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Die Erfindung betrifft ein Klimasystem für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs sowie eine Verwendung eines Temperatursensors, mit deren Hilfe ein Raumklima in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden kann.
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Es ist bekannt ein Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage zu versehen, mit deren Hilfe ein Raumklima in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs eingestellt werden kann. Jedoch kann eine bestimmte eingestellte Klimatisierung je nach Situation des Fahrers als angenehm oder nicht so angenehm empfunden werden. Beispielsweise kann eine bestimmte eingestellte Klimatisierung im Sommer oder im Winter als unterschiedlich angenehm empfunden werden.
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Aus
DE 10 2011 016 776 A1 ist es bekannt mit Hilfe eines implantierten medizinischen Geräts, beispielsweise eines Herzschrittmachers, eine Herz- und Atemfrequenz eines Fahrers elektromagnetisch an ein Kraftfahrzeug zu senden, um die Fahrtüchtigkeit des Fahrers bewerten zu können und fahrzeugseitige Unterstützungs- und Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten.
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Es besteht das ständige Bedürfnis eine möglichst angenehme Klimatisierung für einen Fahrer in einem Kraftfahrzeug vorzusehen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine angenehme Klimatisierung für einen Fahrer in einem Kraftfahrzeug ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Klimasystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Klimasystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen mit einer Klimaanlage zur Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs, einem Temperatursensor zur Messung einer Hauttemperatur eines Fahrers, einer Detektoreinrichtung zum berührungslosen Auslesen der von dem Temperatursensor gemessenen Hauttemperatur und einer mit der Detektoreinrichtung verbundenen Steuereinrichtung zum Betrieb der Klimaanlage, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der gemessenen Hauttemperatur ein von der Klimaanlage anzusteuerndes Raumklima für den Innenraum des Kraftfahrzeugs vorgibt.
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Das von der Klimaanlage („HVAC-System“) angesteuerte Raumklima im Innenraum des Kraftfahrzeugs ist dadurch nicht fix vorgegeben, sondern situationsbedingt variabel einstellbar. Für das von der Steuereinrichtung vorgegebene Raumklima werden jedoch nicht aktuelle Wetterdaten, beispielsweise die aktuelle Außentemperatur, sondern die Hauttemperatur des Fahrers verwendet. Durch das Messen der Hauttemperatur kann abgeschätzt werden, ob dem Fahrer in der aktuellen Situation kalt oder warm ist. Wenn der Fahrer sich nicht in der Nähe der Detektoreinrichtung befindet, kann die Detektoreinrichtung nicht mit dem Temperatursensor kommunizieren und dadurch keine Hauttemperatur auslesen. Dies kann die Steuereinrichtung derart auswerten, dass eine baldige Benutzung des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer nicht bevorsteht und eine Klimatisierung des Innenraums aktuell nicht erforderlich ist. Eine unnötige Klimatisierung durch die Klimaanlage wird dadurch vermieden, so dass ein unnötiger Energieverbrauch für die Klimatisierung eingespart werden kann. Durch die von der Detektoreinrichtung berührungslos ausgelesene von dem Temperatursensor gemessene Hauttemperatur kann die Steuereinrichtung ein individuell an das aktuelle Wärmebedürfnis des Fahrers angepasstes von der Klimaanlage anzusteuerndes Raumklima vorgeben, so dass mit geringem Energieeinsatz schnell eine angenehme Klimatisierung für den Fahrer in dem Kraftfahrzeug ermöglicht ist.
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Beispielsweise kann im Winter der Fahrer sich zuvor längere Zeit im Freien aufgehalten haben und entsprechend ausgekühlt sein. Dies führt zu einer entsprechend niedrigen Hauttemperatur, so dass nach einer Detektion der Hauttemperatur durch eine berührungslose Kommunikation der Detektoreinrichtung mit dem Temperatursensor eine entsprechend hohe Temperatur im Innenraum des Kraftfahrzeugs eingestellt werden kann, um den Fahrer schnell aufwärmen zu können. Gleichzeitig ist es im Winter aber auch möglich, dass sich der Fahrer unmittelbar zuvor noch in einem geheizten Raum befunden hat und nicht ausgekühlt ist. In diesem Fall ist die Hauttemperatur des Fahrers entsprechend hoch, so dass die Steuereinrichtung keine erhöhte Temperatur im Innenraum zum Aufwärmen sondern eine entsprechend moderate Temperatur vorgibt. Vergleichbar kann im Sommer anhand der Hauttemperatur des Fahrers eine entsprechend niedrige Temperatur im Kraftfahrzeug zum Kühlen eines aufgeheizten Fahrers nach einem längeren Aufenthalt im Freien oder eine moderate Temperatur nach einem Aufenthalt in einem klimatisierten Raum vorgegeben werden.
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Vorzugsweise kann je nach aktueller Hauttemperatur des Fahrers bis zum Erreichen einer normalen Durchschnittshauttemperatur eine bewusst höhere Temperatur zum Aufwärmen des Fahrers oder eine bewusst niedrigere Temperatur zum Abkühlen des Fahrers zeitweise vorgesehen werden bevor eine Wohlfühltemperatur, insbesondere von ca. 23°C ± 3K, von der Klimaanlage angesteuert wird. Das Ausmaß mit dem die aktuell angesteuerte Temperatur von der Wohlfühltemperatur abweicht kann insbesondere proportional zum Ausmaß der Abweichung der Hauttemperatur von der normalen Durchschnittshauttemperatur sein. Die berührungslose Kommunikation des Temperatursensors mit der Detektoreinrichtung erfolgt insbesondere elektromagnetisch, beispielsweise durch Funk. Eine geeignete Ausgestaltung der Kommunikation des Temperatursensors mit der Detektoreinrichtung ist beispielsweise in
DE 10 2008 002 369 A1 beschrieben, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit Bezug genommen wird.
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Insbesondere tastet die Detektoreinrichtung mit einer, insbesondere aus dem Kraftfahrzeug herausreichenden, Reichweite ein Detektorfeld ab, wobei die Detektoreinrichtung nur dann die Steuereinrichtung startet, wenn der Temperatursensor innerhalb des Detektorfelds detektiert ist. Dadurch kann die Klimaanlage bereits das von der Steuereinrichtung vorgegebene Raumklima ansteuern bevor der Fahrer in das Kraftfahrzeug eingestiegen ist. Dadurch kann die Klimaanlage schnell eine bedarfsgerechte Vorkonditionierung im Innenraum des Kraftfahrzeugs einleiten, so dass bereits beim Einsteigen des Fahrers oder in einer vergleichsweise kurzen Zeit nach dem Einsteigen eine Wohlfühltemperatur, insbesondere von ca. 23°C ± 3K, erreicht ist, wobei gegebenenfalls zum Aufwärmen oder Abkühlen des Fahrers zeitweise eine bewusst höhere oder niedrigere Temperatur für das Raumklima von der Steuereinrichtung vorgegeben werden kann, bis die Wohlfühltemperatur angesteuert werden soll.
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Vorzugsweise beträgt die Reichweite s der Detektoreinrichtung 0,5 m ≤ s ≤ 1000 m, insbesondere 1,0 m ≤ s ≤ 500 m, vorzugsweise 2,0 m ≤ s ≤ 250 m, weiter bevorzugt 5,0 m ≤ s ≤ 100 m und besonders bevorzugt 10,0 m ≤ s ≤ 50 m. Besonders bevorzugt ist die Reichweite s individuell von dem Fahrer einstellbar. Bei einer derartigen Reichweite kann eine unnötige Klimatisierung des Kraftfahrzeugs vermieden werden, während gleichzeitig bei einer Annäherung des Fahrers an das Kraftfahrzeug rechtzeitig eine signifikante Vorkonditionierung eingeleitet werden kann. Dadurch kann beispielsweise im Winter besonders schnell eine enteiste Fensterscheibe erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Reichweite besonders niedrig eingestellt werden, beispielsweise 0,1 m ≤ s ≤ 1,0 m, insbesondere 0,2 m ≤ s ≤ 0,7 m und vorzugsweise 0,3 m ≤ s ≤ 0,5 m, so dass die Klimatisierung durch die Klimaanlage erst dann beginnt, wenn der Fahrer bereits eingestiegen ist aber beispielsweise noch nicht das Kraftfahrzeug gestartet hat. Dies erleichtert es der Detektoreinrichtung einen eng begrenzten Bereich zu detektieren, in dem der Temperatursensor bei einem in das Kraftfahrzeug sitzenden Fahrer positioniert ist. Dadurch ist es möglich, dass der Fahrer mit einem entsprechend geringeren Energieeinsatz der Detektoreinrichtung bestrahlt wird. Vorzugsweise löst die Detektoreinrichtung in Abhängigkeit des Abstands des detektierten Temperatursensors zur Detektoreinrichtung unterschiedliche Aktionen aus. Beispielsweise kann bei eine Detektion des Temperatursensors auf einem großen Abstand noch keine Klimatisierung eingeleitet werden, sondern erst wenn der Fahrer mit dem Temperatursensor sich innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne dem Kraftfahrzeug um eine hinreichend große Strecke genähert hat. Dadurch kann eine Bewegung des Fahrers auf das Kraftfahrzeug zu mit einer hinreichend guten Gewissheit festgestellt werden. Dadurch kann ein unnötiger Betrieb der Klimaanlage unterbleiben, wenn der Fahrer sich zwar in der Nähe des Kraftfahrzeugs innerhalb der Reichweite s des Detektorfelds befindet, aber sich nicht auf das Kraftfahrzeug zu bewegt, um es zu benutzen.
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Besonders bevorzugt detektiert der Temperatursensor die Hauttemperatur einer Handoberfläche einer Hand des Fahrers und/oder eine Nackenoberfläche eines Nackenbereichs des Fahrers und/oder eine Gesichtsoberfläche eines Gesichts des Fahrers und/oder eine Kopfoberfläche eines Kopfhaarbereichs des Fahrers und/oder eine Fußoberfläche eines Fußes des Fahrers. Aus der Messung der Hauttemperatur dieser Hautoberflächen kann besonders gut auf einen Kühlungs- oder Erwärmungsbedarf des Fahrers geschlossen werden. Insbesondere ist es möglich in mehrere Regionen des Fahrers die Hauttemperatur zu messen und für verschiedene Körperregionen unterschiedliche Temperierungen vorzusehen. Beispielsweise können unterschiedliche Körperregionen des Fahrers, die unterschiedliche aktuelle Hauttemperaturen aufweisen, von einer Wärmequelle mit einer unterschiedlichen Temperatur und/oder einem unterschiedlichen Wärmestrom angeströmt und/oder angestrahlt werden.
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Insbesondere ist der Temperatursensor, insbesondere im Wesentlichen vollständig, unterhalb der Haut des Fahrers implantiert angeordnet ist. Dadurch ist der Temperatursensor vor Umwelteinflüssen geschützt und kann nicht von der Haut des Fahrers abfallen. Zudem kann der implantierte Temperatursensor mit einer besonders hohen Genauigkeit die Hauttemperatur messen. Alternativ kann der Temperatursensor auch an der Hautoberfläche befestigt und/oder in der Kleidung des Fahrers vorgesehen sein. Die zur Temperaturmessung erforderliche Energie kann der Temperatursensor beispielsweise aus einer insbesondere aufladbaren Batterie erhalten und/oder durch die von der Detektoreinrichtung ausgesendeten elektromagnetischen Wellen erhalten.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Klimasystem, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, bei dem mit Hilfe eines Temperatursensors eine Hauttemperatur eines Fahrers gemessen wird und in Abhängigkeit von der gemessenen Hauttemperatur ein Raumklima für einen Innenraum des Kraftfahrzeugs gesteuert wird. Das Verfahren kann insbesondere wie vorstehend anhand des Klimasystems erläutert aus- und weitergebildet sein. Durch die ausgelesene Hauttemperatur kann ein individuell an das aktuelle Wärmebedürfnis des Fahrers angepasstes anzusteuerndes Raumklima vorgeben werden, so dass mit geringem Energieeinsatz schnell eine angenehme Klimatisierung für den Fahrer in dem Kraftfahrzeug ermöglicht ist.
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Insbesondere ist innerhalb eines, insbesondere aus dem Kraftfahrzeug herausreichenden, Detektorfelds die von dem Temperatursensor gemessene Hauttemperatur berührungslos detektierbar, wobei eine Steuerung des Raumklimas für den Innenraum des Kraftfahrzeugs beginnt, wenn der Temperatursensor innerhalb des Detektorfelds detektiert wird. Dadurch kann das vorgegebene Raumklima bereits angesteuert werden, bevor der Fahrer in das Kraftfahrzeug eingestiegen ist. Dadurch kann schnell eine bedarfsgerechte Vorkonditionierung im Innenraum des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden, so dass bereits beim Einsteigen des Fahrers oder in einer vergleichsweise kurzen Zeit nach dem Einsteigen eine Wohlfühltemperatur, insbesondere von ca. 23°C ± 3K, erreicht werden kann, wobei gegebenenfalls zum Aufwärmen oder Abkühlen des Fahrers zeitweise eine bewusst höhere oder niedrigere Temperatur für das Raumklima vorgegeben werden kann, bis die Wohlfühltemperatur angesteuert werden soll.
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Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Temperatursensors zur Messung einer Hauttemperatur eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs als Implantat im Körper des Fahrers.
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Dadurch kann die Hauttemperatur eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise eines designierten Fahrers eines Kraftfahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden. Die so gemessene Hauttemperatur kann insbesondere zur Vorkonditionierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Die Verwendung des Temperatursensors kann insbesondere wie vorstehend anhand des Klimasystems und/oder des Verfahrens erläutert aus- und weitergebildet sein. Durch die ausgelesene Hauttemperatur kann ein individuell an das aktuelle Wärmebedürfnis des Fahrers angepasstes anzusteuerndes Raumklima vorgeben werden, so dass mit geringem Energieeinsatz schnell eine angenehme Klimatisierung für den Fahrer in dem Kraftfahrzeug ermöglicht ist
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Temperatursensor berührungslos mit einer Klimaanlage zur Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs kommuniziert zur Steuerung eines Raumklimas eines Innenraums des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der gemessenen Hauttemperatur. Durch die berührungslos ausgelesene von dem Temperatursensor gemessene Hauttemperatur kann bereits vor dem Start des Kraftfahrzeugs ein individuell an das aktuelle Wärmebedürfnis des Fahrers angepasstes Raumklima vorgeben werden.
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Vorzugsweise wird der Temperatursensor für ein Klimasystem, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann und/oder für ein Verfahren, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, verwendet.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Klimasystem.
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Das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug 10 weist in seinem Inneren eine Klimaanlage zur Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs 10 auf. Die Klimaanlage wird von einer Steuereinrichtung gesteuert, die ein von der Klimaanlage anzusteuerndes Raumklima vorgibt. Die Steuereinrichtung ist mit einer Detektoreinrichtung verbunden, die innerhalb eines Detektorfelds 12 versucht einen in eine Hand 14 implantierten Temperatursensor 16 eines Fahrers 18 zu detektieren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Detektorfeld 12 eine Reichweite von ca. 100 m auf. Wenn der Fahrer 18 sich dem Kraftfahrzeug auf 100 m nähert, kann die Detektoreinrichtung den Temperatursensor 16 erfassen und eine Hauttemperatur auslesen. Mit dieser Information kann die Steuereinrichtung ein individuell an die aktuellen Wärmebedürfnisse des Fahrers angepasstes Raumklima vorgeben, das die Klimaanlage im Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 ansteuert. Dadurch kann der Fahrer in ein für seine aktuelle Situation geeignet vorkonditioniertes Kraftfahrzeug 10 einsteigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011016776 A1 [0003]
- DE 102008002369 A1 [0010]
