DE102018222646A1

DE102018222646A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines Fortbewegungsmittels

Info

Publication number: DE102018222646A1
Application number: DE102018222646.6A
Authority: DE
Inventors: Henning Hoepfner; Daniel Schmidt; Thomas Schlender
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25

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), mit zumindest einer Fahrgastkabine (18a; 18b), mit zumindest einer Koppeleinheit (28a; 28b) zur beweglichen Lagerung der Fahrgastkabine (18a; 18b) relativ zur Rahmeneinheit (22a; 22b) und mit zumindest einer Antriebseinheit (30a; 30b), die dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine (18a; 18b) über die Koppeleinheit (28a; 28b) in zumindest einer Bewegung aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest eine Sensoreinheit (46a; 46b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine (18a; 18b) in Bezug zur Rahmeneinheit (22a; 22b) und/oder des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) zu erfassen.

Description

Stand der Technik
Aus DE 10 2016 009 452 A1 ist bereits eine 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, bekannt.
Offenbarung der Erfindung
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.
Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest eine Sensoreinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit und/oder des Fortbewegungsmittels zu erfassen.
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.
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 ein Piezoelement, zumindest eine Umlaufspindel, zumindest einen Torque-Motor und/oder andere, einem Fachmann bekannte, insbesondere elektrische, Antriebselemente. Vorteilhafterweise erfolgt eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine derart, dass eine Auslenkung und/oder eine Zurückführung nach einer Auslenkung der Fahrgastkabine entsprechend eines aperiodischen Grenzfalls erfolgen/erfolgt.
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.
Vorzugsweise ist die Koppeleinheit zwischen der Fahrgastkabine und der Rahmeneinheit angeordnet. Bevorzugt ist die Koppeleinheit zumindest größtenteils an einer Oberseite und/oder an einer Unterseite der Fahrgastkabine angeordnet. Vorteilhafterweise umfasst die Koppeleinheit zumindest eine Komponente, die beispielsweise zumindest teilweise als eine Pendelstange, als ein Gelenk, als ein Aktuator, insbesondere ein Linearaktuator, als eine Schiene und/oder als eine Rolle ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Fahrgastkabine über die Koppeleinheit entlang zumindest einer Trajektorie, insbesondere zumindest einer Pendelbahn, relativ zur Rahmeneinheit beweglich gelagert. Es ist denkbar, dass die Vorrichtung und/oder die Koppeleinheit zumindest eine Sitzlagereinheit umfassen/umfasst, die zwischen der Fahrgastkabine und der Sitzeinheit angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die Sitzeinheit relativ zur Fahrgastkabine in zumindest eine Richtung, insbesondere entlang einer Pendelbahn, beweglich zu lagern. Vorzugsweise weist die Antriebseinheit zumindest ein Antriebselement auf, das dazu vorgesehen ist, die Sitzeinheit in zumindest einer Bewegung relativ zur Fahrgasteinheit über die Sitzlagereinheit aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen.
Vorteilhafterweise umfasst die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement, das insbesondere zumindest teilweise als Piezoelement und/oder als Feder-Masse-Sensor ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Sensorelement an der Fahrgastkabine, der Rahmeneinheit und/oder dem Fortbewegungsmittel angeordnet. Es ist denkbar, dass das Sensorelement zwischen der Fahrgastkabine und der Rahmeneinheit oder der Fahrgastkabine und dem Fortbewegungsmittel angeordnet ist. Es ist denkbar, dass die Sensoreinheit zumindest ein weiteres Sensorelement aufweist, welches insbesondere an der Fahrgastkabine und/oder der Sitzeinheit angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigung der Sitzeinheit in Bezug zur Fahrgastkabine zu erfassen. Vorzugsweise wird die Beschleunigung über die Sensoreinheit periodisch oder kontinuierlich erfasst. Insbesondere weist die Beschleunigung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit und/oder dem Fortbewegungsmittel eine vertikale und/oder eine horizontale Komponente, insbesondere in Bezug zu einem Fortbewegungsuntergrund des Fortbewegungsmittels, auf.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Funktionalität erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft schnelle Erfassung eines Bewegungszustands des Fortbewegungsmittels, der Fahrgastkabine und/oder der Sitzeinheit ermöglicht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft umfangreiche Überwachung der Vorrichtung ermöglicht werden, beispielsweise um ein Verhalten der Fahrgastkabine und/oder des Fortbewegungsmittels zu überwachen oder zu rekonstruieren.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest in Abhängigkeit von einer über die Sensoreinheit erfassten Beschleunigung die Antriebseinheit zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise ist über die Steuer- und/oder Regeleinheit in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit steuerbar und/oder regelbar. 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 ist, 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. Besonders bevorzugt ist die von der Sensoreinheit erfasste Beschleunigung als eine Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine ausgebildet. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die Antriebseinheit derart zu steuern und/oder zu regeln, dass eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgasteinheit der erfassten Beschleunigung der Fahrgastkabine entgegenwirkt. Vorteilhafterweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, eine zukünftige Fortbewegungsstrecke des Fortbewegungsmittels in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung zu ändern und/oder anzupassen. Vorzugsweise umfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest einen Proportionalregler und/oder zumindest einen Regler mit einem differentiellen Übertragungsverhalten, insbesondere zur Steuerung und/oder Regelung einer aktiven Dämpfung und/oder einer Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine über die Antriebseinheit in Abhängigkeit von der über die Sensoreinheit erfassten Beschleunigung. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann ein vorteilhaft effektives Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen erreicht werden, insbesondere da eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung vorteilhaft genau geregelt werden kann. Es kann eine vorteilhaft hohe Automatisierung der Vorrichtung erreicht werden, insbesondere da die aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine unabhängig von einer Fortbewegungsstrecke erfolgen kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft schnelle aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit erfolgen, wodurch insbesondere ein hoher Benutzerkomfort der Vorrichtung erreicht werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit, insbesondere zumindest ein Antriebselement der Antriebseinheit, ein maximal aufbringbares Drehmoment von insbesondere mindestens 250 Nm, vorzugsweise mindestens 350 Nm und besonders bevorzugst mindestens 400 Nm, aufweist. Vorzugsweise ist das von der Antriebseinheit aufbringbare Drehmoment abhängig von einer Masse der Fahrgastkabine, einer Ausgestaltung der Koppeleinheit, insbesondere eine Pendellänge der Koppeleinheit, und/oder einer Ausgestaltung des Antriebselements, insbesondere der Übersetzung des Antriebselements. Vorteilhafterweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, dass Drehmoment der Antriebseinheit in Abhängigkeit von einer zum Entgegenwirken von Kinetose bei dem Insassen benötigten aktiven Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine zu steuern und/oder zu regeln. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft effektive Entgegenwirkung von Kinetose bei einem Insassen erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine große Masse zu einer effektiven Entgegenwirkung von Kinetose beschleunigt werden. Es kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest einen aktiven Betriebszustand und zumindest einen passiven Betriebszustand aufweist, wobei in dem aktiven Betriebszustand zumindest eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine zumindest in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung mittels der Antriebseinheit erfolgt und in dem passiven Betriebszustand lediglich eine passive Dämpfung der Fahrgastkabine mittels der Koppeleinheit erfolgt. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die Vorrichtung von dem aktiven Betriebszustand in den passiven Betriebszustand und/oder von dem passiven Betriebszustand in den aktiven Betriebszustand zu überführen. Vorteilhafterweise wird das Antriebselement bei einem Überführen von dem aktiven Betriebszustand in den passiven Betriebszustand von der Koppeleinheit und/oder der Fahrgastkabine entkoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass eine Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit derart erfolgt, dass die Fahrgastkabine über die Koppeleinheit als freies Pendel relativ zur Rahmeneinheit beweglich gelagert ist. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zumindest eine Dämpfungseinheit, die zumindest ein Dämpfungselement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine, insbesondere in einem passiven Betriebszustand der Vorrichtung, in zumindest einer Bewegung zu dämpfen. Bevorzugt ist das Dämpfungselement zumindest teilweise an der Koppeleinheit, der Rahmeneinheit und/oder der Fahrgastkabine angeordnet. Vorteilhafterweise ist die Dämpfungseinheit dazu vorgesehen, in dem aktiven Betriebszustand und dem passiven Betriebszustand der Vorrichtung zumindest eine Bewegung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit zu dämpfen. Vorzugsweise erfolgt eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine über die Antriebseinheit mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit in Abhängigkeit von einer Dämpfungskonstanten der Dämpfungseinheit. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Dämpfungseinheit in dem aktiven Betriebszustand von der Koppeleinheit und/oder der Fahrgastkabine entkoppelt ist. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass in dem aktiven Betriebszustand zumindest eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Sitzeinheit in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung der Sitzeinheit in Bezug zur Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit über die Sitzlagereinheit erfolgt und in dem passiven Betriebszustand lediglich eine passive Dämpfung der Sitzeinheit bezüglich der Fahrgastkabine über die Sitzlagereinheit und/oder die Dämpfungseinheit erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine vorteilhaft hohe Energieeffizienz erreicht werden, insbesondere da in einem Fahrbetrieb des Fortbewegungsmittels, in dem eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine zur Entgegenwirkung von Kinetose bei einem Insassen entbehrlich ist, zu einer, insbesondere ausschließlich, passiven Dämpfung der Fahrgastkabine gewechselt werden kann.
Außerdem wird ein Verfahren zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels, mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt über die Sensoreinheit zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit und/oder des Fortbewegungsmittels zumindest in einer Ebene zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Unterboden des Fortbewegungsmittels erfasst wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass über die Sensoreinheit zumindest eine Beschleunigung in eine Richtung senkrecht zum Unterboden des Fortbewegungsmittels erfasst wird. Vorzugsweise erfolgt eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit über die Antriebseinheit in eine einer durch fahrphysikbedingte und auf die Fahrgastkabine wirkende Beschleunigung zumindest im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung. Vorzugsweise erfolgt die Erfassung mittels der Sensoreinheit in einer Ausgangsposition der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit, wobei insbesondere zumindest eine Mittelachse der Fahrgastkabine entlang einer Hochachse verläuft. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann ein vorteilhaft effektives Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen erreicht werden, insbesondere da Horizontalschwingungen während eines Fahrbetriebs erfasst und vorteilhaft schnell Gegenmaßnahmen bewirkt werden können.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Beschleunigung der Fahrgastkabine in Bezug zum Fortbewegungsmittel und/oder die Beschleunigung des Fortbewegungsmittels mittels der Sensoreinheit zumindest über zwei unterschiedliche Richtungskomponenten, insbesondere über eine Vorwärtsbeschleunigung und eine Seitwärtsbeschleunigung, erfasst wird. Vorteilhafterweise erfolgt mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit eine Auswahl von zumindest zwei zu steuernden und/oder zu regelnden Antriebselementen der Antriebseinheit in Abhängigkeit von den unterschiedlichen erfassten Richtungskomponenten der Beschleunigung. Es ist denkbar, dass mittels der Sensoreinheit eine Drehratenänderung der Fahrgastkabine um die Hochachse erfasst wird. Vorzugsweise werden die zwei Antriebselemente mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit unabhängig voneinander gesteuert und/oder geregelt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft hohe Flexibilität und Funktionalität erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Effizienz bei der Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit ermöglicht werden, insbesondere zum effektiven Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest über die erfasste Beschleunigung der Fahrgastkabine relativ zum Fortbewegungsmittel und/oder der Beschleunigung des Fortbewegungsmittels mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung zumindest eine Gleichgewichtsposition der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit ermittelt wird. Vorzugsweise ist die Fahrgastkabine in der Gleichgewichtsposition derart angeordnet, dass durch eine momentane Bewegung des Fortbewegungsmittels auf die Fahrgastkabine, insbesondere auf einen in der Fahrgastkabine befindlichen Insassen, eine minimale Tangentialbeschleunigung wirkt. Insbesondere wirkt die Tangentialbeschleunigung in eine Richtung, die zumindest im Wesentlichen entlang einer Oberfläche einer über alle möglichen Pendelbahnen der über die Koppeleinheit beweglich gelagerten Fahrgastkabine aufgespannten Kugel ausgerichtet ist. Bevorzugt ist die Gleichgewichtsposition abhängig von einer Masse der Fahrgastkabine und einer Ausgestaltung, insbesondere einer Trägheit, der Koppeleinheit.
Insbesondere ist die Gleichgewichtsposition der Fahrgastkabine abhängig von einem Betrag und einer Richtung einer Beschleunigung des Fortbewegungsmittels, einer Änderung eines Untergrunds des Fortbewegungsmittels und/oder einer Änderung von zumindest einer Umgebungskenngröße einer das Fortbewegungsmittel umgebenden Umgebung, insbesondere einer Dichte. Vorzugsweise erfolgt in zumindest einem Verfahrensschritt, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Gleichgewichtsposition mit einer momentanen Position der Fahrgastkabine mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit, eine Überführung von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand und/oder von einem passiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand. Besonders bevorzugt wird eine ermittelte Gleichgewichtsposition in Abhängigkeit von zumindest einer erfassten Beschleunigung und/oder einer zeitgleich ausgeführten Bewegung des Fortbewegungsmittels mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit hinterlegt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft effektive Entgegenwirkung von Kinetose bei einem Insassen erreicht werden, insbesondere da ein Soll-Ist-Vergleich einer Auslenkung der Fahrgastkabine zur Steuerung der Fahrgastkabine ermöglicht wird. Es kann eine vorteilhaft hohe Funktionalität ermöglicht werden, insbesondere da ermittelte Gleichgewichtpositionen verschiedenen Fortbewegungsmustern des Fortbewegungsmittels zugeordnet und hinterlegt werden können.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit mittels der Antriebseinheit über eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung zumindest in Abhängigkeit von einer von der Sensoreinheit erfassten Beschleunigung, insbesondere von einer von der Steuer- und/oder Regeleinheit ermittelten Gleichgewichtsposition, der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit gesteuert und/oder geregelt wird. Vorzugsweise erfolgt mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit, insbesondere in einem aktiven Betriebszustand der Vorrichtung, über die Antriebseinheit, insbesondere kontinuierlich, eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine in eine Richtung der Gleichgewichtsposition. Vorteilhafterweise erfolgt in zumindest einem Verfahrensschritt eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit mittels der Antriebseinheit über die Steuer- und/oder Regeleinheit in Abhängigkeit von einer zukünftigen Fortbewegungsstrecke und einer der zukünftigen Fortbewegungsstrecke zugeordneten hinterlegten Gleichgewichtsposition der Fahrgastkabine. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft effektive Entgegenwirkung von Kinetose bei einem Insassen erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hoher Benutzerkomfort erreicht werden, insbesondere da mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit und der Antriebseinheit eine für eine zukünftige Fortbewegungsstrecke ermittelte und hinterlegte Gleichgewichtsposition schon frühzeitig angesteuert werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt über eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung in Abhängigkeit von zumindest einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine, und/oder einer Bewegungskenngröße des Fortbewegungsmittels die Vorrichtung von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand und/oder von einem passiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand überführt wird. Vorzugsweise erfolgt eine Überführung der Vorrichtung von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand und/oder von einem passiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit ausschließlich softwareseitig, insbesondere über eine Änderung einer Art einer Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit. Es ist jedoch auch denkbar, dass zu einer Überführung der Vorrichtung von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand die Antriebseinheit mechanisch von der Koppeleinheit und/oder der Fahrgastkabine entkoppelt wird. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass eine Dämpfungseinheit der Vorrichtung bei einer Überführung der Vorrichtung von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand mit der Koppeleinheit und/oder der Fahrgastkabine in Eingriff gebracht wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft hohe Energieeffizienz erreicht werden, insbesondere da in einem Fahrbetrieb des Fortbewegungsmittels, in dem eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine zur Entgegenwirkung von Kinetose bei einem Insassen überflüssig ist, zu einer, insbesondere ausschließlich, passiven Dämpfung der Fahrgastkabine gewechselt werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit über eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung derart erfolgt, dass einer Tangentialbeschleunigung auf einen Insassen, insbesondere auf einen Insassen zumindest im Wesentlichen in einem Bereich einer Kopfposition der Fahrgastkabine, entgegengewirkt wird. Vorzugsweise ist der Bereich der Kopfposition als ein zumindest im Wesentlichen kapselförmiges Volumen ausgebildet, welches eine Kopfstütze der Sitzeinheit umschließt und eine maximale Erstreckung von weniger als 200 cm, insbesondere von weniger als 150 cm und bevorzugt von weniger als 100 cm aufweist. Vorzugsweise ist der Bereich der Kopfposition zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Pendelbahn, insbesondere auf der Pendelbahn, angeordnet, auf der die Fahrgastkabine über die Koppeleinheit bewegbar ist. Vorteilhafterweise weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf, das dazu vorgesehen ist, die Tangentialbeschleunigung der Fahrgastkabine zu erfassen. Vorzugsweise erfolgt eine Bewegung der Fahrgastkabine über die Koppeleinheit und die Antriebseinheit auf einer Pendelbahn, insbesondere entlang einer Bahn eines virtuellen Schwerpunkts des Pendels, wobei der Bereich der Kopfposition der Fahrgastkabine auf der Pendelbahn bewegt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann ein vorteilhaft effektives Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen erreicht werden, insbesondere da in einem Fahrbetrieb des Fortbewegungsmittels häufig auftretenden Tangentialbeschleunigungen effektiv entgegengewirkt werden kann. Es kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort erreicht werden, insbesondere da eine Beschleunigungsfreiheit nahe einer Kopfposition des Insassen erreicht werden kann.
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.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei 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.
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 Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines Fortbewegungsmittels mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 einen zeitlichen Verlauf von berechneten Bewegungsparametern zu einem Bremsvorgang eines Fortbewegungsmittels mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels,
4 einen zeitlichen Verlauf von einem berechneten benötigten Drehmoment einer Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels bei dem Bremsvorgang,
5 einen zeitlichen Verlauf von in einem Schwerpunkt einer Pendelbewegung einer Fahrgastkabine der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels gemessenen Beschleunigungen bei dem Bremsvorgang,
6 einen zeitlichen Verlauf von in einem Schwerpunkt einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels gemessenen Beschleunigungen bei dem Bremsvorgang,
7 eine kartesische Darstellung von in einem Schwerpunkt einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels gemessene maximale Tangentialbeschleunigungen bei dem Bremsvorgang und
8 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels 10a, welches als autonomes Fortbewegungsmittel 10a ausgebildet ist. Das Fortbewegungsmittel 10a weist eine Hauptfortbewegungsrichtung 14a auf, die insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche eines Untergrunds, insbesondere einer Straßenoberfläche, verläuft. Das Fortbewegungsmittel 10a weist zumindest eine Vorrichtung 12a zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen 16a des Fortbewegungsmittels 10a auf. Vorzugsweise ist die Vorrichtung 12a dazu vorgesehen, zumindest eine durch eine Bewegung des Fortbewegungsmittels 10a auf den Insassen 16a wirkende Beschleunigung über eine Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung einer Fahrgastkabine 18a der Vorrichtung 12a entgegenzuwirken. Das Fortbewegungsmittel 10a umfasst eine Karosserie 20a, die vorzugsweise einteilig mit einer Rahmeneinheit 22a der Vorrichtung 12a ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Karosserie 20a und die Rahmeneinheit 22a separat ausgebildet sind, wobei insbesondere die Karosserie 20a und die Rahmeneinheit 22a beispielsweise über eine Schraub- und/oder Steckverbindung oder auf eine andere, einem Fachmann bekannte Art und Weise verbunden sind. Die Karosserie 20a des Fortbewegungsmittels 10a weist ein Dachelement 24a und einen Unterboden 26a auf. Die Vorrichtung 12a umfasst eine Koppeleinheit 28a zur beweglichen Lagerung der Fahrgastkabine 18a relativ zur Rahmeneinheit 22a und eine Antriebseinheit 30a, die dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine 18a über die Koppeleinheit 28a in zumindest einer Bewegung relativ zur Rahmeneinheit 22a aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Die Fahrgastkabine 18a ist zumindest im Wesentlichen vollständig geschlossen ausgebildet. Die Fahrgastkabine 18a ist insbesondere zur Aufnahme des Insassen 16a vorgesehen. Die Vorrichtung 12a umfasst eine Sitzeinheit 32a zur Positionierung des Insassen 16a während einer Bewegung des Fortbewegungsmittels, wobei die Sitzeinheit 32a innerhalb eines von der Fahrgastkabine 18a umschlossenen Volumens angeordnet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Fahrgastkabine 18a als eine, insbesondere offene, Rahmenanordnung um die Sitzeinheit 32a ausgebildet ist und/oder die Sitzeinheit 32a lediglich zumindest teilweise umschließt. Weiter ist denkbar, dass die Vorrichtung 12a mehr als eine Sitzeinheit 32a umfasst, die in oder an der Fahrgastkabine 18a angeordnet sind und/oder dass die Vorrichtung 12a mehr als eine Fahrgastkabine 18a aufweist, wobei jede der Fahrgastkabinen 18a getrennt über die Koppeleinheit 28a an der Rahmeneinheit 22a befestigt, insbesondere aufgehangen, sind.
Die Koppeleinheit 28a ist dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18a entlang einer und um eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer einem Untergrund zugewandten Fläche des Unterbodens 26a des Fortbewegungsmittels 10a verlaufenden Hochachse 34a beweglich zu lagern, wobei die Antriebseinheit 30a dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18a in zumindest einer Bewegung entlang der Hochachse 34a aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Darunter, dass eine Achse, insbesondere die Hochachse 34a, „zumindest im Wesentlichen senkrecht“ zu einer Fläche, insbesondere der dem Untergrund zugewandten Fläche des Unterbodens 26a des Fortbewegungsmittels, angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Schnittwinkel zwischen der Achse und zumindest einem Normalenvektor der Ebene einen Betrag von insbesondere höchstens 5°, vorzugsweise höchstens 3° und besonders bevorzugt höchstens 1° aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass die Koppeleinheit 28a dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18a lediglich entlang der oder um die zumindest im Wesentlichen senkrecht zum Untergrund zugewandte Fläche des Unterbodens 26a des Fortbewegungsmittels 10a verlaufende Hochachse 34a beweglich zu lagern, wobei die Antriebseinheit 30a dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18a in zumindest einer Bewegung entlang der oder um die Hochachse 34a aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Die Koppeleinheit 28a und/oder die Antriebseinheit 30a umfassen zumindest einen Aktuator 52a, der dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18a relativ zur Rahmeneinheit 22a beweglich zu lagern und aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Die Fahrgastkabine 18a ist relativ zur Karosserie 20a und zur Rahmeneinheit 22a über die Koppeleinheit 28a beweglich gelagert und über die Antriebseinheit 30a in einer Bewegung aktiv dämpfbar und/oder aktiv bewegbar. Insbesondere ist die Fahrgastkabine 18a über die Koppeleinheit 28a relativ zur Rahmeneinheit 22a beweglich gelagert, was in 1 über zwei weitere gestrichelt dargestellte mögliche Positionen der Fahrgastkabine 18a angedeutet ist. Bevorzugt ist die Fahrgastkabine 18a über die Koppeleinheit 28a auf einer Bahn, insbesondere einer Pendelbahn, um einen Aufhängepunkt 54a beweglich gelagert. Es sind aber auch weitere Positionen der Fahrgastkabine 18a denkbar.
Die Vorrichtung 12a umfasst eine Sichtschutzeinheit 36a, die zumindest teilweise an der Fahrgastkabine 18a angeordnet ist. Die Sichtschutzeinheit 36a ist an einer Außenwand und/oder Innenwand der Fahrgastkabine 18a angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Sichtschutzeinheit 36a, insbesondere um einen Insassen 16a, innerhalb der Fahrgastkabine 18a angeordnet ist. Weiter ist denkbar, dass die Sichtschutzeinheit 36a die Fahrgastkabine 18a zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt oder in zumindest einer Schnittebene der Fahrgastkabine 18a eine Außenwand der Fahrgastkabine 18a zumindest im Wesentlichen komplett umschließt. Es ist auch denkbar, dass die Sichtschutzeinheit 36a zumindest teilweise an einer Scheibeneinheit des Fortbewegungsmittels 10a und/oder an der Sitzeinheit 32a angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Sichtschutzeinheit 36a dazu vorgesehen, zumindest einen Sichtbereich eines in der Fahrgastkabine 18a befindlichen Insassen 16a auf eine die Fahrgastkabine 18a und/oder das Fortbewegungsmittel 10a umgebende Umgebung in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere während einer aktiven Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine 18a und/oder der Sitzeinheit 32a relativ zur Rahmeneinheit 22a zumindest teilweise zu verdecken. Die Sichtschutzeinheit 36a weist insbesondere einen durchsichtigen Betriebszustand und einen blickdichten Betriebszustand auf. Es ist denkbar, dass die Sichtschutzeinheit 36a mehr als zwei verschiedene Betriebszustände aufweist, wobei die Sichtschutzeinheit 36a, insbesondere in jedem der Betriebszustände, jeweils eine unterschiedliche Durchsichtigkeit und/oder Transparenz aufweist.
Die Vorrichtung 12a weist eine Sitzlagereinheit 37a auf, die zumindest größtenteils zwischen der Fahrgastkabine 18a und der Sitzeinheit 32a angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Sitzlagereinheit 37a zumindest größtenteils innerhalb der Fahrgastkabine 18a angeordnet und/oder zumindest teilweise von der Fahrgastkabine 18a umschlossen. Die Sitzlagereinheit 37a ist dazu vorgesehen, die Sitzeinheit 32a relativ zur Fahrgastkabine 18a in zumindest eine Richtung, insbesondere entlang zumindest einer Achse, beweglich zu lagern. Es ist auch denkbar, dass die Sitzeinheit 32a über die Sitzlagereinheit 37a relativ zur Fahrgastkabine 18a entlang mehr als einer Achse beweglich gelagert ist. Vorteilhafterweise weist die Antriebseinheit 30a zumindest ein Antriebselement 42a auf, welches dazu vorgesehen ist, die Sitzeinheit 32a in zumindest einer Bewegung relativ zur Fahrgastkabine 18a über die Sitzlagereinheit 37a aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorzugsweise weist die Sitzlagereinheit 37a zumindest eine Komponente auf, die beispielsweise zumindest teilweise als zumindest eine Schiene, als Hydrauliklager und/oder als zumindest ein Linearaktuator ausgebildet ist.
Die Vorrichtung 12a umfasst eine Dämpfungseinheit 38a zur Dämpfung zumindest einer Schwingung der Antriebseinheit 30a, wobei die Dämpfungseinheit 38a zumindest ein Dämpfungselement 40a umfasst, welches zumindest teilweise an der Antriebseinheit 30a angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, zumindest ein Antriebselement 42a der Antriebseinheit 30a gegen zumindest eine Bewegung relativ zur Rahmeneinheit 22a und/oder zur Fahrgastkabine 18a aktiv und/oder passiv zu dämpfen. Die Dämpfungseinheit 38a und das Dämpfungselement 40a sind in 1 lediglich angedeutet dargestellt. Es ist auch denkbar, dass die Dämpfungseinheit 38a eine Vielzahl von Dämpfungselementen 40a aufweist, welche insbesondere an verschiedenen Stellen an der Antriebseinheit 30a angeordnet sind. Weiter ist denkbar, dass die die Dämpfungseinheit 38a zumindest ein weiteres Dämpfungselement 40a aufweist, wobei das weitere Dämpfungselement 40a dazu vorgesehen ist, zumindest eine Komponente der Koppeleinheit 28a und/oder der Fahrgastkabine 18a in zumindest einer Bewegung zu dämpfen.
Die Vorrichtung 12a weist eine Steuer- und/oder Regeleinheit 44a auf, die dazu vorgesehen ist, eine zukünftige Fortbewegungsstrecke des Fortbewegungsmittels 10a, insbesondere in Bezug auf eine Beschleunigung und/oder Abbremsung des Fortbewegungsmittels 10a aufgrund von Hindernissen, in Abhängigkeit von zumindest einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine 18a relativ zur Rahmeneinheit 22a, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen 16a führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine 18a, zu ermitteln. Insbesondere wird mittels der ermittelten zukünftigen Fortbewegungsstrecke des Fortbewegungsmittels 10a eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine 18a relativ zur Rahmeneinheit 22a über die Antriebseinheit 30a gesteuert und/oder geregelt. Vorteilhafterweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 44a dazu vorgesehen, zumindest eine Änderung einer Durchsichtigkeit und/oder einer Transparenz der Sichtschutzeinheit 36a zu steuern und/oder zu regeln, insbesondere in Abhängigkeit von einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine 18a und/oder der Sitzeinheit 36a relativ zur Rahmeneinheit 22a, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine 18a und/oder der Sitzeinheit 32a.
Die Vorrichtung 12a umfasst zumindest eine Sensoreinheit 46a, welche ein Sensorelement 48a zur Erfassung einer das Fortbewegungsmittel 10a und/oder die Fahrgastkabine 18a umgebende Umgebung für eine Steuerung und/oder Regelung einer aktiven Dämpfung und/oder einer Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine 18a relativ zur Rahmeneinheit 22a umfasst, wobei das Sensorelement 48a zumindest teilweise an dem Dachelement 24a des Fortbewegungsmittels 10a angeordnet ist. Die Sensoreinheit 46a weist ein weiteres Sensorelement 50a auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine 18a in Bezug zur Rahmeneinheit 22a und/oder des Fortbewegungsmittels 10a zu erfassen. Das weitere Sensorelement 50a ist an einer Außenwand der Fahrgastkabine 18a angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass das weitere Sensorelement 50a an einer Innenwand der Rahmeneinheit 22a oder des Fortbewegungsmittels 10a und/oder an der Koppeleinheit 28a angeordnet ist. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 44a ist dazu vorgesehen, zumindest in Abhängigkeit von einer über die Sensoreinheit 46a erfassten Beschleunigung die Antriebseinheit 30a zu steuern und/oder zu regeln. Es ist auch denkbar, dass die Sensoreinheit 46a zumindest ein anderes Sensorelement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, zumindest einen Gegenstand und/oder zumindest eine Person in einem von der Fahrgastkabine 18a umschlossenen Volumen und/oder in einer Umgebung des Fortbewegungsmittels 10a zu erkennen, insbesondere um eine Kollision der Fahrgastkabine 18a und/oder der Sitzeinheit 32a mit dem Gegenstand und/oder der Person bei einer Bewegung der Fahrgastkabine 18a und/oder der Sitzeinheit 32a zu vermeiden.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung 12a einen aktiven Betriebszustand und einen passiven Betriebszustand auf, wobei in dem aktiven Betriebszustand zumindest eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine 18a zumindest in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung mittels der Antriebseinheit 30a erfolgt und in dem passiven Betriebszustand lediglich eine passive Dämpfung der Fahrgastkabine 18a mittels der Koppeleinheit 28a und/oder der Dämpfungseinheit 38a erfolgt. Vorzugsweise erfolgt eine Umschaltung von dem aktiven in den passiven Betriebszustand und/oder von dem passiven in den aktiven Betriebszustand in Abhängigkeit von der zukünftigen Fortbewegungsstrecke des Fortbewegungsmittels 10a und/oder von der Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine 18a.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens 64a zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels 10a, insbesondere mittels einer in der 1 gezeigten Vorrichtung 12a. In zumindest einem Verfahrensschritt 66a des Verfahrens 64a wird über eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung 12a in Abhängigkeit von zumindest einer Bewegungskenngröße einer Fahrgastkabine der Vorrichtung 12a relativ zu einer Rahmeneinheit der Vorrichtung 12a, insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine, und/oder einer Bewegungskenngröße des Fortbewegungsmittels 10a die Vorrichtung 12a von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand und/oder von einem passiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand überführt. In zumindest einem Verfahrensschritt 68a des Verfahrens 64a wird über eine Sensoreinheit der Vorrichtung 12a zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit und/oder des Fortbewegungsmittels 10a zumindest in einer Ebene zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Unterboden des Fortbewegungsmittels 10a erfasst. Die Beschleunigung der Fahrgastkabine in Bezug zum Fortbewegungsmittel 10a und/oder des Fortbewegungsmittels 10a mittels der Sensoreinheit wird in dem Verfahren 64a zumindest über zwei unterschiedliche Richtungskomponenten, insbesondere über eine Vorwärtsbeschleunigung und eine Seitwärtsbeschleunigung, erfasst. In zumindest einem Verfahrensschritt 70a des Verfahrens 64a wird zumindest über die erfasste Beschleunigung der Fahrgastkabine relativ zum Fortbewegungsmittel 10a und/oder des Fortbewegungsmittels 10a mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung 12a zumindest eine Gleichgewichtsposition der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit ermittelt. In zumindest einem Verfahrensschritt 72a des Verfahrens 64a wird eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine relativ zur Rahmeneinheit mittels einer Antriebseinheit der Vorrichtung 12a über die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest in Abhängigkeit von einer von der Sensoreinheit erfassten Beschleunigung, insbesondere von einer von der Steuer- und/oder Regeleinheit ermittelten Gleichgewichtsposition, der Fahrgastkabine in Bezug zur Rahmeneinheit gesteuert und/oder geregelt. In zumindest einem Verfahrensschritt 74a des Verfahrens 64a erfolgt eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine mittels der Antriebseinheit über die Steuer- und/oder Regeleinheit der Vorrichtung 12a derart, dass einer Tangentialbeschleunigung auf einen Insassen, insbesondere auf einen Insassen zumindest im Wesentlichen in einem Bereich einer Kopfposition der Fahrgastkabine, entgegengewirkt wird.
3 zeigt einen zeitlichen Verlauf von berechneten Bewegungsparametern zu einem Bremsvorgang eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels mit einer Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels gemäß der 1. Der Bremsvorgang erfolgt in eine Richtung, insbesondere entgegen einer Hauptfortbewegungsrichtung 14a des Fortbewegungsmittels 10a. Ein oberer Graph 58a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Winkelbeschleunigung 76a der als Pendel bewegbaren Fahrgastkabine der Vorrichtung 12a während des Bremsvorgangs. Die Winkelbeschleunigung 76a ist in rad·s^-2 dargestellt, wobei eine Anfangswinkelbeschleunigung null ist. Ein mittlerer Graph 60a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Winkelgeschwindigkeit 78a der Fahrgastkabine während des Bremsvorgangs. Die Winkelgeschwindigkeit 78a ist in rad·s^-1 dargestellt, wobei eine Anfangswinkelgeschwindigkeit null ist. Ein unterer Graph 62a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Gleichgewichtsauslenkung 80a der Fahrgastkabine sowie einer Beschleunigung des Fortbewegungsmittels während des Bremsvorgangs. Die Gleichgewichtsauslenkung 80a ist in rad dargestellt, wobei eine Anfangsgleichgewichtsauslenkung null ist. Die Gleichgewichtsauslenkung ist als Winkelversatz der Fahrgastkabine zu einer Ausrichtung der Fahrgastkabine zu einem Zeitpunkt t₀ ausgebildet. Eine Abszisse 82a ist für den oberen Graph 58a, den mittleren Graph 60a und den unteren Graph 62a gleich ausgebildet und gibt die Zeit an, insbesondere mit einem Intervall von 1 s. Wie durch den Verlauf des unteren Graphen 62a gezeigt, erfolgt zu einem Zeitpunkt t₀ eine Änderung der Beschleunigung des Fortbewegungsmittels über ein Zeitintervall Δt₁. Zu einem weiteren Zeitpunkt t₁ erfolgt eine Änderung der Beschleunigung des Fortbewegungsmittels über ein weiteres Zeitintervall Δt₂. Die Winkelbeschleunigung 76a der Fahrgastkabine steigt bei einer Änderung der Beschleunigung des Fortbewegungsmittels t₀, t₁ stark an und sinkt zu einem anderen Zeitpunkt t₂, t₃ wieder auf null, wobei ein Wechsel eines Vorzeichens der Winkelbeschleunigung 76a erfolgt. Nach dem Zeitintervall Δt₁ beziehungsweise dem weiteren Zeitintervall Δt₂, wobei eine konstante Beschleunigung des Fortbewegungsmittels vorliegt, ist die Winkelbeschleunigung 76a wieder null. Die Winkelgeschwindigkeit 78a der Fahrgastkabine verhält sich entsprechend der Winkelbeschleunigung 76a, wobei bei dem anderen Zeitpunkt eine maximale Winkelgeschwindigkeit 78a vorliegt. Die Gleichgewichtsauslenkung 80a der Fahrgastkabine ändert sich über das Zeitintervall Δt₁ beziehungsweise das weitere Zeitintervall Δt₂ jeweils kontinuierlich. Da es sich um einen Bremsvorgang handelt, ist die Gleichgewichtsauslenkung nach dem weiteren Zeitintervall Δt₂ wieder null.
4 zeigt einen zeitlichen Verlauf von einem berechneten benötigten Drehmoment 84a einer Antriebseinheit der Vorrichtung 12a zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels 10a bei dem Bremsvorgang. Das Antriebselement ist dazu vorgesehen, zumindest die Fahrgastkabine über die Koppeleinheit in einer Pendelbewegung zumindest im Wesentlichen gegen die Hauptfortbewegungsrichtung des Fortbewegungsmittels aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Der Bremsvorgang erfolgt nach den Bewegungsparametern 76a, 78a, 80a aus der 3. Die Abszisse 82a gibt die Zeit an und entspricht der Abszisse 82a aus 3. Insbesondere entsprechen die Intervalle der Ordinate 50 Nm. Vorzugsweise liegen den in 4 gezeigten Berechnungen eine Gesamtmasse der Fahrgastkabine und der Koppeleinheit von 250 kg, eine Pendellänge von 1,50 m und eine Abtastrate der Steuerung des Antriebselements von 10 kHz zugrunde. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens 64a das Drehmoment 84a der Antriebseinheit über die Steuer- und/oder Regeleinheit in Abhängigkeit von einer erfassten Beschleunigung der Fahrgastkabine mittels eines Regelelements mit einem differentiellen Übertragungsverhalten geregelt. Vorzugsweise weist ein Antriebselement der Antriebseinheit ein maximal aufbringbares Drehmoment von insbesondere mindestens 250 Nm, vorzugsweise mindestens 350 Nm und besonders bevorzugst mindestens 400 Nm, auf. Die aktive Dämpfung und/oder Aktuierung der Bewegung der Fahrgastkabine mittels des dargestellten Drehmoments 84a der Antriebseinheit erfolgt derart, dass einer Tangentialbeschleunigung auf einen Insassen, insbesondere auf einen Insassen zumindest im Wesentlichen in einem Bereich einer Kopfposition der Fahrgastkabine, beim Bremsvorgang entgegengewirkt wird. Ab einem Zeitpunkt t₀ bei einer Einleitung des Bremsvorgangs erfolgt eine Beaufschlagung der Fahrgastkabine mittels des Antriebselements mit einem negativen Drehmoment bis zu einem anderen Zeitpunkt t₂. Ab dem anderen Zeitpunkt t₂ erfolgt eine Beaufschlagung der Fahrgastkabine mit einem positiven Drehmoment. Ab einem weiteren Zeitpunkt t₁ bei einem Abschluss des Bremsvorgangs erfolgt eine Beaufschlagung der Fahrgastkabine mit einem positiven Drehmoment bis zu einem anderen Zeitpunkt t₃. Ab dem anderen Zeitpunkt t₃ erfolgt eine Beaufschlagung der Fahrgastkabine mit einem negativen Drehmoment. Insbesondere beträgt ein maximales benötigtes Drehmoment bei dem hier gezeigten Bremsvorgang zwischen 150 Nm und 200 Nm, wobei die Dämpfungskonstante 200 kg·m·s^-1 beträgt.
5 zeigt einen zeitlichen Verlauf von in einem Schwerpunkt einer Pendelbewegung einer Fahrgastkabine der Vorrichtung 12a zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels 10a gemessenen Beschleunigungen 86a, 88a, 90a bei dem Bremsvorgang, wie in den 3 und 4 beschrieben. Die Abszisse 82a gibt die Zeit an und entspricht der Abszisse 82a in den 3 und 4. Eine Ordinate 92a gibt die Beschleunigung in m·s^-2 an und weist ein Intervall von 0.5 m·s^-2 auf. Zu einem Zeitpunkt t₀ vor dem Bremsvorgang und einem weiteren anderen Zeitpunkt t₃ nach dem Bremsvorgang sind die gezeigten Beschleunigungen 86a, 88a, 90a null. Eine Beschleunigung 86a des Fortbewegungsmittels 10a wird bei einer Einleitung des Bremsvorgangs von dem Zeitpunkt t₀ bis zu einem weiteren Zeitpunkt t₁ von Null auf eine maximale Bremsbeschleunigung geändert. Bei einem Abschluss des Bremsvorgangs von einem anderen Zeitpunkt t₂ bis zu einem weiteren anderen Zeitpunkt t₃ wird die Beschleunigung 86a des Fortbewegungsmittels 10a von der maximalen Bremsbeschleunigung wieder auf null geändert. Eine longitudinale Beschleunigung 88a in Bezug zur Hauptfortbewegungsrichtung des Fortbewegungsmittels auf den Schwerpunkt der Pendelbewegung der Fahrgastkabine wirkt nur in Zeiträumen, insbesondere vom Zeitpunkt t₀ bis zum weiteren Zeitpunkt t₁ und vom anderen Zeitpunkt t₂ bis zum weiteren anderen Zeitpunkt t₃, wenn sich die Beschleunigung 86a des Fortbewegungsmittels 10a ändert. Die longitudinale Beschleunigung hat das gleiche Vorzeichen wie eine Beschleunigungsänderung des Fortbewegungsmittels. Eine radiale Beschleunigung 90a in Bezug zur Pendelbewegung der Fahrgastkabine auf den Schwerpunkt der Pendelbewegung der Fahrgastkabine steigt während einer Beschleunigungsänderung des Fortbewegungsmittels 10a auf eine maximale Bremsbeschleunigung vom Zeitpunkt t₀ bis zum weiteren Zeitpunkt t₁ an. Bei einem Rückgang der Beschleunigung 86a des Fortbewegungsmittels 10a vom anderen Zeitpunkt t₂ bis zum weiteren anderen Zeitpunkt t₃ sinkt die radiale Beschleunigung 90a wieder auf null. Insbesondere wird eine auf den Schwerpunkt der Pendelbewegung wirkende Beschleunigung mittels der Vorrichtung bei dem Bremsvorgang größtenteils in eine radiale Komponente umgewandelt.
6 zeigt einen zeitlichen Verlauf von in einem Schwerpunkt einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine der Vorrichtung 12a zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels 10a gemessenen Beschleunigungen 96a, 98a, 102a, 104a bei dem Bremsvorgang, wie in den 3, 4 und 5 bereits gezeigt. Die Abszisse 82a gibt die Zeit an und entspricht der Abszisse 82a der 3, 4 und 5. Die Ordinate 94a gibt die gemessene Beschleunigung in m·s^-2 an und weist ein Intervall von 1 m·s^-2 auf. Vor dem Bremsvorgang sind die Beschleunigungen 96a, 98a, 102a, 104a null. Die Beschleunigung 96a des Fortbewegungsmittels 10a während des Bremsvorgangs verhält sich wie die Beschleunigung 86a des Fortbewegungsmittels aus der 5. Eine Tangentialbeschleunigung 98a im Schwerpunkt der Pendelbewegung der Fahrgastkabine mit einer über die Antriebseinheit und/oder eine Dämpfungseinheit stark unterdämpften Bewegung oszilliert um einen Nullpunkt 100a über den gesamten Bremsvorgang hinweg. Eine Tangentialbeschleunigung 102a im Schwerpunkt der Pendelbewegung der Fahrgastkabine mit einer über die Antriebseinheit und/oder eine Dämpfungseinheit leicht unterdämpften Bewegung oszilliert nach einem Ausschlag während dem Einleiten und dem Abschluss des Bremsvorgangs, insbesondere zwischen einem Zeitpunkt t₀ und einem weiteren Zeitpunkt t₁ beziehungsweise zwischen einem anderen Zeitpunkt t₂ und einem weiteren anderen Zeitpunkt t₃, um den Nullpunkt 100a, sinkt jedoch während des Bremsvorgangs und kurz nach dem Abschluss des Bremsvorgangs wieder auf null. Eine Tangentialbeschleunigung 104a im Schwerpunkt der Pendelbewegung der Fahrgastkabine mit einer über die Antriebseinheit und/oder eine Dämpfungseinheit kritisch gedämpften Bewegung, insbesondere einem aperiodischen Grenzfall, sinkt nach dem Ausschlag während dem Einleiten und dem Abschluss des Bremsvorgangs, insbesondere zwischen einem Zeitpunkt t₀ und einem weiteren Zeitpunkt t₁ beziehungsweise zwischen einem anderen Zeitpunkt t₂ und einem weiteren anderen Zeitpunkt t₃, kontinuierlich wieder auf null. Vorzugsweise wird für die Vorrichtung 12a ein Dämpfungsgrad gewählt, der eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer leicht unterdämpften Bewegung der Fahrgastkabine nahe dem aperiodischen Grenzfall bewirkt. Vorteilhafterweise ist eine maximale Tangentialbeschleunigung bei einer leicht unterdämpften Bewegung kleiner als eine maximale Tangentialbeschleunigung bei einer kritisch gedämpften Bewegung, insbesondere dem aperiodischen Grenzfall.
7 zeigt eine kartesische Darstellung von in einem Schwerpunkt der Pendelbewegung der Fahrgastkabine der Vorrichtung 12a zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen des Fortbewegungsmittels 10a gemessene maximale Tangentialbeschleunigungen 106a bei dem in den 3, 4, 5 und 6 beschriebenen Bremsvorgang. Die maximale Tangentialbeschleunigung 106a ist in Abhängigkeit von einer Stärke des Bremsvorgangs aufgetragen. Eine Abszisse 110a gibt die Stärke des Bremsvorgangs als eine Beschleunigungsänderung in m·s^-3 an und weist ein Intervall von 0.5 m·s^-3 auf. Eine Ordinate 108a gibt die maximale Tangentialbeschleunigung 106a in m·s^-2 an, welche mit einer aktiven Dämpfung und/oder Aktuierung einer leicht unterdämpften Bewegung der Fahrgastkabine nahe dem aperiodischen Grenzfall gemessen wurde. Die gemessene maximale Tangentialbeschleunigung 106a steigt mit der Stärke des Bremsvorgangs an. Ein markierter Wertebereich 112a stellt die Bremsvorgänge dar, bei denen ein Insasse des Fortbewegungsmittels mit einer zumindest im Wesentlichen kinetosefrei bleibt.
In der 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 7, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 7 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 8 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels 10b mit einer alternativen Ausgestaltung einer Vorrichtung 12b zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen 16b des Fortbewegungsmittels 10b. Die in der 8 dargestellte Vorrichtung 12b weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der 1 beschriebenen Vorrichtung 12a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der 8 dargestellten Vorrichtung 12b zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der 1 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in der Beschreibung der 1 Vorrichtung 12a weist die in der 8 dargestellte Vorrichtung 12b vorzugsweise eine Koppeleinheit 28b auf, die zumindest größtenteils an einer Oberseite einer Rahmeneinheit 22b der Vorrichtung 12b angeordnet ist und mit einer Oberseite einer Fahrgastkabine 18b der Vorrichtung 12b verbunden ist. Die Koppeleinheit 28b ist zumindest teilweise als eine kardanische Aufhängung ausgebildet. Die Koppeleinheit 28b weist zwei Lagerelemente 114b, 116b und vier Verbindungselemente 118b auf, wobei die Fahrgastkabine 18b über die Verbindungselemente 118b mit einem, insbesondere dem Inneren, der zwei Lagerelemente 114b verbunden ist und wobei eine Antriebseinheit 30b zwei Antriebselemente 42b aufweist, die dazu vorgesehen sind, die zwei Lagerelemente 114b, 116b unabhängig voneinander aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Vorzugsweise sind die Antriebselemente 42b der Antriebseinheit 30b zumindest teilweise als Elektromotor, als ein Linearaktuator mit Hebeleinrichtung, als ein Piezoelement, als eine Umlaufspindel mit Motor, als ein Torque-Motor und/oder als ein anderes, einem Fachmann sinnvoll erscheinendes Antriebselement ausgebildet. Eines, insbesondere das Äußere, der zwei Lagerelemente 116b ist, insbesondere über die Antriebseinheit 30b und/oder eine Lager- und/oder Dämpfeinheit der Vorrichtung 12b, mit der Rahmeneinheit 22b, insbesondere drehbar, verbunden. Die Vorrichtung 12b weist zumindest eine Lagereinheit 120b auf, welche dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18b um eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer einem Untergrund zugewandten Fläche eines Unterbodens 26b des Fortbewegungsmittels 10b verlaufenden Hochachse 34b beweglich zu lagern, wobei die Antriebseinheit 30b ein weiteres Antriebselement 122b aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest die Fahrgastkabine 18b, insbesondere über die Lagereinheit 120b, in zumindest einer Bewegung um die Hochachse 34b aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen. Die Lagereinheit 120b ist innerhalb eines, insbesondere des Inneren, der beiden Lagerelemente 114b angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Lagereinheit 120b zumindest größtenteils, insbesondere in einer Schnittebene senkrecht zur Hochachse 34b, um das Äußere der beiden Lagerelemente 116b ausgebildet ist, wobei zumindest die zwei Lagerelemente 114b, 116b und die zwei Antriebselemente 122b über die Lagereinheit 120b drehbar um die zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer einem Untergrund zugewandten Fläche des Unterbodens 26b des Fortbewegungsmittels 10b verlaufende Hochachse 34b gelagert sind. Die Vorrichtung 12b umfasst eine Dämpfungseinheit 38b zur Dämpfung zumindest einer Schwingung der Antriebseinheit 30b, wobei die Dämpfungseinheit 38b zwei Dämpfungselemente 40b umfasst, welche jeweils zumindest teilweise an der Antriebseinheit 30b angeordnet sind und dazu vorgesehen sind, insbesondere jeweils, zumindest ein Antriebselement 42b, 122b der Antriebseinheit 30b gegen zumindest eine Bewegung relativ zur Rahmeneinheit 22b und/oder zur Fahrgastkabine 18b aktiv und/oder passiv zu dämpfen. Die Vorrichtung 12b umfasst eine Sensoreinheit 46b, welche ein Sensorelement 48b zur Erfassung einer das Fortbewegungsmittel 10b und/oder die Fahrgastkabine 18b umgebende Umgebung für eine Steuerung und/oder Regelung einer aktiven Dämpfung und/oder einer Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine 18b relativ zur Rahmeneinheit 22b umfasst, wobei das Sensorelement 48b zumindest teilweise an dem Dachelement 24b des Fortbewegungsmittels 10b angeordnet ist. Die Sensoreinheit 46b weist ein weiteres Sensorelement 50b auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine 18b in Bezug zur Rahmeneinheit 22b und/oder des Fortbewegungsmittels 10b zu erfassen. Das weitere Sensorelement 50b ist an einer Innenwand der Rahmeneinheit 22b angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass das weitere Sensorelement 50b an der Fahrgastkabine 18b, der Koppeleinheit 28b und/oder dem Fortbewegungsmittel 10b angeordnet ist. Eine Steuer- und/oder Regeleinheit 44b ist dazu vorgesehen, zumindest in Abhängigkeit von einer über die Sensoreinheit 46b erfassten Beschleunigung die Antriebseinheit 30b zu steuern und/oder zu regeln. Es ist auch denkbar, dass die Sensoreinheit 46b zumindest ein anderes Sensorelement aufweist, welches dazu vorgesehen ist, zumindest einen Gegenstand und/oder zumindest eine Person in einem von der Fahrgastkabine 18b umschlossenen Volumen und/oder in einer Umgebung des Fortbewegungsmittels 10b zu erkennen, insbesondere um eine Kollision der Fahrgastkabine 18b und/oder einer Sitzeinheit 32b mit dem Gegenstand und/oder der Person bei einer Bewegung der Fahrgastkabine 18b und/oder der Sitzeinheit 32b zu vermeiden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016009452 A1 [0001]

Claims

Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels, mit zumindest einer Rahmeneinheit (22a; 22b), mit zumindest einer Fahrgastkabine (18a; 18b), mit zumindest einer Koppeleinheit zur beweglichen Lagerung der Fahrgastkabine (18a; 18b) relativ zur Rahmeneinheit (22a; 22b) und mit zumindest einer Antriebseinheit (30a; 30b), die dazu vorgesehen ist, die Fahrgastkabine (18a; 18b) über die Koppeleinheit (28a; 28b) in zumindest einer Bewegung aktiv zu dämpfen und/oder aktiv zu bewegen, gekennzeichnet durch zumindest eine Sensoreinheit (46a; 46b), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine (18a; 18b) in Bezug zur Rahmeneinheit (22a; 22b) und/oder des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) zu erfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit (44a; 44b), die dazu vorgesehen ist, zumindest in Abhängigkeit von einer über die Sensoreinheit (46a; 46b) erfassten Beschleunigung die Antriebseinheit (30a; 30b) zu steuern und/oder zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (30a; 30b), insbesondere zumindest ein Antriebselement (42a; 42b) der Antriebseinheit (30a; 30b), ein maximal aufbringbares Drehmoment von insbesondere mindestens 250 Nm, vorzugsweise mindestens 350 Nm und besonders bevorzugst mindestens 400 Nm, aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zumindest einen aktiven Betriebszustand und zumindest einen passiven Betriebszustand, wobei in dem aktiven Betriebszustand zumindest eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine (18a; 18b) zumindest in Abhängigkeit von der erfassten Beschleunigung mittels der Antriebseinheit (30a; 30b) erfolgt und in dem passiven Betriebszustand lediglich eine passive Dämpfung der Fahrgastkabine (18a; 18b) mittels der Koppeleinheit (28a; 28b) erfolgt.
Verfahren zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines, insbesondere autonomen, Fortbewegungsmittels, mittels zumindest einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt über die Sensoreinheit (46a; 46b) zumindest eine Beschleunigung der Fahrgastkabine (18a; 18b) in Bezug zur Rahmeneinheit (22a; 22b) und/oder des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) zumindest in einer Ebene zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Unterboden (26a; 26b) des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung der Fahrgastkabine (18a; 18b) in Bezug zum Fortbewegungsmittel (10a; 10b) und/oder des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) mittels der Sensoreinheit (46a; 46b) zumindest über zwei unterschiedliche Richtungskomponenten, insbesondere über eine Vorwärtsbeschleunigung und eine Seitwärtsbeschleunigung, erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest über die erfasste Beschleunigung der Fahrgastkabine (18a; 18b) relativ zum Fortbewegungsmittel (10a; 10b) und/oder des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit (44a; 44b) der Vorrichtung (12a; 12b) zumindest eine Gleichgewichtsposition der Fahrgastkabine (18a; 18b) in Bezug zur Rahmeneinheit (22a; 22b) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine aktive Dämpfung und/oder eine Aktuierung einer Pendelbewegung der Fahrgastkabine (18a; 18b) relativ zur Rahmeneinheit (22a; 22b) mittels der Antriebseinheit (30a; 30b) über eine Steuer- und/oder Regeleinheit (44a; 44b) der Vorrichtung (12a; 12b) zumindest in Abhängigkeit von einer von der Sensoreinheit (46a; 46b) erfassten Beschleunigung, insbesondere von einer von der Steuer- und/oder Regeleinheit (44a; 44b) ermittelten Gleichgewichtsposition, der Fahrgastkabine (18a; 18b) in Bezug zur Rahmeneinheit (22a; 22b) gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt über eine Steuer- und/oder Regeleinheit (44a; 44b) der Vorrichtung (12a; 12b) in Abhängigkeit von zumindest einer Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine (18a; 18b) relativ zur Rahmeneinheit (22a; 22b), insbesondere von einer zu einer Kinetose bei einem Insassen (16a; 16b) führenden Bewegungskenngröße der Fahrgastkabine (18a; 18b), und/oder einer Bewegungskenngröße des Fortbewegungsmittels (10a; 10b) die Vorrichtung (12a; 12b) von einem aktiven Betriebszustand in einen passiven Betriebszustand und/oder von einem passiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand überführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine aktive Dämpfung und/oder Aktuierung einer Bewegung der Fahrgastkabine (18a; 18b) mittels der Antriebseinheit (30a; 30b) über eine Steuer- und/oder Regeleinheit (44a; 44b) der Vorrichtung (12a; 12b) derart erfolgt, dass einer Tangentialbeschleunigung auf einen Insassen (16a; 16b), insbesondere auf einen Insassen (16a; 16b) zumindest im Wesentlichen in einem Bereich einer Kopfposition der Fahrgastkabine (18a; 18b), entgegengewirkt wird.