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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematischer Aufriß eines Rollstuhls
mit den Kipp- und Rücklehnmerkmalen
der Erfindung.
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2a bis 2d veranschaulichen
schematisch den Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung der Erfindung.
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3a bis 3d veranschaulichen
schematisch einen abweichenden Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung
der Erfindung.
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4 ist
ein schematischer Aufriß des
Rückengestells
und der Gegengewichtsscherplatte des Rollstuhls.
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5 ist
ein schematischer Aufriß eines Kipp-
und Rücklehnrollstuhls
gemäß der Erfindung.
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6 ist
ein schematischer Aufriß eines
unterschiedlich gestalteten Kipp- und Rücklehnrollstuhls gemäß der Erfindung.
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7 ist
ein schematischer Aufriß eines
anderen Kipp- und Rücklehnrollstuhls
gemäß der Erfindung.
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8 ist
ein schematischer Aufriß noch
eines anderen Kipp- und Rücklehnrollstuhls
gemäß der Erfindung.
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9 ist
eine schematische Ansicht eines unterschiedlich gestalteten Rollstuhls
mit Kipp- und Rücklehnfähigkeiten
gemäß der Erfindung.
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10a bis 10d veranschaulichen schematisch
einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung
der Erfindung mit einem großen
anfänglichen
Rücklehnwinkel.
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11a bis 11d veranschaulichen schematisch
einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung
der Erfindung mit einem mittleren anfänglichen Rücklehnwinkel.
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12a bis 12c veranschaulichen schematisch
einen Ablauf zur Umkehr der Rücklehnbewegung
der Erfindung mit einem geringen anfänglichen Rücklehnwinkel.
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13a bis 13d veranschaulichen schematisch
verschiedene Rücklehnstellungen
des Rückengestells
in bezug auf einen Schwellwert-Rücklehnwinkel.
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14 ist
ein Regelschema, das eine Vorrichtung zur Programmierung und Bedienung
eines Rollstuhls gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.