DE102021120347A1 - Fahrzeugsitz mit Stressabbau-Massagevorrichtung - Google Patents

Fahrzeugsitz mit Stressabbau-Massagevorrichtung Download PDF

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Nicole Eikelenberg
Jeroen Lem
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz (10) mit einer gepolsterten Sitzschale (12) und einer gepolsterten Rückenlehne (20), von denen zumindest eine mit Seitenwangen (16, 18, 24, 26) ausgestattet ist, und mit einer Vielzahl von Expansionselementen (30-42), die in reversibler Weise jeweils zwischen einem maximalen Volumen und einem minimalen Volumen stufenlos expandierbar und wieder kontrahierbar sind und die zumindest an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen angeordnet sind. Erfindungsgemäß dienen an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordnete Expansionselemente (34-40) dazu, in einem ersten Zeitraum zu einem vorbestimmten Volumen statisch oder quasi-statisch expandiert oder kontrahiert zu werden, um den Fahrzeugsitzinsassen an den betreffenden Stellen zu unterstützen und dazu, in zumindest einem zweiten Zeitraum, der von dem ersten Zeitraum verschieden ist, zu einem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen dynamisch expandiert und wieder kontrahiert zu werden, um im Bedarfsfall eine als zu hoch erkannte anfängliche momentane Atemfrequenz (66) des Fahrzeugsitzinsassen zum Zwecke des Stressabbaus und der Entspannung zu reduzieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend eine gepolsterte Sitzschale und eine gepolsterten Rückenlehne, von denen zumindest eine mit Seitenwangen ausgestattet ist, wobei zumindest an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen eine Vielzahl von stufenlos expandierbaren und wieder kontrahierbaren Expansionselementen angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Fahrzeugsitzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Fahrzeugsitze, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit Zusatzfunktionen auszustatten, die besonders bei langen Fahrten zur Herbeiführung einer Regeneration und einer Stressreduzierung des Fahrzeugnutzers dienen sollen. Eine dieser Zusatzfunktionen kann von einer Massagefunktion gebildet sein.
  • Beispielsweise beschreibt die WO 2015 / 127 193 A1 ein als Fahrzeugsitz ausgestaltetes Insassenunterstützungssystem mit integrierten Sensoren zur Erfassung eines physiologischen Attributs und/oder eines Zustands eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen. Das Insassenunterstützungssystem beinhaltet ein Elektroniksystem für einen Fahrzeugsitz. Das Elektroniksystem enthält ein Sensorsystem, das dazu vorgesehen ist, Sensordaten von einem Insassen des Sitzes zu erhalten. Dabei ist das Sensorsystem dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der Sensordaten von dem Insassen durch zumindest eine behindernde Barriere zu erhalten. Die Sensordaten beinhalten Insassendaten, die dem Insassen des Sitzes zugeordnet sind. Das Insassenunterstützungssystem beinhaltet ferner einen Computer, der mit dem Sensorsystem gekoppelt ist. Der Computer enthält eine Datenverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten der Sensordaten, einschließlich der von dem Insassen empfangenen Insassendaten, und ist dazu vorgesehen, eine vorbestimmte Aktion unter Verwendung der Insassendaten durchzuführen.
  • Die vorbestimmte Aktion kann mindestens einen der folgenden Vorgänge beinhalten: (1) Modifizieren einer physikalischen Konfiguration des Fahrzeugsitzes, (2) Übertragen einer Nachricht zur Präsentation auf einem Fahrzeugdisplay, (3) Übertragen einer Nachricht zur Präsentation mit einem Fahrzeuglautsprecher, (4) Modifizieren einer Temperatur des Fahrzeugsitzes, (5) Aktivieren einer Massagevorrichtung im Fahrzeugsitz, (6) Deaktivieren einer Massagevorrichtung im Fahrzeugsitz, (7) Übertragen der Sensordaten über eine Kommunikationsvorrichtung im Fahrzeugsystem, (8) Übertragen des physiologischen Zustands über die Kommunikationsvorrichtung im Fahrzeugsystem, (9) Übertragen der Fahrzeugeigenschaftsdaten über die Kommunikationsvorrichtung im Fahrzeugsystem, und (10) Übertragen der Fahrzeugeigenschaft über die Kommunikationsvorrichtung im Fahrzeugsystem.
  • In einem Smart-Massage-Modus können Sensordaten vom Elektroniksystem gesammelt und verwendet werden, um ständig verbesserte Behandlung hinsichtlich des Stresses und der Müdigkeit eines bestimmten Insassen bereitzustellen.
  • Der Computer kann beispielsweise anweisen, dass eine Massage durch den Fahrzeugsitz bereitgestellt wird. Verschiedene Massagecharakteristiken können durch den Computer variiert werden, um Spannungen zu minimieren, wie etwa Häufigkeit, Intensität, Ort und Muster der Anwendung auf den Insassen.
  • Aus der US 2018 / 0170231 A1 sind Systeme und Verfahren zur Bereitstellung einer individuell eingerichteten und anpassbaren Massage in Fahrzeugsitzen bekannt. Das Verfahren beinhaltet
    • - Empfangen von Profilinformationen, die einem Insassen eines Fahrzeugsitzes zugeordnet sind;
    • - Empfangen eines aktuellen Fahrmodus des Fahrzeugs;
    • - Auswählen einer Massageeinstellung für den Sitz basierend auf den Profilinformationen und dem aktuellen Fahrmodus; und
    • - Ausgeben von Aktorsignalen an einen oder mehrere Aktoren, die innerhalb des Sitzes positioniert sind, um dem Insassen des Sitzes basierend auf der Massageeinstellung eine Massage bereitzustellen.
  • Das System zum Bereitstellen einer kundenspezifischen und anpassbaren Massage in Fahrzeugsitzen enthält einen Sitz, der in einem Fahrzeug angeordnet ist, wobei der Sitz einen Sitzbereich mit nachgiebiger Abdeckung aufweist. Der Sitz ist ferner mit mehreren Aktoren ausgestattet, die angeordnet sind, um Kräfte auf die nachgiebige Abdeckung auszuüben. Weiterhin weist das System eine Rechnervorrichtung im Fahrzeug auf, wobei die Rechnervorrichtung mit der Vielzahl von Aktoren kommuniziert.
  • Zum Beispiel kann ein Aktor einen Rotor mit einem oder mehreren Nocken aufweisen, so dass, wenn der Rotor gedreht wird, die Nocken gedreht werden, um gegen den Sitzbezug und somit den Sitzinsassen zu drücken.
  • Ein Aktuator kann auch dazu vorgesehen sein, einen Vibrationseffekt oder einen konstanten Druckeffekt bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Rotorflügel mit 0,5 Hz, 1 Hz oder 20 Hz gedreht und angehalten werden, so dass der Flügel derart ausgerichtet ist, dass er gegen den Sitzbezug drückt. Oder der Rotorflügel kann schnell gedreht werden, z. B. mit 20 Hz, um einen Vibrationseffekt bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Aktuator eine oder mehrere Rollen umfassen, die in einer Rollbewegung Druck gegen den Sitzbezug ausüben können, um den Insassen mit oder ohne Vibrationseffekt zu massieren.
  • Geeignete Aktoren zum Erzeugen von Vibrationen, beispielsweise mit einer Frequenz von 300 Hz, können als Aktoren mit exzentrischer rotierender Masse (ERM), Linearresonanzaktoren (LRAs), piezoelektrische Aktoren, usw. ausgestaltet sein.
  • Ferner schlägt die DE 10 2020 006 032 A1 ein Verfahren zur Steuerung einer Atemfrequenz eines Fahrzeugnutzers in einem Fahrzeug auf einem Fahrzeugsitz mit Massagefunktion vor. Bei dem Verfahren wird anhand erfasster Bilddaten einer Fahrerkamera eine Oberkörperlänge des Fahrzeugnutzers und anhand dieser eine Position eines zehnten Brustwirbels ermittelt. Dabei wird eine Anzahl von Sitzblasen in einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, deren Position mit einer Position des zehnten Brustwirbels des Fahrzeugnutzers korrespondiert, für eine vorgegebene Zeitdauer derart befüllt und entlüftet, dass bei dem Fahrzeugnutzer eine Zielatemfrequenz von 4 bis 12 Atemzügen pro Minute erreicht wird. Eine momentane Atemfrequenz des Fahrzeugnutzers kann anhand erfasster Bilddaten der Fahrerkamera ermittelt und dem Fahrzeugnutzer kann ein Frequenzprogramm zur Beeinflussung der Atemfrequenz mittels der Sitzblasen zur Auswahl angeboten werden.
  • Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet der Bereich der Fahrzeugsitze mit Massagevorrichtungen noch Raum für Verbesserungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, mit dem in effizienter Weise eine Atemfrequenz einer auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person zum Zwecke des Stressabbaus beeinflusst werden kann. Insbesondere soll dies in einer für die auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person möglichst unauffälligen Weise erfolgen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 8 zum Betrieb eines derartigen Fahrzeugsitzes gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz weist eine gepolsterte Sitzschale und eine gepolsterte Rückenlehne, von denen zumindest eine mit Seitenwangen ausgestattet ist, und eine Vielzahl von Expansionselementen auf, die in reversibler Weise jeweils zwischen einem maximalen Volumen und einem minimalen Volumen stufenlos expandierbar und wieder kontrahierbar sind und die zumindest an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen angeordnet sind. Dabei sind die an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente dazu vorgesehen, in einem ersten Zeitraum zu einem vorbestimmten Volumen statisch oder quasi-statisch expandierbar oder kontrahierbar und in zumindest einem zweiten Zeitraum, der von dem ersten Zeitraum verschieden ist, zu einem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen dynamisch expandierbar und wieder kontrahierbar zu sein.
  • Unter dem Begriff „Vielzahl“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von zumindest zwei verstanden werden. Unter dem Begriff „dazu vorgesehen“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung speziell dafür ausgelegt oder angeordnet verstanden werden. Unter einem „Fahrzeug“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Kraftomnibus verstanden werden, wobei aber auch Luft- oder Wasserfahrzeuge gemeint sein können. Der Begriff „quasi-statisch“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung so verstanden werden, dass eine quasi-statische Änderung eines Volumens eines Expansionselements als Teil eines Zyklus aufgefasst werden kann, der zwischen dem maximalen Volumen zu dem minimalen Volumen und zurück zu dem maximalen Volumen mit einer Frequenz von maximal 0,1 Hz (6/min) ausführbar ist. Der Begriff „dynamisch“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung so verstanden werden, dass eine dynamische Änderung eines Volumens eines Expansionselements in Form eines Zyklus ausgeführt werden kann, der eine Frequenz von mindestens 0,15 Hz (9/min) aufweist.
  • Die in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe „erster“, „zweiter“, usw. dienen nur zum Zwecke der Unterscheidung. Durch ihre Verwendung soll keine Reihenfolge oder Priorität der im Zusammenhang mit diesen Begriffen genannten Objekte impliziert werden.
  • Die zumindest an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente können im ersten Zeitraum der seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen dienen. Im zweiten Zeitraum kann durch das vorbestimmte zeitabhängige Volumen in einer geeigneten Ansteuerung der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente erreicht werden, dass eine gewählte Frequenz eines Expansions- und Kontraktionszyklus dieser Expansionselemente in der Nähe einer Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen dazu führt, dass dieser unbewusst eine momentane Atemfrequenz verändert, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, dass eine zu hohe momentane Atemfrequenz zum Zwecke des Stressabbaus und der Entspannung reduziert werden kann. Die dynamisch wechselnde Expansion und Kontraktion mit dem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen kann auf den Fahrzeugsitzinsassen wie eine mechanische Massage wirken. Mit dem vorgeschlagenen Fahrzeugsitz mit der beschriebenen Doppelfunktion der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente kann eine Beeinflussung einer momentanen Atemfrequenz eines Fahrzeugsitzinsassen für Stressabbau und Entspannung auf eine besonders effiziente Weise und mit geringem zusätzlichem gerätemäßigem Aufwand erreicht werden.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Fahrzeugsitzes ist zumindest ein Expansionselement der Vielzahl von Expansionselementen entweder
    • - als mit einem Fluid befüllbares und wieder entleerbares Fluidzellelement ausgebildet, oder
    • - zumindest ein Expansionselement der Vielzahl von Expansionselementen weist ein bewegbares starres Konturelement auf, wobei eine relative Stellung des Konturelements fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das mit dem Konturelement wirkverbunden ist, oder
    • - zumindest ein Expansionselement der Vielzahl von Expansionselementen weist zwei miteinander durch ein Scharnier verbundene und relativ zueinander um eine Scharnierachse schwenkbare, starre Schalen auf, wobei eine relative Stellung der Schalen fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das sich in mechanischer Anlage mit den Schalen befindet.
  • Auf diese Weise lassen sich effektiv wirkende Expansionselemente mit geringem gerätemäßigem Aufwand bereitstellen.
  • Expansionselemente, die als befüllbares und wieder entleerbares Fluidzellelement ausgebildet sind, können sich hinter oder innerhalb der Polsterung der Seitenwange der Sitzschale oder der Rückenlehne befinden und die Kontur der Seitenwangen verändern.
  • Bei Expansionselementen mit einem bewegbaren starren Konturelement und zumindest einem Fluidzellelement dient das Fluidzellelement als indirekt konturveränderndes Element, indem es als Aktor einsetzbar ist. Das Fluidzellelement muss nicht direkt unter dem starren Konturelement installiert werden, sondern kann auch hinter einer Sitzstruktur angeordnet sein und beispielweise über ein Scharnier als wirkverbindendes Mittel das starre Konturelement bewegen.
  • Vorzugsweise wird Luft aus Gründen der Einfachheit und Verfügbarkeit als Fluid zum zumindest teilweisen Befüllen, d.h. zumindest teilweise Aufblasen, der Fluidzellelemente verwendet.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Fahrzeugsitzes, in denen die Vielzahl von Expansionselementen befüllbare und wieder entleerbare Fluidzellelemente aufweist, beinhaltet der Fahrzeugsitz eine elektronische Steuerungseinheit, eine Fluidpumpe und eine steuerbare Ventileinheit. Dabei ist die elektronische Steuerungseinheit zumindest zur Ansteuerung der Fluidpumpe und der steuerbaren Ventileinheit vorgesehen. Umgekehrt sind selbstverständlich auch die Fluidpumpe und die steuerbare Ventileinheit dazu vorgesehen, von der elektronischen Steuerungseinheit angesteuert zu werden. Die steuerbare Ventileinheit weist zumindest ein Ventil auf, das zur selektiven Bereitstellung fluidtechnischer Verbindungen zwischen der Vielzahl der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Fluidzellelementen, der Fluidpumpe und dem Außenraum vorgesehen sind. Dabei soll auch die Möglichkeit von fluidtechnischen Verbindungen zwischen unterschiedlichen Fluidzellelementen eingeschlossen sein.
  • Auf diese Weise kann die zuvor beschriebene Doppelfunktion der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente mit geringem gerätemäßigem Aufwand bereitgestellt werden.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Fahrzeugsitzes weisen die an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente eine Erstreckungslänge auf, die einen überwiegenden Teil einer Abmessung der Sitzschale in Sitzrichtung oder eines vertikalen Abschnitts der Rückenlehne abdeckt, der zur Abstützung zumindest eines überwiegenden Teils von Brustwirbeln einer Wirbelsäule des Fahrzeugsitzinsassen vorgesehen ist.
  • Unter dem Begriff „zu einem überwiegenden Teil“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Anteil von mehr als 50%, bevorzugt von mehr als 55% und, besonders bevorzugt, von mehr als 60% einer Erstreckungslänge verstanden werden. Der Begriff soll auch die Möglichkeit einschließen, dass die Erstreckungslänge vollständig, d.h. zu 100%, von dem Expansionselement abgedeckt ist. Unter dem Begriff „Sitzrichtung“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Richtung verstanden werden, in die ein Fahrzeugsitzinsasse in einer normalen Sitzposition auf dem Fahrzeugsitz blickt.
  • Mit dieser vorgeschlagenen Ausführungsform kann in einer überwiegenden Anzahl von Fällen eine zu hohe momentane Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen zum Zwecke des Stressabbaus und der Entspannung reduziert werden, ohne dass ein in einer geeigneten vertikalen Höhe angeordnetes Expansionselement ermittelt werden muss, so dass sich ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik und insbesondere gegenüber der zuvor erwähnten DE 10 2020 006 032 A1 ergibt.
  • Weiterhin kann durch die vorgeschlagen Erstreckungslänge erreicht werden, dass der Fahrzeugsitzinsasse die dynamisch wechselnde Expansion und Kontraktion mit dem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen mit einer geringen Flächenpressung erfährt, so dass ein Gefühl einer besonders „weichen“ Massage mit einem besonders großen Effekt hinsichtlich einer Reduzierung einer zu hohen momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen erreichbar ist.
  • Bevorzugt sind die Sitzschale und die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes jeweils mit Seitenwangen ausgestattet, und Expansionselemente der Vielzahl von Expansionselementen sind zumindest an den jeweiligen Seitenwangen der Sitzschale und der Rückenlehne angeordnet. Auf diese Weise lässt sich ein besonders großer Effekt der Massage durch die dynamisch wechselnde Expansion und Kontraktion der Expansionselemente erzielen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Fahrzeugsitzes ist die elektronische Steuerungseinheit dazu vorgesehen, Daten zumindest eines Sensors zur Atemfrequenzbestimmung des Fahrzeugsitzinsassen zu empfangen und dazu, die an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente in Abhängigkeit der empfangenen Daten nach einem vorbestimmten Steuerungsschema anzusteuern, um diese Expansionselemente mit einer vorbestimmten Fundamentalfrequenz wechselweise zu expandieren und zu kontrahieren.
  • Unter dem Begriff „Fundamentalfrequenz“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung bei einer Form des Zyklus von Extraktion und Kontraktion der Expansionselemente, die von einer reinen Sinusform abweicht, die Frequenz der größten Amplitude einer Fourier-Reihe der Form des Zyklus verstanden werden.
  • Eine derartige Ausführungsform kann eine besonders effektive Wahl einer Fundamentalfrequenz eines Expansions- und Kontraktionszyklus der betreffenden Expansionselemente in der Nähe einer momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen ermöglichen, so dass die Möglichkeiten einer Reduzierung einer zu hohen momentanen Atemfrequenz zum Zwecke des Stressabbaus und der Entspannung des Fahrzeugsitzinsassen weiter verbessert werden können. Des Weiteren kann die Massage durch das wechselweise zumindest teilweise Expandieren und zumindest teilweise Kontrahieren der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente ohne Zutun des Fahrzeugsitzinsassen erfolgen, dessen Atemfrequenz auf diese Weise unbewusst beeinflusst werden kann.
  • Bevorzugt weist der Fahrzeugsitz einen Sensor zur Bestimmung einer momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen auf. Dabei ist der zumindest eine Sensor dazu vorgesehen, Daten oder Signale, die die bestimmte momentane Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen kennzeichnen, an die elektronische Steuerungseinheit weiterzugeben. Auf diese Weise können Sensor und elektronische Steuerungseinheit hinsichtlich der Übertragung von Daten oder Signalen besonders gut aufeinander abgestimmt sein.
  • Bei dem Sensor kann es sich, ohne darauf beschränkt zu sein, um einen Sensor oder mehrere Sensoren handeln, die im Fahrzeugsitz installiert sind, wie beispielsweise ein Vibrationssensor oder ein EKG (Elektrokardiogramm)-Sensor, und/oder um Sensoren, die im Fahrzeug installiert sind, wie beispielsweise eine optische Kamera, eine Infrarotkamera oder ein im Lenkrad angeordneter Sensor, und/oder um einen von dem Fahrzeugsitzinsassen getragenen Sensor, wie beispielsweise ein smart-Gerät („Smart Band“, „smartwatch“).
  • In geeigneten Ausführungsformen des Fahrzeugsitzes mit einem Sensor oder mehreren Sensoren zur Bestimmung einer momentanen Atemfrequenz kann der Sensor oder können die Sensoren sowohl zur Bestimmung einer Atemamplitude der Brustbewegung bei Brustatmung als auch zur Bestimmung einer Atemamplitude der Bauchbewegung bei Bauchatmung vorgesehen sein. Mittels der dynamisch wechselnden Expansion und Kontraktion geeigneter Expansionselemente mit dem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen kann gegebenenfalls vorteilhaft ein Übergang von einer durch Stress hervorgerufenen Brustatmung zu einer entspannten Bauchatmung des Fahrzeugsitzinsassen herbeigeführt werden.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsitzes vorgeschlagen. Der Fahrzeugsitz beinhaltet eine gepolsterte Sitzschale und eine gepolsterte Rückenlehne, von denen zumindest eine mit Seitenwangen ausgestattet ist. Ferner weist der Fahrzeugsitz eine Vielzahl von Expansionselementen auf, die entweder als mit einem Fluid befüllbares und wieder entleerbares Fluidzellelement ausgebildet sind, oder ein bewegbares starres Konturelement aufweisen, wobei eine relative Stellung des Konturelements fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das mit dem Konturelement wirkverbunden ist, oder zwei miteinander durch ein Scharnier verbundene und relativ zueinander um eine Scharnierachse schwenkbare, starre Schalen aufweisen, wobei eine relative Stellung der Schalen fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das sich in mechanischer Anlage mit den Schalen befindet. Dabei sind die Expansionselemente zumindest an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen angeordnet.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Verfahren zumindest folgende Schritte beinhaltet:
    • - Bestimmen einer anfänglichen momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen,
    • - Vergleichen der bestimmten anfänglichen momentanen Atemfrequenz mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Atemfrequenz,
    • - wechselweises zumindest teilweises Expandieren und zumindest teilweises Kontrahieren der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente mit einer vorbestimmten Fundamentalfrequenz maximal für einen vorbestimmten Zeitraum, wenn die bestimmte anfängliche momentane Atemfrequenz zumindest so groß ist wie der vorbestimmte Schwellenwert für die Atemfrequenz,
    • - wiederholtes Bestimmen einer momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen,
    • - Beenden des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente nach einer vorbestimmten Zeit, nachdem die momentane Atemfrequenz einem vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz entsprochen oder diesen unterschritten hat, und
    • - Fortführen des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente bis zum Ablauf des vorbestimmten Zeitraums, wenn die momentane Atemfrequenz den vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz übersteigt.
  • Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz beschriebenen Vorteile sind in vollem Umfang auf das vorgeschlagene Verfahren anwendbar.
  • Die vorbestimmte Zeit, nach der das wechselweise zumindest teilweise Expandieren und zumindest teilweise Kontrahieren der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente beendet wird, nachdem die momentane Atemfrequenz einem vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz entsprochen oder diesen unterschritten hat, kann auch den Wert null haben, d.h. dass unmittelbar nachdem festgestellt wurde, dass die momentane Atemfrequenz einem vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz entsprochen oder diesen unterschritten hat, das Beenden des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweise Kontrahierens erfolgt.
  • Bevorzugt beinhaltet zumindest einer der Schritte des Bestimmens der anfänglichen momentanen Atemfrequenz oder des Bestimmens der momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen eine Übertragung von Daten zumindest eines Sensors zur Atemfrequenzbestimmung an eine elektronische Steuerungseinheit des Fahrzeugsitzes.
  • Auf diese Weise kann eine Fundamentalfrequenz eines Expansions- und Kontraktionszyklus der betreffenden Expansionselemente besonders effektiv in der Nähe einer momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen gewählt werden, so dass eine zu hohe momentane Atemfrequenz zum Zwecke des Stressabbaus und der Entspannung des Fahrzeugsitzinsassen rasch reduziert werden kann. Weiterhin kann die Massage durch das wechselweise zumindest teilweise Expandieren und zumindest teilweise Kontrahieren der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente ohne Zutun des Fahrzeugsitzinsassen erfolgen, dessen Atemfrequenz auf diese Weise unbewusst beeinflusst werden kann.
  • In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens erfolgt der Schritt des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen zumindest der Sitzschale oder der Rückenlehne angeordneten Expansionselemente mit einer Fundamentalfrequenz, die im Verlauf des vorbestimmten Zeitraums von einer vorbestimmten Startfrequenz bis zum vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz monoton abfällt.
  • Unter dem Begriff „monoton abfallen“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden werden, dass die Fundamentalfrequenz im Verlauf des vorbestimmten Zeitraums entweder stagniert oder geringer wird.
  • Auf diese Weise kann die Fundamentalfrequenz der momentanen Atemfrequenz des Benutzers nach relativ kurzer Zeit angenähert werden, und danach kann die momentane Atemfrequenz auf den vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz abgesenkt werden, wodurch sich eine besonders effektive Reduzierung einer erhöhten momentanen Atemfrequenz ergeben kann.
  • Bevorzugt ist der vorbestimmte Zielwert für die Atemfrequenz individuell auf den Fahrzeugsitzinsassen abgestimmt und aus einem Frequenzbereich zwischen 12 und 16 pro Minute ausgewählt. Durch die individuelle Abstimmung, die beispielsweise durch Auswahl eines Namens oder durch eine Übertragung von Sensordaten geschehen kann, ist es ermöglicht, einen Fitnesszustand des Fahrzeugsitzinsassen zu berücksichtigen und einen optimierten vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz auszuwählen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes eines Kraftfahrzeugs,
    • 2 eine schematische Darstellung eines Details des Fahrzeugsitzes gemäß der 1,
    • 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugsitzes gemäß der 1, und
    • 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 2 mit einer Absenkung einer momentanen Atemfrequenz eines Fahrzeugsitzinsassen auf einen vorbestimmten Zielwert für die Atemfrequenz.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes 10 eines Kraftfahrzeugs.
  • Der Fahrzeugsitz 10 kann beispielsweise zur Verwendung als Vordersitz eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, das wiederum beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein kann. Der Fahrzeugsitz 10 weist eine Sitzschale 12 mit einem darauf angebrachten Sitzpolster 14 auf. Zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen im Bereich der Oberschenkel ist die Sitzschale 12 mit gepolsterten Seitenwangen 16, 18 ausgestattet.
  • Die Sitzschale 12 ist in bekannter Weise mit einem Sitzunterbau (nicht dargestellt) fest verbunden, der ein arretierbares Schienensystem mit Schienen zur Verstellung des Fahrzeugsitzes 10 in einem vorbestimmten Bereich entlang einer Längsachse des Kraftfahrzeugs beinhalten kann und zur Aufständerung des Fahrzeugsitzes 10 auf einem Boden (nicht dargestellt) einer Karosserie des Kraftfahrzeugs dient.
  • Der Fahrzeugsitz 10 weist zudem eine gepolsterte Rückenlehne 20 auf, die in bekannter Weise gegenüber der Sitzschale 12 um eine horizontale Querachse 22 schwenkbar sein kann. Zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen im Bereich des Oberkörpers ist die Rückenlehne 20 mit gepolsterten Seitenwangen 24, 26 ausgestattet. An einer Oberseite der Rückenlehne 20 ist in bekannter Weise eine in vertikaler Richtung verschiebbare Kopfstütze 28 angebracht.
  • Der Fahrzeugsitz 10 weist eine Vielzahl von Expansionselementen 30-42 auf, die in reversibler Weise jeweils zwischen einem maximalen Volumen und einem minimalen Volumen stufenlos expandierbar und wieder kontrahierbar sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Expansionselemente 30-42 als aufblasbare und wieder entleerbare Fluidzellelemente ausgebildet, wobei Luft als verwendetes Gas vorgesehen ist. In anderen Ausgestaltungen können einzelne oder alle der Expansionselemente ein bewegbares starres Konturelement aufweisen, wobei eine relative Stellung des Konturelements fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das mit dem Konturelement wirkverbunden ist. In wiederum anderen Ausgestaltungen können einzelne oder alle der Expansionselemente jeweils zwei miteinander durch ein Scharnier verbundene und relativ zueinander um eine Scharnierachse schwenkbare, starre Schalen aufweisen, wobei eine relative Stellung der Schalen fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines Fluidzellelements einstellbar ist, das sich in mechanischer Anlage mit den Schalen befindet.
  • Die Expansionselemente 30-42 der Vielzahl von Expansionselementen können am Fahrzeugsitz 10 an verschiedenen Stellen angeordnet sein. Beispielhaft sind in der 1 vier identisch aufgebaute, gleichmäßig voneinander beabstandete Expansionselemente 30 nahe und unterhalb einer Oberfläche des Sitzpolsters 14 der Sitzschale 12 dargestellt. Die Expansionselemente 30 im Sitzpolster 14 der Sitzschale 12 sind dazu vorgesehen, auf Anforderung des Fahrzeugsitzinsassen wechselweise expandiert und kontrahiert zu werden, um auf den oberen Beinbereich des Fahrzeugsitzinsassen eine Massagewirkung zur Verbesserung der Durchblutung auszuüben.
  • Weitere Expansionselemente 32 der Vielzahl von Expansionselementen 30-42 können auch in an sich bekannter Weise als Lordosestütze in Lendenwirbelhöhe an der Rückenlehne 20 und an der dem Fahrzeugsitzinsassen zugewandten Seite der Kopfstütze 28 angeordnet sein. Die Expansionselemente 32, 42, die in Lendenwirbelhöhe an der Rückenlehne 20 bzw. an der Kopfstütze 28 angeordnet sind, sind dazu vorgesehen, vom Fahrzeugsitzinsassen durch Betätigung geeigneter Bedienelemente jeweils auf ein gewünschtes Volumen expandiert oder kontrahiert zu werden, um eine gewünschte Stützfunktion zu erzielen, und in dem Zustand des gewünschten Volumens zu verbleiben, bis der Fahrzeugsitzinsasse die Bedienelemente betätigt, um ein anderes gewünschtes Volumen der Expansionselemente 32, 42 einzustellen.
  • Jeweils ein weiteres Expansionselement 34, 36, 38, 40 ist an jeder der Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 sowie an jeder der Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 angeordnet. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, sind die Expansionselemente 34, 36 an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und die Expansionselemente 38, 40 der Rückenlehne 20 dazu vorgesehen, in einem ersten Zeitraum zu einem vorbestimmten Volumen statisch oder quasi-statisch expandiert oder kontrahiert zu werden, um eine seitliche Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen zu bewirken. In einem zweiten Zeitraum, der von dem ersten Zeitraum verschieden ist, sind die Expansionselemente 34, 36 an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und die Expansionselemente 38, 40 der Rückenlehne 20 dazu vorgesehen, zu einem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen dynamisch expandierbar und wieder kontrahierbar zu sein.
  • Die an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 angeordneten Expansionselemente 34, 36 weisen eine Erstreckungslänge auf, die einen überwiegenden Teil einer Abmessung der Sitzschale 12 in Sitzrichtung 64 abdeckt.
  • Die an den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 38, 40 weisen eine Erstreckungslänge auf, die einen überwiegenden Teil eines vertikalen Abschnitts der Rückenlehne 20 abdeckt, der zur Abstützung zumindest eines überwiegenden Teils von Brustwirbeln einer Wirbelsäule des Fahrzeugsitzinsassen vorgesehen ist.
  • Zum Expandieren bzw. Kontrahieren der Expansionselemente 32-42 beinhaltet der Fahrzeugsitz 10 eine als Gaspumpe bzw. Luftpumpe ausgebildete Fluidpumpe 50, eine elektronische Steuerungseinheit 52 und eine steuerbare Ventileinheit 58 (2). Die elektronische Steuerungseinheit 52 ist zur Ansteuerung der Fluidpumpe 50 und der steuerbaren Ventileinheit 58 vorgesehen. Dazu sind geeignete Steuerleitungen 60, 62 zwischen der elektronischen Steuerungseinheit 52 der Fluidpumpe 50 bzw. zwischen der elektronischen Steuerungseinheit 52 und der steuerbaren Ventileinheit 58 eingerichtet. Die steuerbare Ventileinheit 58 weist eine Vielzahl von Ventilen auf (nicht dargestellt), die zur selektiven Bereitstellung fluidtechnischer Verbindungen zwischen den an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 34-40, der Fluidpumpe 50 und einem Außenraum 74 der Expansionselemente 34-40 vorgesehen sind.
  • Der Fahrzeugsitz 10 weist einen Sensor 44 zur Bestimmung einer momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen auf (1). In einer Ausführungsform kann der Sensor 44 von einer optischen Kamera 46 gebildet sein, die auf den Fahrzeugsitzinsassen ausgerichtet ist und die mit einer Software zur Erkennung einer Atemfrequenz ausgestattet ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Sensor 44 als am Handgelenk tragbares Fitness-Armband 48 (auch: „Activity Tracker“, Gesundheits-Armband, „Smart Band“ oder „Fitness Tracker“) oder als elektronische Armbanduhr („Smartwatch“) ausgebildet sein, die jeweils für die Messung von Vitalparametern vorgesehen sind.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 52 ist dazu vorgesehen, Daten des Sensors 44 zur Atemfrequenzbestimmung des Fahrzeugsitzinsassen zu empfangen und ferner dazu, die an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und die an den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 34-40 in Abhängigkeit der empfangenen Daten nach einem vorbestimmten Steuerungsschema anzusteuern, um diese Expansionselemente 34-40 mit einer vorbestimmten Fundamentalfrequenz wechselweise zu expandieren und zu kontrahieren.
  • Der Sensor 44 ist dazu vorgesehen, Daten oder Signale, die die bestimmte momentane Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen kennzeichnen, an die elektronische Steuerungseinheit 52 weiterzugeben. Dies kann beispielsweise über eine drahtlose, kurzreichweitige Funkverbindung wie etwa Bluetooth erfolgen.
  • Nachfolgend wird anhand eines Flussdiagramms, das in 3 gezeigt ist, und der 1, 2 und 4 eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugsitzes 10 gemäß der 1 und 2 beschrieben.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 52 ist zur automatischen Durchführung des Verfahrens vorgesehen. Die elektronische Steuerungseinheit 52 kann eine digitale Datenspeichereinheit 56 und eine Prozessoreinheit 54 mit Zugriff auf die digitale Datenspeichereinheit 56 aufweisen. Die durchzuführenden Schritte des Verfahrens können in Form eines Softwaremoduls vorliegen, das in der digitalen Datenspeichereinheit 56 abgelegt ist, wobei die im Softwaremodul hinterlegten Anweisungen von der Prozessoreinheit 54 ausgeführt werden können.
  • In Vorbereitung einer Durchführung des Verfahrens wird unterstellt, dass alle beteiligten Vorrichtungen und Komponenten sich in einem betriebsbereiten Zustand befinden.
  • Das Verfahren zum Betrieb des Fahrzeugsitzes 10 kann in einem anfänglichen Schritt 80 dadurch gestartet werden, dass eine fahrzeugeigene Sensorik das Einsteigen des Fahrzeugsitzinsassen erkennt. Alternativ kann das Verfahren auch durch Einschalten der Zündung des Fahrzeugs oder durch eine Eingabe des Fahrzeugsitzinsassen an einer Benutzerschnittstelle gestartet werden.
  • In einem Schritt 82 des Verfahrens wird eine anfängliche momentane Atemfrequenz 66 des Fahrzeugsitzinsassen bestimmt. Dies kann beispielsweise durch einen Schritt 96 einer Übertragung von Daten des Sensors 44 zur Atemfrequenzbestimmung an die elektronische Steuerungseinheit 52 erfolgen. In einem weiteren Schritt 84 wird die bestimmte anfängliche momentane Atemfrequenz 66 mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Atemfrequenz verglichen.
  • Der vorbestimmte Schwellenwert für die Atemfrequenz kann beispielsweise durch Eingabe eines Namens bzw. Auswahl eines Nutzerprofils in einem Schritt 98 und Zugriff auf hinterlegte Daten bezüglich eines Schwellenwerts für die Atemfrequenz in einem weiteren Schritt 100 des Verfahrens ermittelt werden. Der vorbestimmte Schwellenwert für die Atemfrequenz kann beispielsweise auch anhand einer vorbestimmten Rechenvorschrift aus Daten bezüglich einer normalen Atemfrequenz ermittelt werden, die von einem Fitness-Armband an die elektronische Steuerungseinheit 52 übertragen werden.
  • Wenn die bestimmte anfängliche momentane Atemfrequenz 66 kleiner ist als der vorbestimmte Schwellenwert für die Atemfrequenz, werden weitere anfängliche momentane Atemfrequenzen des Fahrzeugsitzinsassen in periodischer Weise wiederholend bestimmt, und der Schritt 84 des Vergleichens der bestimmten anfänglichen momentanen Atemfrequenz 66 mit dem vorbestimmten Schwellenwert für die Atemfrequenz wird jeweils wiederholt.
  • Wenn die bestimmte anfängliche momentane Atemfrequenz 66 zumindest so groß ist wie der vorbestimmte Schwellenwert für die Atemfrequenz, werden die an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 34-40 in einem Schritt 86 mit einer vorbestimmten Fundamentalfrequenz maximal für einen vorbestimmten Zeitraum wechselweise mit vorbestimmten Volumina teilweise expandiert und teilweise kontrahiert. Die vorbestimmte Fundamentalfrequenz fällt im Verlaufe des vorbestimmten Zeitraums von einer vorbestimmten Startfrequenz 70 bis zu einem vorbestimmten Zielwert 72 für die Atemfrequenz monoton ab (4). Der vorbestimmte Zielwert 72 für die Atemfrequenz kann individuell auf den Fahrzeugsitzinsassen abgestimmt und aus einem Frequenzbereich zwischen 12 und 16 pro Minute ausgewählt sein. Die individuelle Abstimmung kann beispielsweise durch Auswahl eines Namens oder durch eine Übertragung von Sensordaten geschehen.
  • Während des vorbestimmten Zeitraums erfolgen in vorbestimmten Zeitabständen, beispielsweise in periodischer Weise, wiederholte Schritte 88 zum Bestimmen einer momentanen Atemfrequenz 68 des Fahrzeugsitzinsassen, und ein Schritt 90 des Vergleichens der bestimmten momentanen Atemfrequenz 68 mit dem vorbestimmten Zielwert 72 für die Atemfrequenz wird jeweils wiederholt.
  • Dabei beinhaltet sowohl der Schritt 82 des Bestimmens der anfänglichen momentanen Atemfrequenz als auch der Schritt 88 des Bestimmens der momentanen Atemfrequenz des Fahrzeugsitzinsassen eine Übertragung von Daten des Sensors 44 zur Atemfrequenzbestimmung an die elektronische Steuerungseinheit 52.
  • Wenn die momentane Atemfrequenz 68 dem vorbestimmten Zielwert 72 für die Atemfrequenz entspricht oder diesen unterschreitet, wird das wechselweise zumindest teilweise Expandieren und teilweise Kontrahieren der an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und der an den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 34-40 nach einer vorbestimmten Zeit, die in der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens als null gewählt sein kann, in einem nächsten Schritt 92 beendet.
  • Das wechselweise teilweise Expandieren und teilweise Kontrahieren der an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und der an den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 34-40 wird in einem Schritt 94 des Verfahrens bis zum Ablauf des vorbestimmten Zeitraums fortgeführt, wenn die momentane Atemfrequenz 68 den vorbestimmten Zielwert 72 für die Atemfrequenz übersteigt.
  • Ist nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums die momentane Atemfrequenz 68 noch immer größer als der vorbestimmte Zielwert 72 für die Atemfrequenz, wird der vorbestimmte Zeitraum neu gestartet und der Schritt 86 des wechselweisen teilweisen Expandierens und teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen 16, 18 der Sitzschale 12 und der an den Seitenwangen 24, 26 der Rückenlehne 20 angeordneten Expansionselemente 34-40 mit vorbestimmten Volumina wird fortgeführt.
  • Das Diagramm der 4 veranschaulicht die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 3 mit einer Absenkung einer anfänglichen momentanen Atemfrequenz 66 bzw. einer erhöhten momentanen Atemfrequenz 68 eines Fahrzeugsitzinsassen auf den vorbestimmten Zielwert 72 für die Atemfrequenz.
  • Die in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels beschriebenen vorbestimmten Schwellenwerte, vorbestimmten Volumina, vorbestimmte Fundamentalfrequenzen, vorbestimmte Zeiträume usw. können beispielsweise in der digitalen Datenspeichereinheit der elektronischen Steuerungseinheit 52 hinterlegt sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Fahrzeugsitz
    12
    Sitzschale
    14
    Sitzpolster
    16
    Seitenwange
    18
    Seitenwange
    20
    Rückenlehne
    22
    Querachse
    24
    Seitenwange
    26
    Seitenwange
    28
    Kopfstütze
    30
    Expansionselement (Sitzschale)
    32
    Expansionselement (Lordose)
    34
    Expansionselement (Seitenwange Sitzschale)
    36
    Expansionselement (Seitenwange Sitzschale)
    38
    Expansionselement (Seitenwange Rückenlehne)
    40
    Expansionselement (Seitenwange Rückenlehne)
    42
    Expansionselement (Kopfstütze)
    44
    Sensor
    46
    optische Kamera
    48
    Fitness-Armband
    50
    Fluidpumpe
    52
    elektronische Steuerungseinheit
    54
    Prozessoreinheit
    56
    digitale Datenspeichereinheit
    58
    steuerbare Ventileinheit
    60
    Steuerleitung
    62
    Steuerleitung
    64
    Sitzrichtung
    66
    anfängliche momentane Atemfrequenz
    68
    momentane Atemfrequenz
    70
    Startfrequenz
    72
    Zielwert für Atemfrequenz
    74
    Außenraum
    80
    Start des Verfahrens
    82
    Bestimmen der anfänglichen momentanen Atemfrequenz
  • Bezugszeichenliste
  • 84
    Vergleichen der anfänglichen momentanen Atemfrequenz mit Schwellenwert für Atemfrequenz
    86
    wechselweises Expandieren und Kontrahieren
    88
    Bestimmen einer momentanen Atemfrequenz
    90
    Vergleichen der momentanen Atemfrequenz mit vorbestimmtem Zielwert für Atemfrequenz
    92
    Beenden des wechselweisen Expandierens und Kontrahierens
    94
    Fortführen des wechselweisen Expandierens und Kontrahierens
    96
    Übertragung von Daten des Sensors
    98
    Auswahl Profil
    100
    Ermitteln des vorbestimmten Schwellenwertes für Atemfrequenz
  • 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
    • WO 2015127193 A1 [0003]
    • US 20180170231 A1 [0007]
    • DE 102020006032 A1 [0012, 0030]

Claims (10)

  1. Fahrzeugsitz (10) mit einer gepolsterten Sitzschale (12) und einer gepolsterten Rückenlehne (20), von denen zumindest eine mit Seitenwangen (16, 18, 24, 26) ausgestattet ist, und mit einer Vielzahl von Expansionselementen (30-42), die in reversibler Weise jeweils zwischen einem maximalen Volumen und einem minimalen Volumen stufenlos expandierbar und wieder kontrahierbar sind und die zumindest an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) dazu vorgesehen sind, in einem ersten Zeitraum zu einem vorbestimmten Volumen statisch oder quasi-statisch expandierbar oder kontrahierbar und in zumindest einem zweiten Zeitraum, der von dem ersten Zeitraum verschieden ist, zu einem vorbestimmten zeitabhängigen Volumen dynamisch expandierbar und wieder kontrahierbar zu sein.
  2. Fahrzeugsitz (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Expansionselement (30-42) der Vielzahl von Expansionselementen (30-42) entweder - als mit einem Fluid befüllbares und wieder entleerbares Fluidzellelement ausgebildet ist, oder - ein bewegbares starres Konturelement aufweist, wobei eine relative Stellung des Konturelements fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das mit dem Konturelement wirkverbunden ist, oder - zwei miteinander durch ein Scharnier verbundene und relativ zueinander um eine Scharnierachse schwenkbare, starre Schalen aufweist, wobei eine relative Stellung der Schalen fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das sich in mechanischer Anlage mit den Schalen befindet.
  3. Fahrzeugsitz (10) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Expansionselementen (32-42) aufblasbare und wieder entleerbare Fluidzellelemente aufweist, ferner aufweisend eine elektronische Steuerungseinheit (52), eine Fluidpumpe (50) und eine steuerbare Ventileinheit (58), wobei - die elektronische Steuerungseinheit (52) zumindest zur Ansteuerung der Fluidpumpe (50) und der steuerbaren Ventileinheit (58) vorgesehen ist, und - die steuerbare Ventileinheit (58) zumindest ein Ventil aufweist, das zur selektiven Bereitstellung fluidtechnischer Verbindungen zwischen der Vielzahl der an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) oder der Rückenlehne (20) angeordneten Fluidzellelementen, der Fluidpumpe (50) und dem Außenraum (74) vorgesehen sind.
  4. Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) eine Erstreckungslänge aufweisen, die einen überwiegenden Teil einer Abmessung der Sitzschale (12) in Sitzrichtung (64) oder eines vertikalen Abschnitts der Rückenlehne (20) abdeckt, der zur Abstützung zumindest eines überwiegenden Teils von Brustwirbeln einer Wirbelsäule des Fahrzeugsitzinsassen vorgesehen ist.
  5. Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzschale (12) und die Rückenlehne (20) jeweils mit Seitenwangen (16, 18, 24, 26) ausgestattet sind und Expansionselemente (34-40) der Vielzahl von Expansionselementen (32-42) zumindest an den jeweiligen Seitenwangen (16, 18, 24, 26) der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordnet sind.
  6. Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinheit (52) dazu vorgesehen ist, Daten zumindest eines Sensors (44) zur Atemfrequenzbestimmung des Fahrzeugsitzinsassen zu empfangen und dazu, die an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) in Abhängigkeit der empfangenen Daten nach einem vorbestimmten Steuerungsschema anzusteuern, um diese Expansionselemente (34-40) mit einer vorbestimmten Fundamentalfrequenz wechselweise zu expandieren und zu kontrahieren.
  7. Fahrzeugsitz (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor (44) zur Bestimmung einer momentanen Atemfrequenz (66, 68) des Fahrzeugsitzinsassen, wobei der zumindest eine Sensor (44) dazu vorgesehen ist, Daten oder Signale, die die bestimmte momentane Atemfrequenz (66, 68) des Fahrzeugsitzinsassen kennzeichnen, an die elektronische Steuerungseinheit (52) weiterzugeben.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsitzes (10) mit einer gepolsterten Sitzschale (12) und einer gepolsterten Rückenlehne (20), von denen zumindest eine mit Seitenwangen (16, 18, 24, 26) ausgestattet ist, und der eine Vielzahl von Expansionselementen (32-42) aufweist, die entweder als aufblasbares und wieder entleerbares Fluidzellelement ausgebildet sind, oder ein bewegbares starres Konturelement aufweisen, wobei eine relative Stellung des Konturelements fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das mit dem Konturelement wirkverbunden ist, oder zwei miteinander durch ein Scharnier verbundene und relativ zueinander um eine Scharnierachse schwenkbare, starre Schalen aufweisen, wobei eine relative Stellung der Schalen fernsteuerbar mittels eines elektrischen Antriebs oder mittels zumindest eines befüllbaren und wieder entleerbaren Fluidzellelements einstellbar ist, das sich in mechanischer Anlage mit den Schalen befindet, wobei die Expansionselemente (34-40) zumindest an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) zum Zweck einer seitlichen Abstützung des Fahrzeugsitzinsassen angeordnet sind, gekennzeichnet durch zumindest folgende Schritte: - Bestimmen (82) einer anfänglichen momentanen Atemfrequenz (66) des Fahrzeugsitzinsassen, - Vergleichen (84) der bestimmten anfänglichen momentanen Atemfrequenz (66) mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Atemfrequenz, - wechselweises zumindest teilweises Expandieren und zumindest teilweises Kontrahieren (86) der an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) mit einer vorbestimmten Fundamentalfrequenz maximal für einen vorbestimmten Zeitraum, wenn die bestimmte anfängliche momentane Atemfrequenz (66) zumindest so groß ist wie der vorbestimmte Schwellenwert für die Atemfrequenz, - wiederholtes Bestimmen (88) einer momentanen Atemfrequenz (68) des Fahrzeugsitzinsassen, - Beenden (92) des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) nach einer vorbestimmten Zeit, nachdem die momentane Atemfrequenz (68) einem vorbestimmten Zielwert (72) für die Atemfrequenz entsprochen oder diesen unterschritten hat, und - Fortführen (94) des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) und/oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) bis zum Ablauf des vorbestimmten Zeitraums, wenn die momentane Atemfrequenz (68) den vorbestimmten Zielwert (72) für die Atemfrequenz übersteigt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Schritte des Bestimmens (82) der anfänglichen momentanen Atemfrequenz (66) oder des Bestimmens (88) der momentanen Atemfrequenz (68) des Fahrzeugsitzinsassen eine Übertragung (96) von Daten zumindest eines Sensors (44) zur Atemfrequenzbestimmung an eine elektronische Steuerungseinheit (52) des Fahrzeugsitzes (10) beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (86) des wechselweisen zumindest teilweisen Expandierens und zumindest teilweisen Kontrahierens der an den Seitenwangen (16, 18, 24, 26) zumindest der Sitzschale (12) oder der Rückenlehne (20) angeordneten Expansionselemente (34-40) mit einer Fundamentalfrequenz erfolgt, die im Verlaufe des vorbestimmten Zeitraums von einer vorbestimmten Startfrequenz bis zum vorbestimmten Zielwert (72) für die Atemfrequenz monoton abfällt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015127193A1 (en) 2014-02-20 2015-08-27 Faurecia Automotive Seating, Llc. Vehicle seat with integrated sensors
US20180170231A1 (en) 2016-06-30 2018-06-21 Faraday&Future Inc. Systems and methods for providng customized and adaptive massaging in vehicle seats
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