EP4401607A1 - Vorrichtung und verfahren zur anpassung der kontur eines rückenelements an die haltung einer person - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur anpassung der kontur eines rückenelements an die haltung einer person

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Publication number
EP4401607A1
EP4401607A1 EP22761355.1A EP22761355A EP4401607A1 EP 4401607 A1 EP4401607 A1 EP 4401607A1 EP 22761355 A EP22761355 A EP 22761355A EP 4401607 A1 EP4401607 A1 EP 4401607A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
posture
seat
person
actual
contour
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22761355.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Cornelia ZENZMAIER
Günter NEBEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanlas Holding GmbH
Original Assignee
Sanlas Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanlas Holding GmbH filed Critical Sanlas Holding GmbH
Publication of EP4401607A1 publication Critical patent/EP4401607A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
    • A47C31/12—Means, e.g. measuring means, for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons
    • A47C31/126—Means, e.g. measuring means, for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons for chairs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/36—Supports for the head or the back
    • A47C7/40—Supports for the head or the back for the back
    • A47C7/46—Supports for the head or the back for the back with special, e.g. adjustable, lumbar region support profile; "Ackerblom" profile chairs
    • A47C7/467—Supports for the head or the back for the back with special, e.g. adjustable, lumbar region support profile; "Ackerblom" profile chairs adjustable by fluid means
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    • A47C1/00—Chairs adapted for special purposes
    • A47C1/02—Reclining or easy chairs
    • A47C1/031—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts
    • A47C1/032—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest
    • A47C1/03205—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest having adjustable and lockable inclination
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    • A47C7/14—Seat parts of adjustable shape; elastically mounted ; adaptable to a user contour or ergonomic seating positions
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    • A47C7/142—Seat parts of adjustable shape; elastically mounted ; adaptable to a user contour or ergonomic seating positions by fluid means
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    • A47C9/00—Stools for specified purposes
    • A47C9/002—Stools for specified purposes with exercising means or having special therapeutic or ergonomic effects

Definitions

  • the invention relates to a device with a seat element and with a back element connected to the seat element, in particular in a tiltable manner, for accommodating a seated or reclining person and for adapting the contour of the back element to the posture of the person, and with a control unit, the seat element having at least one having a contact pressure sensor connected to the control unit for measuring an actual contact pressure distribution exerted by the person and wherein the back element has at least one first adjusting element connected to the control unit for changing the contour of the back element.
  • the invention shows a method for adapting the contour of the back element to the posture of the person.
  • US 2017/0086588 A1 discloses an air chamber system, comprising two laterally spaced air chamber elements integrated into the seat surface of a seat, which, when sitting unevenly, positions the pelvis of the seated user by balancing the ischial tuberosities by supplying or discharging air using a compressor.
  • a portion of the air chamber elements is designed to be movable, allowing the user's femur position to be adjusted.
  • Contact pressure sensors are integrated in the air chamber elements, which record the seat pressure exerted by the user's ischial tuberosity on the seat surface.
  • a controller evaluates the seat pressure and controls the compressor according to the evaluation.
  • WO 2020/215109 A1 also discloses a device for positioning a user's body, the device being integrated into a seat or a couch or as a edition is usable.
  • the device comprises a seat element, a back element having a pelvic and lumbar spine module, and a computer unit, the back element being connected to the seat element, the pelvic and lumbar spine module comprising at least one actuating element and at least one sensor, and the seat element having at least one actuating element and at least comprises three sensors, the sensors being connected to the computer unit and designed to detect the seat and support pressures of the user in the seat element and in the pelvic and lumbar spine module, the computer unit being connected to the control elements and designed to record the seat and support pressures evaluate and activate the control elements.
  • devices of this type have the disadvantage that they are very complex due to the use of a large number of sensors and actuating elements and, moreover, cannot be produced inexpensively. Such devices are therefore too expensive for use in objects of daily use, for example in office chairs, and are unsuitable due to the high adjustment and calibration effort.
  • the present invention has therefore set itself the task of improving a device of the type mentioned at the outset in such a way that the contour of the back element can be automatically adapted to the posture of the person in a technically simple and cost-effective manner, and thus the natural posture of the person can be adjusted as best as possible is supported.
  • control unit is programmed to select a specified posture and at least one characteristic target posture parameter corresponding to the specified posture, to calculate an actual posture parameter from the actual bearing pressure distribution measured by the contact pressure sensor and compare the actual posture parameter with the target posture parameter, and if the actual posture parameter matches the target posture parameter, control the first adjusting element in such a way that the contour of the back element is adapted to the posture of the person.
  • the person can be placed sitting or lying on the device consisting of a seat element and a back element, with the contact pressure exerted on the seat element by the ischial tuberosities, the coccyx and sacrum of the person being measured by the contact pressure sensor provided in the seat element.
  • the actual contact pressure measured in this way (or the actual contact pressure distribution) of the person can be used to determine their posture or their pelvic position.
  • a first actuating element is provided, which can be controlled by a control unit and adjusted in such a way that the contour of the back element is changed in the process.
  • a specified posture by the control unit and at least one characteristic target posture parameter corresponding to the specified posture it can be ensured that the person is always in a physiologically correct posture or one on the seating system before the contour of the back element is adapted to their posture coordinated pelvic position, which also has a positive effect on the lower lumbar spine area.
  • Adopting a physiologically correct posture is important in order to avoid bad posture and to enable a longer sitting or lying posture without incorrect strain, postural damage or consequential damage. According to the invention, a technically simple and inexpensive device can thus be created which allows reliable body positioning.
  • a physiologically correct posture of the person in particular in passive posture situations, is understood within the meaning of the invention as a sitting or lying posture at a specific angle of inclination of the back element relative to the seat element, in which the body section weights are supported in such a way as a function of the angle of inclination by adapting the adjusting elements to the individual body contour that the skeletal pelvic and spinal structures (coccyx and sacrum) are loaded according to their load function.
  • the controlled coordination of the pelvis position on the seating system supports the overall positioning of the spine, in particular the muscular stress situation in the lumbar spine segments is directly positively influenced in its individual form, and the shoulder region is also supported in its own dynamics.
  • the seat element can be tiltably connected to the back element.
  • the seat element can also be essentially rigidly connected to the back element.
  • the predefined posture is preferably selected by the control unit on the basis of various possible parameters. For example, numerous different parameters can be used to select the specified posture, such as the angle between the seat element and back element, a previously measured actual contact pressure distribution of the person on the seat element, historical data on the person's preferred postures and/or known incorrect postures, or comparable parameters.
  • the posture can either be selected dynamically depending on variable parameters, or also be preset in the control unit (e.g. in the case of a device with a fixed seat angle).
  • At least one corresponding characteristic target posture parameter is assigned to the specified posture, which characterizes the specified posture.
  • the target posture parameter can be a pelvic rotation angle (or a pelvic tilt) of the person, with at least one pelvic rotation angle about the transverse, sagittal, or longitudinal axis being taken into account.
  • the transverse axis lies in the transverse plane and is normal to the sagittal plane of the body.
  • the sagittal axis lies in the sagittal plane and is normal to the frontal plane, and the longitudinal axis lies in the frontal plane and is normal to the transverse plane.
  • an actual posture parameter related to the pelvis of the person can be determined from the measured actual contact pressure distribution, which reflects the actual posture (pelvis position) of the person on the seat element.
  • the actual posture parameter correlates with the selected target posture parameter as described above: if, for example, a pelvic rotation angle around the transverse axis was selected as the target posture parameter, a pelvic rotation angle around the transverse axis is also used as the actual posture parameter for comparison with the target posture parameter determined from the actual contact pressure distribution.
  • the actual posture parameter can be calculated from the actual bearing pressure distribution, for example using the positions of the peak pressures in the bearing pressure distribution.
  • different bony structures of the pelvis in particular the coccyx and sacrum, can come into contact with the contact pressure sensor and thus generate a specific image of peak pressures - based on the respective bony structures.
  • the two ischial tuberosities lose bearing pressure, while the bearing pressure of the coccyx and sacrum increases.
  • the ischial tuberosity finally also loses contact with the seat element, and the contact pressure distribution is determined by the peak pressures originating from the sacrum and/or the iliac crests.
  • a detailed description of the relationship between contact pressure distribution and posture parameters is given below using the figures as an example. Due to the possibility of evaluating individually pronounced actual contact pressure distributions based on the already mentioned known characteristics, which also take into account influences in the pressure transmission (soft tissue, sensor arrangement, etc.), and the comparison with the respective associated posture parameters, such as one or more pelvic rotation angles Finally, the respective actual posture parameter can be reliably inferred. This means that the control unit is able to determine when the person's posture corresponds to the specified posture by measuring the actual bearing pressure distribution.
  • the control unit thus compares the actual posture parameter determined from the measured actual contact pressure distribution with the target posture parameter at constant intervals, in particular essentially continuously, and detects the point in time at which the two match. If they match, the control unit immediately activates the adjusting elements in order to adapt the contour of the back element to the posture of the person.
  • the contour of the back element can be adjusted in such a way that it makes it easier to adopt the correct physiological (predetermined) posture or to maintain it.
  • the device according to the invention can thus be particularly advantageously suitable for being integrated into an existing seat or couch or for use as a seat pad on a seat or couch. This results in a large number of possible applications, with the device not being restricted to the following examples.
  • the device can be integrated into the following devices, for example: in office chairs, wheelchairs, vehicle seats, child restraint systems, exercise equipment, mattresses, in couches or mats in the rehabilitation and therapy area, or in operating theater beds.
  • the device can also have a second bearing pressure sensor, which is provided in the back element.
  • the second contact pressure sensor can preferably support the first contact pressure sensor in the seat element with the measurement of the actual contact pressure distribution at seat angles of more than 45°, since at high seat angles (especially in the lying position) the contact pressure distribution necessary for evaluating the pelvic rotation(s) changes shifted towards the back element.
  • the spatial positioning of the second contact pressure sensor in relation to the first contact pressure sensor can be predetermined or known, so that an absolute and/or relative position determination of the contact pressures via the first and second contact pressure sensors is possible.
  • the contact pressure sensor can extend beyond the seat element into the back element. In another alternative, the contact pressure sensor can extend essentially completely over the seat element and the back element.
  • control unit can be programmed to issue instructions to the person to adopt the specified posture.
  • the issue of instructions can make it easier for the person to assume the correct (specified) posture, or to assume the specified posture correctly.
  • Such instructions can, for example, be instructions for straightening the upper body, changing the position of the pelvis or the like, with the entire spine being able to change as a unit before the adjusting elements are adjusted.
  • the instructions can be output to the person visually, audibly or audiovisually, for example.
  • the instructions can also be output to the person in a tactile manner, in particular in the form of pressure, touching and/or vibrations.
  • control unit can be connected to an external computer, smartphone or similar device, preferably wirelessly, with the specified posture and/or the instructions for adopting the specified posture being able to be output on a display of the computer or smartphone.
  • the person can receive direct feedback in a simple and reliable manner as to whether their current posture corresponds to the specified posture and what measures can be taken to adapt the current posture to the specified posture.
  • Measures in the form of movements or sequences of movements, which make it easier to adjust the posture can preferably be displayed on the display of the computer or smartphone.
  • a seat angle sensor connected to the control unit can be provided for measuring the seat angle between the seat element and the back element.
  • the control unit can also be further programmed to select the specified posture as a function of the seat angle.
  • the control unit can select a suitable predetermined posture in a technically simple manner.
  • the seat angle can clearly reflect whether an upright sitting posture, a reclined sitting posture or even a lying posture is selected. In this way, it is also possible to prevent an incorrect or inappropriate predefined posture from being selected, which does not correspond to the person's current or desired sitting or lying position. The selection of such an incorrect posture would in particular force the person into incorrect postures, which results in disadvantageous muscle strain.
  • the seat angle can be particularly indicative be responsible for which target posture parameter corresponds to the selected posture. For example, a correct pelvic rotation angle can be selected as a target posture parameter depending on the seat angle.
  • an inclination sensor connected to the control unit can also be provided for measuring the inclination of the seat element.
  • the inclination of the seat surface to the horizontal can also be reliably used to select a given posture.
  • the control unit can also be programmed to select the specified posture depending on the inclination of the seat surface and/or the seat angle.
  • control unit can also be programmed to select the predefined posture as a function of a previously measured actual posture.
  • the measured seat angle between the seat element and the back element (as described above) can preferably be used to select the predetermined posture.
  • a previously measured actual posture can serve as an indicator, in particular in connection with the seat angle, which posture the person is currently adopting for a given seat angle and which incorrect postures are present.
  • a predetermined posture can be selected which is intended to compensate for the incorrect posture.
  • the first adjusting element can be arranged on the back element, preferably in the area of the lumbar spine and in the transition area into the thoracic spine, and thus function as an adjustable lumbar support in the back element.
  • the purpose of the control element is to give the person support to maintain the specified posture (in particular to maintain the pelvic position) so that there are as few or no fatigue effects as possible, which usually result in a relapse into an incorrect posture with incorrect loading of the spinal structures.
  • the first adjusting element can in particular prevent the formation of a kyphosis of the spinal column.
  • the seat element can have a second adjusting element, which is connected to the control unit, for changing the contour of the seat element.
  • the second adjusting element can also reliably adjust the seat element to the specified posture.
  • a versatile device with an adjustable contour of the seat and back element can be created in this way.
  • the second adjusting element can preferably be provided in the region of the thighs and/or knees in the seat element, and thus a leg rest with a changeable contour provide, for example, to increase the seating comfort in seating systems without seat height adjustment option.
  • the at least one contact pressure sensor can be a surface sensor which is arranged in the area of the seat surface of the seat element.
  • the area sensor By arranging the area sensor in the seat, preferably in the rear area, the contact pressures exerted by the person’s pelvis, coccyx and sacrum can be fully recorded by the area sensor, regardless of how the person is exactly aligned with respect to the area sensor. The reliability of the device according to the invention can thus be further improved.
  • the area sensor is preferably designed as a two-dimensional array of sensors that are selected from the group consisting of mechanical, electrical, pneumatic or hydraulic sensors.
  • the position of the pelvis can be detected in any position of the person on the seat or bed.
  • the accuracy of the sensing of the seat and support pressures by the sensors can be influenced.
  • a large number of sensors enables the seat and support pressures of the person's pelvis to be precisely recorded.
  • control unit can be programmed to limit the measuring range for the actual contact pressure distribution at the contact pressure sensor (in particular the area sensor) to run an iterative algorithm that maps the Mandelbrot set. It has been shown that the area on a contact pressure sensor in which the contact pressure distributions of a person on a seat surface that are relevant for seating systems as a function of the seat angle can be mapped to a Mandelbrot set.
  • the parameterization of the base circle is determined from three peak pressure areas (2 ischial tuberosities, coccyx or sacrum) and in considering the pressure-transmitting skeletal structures as a quasi-rigidly connected functional unit with specific characteristics, a generalized coordinate (angle) is calculated within the detecting area, which Orientation of the pelvis on the sensor, which also makes it possible to assess sitting positions as soon as the pelvis is rotated into a sitting position and no third pronounced peak pressure area is detected within a large rotation angle range with an almost constant ischial tuberosity distance.
  • a more detailed description of the parameterization of the Mandelbrot set is given in WO 2021/072461 A1.
  • the computer unit executes an iterative algorithm that maps the Mandelbrot set using a recursive sequence ⁇ with an initial condition — 0.
  • the area sensor is conceived as a Gaussian plane, in which the sitting and support pressures exerted by the person's pelvis are points C in the Gaussian plane.
  • the Mandelbrot set includes those points for which the sequence remains limited, i.e. converges, ie approaches a limit more and more.
  • the two-dimensional cardioid shape of the pelvis is created by the rolling process of the pelvis on the flat contact surface.
  • a first position of the pelvis which corresponds to an upright sitting position of the person
  • the pelvis of this person is tilted 90° around the horizontal axis into a second position forwards and then into a third position backwards.
  • the pelvis is tilted backwards around the horizontal axis by 90° with respect to the first position of the pelvis or 180° with respect to the second position of the pelvis.
  • the third position corresponds to a horizontal supine position of the person.
  • the pelvis is rolled over the iliac crests on both sides, which corresponds to a mixed rotation of the pelvis or a pure rotation around the longitudinal axis in the lying position.
  • the cardioid thus corresponds to a two-dimensional representation of an outer contour of the person's three-dimensional pelvis.
  • the sacral structure of the pelvis is also shown in two dimensions inside the cardioids.
  • the seated and seated pressures exerted by the person's pelvis on the area sensor occur within these cardioids .
  • a corresponding area for detecting the actual contact pressure distribution at the contact pressure sensor can be determined for each specified posture (at a specific seat angle).
  • the first and/or second actuating element can have one or more air chambers with associated valves, the air chambers being connected to at least one pump and the control unit being designed to open and close the valves.
  • the air chambers can preferably have a cushion-like shape and be filled with air in such a way that the person feels comfortable and not too hard when sitting, but sufficient dimensional stability can still be guaranteed, so that the person can maintain the intended posture for a long time without strong able to sustain signs of fatigue.
  • the air chambers in the first and/or second adjusting element can at least partially overlap.
  • an adjusting element By superimposing the air chambers, i.e. by the air chambers lying one above the other in the direction of the contour of the back element, an adjusting element can be created which enables particularly complex and flexibly adaptable contours on the back element.
  • control unit can be programmed to fill or evacuate the air chambers independently of one another by controlling the valves and the pump. Depending on the contour required in the back element, the control unit can thus fill the air chambers individually when the valve is open or close the valve after filling and thus fix the filling of the air chamber.
  • the at least one pump can also be connected to the control unit and controlled in such a way that the respective air chamber is filled when the valve is open.
  • the pump can also be designed to vacuum the air chamber when the valve is open and thus to reduce the filling of the air chamber. By optionally inflating or vacuuming the air chambers, the hardness of each air chamber can be adjusted individually be adjusted and thus a particularly comfortable and versatile control element can be created.
  • the air chambers can have loose particulate filling material, which can be moved freely when the air chambers are filled and is fixed in its position when the air chambers are in a vacuum state.
  • the particulate filling material can be a soft, but nevertheless dimensionally stable, preferably spherical material, for example hard foam balls.
  • the air chambers can in particular be filled with so much filling material that the air chambers in the vacuumed state have sufficient volume through the filling material to change the contour of the back element. In the air-filled state, the filling material in the air chambers can be easily moved, so that the air chambers can assume any shape without being forced.
  • the person can impress the corresponding desired shape on the air chambers by leaning against the back element, this shape being fixed by vacuuming the air chambers.
  • the air chambers can then keep the fixed shape until the next time they are filled with air, thus ensuring a stable and permanent shape of the actuating element.
  • the first and/or second adjusting element can also have mechanically and/or hydraulically adjustable elements.
  • control unit can also be programmed, after the contour of the back element has been adapted to the posture of the person, to activate the first and/or second actuating element at predetermined time intervals in order to change and/or modulate the contour of the back element.
  • a pump or valve can be controlled in a targeted manner in order to change the air pressure in the air chambers at predetermined time intervals.
  • control unit can be programmed to measure the actual contact pressure distribution and to monitor the actual posture parameter during and/or after the changing or modulating of the contour of the back element. For example, it can be recognized whether the person can continue to maintain the specified posture after changing or during the modulation of the contour of the back element, or whether it varies only within a certain neutral range (defined angle of rotation range). This measure represents a targeted mobilization measure.
  • control unit can also be programmed to change or modulate the contour of the back element in a predetermined range of posture parameters.
  • the contour can be changed or modulated within a range of ⁇ 11.25° around the pelvic rotation angle as a posture parameter.
  • the pelvis is stimulated by changing or modulating the contour of the back element in such a way that the pelvic rotation angle determined from the actual contact pressure distribution deviates from the target value by a maximum of ⁇ 11.25°.
  • the present invention has also set itself the task of providing a method for adapting the contour of a back element to the posture of a person, which method enables the contour to be automatically adjusted without additional input from the person.
  • the invention solves the problem set by a method according to claim 10.
  • a person is recorded on a seat element in a sitting or lying position, which is connected to a back element by a seat angle, in particular so that it can be tilted.
  • the following steps are now carried out, preferably in the specified order: a) selection of a specified posture and at least one characteristic target posture parameter assigned to the specified posture, b) measurement of the actual contact pressure distribution, c) determination of an actual posture parameter the actual contact pressure distribution, d) comparison of the actual posture parameter with the target posture parameter, e) repetition of steps b) - d) until a match between the actual posture parameter and the target posture parameter is determined, f) if the actual conforms -Posture parameters with the target posture parameter: adapting the contour of the back element to the posture of the person.
  • a predetermined posture is first selected from a number of different possible physiologically correct postures, which the person should maintain while sitting or lying on the seat element.
  • At least one characteristic target posture parameter is assigned to the specified posture, which corresponds to the specified posture on the seat element.
  • the target posture parameter can preferably be a pelvic rotation angle when the pelvis rotates about the transverse, sagittal, or longitudinal axis.
  • the actual contact pressure distribution exerted by the person on the seat element is measured in step b) via a contact pressure sensor provided in the seat element.
  • an actual posture parameter is then calculated from the measured actual contact pressure distribution, with the actual posture parameter correlating with the selected target posture parameter, i.e. being comparable (e.g. actual and target pelvic rotation angle around the transverse axis of the pelvis) .
  • step d) By comparing the actual posture parameter and the target posture parameter, it can thus be determined in step d) whether the person is actually assuming the specified posture correctly.
  • steps b) to d) are repeated until the actual posture parameter and target posture parameter match .
  • steps b) to d) can also be carried out continuously at predetermined time intervals until a match is established.
  • the contour of the back element can be adapted to the posture of the person in step f).
  • the contour of the back element is adapted in particular in such a way that the person is supported in maintaining the correct, predetermined posture.
  • the method according to the invention can thus ensure that the contour of the back element is always adapted to the person's posture in such a way that the person can maintain the physiologically correct (selected) posture over a longer period of time without postural damage, or prevents muscular fatigue through appropriate support.
  • the seat angle between seat element and back element is determined before step a), and consequently in step a) the specified posture and the characteristic target posture parameter are selected as a function of the seat angle.
  • the method can use the seat angle to select a correct, specified posture in a particularly reliable manner, since the seat angle clearly reflects whether an upright sitting posture, an inclined sitting posture or, for example, a lying posture is present. The risk of selecting an incorrect or unsuitable predefined posture can thus be significantly reduced, as a result of which the reliability of the method can be further increased.
  • the control unit can select a suitable predetermined posture in a technically simple manner.
  • the seat angle can clearly reflect whether an upright sitting posture, a reclined sitting posture or even a lying posture is selected.
  • the characteristic target posture parameter associated with the selected posture can then subsequently be selected.
  • the posture parameter can be a pelvic rotation angle and the target posture parameter can be selected as a target pelvic rotation angle as a function of the seat angle.
  • the predefined posture can be selected on the basis of an inclination of the seat element.
  • the specified posture can also be selected using other alternative or additional parameters, such as an actual contact pressure distribution of the person on the seat element measured before step a), historical data on the person's preferred postures and/or known incorrect postures, or the like become.
  • an instruction can be issued to the user between steps a) and b) to adopt the specified posture.
  • the predefined posture can preferably additionally or alternatively be displayed to the user visually or output acoustically.
  • the instructions can be visual, auditory or tactile instructions.
  • an iterative algorithm that maps the Mandelbrot set can be executed to limit the measuring range of a surface sensor for measuring the actual contact pressure distribution.
  • step f) to adapt the contour of the back element in step f) to adapt the contour of the back element, several independent air chambers that can be shut off by valves can be pre-filled with a selected air pressure by opening the valves and then fixed by closing the valves.
  • a single air chamber that can be shut off by a valve can also be pre-filled with a selected air pressure by opening the valve and then fixed by closing the valve.
  • the air chambers can be filled continuously with a pump at a constant pressure or a constant flow rate while the person is in the specified posture. The person partially leans against the backrest and the air chambers in such a way that a different amount of air escapes from the different air chambers. After closing the valves, the air chambers are thus filled with different pressures and together they form the contour of the back element.
  • the selected air pressure can be varied according to a desired setting during the pre-inflation of the air chambers, the selected air pressure corresponding to a degree of hardness of the air chambers.
  • the contour of the back element after the contour of the back element has been adapted to the posture of the person, the contour of the back element can be changed and/or modulated at predetermined time intervals.
  • This changing or modulating can be, for example, a loosening of the fixed contour of the back element, and thus encourage the person to use the musculature for stabilization or for maintaining the posture.
  • the modulation of the contour of the back element can also include over- or under-filling of air chambers in order to stimulate the musculature.
  • the contour of the back element can be changed or modulated in a predetermined range of the target posture parameter, as described above for the device.
  • the method according to the invention can particularly preferably be carried out using a device according to one of claims 1 to 10.
  • the control unit is programmed in particular to carry out the method according to the invention.
  • inventive device according to one of claims 1 to 10 can be particularly advantageous in a piece of seating furniture with a seat and a backrest, comprising the device, wherein the seat element is integrated in the seat and the back element in the backrest.
  • the device according to one of claims 1 to 10 according to the invention can be characterized particularly advantageously in a seat cover for resting on a piece of seating furniture, having the device.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a device for adjusting the contour of the back element according to a first embodiment variant of the invention with a person in an upright sitting position
  • FIG. 2 shows a schematic view of a device for adjusting the contour of the back element and the seat element according to a second embodiment variant of the invention with a person in an upright sitting position
  • FIG. 3 shows a schematic view of a device for adjusting the contour of the back element and the seat element according to a third embodiment variant of the invention with a person in an upright sitting position
  • FIG. 4 shows a schematic view of the device from FIG. 1 with a person in an inclined sitting position
  • FIG. 5 shows a schematic view of the device from FIG. 1 with a person lying down
  • 6a shows a first actual contact pressure distribution of a person in an upright sitting position
  • FIG. 6c shows a third actual bearing pressure distribution of a person in a backwards-inclined sitting position
  • FIG. 6d shows a fourth actual bearing pressure distribution of a person in a backwards-inclined sitting position
  • 6e shows a fifth actual bearing pressure distribution of a person lying down
  • 6f shows a sixth actual bearing pressure distribution of a person lying down.
  • the device 100 shows a schematic view of the device 100 according to the invention, on which a person 1 is positioned in an upright sitting position.
  • the device 100 has a back element 2 and a seat element 3 which are tiltably connected to one another and enclose a seat angle 4 .
  • the person 1 bears the weight of his pelvis or the two seat bones 21 on the seat element 3 .
  • the back element 2 can also be rigidly connected to the seat element 3 and cannot be tilted relative to it.
  • a contact pressure sensor 5 is provided in the rear area of the seat element 3 and measures the actual contact pressure distribution that the person 1 exerts on the seat element 3 .
  • the Contact pressure sensor 5 is preferably designed as a surface sensor or surface pressure sensor, with the surface sensor being able to simultaneously measure the contact pressure at different points and thus directly determining the contact pressure distribution in the plane of the seat element 3 .
  • the contact pressure sensor 5 can also be distributed over the entire seat element 3, which is not shown in detail in the figures.
  • the device 100 can enable a complete detection of the contact pressure distribution even in the case of high seat angles 4, for example in an inclined sitting position 20a or a lying position 20b as shown in FIGS.
  • the contact pressure sensor can extend over the entire seat element 3 and over the entire back element 2 .
  • At least one first adjusting element 6 is provided in the back element 2 and is designed to change the contour 7 of the back element 2 .
  • the adjusting element 6 is preferably arranged in the area 8 of the lumbar spine and in the transition area into the thoracic spine of the person 1, so that the adjusting element 6 provides support, in particular in the form of a lumbar support, after adjustment to the posture of the person 1.
  • the first adjusting element 6 has two air chambers 9 which are connected to a pump 11 via fluid lines 10 .
  • a valve 12 is provided in each of the fluid lines 10, which valve can selectively separate or establish the connection between the respective air chamber 9 and the pump 11.
  • the valves 12 When the valves 12 are closed, the air chambers 9 are closed and the trapped air cannot escape from the air chambers 9.
  • the individual air chambers 9 can be filled with different pressures, as a result of which an adjustable control element 6 is obtained.
  • the air chambers 9 are filled with air.
  • the air chambers 9 can also be filled with other fluids, such as different gases or liquids.
  • the air chambers 9 are designed to hold any fluids.
  • the first actuating element 6a has three air chambers 9a, which are partially opposite each other overlay.
  • the air chambers 9a are each connected to a pump 11 via fluid lines 10, with valves 12 being provided in the fluid lines 10 between the pump 11 and the air chambers 9a.
  • the device 101 in FIG. 2 has a second adjusting element 6b in the seat element 3 , which is designed to change the contour 7a of the seat element 3 .
  • the second control element 6b also has an air chamber 9b, which is connected by a fluid line 10 via a valve 12 to a pump 11a.
  • the pumps 11, 11a are designed simultaneously for filling and for evacuating the air chambers 9a, 9b.
  • the air chambers 9a, 9b in the device 101 are filled with a loose filling material 13 in particulate form.
  • the filling material 13 can be moved freely when the air chambers 9a, 9b are filled with air, as a result of which the air chambers 9a, 9b can be adapted to the posture of the person 1 in a particularly simple manner. If the air chambers 9a, 9b are now evacuated, the air chambers 9a, 9b permanently retain their shape dictated by the individual back or spine profile or thigh and can thus reliably support the contour 7 of the back element 2 and/or the contour 7a of the seat element 3 adapt to the posture of person 1.
  • the actuating element 6c has only a single air chamber 9c, with the actuating element 6c and the air chamber 9c being arranged essentially over the entire back element 2.
  • the air chamber 9c is filled with a particulate filling material 13, as already described above for the air chamber 9a in FIG.
  • the filling material 13 can be fixed in its position and the contour 7 of the back element 2 can thus be adapted to the posture of the person.
  • all air chambers 9, 9a, 9b, 9c are each connected to their own pump 11, 11a via a valve 12. In this way, all the air chambers 9, 9a, 9b, 9c can be filled simultaneously with different pressures or can be evacuated independently of one another, which enables complex and versatile adjustment of the adjusting elements 6, 6a, 6b, 6c.
  • the device 100, 101, 102 has a control unit 50 which is connected to the pumps 11, 11a, the valves 12, the seat angle sensor 14 and the contact pressure sensor 5, 5a via control lines 15.
  • control lines 15 there can also be wireless connections between the control unit 50 and the pumps 11, 11a, the valves 12, the seat angle sensor 14 and the contact pressure sensor 5, 5a.
  • the device 100, 101, 102 can also have an inclination sensor connected to the control unit 50, which measures the inclination of the seat element 3 to the horizontal, which has not been shown in detail in the figures.
  • control unit 50 is programmed to carry out a method 200 for adapting the contour 7 of the back element 2 to the posture of the person 1.
  • control unit 50 is programmed to: select a specified posture and a characteristic target posture parameter corresponding to the specified posture, in particular as a function of seat angle 4, preferably output instructions for assuming the selected specified posture, from which the contact pressure sensor 5 measured actual bearing pressure distribution to determine an actual posture parameter and to compare the ascertained actual posture parameter with the target posture parameter, if the actual posture parameter and target posture parameter match, to control the adjusting elements 6, 6a, 6c in such a way that the contour 7 of the Adjust back element 2 to the posture of the person 1.
  • control unit 50 is also programmed to limit the measuring range at the contact pressure sensor 5, 5a (area sensor) for measuring the actual contact pressure distribution, to run an iterative algorithm that maps the Mandelbrot set.
  • the measuring range can be reliably restricted to the measuring range relevant for determining the actual contact pressure distribution.
  • the preferred configurations of the device 100, 101, 102 are presented below using the method 200 according to the invention and FIGS.
  • the Method 200 according to the invention can preferably be carried out using a device 100, 101, 102.
  • the control unit 50 of the device 100, 101, 102 is programmed in each case to carry out the method 200 accordingly.
  • the method 200 according to the invention for adapting the contour 7 of the back element 2 to the posture of a person 1 comprises the following steps (in the given order): a1) measurement of the seat angle 4 between the seat element 3 and the back element 2; a) selection of a predetermined posture and at least one characteristic target posture parameter assigned to the predetermined posture, in particular as a function of the seat angle 4; bl) Issuing instructions to the person to take the given posture; b) measurement of the actual bearing pressure distribution; c) determination of the actual posture parameter from the actual contact pressure distribution; d) comparing the determined actual posture parameter with the selected target posture parameter, e) repeating steps bl)-d) until the actual posture parameter matches the target posture parameter, f) if the actual posture parameter matches the target posture parameter: adapting the contour 7 of the back element 2 to the posture of the person 1.
  • Steps a1) and b1) are optional and can optionally be omitted independently of one another according to further embodiment variants.
  • the seat angle 4 is measured in step a1) using the seat angle sensor 14, and in step b) the actual contact pressure distribution is measured using the contact pressure sensor 5.
  • Instructions are output to the person 1 in step b1) preferably via a display 70 of a computer or a smartphone 60, which is connected to the control unit 50, preferably wirelessly.
  • the instructions can be displayed audibly and/or visually, so that the person 1 can easily correct any incorrect posture and assume the specified posture correctly.
  • the person 1 assumes an essentially upright posture 20, which corresponds to a physiologically correct sitting posture.
  • this posture 20 only the ischial tuberosities 21 rest on the seat element 3; there is no contact of the coccyx 22 or sacrum 23 with the seat element 2, or no significant pressure transmission to the contact pressure sensor 5, 5a through the coccyx and sacrum 22, 23 can be detected.
  • FIG. 4 again shows the device 100, with the person 1 assuming a backward-leaning sitting posture 20a. Both the ischial tuberosities 21 and the coccyx and sacrum 22, 23 are in contact with the seat element 2.
  • FIG. 5 shows the device 100, with the person 1 assuming a lying position 20b.
  • both the ischial tuberosity 21 and the coccyx 22 are no longer in contact with the seat element 2.
  • the body section weight of the person 1 in the area of the pelvis now rests exclusively on the sacrum 23.
  • the pelvis of person 1 is physiologically correctly aligned, as a result of which the lumbar spine in area 8 forms a lordosis.
  • the contour 7 of the back element 2 is adapted to the respective posture 20, 20a, 20b, so that the adjusting element 6, 6a, 6c serve as permanent support, counteract fatigue of the posture-stabilizing muscles, and thus prevent damage associated with poor posture.
  • poses 20, 20a, 20b correspond to the predetermined poses selected by method 200, respectively. If there is a deviation from the specified posture, e.g. if the pelvis is rotated and the lumbar spine develops either hyperlordosis or kyphosis, the control unit 50 and the smartphone 60 connected to the control unit 50 or a computer or the like can Instructions to correct posture are issued. If the posture 20, 20a, 20b is adopted correctly, the control unit 50 can also issue instructions for maintaining the correct posture 20, 20a, 20b, while the adjusting elements 6 are adapted to the posture of the person.
  • the valves 12 to the air chambers 9 are opened in step f) to adapt the contour 7 of the back element 2, and the air chambers 9 are pre-filled with a selected air pressure.
  • This pre-filling can also take place with the valves 12 open during the entire method 200 until the correct posture has been assumed and finally the valves 12 for fixing the air chambers are closed.
  • the air pressure during the pre-inflation can be preset or adjusted according to a desired degree of hardness. For example, the degree of hardness can be adjusted by the person 1 during the method 200 via the smartphone 60 in connection with the control unit 50 .
  • the contact pressure distribution 30 in FIG. 6a corresponds to an upright posture 20, as shown in FIGS. 1-3.
  • a pelvic rotation angle ⁇ around the transverse axis of approximately 0° can be determined as the actual posture parameter.
  • the contact pressure distribution 30 is characterized by two peak sitting pressures 36a, 36b spaced apart from the pelvic center line 38, which correspond to the contact pressures exerted by the ischial tuberosities 21.
  • a contact pressure from the coccyx or sacrum 22, 23 is not detected here.
  • FIG. 6b shows a contact pressure distribution 31 of the same upright posture 20 as in FIG. 6a, but with a pelvic rotation to be corrected.
  • a peak sitting pressure 37a can also be recognized, which is exerted by the coccyx or sacrum 22, 23 and the deviating rotation of the pelvis from the specified upright posture suggests.
  • the pelvic rotation angle ⁇ that can be derived from the contact pressure distribution 31 is therefore not 0°, as specified by the target posture parameter, but about 25°.
  • instructions can now be issued to the person 1 in order to adopt the specified posture correctly or to reduce the pelvic rotation angle ⁇ , or the control elements can be activated accordingly for the correction.
  • the contact pressure distribution 32 corresponds to a backwards inclined sitting posture 20a, as shown in FIG.
  • the pelvic rotation angle ß is about 32°.
  • the bearing pressure distribution 32 shows, like the bearing pressure distributions 30 and 31 above, peak sitting pressures 36e, 36f, which are exerted by the ischial tuberosities 21.
  • a peak seating pressure 37b which is exerted by the coccyx or sacrum 22, 23, is visible.
  • a contact pressure distribution 33 is again shown, which corresponds to a backwards-inclined sitting posture with a pelvic rotation angle ⁇ of approximately 45°.
  • the peak sitting pressures 36g, 36h emanating from the ischial tuberosities 21 are reduced in intensity compared to the contact pressure distributions 31, 32 in FIGS. 6b and 6c and are shifted forward in the direction of higher pelvic rotation angles ⁇ .
  • the peak sitting pressure 37c exerted by the coccyx or sacrum 22, 23, on the other hand, is localized around the 45° point on the pelvic center line 38.
  • a contact pressure distribution 34 is shown, which corresponds to a lying-flat posture 20b, as illustrated in FIG.
  • the contact pressure distribution 34 does not show any peak sitting pressures that are exerted by the ischial tuberosity 21 .
  • a dominant peak seat pressure 37d is visible, which of the Sacrum 23 of the person is exercised.
  • the pelvic rotation angle ß is about 90°.
  • a pelvic rotation angle ⁇ about the transverse axis of the pelvis
  • a pelvic rotation angle ⁇ about the sagittal axis of the body can also be determined.
  • the pelvic rotation angle y manifests itself as a deviation of the peak seat pressure 37d from the pelvic center line 38.
  • FIG. 6f shows a contact pressure distribution 35 which corresponds to a lying position of a person 1 with increasing elimination of the lordotic curvature of the lumbar spine. This leads to a further rotation of the pelvis, which finally manifests itself in a pelvic rotation angle ß of over 90°.
  • a peak contact pressure 37e can be seen in the contact pressure distribution 35, which is exerted by the sacrum 23 and is approximately at the position of the pelvic rotation angle ⁇ of 101°.
  • a pelvic rotation angle ⁇ can again be determined as a deviation of the tip contact pressure 37e from the pelvic center line 38 . With a larger pelvic rotation angle y, the pelvis is increasingly stressed.
  • the pelvic center line 38 defines the pelvic rotation angle ⁇ in the bearing pressure distributions 30-35 of FIGS. 6a-6f as a generalized coordinate along a straight line on the bearing pressure sensor 5 or 5a.
  • the position of the 11.25° point of the pelvic rotation angle ⁇ can be taken as halfway between the peak seated pressure 37b and a connecting line of the peak seat pressures 36e and 36f can be found.
  • the total scaling of the pelvic rotation angle ⁇ along the pelvic centerline 38 can be calculated, with the 0° point is shifted by 11.25° in the direction of a lower pelvic rotation angle ß.
  • the length from 0° to 11.25° is defined by the relationship 0.25 * 0.5 * C, with the radius of the base circle C of the Mandelbrot set being twice the distance between the ischial tuberosities 21 (represented by the Pointed seat pressures 36c, 36d) is calculated and represents a pelvic rotation angle ß of 90 °.
  • the method 200 can include a further step of calibrating the actual posture parameter.
  • the actual posture parameter is, for example, a pelvic rotation angle ß
  • the calibration can be carried out as described in the previous paragraph by first recognizing a backwards inclined posture 20a, with the first measurement of the peak sitting pressure 37a of the coccyx and sacrum, and deriving the 11.25° Points from it, take place.
  • the controller 50 can also be designed to carry out the steps described above.
  • FIG. 1 also shows seating furniture 300 with a seat surface 303 and a backrest 302 , seating furniture 300 having device 100 .
  • the seat element 3 is integrated in the seat surface 303 of the piece of furniture 300 and the back element 2 is integrated in the backrest 302 .
  • the device 102 is shown as a seat pad 400, which can be placed on a piece of seating furniture 500 without structural changes.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (100, 101, 102) und ein Verfahren (200) zur Anpassung der Kontur (7) eines Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) einer Person (1) gezeigt, wobei die Vorrichtung (100, 101, 102) ein Sitzelement (3) und ein mit dem Sitzelement (3), insbesondere kippbar, verbundenes Rückenelement (2) zur Aufnahme einer sitzenden oder liegenden Person (1) und eine Steuereinheit (50) aufweist, wobei das Sitzelement (3) zumindest einen mit der Steuereinheit (50) verbundenen Auflagedruck-Sensor (5, 5a) zur Messung einer durch die Person (1) ausgeübten Ist-Auflagedruckverteilung aufweist und wobei das Rückenelement (2) zumindest ein mit der Steuereinheit (50) verbundenes erstes Stellelement (6, 6a, 6c) zur Veränderung der Kontur (7) des Rückenelements (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist: - eine vorgegebene Haltung und zumindest einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter auszuwählen, - aus der vom Auflagedruck-Sensor (5, 5a) gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen Ist-Haltungsparameter zu errechnen, und den Ist-Haltungsparameter mit dem Soll-Haltungsparameter zu vergleichen, - bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter das erste Stellelement (6, 6a, 6c) derart anzusteuern, um die Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1) anzupassen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Anpassung der Kontur eines Rückenelements an die Haltung einer Person
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Sitzelement und mit einem mit dem Sitzelement, insbesondere kippbar, verbundenen Rückenelement zur Aufnahme einer sitzenden oder liegenden Person und zur Anpassung der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person, und mit einer Steuereinheit, wobei das Sitzelement zumindest einen mit der Steuereinheit verbundenen Auflagedruck-Sensor zur Messung einer durch die Person ausgeübten Ist-Auflagedruckverteilung aufweist und wobei das Rückenelement zumindest ein mit der Steuereinheit verbundenes erstes Stellelement zur Veränderung der Kontur des Rückenelements aufweist.
Zudem zeigt die Erfindung ein Verfahren zur Anpassung der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person.
Stand der Technik
Benutzer sind sich ihrer eigenen individuellen Körperhaltung im Stehen, Sitzen und Liegen oft nicht bewusst und nehmen Positionen ein, die einseitige schmerzhafte Muskelkontrakturen verursachen und langfristig bei Fehlbelastung der Wirbelsäulen- und Beckenstruktur zu Abnutzungsprozessen, auch Bandscheibenvorfällen, führen können. Insbesondere langes Sitzen erfordert permanente Haltearbeit der Muskulatur oft in Fehlhaltung und ohne ausreichende Ausgleichsbewegungen, wodurch muskuläre Dysbalancen hervorgerufen und vielfältige körperliche Beschwerden begünstigt werden. Eine zentrale Rolle, um Fehlhaltungen vorzubeugen und eine optimale Körperposition zu erreichen, nimmt das Becken des Benutzers ein. Vorrichtungen zur Beckenpositionierung sind weitgehend aus dem Bereich der Ergonomie bekannt. US 2017/0086588 Al offenbart ein Luftkammersystem, umfassend zwei lateral beabstandete und in die Sitzfläche eines Sitzes integrierte Luftkammerelemente, welche bei ungleichmäßigem Sitzen das Becken des sitzenden Benutzers, durch das Ausbalancieren dessen Sitzbeinhöcker durch Zu- oder Abführen von Luft mittels eines Kompressors, positioniert. Ein Bereich der Luftkammerelemente ist beweglich ausgeführt, wodurch die Femur-Position des Benutzers einstellbar ist. In den Luftkammerelementen sind Kontaktdrucksensoren integriert, welche Sitzdrücke, die die Sitzbeinhöcker des Benutzers auf die Sitzfläche ausüben, erfassen. Ein Controller wertet die Sitzdrücke aus und steuert den Kompressor entsprechend der Auswertung an.
Aus WO 2020/215109 Al ist zudem eine Vorrichtung zur Körperpositionierung eines Benutzers bekannt, wobei die Vorrichtung in einen Sitz oder eine Liege integrierbar oder als Auflage verwendbar ist. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Sitzelement, ein Becken- und Lendenwirbelsäulenmodul aufweisendes Rückenelement und eine Rechnereinheit, wobei das Rückenelement mit dem Sitzelement verbunden ist, wobei das Becken- und Lendenwirbelsäulenmodul zumindest ein Stellelement und zumindest einen Sensor umfasst, und das Sitzelement zumindest ein Stellelement und zumindest drei Sensoren umfasst, wobei die Sensoren mit der Rechnereinheit verbunden und dazu ausgebildet sind, Sitz- und Auflagedrücke des Benutzers im Sitzelement und im Becken- und Lendenwirbelsäulenmodul zu erfassen, wobei die Rechnereinheit mit den Stellelementen verbunden und dazu ausgebildet ist, die Sitz- und Auflagedrücke auszuwerten und die Stellelemente zu aktivieren.
Derartige Vorrichtungen haben aber den Nachteil, dass diese durch die Verwendung einer Vielzahl von Sensoren und Stellelementen eine hohe Komplexität aufweisen und zudem nicht kostengünstig hergestellt werden können. Solche Vorrichtungen sind daher für den Einsatz in Gegenständen des täglichen Gebrauchs, bspw. in Bürostühlen zu teuer und aufgrund des hohen Einstellungs- und Kalibrieraufwands ungeeignet.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, dass auf technisch einfache und kostengünstige Art eine automatische Anpassung der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person erfolgen kann und so die natürliche Haltung der Person bestmöglich unterstützt wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung dadurch, dass die Steuereinheit dazu programmiert ist eine vorgegebene Haltung und zumindest einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter auszuwählen, aus der vom Auflagedruck-Sensor gemessenen Ist- Auflagedruckverteilung einen Ist-Haltungsparameter zu errechnen und den Ist-Haltungsparameter mit dem Soll- Haltungsparameter zu vergleichen, und bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter das erste Stellelement derart anzusteuern, um die Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person anzupassen.
Die Person kann dabei erfindungsgemäß auf der Vorrichtung bestehend aus Sitzelement und Rückenelement sitzend oder liegend platziert werden, wobei der Auflagedruck, welcher von den Sitzbeinhöckem, dem Steiß- und Kreuzbein der Person auf das Sitzelement ausgeübt wird, durch den im Sitzelement vorgesehenen Auflagedrucksensor gemessen wird. Der so gemessene Ist- Auflagedruck (bzw. die Ist- Auflagedruckverteilung) der Person kann dabei zur Bestimmung ihrer Haltung bzw. ihrer Beckenposition herangezogen werden. Im Rückenelement ist zudem ein erstes Stellelement vorgesehen, welches durch eine Steuereinheit angesteuert und so angepasst werden kann, dass die Kontur des Rückenelements dabei verändert wird.
Durch Auswahl einer vorgegebenen Haltung durch die Steuereinheit und zumindest eines der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameters, kann sichergestellt werden, dass sich die Person vor dem Anpassen der Kontur des Rückenelements an ihre Haltung stets in einer physiologisch korrekten Haltung bzw. einer auf das Sitzsystem abgestimmten Beckenposition befindet, womit auch der untere Lendenwirbelsäulenbereich positiv mitbeeinflusst wird. Damit können Fehler in der Anpassung der Stellelemente bzw. ein „Fixieren“ einer physiologisch nicht korrekten Haltung vermieden werden. Das Einnehmen einer physiologisch korrekten Haltung ist wichtig, um das Bilden von Fehlhaltungen zu vermeiden und eine länger andauernde Sitz- oder Liegehaltung ohne Fehlbelastungen, Haltungs- oder Folgeschäden zu ermöglichen. Erfmdungsgemäß kann somit eine technisch einfache und kostengünstige Vorrichtung geschaffen werden, welche eine zuverlässige Körperpositionierung erlaubt.
Unter einer physiologisch korrekten Haltung der Person, insbesondere in passiven Haltungssituationen, wird im Sinne der Erfindung eine Sitz- oder Liegehaltung bei einem bestimmten Neigungswinkel des Rückenelements gegenüber dem Sitzelement verstanden, bei welcher die Körperabschnittsgewichte neigungswinkelabhängig durch die Anpassung der Stellelemente an die individuelle Körperkontur derart abgestützt werden, dass die skelettalen Becken- und Wirbelsäulenstrukturen (Steiß- und Kreuzbein) entsprechend ihrer Belastungsfunktion belastet werden. Die kontrollierte Abstimmung der Beckenposition auf das Sitzsystem unterstützt die Gesamtpositionierung der Wirbelsäule, insbesondere wird dabei die muskuläre Belastungssituation in den Lendenwirbelsäulensegmenten in ihrer individuellen Ausprägung direkt positiv mitbeeinflusst, sowie auch die Schulterregion in ihrer Eigendynamik unterstützt.
Vorzugsweise kann das Sitzelement mit dem Rückenelement kippbar verbunden sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann das Sitzelement ebenso im Wesentlichen starr mit dem Rückenelement verbunden sein.
Die vorgegebene Haltung wird dabei vorzugsweise anhand verschiedener möglicher Parameter von der Steuereinheit ausgewählt. So können beispielsweise zur Auswahl der vorgegebenen Haltung zahlreiche unterschiedliche Parameter herangezogen werden, wie etwa der Winkel zwischen Sitzelement und Rückenelement, eine zuvor gemessene Ist- Auflagedruckverteilung der Person auf dem Sitzelement, historische Daten über bevorzugte Haltungen der Person und/oder über bekannte Fehlhaltungen, oder vergleichbare Parameter. Die Haltung kann dabei entweder dynamisch in Abhängigkeit veränderlicher Parameter ausgewählt werden, oder ebenso in der Steuereinheit voreingestellt sein (bspw. im Falle einer Vorrichtung mit starrem Sitzwinkel).
Der vorgegebenen Haltung ist dabei jeweils zumindest ein entsprechender charakteristischer Soll-Haltungsparameter zugeordnet, welcher die vorgegebene Haltung kennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der Soll-Haltungsparameter dabei ein Beckenrotationswinkel (oder eine Beckenkippung) der Person sein, wobei zumindest ein Beckenrotationswinkel um die Transversal-, Sagittal-, oder Longitudinalachse berücksichtigt wird. Die Transversalachse liegt dabei in der Transversalebene und steht normal auf die Sagittalebene des Körpers. Die Sagittalachse liegt in der Sagittalebene und steht normal auf die Frontalebene, und die Longitudinalachse liegt in der Frontalebene und steht normal auf die Transversalebene.
Andererseits kann aus der gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung ein auf das Becken der Person bezogener Ist-Haltungsparameter bestimmt werden, welcher die tatsächliche Haltung (Beckenposition) der Person am Sitzelement widerspiegelt. Der Ist-Haltungsparameter korreliert dabei jeweils mit dem ausgewählten Soll-Haltungsparameter wie zuvor beschrieben: wurde als Soll-Haltungsparameter bspw. ein Beckenrotationswinkel um die Transversalsachse ausgewählt, so wird zum Vergleich mit dem Soll-Haltungsparameter auch als Ist- Haltungsparameter ein Beckenrotationswinkel um die Transversalachse aus der Ist- Auflagedruckverteilung ermittelt.
Die Berechnung des Ist-Haltungsparameters aus der Ist-Auflagedruckverteilung kann beispielsweise Anhand der Positionen der Spitzendrücke in der Auflagedruckverteilung erfolgen. So können etwa in Abhängigkeit der Beckenrotati on(en) unterschiedliche knöcherne Strukturen des Beckens, insbesondere des Steiß- und Kreuzbeins, mit dem Auflagedruck- Sensor in Kontakt kommen und so ein bestimmtes Bild an Spitzendrücken - ausgehend von den jeweiligen knöchernen Strukturen - erzeugen. Bei vollständig aufrechter Sitzhaltung wäre dementsprechend nur zwei Spitzendrücke vorhanden, welche von den beiden Sitzbeinhöckern der Person ausgehen. Bei zunehmender Rückenneigung, bzw. Beckenrotation um die Transversalachse verlieren die beiden Sitzbeinhöcker an Auflagedruck, während der Auflagedruck des Steiß- und Kreuzbeins zunimmt. Beim Übergang in die Liegeposition verlieren schließlich auch die Sitzbeinhöcker den Kontakt mit dem Sitzelement, und die Auflagedruckverteilung wird durch die Spitzendrücke ausgehend von dem Kreuzbein oder/und den Beckenkämmen bestimmt. Eine detaillierte Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Auflagedruckverteilung und Haltungsparametern wird weiter unten exemplarisch anhand der Figuren gegeben. Durch die Möglichkeit zur Auswertung von individuell ausgeprägten Ist- Auflagedruckverteilungen aufgrund der bereits erwähnten bekannten Charakteristika, die zudem Einflüsse in der Druckübertragung (Weichgewebe, Sensoranordnung etc.) berücksichtigen, und den Vergleich mit den jeweiligen zugehörigen Haltungsparametem, wie etwa einem oder mehreren Beckenrotationswinkeln, kann schließlich zuverlässig auf den jeweiligen Ist-Haltungsparameter geschlossen werden. Dies bedeutet, dass die Steuereinheit durch Messung der Ist-Auflagedruckverteilung in der Lage ist festzustellen, wann die Haltung der Person der vorgegebenen Haltung entspricht.
Die Steuereinheit vergleicht somit in konstanten Abständen, insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich, den aus der gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung ermittelten Ist- Haltungsparameter mit dem Soll-Haltungsparameter und detektiert den Zeitpunkt, an dem beide übereinstimmen. Im Falle der Übereinstimmung steuert die Steuereinheit sogleich die Stellelemente an, um die Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person anzupassen. Dabei kann insbesondere die Kontur des Rückenelements so eingestellt werden, dass dieses das Einnehmen der korrekten physiologischen (vorgegebenen) Haltung bzw. das Aufrechterhalten derselben erleichtert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich somit besonders vorteilhaft dafür eignen, in einen bestehenden Sitz oder eine Liege integriert oder als Sitzauflage auf einem Sitz oder einer Liege verwendet zu werden. Hierdurch ergeben sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, wobei die Vorrichtung nicht auf folgende Beispiele beschränkt ist. Die Vorrichtung kann zum Beispiel in folgende Einrichtungen integriert werden: in Bürosessel, Rollstühle, Fahrzeugsitze, Kinderrückhaltesysteme, Trainingsgeräte, Matratzen, in Liegen oder Matten im Rehabilitations- und Therapiebereich, oder in Operationsbetten.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Vorrichtung zudem einen zweiten Auflagedruck- Sensor aufweisen, welcher im Rückenelement vorgesehen ist. Der zweite Auflagedruck-Sensor kann dabei vorzugsweise bei Sitzwinkeln über 45° den ersten Auflagedruck-Sensor im Sitzelement bei der Messung der Ist- Auflagedruckverteilung unterstützen, da sich bei hohen Sitzwinkeln (insbesondere in der Liegeposition) die zur Bewertung der Beckenrotati on/en notwendige Auflagedruckverteilung in Richtung des Rückenelements verlagert. Vorzugsweise kann dabei die räumliche Positionierung des zweiten Auflagedruck-Sensors im Verhältnis zum ersten Auflagedruck-Sensor vorgegeben bzw. bekannt sein, so dass eine absolute und/oder relative Positionsbestimmung der Auflagedrücke über den ersten und zweiten Auflagedruck- Sensor möglich ist.
In einer alternativen Ausführungsvariante kann sich der Auflagedruck-Sensor über das Sitzelement hinausgehend ins Rückenelement erstrecken. In wieder einer alternativen Ausführungsvariante kann sich der Auflagedruck-Sensor im Wesentlichen vollständig über das Sitzelement und das Rückenelement erstrecken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, Anweisungen an die Person zur Einnahme der vorgegebenen Haltung auszugeben. Durch die Ausgabe von Anweisungen kann es der Person insbesondere erleichtert werden, die richtige (vorgegebene) Haltung einzunehmen, bzw. die vorgegebene Haltung korrekt einzunehmen. Solche Anweisungen können bspw. Anweisungen zur Aufrichtung des Oberkörpers, zur Veränderung der Beckenposition oder dergleichen sein, wobei sich vor der Anpassung der Stellelemente die gesamte Wirbelsäule als Einheit verändern kann.
Die Anweisungen können gemäß einer Ausführungsvariante beispielsweise visuell, auditiv oder audiovisuell an die Person ausgegeben werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Anweisungen ebenso taktil an die Person ausgegeben werden, insbesondere in Form von Druck, Berührungen und/oder Vibrationen.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Steuereinheit mit einem externen Computer, Smartphone oder ähnlichem Gerät, vorzugsweise drahtlos, verbunden sein, wobei die vorgegebene Haltung und/oder die Anweisungen zum Einnehmen der vorgegebenen Haltung auf einem Display des Computers oder Smartphones ausgegeben werden kann. Hierbei kann die Person auf einfache und zuverlässige Weise ein direktes Feedback erhalten, ob ihre momentane Haltung der vorgegebenen Haltung entspricht, und welche Maßnahmen gesetzt werden können, um die momentane Haltung der vorgegebenen Haltung anzupassen. Vorzugsweise können auf dem Display des Computers oder Smartphones Maßnahmen in Form von Bewegungen oder Bewegungsabläufen angezeigt werden, welche eine Anpassung der Haltung erleichtern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann ein mit der Steuereinheit verbundener Sitzwinkel-Sensor zur Messung des Sitzwinkels zwischen Sitzelement und Rückenelement vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann dabei zudem weiter dazu programmiert sein, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit des Sitzwinkels auszuwählen. Durch Berücksichtigung des Sitzwinkels zwischen Sitzelement und Rückenelement kann die Steuereinheit auf technisch einfache Weise eine passende vorgegebene Haltung auswählen. Der Sitzwinkel kann dabei eindeutig widerspiegeln, ob etwa eine aufrecht sitzende Haltung, eine geneigt sitzende Haltung oder sogar eine liegende Haltung ausgewählt wird. Dabei kann zudem verhindert werden, dass eine falsche bzw. unpassende vorgegebene Haltung ausgewählt wird, welche nicht der aktuellen oder gewünschten Sitz- oder Liegeposition der Person entspricht. Die Auswahl einer solchen falschen Haltung würde insbesondere die Person in Fehlhaltungen zwingen, welche eine nachteilige Muskelbeanspruchung zur Folge hat. Der Sitzwinkel kann insbesondere indikativ dafür sein, welcher Soll-Haltungsparameter der ausgewählten Haltung entspricht. So kann beispielsweise ein korrekter Beckenrotationswinkel als Soll-Haltungsparameter in Abhängigkeit des Sitzwinkels ausgewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann zudem ein mit der Steuereinheit verbundener Neigungs-Sensor zur Messung der Neigung des Sitzelements vorgesehen sein. Neben dem Sitzwinkel kann die Neigung der Sitzfläche zur Horizontalen ebenso zuverlässig zur Auswahl einer vorgegebenen Haltung herangezogen werden. Die Steuereinheit kann dabei weiter dazu programmiert sein, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit der Neigung der Sitzfläche und/oder dem Sitzwinkel auszuwählen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit zudem dazu programmiert sein, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit einer zuvor gemessenen Ist-Haltung auszuwählen. Bevorzugt kann zur Auswahl der vorgegebenen Haltung neben der zuvor gemessenen Ist-Haltung auch der gemessene Sitzwinkel zwischen Sitzelement und Rückenelement (wie zuvor beschrieben) herangezogen werden. Eine zuvor gemessene Ist- Haltung kann insbesondere in Zusammenhang mit dem Sitzwinkel als Indikator dienen, welche Haltung die Person bei gegebenem Sitzwinkel aktuell einnimmt, bzw. welche Fehlhaltungen dabei vorliegen. So kann entsprechend der festgestellten Fehlhaltungen eine vorgegebene Haltung ausgewählt werden, welche die Fehlhaltungen ausgleichen soll.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann das erste Stellelement am Rückenelement vorzugsweise im Bereich der Lendenwirbelsäule und im Übergangsbereich in die Brustwirbelsäule angeordnet sein, und so als einstellbare Lordosenstütze im Rückenelement, fungieren. Sinn des Stellelements ist es jedenfalls, der Person eine Unterstützung zur Beibehaltung der vorgegebenen Haltung (insbesondere zur Wahrung der Beckenposition) zu geben, so dass möglichst keine oder wenige Ermüdungseffekte eintreten, welche üblicherweise ein Zurückfallen in eine Fehlhaltung mit Fehlbelastung der Wirbelsäulenstrukturen mit sich bringen. Das erste Stellelement kann so insbesondere der Bildung einer Kyphose der Wirbelsäule vorbeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann das Sitzelement ein mit der Steuereinheit verbundenes zweites Stellelement zur Veränderung der Kontur des Sitzelements aufweisen. Durch das zweite Stellelement kann somit, neben der Anpassbarkeit des Rückenelements durch das erste Stellelement, auch das Sitzelement zuverlässig an die vorgegebene Haltung angepasst werden. Eine vielseitig einsetzbare Vorrichtung mit verstellbarer Kontur von Sitz- und Rückenelement kann so geschaffen werden.
Das zweite Stellelement kann dabei vorzugsweise im Bereich der Oberschenkel und/oder Knie im Sitzelement vorgesehen sein, und so eine Beinauflage mit veränderbarer Kontur bereitstellen, etwa um den Sitzkomfort in Sitzsystemen beispielsweise ohne Sitzhöhenverstellmöglichkeit zu erhöhen.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der zumindest eine Auflagedruck-Sensor ein Flächensensor sein, welcher im Bereich der Sitzfläche des Sitzelements angeordnet ist. Durch Anordnung des Flächensensors in der Sitzfläche, bevorzugt im hinteren Bereich, kann eine vollständige Erfassung der von dem Becken, sowie vom Steiß- und Kreuzbein der Person ausgeübten Auflagedrücke durch den Flächensensor erfolgen, unabhängig davon, wie die Person gegenüber dem Flächensensor exakt ausgerichtet ist. Die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit weiter verbessert werden.
Der Flächensensor ist dabei bevorzugt als ein zweidimensionales Array von Sensoren ausgeführt, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus mechanischen, elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Sensoren. Hierdurch ist die Position des Beckens in jeder Position der Person auf dem Sitz oder der Liege detektierbar. Durch ein Variieren der Anzahl der Sensoren kann die Genauigkeit des Erfassens der Sitz- und Auflagedrücke durch die Sensoren beeinflusst werden. Eine große Anzahl von Sensoren ermöglicht dabei ein präzises Erfassen der Sitz- und Auflagedrücke des Beckens der Person.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, zur Einschränkung des Messbereichs für die Ist-Auflagedruckverteilung am Auflagedruck- Sensor (insbesondere des Flächensensors) einen iterativen Algorithmus auszuführen, der die Mandelbrot-Menge abbildet. Es hat sich gezeigt, dass jener Bereich auf einem Auflagedruck- Sensor, in welchem sich die für Sitzsysteme relevanten Auflagedruckverteilungen einer Person auf einer Sitzfläche in Abhängigkeit des Sitzwinkels wiederfinden, auf eine Mandelbrot-Menge abgebildet werden kann. Aus drei Spitzendruckbereichen (2 Sitzbeinhöcker, Steiß- bzw. Kreuzbein) wird dabei die Parametrisierung des Grundkreises bestimmt und in der Betrachtung der druckübertragenden skelettalen Strukturen als quasi starr zusammenhängende Funktionseinheit mit bestimmter Charakteristik eine generalisierte Koordinate (Winkel) innerhalb des detektierenden Bereichs errechnet, die die Orientierung des Beckens am Sensor repräsentiert, womit auch die Beurteilung von Sitzpositionen möglich ist, sobald das Becken in eine Sitzhaltung rotiert wird und innerhalb eines großen Rotationswinkelbereichs bei annähernd konstantem Sitzbeinhöckerabstand kein dritter ausgeprägter Spitzendruckbereich mehr detektiert wird. Eine detailliertere Beschreibung zur Parametrisierung der Mandelbrot-Menge ist in WO 2021/072461 Al gegeben.
Um den Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereich des Flächensensors eingrenzen zu können, führt die Rechnereinheit einen iterativen Algorithmus aus, der die Mandelbrot-Menge mittels einer rekursiven Folge ~ mit einer Anfangsbedingung — 0, abbildet. Hierfür wird der Flächensensor als Gauß’ sehe Ebene aufgefasst, bei welcher die von dem Becken der Person ausgeübten Sitz- und Auflagedrücke Punkte C in der Gauß’ sehen Ebene sind. Durch das Einsetzen von unterschiedlichen Punkten C in die rekursive Folge, kann herausgefunden werden, welche Punkte C der Gauß‘ sehen Ebene zur Mandelbrot-Menge gehören und welche nicht. Zur Mandelbrot Menge gehören hierbei jene Punkte, für die die Folge beschränkt bleibt, also konvergiert, d. h. sich immer mehr einem Grenzwert annähert. Für einen Punkt C in der Gauß’ sehen Zahlenebene mit den Koordinaten C(0/0) ergibt sich ein kreisförmiger Sitz- und Auflagedruck detektierender Bereich, da die Folge sich A reduziert. Bei Punkten C außerhalb dieses kreisförmigen Bereichs streben die Zahlen gegen unendlich und die Folge ist nicht mehr beschränkt. Durch das Abbilden der Mandelbrot-Menge durch die rekursive Folge ist es möglich, die dreidimensionale Struktur des Beckens der Person zweidimensional auf einer ebenen Kontaktfläche, beispielsweise auf dem Auflagedruck-Sensor (Flächensensor), abzubilden. Die zweidimensionale Struktur des Beckens entspricht dabei im Wesentlichen der Form einer Kardioide, welche durch die Mandelbrot-Menge darstellbar ist.
Die zweidimensionale kardioide Form des Beckens entsteht durch den Abrollvorgang dessen auf der ebenen Kontaktfläche. Ausgehend von einer ersten Lage des Beckens, welche einer aufrechten Sitzposition der Person entspricht, wird das Becken dieser Person 90° um die Horizontalachse in eine zweite Lage nach vorne und anschließend in eine dritte Lage nach hinten gekippt. Zum Erreichen der dritten Lage wird das Becken 90° bezüglich der ersten Lage des Beckens beziehungsweise 180° bezüglich der zweiten Lage des Beckens um die Horizontalachse nach hinten gekippt. Die dritte Lage entspricht einer horizontalen Rückenlage der Person. Von der horizontalen Rückenlage ausgehend wird das Becken zu beiden Seiten über die Beckenkämme abgerollt, was einer gemischten Rotation des Beckens oder einer reinen Rotation um die Longitudinalachse in Liegeposition entspricht. So entsteht bei der Verbindung aller Kontaktpunkte an der ebenen Kontaktfläche die Form einer Kardioide. Die Kardioide entspricht somit einer zweidimensionalen Darstellung einer Außenkontur des dreidimensionalen Beckens der Person. Die sakrale Struktur des Beckens wird hierbei ebenfalls zweidimensional in dem Inneren der Kardioide abgebildet.
Abhängig von der Anzahl der Iterationen, welche die Form und Größe des Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereichs und somit die Form und Größe der Mandelbrot-Menge bestimmt, treten die von dem Becken der Person auf dem Flächensensor ausgeübten Sitz- und Auflagedrücke innerhalb dieser Kardioide auf. Wenige Iterationen, beispielsweise zwei, führen zu einem größeren Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereich, in diesem Fall zu einem ellipsenförmigen Bereich, wohingegen eine große Anzahl von Iterationen einen eingeschränkteren, beispielsweise einen kardioideförmigen, Sitz- und Auflagedruck detektierenden Bereich erzeugt. Für die Positionierung des Beckens der Person durch den Stand der Technik bekannte Mittel und Methoden, beispielsweis jenen von A 50386/2019, ist eine höhere Anzahl von Iterationen einer geringeren Anzahl vorzuziehen. Bei bereits fünf Iterationen ist ein kardioideförmiger eingeschränkter Sitz- und Auflagedruck detektierender Bereich abbildbar, welcher für die Positionierung des Beckens durch die oben erwähnten Mittel und Methoden genügt. Bei dem Erreichen einer vorgegebenen Anzahl wird die momentan durchlaufende Iteration unterbrochen.
Wurde der kardioideförmige Sitz- und Auflagedruck detektierende Bereich anhand des iterativen Algorithmus erfasst, so kann für jede vorgegebene Haltung (zu einem bestimmten Sitzwinkel) ein entsprechender Bereich zur Detektion der Ist-Auflagedruckverteilung am Auflagedruck-Sensor ermittelt werden.
Erfindungsgemäß kann gemäß einer Ausführungsvariante das erste und/oder zweite Stellelement ein oder mehrere Luftkammern mit zugehörigen Ventilen aufweisen, wobei die Luftkammem mit zumindest einer Pumpe verbunden sind und die Steuereinheit zum Öffnen und Schließen der Ventile ausgebildet ist. Durch das Vorsehen von mehreren Luftkammem kann eine besonders flexible und komfortable Anpassung der Kontur des Rückenelements erfolgen. Die Luftkammem können dabei vorzugsweise eine polsterartige Form aufweisen und derart mit Luft befällt werden, dass sich für die Person ein komfortables und nicht zu hartes Sitzgefühl ergibt, jedoch dennoch eine ausreichende Formstabilität gewährleistet werden kann, sodass die Person die vorgesehene Haltung über längere Zeit ohne starke Ermüdungserscheinungen aufrechthalten kann.
Gemäß einer Ausführungsvariante können sich die Luftkammem im ersten und/oder zweiten Stellelement zumindest teilweise überlagern. Durch die Überlagerung der Luftkammern, d.h. durch das Übereinanderliegen der Luftkammern in Richtung der Kontur des Rückenelements, kann ein Stellelement geschaffen werden, welches besonders komplexe und flexibel anpassbare Konturen am Rückenelement ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, durch Ansteuerung der Ventile und der Pumpe, die Luftkammem unabhängig voneinander zu befüllen bzw. zu vakuumieren. Die Steuereinheit kann somit, je nach benötigter Kontur im Rückenelement, die Luftkammern bei jeweils geöffnetem Ventil einzeln befüllen bzw. nach Befüllung das Ventil schließen und somit die Befüllung der Luftkammer fixieren. Die zumindest eine Pumpe kann dabei ebenso mit der Steuereinheit verbunden sein und derart gesteuert werden, dass bei geöffnetem Ventil eine Befüllung der jeweiligen Luftkammer erfolgt. Zudem kann die Pumpe ebenso dazu ausgebildet sein, die Luftkammer bei geöffnetem Ventil zu vakuumieren und so die Befüllung der Luftkammer zu reduzieren. Durch wahlweises Aufpumpen oder Vakuumieren der Luftkammem kann die Härte jeder Luftkammer individuell angepasst werden und so ein besonders komfortables und vielseitiges Stellelement geschaffen werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante können die Luftkammern loses partikelförmiges Füllmaterial aufweisen, welches im befüllten Zustand der Luftkammem frei verschiebbar ist und im vakuumierten Zustand der Luftkammem in seiner Position fixiert ist. Das partikelförmige Füllmaterial kann dabei ein weiches, aber dennoch formstabiles, vorzugsweise kugelförmiges, Material sein, bspw. Hartschaum-Kugeln. Die Luftkammem können dabei insbesondere mit so viel Füllmaterial gefüllt sein, dass die Luftkammern im vakuumierten Zustand ausreichend Volumen durch das Füllmaterial zur Veränderung der Kontur des Rückenelements aufweisen. Im luftgefüllten Zustand ist das Füllmaterial in den Luftkammern leicht verschiebbar, so dass die Luftkammem ohne Zwang jede beliebige Form annehmen können. So kann nach Vorbefüllung der Luftkammem die Person durch Anlehnen an dem Rückenelement den Luftkammem die entsprechende gewünschte Form aufprägen, wobei diese Form durch Vakuumieren der Luftkammem fixiert wird. Die Luftkammern können die fixierte Form dann bis zur nächsten Befüllung mit Luft behalten und so eine stabile und dauerhafte Form des Stellelements gewährleisten.
Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante können das erste und/oder zweite Stellelement ebenso mechanisch und/oder hydraulisch verstellbare Elemente aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit zudem dazu programmiert sein, nach dem Anpassen der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person, das erste und/oder zweite Stellelement in vorgegebenen Zeitabständen anzusteuern, um die Kontur des Rückelements zu verändern und/oder zu modulieren. So kann bspw. gemäß einer weiteren Ausführungsvariante eine Pumpe bzw. Ventile gezielt so angesteuert werden, um den Luftdruck in Luftkammem in vorgegebenen Zeitabständen zu verändern. Einem möglichen Abbau der haltungsstabilisierenden Muskulatur aufgrund der abstützenden Maßnahmen bei längerer Nutzungsdauer kann durch Verändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements entgegengewirkt werden, indem die Muskulatur der Person weiter angeregt bzw. trainiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit dazu programmiert sein, während und/oder nach dem Ändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements die Ist- Auflagedruckverteilung zu messen und den Ist-Haltungsparameter zu überwachen. So kann bspw. erkannt werden, ob die Person nach dem Ändern oder während dem Modulieren der Kontur des Rückenelements die vorgegebene Haltung trotzdem weiter einhalten kann, beziehungsweise nur innerhalb eines bestimmten neutralen Bereichs (definierter Rotationswinkelbereich) variiert. Diese Maßnahme stellt eine gezielte Maßnahme zur Mobilisierung dar. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit weiter dazu programmiert sein, die Kontur des Rückenelements in einem vorbestimmten Haltungsparameter-Bereich zu Ändern bzw. zu Modulieren. Ist der Soll-Haltungsparameter bspw. gemäß einer Ausführungsvariante ein Beckenrotationswinkel, so kann das Verändern bzw. Modulieren der Kontur innerhalb eines Bereichs von ± 11,25° um den Beckenrotationswinkel als Haltungsparameter erfolgen. Das Becken wird dabei durch das Verändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements so angeregt, dass der aus der Ist- Auflagedruckverteilung ermittelte Beckenrotationswinkel um maximal ± 11,25° vom Soll-Wert abweicht.
Die vorliegende Erfindung hat sich weiters die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Anpassung der Kontur eines Rückenelements an die Haltung einer Person bereitzustellen, welches eine automatische Anpassung der Kontur ohne zusätzlichen Input der Person ermöglicht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Person auf einem Sitzelement in einer sitzenden oder liegenden Haltung aufgenommen, welches mit einem Rückenelement um einen Sitzwinkel, insbesondere kippbar, verbunden ist. Bei dem Verfahren werden nun folgende Schritte, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge, ausgeführt: a) Auswahl einer vorgegebenen Haltung und zumindest eines der vorgegebenen Haltung zugeordneten charakteristischen Soll-Haltungsparameters, b) Messung der Ist-Auflagedruckverteilung, c) Ermittlung eines Ist-Haltungsparameters aus der Ist- Auflagedruckverteilung, d) Vergleich des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter, e) Wiederholung der Schritte b) - d), bis eine Übereinstimmung des Ist- Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter festgestellt wird, f) bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter: Anpassen der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person.
In Schritt a) wird zunächst eine vorgegebene Haltung aus einer Reihe von verschiedenen möglichen physiologisch korrekten Haltungen ausgewählt, welche die Person auf dem Sitzelement sitzend oder liegend einhalten soll. Der vorgegebenen Haltung ist dabei jeweils zumindest ein charakteristischer Soll-Haltungsparameter zugeordnet, welcher der vorgegebenen Haltung am Sitzelement entspricht.
Der Soll-Haltungsparameter kann, wie weiter oben bereits erörtert, bevorzugt ein Beckenrotationswinkel bei Rotation des Beckens um die Transversal-, Sagittal-, oder Longitudinalachse sein. Die dabei von der Person auf das Sitzelement ausgeübte Ist- Auflagedruckverteilung wird dabei in Schritt b) über einen in dem Sitzelement vorgesehenen Auflagedrucksensor gemessen.
In Schritt c) wird dann aus der gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung ein Ist- Haltungsparameter errechnet, wobei der Ist-Haltungsparameter dabei mit dem ausgewählten Soll-Haltungsparameter korreliert, also vergleichbar ist (bspw. Ist- und Soll- Beckenrotationswinkel um die Transversalachse des Beckens).
Durch Vergleich zwischen des Ist-Haltungsparameters und des Soll-Haltungsparameters kann in Schritt d) somit festgestellt werden, ob die Person tatsächlich die vorgegebene Haltung korrekt einnimmt.
Wird die korrekte Einnahme der vorgegebenen Haltung nicht festgestellt, also stimmt der Ist- Haltungsparameter nicht mit dem Soll-Haltungsparameter überein, so werden die Schritte b) bis d) so lange wiederholt, bis eine Übereinstimmung von Ist-Haltungsparameter und Soll- Haltungsparameter festgestellt wird. In einer alternativen Ausführungsvariante können die Schritte b) bis d) auch kontinuierlich in vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt werden, bis eine Übereinstimmung festgestellt wird.
Sobald eine Übereinstimmung festgestellt wird, also die vorgegebene Haltung (charakterisiert durch den Soll-Haltungsparameter) korrekt von der Person eingenommen wurde, kann in Schritt f) die Kontur des Rückenelements and die Haltung der Person angepasst werden. Dabei wird die Kontur des Rückenelements insbesondere so angepasst, dass die Person in dem Halten der korrekten vorgegebenen Haltung unterstützt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit sicherstellen, dass die Kontur des Rückenelements stets so an die Haltung der Person angepasst ist, dass diese die physiologisch korrekte (ausgewählte) Haltung über längere Zeit ohne Haltungsschäden halten kann, bzw. durch entsprechende Unterstützung muskulärer Ermüdung vorbeugt.
Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens wird hierzu vor Schritt a) der Sitzwinkel zwischen Sitzelement und Rückenelement bestimmt, und folglich in Schritt a) die vorgegebene Haltung sowie der charakteristische Soll-Haltungsparameter in Abhängigkeit des Sitzwinkels ausgewählt. Anhand des Sitzwinkels kann das Verfahren besonders zuverlässig eine richtige vorgegebene Haltung auswählen, da der Sitzwinkel eindeutig widerspiegelt, ob etwa eine aufrechte Sitzhaltung, eine geneigte Sitzhaltung oder bspw. eine Liegehaltung vorliegt. Das Risiko der Auswahl einer falschen bzw. unpassenden vorgegebenen Haltung kann somit deutlich reduziert werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter erhöht werden kann. Durch Berücksichtigung des Sitzwinkels zwischen Sitzelement und Rückenelement kann die Steuereinheit auf technisch einfache Weise eine passende vorgegebene Haltung auswählen. Der Sitzwinkel kann dabei eindeutig widerspiegeln, ob etwa eine aufrecht sitzende Haltung, eine geneigt sitzende Haltung oder sogar eine liegende Haltung ausgewählt wird. Entsprechend dem Sitzwinkel kann dann in weiterer Folge, der zur ausgewählten Haltung gehörende charakteristische Soll-Haltungsparameter ausgewählt werden. Beispielsweise kann der Haltungsparameter gemäß einer speziellen Ausführungsvariante ein Beckenrotationswinkel sein und der Soll-Haltungsparameter als Soll-Beckenrotationswinkel in Abhängigkeit des Sitzwinkels ausgewählt werden.
Zudem oder alternativ zum Sitzwinkel kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens die vorgegebene Haltung anhand einer Neigung des Sitzelements ausgewählt werden.
In alternativen Ausführungsvarianten kann die vorgegebene Haltung auch anhand anderer alternativer oder zusätzlicher Parameter, wie einer vor Schritt a) gemessenen Ist- Auflagedruckverteilung der Person auf dem Sitzelement, historischen Daten über bevorzugte Haltungen der Person und/oder über bekannte Fehlhaltungen, oder dgl ., ausgewählt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante kann zwischen den Schritten a) und b) eine Anweisung an den Benutzer ausgegeben werden, die vorgegebene Haltung einzunehmen. Hierbei kann dem Benutzer vorzugsweise zusätzlich oder alternativ die vorgegebene Haltung visuell angezeigt werden oder akustisch ausgegeben werden. Die Anweisungen können dabei visuelle, auditive oder taktile Anweisungen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann zur Einschränkung des Messbereichs eines Flächensensors zur Messung der Ist-Auflagedruckverteilung ein iterativer Algorithmus ausgeführt werden, der die Mandelbrot-Menge abbildet. Zur näheren Erläuterung des iterativen Algorithmus wird auf die Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter oben verwiesen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens können in Schritt f) zur Anpassung der Kontur des Rückenelements mehrere voneinander unabhängige, durch Ventile absperrbare Luftkammern durch Öffnen der Ventile mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt werden und anschließend durch Schließen der Ventile fixiert werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann zur Anpassung der Kontur des Rückenelements auch genauso eine einzelne, durch ein Ventil absperrbare Luftkammer durch Öffnen des Ventils mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt werden und anschließend durch Schließen des Ventils fixiert werden. Dabei können die Luftkammem bei geöffneten Ventilen mittels einer Pumpe kontinuierlich mit einem konstanten Druck oder einer konstanten Durchflussrate befüllt werden, während die Person die vorgegebene Haltung einnimmt. Dabei lehnt die Person teilweise an der Rückenlehne und an den Luftkammern so an, dass jeweils eine unterschiedliche Menge an Luft aus den unterschiedlichen Luftkammern entweicht. Nach dem Schließen der Ventile sind die Luftkammem somit mit unterschiedlichem Druck befüllt und formen zusammen die Kontur des Rückenelements.
Vorzugsweise kann der ausgewählte Luftdruck während der Vorbefüllung der Luftkammem gemäß einer gewünschten Einstellung variiert werden, wobei der ausgewählte Luftdruck einem Härtegrad der Luftkammem entspricht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann nach dem Anpassen der Kontur des Rückenelements an die Haltung der Person, die Kontur des Rückenelements in vorgegebenen Zeitabständen verändert und/oder moduliert werden. Dieses Verändern oder Modulieren kann beispielsweise ein Lösen der fixierten Kontur des Rückenelements sein, und so die Person dazu anregen, die Muskulatur zur Stabilisierung bzw. zur Wahrung der Haltung zu verwenden. Das Modulieren der Kontur des Rückenelements kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ebenso ein Über- oder Unterbefüllen von Luftkammern aufweisen, um die Muskulatur anzuregen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann das Verändern bzw. Modulieren der Kontur des Rückenelements in einem vorbestimmten Bereich des Soll- Haltungsparameters, wie weiter oben für die Vorrichtung beschrieben, erfolgen.
Besonders bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt werden. Hierbei ist die Steuereinheit insbesondere dazu programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Hierzu sei auf die Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter oben verwiesen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 kann sich besonders vorteilhaft in einem Sitzmöbel mit einer Sitzfläche und einer Rückenlehne, aufweisend die Vorrichtung, auszeichnen, wobei das Sitzelement in der Sitzfläche und das Rückenelement in der Rückenlehne integriert ist.
Weiters kann sich die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 besonders vorteilhaft in einer Sitzauflage zur Auflage auf einem Sitzmöbel, aufweisend die Vorrichtung, auszeichnen. Kurzbeschreibung der Figuren
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Anpassung der Kontur des Rückenelements gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Person in aufrechter Sitzhaltung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Anpassung der Kontur des Rückenelements und des Sitzelements gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Person in aufrechter Sitzhaltung,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Anpassung der Kontur des Rückenelements und des Sitzelements gemäß einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Person in aufrechter Sitzhaltung,
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 mit einer Person in geneigter Sitzhaltung,
Fig. 5 eine schematische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 mit einer Person in Liegehaltung,
Fig. 6a eine erste Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in aufrechter Sitzhaltung,
Fig. 6b eine zweite Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in aufrechter Sitzhaltung,
Fig. 6c eine dritte Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in rückwärts geneigter Sitzhaltung, Fig. 6d eine vierte Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in rückwärts geneigter Sitzhaltung,
Fig. 6e eine fünfte Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in Liegehaltung, und
Fig. 6f eine sechste Ist-Auflagedruckverteilung einer Person in Liegehaltung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, auf der eine Person 1 in aufrechter Sitzhaltung positioniert ist. Die Vorrichtung 100 weist dabei ein Rückenelement 2 und ein Sitzelement 3 auf, welche kippbar miteinander verbunden sind und einen Sitzwinkel 4 einschließen. Die Person 1 lastet dabei mit ihrem Becken bzw. den beiden Sitzbeinhöckem 21 auf dem Sitzelement 3 auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante, welche in den Figuren nicht näher dargestellt wurde, kann das Rückenelement 2 auch starr mit dem Sitzelement 3 verbunden sein und nicht gegenüber diesem kippbar sein.
In dem Sitzelement 3 ist im hinteren Bereich ein Auflagedruck-Sensor 5 vorgesehen, welcher die Ist-Auflagedruckverteilung misst, die die Person 1 auf das Sitzelement 3 ausübt. Der Auflagedruck-Sensor 5 ist bevorzugt als Flächensensor bzw. Flächendrucksensor ausgeführt, wobei der Flächensensor simultan den Auflagedruck an unterschiedlichen Stellen messen kann und somit direkt die Auflagedruckverteilung in der Ebene des Sitzelements 3 bestimmten kann. In einer alternativen Ausführungsvariante kann der Auflagedruck-Sensor 5 auch über das gesamte Sitzelement 3 verteilt sein, was in den Figuren jedoch nicht näher dargestellt wurde.
Zudem weist das Rückenelement 2, wie in der Ausführungsvariante in Fig. 1 gezeigt, einen zweiten Auflagedruck-Sensor 5a auf, welcher im unteren Bereich des Rückenelements 2 angeordnet ist und im Wesentlichen direkt an den ersten Auflagedruck-Sensor 5 anschließt. So kann die Vorrichtung 100 selbst im Falle von hohen Sitzwinkeln 4, bspw. in einer geneigten Sitzhaltung 20a oder einer Liegehaltung 20b wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, eine vollständige Erfassung der Auflagedruckverteilung ermöglichen.
In einer alternativen Ausführungsvariante, welche in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt ist, kann sich der Auflagedruck-Sensor über das gesamte Sitzelement 3 und über das gesamte Rückenelement 2 erstrecken.
In dem Rückenelement 2 ist zumindest ein erstes Stellelement 6 vorgesehen, welches zur Änderung der Kontur 7 des Rückenelements 2 ausgebildet ist. Das Stellelement 6 ist dabei vorzugsweise im Bereich 8 der Lendenwirbelsäule und im Übergangsbereich in die Brustwirbelsäule der Person 1 angeordnet, so dass das Stellelement 6 nach Anpassung an die Haltung der Person 1 eine Unterstützung, insbesondere in Form einer Lordosenstütze, darstellt.
Das erste Stellelement 6 weist gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung zwei Luftkammem 9 auf, welche über Fluidleitungen 10 mit einer Pumpe 11 verbunden sind. Zudem ist in allen Fluidleitungen 10 jeweils ein Ventil 12 vorgesehen, welches die Verbindung zwischen der jeweiligen Luftkammer 9 und der Pumpe 11 wahlweise trennen oder herstellen kann. Bei geschlossenen Ventilen 12 sind die Luftkammern 9 geschlossen, und die eingeschlossene Luft kann nicht aus den Luftkammern 9 entweichen. Durch entsprechendes Öffnen und Schließen der Ventile 12 können die einzelnen Luftkammem 9 mit unterschiedlichem Druck befüllt werden, wodurch ein beliebig einstellbares Stellelement 6 erhalten wird.
Erfindungsgemäß werden die Luftkammern 9 mit Luft befüllt. In alternativen Ausführungsvarianten können die Luftkammern 9 auch mit anderen Fluiden, wie etwa verschiedenen Gasen oder Flüssigkeiten, befüllt werden. Die Luftkammern 9 sind dabei zur Aufnahme von beliebigen Fluiden ausgebildet.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung 101 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante gezeigt. In diesem Fall weist das erste Stellelement 6a drei Luftkammem 9a auf, welche sich gegenseitig zum Teil überlagern. Die Luftkammem 9a sind dabei wieder, wie zuvor bereits für Fig. 1 beschrieben, jeweils über Fluidleitungen 10 mit einer Pumpe 11 verbunden, wobei zwischen Pumpe 11 und Luftkammem 9a jeweils Ventile 12 in den Fluidleitungen 10 vorgesehen sind.
Zudem weist die Vorrichtung 101 in Fig. 2 ein zweites Stellelement 6b im Sitzelement 3 auf, welches zur Änderung der Kontur 7a des Sitzelements 3 ausgebildet ist. Auch das zweite Stellelement 6b weist eine Luftkammer 9b auf, welche mittels einer Fluidleitung 10 über ein Ventil 12 mit einer Pumpe 11a verbunden ist. Die Pumpen 11, 11a sind dabei gleichzeitig zur Befüllung als auch zur Vakuumierung der Luftkammern 9a, 9b ausgebildet.
Wie in Fig. 2 angedeutet, sind die Luftkammern 9a, 9b in der Vorrichtung 101 mit einem losen partikelförmigen Füllmaterial 13 gefüllt. Das Füllmaterial 13 ist dabei, wenn die Luftkammern 9a, 9b mit Luft gefüllt sind, frei verschiebbar, wodurch sich die Luftkammern 9a, 9b besonders einfach an die Haltung der Person 1 anpassen können. Werden die Luftkammem 9a, 9b nun vakuumiert, so behalten die Luftkammern 9a, 9b dauerhaft ihre vom individuellen Rücken- bzw. Wirbelsäulenprofil bzw. vom Oberschenkel aufgeprägte Form und können so die Kontur 7 des Rückenelements 2 und/oder die Kontur 7a des Sitzelements 3 zuverlässig an die Haltung der Person 1 anpassen.
Im Übrigen gelten für die Vorrichtung 101 gemäß der zweiten Ausführungsvariante sinngemäß die zuvor und nachfolgend anhand Fig. 1 beschriebenen Merkmale, sofern nicht anders beschrieben.
In Fig. 3 ist eine Vorrichtung 102 gemäß einer dritten Ausführungsvariante gezeigt. In dieser Ausführungsvariante weist das Stellelement 6c nur eine einzelne Luftkammer 9c auf, wobei das Stellelement 6c und die Luftkammer 9c im Wesentlichen über dem gesamten Rückenelement 2 angeordnet sind. Die Luftkammer 9c ist dabei, wie zuvor bereits für die Luftkammer 9a in Fig. 2 beschrieben, mit einem partikelförmigen Füllmaterial 13 gefüllt. Durch Vakuumierung der Luftkammer 9c mittels der Pumpe 11, kann das Füllmaterial 13 in seiner Position fixiert werden und somit die Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person angepasst werden.
Hinsichtlich der weiteren Merkmale der Fig. 3 wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 und 2 zuvor verwiesen.
In einer alternativen Ausführungsvariante, welche in den Figuren jedoch nicht näher dargestellt wurde, sind alle Luftkammern 9, 9a, 9b, 9c jeweils mit einer eigenen Pumpe 11, 11a über ein Ventil 12 verbunden. Auf diese Weise können alle Luftkammern 9, 9a, 9b, 9c simultan mit unterschiedlichem Druck befüllt werden oder unabhängig voneinander vakuumiert werden, was eine komplexe und vielseitige Einstellung der Stellelemente 6, 6a, 6b, 6c ermöglicht. Die Vorrichtung 100, 101, 102 gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsvariante in den Fig. 1 bis 3 weist zudem einen Sitzwinkel-Sensor 14 zur Messung des Sitzwinkels 4 zwischen Sitzelement 3 und Rückenelement 2 auf.
Die Vorrichtung 100, 101, 102 weist eine Steuereinheit 50 auf, welche sowohl mit den Pumpen 11, 11a, den Ventilen 12, dem Sitzwinkel-Sensor 14 und dem Auflagedruck-Sensor 5, 5a über Steuerleitungen 15 verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsvariante können auch anstelle der Steuerleitungen 15 drahtlose Verbindungen zwischen der Steuereinheit 50 und den Pumpen 11, 11a, den Ventilen 12, dem Sitzwinkel-Sensor 14 und dem Auflagedruck-Sensor 5, 5a bestehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Vorrichtung 100, 101, 102 auch einen mit der Steuereinheit 50 verbundenen Neigungs-Sensor aufweisen, welcher die Neigung des Sitzelements 3 zur Horizontalen misst, was in den Figuren j edoch nicht näher dargestellt wurde.
Die Steuereinheit 50 ist dazu programmiert, ein Verfahren 200 zur Anpassung der Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person 1 auszuführen. Dabei ist die Steuereinheit 50 in einer Ausführungsvariante dazu programmiert: eine vorgegebene Haltung und einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter, insbesondere in Abhängigkeit des Sitzwinkels 4, auszuwählen, vorzugsweise Anweisungen zur Einnahme der ausgewählten vorgegebenen Haltung auszugeben, aus der vom Auflagedruck-Sensor 5 gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen Ist- Haltungsparameter zu ermitteln und den ermittelten Ist-Haltungsparameter mit dem Soll-Haltungsparameter zu vergleichen, bei Übereinstimmung von Ist-Haltungsparameter und Soll-Haltungsparameter die Stellelemente 6, 6a, 6c derart anzusteuem, um die Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person 1 anzupassen.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Steuereinheit 50 zudem dazu programmiert, zur Einschränkung des Messbereichs am Auflagedruck-Sensor 5, 5a (Flächensensor) für die Messung der Ist-Auflagedruckverteilung, einen iterativen Algorithmus auszuführen, der die Mandelbrot-Menge abbildet. Durch die Abbildung der Mandelbrot-Menge auf die Messfläche des Auflagedruck-Sensors 5, 5a kann eine zuverlässige Einschränkung des Messbereichs auf den zur Ermittlung der Ist-Auflagedruckverteilung relevanten Messbereich erfolgen. Hierbei wird auf Ausführungen im einleitenden Teil der Beschreibung weiter oben verwiesen.
In weiterer Folge werden die bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung 100, 101, 102 anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens 200 und der Figuren 1 bis 5 dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren 200 lässt sich dabei bevorzugt anhand einer Vorrichtung 100, 101, 102 ausführen. Die Steuereinheit 50 der Vorrichtung 100, 101, 102 ist dabei jeweils dazu programmiert, dass Verfahren 200 entsprechend auszuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren 200 zur Anpassung der Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung einer Person 1 umfasst dabei in der bevorzugten Ausführungsvariante die folgenden Schritte (in gegebener Reihenfolge): al) Messung des Sitzwinkels 4 zwischen Sitzelement 3 und Rückenelement 2; a) Auswahl einer vorgegebenen Haltung und zumindest eines der vorgegebenen Haltung zugeordneten charakteristischen Soll-Haltungsparameters, insbesondere in Abhängigkeit des Sitzwinkels 4; bl) Ausgabe von Anweisungen an die Person zur Einnahme der vorgegebenen Haltung; b) Messung der Ist-Auflagedruckverteilung; c) Ermittlung des Ist-Haltungsparameters aus der Ist- Auflagedruckverteilung; d) Vergleich des ermittelten Ist-Haltungsparameters mit dem ausgewählten Soll- Haltungsparameter, e) Wiederholung der Schritte bl) - d), bis eine Übereinstimmung des Ist- Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter festgestellt wird, f) bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter: Anpassen der Kontur 7 des Rückenelements 2 an die Haltung der Person 1.
Die Schritte al) und bl) sind dabei optional und können wahlweise gemäß weiterer Ausführungsvarianten unabhängig voneinander weggelassen werden.
Der Sitzwinkel 4 wird in Schritt al) mittels des Sitzwinkel-Sensors 14 gemessen, und in Schritt b) wird die Ist-Auflagedruckverteilung mittels des Auflagedruck-Sensors 5 gemessen.
Die Ausgabe von Anweisungen an die Person 1 in Schritt bl) erfolgt vorzugsweise über ein Display 70 eines Computers oder eines Smartphones 60, welches mit der Steuereinheit 50 vorzugsweise drahtlos verbunden ist. Dabei können die Anweisungen auditiv und/oder visuell angezeigt werden, damit die Person 1 etwaige Fehlhaltungen einfach korrigieren kann und die vorgegebene Haltung korrekt einnehmen kann.
Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, nimmt die Person 1 eine im Wesentlichen aufrechte Haltung 20 ein, welche einer physiologisch korrekten Sitzhaltung entspricht. Bei dieser Haltung 20 ruhen lediglich die Sitzbeinhöcker 21 auf dem Sitzelement 3 auf; ein Kontakt des Steißbeins 22 oder Kreuzbeins 23 mit dem Sitzelement 2 findet dabei nicht statt, bzw. kann keine wesentliche Druckübertragung auf den Auflagedruck-Sensor 5, 5a durch das Steiß- und Kreuzbein 22, 23 detektiert werden. In Fig. 4 ist wiederum die Vorrichtung 100 gezeigt, wobei die Person 1 eine rückwärts geneigte sitzende Haltung 20a einnimmt. Dabei sind sowohl die Sitzbeinhöcker 21 als auch das Steiß- und Kreuzbein 22, 23 in Kontakt mit dem Sitzelement 2.
In Fig. 5 ist schließlich die Vorrichtung 100 gezeigt, wobei die Person 1 eine liegende Haltung 20b einnimmt. In diesem Fall haben sowohl die Sitzbeinhöcker 21 als auch das Steißbein 22 keinen Kontakt mehr zu dem Sitzelement 2. Das Körperabschnittsgewicht der Person 1 im Bereich des Beckens lagert nun ausschließlich auf dem Kreuzbein 23.
Bei allen Haltungen 20, 20a, 20b ist das Becken der Person 1 jeweils physiologisch korrekt ausgerichtet, wodurch die Lendenwirbelsäule im Bereich 8 eine Lordose ausbildet. Um auf das Sitzsystem unabgestimmte Beckenrotationen zu vermeiden, wird die Kontur 7 des Rückenelements 2 an die jeweilige Haltung 20, 20a, 20b angepasst, so dass das Stellelement 6, 6a, 6c als dauerhafte Unterstützung dienen, einer Ermüdung der haltungsstabilisierenden Muskulatur entgegenwirken, und damit fehlhaltungsassoziierten Schäden vorbeugen kann.
Wie in den Fig. 1 bis 5 gezeigt, entsprechen die Haltungen 20, 20a, 20b jeweils den durch das Verfahren 200 ausgewählten vorgegebenen Haltungen. Liegt eine Abweichung von der jeweils vorgegebenen Haltung vor, bspw. wenn das Becken rotiert wird und die Lendenwirbelsäule entweder eine Hyperlordose oder Kyphose ausbildet, so kann über die Steuereinheit 50 und über das mit der Steuereinheit 50 verbundene Smartphone 60 oder einen Computer oder dgl. eine Anweisung zur Korrektur der Haltung ausgegeben werden. Wird die Haltung 20, 20a, 20b korrekt eingenommen, so kann die Steuereinheit 50 zudem Anweisungen zum Beibehalten der korrekten Haltung 20, 20a, 20b ausgeben, während die Stellelemente 6 an die Haltung der Person angepasst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens 200 werden in Schritt f) zur Anpassung der Kontur 7 des Rückenelements 2 die Ventile 12 zu den Luftkammem 9 geöffnet, und die Luftkammem 9 mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt. Diese Vorbefüllung kann auch bei geöffneten Ventilen 12 während des gesamten Verfahrens 200 erfolgen, bis die Haltung korrekt eingenommen wurde und schließlich die Ventile 12 zur Fixierung der Luftkammem geschlossen werden. Der Luftdruck während der Vorbefüllung kann entsprechend einem gewünschten Härtegrad voreingestellt oder angepasst werden. Beispielsweise kann der Härtegrad über das Smartphone 60 in Verbindung mit der Steuereinheit 50 durch die Person 1 während des Verfahrens 200 angepasst werden.
In den Fig. 6a bis 6f sind jeweils vom Auflagedruck-Sensor 5 gemessene Ist- Auflagedmckverteilungen 30, 31, 32, 33, 34, 35 gezeigt, welche jeweils mit unterschiedlichen Haltungen 20, 20a, 20b der Person 1 auf der Vorrichtung 100, 101, 102 korrelieren. Dabei entspricht die Auflagedruckverteilung 30 in Fig. 6a einer aufrechten Haltung 20, wie diese in den Fig. 1-3 dargestellt ist. Als Ist-Haltungsparameter kann dabei ein Beckenrotationswinkel ß um die Transversalachse von etwa 0° ermittelt werden. Die Auflagedruckverteilung 30 ist dabei durch zwei von der Beckenmittellinie 38 beabstandete Spitzensitzdrücke 36a, 36b gekennzeichnet, welche den durch die Sitzbeinhöcker 21 ausgeübten Auflagedrücken entsprechen. Ein Auflagedruck durch das Steiß- oder Kreuzbein 22, 23 wird hierbei nicht detektiert.
In Fig. 6b hingegen ist eine Auflagedruckverteilung 31 derselben aufrechten Haltung 20 wie in Fig. 6a gezeigt, jedoch mit einer zu korrigierenden Beckenrotation. Aus der Ist- Auflagedruckverteilung 31 kann neben den durch die Sitzbeinhöcker 21 ausgeübten Spitzensitzdrücken 36c, 36d auch ein Spitzensitzdruck 37a erkannt werden, welcher von dem Steiß- bzw. Kreuzbein 22, 23 ausgeübt wird und auf die abweichende Rotation des Beckens von der vorgegebenen aufrechten Haltung hindeutet. Der aus der Auflagedruckverteilung 31 ableitbare Beckenrotationswinkel ß beträgt somit nicht 0°, wie durch den Soll- Haltungsparameter vorgegeben, sondern etwa 25°. Im Zuge des Verfahrens 200 können nun Anweisungen an die Person 1 ausgegeben werden, um die vorgegebene Haltung korrekt einzunehmen, bzw. den Beckenrotationswinkel ß zu reduzieren, oder die Stellelemente entsprechend zur Korrektur angesteuert werden.
Die Auflagedruckverteilung 32, wie in Fig. 6c gezeigt, entspricht einer rückwärts geneigten Sitzhaltung 20a, wie diese in Fig. 4 dargestellt ist. Der Beckenrotationswinkel ß beträgt dabei etwa 32°. Die Auflagedruckverteilung 32 zeigt, wie zuvor die Auflagedruckverteilung 30 und 31, Spitzensitzdrücke 36e, 36f, welche von den Sitzbeinhöckem 21 ausgeübt werden. Zudem ist ein Spitzensitzdruck 37b sichtbar, welcher durch das Steiß- bzw. Kreuzbein 22, 23 ausgeübt wird.
In Fig. 6d ist wiederum eine Auflagedruckverteilung 33 gezeigt, welche einer rückwärts geneigten Sitzhaltung bei einem Beckenrotationswinkel ß von etwa 45° entspricht. Die von den Sitzbeinhöckem 21 ausgehenden Spitzensitzdrücke 36g, 36h sind gegenüber den Auflagedruckverteilungen 31, 32 in Fig. 6b und 6c in ihrer Intensität verringert und vorwärts in Richtung höherer Beckenrotationswinkel ß verlagert. Der durch das Steiß- bzw. Kreuzbein 22, 23 ausgeübte Spitzensitzdruck 37c ist hingegen um den 45°-Punkt hemm an der Beckenmittellinie 38 lokalisiert.
In Fig. 6e ist eine Auflagedruckverteilung 34 gezeigt, welche einer flach liegenden Haltung 20b, wie diese in Fig. 5 dargestellt ist, entspricht. Auffällig ist dabei zunächst, dass die Auflagedruckverteilung 34 keine Spitzensitzdrücke zeigt, die von den Sitzbeinhöckern 21 ausgeübt werden. Hingegen ist ein dominanter Spitzensitzdruck 37d sichtbar, welcher von dem Kreuzbein 23 der Person ausgeübt wird. Der Beckenrotationswinkel ß beträgt dabei etwa 90°. Zudem ist in Fig. 6e erkennbar, dass neben einem Beckenrotationswinkel ß um die Transversalachse des Beckens auch ein Beckenrotationswinkel y um die Sagittalachse des Körpers feststellbar ist. Der Beckenrotationswinkel y manifestiert sich dabei als Abweichung des Spitzensitzdrucks 37d von der Beckenmittellinie 38.
In Fig. 6f ist schließlich eine Auflagedruckverteilung 35 gezeigt, welche einer flach liegenden Haltung einer Person 1 bei zunehmender Aufhebung der lordotischen Krümmung der Lendenwirbelsäule entspricht. Dabei kommt es zu einer weiteren Rotation des Beckens, welches sich schließlich in einem Beckenrotationswinkel ß von über 90° manifestiert. Im konkreten Fall ist in der Auflagedruckverteilung 35 ein Spitzenauflagedruck 37e erkennbar, welcher von dem Kreuzbein 23 ausgeübt wird und sich etwa auf der Position des Beckenrotationswinkels ß von 101° befindet. Zudem kann wiederum ein Beckenrotationswinkel y als Abweichung des Spitzenauflagedrucks 37e von der Beckenmittellinie 38 festgestellt werden. Bei einem größeren Beckenrotationswinkel y wird das Becken zunehmend belastet.
Die rein kinematische Betrachtung der Becken- und Wirbelsäulenstrukturen (2 Sitzbeinhöcker, Steiß- und Kreuzbein) als Funktionseinheit bei der Kontaktkraftübertragung, erlaubt zur Beschreibung ihrer Lageänderung in allen drei Körperebenen die Wahl einer generalisierten Koordinate innerhalb eines Konfigurationsraums, welcher über die Mandelbrot-Menge bzw. den daraus abgeleiteten geometrischen Zusammenhängen, definiert ist. Die Beckenmittellinie 38 definiert dabei in den Auflagedruckverteilungen 30-35 der Fig. 6a-6f den Beckenrotationwinkel ß als generalisierte Koordinate entlang einer Geraden am Auflagedruck- Sensor 5 bzw. 5a. Bei erstmaliger Messung eines Spitzensitzdrucks 37b, wie in Fig. 6c gezeigt, welcher durch das Steiß- und Kreuzbein 22, 23 ausgeübt wird, kann die Position des 11,25°- Punkts des Beckenrotationswinkels ß als halbe Strecke zwischen dem Spitzensitzdruck 37b und einer Verbindungslinie der Spitzensitzdrücke 36e und 36f gefunden werden. Die individuelle Position des l l,25°-Punkts in Bezug zu den Spitzensitzdrücken der Sitzbeinhöcker, welche geometrisch über einen Beckenrotationswinkel-bereich ß konstant bleibt, ergibt sich dabei scheinbar als anatomische Gesetzmäßigkeit, wobei Abweichungen bzw. Korrekturfaktoren, bspw. in Abhängigkeit des Geschlechts, Alters, Gewichts, etc., berücksichtigt werden können. Durch Feststellung der Position des l l,25°-Punkts und der Berechnung des Abstandes der Spitzensitzdrücke 36e und 36f zum Zeitpunkt der Detektion des Spitzensitzdrucks 37b, kann somit die gesamte Skalierung des Beckenrotationswinkels ß entlang der Beckenmittellinie 38 berechnet werden, wobei der 0°-Punkt um 11,25° in Richtung geringerer Beckenrotationswinkel ß verschoben wird. Dabei ist die Länge von 0° bis 11,25° über den Zusammenhang 0,25 * 0,5 * C definiert, wobei der Radius des Grundkreises C der Mandelbrot- Menge über den doppelten Abstand der Sitzbeinhöcker 21 (repräsentiert durch die Spitzsitzdrücke 36c, 36d) errechnet wird und einen Beckenrotationswinkel ß von insgesamt 90° repräsentiert. Sobald die Skalierung anhand von 3 Spitzendruckbereichen vorgenommen ist, können also je nach Beckenrotationswinkel ß in zuverlässiger Weise entweder alle 3 Bereiche zusammengefasst (rückgeneigte Sitzhaltungen), 2 Bereiche (aufrechte Sitzpositionen) oder nur 1 Bereich (Liegepositionen) zur Auswertung der Ist-Auflagedruckverteilung herangezogen werden, zumal bspw. der Härtegrad oder/und die Einbaulage eines Sensors die Druckübertragung bzw. -detektion wesentlich beeinflussen können.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann das Verfahren 200 einen weiteren Schritt zur Kalibrierung des Ist-Haltungsparameters enthalten. Ist dabei der Ist-Haltungsparameter beispielsweise ein Beckenrotationswinkel ß, so kann die Kalibrierung wie im vorigen Absatz beschrieben durch erstmaliges Erkennen einer rückwärts geneigten Haltung 20a, bei erstmaliger Messung des Spitzensitzdrucks 37a von dem Steiß- und Kreuzbein, und Ableitung des 11,25°- Punkts daraus, erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Vorrichtung 100, 101, 102 kann die Steuerung 50 ebenso dazu ausgebildet sein, die oben beschriebenen Schritte auszuführen.
In Fig. 1 ist zudem ein Sitzmöbel 300 mit einer Sitzfläche 303 und einer Rückenlehne 302 gezeigt, wobei das Sitzmöbel 300 die Vorrichtung 100 aufweist. Das Sitzelement 3 ist dabei in der Sitzfläche 303 des Sitzmöbels 300 integriert, und das Rückenelement 2 ist in der Rückenlehne 302 integriert.
Gemäß Fig. 3 ist die Vorrichtung 102 als Sitzauflage 400 gezeigt, welche auf einem Sitzmöbel 500 ohne bauliche Veränderungen aufgelegt werden kann.

Claims

25 Patentansprüche
1. Vorrichtung mit einem Sitzelement (3) und mit einem mit dem Sitzelement (3), insbesondere kippbar, verbundenen Rückenelement (2) zur Aufnahme einer sitzenden oder liegenden Person (1) und zur Anpassung der Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1), und mit einer Steuereinheit (50), wobei das Sitzelement (3) zumindest einen mit der Steuereinheit (50) verbundenen Auflagedruck-Sensor (5, 5a) zur Messung einer durch die Person (1) ausgeübten Ist-Auflagedruckverteilung aufweist und wobei das Rückenelement (2) zumindest ein mit der Steuereinheit (50) verbundenes erstes Stellelement (6, 6a, 6c) zur Veränderung der Kontur (7) des Rückenelements (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist:
- eine vorgegebene Haltung und zumindest einen der vorgegebenen Haltung entsprechenden charakteristischen Soll-Haltungsparameter auszuwählen,
- aus der vom Auflagedruck-Sensor (5, 5a) gemessenen Ist-Auflagedruckverteilung einen Ist-Haltungsparameter zu errechnen, und den Ist-Haltungsparameter mit dem Soll- Haltungsparameter zu vergleichen,
- bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter das erste Stellelement (6, 6a, 6c) derart anzusteuern, um die Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1) anzupassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Soll- Haltungsparameter ein Beckenrotationswinkel, insbesondere um die Transversal-, Sagittal-, und/oder Longitudinalachse, ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) weiter dazu programmiert ist, Anweisungen an die Person (1) zur Einnahme der vorgegebenen Haltung auszugeben.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Steuereinheit (50) verbundener Sitzwinkel-Sensor (14) zur Messung des Sitzwinkels (4) zwischen Sitzelement (3) und Rückenelement (2) vorgesehen ist, und dass die Steuereinheit (50) weiter dazu programmiert ist, die vorgegebene Haltung in Abhängigkeit des Sitzwinkels (4) auszuwählen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzelement (3) ein mit der Steuereinheit (50) verbundenes zweites Stellelement (6b) zur Veränderung der Kontur (7a) des Sitzelements (3) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Auflagedruck-Sensor (5, 5a) ein Flächensensor ist, wobei zumindest ein Auflagedruck-Sensor (5) im Bereich der Sitzfläche des Sitzelements (3) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist, zur Einschränkung des Messbereichs für die Ist-Auflagedruckverteilung am Auflagedruck-Sensor (5, 5a) einen iterativen Algorithmus auszuführen, der die Mandelbrot- Menge abbildet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Stellelement (6, 6a, 6b, 6c) ein oder mehrere Luftkammern (9, 9a, 9b, 9c) mit zugehörigen Ventilen (12) aufweist, wobei die Luftkammem (9, 9a, 9b, 9c) mit zumindest einer Pumpe (11, 11a) verbunden sind und die Steuereinheit (50) zum Öffnen und Schließen der Ventile (12) programmiert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) dazu programmiert ist, durch Ansteuerung der Ventile (12) und der Pumpe (11, 11a), die Luftkammem (9, 9a, 9b, 9c) unabhängig voneinander zu befüllen bzw. zu vakuumieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammem (9a, 9b, 9c) ein loses partikelförmiges Füllmaterial (13) aufweisen, welches im befüllten Zustand der Luftkammern (9a, 9b, 9c) frei verschiebbar ist und im vakuumierten Zustand der Luftkammem (9a, 9b, 9c) in seiner Position fixiert ist.
11. Verfahren zur Anpassung der Kontur (7) eines Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) einer Person (1), bei dem eine Person (1) auf einem mit dem Rückenelement (2), insbesondere kippbar, verbundenen Sitzelement (3) in einer Haltung (20, 20a, 20b) aufgenommen ist, aufweisend die folgenden Schritte: a) Auswahl einer vorgegebenen Haltung und zumindest eines der vorgegebenen Haltung zugeordneten charakteristischen Soll-Haltungsparameters, b) Messung der Ist-Auflagedruckverteilung, c) Ermittlung eines Ist-Haltungsparameters aus der Ist- Auflagedruckverteilung, d) Vergleich des Ist-Haltungsparameters mit dem ausgewählten Soll-Haltungsparameter, e) Wiederholung der Schritte b) - d), bis eine Übereinstimmung des Ist- Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter festgestellt wird, f) bei Übereinstimmung des Ist-Haltungsparameters mit dem Soll-Haltungsparameter: Anpassen der Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt a) der Sitzwinkel (4) zwischen Sitzelement (3) und Rückenelement (2) bestimmt wird, und dass in Schritt a) die vorgegebene Haltung sowie der charakteristische Soll-Haltungsparameter in Abhängigkeit des Sitzwinkels (4) ausgewählt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt a) und b) Anweisungen an die Person (1) zur Einnahme der vorgegebenen Haltung und/oder zur Korrektur der Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1) ausgegeben werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) zur Anpassung der Kontur (7) des Rückenelements (2) eine oder mehrere voneinander unabhängige, durch ein oder mehrere Ventil/Ventile (12) absperrbare Luftkammer/Luftkammem (9, 9a, 9c) durch Öffnen des/der Ventils/Ventile (12) mit einem ausgewählten Luftdruck vorbefüllt werden und anschließend durch Schließen des/der Ventils/Ventile (12) fixiert werden, wobei der ausgewählte Luftdruck einem Härtegrad der Luftkammem (9, 9a, 9c) entspricht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Anpassen der Kontur (7) des Rückenelements (2) an die Haltung (20, 20a, 20b) der Person (1), die Kontur (7) des Rückenelements (2) in vorgegebenen Zeitabständen verändert und/oder moduliert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) anhand einer Vorrichtung (100, 101, 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt wird.
17. Sitzmöbel (300) mit einer Sitzfläche (303) und einer Rückenlehne (302), aufweisend eine Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Sitzelement (3) in der Sitzfläche (303) und das Rückenelement (2) in der Rückenlehne (302) integriert ist.
18. Sitzauflage (400) zur Auflage auf einem Sitzmöbel (500), aufweisend eine Vorrichtung (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
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