DE102013007080A1 - Air-conditioning system for controlling temperature of interior space of motor vehicle, has a thermal imaging camera to detect temperature of portion of interior space, where the device is operated in dependence on detected temperature - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung.The invention relates to an air conditioning device specified in the preamble of claim 1 and a method for operating such an air conditioning device.
Derartige Klimatisierungseinrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik sowie insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau hinlänglich bekannt. Eine solche Klimatisierungseinrichtung dient zum Temperieren eines Innenraums eines Kraftwagens. Dabei umfasst die Klimatisierungseinrichtung beispielsweise wenigstens ein von Luft durchströmbares Luftausströmelement, mittels welchem dem Innenraum die das Luftausströmelement durchströmende Luft zuführbar ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Klimatisierungseinrichtung wenigstens ein Temperierungselement zum Temperieren der dem Innenraum zuzuführenden Luft umfasst. Das Temperierungselement dient zum Kühlen und/oder zum Erwärmen der Luft, so dass mittels des Temperierungselements eine vorgebbare Temperatur der Luft und somit des Innenraums einstellbar ist. Durch diese bedarfsgerechte Einstellung der Temperatur der Luft und somit des Innenraums des Kraftwagens kann ein besonders hoher Fahrkomfort für Insassen im Innenraum eingestellt werden.Such air conditioning devices are well known from the general state of the art and in particular from the series production of vehicles. Such an air conditioning device is used for tempering an interior of a motor vehicle. In this case, the air-conditioning device comprises, for example, at least one Luftausströmelement through which air can flow, by means of which the air flowing through the Luftausströmelement can be fed to the interior. Furthermore, it can be provided that the air-conditioning device comprises at least one tempering element for tempering the air to be supplied to the interior. The tempering element is used for cooling and / or for heating the air, so that by means of the Temperierungselements a predeterminable temperature of the air and thus the interior is adjustable. This need-based adjustment of the temperature of the air and thus the interior of the motor vehicle, a particularly high ride comfort for occupants in the interior can be adjusted.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass es insbesondere bei offenen Personenkraftwagen wie beispielsweise Cabriolets oder Roadstern zu einer unerwünschten Erwärmung zumindest eines Körperteils wie beispielsweise den Händen oder des Kopfes eines Insassen kommen kann. Dies ist insbesondere bei direkter Sonneneinstrahlung bei geöffnetem Verdeck der Fall, da die Insassen direkt mit Sonnenlicht beaufschlagt werden können. Ist der Insasse mit sommerlicher Bekleidung bekleidet, so kann die Haut des Insassen direkt mit Sonnenlicht beaufschlagt werden, so dass sich die Haut infolge der direkten Sonneneinstrahlung stark erwärmen kann. Dies kann den Fahrkomfort beeinträchtigen.However, it has been found that, in particular in the case of open passenger cars such as convertibles or roadsters, undesirable heating of at least one body part such as the hands or the head of an occupant can occur. This is the case especially in direct sunlight with the top down, as the occupants can be exposed directly to sunlight. If the occupant is dressed in summer clothing, the skin of the occupant can be directly exposed to sunlight, so that the skin can heat up as a result of direct sunlight. This can affect the ride comfort.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimatisierungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung zu schaffen, mittels welchen ein besonders hoher Fahrkomfort darstellbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide an air conditioning device and a method for operating such an air conditioning device, by means of which a particularly high ride comfort can be displayed.
Diese Aufgabe wird durch eine Klimatisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an air conditioning device having the features of patent claim 1 and by a method for operating an air conditioning device having the features of patent claim 6. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Klimatisierungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders hoher Fahrkomfort für Insassen des Kraftwagens realisieren lässt, ist erfindungsgemäß wenigstens eine Wärmebildkamera vorgesehen, mittels welcher eine Temperatur zumindest eines Teils eines sich in dem Innenraum befindenden Insassen erfassbar ist. Dabei ist die Klimatisierungseinrichtung in Abhängigkeit von der mittels der Wärmebildkamera erfassten Temperatur betreibbar. Mittels der Wärmebildkamera ist es beispielsweise möglich, eine Temperatur zumindest eines Teils der Haut des Insassen zu erfassen, wenn der Insasse beispielsweise sommerliche Kleidung trägt und der Teil der Haut nicht bedeckt sondern bar ist. In der Folge ist es möglich, eine lokal starke Erwärmung der Haut mittels der Wärmebildkamera zu erfassen. Zu einer solchen, starken Erwärmung der Haut kann es beispielsweise dann kommen, wenn es sich bei dem Kraftwagen um einen offenen Personenkraftwagen handelt und die Haut bei offener Fahrt, das heißt bei geöffnetem Verdeck, direkter Sonneneinstrahlung unterworfen ist.In order to provide an air conditioning device specified in the preamble of claim 1 way, by means of which a particularly high ride comfort for occupants of the motor vehicle, at least one thermal imaging camera is provided according to the invention, by means of which a temperature of at least part of an occupant located in the interior detectable is. In this case, the air-conditioning device can be operated as a function of the temperature detected by means of the thermal imaging camera. By means of the thermal imaging camera, it is possible, for example, to detect a temperature of at least a part of the skin of the occupant when the occupant is wearing, for example, summer clothing and the part of the skin is not covered but bar. As a result, it is possible to detect a locally strong heating of the skin by means of the thermal imaging camera. For such, strong heating of the skin, it may, for example, come when it is in the car to an open passenger car and the skin when driving open, that is, with the top down, direct sunlight is subjected.
Darüber hinaus ist es möglich, mittels der Wärmebildkamera zu erfassen, dass zumindest ein Teil des Insassen besonders kalt ist. Mit anderen Worten ist es möglich, mittels der Wärmebildkamera unerwünscht hohe oder unerwünscht geringe, lokale Temperaturen des Insassen, insbesondere dessen Körpers, zu erfassen, so dass in der Folge Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Dabei es möglich, die Klimatisierungseinrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur derart zu betreiben, dass die erfasste Temperatur des Teils, dessen Temperatur erfasst wurde, beispielsweise gezielt auf einen vorgebbaren Soll-Wert eingestellt wird.Moreover, it is possible to detect by means of the thermal imaging camera that at least part of the occupant is particularly cold. In other words, it is possible by means of the thermal imaging camera to detect undesirably high or undesirably low local temperatures of the occupant, in particular his body, so that countermeasures can be initiated as a result. It is possible to operate the air conditioning device as a function of the detected temperature such that the detected temperature of the part whose temperature has been detected, for example, is set specifically to a predetermined target value.
Wird beispielsweise mittels der Wärmebildkamera erfasst, dass ein Teil des Körpers des Insassen eine Ist-Temperatur aufweist, welche von einer vorgebbaren Soll-Temperatur abweicht, so ist es in der Folge möglich, die Klimatisierungseinrichtung derart zu betreiben, dass die Ist-Temperatur der Soll-Temperatur gezielt angepasst wird. Die Wärmebildkamera ermöglicht somit eine Überwachung der Temperatur des Insassen und die Durchführung von entsprechenden Maßnahmen, wenn die Temperatur von einem vorgebbaren Soll-Wert abweicht. Hierdurch kann ein besonders hoher Komfort für den Insassen realisiert werden.If, for example, it is detected by means of the thermal imaging camera that a part of the body of the occupant has an actual temperature which deviates from a predefinable setpoint temperature, then it is possible to operate the air conditioning device in such a way that the actual temperature of the setpoint Temperature is adjusted specifically. The thermal imaging camera thus enables a monitoring of the temperature of the occupant and the implementation of appropriate measures when the temperature deviates from a predetermined target value. In this way, a particularly high level of comfort for the occupant can be realized.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung zum Temperieren eines Innenraums eines Kraftwagens. Bei dem Verfahren wird mittels wenigstens einer Wärmebildkamera eine Temperatur zumindest eines Teils eines sich in dem Innenraum befindenden Insassen erfasst, wobei die Klimatisierungseinrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur betrieben wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Temperatur zumindest des Teils des Insassen erfasst. Somit kann erfasst werden, ob die Temperatur von einem vorgebbaren Soll-Wert abweicht. Ist dies der Fall, so können entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen werden, wobei die Klimatisierungseinrichtung dann derart betrieben wird, dass sich die Temperatur einem vorgebbaren Soll-Wert annähert beziehungsweise, dass die Temperatur auf den Soll-Wert gebracht wird. Hierdurch können lokale, unerwünscht hohe oder unerwünscht niedrige Temperaturen des Insassen vermieden werden.The invention also includes a method for operating an air-conditioning device for controlling the temperature of an interior of a motor vehicle. In the method, by means of at least one thermal imaging camera, a temperature of at least part of an occupant located in the interior is detected, wherein the air conditioning device operates as a function of the detected temperature becomes. Advantageous embodiments of the air conditioning device according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa. In the context of the method according to the invention, the temperature of at least the part of the occupant is detected. Thus, it can be detected whether the temperature deviates from a predefinable desired value. If this is the case, then appropriate countermeasures can be taken, wherein the air conditioning device is then operated such that the temperature approaches a predefinable target value or that the temperature is brought to the desired value. As a result, local, undesirably high or undesirably low temperatures of the occupant can be avoided.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Der Personenkraftwagen umfasst auch eine Klimatisierungseinrichtung zum Temperieren des Innenraums
Alternativ oder zusätzlich kann die Klimatisierungseinrichtung ein Temperierungselement bzw. ein Heizelement in Form eines PTC-Elements umfassen, mittels welchem die Luft mit Hilfe von elektrischem Strom erwärmbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperierungseinrichtung auch wenigstens ein Temperierungselement zum Kühlen der die Luftausströmelemente
Mittels der Klimatisierungseinrichtung ist es somit möglich, eine Temperatur der die Luftausströmelemente
Aufgrund von Sonnenstrahlung, welche über die Windschutzscheibe
Um nun dieser unerwünscht starken Erwärmung entgegenzuwirken und in der Folge einen besonders hohen Komfort für den Fahrer oder die Insassen insgesamt bereitzustellen, umfasst die Klimatisierungseinrichtung wenigstens eine Wärmebildkamera
Wie aus
Durch gestrichelte Linien
Wie aus
Das Funktionsprinzip der Wärmebildkameras
Die jeweilige erfasste Temperatur des Kopfes, der Brust, der Arme und der Hände kann beispielsweise als jeweilige Ist-Temperatur mit einer jeweiligen Soll-Temperatur verglichen werden. Die jeweilige Soll-Temperatur kann der Insasse zum Beispiel vorgeben und über ein Bedienelement in eine Steuereinrichtung zum Betreiben der Klimatisierungseinrichtung eingeben.The respective detected temperature of the head, the chest, the arms and the hands can be compared, for example, as the respective actual temperature with a respective desired temperature. The respective setpoint temperature can be predetermined by the occupant, for example, and input via a control element into a control device for operating the air conditioning device.
Mittels der Steuereinrichtung wird die Klimatisierungseinrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen, erfassten Temperatur betrieben. Dazu wird die jeweilige Ist-Temperatur mit der zugehörigen Soll-Temperatur verglichen. Weicht die Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur ab beziehungsweise übersteigt eine Differenz zwischen der jeweiligen Soll-Temperatur und der jeweiligen Ist-Temperatur einen vorgebbaren Schwellenwert, so wird die Klimatisierungseinrichtung mittels der Steuereinrichtung derart betrieben, dass dieser Unterschied beziehungsweise diese Differenz zwischen der Soll-Temperatur und der Ist-Temperatur zumindest verkleinert oder aufgehoben wird. Dadurch ist es möglich, einzelne Körperteile vorliegend in Form des Kopfes, der Brust, der Arme und der Hände auf jeweilige, voneinander unterschiedliche und durch den Insassen vorgebbare Temperaturen gezielt und zumindest im Wesentlichen unabhängig zu temperieren und somit ein besonders hohes Wohlempfinden des Insassen zu realisieren. Die Wärmebildkameras
Die jeweiligen Temperaturen der einzelnen Körperteile können beispielsweise durch eine gezielte Zuführung von temperierter, das heißt erwärmter oder gekühlter Luft zu den einzelnen Körperteilen beziehungsweise Körperzonen gezielt beeinflusst werden, um dadurch die Temperatur der Körperteile zu regulieren und auf die gewünschte Soll-Temperatur einzustellen.The respective temperatures of the individual body parts can be selectively influenced, for example, by a targeted supply of tempered, that is heated or cooled air to the individual body parts or body zones, thereby regulating the temperature of the body parts and adjust to the desired target temperature.
Hierzu umfassen die Luftausströmelemente
Den Leitelementen
Bei dem jeweiligen Stellglied handelt es sich beispielsweise um einen Elektromotor, so dass die Luftausströmelemente
Eine Stärke beziehungsweise ein Grad der Temperierung der jeweiligen Körperteile hängt vorzugsweise von der Differenz zwischen der Ist-Temperatur und der Soll-Temperatur des jeweiligen Körperteils ab. Weist beispielsweise der Kopf eine Ist-Temperatur von 38°C auf, und ist eine Soll-Temperatur des Kopfes von 35°C eingestellt, so erfolgt eine leichte Kühlung des Kopfes. Weist der Brustbereich eine Ist-Temperatur von 35°C auf und ist eine Soll-Temperatur des Brustbereiches von 35°C eingestellt, so erfolgt keine gezielte Erwärmung oder Kühlung des Brustbereiches, sondern der Brustbereich wird auf der Soll-Temperatur gehalten. Weisen beispielsweise die Arme, insbesondere die Oberarme, und die Hände eine Ist-Temperatur von 40°C auf und ist diesen eine Soll-Temperatur von 33°C zugeordnet, so erfolgt eine insbesondere gegenüber dem Kopf stärkere Kühlung dieser Körperteile, um deren Ist-Temperatur besonders schnell auf die Soll-Temperatur einzustellen bzw. zu bringen. Die genannte Gradabstufung kann dabei variabel sein.A strength or a degree of tempering of the respective body parts preferably depends on the difference between the actual temperature and the desired temperature of the respective body part. If, for example, the head has an actual temperature of 38 ° C., and if a setpoint temperature of the head of 35 ° C. is set, the head is cooled slightly. If the chest area has an actual temperature of 35 ° C. and if a setpoint temperature of the chest area of 35 ° C. is set, there is no targeted heating or cooling of the chest area, but the chest area is kept at the desired temperature. If, for example, the arms, in particular the upper arms, and the hands have an actual temperature of 40 ° C. and if they are assigned a setpoint temperature of 33 ° C., cooling of these body parts takes place, in particular in relation to the head, in order to determine their actual temperature. Temperature particularly fast to set or bring the target temperature. The mentioned degree graduation can be variable.
Die Einstellung der Temperatur der in den Innenraum
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