DE19910877A1 - Vorrichtung zur Beeinflussung des Befindens eines sich in einem Fahrzeug-, Eisenbahn- oder Flugzeugsitz befindlichen Fahrers oder Fahrgastes - Google Patents
Vorrichtung zur Beeinflussung des Befindens eines sich in einem Fahrzeug-, Eisenbahn- oder Flugzeugsitz befindlichen Fahrers oder FahrgastesInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung an einem Sitz (20) eines Fortbewegungsmittels, insbesondere eines Fahrzeuges, dient der Beeinflussung des Befindens eines Fahrers oder Fahrgastes. Bei dieser Vorrichtung sind mindestens zwei in oder am Sitz ein- bzw. angebauten hin- und herbewegbare Elemente (28, 30) links und rechts der Wirbelsäule (12) in der Rückenlehne (24) und/oder im Sitzteil (22) vorgesehen sind und üben während der Fahrt und/oder Fahrtpausen Kräfte auf den Rücken bzw. das Gesäß des Fahrers bzw. Fahrgastes entsprechend einem vorgegebenen Takt (t¶D¶) aus. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine Steuereinrichtung (90) beinhaltet, die die Taktlänge im Sinne der zeitlichen Dauer der jeweiligen Hin- und Herbewegungen der beweglichen Elemente innerhalb eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren Bereiches von vorzugsweise 6 bis 14 s (Halbtaktzeit (t¶D/2¶) ändert. Es werden verschiedene weitere Ansteuerungsmöglichkeiten offenbart sowie ein Verfahren zur Ansteuerung der beweglichen Elemente.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem Sitz eines
Fortbewegungsmittels, insbesondere eines Fahrzeuges, zur Beeinflussung
des Befindens eines Fahrers oder Fahrgastes, bei der mindestens zwei in
oder am Sitz ein- bzw. angebauten hin- und herbewegbare Elemente links
und rechts der Wirbelsäule in der Rückenlehne und/oder im Sitzteil vor
gesehen sind und während der Fahrt und/oder Fahrtpausen Kräfte auf
den Rücken bzw. das Gesäß des Fahrers bzw. Fahrgastes entsprechend
einem vorgegebenen Takt ausüben. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur
aktiven Veränderung der Sitzform eines Sitzes eines Fortbewegungsmittels
in Abhängigkeit von aktuellen oder kurz zurückliegenden oder auf Grund
des vorausliegenden Straßenverlaufes zu erwartenden Fahrdynamikpara
metern.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der europäischen Patentschrift
0 311 993 B1 bekannt, die in Fig. 1 einen Fahrzeugsitz zeigt mit links und
rechts der Wirbelsäule angeordneten, aufblasbaren Kissen 20 und 21. Zur
Steuerung der aufblasbaren Kissen wird in Spalte 8, Zeilen 9 bis 19 zum
Ausdruck gebracht, daß beim Einsatz im Kraftfahrzeugverkehr eine regel
technische Verarbeitung von externen Steuerungseingriffen vorgesehen
sein kann, zum Beispiel Impulsgeber am Lenkradkranz, an der Bremse
oder am Gaspedal. Es wird ausgeführt, daß wenn zum Beispiel das Lenk
rad nach rechts eingeschlagen wird, die linken Stützkissen (Basiskissen)
aufgepumpt und die dynamischen Kissen entlüftet werden und umge
kehrt. Es wird weiter ausgeführt, daß bei Flugzeugsitzen die regeltechni
sche Einbindung an einen künstlichen Horizont denkbar ist.
Im übrigen beschreibt diese Schrift die periodische Ansteuerung von ver
schiedenen Kissen, um eine Bewegung von Körperteilen im therapeuti
schen Sinne zu bewirken. Es wird zum Beispiel ausgeführt, daß wenn
Gelenke (Multigelenk Wirbelsäule) zu wenig bewegt werden, Anpassungs
prozesse in Richtung Minderversorgung, Behinderung des Austausches
und Produktionseinschränkung der Gelenkgleitsubstanz, Bewegungsein
schränkung und mangelnde Belastungsfähigkeit stattfinden.
Die Schrift beschreibt zwar eine Vielzahl von beweglichen Sitzelementen,
die hauptsächlich durch aufblasbare und entlüftbare Kissen bewegt wer
den können, gibt aber eigentlich wenig Einzelheiten an über die konkrete
Steuerung der Kissen. Die Schrift offenbart insbesondere nicht, wie solche
beweglichen Sitzelemente während der Fahrt angesteuert werden sollen,
um optimale Effekte zu erzielen.
Die deutsche Patentanmeldung P 44 31 586.4 befaßt sich ebenfalls mit
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einem interessanten
und auch medizinisch nachgewiesenen Vorschlag für den Betrieb einer
Fahrersitzanordnung mit beweglichen Elementen mit dem Ziel, die Ermü
dung des Fahrers während einer Fahrt herabzusetzen und das Auftreten
von Langzeitschäden im Rücken des Fahrers zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird dort eine Fahrersitzanordnung für ein
Kraftfahrzeug vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, daß im Rücken
bereich links und rechts der Wirbelsäule angeordnete, bei zumindest eini
gen Lenkbewegungen des Kraftfahrzeuges auf den Rücken des Fahrers ge
zielte Kräfte ausübende Einrichtungen vorhanden sind, wobei die Kopp
lung der Ansteuerung der beweglichen Elemente im Sitz mit den Lenkbe
wegungen des Fahrers im Vordergrund steht. Die in der deutschen Pa
tentanmeldung P 44 31 586.4 eingebauten beweglichen Elemente haben
durchaus eine technische bzw. medizinische Berechtigung, sind jedoch in
der Realisierung etwas kompliziert. Die Kopplung zwischen den bewegli
chen Elementen des Sitzes und dem Fahrzeug ist auch dort nicht in letz
ter Konsequenz vollständig zu Ende geführt. Zwar wird in der deutschen
Patentanmeldung P 44 31 586.4 zum Ausdruck gebracht, daß auch die
jeweilige Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden
kann. Wie diese Berücksichtigung jedoch genau stattzufinden hat, ist dort
nicht ausgeführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszulegen, daß ei
ne vielseitige Beeinflussung der beweglichen Elemente im Sitz möglich ist,
die einerseits eine sehr genaue Anpassung an die Wirkungsweise des
menschlichen Körpers im Sinne einer Stabilisierung des Kreislaufes unter
Berücksichtigung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigungen
des Fortbewegungsmittels möglich macht, andererseits aber auch ander
weitige Möglichkeiten zuläßt, um beispielsweise die Bedürfnisse einer
sportlichen Fahrweise zu berücksichtigen oder die Aktivierung eines Fah
rers zu ermöglichen.
Weiterhin soll die erfindungsgemäße Vorrichtung zu Massagezwecken
während der Fahrpausen einsetzbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgaben wird vorrichtungsmäßig eine Steuereinrich
tung vorgesehen, die die Taktlänge im Sinne der zeitlichen Dauer der je
weiligen Hin- und Herbewegungen der beweglichen Elemente innerhalb
eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren Bereiches ändert.
Im Regelfall werden die beweglichen Elemente links und rechts der Wir
belsäule wechselweise betrieben entsprechend der vorgegebenen Taktlän
ge. Dabei erfolgen die jeweiligen Hin- und Herbewegungen üblicherweise
unmittelbar nacheinander, so daß die Wiederholfrequenz durch die Takt
länge bestimmt ist. Es ist aber auch möglich, Pausen zwischen einzelnen
Hin- und Herbewegungen der beweglichen Elemente vorzusehen, so daß
die Wiederholfrequenz unabhängig von der Taktlänge variiert werden
kann. In diesem Fall sieht die Erfindung vor, daß die Steuereinrichtung
die Wiederholfrequenz ggf. unabhängig von der Taktlänge steuern kann.
Mit anderen Worten kann die Steuereinrichtung zwischen einzelnen Hin-
und Herbewegungen Pausen vorbestimmter, variabler Zeitdauer einfügen.
Im breitesten Sinne sieht die Erfindung vor, daß die Vorrichtung entspre
chend Anspruch 5 sich dadurch auszeichnet, daß die Steuereinrichtung
die Taktlänge und/oder die Dauer einer etwaigen Verweilzeit der bewegli
chen Elemente im aus- bzw. eingefahrenen Zustand und/oder die Wieder
holfrequenz und/oder die Zeitdauer der Pausen entsprechend einem vor
gegebenen oder vorgebbaren Muster oder entsprechend einem oder meh
reren gemessenen Parameter steuert.
Bei einer ersten, praktischen Ausführungsform der Erfindung handelt es
sich bei dem Parameter um die Geschwindigkeit des Fortbewegungsmit
tels.
Die Vorrichtung ist dann zur Stabilisierung des Kreislaufes des Fahrers
vorzugsweise entsprechend Anspruch 7 so ausgelegt, daß es sich bei dem
Parameter um eine Durchschnittsgeschwindigkeit in einem vorausgegan
genen Zeitraum handelt.
Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung nach Anspruch 10, die sich da
durch auszeichnet, daß die Halbtaktlänge in einem Bereich zwischen etwa
6 und 14 Sekunden variierbar ist, wobei eine Halbtaktlänge von 6 Sekun
den einer Geschwindigkeit von etwa 250 km/h, eine Halbtaktlänge von 10
Sekunden einer Geschwindigkeit von 100 km/h und eine Halbtaktlänge
von 14 Sekunden einer Geschwindigkeit von annähernd 0 km/h ent
spricht, wobei die einzelnen Takte vorzugsweise unmittelbar nacheinander
erfolgen, d. h. ohne Taktpausen.
Um die Querbeschleunigung des Fortbewegungsmittels zu berücksichti
gen, wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Steuereinrichtung die
Bewegungsamplitude der beweglichen Elemente entsprechend der Quer
beschleunigung bzw. einer durchschnittlichen, unmittelbar zuvor erfolgten
Querbeschleunigung ändert. Diese Änderung kann auch in einer kurzzei
tig vollständigen Unterdrückung des Grundmusters verbunden mit einer
ausschließlichen Ansteuerung des kurvenäußeren Elementes bestehen.
Um die Längsbeschleunigung des Fortbewegungsmittels zu berücksichti
gen, wird die Steuereinrichtung vorzugsweise entsprechend Anspruch 17
ausgelegt, um die Steilheit der steigenden und/ oder der abfallenden Flan
ke der Bewegungscharakteristik entsprechend der mittleren Längsbe
schleunigung zu ändern, insbesondere mit steigender Längsbeschleuni
gung entsprechend zu erhöhen. Alternativ hierzu ist auch eine längsbe
schleunigungsproportionale parallele Ansteuerung beider Elemente vorge
sehen.
Die oben genannten Möglichkeiten der Berücksichtigung der Geschwin
digkeit, der Querbeschleunigung und der Längsbeschleunigung ermögli
chen eine optimale Stabilisierung des Kreislaufes des Fahrers bzw. Fahr
gastes, was durch Fahrversuche und entsprechend Messungen nachge
wiesen wurde.
Unter Umständen kann es für manche Fahrer angenehm sein, wenn sie
die Möglichkeit haben, selbst die Taktlänge, die Amplitude und/oder die
Steilheit der Flanken und/oder weitere Parameter, wie die Taktpausenlän
gen oder die Wiederholfrequenz und Intensität der Einflußparameter ent
sprechend ihrem subjektivem oder objektivem Befinden bspw. entspre
chend der erfahrenen oder erwarteten Geschwindigkeit, Längs- und/oder
Querbeschleunigung, zu verändern. Dieses Bedürfnis läßt sich mit der
Vorrichtung gemäß Anspruch 19 realisieren.
Besonders günstig ist eine Vorrichtung gemäß Anspruch 19, bei der die
beweglichen Elemente in der Rückenlehne angeordnet sind. Die Vorrich
tung zeichnet sich dadurch aus, daß die beweglichen Elemente auf längli
che Bereiche der Rückenmuskulatur des Fahrers bzw. Fahrgastes links
und rechts der Wirbelsäule mit einem gegenseitigen Abstand im Bereich
zwischen 15 und 25 cm, vorzugsweise von etwa 18 cm, und über eine
längliche Ausdehnung der Rückenmuskulatur zwischen etwa der fünften
und zwölften Rippe einwirken.
Es wurde nämlich festgestellt, daß durch die Beeinflussung der Rücken
muskulatur des Fahrers bzw. des Fahrgastes in einem solchen länglichen
Bereich, und zwar entweder entlang des gesamten Bereiches oder punktu
ell an verschiedenen Stellen entlang des Bereiches, die Muskulatur ähn
lich reagiert wie die angestrebte Reaktion nach der deutschen Patentan
meldung P 44 31 586.4, diesmal jedoch allein aufgrund von Druckkräften,
ohne die bisher als notwendig erachtete Dehn- und Komprimierbewegun
gen in Längsrichtung der Muskulatur anwenden zu müssen. Hierfür
kommt es aber entscheidend auf die Position der beweglichen Elemente
links und rechts der Wirbelsäule an, wobei beispielsweise die außen lie
genden Kissen gemäß der europäischen Patentschrift EP 0 311 993 B1 zu
diesem Zweck nutzlos wären.
Es kann auch im Sinne der Erfindung nützlich sein, den gegenseitigen
Abstand der länglichen Bereiche und die Höhe der länglichen Bereiche im
Vergleich zur Rückenlehne einstellbar zu machen, damit ggf. eine Anpas
sung an sehr große oder sehr kleine Personen möglich ist. Auch die Mög
lichkeit des jeweiligen Fahrers, die Grundeinstellung der Amplitude der
hin- und herbeweglichen Elemente selbst einzustellen, kann insbesondere
für die unterschiedlichen Empfindlichkeiten von unterschiedlichen Perso
nen nützlich sein.
Nach der Erfindung kommt es nicht darauf an, wie man die beweglichen
Elemente konkret ausbildet und zur Bewegung bringt. Hierfür gibt es
vielfältige Möglichkeiten, von denen nur einige beispielsweise in den An
sprüchen 20 bis 26 angegeben sind. Die Ermittlung der jeweils günstigen
Werte für die unterschiedlichen Amplituden, Taktlängen und Steilheiten
sowie die ggf. vorhandenen Taktpausen wurde von den Erfindern mit einer
Vorrichtung nach dem Anspruch 25 durchgeführt, da man hiermit alle
Einstellungen verhältnismäßig einfach realisieren kann.
Nach der Ermittlung der jeweils erwünschten Werte ist es aber möglich,
preisgünstigere Fluidsteuerungen, d. h. aufblasbare Kissen oder Kolben-in-Zy
linder-Einheiten, so auszulegen, daß die jeweils ermittelten und er
wünschten Werte bei der anschließende serienmäßige Produktion der Sit
ze kostengünstiger erreicht werden können.
Weiter bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des
erfindungsgemäßen Verfahrens sind den weiteren Unteransprüchen bzw.
nebengeordneten Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert anhand von Ausfüh
rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Menschen von hinten, wo
bei auf der linken Seite der Aufbau des Skeletts gezeigt ist und
auf der rechten Seite die Rückenmuskulatur eingezeichnet ist,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines vereinfachten Autositzes,
wo die länglichen Bereiche der Rückenlehne sichtbar sind, die
von der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewegt werden,
Fig. 3 eine Ansicht der Rückenlehne des Autositzes der Fig. 2 von hin
ten, wobei die hintere Verkleidung der Rückenlehne zwecks der
Darstellung weggelassen wurde,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Ansteuerung der beweglichen
Elemente der Fig. 3,
Fig. 5 eine graphische Darstellung einer bevorzugten Hin- und Herbe
wegung der beweglichen Elemente des Autositzes der Fig. 2 und
3 unter Anwendung der Steuereinrichtung der Fig. 4,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Änderung der Halbtaktlänge tD/2
als Funktion der Geschwindigkeit,
Fig. 7 eine graphische Darstellung der bevorzugten erfindungsgemäßen
Variation der Amplitude A der Hin- und Herbewegung als Funk
tion der Querbeschleunigung des Fortbewegungsmittels,
Fig. 8 eine graphische Darstellung der erfindungsgemäß bevorzugten
Änderung der Flankensteilheit der Bewegungscharakteristik der
Fig. 5 als Funktion der mittleren Längsbeschleunigung,
Fig. 9 eine graphische Darstellung ähnlich der in Fig. 5, jedoch mit
Taktpausen tP zwischen einzelnen Hin- und Herbewegungen der
beweglichen Elemente, und
Fig. 10 eine weitere, graphische Darstellung einer möglichen Bewegungs
charakteristik der Bewegungselemente.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung des menschlichen Ske
letts 10 von hinten, wobei das Bezugszeichen 12 die Längsachse der Wir
belsäule angibt und die Lage der Rippen auf der linken Seite dieser Achse
angezeigt ist. Auf der rechten Seite der Längsachse der Wirbelsäule 12
sind die wichtigen Muskeln der Rückenmuskulatur schematisch einge
zeichnet.
Die Bezugszeichen 14 und 16 zeigen zwei längliche Bereiche links und
rechts der Längsachse 12 der Wirbelsäule, innerhalb deren die bewegli
chen Elemente nach der Erfindung Druck auf die Rückenmuskulatur der
entsprechenden Person ausüben können, um besondere Effekte, beson
ders eine Stabilisierung des Kreislaufes der Person während einer Reise in
einem Fortbewegungsmittel, vor allem während der Fahrt in einem Kraft
fahrzeug, zu erreichen.
Die Bedeutung der vorliegenden Erfindung ist es, daß die länglichen Be
reiche 14 und 16 einen gegenseitigen Abstand (Mitte zu Mitte Abstand) D
im Bereich zwischen 15 und 25 cm, vorzugsweise von 18 cm, aufweisen,
und daß sich diese Bereiche in etwa von der fünften bis zur zwölften Rippe
erstrecken.
Der medizinische Hintergrund läßt sich wie folgt genauer darstellen. Beim
Fahren eines Kraftfahrzeugs erfährt der Fahrer über seine Augen, auch
wenn ihm dies nicht bewußt ist, seine Umgebung als Gefahrenquelle. Ins
besondere bei Lenkmanövern müssen sich die Augen relativ schnell, ins
besondere bei hoher Geschwindigkeit, auf den sich schnell verändernden
eigenen Standort einstellen. In diesen Komplexen als Nystagmus bezeich
neten Vorgang wirken sowohl die auf sympathikotonische Reize reagieren
de Betarezeptoren (Noradrenalin-Rezeptoren), die als Stimulatoren in den
Zapfen und Stäbchen des Auges bekannt sind, als auch die auf schmerz
stillenden hemmenden Reize reagierende Endorphin-Rezeptoren, die als
Inhibitoren in diesen Zellen auch tätig sind. Das schmerzerfahrende und
schmerzstillende System des Menschen ist an diesen Reaktionen stark
beteiligt.
Dies führt dazu, daß der Fahrer, geprägt durch die phylogenetische Ent
wicklungsgeschichte der Menschheit sich in einer Kampf- und Fluchtre
aktion mit erhöhter Wachsamkeit - durch erhöht adrenerge Ausschüt
tung - befindet.
In der Natur wurde eine solche Ausschüttung zu einer erhöhten körperli
chen Tätigkeit der betroffenen Person führen, beispielsweise sie würde
weglaufen oder kämpfen. Solche körperlichen Tätigkeiten sind aber bei
einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug nicht gegeben und dies wirkt sich im
Körper des Menschen zu einem fortschreitenden Ungleichgewicht zwi
schen Inhibitoren und Stimulatoren aus. Die Konsequenzen davon sind
entweder Übererregtheit oder Prädepressivität (Erschöpfung).
Der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Gedanke liegt darin,
daß durch bewußte Stimulation von bestimmten Muskelpartien dieses
Ungleichgewicht verhindert werden kann, so daß die hiermit eingehenden
Erscheinungen und gesundheitlichen Schäden aufgrund von angespann
ten und nicht ausreichend durchbluteter Muskulatur vermieden werden.
Insbesondere wird durch diese Erfindung die Dissoziationsfähigkeit des
Gehirns und damit die Fähigkeit in Krisensituationen auf der Straße sich
selber zu synchronisieren, verstärkt. Beabsichtigt durch die Erfindung ist
es auch auf diese Weise die Unfallhäufigkeit herabzusetzen. Mit dieser
Vorgehensweise soll gleichzeitig eine nervliche, eine muskulare und eine
blutkreislaufmäßige Stabilisierung des Gesamtbefindens erzielt werden.
Der Streß beim Fahren und das Wohlbefinden nach einer Fahrt sollen
herabgesetzt bzw. verbessert werden.
Bei der bisherigen deutschen Patentanmeldung P 44 31 586.4 erfolgte eine
Kopplung zwischen gewissen beweglichen Elementen im Rückenbereich
des Fahrers und der Fahrsituation über die Erfassung von Lenkbewegun
gen, die dann zur gezielten Bewegung der im Rückenbereich angeordne
ten, beweglichen Elementen führte. Die entsprechenden beweglichen Ele
mente wurden aber beim bisherigen Vorschlag etwas anders plaziert als
hier. Weiterhin ist die Ansteuerung der beweglichen Elemente gemäß der
vorliegenden Erfindung anders als beim bisherigen Vorschlag, auch wenn
zumindest in einer Ausführungsform die gleiche medizinische Auswirkung
angestrebt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr im weiteren Detail erörtert, zu
nächst unter Bezugnahme auf die weiteren Fig. 2, 3 und 4.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen, perspektivischen Darstellung einen
Fahrzeugsitz 20 mit einem Sitzteil 22 und einer Rückenlehne 24 mit Kopf
stütze 26. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, sind zwei bewegliche Ele
mente 28 und 30 in der Rückenlehne eingebaut und können entspre
chend dem Doppelpfeil H nach vorne und zurück, d. h. in und entgegen
der Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegt werden. Dabei wirken die beweg
lichen Elemente 28, 30 auf jeweilige Polsterbereiche 32, 34 bzw. -Wülste
der Rückenlehne, die den Bereichen 14 und 16 gemäß Fig. 1 entsprechen.
Die gestrichelten Umrisse 36 und 38 im Sitzteil 22 deuten darauf hin, daß
bewegliche Elemente wie beispielsweise 28 und 30 auch oder nur im Sitz
teil vorgesehen werden können. Bevorzugt sind jedoch erfindungsgemäß,
wenn es sich um die Stabilisierung des menschlichen Kreislaufes handelt,
die beweglichen Elemente 28, 30 im Rückenbereich des Fahrers angeord
net.
Die Bereiche 32 und 34 sind an Stellen der Rückenlehne angeordnet, die
den Bereichen 14 und 16 gemäß Fig. 1 entsprechen, d. h. die beweglichen
Kissenbereiche 32 und 34 gemäß Fig. 2 sind in einem Abstand zwischen
15 und 25 cm, vorzugsweise von 17,5 cm, voneinander angeordnet und
erstrecken sich über einen Höhenbereich, der dem Höhenbereich zwischen
der fünften und zwölften Rippe eines sich auf dem Sitz 20 befindlichen
Fahrers bzw. Fahrgastes entspricht.
Der Vollständigkeit halber wird ein mögliches Beispiel für die Ausbildung
der beweglichen Elemente 28, 30 anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Fig. 3 zeigt eine Rückansicht der Rückenlehne 24 der Fig. 2 (ohne Kopf
stütze), wobei die hintere Verkleidung des Sitzes abgebaut ist, so daß der
Rohrrahmen 40 der Rückenlehne 24 zum Vorschein kommt. Innerhalb
des Rohrrahmens 40 befindet sich ein Gitter 42 aus sich in horizontaler
Richtung und in vertikaler Richtung erstreckenden Drähte 44 bzw. 46,
deren Enden am Rohrrahmen angebracht sind und die eine Abstützung
für die Polsterung der Rückenlehne 24 des Sitzes bilden. Die beweglichen
Elemente 28, 30 befinden sich vor dem Gitter 42, d. h. auf der Fahrer-
bzw. Fahrgastseite der Rückenlehne 24 hinter der Polsterung. Bewegt wird
jedes bewegliche Element 28, 30 in dieser Ausführungsform von zwei Kol
ben-in-Zylinder ähnlichen Anordnungen 48 und 50, wobei die jeweiligen
Kolben 52 bzw. 54 an den plattenförmigen, beweglichen Elementen 28
und 30 befestigt sind. Diese Platten haben zum Fahrerrücken gewandt
zusätzliche Polster. Die Eindrucktiefe entspricht dem normalen Polster der
Rückenlehne. In einer alternativen Ausführung sind die Platten auch
durch einen einzelnen Kolben mit gelenkiger Anordnung der Stützplatten
ansteuerbar. Dadurch wird eine verbesserte Anpassung an die Rücken
kontour erreicht. Die jeweiligen Zylinder 56 und 58 werde dagegen über
jeweils drei Laschen 60, 62 und 64 mit den benachbarten Gitterdrähten
44 und 46 verbunden und hierdurch in Bezug auf den Rohrrahmen 40
zumindest im wesentlichen bewegungsfrei gehalten.
Betätigt werden die beiden Kolben 52 und 54 simultan über jeweilige
Bowdenzüge 66 und 68, deren Seelen 70 und 72 an einem Ende an einer
von einem elektrischen Stellantrieb 74, beispielsweise einem Schrittmotor
74 bewegbaren Platte 76 und an ihren anderen Enden mit den jeweiligen
Kolben 52 und 54 befestigt sind. Die Außenhüllen 78 und 80 der beiden
Bowdenzüge 66, 68 sind an einem Ende an einem Rahmenteil 82 und an
ihren anderen Enden an den jeweiligen Zylindern 56 bzw. 58 der Kolben-in-Zy
linder-Einheiten befestigt.
Der Rahmen 82 kann beispielsweise am Boden des Fahrzeuges oder un
terhalb des Sitzteils 22 am Rahmen des Sitzes 20 befestigt werden.
Der Schrittmotor 74 treibt eine Spindel 84 an, die in eine Kugelmutter 86
eingreift, die an der Platte 76 befestigt ist. Somit führt eine Drehung des
Schrittmotors 74 zu einer Drehung der Spindel 84 und über die Kugel
mutter 86 und die Führung 88, die eine Drehung der Platte 76 verhindert,
zu einer Verschiebung der Platte 76 nach rechts oder nach links (je nach
Drehrichtung des Motors) entsprechend dem Doppelpfeil J, wodurch die
Hin- und Herbewegung der jeweiligen Platten 28 bzw. 30 entsprechend
dem Doppelpfeil H bewirkt wird.
Das Bezugszeichen 90 deutet auf eine Steuereinrichtung hin, die aus ein
gehenden Signalen (Pfeil 92) Steuerbefehle für den Schrittmotor 74 er
zeugt. Die Signale 92 sind beispielsweise Signale, die der Geschwindigkeit
des Fahrzeuges oder der Quer- oder Längsbeschleunigung des Fahrzeuges
entsprechen. Mit dem Bezugszeichen 94 wird angedeutet, daß die Steuer
einrichtung 90 mit der Batterie des Fahrzeuges in Verbindung steht, wo
durch der elektrische Strom für den Antrieb des Schrittmotors 74 zur
Verfügung steht.
In Fig. 3 sind einige kreisrunde, gestrichelte Bereiche 96 gezeigt. Diese
zeigen, daß anstatt eine längliche Platte 28 bzw. 30 als bewegliches Ele
ment zu verwenden, einzelne Stößel hinter den Bereichen 32 und 34 der
Fig. 2 vorgesehen sein können. Die Rückenmuskulatur des Fahrers bzw.
Fahrgastes wird dann an entsprechenden Stellen beaufschlagt, die sich
vor den länglichen Kissenbereichen 32 und 34 befinden. Auch diese stel
lenweise Beaufschlagung der Rückenmuskulatur des Fahrers entlang der
länglichen Bereiche 32 und 34, die beispielsweise jeweils von fünf oder
sechs solcher Stößelanordnungen erzeugt werden könnte, stellt eine wirk
same Methode dar, die vorliegende Erfindung in der Praxis umzusetzen.
Die vorliegende Erfindung ist keineswegs beschränkt auf bewegliche Ele
mente entsprechend der Fig. 3 und 4. Wesentlich ist lediglich, daß man
bewegliche Elemente nimmt, die imstande sind, die länglichen Bereiche 32
und 34, oder andere Bereiche, der Polsterung des Sitzes entweder über
den vollen Bereich oder stellenweise zu beaufschlagen bzw. zu bewegen.
Somit kommen beispielsweise auch aufblasbare Kissen in Frage, die hin
ter den gepolsterten Bereichen 32 und 34 angeordnet sind. Auch kommen
mit Druckfluid beaufschlagbare Kolben-in-Zylinder-Einheiten oder elek
tromagnetisch bewegbare Stößel oder andere bewegliche Elemente in Fra
ge. Wesentlich ist nur für die vorliegende Erfindung, daß die gewählten
Elemente so angesteuert werden können, daß die nachfolgend erläuterten
Bewegungsabläufe möglich sind.
Die Fig. 5 zeigt nun als Funktion der Zeit die Bewegungen der zwei beweg
lichen Elemente 28 und 30 der Fig. 3 und 4. Dabei ist der Bewegungsab
lauf des linken Elementes 30 als durchgehende Linie und die Bewegung
des rechten Elementes 28 als gestrichelte Linie gezeigt. Man sieht, daß die
Bewegung des linken Elementes 30 um 180° phasenverschoben ist zu der
Bewegung des rechten Elementes. Es wird hier nur etwas mehr als ein
Takt der Bewegung gezeigt. Im Regelfall erfolgt aber die Hin- und Herbe
wegung kontinuierlich, d. h. die gezeigten Zyklen wiederholen sich ständig.
Die Amplitude 0 deutet auf eine Stelle des Elementes, bei der die Oberflä
che der Rückenlehne nicht verformt ist. Ausgehend von dieser Grund
stellung wird beispielsweise das linke bewegliche Element 30 zunächst bis
zu einer maximalen Amplitude A ausgefahren, wodurch eine Druckkraft
auf der linken Seite des Fahrers bzw. Fahrgastes ausgeübt wird. Das
Ausfahren des bewegten Elementes 30 aus der Grundstellung 0 bis zu der
maximalen Amplitude A erfolgt somit entsprechend der steigenden Flanke
100 des Kurvenverlaufes der Fig. 5. Das bewegliche Element 30 verharrt
dann für eine Verweilzeit tv bei dieser maximalen Amplitude (Bereich 102
des Kurvenverlaufs gemäß Fig. 5) und wird anschließend entsprechend
der abfallenden Flanke 104 zurückgefahren durch die Grundstellung 0
hindurch und dann etwas weiter zurück, bis die Amplitudenstelle A-H
erreicht ist. Auch hier verharrt das Element 30 in der zurückgefahrenen
Stellung (Teil 106 des Kurvenverlaufes der Fig. 5) bis zum Punkt 108, wo
das Element erneut entsprechend der steigenden Flanke 100' bis zur
Amplitude A ausgefahren wird. Dieses Verfahren wiederholt sich im bevor
zugten Fall ununterbrochen.
Wie oben erwähnt verhält sich die Bewegung des rechten Elementes 28
identisch zu der Bewegung des linken Elementes 30, jedoch mit einer
Phasenverschiebung von 180°.
Man sieht aus Fig. 5, daß die Gesamttaktlänge, d. h. die Zeit für eine Hin-
und Herbewegung eines der Elemente tD beträgt, so daß die Halbtaktlänge
tD/2 ist. Dies gilt sowohl für das linke Element 30 als auch das rechte
Element 28.
Erfindungsgemäß wird die Taktlänge bzw. die Halbtaktlänge in Abhängig
keit von der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verändert. Die
bevorzugte Abhängigkeit ergibt sich aus der durchgehenden Linie 110 der
Fig. 6. Hieraus ist ersichtlich, daß bei einer maximalen Geschwindigkeit
von 250 km/h die Halbtaktlänge 6 Sekunden beträgt, während bei einer
Geschwindigkeit von 100 km/h die Halbtaktlänge auf 10 Sekunden ange
stiegen ist. Wenn die Geschwindigkeit auf 0 zurückgeht, hat sich die
Halbtaktlänge auf 14 Sekunden verlängert. Die Abhängigkeit der Halb
taktlänge mit der Geschwindigkeit ist zwar nicht streng linear, jedoch an
nähernd linear. Der Verlauf 110' zeigt, daß man auch mehr von einer li
nearen Abhängigkeit abweichen kann, falls erwünscht. Nach den bisher
durchgeführten Experimenten sind jedoch die Werte von 6, 10 und 14 Se
kunden für die Halbtaktlänge tD/2 für Geschwindigkeiten von 250, 100
und 0 km/h als ideal festgestellt worden.
Sobald die Steuereinrichtung 90 Signale 92 über die Geschwindigkeit des
Fahrzeuges erhält, wird sie programmiert, um die Halbtaktlänge entspre
chend Fig. 6 (Verlauf 110) zu steuern.
Da die Geschwindigkeit des Fahrzeuges sich auch über kurze Zeit radikal
ändern kann, wird bei jeder Halbtaktlänge ein Mittelwert für die Ge
schwindigkeit gebildet. Dieser Mittelwert wird dann als Steuereingang zur
Steuerung der Halbtaktlänge tD/2 für den nächsten Halbtakt verwendet.
Die Steuereinrichtung 90 ist weiterhin programmiert, um die Ge
samtamplitude H auf einen vorgegebenen Wert anzusteuern, unter der
Annahme, daß das Fahrzeug geradeaus fährt und daher Querbeschleuni
gungen nicht auftreten. Bei einem praktischen Beispiel ist H so bemessen,
daß die Ausfahrstrecke O bis A etwa 2 cm beträgt, während die Strecke O
bis (A-H) 8 mm ausmacht. Das heißt, H beträgt 2,8 cm.
Bei einer Grundausführung der Erfindung reicht es aus, wenn die Ampli
tudenverhältnisse stets konstant bleiben. Bevorzugt ist jedoch eine An
ordnung, bei der der maximale Ausfahrweg O bis A, d. h. die Amplitude A,
entsprechen der vorherrschenden Querbeschleunigung des Fahrzeuges
verändert wird. Hier kommt vorzugsweise eine lineare Veränderung der
Amplitude in Frage, wie in Fig. 7 gezeigt. Das heißt, bei einer Querbe
schleunigung von 0 beträgt die Amplitude den Grundwert A. Steigt jedoch
die mittlere Querbeschleunigung, so wird A entsprechend der jeweils vor
herrschenden Querbeschleunigung erhöht bis zu einem maximalen Wert
A' bei einer Querbeschleunigung von 1 g, wobei A' dann etwa 130% von A
beträgt. 1 g stellt im wesentlichen die maximale Querbeschleunigung dar,
die bei einem Kraftfahrzeug zu erwarten ist.
Es ist hier anzumerken, daß für die Ansteuerung der Amplitude die
Richtung der Querbeschleunigung vorzugsweise zusätzlich berücksichtigt
wird. Dazu besteht die Möglichkeit, das kurvenäußere Element situations
gerecht auszufahren oder eine Amplitudensteigerung bei diesem Element
vorzunehmen. Das kurveninnere Element wird dabei gegebenenfalls zu
rückgefahren. Im Regelfall werden bei einer Kurvenfahrt das linke und das
bewegliche Element identisch bewegt, bis auf die 180°-Phasenverschie
bung. Es besteht aber durchaus auch die Möglichkeit bspw. nur das kur
venäußere Element zu bewegen oder die Amplitudensteigerung nur bei
diesem Element vorzunehmen.
Eine weitere Variationsmöglichkeit, die erfindungsgemäß nützlich ist, be
steht darin, die Flankensteilheit der Flanken 100, 104, 100' des Tra
pezgewinde-ähnlichen Verlaufes der Fig. 5 entsprechend der mittleren
Längsbeschleunigung des Fahrzeuges zu variieren. Diese Möglichkeit ist in
Fig. 8 gezeigt. Bei null Beschleunigung weisen die Flanken in etwa eine
Steilheit auf wie in Fig. 5 dargestellt, d. h. der Anstieg von O bis A dauert,
bei einer Halbtaktzeit von 10 sek., etwa 2.5 sek. bei einer Amplitude A von
2 cm. Bei steigender mittlerer Längsbeschleunigung wird die Flanken
steilheit größer, bis sich bei maximaler Längsbeschleunigung von 0,5 g die
Flankensteilheit im Vergleich zu der in Fig. 5 in etwa verdreifacht hat, d. h.
die Anstiegszeit sich auf etwa 0.8 sek. verkürzt hat. Hier werden mittlere
Längsbeschleunigungen auch über die jeweils vorausgegangene Halbtakt
zeit berücksichtigt, wobei allerdings nur tatsächliche Beschleunigungen
berücksichtigt werden, eine etwaige Abbremsung des Fahrzeuges wird
vorzugsweise vernachlässigt.
Fig. 9 zeigt ein alternatives Steuerverfahren, das in Frage kommt. Hier
werden zwischen einzelnen Arbeitstakten der beweglichen Elemente Takt
pausen tP eingefügt, wobei im konkreten Beispiel nach Fig. 9 jeder Takt
pause eine solcher Volltakt, d. h. eine Hin- und Herbewegung eines beweg
lichen Elementes, folgt. Dies ist aber rein beispielhaft zu betrachten. Es
könnten nämlich auch Taktpausen tP zwischen mehreren, nacheinander
folgenden Arbeitstakten der Grundtaktzeit td eingefügt werden. Es besteht
auch die Möglichkeit, die Länge der Taktpausen zu variieren und dies
auch als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit zu wählen.
Während der trapezgewindeartige Verlauf gemäß Fig. 5 nach der derzeiti
gen Beurteilung ein Optimum darstellt, ist dieser Verlauf nicht zwingend
erforderlich. Fig. 10 zeigt, daß eine Art modifizierter Sinuswellen-Verlauf
auch in Frage kommt, so, wie sie bei aufblasbaren Kissen zu erwarten ist.
Auch hier merkt man, daß die Ausfahrbewegung der beweglichen Ele
mente, in diesem Fall die Außenhülle des aufblasbaren Kissens, eine grö
ßere Amplitude aufweist als die Rückfahrbewegung im voll entlüfteten Zu
stand von der Grundposition 0, d. h. von der Position, wo - ähnlich wie bei
den Fig. 5 und 9 - die Polsterung der Rückenlehne ihre Grundstellung oh
ne bewegliche Elemente aufweist.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit alle Einstellungen der Bewegung
scharakteristik vom Fahrer bzw. vom Fahrgast entsprechend seinen je
weiligen Bedürfnissen vornehmen zu lassen. In diesem Fall wird das Sy
stem bspw. so konzipiert, daß die Signale die bei 92 in Fig. 4 eingehen
vom Fahrer bzw. Fahrgast selbst gesteuert werden bspw. über entspre
chende Potentiometer oder mittels einer Fernbedienung. Dies gilt auch für
die Betätigung der Elemente in Fahrtpausen zwecks Massage bzw.
Ausgleichen der bisher erlebten Fahrsituation. Möglich ist es hier ein vor
gegebenes Muster an Bewegungen der Elemente während der Fahrtpause
anzuwenden oder aus gespeicherten Daten der bisherigen Fahrt ein geeig
netes Muster an Bewegungen ablaufen zu lassen.
Die obige Beschreibung erwähnt an verschieden Stellen die Ansteuerung
der beweglichen Elemente aufgrund von ermittelten Mittelwerten. In allen
Fällen kann die Ansteuerung stattdessen aufgrund von aktuellen Meß
werten vorgenommen werden, ggf. nach entsprechender Filterung.
Claims (46)
1. Vorrichtung an einem Sitz (20) eines Fortbewegungsmittels, insbe
sondere eines Fahrzeuges, zur Beeinflussung des Befindens eines
Fahrers oder Fahrgastes, bei der mindestens zwei in oder am Sitz
ein- bzw. angebauten hin- und herbewegbare Elemente (28, 30) links
und rechts der Wirbelsäule (12) in der Rückenlehne (24) und/oder
im Sitzteil (22) vorgesehen sind und während der Fahrt und/oder
Fahrtpausen Kräfte auf den Rücken bzw. das Gesäß des Fahrers
bzw. Fahrgastes entsprechend einem vorgegebenen Takt (tD) aus
üben, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (90), die die
Taktlänge (tD) im Sinne der zeitlichen Dauer der jeweiligen Hin- und
Herbewegungen der beweglichen Elemente innerhalb eines vorgege
benen bzw. vorgebbaren Bereiches ändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
bewegbaren Elemente (28, 30) links und rechts der Wirbelsäule (12)
bezogen auf die Fahrtrichtung wechselweise vorwärts bzw. rück
wärts bewegt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (90) die Taktfrequenz im Sinne der Wieder
holfrequenz der Hin- und Herbewegungen der bewegbaren Elemente
steuert bzw. ändert.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (90) zwischen einzelnen
Hin- und Herbewegungen Pausen (tP) vorbestimmter oder variabler
Zeitdauer einfügt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (90) die Taktlänge
und/oder die Dauer einer etwaigen Verweilzeit (tv) der beweglichen
Elemente (28, 30) im aus- bzw. eingefahrenen Zustand und/oder die
Wiederholfrequenz und/oder die Zeitdauer der Pausen (tP) entspre
chend einem vorgegebenen oder vorgebbaren Muster oder entspre
chend einem oder mehreren gemessenen Parameter steuert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei dem Parameter um die Geschwindigkeit des Fortbewegungsmit
tels handelt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei dem Parameter um eine Durchschnittsgeschwindigkeit in einem
vorausgegangenen Zeitraum handelt, vorzugsweise in einem Zeit
raum, welcher der Taktlänge (tD) oder Halbtaktlänge (tD/2) des der
jeweiligen Ansteuerung unmittelbar vorausgegangenen Takts ent
spricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine die
Geschwindigkeit messende Einrichtung, deren Signale (92) an die
Steuerung übertragen werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei der die Geschwindigkeit ermittelnden Einrichtung um eine die
Signale eines ABS-Systems eines Fahrzeugs verarbeitende Einrich
tung handelt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Halbtaktlänge (tD/2) in einem Bereich zwischen et
wa 6 und 14 Sekunden variierbar ist, wobei eine Halbtaktlänge von
6 Sekunden einer Geschwindigkeit von etwa 250 km/h, eine Halb
taktlänge von 10 Sekunden einer Geschwindigkeit von 100 km/h
und eine Halbtaktlänge von 14 Sekunden einer Geschwindigkeit von
annähernd 0 km/h entspricht, wobei die einzelnen Takte vorzugs
weise unmittelbar nacheinander erfolgen, d. h. ohne Taktpausen (tP).
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch eine die Querbeschleunigung des Fortbewegungs
mittels ermittelnde, oder eine einen der Querbeschleunigung ent
sprechenden Wert ermittelnde Einrichtung, deren Ausgangssignal
(92) der Steuereinrichtung (90) zugeführt wird, die die Bewegung der
bewegbaren Elemente (28, 30) entsprechend beeinflußt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei der die Querbeschleunigung ermittelnden Einrichtung um
einen Beschleunigungssensor handelt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei der die Querbeschleunigung ermittelnden Einrichtung um
eine die Radsignale eines ABS-Systems verarbeitende Einrichtung
handelt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuereinrichtung (90) die Bewegungsamplitude minde
stens eines der beweglichen Elemente (28, 30) in Abhängigkeit von
der Querbeschleunigung bzw. einer durchschnittlichen, unmittelbar
zuvor erfolgten Querbeschleunigung ändert.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (90) entsprechend der Querbe
schleunigung das jeweilige kurvenäußere Element (28, 30) nach vor
ne bringt und so ein gesteigertes Kurvenfahrgefühl verursacht.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (90) zur Durchführung
einer längsbeschleunigungsproportionalen parallelen Ansteuerung
der links und rechts der Wirbelsäule (12) angeordneten beweglichen
Elemente (28, 30) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerung derart ausgelegt ist, daß der
Bewegungsweg (H) der Elemente in Abhängigkeit von der Zeit einen
dreiecksförmigen oder trapezförmigen Verlauf (100, 102, 104) auf
weist, mit einer schrägen, steigenden Flanke (100) und/ oder einer
schrägen, abfallenden Flanke (104).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerung derart ausgelegt ist, die Steilheit der steigenden Flanke
(100) und/ oder der abfallenden Flanke (104) entsprechend der
mittleren Längsbeschleunigung des Fortbewegungsmittels zu verän
dern, insbesondere mit steigender Beschleunigung entsprechend zu
erhöhen.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens einer der folgenden Parameter:
die Taktlänge (tD), die Wiederholfrequenz, die Länge der Taktpausen (tP), die Verweilzeit (tv) im ausgefahrenen Zustand der beweglichen Elemente (28, 29), die Amplitude und/oder die Flankensteilheit der jeweiligen Bewegung
vom Fahrer bzw. Fahrgast veränderbar ist, beispielsweise über je weilige, mit der Steuereinrichtung gekoppelte Potentiometer bzw. über eine Fernbedienung.
die Taktlänge (tD), die Wiederholfrequenz, die Länge der Taktpausen (tP), die Verweilzeit (tv) im ausgefahrenen Zustand der beweglichen Elemente (28, 29), die Amplitude und/oder die Flankensteilheit der jeweiligen Bewegung
vom Fahrer bzw. Fahrgast veränderbar ist, beispielsweise über je weilige, mit der Steuereinrichtung gekoppelte Potentiometer bzw. über eine Fernbedienung.
20. Vorrichtung an einem Sitz (20) eines Fortbewegungsmittels, insbe
sondere eines Fahrzeuges, zur Beeinflussung des Befindens bzw.
des Wachzustandes eines Fahrers oder Fahrgastes, bei der minde
stens zwei in oder am Sitz (20) ein- bzw. angebauten hin- und her
bewegbare Elemente (28, 30) links und rechts der Wirbelsäule (12) in
der Rückenlehne (24) vorgesehen sind und während der Fahrt
und/oder Fahrpausen Kräfte auf den Rücken bzw. das Gesäß des
Fahrers bzw. Fahrgastes entsprechend einem vorgegebenen Takt
ausüben, wahlweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie auf längliche Bereiche (14, 16) der
Rückenmuskulatur des Fahrers bzw. Fahrgastes links und rechts
der Wirbelsäule (12) mit einem gegenseitigen Abstand (D) im Bereich
zwischen 15 und 25 cm, vorzugsweise von etwa 18 cm, und über ei
ne längliche Ausdehnung der Rückenmuskulatur zwischen etwa der
fünften und zwölften Rippe einwirken.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
beweglichen Elemente (28, 30) entsprechend der länglichen Bereiche
(14, 16) als längliche, von aufblasbaren Kissen oder beweglichen
Platten bewegte Wülste (32, 34) der Rückenlehne (24) ausgebildet
sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
beweglichen Elemente (28, 30) als entlang der länglichen Bereiche
verteilt arbeitende, bewegbare Kissen oder Scheiben (96) ausgebildet
sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die beweglichen Elemente (28, 30) in der Form
von mit Fluiddruck ausdehnbaren und entlüftbaren Kissen ausge
bildet sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die beweglichen Elemente elektrisch angetrie
ben werden, beispielsweise als Platten (28, 30) am Ende von antreib
baren Spindeln oder Stößeln (52, 54) ausgebildet sind.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die beweglichen Elemente als Kolben-in-Zy
linder-Einheiten (48, 50) ausgebildet sind.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch pneumatische oder hydraulische Kraftübertragung
von einer zentralen Pumpe auf die Stelleinheiten an der Rückenleh
ne.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die bewegbaren Elemente über Bowdenzüge
(66, 68) von fern angeordneten E-Motoren (74), insbesondere Spindel
antreibende Schrittmotoren, antreibbar sind.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die beweglichen Elemente entsprechend einer
der Ausführungen gemäß den Fig. 3 bis 8 der deutschen Patentan
meldung P 44 31 586.4 realisiert sind.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere, hin- und herbewegbare Elemente
vorgesehen sind und auf den Rücken- bzw. auf den Gesäßbereich
des Fahrers bzw. Fahrgastes im Sinne der Anregung von Akupunk
turdruckstellen oder von Marmafunktionskomplexdruckstellen ein
wirken.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung in Fahrtpausen entspre
chend einem vorgegebenen Muster und/oder unter Kontrolle des
Fahrers bzw. Fahrgastes und/ oder aufgrund gespeicherter Ge
schwindigkeits- und/oder Querbeschleunigungs- und/oder Längs
beschleunigungsdaten von einer der jeweiligen Fahrtpause voraus
gegangenen oder simulierten Fahrt ansteuerbar ist.
31. Verfahren zur Steuerung der Hin- und Herbewegung von bewegli
chen Elementen eines Sitzes eines Fortbewegungsmittels, dadurch
gekennzeichnet, daß die Taktlänge im Sinne der zeitlichen Dauer
der jeweiligen Hin- und Herbewegungen der beweglichen Elemente
innerhalb eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren Bereiches geändert
wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die be
wegbaren Elemente links und rechts der Wirbelsäule bezogen auf
die Fahrtrichtung wechselweise vorwärts bzw. rückwärts bewegt
werden.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß
die Taktfrequenz im Sinne der Wiederholfrequenz der Hin- und Her
bewegungen der bewegbaren Elemente gesteuert bzw. geändert wird.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß Pausen vorbestimmter oder variabler
Zeitdauer zwischen einzelnen Hin- und Herbewegungen eingefügt
werden.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Taktlänge und/oder die Dauer ei
ner etwaigen Verweilzeit der beweglichen Elemente im aus- bzw.
eingefahrenen Zustand und/oder die Wiederholfrequenz und/oder
die Zeitdauer der Pausen entsprechend einem vorgegebenen oder
vorgebbaren Muster oder entsprechend einem oder mehreren ge
messenen Parameter gesteuert werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei dem Parameter um die Geschwindigkeit des Fortbewegungsmit
tels handelt.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Halbtaktlänge in einem Bereich zwischen etwa 6
und 13 Sekunden variiert wird, wobei eine Halbtaktlänge von 6 Se
kunden einer Geschwindigkeit von etwa 250 km/h, eine Halbtakt
länge von 10 Sekunden einer Geschwindigkeit von 100 km/h und
eine Halbtaktlänge von 14 Sekunden einer Geschwindigkeit von an
nähernd 0 km/h entspricht, und die einzelnen Takte vorzugsweise
unmittelbar nacheinander erfolgen, d. h. ohne Taktpausen.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querbeschleunigung des Fortbe
wegungsmittels oder eine einen der Querbeschleunigung entspre
chenden Wert ermittelt und die Bewegung der bewegbaren Elemente
entsprechend beeinflußt wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 38 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bewegungsamplitude mindestens eines der beweg
lichen Elemente in Abhängigkeit von der Querbeschleunigung bzw.
einer durchschnittlichen, unmittelbar zuvor erfolgten Querbe
schleunigung geändert wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 39, dadurch gekenn
zeichnet, daß entsprechend der Querbeschleunigung das jeweilige
kurvenäußere Element nach vorne gebracht und so ein gesteigertes
Kurvenfahrgefühl verursacht wird.
41. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 40,
dadurch gekennzeichnet, daß eine längsbeschleunigungsproportio
nale parallele Ansteuerung der links und rechts der Wirbelsäule an
geordneten Elemente durchgeführt wird, d. h. die beweglichen Ele
mente bewegen sich zumindest im wesentlichen gleichzeitig hin und
gleichzeitig her.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
durchgeführte Ansteuerung die Bewegungsamplitude und/oder den
Verlauf der Bewegungsamplitudenkurve der Elemente beeinflußt.
43. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Bewegungsweg der Elemente in Abhängigkeit
von der Zeit einen dreiecksförmigen oder trapezförmigen Verlauf mit
einer schrägen, steigenden Flanke und/ oder einer schrägen, abfal
lenden Flanke gegeben wird.
44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steilheit der steigenden Flanke und/oder der abfallenden Flanke
entsprechend der mittleren Längsbeschleunigung des Fortbewe
gungsmittels geändert wird, insbesondere mit steigender Beschleu
nigung entsprechend erhöht wird.
45. Verfahren zur aktiven Veränderung der Sitzform eines Sitzes eines
Fortbewegungsmittels in Abhängigkeit von aktuellen oder kurz zu
rückliegenden Fahrdynamikparametern.
46. Fahrsitzanordnung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch im
Rückenbereich links und rechts der Wirbelsäule angeordnete, auf
den Rücken des Fahrers gezielte Kräfte ausübende Einrichtungen,
deren Ansteuerung durch aktuelle Fahrdynamikparameter gesteuert
oder moduliert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19910877A DE19910877B4 (de) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Vorrichtung zur Beeinflussung des Befindens einer sich in einem Sitz eines Fortbewegungsmittels befindlichen Person |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19910877A DE19910877B4 (de) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Vorrichtung zur Beeinflussung des Befindens einer sich in einem Sitz eines Fortbewegungsmittels befindlichen Person |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19910877A1 true DE19910877A1 (de) | 2000-09-28 |
DE19910877B4 DE19910877B4 (de) | 2006-01-05 |
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ID=7900617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19910877A Expired - Fee Related DE19910877B4 (de) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Vorrichtung zur Beeinflussung des Befindens einer sich in einem Sitz eines Fortbewegungsmittels befindlichen Person |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19910877B4 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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