DE60222791T2

DE60222791T2 - Verfahren zur programmierung und bedienung eines rollstuhls mit kipp- und rücklehnfunktionen

Info

Publication number: DE60222791T2
Application number: DE60222791T
Authority: DE
Inventors: James M. Broomfield KOERLIN; Mark E. Longmont GREIG
Original assignee: Sunrise Medical HHG Inc
Current assignee: Sunrise Medical HHG Inc
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: EP1436157A4; US20030090089A1; DE60222791D1; WO2003034967A2; CA2464074C; WO2003034967A3; AU2002347862A1; NO20041692L; EP1436157A2; EP1436157B1; US6715784B2; CA2464074A1; ATE374705T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Rollstühle haben oft einen feststehenden Sitz, der aus einer Sitzfläche und einem Rückengestell besteht. Für gewöhnlich ist die Sitzfläche entweder horizontal oder leicht nach hinten gekippt angeordnet, wobei die Vorderkante der Sitzfläche etwas höher als die Hinterkante dieser Fläche liegt. Wenn der Rollstuhlbenutzer über einen langen Zeitraum in unveränderter Position in einem Rollstuhl sitzt, wird fortwährend Druck auf das Gewebe in dem Teil des Körpers des Benutzers (Gesäß, Beine und/oder Rücken) ausgeübt, der in dieser Position das Gewicht des Benutzers trägt. Der Blutkreislauf transportiert weniger Blut in dieses Gewebe, und es können Geschwüre oder andere Probleme auftreten.
Um diese Probleme zu vermeiden, müssen Personen, die in Rollstühlen sitzen, ihr Körpergewicht von Zeit zu Zeit verlagern. Das wird oft dadurch erreicht, daß der Sitzbereich des Rollstuhls nach hinten gekippt wird, so daß das Gewicht des Benutzers von den am Körper des Benutzers befindlichen Druckpunkten weg verlagert wird. Das Gewicht des Benutzers ist auch durch Zurücklehnen des Rückengestells verlagerbar. Ein Rollstuhl mit jeweils kippbarem Sitz- und Rückengestell ist in der WO 97/42860 beschrieben.
Es wäre vorteilhaft, wenn ein Rollstuhl entwickelt werden könnte, der verbesserte Verfahren zum Zurücklehnen und/oder Kippen aufweist. Ferner wäre es vorteilhaft, wenn verbesserte Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Steuern der Bewegung verschiedener beweglicher Rollstuhlelemente, zum Beispiel Rückengestelle, Sitzgestelle, Kopfstützen, Armstützen, Beinstützen und Fußstützen, entwickelt werden könnten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die obengenannten Aufgaben sowie andere, nicht spezifizierte Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Bedienung eines Rollstuhls mit Kipp- und Rücklehnfunktionen, wobei der Rollstuhl ein Sitzgestell, ein Kippbetätigungselement zum Kippen des Sitzgestells, ein Rükkengestell und ein Rücklehnbetätigungselement zum Zurücklehnen des Rückengestells ein schließt. Es ist ein Sensor zum Ermitteln des Rücklehnwinkels bereitgestellt. Ein Steuergerät zum Steuern des Kippbetätigungselements und des Rücklehnbetätigungselements ist ebenfalls bereitgestellt. Das Steuergerät ist mit einer Mehrzahl von vorprogrammierten Abläufen zum Bewegen des Sitzgestells und des Rückengestells während eines Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung ausgestattet. Die Abläufe schließen das Kippen des Sitzgestells als anfänglichen Teil des Ablaufs zur Umkehr der Rücklehnbewegung ein, wobei die Abläufe eine Funktion des anfänglichen Rücklehnwinkels zu Beginn des Rücklehnablaufs sind. Es wird ein anfänglicher Rücklehnwinkel zu Beginn eines Rücklehnablaufs ermittelt, und die Rücklehnbewegung des Rückengestells wird gemäß einem der vorprogrammierten Abläufe als Reaktion auf den ermittelten anfänglichen Rücklehnwinkel umgekehrt.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Bedienung eines Rollstuhls mit einer Rücklehnfunktion bereitgestellt, wobei der Rollstuhl ein Rückengestell, ein Rücklehnbetätigungselement zum Zurücklehnen des Rückengestells, einen Rücklehnsensor zum Ermitteln des Rücklehnwinkels und ein Steuergerät zum Steuern des Rücklehnbetätigungselements einschließt. Das Steuergerät hat ein Speicherelement. Es wird eine Mehrzahl von Rücklehnwinkeln des Rückengestells ausgewählt und Daten, die den ausgewählten Rücklehnwinkeln entsprechen, werden in dem Speicherelement gespeichert. Es ist ein Eingabegerät für einen Rollstuhlbediener, das mit dem Steuergerät verbunden ist, bereitgestellt. Das Eingabegerät hat eine Mehrzahl von Schaltern, die mit dem Steuergerät in Wirkverbindung stehen. Das Steuergerät wird so programmiert, daß es jedem der ausgewählten Rücklehnwinkel einen der Schalter zuordnet, so daß das Aktivieren jedes Schalters bewirkt, daß das Steuergerät auf die gespeicherten Daten zugreift und das Rückengestell auf den ausgewählten Rücklehnwinkel, der dem Schalter zugeordnet ist, zurückstellt.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Bedienung eines Rollstuhls mit Kipp- und Rücklehnfunktionen bereitgestellt, wobei der Rollstuhl ein Sitzgestell, ein Kippbetätigungselement zum Kippen des Sitzgestells, ein Rückengestell, ein Rücklehnbetätigungselement zum Zurücklehnen des Rückengestells, einen Sensor zum Ermitteln des Rücklehnwinkels und ein Steuergerät zum Steuern des Kippbetätigungselements und des Rücklehnbetätigungselements einschließt. Das Steuergerät wird mit einem vorprogrammierten Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung zum Bewegen des Sitzgestells und des Rückengestells während eines Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung programmiert. Der Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung schließt das Kippen des Sitzgestells als anfänglichen Teil des Ablaufs zur Umkehr der Rücklehnbewegung ein. Das Steuergerät wird mit einem Schwellwert-Rücklehnwinkel programmiert, oberhalb dessen der Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung dem vorprogrammierten Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung folgt und unterhalb dessen der Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung das Umkehren der Rücklehnbewegung des Rückengestells ohne Kippen des Sitzgestells einschließt. Es wird ein anfänglicher Rücklehnwinkel zu Beginn von Abläufen zur Umkehr der Rücklehnbewegung während des Betriebs des Rollstuhls ermittelt. Der anfängliche Rücklehnwinkel wird mit dem Schwellwertwinkel verglichen. Die Rücklehnbewegung des Rückengestells wird als Reaktion auf den Vergleich des anfänglichen Winkels mit dem Schwellwert-Winkel umgekehrt.
Erfindungsgemäß sind auch eine hierin offenbarte Vorrichtung zur Ausführung der weiter oben und an anderen Stellen der Beschreibung und der Zeichnungen beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren sowie hierin beschriebene Rollstühle bereitgestellt.
Verschiedene Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden sich Fachleuten aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform erschließen, wenn diese im Lichte der beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematischer Aufriß eines Rollstuhls mit den Kipp- und Rücklehnmerkmalen der Erfindung.
2a bis 2d veranschaulichen schematisch den Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung der Erfindung.
3a bis 3d veranschaulichen schematisch einen abweichenden Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung der Erfindung.
4 ist ein schematischer Aufriß des Rückengestells und der Gegengewichtsscherplatte des Rollstuhls.
5 ist ein schematischer Aufriß eines Kipp- und Rücklehnrollstuhls gemäß der Erfindung.
6 ist ein schematischer Aufriß eines unterschiedlich gestalteten Kipp- und Rücklehnrollstuhls gemäß der Erfindung.
7 ist ein schematischer Aufriß eines anderen Kipp- und Rücklehnrollstuhls gemäß der Erfindung.
8 ist ein schematischer Aufriß noch eines anderen Kipp- und Rücklehnrollstuhls gemäß der Erfindung.
9 ist eine schematische Ansicht eines unterschiedlich gestalteten Rollstuhls mit Kipp- und Rücklehnfähigkeiten gemäß der Erfindung.
10a bis 10d veranschaulichen schematisch einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung der Erfindung mit einem großen anfänglichen Rücklehnwinkel.
11a bis 11d veranschaulichen schematisch einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung der Erfindung mit einem mittleren anfänglichen Rücklehnwinkel.
12a bis 12c veranschaulichen schematisch einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung der Erfindung mit einem geringen anfänglichen Rücklehnwinkel.
13a bis 13d veranschaulichen schematisch verschiedene Rücklehnstellungen des Rückengestells in bezug auf einen Schwellwert-Rücklehnwinkel.
14 ist ein Regelschema, das eine Vorrichtung zur Programmierung und Bedienung eines Rollstuhls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie in 1 zu sehen ist, umfaßt ein Rollstuhl, der allgemein mit 10 bezeichnet ist, ein Rollstuhluntergestell 12, das zum Zwecke der Fortbewegung an vorderen Schwenkrädern 14 und hinteren Antriebsrädern 16 montiert ist. Der Rollstuhl ist vorzugsweise mit einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) für jedes Antriebsrad und einer Energiequelle für die Antriebsmotoren (ebenfalls nicht gezeigt) ausgestattet. Ein Sitzgestell 18 trägt ein Sitzkissen 20, auf dem der Benutzer sitzt. Ein Rückengestell 22 ist zum Abstützen des Körpers des Benutzers bereitgestellt, und eine Kopfstütze 24 stützt den Kopf des Benutzers. Die Arme des Benutzers sind durch Armstützen abstützbar, die teilweise zu sehen und mit 26 bezeichnet sind. Beinstützen 28 und Fußstützen 30 sind ebenfalls bereitgestellt.
Das Sitzgestell ist so montiert, daß es im Uhrzeigersinn dreh- oder kippbar ist (siehe 1), so daß der Rollstuhlbenutzer nach hinten kippbar ist, um das Gewicht des Benutzers zu verlagern, damit dieser es bequemer hat und Druck von verschiedenen Körperteilen genommen wird. Das Sitzgestell 18 ist drehbar an Kippdrehpunkten 34 montiert, die an einem Schlitten 36 befestigt sind. Der Schlitten 36 ist so montiert, daß er entlang einer an dem Rollstuhluntergestell 12 befestigten Bahn oder Gleitschiene 38 vor- und rückwärts gleiten kann. Es ist auch jede andere Art von Gleitbewegung verwendbar. Ein hinterer Querträger des Sitzgestells (nicht gezeigt) kann integraler Bestandteil des Schlittens sein. Wenn der Schlitten 36 in der Gleitschiene vorwärts bewegt wird, werden die Kippdrehpunkte 34, und somit das Sitzgestell, in bezug auf das Rollstuhluntergestell 12 nach vorn gezogen. Ein Kippgestänge 40 verbindet das Sitzgestell 18 über Scharniere mit dem Rollstuhluntergestell 12. Ein Kippbetätigungselement 42, das ein elektrisch betriebenes Schubbetätigungselement sein kann, ist mit dem Untergestell verbunden, um den Schlitten 36 in bezug auf das Untergestell nach vorn zu ziehen, wodurch das Sitzgestell 18 gekippt wird. Wenn der Schlitten nach vorn gleitet, drückt das Kippgestänge 40 den vorderen Teil des Sitzgestells 18 nach oben. Das Sitzgestell ist mit einem Kippsensor 44 ausgestattet, der den Betrag des Kippens oder Drehens des Sitzgestells in bezug auf ein Bezugssystem, zum Beispiel das Rollstuhluntergestell 12, anzeigt. Der Kippsensor 44 kann jedes geeignete Mittel zur Messung des Betrages des Kippens sein. Ein Kippsensor, der zur Messung des Betrages des Kippens (oder des Zurücklehnens) verwendbar ist, ist ein Potentiometer, das ein elektrisches Signal bereitstellt, das den Betrag des Kippens des Sitzgestells anzeigt. Als Alternative dazu sind Impulse, die durch einen Reedschalter erzeugt werden, und Magnete, die dem Betätigungselement zugeordnet sind, zur Bereitstellung eines elektrischen Signals, das den Betrag des Kippens oder Zurücklehnens anzeigt, verwendbar. Ein anderes Mittel zur Messung des Betrages des Kippens oder Zurücklehnens ist eine Quadratureinrichtung. Wie zu sehen ist, ist der Kippsensor 44 über einen Gurt mit dem Kippdrehgelenk verbindbar, so daß sich das Potentiometer auf ein Kippen des Sitzgestells hin dreht. Zwar verwendet der in 1 dargestellte Kippmechanismus ein horizontal orientiertes Schubbetätigungselement, doch sind auch ein senkrecht orientiertes Schubbetätigungselement oder jeder andere Kippmechanismus verwendbar.
Die Beinstützen 28 werden mit Beinstützenbetätigungselementen 48 angepaßt, die die Beinstützen um Drehpunkte 50 in bezug auf das Sitzgestell 18 drehen. Die Beinstützen sind optional mit Beinstützenverlängerungen 52 ausgestattet, die durch Verlängerungsbetätigungselemente 54 angetrieben werden, um die Beinstützen zu verlängern, wodurch der Abstand zwischen den Fußstützen 30 und dem Sitzgestell verändert wird. Die Beinstützenverlängerungen ermöglichen die Anpassung der Beinstützen an die Bedürfnisse des Rollstuhlbenutzers. Optional sind die Fußstützen 30 (auf eine nicht dargestellte Weise) drehbar in bezug auf die Beinstützen 28 montierbar, so daß der Winkel zwischen den Fußstützen und den Beinstützen veränderbar ist, um eine Anpassung an die Bedürfnisse des Rollstuhlbenutzers vorzunehmen. Es ist ersichtlich, daß die Beinstützenverlängerungen und das Drehen der Fußstützen die Verwendung von beweglichen Gestellelementen (d. h., die Beinstützen 28 und die Fußstützen 30) einschließen, die bewegbar sind, um den Rollstuhl mit Eigenschaften zur Anpassung an den Benutzer auszustatten. Unter Eigenschaften zur Anpassung an den Benutzer ist zu verstehen, daß verschiedene Gestellelemente bewegt werden, um sich innerhalb verschiedener Bereiche der Bewegung der beweglichen Gestellelemente an die besonderen Körpereigenschaften des Benutzers anzupassen. Bei der Anpassung des Gestellelements an den Benutzer wird das Gestellelement so bewegt oder positioniert, daß die Scherspannung und andere Kräfte, die auf den Körper des Benutzers wirken, minimiert oder eliminiert werden. So kann zum Beispiel das Anheben der Beinstützen 28 mittels des Beinstützenbetätigungselements 48 eine entsprechende Verlängerung der Beinstützenverlängerung 52 durch das Beinstützenverlängerungsbetätigungselement 54 erfordern, um sich während dieser speziellen Bewegung an die anatomischen Bedürfnisse des Rollstuhlbenutzers anzupassen.
Das Rückengestell 22 des Rollstuhls ist so montiert, daß es eine Rücklehnbewegung um Rücklehndrehpunkte 58 herum ausführen kann. Die Rücklehndrehpunkte sind, wie gezeigt, an dem Sitzgestell 18 oder, wie weiter unten erklärt werden wird, an dem Rollstuhluntergestell 12 oder dem Schlitten positionierbar. Die Rücklehnbewegung des Rückengestells ist durch jeden geeigneten Mechanismus, zum Beispiel durch ein an dem Schlitten montiertes Rücklehnbetätigungselement 60, antreibbar. Durch Betätigen des Rücklehnbetätigungselements wird das Rückengestell 22 aus einer anfänglichen Stellung (siehe 1) in eine zurückgelehnte Stellung gedreht oder zurückgelehnt. Das Rücklehnbetätigungselement 60 wird auch dazu verwendet, das Rückengestell anzuheben oder dessen Rücklehnbewegung umzukehren. Zwar kann die anfängliche Stellung des Rückengestells jede geeignete Orientierung haben, doch ist sie vorzugsweise im allgemeinen vertikal orientiert, das heißt, ungefähr 90 Grad in bezug auf das Rollstuhluntergestell 12 oder in bezug auf eine horizontale Linie 62. Wenn sich das Rückengestell 22 in einer vertikalen Stellung befindet, ist das Rücklehnbetätigungselement 60 vertikal orientiert. Rücklehnsensoren 64, die den Kippsensoren 44 gleichen können, sind zur Messung des Betrages des Zurücklehnens des Rückengestells verwendbar. Die Rücklehnsensoren sind auch in dem Betätigungselement montierbar.
Das Rückengestell 22 des Rollstuhls ist mit einer Scherplatte 68 ausgestattet, die so montiert ist, daß sie in bezug auf das Rückengestell beweglich ist. Die Scherplatte 68 kann jedes geeignete Rückenstützelement sein und mit einem Kissen (nicht gezeigt) ausgestattet sein. Ein Scherplattenbetätigungselement 70 ist mit der Scherplatte 68 und dem Rückengestell verbunden, um die Scherplatte in bezug auf das Rückengestell zu bewegen. Die Bewegung der Scherplatte verläuft in bezug auf das Rückengestell nach oben und nach unten, wenn das Rückengestell vertikal orientiert ist. Die Bewegung der Scherplatte verläuft, genauer gesagt, zu den Rücklehndrehgelenken 58 hin oder von diesen weg. Ein Scherplattensensor 72 mißt den Betrag der Bewegung der Scherplatte in bezug auf das Rückengestell.
Die Kopfstütze 24 ist am oberen Ende des Rückengestells montiert. Die Kopfstütze ist so montierbar, daß sie entlang der Länge des Rückengestells (d. h., vertikal in der in 1 gezeigten Ansicht) sowie in bezug auf das Rückengestell vorwärts oder rückwärts beweglich ist. Als Alternative dazu ist die Kopfstütze 24 so an der Scherplatte 68 montierbar, daß sie in bezug auf das Rückengestell 22 beweglich ist. Die Kopfstütze kann mit einem Sensor (nicht gezeigt) ausgestattet sein, der die Position der Kopfstütze in bezug auf ein Bezugsgestell, welches das Rückengestell 22, die Scherplatte 68 oder das Rollstuhluntergestell 12 sein kann, anzeigt.
Ein Steuergerät 76 ist zum Steuern der verschiedenen Rollstuhlsitzfunktionen und der Bewegung der verschiedenen beweglichen Gestellelemente (d. h., Sitzgestell 18, Rückengestell 22, Kopfstütze 24, Armstützen 26, Beinstützen 28 und Fußstützen 30) bereitgestellt. Das Steuergerät kann jedes für das Steuern der verschiedenen Rollstuhlfunktionen geeignete Gerät sein. Das Steuergerät 76 ist vorzugsweise ein Rechner, der dazu fähig ist, Eingangsgrößen von den verschiedenen Sensoren zu empfangen, Positionierabläufe in einem Speicher zu speichern und Signale an verschiedene Betätigungselemente zum Bewegen der verschiedenen Gestellelemente zu senden. So sind zum Beispiel der Sensor 44 zum Abtasten des Betrages des Kippens des Sitzgestells und der Rücklehnsensor 64 zum Abtasten des Betrages des Zurücklehnens des Rückengestells durch eine Verbindung mit dem Steuergerät verknüpfbar, um das Steuergerät in die Lage zu versetzen, die Bewegung des Sitzgestells und des Rückengestells zu erkennen. Die Verbindung kann eine feste Verdrahtung (siehe Zeichnungen), ein Funksignalgerät oder jedes andere geeignete Gerät zur Kommunikation zwischen den Sensoren und dem Steuergerät sein.
Das Steuergerät ist so programmierbar, daß es Grenzwerte einhält, die den Kipp- und Rücklehnmerkmalen des Rollstuhls zugeordnet sind. Das Steuergerät ist so programmierbar, daß es eine Anpassung der Geschwindigkeit der Kipp- und Rücklehnbetätigungselemente ermöglicht. Das Steuergerät ist mit einem Zeitmesser oder Alarm ausstattbar, der so einstellbar ist, daß er den Benutzer darauf hinweist, daß es Zeit für die Ausführung einer Gewichtsverlagerungsfunktion ist.
Wie 4 zeigt, ist die Scherplatte 68 ausbalancierbar, um die Einstellung der relativen Position der Scherplatte und des Rückengestells 22 zu erleichtern. Das ist durch die Bereitstellung eines Gegengewichts 80 erreichbar, das vorzugsweise so montiert ist, daß es vertikal (parallel) entlang einer Gegengewichtsführung 82 beweglich ist. Das Gegengewicht 80 ist mittels eines Seils 84 montierbar, das sich um eine Rillenscheibe 86 herum erstreckt und an einem Seilanker 88 verankert ist. Optional sind Scherführungen 90 verwendbar, um die Scherplatte in bezug auf das Rückengestell 22 zu führen.
Eine Kupplung (nicht gezeigt) ist mit der Rillenscheibe 86 oder irgendeinem anderen beweglichen Aspekt der Scherplatte verbindbar, um selektiv eine Bewegung der Scherplatte in bezug auf das Rückengestell zu ermöglichen. So ist zum Beispiel das Steuergerät so programmierbar, daß die Kupplung eine Bewegung der Scherplatte in bezug auf das Rückengestell nur dann ermöglicht, wenn das Rückengestell eine Rücklehnbewegung ausführt. Es sind auch andere Steuerungskonfigurationen verwendbar, zum Beispiel das Steuern der Rillenscheibe zum selektiven Ermöglichen einer Bewegung der Scherplatte in bezug auf das Rückengestell. Das Steuergerät ist so programmierbar, daß die Bewegung der Scherplatte in bezug auf das Rückengestell normalerweise eingeschränkt ist, aber uneingeschränkt ist, wenn das Rückengestell eine Rücklehnbewegung ausführt. Der Begriff „eingeschränkt" bedeutet, daß die relative Bewegung zwischen der Scherplatte und dem Rückengestell verhindert wird, und der Begriff „uneingeschränkt" bedeutet, daß die Einschränkung aufgehoben ist.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Programmierung der individuellen Scherungseigenschaften jedes bzw. jeder Rollstuhlbenutzers bzw. -benutzerin für seinen bzw. ihren speziellen Rollstuhl bereitgestellt. Das wird dadurch erreicht, daß man den Benutzer einen Rücklehnablauf durchlaufen läßt und die Scherung mißt, die an der Scherplatte 68 an jedem Punkt des Rücklehnprozesses erzeugt wird. Das kann in endlichen Inkrementen oder als Kontinuum erfolgen. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Scherung bei mehreren Rücklehnwinkeln gemessen, das heißt, bei mindestens vier unterschiedlichen Winkeln, vorzugsweise mindestens acht Winkeln, und bis zu einer unendlichen Anzahl von Winkeln in einem Kontinuum. Während dieses Programmierprozesses werden Einstellungspunkte oder Meßpunkte aufgenommen, die solche Informationen wie Positions- und Scherungsmeßwerte einschließen. Sobald es programmiert ist, stellt das Steuergerät 94 die Scherplatte während des Rücklehnablaufs ein, um die Erzeugung einer Scherung zwischen dem Benutzer und der Scherplatte 68 zu vermeiden.
Das Wirken des programmierten Steuergeräts 94 schließt das Antreiben der Scherplatte 68 während des Zurücklehnens des Rückengestells 22 zur Beseitigung jeder Art von Verschiebung zwischen dem Benutzer und der Scherplatte ein. Zu diesem Zweck tastet das Steuergerät mittels des Rücklehnsensors 64 den Rücklehnwinkel ab und bewegt die Scherplatte an eine programmierte Stelle. Das Steuergerät 94 kann die Position der Scherplatte mittels des Schersensors ermitteln. Die Scherfunktion, also die Position der Scherplatte als eine Funktion des Rücklehnwinkels, ist hinsichtlich jedes einzelnen Benutzers eindeutig. Außerdem ist die Form dieser Funktion ebenfalls eindeutig. Aus diesem Grund führt der Versuch, dieses Programm mit einer mechanischen Verbindung und in einer linearen Beziehung einzustellen, wie das die meisten gegenwärtigen Systeme tun, zu einem unbefriedigenden Steuerungsmuster. Die Programmierung des Steuergeräts gemäß dem Verfahren der Erfindung kann auf verschiedenen Wegen erfolgen.
Eines der Verfahren zur Reduzierung des Scherens ist das Ausbalancieren der Scherplatte 68, das weiter oben in 4 offenbart ist. Die Scherplatte ist an den Gleitschienen 90 montiert, damit sie sich leicht an dem Rückengestell 22 nach oben und unten bewegen kann. Das Rükkengestell ist drehbar verbunden, damit es eine Rücklehnbewegung ausführen kann. Das Gegengewicht 80 ist an einer zweiten Gleitschiene 82 montiert, die zwischen ihm und dem Rükkengestell 22 positioniert ist. Diese Gegengewichtsgleitschiene 82 ist so montiert, daß sich das Gewicht 80 ebenfalls nach oben und unten parallel zu der Scherplatte bewegen kann. Die Masse des Gegengewichts 80 entspricht der Masse der Scherplatte 68. Mit dieser Konfiguration bewirkt jede Scherkraft, die als Ergebnis des Zurücklehrens einer in dem Stuhl sitzenden Person vorhanden ist, daß sich die Scherplatte bewegt und diese Kraft abschwächt. Beim Zurücklehnen des Rückengestells übertragen sowohl die Scherplatte 68 als auch das Gegengewicht 80 einen immer größeren Teil ihres Gewichts auf die Gleitschienen 82 und 90, wodurch sie das ursprüngliche Gleichgewicht wahren. Der Rücken ist vorzugsweise unter Verwendung eines Gewichts ausbalanciert, das dem Gewicht der Scherplatte 68 und aller an ihm befestigten Teile, zum Beispiel ein Rückenkissen (nicht gezeigt), die Kopfstütze 24 und andere mit dem Rückengestell verbundene Ausrüstungsteile, entspricht.
Ein erstes Verfahren zur Festlegung von Kipp- und Rücklehnsteuerparametern für einen bestimmten Benutzer schließt das Abtasten der Scherkräfte ein, mit denen der Benutzer während eines Rücklehnvorgangs konfrontiert wird. Beim Zurücklehnen des Benutzers bewirken alle vorhandenen Scherkräfte, daß sich der Rücken nach oben oder unten bewegt, wobei die Scherkraft abgeschwächt wird. Das Steuergerät zeichnet die angezeigten Werte der Scherplatte während der Rücklehnbewegung in Abständen auf und erzeugt unter Verwendung dieser Punkte eine Scherfunktion.
Ein zweites Verfahren zur Festlegung von Kipp- und Rücklehnsteuerparametern für einen bestimmten Benutzer besteht darin, das Rückengestell 22 zurückzulehnen und die Scherplatte 68 in Abständen anzuhalten und zu justieren. Die Justierungen werden aufgezeichnet. Das Steuergerät 94 wird dazu verwendet, den Rücklehnprozeß in vorgegebenen Abständen anzuhalten. Der Benutzer, ein Therapeut oder eine Begleitperson kann die Justierungen vornehmen.
Ein drittes Verfahren zur Festlegung der Kipp- und Rücklehnsteuerparameter für einen bestimmten Benutzer besteht darin, irgendeinen Punkt am Körper des Benutzers während der Rücklehnprogrammierung zu verfolgen. Dieser Bezugspunkt befindet sich vorzugsweise am Kopf des Benutzers, da der Kopf über die Wirbelsäule mit der Hüfte verbunden ist und daher ein ziemlich verläßliches Bezugssystem darstellt.
In der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Bewegungen des Sitzgestells 18 und des Rückengestells 22 unabhängig voneinander ausgelöst, sind aber im Interesse der für den Rollstuhlbenutzer bestmöglichen kinematischen Bewegung koordiniert. Um das Sitzgestell 18 bei gleichzeitiger Steuerung des Winkels zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell 22 zu kippen, wird sowohl das Kippbetätigungselement 42 für das Sitzgestell 18 als auch das Rücklehnbetätigungselement 60 für das Rückengestell verwendet. Damit eine Kippbewegung zustande kommt, muß sich das Sitzgestell drehen und muß das Rücklehnbetätigungselement 60 gleichzeitig das Rückengestell drehen, um den Winkel zwischen Sitz und Lehne konstant zu halten. In dieser Konfiguration bewegt das Rücklehnbetätigungselement 60 das Rückengestell 22 nicht in bezug auf das Sitzgestell 18, sondern in bezug auf das Rollstuhluntergestell 12 oder den Schlitten 36.
Das erfindungsgemäße Steuergerät 94 ist auch dazu fähig, das Kippen und das Zurücklehnen gemeinsam zu aktivieren. Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß der Prozeß der Umkehr der Rücklehnbewegung, das heißt, der Prozeß der Zurückstellung aus einer zurückgelehnten Stellung in eine senkrechte Stellung, auf eine solche Weise vollziehbar ist, daß die Tendenz des Benutzers, während des Prozesses der Umkehr der Rücklehnbewegung vom Sitz zu rutschen, überwunden wird. Man hat herausgefunden, daß während des Prozesses der Umkehr der Rücklehnbewegung die Hüften des Benutzers stabilisiert werden und sich der Prozeß der Umkehr der Rücklehnbewegung für den Benutzer stabiler und besser wiederholbar gestal tet, wenn der Benutzer das Sitzgestell 18 nach oben kippt, bevor die Rücklehnbewegung des Rückengestells umgekehrt oder das Rückengestell aufgerichtet wird. Das Steuergerät 94 kann den Kippvorgang und den Rücklehnvorgang in einer einzigen Funktion zusammenführen. Es gibt mehrere Abläufe.
Ein erster Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung gemäß dieser Erfindung wird in den 2a bis 2d gezeigt. Wie 2a zeigt, ist in der anfänglichen Konfiguration des Rollstuhls das Sitzgestell 18 in bezug auf das Rollstuhluntergestell 12 nicht gekippt und ist das Rückengestell 22 in einem solchen Winkel zurückgelehnt, daß es in bezug auf die horizontale Linie 62 im allgemeinen parallel verläuft. Der zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell gebildete Winkel 106 beträgt ca. 180 Grad. Der Prozeß der Umkehr der Rücklehnbewegung beginnt damit, daß das Sitzgestell 18 um einen mittleren Betrag, zum Beispiel ein Winkel 108 von ca. 30 bis 45 Grad in bezug auf die horizontale Linie 62, gekippt wird. Das wird in 2b gezeigt. Der dritte Schritt besteht in der Umkehr der Rücklehnbewegung des Rükkengestells 22, so daß der Winkel 106 zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell im Bereich von zum Beispiel ca. 80 bis ca. 120 Grad, zum Beispiel ca. 90 Grad, liegt. Der letzte Schritt besteht darin, das Sitzgestell und das Rückengestell unter Wahrung eines relativ konstanten Winkels 106 zwischen Sitz und Lehne zusammen in eine aufrechte Stellung zu bringen (siehe 2d). Durch Kippen des Sitzgestells 18 vor der Umkehr der Rücklehnbewegung des Rückengestells ist der Rollstuhlbenutzer nicht den Kräften ausgesetzt, die eine Tendenz des Rollstuhlbenutzers, während des Prozesses der Umkehr der Rücklehnbewegung aus dem Rollstuhl zu rutschen, hervorrufen würden.
Ein alternativer Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung wird in den 3a bis 3d gezeigt. Dieser Ablauf gleicht dem in den 2a bis 2d gezeigten Ablauf, außer daß statt des Kippens des Sitzgestells 18 (siehe 2b) vor Beginn der Umkehr der Rücklehnbewegung des Rückengestells 22 (siehe 2c) die Umkehr der Rücklehnbewegung des Rükkengestells 22 gleichzeitig mit dem Kippen des Sitzgestells 18 erfolgt (siehe 3b). Sobald der Winkel 106 zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell in den Bereich von ca. 80 bis ca. 120 Grad gebracht worden ist (siehe 3c), wird sowohl das Sitzgestell als auch das Rückengestell in die aufrechte Stellung gedreht (siehe 3d), wobei der Winkel 106 innerhalb des Bereiches von ca. 80 bis ca. 120 Grad gehalten wird.
Es sind mehrere unterschiedliche Anordnungen zum Kippen und Zurücklehnen des Sitzgestells und des Rückengestells verwendbar. Wie in 5 zu sehen ist, schließt der allgemein mit 110 bezeichnete Rollstuhl ein Untergestell 112 und einen Schlitten 114 ein, wobei letzterer gleitend so an einem Führungselement 116 montiert ist, daß er sich mittels eines (linearen) Schubbetätigungselements 118 vorwärts und rückwärts bewegen kann. Das Sitzgestell 120 ist an dem Drehpunkt 122 drehbar an dem Schlitten 114 montiert und über eine drehbar montierte Strebe 124 mit dem Untergestell 112 verbunden, so daß das Sitzgestell 120 kippt oder sich dreht, wenn der Schlitten vorwärts bewegt wird. Der Schlitten 114, die Strebe 124 und das Betätigungselement 118 umfassen einen Sitzgestell-Kippmechanismus zum Kippen oder Drehen des Sitzgestells 120.
Das Rückengestell 126 ist drehbar an dem Sitzgestell an dem Drehpunkt 128 montiert, der der gleiche Drehpunkt wie der Sitzgestelldrehpunkt 122 sein kann, auch wenn das in 5 nicht so dargestellt ist. Ein starres Bauelement, zum Beispiel der Dreibinder 130, ist über den Drehpunkt 132 und das Betätigungselement 134 mit dem Sitzgestell 120 verbunden. Der Dreibinder und das Betätigungselement 134 wirken zusammen, um einen Rückengestell-Rücklehmmechanismus zum Drehen des Rückengestells 126 in bezug auf das Sitzgestell zu bilden. Das Betätigungselement 134 ist an dem Drehpunkt 136 drehbar mit dem Sitzgestell 120 verbunden. Es ist ersichtlich, daß ohne Aktivierung des Betätigungselements 134 das Kippen des Sitzgestells 120 eine entsprechende Bewegung des Rückengestells verursacht und der Winkel zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell konstant gehalten wird. Eine Bewegung oder Aktivierung des Betätigungselements 134 bewirkt, daß sich das Rückengestell in bezug auf das Sitzgestell bewegt, wodurch der Winkel zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell verändert wird. Es versteht sich, daß zahlreiche andere Anordnungen verwendbar sind, um das Rückengestell in bezug auf das Sitzgestell zu bewegen.
Bei dem in 6 gezeigten Rollstuhl 110 ist das Rückengestell 126 an dem Drehpunkt 128 drehbar in bezug auf den Schlitten 114 und somit in bezug auf das Untergestell 112 und nicht in bezug auf das Sitzgestell 120 montiert. Das Rückengestell 126 wird jedoch trotzdem mittels des Betätigungselements 134 und des Dreibinders 130 in bezug auf das Sitzgestell 120 betätigt, so daß eine Bewegung des Sitzgestells 120 eine gleichartige Bewegung des Rückengestells 126 bewirkt. Das hält den Winkel zwischen dem Sitzgestell und der Sitzlehne relativ konstant, wenn das Sitzgestell 120 gekippt wird, solange das Betätigungselement 134 diesen Winkel nicht verändert.
Der in 7 dargestellte Rollstuhl 110 schließt das an dem Drehpunkt 122 drehbar an dem Schlitten 114 montierte Sitzgestell 120 und das an dem Drehpunkt 128 drehbar an dem Sitzgestell montierte Rückengestell 126 ein. Das Rückengestell 126 ist in bezug auf den Schlitten 114 beweglich mittels eines Rückengestell-Betätigungselements 138, das an dem Drehpunkt 140 drehbar an dem Schlitten montiert ist. Das Rückengestell-Betätigungselement 138 ist an der Drehverbindung 142 drehbar mit dem Rückengestell 126 verbunden. Es ist ersichtlich, daß das Kippen des Sitzgestells 120 eine gewisse (eine merkliche) Bewegung des Rückengestells 126 in bezug auf das Sitzgestell verursacht, aber diese Bewegung ist unbedeutend. Das Rückengestell ist in bezug auf das Kippen des Sitzgestells unabhängig bedienbar. Um das Sitzgestell zu kippen und dennoch den Winkel zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell konstant zu halten, müssen das Sitzgestell-Betätigungselement 134 und das Rückengestell-Betätigungselement 138 koordiniert werden.
8 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Rollstuhls 110 ähnlich den in den 5 bis 7 gezeigten Ausführungsformen, wobei hier aber sowohl der Rückengestelldrehpunkt 128 als auch das Rückengestell-Betätigungselement 138 an dem Schlitten 114 montiert sind. Es ist ersichtlich, daß das Kippen des Sitzgestells 120 nicht zu einer Bewegung des Rückengestells 126 führt. Das Rückengestell ist in bezug auf das Kippen des Sitzgestells unabhängig bedienbar. Um das Sitzgestell zu kippen und dennoch den Winkel zwischen dem Sitzgestell und dem Rückengestell konstant zu halten, müssen das Sitzgestell-Betätigungselement 134 und das Rückengestell-Betätigungselement 138 koordiniert werden.
Wie 9 zeigt, ist das Sitzgestell 150 eines anderen erfindungsgemäßen Rollstuhls 152 so an einer Strebe 154 montiert, daß es in bezug auf das Untergestell 156 anhebbar ist. Die Strebe 154 ist an einem ersten Ende 158 drehbar an einem Vorderende 160 des Untergestells montiert und an einem zweiten Ende 162 drehbar mit dem Sitzgestell 150 verbunden. Ein Betätigungselement 164 ist an dem Drehpunkt 168 drehbar (indirekt) über einen Tragarm 166 mit dem Untergestell 156 verbunden. Das Betätigungselement ist auch drehbar mit der Strebe verbunden. Die Strebe 154 kippt oder dreht das Sitzgestell 150. Wenn das Sitzgestell 150 angehoben wird, wird der Schlitten 170 auf dem Führungselement 172 nach vorn gezogen. Das Rückengestell 174 ist über den Drehbolzen 176 an dem Schlitten 170 montiert und wird mittels des Rückengestell-Betätigungselements 178 gelenkig bewegt oder zurückgelehnt.
Wie weiter oben offenbart, besteht einer der nützlicheren Aspekte der Kipp- und Rücklehnfunktionen eines Rollstuhls darin, daß der Rollstuhl so programmierbar ist, daß der Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung einen bestimmten Betrag des Kippens des Sitzgestells 18 nach oben zu Beginn des Prozesses der Umkehr der Rücklehnbewegung einschließt. Dieses anfängliche Kippen des Sitzgestells 18 nach oben wird als Vorkippen bezeichnet. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die in 10a bis 10d, 11a bis 11d und 12a bis 12c veranschaulicht ist, ist der Betrag des Vorkippens in das Rollstuhlsteuergerät 76 als Funktion des anfänglichen Rücklehnwinkels zu Beginn des Rücklehnablaufs einprogrammiert. Das Steuergerät 76 ist mit einer Mehrzahl von Abläufen zum Bewegen des Sitzgestells 18 und des Rückengestells 22 während eines Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung vorprogrammiert. Die Abläufe schließen das Kippen des Sitzgestells 18 als anfänglichen Teil des Ablaufs zur Umkehr der Rücklehnbewegung ein. Die Abläufe schließen das Vorkippen des Sitzgestells 18 um einen Betrag ein, der eine Funktion des anfänglichen Rücklehnwinkels zu Beginn eines Rücklehnablaufs ist. Wie in 10a zu sehen ist, hat das Rückengestell 22 einen großen Rücklehnwinkel 200. (Es versteht sich, daß der tatsächliche Rücklehnbetrag des Rückengestells der Komplementärwinkel des Winkels 200 ist). Wenn ein Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung erforderlich ist, wird das Sitzgestell 18 zuerst bis zum Erreichen eines Kippwinkels 202 nach oben gekippt (siehe 10b). Dann werden das Rückengestell 22 und das Sitzgestell 18 wieder in die ursprüngliche Stellung gebracht (siehe 10c und 10d). Die verschiedenen Stellungen des Rückengestells 22 und des Sitzgestells 18 in 10a bis 10d stellen einen Ablauf für die Funktion der Umkehr der Rücklehnbewegung dar.
11a bis 11d zeigen einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung, bei dem der anfängliche Rücklehnwinkel 200 etwas geringer als der in 10a gezeigte anfängliche Rücklehnwinkel ist. Der in 11a bis 11d gezeigte Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung unterscheidet sich von dem in 10a bis 10d gezeigten Ablauf dahingehend, daß der in 11b gezeigte Vorkippwinkel 202 nicht so groß wie der Winkel ist, der bei dem in 10a bis 10d gezeigten Ablauf erforderlich ist.
12a bis 12c zeigen einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung, bei dem der anfängliche Rücklehnwinkel 200 noch geringer als der in 11a gezeigte Winkel ist. Der in 12b gezeigte Vorkippwinkel 202 ist demgemäß noch geringer als der in 11b gezeigte Winkel.
Einer der Aspekte dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Bewegungsablauf des Rückengestells 22 und des Sitzgestells 18 in das Steuergerät 76 einprogrammierbar ist, so daß der Ablauf auf Befehl wiederholbar ist. Es versteht sich, daß andere bewegliche Rollstuhlelemente, zum Beispiel die Kopfstütze 24, die Armstützen 26, die Beinstützen 28 und die Fußstützen 30, auch als Teil eines programmierten Bedienungsablaufs steuerbar sind (ähnlich dem Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung, der in 10a bis 10d gezeigt wird). Aus 10a bis 10d, 11a bis 11d und 12a bis 12c ist ersichtlich, daß die Rücklehnbewegung des Rückengestells gemäß einem der vorprogrammierten Abläufe als Reaktion auf den ermittelten anfänglichen Rücklehnwinkel umgekehrt wird. Die vorprogrammierten Abläufe sehen vorzugsweise vor, daß größere anfängliche Rücklehnwinkel solche Beträge des Kippens des Sitzgestells während des Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung einschließen, die größer als die Beträge des Kippens sind, die in den vorprogrammierten Abläufen, die auf geringere anfängliche Rücklehnwinkel abzielen, bereitgestellt sind. Wie 14 zeigt, kann der Rollstuhl mit einem Programmiermodul 204 ausgestattet sein, das zum Zwecke des Programmierens des Steuergeräts 76 und des Eingebens von Bewegungsabläufen verschiedener beweglicher Rollstuhlelemente entweder ständig oder vorübergehend an das Steuergerät 76 anschließbar ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Rollstuhlsteuergerät 76 für das Einrichten eines Speichers oder Lesezeichens für eine anfängliche Stellung der beweglichen Rollstuhlelemente programmierbar, so daß die Rollstuhlelemente wieder in die anfängliche Stellung zurückstellbar sind, nachdem sie aus dieser anfänglichen Stellung herausbewegt worden sind. Diese Funktion wird als Lesezeichen bezeichnet. Diese Lesezeichenfunktion ist zusammen mit einem Rollstuhl, der eine Rücklehnfunktion hat, sowie mit anderen Funktionen verwendbar. Der Rollstuhl schließt ein Rückengestell 22, ein Rücklehnbetätigungselement 60 zum Zurücklehnen des Rückengestells 22, den Rücklehnsensor 64 zum Ermitteln des Rücklehnwinkels und das Steuergerät 76 zum Steuern des Rücklehnbetätigungselements 60 ein. Das Steuergerät hat ein Speicherelement 206 (siehe 14). Wenn ein Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung beginnen soll, besteht der erste Schritt in der Ermittlung eines anfänglichen Rücklehnwinkels des Rollstuhls mit dem Rücklehnsensor 64 und in der anschließenden Speicherung von Daten, die dem ermittelten anfänglichen Rücklehnwinkel entsprechen, in dem Speicherelement 206. Anschließend werden die beweglichen Elemente, d. h., das Rükkengestell 22 und das Sitzgestell 18, von der anfänglichen Stellung aus in eine andere Stellung bewegt, so daß sich zum Beispiel ein anderer Rücklehnwinkel und Kippwinkel ergibt. Danach kann das Steuergerät, wenn eine Rückkehr an die genaue anfängliche Stelle erwünscht ist, auf die gespeicherten Daten, die dem anfänglichen Rücklehnwinkel entsprechen, zugreifen und dann das Rückengestell auf den anfänglichen Rücklehnwinkel durch Steuern des Rücklehnbetätigungselements als Reaktion auf die gespeicherten Daten zurückstellen. Der Rollstuhl kann auch mit einem Eingabegerät 208 ausgestattet sein (siehe 14), das zum Zwecke des Kommunizierens mit dem Steuergerät 76 mit dem Steuergerät 76 verbunden ist. Das Eingabegerät 208 kann mit einem Schalter 210 ausgestattet sein, der dazu fähig ist, dem Steuergerät 76 zu signalisieren, das Rückengestell 22 auf den anfänglichen Rücklehnwinkel zurückzustellen.
Diese Lesezeichenfunktion ist auch dazu verwendbar, den Kippwinkel dadurch zu steuern, daß ein anfänglicher Kippwinkel des Sitzgestells 18 mit dem Kippsensor 44 ermittelt wird und Daten, die dem ermittelten anfänglichen Kippwinkel entsprechen, in dem Speicherelement gespeichert werden. Nachdem das Sitzgestell 18 in einen anderen Abschnitt bewegt worden ist, was zu einer Veränderung des Kippwinkels 202 führt, ist das Sitzgestell 18 auf den anfänglichen Kippwinkel zurückstellbar, indem das Kippbetätigungselement als Reaktion auf die gespeicherten Daten, die dem anfänglichen Kippwinkel entsprechen, gesteuert wird.
Die Lesezeichenfunktion ist dazu verwendbar, eine Mehrzahl von bevorzugten Stellungen für irgendein bewegliches Rollstuhlelement auszuwählen. Hinsichtlich der Funktionen des Zurücklehnens und der Umkehr der Rücklehnbewegung, um ein Beispiel heranzuziehen, schließt das Verfahren dieser Ausführungsform das Auswählen einer Mehrzahl von Rücklehnwinkeln des Rückengestells 22 und das Speichern von Daten, die den ausgewählten Rücklehnwinkeln entsprechen, in dem Speicherelement 206 ein. Das Eingabegerät 208 ist mit einer Mehrzahl von Schaltern 210–214 ausgestattet, die mit dem Steuergerät 76 in Wirkverbindung stehen. Das Steuergerät wird so programmiert, daß es jeden der ausgewählten Rücklehnwinkel einem der Schalter 210–214 zuordnet, so daß das Aktivieren jedes Schalters bewirkt, daß das Steuer gerät auf die gespeicherten Daten zugreift und das Rückengestell 22 auf den ausgewählten Rücklehnwinkel, der dem Schalter zugeordnet ist, zurückstellt.
Dieses Verfahren ist auch auf die Bewegung des Sitzgestells anwendbar. Das Verfahren beinhaltet das Abtasten eines Kippwinkels des Sitzgestells 18 entsprechend jedem Winkel der Mehrzahl von ausgewählten Rücklehnwinkeln des Rückengestells 22 und das Speichern von Daten, die den abgefühlten Kippwinkeln entsprechen, in dem Speicherelement 206, wobei die gespeicherten Daten eine Verknüpfung zwischen jedem ausgewählten Rücklehnwinkel und seinem entsprechenden Kippwinkel einschließen. Das Steuergerät wird so programmiert, daß das Aktivieren jedes Schalters 210–214 nicht nur das Rückengestell auf den ausgewählten Rücklehnwinkel, der dem Schalter zugeordnet ist, zurückstellt, sondern auch das Sitzgestell auf den Kippwinkel, der mit dem entsprechenden Rücklehnwinkel verknüpft ist, zurückstellt.
Es versteht sich, daß dieses Verfahren auf jedes bewegliche Rollstuhlelement, einschließlich solcher beweglicher Elemente wie die Kopfstütze 24, die Armstützen 26, die Beinstützen 28 und die Fußstützen 30, anwendbar ist. Eine der besonderen Verwendungen dieses Aspekts der Erfindung besteht darin, daß die beweglichen Elemente so programmierbar sind, daß sie Stellungen einnehmen, die besonders vorteilhaft für unterschiedliche Situationen sind. Die beweglichen Elemente sind zum Beispiel so programmierbar, daß sie eine bestimmte Stellung einnehmen, wenn der Rollstuhl zum Zwecke des Transports in ein Fahrzeug bewegt werden soll. Auch ist eine unterschiedliche Stellung verschiedener beweglicher Rollstuhlelemente bereitstellbar, wenn der Rollstuhl eine Anhöhe oder eine schiefe Ebene hinauf- oder hinabgefahren werden soll.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Rollstuhl mit einem vorprogrammierten Ablauf oder einer Mehrzahl von Abläufen zum Bewegen verschiedener beweglicher Rollstuhlelemente, zum Beispiel das Zurücklehnen und die Umkehr der Rücklehnbewegung des Rückengestells 22 des Rollstuhls, ausgestattet. Das Steuergerät 76 ist mit einem oder mehreren Abläufen zur Umkehr der Rücklehnbewegung zum Bewegen des Sitzgestells 18 und des Rückengestells 22 während eines Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung vorprogrammierbar, wobei der Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung die Vorkippfunktion des Kippens des Sitzgestells als anfänglichen Teil des Ablaufs zur Umkehr der Rücklehnbewegung einschließt. Das Steuergerät wird mit einem Schwellwert-Rücklehnwinkel program miert, der in 13 mit 216 bezeichnet ist. In Abhängigkeit davon, ob der anfängliche Rücklehnwinkel den Schwellwertwinkel überschreitet oder nicht, zeigt das Steuergerät auf einen Befehl zur Umkehr der Rücklehnbewegung des Rückengestells 22 hin eine von zwei Reaktionen. Falls der anfängliche Rücklehnwinkel oberhalb des Schwellwertwinkels liegt (siehe 13d), folgt der Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung dem vorprogrammierten Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung, was typischerweise die Vorkippfunktion einschließen würde. Falls der anfängliche Rücklehnwinkel jedoch unterhalb des Schwellwertwinkels 216 liegt (siehe 13a, 13b und 13c), schließt der Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung das Umkehren der Rücklehnbewegung des Rückengestells ohne Kippen des Sitzgestells ein. Daher wird, wenn das Steuergerät 76 einen Befehl zur Umkehr der Rücklehnbewegung erhält, zuerst der anfängliche Rücklehnwinkel 200 ermittelt. Der anfängliche Rücklehnwinkel wird mit dem Schwellwertwinkel verglichen. Falls der Rücklehnwinkel oberhalb des Schwellwertwinkels liegt, wird der Prozeß der Umkehr der Rücklehnbewegung gemäß den vorprogrammierten Abläufen durchgeführt. Falls der anfängliche Winkel nicht oberhalb des Schwellwertwinkels liegt, erfolgt das Zurücklehnen auf direkte Weise. Es ist ersichtlich, daß das Umkehren der Rücklehnbewegung des Rückengestells als Reaktion auf den Vergleich des anfänglichen Winkels mit dem Schwellwertwinkel gesteuert wird.
Ein besonderer Vorteil der Fähigkeit zur Bereitstellung des Schwellwertwinkels besteht darin, daß ein Rollstuhlbenutzer in die Lage versetzt wird, den Rücklehnwinkel in relativ kleinen Schritten zu variieren, ohne daß dabei die Kippfunktion genutzt werden muß. Das ist dann hilfreich, wenn ein Rollstuhlbenutzer den Rollstuhl zum Beispiel an einem Schreibtisch benutzt und nur geringe Justierungen des Rücklehnwinkels erforderlich sind. Das Steuergerät ist vorzugsweise mit einer Fähigkeit zum Modifizieren des Schwellwertwinkels ausgestattet. Das ist unter Verwendung des Programmiermoduls 204 oder des Eingabegeräts 208 erreichbar.
Zwar ist die vorliegende Erfindung in erster Linie im Zusammenhang mit einer Funktion des Zurücklehnens und der Umkehr der Rücklehnbewegung beschrieben worden, doch versteht es sich, daß die erfindungsgemäßen Prinzipien des Programmierens der Steuerung der Bewegung beweglicher Rollstuhlelemente auch auf andere bewegliche Rollstuhlelemente, zum Beispiel Kopfstützen, Armstützen, Beinstützen und Fußstützen, anwendbar sind.
Das Prinzip und die Betriebsweise dieser Erfindung sind in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden. Es ist jedoch zu beachten, daß diese Erfindung auch anders als auf die speziell veranschaulichte und beschriebene Weise ausführbar ist, ohne dabei von ihrem Schutzbereich gemäß den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Bedienung eines Rollstuhls (10) mit Kipp- und Rücklehnfunktionen, wobei der Rollstuhl (10) ein Sitzgestell (18), ein Kippbetätigungselement (42) zum Kippen des Sitzgestells (18), ein Rückengestell (22), ein Rücklehnbetätigungselement (60) zum Zurücklehnen des Rückengestells (22), einen Sensor zum Ermitteln des Rücklehnwinkels und ein Steuergerät (76) zum Steuern des Kippbetätigungselements (42) und des Rücklehnbetätigungselements (60) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren umfaßt: Programmieren des Steuergeräts (76) mit einer Mehrzahl von vorprogrammierten Abläufen zum Bewegen des Sitzgestells (18) und des Rückengestells (22) während eines Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung, wobei die Abläufe das Kippen des Sitzgestells (18) als anfänglichen Teil des Ablaufs zur Umkehr der Rücklehnbewegung einschließen, wobei die Abläufe Funktionen des anfänglichen Rücklehnwinkels zu Beginn des Rücklehnablaufs sind; Ermitteln eines anfänglichen Rücklehnwinkels zu Beginn eines Rücklehnablaufs und Umkehren der Rücklehnbewegung des Rückengestells (22) gemäß den vorprogrammierten Abläufen als Reaktion auf den ermittelten anfänglichen Rücklehnwinkel.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (76) ein Speicherelement (206) zum Speichern des anfänglichen Winkels der Rücklehnstellung und/oder der Kippstellung für das Rückengestell (22) und/oder das Sitzgestell (18) einschließt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (76) auf ein Eingabegerät (208) anspricht, wobei das Verfahren ferner umfaßt: Bereitstellen eines Eingabegeräts (208) für einen Rollstuhlbediener, wobei das Eingabegerät mit dem Steuergerät (76) verbunden ist und das Eingabegerät (208) einen Schalter hat, der dem Steuergerät (76) signalisiert, das Rückengestell (22) und/oder das Sitzgestell (18) auf den anfänglichen Winkel des entsprechenden Rückengestells (22) und/oder Sitzgestells (18) zurückzustellen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (206) den anfänglichen Rücklehnwinkel speichert und ferner Daten, die dem ermittelten anfänglichen Rücklehnwinkel entsprechen, im Speicherelement (206) speichert, wobei das Verfahren ferner umfaßt: Bewegen des Rückengestells (22), so daß dieses einen anderen Rücklehnwinkel aufweist; und Zurückstellen des Rückengestells (22) auf den anfänglichen Rücklehnwinkel durch Steuern des Rücklehnbetätigungselements (60) als Reaktion auf die gespeicherten Daten, die dem anfänglichen Rücklehnwinkel entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (206) den anfänglichen Kippwinkel speichert und ferner Daten, die dem ermittelten anfänglichen Kippwinkel entsprechen, im Speicherelement speichert, wobei das Verfahren ferner umfaßt: Bewegen des Sitzgestells (18), so daß dieses einen anderen Kippwinkel aufweist; und Zurückstellen des Sitzgestells (18) auf den anfänglichen Kippwinkel durch Steuern des Kippbetätigungselements (42) als Reaktion auf die gespeicherten Daten, die dem anfänglichen Kippwinkel entsprechen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorprogrammierten Abläufe, die auf größere anfängliche Rücklehnwinkel abzielen, solche Beträge des Kippens des Sitzgestells (18) während des Prozesses zur Umkehr der Rücklehnbewegung bereitstellen, die größer als die Beträge des Kippens sind, die in den vorprogrammierten Abläufen, die auf geringere anfängliche Rücklehnwinkel abzielen, bereitgestellt sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein vorprogrammierter Ablauf einen Schwellwert-Rücklehnwinkel einschließt, oberhalb dessen der Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung dem vorprogrammierten Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung folgt und unterhalb dessen der Prozeß zur Umkehr der Rücklehnbewegung das Umkehren der Rücklehnbewegung des Rückengestells (22) ohne Kippen des Sitzgestells (18) einschließt, wobei das Verfahren ferner umfaßt: Vergleichen des anfänglichen Rücklehnwinkels mit dem Schwellwert-Winkel; und Umkehren der Rücklehnbewegung des Rückengestells (22) als Reaktion auf den Vergleich des anfänglichen Winkels mit dem Schwellwert-Winkel.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es das Ausstatten des Steuergeräts (76) mit einer Fähigkeit zum Modifizieren des Schwellwert-Winkels einschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (206) ferner eine Mehrzahl von Winkeln speichert, wobei die Mehrzahl von Winkeln selektiv programmiert werden, um das Rückengestell (22) zurückzulehnen, wobei das Verfahren ferner umfaßt: Bereitstellen eines Eingabegeräts (208) für einen Rollstuhlbediener, wobei das Eingabegerät mit dem Steuergerät (76) verbunden ist und das Eingabegerät eine Mehrzahl von Schaltern (210–214) hat, die mit dem Steuergerät (76) in Wirkverbindung stehen; und Programmieren des Steuergeräts (76), um jedem der ausgewählten Rücklehnwinkel einen der Schalter (210–214) zuzuordnen, so daß das Aktivieren jedes Schalters bewirkt, daß das Steuergerät (76) auf die gespeicherten Daten zugreift und das Rückengestell (22) auf den ausgewählten Rücklehnwinkel, der dem Schalter zugeordnet ist, zurückstellt.