted by the chair -1 - on the ground and from this measurement determine the force on the seating area -1 a- so that the control unit -4- activates the necessary assistance modes.
  • Figure 13 shows an embodiment of the device according to the present invention in which the seating device -1 - is an office chair, in which the sensor device -3- comprises a single force sensor integrated in a support column -1 e- comprising a pneumatic piston and a leg structure - 1c-.
  • the seating area rests on the column -1 e -. (1 a) so that the sensor device -3- measures the force with which the seating area (1 a) rests on the column (1 e), to determine the force (F) exerted by the user on the seating area (1 a).
  • this measurement allows estimating the force on the seating area -1 a- so that the control unit -4- activates the necessary assistance modes.

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Abstract

Dispositivo de asistencia que comprende un dispositivo actuador (2) dispuesto en el dispositivo de asiento (1), al menos un dispositivo sensor (3, 5) dispuesto en una zona de asiento (1a) del dispositivo de asiento (1) para determinar valores de fuerza (F) ejercidas por el usuario en la zona de asiento (1a); una unidad de control (4) conectada al dispositivo actuador (2) y al dispositivo sensor (3, 5), para activar el dispositivo actuador en función de valores de fuerza detectados (F), y que comprende un sistema detector de la intención del usuario de sentarse para detectar si los valores de fuerza detectados (F) son mayores que un valor de fuerza de referencia (FREF) y para entonces desplazar la parte del dispositivo actuador (2) hacia una posición de altura mínima, un sistema detector de la intención del usuario de levantarse para detectar si los valores de fuerza detectados (F) por el dispositivo sensor (3, 5) son menores que el valor de fuerza de referencia (FREF) y para entonces desplazar la parte del dispositivo de asiento (1) hacia una posición de altura máxima.

Description

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LEVANTARSE DE O SENTARSE EN UN DISPOSITIVO DE ASIENTO
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra en el campo técnico de los dispositivos utilizados para asistir a personas a la hora de que desean levantarse de o sentarse en un asiento, tal como una silla, butaca, el asiento de un vehículo, taburete, silla de ruedas, etc.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los sistemas para ayudar a levantarse y sentarse en un asiento están destinados a ser utilizados por personas mayores y personas con alguna discapacidad física permanente o temporal. Habitualmente, tales dispositivos están constituidos generalmente por dispositivos mecánicos (por ejemplo muelles) que desplazan una superficie de apoyo para ayudar a levantarse a una persona. Otros dispositivos comprenden un elemento hinchable con el mismo propósito. Todos estos dispositivos son activados por el usuario y su funcionamiento es todo/nada, es decir, cuando el usuario lo activa, el dispositivo pasa de una posición a otra (por ejemplo, se hincha completamente o el elemento mecánico realiza su recorrido completo).
Asientos que incorporan mecanismos mecánicos o neumáticos para ayudar a que la persona pueda realizar el movimiento de levantarse o sentarse se describen, por ejemplo, en los documentos de patente US-7000988, US-5346280, US-5165753, US-5498064 y US-4778217.
Por otra parte, dispositivos de ayuda que emplean cojines hinchables se describen, como por ejemplo en los documentos de patente US-5988747, US- 5505518 y US-5361433.
Asimismo, también se han diseñado con la misma finalidad dispositivos portátiles que mediante dispositivos mecánicos o neumáticos ayudan a la persona a levantarse, como los descritos, por ejemplo, en los documentos de patente US- 2006150321 -A, US-5082327, US-4629162, US-61 13188, US-5333931 , y US- 6637818. En todas las soluciones, el propio usuario activa mediante alguna clase de interruptor el sistema de aire para inflar o desinflar el dispositivo que le ayuda a levantarse y no permiten una regulación personalizada.
Los dispositivos de asistencia conocidos adolecen del problema que se basan en un funcionamiento todo/nada, es decir, el dispositivo se activa o se desactiva. Al respecto, debe tenerse en cuenta que un dispositivo de este tipo trata de ayudar a una persona (por ejemplo, una persona mayor o con algún grado de discapacidad o en rehabilitación) a sentarse o a levantarse, pero el nivel de ayuda que precisa cada persona es muy distinto, es decir, hay personas que necesitarán una ayuda casi completa para levantarse, pero por otro lado habrá personas que no necesitan tanta ayuda. También está el problema de cómo se entrega la fuerza del dispositivo. Los dispositivos conocidos proporcionan el mismo nivel de ayuda sin tener en cuenta las necesidades puntuales y el esfuerzo que realice la persona, es decir, aunque no necesites ayuda en ese instante de tiempo (o en esa fase particular del movimiento) el sistema te la proporciona.
Por otra parte, también se conocen colchones que pueden inflarse por zonas para cambiar la presión de contacto del paciente con la superficie de soporte y evitar la formación de escaras. Estos colchones incorporan sensores de presión que permiten detectar la presión del usuario en determinadas zonas y así provocar el inflado o desinflado selectivo de esas zonas. En algunos casos estos sistemas modifican las estrategias y los ciclos de inflado y desinflado en función de la información proporcionada por los sensores de presión al realizar el usuario algunos movimientos. Estos dispositivos para colchones se describen, por ejemplo, en los documentos de patente US-2005204476-A, US-7069610, US-7107642, US- 2008005843-A, US-6058537, US-6034526 y US-6877178. Sin embargo, estos colchones únicamente actúan sobre la zona de soporte para modificar la presión de contacto y no ofrecen la posibilidad de ayudar a una persona a levantarse o sentarse.
A la vista de lo anterior, era deseable poder contar con un dispositivo de asistencia a una persona que desea levantarse o sentarse en un asiento, que permitiera evitar los inconvenientes de los dispositivos del estado de la técnica proporcionando una ayuda más eficaz a las personas que lo necesiten para poder realizar el movimiento de levantarse y sentarse en un asiento por sí mismas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por objeto superar los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados, mediante un dispositivo de asistencia para un usuario que desea levantarse de o sentarse en un dispositivo de asiento, que comprende un dispositivo actuador susceptible de estar dispuesto en el dispositivo de asiento y activable para desplazar al menos una parte del dispositivo de asiento entre una posición de altura mínima y una posición de altura máxima para ayudar al usuario a sentarse desplazando la parte del dispositivo de asiento hacia dicha posición de altura mínima y para ayudar al usuario a levantarse desplazando la parte del dispositivo de asiento hacia dicha posición de altura máxima;
al menos un dispositivo sensor para determinar la fuerza ejercida por el usuario sobre el dispositivo de asiento;
una unidad de control conectada al dispositivo actuador y al dispositivo sensor, para activar el dispositivo actuador en función de valores de fuerza detectados (F) por el dispositivo sensor; comprendiendo la unidad de control además un sistema detector de presencia que determina la presencia de un usuario en el dispositivo de asiento cuando al menos un valor de fuerza detectado es mayor que un valor de asiento ocupado (FUSUARIO),
donde
la unidad de control comprende además
un sistema detector de la intención del usuario de levantarse para detectar si los valores de fuerza detectados por el dispositivo sensor son menores que el valor de fuerza de referencia y activar el dispositivo actuador para desplazar la parte del dispositivo de asiento hacia la posición de altura máxima cuando al menos un valor de fuerza detectado es menor que el valor de fuerza de referencia,
un sistema detector de la intención del usuario de sentarse para detectar si los valores de fuerza detectados son mayores que un valor de fuerza de referencia y activar el dispositivo actuador para desplazar la parte del dispositivo de asiento hacia la posición de altura mínima cuando al menos un valor de fuerza detectado es mayor que el valor de fuerza de referencia;
con la particularidad de que el sistema de detección de la intención del usuario de levantarse y el sistema de detección de la intención del usuario de sentarse funcionan simultáneamente a partir de los valores de fuerza detectados (F); por lo que la unidad de control evalúa continuamente el movimiento que está realizando el usuario para activar el modo de asistencia requerido,
siendo la unidad de control un microprocesador en el que está implantado el sistema de monitorización y que comprende una memoria en la que están almacenados los valores de fuerza de asiento ocupado y de referencia; y estando dispuesto el dispositivo de asistencia en el dispositivo de asiento.
Según una realización de la invención, la unidad de control comprende además un sistema detector de activación para, cuando la unidad de control está en un modo de asiento ocupado, detectar si al menos un valor de fuerza detectado por el dispositivo sensor es menor que a un valor de fuerza de activación y para poner la unidad de control en un modo de espera listo para activar el dispositivo actuador mientras dicho al menos un valor de fuerza detectado es menor que el valor de fuerza de activación. A su vez, en esta realización, el sistema detector de la intención del usuario de levantarse detecta, cuando la unidad de control está en el modo de espera listo para activar el dispositivo actuador, si al menos un valor de fuerza detectado por el dispositivo sensor es menor que el valor de fuerza de referencia y para poner la unidad de control en un modo de subida del asiento que activa el dispositivo actuador para desplazar dicha parte del dispositivo de asiento hacia dicha posición de altura máxima mientras dicho al menos un valor de fuerza detectado es inferior al valor de fuerza de referencia. A su vez y también en esta realización, el sistema detector de la intención del usuario de sentarse detecta, si dicho valor de fuerza detectado es mayor que dicho valor de fuerza de referencia y pone la unidad de control en un modo de bajada del asiento que activa el dispositivo actuador para desplazar dicha parte del dispositivo de asiento hacia dicha posición de altura mínima mientras dicho al menos un valor de fuerza detectado es mayor que dicho valor de fuerza de referencia. A su vez y también esta realización comprende un sistema detector de presencia que vuelve a poner la unidad de control en un modo de espera de asiento vacío cuando ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) menor que el valor de fuerza de asiento ocupado.
La combinación de características anteriormente descritas del dispositivo de asistencia correspondiente a la presente invención no sólo permite determinar si hay un usuario sentado en el dispositivo de asiento, sino también si el usuario está realizando algún movimiento para sentarse o levantarse de manera que el análisis de tales movimientos permite detectar la intención de los movimientos del usuario de forma continua y la activación del dispositivo actuador en el modo de asistencia correspondiente, proporcionando así en cada momento la asistencia requerida por el usuario ya que el dispositivo de asistencia es capaz de detectar un cambio en la intención del usuario como, por ejemplo, cuando el usuario comienza a sentarse (de manera que los valores de fuerza detectados son mayores que el valor de fuerza de referencia de manera que la unidad de control pasa al modo de bajada del asiento en el que activa el dispositivo actuador para que preste asistencia al usuario para sentarse) pero cambia de idea y se levanta (de manera que los valores de fuerza obtenidos son inferiores al valor de fuerza de referencia de manera que la unidad de control pasa al modo de subida del asiento en el que activa el dispositivo actuador para que preste asistencia al usuario para levantarse) o viceversa. Todo ello es posible sin que el usuario tenga que realizar movimientos distintos a los que realiza de forma natural para levantarse de o sentarse en un dispositivo de asiento sin dispositivo de asistencia, es decir, el dispositivo de asistencia conforme a la presente invención funciona automáticamente sin necesidad de que el usuario proporcione órdenes de manejo mediante mandos, botones u otros dispositivos, ya que el sistema responde proporcionando la ayuda necesaria en función de dichos movimientos naturales.
Por lo tanto, la presente invención mejora notablemente la funcionalidad de los dispositivos de asistencia ya que permite brindar asistencia para levantarse y sentarse en función de las necesidades de cada usuario.
El término "dispositivo de asiento" empleado en el contexto de la presente invención se refiere a cualquier dispositivo en el que una persona pueda tomar asiento y del que se puede levantar, y comprende dispositivos tales como sillas, sillas de ruedas, sillones, asientos de tazas de inodoros, bancos, taburetes, sofás, soportes, etc. A su vez, el término "zona de asiento" se refiere a aquella parte del asiento en la que se posa la persona cuando está sentada.
El término "levantarse" o "sentarse" en un asiento empleado en el contexto de la presente invención se refiere de manera genérica la movimiento para "entrar" o "salir" de un dispositivo de asiento, y por ejemplo comprende la operación de transferencia de una silla de ruedas a una cama ó la transición desde/hacia un asiento de un vehículo.
Por otra parte, el término "dispositivo actuador" se refiere a un sistema que puede ser mecánico, neumático, eléctrico, etc. o combinaciones de ambos que proporciona fuerza para ayudar a realizar el movimiento a la persona, generando la fuerza a partir de un sistema que transforma energía en energía mecánica como por ejemplo un motor eléctrico o un sistema que genera la fuerza a partir de un almacén de energía como por ejemplo un muelle.
El término "dispositivo sensor" empleado en el contexto de la presente invención se refiere a un sistema que determina ei valor de la fuerza ejercida por el usuario sobre la zona de asiento, un sistema que puede implementarse con sensores de fuerza, sensores de presión, sensores de contacto etc. o combinaciones de ambos.
De acuerdo con la invención, el dispositivo sensor puede ser un sensor de fuerza integrado en la estructura mecánica de dispositivo de asiento que permite medir la fuerza ejercida sobre la zona de asiento al sentarse una persona.
De acuerdo con la invención, en otra implementación, el dispositivo sensor puede ser una vejiga rellena de un fluido en la que está dispuesto al menos un sensor de presión como por ejemplo un sensor de presión absoluta MPX4250 de la empresa estadounidense Freescale Semiconductor, Inc., pudiendo estar dispuestos uno o varios sensores de presión en el interior de la vejiga de manera que miden la presión interior en al menos una cámara en el interior de la vejiga, y/o pudiendo estar dispuestos en el exterior de la vejiga comunicados con el interior para determinar la presión interior de la vejiga, y/o pueden estar dispuestos formando una red en la superficie de la vejiga, La vejiga puede estar compuesta por una pluralidad cámaras internas con uno o varios sensores de presión en cada cámara. Cada sensor es capaz de proporcionar medidas continuas de presión que cuyos valores constituyen datos de entrada que son procesados por la unidad de control. A partir de la presión medida sobre la zona de asiente el dispositivo sensor puede determinar la fuerza sobre el asiento estimando una determinada superficie de contacto (F = Presión * Superficie).
El dispositivo sensor también puede ser otro sistema que obtiene la fuerza sobre el asiento a partir de la superficie de contacto, por ejemplo calculando la fuerza de manera proporcional al valor de la superficie de contacto. La superficie de contacto puede medirse con varios sensores de contacto distribuidos sobre el asiento, o también con una matriz de sensores de presión.
Adicionalmente, el dispositivo sensor puede ser implementado con uno o varios sensores de contacto que permiten calcular la fuerza en la zona del asiento en valores discretos. A modo de ejemplo, utilizando dos sensores de contacto (dos interruptores mecánicos) situados uno en la superficie de la zona de asiento y otro en el interior de la espuma del asiento se puede determinar el valor de fuerza en uno de los siguientes valores: nula, suave, fuerte.
El mismo modo, el dispositivo sensor puede consistir en un sensor (o varios) que mide la proximidad del cuerpo del usuario a la zona de asiento y partir de esta información determina el valor de la fuerza sobre el asiento, por ejemplo estimando la fuerza como inversamente proporcional a la distancia.
El dispositivo sensor determina la fuerza sobre la zona de asiento, pero no exclusivamente, se puede implementar el sistema incluyendo sensores adicionales en el respaldo (o quizás en el reposabrazos).
El dispositivo de la presente invención puede ser un dispositivo independiente que se dispone sobre un asiento "fijo", es decir, desprovisto de un dispositivo actuador propio, o puede ser integrable en un dispositivo de asiento existente, como por ejemplo en una silla elevadora con medios actuadores ya existentes a los que se conecta la unidad de control, como la silla elevadora descrita en la patente estadounidense US-7000988, en cuya zona de asiento se dispone el dispositivo sensor. El dispositivo de asistencia también puede ser integrado en sillas de tipo catapulta como las comercializadas por la empresa estadounidense Pride Mobility Products Corp. en las que la unidad de control se puede conectar al motor eléctrico que acciona la subida'bajada de la silla y el dispositivo sensor, como por ejemplo una vejiga del tipo más arriba descrito, puede incorporarse en la zona de asiento. Asimismo, el dispositivo de asistencia puede integrarse en productos de cojín eléctrico tales como el dispositivo de asiento UPLIFT POWER SEAT™ de la empresa estadounidense Uplift Technologies Inc. o a productos cuya actuación está basada en elementos inflables tales como por ejemplo el dispositivo elevador de asientos descrito en la patente estadounidense US-5375910.
En una primera realización del sistema detector de presencia, éste pone la unidad de control en el modo de asiento ocupado después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza mayores que el valor de asiento ocupado, y vuelve a poner la unidad de control en el modo de asiento vacío cuando ha detectado al menos un valor de fuerza menor que el valor de asiento ocupado.
Por otra parte, en una segunda realización del sistema detector de presencia, alternativa o complementaria a la primera realización antes descrita, éste mantiene la unidad de control en el modo de asiento ocupado mientras que no detecta al menos un valor de fuerza inferior a un predeterminado valor umbral de fuerza de asiento ocupado que es inferior al valor de asiento ocupado, y vuelve a poner la unidad de control en el modo de asiento vacío cuando detecta al menos un valor de fuerza inferior a dicho valor umbral de fuerza de asiento ocupado, estando el valor umbral de fuerza de asiento ocupado almacenado en la memoria del microprocesador. Además, en una tercera realización del sistema detector de presencia, éste pone la unidad de control en el modo listo para activar el dispositivo actuador después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza menores que el valor de activación durante al menos un intervalo de tiempo medido, y vuelve a poner al unidad de control en el modo sentado cuando ha detectado al menos un valor de fuerza mayor que el valor de activación.
En una cuarta realización del sistema detector de presencia, alternativa o complementaria a la primera realización del sistema detector de activación antes descrita, éste mantiene la unidad de control en el modo listo para activar el dispositivo actuador mientras que no detecta al menos un valor de fuerza superior a un predeterminado valor umbral de fuerza de activación que es superior al valor de activación, y vuelve a poner la unidad de control en el modo sentado cuando detecta al menos un valor de fuerza superior al valor umbral de fuerza de activación, estando el valor umbral de fuerza de activación almacenado en la memoria del microprocesador.
En una primera realización de los sistemas de detección de la intención del usuario de levantarse o sentarse, éstos ponen la unidad de control en el modo de subida del asiento (ayuda al usuario para levantarse) después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza menores que el valor de referencia, y vuelven a poner al unidad de control en el modo de bajada del asiento (ayuda al usuario para sentarse) cuando ha detectado al menos un valor de fuerza mayor que el valor de referencia. El funcionamiento de los sistemas de detección del usuario de levantarse o sentarse es simultáneo.
En una segunda realización de los sistemas de detección de la intención del usuario de levantarse o sentarse, alternativa o complementaria a la primera realización de los sistemas de detección de la intención del usuario de levantarse o sentarse, éstos mantienen la unidad de control en el modo de subida del asiento (ayuda al usuario para levantarse) mientras que no detectan al menos un valor de fuerza superior a un predeterminado primer valor umbral de referencia que es superior al valor de referencia, y vuelven a poner la unidad de control en el modo de bajada del asiento (ayuda al usuario para sentarse) cuando detecta al menos un valor de fuerza superior al primer valor umbral de activación, estando el primer valor umbral almacenado en la memoria del microprocesador.
Cuando la primera unidad comprende uno o más contadores de tiempo para obtener intervalos de tiempo, la unidad de control también puede cambiar del modo de asiento ocupado ai modo de asiento vacío cuando el sistema detector de presencia durante un intervalo de tiempo medido más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado no ha detectado al menos un valor de fuerza mayor que el valor de asiento ocupado, estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado almacenado en la memoria del microprocesador. Alternativa o complementariamente, la unidad de control puede cambiar del modo listo para activar el dispositivo actuador al modo sentado cuando el sistema detector de presencia durante un intervalo de tiempo medido más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado no ha detectado al menos un valor de fuerza menor que el valor de activación, estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado almacenado en la memoria del microprocesador. Asimismo, la unidad de control puede estar diseñada para cambiar del modo de bajada del asiento (ayuda al usuario para sentarse) al modo listo para activar el dispositivo actuador cuando el sistema detector de presencia durante un intervalo de tiempo medido más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado no ha detectado al menos un valor de fuerza menor que el valor de referencia, estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado almacenado en la memoria del microprocesador.
La unidad de control también puede estar diseñada para que el cambio del modo sentado al modo listo se realice exclusivamente cuando se han determinado (uno o varios) valores de fuerza inferiores al valor de activación durante un intervalo de tiempo medido (o un valor superior sostenido durante un intervalo de tiempo), estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado almacenado en la memoria del microprocesador.
El dispositivo de asistencia puede estar diseñado de forma que ofrezca una asistencia individualizada para cada usuario que utilice el dispositivo de asiento, es decir, para ofrecer más asistencia si un usuario tiene poca fuerza y, al contrario, si un usuario tiene más fuerza el sistema proporcionará menos ayuda. En este caso, el usuario no tendrá que seleccionar explícitamente el nivel de asistencia que necesita ya que ello éste resulta automáticamente en un ajuste de los valores de fuerza de asiento ocupado, de activación y de referencia mediante una calibración automática de estos valores que se pueden guardar en la unidad de control a modo de perfil de usuario. Esta calibración de los valores de asiento ocupado , de activación y de referencia comprende la monitorización continua durante un periodo de tiempo o un ciclo de calibración establecido de los valores de la fuerza determinados por el dispositivo sensor cuando el dispositivo de asiento está siendo utilizado por un usuario, y la evaluación de los valores de fuerza obtenidos para establecer un perfil que comprende un determinado valor de fuerza de asiento ocupado, un determinado valor de fuerza de activación, un determinado valor de fuerza de referencia y, en su caso, un determinado valor umbral de fuerza de la fuerza de referencia inferior y/o un valor umbral de fuerza de fuerza de referencia superior.
El valor de la fuerza de referencia se puede determinar, por ejemplo, mediante un ciclo de calibración. En este ciclo el usuario se sienta y se levanta y a partir del registro de las fuerzas obtenidas se establece un valor de fuerza máximo (FMAX) y un valor mínimo (FM,N) de la fuerza, de manera que se puede calcular el rango de variación de la fuerza (AF) mediante la siguiente fórmula:
AF = F 1 MAX - F 1 MIN
Seguidamente, el valor de la fuerza de referencia (FREF) se establece en un punto entre el valor de fuerza máximo y el valor de fuerza mínimo, dentro del intervalo de referencia aplicándose, por ejemplo, la siguiente fórmula
AF AF
F 1 MIN + τ-=— , <— F 1 REF <— F 1 MAX --=— _
ni nz en la que n 1 y n2 pueden ser números iguales o diferentes, preferentemente números enteros comprendidos entre 1 y 20, como por ejemplo 4.
El valor de activación (FACT) se puede determinar a partir del valor de referencia y de los valores de fuerza máximo y el valor de fuerza mínimo, por ejemplo se puede establecer el valor de activación como el 95% del valor de referencia (FACT= FREF* 0.95 ).
El valor de asiento ocupado se puede determinar de manera análoga, por ejemplo, en un porcentaje del valor de la fuerza máxima histórica registrada, o también se puede prefijar como el valor determinado por un dispositivo sensor cuando el dispositivo de asiento está ocupado por un determinado peso, como por ejemplo, 30 Kilogramos. Con los valores de fuerza de referencia, de asiento ocupado y de activación se pueden establecer perfiles de valores de fuerza individualizados para cada usuario y/o para cada grupo de usuarios en relación con los que en los ciclos de calibración se hayan obtenido combinaciones de valores de fuerza similares. Estos perfiles pueden ser guardados en la unidad de control y reconocidos por la misma en base a que de un ciclo de obtención de valores de fuerza resulte una combinación que idéntica o similar a un perfil guardado.
La unidad de control puede estar diseñada además para que pueda evaluar si su actuación, es decir, su respuesta a los valores de fuerza obtenidos en los diversos modos de funcionamiento y de espera es efectiva y adecuar su comportamiento para proporcionar un nivel de asistencia adaptado particularmente a la persona y en ese momento, de forma que la unidad de control puede "aprender" con el uso para funcionar mejor.
La unidad de control también puede estar diseñada para actuar de forma distinta en cada modo de funcionamiento, por ejemplo modificando el valor de fuerza de referencia dependiendo de si el movimiento del usuario al que el dispositivo actuador es el de querer levantarse o sentarse y también dependiendo de si la fase del movimiento es inicial, media o final.
La unidad de control también puede estar provista de medios de gestión para gestionar la inicialización que actúan cuando se enciende el dispositivo de asistencia al ser conectado a la alimentación eléctrica. Así, por ejemplo, cuando no está presente un usuario en la zona de asiento, los medios de gestión pueden ordenar al dispositivo actuador que lleve el dispositivo de asistencia a una posición establecida, por ejemplo la posición de altura máxima o la posición de altura mínima, o la posición mantenida antes de que el dispositivo de asistencia fuera desconectado de la alimentación eléctrica la última vez.
En otra realización del dispositivo de asistencia, el dispositivo sensor está implementado con sensores de fuerza integrados en las patas del asiento que permiten medir la fuerza ejercida por la silla sobre el suelo y a partir de esta medición determinar la presión sobre el asiento conociendo la superficie del asiento (Presión =
Fuerza /Superficie). En esta realización, se pueden incluir sensores de fuerza en las patas de una silla estándar (uno en cada pata) para medir la fuerza ejercida por cada pata de la silla sobre el suelo. Aunque la superficie de contacto varia (apoyo en el respaldo o apoyo el asiento y respaldo) se puede determinar cuando la persona se va a levantar y estimar la fuerza sobre el asiento para que la unidad de control active ios modos de asistencia necesarios.
En otra realización, el dispositivo de asistencia está integrado en una silla de ruedas con función de pie y levantamiento del asiento, por ejemplo el producto Permobil C400 VS. Estos sistemas permiten mediante el mando de control levantar a una persona en una silla de ruedas hasta una posición de pie o bien levantar el asiento hasta una posición más elevada. En este caso el dispositivo sensor puede estar integrado en el propio asiento y el dispositivo actuador es el propio sistema de actuación de la silla. La unidad de control presentada en esta invención permite manejar el funcionamiento de la funciones de pie y levantamiento de asiento utilizando automáticamente el movimiento del cuerpo del usuario, sin recurrir al mando de control de la silla. Este modo de uso es especialmente útil en las transiciones para entrar o salir de la silla de ruedas, realizadas por el propio usuario cuando tiene la suficiente capacidades o ayudado por otra persona (u otro sistema como por ejemplo una grúa) porque funciona automáticamente sin necesidad de utilizar un mando (y por ello una mano). De este modo el usuario tiene las manos libres para agarrarse a otros sitios y realizar más fácilmente la transición. De este modo, el ayudante tiene las manos libres para agarrar/ayudar al usuario a realizar más fácilmente la transición.
En otra realización del dispositivo de asistencia, el dispositivo sensor está compuesto por uno o varios sensores de contacto que se activan con el contacto del cuerpo de la persona con la zona del asiento. Por ejemplo, puede combinarse un sensor de contacto superficial (en la tela que cubre el asiento) con otro sensor de contacto en el interior del asiento (entre la espuma). En este caso, la unidad de control puede proporcionar las mismas funciones con una pequeña variación de su implementación simplificándose los criterios de los sistemas de detección, según las siguientes posibilidades:
(i) Con un único sensor de contacto: si estando sentado se pierde el contacto el sistema pasa a modo listo; si en modo listo sigue sin contacto durante un periodo de tiempo, se pasa al modo de asistencia (levantarse); si en modo asistencia (levantarse) se mantiene el contacto durante otro periodo de tiempo
, se pasa al modo de asistencia (sentarse); si en modo de asistencia (sentarse) se pierde el contacto, se pasa al modo de asistencia (levantarse);
(ii) con dos sensores de contacto (superficial y profundo), se puede estimar una fuerza sobre la zona de asiento en tres niveles: nula, suave, fuerte. Se puede modificar ¡os criterios de los sistemas de detección en la unidad de control para utilizar esta información;
(iii) con varios sensores de contacto (en diferentes zonas de la superficie de asiento, por ejemplo en el centro y en los lados), se puede estimar una fuerza sobre el asiento en varios niveles: nula, suave, media, fuerte, etc. Y modificar entonces los criterios de los sistemas de detección en la unidad de control para utilizar esta información.
En otra realización del dispositivo de asistencia, el dispositivo actuador es un sistema con un "muelle" (en general, elástico, mecánico o neumático), o un sistema compuesto por varios muelles, que almacene la energía mecánica al sentarse y la devuelva al levantarse. En este caso la unidad de control maneja un sistema de bloqueo/frenado para gestionar cuando se proporciona la fuerza para levantarse. Al sentarse la unidad de control gestiona cuando el asiento puede bajar o está bloqueado siendo el usuario el que realiza la fuerza hacia abajo con su propio peso.
En otra realización del dispositivo de asistencia, este puede ser implementado en una silla de oficina para proporcionar la ayuda a partir del movimiento realizado por la persona sin tener que utilizar los mandos. Por ejemplo en las sillas de oficina VELA Tango (http://www.vela.dk/00148/00150/) ó eMove4,http://www.asd.co.uk/special needs/emove/emove.htm ó el modelo SPS7 (http://www.asd.co.uk''sport/sport_details.htm) de Advance Seating designs. En este caso el dispositivo sensor puede estar integrado en el asiento y el dispositivo actuador puede ser el propio sistema actuador de la silla (en los citados ejemplos, motores eléctricos y muelle neumático). La unidad de control presentada en esta invención permite mejorar el uso de estas sillas gestionando la ayuda para levantarse o sentarse en estas sillas sin necesidad de que el usuario utilice los controles para manejar esta gestión de la ayuda.
En otra realización del dispositivo de asistencia, este puede ser implementado cuyo dispositivo actuador tenga unos interruptores de fin de carrera para indicar la posición de altura máxima y mínima. En este caso, la unidad de control puede utilizar esta información para mejorar el funcionamiento del algoritmo de control.
Como se puede observar, la presente invención supera los inconvenientes del estado de la técnica antes descritos de una forma eficaz mediante un dispositivo de asistencia con una estructura relativamente sencilla y económica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS A continuación se describen aspectos y reaiizaciones de la invención sobre la base de unos dibujos, en los que
la figura 1 es una vista esquemática de los elementos más relevantes según una realización de la invención aplicada a un primer tipo de asiento;
la figura 2 es una vista esquemática de la relación de la unidad de control con el dispositivo actuador;
la figura 3 es un diagrama que muestra una forma de obtener el valor de una fuerza de referencia mediante un ciclo de calibración;
la figura 4 muestra los modos de funcionamiento más relevantes de en los que actúa la unidad de control según una realización de la invención;
la figura 5 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo sentado";
la figura 6 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo listo";
la figura 7 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo de asistencia para levantarse";
la figura 8 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo de asistencia para sentarse";
la figura 9 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo asiento vacío";
la figura 10 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo asiento ocupado";
la figura 1 1 muestra esquemáticamente el dispositivo sensor según una realización de la presente invención;
la figura 12 es una vista esquemática de los elementos más relevantes según una realización de la invención aplicada a un segundo tipo de asiento;
la figura 13 es una vista esquemática de los elementos más relevantes según una realización de la invención aplicada a un tercer tipo de asiento.
En estas figuras aparecen referencias numéricas que identifican los siguientes elementos:
1 dispositivo de asiento
1 a zona de asiento
1 b parte de respaldo
1 c patas 1 d apoyabrazos
1 e columna de apoyo
2 dispositivo actuador
3 dispositivo sensor
4 unidad de control
5 sensor de presión
Fact valor de íuerza de activación
Fmax valor de fuerza máximo en la calibración del valor de fuerza de referencia
F valor de fuerza detectado
Fmir, valor de fuerza mínimo en la calibración del valor de fuerza de referencia
Fref valor de fuerza de referencia
FIJSUARÍO valor de fuerza de asiento ocupado
t periodo de tiempo de la calibración
TMAX tiempo disponible en el modo de subida del asiento
TMED intervalo de tiempo medido en un modo de asistencia
T LN tiempo disponible en el primero modo de asistencia
TRESET intervalo de tiempo máximo de funcionamiento antes de un reinicio
MODOS DE REALIZAR LA INVENCIÓN
En la realización del dispositivo de asistencia esquemáticamente ilustrada en la figura 1 , el dispositivo actuador -2- (mostrado en su posición de altura máxima) es de tipo catapulta. La parte estacionaria del dispositivo actuador está dispuesta sobre y está aplicado sobre la zona de asiento -1 a- de una silla -1 - convencional. Sobre la parte móvil del dispositivo actuador -2- está inmovilizado una vejiga -3- rellena de un fluido y en cuyo interior está alojado, como se puede ver con más detalle en la figura 1 1 , un sensor de presión absoluta -5-. Entre el sensor -5- y el dispositivo actuador -2- está interconectado una unidad de control -4- que recibe señales identificativas de los valores detectados por el sensor -5-, procesa tales señales recibidas y emite señales de control al dispositivo actuador -2-, de manera que la parte móvil del dispositivo actuador que puede comprender, por ejemplo, un mecanismo actuador que incluye un motor eléctrico acoplado a un husillo (no mostrados en las figuras) para desplazar dicha parte móvil entre una posición de altura máxima mostrada en la figura 1 , y una posición de altura mínima (no mostrada en la figura 1 ) en la que la parte móvil del dispositivo actuador -2- es coplanaria con su parte estacionaria. La figura 2 muestra esquemáticamente y de forma genérica cómo la unidad de control -4- interacciona con el dispositivo actuador -2- a raíz de las intenciones del usuario detectadas a raíz de que se mida la fuerza ejercida por el usuario sobre el dispositivo sensor.
La figura 3 muestra la obtención de un valor de fuerza de referencia -Fref- a partir de un ciclo de calibración correspondiente de una duración -t-. Para el cálculo del valor de fuerza de referencia -Fref- se emplean las dos fórmulas más arriba indicadas en la presente memoria descriptiva.
Como se desprende de la figura 4, la unidad de control puede estar operando en diversos modos de funcionamiento y la interrelación general de los mismos. Puede observarse que la unidad de control se puede encontrar en un modo de espera asiento vacío, un modo de espera asiento ocupado, un modo de bajada del asiento que presta asistencia para que el usuario pueda sentarse, un modo de subida del asiento que presta asistencia para que el usuario pueda levantarse, un modo de espera de activación del modo de subida del asiento en el que la unidad de control está lista para entrar en los modos de asistencias, y un modo de espera en el que el usuario está sentado. Estos modos de funcionamiento de la unidad de control se explicarán con más detalle con referencia a las figuras 5 a 10.
La figura 5 muestra la transición de los modos de funcionamiento desde el modo sentado en el que se encuentra la unidad de control cuando el usuario está sentado en el dispositivo de asiento. Así. cuando la unidad de control está en este modo sentado y el sistema detector de activación descrito más arriba en el apartado "DESCRIPCIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN" de la presente memoria descriptiva recibe del dispositivo sensor valores de fuerza detectados -F- menores que un valor de fuerza de activación -F3Ct- predeterminado, el sistema detector de activación considera que la unidad de control está lista para entrar en un modo de asistencia y, por tanto, pone la unidad de control en un modo de activación o modo listo para activar el dispositivo actuador. Por contra, si el sistema detector de activación no recibe del dispositivo sensor valores de fuerza detectados -F- menores que el valor de fuerza de activación -Fact- vuelve a poner la unidad de control en el modo de estado de espera sentado en el que el sistema detector de activación monitoriza los valores de fuerza detectados -F- recibidos del dispositivo sensor.
Como ¡lustra la figura 6, desde el modo de espera activación o modo listo, cuando el sistema detector de la intención del usuario de sentarse también descrito más arriba en el apartado "DESCRIPCIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN" de la presente memoria descriptiva recibe del dispositivo sensor valores de fuerza detectados -F- mayores que un valor de fuerza de referencia -Fref- predeterminado, la unidad de control se mantiene en ese modo de espera de activación ya que se encuentra que esos valores de fuerza detectados -F- mayores son indicativos de que el usuario sentado en el dispositivo de asiento no está haciendo esfuerzos para levantarse. Por otra parte, la unidad de control también puede pasar a un modo de subida del asiento en el que activa el dispositivo actuador para que haga ascender su parte móvil desde la posición de altura mínima hacia la posición máxima. Este modo de subida del asiento se produce cuando el sistema detector de la intención del usuario de levantarse asimismo descrito más arriba en el apartado "DESCRIPCIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN" de la presente memoria descriptiva recibe del dispositivo sensor valores de fuerza detectados -F- menores que un valor de fuerza de referencia -Fre.- predeterminado ya que, en este caso, se considera que esos valores de fuerza detectados -F- menores son indicativos de que el usuario está intentando levantarse lo cual tiene como resultado una disminución de la fuerza ejercida por el usuario sobre el dispositivo sensor. Este modo de subida del asiento es mantenido mientras que el sistema detector de la intención del usuario de levantarse siga recibiendo valores de fuerza detectados -F- menores que el valor de fuerza de referencia -F,ef-.
La figura 6 también muestra un contador de tiempo. Este contador de tiempo está integrado en la unidad de control y mide el tiempo transcurrido -Tmed- desde la entrada de la unidad de control en el modo de espera de accionamiento. Cuando ese tiempo transcurrido -Tmed- sobrepasa un intervalo de tiempo máximo de funcionamiento -TRESET- de la unidad de control no ha pasado a dicho segundo sistema de asistencia, la unidad de control vuelve a dicho modo sentado.
Como se puede ver en la figura 7, cuando la unidad de control se encuentra en el segundo modo de activación y, por lo tanto, el dispositivo actuador ha iniciado el ascenso de su parte móvil hacia su posición de altura máxima, la unidad de control puede pasar a diversos modos en dependencia de los valores de fuerza detectados - F-. Así, si el cuarto sistema continua detectando valores de fuerza detectados -F- inferiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, la unidad de control sigue manteniéndose en el modo de subida del asiento anteriormente mencionado de manera que la parte móvil del dispositivo actuador se desplaza hacia la posición de altura máxima. Si, por contra el cuarto sistema ya no detecta tales valores de fuerza detectados -F- inferiores, se limita a monitorizar los valores de fuerza detectados -F-. En ese momento, cuando el sistema detector de la intención del usuario de sentarse detecta que los valores de fuerza detectados -F- son superiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, la unidad de control entra en el modo de bajada del asiento anteriormente mencionado en el que la unidad de control activa el dispositivo actuador para que su parte móvil descienda hacia la posición de altura mínima, manteniéndose la unidad de control en este modo de bajada del asiento mientras que el tercer sistema detecte que los valores de fuerza detectados -F- siguen siendo superiores al valor de fuerza de referencia -FREF-. Cuando el sistema detector de la intención del usuario de sentarse ya no detecta que valores de fuerza detectados -F- superiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, vuelve a limitarse a monitorizar los valores de fuerza detectados -F-, y el sistema detector de la intención del usuario de levantarse vuelve a poner la unidad de control en el modo de subida del asiento y si los valores de fuerza detectados -F- siguen siendo inferiores al valor de fuerza de referencia -FREF- la unidad sigue en este modo de subida del asiento hasta que la parte móvil del dispositivo actuador haya alcanzado la posición de altura máxima.
En la figura 7 también se puede observar que la unidad de control comprende un contador de tiempo que mide el tiempo transcurrido -Tmed- desde la entrada de la unidad de control en el modo de subida del asiento hasta que la parte móvil del dispositivo actuador ha alcanzado su posición de altura máxima. Si la unidad de control detecta que el tiempo transcurrido -Tmed- medido es superior a un tiempo disponible en el modo de subida del asiento -TMAX-, la unidad de control da por finalizada el modo de subida del asiento y vuelva al modo de espera de asiento vacío.
Como ilustra la figura 8, cuando la unidad de control se encuentra en el primer modo de activación y la parte móvil del dispositivo actuador está en una posición ascendida entre su posición de altura mínima y su posición de altura máxima, la unidad de control también puede pasar a diversos modos en dependencia de los valores de fuerza detectados -F-. Cuando en esa posición ascendida de dicha parte móvil del dispositivo actuador en la que la unidad de control se encuentra en dicho modo de bajada del asiento, el sistema detector de la intención del usuario de sentarse no deja de detectar valores de fuerza detectados -F- superiores al valor de fuerza de referencia— FREE-, la unidad control sigue en el primer modo de activación hasta que la parte móvil del dispositivo actuador haya alcanzado su posición de altura mínima. Por contra, si el dispositivo sensor deja de emitir valores de fuerza detectados -F- superiores al valor de fuerza de referencia -FRE-:F-, la unidad de control sale del modo de bajada del asiento y el tercer sistema de monitorización se limita a monitorizar los valores de fuerza detectados -F-, mientras que el sistema detector de la intención del usuario de levantarse, cuando detecta valores de fuerza detectados -
F- inferiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, mantiene la unidad de control en el modo de subida del asiento en las condiciones ya anteriormente descritas con referencia a la figura 7.
La figura 8 también ilustra que el contador de tiempo también mide el tiempo transcurrido -T,red- desde que la unidad de control ha entrado en el modo de bajada del asiento hasta que la parte móvil del dispositivo actuador ha alcanzado su posición de altura mínima. Si la posición de altura mínima se alcanza en un transcurrido ~Tmed- más corto que un tiempo disponible en el primero modo de asistencia -TM¡N-, la unidad de control pasa al modo de activación más arriba descrito en la presente memoria descriptiva con referencia a las figuras 5 y 6.
La figura 9 muestra una realización de las transiciones de la unidad de control desde el "modo de espera asiento vacío" que ya se ha mencionado con anterioridad en la descripción de la figura 7, o en el que se pone inicialmente la unidad de control cuando se enciende el dispositivo de asistencia conectándolo a una fuente de alimentación eléctrica (no mostrada en las figuras) de forma en sí conocida. En el modo de espera de asiento vacío la parte móvil del dispositivo actuador se encuentra en su posición de altura máxima. Cuando el sistema detector de presencia recibe valores de fuerza detectados -F- del dispositivo sensor, y el sistema detector de presencia determina si estos valores de fuerza detectados -F- son mayores, o no, que un valor de fuerza de asiento ocupado -FUSUARIO- preestablecido. Si los valores de fuerza detectados -F- son mayores que el valor de fuerza de asiento ocupado- FUSUAR!O-, el primer sistema detecto considera esos valores de fuerza detectados -F- m ayo res como representativos de la presencia de un usuario detectado que se sienta en la silla, y pone la unidad de control en un "modo de espera asiento ocupado". Si, por contra, los valores de fuerza detectados -F- son inferiores al valor de fuerza de asiento ocupado --F USUARIO-, la unidad de control se mantiene en el modo de espera asiento vacío.
Como se ilustra en la figura 10, una vez que la unidad de control ha entrado en el modo de espera asiento ocupado, el sistema detector de la intención del usuario de sentarse monitoriza si los valores de fuerza detectados -F- son mayores que un valor de fuerza de referencia -FREF- predeterminado y, si lo son, hace que la unidad de control entre en un modo de bajada del asiento en el que la unidad de control activa el dispositivo actuador para que su parte móvil se desplace a la posición de altura mínima, asistiendo así al usuario para que pueda sentarse. Por otra parte, si lo valores de fuerza detectados -F- recibidos por el sistema detector de la intención del usuario de sentarse en el modo de espera de asiento ocupado son inferiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, la unidad de control se mantiene en el modo de espera de asiento ocupado. Por otra parte, el sistema detector de presencia simultáneamente detecta que los valores de fuerza detectados -F- son incluso inferiores al valor de fuerza de asiento ocupado -FUSUARIO-, hace que la unidad vuelva a pasar al modo de espera asiento vacío.
De acuerdo con lo que se deprende claramente de la anterior descripción de las realizaciones de la invención, cuando los valores de fuerza detectados -F- son inferiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, esos valores de fuerza detectados -F- inferiores se consideran indicativos de movimientos realizados por el usuario con la intención de levantarse, mientras que cuando los valores de fuerza detectados -F- son superiores al valor de fuerza de referencia -FREF-, esos valores de fuerza detectados - F- superiores se consideran indicativos de movimientos realizados por el usuario con la intención de sentarse. De esta forma, cuando se detectan esos valores de fuerza detectados -F- inferiores después de haberse detectado esos valores de fuerza detectados -F- superiores o viceversa, la unidad de control considera este hecho como un cambio de intención del usuario de levantarse para volverse a sentar y viceversa, de tal manera que la unidad de control puede encontrarse alternantemente en el primer y en el modo de subida del asiento antes de que la parte móvil del dispositivo actuador llegue finalmente a su posición de altura máxima o mínima.
La figura 12 muestra una realización del dispositivo conforme a la presente invención en la que el dispositivo de asiento -1 - es una silla, y en la que el dispositivo sensor -3- está ¡mplementado con sensores de fuerza integrados en las patas -1c- de la silla -1 -, que permiten medir la fuerza ejercida por la silla -1 - sobre el suelo y a partir de esta medición determinar la fuerza sobre la zona de asiento -1 a- para que la unidad de control -4- active los modos de asistencia necesarios.
La figura 13 muestra una realización del dispositivo conforme a la presente invención en la que el dispositivo de asiento -1 - es una silla de oficina, en la que el dispositivo sensor -3- comprende un único sensor de fuerza integrado en una columna de sustentación -1 e- que comprende un pistón neumático y una estructura de patas - 1c-. La zona de asiento se apoya sobre la columna -1 e-.(1 a) de manera que el dispositivo sensor -3- mide la fuerza con que la zona de asiento (1 a) se apoya sobre la columna (1 e), para determinar la fuerza (F) ejercida por el usuario sobre la zona de asiento (1 a).
En esta realización y análogamente a lo descrito con anterioridad con referencia a la figura 12, esta medición permite estimar la fuerza sobre la zona de asiento -1 a- para que la unidad de control -4- active los modos de asistencia necesarios.

Claims

REIVI NDICACIONES
1. Dispositivo de asistencia para un usuario que desea ievantarse de o sentarse en un dispositivo de asiento, que comprende
un dispositivo actuador (2) susceptible de estar dispuesto en el dispositivo de asiento (1 ) y activable para desplazar al menos una parte del dispositivo de asiento (1 ) entre una posición de altura mínima y una posición de altura máxima para ayudar al usuario a sentarse desplazando la parte del dispositivo de asiento (1 ) hacia dicha posición de altura mínima y para ayudar al usuario a levantarse desplazando la parte del dispositivo de asiento (1 ) hacia dicha posición de altura máxima;
al menos un dispositivo sensor (3, 5) para determinar valores de fuerza (F) ejercidas por el usuario sobre el dispositivo de asiento (1 );
una unidad de control (4) conectada al dispositivo actuador (2) y al dispositivo sensor (3, 5), para activar el dispositivo actuador en función de valores de fuerza detectados (F) por el dispositivo sensor (3,5); comprendiendo la unidad de control además un sistema detector de presencia que determina la presencia de un usuario en el dispositivo de asiento (1 ) cuando al menos un valor de fuerza detectado (F) es mayor que un valor de asiento ocupado (FUSUARIO),
caracterizado porque la unidad de control (4) comprende además
un sistema detector de la intención del usuario de levantarse para detectar si los valores de fuerza detectados (F) por el dispositivo sensor (3, 5) son menores que el valor de fuerza de referencia (FREF) y activar el dispositivo actuador (2) para desplazar la parte del dispositivo de asiento (1 ) hacia la posición de altura máxima cuando al menos un valor de fuerza detectado (F) es menor que el valor de fuerza de referencia (FREF),
un sistema detector de la intención del usuario de sentarse para detectar si los valores de fuerza detectados (F) son mayores que un valor de fuerza de referencia (FREF) y activar el dispositivo actuador (2) para desplazar la parte del dispositivo de asiento (1 ) hacia la posición de altura mínima cuando al menos un valor de fuerza detectado (F) es mayor que el valor de fuerza de referencia (FÑF_F) ;
porque el sistema de detección de la intención del usuario de levantarse y el sistema de detección de la intención del usuario de sentarse funcionan simultáneamente a partir de los valores de fuerza detectados (F);
porque la unidad de control (4) es un microprocesador en el que está implantado el sistema de monitohzación y que comprende una memoria en la que están almacenados los valores de fuerza de asiento ocupado y de referencia;
y porque el dispositivo de asistencia está dispuesto en el dispositivo de asiento
(1 ).
2. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 1 , caracterizado porque
la unidad de control comprende además un sistema detector de activación para, cuando la unidad de control (4) está en un modo de asiento ocupado, detectar si al menos un valor de fuerza detectado (F) por el dispositivo sensor (3, 5) es menor que a un valor de fuerza de activación (FACT) y para poner la unidad de control (4) en un modo de espera listo para activar el dispositivo actuador (2) mientras dicho al menos un valor de fuerza detectado (F) es menor que el valor de fuerza de activación (Fact). el sistema detector de la intención del usuario de levantarse detecta, cuando la unidad de control (4) está en el modo de espera listo para activar el dispositivo actuador (2), si al menos un valor de fuerza (F) detectado por el dispositivo sensor (3, 5) es menor que el valor de fuerza de referencia (FREF) y para poner la unidad de control (4) en un modo de subida del asiento que activa el dispositivo actuador (2) para desplazar dicha parte del dispositivo de asiento (1 ) hacia dicha posición de altura máxima mientras dicho al menos un valor de fuerza detectado (F) es inferior al valor de fuerza de referencia (FREF);
el sistema detector de la intención del usuario de sentarse pone la unidad de control (4) en un modo de bajada del asiento que activa el dispositivo actuador (2) para desplazar dicha parte del dispositivo de asiento (1 ) hacia dicha posición de altura mínima mientras dicho al menos un valor de fuerza detectado (F) es mayor que dicho valor de fuerza de referencia (FREF), y el sistema detector de activación vuelve a poner la unidad de control (4) en un modo de asiento ocupado cuando ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) mayor que el valor de fuerza de activación
3. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema detector de presencia pone la unidad de control (4) en el modo de asiento ocupado después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza detectados (F) mayores que el valor de fuerza de asiento ocupado (FUSUA IO), y porque el sistema detector de presencia pone la unidad de control (4) en el modo de asiento vacío cuando ha detectado la menos un valor de fuerza (F) menor que el valor de fuerza de asiento ocupado (FUSUARIO)-
4. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el sistema detector de activación pone la unidad de control (4) en el modo de espera listo para activar el dispositivo actuador (2) después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza detectados (F) menores que el valor de fuerza de activación (FACT) durante al menos un intervalo de tiempo medido (Tmed), y porque el sistema detector de activación vuelve a poner al unidad de control (4) en un modo de asiento ocupado cuando ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) mayor que el valor de fuerza de activación (FACT).
5. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 2. 3 ó 4, caracterizado porque el sistema detector de la intención del usuario de sentarse pone la unidad de control (4) en el modo de bajada del asiento después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza detectados (F) mayores que el valor de fuerza de referencia (FREF) y porque el sistema detector de activación vuelve a poner a la unidad de control (4) en el modo de asiento ocupado cuando ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) mayor que el valor de fuerza de activación (FACT).
6. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2-5, caracterizado porque el sistema detector de la intención del usuario de levantarse pone la unidad de control (4) en el modo de subida del asiento después de haber detectado una pluralidad de sucesivos valores de fuerza detectados (F) menores que el valor de fuerza de referencia (FREF), y porque el sistema detector de presencia pone la unidad de control (4) en el modo de asiento vacío cuando ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) inferior al valor de fuerza de asiento ocupado (FUSUARIO)-
7. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2-6, caracterizado porque el sistema detector de presencia mantiene la unidad de control (4) en el modo de asiento ocupado mientras que no detecta al menos un valor de fuerza detectado
(F) inferior a un predeterminado valor umbral de fuerza de asiento ocupado que es inferior al valor de fuerza de asiento ocupado (FUSUARIO), y porque el sistema detector de presencia vuelve a poner la unidad de control (4) en el modo de espera de asiento vacío cuando detecta al menos un valor de fuerza detectado (F) inferior a dicho valor umbrai de fuerza de asiento ocupado, estando e! valor umbral de fuerza de asiento ocupado almacenado en la memoria del microprocesador.
8. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2-7, caracterizado porque el sistema detector de activación mantiene la unidad de control (4) en el modo de espera listo para activar el dispositivo actuador (2) mientras que no detecta al menos un valor de fuerza detectado (F) superior a un predeterminado valor umbral de fuerza de activación que es superior al valor de fuerza de activación (FaCí), y porque el sistema detector de activación vuelve a poner a la unidad de control (4) en el modo de asiento ocupado cuando ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) mayor que el valor umbral de fuerza de activación, estando el valor umbral de fuerza de activación almacenado en la memoria del microprocesador.
9. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2-8, caracterizado porque el sistema detector de la intención del usuario de sentarse mantiene la unidad de control (4) en el modo de bajada del asiento mientras que no detecta al menos un valor de fuerza detectado (F) inferior a un predeterminado primer valor umbral de fuerza de referencia que es inferior al valor de fuerza de referencia (FREF), y porque un sistema detector de activación vuelve a poner la unidad de control (4) en el modo de asiento ocupado cuando detecta al menos un valor de fuerza detectado (F) superior al primer valor umbral de fuerza de activación, estando el primer valor umbral de fuerza de referencia almacenado en la memoria del microprocesador.
10. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2-9, caracterizado porque el sistema detector de la intención del usuario de levantarse mantiene la unidad de control (4) en el modo de subida del asiento mientras que no detecta al menos un valor de fuerza detectado (F) superior a un predeterminado segundo valor umbral de fuerza de referencia que es superior al valor de fuerza de referencia (FREF), y porque el sistema detector de presencia vuelve a poner la unidad de control (4) en el modo de asiento vacío cuando detecta al menos un valor de fuerza detectado (F) inferior al segundo valor umbral de fuerza de asiento ocupado, estando el segundo valor umbral de fuerza de asiento ocupado almacenado en la memoria del microprocesador.
1 1 . Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2-10, caracterizado porque la unidad de control (4) comprende un contador de tiempo para obtener intervalos de tiempos medidos (TMED), y porque la unidad de control (4) cambia del modo de modo de asiento ocupado al modo de asiento vacío cuando el sistema detector de presencia durante un intervalo de tiempo medido (Tmed) más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) no ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) mayor que el valor de fuerza de asiento ocupado (FUSUARÍO), estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) almacenado en la memoria del microprocesador.
12. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque la unidad de control (4) comprende un contador de tiempo para obtener intervalos de tiempos medidos (Tmed), y porque la unidad de control (4) cambia del modo de espera listo para activar el dispositivo actuador (2) al modo de asiento ocupado cuando el sistema detector de activación durante un intervalo de tiempo medido (TMED) más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRES T) no ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) menor que el valor de fuerza de activación (Fac!), estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) almacenado en la memoria del microprocesador.
13. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque la unidad de control (4) comprende un contador de tiempo para obtener intervalos de tiempos medidos (Trried), y porque la unidad de control (4) cambia del modo de bajada del asiento al modo listo para activar el dispositivo actuador (2) cuando el sistema detector de la intención del usuario de sentarse durante un intervalo de tiempo medido (Tmed) más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) no ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) mayor que el valor de fuerza de referencia (FREF), estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) almacenado en la memoria del microprocesador.
14. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque la unidad de control (4) comprende un contador de tiempo para obtener intervalos de tiempos medidos (TMED), y porque la unidad de control (4) cambia del modo de subida del asiento al modo listo para activar el dispositivo actuador (2) cuando el sistema detector de la intención del usuario de levantarse durante un intervalo de tiempo medido (Tmed) más largo que un intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) no ha detectado al menos un valor de fuerza detectado (F) inferior que el valor de fuerza de referencia (FREF), estando el intervalo de tiempo máximo predeterminado (TRESET) almacenado en la memoria del microprocesador.
15. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos un dispositivo sensor (3, 5) está dispuesto en la zona de asiento (1 a) del dispositivo de asiento (1 ) para determinar valores de fuerza (F) ejercidas por el usuario al estar sentado en la zona de asiento (1 a).
16. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 15, caracterizado porque el dispositivo sensor (3) es una vejiga rellena de un fluido en la que está dispuesto al menos un sensor de presión (5).
17. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 16. caracterizado porque la vejiga comprende una pluralidad de cámaras internas en cada una de las que está dispuesto al menos un sensor de presión (5).
18. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 1 -15, caracterizado porque el dispositivo sensor (3) determina la fuerza ejercida por el usuario en la zona de asiento (1 a) a partir de una superficie de contacto de la zona de asiento (1 a) con el usuario calculando la fuerza de manera proporcional al valor de la superficie de contacto.
19. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de sensor (3) comprende una pluralidad de sensores de contacto que miden la superficie de contacto de la zona de asiento (1 a) con el usuario.
20. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de sensor (3) comprende una matriz de sensores de presión que miden la superficie de contacto con el usuario.
21 . Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 1 -15, caracterizado porque el dispositivo sensor (3) comprende una pluralidad de sensores de contacto que permiten calcular la fuerza en la zona del asiento en valores discretos.
22. Dispositivo de asistencia, según la reivindicación 21 , caracterizado porque el dispositivo de sensor (3) comprende al menos un sensor de contacto en la superficie de la zona de asiento (1 a) y al menos un sensor de contacto en un interior acolchado de la zona de asiento (1 a), para determinar niveles de valores de fuerza.
23. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones 1 -15, caracterizado porque el dispositivo sensor comprende al menos un sensor de proximidad que mide la proximidad para determinar la fuerza ejercida por el usuario en la zona de asiento (1 a) estimándose la fuerza como inversamente proporcional a la distancia a la que se encuentra el usuario de dicha zona de asiento (1 a).
24. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo sensor comprende al menos un sensor adicional en una parte de respaldo (1 b) del dispositivo de asiento (1 ).
25. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo sensor comprende al menos un ulterior sensor en una parte de reposabrazos (1 d) del dispositivo de asiento (1 ).
26. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo sensor (3) comprende sensores de fuerza dispuestos una pluralidad de patas (1 c) del dispositivo de asiento (1 ) que miden cada uno la fuerza con que cada pata (1 c) apoya sobre el suelo, para determinar la fuerza (F) ejercida por el usuario sobre la zona de asiento (1 a).
27. Dispositivo de asistencia, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo sensor (3) comprende un sensor de fuerza dispuesto en un columna de sustentación (1 e) unida a la zona de asiento (1 a) que mide la fuerza con que la zona de asiento (1 a) se apoya sobre la columna (1 e), para determinar la fuerza (F) ejercida por el usuario sobre la zona de asiento (1 a).
28. Dispositivo de asistencia según la reivindicación 27, caracterizado porque el sensor de fuerza está dispuesto en la columna (1 e) en una unión de un pistón neumático con al menos una pata (3) del dispositivo de asiento (1 ).
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