DE102018222635A1 - Device and method for counteracting kinetosis in an occupant of a means of transportation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels, mit zumindest einer Rahmeneinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e), mit zumindest einer Fahrgastkabine (18a; 18b; 18c; 18d; 18e), mit zumindest einer Koppeleinheit (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) zur beweglichen Lagerung der Fahrgastkabine (18a; 18b; 18c; 18d; 18e) relativ zur Rahmeneinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) und mit zumindest einer Antriebseinheit (30a; 30b; 30c; 30d; 30e), die dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine (18a; 18b; 18c; 18d; 18e) über die Koppeleinheit (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) in zumindest einer Bewegung aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen.Es wird vorgeschlagen, dass die Koppeleinheit (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) und/oder die Antriebseinheit (30a; 30b; 30c; 30d; 30e) zumindest einen Aktuator (52a; 52b; 52c; 52d; 52e), insbesondere einen Linearaktuator, umfassen/umfasst, der dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine (18a; 18b; 18c; 18d; 18e) relativ zur Rahmeneinheit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) beweglich zu lagern und aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen.The invention relates to a device for counteracting kinetosis in an occupant of an, in particular autonomous, means of transportation, with at least one frame unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e), with at least one passenger cabin (18a; 18b; 18c; 18d; 18e), with at least one coupling unit (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) for the movable mounting of the passenger cabin (18a; 18b; 18c; 18d; 18e) relative to the frame unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) and with at least one drive unit (30a; 30b; 30c; 30d; 30e), which is provided for the passenger cabin (18a; 18b; 18c; 18d; 18e) in at least one via the coupling unit (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) Actively damping movement and / or actively moving. It is proposed that the coupling unit (28a; 28b; 28c; 28d; 28e) and / or the drive unit (30a; 30b; 30c; 30d; 30e) have at least one actuator (52a ; 52b; 52c; 52d; 52e), in particular a linear actuator, which is provided for the purpose of at least the passenger cabin (18th a; 18b; 18c; 18d; 18e) movable relative to the frame unit (22a; 22b; 22c; 22d; 22e) and actively damped and / or actively moved.
Description
Stand der TechnikState of the art
Aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels, mit zumindest einer Rahmeneinheit, mit zumindest einer Fahrgastkabine, mit zumindest einer Koppeleinheit zur beweglichen Lagerung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit und mit zumindest einer Antriebseinheit, die dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine über die Koppeleinheit in zumindest einer Bewegung aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen.The invention is based on a device for counteracting kinetosis in an occupant of an, in particular autonomous, means of transportation, with at least one frame unit, with at least one passenger cabin, with at least one coupling unit for movably mounting the passenger cabin relative to the frame unit and with at least one drive unit it is provided to actively dampen and / or actively move the passenger cabin via the coupling unit in at least one movement.
Es wird vorgeschlagen, dass die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit zumindest einen Aktuator, insbesondere einen Linearaktuator, umfassen/umfasst, der dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit beweglich zu lagern und aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. It is proposed that the coupling unit and / or the drive unit comprise / comprise at least one actuator, in particular a linear actuator, which is provided to at least mount the passenger cabin movably and actively damp and / or actively move it relative to the frame unit.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, zu einem Entgegenwirken von Kinetose, insbesondere bei einem Fahrbetrieb auf befestigten Straßen des, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels, zumindest einer durch eine Bewegung des Fortbewegungsmittels auf die Fahrgastkabine und/oder den Insassen wirkenden Beschleunigung entgegen zu wirken. Vorzugsweise ist die Bewegung des Fortbewegungsmittels, welche die auf die Fahrgastkabine und/oder den Insassen wirkende Beschleunigung bewirkt, zumindest teilweise als eine Änderung einer Richtung, einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Fortbewegungsmittels ausgebildet, welche insbesondere durch eine, insbesondere autonome, Steuerung des Fortbewegungsmittels, eine Änderung eines Untergrunds, eine Änderung, insbesondere eine Zustandsänderung, eines während der Bewegung zu durchquerenden Mediums und/oder einer Kollision mit einem externen Objekt, wie beispielsweise einem weiteren Fortbewegungsmittel, ausgebildet. Insbesondere ist Kinetose eine durch eine Störung des Gleichgewichtssinns des menschlichen Körpers hervorgerufene Reaktion auf für den Körper ungewohnte Bewegungen, welche auch als Reise- oder Bewegungskrankheit bekannt ist. Bevorzugt tritt Kinetose bei Insassen auf, die sich auf eine von der, das Fortbewegungsmittel und/oder die Fahrgastkabine umgebende, Umgebung unabhängige Tätigkeit konzentrieren, wobei sich die Umgebung abhängig von einer Bewegung des Fortbewegungsmittels relativ zum Insassen bewegt. Insbesondere tritt Kinetose häufig bei in einem autonomen Fortbewegungsmittel befindlichen Insassen auf, da eine Steuerung des Fortbewegungsmittels zumindest zeitweise unabhängig von den Insassen erfolgt. Bekannte Varianten von Kinetose sind beispielsweise Seekrankheit, Luftkrankheit, Raumkrankheit oder die Landkrankheit. Bekannte Symptome von Kinetose sind beispielsweise Blässe, Schwindel, Kopfschmerz, Übelkeit und Erbrechen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell eingerichtet, speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.The device is preferably provided to counteract kinetosis, in particular when driving on paved roads of the, in particular autonomous, means of transportation, at least counteracting an acceleration acting on the passenger cabin and / or the occupants by movement of the means of transportation. The movement of the means of transportation, which brings about the acceleration acting on the passenger cabin and / or the occupant, is preferably at least partially designed as a change in a direction, a speed and / or an acceleration of the means of transportation, which is in particular controlled, in particular autonomously, by the Means of transportation, a change in a surface, a change, in particular a change in state, of a medium to be traversed during the movement and / or a collision with an external object, such as another means of transportation. In particular, kinetosis is a reaction to movements unfamiliar to the body caused by a disturbance in the sense of balance of the human body, which is also known as a travel or movement sickness. Kinetosis preferably occurs in occupants who concentrate on an activity that is independent of the environment surrounding the means of transportation and / or the passenger cabin, the environment moving depending on a movement of the means of transportation relative to the occupant. In particular, kinetosis frequently occurs in occupants located in an autonomous means of transportation, since the means of transportation are controlled, at least temporarily, independently of the occupants. Known variants of kinetosis are, for example, seasickness, air sickness, space sickness or land sickness. Known symptoms of kinetosis include pallor, dizziness, headache, nausea, and vomiting. “Provided” is to be understood to mean, in particular, specially designed, specially programmed, specially designed and / or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function should in particular be understood to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit auf, die dazu vorgesehen ist, eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit zu steuern und/oder zu regeln. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung der Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit in Abhängigkeit von zumindest einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine, zu steuern und/oder zu regeln. Unter einer „Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine“ soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die zumindest eine Bewegung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit definiert, wobei insbesondere durch die Bewegung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit zumindest eine Beschleunigung auf einen in der Fahrgastkabine befindlichen Insassen wirkt. Die Bewegungskenngröße ist beispielsweise als Beschleunigung, als Auslenkung, insbesondere Winkelauslenkung, und/oder als Geschwindigkeit der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist die Bewegungskenngröße als eine räumlich gerichtete Kenngröße ausgebildet.The device preferably has at least one control and / or regulating unit which is provided to control and / or regulate an active damping and / or actuation of a movement of the passenger cabin by means of the drive unit. A “control and / or regulating unit” is to be understood in particular as a unit with at least one control electronics. “Control electronics” should in particular be understood to mean a unit with a processor unit and with a memory unit and with an operating program stored in the memory unit. The control and / or regulating unit is preferably provided for active damping and / or actuation of the movement of the passenger cabin by means of the drive unit as a function of at least one movement parameter of the passenger cabin relative to the frame unit, in particular of a movement parameter leading to kinetosis in an occupant the passenger cabin to control and / or regulate. A “movement characteristic of the passenger cabin” is to be understood in particular as a characteristic that defines at least one movement of the passenger cabin relative to the frame unit, wherein in particular through the movement of the passenger cabin relative to the frame unit at least one acceleration acts on an occupant located in the passenger cabin. The movement parameter is designed, for example, as an acceleration, as a deflection, in particular an angular deflection, and / or as the speed of the passenger cabin relative to the frame unit. Preferably the Movement parameter is designed as a spatially directed parameter.
Darunter, dass „die Antriebseinheit dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine über die Koppeleinheit in zumindest einer Bewegung aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen“ soll insbesondere verstanden werden, dass mittels der Antriebseinheit zumindest eine Kraft auf zumindest eine Komponente der Koppeleinheit aufgebracht wird, durch die einer Bewegung der Fahrgastkabine entgegengewirkt wird, insbesondere eine Bewegung der Fahrgastkabine gedämpft wird, oder durch die eine Bewegung der Fahrgastkabine, insbesondere aus einer Ruheposition heraus aktuiert wird. Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit zumindest einen Elektromotor, zumindest einen Linearaktuator, zumindest eine Piezoelement, zumindest eine Umlaufspindel, zumindest einen Torque-Motor und/oder andere, einem Fachmann bekannte, insbesondere elektrische, Antriebselemente.The fact that “the drive unit is intended to actively dampen and / or actively move the passenger cabin in at least one movement via the coupling unit” is to be understood in particular to mean that at least one force is applied to at least one component of the coupling unit by means of the drive unit, by which a movement of the passenger cabin is counteracted, in particular a movement of the passenger cabin is damped, or by which a movement of the passenger cabin is activated, in particular from a rest position. The drive unit preferably comprises at least one electric motor, at least one linear actuator, at least one piezo element, at least one circulating spindle, at least one torque motor and / or other, in particular electrical, drive elements known to a person skilled in the art.
Das Fortbewegungsmittel ist insbesondere als Kraftfahrzeug ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass das Fortbewegungsmittel als Flugzeug, als Wasserfahrzeug, als Schienenfahrzeug und/oder als Raumfahrzeug ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Rahmeneinheit einstückig mit zumindest einer Komponente, insbesondere einer Karosserie, des Fortbewegungsmittels ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rahmeneinheit separat zum Fortbewegungsmittel ausgebildet ist und mittels einer form-, kraft- und/oder stoffschlüssigen Verbindung, wie beispielsweise mittels eines Schraubsystems und/oder einer anderen, einem Fachmann bekannten Art, mit dem Fortbewegungsmittel verbunden ist. Die Fahrgastkabine ist beispielsweise als Rahmen, als Kapsel und/oder als Schale ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung zumindest eine Sitzeinheit auf, die beispielsweise einen Sitz, eine Liege und/oder einen Sicherheitsgurt umfasst. Vorteilhafterweise ist die Sitzeinheit innerhalb der Fahrgastkabine angeordnet. Bevorzugt wird die Sitzeinheit von der Fahrgastkabine zumindest teilweise umschlossen. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Wert von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% des vorgegebenen Werts abweicht. Vorzugsweise ist die Sitzeinheit zumindest im Wesentlichen vollständig von der Fahrgastkabine umschlossen, wobei insbesondere mindestens 75%, vorzugsweise mindestens 90% und besonders bevorzugt mindestens 95% eines gesamten die Sitzeinheit umgebenden Raumwinkels von der Fahrgastkabine verdeckt sind.The means of transportation is designed in particular as a motor vehicle. However, it is also conceivable that the means of transportation is designed as an aircraft, a watercraft, a rail vehicle and / or a spacecraft. The frame unit is preferably formed in one piece with at least one component, in particular a body, of the means of transportation. However, it is also conceivable for the frame unit to be designed separately from the means of transportation and to be connected to the means of transportation by means of a positive, non-positive and / or material connection, for example by means of a screw system and / or another type known to a person skilled in the art. The passenger cabin is designed, for example, as a frame, as a capsule and / or as a shell. The device particularly preferably has at least one seat unit which comprises, for example, a seat, a couch and / or a seat belt. The seat unit is advantageously arranged within the passenger cabin. The seating unit is preferably at least partially enclosed by the passenger cabin. In this context, “at least essentially” is to be understood in particular to mean that a value deviates from a predetermined value, in particular less than 25%, preferably less than 10% and particularly preferably less than 5% of the predetermined value. Preferably, the seat unit is at least substantially completely enclosed by the passenger cabin, with at least 75%, preferably at least 90% and particularly preferably at least 95% of a total solid angle surrounding the seat unit being covered by the passenger cabin.
Unter einem „Aktuator“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die elektrische Signale in zumindest eine mechanische Bewegung und/oder in zumindest eine andere physikalische Größe, beispielsweise einen Druck, umwandelt. Vorzugsweise ist der Aktuator der Koppeleinheit und/oder der Antriebseinheit dazu vorgesehen, die elektrischen Signale in zumindest eine Bewegung entlang einer und/oder um eine Achse umzuwandeln, welche insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Linearaktuators ausgerichtet ist. Bevorzugt ist der Aktuator der Koppeleinheit und/oder der Antriebseinheit als Linearaktuator ausgebildet. Insbesondere weist der Linearaktuator zumindest eine Komponente auf, die zumindest teilweise als ein elektrisches, als ein pneumatisches, als ein hydraulisches und/oder als ein magnetisches Element ausgebildet ist. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Linearaktuators denkbar. Darunter, dass eine Achse „zumindest im Wesentlichen parallel“ zu einer Richtung, insbesondere der Haupterstreckungsrichtung des Linearaktors, ausgerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass in einer mittels der Achse und zumindest einem Richtungsvektor, der entlang der Richtung angeordnet ist, aufgespannten Ebene zumindest ein Schnittwinkel der Achse und des Richtungsvektors insbesondere höchstens 5°, vorzugsweise höchstens 3° und besonders bevorzugt höchstens 1° beträgt. Bevorzugt ist der Linearaktuator in einer Länge, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Linearaktuators, verstellbar ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Koppeleinheit zumindest ein Lagerelement und zumindest ein weiteres Lagerelement, wobei das Lagerelement zwischen dem Aktuator und der Rahmeneinheit angeordnet ist und das weitere Lagerelement zwischen dem Aktuator und der Fahrgastkabine angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist der Aktuator an dem Lagerelement relativ zur Rahmeneinheit beweglich gelagert. Bevorzugt ist der Aktuator mittels des Lagerelements um zumindest eine Achse des Lagerelements relativ zur Rahmeneinheit beweglich gelagert. Vorzugsweise ist die Fahrgastkabine an dem weiteren Lagerelement relativ zum Aktuator beweglich gelagert. Bevorzugt ist die Fahrgastkabine mittels des weiteren Lagerelements um zumindest eine Achse des weiteren Lagerelements relativ zum Aktuator beweglich gelagert. Vorzugsweise sind/ist die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit, insbesondere mittels des Aktuators, dazu vorgesehen, zumindest die Fahrgastkabine in Abhängigkeit von einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Es ist denkbar, dass die Antriebseinheit zumindest ein Antriebselement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, den Aktuator in einer Bewegung relativ zur Rahmeneinheit über das Lagerelement aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Antriebseinheit zumindest ein weiteres Antriebselement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine in einer Bewegung relativ zum Aktuator über das weitere Lagerelement aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorzugsweise ist der Aktuator dazu vorgesehen, einen Großteil einer gesamten Masse der Fahrgastkabine an der Rahmeneinheit abzustützen.An “actuator” is to be understood in particular to mean a unit which converts electrical signals into at least one mechanical movement and / or into at least one other physical variable, for example a pressure. The actuator of the coupling unit and / or the drive unit is preferably provided for converting the electrical signals into at least one movement along and / or about an axis, which in particular is oriented at least substantially parallel to a main direction of extent of the linear actuator. The actuator of the coupling unit and / or the drive unit is preferably designed as a linear actuator. In particular, the linear actuator has at least one component which is at least partially designed as an electrical, as a pneumatic, as a hydraulic and / or as a magnetic element. However, other configurations of the linear actuator are also conceivable. The fact that an axis is oriented “at least substantially parallel” to a direction, in particular the main direction of extent of the linear actuator, is to be understood in particular to mean that at least in a plane spanned by the axis and at least one direction vector which is arranged along the direction an intersection angle of the axis and the direction vector is in particular at most 5 °, preferably at most 3 ° and particularly preferably at most 1 °. The linear actuator is preferably adjustable in length, in particular at least essentially parallel to the main direction of extent of the linear actuator. The coupling unit preferably comprises at least one bearing element and at least one further bearing element, the bearing element being arranged between the actuator and the frame unit and the further bearing element being arranged between the actuator and the passenger cabin. The actuator is advantageously mounted on the bearing element such that it can move relative to the frame unit. The actuator is preferably mounted so that it can move about at least one axis of the bearing element relative to the frame unit by means of the bearing element. The passenger cabin is preferably movably mounted on the further bearing element relative to the actuator. The passenger cabin is preferably mounted so that it can move about at least one axis of the further bearing element relative to the actuator by means of the further bearing element. The coupling unit and / or the drive unit are / are preferably provided, in particular by means of the actuator, for actively damping at least the passenger cabin as a function of a movement parameter of the passenger cabin relative to the frame unit, in particular of a movement parameter of the passenger cabin leading to kinetosis in an occupant and / or to move actively. It is conceivable that the drive unit has at least one Has drive element which is provided to actively dampen and / or actively move the actuator in one movement relative to the frame unit via the bearing element. Alternatively or additionally, it is conceivable that the drive unit has at least one further drive element which is provided to actively dampen and / or actively move the passenger cabin in one movement relative to the actuator via the further bearing element. The actuator is preferably provided to support a large part of a total mass of the passenger cabin on the frame unit.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Kompaktheit erreicht werden, insbesondere da durch den Aktuator ein virtueller Mittelpunkt einer Drehung und/oder ein virtueller Aufhängepunkt einer Pendelbewegung nahezu frei gewählt werden kann. Es kann eine Konstruktion eines vorteilhaft kompakten Fortbewegungsmittels, insbesondere mit einer vorteilhaft geringen Höhe zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einem Untergrund des Fortbewegungsmittels, ermöglicht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Effektivität bei der Vermeidung von Kinetose bei einem im Fortbewegungsmittel befindlichen Insassen ermöglicht werden, insbesondere da die Fahrgastkabine mittels des Aktuators eine breite Schar an möglichen Bewegungsbahnen aufweist und dadurch auf eine hohe Zahl an Bewegungsszenarien des Fortbewegungsmittels zu einer Vermeidung von Kinetose kompensieren kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine vorteilhaft hohe Funktionalität auf.The inventive design of the device enables an advantageously high degree of compactness to be achieved, in particular since the actuator allows a virtual center of rotation and / or a virtual suspension point of a pendulum movement to be chosen almost freely. A construction of an advantageously compact means of transportation, in particular with an advantageously low height at least substantially perpendicular to a ground of the means of transportation, can be made possible. The inventive design of the device enables an advantageously high effectiveness in avoiding kinetosis in the case of an occupant in the means of transportation, in particular since the passenger cabin has a wide range of possible movement paths by means of the actuator and thus a high number of movement scenarios of the means of transportation can compensate for avoiding kinetosis. Due to the configuration according to the invention, the device has an advantageously high functionality.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Koppeleinheit zumindest eine Führungseinheit umfasst, wobei zumindest der Aktuator und die Fahrgastkabine über die Führungseinheit in einer Ebene zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Unterboden des Fortbewegungsmittels in zumindest zwei Richtungen, insbesondere entlang zumindest zweier Achsen, beweglich gelagert sind und wobei die Antriebseinheit zumindest ein Antriebselement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine in zumindest einer Bewegung über die Führungseinheit aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorteilhafterweise ist die Führungseinheit zumindest größtenteils zwischen der Rahmeneinheit und dem zumindest einen Aktuator angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Führungseinheit zwischen dem zumindest einen Aktuator und der Fahrgastkabine angeordnet ist. Bevorzugt sind zumindest der Aktuator und die Fahrgastkabine über die Führungseinheit entlang zumindest zwei verschiedener Achsen beweglich gelagert. Vorzugsweise weist die Führungseinheit insbesondere zumindest zwei, vorzugsweise zumindest vier und besonders bevorzugt sechs Führungselemente auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Führungseinheit eine von zwei, vier oder sechs abweichende Anzahl an Führungselementen aufweist. Ein Fachmann wird anhand seines Fachwissens eine für die Aufgabe der Führungseinheit als sinnvoll erscheinende Anzahl an Führungselementen auswählen. Vorteilhafterweise weisen die Führungselemente zumindest größtenteils einen geradlinigen Verlauf auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Führungselemente zumindest größtenteils einen gebogenen Verlauf oder eine Kombination aus einem geradlinigen und gebogenen Verlauf aufweisen. Bevorzugt sind die Führungselemente zumindest teilweise als Schienen, als Leisten, als Träger o. dgl. ausgebildet. Vorzugsweise weist die Führungseinheit für jedes Führungselement zumindest ein Koppelelement auf, welches dazu vorgesehen ist, eines der Führungselemente auf einem anderen der Führungselemente und/oder der Rahmeneinheit beweglich zu lagern. Insbesondere ist das Koppelelement zumindest teilweise als Führungsrolle und/oder als Führungsschlitten ausgebildet. Bevorzugt ist zumindest eines der Führungselemente zumindest teilweise mit der Rahmeneinheit verbunden. Vorzugsweise ist zumindest ein anderes der Führungselemente zumindest teilweise mit der Fahrgastkabine verbunden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Flexibilität und Funktionalität erreicht werden, insbesondere da durch eine Translationsbewegungen der Fahrgastkabine über die Führungseinheit, zusätzlich zu einer Bewegung mittels des Aktuators, die Fahrgastkabine eine hohe Anzahl an möglichen Bewegungsbahnen aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Reaktionsgeschwindigkeit erreicht werden, insbesondere da die Fahrgastkabine über die Führungseinheit unabhängig von einer Bewegung mittels des Aktuators bewegt werden kann. Es kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort ermöglicht werden, insbesondere da über die Kombination von einer Bewegung mittels des Aktuators und einer Translationsbewegung über die Führungseinheit, ein für einen im Fortbewegungsmittel befindlichen Insassen weicherer Übergang zwischen zwei Positionen der Fahrgastkabine erreicht werden kann.Furthermore, it is proposed that the coupling unit comprises at least one guide unit, wherein at least the actuator and the passenger cabin are movably supported in at least two directions, in particular along at least two axes, in one plane via the guide unit and at least substantially parallel to an underbody of the means of transportation wherein the drive unit has at least one drive element which is provided to actively dampen and / or actively move at least the passenger cabin in at least one movement via the guide unit. The guide unit is advantageously arranged at least for the most part between the frame unit and the at least one actuator. However, it is also conceivable that the guide unit is arranged between the at least one actuator and the passenger cabin. At least the actuator and the passenger cabin are preferably movably mounted along at least two different axes via the guide unit. The guide unit preferably has in particular at least two, preferably at least four and particularly preferably six guide elements. However, it is also conceivable for the guide unit to have a number of guide elements that deviate from two, four or six. On the basis of his specialist knowledge, a person skilled in the art will select a number of guide elements that appear to be useful for the task of the management unit. The guide elements advantageously have, at least for the most part, a straight course. However, it is also conceivable that the guide elements have, at least for the most part, a curved course or a combination of a straight and curved course. The guide elements are preferably at least partially designed as rails, as strips, as supports or the like. For each guide element, the guide unit preferably has at least one coupling element which is provided for movably mounting one of the guide elements on another of the guide elements and / or the frame unit. In particular, the coupling element is at least partially designed as a guide roller and / or as a guide carriage. At least one of the guide elements is preferably at least partially connected to the frame unit. At least another one of the guide elements is preferably at least partially connected to the passenger cabin. The inventive design of the device enables an advantageously high level of flexibility and functionality to be achieved, in particular since the passenger cabin has a large number of possible trajectories due to translational movements of the passenger cabin via the guide unit, in addition to a movement by means of the actuator. The inventive design of the device enables an advantageously high reaction speed to be achieved, in particular since the passenger cabin can be moved via the guide unit independently of a movement by means of the actuator. An advantageously high level of user comfort can be made possible, in particular since the combination of a movement by means of the actuator and a translational movement by means of the guide unit can achieve a softer transition between two positions of the passenger cabin for an occupant in the means of transport.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit zumindest drei Aktuatoren, insbesondere Linearaktuatoren, umfassen/umfasst, wobei die Fahrgastkabine mittels der Koppeleinheit und/oder der Antriebseinheit, insbesondere mittels zumindest einer Führungseinheit der Koppeleinheit und den zumindest drei Aktuatoren, über eine Kombination aus Translations- und Rotationsbewegung zumindest im Wesentlichen auf einer Pendelbahn bewegbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit eine von drei abweichende Anzahl an Aktuatoren aufweist. Ein Fachmann wird anhand seines Fachwissens eine für die Aufgabe der Koppeleinheit und/oder der Antriebseinheit als sinnvoll erscheinende Anzahl an Aktuatoren auswählen. Vorzugsweise sind die Koppeleinheit, die Führungseinheit und die Antriebseinheit dazu vorgesehen, die Fahrgastkabine durch die Kombination von zumindest einer Translationsbewegung und zumindest einer Rotationsbewegung auf zumindest einer Trajektorie, insbesondere einer Pendelbahn, relativ zur Rahmeneinheit beweglich zu lagern, aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorteilhafterweise sind die drei Aktuatoren in gleichmäßigen Abständen um eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer einem Untergrund zugewandten Fläche eines Unterbodens des Fortbewegungsmittels verlaufenden Hochachse angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass die Aktuatoren in unterschiedlichen Abständen um die Hochachse angeordnet sind. Vorzugsweise sind die drei Aktuatoren, insbesondere an der Rahmeneinheit und/oder der Fahrgastkabine, separat ausgebildet und relativ zueinander beabstandet an der Rahmeneinheit und/oder der Fahrgastkabine angeordnet. Vorteilhafterweise sind die drei Aktuatoren unabhängig voneinander, insbesondere über die Steuer- und/oder Regeleinheit, in eine jeweilige Haupterstreckungsrichtung, insbesondere entlang jeweils einer unterschiedlichen Achse, ein- und ausfahrbar. Vorteilhafterweise weist die Antriebseinheit zumindest drei Antriebselemente auf die jeweils zumindest teilweise an einem der drei Aktuatoren und/oder einem Lagerelement der Koppeleinheit angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Antriebseinheit eine von drei abweichende Anzahl an Antriebselementen aufweist. Ein Fachmann wird anhand seines Fachwissens eine für die Aufgabe der Antriebseinheit als sinnvoll erscheinende Anzahl an Antriebselementen auswählen. Die drei Antriebselemente sind insbesondere dazu vorgesehen, die drei Aktuatoren unabhängig voneinander in jeweils einer Bewegung relativ zur Rahmeneinheit, insbesondere über die Koppeleinheit, aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die drei Aktuatoren unabhängig voneinander anzusteuern. Es ist denkbar, dass die Aktuatoren derart angeordnet sind und über die Steuer- und/oder Regeleinheit derart steuer- und/oder regelbar sind, dass die Aktuatoren eine Parallelkinetikmaschine bilden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Stabilität und Robustheit erreicht werden, insbesondere da Belastungen und eine aufzuwendende Arbeit durch eine Bewegung der Fahrgastkabine auf drei Aktuatoren verteilt werden können. Es kann ein hoher Benutzerkomfort erreicht werden, insbesondere da Schwingungen der Fahrgastkabine vorteilhaft entgegengewirkt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Reaktionsgeschwindigkeit und Präzision einer Bewegung der Fahrgastkabine erreicht werden, insbesondere da die Fahrgastkabine über die drei Aktuatoren jeweils unabhängig bewegt werden kann.In addition, it is proposed that the coupling unit and / or the drive unit comprise / comprise at least three actuators, in particular linear actuators, the passenger cabin using the coupling unit and / or the drive unit, in particular using at least one guide unit of the coupling unit and the at least three actuators, via one Combination of translational and rotational movement is at least essentially movable on an aerial tramway. However, it is also conceivable for the coupling unit and / or the drive unit to have a different number of actuators. On the basis of his specialist knowledge, a person skilled in the art will select a number of actuators which appears to be useful for the task of the coupling unit and / or the drive unit. The coupling unit, the guide unit and the drive unit are preferably provided for the passenger cabin by combining at least one Translational movement and at least one rotational movement on at least one trajectory, in particular a pendulum, movably supported, actively damped and / or actively moved relative to the frame unit. Advantageously, the three actuators are arranged at regular intervals around an upright axis that extends at least substantially perpendicular to a surface of an underbody of the means of transportation that faces an underground. However, it is also conceivable that the actuators are arranged at different distances around the vertical axis. The three actuators, in particular on the frame unit and / or the passenger cabin, are preferably designed separately and are arranged on the frame unit and / or the passenger cabin at a distance from one another. Advantageously, the three actuators can be moved in and out independently of one another, in particular via the control and / or regulating unit, in a respective main direction of extension, in particular along a different axis in each case. The drive unit advantageously has at least three drive elements, each of which is at least partially arranged on one of the three actuators and / or a bearing element of the coupling unit. However, it is also conceivable for the drive unit to have a different number of drive elements from three. On the basis of his specialist knowledge, a person skilled in the art will select a number of drive elements that appears to be useful for the task of the drive unit. The three drive elements are particularly intended to actively dampen and / or actively move the three actuators independently of one another in one movement relative to the frame unit, in particular via the coupling unit. The control and / or regulating unit is preferably provided to control the three actuators independently of one another. It is conceivable that the actuators are arranged in such a way and can be controlled and / or regulated via the control and / or regulating unit in such a way that the actuators form a parallel kinetic machine. The inventive design of the device enables an advantageously high stability and robustness to be achieved, in particular since loads and labor to be expended can be distributed to three actuators by moving the passenger cabin. A high level of user comfort can be achieved, in particular since vibrations in the passenger cabin can be advantageously counteracted. The inventive design of the device enables an advantageously high reaction speed and precision of a movement of the passenger cabin to be achieved, in particular since the passenger cabin can be moved independently via the three actuators.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest eine Lagereinheit, insbesondere eine Radiallagereinheit, aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine derart beweglich zu lagern, dass die Fahrgastkabine unabhängig von einer Lagerung der Koppeleinheit beweglich gelagert ist. Vorzugsweise ist die Lagereinheit an der Rahmeneinheit und/oder der Führungseinheit angeordnet. Bevorzugt ist die Lagereinheit dazu vorgesehen, zumindest die Fahrgastkabine und den Aktuator um die Hochachse beweglich zu lagern. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Lagereinheit zwischen der Fahrgastkabine und dem Aktuator angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist die Antriebeinheit zumindest ein Antriebselement auf, welches zumindest teilweise an der Lagereinheit angeordnet ist. Bevorzugt ist das Antriebselement dazu vorgesehen, zumindest die Fahrgastkabine in einer Bewegung, insbesondere einer Rotationsbewegung, über die Lagereinheit aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Funktionalität erreicht werden, insbesondere da die Fahrgastkabine in einer Ebene, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Hochachse angeordnet ist, relativ zu einer Ausrichtung des Fortbewegungsmittels bewegbar ist. Es kann vorteilhaft effektiv Kinetose bei einem im Fortbewegungsmittel befindlichen Insassen vermieden werden, insbesondere da Beschleunigungen der Fahrgastkabine, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Ebene, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Hochachse angeordnet ist, durch zumindest eine Bewegung des Fortbewegungsmittels auftreten, entgegengewirkt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine Ausrichtung der Fahrgastkabine relativ zum Fortbewegungsmittel, insbesondere in eine Hauptfortbewegungsrichtung des Fortbewegungsmittels oder entgegen der Hauptfortbewegungsrichtung, erfolgen.It is further proposed that the device has at least one bearing unit, in particular a radial bearing unit, which is provided for movably mounting at least the passenger cabin in such a way that the passenger cabin is movably supported independently of a mounting of the coupling unit. The bearing unit is preferably arranged on the frame unit and / or the guide unit. The bearing unit is preferably provided to support at least the passenger cabin and the actuator so as to be movable about the vertical axis. However, it is also conceivable that the bearing unit is arranged between the passenger cabin and the actuator. The drive unit advantageously has at least one drive element which is at least partially arranged on the bearing unit. The drive element is preferably provided for actively damping and / or actively moving at least the passenger cabin in one movement, in particular a rotational movement, via the bearing unit. Through the An embodiment of the device according to the invention can advantageously achieve a high level of functionality, in particular since the passenger cabin can be moved relative to an orientation of the means of transportation in a plane which is at least substantially perpendicular to the vertical axis. Kinetosis can advantageously be effectively avoided in the case of an occupant in the means of transportation, in particular since accelerations of the passenger cabin which occur at least substantially parallel to the plane, which is at least substantially perpendicular to the vertical axis, can be counteracted by at least one movement of the means of transportation. The inventive configuration of the device allows the passenger cabin to be oriented relative to the means of transportation, in particular in a main direction of travel of the means of transportation or counter to the main direction of travel.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Aktuator zumindest teilweise als ein, insbesondere mehrachsiger, Roboterarm ausgebildet ist. Vorteilhafterweise weist der Roboterarm zumindest zwei Gelenke auf. Vorzugsweise ist der Roboterarm dazu vorgesehen, zumindest die Fahrgastkabine in einer Bewegung auf zumindest einer Trajektorie, insbesondere zumindest einer Pendelbahn, relativ zur Rahmeneinheit aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit dazu vorgesehen, den Roboterarm in zumindest einer Bewegung aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Bei einer Ausgestaltung bei der der Roboterarm dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine in einer Bewegung auf zumindest einer Pendelbahn relativ zur Rahmeneinheit aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen, ist ein virtueller Aufhängepunkt eines virtuellen Pendels, welches durch die Pendelbahn definiert ist, außerhalb des Fortbewegungsmittels angeordnet. Vorteilhafterweise ist der Roboterarm dazu vorgesehen, zumindest die Fahrgastkabine in einer Bewegung entlang einer Achse zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Pendelbahn aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Kompaktheit erreicht werden, insbesondere, da mittels des Roboterarms eine Anhebung des virtuellen Aufhängepunkts einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine bezüglich des Fortbewegungsmittels erreicht werden kann. Es kann eine vorteilhaft geringe Anzahl an Bauteilen und dadurch vorteilhaft geringe Herstellungskosten ermöglicht werden, insbesondere da die Fahrgastkabine lediglich über den Roboterarm bewegt werden kann.Furthermore, it is proposed that the actuator is at least partially designed as a, in particular multi-axis, robot arm. The robot arm advantageously has at least two joints. The robot arm is preferably provided for actively damping and / or actively moving at least the passenger cabin in one movement on at least one trajectory, in particular at least one aerial tramway, relative to the frame unit. The drive unit is preferably provided for actively damping and / or actively moving the robot arm in at least one movement. In a configuration in which the robot arm is provided for actively damping and / or actively moving at least the passenger cabin in one movement on at least one aerial tramway relative to the frame unit, a virtual suspension point of a virtual pendulum, which is defined by the aerial tramway, is outside the means of transportation arranged. The robot arm is advantageously provided for actively damping and / or actively moving at least the passenger cabin in a movement along an axis, at least substantially perpendicular to the aerial tramway. The configuration of the device according to the invention enables an advantageously high degree of compactness to be achieved, in particular since the robot arm can be used to raise the virtual suspension point of a pendulum movement of the passenger cabin with respect to the means of transportation. An advantageously small number of components and thereby advantageously low manufacturing costs can be made possible, in particular since the passenger cabin can only be moved via the robot arm.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit zumindest sechs Aktuatoren umfasst, wobei die Fahrgastkabine über die zumindest sechs Aktuatoren als virtuelles Pendel relativ zur Rahmeneinheit beweglich gelagert ist und über die Antriebseinheit aktiv dämpfbar und/oder aktiv bewegbar ist. Vorzugsweise sind jeweils zwei der sechs Aktuatoren an einer Seite an der Rahmeneinheit und/oder einer Lagereinheit zumindest im Wesentlichen benachbart angeordnet, insbesondere über jeweils ein Lagerelement gelagert. Vorteilhafterweise ist jeder der zwei Aktuatoren an einer anderen Seite mit einem weiteren der sechs Aktuatoren an der Fahrgastkabine und/oder einer Lagereinheit zumindest im Wesentlichen benachbart angeordnet, insbesondere über jeweils ein Lagerelement gelagert. Bevorzugt ist jeder der sechs Aktuatoren an jeweils einem Ende mit einem anderen der sechs Aktuatoren zumindest im Wesentlichen benachbart angeordnet. Vorzugsweise sind die Aktuatoren an der Fahrgastkabine, der Rahmeneinheit und/oder einer Lagereinheit in zueinander benachbart angeordneten Pärchen in eine Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen voneinander um einen Fixpunkt an der Fahrgastkabine, der Rahmeneinheit und/oder der Lagereinheit angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Fixpunkt der Fahrgastkabine, der Rahmeneinheit und/oder der Lagereinheit auf einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer einem Untergrund zugewandten Fläche des Unterbodens des Fortbewegungsmittels verlaufenden Hochachse angeordnet. Darunter, dass zwei Aktuatoren auf einem Bauteil, insbesondere der Fahrgastkabine, der Rahmeneinheit und/oder einer Lagereinheit, „zumindest im Wesentlichen benachbart angeordnet“ sind, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Abstand zwischen den zwei Aktuatoren insbesondere höchstens 80%, vorzugsweise höchstens 50% und besonders bevorzugt höchstens 30%, einer Erstreckung zumindest eines der zwei Aktuatoren in eine Abstandsrichtung, insbesondere entlang einer Oberfläche des Bauteils, entspricht. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Stabilität und Robustheit erreicht werden, insbesondere da Belastungen und eine aufzuwendende Arbeit durch eine Bewegung der Fahrgastkabine auf die sechs Aktuatoren verteilt werden können. Es kann ein hoher Benutzerkomfort erreicht werden, insbesondere da Schwingungen für einen im Fortbewegungsmittel befindlichen Insassen vorteilhaft entgegengewirkt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft geringe Anzahl an Bauteilen und dadurch vorteilhaft geringe Herstellungskosten ermöglicht werden, insbesondere da die Fahrgastkabine lediglich mittels der sechs Aktuatoren in einer Pendelbewegung aktiv gedämpft und/oder aktiv bewegt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Beweglichkeit der Koppeleinheit beziehungsweise der Fahrgastkabine in allen sechs Freiheitsgraden ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the coupling unit and / or the drive unit comprise at least six actuators, the passenger cabin being movably mounted relative to the frame unit as a virtual pendulum via the at least six actuators and being actively dampable and / or actively movable via the drive unit. Preferably, two of the six actuators are arranged on one side on the frame unit and / or a bearing unit, at least substantially adjacent, in particular, each being supported by a bearing element. Advantageously, each of the two actuators on another side is arranged at least substantially adjacent to another of the six actuators on the passenger cabin and / or a storage unit, in particular, each being supported by a bearing element. Each of the six actuators is preferably arranged at least one end at least substantially adjacent to another of the six actuators. The actuators on the passenger cabin, the frame unit and / or a bearing unit are preferably arranged in pairs arranged adjacent to one another in a circumferential direction at regular intervals from one another around a fixed point on the passenger cabin, the frame unit and / or the bearing unit. The fixed point of the passenger cabin, the frame unit and / or the storage unit is particularly preferably arranged on a vertical axis which extends at least substantially perpendicular to a surface of the sub-floor of the means of transport facing a surface. The fact that two actuators on a component, in particular the passenger cabin, the frame unit and / or a storage unit, are “arranged at least substantially adjacent” should in particular mean that a distance between the two actuators is in particular at most 80%, preferably at most 50 % and particularly preferably at most 30%, corresponds to an extension of at least one of the two actuators in a distance direction, in particular along a surface of the component. The inventive design of the device enables an advantageously high stability and robustness to be achieved, in particular since loads and labor to be expended can be distributed to the six actuators by moving the passenger cabin. A high level of user comfort can be achieved, in particular since vibrations can advantageously be counteracted for an occupant in the means of transportation. The configuration according to the invention enables an advantageously small number of components and thereby advantageously low manufacturing costs, in particular since the passenger cabin can only be actively damped and / or actively moved in a pendulum motion by means of the six actuators. The configuration according to the invention enables mobility of the coupling unit or the passenger cabin in all six degrees of freedom.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit zusammen oder einzeln ein Tripod oder ein Hexapod bilden. Vorteilhaft weisen/weist die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit, insbesondere in zumindest einer Ausgestaltung der Vorrichtung, genau drei Aktuatoren auf, die derart angeordnet sind, dass zwischen der Rahmeneinheit und der Fahrgastkabine ein Tripod gebildet wird. Vorzugsweise weisen/weist die Koppeleinheit und/oder die Antriebseinheit, insbesondere in zumindest einer Ausgestaltung der Vorrichtung, genau sechs Aktuatoren auf, die derart angeordnet sind, dass zwischen der Rahmeneinheit und der Fahrgastkabine ein Hexapod gebildet wird. Bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die Aktuatoren derart zu steuern und/oder zu regeln, dass zumindest die Fahrgastkabine über das Tripod oder Hexapod in einer Pendelbewegung relativ zur Rahmeneinheit aktiv gedämpft und/oder bewegt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Stabilität und Robustheit erreicht werden, insbesondere da mittels einer Tripod oder Hexapod eine Anfälligkeit für Stöße reduziert werden kann. Es kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort erreicht werden, insbesondere da Bewegungen der Fahrgastkabine über den Tripod oder Hexapod derart ausgeführt werden können, dass diese für einen im Fortbewegungsmittel befindlichen Insassen vorteilhaft weich beziehungsweise ruckfrei wahrgenommen werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Beweglichkeit der Koppeleinheit beziehungsweise der Fahrgastkabine in allen sechs Freiheitsgraden ermöglicht werden.It is further proposed that the coupling unit and / or the drive unit together or individually form a tripod or a hexapod. Advantageously, the coupling unit and / or the drive unit, in particular in at least one embodiment of the device, have exactly three actuators which are arranged such that a tripod is formed between the frame unit and the passenger cabin. The coupling unit and / or the drive unit, in particular in at least one embodiment of the device, preferably have / has exactly six actuators which are arranged such that a hexapod is formed between the frame unit and the passenger cabin. The control and / or regulating unit is preferably provided to control and / or regulate the actuators in such a way that at least the passenger cabin is actively damped and / or moved in a pendulum motion relative to the frame unit via the tripod or hexapod. An advantageous high stability and robustness can be achieved by the configuration of the device according to the invention, in particular since a tripod or hexapod can reduce the susceptibility to impacts. An advantageously high level of user comfort can be achieved, in particular since movements of the passenger cabin via the tripod or hexapod can be carried out in such a way that they are perceived to be advantageously smooth or jerk-free for an occupant in the means of transportation. The configuration according to the invention enables mobility of the coupling unit or the passenger cabin in all six degrees of freedom.
Außerdem wird ein Verfahren zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit in Abhängigkeit von einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine, über den zumindest einen Aktuator, insbesondere Linearaktuator, der Koppeleinheit und/oder der Antriebseinheit derart aktiv gedämpft und/oder aktiv bewegt wird, dass den durch eine Bewegung des Fortbewegungsmittels auf einen Insasse wirkenden Kräften, insbesondere Horizontalkräften, entgegengewirkt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft effektive Entgegenwirkung von Kinetose erreicht werden. Es kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort erreicht werden.In addition, a method for counteracting kinetosis in an occupant of an, in particular autonomous, means of transportation by means of at least one device according to the invention is proposed. It is proposed that in at least one method step, the passenger cabin by means of the drive unit depending on a movement parameter of the passenger cabin relative to the frame unit, in particular of a movement parameter of the passenger cabin leading to kinetosis for an occupant, via the at least one actuator, in particular Linear actuator, the coupling unit and / or the drive unit is actively damped and / or actively moved in such a way that the forces acting on an occupant, in particular horizontal forces, are counteracted by a movement of the means of transportation. The inventive design of the method enables an advantageously effective counteraction of kinetosis to be achieved. An advantageously high level of user comfort can be achieved.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Trajektorie einer mittels des Aktuators ausgeführten Bewegung, insbesondere einer Pendelbewegung, der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit über eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung in Abhängigkeit von einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine, gesteuert und/oder geregelt wird. Vorzugsweise wird die Bewegungskenngröße in zumindest einem Verfahrensschritt periodisch oder kontinuierlich von einer Sensoreinheit der Vorrichtung erfasst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft effektive Entgegenwirkung von Kinetose erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Automatisierung der Vorrichtung erreicht werden.Furthermore, it is proposed that in at least one method step, a trajectory of a movement, in particular a pendulum movement, of the passenger cabin performed by means of the actuator, relative to the frame unit, via a control and / or regulating unit of the device depending on a movement parameter of the passenger cabin relative to the frame unit, in particular is controlled and / or regulated by a movement parameter of the passenger cabin leading to a kinetosis in an occupant. The movement parameter is preferably recorded periodically or continuously in at least one method step by a sensor unit of the device. The inventive design of the method enables an advantageously effective counteraction of kinetosis to be achieved. An advantageously high level of automation of the device can be achieved.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The device according to the invention and / or the method according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the device according to the invention and / or the method according to the invention can have a number which differs from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned to fulfill a function described herein. In addition, within the ranges of values specified in this disclosure, values lying within the stated limits are also to be considered as disclosed and can be used as desired.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawing. Five exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels, -
2 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einer ersten alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels, -
3 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einer zweiten alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels, -
4 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einer dritten alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels, -
5 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einer vierten alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels, -
6 eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines Fortbewegungsmittels mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
7 eine Lagereinheit und eine Führungseinheit der dritten und vierten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei dem Insassen des Fortbewegungsmittels in einem Ausschnitt, -
8 eine alternative Ausgestaltung einer Lagereinheit und einer Führungseinheit der dritten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei dem Insassen des Fortbewegungsmittels und -
9 eine Skizze zur Darstellung eines Funktionsprinzips der dritten und vierten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei dem Insassen des Fortbewegungsmittels.
-
1 1 shows a schematic representation of a means of transportation with a device according to the invention for counteracting kinetosis for an occupant of the means of transportation, -
2nd 1 shows a schematic representation of a means of transportation with a first alternative embodiment of a device according to the invention for counteracting kinetosis in an occupant of the means of transportation, -
3rd 1 shows a schematic representation of a means of transportation with a second alternative embodiment of a device according to the invention for counteracting kinetosis for an occupant of the means of transportation, -
4th 1 shows a schematic representation of a means of transportation with a third alternative embodiment of a device according to the invention for counteracting kinetosis in an occupant of the means of transportation, -
5 1 shows a schematic representation of a means of transportation with a fourth alternative embodiment of a device according to the invention for counteracting kinetosis in an occupant of the means of transportation, -
6 1 shows a schematic representation of a sequence of a method according to the invention for counteracting kinetosis in an occupant of a means of transportation by means of a device according to the invention, -
7 a bearing unit and a guide unit of the third and fourth embodiment of the device according to the invention for counteracting kinetosis in the occupant of the means of transportation in a cutout, -
8th an alternative embodiment of a storage unit and a guide unit of the third embodiment of the device according to the invention for counteracting kinetosis in the occupant of the means of transportation and -
9 a sketch to illustrate a functional principle of the third and fourth embodiment of the device according to the invention for counteracting kinetosis in the occupant of the means of transportation.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Die Koppeleinheit
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Vorzugsweise weist die Vorrichtung
In den
Die Vorrichtung
Die Koppeleinheit
Die Vorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016009452 A1 [0001]DE 102016009452 A1 [0001]
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2018
- 2018-12-20 DE DE102018222635.0A patent/DE102018222635A1/en active Pending
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