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Die
Erfindung betrifft eine Trainingseinrichtung zum Trainieren von
mindestens einem Fahrzeuginsassen gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und ein korrespondierendes Fahrzeug mit mindestens
einer solchen Trainingseinrichtung.
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In
heutigen Fahrzeugen werden den Fahrzeuginsassen in der Regel passive
Unterhaltungsmöglichkeiten geboten. Diese erstrecken sich
auf Informationen oder Unterhaltung über Radio- und/oder Fernsehgeräte
sowie CD- und/oder MP3-Spieler etc. Diese Möglichkeiten
können von allen Fahrzeuginsassen während der
Fahrt, aber auch im stehenden Fahrzeug beziehungsweise beim Verweilen
im Fahrzeug genutzt werden. Darüber hinaus dienen heutige Komfortsysteme
dem Fahrer zur Einstellung einer ergonomischen Sitz- und Fahrposition.
Eingeschränkt sind diese Komfortsysteme auch für
den Beifahrer und die Fondspassagiere nutzbar. Die Einstellung der
ergonomischen Sitz- und Fahrposition kann durch die Einstellmöglichkeiten
des Sitzes beispielsweise über Sitzfläche, Rückenlehne,
Lendenwirbelstütze und/oder Kopfstütze, durch
die Einstellmöglichkeiten des Lenkrads beispielsweise über
Winkel und/oder Tiefe und die Einstellmöglichkeiten der Spiegel
realisiert werden. Die Gesamtheit der Komfort- und Unterhaltungssysteme
stellt somit eine in Bezug auf den Körper passive Möglichkeit
dar, einen entspannten und kurzweiligen Aufenthalt der Fahrzeuginsassen
zu ermöglichen.
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Da
jedoch die durchschnittliche Verweildauer von Insassen in einem
Fahrzeug pro Jahr stetig ansteigt und daneben allein in der Generation
50+ das Körperbewusstsein, nicht zuletzt getrieben durch
die demographische Entwicklung und die stetige Zunahme der Lebenszeit,
zunimmt, werden zunehmend Möglichkeiten zur körperlichen
Ertüchtigung in Fahrzeugen vorgesehen.
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So
zeigt die
DE 10
2005 016 390 A1 ein gattungsgemäßes Fahrzeug
mit einem als Fahrzeugsitz ausgeführten Fahrzeuginnenbauteil.
Der Fahrzeugsitz weist eine Sitzfläche und eine Rückenlehne
auf. In die Rückenlehne ist wenigstens eine Trainingseinrichtung
zum Trainieren wenigstens einer Muskelpartie des Rumpfes und/oder
der Arme einer den Fahrzeugsitz benutzenden Person integriert.
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Um
die körperliche Fitness eines Fahrzeuginsassen während
des Aufenthalts in einem Fahrzeug zu erhalten und/oder zu steigern,
wird in der
DE
10 2006 052 576 A1 ein Fahrzeug mit mindestens einem als
Trainingsvorrichtung ausgeführten Fahrzeuginnenbauteil
vorgeschlagen, das innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs fest
angeordnet ist und eine Mehrzahl von Trainingsfunktionen umfasst, die
in Abhängigkeit von den zu trainierenden Körper- und/oder
Muskelpartien des Körpers eines Fahrzeuginsassen miteinander
beliebig kombinierbar sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Trainingseinrichtung zum Trainieren von
mindestens einem Fahrzeuginsassen und ein Fahrzeug mit mindestens einer
solchen Trainingseinrichtung anzugeben, welche bei einfacher und
kostengünstiger Konstruktion eine Trainingsmöglichkeit
für mindestens einen Insassen des Fahrzeugs vorsehen.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer
Trainingseinrichtung zum Trainieren von mindestens einem Fahrzeuginsassen
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eines Fahrzeugs mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um
eine Trainingsmöglichkeit für mindestens einen
Insassen eines Fahrzeugs anzugeben umfasst eine erfindungsgemäße
Trainingseinrichtung mindestens ein Fahrzeuginnenbauteil, das in
einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet ist und mit dem mindestens
einen Fahrzeuginsassen in Kontakt steht. Erfindungsgemäß ist
das mindestens eine Fahrzeuginnenbauteil zumindest teilweise verstellbar ausgeführt
ist, und die Trainingseinrichtung umfasst mindestens eine Fahrzeugaktuatorik,
welche das mindestens eine Fahrzeuginnenbauteil zur Verstellung
ansteuert, wobei die mindestens eine Fahrzeugaktuatorik derart ausgeführt
ist, dass mindestens eine Kraft und/oder mindestens ein Moment erzeugbar
ist, welche über das mindestens eine Fahrzeuginnenbauteil
auf den mindestens einen Fahrzeuginsassen wirken, wodurch ein Trainingseffekt
auf den mindestens einen Fahrzeuginsassen ausübbar ist. Durch
die Verwendung von bereits im Fahrzeug vorhandenen Komponenten lässt
sich in vorteilhafter Weise eine einfache und kostengünstige
Konstruktion der Trainingseinrichtung im Fahrzeug realisieren und
auf einfache und schnelle Weise ein Fitnesstraining für
Fahrzeuginsassen umsetzen. Die Funktionsrealisierung der Trainingseinrichtung
erfolgt vorzugsweise in Form von Logik beziehungsweise Software, welche über
die Fahrzeugaktuatorik Trainingsprogramme für den mindestens
einen Fahrzeuginsassen zur Verfügung stellt. In besonders vorteilhafter Weise
wird damit eine Neudefinition des Fahrzeugs als fester Lebensbestandteil
beziehungsweise Lebensraum eingeführt.
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In
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trainingseinrichtung
erfolgt die Verstellung des mindestens einen Fahrzeuginnenbauteils
beispielsweise mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch
und/oder elektrisch. In vorteilhafter Weise kann hierdurch abhängig
von den unterschiedlichen Anwendungen je nach Platzverhältnissen
beziehungsweise Einbauraumbedingungen die bestmögliche und
günstigste Art der Verstellung gewählt werden. Zudem
ermöglichen die diversen Arten der Verstellung, einzeln
oder in Kombination miteinander, in vorteilhafter Weise eine Einstellung
unterschiedlicher Kräfte und Momente bei gleichem Einbauraum
und somit verschiedene Trainingseffekte.
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In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trainingseinrichtung
ist das mindestens eine verstellbare Fahrzeuginnenbauteil beispielsweise
als Fahrzeugsitz und/oder Lenkrad und/oder Fensterhebereinheit und/oder
Pedaleinheit und/oder Bremseinheit ausgeführt. In vorteilhafter
Weise werden die mit den Fahrzeuginsassen in Kontakt stehenden Fahrzeuginnenbauteile
auch für Trainingszwecke verwendet und erfüllen
somit eine passive, rein fahrzeugbezogene Funktion und eine aktive
Trainingsfunktion für den mindestens einen Fahrzeuginsassen,
wodurch das Wohlbefinden des Fahrzeuginsassen und die Möglichkeiten
zur Nutzung des Fahrzeugs gesteigert werden können. Des
Weiteren führt das Angebot einer Trainingseinrichtung zu
einer Anhebung der Mehrausstattungen des Fahrzeugs. Der Fahrzeugssitz
weist beispielsweise mindestens eine Sitzflächeneinheit,
mindestens eine Rückenlehneneinheit, mindestens eine Kopfstützeneinheit,
mindestens eine Lendenwirbelstützeinheit und/oder mindestens eine
Armlehne auf. Dadurch können die Fahrzeuginsassen in vorteilhafter
Weise gezielt einzelne oder gleichzeitig mehrere Körperregionen
trainieren. Die Pedaleinheit umfasst beispielsweise ein Pedalelement,
welches in einem Abstellbereich für das linke Bein des
Fahrzeuginsassen angeordnet ist. In vorteilhafter Weise steht bei
Automatikfahrzeugen im Abstellbereich des Fußraums als
Ersatz für das fehlende Kupplungspedal eines Schaltgetriebefahrzeugs ein
Pedalelement als Trainingseinrichtung für das linke Bein
zur Verfügung. Somit kann der Fahrzeuginsasse ein Bein
oder gleichzeitig beide Beine trainieren.
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In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trainingseinrichtung
ist das mindestens eine Fahrzeuginnenbauteil über eine
elektrische Antriebseinheit verstellbar, deren elektrische Energie
in einem während des Fahrzeuginsassentrainings auftretenden
Generatorbetrieb der elektrischen Antriebseinheit in ein Bordnetz
des Fahrzeugs einspeis bar ist. Diese Ausführung ermöglicht
durch die Gewinnung von elektrischer Energie in besonders vorteilhafter Weise
eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionswerte bei
gleichzeitigem gesundheitlichem Nutzen für alle Fahrzeuginsassen.
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Um
ein Fahrzeug mit mindestens einem Fahrzeuginnenbauteil anzugeben,
das bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion eine
Trainingsmöglichkeit für mindestens einen Insassen
des Fahrzeugs im Fahrzeug vorsieht, umfasst das Fahrzeug mindestens
eine erfindungsgemäße oben beschriebene Trainingseinrichtung.
Dadurch ist auf einfache und schnelle Weise die Möglichkeit
eines Fitnesstrainings im Fahrzeug realisierbar, indem auf bereits
bestehende Komponenten des Fahrzeugs zurückgegriffen wird.
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Vorzugsweise
ist die erfindungsgemäße Trainingseinrichtung
im Fahrzeug in Abhängigkeit von einer Fahrsituation und/oder
einer Sitzposition und/oder einer Sitzbelegung aktivierbar. Hierbei
erfolgt die eigentliche Aktivierung der erfindungsgemäßen
Trainingseinrichtung über eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle
(Human-Machine-Interface HMI) beispielsweise durch Aktivierung eines
manuellen Betätigungsmittels wie einem Taster. In vorteilhafter Weise
wird hierdurch auf einfache Weise eine an die Anforderungen der
Fahrzeuginsassen angepasste Trainingseinrichtung ermöglicht.
Hierdurch können Fahrzeuginsassen aktiv in Abhängigkeit
von unterschiedlichen Bedingungen die Nutzung der Trainingseinrichtung
selbst steuern, beispielsweise bei physischer Versehrtheit oder
bei schwierigen Bedingungen im Straßenverkehr.
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Eine
bevorzugte Realisierung der erfindungsgemäßen
Trainingseinrichtung sieht vor, dass die Trainingseinrichtung mit
einem aktiven Lenksystem des Fahrzeugs gekoppelt ist. Diese Ausführung ermöglicht
in besonders vorteilhafter Weise eine kontinuierliche und situationsabhängige
Adaption der Lenkeigenschaften und der Trainingseinrichtung, wodurch
eine aktive Anpassung des Komforts, des Lenkaufwands, der Handlichkeit
und der Lenkdynamik erfolgt. Die Kopplung mit dem aktiven Lenksystem sorgt
somit wirksam für unterschiedliche Trainingsgrade des Fahrzeuginsassen.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Trainingseinrichtung
mit der Mensch-Maschinen-Schnittstelle (Human-Machine-Interface
HMI) des Fahrzeugs gekoppelt. In vorteilhafter Weise werden hierdurch
ständig alle Daten des aktuellen Zustands der Trainingseinrichtung
und der Trainingssituation des einzelnen Fahrzeuginsassen angezeigt, gespeichert
und/oder ausgewertet. Über die Mensch-Maschinen-Schnittstelle
kann ferner die Feineinstellung des Trainingszustandes, eine Anzeige
des Trainingsfortschritts und eine Anzeige der Trainingsbereiche
erfolgen. Darüber hinaus kann eine Einführung (Tutorial)
in die Trainingsmöglichkeiten gegeben werden und ein Sprachbediensystem verwendet
werden. Die Funktionsrealisierung erfolgt somit vorzugsweise in
Form von Logik beziehungsweise Software.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass die Trainingseinrichtung mit einer Start-Stopp-Automatikeinrichtung
und/oder einer Stillstandserkennungseinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt
ist. In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Trainingseinrichtung wird während der Ausübung
der Fahraufgabe die körperliche Betätigung des
Fahrers unterbunden beziehungsweise an einen Fahrzeugstillstand („Training
im Stau”) gekoppelt. Beispielsweise ist hierdurch im Stillstand
des Fahrzeugs ein Training aller Fahrzeuginsassen und während
der Fahrt ein Training aller Fahrzeuginsassen ausgenommen des Fahrers
möglich, sofern das Training den Fahrer bei der Ausübung
der Fahraufgabe behindern würde. Ebenfalls erfolgt eine
Kopplung der Aktivierung der Trainingseinrichtungen für
den Fahrer mit der Start-Stopp-Automatik und der damit verbundenen Stillstandserkennung.
Somit wird eine Fehlfunktion, Störung oder Ablenkung durch
eine fehlgesteuerte Trainingseinrichtung eines Fahrzeuginsassen,
insbesondere die des Fahrers, durch die Start-Stopp-Automatikeinrichtung
und/oder einer Stillstandserkennungseinrichtung des Fahrzeugs ausgeschlossen.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in der einzigen Figur
dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Die
einzige Figur zeigt ein teilweise dargestelltes Fahrzeug 10 mit
einer Trainingseinrichtung 1 zum Trainieren von mindestens
einem Fahrzeuginsassen 14 und mehreren in einer Fahrgastzelle 12 des
Fahrzeugs 10 angeordneten und mit dem mindestens einen
Fahrzeuginsassen 14 in Kontakt stehenden Fahrzeuginnenbauteilen 16, 18, 20, 22, 24.
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Um
bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion des Fahrzeugs 10 eine
Trainingsmöglichkeit für den mindestens einen
Fahrzeuginsassen 14 im Fahrzeug 10 vorzusehen,
umfasst die Trainingseinrichtung 1 erfindungsgemäß mindestens
eine Fahrzeugaktuatorik 26, welche die mehreren mindestens teilweise
verstellbar ausgeführten Fahrzeuginnenbauteile 16, 18, 20, 22, 24 zur
Verstellung ansteuert. Dadurch wird mindestens eine Kraft F und/oder
mindestens ein Moment M erzeugt, das über mindestens ein
Fahrzeuginnenbauteil 16, 18, 20, 22, 24 auf
den mindestens einen Fahrzeuginsassen 14 wirkt, um einen
Trainingseffekt auf den mindestens einen Fahrzeuginsassen 14 auszuüben.
Im Training kann nun der Fahrzeuginsasse 14 aktiv gegen
die erzeugte Kraft F und/oder das erzeugte Moment M des Fahrzeuginnenbauteiles 16, 18, 20, 22, 24 arbeiten
bezie hungsweise drücken oder ziehen. Dies bedeutet, dass
der Fahrzeuginsasse 14 zu Trainingszwecken aktiv eine Gegenkraft
und/oder ein Gegenmoment erzeugt.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den
verstellbaren Fahrzeuginnenbauteilen um einen Fahrzeugsitz 16 und/oder
ein Lenkrad 18 und/oder eine Fensterhebereinheit 20 und/oder
eine Pedaleinheit 22 und/oder eine Bremseinheit 24,
wobei auch weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende verstellbare
Fahrzeuginnenbauteile für Trainingszwecke verwendet werden
können.
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Der
Fahrzeugsitz 16 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Sitzflächeneinheit 16a, eine Rückenlehneneinheit 16b und
eine Kopfstützeneinheit 16c auf, wobei diese Einheiten 16a, 16b, 16c jeweils
auch mehrteilig ausgeführt werden können. Zudem
kann der Fahrzeugsitz 16 mindestens eine Lendenwirbelstützeinheit
und/oder mindestens eine Armlehne aufweisen.
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In
vorteilhafter Weise umfasst die Pedaleinheit 22 ein Pedalelement,
welches in einem Abstellbereich für das linke Bein des
Fahrzeuginsassen 14 angeordnet ist.
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Die
Verstellung des mindestens einen Fahrzeuginnenbauteils 16, 18, 20, 22, 24 erfolgt
mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder elektrisch.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Fahrzeuginnenbauteil 16, 18, 20, 22, 24 Über
eine hier nicht dargestellte elektrische Antriebseinheit verstellbar,
deren elektrische Energie in einem während des Fahrzeuginsassentrainings
auftretenden Generatorbetrieb der elektrischen Antriebseinheit in
ein Bordnetz des Fahrzeugs 10 einspeisbar ist. In vorteilhafter
Weise ergeben sich hierdurch eine Nutzung der Generatorwirkung elektrischer
Antriebe, beispielsweise der elektrischen Sitzverschiebung, und
eine Einspeisung dieser rückgewonnenen Energie ins Bordnetz
des Fahrzeugs 10. Dies bedeutet, dass beispielsweise elektrische
Verstellmotoren zur Kraft- beziehungsweise Momentenerzeugung und/oder
als Generator zur Rückspeisung von elektrischer Energie
in das Bordnetz des Fahrzeugs 10 verwendet werden können.
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Vorzugsweise
ist die Trainingseinrichtung 1 in Abhängigkeit
von einer Fahrsituation und/oder einer Sitzposition und/oder einer
Sitzbelegung aktivierbar. In vorteilhafter Weise wird hierdurch
auf einfache Weise eine an die Anforderungen der Fahrzeuginsassen 14 angepasste
Trainingseinrichtung 1 ermöglicht. Beispielsweise
ist hierdurch im Stillstand des Fahrzeugs 10 ein Training
aller Fahrzeuginsassen 14 und während der Fahrt
ein Training aller Fahrzeuginsassen 14 ausgenommen des
Fahrers möglich.
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Bevorzugt
ist die Trainingseinrichtung 1 mit einem aktiven Lenksystem
des Fahrzeugs 10 gekoppelt. Die Kopplung mit dem aktiven
Lenksystem sorgt somit wirksam für unterschiedliche Trainingsgrade des
Fahrzeuginsassen 14, da eine freie Regelung des Radlenkwinkels
und/oder des Handmomentes möglich ist.
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Besonders
bevorzugt ist die Trainingseinrichtung 1 mit einer Mensch-Maschinen-Schnittstelle des
Fahrzeugs 10 gekoppelt. Hierdurch können beispielsweise
alle Daten des aktuellen Zustands der Trainingseinrichtung 1 und
die der Trainingssituation des einzelnen Fahrzeuginsassen 14 angezeigt,
gespeichert und/oder ausgewertet werden. Über die Mensch-Maschinen-Schnittstelle
kann ferner die Feineinstellung des Trainingszustandes, eine Anzeige
des Trainingsfortschritts und eine Anzeige der Trainingsbereiche
erfolgen. Darüber hinaus kann eine Einführung
(Tutorial) in die Trainingsmöglichkeiten gegeben werden
und ein Sprachbediensystem verwendet werden.
-
In
vorteilhafter Weise ist die Trainingseinrichtung 1 mit
einer Start-Stopp-Automatikeinrichtung und/oder einer Stillstandserkennungseinrichtung
des Fahrzeugs 10 gekoppelt. Somit wird eine Fehlfunktion,
Störung oder Ablenkung durch eine fehlgesteuerte Trainingseinrichtung 1 eines
Fahrzeuginsassen 14, insbesondere die des Fahrers, durch
die Start-Stopp-Automatikeinrichtung und/oder die Stillstandserkennungseinrichtung
des Fahrzeugs 10 ausgeschlossen.
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Über
die erfindungsgemäße Trainingseinrichtung 1 können
unterschiedliche Körperpartien des Fahrzeuginsassen 14 sowohl
einzeln als auch gemeinsam trainiert werden. So kann beispielsweise ein
Training von Kopf und/oder Hals des Fahrzeuginsassen 14 über
die vorzugsweise elektrisch verstellbare Kopfstützeneinheit 16c erfolgen,
welche zu Trainingszwecken den Kopf und/oder Hals des Fahrzeuginsassen 14 nach
vorne drückt, wobei der Fahrzeuginsasse 14 nun
aktiv einen Gegendruck beziehungsweise ein Gegenmoment erzeugen
muss. Ein Training der Hände und/oder der Arme und/oder
des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 14 kann beispielsweise über
das aktive Lenksystem und/oder die vorzugsweise elektrisch verstellbare
Rückenlehneneinheit 16b und/oder das elektrisch
verstellbare Lenkrad erfolgen, wobei das aktive Lenksystem bevorzugt
ein Handmoment wechselseitig steigert, die Rückenlehneneinheit
den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 14 nach vorne
drückt und das Lenkrad 18 für das Armtraining
sowohl vor und zurück als auch hoch und runter zu drücken
ist. Ferner kann die Bremseinheit 24 oder eine Armlehne
für das Armtraining verwendet werden, indem diese Fahrzeuginnenbauteile
gedrückt oder gezogen werden. Weiterhin kann die Fensterhebereinheit 20 in Form
eines mechanischen Fensterhebers für ein Armtraining verwendet
werden. Ebenfalls kann ein Fingertraining am Lenkrad 18 durchgeführt
werden, indem die Finger des Fahrzeuginsassen 14 das Lenkrad 18 kneten. Des
Weiteren kann ein Training der Beine des Fahrzeuginsassen 14 sowohl über
ein Drücken gegen die vorzugsweise elektrisch verstellbare
Sitzflächeneinheit 16a des Fahrzeugssitzes 16 als
auch über ein Drücken gegen die Pedaleinheit 22 erfolgen.
In vorteilhafter Weise kann bei Automatikfahrzeugen im Abstellbereich
des Fußraums als Ersatz für das fehlende Kupplungspedal
eines Schaltgetriebefahrzeugs ein Pedalelement für das
Training des linken Beins des Fahrzeuginsassen 14 zur Verfügung
gestellt werden. Somit kann der Fahrzeuginsasse 14 ein
Bein oder gleichzeitig beide Beine trainieren.
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- 1
- Trainingseinrichtung
- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrgastzelle
- 14
- Fahrzeuginsasse
- 16
- Fahrzeugsitz
- 16a
- Sitzflächeneinheit
- 16b
- Rücklehneneinheit
- 16c
- Kopfstützeneinheit
- 18
- Lenkrad
- 20
- Fensterhebereinheit
- 22
- Pedaleinheit
- 24
- Bremseinheit
- 26
- Fahrzeugaktuatorik
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005016390
A1 [0004]
- - DE 102006052576 A1 [0005]