用于确定身体部分或身体区域的相对移位的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定身体部分或身体区域的相对移位的装置和方法，其具有一发送装置(2)和一配属给所述发送装置(2)的传感器(4)，其中，在所述发送装置(2)和所述传感器(4)之间布置有至少一个能相对于所述传感器(4)和/或所述发送装置(2)移位的遮蔽装置(6)，所述遮蔽装置固定在至少一个身体部分或身体区域上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定身体部分或身体区域的相对移位的装置和方法，其具有一发送装置和一配属给所述发送装置的传感器。本专利技术尤其适用于检测运动期间的脊椎扭曲或脊椎旋转。
技术介绍
为了检测运动数据和运动流程，除了借助于一个或多个照相机的纯照相之外公知了这样的方法，其中，将标记施加到人的身体表面上。利用一个照相机对运动的人拍照，其中，这些标记布置在关节点上。关节点相对彼此的运动在通过照相机装置的检测之后被转换成电脑中的模型并在显示器上成像。由该模型可以计算身体部分或身体区域相对彼此的相对运动，其中，计算基于模型假设。因此，脊椎大多被假设为棒，在该棒上固定骨盆和肩膀。最后提到的方法需要高的设备耗费，一般仅能够在特殊的环境状况下应用并且不能或仅能不准确地推断脊椎内部的实际扭转或各个身体区域或身体部分的实际移位。文献10 2009 005 536 A1涉及一种用于无接触地确定转动轴线的转动角度的转动角度传感器，其具有一光学辐射源和一探测器，其中，在辐射源和探测器之间的辐射路径中，在一个盘上布置一遮蔽结构，该盘的位置随着转动轴线改变。遮蔽结构至少部分地与转动轴线的转动角度相关地被辐射源的辐射照射并成形到探测器上。以该方式可以避免或减少测量错误并且可以较精确地获知转动轴线的待检测的转动角度。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种装置和方法，利用它们能够成本低廉和可靠地直接检测测量值。根据本专利技术，该任务通过具有独立权利要求的特征的装置以及具有并列独立权利要求的特征的方法来解决。本专利技术的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求、说明书以及附图中公开。用于确定身体部分或身体区域的相对移位的装置具有一发送装置和一配属给所述发送装置的传感器，该装置设置：在所述发送装置和所述传感器之间布置有至少一个能相对于所述传感器和/或所述发送装置移位的遮蔽装置，所述遮蔽装置固定在至少一个身体部分或身体区域上。传感器和/或发送装置构造得能固定在身体上。通过将遮蔽装置固定在一个身体部分或身体区域上能够简单地和具有高的精确性和位置分辨率地确定在该身体区域中或两个身体部分之间的相对运动。因此尤其可以通过遮蔽装置在一个端部上的固定和传感器在脊椎的另一个端部上的布置来探测脊椎在它的总长上的扭转。同样可行的是：通过传感器沿着遮蔽装置的任意定位能够实现测量部位的精确确定，从而使得不再需要构成模型来确定相对移位。遮蔽装置也被理解为信号例如光线、辐射、电磁波或磁模式沿一个方向的经指向的辐射，从而使得例如一个仅沿一个方向辐射的光源在背离所述辐射方向的侧上不发出或仅发出很少的光线，这具有仿佛各向散射光源被区域地通过一孔口板或类似装置遮蔽光线那样的相同的效果。相应的情况适用于替换的信号形式，在这些信号形式中不使用光波。所述遮蔽装置可以布置在所述传感器和指向到所述传感器上的所述发送装置之间。当发送装置或发送装置的出口部位与传感器对置并且遮蔽装置布置在发送装置或者说发送装置的出口部位与传感器之间时，尤其是这种情况。遮蔽装置因此朝传感器方向贯通发送、贯通穿过、贯通照射或入射，由此而可行的是：高的信号强度朝传感器的方向指向。本专利技术的一变型方案设置：所述发送装置构造为光源、磁体、辐射器或发出电磁波的发送装置。在此，发送装置构造得与传感器对应并发送这样的多个信号或一个信号，该信号能够由传感器检测。在此，所述信号可以直接朝传感器方向指向地辐射或通过一个导体或多个导体朝传感器方向导引并被取向到该传感器上。可以将多个遮蔽装置沿遮蔽装置的移位方向前后相继地布置。如果主要设置所述遮蔽装置的扭转，那么可以将多个遮蔽装置沿旋转方向布置得围绕例如基体的周边。如果要测量长度改变或随着长度改变而产生的弯曲，那么在纵长延伸中沿着移位方向前后相继地布置多个遮蔽装置。该遮蔽装置可以构造为施加在基体上的覆层或构造为所述基体的这样的区域，该区域具有不同的信号穿过性、例如光线通过性或光线辐射。原则上也可行的是：遮蔽装置包括对于信号介质不能穿过的、例如光线不能穿过的元件，该元件具有非旋转对称的结构或具有展平部或结构图案，利用它们可以探测相对移位。在展平部的情况下获得在扭转时传感器基于变大的或变小的遮蔽的探测；在移动时，设计为图案的，例如通过外侧面上的纵长延伸中的突出部的结构部是用于相对移位的可能的指示器。如果所述遮蔽装置被贯通辐射或贯通照射，那么可以和设置在透辐射或透光基体上例如覆层，这些覆层有利地被安置在外侧面上。这些覆层可以以沿纵向方向或沿周向的条形状布置，以便在旋转或纵向移位时改变到传感器上的入射率。同样可行的是：基体的至少一个区域构造有不同的信号穿过性或信号辐射，即例如通过粗化部或通过改变折射率来造成入射的或贯通导引的信号，例如光线的散射或吸收，从而使得与基体的位置相关地出现到所述传感器上的不同的信号强度。同样可行和被设置的是：遮蔽装置构造为滤波器，例如偏振滤波器。通过滤波器的相对移位来改变传送度，这导致传感器上的不同强度。有利地，发送装置给出偏振光，以便加强效果。遮蔽区域也可以构造为具有不同的磁通量、不同的场线取向或场线密度的区域，从而使得通过磁敏感传感器能够探测位态的改变。基体可以具有一基本上圆形的横截面，这尤其在遮蔽装置设计成覆层或条图案的情况下有利于获知扭转，尤其是脊椎的扭曲。基体可以构造成能弯曲，从而使得基体能够跟随身体的各种各样的运动可能性并且可以利用仅一个基体操作多个测量部位。如果基体构造成长形延伸并且信号，例如光线垂直于基体的纵长延伸朝传感器方向入射，那么基体以贯通穿过的方式被贯通照射或者光线朝传感器方向出来地被导引到导光的基体上。在基体的圆形横截面的情况下，具有遮蔽装置的基体被构造为转动轴线，该转动轴线本身造成光学孔口板或遮蔽，由此能够实现非常小和成本低廉的结构。相应的情况适用于这样的不透光基体，其具有非旋转对称的横截面或在该轮廓中的沿纵向方向延伸的图案。在一遮蔽装置上的多个测量部位可以绕或沿着遮蔽装置的纵向轴线，该遮蔽装置又可以任意柔性地构造，其中，仅必须保证足够的抗扭曲性，以便能够探测身体的扭转，所述基体固定在身体上。在测量长度时有利地不给出长度可变性，这能够在柔性基体的情况下例如通过加入例如高强度纤维材料的柔性但非弹性的元件实现。为了获知扭转有利的是：所述遮蔽装置在一个端部上能够抗扭曲地固定在一个身体部分或身体区域上并且在另一个端部上能够自由转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定身体部分或身体区域的相对移位的装置，所述装置具有一发送装置(2)和一配属给所述发送装置(2)的传感器(4)，其特征在于，在所述发送装置(2)和所述传感器(4)之间布置有能相对于所述传感器(4)和/或所述发送装置(2)移位的至少一个遮蔽装置(6)，所述至少一个遮蔽装置固定在至少一个身体部分或身体区域上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.27 DE 102012012695.61.用于确定身体部分或身体区域的相对移位的装置，所述装置具有一
发送装置(2)和一配属给所述发送装置(2)的传感器(4)，其特征在于，
在所述发送装置(2)和所述传感器(4)之间布置有能相对于所述传感器
(4)和/或所述发送装置(2)移位的至少一个遮蔽装置(6)，所述至少一
个遮蔽装置固定在至少一个身体部分或身体区域上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发送装置(2)构造
为光源、磁体、辐射器或发出电磁波的发送装置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述遮蔽装置(6)
布置在所述传感器(4)和指向到所述传感器(4)上的所述发送装置(2)
之间。
4.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，多个遮蔽装(6)
沿移位方向前后相继地布置。
5.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述遮蔽装置(6)
构造为施加在一基体(8)上的覆层、构造为偏振滤波器或构造为所述基体
(8)的这样的区域，该区域具有不同的可穿过性或辐射、不同的场线取向
或不同的磁通量。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述基体(8)具有一基
本上圆形的横截面。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述基体(8)构造
成能弯曲的。
8.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，所述基体(8)

\t以长形延伸的方式构造并且所述发送装置(2)垂直于所述基体(8)的该
纵长延伸朝所述传感器(4)的方向辐射地定向。
9.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述遮蔽装置(6)
在一个端部上能够抗扭曲地固定在一个身体部分或身体区域上并且在另一
个端部上能够自由转动。
10.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述遮蔽装置
(6)配属有至少一个用于在一个身体部分或身体区域上固定的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·克鲁肯贝格，T·冯马卡尔德，
申请(专利权)人：奥托·博克保健有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE