WO2019185227A1 - Vorrichtung zum personentransport und ein verfahren zum beeinflussen einer relativbewegung in einer vorrichtung zum personentransport - Google Patents

Vorrichtung zum personentransport und ein verfahren zum beeinflussen einer relativbewegung in einer vorrichtung zum personentransport Download PDF

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WO2019185227A1
WO2019185227A1 PCT/EP2019/053353 EP2019053353W WO2019185227A1 WO 2019185227 A1 WO2019185227 A1 WO 2019185227A1 EP 2019053353 W EP2019053353 W EP 2019053353W WO 2019185227 A1 WO2019185227 A1 WO 2019185227A1
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damping
signal
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actuation
collision
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Heiko Freienstein
Thomas Schlender
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Robert Bosch Gmbh
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D24/04—Vehicle body mounted on resilient suspension for movement relative to the vehicle frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D31/00—Superstructures for passenger vehicles

Definitions

  • the invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims.
  • the subject of the present invention is also a computer program.
  • Kinetosis also known as travel sickness, seasickness, motion sickness or SMS (symptoms of motion sickness), represents a significant limiting factor of future mobility in general and of automated driving in particular. Kinetosis is caused by contradictory
  • DE 10 2014 210 170 A1 describes a method for reducing motion sickness in a motor vehicle and a motor vehicle for carrying out such a method by means of the use of air currents.
  • Device at least one transport device, a
  • the passenger transport device may be a mobile means of transport such as a standard passenger car, an automated ferry vehicle, a train, a bus or an aircraft.
  • the transport device By the transport device, the device can be moved with respect to the environment of the device.
  • the conveyor may include means for accelerating and / or decelerating the device.
  • the transport device may be, for example, the body together with the drive train of a car.
  • the motion compensation system comprises a receiving device for receiving at least one person and at least one mechanical
  • Coupling device for coupling the receiving device with the
  • the recording device may be for
  • Example act around a recordable by the conveyor interior, which may be formed, for example, as a capsule.
  • Receiving device is designed to accommodate at least one person who wants to use the device for transporting people as a means of transportation. In the recording device and several people can sit n. Whereby at least n-1 persons with the head are not in the optimal position with regard to minimizing the horizontal forces.
  • the coupling device can be, for example, a joint, for example a ball joint or a cardan joint, or an elastomeric connecting element.
  • the coupling device is designed to allow a relative movement between the receiving device and the conveying device in at least one movement path.
  • the Aktu ists- and damping device is adapted to the relative movement of the receiving device relative to the To influence and / or effect transport device.
  • Relative movement can be used to prevent longitudinal or longitudinal kinetosis
  • Transport device include.
  • the pendulum motion can cause a leveling of the pendulum equalizing the horizontal forces to avoid kinetosis.
  • the balancing pendulum movement offers the advantage that travel movements are particularly gentle and therefore effective
  • the actuation and damping device may be, for example, an air cushion damping or actuation in the manner of an airbag system or an electromagnetic actuation and / or damping. According to one embodiment
  • electromagnets designed primarily for comfort movements and only supportive to the air cushion for a crash.
  • the air cushion and the electromagnets can be considered as Aktu réelles- and damping device for the crash.
  • the passenger transport device may comprise a deformation device which is designed to absorb energy in the event of a collision, for example in the event of a collision.
  • the conveying device and / or the receiving device may be formed in the manner of a safety cage.
  • the device for transporting people is designed by a
  • the device comprises an actuation and
  • Damping device that can cause or dampen the relative movement of the receiving device relative to the conveyor.
  • the Aktu réelles- and damping device is not only designed to influence the relative movement to avoid kinetosis, but it also serves the passive safety of occupants of the device, for example in the event of a collision or a crash.
  • the here presented Aktu réelles- and damping device for the device for Passenger transport offers the advantage that it can compensate for the travel movement of the device for passenger transport and thereby allow a particularly comfortable way of traveling, the safety of the traveler is increased by the formation of the device and the Aktu réelles- and damping device.
  • Receiving device as an interior makes it possible with respect to the direction of travel of the device backward positioning of occupants of the device without loss of comfort, which can increase the safety of occupants in a frontal collision.
  • the approach presented here not only offers active and thus particularly effective protection against kinetosis, but can also increase the safety of travelers in the event of a collision.
  • the receiving device may have a retaining device for the picked-up person, wherein the retaining device has at least one catching body and optionally one
  • the restraint device is designed to protect the person being picked up, in particular in the case of strong persons
  • the restraint device can additionally have an image display device, for example with a screen connected to the catching body, which according to one embodiment has an additional impact element,
  • the actuation and damping device may comprise an air cushion device with at least two air cushions.
  • Air cushions are for influencing the relative movement between the
  • the airbags may be, for example, impact pads filled or filled permanently with air or another gas. According to one embodiment, the air cushions can also be several
  • Transport device and the receiving device are arranged to dampen a possible movement of the receiving device relative to the conveying device, in particular a relative movement.
  • Relative movement may be a movement of the receiving device, which compensates, for example, the travel movement, or
  • Receiving device unopposed bounces against the conveyor, which increases the safety of a person received by the receiving device.
  • the airbags may be annular around the airbags
  • Receiving device may be arranged, for example in a horizontal position with respect to the direction of travel of the conveyor.
  • Such an annular - or depending on the vehicle shape elliptical or rectangular - arrangement advantageously allows a damping of
  • Annular may mean both circular and, for example, elliptical or angular, for example rectangular.
  • the annular arrangement of the air cushion can be adapted to a vehicle shape.
  • the at least two air cushions are fluidically connected to one another and designed to influence the relative movement by means of a pressure and volume compensation between the air cushions.
  • the fluidic connection can be made for example by valves between the air cushion.
  • the pressure and volume compensation between the air cushion advantageously allows a particularly gentle damping of the receiving device, which is advantageous in terms of kinetosis prevention.
  • the air cushion device may comprise a valve device which has an interface to a control device in order to open and / or close the valves in accordance with a control signal of the control device.
  • the valve device connects according to a Embodiment at least a first air cushion with at least one second air cushion and / or the at least two air chambers of the first air cushion and / or the at least two air chambers of the second air cushion by means of valves.
  • the Aktu réelles- and damping device may according to one embodiment also comprise a solenoid device.
  • the electromagnet device is designed to provide a magnetic field for influencing the relative movement.
  • the electromagnet device can be designed, for example, in the manner of an eddy current brake, which is advantageously a
  • Attenuation and the actuation of the relative movement take place without contact, which advantageously allows a particularly elegant way to effect the relative movement of the receiving device and offers advantages in terms of the construction of the device for passenger transport.
  • the device for transporting people may, according to one embodiment, also comprise an adjustment device which is designed to be attached to a vehicle
  • the adjustment signal may be a signal for influencing the valves of the air cushion device.
  • the adjustment signal may be a signal for influencing the valves of the air cushion device.
  • Setting signal include a signal to open or close the valves. Additionally or alternatively, the adjustment signal may also be a signal for activating a magnetic field of the electromagnetic device. The adjustment advantageously allows a regulation of
  • Actuation and damping device for example, in relation to the strength of the damping of the receiving device.
  • such an adjustment device makes it possible to use the actuation and damping device also for effecting a movement of the receiving device. Both are from Advantage to compensate for the relative movement in terms of kinetosis prevention.
  • the device for transporting persons may comprise a weight sensor device which is designed to hold the weight of the receiving device and / or that of the receiving device
  • the adjusting device is configured to provide the adjusting signal by using the weight signal. For example, with increased weight, increased damping may be required.
  • the adjusting device can also be designed according to an embodiment, in order to provide the adjusting signal in the form of an actuating signal for actuating the actuating and damping device in order to prevent the adjustment signal from being applied
  • the Aktu istssignal can not only adjust an attenuation of the relative movement, but also cause the relative movement, and thus cause a movement of the receiving device, for example, push the receiving device in a particular direction. As a result, the relative movement can also be accelerated. This may be useful, for example, if an imminent or existing relevant acceleration of the transport device is detected, which in order to avoid kinetosis a large compensating movement of
  • the passenger transport apparatus may also include a collision sensor device configured to detect a value related to an imminent or collision of the passenger transport device and to provide a collision signal representing that value to the adjustment device.
  • a value may, for example, indicate a collision time, a collision point and / or a force and direction of force caused by the collision.
  • the adjusting device is configured to provide the adjusting signal using the collision signal.
  • the adjustment signal may then be in the form of a Actuating signal can be provided.
  • the collision sensor device may also include an acceleration sensor or an interface to an acceleration sensor to detect further values for the collision, for example a value relating to the travel speed of the device and / or a speed of another collision element.
  • a collision signal and providing an adjustment signal in the form of an actuation signal offer the possibility of causing the relative movement as a movement of the recording device, for example, depending on the type of collision, for example, against the direction of a collision-exposed side (and thus in the direction of the crash pulse).
  • the device for passenger transport This advantageously makes it possible to increase the safety of a person picked up by the receiving device in the event of a collision.
  • the adjustment means may also be arranged, according to an embodiment, to use a collision signal indicative of a collision of the passenger transport apparatus or imminent collision signal in the form of a stop signal for damping and / or stopping the relative movement to the interface of the actuation and
  • the relative movement can be brought in response to the stop signal to the reverse and thus reversing the relative movement can be effected.
  • the stop signal may for example be a signal for influencing the valves of the air cushion device, for example a signal for filling the air cushion.
  • the adjustment signal may also be a signal for
  • the adjusting device may also be designed in accordance with one embodiment to use a collision signal, a locking signal for locking the coupling device to an interface of
  • the locking signal is, for example, a signal for locking the hinge device, or a signal for locking another element of the coupling device, for example the cardan suspension.
  • the coupling device may according to one embodiment also comprise a spring device which is designed to be able to move around the
  • the resilient coupling is for example by an elastic
  • Coil spring can be used, or an elastomeric connector.
  • the spring device may also be a hydraulic spring-damping system.
  • the resilient coupling advantageously enables a damping of the relative movement, which improves the travel comfort of the person received by the receiving device and can contribute to kinetosis prevention.
  • the spring device is designed to permanently store part of the crash energy in the event of an accident of the vehicle.
  • the method has at least one provisioning step.
  • a setting signal for setting a damping characteristic of the actuation In the step of providing, a setting signal for setting a damping characteristic of the actuation and
  • the setting signal may be, for example, a setting signal which has been described above, for example a setting signal for
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the setting device can be at least one arithmetic unit for
  • At least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the actuator and / or at least one communication interface to Reading or outputting data embedded in a communication protocol.
  • the arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit.
  • Communication interface may be configured to read or output data wirelessly and / or wired, with a
  • Communication interface that can send or output line-bound data, for example, electrically or optically this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line.
  • an adjusting device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the adjusting device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a computer program product or computer program with program code which is stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical disk Memory may be stored and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device for passenger transport according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an adjusting device according to an embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic illustration relating to a relative movement of a receiving device according to an embodiment
  • Fig. 4 is a schematic representation of a Aktu ists- and
  • Fig. 5 is a schematic representation of a Aktu ists- and
  • Fig. 6 is a schematic representation of a Aktu ists- and
  • FIG. 7 is a schematic representation of a coupling device according to an embodiment
  • Fig. 8 is a schematic representation of a distribution of forces with three
  • FIG. 9 is a schematic representation of a coupling device according to a further embodiment
  • 10 is a schematic representation of a coupling device according to a further embodiment
  • FIG. 11 is a schematic representation of a coupling device according to a further embodiment
  • Fig. 12 is a schematic representation of a Aktu ists- and
  • Fig. 13 is a schematic representation of a Aktu ists- and
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an apparatus 100 for
  • the passenger transport device 100 comprises a conveyor 105.
  • Carrier 105 is configured to cause the device 100 to move relative to the environment of device 100.
  • the device 100 comprises a motion compensation system 110 having a
  • Receiving device 115 for receiving persons and a mechanical coupling device 120 receives signals from a user.
  • the receiving device 115 is formed here capsule-shaped.
  • the coupling device 120 couples the
  • Coupling device 120 is designed to avoid kinetosis Relative movement between the receiving device 115 and the
  • Transporting device 105 in at least one trajectory
  • the device 100 comprises an actuation and damping device 125, which is designed to influence the relative movement of the receiving device 115 relative to the conveying device 105.
  • the device 100 is designed as a vehicle.
  • the conveying device 105 comprises a body with an outer capsule and wheels which allow the device 100 to roll, for example along a road.
  • the conveyor 105 includes a drive train via which at least one of the wheels can be driven.
  • the drive train to an electric motor or an internal combustion engine.
  • the actuation and damping device 125 comprises according to
  • Embodiments of an air cushion device for example in the form of airbags between the capsules, ie between the receiving device 115 and the conveyor 105.
  • the actuation and damping device 125 comprises a magnetic powder clutch and / or a magnetic powder brake. Additionally or alternatively, the actuation and damping device 125 comprises at least one electric motor and / or one hydraulic device. Additionally or alternatively, the actuation and damping device 125 according to FIG.
  • a special suspension of the receiving device 115 by means of the coupling device 120 for example in the form of a
  • Spring device with an elastic spring and two baffles and / or a spring-damper system, e.g. made of steel and / or by hydraulic or pneumatic, analogous to a known shock absorber in a commercial chassis. Additionally or alternatively, the actuation and includes
  • Damping 125 an elastomeric connector, for example in the form of magnetorheological elastomers and / or electroactive
  • the actuation and includes
  • Damping device 125 an electromagnetic device, for example in the form of an eddy current brake and / or at least one magnetorheological Liquid and / or other brake technology device, such as a friction brake and / or a drum brake, and / or a disc brake and / or a rim brake.
  • the actuation and damping device 125 can thus be embodied as a separate unit or at least partially integrated in the coupling device 120.
  • An actuation and damping device 125 which according to
  • Embodiments comprises an air cushion device and an actuation and damping device 125, the embodiments according to a
  • Electromagnet device comprises, and a corresponding spring means are shown schematically in later figures.
  • the spring device is designed to permanently store part of the crash energy in the event of an accident of the vehicle.
  • a seat 128 and a recorded person 130 are shown in the receiving device 115 in this figure.
  • the direction of travel 135 of the passenger transport device 100 is shown.
  • the recorded person 130 with respect to the direction of travel 135 are positioned backwards.
  • the rearward seating position increases safety, especially in one
  • Pre-storage of the receiving device 115 also increases the safety of the occupant, since the passenger, so the recorded person 130, in an imminent collision in the pre-crash phase, possibly even in a pre-crash braking, "in position" can remain (This also applies to a forward seated position).
  • Heckcrashs is due to the forward displacement of the receiving device 115, a lower forward displacement of the head to be expected, which, for example, in conjunction with a present in accordance with embodiments
  • Impact element for example in the form of an actuated airbag of the
  • the conveying device 105 and the receiving device 115 are shaped capsule-shaped. Both the inner capsule, so the receiving device 115, as well as the outer capsule, so the
  • Carriage 105 are designed stably according to one embodiment as a safety cage, comparable to today's passenger compartments.
  • the inner and outer shells that is to say the conveying device 105 and the receiving device 115, are to be imagined as nut shells
  • the shape of the receiving device 115 and the conveyor 105 may be oval.
  • Pendulum movement resulting "pre-storage" of the inner capsule so the receiving device 115 is, according to embodiments by the
  • Actuating and damping device 125 controlled or regulated by means of a setting signal of a setting.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an adjusting device 200 according to an exemplary embodiment, for a device for transporting persons, as shown for example in FIG. 1.
  • the adjusting device 200 is designed to provide a setting signal 205 for setting a damping property to an interface of the actuation and damping device 125 in order to prevent the relative movement of the receiving device relative to the
  • Damping device 125 may be the actuation shaft shown in FIG. and damping device act.
  • the adjustment signal 205 may be, for example, an adjustment signal 205 in the form of an actuation signal for actuating the actuation signal
  • Damper 125 act to effect the relative movement.
  • the device comprises a
  • Weight sensor device 210 which is designed to determine the weight of the receiving device and / or the recorded person and to provide a weight representing weight signal 215 to the adjusting device 200.
  • the adjuster 200 is configured to provide the adjustment signal 205 using the weight signal 215.
  • the weight sensor device 210 is designed to carry out the weight sensing for the adaptation of the restraining forces.
  • the weight sensor device 210 may, for example, be implemented as a spring balance in the existing suspension in the coupling device. Additionally or alternatively, the weight sensing of the weight sensor device 210 may be carried out by use of strain gauges in the suspension of the receiving device by the coupling device, and / or by a distance determination between the receiving device and the conveying device, for example between the capsule bottom or the capsule cover
  • Recording device and the transport device for example by means of a method for optical distance and speed measurement, in particular Lidar and / or by means of laser and / or by means of radar and / or by video. Additionally or alternatively, the weight sensing of the weight sensor device 210 may be performed using a method for optical distance and speed measurement, in particular Lidar and / or by means of laser and / or by means of radar and / or by video. Additionally or alternatively, the weight sensing of the weight sensor device 210 may be performed using a method for optical distance and speed measurement, in particular Lidar and / or by means of laser and / or by means of radar and / or by video. Additionally or alternatively, the weight sensing of the weight sensor device 210 may be performed using a method for optical distance and speed measurement, in particular Lidar and / or by means of laser and / or by means of radar and / or by video. Additionally or alternatively, the weight sensing of the weight sensor device 210 may be performed using a method for optical distance and speed measurement, in particular Lidar
  • the device also comprises a
  • the collision sensor device 220 is configured to detect a value relating to an imminent or completed collision of the passenger transport device, and a collision signal 225 representing this value to the setting device 200
  • the adjuster 200 is configured to provide the adjustment signal 205 using the collision signal 225.
  • the adjustment signal 205 is made using the collision signal 225 equipped to move the receiving device using the actuator and damping device 125 in a position in which the occupant of the receiving device is optimally protected with respect to the collision.
  • the adjustment signal 205 determined using the collision signal 225 is a stop signal for stopping or strongly dampening the relative movement.
  • the stop signal is provided to the interface of the actuation and damping device 125 in order to set the actuation and damping device 125 such that the relative movement is terminated.
  • the adjusting device 200 is according to another
  • Collision signal 225 Collision signal 225, a locking signal 230 for locking the
  • Coupling device 120 to provide an interface of the coupling device 120.
  • the coupling device 120 has a
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a relative movement of
  • end positions for two movement paths 305, 310 of a relative movement of the receiving device 115 of the device 100 are shown.
  • the end positions for two movement paths 305, 310 shown by way of example in FIG. 3 show by way of example such a relative movement in the form of a pendulum movement.
  • the movement path 305 exemplifies one
  • Trajectory 310 exemplifies a pendulum motion, which is suitable for increasing the passive safety of the recorded in the receiving device 115 person. Accordingly, the
  • Trajectory 310 is shown to differ.
  • the coupling of the receiving device 115 to the conveying device 105, ie the suspension of the inner capsule, by means of the coupling device 120 so that the receiving device 115 can not rotate about its own vertical axis, but in the x and y direction, as in the longitudinal and transverse axes of the receiving device 115 with respect to the transport direction 105 can move within certain limits.
  • freedom of movement can also be given in the direction of the vertical axis of the receiving device 115 in the z direction, as shown in later figures.
  • the coupling device 120 comprises a universal joint and / or a ball joint and / or an elastomer connecting element for coupling the receiving device 115 to the
  • Transport device 105 When coupling by means of a ball joint and / or an elastomeric connector are additional measures for
  • Fig. 4 shows a schematic representation of an actuation
  • the device 100 is shown in a side sectional view. The actuation and
  • Air cushion device 405 with two airbags 410, 415.
  • the two airbags 410, 415 are for influencing the relative movement between the
  • Carriage 105 and the receiving device 115 arranged.
  • the airbags 410, 415 respectively contact the inner wall of the conveyor 105 and the outer wall of the outer wall
  • the two air cushions 410, 415 are fluidically connected to one another directly or via at least one further air cushion arranged between the air cushions 410, 415, for example by means of at least one valve. This allows the airbags 410, 415 the
  • Volume balance between the air cushion 410, 415 can affect.
  • Fig. 4 shows a retaining device for the of
  • Recording device 115 recorded person 130 according to a
  • the retaining device comprises a catching body 420 which, for example, can additionally be equipped with an image display device with an airbag.
  • the retainer optionally includes a shoulder pad 425 for securing the captured person 130 to the seat 128 in the event of a collision.
  • the shoulder pad 425 is stable and adjustable. A Buckle by Drei Vietnamesegurt is at this
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a Aktu ists- and
  • Damping device in a device 100 in the form of a vehicle Shown are positions for a trajectory 505 with respect to a relative movement of the receiving device 115 with respect to the conveyor 105 in a frontal collision according to an embodiment.
  • the coupling device 120 is shaped to a relative movement in the form of a pendulum motion
  • absorbed person 130 effects Due to the more upright position, the backrest of the seat 128, the occupant, so the recorded person 130, well supported and the tendency to slide up significantly. According to embodiments can then on a shoulder lock by the
  • the receiving device in the form of an inner capsule using a collision signal by means of a setting signal, here called pre-trigger, against the direction of travel 135, ie in Direction of the crash pulse to move or strongly attenuate a movement against the direction of the crash pulse, especially when the
  • Passenger transport device a vehicle with an automated driving system, a so-called AD car, which brakes before the impact, and thereby the receiving device 115 swings forward by the desired comfort function against kinetosis, the impact but already during the braking process as inevitable is recognized.
  • AD car automated driving system
  • the adjustment signal is then provided in the form of a stop signal, as a so-called first stage of the pre-trigger function during such a braking operation and a highly probable crash.
  • Stop signal attenuates or stops the Aktu inches- and damping device, the relative movement of the receiving device 115 in the form of a
  • Comfort pendulum motion via the adjustment signal or a further adjustment signal in the form of an actuation signal, a further relative movement of the receiving device 115 can be actuated, and thus, for example, the so-called second stage of the pre-trigger function can be triggered.
  • the adjustment signal in the form of an actuation signal causes according to one embodiment a relative movement of the receiving device 115 in the direction of the crash pulse. According to the shown in this Fig
  • Receiving device 115 has moved in the direction of the air cushion 415.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of an actuation
  • Damping device according to another embodiment. Shown are positions for a movement path 605 with respect to a relative movement of Receiving device 115 with respect to the conveyor 105 in a rear-end collision according to an embodiment.
  • the retaining device comprises according to the one shown in Fig. 6
  • a catcher 420 which is equipped with a crash pad 610, an image display device with airbag.
  • a smaller forward displacement of the head of the recorded person 130 is to be expected, which should lead to lower loads in conjunction with the aktu faced crashpad 610 in the form of a baffle plate and / or an airbag of the catching body 420. This results from an improved controllability of the relative movement of the head and thorax of the recorded person 130.
  • an actuation of the receiving device 115 takes place in the direction of the side facing away from the impact. This gives you more room for the rash of the
  • Receiving device 115 available, and on the other is the
  • the stopping or damping of the comfortable pendulum movement of the receiving device 115 during such a braking operation and a highly probable crash is carried out as described as the first stage of the pre-trigger function in the form of the set as a stop signal setting signal.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a coupling device 120 according to an exemplary embodiment of a device as described with reference to the preceding figures.
  • the coupling device 120 according to this embodiment comprises a spring device 700 with an elastic comfort spring 705 and an elastic locking spring 710, also called passive safety spring and optionally a damping element.
  • the feathers are exemplified as a helical spring formed, wherein the optional damping element is surrounded by min. A coil spring.
  • the comfort spring 705 is limited according to this embodiment in its maximum deflection by the meeting of two baffles 715 in the form of baffles, wherein the baffles 715 are formed to limit the expansion length of the spring device 700 by a meeting.
  • Recording device to the passive safety spring 710 may be required.
  • a mechanical lock is required. This can be done by actuation example of a locking bolt or by mechanical self-locking when exceeding a certain deflection length of the relative movement of the receiving device in the z direction of the pendulum, ie in the direction of the vertical axis of the receiving device.
  • the maximum travel of the spring device 700 is according to a
  • Embodiment limited to an end position, so that the
  • Recording device can still commute in the event of a crash.
  • comfort spring device 700 may according to a
  • a stronger spring can be used and / or switched on, which performs a defined force-displacement limit in the z-direction of the coordinate system, ie in the direction of the vertical axis of the receiving device to the final position and thereby additional way for the delay
  • Receiving device provides and thus to relieve the occupant of the receiving device or to relieve the Aktu réelles- and damping device, for example in the form of the air cushion device between the capsule-shaped recording and
  • a ratchet can be activated, for example similar to a toothed belt ratchet.
  • locking devices such as a ratchet or a Lock pin remains a part of the crash energy stored in the spring device 700.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a force distribution 800 on the coupling device according to one exemplary embodiment. There are three
  • the force vector 805 (F spring ) represents the force acting on a spring of the spring device.
  • the force vector 810 (F extension ) represents the force of deflection of the relative motion in the receiver in the form of a pendulum motion.
  • the force vector 815 (F Horizontal ) represents the force caused by a frontal collision.
  • the formula shows the proportionate force at the coupling device of
  • the operating principle is that the horizontal force, represented by the force vector 815, leads to the deflection of the pendulum motion and then divides into the two forces represented by the force vectors 805, 810, that is, the force represented by the force vector 805 acting on the spring and the force of deflection represented by the force vector 810.
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of a coupling device 120 in a device 100, such as the device for transporting people in the form of a vehicle shown in FIG. 1, for example, according to another
  • the coupling device 120 does not comprise a spring device, but by way of example a
  • Joint device 905 in the form of a ball or universal joint. Shown is also the distance d between the receiving device 115 and the
  • Carriage 105 without the action of a horizontal force (force from frontal crash) on the device 100.
  • a horizontal force force from frontal crash
  • Carriage 105 without the action of a horizontal force (force from frontal crash) on the device 100.
  • a catcher 420 and a shoulder-locking means of a shoulder pad 425 is shown.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a coupling device 120 and an actuation and damping device in a device 100 for passenger transport according to a further exemplary embodiment.
  • Coupling device 120 includes according to this embodiment, no spring means, but a hinge device 905 as in Fig. 9.
  • the Aktuianss- and damping device comprises according to a
  • FIG. 11 shows a schematic representation of a coupling device 120 in a device 100 according to a further exemplary embodiment.
  • Coupling device 120 comprises a spring device, for example a spring device as shown in Fig. 7.
  • the actuation and damping device comprises according to a
  • Embodiment the air cushion 410, 415. Also shown is the distance d 'between the receiving device 115 and the conveyor 105th
  • Carriage 105 lower in the event of a crash (d ' ⁇ d), or in other words: the length of the spring device in the form of a pendulum increases by the deflection of the spring.
  • FIG. 11 there is also an energy intake through the air cushions 410, 415 of the actuation and damping device and through the suspension, ie the
  • Coupling device 120 shown.
  • Fig. 12 shows a schematic representation of an actuation
  • Damping device in a device 100 which is designed as shown in Fig. 1 as a vehicle, according to a further embodiment.
  • a horizontal sectional view through the device 100 is shown.
  • the air cushions of the air cushion device 1205 are arranged annularly around the receiving device 115, between the
  • the air cushion are arranged so that the receiving device 115, for example in the form of an interior capsule, can be supported in any horizontal direction. This takes into account all collision angles occurring in the field.
  • Adjacent air cushions of the air cushion device 1205 are each fluidly connected to each other by valves.
  • the valve 1208 is characterized, which fluidly connects two air cushions arranged adjacent to one another.
  • deformation regions 1210 of the conveying device 105 are shown in FIG. 12.
  • a great advantage of the arrangement of individual air chambers in the form of air cushions of the air cushion device 1205 around the inner capsule of the receiving device 115 is that with angular crashes, the airbags, so the air cushion can be adjusted so that the acceleration curve of the inner capsule optimal for any angle can be adjusted.
  • the direction of a crash pulse can with appropriate
  • Acceleration sensors such as a collision sensor as described in Fig. 3, are determined.
  • the valves of the air bag device 1205, for example in the form of discharge or transfer valves are exemplary shown valve 1208, by means of suitable control, for example, an electric and / or a pneumatic and / or an electromagnetic control by means of the adjustment signal of the adjustment to control so that the airbag chambers, so the air cushion of the air cushion device 1205 of the shock-facing side accordingly the crash severity harden to the desired
  • valves such as valve 1208, with which the speed of pressure equalization between the airbags can be regulated.
  • This control is applied crash-specific according to an embodiment.
  • a desired damping of the relative movements for example in the form of pedestrian movements in normal operation can be adjusted by means of the valves between the chambers in the form of the air cushion to the desired level.
  • a plurality of overflow connections between the airbags that is to say a plurality of valves in the manner of the valve 1208 per air cushion. For example, between every two air cushions two or more,
  • overflow connections there may be five overflow connections, of which the majority are completely closed in the event of a crash and the remaining or remaining overflow connections are regulated. For example, four overflow connections are then completely closed and a remaining overflow connection regulated.
  • Weight sensor device such as that shown in Fig. 2
  • Weight sensor device determined weight information according to a
  • Embodiment for the adaptation of a retaining device in the interior the receiving device 115 can be used.
  • Fig. 13 shows a schematic representation of a Aktu ists- and
  • Damping device 125 in a device 100 for passenger transport according to another embodiment.
  • Damping device 125 includes according to the one shown here
  • Embodiment a solenoid device 1305, which is designed to provide a magnetic field for influencing the relative movement.
  • This electromagnet device 1305 is according to a
  • Embodiment by an eddy current brake for example, for assisting control of the forward displacement of the receiving device 115 in the form of the interior as shown in Fig. 13.
  • the Aktu ists- and damping device 125 include both an air cushion device according to an embodiment and the solenoid device 1305.
  • a metal bowl 1310 is shown.
  • the electromagnetic elements of the electromagnetic device 1305 are according to this embodiment at the bottom of the capsule-shaped
  • Receiving device 115 arranged.
  • the receiving device 115 may be in the form of a capsule made of metal and the electromagnets are arranged bowl-shaped at the bottom of the receiving device 115th
  • Damping device 125 used to dampen and / or to actuate the relative movement in the form of a pendulum motion.
  • Damping device 125 used to dampen and / or to actuate the relative movement in the form of a pendulum motion.
  • Pendulum motion for the comfort operation for example, by a spring-damper system and / or other described shape of the actuation and damping device 125 set by means of the adjustment signal so that a transient occurs in the form of aperiodic limit case.
  • the embodiment of the actuation and damping device 125 shown in FIG. 13 is also used for this purpose.
  • damping and / or regulating elements of the relative movement in the form of a pendulum motion as complementary or sole Control of the acceleration curve of the receiving device 115 are used.
  • FIG. 14 shows a flow chart of a method 1400 according to FIG.
  • Embodiment. The method 1400 for influencing a
  • Deploying 1405. In the step of providing 1405, a setting signal for setting a damping characteristic of the actuating and
  • the providing step 1405 may be repeated a plurality of times to obtain different setting signals, for example also for effecting an actuation function or stop function of the actuation and cancellation functions
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Personentransport (100), wobei die Vorrichtung (100) zumindest eine Beförderungseinrichtung (105) aufweist. Die Beförderungseinrichtung (105) ist dazu ausgebildet, eine Bewegung der Vorrichtung (100) zu bewirken. Zudem weist die Vorrichtung (100) zumindest ein Bewegungskompensationssystem (110) mit einer Aufnahmeeinrichtung (115) zur Aufnahme mindestens einer Person und mit zumindest einer mechanischen Kopplungseinrichtung (120) zum Koppeln der Aufnahmeeinrichtung (115) mit der Beförderungseinrichtung (105) auf. Die Kopplungseinrichtung (120) ist dazu ausgebildet, um eine Relativbewegung zwischen der Aufnahmeeinrichtung (115) und der Beförderungseinrichtung (105) entlang zumindest einer Bewegungsbahn zu ermöglichen. Außerdem umfasst die Vorrichtung (100) zumindest eine Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125). Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) ist dazu ausgebildet, die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung (115) gegenüber der Beförderungseinrichtung (105) zu beeinflussen.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung zum Personentransport und ein Verfahren zum Beeinflussen einer
Relativbewegung in einer Vorrichtung zum Personentransport
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Kinetose, auch Reiseübelkeit, Seekrankheit, Bewegungskrankheit oder SMS (symptoms of motion sickness) genannt, stellt einen wesentlichen limitierenden Faktor zukünftiger Mobilität im Allgemeinen und vom Automatisierten Fahren von PKW im Besonderen dar. Kinetose entsteht durch widersprüchliche
Informationen der Sinnesorgane zur Bewegung des Körpers und der räumlichen Lage.
Um Kinetose zu vermeiden, ist es möglich, dem Insassen während der Fahrt sicht- oder fühlbare Signale zu vermitteln, die in Abhängigkeit von
fahrtspezifischen Bewegungsdaten modifiziert werden.
Die DE 10 2014 210 170 Al beschreibt ein Verfahren zur Reduzierung der Reisekrankheit in einem Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug zur Durchführung eines solchen Verfahrens mittels der Verwendung von Luftströmungen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine
Vorrichtung zum Personentransport sowie ein Verfahren zum Beeinflussen einer Relativbewegung in einer Vorrichtung zum Personentransport, weiterhin eine Einstelleinrichtung, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen
Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Es wird eine Vorrichtung zum Personentransport vorgestellt, wobei die
Vorrichtung zumindest eine Beförderungseinrichtung, ein
Bewegungskompensationssystem und eine Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung umfasst. Bei der Vorrichtung zum Personentransport kann es sich um ein mobiles Verkehrsmittel handeln, beispielsweise um einen handelsüblichen PKW, ein Fahrzeug mit automatisiertem Fährbetrieb, einen Zug, einen Bus oder um ein Luftfahrzeug. Durch die Beförderungseinrichtung kann die Vorrichtung in Bezug auf die Umgebung der Vorrichtung bewegt werden. Somit kann die Beförderungseinrichtung Einrichtungen zum Beschleunigen und/oder Abbremsen der Vorrichtung aufweisen. Bei der Beförderungseinrichtung kann es sich beispielsweise um die Karosserie samt Antriebsstrang eines Autos handeln. Das Bewegungskompensationssystem umfasst eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme mindestens einer Person und zumindest eine mechanische
Koppelungseinrichtung zum Koppeln der Aufnahmeeinrichtung mit der
Beförderungseinrichtung. Bei der Aufnahmeeinrichtung kann es sich zum
Beispiel um einen von der Beförderungseinrichtung aufnehmbaren Innenraum handeln, der beispielsweise als Kapsel ausgeformt sein kann. Die
Aufnahmeeinrichtung ist ausgebildet, zumindest eine Person aufzunehmen, die die Vorrichtung zum Personentransport als Fortbewegungsmittel nutzen möchte. In der Aufnahmeeinrichtung können auch mehrere Personen n sitzen. Wobei dann mindestens n-1 Personen mit dem Kopf nicht im optimalen Punkt bzgl. Minimierung der Horizontalkräfte sitzen. Bei der Kopplungseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Gelenk handeln, beispielsweise um ein Kugelgelenk oder um ein Kardangelenk, oder um ein Elastomer-Verbindungselement. Die Kopplungseinrichtung ist dazu ausgebildet, um eine Relativbewegung zwischen der Aufnahmeeinrichtung und der Beförderungseinrichtung in zumindest einer Bewegungsbahn zu ermöglichen. Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung ist dazu ausgebildet, die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Beförderungseinrichtung zu beeinflussen und/oder zu bewirken. Die
Relativbewegung kann zur Verhinderung von Kinetose Längs- oder
Querbeschleunigungen der Aufnahmeeinrichtung minimieren. Die
Relativbewegung kann gemäß einer Ausführungsform eine ausgleichende Pendelbewegung der Aufnahmeeinrichtung in Bezug auf die
Beförderungseinrichtung umfassen. Die Pendelbewegung kann durch eine Auslenkung des Pendels eine Egalisierung der Horizontalkräfte bewirken zur Vermeidung von Kinetose. Die ausgleichende Pendelbewegung bietet den Vorteil, dass Reisebewegungen besonders sanft und dadurch effektiv
ausgeglichen werden können. Bei der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Luftkissen- Dämpfung bzw. -Aktuierung in der Art eines Airbags-Systems oder um eine elektromagnetische Aktuierung und/oder Dämpfung handeln. Gemäß einer Ausführungsform können
beispielsweise Elektromagnete in erster Linie für Komfortbewegungen und nur unterstützend zu den Luftkissen für einen Crashfall ausgelegt sein. In diesem Fall können für den Crashfall die Luftkissen und die Elektromagnete als Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung aufgefasst werden.
Die Vorrichtung zum Personentransport kann eine Deformationseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, bei einem Stoß, beispielsweise im Falle einer Kollision, Energie zu absorbieren. Die Beförderungseinrichtung und/oder die Aufnahmeeinrichtung können in der Art eines Sicherheitskäfigs ausgeformt sein.
Die Vorrichtung zum Personentransport ist dazu ausgebildet, durch eine
Relativbewegung eines an einen Außenraum der Vorrichtung gekoppelten Innenraums oder Sitzes die Bewegung der Vorrichtung, also beispielsweise durch die Fortbewegung der Vorrichtung entstehende Bewegungen,
auszugleichen. Die Vorrichtung umfasst eine Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung, die die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Beförderungseinrichtung bewirken oder dämpfen kann.
Vorteilhafterweise ist die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung dabei nicht nur ausgebildet, um zur Vermeidung von Kinetose die Relativbewegung zu beeinflussen, sondern sie dient gleichzeitig der passiven Sicherheit von Insassen der Vorrichtung, beispielsweise im Fall einer Kollision oder eines Crashs. Die hier vorgestellte Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung für die Vorrichtung zum Personentransport bietet dabei den Vorteil, dass sie die Reisebewegung der Vorrichtung zum Personentransport ausgleichen und dadurch eine besonders komfortable Art des Reisens ermöglichen kann, wobei die Sicherheit der Reisenden durch die Ausformung der Vorrichtung und der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung erhöht wird. Die optionale Ausformung der hier vorgestellten Vorrichtung mit einer optisch hermetisch abschirmbaren
Aufnahmeeinrichtung als Innenraum macht eine in Bezug auf die Fahrtrichtung der Vorrichtung rückwärts gerichtete Positionierung von Insassen der Vorrichtung ohne Komforteinbußen möglich, was die Sicherheit von Insassen bei einer Frontalkollision erhöhen kann. Der hier vorgestellte Ansatz bietet also nicht nur einen aktiven und dadurch besonders effektiven Schutz vor Kinetose, sondern kann auch die Sicherheit der Reisenden im Falle einer Kollision erhöhen.
Zusätzlich kann die Aufnahmeeinrichtung gemäß einer Ausführungsform eine Rückhalteeinrichtung für die aufgenommene Person aufweisen, wobei die Rückhalteeinrichtung zumindest einen Fangkörper und optional ein
Schulterpolster aufweist. Die Rückhalteeinrichtung ist dazu ausgebildet, die aufgenommene Person zu schützen, insbesondere bei starken
unvorhergesehenen Bewegungen der Aufnahmeeinrichtung, insbesondere durch eine äußere Einwirkung auf die Aufnahmeeinrichtung, wie beispielsweise im Falle einer Kollision. Vorteilhafterweise kann durch eine solche
Rückhalteeinrichtung auf eine konventionelle Absicherung in Form eines
Anschnallens mit einem Dreipunktgurt verzichtet werden, wodurch der Komfort der aufgenommenen Person erhöht wird. Zudem kann die Rückhaltevorrichtung gemäß einer Ausführungsform zusätzlich eine Bildanzeigeeinrichtung aufweisen, beispielsweise mit einem mit dem Fangkörper verbundenen Bildschirm, der gemäß einer Ausführungsform mit einem zusätzlichen Prallelement,
beispielsweise in der Form eines Airbags, ausgestattet ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung eine Luftkisseneinrichtung mit zumindest zwei Luftkissen umfassen. Die
Luftkissen sind zum Beeinflussen der Relativbewegung zwischen der
Beförderungseinrichtung und der Aufnahmeeinrichtung anordenbar oder angeordnet. Bei den Luftkissen kann es sich beispielsweise um permanent mit Luft oder einem anderen Gas gefüllte oder befüllbare Aufprallkissen handeln. Gemäß einer Ausführungsform können die Luftkissen auch mehrere
Luftkammern umfassen. Gefüllte Luftkissen, die zwischen der
Beförderungseinrichtung und der Aufnahmeeinrichtung angeordnet sind, dämpfen eine mögliche Bewegung der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Beförderungseinrichtung, insbesondere eine Relativbewegung. Bei der
Relativbewegung kann es sich um eine Bewegung der Aufnahmeeinrichtung handeln, die beispielsweise die Reisebewegung ausgleicht, oder die
Aufnahmeeinrichtung in eine einer Zielposition entsprechende Lage versetzt.
Eine Dämpfung mittels Luftkissen zwischen der Beförderungseinrichtung und der Aufnahmeeinrichtung verhindert vorteilhafterweise, dass die
Aufnahmeeinrichtung ungebremst gegen die Beförderungseinrichtung prallt, was die Sicherheit einer von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen Person erhöht.
Gemäß einer Ausführungsform können die Luftkissen ringförmig um die
Aufnahmeeinrichtung angeordnet sein, beispielsweise in horizontaler Lage in Bezug auf die Fahrtrichtung der Beförderungseinrichtung. Eine solche ringförmige - bzw. in Abhängigkeit der Fahrzeugform elliptische oder rechteckige - Anordnung ermöglicht vorteilhafterweise eine Dämpfung der
Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Beförderungseinrichtung in alle möglichen Bewegungsrichtungen der Aufnahmeeinrichtung. Ringförmig kann dabei sowohl kreisförmig als auch beispielsweise elliptisch oder eckig, beispielsweise rechteckig bedeuten. Dabei kann die ringförmige Anordnung der Luftkissen an eine Fahrzeugform angepasst sein.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zumindest zwei Luftkissen fluidisch miteinander verbunden und dazu ausgebildet, die Relativbewegung durch einen Druck- und Volumenausgleich zwischen den Luftkissen zu beeinflussen. Die fluidische Verbindung kann beispielsweise durch Ventile zwischen den Luftkissen erfolgen. Der Druck- und Volumenausgleich zwischen den Luftkissen ermöglicht vorteilhafterweise eine besonders sanfte Dämpfung der Aufnahmeeinrichtung, was hinsichtlich der Kinetose- Prävention von Vorteil ist. Gemäß einer
Ausführungsform kann die Luftkisseneinrichtung eine Ventileinrichtung umfassen, die eine Schnittstelle zu einer Regelungseinrichtung aufweist, um die Ventile entsprechend einem Regelsignal der Regelungseinrichtung zu öffnen und/oder zu verschließen. Die Ventileinrichtung verbindet dabei gemäß einer Ausführungsform zumindest ein erstes Luftkissen mit zumindest einem zweiten Luftkissen und/oder die zumindest zwei Luftkammern des ersten Luftkissens und/oder die zumindest zwei Luftkammern des zweiten Luftkissens mittels Ventilen.
Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform auch eine Elektromagneteinrichtung umfassen. Die Elektromagneteinrichtung ist dazu ausgeformt, ein Magnetfeld zum Beeinflussen der Relativbewegung bereitzustellen. Die Elektromagneteinrichtung kann beispielsweise in der Art einer Wirbelstrombremse ausgeführt sein, was vorteilhafterweise eine
verschleißfreie Ausformung der Dämpfungseigenschaft ermöglicht. Zudem ermöglicht die Ausführung der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung als Elektromagneteinrichtung zusätzlich zur Dämpfungseigenschaft auch ein
Bewirken der Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung, was vorteilhafterweise eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht. Zudem kann sowohl die
Dämpfung als auch die Aktuierung der Relativbewegung berührungslos erfolgen, was vorteilhafterweise eine besonders elegante Möglichkeit zum Bewirken der Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung ermöglicht und Vorteile im Hinblick auf die Bauweise der Vorrichtung zum Personentransport bietet.
Die Vorrichtung zum Personentransport kann gemäß einer Ausführungsform auch eine Einstelleinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, an eine
Schnittstelle der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung ein Einstellsignal zum Einstellen einer Dämpfungseigenschaft der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung bereitzustellen. Bei dem Einstellsignal kann es sich beispielsweise gemäß einer Ausführungsform um einen Signal zum Beeinflussen der Ventile der Luftkisseneinrichtung handeln. Beispielsweise kann das
Einstellsignal ein Signal zum Öffnen oder Verschließen der Ventile umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Einstellsignal auch um einen Signal zum Aktivieren eines Magnetfeldes der Elektromagneteinrichtung handeln. Die Einstelleinrichtung ermöglicht vorteilhafterweise eine Regelung der
Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung, beispielsweise in Bezug auf die Stärke der Dämpfung der Aufnahmeeinrichtung. Zusätzlich ermöglicht eine solche Einstelleinrichtung, die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung auch zum Bewirken einer Bewegung der Aufnahmeeinrichtung einzusetzen. Beides ist von Vorteil, um einen Ausgleich der Relativbewegung in Bezug auf die Kinetose- Prävention zu bewirken.
Die Vorrichtung zum Personentransport kann gemäß einer Ausführungsform eine Gewichtsensoreinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, das Gewicht der Aufnahmeeinrichtung und/oder der von der Aufnahmeeinrichtung
aufgenommenen Person zu bestimmen und ein das Gewicht repräsentierendes Gewichtsignal an die Einstelleinrichtung bereitzustellen. Die Einstelleinrichtung ist gemäß dieser Ausführungsform dazu ausgebildet, das Einstellsignal unter Verwendung des Gewichtsignals bereitzustellen. Beispielsweise kann bei einem erhöhten Gewicht eine erhöhte Dämpfung erforderlich sein.
Die Einstelleinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform auch ausgebildet sein, um das Einstellsignal in Form eines Aktuierungssignals zum Aktuieren der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung bereitzustellen, um die
Relativbewegung zu bewirken. Das Aktuierungssignal kann dabei nicht nur eine Dämpfung der Relativbewegung einstellen, sondern die Relativbewegung auch bewirken, und damit eine Bewegung der Aufnahmeeinrichtung bewirken, beispielsweise die Aufnahmeeinrichtung in eine bestimmte Richtung anschieben. Dadurch kann die Relativbewegung auch beschleunigt werden. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn eine bevorstehende oder vorhandene relevante Beschleunigung der Beförderungseinrichtung erkannt wird, die zur Vermeidung von Kinetose eine große Ausgleichsbewegung der
Aufnahmeeinrichtung erfordert.
Die Vorrichtung zum Personentransport kann gemäß einer Ausführungsform auch eine Kollisionssensoreinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, einen Wert bezüglich einer bevorstehenden oder erfolgten Kollision der Vorrichtung zum Personentransport zu erfassen und ein diesen Wert repräsentierendes Kollisionssignal an die Einstelleinrichtung bereitzustellen. Ein solcher Wert kann beispielsweise einen Kollisionszeitpunkt, einen Kollisionspunkt und/oder eine durch die Kollision hervorgerufene Krafteinwirkung und Kraftrichtung anzeigen. Die Einstelleinrichtung ist gemäß dieser Ausführungsform dazu ausgebildet, um das Einstellsignal unter Verwendung des Kollisionssignals bereitzustellen. Das Einstellsignal kann gemäß einer Ausführungsform dann in Form eines Aktuierungssignals bereitgestellt werden. Die Kollisionssensoreinrichtung kann auch einen Beschleunigungssensor umfassen oder eine Schnittstelle zu einem Beschleunigungssensor aufweisen, um weitere Werte zur Kollision zu erfassen, beispielsweise einen Wert bezüglich der Fahrtgeschwindigkeit der Vorrichtung und/oder einer Geschwindigkeit eines anderen Kollisionselements. Die
Verwendung eines Kollisionssignals und das Bereitstellen eines Einstellsignals in Form eines Aktuierungssignals bieten beispielsweise die Möglichkeit, die Relativbewegung als eine Bewegung der Aufnahmeeinrichtung beispielsweise je nach Art der Kollision zu bewirken, beispielsweise entgegen der Richtung einer der Kollision ausgesetzten Seite (und damit in Richtung des Crashimpulses) der Vorrichtung zum Personentransport. Dies ermöglicht vorteilhafterweise, die Sicherheit einer von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Person im Fall einer Kollision erhöhen zu können.
Die Einstelleinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform auch ausgebildet sein, um unter Verwendung eines Kollisionssignals, das eine erfolgte oder bevorstehende Kollision der Vorrichtung zum Personentransport anzeigt, das Einstellsignal in Form eines Stoppsignals zum Dämpfen und/oder Stoppen der Relativbewegung an die Schnittstelle der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung bereitzustellen. Dabei kann die Relativbewegung ansprechend auf das Stoppsignal bis hin zum Umkehren gebracht werden und somit eine Umkehr der Relativbewegung bewirkt werden. Das Stoppsignal kann beispielsweise ein Signal zum Beeinflussen der Ventile der Luftkisseneinrichtung sein, beispielsweise ein Signal zum Füllen der Luftkissen. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Einstellsignal auch um einen Signal zum
Aktivieren eines Magnetfeldes der Elektromagneteinrichtung handeln.
Die Einstelleinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform auch ausgebildet sein, um unter Verwendung eines Kollisionssignals, ein Arretierungssignal zum Arretieren der Kopplungseinrichtung an eine Schnittstelle der
Kopplungseinrichtung bereitzustellen. Bei dem Arretierungssignal handelt es sich beispielsweise um ein Signal zum Arretieren der Gelenkeinrichtung, oder um ein Signal zum Arretieren eines anderen Elements der Kopplungseinrichtung, beispielsweise der kardanischen Aufhängung. Die Kopplungseinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform auch eine Federeinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, um die
Aufnahmeeinrichtung federnd an die Beförderungseinrichtung zu koppeln. Die federnde Kopplung wird beispielsweise durch ein elastisches
Verbindungselement erreicht. Beispielsweise kann eine elastische
Schraubenfeder verwendet werden, oder ein Elastomer-Verbindungselement. Gemäß einer Ausführungsform kann sich bei der Federeinrichtung auch um ein hydraulisches Feder- Dämpf-System handeln. Die federnde Kopplung ermöglicht vorteilhafterweise eine Dämpfung der Relativbewegung, was den Reisekomfort der von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Person verbessert und zur Kinetose- Prävention beitragen kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Federeinrichtung ausgebildet, um einen Teil der Crash-Energie bei einem Unfall des Fahrzeugs dauerhaft zu speichern.
Es wird außerdem ein Verfahren zum Beeinflussen einer Relativbewegung in einer Vorrichtung zum Personentransport gemäß einem beschriebenen
Ausführungsbeispiel vorgestellt. Das Verfahren weist zumindest einen Schritt des Bereitstellens auf. Im Schritt des Bereitstellens wird ein Einstellsignal zum Einstellen einer Dämpfungseigenschaft der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung an eine Schnittstelle der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung bereitgestellt, um die Relativbewegung der
Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Beförderungseinrichtung zu beeinflussen. Bei dem Einstellsignal kann es sich beispielsweise um ein Einstellsignal handeln, das zuvor beschrieben wurde, beispielsweise um ein Einstellsignal zum
Ansteuern der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Einstelleinrichtung, die
ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Einstelleinrichtung zumindest eine Recheneinheit zum
Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die
Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine
Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Einstelleinrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Einstelleinrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Personentransport gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einstelleinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung bezüglich einer Relativbewegung einer Aufnahmeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Kräfteverteilung mit drei
Kraftvektoren an der Kopplungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
Fig. 14 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum
Personentransport gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 zum Personentransport umfasst eine Beförderungseinrichtung 105. Die
Beförderungseinrichtung 105 ist ausgebildet, um eine Bewegung der Vorrichtung 100 gegenüber der Umwelt der Vorrichtung 100 zu bewirken. Zudem umfasst die Vorrichtung 100 ein Bewegungskompensationssystem 110 mit einer
Aufnahmeeinrichtung 115 zur Personenaufnahme und eine mechanische Kopplungseinrichtung 120.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeeinrichtung 115 hier kapselförmig ausgeformt. Die Kopplungseinrichtung 120 koppelt die
Aufnahmeeinrichtung 115 mit der Beförderungseinrichtung 105. Die
Kopplungseinrichtung 120 ist ausgebildet, um zur Vermeidung von Kinetose eine Relativbewegung zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der
Beförderungseinrichtung 105 in zumindest einer Bewegungsbahn zu
ermöglichen. Außerdem umfasst die Vorrichtung 100 eine Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125, die dazu ausgebildet ist, die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 gegenüber der Beförderungseinrichtung 105 zu beeinflussen.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 als ein Fahrzeug ausgeführt. Die Beförderungseinrichtung 105 umfasst eine Karosserie mit einer äußeren Kapsel sowie Räder, die ein Rollen der Vorrichtung 100 beispielsweise entlang einer Straße ermöglichen. Die Beförderungseinrichtung 105 umfasst einen Antriebsstrang über den zumindest eines der Räder angetrieben werden kann. Beispielsweise weist der Antriebsstrang dazu einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor auf.
Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 umfasst gemäß
Ausführungsbeispielen eine Luftkisseneinrichtung, beispielsweise in der Form von Airbags zwischen den Kapseln, also zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der Beförderungseinrichtung 105. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 gemäß Ausführungsbeispielen eine Magnetpulverkupplung und/oder eine Magnetpulverbremse. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 zumindest einen Elektromotor und/oder eine Hydraulikeinrichtung. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 gemäß
Ausführungsbeispielen eine spezielle Aufhängung der Aufnahmeeinrichtung 115 mittels der Kopplungseinrichtung 120, beispielsweise in der Form einer
Federeinrichtung mit einer elastischen Feder und zwei Prallelementen und/oder ein Feder- Dämpfer-System, z.B. aus Stahl und/oder mittels Hydraulik oder Pneumatik, analog einem bekannten Stoßdämpfer bei einem handelsüblichen Fahrwerk. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 ein Elastomer-Verbindungselement, beispielsweise in Form von magnetorheologische Elastomeren und/oder elektroaktiven
Elastomeren. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 eine Elektromagneteinrichtung, beispielsweise in Form einer Wirbelstrombremse und/oder zumindest eine magnetorheologische Flüssigkeit und/oder eine andere Bremsentechnologieeinrichtung, beispielsweise eine Reibbremse und/oder eine Trommelbremse, und/oder eine Scheibenbremse und/oder eine Felgenbremse. Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 kann somit als eine separate Einheit ausgeführt sein oder zumindest teilweise in der Kopplungseinrichtung 120 integriert sein.
Eine Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125, die gemäß
Ausführungsbeispielen eine Luftkisseneinrichtung umfasst und eine Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125, die gemäß Ausführungsbeispielen eine
Elektromagneteinrichtung umfasst, sowie eine entsprechende Federeinrichtung sind in später folgenden Figuren schematisch dargestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Federeinrichtung ausgebildet, um einen Teil der Crash-Energie bei einem Unfall des Fahrzeugs dauerhaft zu speichern.
Beispielhaft sind in dieser Figur in der Aufnahmeeinrichtung 115 ein Sitz 128 und eine aufgenommene Person 130 gezeigt. Außerdem ist die Fahrtrichtung 135 der Vorrichtung 100 zum Personentransport gezeigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann aufgrund der mechanischen
Entkopplung des Innenraums in Form der Aufnahmeeinrichtung 115 von der Beförderungseinrichtung 105 die aufgenommene Person 130 in Bezug auf die Fahrtrichtung 135 rückwärts gerichtet positioniert werden. Durch die rückwärts gerichtete Sitzposition erhöht sich die Sicherheit, besonders bei einer
Frontalkollision, durch eine besonders geringe Belastung für den Nacken. Die durch die Relativbewegung in Form einer Pendelbewegung geringere
Vorlagerung der Aufnahmeeinrichtung 115 erhöht ebenfalls die Sicherheit des Insassen, da der Passagier, also die aufgenommene Person 130, bei einer bevorstehenden Kollision in der Pre-Crash-Phase, gegebenenfalls sogar bei einer Pre-Crash-Bremsung,„In-Position“ bleiben kann (dies gilt auch für eine vorwärts gerichtete Sitzposition).
Gemäß Ausführungsbeispielen ist dann ein Anschnallen mittels Dreipunktgurt nicht mehr erforderlich. Zudem kommt es gemäß Ausführungsbeispielen zu generell geringeren Belastungen der aufgenommenen Person 130 bei
Seitencrashs im Vergleich zu bestehenden Fahrzeugen. Im Falle eines
Heckcrashs ist aufgrund der Vorverlagerung der Aufnahmeeinrichtung 115 eine geringere Vorverlagerung des Kopfes zu erwarten, welche beispielsweise im Zusammenspiel mit einer gemäß Ausführungsbeispielen vorhandenen
Prallelement, beispielsweise in der Form eines aktuierten Airbags des
Fangkörpers zu geringeren Belastungen führt, durch eine verbesserte
Kontrollierbarkeit der Relativbewegung von Kopf-Thorax.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Beförderungseinrichtung 105 und die Aufnahmeeinrichtung 115 kapselförmig ausgeformt. Sowohl die innere Kapsel, also die Aufnahmeeinrichtung 115, als auch die äußere Kapsel, also die
Beförderungseinrichtung 105 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel als Sicherheitskäfig stabil gestaltet, vergleichbar mit den heutigen Fahrgastzellen.
Die Innen- und die Außenhülle, also die Beförderungseinrichtung 105 und die Aufnahmeeinrichtung 115 sind sich dabei vorzustellen wie Nussschalen
(Fahrgastzelle in Fahrgastzelle), von denen die innere Kapsel am Dach der äußeren Kapsel (gefedert) aufgehängt ist. Die Form der Aufnahmeeinrichtung 115 und der Beförderungseinrichtung 105 kann oval sein. Im Außenbereich der Vorrichtung 100 gibt es Deformationsbereiche 140, um im Crashfall genügend Energie zu absorbieren und einen ausreichend hohen plastischen Anteil beim Stoß zu gewährleisten. Die durch die Relativbewegung in Form einer
Pendelbewegung entstehende„Vorlagerung“ der inneren Kapsel, also der Aufnahmeeinrichtung 115, wird gemäß Ausführungsbeispielen durch die
Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 mittels eines Einstellsignals einer Einstelleinrichtung gesteuert oder geregelt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Einstelleinrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel, für eine Vorrichtung zum Personentransport, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt. Die Einstelleinrichtung 200 ist dazu ausgebildet, ein Einstellsignal 205 zum Einstellen einer Dämpfungseigenschaft an eine Schnittstelle der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 bereitzustellen, um die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der
Beförderungseinrichtung zu beeinflussen. Bei der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 kann es sich um die in Fig. 1 gezeigte Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung handeln. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Einstellsignal 205 beispielsweise um ein Einstellsignal 205 in Form eines Aktuierungssignals zum Aktuieren der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 handeln, um die Relativbewegung zu bewirken.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung eine
Gewichtsensoreinrichtung 210, die dazu ausgebildet ist, das Gewicht der Aufnahmeeinrichtung und/oder der aufgenommenen Person zu bestimmen und ein das Gewicht repräsentierendes Gewichtsignal 215 an die Einstelleinrichtung 200 bereitzustellen. Die Einstelleinrichtung 200 ist ausgebildet ist, um das Einstellsignal 205 unter Verwendung des Gewichtsignals 215 bereitzustellen. Die Gewichtsensoreinrichtung 210 ist ausgebildet, die Gewichts-Sensierung zur Adaption der Rückhaltekräfte auszuführen. Die Gewichtsensoreinrichtung 210 kann beispielsweise als Federwaage in der vorhanden Aufhängung in der Kopplungseinrichtung implementiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Gewichts-Sensierung der Gewichtsensoreinrichtung 210 unter Verwendung von Dehnmessstreifen in der Aufhängung der Aufnahmeeinrichtung durch die Kopplungseinrichtung erfolgen, und/oder durch eine Abstandsbestimmung zwischen der Aufnahmeeinrichtung und der Beförderungseinrichtung, beispielsweise zwischen dem Kapselboden bzw. der Kapseldecke der
Aufnahmeeinrichtung und der Beförderungseinrichtung, beispielsweise mittels einer Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung, insbesondere Lidar und/oder mittels Laser und/oder mittels Radar und/oder mittels Video. Zusätzlich oder alternativ kann die Gewichts-Sensierung der Gewichtsensoreinrichtung 210 unter Verwendung einer
Eigenfrequenzbestimmung der Aufnahmeeinrichtung erfolgen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung zudem eine
Kollisionssensoreinrichtung 220. Die Kollisionssensoreinrichtung 220 ist dazu ausgebildet, einen Wert bezüglich einer bevorstehenden oder erfolgten Kollision der Vorrichtung zum Personentransport zu erfassen und ein diesen Wert repräsentierendes Kollisionssignal 225 an die Einstelleinrichtung 200
bereitzustellen. Die Einstelleinrichtung 200 ist ausgebildet, um das Einstellsignal 205 unter Verwendung des Kollisionssignals 225 bereitzustellen. Beispielsweise wird das Einstellsignal 205 unter Verwendung des Kollisionssignals 225 bereitgesellt, um die Aufnahmeeinrichtung unter Verwendung der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 in eine Position zu verfahren, in der der Insasse der Aufnahmeeinrichtung optimal in Bezug auf die Kollision geschützt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das unter Verwendung des Kollisionssignals 225 bestimmte Einstellsignal 205 ein Stoppsignal zum Stoppen bzw. starken Dämpfen der Relativbewegung. Dazu wird das Stoppsignal an die Schnittstelle der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 bereitgestellt, um die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 so einzustellen, dass die Relativbewegung beendet wird.
Zudem ist die Einstelleinrichtung 200 gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um unter Verwendung des
Kollisionssignals 225 ein Arretierungssignal 230 zum Arretieren der
Kopplungseinrichtung 120 an eine Schnittstelle der Kopplungseinrichtung 120 bereitzustellen. Beispielsweise weist die Kopplungseinrichtung 120 ein
Arretierungselement auf, dass die Kopplungseinrichtung 120 ansprechend auf das Arretierungssignal 230 arretiert.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Relativbewegung der
Aufnahmeeinrichtung 115 in Bezug auf die Beförderungseinrichtung 105 in einer Vorrichtung 100, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Beispielhaft sind Endpositionen für zwei Bewegungsbahnen 305, 310 einer Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 der Vorrichtung 100 gezeigt.
Die in Fig. 3 beispielhaft gezeigten Endpositionen für zwei Bewegungsbahnen 305, 310 zeigen beispielhaft eine solche Relativbewegung in Form einer Pendelbewegung. Die Bewegungsbahn 305 stellt beispielhaft eine
Pendelbewegung dar, die geeignet ist, um den Komfort einer in der
Aufnahmeeinrichtung 115 aufgenommenen Person zu erhöhen. Die
Bewegungsbahn 310 stellt beispielhaft eine Pendelbewegung dar, die zur Erhöhung der passiven Sicherheit der in der Aufnahmeeinrichtung 115 aufgenommenen Person geeignet ist. Dementsprechend geht die
Bewegungsbahn 310 über die Bewegungsbahn 305 hinaus. Prinzipiell ist zwischen dem Schwingbereich für den Komfortbetrieb zur Kinetose- Prävention, der durch die Bewegungsbahn 305 gezeigt wird, und dem
erweiterten Schwingbereich für die passive Sicherheit, der durch die
Bewegungsbahn 310 gezeigt wird, zu unterscheiden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Koppeln der Aufnahmeeinrichtung 115 an die Beförderungseinrichtung 105, also die Aufhängung der inneren Kapsel, mittels der Kopplungseinrichtung 120 so, dass die Aufnahmeeinrichtung 115 nicht um ihre eigene Hochachse rotieren kann, sich aber in x- und y- Richtung, als in der Längs- und Querachse der Aufnahmeeinrichtung 115 in Bezug auf die Beförderungseichrichtung 105 in gewissen Grenzen bewegen kann. Gemäß Ausführungsbeispielen kann auch in Richtung der Hochachse der Aufnahmeeinrichtung 115, in z- Richtung, Bewegungsfreiheit gegeben sein, wie in später folgenden Figuren gezeigt.
Gemäß Ausführungsbeispielen umfasst die Kopplungseinrichtung 120 ein Kardangelenk und/oder ein Kugelgelenk und/oder ein Elastomer- Verbindungselement zum Koppeln der Aufnahmeeinrichtung 115 an die
Beförderungseinrichtung 105. Beim Koppeln mittels einem Kugelgelenk und/oder einem Elastomer-Verbindungselement sind zusätzliche Maßnahmen zur
Rotationsvermeidung der Aufnahmeeinrichtung 115 um Hochachse der
Aufnahmeeinrichtung 115 erforderlich.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung in einer Vorrichtung 100 in der Form eines Fahrzeugs, wie in Fig. 1 gezeigt, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 ist in einer seitlichen Schnittdarstellung gezeigt. Die Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine
Luftkisseneinrichtung 405 mit zwei Luftkissen 410, 415. Die zwei Luftkissen 410, 415 sind zum Beeinflussen der Relativbewegung zwischen der
Beförderungseinrichtung 105 und der Aufnahmeeinrichtung 115 angeordnet. In dem in Fig. 4 gezeigten Zustand berühren die Luftkissen 410, 415 jeweils die Innenwand der Beförderungseinrichtung 105 und der Außenwand der
Aufnahmeeinrichtung 115. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die zwei Luftkissen 410, 415 direkt oder über zumindest ein zwischen den Luftkissen 410, 415 angeordnetes weiteres Luftkissen fluidisch miteinander verbunden, beispielsweise mittels zumindest einem Ventil. Dies ermöglicht es, dass die Luftkissen 410, 415 die
Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 durch einen Druck- und
Volumenausgleich zwischen den Luftkissen 410, 415 beeinflussen können.
Zudem zeigt Fig. 4 eine Rückhalteeinrichtung für die von der
Aufnahmeeinrichtung 115 aufgenommene Person 130 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Die Rückhalteeinrichtung umfasst beispielhaft einen Fangkörper 420, der beispielsweise zusätzlich mit einer Bildanzeigeeinrichtung mit Airbag ausgestattet sein kann. Außerdem umfasst die Rückhalteeinrichtung optional ein Schulterpolster 425 zum Fixieren der aufgenommenen Person 130 an dem Sitz 128 im Fall einer Kollision. Das Schulterpolster 425 ist stabil und verstellbar. Ein Anschnallen mittels Dreipunktgurt ist bei dieser
Rückhalteeinrichtung nicht mehr erforderlich.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung in einer Vorrichtung 100 in der Form eines Fahrzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Gezeigt sind Positionen für eine Bewegungsbahn 505 bezüglich einer Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 in Bezug auf die Beförderungseinrichtung 105 bei einer Frontalkollision gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Kopplungseinrichtung 120 ist dazu ausgeformt, eine Relativbewegung in Form einer Pendelbewegung zu
ermöglichen. Durch den Ausschlag des Pendels ändert sich der Winkel des Sitzes 128, was sich beim Frontcrash vorteilhaft auf die Position der
aufgenommenen Person 130 auswirkt: Durch die aufrechtere Position kann die Rückenlehne des Sitzes 128 den Insassen, also die aufgenommene Person 130, gut abstützen und die Neigung zum Hochrutschen wird deutlich geringer. Gemäß Ausführungsformen kann dann auf eine Schulterarretierung durch das
Schulterpolster 425 verzichtet werden.
Bei einem Frontcrash kann es vorteilhaft sein, die Aufnahmeeinrichtung in Form einer inneren Kapsel unter Verwendung eines Kollisionssignals mittels eines Einstellsignals, hier Pre-Trigger genannt, entgegen der Fahrtrichtung 135, also in Richtung des Crashimpulses, zu bewegen bzw. eine Bewegung entgegen der Richtung des Crashimpulses stark zu dämpfen, insbesondere, wenn die
Vorrichtung zum Personentransport gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug mit automatisiertem Fahrsystem, ein sogenanntes AD- Kfz ist, was vor dem Aufprall bremst, und dadurch die Aufnahmeeinrichtung 115 nach vorn schwingt, durch die gewünschte Komfortfunktion gegen Kinetose, der Aufprall aber bereits während des Bremsvorgangs als unvermeidlich erkannt wird.
Das Einstellsignal wird dann in Form eines Stoppsignals bereitgestellt, als sogenannte erste Stufe der Pre-Trigger- Funktion während eines solchen Bremsvorganges und einem hochwahrscheinlichen Crash. Durch das
Stoppsignal dämpft bzw. stoppt die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 in Form einer
Komfortpendelbewegung. Zusätzlich oder alternativ kann über das Einstellsignal oder ein weiteres Einstellsignal in Form eines Aktuierungssignal eine weitere Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 aktuiert werden, und somit beispielsweise die sogenannte zweite Stufe der Pre-Trigger- Funktion ausgelöst werden.
Das Einstellsignal in Form eines Aktuierungssignals bewirkt gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 in Richtung des Crashimpules. Gemäß dem in dieser Fig. gezeigtem
Ausführungsbeispiel erfolgt die Aktuierung der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung über eine Luftkisseneinrichtung 405, wie sie in der vorhergehenden Fig. 4 beschrieben wurde, durch eine Luftumverteilung mittels Druck- und Volumenausgleich zwischen den Luftkissen 410, 415. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist in Vergleich zu dem in Fig. 4 gezeigten Zustand dem Luftkissen 410 Luft zugeführt und dem Luftkissen 415 Luft entnommen worden. Dadurch ist das Volumen des Luftkissens 410 erhöht und das Volumen des Luftkissens 415 reduziert worden, wodurch sich die
Aufnahmeeinrichtung 115 in Richtung des Luftkissens 415 verlagert hat.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Gezeigt sind Positionen für eine Bewegungsbahn 605 bezüglich einer Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 in Bezug auf die Beförderungseinrichtung 105 bei einer Heckkollision gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Rückhalteeinrichtung umfasst gemäß dem in Fig. 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel einen Fangkörper 420, der mit einem Crashpad 610, einer Bildanzeigeeinrichtung mit Airbag, ausgestattet ist. Bei einem Heckcrash kann eine Aktuierung eines Crashpads 610 des Fangkörpers 420 der
Rückhalteeinrichtung oder eine Airbagauslösung aus dem Fangkörper 420 heraus erfolgen, um die von der Aufnahmeeinrichtung 115 aufgenommene Person 130 zu schützen. Im Heckcrash ist aufgrund der Vorverlagerung der Aufnahmeeinrichtung 115 eine geringere Vorverlagerung des Kopfes der aufgenommenen Person 130 zu erwarten, welche im Zusammenspiel mit dem aktuierten Crashpad 610 in Form einer Prallplatte und/oder eines Airbags des Fangkörpers 420 zu geringeren Belastungen führen sollte. Dies ergibt sich aus einer verbesserten Kontrollierbarkeit der Relativbewegung von Kopf und Thorax der aufgenommenen Person 130.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt mittels der beschriebenen Pre-Trigger- Funktion bei einem bevorstehenden unvermeidbaren Seitencrash eine Aktuierung der Aufnahmeeinrichtung 115 in Richtung der stoßabgewandten Seite. Dadurch steht zum einen mehr Raum für den Ausschlag der
Aufnahmeeinrichtung 115 zur Verfügung, und zum anderen wird die
Aufnahmeeinrichtung 115 - und damit die aufgenommene Person 130 - bereits in Richtung des Crashimpulses beschleunigt. Das Stoppen bzw. Dämpfen der Komfortpendelbewegung der Aufnahmeeinrichtung 115 während eines solchen Bremsvorganges und einem hochwahrscheinlichen Crash erfolgt dabei wie beschrieben als erste Stufe der Pre-Trigger Funktion in Form des als Stoppsignal ausgeführten Einstellsignals.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist. Die Kopplungseinrichtung 120 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Federeinrichtung 700 mit einer elastischen Komfortfeder 705 und einer elastischen Sicherungsfeder 710, auch Passive-Safety- Feder genannt und optional ein Dämpfungselement. Die Federn sind beispielhaft als eine Schraubenfeder ausgeformt, wobei das optionale Dämpfungselement von mind. einer Schraubenfeder umschlossen ist. Die Komfortfeder 705 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel in ihrer maximalen Auslenkung durch das Aufeinandertreffen zweier Prallelemente 715 in Form von Prallplatten begrenzt, wobei die Prallelemente 715 dazu ausgeformt sind, durch ein Aufeinandertreffen die Ausdehnungslänge der Federeinrichtung 700 zu begrenzen.
Um Rückschwingungen zu vermeiden, kann eine starre Ankopplung der
Aufnahmeeinrichtung an die Passive-Safety- Feder 710 erforderlich sein. In dem Fall ist eine mechanische Verriegelung erforderlich. Diese kann durch Aktuierung beispielsweise eines Sperrbolzens oder durch mechanische Selbstverriegelung beim Überschreiten einer bestimmten Auslenkungslänge der Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung in z- Richtung des Pendels, also in Richtung der Hochachse der Aufnahmeeinrichtung erfolgen.
Der maximale Federweg der Federeinrichtung 700 wird gemäß einem
Ausführungsbeispiel an einer Endposition begrenzt, damit die
Aufnahmeeinrichtung im Crashfall immer noch pendeln kann. Zusätzlich zu der dem Komfort dienenden Federeinrichtung 700 kann gemäß einem
Ausführungsbeispiel eine Auslegung installiert werden, die für den Crashfall optimiert ist und dafür außerhalb vom Komfortbereich einen zusätzlichen Weg vorhält. Beispielsweise kann im Crashfall eine stärkere Feder zum Einsatz kommen und/oder zugeschaltet werden, welche eine definierte Kraft-Weg- Begrenzung in z- Richtung des Koordinatensystems, also in Richtung der Hochachse der Aufnahmeeinrichtung bis zur Endposition vornimmt und dadurch zusätzlichen Weg für die Verzögerung der Aufnahmeeinrichtung zur Verfügung stellt und somit zur Entlastung der Insassen der Aufnahmeeinrichtung bzw. zur Entlastung der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung, beispielsweise in Form der Luftkisseneinrichtung zwischen der kapselförmigen Aufnahme- und
Beförderungseinrichtungen, dient. Zusätzlich oder alternativ kann gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Vermeidung von Relativbewegungen in Form von (ungünstigen) Rückschwingungen der Komfortfeder 705 und der Passive-Safety- Feder 710 eine Ratsche aktiviert werden, z.B. ähnlich einer Zahnriemen- Ratsche. Bei diesen Verriegelungseinrichtungen wie einer Ratsche oder einem Sperrbolzen bleibt ein Teil der Crash-Energie in der Federeinrichtung 700 gespeichert.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Kräfteverteilung 800 an der Kopplungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es sind drei
Kräftevektoren 805, 810, 815 gezeigt. Der Kräftevektor 805 (FFeder) repräsentiert die Kraft, die auf eine Feder der Federeinrichtung wirkt. Der Kräftevektor 810 (FAusienkung) repräsentiert die Kraft der Auslenkung der Relativbewegung in der Aufnahmeeinrichtung in der Form einer Pendelbewegung. Der Kräftevektor 815 (F Horizontal) repräsentiert die Kraft, die durch eine Frontalkollision erfolgt.
Von der Kraft, welche in horizontaler Richtung auf die Vorrichtung zum
Personentransport wirkt, z.B. bei einem Frontaufprall in x-Richtung, kann der Anteil, welcher auf die Feder wirkt, in Abhängigkeit vom Auslenkungswinkel wie folgt berechnet werden:
FFeder = Fhorizontai * Sin (d) / (sin(a) + COS(d)) a : Auslenkung des Pendels
Fhorizontai : Kraft durch Frontcrash
Die Formel zeigt die anteilige Kraft an der Kopplungseinrichtung der
Aufnahmeeinrichtung. Demnach werden bereits bei einem moderaten
Auslenkungswinkel der Kopplungseinrichtung in der Form eines Pendels von 15° ca. 21% der Verzögerung, welche in x-Richtung aufgrund eines Crashes wirkt, durch die Aufhängung, also durch die Kopplungseinrichtung, definiert abgebaut. Das Wirkprinzip dabei ist, dass die Horizontalkraft, repräsentiert durch den Kräftevektor 815, zur Auslenkung der Pendelbewegung führt und sich dann in die beiden durch die Kräftevektoren 805, 810 repräsentierten Kräfte teilt, also in die durch den Kräftevektor 805 repräsentierte Kraft, die auf die Feder wirkt, und die durch den Kräftevektor 810 repräsentierte Kraft der Auslenkung. Mit
zunehmender Auslenkung steigt der Anteil der Kraft, die auf die Feder wirkt. Dies ist schematisch in den drei folgenden Figuren illustriert. Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung 120 in einer Vorrichtung 100, wie die beispielsweise in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Personentransport in der Form eines Fahrzeugs gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel. Die Kopplungseinrichtung 120 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel keine Federeinrichtung, sondern beispielhaft eine
Gelenkeinrichtung 905 in der Form eines Kugel- oder Kardangelenks. Gezeigt ist zudem der Abstand d zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der
Beförderungseinrichtung 105 ohne die Einwirkung einer Horizontalkraft (Kraft durch Frontcrash) auf die Vorrichtung 100. Beispielhaft ist zudem wieder ein Fangkörper 420 und eine Schulter-Arretierung mittels einem Schulterpolster 425 dargestellt.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung 120 und einer Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung in einer Vorrichtung 100 zum Personentransport gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die
Kopplungseinrichtung 120 umfasst auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel keine Federeinrichtung, sondern eine Gelenkeinrichtung 905 wie in Fig. 9. Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung umfasst gemäß einem
Ausführungsbeispiel die Luftkissen 410, 415. Gezeigt ist zudem der Abstand d‘ zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der Beförderungseinrichtung 105. Ohne Energieaufnahme der Kopplungseinrichtung 120 ist der Abstand zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der Beförderungseinrichtung 105 im
Normalzustand und im Falle einer Kollision identisch, es gilt d=d‘. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 10 zudem eine Energieaufnahme durch die Luftkissen 410, 415 der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung gezeigt. Durch die Energieaufnahme ist hier das Luftkissen 415 komprimiert.
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung 120 in einer Vorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die
Kopplungseinrichtung 120 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Federeinrichtung, beispielsweise eine Federeinrichtung wie in Fig. 7 dargestellt. Die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung umfasst gemäß einem
Ausführungsbeispiel die Luftkissen 410, 415. Gezeigt ist zudem der Abstand d‘ zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der Beförderungseinrichtung 105.
Mit Energieaufnahme in der Aufhängung, also in der Kopplungseinrichtung 120 wird der Abstand d‘ zwischen der Aufnahmeeinrichtung 115 und der
Beförderungseinrichtung 105 im Crashfall geringer (d‘<d), oder anders formuliert: die Länge der Federeinrichtung in der Form eines Pendels vergrößert sich durch die Auslenkung der Feder. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 11 zudem eine Energieaufnahme durch die Luftkissen 410, 415 der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung und durch die Aufhängung, also die
Kopplungseinrichtung 120, gezeigt.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung in einer Vorrichtung 100, die wie in Fig. 1 gezeigt als Fahrzeug ausgeführt ist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei ist eine horizontale Schnittdarstellung durch die Vorrichtung 100 gezeigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Luftkissen der Luftkisseneinrichtung 1205 ringförmig um die Aufnahmeeinrichtung 115 angeordnet, zwischen der
Aufnahmeeinrichtung 115 und der Beförderungseinrichtung 105. Die Luftkissen sind dabei so angeordnet, dass die Aufnahmeeinrichtung 115, beispielsweise in der Form einer Innenraumkapsel, in jede horizontale Richtung abgestützt werden kann. Damit ist allen im Feld auftretenden Kollisionswinkeln Rechnung getragen. Benachbarte Luftkissen der Luftkisseneinrichtung 1205 sind jeweils durch Ventile fluidisch miteinander verbunden. Beispielhaft für eine solche Verbindung zweier Luftkissen ist das Ventil 1208 gekennzeichnet, das zwei zueinander benachbart angeordnete Luftkissen fluidisch miteinander verbindet. Zudem sind in Fig. 12 Deformationsbereiche 1210 der Beförderungseinrichtung 105 gezeigt.
Ein großer Vorteil der Anordnung einzelner Luftkammern in Form von Luftkissen der Luftkisseneinrichtung 1205 um die innere Kapsel der Aufnahmeeinrichtung 115 herum ist, dass bei Winkelcrashes die Airbags, also die Luftkissen, so eingestellt werden können, dass der Beschleunigungsverlauf der inneren Kapsel für alle beliebigen Winkel optimal eingestellt werden kann.
Die Richtung eines Crashimpulses kann mit geeigneten
Beschleunigungssensoren, beispielsweise einem Kollisionssensor wie in Fig. 3 beschrieben, bestimmt werden. Wenn es zu einer Kollision kommt, sind gemäß einem Ausführungsbeispiel die Ventile der Luftkisseneinrichtung 1205, beispielsweise in Form von Aus- bzw. Übertrömventilen, wie dem beispielhaft gezeigten Ventil 1208, mittels geeigneter Ansteuerung, beispielsweise einer elektrischen und/oder einer pneumatischen und/oder einer hydraulischen und/oder einer elektromagnetischen Ansteuerung mittels des Einstellsignals der Einstelleinrichtung so anzusteuern, dass sich die Airbagkammern, also die Luftkissen der Luftkisseneinrichtung 1205 der stoßzugewandten Seite entsprechend der Crashschwere verhärten, um den gewünschten
Beschleunigungsverlauf einzustellen, beispielsweise mittels aktiven
Druckausgleich, dem sogenannten Active Venting.
Die fluidischen Verbindungen zwischen den einzelnen Airbagkammern in Form der Luftkissen sind mit Ventilen, wie dem Ventil 1208 versehen, mit denen die Geschwindigkeit des Druckausgleichs zwischen den Luftkissen geregelt werden kann. Diese Regelung wird gemäß einem Ausführungsbeispiel crashspezifisch appliziert. Auch eine gewünschte Dämpfung der Relativbewegungen, beispielsweise in Form von Pedelbewegungen im Normalbetrieb kann mittels der Ventile zwischen den Kammern in Form der Luftkissen auf das gewünschte Maß eingestellt werden. Um einen dafür ausreichenden Luftstrom zu ermöglichen, können auch mehrere Überströmverbindungen zwischen den Airbags, also mehrere Ventile in der Art des Ventils 1208 pro Luftkissen verwendet werden. Beispielsweise können zwischen je zwei Luftkissen zwei oder mehr,
beispielsweise fünf Überströmverbindungen vorhanden sein, von denen im Crashfall die Mehrzahl komplett geschlossen und die verbleibende oder verbleibenden Überströmverbindungen geregelt werden. Beispielsweise werden dann vier Überströmverbindungen komplett geschlossen und eine verbleibende Überströmverbindung geregelt.
Mit höherem Gewicht sind stärkere Rückhaltekräfte erforderlich, demzufolge ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Öffnungsquerschnitt der
Überströmverbindungen in Form der Ventile zwischen den Airbagkammern, also den Luftkissen der Luftkisseneinrichtung 1205, stärker zu reduzieren als bei einem identischen Crash mit geringerem Insassengewicht (Beispiel: 50kg Insasse vs. 110kg Insasse). Des Weiteren kann die mittels einer
Gewichtsensoreinrichtung, wie beispielsweise der in Fig. 2 dargestellten
Gewichtsensoreinrichtung, ermittelte Gewichtsinformation gemäß einem
Ausführungsbeispiel für die Adaption einer Rückhalteeinrichtung im Innenraum der Aufnahmeeinrichtung 115, wie z.B. dem Schulterpolster, der Prallplatte oder dem Airbag des Fangkörpers, verwendet werden.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 in einer Vorrichtung 100 zum Personentransport gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 umfasst gemäß dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel eine Elektromagneteinrichtung 1305, die dazu ausgeformt ist, ein Magnetfeld zum Beeinflussen der Relativbewegung bereitzustellen. Bei dieser Elektromagneteinrichtung 1305 handelt es sich gemäß einem
Ausführungsbeispiel um eine Wirbelstrombremse, beispielsweise zur unterstützenden Regelung der Vorverlagerung der Aufnahmeeinrichtung 115 in der Form des Innenraums wie in Fig. 13 gezeigt. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 sowohl eine Luftkisseneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel als auch die Elektromagneteinrichtung 1305 umfassen. In Fig. 13 ist eine Metallschüssel 1310 gezeigt. Die Elektromagnetelemente der Elektromagneteinrichtung 1305 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel am Boden der kapselförmigen
Aufnahmeeinrichtung 115 angeordnet.
Alternativ kann die Aufnahmeeinrichtung 115 in Form einer Kapsel aus Metall bestehen und die Elektromagnete befinden sich schüsselförmig angeordnet am Boden der Aufnahmeeinrichtung 115.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung 125 verwendet, um die Relativbewegung in Form einer Pendelbewegung zu dämpfen und/oder zu aktuieren. Dabei wird die
Pendelbewegung für den Komfortbetrieb beispielsweise durch ein Feder- Dämpfer-System und/oder einer anderen beschriebenen Ausformung der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 mittels des Einstellsignals so eingestellt, dass ein Einschwingen in der Form des aperiodischen Grenzfalls erfolgt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird dafür auch die in der Fig. 13 gezeigte Ausformung der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung 125 verwendet. Im Crashfall können dämpfende und/oder regelnde Elemente der Relativbewegung in Form einer Pendelbewegung als ergänzende oder alleinige Regelung des Beschleunigungsverlaufes der Aufnahmeeinrichtung 115 eingesetzt werden.
Fig. 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1400 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1400 zum Beeinflussen einer
Relativbewegung in einer Vorrichtung zum Personentransport gemäß einem beschriebenen Ausführungsbeispiel weist zumindest einen Schritt des
Bereitstellens 1405 auf. Im Schritt des Bereitstellens 1405 wird ein Einstellsignals zum Einstellen einer Dämpfungseigenschaft der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung an eine Schnittstelle der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung bereitgestellt, um die Relativbewegung der
Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Beförderungseinrichtung zu beeinflussen. Der Schritt des Bereitstellens 1405 kann mehrfach wiederholt werden, um unterschiedliche Einstellsignale, beispielsweise auch zum Bewirken einer Aktuierungsfunktion oder Stoppfunktion der Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Personentransport (100), wobei die Vorrichtung (100) zumindest die folgenden Merkmale aufweist: eine Beförderungseinrichtung (105), die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der Vorrichtung (100) zu bewirken, ein Bewegungskompensationssystem (110) mit einer
Aufnahmeeinrichtung (115) zur Aufnahme mindestens einer Person und mit zumindest einer mechanischen Kopplungseinrichtung (120) zum Koppeln der Aufnahmeeinrichtung (115) mit der
Beförderungseinrichtung (105), wobei die Kopplungseinrichtung (120) dazu ausgebildet ist, um eine Relativbewegung zwischen der
Aufnahmeeinrichtung (115) und der Beförderungseinrichtung (105) entlang zumindest einer Bewegungsbahn (305,310) zu ermöglichen, und eine Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125), die dazu
ausgebildet ist, die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung (115) gegenüber der Beförderungseinrichtung (105) zu beeinflussen.
2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Aktuierungs- und
Dämpfungseinrichtung (125) eine Luftkisseneinrichtung (405; 1205) mit zumindest zwei Luftkissen (410, 415) umfasst, die zum Beeinflussen der Relativbewegung zwischen der Beförderungseinrichtung (105) und der Aufnahmeeinrichtung (115) anordenbar oder angeordnet sind.
3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Luftkissen (410, 415) ringförmig um die Aufnahmeeinrichtung (115) angeordnet sind.
4. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die zumindest zwei Luftkissen (410, 415) fluidisch miteinander verbunden und dazu ausgebildet sind, die Relativbewegung durch einen Druck- und
Volumenausgleich zwischen den Luftkissen (410, 415) zu beeinflussen.
5. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) eine
Elektromagneteinrichtung (1305) umfasst, die dazu ausgeformt ist, ein Magnetfeld zum Beeinflussen der Relativbewegung bereitzustellen.
6. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Einstelleinrichtung (200), die dazu ausgebildet ist, um ein
Einstellsignal (205) zum Einstellen einer Dämpfungseigenschaft der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) an eine Schnittstelle der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) bereitzustellen.
7. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 6, mit einer
Gewichtsensoreinrichtung (210), die dazu ausgebildet ist, das Gewicht der Aufnahmeeinrichtung (115) und/oder der aufgenommenen Person zu bestimmen und ein das Gewicht repräsentierende Gewichtsignal (215) an die Einstelleinrichtung (200) bereitzustellen, wobei die
Einstelleinrichtung (200) ausgebildet ist, um das Einstellsignal (205) unter Verwendung des Gewichtsignals (215) bereitzustellen.
8. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die
Einstelleinrichtung (200) dazu ausgebildet ist, um das Einstellsignal (205) in Form eines Aktuierungssignals zum Ansteuern der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) bereitzustellen, um die
Relativbewegung zu bewirken, und/oder zu beschleunigen und/oder zu dämpfen.
9. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Einstelleinrichtung (200) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung eines Kollisionssignals (225), das eine erfolgte oder bevorstehende Kollision der Vorrichtung zum Personentransport (100) anzeigt, das Einstellsignal (205) in Form des Aktuierungssignals bereitzustellen.
10. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Einstelleinrichtung (200) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung eines Kollisionssignals (225), das eine erfolgte oder bevorstehende Kollision der Vorrichtung zum Personentransport (100) anzeigt, das Einstellsignal (205) in Form eines Stoppsignals zum Dämpfen und/oder zum Stoppen und/oder zum Umkehren der Relativbewegung an die Schnittstelle der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) bereitzustellen.
11. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Einstelleinrichtung (200) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung eines Kollisionssignals (225), das eine erfolgte oder bevorstehende Kollision der Vorrichtung zum Personentransport (100) anzeigt, ein Arretierungssignal (230) zum Arretieren der Kopplungseinrichtung (120) an eine Schnittstelle der Kopplungseinrichtung (120) bereitzustellen.
12. Verfahren zum Beeinflussen einer Relativbewegung in einer Vorrichtung zum Personentransport (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren zumindest den folgenden Schritt aufweist:
Bereitstellen eines Einstellsignals (205) zum Einstellen einer
Dämpfungseigenschaft der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125) an eine Schnittstelle der Aktuierungs- und Dämpfungseinrichtung (125), um die Relativbewegung der Aufnahmeeinrichtung (115) gegenüber der Beförderungseinrichtung (105) zu beeinflussen.
13. Einstelleinrichtung (200), die eingerichtet ist, um die Schritte des
Verfahrens gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.
14. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
15. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.
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