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Die Erfindung bezieht sich auf verschiedene Komfortfunktionen in einem Kraftfahrzeug.
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Dabei geht die Erfindung davon aus, dass beim Stand der Technik einzelne Komfortfunktionen bisher getrennt voneinander aktiviert und eingestellt werden.
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Die Erfindung geht weiter von Erkenntnissen aus, die einer Studie von H. Bubb, „Ergonomie in Mensch-Maschine-Systemen–Komfort und Ergonomie im Kraftfahrzeug" (Lehrgangsunterlagen, Haus der Technik Essen, 1995), zugrundeliegen. Demnach können verschiedene Komfortbedürfnisse des Menschen, die für das individuelle Komfortempfinden erfüllt sein sollten, in einer Komfortpyramide mit gewichteten Bedürfnisfaktoren dargestellt werden (siehe auch Exzerpt in Braess/Seiffert: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 6. Aufl. 2011, S. 464). Nach der Hierarchie dieser gewichteten Bedürfnisfaktoren werden Komfortmängel erst bewusst, wenn die darunterliegenden Bedürfnisse erfüllt sind.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, das subjektive Komfortempfinden von Personen in einem Kraftfahrzeug zu steigern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der Erfindung liegen folgende Überlegungen, Erkenntnisse und Ideen zugrunde: Bis heute werden die verschiedenen Hierarchiestufen der Bedürfnisfaktoren gemäß der oben genannten Komfortpyramide fast ausschließlich getrennt in unterschiedlichen Systemen eines Fahrzeugs mit unterschiedlichen Technologien behandelt.
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Die Erfindung betrifft daher System- und/oder Bedürfnisfaktorüberübergreifende Komfort-Konfigurationen, durch die zusätzliche Verbesserungspotenziale erschlossen werden.
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Erfindungsgemäß wird durch vorgegebene kombinierte Steuerung und/oder Regelung von im Fahrzeug vorhandenen Komfort-Systemen insbesondere dafür gesorgt, dass die „unteren” und somit wichtigsten Hierarchiestufen der Bedürfnisfaktoren zunächst erfüllt werden, bevor die „oberen” und als weniger wichtig empfundenen Ansprüche optimiert werden.
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Im Folgenden werden Beispiele zu dieser Grundidee näher erläutert:
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Beispiel 1:
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Die Reduzierung fühlbarer Schwingungen erscheint gemäß der Komfort-Pyramide wichtiger als die Minderung unerwünschter Geräusche. Deshalb werden, falls erforderlich, steuerbare Systeme im Fahrzeug, z. B. der Aggregatlager, so eingestellt, dass die Filterung der fühlbaren Schwingungen gegenüber den Schallwellen bevorzugt wird, wenn hierzu widersprüchliche Anforderungen von den Systemen erkannt werden. Die zugehörige Entscheidung kann durch Vergleich der bewerteten Schwingungsphänomene erfolgen. Entsprechend P. Zeller, „Vieweg Handbuch Fahrzeugakustik, S. 147 sind die unterschiedlichen Einstellungen der Lagerelemente im Hinblick auf das Schwing- und Akustikempfinden des Menschen (S. 47 und S. 152) klar definiert. Hierzu kann bei Erkennung von möglicherweise unkomfortablen Schwingungen bzw. Vibrationen automatisch eine Komfort-Konfiguration „Ruhe” wirksam werden.
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Beispiel 2:
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Falls der Fahrer übermüdet ist und/oder ungünstige Umfeldbedingungen (Wetterlage, Fahrbahn) vorliegen, kann beispielsweise automatisch eine Komfort-Konfiguration „Aufmerksamkeit” wirksam werden. Dazu können beispielsweise mittels der Kraftfahrzeug-Systeme folgende Einstellungen vorgenommen werden:
- • Sportliche Einstellungen von Antrieb und Fahrwerk (Agilität) werden auf komfortables Fahren umgestellt.
- • Der sportliche Motorsound wird auf beruhigend bis leicht aufmunternd (bei Übermüdung) geändert.
- • Das Aktivitätsniveau der Fahrerassistenzsysteme (z. B. Schwellwerte usw.) wird auf erhöhten Bedienkomfort, und damit auf höhere Sicherheit in schwierigen Situationen und bei Fehlbedienungen, eingestellt.
- • Gezielte Beleuchtung von situationsrelevanten Bedienelementen, zusätzlich oder intensiviert, erhöht die Aufmerksamkeit des Fahrers; denn Licht gehört zu den „unteren” Bedürfnissen.
- • Zusätzlich kann die Luftzuführung der Klimaanlage durch aufmerksamkeitserhöhende Geruchskomponenten ergänzt werden – Geruch steht in der Pyramide ganz „unten”.
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Die Erfindung schlägt demnach vorrangig eine kombinierte Aktivierung (Konfiguration) von mehreren Komfortfunktionen, sozusagen einen „integralen Komfort”, vor. Dabei kann eine Komfort-Konfiguration aus mehreren zur Auswahl vorgegebenen Komfort-Konfigurationen manuell vom Fahrzeugnutzer (z. B. Fahrer) beispielsweise über ein Auswahlmenü in einem Fahrzeugcomputer angewählt werden. Vorzugsweise aber wird eine Komfort-Konfiguration abhängig von Fahrzeug-, Fahrzeugnutzer- und/oder Umweltinformationen automatisch ausgewählt.
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Die Auswahl wird auf die im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Informationen und Funktionen zugeschnitten. Dies betrifft nicht nur die fehlende Existenz der Funktionen, sondern auch den aktuellen Zustand der einzelnen Komponenten für die Komfortsysteme. So werden defekt Geräte nicht aktiviert. Weiterhin können diverse Sensorwerte der Kraftfahrzeugsysteme und auch des Fahrgastraumes (z. B. Temperatur, Anzahl der Personen.) ausgewertet werden.
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Mit Hilfe von lokalen Sensoren, GPS, Kartenmaterial, Fahrerassistenzsystemen, Internetverbindungen usw. können Umweltinformationen, aus der näheren Fahrzeugumgebung ermittelt werden, an die die Komfort-Konfigurationen angepasst werden können.
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Ein weiterer Anwendungsfall:
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Erkannte Fahrzeug-, Nutzer- und/oder Umweltinformationen können sein:
- • Die Außentemperatur liegt unter 0 Grad
- • Frost bildet sich
- • Aktueller Wetterdienst meldet Schneefall
- • Zeitzone Europa/Deutschland Monat Dezember
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Daraus folgt beispielsweis eine automatische Auswahl der vorgegebenen Komfort-Konfiguration „Winter”. Daraufhin erfolgt eine kombinierte systemübergreifende Steuerung von Komfortsystemen zum Bedürfnisfaktor „Klima” der Komfort-Pyramide, die beispielsweise zu folgenden Reaktionen des Fahrzeugs führen kann: Die durch den Fahrer zuvor mittels klimabezogenen Komfortsystemen vorgenommenen Einstellungen (Fensterstellung, Solltemperatur, Sitzheizung, Nackenwärmer usw.) werden erfasst und abgespeichert. Solange die Komfort-Konfiguration „Winter” ausgewählt ist, werden diese Einstellungen automatisch wiederhergestellt, nachdem der Fahrer das Fahrzeug erneut in Betrieb genommen hat.
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Erfindungsgemäß findet also einerseits eine kombinierte Aktivierung von Komfortfunktionen anhand vorgegebener systemübergreifender Komfort-Konfigurationen statt, wobei vorzugsweise die Komfort-Konfigurationen zusätzlich möglichst den wichtigsten der gewichteten Bedürfnisfaktoren zugeordnet werden.
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Anhand der Zeichnung werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung noch detaillierter erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch die für die Erfindung vorrangig erforderlichen Komponenten.
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Ein elektronisches Steuergerät 1, das ein ohnehin bereits vorhandenes Steuergerät (z. B. Klima-Steuergerät) sein kann, enthält ein erfindungsgemäßes Programm-Modul 2, dem folgende Funktionalität zugeordnet ist:
Im Programm-Modul 2 sind verschiedene systemübergreifende Komfort-Konfigurationen K1 bis K4 abgespeichert, die manuell und/oder automatisch auswählbar und vorgebbar sind. Die automatische Auswahl einer Komfort-Konfiguration wird abhängig von im Funktionsmodul erfassten Fahrzeuginformationen F, und/oder Nutzerinformationen N und/oder Umfeld-Informationen U vorgenommen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Nutzer des Kraftfahrzeuges eine manuelle Auswahl einer Komfort-Konfiguration über ein Signal M einer Eingabeeinheit eines Kraftfahrzeugcomputers vornehmen. Das Programm-Modul 2 ist beispielsweise zur erfindungsgemäßen Ansteuerung jeweils einer vorgegebenen Auswahl aus vorhandenen Komfortsystemen S1 bis S12 mit diesen über ein Datenbussystem 3 verbunden.
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Folgende Komfort-Konfigurationen können beispielsweise vorgegeben und auswählbar sein:
- K1:
- „Winter”
- K2:
- „Sommer”
- K3:
- „Ruhe” und
- K4:
- „Aufmerksamkeit”
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Durch die Auswahl einer definierten Komfort-Konfiguration – hier K1 oder K2 oder K3 oder K4 – sind bestimmte dieser Konfiguration zugeordnete Komfortsysteme – hier aus S1 bis S12 – kombiniert aktivierbar. Vorzugsweis sind dabei jeder definierten Komfort-Konfiguration vorgegebene gewichtete Bedürfnisfaktoren – hier B1 bis B7 – und jedem Bedürfnisfaktor bestimmte Komfortsysteme – hier S1 bis S12 – zugeordnet.
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Folgende gewichtete Bedürfnisfaktoren können beispielsweise gemäß der Hierarchie der bekannten Komfortpyramide (oben = niedrigste Wichtung, unten = höchste Wichtung) vorgegeben und zuordenbar sein:
- B1:
- „Geruch”
- B2:
- „Licht”
- B3:
- „Vibrationen” (spürbare Schwingungen)
- B4:
- „Lärm” (hörbare Schwingungen)
- B5
- „Klima”
- B6
- „Anthropometrie” und
- B7
- „Asthetik”
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Dem Bedürfnisfaktor B1 (Geruch) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B1) zugeordnet.
- S1
- Duftstoffgenerator
- S2
- Fensterheber
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Dem Bedürfnisfaktor B2 (Licht) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B2) zugeordnet.
- S3
- Ambiente-Beleuchtung, Innen-Licht
- S4
- Komponentenbeleuchtung
- S5
- Dachhimmelsteuerung bei elektrischem Schiebedach
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Dem Bedürfnisfaktor B3 (Vibrationen) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B3) zugeordnet.
- S6
- aktives Aggregatlager
- S7
- aktive Radaufhängung
- S8
- Motorsteuerung
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Dem Bedürfnisfaktor B4 (Klima) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B4) zugeordnet.
- S2
- Fensterheber
- S9a
- Sitzheizung
- S9b
- Lenkradheizung
- S9c
- Nackenwärmer
- S9d
- Innenraumtemperatur
- S9e
- Standheizung
- S9f
- Defrost
- S9g
- Spiegelheizung
- S9h
- Heckscheibenheizung,
- S10a
- Sitzbelüftung
- S10b
- Standbelüftung
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Dem Bedürfnisfaktor B5 (Lärm) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B5) zugeordnet.
- S2
- Fensterheber
- S11
- Lautstärkeregelung für Entertainmentsysteme
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Dem Bedürfnisfaktor B6 (Anthropometrie) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B6) zugeordnet.
- S12
- Sitzverstellung
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Dem Bedürfnisfaktor B7 (Ästhetik) sind beispielsweise folgende Komfortsysteme einzeln oder in einer Gruppe G(B7) zugeordnet.
- S3
- Ambiente-Licht
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Ist beispielsweise die Komfort-Konfiguration K1: „Winter” ausgewählt, kann erfindungsgemäß folgende system- und bedürfnisübergreifende Steuerung der Komfortsysteme S ausgeführt werden, wobei der Komfort-Konfiguration K1 „Winter” beispielsweise die gewichteten Bedürfnisfaktoren B2 „Licht” und B5 „Klima” zugeordnet sind:
B2 Einfluss: Durch das Komfortsystem S3 kann eine als wärmend empfundene Ambiente-Beleuchtung (gelb) und durch das Komfortsystem S4 kann aufgrund der eher dunklen Umgebung eine vergleichsweise gedämpfte Komponentenbeleuchtung eingestellt werden. Über das Komfortsystem S5 kann der Dachhimmel geöffnet werden.
B5 Einfluss (Hauptbedürfnisfaktor): Über das Komfortsysteme S2 können alle Fenster geschlossen werden. Weiterhin können alle oder ausgewählte Heizkomfortsysteme S9a bis S9h in vorgegebener Weise kombiniert aktiviert werden.
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Ist beispielsweise die Komfort-Konfiguration K2: „Sommer” ausgewählt, kann erfindungsgemäß folgende system- und bedürfnisübergreifende Steuerung der Komfortsysteme S ausgeführt werden, wobei der Komfort-Konfiguration K2 „Sommer” beispielsweise die gewichteten Bedürfnisfaktoren B1 „Geruch” und B5 „Klima” zugeordnet sind:
B1 Einfluss: Durch das Komfortsystem S1 kann ein blumiger Duft in den Fahrgastraum eingeströmt werden.
B5 Einfluss (Hauptbedürfnisfaktor): Über das Komfortsysteme S2 können ausgewählte Fenster etwas geöffnet werden. Weiterhin können alle oder ausgewählte Kühlkomfortsysteme S9d, S10a bis S10b in vorgegebener Weise kombiniert aktiviert werden.
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Ist beispielsweise die Komfort-Konfiguration K3: „Ruhe” ausgewählt, kann erfindungsgemäß folgende system- und bedürfnisübergreifende Steuerung der Komfortsysteme S ausgeführt werden, wobei der Komfort-Konfiguration K3 „Ruhe” beispielsweise die gewichteten Bedürfnisfaktoren B2 „Licht”, B3 „Vibrationen” und B4 „Lärm” zugeordnet sind:
B2 Einfluss: Durch das Komfortsystem S3 kann eine als beruhigend empfundene Ambiente-Beleuchtung eingestellt werden.
B3 Einfluss: Über die Komfortsysteme S6 und S7 können ein aktives Aggregatlager und eine aktive Radaufhängung auf „weiche” Abstimmung eingestellt werden. Die S8 Motorsteuerung kann eine Drehzahlregelung zur Verhinderung von Motorbrummen durchführen.
B4 Einfluss (Hauptbedürfnisfaktor): Der Fensterheber S2 kann alle Fenster schließen und die Lautstärkeregelung S11 für Entertainmentsysteme kann eine vergleichsweise leise Lautstärke-Vorsteuerung aktivieren.
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Ist beispielsweise die Komfort-Konfiguration K4: „Aufmerksamkeit” ausgewählt, kann erfindungsgemäß folgende system- und bedürfnisübergreifende Steuerung der Komfortsysteme S ausgeführt werden, wobei der Komfort-Konfiguration K4 „Aufmerksamkeit” beispielsweise die gewichteten Bedürfnisfaktoren B1 „Geruch”, B2 „Licht” und B6 „Anthropometrie” zugeordnet sind.
B1 Einfluss: Durch das Komfortsystem S1 kann ein erfrischender Duft in den Fahrgastraum eingeströmt werden.
B2 Einfluss: Durch das Komfortsystem S3 könnte eine als aufmunternd empfundene Ambiente-Beleuchtung (rot) und durch das Komfortsystem S4 könnte eine vergleichsweise helle Komponentenbeleuchtung eingestellt werden.
B6 Einfluss (Hauptbedürfnisfaktor): Das Komfortsystem S12 kann eine Sitzverstellung in Richtung aufrechter Haltung vornehmen.
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In den Ausführungsbeispielen werden allgemein vorzugsweise einer Komfort-Konfiguration ein erster Hauptbedürfnisfaktor und mindestens ein in Bezug auf die Komfortpyramide höher gewichteter Zusatzbedürfnisfaktor zugeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- H. Bubb, „Ergonomie in Mensch-Maschine-Systemen–Komfort und Ergonomie im Kraftfahrzeug” (Lehrgangsunterlagen, Haus der Technik Essen, 1995) [0003]
- Exzerpt in Braess/Seiffert: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 6. Aufl. 2011, S. 464 [0003]
- P. Zeller, „Vieweg Handbuch Fahrzeugakustik, S. 147 [0010]
