DE102023001651A1

DE102023001651A1 - Verfahren zum Betrieb einer Massagevorrichtung eines Fahrzeugsitzes

Info

Publication number: DE102023001651A1
Application number: DE102023001651.9A
Authority: DE
Inventors: Gudrun Schönherr; Matthias Ulmer; Sharon van den Tillaart; Enrico Duwe; Bernd Mammel
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-04-24
Filing date: 2023-04-24
Publication date: 2024-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Massagevorrichtung (1) eines Fahrzeugsitzes (2) in einem Fahrzeug (3), wobei in Abhängigkeit einer erfassten Atmung eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz (2) mittels Ansteuerung vorgegebener Aktoren (1.1 bis 1.n) der Massagevorrichtung (1) eine Atmung des Insassen geführt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels der Aktoren (1.1 bis 1.n) eine Tätigkeit eines Atemtherapeuten an dem Insassen ausgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Massagevorrichtung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeug, wobei in Abhängigkeit einer erfassten Atmung eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz mittels Ansteuerung vorgegebener Aktoren der Massagevorrichtung eine Atmung des Insassen geführt wird.
Aus der DE 10 2019 001 386 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer eine Massageeinrichtung umfassenden Sitzanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erfassen von Vitaldaten eines auf einem Sitzplatz der Sitzanlage sitzenden Fahrzeuginsassen und von weiteren Daten, Auswerten der Vitaldaten und der weiteren Daten zur Bestimmung einer Verfassung des Fahrzeuginsassen, und Unterstützen des Fahrzeuginsassen bei seiner Atmung unter Berücksichtigung seiner bestimmten Verfassung, wobei das Unterstützen des Fahrzeuginsassen bei seiner Atmung unter Berücksichtigung seiner bestimmten Verfassung durch ein entsprechendes Ansteuern der Massageeinrichtung des Sitzplatzes des Fahrzeuginsassen durchgeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Betrieb einer Massagevorrichtung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zum Betrieb einer Massagevorrichtung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeug, wobei in Abhängigkeit einer erfassten Atmung eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz mittels Ansteuerung vorgegebener Aktoren der Massagevorrichtung eine Atmung des Insassen geführt wird, sieht erfindungsgemäß vor, dass mittels der Aktoren eine Tätigkeit eines Atemtherapeuten an dem Insassen ausgeführt wird.
Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, die Atmung des Insassen auf dem Fahrzeugsitz zu beeinflussen, wobei mittels der Aktoren der Massagevorrichtung ein Handeln eines Atemtherapeuten simuliert wird, beispielsweise um ein Stresslevel des Insassen, insbesondere eines Fahrers, zu senken. Insbesondere soll dabei ein entschleunigtes Atmen des Insassen auf dem Fahrzeugsitz erreicht werden.
Aufgrund eines direkten Kontaktes zwischen dem Insassen und dem Fahrzeugsitz kann realisiert werden, dass der Insasse eine solche mittels der Aktoren bewirkte Atemtechnik bewusst wahrnimmt und übernimmt oder unbewusst seine Atemtechnik mit der mittels der Aktoren in dem Fahrzeugsitz angebotenen und bewirkten Atemtechnik synchronisiert.
In einer Ausführung werden die Aktoren derart angesteuert, dass ein Zielatemmuster an dem Insassen umgesetzt wird, welches bewirkt, dass der Insasse auf dem Fahrzeugsitz entschleunigt atmet. Mittels der Aktoren wird also das Atemmuster auf den Insassen und somit auf seine Atmung übertragen, so dass der Insasse langsam und ruhig in seinen Bauch atmet.
Eine Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass das Zielatemmuster mittels haptischer und/oder thermischer und/oder sensomotorischer Impulse mittels der Aktoren umgesetzt wird. Das heißt, dass die Aktoren der Massagevorrichtung derart angesteuert werden, dass mittels der Aktoren bewirkt wird, dass der Insasse gemäß dem Zielatemmuster, insbesondere gleichmäßig in den Bauch atmet. Eine somit bedingte rhythmische Bewegung des Zwerchfelles des Insassen wirkt positiv auf einen Vagusnerv und führt zu einer allgemeinen Entspannungsreaktion.
In einer weiteren Ausführung werden beziehungsweise wird eine Frequenz und/oder eine Richtung und/oder eine Dauer und/oder eine Intensität einer mittels der Aktoren erzeugten Bewegung zur Führung der Atmung und/oder zur Umsetzung des Zielatemmusters variiert. Die Aktoren der Massagevorrichtung gehen also in Führung und lenken einen Atmungsprozess des Insassen, das heißt Phasen der Atmung durch haptische und/oder thermische und/oder sensormotorische Impulse.
In einer Ausführung wird die Führung der Atmung für eine vorgebbare Zeitdauer durchgeführt, wobei eine Aktivierung der Aktoren insbesondere auf der erfassten Atmung des Insassen basiert, wobei zunächst eine Empfehlung zur Anwendung der Atemtechnik ausgegeben wird. Beispielsweise ist eine Zeitdauer, in welcher die Aktoren aktiviert sind, vorgegeben, wobei auch vorgesehen sein kann, dass die Führung der Atmung und/oder die Umsetzung des Zielmusters bis zu einem Fahrtende durchgeführt wird, beispielsweise unter Berücksichtigung eines Verkehrsgeschehens und/oder anderer ein Stresslevel des Insassen erhöhender Umgebungsbedingungen.
Weiterhin sieht eine Ausführung des Verfahrens vor, dass mittels Ansteuerung einer Anzahl vorgegebener Aktoren der Massagevorrichtung eine Aufrichtung eine Wirbelsäule des Insassen auf dem Fahrzeugsitz bewirkt wird, so dass eine vertiefte Einatmung realisiert werden kann. Insbesondere kann mittels der Aufrichtung der Wirbelsäule, insbesondere bei einem Einatmen, eine Körperwahrnehmung für diese Körperhaltung erreicht werden. Wird in der aufgerichteten Körperhaltung, in welcher eine Kyphose einer Brustwirbelsäule des Insassen verringert ist, weiter unterstützt, öffnet sich ein Brustraum des Insassen, einer Lunge steht somit ein erhöhtes Raumangebot zur Verfügung so dass reaktiv tiefer eingeatmet wird.
In einer möglichen Weiterbildung erfolgt die Ansteuerung der Aktoren, insbesondere zur Führung der Atmung des Insassen, in Abhängigkeit einer Einstellung des Fahrzeugsitzes. Es ist also vorgesehen, dass in Abhängigkeit davon, in welcher Position sich der Insasse befindet, das heißt sitzend, halb liegend oder entspannt liegend, oder an welchen Stellen die Aktoren zur Atemführung auf den Insassen wirken sollen, Abläufe in und/oder an unterschiedlichen Bereichen des Fahrzeugsitzes aktiviert werden können. Beispielsweise kann in einer halb liegenden Position des Insassen eine Atemführung mittels Unterstützungsflächen an Waden und/oder Armen und/oder Fersen und/oder Füßen bis in die Fersen und/oder Hände geleitet werden.
In einer Ausführung werden Bewegungen der Aktoren mit Atembewegungen des Insassen synchronisiert. Insbesondere folgt die Bewegung der aktivierten Aktoren einer Atemfrequenz, Atemphasen und einem Atemmuster des Insassen, um dann die Führung Atmung zu übernehmen. Mit anderen Worten: Um den Insassen atemtechnisch dort „abzuholen“, wo er gerade ist.
In einer Ausführung werden als Aktoren luftbefüllbare Sitzblasen und/oder Vibrationsmotoren angesteuert, um die Atmung zu führen und/oder das Atemmuster umzusetzen.
Weiterhin sieht eine Ausführung des Verfahrens vor, dass mittels einer tragbaren Datenverarbeitungseinheit eines Insassen erfasste Vitalparameter, insbesondere eine Atemfrequenz, an eine Steuereinheit der Massagevorrichtung übermittelt und bei der Ansteuerung der Aktoren berücksichtigt werden. Basierend auf den übermittelten Vitalparametern wird mittels einer Steuereinheit der Massagevorrichtung des Fahrzeugsitzes ermittelt, ob der Insasse gestresst ist und die Führung der Atmung beziehungsweise die Umsetzung des Atemmusters als Empfehlung zur Durchführung in dem Fahrzeug ausgegeben wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die:

1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb einer Massagevorrichtung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeug.

Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb einer Massagevorrichtung 1 eines Fahrzeugsitzes 2 in einem Fahrzeug 3.
Die Vorrichtung umfasst die Massagevorrichtung 1 des Fahrzeugsitzes 2, eine Steuereinheit 4, eine Erfassungseinheit 5 zur Ermittlung einer Atemfrequenz eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz 2 und eine von dem Insassen getragene Datenverarbeitungseinheit 6 zur Ermittlung von Vitalparametern des Insassen, insbesondere eine sogenannte Smartwatch.
Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeugsitz 2 mit der Massagevorrichtung 1 um einen sogenannten Breathwork-Seat, wobei die Massagevorrichtung 1 in dem Fahrzeugsitz 2 verteilt mehrere Aktoren 1.1 bis 1.n aufweist, die als luftbefüllbare Sitzblasen und Vibrationsmotoren ausgebildet sind.
Im Allgemeinen ist bekannt, dass im Gegensatz zu den meisten vegetativen Körperfunktionen eine Atmung bis zu einem gewissen Grad willentlich beeinflusst werden kann. Beispielsweise kann bewusst schneller geatmet werden, ein Atem für eine bestimmte Zeit angehalten werden oder langsamer und tiefer geatmet werden. Zudem ist bekannt, dass die Atmung auch vergleichsweise schnell auf psychische Einflüsse reagiert. So kann einem vor Angst der Atem stocken oder es bleibt einem die Luft weg.
Durch verschiedene Atemtechniken kann eine Stimmung über die Atmung direkt beeinflusst werden. Wird beispielsweise bewusst gleichmäßig in den Bauch geatmet, so wirkt sich eine rhythmische Bewegung des Zwerchfells positiv auf den Vagusnerv aus und führt zu einer allgemeinen Entspannungsreaktion. Auch das Ausatmen und Ausströmenlassen der Luft durch die Nase bewirkt eine solche Reaktion. Eine langsame und ruhige Bauchatmung ist immer mit einer „Entwarnung“ im Körper verbunden, wobei eine Sauerstoffzufuhr reduziert wird. In einer Gefahrensituationen braucht der Organismus relativ schnell viel Sauerstoff und die Atmung wird schneller und oberflächlicher. Eine sogenannte Brustatmung dominiert. Verhältnismäßig viele Menschen haben auch außerhalb von Stresssituationen eine sehr flache und schnelle Brustatmung und haben die zur Entspannung gehörende Bauchatmung verlernt.
Im Extremfall kann durch eine zu starke Ausatmung von Kohlendioxyd ein Hyperventilationssyndrom auftreten, verbunden mit Schwindel, Übelkeit und Kopfschmerz. Oft ist die Atmung auch unregelmäßig oder die Personen neigen zum Luftanhalten. Ein ungünstiges Atemmuster kann zusätzlich ein Grund für Muskelverspannungen im Schulter-Nacken und Brustbereich sein.
Das im Folgenden beschriebene Verfahren sieht vor, dass eine Atmung des Insasse auf dem Fahrzeugsitz 2 geführt durch die Aktoren 1.1 bis 1.n in einer Kontaktfläche des Fahrzeugsitzes 2 in Bezug auf den Insassen eine Atemphase des Insassen in den Fahrzeugsitz 2 gespiegelt wird, so dass die Aktoren 1.1 bis 1.n der Massagevorrichtung 1 des Fahrzeugsitzes 2 eine jeweilige Atemphase und somit auch einen Atemrhythmus des Insassen erfassen.
Nach einer bestimmten Anzahl von Atemzügen des Insassen auf dem Fahrzeugsitz 2 übernehmen die Aktoren 1.1 bis 1.n eine Führung der Atmung des Insassen mit einem Ziel einer entschleunigten Atmung.
Insbesondere erfolgt die Führung der Atmung des Insassen mittels der luftbefüllbaren Sitzblasen und Vibrationsmotoren, welche in Atemphasen unterstützende Abfolgen und Rhythmen aktiviert werden, mittels Sitzblasen in Seitenwangen des Fahrzeugsitzes 2, welche atemrhythmusunterstützend aktiviert werden und/oder mittels minimaler Bewegungen einer Sitzlehne und/oder mittels minimaler Bewegungen einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes 2.
In einer Ausführung können vorgegebene Berührflächen an dem Fahrzeugsitz 2 und/oder um diesen herum erwärmt werden, um auch hierdurch eine Atmung des Insassen auf dem Fahrzeugsitz 2 zu beeinflussen.
Eine sogenannte Atemarbeit ist aus einer Körpertherapie bekannt. Eine Zwerchfellatmung ist Grundlage für viele Meditationsarten und Entspannungstechniken, die ein Stresslevel und einen Blutdruck eines Menschen reduzieren können und eine Regulation wichtiger Körperprozesse unterstützen. Diese Zwerchfell- oder Bauchatmung kann manuell, also mit Händen, unterstützt werden. Insbesondere kann die Ausatmung oder die Einatmung verlängert werden. Auch kann eine Atempause verlängert oder unterbunden werden.
Hierzu gibt es vergleichsweise viele Techniken, zum Beispiel:

1. Durch eine manuelle Atemführung kann die Ausatmung verlängert werden, woraus ein reaktiver vertiefter Atemzug resultiert.
2. Durch eine manuell geführte Aufrichtung der Wirbelsäule eines Menschen in einer Einatmungsphase kann eine Körperwahrnehmung für eine Körperhaltung gestärkt werden. Wird dann in der aufgerichteten, also in einer Brustwirbelsäule-Kyphose reduzierten Haltung diese Aufrichtung der Wirbelsäule weiter unterstützt, öffnet sich ein Brustraum, der Lunge steht ein größeres Raumangebot zur Verfügung und der Mensch führt einen reaktiven tieferen Atemzug durch.

Vergleichsweise wichtig hierzu ist, einen Atemrhythmus des Insassen wahrzunehmen. Dazu kann zum Beispiel ein Atemtherapeut seine Hände an Seiten eines Brustkorbes oder eine Hand in einen Bereich einer unteren Brustwirbelsäule am Rücken flach anlegen, um sich in einen Atemrhythmus des Insassen einzufinden und mitzugehen.
Nach einem bis mehreren Atemzügen des Insassen wird zum Beispiel zur manuellen Atemführung, wenn beide Hände seitlich am Brustkorb anliegen, ein Druck Richtung der Handflächen leicht nach innen verstärkt, dass ein unterer seitlicher Teil der Rippen Richtung Bauchnabel bewegt wird. Dadurch wird eine Atembewegung des Insassen verlängert. Mittels der Hände wird verhältnismäßig sanft eine Einatmung vermieden und der Insasse führt eine verlängerte Ausatmung durch, bis der Atemtherapeut merkt, dass eine Ausatmung und auch eine nachfolgende Atempause beendet sind. Daraufhin lässt der Atemtherapeut los, so dass der seitliche Druck auf die Rippen ruckartig verschwindet und automatisch ein reaktiv erwünschter und tiefer Einatemzug durchgeführt wird. In der Regel wird dies mehrfach wiederholt, wobei die Hände des Atemtherapeuten dabei eine Erfassungseinheit sind, um die Atemfrequenz zu bestimmen und zu führen.
Das gleiche kann kann durch die manuelle Aufrichtung der Wirbelsäule des Insassen erfolgen. Eine Hand des Atemtherapeuten führt von einer Rückenseite des Insassen zu einer leichten Aufrichtung der Wirbelsäule, stützt diese und wartet einen tiefen Atemzug bis zum maximalen Einatmen ab, um dann ein leichtes Einsinken als Start der Ausatmung zuzulassen.
Einen Eingangsparameter bildet also eine momentane Atemfrequenz des Insassen und vor allem ein Erfassen einer aktuellen Atemsequenz, das heißt, an welchem Punkt genau sich eine Atemabfolge auf einem Weg von Einatmung, Ausatmung und Atempause befindet. Die Atemarbeit und Körpertherapie ist auf eine Atemfrequenz von 6 Atemzügen pro Minute in einem Range von 3 Atemzügen bis 8 Atemzügen pro Minute gerichtet.
Analog zu der Atemtherapie in der Körpertherapie sieht das Verfahren vor, dass die Massagevorrichtung 1 in dem Fahrzeugsitz 2 genutzt wird, einen Atem des Insassen zu führen oder den Atem des Insassen über Körperbewegungen zu führen. Dabei ist eine Abstimmung dieser Atemführung auf eine Atmung des gerade auf dem Fahrzeugsitz 2 sitzenden Insassen erforderlich. Es ist also wichtig, die Atmung des Insassen als zentralen Eingangsparameter zur Durchführung des Verfahrens zu erfassen. Je genauer die Atmung des Insassen erfasst werden kann, desto besser.
Im Fall, dass dieser Eingangsparameter nicht zur Verfügung steht, werden auf Basis einer Forschung zur Wirkung einer Atemfrequenz die Aktoren 1.1 bis 1.n auf eine Atemfrequenz von sechs Atemzügen pro Minute synchronisiert und ein Verhältnis von Einatmen, Ausatmen und Atempause von 4 Sekunden, 5 Sekunden und 2 Sekunden eingestellt.
Eine solche Voreinstellung kann individuell angepasst werden, beispielsweise auf 4 Atemzüge pro Minute und einem Verhältnis von 5 Sekunden, 5 Sekunden und 0 Sekunden.
Informationen zur Atmung des Insassen können anhand erfasster Signale zumindest einer fahrzeugseitigen Erfassungseinheit 5, beispielsweise einer Innenraumkamera, und/oder anhand erfasster Signale einer externen Sensorik ermittelt werden.
Eine solche externer Sensorik kann zum Beispiel ein Atemgurt, welcher mit einer von dem Insassen getragene Datenverarbeitungseinheit 6 signaltechnisch gekoppelt ist, oder ein Brustgurt sein, welcher Pulsdaten des Insassen erfasst und anhand der Pulsdaten eine Atemfrequenz ableitet. Die Atemfrequenz wird an die getragene Datenverarbeitungseinheit 6 und/oder an ein nicht näher dargestelltes Smartphone und/oder an ein anderes mobiles Endgerät des Insassen übermittelt.
Beispielsweise können auch erfasste Bilddaten einer Kamera des Smartphones und ein Anwendungsprogramm zur Auswertung der erfassten Bilddaten genutzt werden, um eine Atemfrequenz des Insassen zu ermitteln.
Erfasste Daten in Bezug auf eine ermittelte Atemfrequenz und/oder erfasste Signale und/oder Bilddaten zur Ermittlung der Atemfrequenz des Insassen können über eine Funkverbindung drahtlos oder auch drahtgebunden an die Steuereinheit 4, eine weitere Steuereinheit, beispielsweise eines Infotainmentsystems oder eine Verarbeitungseinheit im Fahrzeug 3 übermittelt werden.
In dem Fahrzeug 3 können beziehungsweise kann die Atemfrequenz und/oder eine detaillierte Information zu den Atemsequenzen des Insassen anhand erfasster Signale einer im Fahrzeugsitz 2 angeordneten Sensorik ermittelt werden. Beispielsweise kann anhand der erfassten Signale eine Druckänderung, zum Beispiel eines Brustkorbes des Insassen, bei einer Atembewegung erfasst oder berechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann anhand mittels zumindest eines körpernahen Mikrofons erfasster akustischer Signale die Atemfrequenz ermittelt werden, da das zumindest eine Mikrofon Atemgeräusche des Insassen erfasst.
Auch kann die Atemfrequenz anhand erfasster akustischer Signale beim Sprechen und/oder einer akustisch erfassten Bewegung des Brustkorbes des Insassen ermittelt werden.
Anhand erfasster Bilddaten der Innenraumkamera, beispielsweise einer Fahrerbeobachtungskamera, kann die Atemfrequenz anhand erfasster Gesichts-, Kopf- und/oder Körperbewegungen und/oder anhand einer detektierten Veränderung einer Durchblutung einer Gesichtshaut des Insassen ermittelt werden.
Auch kann eine Atmung anhand erfasster Signale eines Temperatursensors ermittelt werden, wobei die Signale im Bereich von Nase und Mund des Insassen erfasst werden.
Anhand ermittelter unterschiedlicher Temperaturwerte kann zwischen einem Einatmen und einem Ausatmen unterschieden werden.
In Abhängigkeit der ermittelten Atemfrequenz, insbesondere wenn die Atemfrequenz höher ist als eine ideale Atemfrequenz oder eine Atemfrequenz in Ruhe oder wenn keine Atempausen zwischen Einatmen und Ausatmen erfasst werden, wird in dem Fahrzeug 3 eine Empfehlung ausgegeben, eine Atemfunktion des Fahrzeugsitzes 2 zu aktivieren. Insbesondere weisen fehlende Atempausen auf Spannung im Körper und/oder Stress hin.
Die Atemfunktion des Fahrzeugsitzes 2 wird mittels der Aktoren 1.1 bis 1.n der Massagevorrichtung 1 ausgeführt, wobei Aktoren 1. 1 bis 1.n als haptisch und/oder thermisch und/oder sensomotorisch von dem Insassen wahrnehmbare Elemente ausgebildet sind. Diese Aktoren 1.1 bis 1.n sind in und/oder an dem Fahrzeugsitz 2, auch in Armlehnen und Bein-/Fußelementen angeordnet.
Liegt der Steuereinheit 4 eine Information zu einer Art und Weise der Atmung des Insassen vor, beispielsweise dass die Atemfrequenz 1 Hertz beträgt, werden die Aktoren 1.1 bis 1.n dergestalt aktiviert, dass der Fahrzeugsitz 2 mit dem Insassen zusammen „atmet“.
Beispielsweise wurde die Information zu der Art und Weise der Atmung des Insassen auf dem Fahrzeugsitz 2 anhand erfasster Bilddaten der Innenraumkamera ermittelt.
Eine „Atembewegung“ der Aktoren 1.1 bis 1.n des Fahrzeugsitzes 2 wird mit der Atembewegung und einem Atemmuster des Insassen synchronisiert, wobei die Aktoren 1.1 bis 1.n der Atemfrequenz und dem Atemmuster des Insassen folgen. Die Aktoren 1.1 bis 1.n gehen damit in eine Phase eines sogenannten „Pacings“, um den Insassen in Bezug auf seine Atmung dort abzuholen, wo er sich momentan atemtechnisch befindet.
Nach einer bestimmten Anzahl von Atemzügen des synchronen Atmens von Insassen und Fahrzeugsitz 2 übernehmen die Aktoren 1.1 bis 1.n eine Führung der Atmung hinsichtlich einer vorausgewählten oder basierend auf einem intelligenten Algorithmus gewählten Richtung und Atemtechnik. Dabei beginnt eine Phase eines sogenannten „Leadings“ der aktivierten Atemfunktion des Fahrzeugsitzes 2.
Das „Leading“ basiert auf einer Verarbeitung erfasster Kennzeichen einer momentanen Atemphase des Insassen und, falls vorhanden, weiterer Informationen zu dem Insassen, seinen Vitaldaten, zu einer Umgebung des Fahrzeuges 3, einer vorliegenden Verkehrssituation, einer Tageszeit, einer Uhrzeit, eines Wochentages etc.
Die Aktoren 1.1 bis 1.n der Massagevorrichtung 1 sind aktiviert und führen den Insassen basierend auf seiner momentanen Atemfrequenz in Richtung einer Zielatemtechnik, insbesondere eines Zielatemmusters.
Im Fall, dass keine Information zu der momentanen Atemfrequenz des Insassen vorliegt, überspringt die aktivierte Atemfunktion die Phase des „Pacings“ und startet mit der Phase des „Leadings“.
In der Phase des „Leadings“ werden alle Aktoren 1.1 bis 1.n dahingehend aktiviert, dass beispielsweise eine positive Atemtechnik, insbesondere die Atemtechnik des entschleunigten Atmens spürbar an den Insassen übermittelt, das heißt übertragen, wird. Eine solche Umsetzung erfolgt analog zu einer Aktivität eines Atemtherapeuten, der mittels seiner Hände ein Zielatemmuster unterstützt, wie weiter oben beschrieben.
Hierzu wird eine Aktivität eines jeweiligen Aktors 1.1 bis 1.n in Bezug auf Frequenz, Richtung, Dauer, Intensität etc. zur Unterstützung einer jeweiligen Atemphase angepasst eingesetzt, um das Atemmuster der Zielatemtechnik umzusetzen. Die Aktoren 1.1 bis 1 .n führen und lenken diesen Prozess der Atmung, insbesondere der Atemphasen des Insassen mittels ausgeübter haptischer und/oder thermischer und/oder sensomotorischer Impulse.
Insbesondere aufgrund des direkten Kontaktes zwischen Insassen und Fahrzeugsitz 2 nimmt der Insasse die mittels der Aktoren 1.1 bis 1.n dargestellte Atemtechnik bewusst wahr und übernimmt diese oder die Atemtechnik des Insassen wird unbewusst mit der des Fahrzeugsitzes 2 synchronisiert.
Beispielsweise ist das Zielatemmuster das entschleunigte Atmen, wobei eine Zielatemfrequenz 6 Atemzüge pro Minute beträgt und ein Verhältnis von Einatmen, Ausatmen und Atempause 4 Sekunden, 5 Sekunden und 2 Sekunden beträgt.
Eine Atemtechnik eines „kohärenten Atmens“ umfasst eine Zielatemfrequenz von 3 Atemzügen bis 6 Atemzügen pro Minute uns strebt gleichlange Phasen von Einatmen und Ausatmen an, wobei Atempausen entfallen.
Für eine Kombination von Atmung und Bewegung ist eine Verlängerung der Ausatmung oder der Einatmung hilfreich, abhängig vom zugrundeliegenden Körpertherapie-Konzept oder dem Ziel für den Insassen.
Auf Basis zum Beispiel einer sogenannten Alexandertechnik können die Sitzblasen als Aktoren 1.1 bis 1.n in einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes 2 derart befüllt werden, dass die Sitzblasen in einer Einatemphase gleichzeitig eine Aufrichtung der Wirbelsäule des Insassen unterstützen. Gleichzeitig kann ein Ziel sein, durch diese Unterstützung der Aufrichtung der Wirbelsäule die Einatmung zu verlängern, um auch durch die verlängerte Einatmung den Brustraum noch mehr zu weiten.
Eine Verwendung der Atemfunktion des Fahrzeugsitzes 2 zur Stressreduktion des Insassen kann eine Kombination mit Prinzipien einer progressiven Muskelrelaxation sein. Befüllte Sitzblasen, zum Beispiel im rechten Brustkorbbereich heben einen rechten Brustkorb an und geben damit einen sensomotorischen Impuls im Bereich des rechten Brustkorbes. Diesen Impuls kann der Insasse kombinieren mit einem Ausatmen und einem Anspannen gegen diesen Impuls.
In der Einatemphase entlüften die befüllten Sitzblasen, der Insasse spannt nicht mehr gegen den Impuls an und der Insasse auf dem Fahrzeugsitz 2 kann eine Entspannung der Muskeln wahrnehmen.
In Bezug auf die mittels der Massagevorrichtung 1 ausführbare Atemfunktion können beliebig viele Atemtechniken und Abläufe hinterlegt sein. Die Aktivierung der Atemfunktion erfolgt auf Basis des intelligenten Algorithmus in der zentralen Steuereinheit 4.
In Abhängigkeit davon, in welcher Position sich der Insasse befindet, insbesondere ob dieser sitzt, halb liegt oder entspannt liegt, oder an welchen Stellen des Insassen die Atmung geführt werden soll, können Abläufe an unterschiedlichen Positionen im und/oder am Fahrzeugsitz 2 aktiviert werden. In einer halb liegenden Position mit Unterstützungsflächen unterhalb der Waden, Armen und/oder Fersen und/oder Füßen kann eine Atemführung mittels der Aktoren 1.1 bis 1.n bis in die Fersen und/oder Hände des Insassen geleitet werden.
Die Steuereinheit 4 oder mehrere Steuereinheiten 4 mit einem implementierten intelligenten Algorithmus, welcher erfasste Signale der Atemphasen des Insassen fortlaufend mit Anforderungen an die Aktoren 1.1 bis 1.n im und um den Fahrzeugsitz 2 herum abgleicht und immer wieder nachjustiert, insbesondere für die Phase des „Pacings“ und in der Phase des „Leadings“, nutzt beziehungsweise nutzen die ermittelten Informationen der Atemphasen, um zum Beispiel die Einatemphase mit einer Massagewelle in die Aufrichtung der Wirbelsäule des Insassen zu begleiten. Diese Aufrichtung erfolgt etwas länger, um den Insassen auf diese Weise dazu zu bringen, länger einzuatmen.
Respiratorische Parameter, insbesondere in Bezug auf die Atemfrequenz und eine Atemkurve, können zum Beispiel mit einer zeitlichen Auflösung von 1 Hertz als gleitender Durchschnittswert über beispielsweise 60 Sekunden ermittelt werden. Die respiratorischen Parameter werden dann möglichst nah an einer Echtzeitübertragung an die Aktoren 1.1 bis 1.n im und am Fahrzeugsitz 2 weitergeleitet.
In einer entspannten Liegeposition des Insassen kann die Einatmung durch Befüllen von luftbefüllbaren Sitzblasen vom Becken des Insassen ausgehend über den Rücken Richtung Schultern unterstützt werden. Die Ausatmung kann dann durch eine mittels aktivierter Aktoren 1.1 bis 1.n erzeugte Welle, die am Becken des Insassen startet und sich an der Sitzfläche entlang Richtung Knie oder sogar Füße bewegt, unterstützt werden.
Als weitere Atemtechnik kann eine Bewegung verstärkt werden, insbesondere in Anlehnung beispielsweise an eine Lehre eines erfahrbaren Atems von Prof. Middendorf. Dabei wird der Atem des Insassen mit vergleichsweise einfachen Bewegungen an Stellen, an denen physiologisch Bewegung möglich ist, geführt. So können luftbefüllbare Sitzblasen der Massagevorrichtung 1 im rechten Bereich des Oberkörpers des Insassen in der Ausatemphase mit Luft befüllt werden. Dadurch wird der rechte Bereich des Oberkörpers abschnittsweise verdreht. In der Einatmung entlüften diese Sitzblasen. Sobald eine nächste Ausatemphase antizipiert wird, können die Sitzblasen im linken Bereich des Oberkörpers des Insassen für eine Zeitdauer der Ausatemphase befüllt werden. In der Einatemphase werden die Sitzblasen wieder entlüftet.
In einer weiteren Atemtechnik kann die Bewegung für die Einatemphase genutzt werden. In der Einatemphase werden zum Beispiel die luftbefüllbaren Sitzblasen im rechten Bereich des Oberkörpers des Insassen befüllt. In der Ausatemphase werden diese wieder entleert.
In der Phase des „Leadings“ bleiben die Sitzblasen für eine längere Zeitdauer als eine bisherige Einatemphase befüllt, um die Einatmung des Insassen auf diese Art zu verlängern. In der Ausatemphase des Insassen werden die Sitzblasen entlüftet.
Weitere Orte für eine Bewegungsinduktion in sitzender Position des Insassen sind die Sitzblasen, optional auch Vibrationsmotoren, in einem rechten Bereich des Beckens beziehungsweise einen linken Bereich des Beckens. Alternativ werden die Sitzblasen im Bereich des unteren Rückens des Insassen befüllt. Vor allem in einer nach hinten geneigten Ruheposition des Insassen werden die Sitzblasen im mittleren Rücken des Insassen befüllt.
In einer alternativen Ausführung kann dieser Ablauf auch genutzt werden, um Prinzipien der progressiven Muskelrelaxation anzuwenden. Die progressive Muskelrelaxation gilt bei Stress als sehr wirksame Methode, Stress und Verspannung von Muskeln des Insassen abzubauen.
In einem beispielhaften Ablauf werden in der Ausatemphase des Insassen zum Beispiel die luftbefüllbaren Sitzblasen im Bereich des rechten Oberkörpers des Insassen befüllt. Der Insasse spürt dieses Befüllen und eine Tendenz, dass sein rechter Oberkörper angehoben wird und spannt lokal gegen diese Bewegung an und atmet weiter aus. Zum Ende der Ausatmung werden diese Sitzblasen entlüftet und es folgt ein vergleichsweise langsames Einatmen mit dem Ziel, das Entspannen der vorher relativ stark angespannten Muskeln bewusst wahrzunehmen und loszulassen.
Speziell bei Anwendung der Prinzipien der progressiven Muskelrelaxation kann eine unterstützende Instruktionstonspur und/oder ein Dialog mit einem Infotainmentsystem des Fahrzeuges 3 hilfreich sein.
Auch sind weitere Atemtechniken mittels der aktivierten Atemfunktion mittels der Massagevorrichtung 1 des Fahrzeugsitzes 2 nach den bisher beschriebenen Beispielen möglich, wobei die Abstimmung mit der erfassten Atemfrequenz des Insassen zentraler Bestandteil ist.
Als weitere Bewegungsinduktion kann das Anheben des rechten oder linken Bereiches des Brustkorbes, das Anheben des mittigen unteren Bereiches des Brustkorbes, insbesondere im Bereich des 10. Brustwirbels, das Anheben des unteren Rückens in die Lordose oder das wechselseitige Anheben des rechten oder linken Bereiches des Beckens angewendet werden.
In einem Anwendungsbeispiel beträgt die Atemfrequenz des Insassen mehr als 10 Atemzüge, wobei dieser Zustand beispielsweise anhand erfasster Signale der tragbaren Datenverarbeitungseinheit 6 des Insassen ermittelt wurde. Daraufhin wird fahrzeugseitig eine Empfehlung einer intermittierenden Aktivierung der Atemfunktion des Fahrzeugsitzes 2 ausgegeben, welcher der Insasse folgt.
Zunächst folgen die Aktoren 1.1 bis 1.n der Massagevorrichtung 1 des Fahrzeugsitzes 2 in der Phase des „Pacings“ der Atembewegung des Insassen für 60 Sekunden. In der Phase des „Leadings“ führen die aktivierten Aktoren 1.1 bis 1.n für 120 Sekunden die Atembewegung des Insassen beispielsweise in Richtung der Atemtechnik des entschleunigten Atmens. Darauf folgt eine Pause von 10 Minuten, an welche sich erneut die Phase des „Pacings“ für 60 Sekunden und die Phase des „Leadings“ für 120 Minuten anschließen.
Im Folgenden werden beispielhaft Aktoren 1.1 bis 1.n und ihre Aktivierung in der Einatemphase und der Ausatemphase eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz 2 mit der Massagevorrichtung 1 beschrieben.
In der Einatemphase des Insassen werden die Sitzblasen in der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes 2 für beispielsweise 7 Sekunden vom unteren Rücken des Insassen aufwärts befüllt. Im Bereich des 10. Brustwirbels wird eine durch die Befüllung bewirkte Wölbung gehalten, um die Wirbelsäule des Insassen aufzurichten und zu einer vertieften Einatmung zu motivieren.
In der Ausatemphase und der Atempause werden die Sitzblasen im Rücken beispielsweise 4 Sekunden entlüftet, wodurch die Ausatmung reaktiv verstärkt wird. Alternativ oder zusätzlich werden die Sitzblasen vom unteren Rücken ausgehend über eine Fläche des Sitzkissens in Richtung Knie oder sogar Fersen in Abhängigkeit von einer Position des Insassen befüllt.
Alternativ oder zusätzlich werden Sitzblasen an Stellen des Fahrzeugsitzes 2 befüllt, die eine Bewegung von Bereichen des Körpers des Insassen ermöglichen. Beispielsweise wird eine Muskelgruppe des Insassen bei der Ausatmung angespannt, es wird in der Einatmung mit der Bewegung des Aktors 1.1 bis 1.n mitgegangen und/oder es wird in der Ausatmung mit der Bewegung mitgegangen.
In der Einatemphase werden die Sitzblasen beispielsweise für 4 Sekunden befüllt, dann wird die Anspannung des Insassen verringert und die Sitzblasen entlüftet, wobei die Entspannung wahrgenommen wird. Alternativ geht der Insasse in der Einatmung mit der Bewegung der Aktoren 1.1 bis 1.n mit.
In der Ausatemphase und Atempause spürt der Insasse beispielsweise für 7 Sekunden ein bereichsweises Aufwölben des Fahrzeugsitzes 2, wobei der Insasse nur dort maximal dagegen anspannt. In der Phase des „Leadings“ erfolgt das Anspannen länger. Dies erfolgt in Anlehnung an die oben beschriebenen progressive Muskelrelaxation. Ohne Anspannung geht der Insasse mit der Bewegung der Aktoren 1.1 bis 1.n mit.
Die Massagevorrichtung 1 umfasst als Aktoren 1.1 bis 1.n zusätzlich zu den befüllbaren Sitzblasen Vibrationsmotoren, die zum Beispiel paarweise nebeneinander in dem Fahrzeugsitz 2 angeordnet sind. Beispielsweise sind 4 Vibrationsmotoren im Sitzkissen und/oder 4 Vibrationsmotoren sind in einer Wadenauflage und/oder mindestens 2 Vibrationsmotoren sind in der Sitzlehne angeordnet, wobei Vibrationsmotoren auch in einem Fußbereich und/oder einem Auflagebereich des Fahrzeugsitzes 2 angeordnet sein können.
Beispielsweise werden die Vibrationsmotoren in der Einatemphase Richtung Körper oder vom Becken des Insassen aufwärts aktiviert. In der Ausatemphase und der Atempause können die Vibrationsmotoren abwärts in Bezug auf den Körper des Insassen oder in Richtung der Hände und/oder Füße aktiviert werden.
Eine weitere Kategorie von Aktoren 1.1 bis 1.n stellen Heizfelder im und/oder am Fahrzeugsitz 2 dar. Zusätzliche beheizbare Elemente sind mittels der Steuereinheit 4 ansteuerbar, wobei auch Kühlelemente, belüftete Felder und eine Sitzbelüftung in Segmenten des Fahrzeugsitzes 2 dieser Kategorie angehören können.
In der Einatemphase kann auf den Insassen wirkende Wärme erzeugt werden. Insbesondere kann ein Wärmefeld zum Beispiel im Bereich des 10. Brustwirbels an der Sitzlehne erzeugt werden. Eine Wärmewahrnehmung des Insassen kann die Atmung zur Wärme leiten.
In der Ausatemphase und der Atempause wird eine Wärmeerzeugung deaktiviert, wobei Kühlelemente im Bereich der Hände und Füße des Insassen aktiviert werden können. Kühle Bereiche geben Orientierung, wohin die Ausatmung fließen kann.
In einer Einatemphase können Minibewegungen der Sitzlehne und/oder des Sitzkissens vergleichsweise langsam nach vorn oder hinten und/oder minimal nach oben oder unten ausgeführt werden.
In der Ausatemphase und der Atempause können Minibewegungen der Sitzlehne und/oder des Sitzkissens nach hinten oder vorn oben oder unten erfolgen. Derartige Minibewegungen können individuell eingestellt werden.
Befüllbare Seitenwangen und/oder befüllbare Sitzblasen im Sitzkissen und/oder der Sitzlehne werden nach dem Befüllen entlüftet um Raum für das Einatmen zu schaffen, wobei die Seitenwangen und/oder die befüllbaren Sitzblasen in der Ausatemphase und der Atempause mit Luft befüllt werden, so dass die Ausatmung geführt und verlängert wird.
Eine in die Sitzlehne integrierte Lordosestütze als Aktor 1.1 bis 1.n wölbt sich in der Einatemphase durch Befüllen der Sitzblasen von unten nach oben, wobei die Lordosestütze in der Ausatemphase und Atempause von oben nach unten entlüftet wird, insbesondere wenn mehrere Sitzblasen die Lordosestütze bilden.
Die mittels der Massagevorrichtung 1 des Fahrzeugsitzes 2 ausführbare Atemfunktion wird insbesondere mittels der Steuereinheit 4 aktiviert. Eine Deaktivierung erfolgt beispielsweise nach einer vorgegebenen Zeitdauer.
Ist die Atemfunktion intermittierend aktiviert, wird die Atemfunktion aktiv beendet oder die Deaktivierung erfolgt, wenn eine Zündung des Fahrzeuges 3 ausgeschaltet wird oder eine Fahrzeugtür, welchem dem Fahrzeugsitz 2 am nächsten zugeordnet ist, geöffnet wird.
Auch können die Aktivierung und die Deaktivierung der Atemfunktion mittels der von dem Insassen getragenen Datenverarbeitungseinheit 6, sofern diese mit dem Fahrzeug 3 gekoppelt ist, erfolgen.
Bezugszeichenliste

1: Massagevorrichtung
1.1 bis 1.n: Aktor
2: Fahrzeugsitz
3: Fahrzeug
4: Steuereinheit
5: Erfassungseinheit
6: tragbare Datenverarbeitungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019001386 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Massagevorrichtung (1) eines Fahrzeugsitzes (2) in einem Fahrzeug (3), wobei in Abhängigkeit einer erfassten Atmung eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz (2) mittels Ansteuerung vorgegebener Aktoren (1.1 bis 1.n) der Massagevorrichtung (1) eine Atmung des Insassen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Aktoren (1.1 bis 1.n) eine Tätigkeit eines Atemtherapeuten an dem Insassen ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren (1.1 bis 1.n) derart angesteuert werden, dass ein Zielatemmuster an dem Insassen umgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielatemmuster mittels haptischer und/oder thermischer und/oder sensomotorischer Impulse mittels der Aktoren (1.1 bis 1.n) umgesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenz und/oder eine Richtung und/oder eine Dauer und/oder eine Intensität mittels der Aktoren (1.1 bis 1.n) erzeugter Bewegungen variiert werden beziehungsweise wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Atmung für eine vorgebbare Zeitdauer durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Ansteuerung einer Anzahl vorgegebener Aktoren (1.1 bis 1.n) der Massagevorrichtung (1) eine Aufrichtung eine Wirbelsäule des Insassen auf dem Fahrzeugsitz (2) bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Aktoren (1.1 bis 1.n) in Abhängigkeit einer Einstellung des Fahrzeugsitzes (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungen der Aktoren (1.1 bis 1.n) mit Atembewegungen des Insassen synchronisiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktoren (1.1 bis 1.n) luftbefüllbare Sitzblasen und/oder Vibrationsmotoren angesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer tragbaren Datenverarbeitungseinheit (6) eines Insassen erfasste Vitalparameter an eine Steuereinheit (4) der Massagevorrichtung (1) übermittelt und bei der Ansteuerung der Aktoren (1.1 bis 1.n) berücksichtigt werden.