Die Erfindung betrifft einen Bewegungssitz, insbesondere einen Bürostuhl, umfassend ein Gestell und eine Sitzfläche, die gegenüber dem Gestell mittels einer Antriebsmechanik maschinell bewegbar ist. Die Antriebsmechanik führt die Bewegung der Sitzfläche mit einer Ist-Geschwindigkeit entlang einer Ist-Bewegungsbahn gegenüber dem Gestell aus.

Evolutionär ist der Mensch darauf ausgelegt, den ganzen Tag in Bewegung zu sein und stundenlang zu gehen. Unsere modernen Lebens- und Arbeitswelten finden stattdessen vornehmlich in der sitzenden Körperhaltung und ohne Bewegung statt. Diese einseitige Belastung und die körperliche Inaktivität im Sitzen sind Ursache für Volkskrankheiten wie Rückenschmerzen, Diabetes, Herz- Kreislauferkrankungen, Übergewicht und Depressionen .

Um die evolutionär begründeten Bedürfnisse des menschlichen Körpers mit den modernen Lebens- und Arbeitswelten zusammenzubringen werden Bewegungssitze, insbesondere auch Bürostühle, entwickelt, bei denen durch gezielte Bewegung der Sitzfläche die einseitige Belastung beim Sitzen reduziert werden soll.

Der Bewegungssitz soll dazu beitragen, dass der Nutzer seine Sitzhaltung variiert, um das Verharren in der gleichen Haltung für längere Zeit zu vermeiden. Außerdem soll der Stoffwechsel des Nutzers angeregt werden. Die Wissenschaft definiert ein Sitzverhalten als problematisch, wenn der Nutzer in der gleichen Position verharrt und der Stoffwechsel <1.5 metabolische Äquivalente (METs) beträgt (vgl. https://www .sedentarybehaviour.org/what-is-sedentary- behaviour, abgerufen am 25.Oktober 2019).

Bekannt sind ergonomische Bürostühle, welche die Bewegung des Nutzers durch ein instabiles Design der Sitzfläche fördern.

In der Praxis sitzen die Nutzer selten in der vorgesehenen Haltung auf den Bürostühlen und sie bewegen sich trotz der Bewegungsmöglichkeiten zu wenig. Um beispielsweise eine Synchronmechanik eines Bürostuhls zu nutzen, muss der Nutzer die Bewegung aktiv ausführen. Bei der Konzentration auf die Arbeit kann die aktive Bewegung schnell außer Acht gelassen werden.

Ein Massagestuhl mit motorisch angetriebenen Elementen ist beispielsweise aus der US2008 0167 587 Al bekannt.

Aus der US 20080096 723 Al ist ein als Trainingshilfe vorgesehener Stuhl bekannt, der eine um eine Vertikalachse exzentrisch drehende Sitzfläche aufweist, die in der Geschwindigkeit eingestellt werden kann.

Aus der WO 00/22964 und der EP 1457 14 1 B9 ist ein Sitz mit elektromotorisch angetriebener Sitzfläche bekannt, wobei eine Antriebsmechanik derart eingerichtet ist, dass die Sitzfläche eine U-förmige, seitenalternierende Hin- und Herbewegung ausführt. Der Körper des Nutzers folgt der Hin- und Herbewegung der Sitzfläche passiv. Die wünschenswerte Muskelarbeit wird bei dem bekannten Sitz dadurch gewährleistet, dass der Nutzer seine Haltung als Reaktion auf die passive Bewegung ändert. Die US 2017 / 0095 088 Al offenbart ein bewegliches Sitzmodul eines Bürostuhls zur Aktivierung der Wirbelsäule. Das Sitzmodul basiert auf einer Kippvorrichtung für die Sitzfläche und umfasst eine feste Oberfläche, die mit der Basis des Bürostuhls verbunden ist sowie eine über parallel zur Sitzfläche verlaufende Kippachsen verbundene bewegliche Oberfläche. Die bewegliche Oberfläche ist mit der festen Oberfläche über ein mindestens zweiachsiges Gelenk verbunden. Über Aktoren wird die bewegliche Oberfläche des Sitzmoduls um die zwei Achsen gekippt, um die Sitzposition des Nutzers zu verändern. Des Weiteren verfügt das Modul über eine Bewegungssteuerung um den Betrieb der mindestens zwei Aktuatoren zum Verschwenken der Sitzfläche zu steuern. Schließlich kann die Vorrichtung eine Wägezelle aufweisen, die der Bewegungsteuerung das Gewicht des Nutzers bekannt gibt und ob ein Nutzer auf der Sitzfläche sitzt. Ferner kann die Gewichtsverteilung auf der Sitzfläche festgestellt werden. Schließlich kann ein Gyrometer vorgesehen sein, um die Sitzposition des Nutzers festzustellen. Die festgestellte Sitzposition kann zur Steuerung der Kippvorrichtung verwendet werden. Nachdem die Bewegungssteuerung festgestellt hat, dass ein Nutzer auf dem Arbeitsstuhl sitzt, wird ein festes Bewegungsschema für den Kippmechanismus aktiviert. In einer Ausgestaltung stellt die Bewegungssteuerung mit Hilfe der Sensorsignale die Dauer fest, in der der Nutzer in der gleichen Position verharrt. Die Bewegungssteuerung aktiviert abhängig von der Dauer ein Kippen des Sitzes durch einen der Aktoren, um den Nutzer zu einer Veränderung seiner Sitzposition zu veranlassen .

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bewegungssitz, insbesondere einen Bürostuhl, vorzuschlagen, der das problematische Sitzverhalten , insbesondere bei der Büroarbeit vermeidet, der die gesundheitlichen Wirkungen gegen Bewegungsmangel verbessert und zugleich eine Bewegung der Sitzfläche ermöglicht, die den Nutzer von anderen Tätigkeiten, insbesondere der Büroarbeit, weniger ablenkt.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, die aus dem Stand der Technik bekannte passive Bewegung des Nutzers auf der Sitzfläche und die daraus resultierenden Haltungskorrekturen mit einer aktiven Bewegung des Nutzers zu kombinieren, die einen Einfluss auf die Bewegung der Sitzfläche hat.

Im Einzelnen wird die Aufgabe durch einen Bewegungssitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die zusätzliche, zumindest zeitweilige aktive Bewegung des Nutzers ändern sich die aufgebrachten Nutzkräfte. Die Nutzkräfte sind die von dem Nutzer auf die Sitzfläche aufgebrachten Nutzkräfte, wobei die Nutzkräfte einen aus der Masse des Nutzers resultierenden passiven Anteil und einem aus der aktiven Bewegung des Nutzers resultierenden aktiven Anteil umfassen. Der aktive Anteil wird durch die aktive Muskelarbeit des Nutzers hervorgerufen.

Durch den aktiven Anteil ändern sich fortlaufend die auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkräfte. Die auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkräfte werden mittels einer Messeinrichtung erfasst. Unter Berücksichtigung der erfassten Nutzkräfte unterstützt oder dämpft eine Verarbeitungseinheit durch gezielte Bewegungssteuerung der Sitzfläche die aktive Bewegung und/oder ändert die Bewegungsbahn und regt den Nutzer damit zu weiterer, die gesundheitlichen Wirkungen verbessernder aktiver Bewegung an.

Trotz der Nutzung des maschinellen Antriebs der Sitzfläche bei aktiver Bewegung werden Ablenkungen des Nutzers von anderen Tätigkeiten, wie der Büroarbeit, wirksam dadurch vermieden, dass von der Verarbeitungseinheit eine geschlossene Soll-Bewegungsbahn der maschinell angetrieben Sitzfläche vorgegeben wird. Die geschlossene Soll- Bewegungsbahn ermöglicht eine ruhige und gleichmäßige Bewegung der Sitzfläche. Die Sitzfläche, die ein- oder mehrteilig sein kann, wird von einer Antriebsmechanik, die zwischen dem Gestell des Bewegungssitzes und der Sitzfläche angeordnet ist, maschinell bewegt. Für die maschinelle Bewegung weist die Antriebsmechanik vorzugsweise ein Positioniersystem auf, dessen elektrische Antriebe von der Verarbeitungseinheit zur Bewegungssteuerung der Sitzfläche angesteuert werden. Der Einsatz des maschinellen Antriebs ist erforderlich, um eine automatisierte Bewegung der Sitzfläche und damit des Nutzers zu ermöglichen.

Die vorgegebene geschlossene Soll-Bewegungsbahn der Sitzfläche ist insbesondere eine geschlossene Kurve. In Betracht kommen einfache geschlossene Kurven ohne Selbstschnittpunkte, wie Kreise oder Ellipsen, jedoch auch geschlossene Kurven mit Selbstschnittpunkten, wie beispielsweise eine liegende Acht. Des Weiteren kann die geschlossene Soll-Bewegungsbahn, je nach Ausgestaltung der Antriebsmechanik auch eine geschlossene Raumkurve sein. Entlang der Soll-Bewegungsbahn bewegt sich die Sitzfläche vorzugsweise translatorisch, d.h. sämtliche Punkte der Sitzfläche erfahren bei der Bewegung entlang der Soll- Bewegungsbahn dieselbe Verschiebung. Je nach Ausprägung der Soll-Bewegungsbahn kann die translatorische Bewegung jedoch auch mit einer Rotation der Sitzfläche um deren Hochachse überlagert sein, um eine stets gleichbleibende Orientierung der Sitzfläche zu einem Bezugspunkt zu gewährleisten.

Die ruhige und gleichmäßige Bewegung der Sitzfläche wird vorzugsweise weiter dadurch unterstützt, dass die vorgegebene Soll-Geschwindigkeit der Sitzfläche an keinem Punkt der geschlossenen Soll-Bewegungsbahn den Wert 0 annimmt. Vorzugsweise zeigt der Vektor der vorgegebenen Sollgeschwindigkeit der Sitzfläche an jedem Punkt der geschlossenen Soll-Bewegungsbahn zum in Bewegungsrichtung nächsten Ortspunkt der geschlossenen Soll-Bewegungsbahn, d.h. die Bewegungsrichtung wird nicht umgekehrt. Eine derartige Umkehr setzt stets ein vollständiges Abbremsen der Sitzfläche vor der Bewegungsrichtungsumkehr und ein anschließendes Beschleunigen voraus, wodurch eine erhebliche Unruhe der Sitzbewegung entsteht, die einem ablenkungsfreien Arbeiten auf einem Bürostuhl zuwiderläuft.

Da weder unter Gesundheitsexperten noch unter den Nutzern von Bewegungssitzen eine Soll-Bewegungsbahn als ideal identifiziert werden kann, verfolgt die Erfindung den weiteren Gedanken, eine Auswahl an Soll-Bewegungsbahnen zu ermöglichen, soweit diese eine ruhige und gleichmäßige Bewegung der Sitzfläche gewährleisten. Der jeweilige Nutzer kann daher in einer Ausgestaltung der Erfindung selbst entscheiden, welche geschlossene Soll-Bewegungsbahn für ihn geeignet ist; er kann diese beispielsweise über ein Eingabegerät, wie z.B. einem Mobiltelefon (Smartphone) mit einer korrespondierenden Software (-App), selbst auswählen und individuell, insbesondere hinsichtlich der Soll- Geschwindigkeit anpassen. Alternativ kann die Soll- Bewegungsbahn durch einen vom Nutzer auf die Sitzfläche aufgebrachten Steuerungsimpuls geändert werden. Der Steuerungsimpuls kann eine kurzzeitig aufgebrachte, hohe Nutzkraft sein, die über dem üblichen Niveau der Nutzkräfte liegt.

Für einen Bürostuhl sind solche Soll-Bewegungsbahnen der Sitzfläche bevorzugt, bei denen der Kopf und die Hände des Nutzers der Sitzfläche für die Bedienung eines PC- Arbeitsplatzes weitgehend in Ruhe verbleiben. Soweit die Sollbewegungsbahn das Bewegungsmuster des menschlichen Gangs imitiert, ist eine solche Soll-Bewegungsbahn für die Anwendung als Bürostuhl besonders geeignet, weil die entsprechende Bewegung der Sitzfläche in erster Linie zu einer Bewegung des Beckengürtels führt, während der Schultergürtel kaum bewegt wird.

Die Verarbeitungseinheit des Bewegungssitzes ist eingerichtet zur Bewegungssteuerung der Sitzfläche mit einer Ist- Geschwindigkeit entlang einer geschlossenen Ist-Bewegungsbahn mittels der Antriebsmechanik unter Berücksichtigung von Richtung und Betrag der erfassten Nutzkräfte. In einem Grundmodus des Bewegungssitzes wird die Ist-Geschwindigkeit der Sitzfläche gegenüber einer vorgegebenen Soll- Geschwindigkeit der Sitzfläche durch die auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkräfte verändert und/oder die Ist-Bewegungsbahn gegenüber einer vorgegebenen geschlossenen Soll-Bewegungsbahn durch die auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkräfte verändert.

Um die auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkräfte zu erfassen verfügt der Bewegungssitz über eine Messeinrichtung. Auf die Sitzfläche wirken die Antriebskräfte der Antriebsmechanik und die von dem Nutzer auf die Sitzfläche aufgebrachten Nutzkräfte. Die Nutzkräfte erlauben die Erkennung des Sitzverhaltens des Nutzers.

Bei der Messeinrichtung kann es sich um einen Kraftsensor oder einen Beschleunigungssensor zur Erfassung der Nutzkräfte handeln, z.B. angeflanscht unter der Sitzfläche. Die Nutzkräfte lassen sich jedoch auch ohne einen gesonderten Messwertaufnehmer erfassen. Dazu werden von der Messeinrichtung die Kräfte der elektromotorischen Antriebe der Antriebsmechanik, insbesondere die Stromaufnahme ausgewertet, die als indirekte Signale ebenfalls eine Ermittlung der auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkraft zulassen, weil die Kräfte der elektromotorischen Antriebe die Gegenkräfte zu den Nutzkräften sind.

Die Verarbeitungseinheit ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 derart ausgebildet, a) dass ein Nutzkraftvektor, der sich aus der Richtung und dem Betrag der erfassten Nutzkräfte ergibt, fortlaufend mit der Richtung eines Soll-Geschwindigkeitsvektors an einem Punkt der Soll-Bewegungsbahn verglichen wird, wobei sich der Nutzkraftvektor auf denselben Punkt oder einen der benachbarten Punkte auf der Soll-Bewegungsbahn bezieht und eine Komponente des Nutzkraftvektors in oder entgegen der Richtung des Soll-Geschwindigkeitsvektors eine Änderung der Ist-Geschwindigkeit der Sitzfläche gegenüber der Soll-Geschwindigkeit der Sitzfläche bewirkt und/oder b) dass ein Punkt auf der Soll-Bewegungsbahn in die Richtung und um einen skalierten Betrag des Nutzkraftvektors verschoben wird, wobei sich der Nutzkraftvektor auf denselben Punkt oder einen der benachbarten Punkte auf der Soll-Bewegungsbahn bezieht, um die Ist-Bewegungsbahn der Sitzfläche gegenüber der Soll-Bewegungsbahn zu verändern, sobald der Betrag des Nutzkraftvektor einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.

Der Schwellwert kann konstant sein, und/oder durch den Nutzer im Eingabegerät verändert werden, und/oder als Funktionen in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangsparametern gestaltet werden.

Der Grundmodus des Bewegungssitzes umfasst einen Unterstützungsmodus und/oder einen Widerstandsmodus und/oder einen Formänderungsmodus.

In dem Unterstützungsmodus nach Anspruch 4 führt die Komponente des Nutzkraftvektors in Richtung des Soll- Geschwindigkeitsvektors zu einer Erhöhung der Ist- Geschwindigkeit der Sitzfläche gegenüber der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit .

In dem Widerstandsmodus nach Anspruch 5 führt die Komponente des Nutzkraftvektors entgegen der Richtung des Soll- Geschwindigkeitsvektors zu einer Reduktion der Ist- Geschwindigkeit der Sitzfläche gegenüber der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit . Der Formänderungsmodus bietet zusätzlich oder alternativ zu dem Unterstützungs- und/oder Widerstandsmodus die Möglichkeit, von der vorgegebenen geschlossenen Soll- Bewegungsbahn durch Nutzkraftaufbringung abzuweichen. Hierzu wird ein Punkt auf der Soll-Bewegungsbahn in die Richtung und um einen skalierten Betrag des Nutzkraftvektors verschoben. Der verschobene Punkt ist einer der Punkte, aus denen sich die Ist-Bewegungsbahn zusammensetzt. Die Skalierung, die auch den Wert 1 umfassen kann, ist erforderlich, um aus dem Betrag des Nutzkraftvektors die Länge des Verschiebwegs zu ermitteln. Die Ist-Bewegungsbahn weicht jedoch erst dann von der Soll-Bewegungsbahn ab, wenn der Betrag des Nutzkraftvektors einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Dieser Schwellwert kann außerordentlich gering sein, so dass praktisch jede Aufbringung von Nutzkraft zu einer Änderung der Ist-Bewegungsbahn gegenüber der Soll- Bewegungsbahn führt. Durch Anheben des Schwellwertes kann bei weitgehend inaktivem Sitzen eine passive Bewegung des Nutzers auf der Sitzfläche entlang der Soll-Bewegungsbahn bewirkt werden, so dass der Nutzer erst durch aktive, über Haltungskorrekturen hinausgehende Bewegungen eine Änderung der Ist-Bewegungsbahn hervorruft.

Der Nutzer kann durch die gezielte aktive Einleitung von Nutzkräften die Ist-Bewegungsbahn (z.B. einen Kreis) „skalieren", also größer oder kleiner ausführen, als es durch die vorgegebene Soll-Bewegungsbahn vorgesehen ist.

In dem Formänderungsmodus nach Anspruch 6 ist die Verarbeitungseinheit weiter derart eingerichtet, dass der skalierte Betrag des Nutzkraftvektors mittels einer Konstanten ermittelt wird, um die nutzkraftabhängige Verschiebung der Ist-Bewegungsbahn zu ermitteln. Alternativ ist in dem Formänderungsmodus nach Anspruch 6 die Verarbeitungseinheit derart eingerichtet, dass der skalierte Betrag des Nutzkraftvektors mittels einer Variablen ermittelt wird, die von einem oder mehreren Eingangsparametern abhängt, beispielsweise der Höhe der Ist-Geschwindigkeit oder der Richtung des Soll-Geschwindigkeitsvektors.

In dem in Abbildung 8 dargestellten Beispiel einer kreisförmigen Soll-Bewegungsbahn erzeugt eine Auslenkung der Ist-Bewegungsbahn in Richtung zu einer äußeren oder inneren Bewegungsgrenze in Abhängigkeit von dem Abstand zur vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn eine zunehmend größere rückführende Komponente der Antriebskräfte in Richtung der vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn. An der äußeren und der inneren Bewegungsgrenze laufen die rückführenden Komponenten der Antriebskräfte in Richtung der vorgegebenen Soll- Bewegungsbahn gegen unendlich.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit weiter derart eingerichtet, dass die Bewegungssteuerung der Sitzfläche über den Grundmodus hinaus wahlweise in mindestens einem weiteren Betriebsmodus erfolgt.

In mindestens einem weiteren Betriebsmodus werden die Ist- Bewegungsbahn und die Ist-Geschwindigkeit der Sitzfläche gegenüber der vorgegebenen geschlossenen Soll-Bewegungsbahn und Soll-Geschwindigkeit der Sitzfläche durch die auf die Sitzfläche wirkenden Nutzkräfte nicht verändert. Der Nutzer wird auf der Sitzfläche passiv auf der Soll-Bewegungsbahn mit Soll-Geschwindigkeit bewegt. Er verändert jedoch seine Haltung als Reaktion auf die passive Bewegung auf der Soll- Bewegungsbahn. In diesem weiteren Betriebsmodus entsprechen die Ist-Bewegungsbahn und die Ist-Geschwindigkeit der Sitzfläche unabhängig von den aufgebrachten Nutzkräften der vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn und der Soll-Geschwindigkeit. Die Form der Soll-Bewegungsbahn und die Soll- Bewegungsgeschwindigkeit der Sitzfläche können konstant sein oder einem veränderlichen Profil folgen.

Die Verarbeitungseinheit ist vorzugsweise derart programmiert, dass sich der Grundmodus unter Berücksichtigung der Nutzkräfte und der vorgenannte weitere Betriebsmodus automatisch abwechseln. Dies ist ereignisgesteuert oder in festgelegten Intervallen möglich.

Ereignisgesteuert kann ein Wechsel zwischen den Betriebsmodi von der Verarbeitungseinheit ausgelöst werden, wenn sich z.B. die von dem Nutzer auf die Sitzfläche aufgebrachten Nutzkräfte ändern. Aus dem weiteren Betriebsmodus wechselt die Verarbeitungseinheit automatisch in den Grundmodus, wenn der Nutzer während der passiven Bewegung beginnt, eine höhere Nutzkraft auf die Sitzfläche aufzubringen. Die Verarbeitungseinheit wechselt in den weiteren Betriebsmodus mit passiver Bewegung zurück, wenn der Nutzer nur noch geringe Nutzkräfte, z.B. in Folge von Haltungskorrekturen, auf die Sitzfläche aufbringt. In Abhängigkeit des Nutzerverhaltens kann es zu häufigen und schnellen Wechseln zwischen den Betriebsmodi während eines Umlaufes der Sitzfläche auf der Ist-Bewegungsbahn kommen.

Unabhängig davon, ob nun ereignisorientiert oder zyklisch zwischen dem Grundmodus und dem weiteren Betriebsmodus gewechselt wird, soll der Wechsel den Nutzer in der Bewegungsausführung unterstützen, um damit einen höheren Bewegungsumfang am Ende eines Arbeitstages ermöglicht zu haben, ohne den Nutzer zu überfordern.

In einem zusätzlich zu dem Formänderungsmodus vorgesehenen weiteren Betriebsmodus, dem Dämpfungsmodus nach Anspruch 8 dämpfen entgegen der Bewegungsrichtung der Sitzfläche entlang der Ist-Bewegungsbahn wirksame Antriebskräfte die Bewegung der Sitzfläche.

Um das gesundheitliche Ziel, Rückenschmerzen zu lindern oder vorzubeugen, noch besser erreichen zu können, ist es mit dem beschriebenen Bewegungssitz möglich, das sensomotorische System des Nutzers zu trainieren. Ein solches

Trainingsprogramm stellt die Verarbeitungseinheit zusätzlich zu dem Grundmodus und ggf. jedem weiteren Betriebsmodus bereit. Das Trainingsprogramm kann aktiviert werden, wenn der reguläre Betrieb in einer Arbeitspause für wenige Minuten unterbrochen wird. Die ablenkungsfreie Nutzungsmöglichkeit des Bewegungssitzes steht bei diesem Trainingsprogramm nicht im Vordergrund. Zum Training des sensomotorischen Systems wird durch die Bewegungsmechanik und gesteuert durch die Verarbeitungseinheit die Sitzfläche entlang einer Bewegungsbahn bewegt, wobei die Verarbeitungseinheit ständig unvorhersehbare Bewegungen auf die Sitzfläche aufbringt (Perturbationen). Der Nutzer muss diese von außen angeregten Gleichgewichtsstörungen ausbalancieren. Dadurch wird sein sensomotorisches System trainiert, was förderlich ist zur Linderung oder Vorbeugung von Rückenschmerzen.

Die Antriebsmechanik des Bewegungssitzes umfasst ein Positioniersystem, insbesondere eine X-Y-Verfahreinheit mit der sich in einer Ebene sämtliche Formen von geschlossenen- Ist-Bewegungsbahnen der Sitzfläche erzeugen lassen.

Wenn das Positioniersystem eine erste gekrümmte Führung und eine zweite gekrümmte Führung aufweist, die beiden gekrümmten Führungen in einem von 0° verschiedenen Winkel, vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet sind und die Krümmung beider Führungen vorzugsweise übereinstimmt, lassen sich die Ist-Bewegungsbahnen der Sitzfläche erweitern, insbesondere lassen sich nicht nur zweidimensionale Ist-Bewegungsbahnen, sondern auch als Raumkurven ausgebildete Ist-Bewegungsbahnen erzeugen. Die Krümmung der Führungen kann, muss jedoch nicht über deren gesamte Länge konstant sein. Ist der Krümmungsradius nicht konstant, müssten Gelenklager in den Gleitelementen der Schlitten vorgesehen werden, damit diese auf den variierenden Krümmungsradien gleiten können. Die Verwendung gekrümmter Führungen kann beispielsweise genutzt werden, um die Höhe des Schultergürtels des Nutzers während der Bewegung auf einer konstanten Höhe zu halten, was insbesondere für Bürostühle von besonderer Bedeutung ist.

Das Positioniersystem ist in einer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich für eine maschinelle Verdrehung der Sitzfläche um ihre Hochachse (Z-Achse) eingerichtet. Damit kann z.B. bei einer Soll-Bewegungsbahn der Sitzfläche entlang einer in einer Ebene liegenden Acht ermöglicht werden, dass die Sitzfläche bei der Bewegung positionsabhängig soweit verdreht wird, dass die Beine der bewegten Person immer in Richtung eines festen Punktes, wie beispielsweise eines Schreibtisches oder eines Computerarbeitsplatzes zeigen. Die Drehung um die Hochachse kann mittels eines Drehtisches ausgeführt werden, der auf der XY-Verfahreinheit angeordnet ist und daher mit bewegt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung kann das Positioniersystem zusätzlich eine Sitzneigeverstellung mit einem maschinellen Verstellantrieb aufweisen. Manuelle Sitzneigeverstellungen sind für Bürostühle bekannt und erlauben es, den Neigewinkel der Sitzfläche einzustellen. Die leicht abfallende Sitzfläche wirkt einer rückwärtigen Verlagerung des Beckens entgegen.

Ein durch die rückwärtige Verlagerung bedingter kleiner Beckenwinkel begünstigt die gesundheitlich belastende Körperhaltung mit rundem Rücken. Die Sitzneigeverstellung gleicht somit Fehlhaltungen beim nach vorne gerichteten Arbeiten aus und eignet sich für Nutzer, die viel am Computer arbeiten. Allerdings ist das permanente Sitzen in einer geneigten Sitzfläche nicht bequem, deshalb ist eine fortlaufende Einstellung des Neigewinkels sinnvoll. Der maschinelle Antrieb der Sitzneigeverstellung erlaubt die automatisierte, situationsbedingte Einstellung der Sitzneigung durch die Verarbeitungseinheit des erfindungsgemäßen Bewegungssitzes.

An dem Gestell eines als Stuhl, insbesondere Bürostuhl, ausgeführten Bewegungssitzes sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mehrere unabhängig voneinander, zumindest teilweise bewegliche Segmente einer Rückenlehne gelagert. Die Segmente unterstützen den Rücken des Nutzers bei der aktiven und passiven Bewegung.

Aufgabe der Rückenlehne ist es, den Nutzer zu stützen, bei bewegter Sitzfläche und bei deaktivierter Bewegungsfunktion. Da der Schultergürtel des Nutzers auch während der Bewegung möglichst in Ruhe verbleiben soll, während sich der Unterkörper bewegt, besteht die Rückenlehne aus mindestens zwei Segmenten, die vorzugsweise übereinander angeordnet sind. Das obere Segment der Rückenlehne befindet sich im Bereich des Schultergürtels; es soll den Nutzer an dieser Stelle stabilisieren und möglichst in Ruhe halten, da die Bewegung hier minimal sein soll. Das oder die tieferliegenden Segmente der Rückenlehne sollen den Nutzer bei der aktiven und passiven Bewegung unterstützen.

Um die Körperhaltung des Nutzers beim Sitzen zu korrigieren, insbesondere um einen Rundrücken beim Sitzen zu verhindern, kann die Ausgangslage mindestens eines beweglich gelagerten Segments in Bezug auf das Gestell mittels eines maschinellen Antriebs einstellbar sein.

Wenn an der Rückenlehne oder mindestens einem Segment der Rückenlehne mindestens ein Sensor zur Erkennung des Sitzverhaltens des Nutzers angeordnet ist, kann die Verarbeitungseinheit abhängig von dem detektierten Sitzverhalten gezielt die Bewegungssteuerung der Sitzfläche ändern und/oder die Sitzneigeverstellung aktivieren und/oder die Ausgangslage des mindestens einen beweglich gelagerten Segmentes ändern.

Detektieren die Sensoren beispielsweise, dass der Nutzer mit rundem Rücken sitzt, kann die Verarbeitungseinheit mit Hilfe der Sitzneigeverstellung automatisch die Neigung der Sitzfläche ändern, sodass sich der Beckenwinkel des Nutzers vergrößert. Dies fördert das aufrechte Sitzen des Nutzers. Detektieren die Sensoren, dass der Nutzer wieder in einer korrekten Haltung ist, kann die Neigung, ggf. zeitversetzt, wieder verringert werden.

Als Sensoren zur Erkennung des Sitzverhaltens des Nutzers kommen Druck-/Kraftsensoren in Betracht, die einen Kontakt zwischen Rücken und den Segmenten und/oder die Druckintensität zwischen Rücken und den Segmenten der Rückenlehne detektieren.

Die Sensoren können in die Polster integriert sein, oder an den Lagerungen der Segmente angeordnet sein.

Alternativ besteht die Rückenlehne nur aus einem oberen, gestellfesten Segment und einem unteren, beweglichen Segment. Das bewegliche Segment der Rückenlehne stützt die Lendenwirbelsäule bei der Bewegung und liegt während der Bewegung durchgehend am Rücken an. Das untere Segment wird durch die vorhandene Antriebsmechanik für die Sitzfläche mit angetrieben, d.h. ohne einen eigenen Antrieb. Das untere Segment ist hierzu beispielsweise über ein zweiachsiges Gelenk an die die Sitzfläche tragende Abtriebsseite der Antriebsmechanik für die Sitzfläche und über ein weiteres zweiachsiges und in Z-Richtung verschiebliches Gelenk an den die Rückenlehne tragenden Teil des Gestells angebunden.

Die Verarbeitungseinheit zur Bewegungssteuerung des Bewegungssitzes kann an dem Gestell, beispielsweise in einem Gehäuse zur Aufnahme der Antriebsmechanik untergebracht sein. Die Verarbeitungseinheit kann jedoch auch kabelgebunden oder drahtlos, z.B. über eine Funkstrecke mit der Antriebsmechanik verbunden sein. Schließlich kann die auf die Sitzfläche aufgebrachte Nutzkraft insbesondere im Dämpfungsmodus teilweise zur Erzeugung von Energie, insbesondere zum Laden eines Akkumulators für die Versorgung der Antriebe der Antriebsmechanik und der Verarbeitungseinheit genutzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Abbildungen 1 - 9 näher erläutert:

Abbildungen 1 A), 1 B) zeigen die wesentlichen Komponenten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bewegungssitzes 1. Der Bewegungssitz 1 umfasst ein Gestell 2, eine an dem Gestell 2 angeordnete Rückenlehne 3 und eine Sitzfläche 4. Ein Bewegungsmodul 5 nimmt eine Antriebsmechanik 6 auf, die eingerichtet ist, um eine Bewegung der Sitzfläche 4 in XY-Richtung gegenüber dem Gestell 2 auszuführen. Das Gestell 2 stützt sich auf der Aufstandsfläche über ein Fußkreuz mit Rollen und Bremsen ab.

Die Antriebsmechanik 6 weist eine XY-Verfahreinheit 7 auf.

Die XY-Verfahreinheit 7 umfasst einen ersten und einen zweiten Schlitten 8,9, die rechtwinklig zueinander verfahrbar sind. Der erste Schlitten 8 ist mittels Gleitbuchsen 10 entlang einem ersten Satz Führungsschienen 11 gleitend geführt. Der erste Satz Führungsschienen 11 ist auf einer Bodenplatte 12 eines Gehäuses 13 des Bewegungsmoduls 5 angeordnet. Der Antrieb des ersten Schlittens 8 erfolgt über einen ersten Riemen 14, der von einem auf der Bodenplatte 12 angeordneten ersten Elektromotor 15 angetrieben wird. Auf dem ersten Schlitten 8 ist rechtwinklig zu dem ersten Satz Führungsschienen 11 ein zweiter Satz Führungsschienen 16 angeordnet. Der zweite Schlitten 9 ist mittels Gleitbuchsen 10 entlang des zweiten Satzes der Führungsschienen 16 gleitend geführt. Der Antrieb des zweiten Schlittens 9 erfolgt über einen zweiten Riemen 17, der von einem auf dem ersten Schlitten 8 angeordneten zweiten Elektromotor 18 angetrieben wird. Der zweite Schlitten 9 ist unter Zwischenschaltung eines Kraftsensors 19 mit einem Flansch 21 zur Befestigung der Sitzfläche 4 verbunden. Die XY- Verfahreinheit 7 wird von dem Gehäuse 13 eingehaust, wobei die Bodenplatte 12 des Gehäuses 13 an einem horizontalen Abschnitt des Gestells 2 befestigt ist. An einem senkrechten Abschnitt des Gestells 2 ist die Rückenlehne 3 des Bewegungssitzes 1 befestigt.

Alternativ kann auf den Kraftsensor 19 verzichtet werden, wenn stattdessen die Motorsignale ausgewertet werden. Die Verarbeitungseinheit und das Eingabegerät zur Bewegungssteuerung der Sitzfläche 4 ist in der Abbildung 1 A), 1 B) der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Die Antriebsmechanik 6 kann in einer Ausgestaltung nach Abbildung 2 zusätzlich eine maschinelle Verdrehung der Sitzfläche 4 um ihre Hochachse (Z-Achse) ermöglichen. Mit der Antriebsmechanik nach Abbildung 1 übereinstimmende Bauteile weisen übereinstimmende Bezugszeichen auf.

Auf dem zweiten Schlitten 9 ist ein Drehantrieb angeordnet. Der Drehantrieb umfasst ein um die Hochachse drehbares, in einem Axiallager gelagertes Schneckenrad 23, dass mit einer abtriebsseitigen Schnecke 24 eines auf der Oberseite des zweiten Schlittens 9 befestigten Elektromotors 25 in Eingriff steht. Drehfest mit dem Schneckenrad 23 ist der Kraftsensor 19 befestigt, an dem wiederum der Flansch 21 zur Befestigung der Sitzfläche 2 angeschraubt ist. Das Schneckengetriebe erlaubt aufgrund seiner hohen Übersetzung eine präzise Verdrehung der Sitzfläche 4 um kleine Winkel und verhindert aufgrund seiner Selbsthemmung zugleich eine Verdrehung der Sitzfläche 4 durch vom Nutzer aufgebrachte Nutzkräfte.

Die Antriebsmechanik 6 kann in einer Ausgestaltung nach Abbildungen 3 und 4 dreidimensionale Ist-Bewegungsbahnen ausführen. Mit der Antriebsmechanik nach Abbildung 1 übereinstimmende Bauteile weisen übereinstimmende Bezugszeichen auf. Die Antriebsmechanik 6 weist ebenfalls eine Verfahreinheit 7 auf. Die Verfahreinheit 7 umfasst einen ersten und einen zweiten Schlitten 8,9, die rechtwinklig zueinander verfahrbar sind. Der erste Schlitten 8 ist mittels Gleitbuchsen 10 entlang einem ersten Satz Führungsschienen 11 gleitend geführt. Der erste Satz gekrümmter Führungsschienen 11 ist auf einer Bodenplatte 12 eines Gehäuses 13 des Bewegungsmoduls 5 angeordnet. Der Antrieb des ersten Schlittens 8 erfolgt über einen ersten Riemen 14, der von einem auf der Bodenplatte 12 angeordneten ersten Elektromotor 15 angetrieben wird. Auf dem ersten Schlitten 8 ist rechtwinklig zu dem ersten Satz Führungsschienen 11 ein zweiter Satz gekrümmter Führungsschienen 16 angeordnet. Der zweite Schlitten 9 ist mittels Gleitbuchsen 10 entlang des zweiten Satzes der gekrümmten Führungsschienen 16 gleitend geführt. Der Antrieb des zweiten Schlittens 9 erfolgt über einen zweiten Riemen 17, der von einem auf dem ersten Schlitten 8 angeordneten zweiten Elektromotor 18 angetrieben wird. Der zweite Schlitten 9 ist unter Zwischenschaltung eines Kraftsensors 19 mit einem Flansch 21 zur Befestigung der Sitzfläche 4 verbunden. Der wesentliche Unterschied zur Ausführungsform nach Abbildung 1 besteht darin, dass der erste Satz und der zweite Satz der Führungsschienen 11, 16 eine übereinstimmende Krümmung aufweisen. Stimmt die Krümmung des ersten und zweiten Satzes der Führungsschienen 11, 16 überein und fallen die Drehpunkte der beiden gekrümmten Führungsschienen 11,16 auf den gleichen Ortspunkt können bei einer kreisförmigen Soll-Bewegungsbahn Höhenschwankungen der Sitzfläche 2 vermieden werden. Mit dem Drehpunkt ist der Ursprung für den Krümmungsradius gemeint, der die Krümmung der Führungsschienen definiert. Fallen die Drehpunkte indes nicht auf den gleichen Ortspunkt kommt es zu geringfügigen periodischen Höhenschwankungen der Sitzfläche 2, wenn sich die Sitzfläche 2 entlang einer Kreisbahn bewegt. Diese geringfügigen Höhenschwankungen können zur Bewegungsanregung des Nutzers sowie zur zyklischen Entlastung der Wirbelsäule gezielt eingesetzt werden.

Die Antriebsmechanik 6 kann in einer Ausgestaltung nach Abbildungen 5A, 5B zusätzlich eine Sitzneigeverstellung 26 mit einem maschinellen Verstellantrieb 27 aufweisen. Mit der Antriebsmechanik nach Abbildungen 1,2,3 und 4 übereinstimmende Bauteile weisen übereinstimmende Bezugszeichen auf. Die Sitzneigeverstellung 26 erlaubt es, den Neigewinkel der Sitzfläche 4 einzustellen. Die Sitzneigeverstellung 26 umfasst zwei an dem Gestell 2 angeordnete, miteinander fluchtende Drehgelenke 28, die die Bodenplatte 12 des Gehäuses 13 schwenkbar mit dem Gestell 2 verbindet. Die Schwenkachse befindet sich an der Vorderkante der Bodenplatte 12. Den maschinellen Verstellantrieb 27 bilden zwei an dem Gestell 2 angeordnete Linearantriebe 29, die abtriebsseitig an der hinteren Kante der Bodenplatte 12 angelegt sind. In der Ausführungsform nach Abbildung 1 umfassen die Antriebsmechanik 6 und die Verarbeitungseinheit zur Bewegungssteuerung die nachfolgend aufgelisteten und in Abbildung 9 dargestellten elektrischen bzw. elektronischen Komponenten: Der Akku versorgt die Elektromotoren 15,18 und die Verarbeitungseinheit mit Strom. Die Messeinrichtung 19, hier in Form des Kraftsensors 19, überträgt zu jedem Zeittakt der Steuerung ein Signal mit der erfassten Kraft in x- und y- Richtung an die Mikroelektronik der Verarbeitungseinheit. Der Algorithmus berechnet mit diesen Signalen und der durch das Eingabegerät vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn und Soll- Geschwindigkeit die Position für die Elektromotoren 15, 18 und damit die Ist-Position der Sitzfläche 2 und sendet diese Ist-Werte an die Motortreiber. Die Motortreiber steuern durch entsprechende elektrische Ströme die Motorbewegung, um die Ist-Positionen anzufahren. In den Motortreibern ist eine eigene Regelung, die als Eingangssignal die Ist-Position (aus der Mikroelektronik) und die Aktuelle-Position (aus den Encodern der Motoren) erhält und als Ausgang den Motorstrom regelt.

Eine Software wird auf der Verarbeitungseinheit (z.B. der Mikroelektronik) betrieben. Die Software dient der Bewegungssteuerung der Sitzfläche. In Abbildung 6 ist ein Blockdiagramm dargestellt anhand dessen am Beispiel des Bewegungssitzes 1 nach Abbildung 1 die erfindungsgemäße Bewegungssteuerung mittels der Verarbeitungseinheit und der Antriebsmechanik näher erläutert wird.

Setzt sich der Nutzer auf den Bewegungssitz 1 und aktiviert die Verarbeitungseinheit, dann werden die Sitzfläche 4 und damit der Nutzer zunächst in einem weiteren Betriebsmodus auf einer vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn mit einer vorgegebenen konstanten oder variablen Soll-Geschwindigkeit bewegt. Beide Werte sind vorprogrammiert und können durch den Nutzer z.B. durch das Eingabegerät verändert werden. Nachfolgend wird von einer kreisförmigen, vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn ausgegangen. Die x- und y-Position der zunächst eingestellten Soll-Bewegungsbahn ergibt sich damit aus den Formeln:

• x=sin(t)

• y=sin (t+n/2)

Startet der Nutzer die Bewegung fährt die Sitzfläche 4 zunächst auf der Kreisbahn als Sollbewegungsbahn mit dem Anfangs-Soll-radius ro und mit der Anfangs-Soll geschwindigkeit voin dem weiteren Betriebsmodus, also mit einer passiven Bewegung des Nutzers. In allen Betriebsmodi wird die Bewegung automatisch gestoppt, wenn der Nutzer von dem Bewegungssitz 1 aufsteht.

Durch die Softwaresteuerung findet ein automatischer Wechsel zwischen dem weiteren Betriebsmodus mit passiver und dem Grundmodus mit aktiver Bewegung statt. Durch den automatisierten Wechsel zwischen aktiven Bewegungen des Nutzers und einer Unterstützung durch passive Bewegungszeiten, kann der Nutzer zu aktiven Bewegungen aktiviert werden und dennoch möglichst lange Zeit in Bewegung bleiben. Dieser vorteilhafte funktionelle Ansatz für einen automatisierten Wechsel zwischen aktiver und passiver Bewegung wird im Folgenden beschrieben:

Der Nutzer befindet sich zunächst im weiteren Betriebsmodus, beispielsweise auf einer Kreisbahn mit dem Radius ro und der Fahrgeschwindigkeit vo. Die gleichförmige Bewegung auf der Soll-Bewegungsbahn kann nun durch den Nutzer in der Geschwindigkeit auf der Kreisbahn und/oder der Form der Bewegungsbahn verändert werden. Dazu muss der Nutzer eine über bloße Haltungskorrekturen hinausgehende zusätzliche Nutzkraft auf die Sitzfläche 4 aufbringen. Möglich wird dies z.B., da der Nutzer seine Füße auf dem Boden stehen hat und darüber eine Kraft übertragen kann. Die Nutzkräfte, die der Nutzer auf die Sitzfläche 4 zusätzlich aufbringt, werden von dem Kraftsensor 19 unter der Sitzfläche 4 erfasst. Der Sensor 19 misst die Nutzkräfte zwischen Sitzfläche 4 und der Antriebsmechanik 6.

Die Steuerung besteht aus zwei funktionellen Einheiten. Eine Einheit der Geschwindigkeitsanpassung ist für die Änderung der Ist-Geschwindigkeit auf der vorgegebenen Soll- Bewegungsbahn (in unserem Beispiel die Kreisbahn) zuständig. Eine Einheit der Formänderung ist für die Abweichung der Ist- Bewegungsbahn von der vorgegebenen Soll-Bewegungsbahn zuständig. Die Ergebnisse beider funktioneller Einheiten werden zusammengeführt und an die Motortreiber weitergegeben. Die Algorithmen hinter diesen funktionellen Einheiten und ihre Ausgestaltung können beliebig variiert werden.

Unabhängig von der genauen Ausgestaltung beeinflussen sie die Ist-Geschwindigkeit und die Ist-Bewegungsbahn, also die Form der Bewegungsbahn auf der sich die Sitzfläche 4 tatsächlich bewegt und deren tatsächliche Geschwindigkeit.

Die gesamte Steuerung verwendet als Eingangssignal die von dem Kraftsensor 19 erfassten auf die Sitzfläche 4 wirkenden Nutzkräfte sowie die durch das Eingabegerät vorgegebene Soll- Bewegungsbahn und Soll-Geschwindigkeit. Funktionelle Einheit der Geschwindigkeitsanpassung:

Die von dem Kraftsensor 19 gemessenen Nutzkraftwerte in x- und y-Richtung ergeben einen Nutzkraftvektor. Aus den Eingaben der Soll-Geschwindigkeit und der Soll-Bewegungsbahn wird die Soll-Geschwindigkeit in x- und y-Richtung bestimmt. Aus beiden Werten wird der Soll-Geschwindigkeitsvektor gebildet. Der Soll-Geschwindigkeitsvektor wird für die weitere Berechnung zunächst normiert. Zeigt ein Richtungsanteil des Nutzkraftvektors in die Soll- Bewegungsrichtung, möchte der Nutzer durch seine Nutzkraftaufbringung in Bewegungsrichtung beschleunigen, zeigt ein Richtungsanteil des Nutzkraftvektors in eine zur Soll-Bewegungsrichtung entgegengesetzte Richtung, wird eine Abbremsung verursacht.

In der Einheit der Geschwindigkeitsanpassung wird aus dem Nutzkraftvektor und dem normierten Soll- Geschwindigkeitsvektor das Skalarprodukt gebildet.

• Ist das Skalarprodukt > 0, dann bringt der Nutzer Nutzkraftanteile in Bewegungsrichtung auf. Die Steuerung beschleunigt in einem Unterstützungsmodus daraufhin auf der Bewegungsbahn. Die Ist-Geschwindigkeit ist höher als die vorgegebene Soll-Geschwindigkeit.

• Ist das Skalarprodukt = 0, dann sinkt die Ist- Geschwindigkeit, bedingt durch den Tiefpassfilter, langsam wieder auf die Soll-Geschwindigkeit vo, wenn der Nutzer nicht vorher wieder eine Kraft aufbringt. Die Steuerung wechselt ggf. in den weiteren Betriebsmodus. • Ist das Skalarprodukt < 0, dann bringt der Anwender Kraftanteile entgegen der Bewegungsrichtung auf. Die Steuerung bremst in diesem Widerstandsmodus daraufhin auf der vorgegebenen Bewegungsbahn. Durch das „Abbremsen" des Nutzers kann die anfängliche Soll- Geschwindigkeit o auf eine geringere Ist- Geschwindigkeit V _iin der Sitzfläche 4 sinken. Dabei bildet v _min den unteren Wert der Geschwindigkeit (v _min < o), der auch durch eine zusätzliche Nutzkraftaufbringung des Nutzers nicht mehr unterschritten werden kann.

Der Wert des Skalarprodukts wird mit einem Faktor VI skaliert. Der Faktor VI kann durch den Nutzer eingestellt werden (über das Eingabegerät) und beeinflusst das Ansprechverhalten der Steuerung. Er gibt an mit welchem Ausmaß auf eine gegebene Nutzkraftaufbringung des Nutzers reagiert wird. Durch einen höheren Wert kann mit der gleichen Nutzkraftaufbringung des Nutzers also stärker beschleunigt werden. Der Faktor VI kann konstant sein oder auch als Funktion in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangsparametern gestaltet werden.

Die beschriebene Steuerung wäre instabil, wenn sie auf kleinste Nutzkraftänderungen des Nutzers sofort reagieren würde. Mit dem Ziel schlagartige Bewegungen der Sitzfläche 4 zu vermeiden, die durch schnelle Bewegungen des Nutzers hervorgerufen werden können, werden dämpfende Elemente, wie Tiefpassfilter in die Steuerung eingebaut.

Bringt ein Nutzer schlagartig eine maximale Nutzkraft in Bewegungsrichtung auf die Sitzfläche 4 auf, dann reagiert die Verarbeitungseinheit nicht unmittelbar, indem die Ist- Geschwindigkeit in diese Richtung auf ein Maximum angehoben wird, sondern die Tiefpassfilter bewirken einen zeitlich verzögerten Aufbau der Geschwindigkeit (gedämpfte Beschleunigung) . Genauso verhält es sich beim Abbremsen oder dem Absinken einer höheren Ist-Geschwindigkeit auf die Soll- Geschwindigkeit, wenn der Nutzer nicht wie vorher wieder eine Kraft aufbringt.

Die Ist-Geschwindigkeit ergibt sich in der funktionellen Einheit der Geschwindigkeitsanpassung aus der Summe der Soll- Geschwindigkeit und dem Ergebnis der Skalierung mit dem Faktor VI und der Anpassung durch den Tiefpassfilter.

Funktionelle Einheit der Formänderung:

Die zweite funktionelle Einheit bestimmt die Form der Ist- Bewegungsbahn, auf der sich die Sitzfläche 4 bewegt. Sie ermöglicht einen Formänderungsmodus. Dazu wird der gemessene Kraftwert mit einem Faktor multipliziert (skaliert). Der Kraftanteil in x-Richtung mit X2, der Kraftanteil in y- Richtung mit Y2. Auch diese beiden Faktoren können konstant sein, durch den Nutzer mit dem Eingabegerät verändert werden oder als Funktionen gestaltet werden, die in Abhängigkeit unterschiedlicher Eingangsparameter variieren. Um den in Abbildung 8 dargestellten, progressiv zunehmenden Widerstand in Abhängigkeit von der Auslenkung von der vorgegebenen Soll- Bewegungsbahn zu realisieren, müssen X2 und Y2 als Funktionen abgebildet werden und können nicht konstant sein. Damit lässt sich ein „elastisches" Verhalten realisieren, wodurch der Nutzer bei einer Auslenkung der Ist-Bewegungsbahn von der ursprünglich vorgesehenen Soll-Bewegungsbahn umso stärker auf die Soll-Bewegungsbahn zurückgeführt wird, desto weiter er davon entfernt ist. Dazu können die Faktoren X2 und Y2 umso kleiner werden, je weiter die Ist-Bewegungsbahn von der Soll- Bewegungsbahn abweicht. Diese optionale Ausgestaltung ist in Abbildung 6 nicht dargestellt.

Die Formänderung findet in die Richtung der Nutzkraftaufbringung durch den Nutzer statt, indem die skalierten Kraftanteile zu der Soll-Bewegungsbahn hinzugefügt werden. Sie ist in alle Raumrichtungen (360°) möglich, kann softwareseitig aber auch auf bestimmte Raumrichtungen begrenzt werden.

Aus der Ist-Bewegungsbahn der funktionellen Einheit der Formänderung und der Ist-Geschwindigkeit der funktionellen Einheit der Geschwindigkeitsanpassung werden die von den Motortreibern anzufahrenden Ist-Positionen der Sitzfläche 4 in x- und y-Richtung ausgerechnet (vgl. Abbildung 6). In dem Beispiel der Kreisbahn als Soll-Bewegungsbahn werden Änderungen der Ist-Bewegungsbahn und der Ist-Geschwindigkeit gegenüber der Soll-Bewegungsbahn und Soll-Geschwindigkeit softwareseitig durch einen minimalen Radius r _min (r _min < r ₀₎ und eine minimale Fahrtgeschwindigkeit v _min eingeschränkt.

An dem Gestell 2 eines als Stuhl, insbesondere Bürostuhl, ausgeführten Bewegungssitzes 1 sind in einer in Abbildung 7 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung drei unabhängig voneinander bewegliche Segmente 30 der Rückenlehne 3 gelagert .

Das obere Segment 30.1 der Rückenlehne befindet sich im Bereich des Schultergürtels; es soll den Nutzer an dieser Stelle stabilisieren und möglichst in Ruhe halten. Die beiden tieferliegenden Segmente 30.2, 30.3 der Rückenlehne 3 sollen den Nutzer bei der passiven und aktiven Bewegung unterstützen. Die beiden tieferliegenden Segmente 30.2.,

30.3. sind aus einer Ausgangslage zu den Seitenrändern der Sitzfläche beweglich. Um die Körperhaltung des Nutzers beim Sitzen zu korrigieren, insbesondere um einen Rundrücken beim Sitzen zu verhindern, ist zudem die Ausgangslage der beiden unteren beweglich gelagerten Segmente 30.2, 30.3 in Bezug auf das Gestell 2 mittels eines maschinellen Antriebs einstellbar. Die Segmente 30.2, 30.3 lassen sich insbesondere in Richtung der Sitztiefe nach Art einer Lordosenstütze einstellen.

An sämtlichen Segmenten 30 der Rückenlehne 3 ist jeweils ein Sensor 32 zur Erkennung des Sitzverhaltens des Nutzers angeordnet. Als Sensoren sind Drucksensoren vorgesehen, die die Druckintensität zwischen dem Rücken und den einzelnen Segmenten 30 detektieren. Die Sensoren 32 sind zwischen dem Gestell 2 und den beweglich gelagerten Segmenten 30 angeordnet .

Die Verarbeitungseinheit ist derart eingerichtet, dass sie abhängig von dem durch die Sensoren 32 detektierten Sitzverhalten gezielt einen der Betriebsmodi zur Bewegungssteuerung der Sitzfläche und/oder die Sitzneigeverstellung 26 aktiviert und/oder die Ausgangslage der beiden beweglich gelagerten Segmente 30.2, 30.3 ändert. Bezugszeichenliste

1 Bewegungssitz

2 Gestell

3 Rückenlehne

4 Sitzfläche

5 Bewegungsmodul

6 Antriebsmechanik

7 Verfahreinheit

8 erster Schlitten

9 zweiter Schlitten

10 Gleitbuchsen

11 erster Satz Führungsschienen

12 Bodenplatte

13 Gehäuse

14 erster Riemen

15 erster Elektromotor

16 zweiter Satz Führungsschienen

17 zweiter Riemen

18 zweiter Elektromotor

19 Kraftsensor / Messeinrichtung

20

21 Flansch

22

23 Schneckenrad

24 Schnecke

25 Elektromotor

26 Sitzneigeverstellung

27 Verstellantrieb

28 Drehgelenk

29 Linearantrieb

30 Segment

31 Anbindung der Rückenlehnensegmente

32 Sensor