DE102015205528B4 - System for the comfort recognition of an occupant - Google Patents

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Abstract

System (100) mit zumindest einer Sensoreinheit (10) und zumindest einem Fahrzeugbauteil (20), wobei die Sensoreinheit (10) in dem Fahrzeugbauteil (20) angeordnet ist und von einem Insassen kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) derart ausgestaltet ist, wodurch unter einer Feuchtigkeitseinwirkung eine elektrische Widerstandsänderung an der Sensoreinheit (10) ermittelbar ist, um den Komfort des Insassen zu kontrollieren, und dass die Sensoreinheit (10) flexibel ausgestaltet ist.System (100) with at least one sensor unit (10) and at least one vehicle component (20), wherein the sensor unit (10) is arranged in the vehicle component (20) and can be contacted by an occupant, characterized in that the sensor unit (10) is such is configured, whereby under an influence of moisture, an electrical resistance change to the sensor unit (10) can be determined in order to control the comfort of the occupant, and that the sensor unit (10) is designed to be flexible.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit zumindest einer Sensoreinheit und zumindest einem Fahrzeugbauteil, wobei die Sensoreinheit in dem Fahrzeugbauteil angeordnet und von einem Insassen kontaktierbar ist.The present invention relates to a system having at least one sensor unit and at least one vehicle component, wherein the sensor unit is arranged in the vehicle component and can be contacted by an occupant.

Die gattungsbildende DE 10 2006 017 217 A1 offenbart ein System mit zumindest einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit an einem Fahrzeugsitz angeordnet ist, wodurch eine abgegebene Feuchtigkeit des Körpers eines Insassen gemessen werden kann. Hierbei wird die Sensoreinheit, welche aus hygroskopischen Kunststofffäden besteht, auf dem Fahrzeugsitz, insbesondere im Bereich des Sitzbereiches sowie an der Rückenlehne angebracht, sodass die Sensoreinheit von dem Insassen kontaktiert wird, sobald sich dieser auf den Sitz begibt. Befindet sich der Insasse auf dem Fahrzeugsitz, so kann die abgegebene Feuchtigkeit des Insassen dahingehend erfasst werden, dass mit der Änderung der relativen Feuchte des hygroskopischen Kunststofffadens der Sensoreinheit die Länge des Kunststofffadens verändert wird, wobei die Längenänderung in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Nachteilhaft bei dem offenbarten System ist die träge Messmethode, bei der zuerst die Längenänderung der Sensoreinheit in ein elektrisches Signal umgewandelt werden muss, bevor ein Parameter zur Bestimmung des Komforts des Insassen bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus wird die Sensoreinheit in einem Sichtbereich des Fahrzeugbauteils angeordnet, was zum einen die Ausfallwahrscheinlichkeit infolge von Beschädigungen der Sensoreinheit und zum anderen das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugbauteils negativ beeinflusst. Der Einsatz einer Sensoreinheit, wie sie zuvor beschrieben wurde, ist in einem alltäglichen Einsatzfall dementsprechend schwierig zu realisieren, sodass ein beschriebenes System lediglich zu Versuchszwecken einsetzbar ist. Weitere beispielhafte Systeme sind aus der US 2011/0272131 A1 und EP 1 304 250 A2 bekannt.The generic DE 10 2006 017 217 A1 discloses a system having at least one sensor unit, wherein the sensor unit is disposed on a vehicle seat, whereby a discharged humidity of the body of an occupant can be measured. Here, the sensor unit, which consists of hygroscopic plastic threads, mounted on the vehicle seat, in particular in the region of the seating area and on the backrest, so that the sensor unit is contacted by the occupant as soon as he goes to the seat. When the occupant is seated on the vehicle seat, the emitted moisture of the occupant can be detected by changing the length of the plastic thread with the change in the relative humidity of the hygroscopic resin thread of the sensor unit, converting the change in length into an electrical signal. A disadvantage of the disclosed system is the sluggish measurement method, in which first the change in length of the sensor unit has to be converted into an electrical signal before a parameter can be provided for determining the comfort of the occupant. In addition, the sensor unit is arranged in a field of view of the vehicle component, which on the one hand adversely affects the probability of failure due to damage to the sensor unit and on the other hand, the appearance of the vehicle component. The use of a sensor unit, as described above, is correspondingly difficult to realize in an everyday application, so that a described system can only be used for experimental purposes. Other exemplary systems are known from the US 2011/0272131 A1 and EP 1 304 250 A2 known.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoreinheit zur Verfügung zu stellen, die auf einfache und kostengünstige Weise eine präzise Aussage zu dem Komfort des Insassen bereitstellt und gleichzeitig das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugbauteils nicht negativ beeinflusst.It is an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to provide a sensor unit that provides a simple and cost-effective way to make a precise statement on the comfort of the occupant and at the same time does not adversely affect the appearance of the vehicle component.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. The above object is achieved by a system having the features of claim 1. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings.

Bei einem erfindungsgemäßen System mit zumindest einer Sensoreinheit und einem Fahrzeugbauteil ist die Sensoreinheit derart in dem Fahrzeugbauteil angeordnet, dass die Sensoreinheit von einem Insassen kontaktierbar ist. Das Fahrzeugbauteil ist in einem Bereich eines Fahrzeugs angeordnet, in dem der Insasse im Nutzungsfall des Fahrzeuges das Bauteil durch ein entsprechendes Verhalten mit zumindest einem Körperteil kontaktiert, wodurch die Sensoreinheit an zumindest einer Teilfläche des Fahrzeugbauteils von dem berührenden Körperteil des Insassen eine Messgröße ermitteln kann. Die Sensoreinheit ist derart ausgestaltet, dass bei einer Feuchtigkeitseinwirkung eine elektrische Widerstandsänderung an der Sensoreinheit ermittelbar ist. Aufgrund der elektrischen Widerstandsänderung an der Sensoreinheit kann der Komfort des Insassen kontrolliert werden. Dabei erfolgt die Feuchtigkeitseinwirkung durch das Ausscheiden eines Fluides mit einem Feuchtigkeitsanteil, der eine elektrische Widerstandsänderung an der Sensoreinheit hervorruft. Die abgegebene Feuchtigkeit des Insassen kann zum Beispiel durch Schwitzen des Insassen hervorgerufen werden, wobei Schweiß aus dem betroffenen Körperteil des Insassen austritt und über das entsprechende Fahrzeugbauteil auf die Sensoreinheit übertragen wird, sodass eine elektrische Widerstandsänderung einen Hinweis auf den Komfort des Insassen gibt. Unter Komfort wird hierbei der Wärmehaushalt des Insassen betreffend das thermische und hygrische Klima verstanden, wobei das Klima einen wesentlichen Beitrag zum Gefühlszustand und zur Zufriedenheit des Insassen beiträgt. Mithilfe der konstruktiv einfachen und damit kostengünstigen Messung des elektrischen Widerstandes an der Sensoreinheit, kann präzise das Gefühl und die Zufriedenheit des Insassen kontrolliert werden.In a system according to the invention with at least one sensor unit and a vehicle component, the sensor unit is arranged in the vehicle component such that the sensor unit can be contacted by an occupant. The vehicle component is arranged in an area of a vehicle, in which the occupant in the case of use of the vehicle, the component contacted by a corresponding behavior with at least one body part, whereby the sensor unit can determine a measured variable on at least a partial surface of the vehicle component of the touching body part of the occupant. The sensor unit is configured in such a way that an electrical resistance change at the sensor unit can be determined when the action of moisture occurs. Due to the electrical resistance change on the sensor unit, the comfort of the occupant can be controlled. In this case, the action of moisture is effected by the precipitation of a fluid with a moisture content which causes an electrical resistance change at the sensor unit. The discharged moisture of the occupant can be caused, for example, by sweating of the occupant, sweat escaping from the affected body part of the occupant and transmitted via the corresponding vehicle component to the sensor unit, so that an electrical resistance change gives an indication of the comfort of the occupant. Comfort is here understood as the heat balance of the occupant with regard to the thermal and hygric climate, the climate contributing significantly to the emotional state and to the satisfaction of the occupant. Using the constructively simple and therefore cost-effective measurement of the electrical resistance at the sensor unit, the feeling and the satisfaction of the occupant can be precisely controlled.

Ein weiterer Aspekt bei der Kontrolle des Komforts eines Insassen spielt die energieeffiziente Umsetzung zur Erreichung der Zufriedenheit und des Gefühls der Behaglichkeit des Insassen in dem Fahrzeug. Insbesondere der thermische Komfort, welcher durch die Feuchtigkeitsabgabe des Insassen beeinflusst wird, wird durch die Sensoreinheit kontrollierbar. Dabei werden die gemessenen Widerstandsänderungen der Sensoreinheit infolge der Feuchtigkeitseinwirkung des Insassen, zum Beispiel durch die Klimaanlage oder die Lüftung eines Fahrzeuges, beeinflusst oder zumindest teilweise behoben. Wird eine entsprechende Feuchtigkeit des Insassen sensiert, so kann durch die Verwendung der Klimaanlage des Fahrzeugs der Komfort des Insassen dahingehend beeinflusst werden, dass zum Beispiel bei einer abgegebenen Feuchtigkeit die Lüftung oder die Heizung des Fahrzeugs aktiviert wird. Aufgrund der Feuchtigkeitseinwirkung kann zum Beispiel auf ein Schwitzen des Insassen geschlossen werden, sodass aufgrund der Sensoreinheit Gegenmaßnahmen getroffen werden können, die ein weiteres Schwitzen des Insassen zumindest teilweise unterbinden. So kann durch Änderung eines Fluidstroms der Lüftung oder durch die Temperaturänderung mithilfe der Klimaanlage das weitere Schwitzen beeinflusst werden. Another aspect in controlling the comfort of an occupant is the energy-efficient implementation to achieve the satisfaction and sense of comfort of the occupant in the vehicle. In particular, the thermal comfort, which is influenced by the moisture release of the occupant, is controllable by the sensor unit. In this case, the measured changes in resistance of the sensor unit as a result of the influence of moisture of the occupant, for example, by the air conditioning or ventilation of a vehicle, influenced or at least partially resolved. If a corresponding humidity of the occupant is sensed, the comfort of the occupant can be influenced by the use of the air conditioning system of the vehicle in such a way that, for example, with a given humidity, the ventilation or the heating of the vehicle is activated. Due to the effect of moisture, for example, a sweating of the occupant can be inferred, so that countermeasures can be taken on the basis of the sensor unit Prevent sweating of the occupant at least partially. Thus, by changing a fluid flow of the ventilation or by changing the temperature with the aid of the air conditioning, the further sweating can be influenced.

Eine energieeffiziente Komfortkontrolle eines Insassen spielt bei sämtlichen Fahrzeugen eine Rolle, da eine Klimatisierung des Fahrzeugs die Reichweite beeinflusst. Dabei hat die Klimatisierung des Fahrzeugs als größter Nebenverbraucher bei einer Reichweitenoptimierung, insbesondere von Elektrofahrzeugen, eine große Bedeutung. Für die Regulierung der Temperatur oder der Lüftung stehen weder die Abwärme eines Motors noch der mechanische Antrieb für die benötigten Klimatisierungsbauteile zur Verfügung. Die Energie für die Klimatisierung wird allein durch Batterien zur Verfügung gestellt, was jedoch zulasten der Fahrzeugreichweite geht. Der Energieverbrauch kann dabei dahingehend gesenkt werden, dass nicht das gesamte Fahrzeug klimatisiert, sondern nur die für den Insassen entscheidenden Bereiche erwärmt oder gekühlt werden, die es notwendig machen, den Komfort des Insassen positiv zu beeinflussen.An energy-efficient comfort control of an occupant plays a role in all vehicles, as air conditioning of the vehicle affects the range. Here, the air conditioning of the vehicle as the largest secondary consumers in a range optimization, especially of electric vehicles, a great importance. For the regulation of the temperature or the ventilation neither the waste heat of an engine nor the mechanical drive are available for the required air conditioning components. The energy for the air conditioning is provided by batteries alone, but at the expense of vehicle range goes. The energy consumption can be reduced to the effect that not the entire vehicle air-conditioned, but only the areas critical to the occupant areas are heated or cooled, which make it necessary to positively influence the comfort of the occupant.

Unter einem Fahrzeug im Sinne der Erfindung können ein Kraftfahrzeug, Flugzeuge, Schiffe und Schienenfahrzeuge verstanden werden.A vehicle according to the invention can be understood to mean a motor vehicle, aircraft, ships and rail vehicles.

Erfindungsgemäß ist die Sensoreinheit flexibel ausgestaltet. Wird eine Sensoreinheit entsprechend anpassbar ausgestaltet, so kann diese an die Form des Fahrzeugbauteils angepasst werden. Dies hat zum Vorteil, dass der Bereich des Fahrzeugbauteils durch die Sensoreinheit erfasst wird, an der der Insasse in Kontakt mit diesem kommt. Dies ist bevorzugt an den Stellen, an denen der Insasse direkt mit der Haut oder mit dem Bereich des Körpers, an denen bevorzugt Feuchtigkeit infolge von Transpiration austritt. Dadurch kann eine präzise Sensierung der Feuchtigkeitseinwirkung und infolgedessen eine präzise Kontrolle des Komforts des Insassen realisiert werden. Die Sensoreinheit ist dabei anpassbar an die Form des Fahrzeugbauteils und/oder die Anatomie des Insassen. Eine flexible Ausgestaltung der Sensoreinheit ermöglicht somit nicht nur eine präzise Sensierung an den besonders geeigneten Stellen der Feuchtigkeitseinwirkung durch den Insassen, sondern auch eine unempfindliche Anordnung der Sensoreinheit gegen äußere Krafteinwirkung auf die Sensoreinheit, welche zum Beispiel durch das Eigengewicht des Insassen verursacht werden können. Durch die flexible Anordnung der Sensoreinheit im Fahrzeugbauteil wird darüber hinaus ermöglicht, dass Krafteinwirkungen durch Fremdkörper, zum Beispiel harte Gegenstände an Kleidungsstücken eines Insassen oder auf dem Fahrzeugbauteil abgestellte Gegenstände, keine Schäden oder eine Zerstörung der Sensoreinheit hervorrufen.According to the invention, the sensor unit is configured flexibly. If a sensor unit is designed to be adaptable, it can be adapted to the shape of the vehicle component. This has the advantage that the area of the vehicle component is detected by the sensor unit, where the occupant comes in contact with it. This is preferred at the locations where the occupant directly exits the skin or the area of the body where moisture preferentially exudes due to perspiration. This allows a precise sensing of the effect of moisture and consequently a precise control of the comfort of the occupant can be realized. The sensor unit is adaptable to the shape of the vehicle component and / or the anatomy of the occupant. A flexible configuration of the sensor unit thus not only allows a precise sensing at the most suitable locations of the moisture exposure by the occupant, but also an insensitive arrangement of the sensor unit against external force on the sensor unit, which can be caused for example by the weight of the occupant. The flexible arrangement of the sensor unit in the vehicle component also makes it possible that force effects caused by foreign objects, for example hard objects on garments of an occupant or parked on the vehicle component objects, cause no damage or destruction of the sensor unit.

Bei einer Weiterbildung einer Sensoreinheit kann die Sensoreinheit zumindest teilweise unter einer Oberfläche des Fahrzeugbauteils angeordnet sein. Entsprechend wird die Sensoreinheit durch die vom Bauteil gegebene Oberfläche ebenfalls gegen Krafteinwirkungen, welche zu einer Zerstörung der Sensoreinheit führen könnten, geschützt.In a development of a sensor unit, the sensor unit can be arranged at least partially under a surface of the vehicle component. Accordingly, the sensor unit is also protected by the surface given by the component against force effects which could lead to destruction of the sensor unit.

Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung der Sensoreinheit unter einer Oberfläche des Fahrzeugbauteils die Aufrechterhaltung des äußeren Erscheinungsbildes des Fahrzeugbauteils, sodass die Sensoreinheit nicht im Sichtbereich des Insassen liegt, was das äußere Erscheinungsbild entsprechend negativ beeinflussen würde. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Oberfläche des Fahrzeugbauteils zumindest teilweise feuchtigkeitsdurchlässig ist, sodass eine präzise Sensierung einer Widerstandsänderung infolge einer Feuchtigkeitseinwirkung ermöglicht ist. Die Oberfläche ist dementsprechend aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Material ausgebildet oder es werden entsprechende Materialausnehmungen in die Oberfläche des Fahrzeugbauteils eingearbeitet, sodass hierdurch eine Feuchtigkeit des Insassen in Richtung Sensoreinheit transportiert werden kann.In addition, the arrangement of the sensor unit below a surface of the vehicle component allows the maintenance of the appearance of the vehicle component, so that the sensor unit is not in the field of view of the occupant, which would adversely affect the external appearance accordingly. It is particularly preferred if the surface of the vehicle component is at least partially moisture permeable, so that a precise sensing of a change in resistance due to exposure to moisture is possible. Accordingly, the surface is formed of a moisture-permeable material or corresponding material recesses are incorporated into the surface of the vehicle component, so that a moisture of the occupant can be transported in the direction of the sensor unit.

Bei einer Weiterbildung des Systems kann die Sensoreinheit zumindest zwei flexible Sensorelemente aufweisen, insbesondere sind die Sensorelemente filiform ausgestaltet. Zumindest zwei flexible Sensorelemente ermöglichen eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Sensoreinheit, wobei die flexiblen Sensorelemente insbesondere elektrisch leitend ausgeführt sind, sodass eine Widerstandsänderung zwischen den beiden Sensorelementen infolge der Feuchtigkeitseinwirkung gemessen werden kann. Besonders bevorzugt sind die Sensorelemente filiform ausgestaltet, sodass eine einfache und unauffällige Verlegung der Sensorelemente in dem Fahrzeugbauteil ermöglicht ist. Dabei können die Sensorelemente in das Material des Fahrzeugbauteils und/oder zwischen das Fahrzeugbauteil und eine zusätzlich angeordnete Abdeckung des Fahrzeugbauteils, also der sichtbaren Oberfläche des Bauteils, angeordnet werden, mit dem der Insasse in Kontakt kommt. Die flexible Ausgestaltung ermöglicht dabei eine Anpassung der flexiblen Sensorelemente an Bewegung, Druck und Bauteilgeometrie. Bei einer zusätzlich filiformen Ausgestaltung der Sensorelemente können diese zumindest teilweise in das Obermaterial des Fahrzeugbauteils eingearbeitet werden. Entsprechend ist eine Verarbeitung in das Muster oder als eine Naht des Obermaterials realisierbar, wodurch weder Haptik noch Optik beeinflusst werden und gleichzeitig eine volle Funktionalität aufrecht erhalten wird, daher eine nahezu direkte Sensierung am Körperteil durchführbar ist. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Sensoreinheit und/oder die Sensorelemente spiralförmig oder linienförmig angeordnet sind. Unter spiralförmig ist hierbei eine kurvenförmige Anordnung der Sensoreinheit und/oder der Sensorelemente zu verstehen, wobei insbesondere der spiralförmige Verlauf entlang der Kontaktflächen des Insassen mit dem Fahrzeugbauteil abgedeckt wird. Auch eine linienförmige Anordnung der Sensoreinheit und/oder der Sensorelemente hat zum Zweck, dass ein optimaler Bereich des Fahrzeugbauteils sensiert werden kann. Linienförmig beinhaltet dabei auch eine Matrixform, welche durch die Sensorelemente aufgespannt wird.In a further development of the system, the sensor unit can have at least two flexible sensor elements, in particular the sensor elements are configured filiform. At least two flexible sensor elements allow a structurally simple and cost-effective design of the sensor unit, wherein the flexible sensor elements are designed in particular electrically conductive, so that a change in resistance between the two sensor elements can be measured due to the action of moisture. Particularly preferably, the sensor elements are designed filiform, so that a simple and unobtrusive installation of the sensor elements in the vehicle component is made possible. In this case, the sensor elements can be arranged in the material of the vehicle component and / or between the vehicle component and an additionally arranged cover of the vehicle component, ie the visible surface of the component, with which the occupant comes into contact. The flexible design makes it possible to adapt the flexible sensor elements to movement, pressure and component geometry. In an additional filiform configuration of the sensor elements, these can be at least partially incorporated into the upper of the vehicle component. Accordingly, a processing in the pattern or as a seam of the upper material can be realized, whereby neither haptics nor optics are affected and at the same time a full functionality is maintained, therefore a nearly direct sensing on the body part is feasible. It may be advantageous if the sensor unit and / or the sensor elements spiral or are arranged in a line. Spirally in this case is a curved arrangement of the sensor unit and / or the sensor elements to understand, in particular, the helical course along the contact surfaces of the occupant is covered with the vehicle component. A linear arrangement of the sensor unit and / or the sensor elements has the purpose that an optimum region of the vehicle component can be sensed. Line-shaped also includes a matrix form, which is spanned by the sensor elements.

Es kann von Vorteil sein, wenn zumindest ein flexibles Sensorelement von zumindest einem Isolationsmittel umgeben ist. Ein Isolationsmittel dient dem Schutz des Sensorelementes vor Umwelteinflüssen und vor einem Kurzschluss der zumindest zwei Sensorelemente. Das Isolationsmittel kann das Sensorelement vollflächig umgeben oder nur an Teilen des Sensorelementes angeordnet sein, wodurch ein Kontakt mit dem zumindest zweiten Sensorelement vermieden wird. Das Isolationsmittel kann dabei beispielsweise einteilig mit dem Sensorelement ausgestaltet sein, sodass das Isolationsmittel auf die Oberfläche des Sensorelementes aufgebracht ist und das Sensorelement und das Isolationsmittel eine Komponente des Systems bilden. Folglich kann das Isolationsmittel als eine Art Beschichtung des Sensorelementes ausgebildet sein, sodass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Isolationsmittel und Sensorelement gegeben ist. Es ist weiterhin denkbar, dass das Isolationsmittel hüllenartig um das Sensorelement angeordnet ist oder dass das Sensorelement von den Isolationsmitteln umwickelt ist. Dabei kann das Isolationsmittel einen Zellstoff und/oder eine Naturfaser und/oder einen Kunststoff aufweisen.It may be advantageous if at least one flexible sensor element is surrounded by at least one insulating means. An insulation means serves to protect the sensor element from environmental influences and from a short circuit of the at least two sensor elements. The insulating means may surround the sensor element over the entire surface or be arranged only on parts of the sensor element, whereby contact with the at least second sensor element is avoided. In this case, the insulation means may be configured in one piece with the sensor element, for example, so that the insulation means is applied to the surface of the sensor element and the sensor element and the insulation means form a component of the system. Consequently, the insulating means may be formed as a kind of coating of the sensor element, so that a cohesive connection between insulation means and sensor element is given. It is further conceivable that the insulating means is arranged like a shell around the sensor element or that the sensor element is wrapped by the insulation means. In this case, the insulation means may comprise a pulp and / or a natural fiber and / or a plastic.

In einer Weiterbildung des Systems kann das Isolationsmittel hygroskopisch wirken. Ein hygroskopisch wirkendes Isolationsmittel ist vorteilhaft für die Feuchtigkeitseinwirkung auf das Sensorelement oder die Sensoreinheit, da hierdurch gewährleistet wird, dass die vom Insassen abgegebene Feuchtigkeit optimal zur Sensoreinheit transportiert wird, wodurch die Sensierung verbessert ist. Dringt die Feuchtigkeit in das Isolationsmittel der beiden flexiblen Sensorelemente, so verringert sich der Widerstand zwischen den beiden elektrisch leitenden Sensorelementen. Abhängig von der Länge und Geometrie der Sensorelemente und Isolationsmittel kann dabei die gesamte Länge der Sensorelemente als Sensoreinheit genutzt werden. Die gemessene Widerstandsänderung gibt Aufschluss über den Komfort des Insassen. Besonders bevorzugt kommen Naturfasern und/oder Zellstoffe als Isolationsmittel zum Einsatz, da diese kostengünstig und einfach zu verarbeiten sind, wobei gleichzeitig die nötigen Materialeigenschaften für die Sicherstellung der Funktion der Sensoreinheit gegeben ist. Besonders geeignet sind Werkstoffe, die in Form von Fäden oder Garn ausgestaltet sind, sodass diese mit den Sensorelementen verbunden werden können. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Verarbeitung der Sensoreinheit und/oder der Sensorelemente in das Material des Fahrzeugbauteils sichergestellt werden, ohne die Funktionalität der Sensoreinheit negativ zu beeinflussen. Darüber hinaus ermöglichen Naturfasern und Zellstoffe eine flexible Ausgestaltung des Isolationsmittels, sodass die Sensorelemente die benötigte Flexibilität aufweisen, damit diese optimal in dem Fahrzeugbauteil angeordnet werden können.In a further development of the system, the insulating agent may have a hygroscopic effect. A hygroscopic insulating means is advantageous for the action of moisture on the sensor element or the sensor unit, since this ensures that the moisture emitted by the occupant is optimally transported to the sensor unit, whereby the sensing is improved. If the moisture penetrates into the insulating means of the two flexible sensor elements, the resistance between the two electrically conductive sensor elements decreases. Depending on the length and geometry of the sensor elements and insulation means, the entire length of the sensor elements can be used as a sensor unit. The measured resistance change provides information about the comfort of the occupant. Natural fibers and / or pulps are particularly preferably used as insulation means, since these are inexpensive and easy to process, while at the same time providing the necessary material properties for ensuring the function of the sensor unit. Particularly suitable are materials that are designed in the form of threads or yarn, so that they can be connected to the sensor elements. This allows a simple and inexpensive processing of the sensor unit and / or the sensor elements are ensured in the material of the vehicle component, without affecting the functionality of the sensor unit negative. In addition, natural fibers and cellulose allow a flexible design of the insulation means, so that the sensor elements have the required flexibility so that they can be optimally arranged in the vehicle component.

Zusätzlich können die Sensoreinheit und/oder die Sensorelemente flächenförmig in dem Fahrzeugbauteil angeordnet werden. Gegenteilig zu punktförmigen Sensoreinheiten ermöglichen flächenförmige Sensorelemente und/oder Sensoreinheiten eine elektrische Widerstandsmessung infolge einer Feuchtigkeitswirkung entlang einer größeren Fläche und/oder Strecke, sodass präzise Aussagen zum Komfort des Insassen entlang größerer Bereiche des Fahrzeugbauteils und somit der Kontaktfläche gemacht werden können. Dies ermöglicht die Verwendung einer geringen Anzahl an Sensoreinheiten und/oder Sensorelementen, wodurch Kosten eingespart und aufwendige Montagearbeiten verhindert werden können. Eine Verkabelung von zahlreichen punktuellen Sensoren bleibt somit unterbunden, da die flächenförmigen Sensoreinheiten und/oder Sensorelemente flexibel verlegt werden können. Aufgrund der flächenförmigen Anordnung können große Teile des Fahrzeugbauteils von der Sensoreinheit sensiert werden, wodurch qualifizierte Aussagen über den Komfort des Insassen gemacht werden können, da die Feuchtigkeitseinwirkung und somit eine elektrische Widerstandsänderung an der Sensoreinheit an unterschiedlichen Stellen des Körpers eines Insassen gemessen werden können.In addition, the sensor unit and / or the sensor elements can be arranged in a planar manner in the vehicle component. Contrary to punctiform sensor units, sheet-like sensor elements and / or sensor units allow an electrical resistance measurement due to a moisture effect along a larger area and / or distance, so that precise statements can be made on the comfort of the occupant along larger areas of the vehicle component and thus the contact area. This allows the use of a small number of sensor units and / or sensor elements, whereby costs can be saved and expensive assembly work can be prevented. A cabling of numerous punctiform sensors is thus prevented, since the sheet-like sensor units and / or sensor elements can be laid flexibly. Due to the planar arrangement, large parts of the vehicle component can be sensed by the sensor unit, whereby qualified statements can be made about the comfort of the occupant, since the effect of moisture and thus an electrical resistance change can be measured at the sensor unit at different locations of the body of an occupant.

Bei einem erfindungsgemäßen System können die Sensoreinheit und/oder das Sensorelement dreidimensional ausgestaltet sein. Mit dreidimensional ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Sensoreinheit und/oder das Sensorelement innerhalb des Fahrzeugbauteils nicht nur entlang einer Bauteilebene angeordnet ist, sondern auch zusätzlich in die Tiefe verlaufen kann. So kann die Feuchtigkeit zum Beispiel nicht nur unterhalb der Oberfläche des Bauteils direkt, sondern auch in seinem Verlauf nach innen sensiert werden. Das gibt Aufschluss darüber, wie intensiv der Insasse schwitzt, sodass daraufhin die Klimaanlage des Fahrzeugs entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten kann.In a system according to the invention, the sensor unit and / or the sensor element can be designed in three dimensions. By three-dimensional in the sense of the invention is meant that the sensor unit and / or the sensor element is not only arranged along a component plane within the vehicle component, but also can additionally extend into the depth. Thus, for example, the moisture can be sensed not only directly below the surface of the component, but also in its course inwards. This provides information about how intensely the occupant is sweating, so that the vehicle's air conditioning system can then initiate appropriate countermeasures.

Besonders bevorzugt ist das Fahrzeugbauteil ein Fahrzeugbedienelement und/oder eine Sitzanordnung. Ein Fahrzeugbedienelement kennzeichnet sich dadurch, dass dieses im Fahrzeug angeordnet ist und vom Insassen zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen kontaktiert wird, sodass eine Sensierung durch die Sensoreinheit die Feuchtigkeitseinwirkung und die daraus folgende elektrische Widerstandsänderung realisiert wird. Bei einem Fahrzeugbedienelement kann es sich beispielsweise um ein Schaltelement in Form eines Gangwahlhebels, eines Lenkrads oder weiterer Bedienelemente, zum Beispiel in der Konsole eines Fahrzeugs, handeln. Darüber hinaus können Handgriffe, Handablagen oder ähnliche Vorrichtungen in einem Fahrzeug, welche durch den Insassen kontaktiert werden, verstanden werden. Bei einer Sitzanordnung kann es sich beispielsweise um einen Fahrzeugsitz oder eine Sitzbank eines Fahrzeuges handeln, wobei insbesondere eine Rückenlehne und/oder eine Kopflehne und/oder eine Sitzfläche und/oder eine Armlehne geeignet sind.The vehicle component is particularly preferably a vehicle operating element and / or a seat arrangement. A vehicle control element is characterized in that it is arranged in the vehicle and is contacted by the occupant to operate vehicle functions, so that a Sensing by the sensor unit, the effect of moisture and the consequent electrical resistance change is realized. A vehicle operating element may, for example, be a switching element in the form of a gear selector lever, a steering wheel or other operating elements, for example in the console of a vehicle. In addition, handles, hand rests or similar devices in a vehicle that are contacted by the occupant can be understood. A seat arrangement may, for example, be a vehicle seat or a seat of a vehicle, wherein in particular a backrest and / or a headrest and / or a seat surface and / or an armrest are suitable.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen jeweils schematisch:Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of some embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. It should be noted that the figures have only descriptive character and are not intended to limit the invention in any way. Each show schematically:

1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, 1 a first embodiment of the system according to the invention,

2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, 2 a second embodiment of the system according to the invention,

3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, 3 a third embodiment of the system according to the invention,

4 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, 4 a fourth embodiment of the system according to the invention,

5 eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, 5 A fifth embodiment of the system according to the invention,

6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit. 6 a schematic representation of the sensor unit according to the invention.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.Elements with the same function and mode of action are in the 1 to 6 each provided with the same reference numerals, which is why they are usually described only once.

Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100, wobei das Fahrzeugbauteil 20 hierbei als ein Lenkrad 20 eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und eine Sensoreinheit 10 aufweist, die entlang des Umfangs des Lenkrades 20 angeordnet ist. Der Bereich des Lenkrads 20, der von dem Insassen zur Bedienung des Fahrzeugs mit den Händen kontaktiert wird, weist eine Oberfläche 21 auf, unter der die Sensoreinheit 10 angeordnet ist, sodass diese nicht sichtbar von außen in dem Lenkrad 20 untergebracht ist. Die kreisförmige Anordnung der Sensoreinheit 10 entlang des Umfangs des Lenkrads 20 ermöglicht eine großflächige Sensierung einer Feuchtigkeitseinwirkung durch Kontaktierung der Hände des Insassen mit dem Lenkrad 20, insbesondere mit der Oberfläche 21 des Lenkrads 20. The 1 shows a first embodiment of the system according to the invention 100 , wherein the vehicle component 20 here as a steering wheel 20 a motor vehicle is formed and a sensor unit 10 which is along the circumference of the steering wheel 20 is arranged. The area of the steering wheel 20 , which is contacted by the occupant for operating the vehicle with his hands, has a surface 21 on, under which the sensor unit 10 is arranged so that these are not visible from the outside in the steering wheel 20 is housed. The circular arrangement of the sensor unit 10 along the circumference of the steering wheel 20 allows a large-scale sensing of moisture by contacting the hands of the occupant with the steering wheel 20 , especially with the surface 21 of the steering wheel 20 ,

Da zur Bedienung des Fahrzeugs ein ständiger Kontakt der Hände des Insassen mit dem Fahrzeugbauteil 20 notwendig ist, kann eine Feuchtigkeitsentwicklung im Bereich der Hände des Fahrzeuginsassen durch das System 100 sensiert werden. Entwickelt sich bei dem Insassen Feuchtigkeit an den Handflächen, so kann das System 100, infolge der Widerstandsänderung der Sensoreinheit 10, Maßnahmen einleiten, die den Komfort des Insassen verbessern. Dabei kann zum Beispiel eine Lenkradheizung und/oder eine Lenkradlüftung die Schweißbildung an den Händen des Insassen verringern.As for the operation of the vehicle is a constant contact of the hands of the occupant with the vehicle component 20 necessary, may be a moisture development in the hands of the vehicle occupant through the system 100 be sensed. If moisture develops on the palms of the occupants, the system can 100 , due to the resistance change of the sensor unit 10 Take measures to improve the comfort of the occupant. In this case, for example, a steering wheel heating and / or a steering wheel ventilation reduce the formation of perspiration on the hands of the occupant.

Die 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100, wobei die Sensoreinheit 10 spiralförmig um das Fahrzeugbauteil 20, welches als ein Fahrzeuglenkrad ausgebildet ist, angeordnet ist. Wie in 1 wird die Sensoreinheit 10 dabei unterhalb der Oberfläche 21 des Fahrzeuglenkrades 20 derart angeordnet, dass sie von außen von einem Insassen nicht erkennbar ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die spiralförmige Sensoreinheit 10 um das Lenkrad herumgewickelt, sodass eine Widerstandsänderung infolge einer Feuchtigkeitseinwirkung entlang eines großen Bereichs des Fahrzeugbauteils 20 sensiert werden kann, da der Insasse das Fahrzeugbauteil 20 mit seinen Händen kontaktiert. Dabei ist die Sensoreinheit 10 derart angeordnet, dass bei Umfassen des Lenkrads 20, eine Sensierung entlang der kompletten Kontaktfläche des Insassen mit dem Fahrzeugbauteil 20, insbesondere mit der Oberfläche 21 des Fahrzeugbauteils 20, hergestellt wird. Dementsprechend kann unabhängig von der Griffposition des Fahrzeuginsassen an dem Fahrzeugbauteil 20 eine Sensierung des Komforts des Fahrzeuginsassen realisiert werden.The 2 shows a second embodiment of the system according to the invention 100 , wherein the sensor unit 10 spirally around the vehicle component 20 , which is designed as a vehicle steering wheel, is arranged. As in 1 becomes the sensor unit 10 while below the surface 21 of the vehicle steering wheel 20 arranged such that it is not recognizable from the outside by an occupant. In the illustrated embodiment, the spiral sensor unit is 10 wrapped around the steering wheel, so that a change in resistance due to exposure to moisture along a large area of the vehicle component 20 can be sensed, as the occupant of the vehicle component 20 contacted with his hands. Here is the sensor unit 10 arranged such that when embracing the steering wheel 20 , a sensing along the entire contact surface of the occupant with the vehicle component 20 , especially with the surface 21 of the vehicle component 20 , will be produced. Accordingly, regardless of the grip position of the vehicle occupant on the vehicle component 20 a sense of comfort of the vehicle occupant can be realized.

In der 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100 dargestellt, bei der die Sensoreinheit 10 in dem Fahrzeugbauteil 20 unterhalb der Oberfläche 21 angeordnet ist, wobei es sich bei dem Fahrzeugbauteil 20 um einen Fahrzeugsitz 20 handelt. Die Sensoreinheit 10 ist dabei sowohl in der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes 20 als auch im Bereich der Rückenlehne des Fahrzeugbauteils 20 angeordnet. Dementsprechend kann eine Widerstandsänderung der Sensoreinheit 10 in zwei Bereichen sensiert werden, wobei die Feuchtigkeitseinwirkung im Sitzbereich und/oder im Rückenbereich des Fahrzeuginsassen sensiert werden kann.In the 3 is another embodiment of the system according to the invention 100 shown in which the sensor unit 10 in the vehicle component 20 below the surface 21 is arranged, wherein it is in the vehicle component 20 around a vehicle seat 20 is. The sensor unit 10 is in both the seat of the vehicle seat 20 as well as in the area of the backrest of the vehicle component 20 arranged. Accordingly, a change in resistance of the sensor unit 10 be sensed in two areas, the effect of moisture in the seating area and / or in the back of the vehicle occupant can be sensed.

In der 4 wird das Fahrzeugbauteil 20 in Form eines Fahrzeugsitzes 20 dargestellt, bei dem die Sensoreinheit 10 in Form einer Matrix auf der Sitzfläche sowie entlang der Rückenfläche des Fahrzeugsitzes 20 angeordnet ist. Dabei wird die Sensoreinheit 10 in der Sitzfläche und in der Rückenfläche des Fahrzeugsitzes 20 unterhalb der Oberfläche 21 angeordnet, sodass diese gegen Umwelteinflüsse geschützt ist und von außen nicht sichtbar im Fahrzeugbauteil 20 angeordnet ist. Das System 100 ermöglicht durch eine matrixförmige Anordnung der Sensoreinheit 10 eine präzise Sensierung einer Feuchtigkeitseinwirkung, da große Bereiche der Sitz- und Rückenfläche von der Sensoreinheit 10 überwacht werden können. Folglich kann der Komfort des Insassen optimal kontrolliert werden, sodass zum Beispiel eine Sitzheizung oder einen Sitzlüftung den Komfort des Insassen erhöhen kann.In the 4 becomes the vehicle component 20 in the form of a vehicle seat 20 shown in which the sensor unit 10 in the form of a matrix on the seat and along the back surface of the vehicle seat 20 is arranged. Thereby the sensor unit becomes 10 in the seat and in the back surface of the vehicle seat 20 below the surface 21 arranged so that it is protected against environmental influences and not visible from the outside in the vehicle component 20 is arranged. The system 100 made possible by a matrix-shaped arrangement of the sensor unit 10 a precise sensing of moisture exposure, as large areas of the seat and back surface of the sensor unit 10 can be monitored. Consequently, the comfort of the occupant can be optimally controlled, so that, for example, a seat heater or a seat ventilation can increase the comfort of the occupant.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100 dargestellt, bei der die Sensoreinheit 10 linienförmig unter der Oberfläche 21 des Fahrzeugsitzes 20 angeordnet ist. Hierbei handelt es sich um mehrere Sensoreinheiten 10, die parallel zueinander in der Sitzfläche und in der Rückenfläche des Fahrzeugsitzes 20 angeordnet sind.In 5 is another embodiment of the system according to the invention 100 shown in which the sensor unit 10 linear under the surface 21 of the vehicle seat 20 is arranged. These are several sensor units 10 parallel to one another in the seat surface and in the back surface of the vehicle seat 20 are arranged.

In der 6 ist eine schematische Detailansicht der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 10 dargestellt. Die Sensoreinheit 10 besteht dabei aus zwei Sensorelementen 11, die über Isolationselemente 12 isoliert angeordnet sind. Die beiden Isolationselemente 12, die um die Sensorelemente 11 angeordnet sind, werden darüber hinaus durch ein weiteres Isolationselement 12 ummantelt. Daraus ergibt sich eine von außen als fadenförmig ausgebildete Sensoreinheit 10, wobei die Sensorelemente 11 von außen nicht sichtbar in dem Isolationselement 12 angeordnet sind. Dementsprechend kann die Sensoreinheit 10 als ein einziges Bauteil in Form eines röhrenförmigen Fadens oder Garns in dem Fahrzeugbauteil angeordnet werden. Die Enden der Sensorelemente 11 werden im eingebauten Zustand mit einer Auswerteelektronik verbunden, wobei es sich hierbei zum Beispiel um eine Klimaanlage eines Fahrzeugs handeln kann, die eine Komfortanpassung des Fahrzeuginsassen, zum Beispiel durch Einschalten einer Heiz- oder Lüftungsfunktion, herstellen kann.In the 6 is a schematic detail view of the sensor unit according to the invention 10 shown. The sensor unit 10 consists of two sensor elements 11 that have isolation elements 12 are arranged isolated. The two insulation elements 12 surrounding the sensor elements 11 are arranged, in addition, by a further isolation element 12 jacketed. This results in a sensor unit designed as a thread-like form from the outside 10 , wherein the sensor elements 11 not visible from the outside in the insulation element 12 are arranged. Accordingly, the sensor unit 10 be arranged as a single component in the form of a tubular thread or yarn in the vehicle component. The ends of the sensor elements 11 be connected in the installed state with an evaluation, which may be, for example, an air conditioner of a vehicle, which can make a comfort adjustment of the vehicle occupant, for example by switching on a heating or ventilation function.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Sensoreinheit sensor unit
1111
Sensorelement sensor element
1212
Isolationselement insulation element
2020
Fahrzeugbauteil vehicle component
2121
Oberfläche surface
100100
System system

Claims (8)

System (100) mit zumindest einer Sensoreinheit (10) und zumindest einem Fahrzeugbauteil (20), wobei die Sensoreinheit (10) in dem Fahrzeugbauteil (20) angeordnet ist und von einem Insassen kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) derart ausgestaltet ist, wodurch unter einer Feuchtigkeitseinwirkung eine elektrische Widerstandsänderung an der Sensoreinheit (10) ermittelbar ist, um den Komfort des Insassen zu kontrollieren, und dass die Sensoreinheit (10) flexibel ausgestaltet ist. System ( 100 ) with at least one sensor unit ( 10 ) and at least one vehicle component ( 20 ), wherein the sensor unit ( 10 ) in the vehicle component ( 20 ) and is contactable by an occupant, characterized in that the sensor unit ( 10 ) is configured such that, under the action of moisture, an electrical resistance change at the sensor unit ( 10 ) can be determined in order to control the comfort of the occupant, and that the sensor unit ( 10 ) is flexible. System (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) zumindest teilweise unter einer Oberfläche (21) des Fahrzeugbauteils (20) angeordnet ist.System ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the sensor unit ( 10 ) at least partially below a surface ( 21 ) of the vehicle component ( 20 ) is arranged. System (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) zumindest zwei flexible Sensorelemente (11) aufweist. System ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the sensor unit ( 10 ) at least two flexible sensor elements ( 11 ) having. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein flexibles Sensorelement (11) von zumindest einem Isolationsmittel (12) umgeben ist.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one flexible sensor element ( 11 ) of at least one insulating agent ( 12 ) is surrounded. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel (12) hygroskopisch wirkt.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating means ( 12 ) is hygroscopic. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) und/oder die Sensorelemente (11) flächenförmig in dem Fahrzeugbauteil (20) angeordnet ist. System ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 10 ) and / or the sensor elements ( 11 ) in the vehicle component ( 20 ) is arranged. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) und/oder das Sensorelement (11) dreidimensional ausgestaltet ist.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 10 ) and / or the sensor element ( 11 ) is designed three-dimensionally. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbauteil (20) ein Fahrzeugbedienelement (20) und/oder eine Sitzanordnung (20) ist.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle component ( 20 ) a vehicle control element ( 20 ) and / or a seating arrangement ( 20 ).
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