DE102014206215A1

DE102014206215A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014206215A1
Application number: DE102014206215.2A
Authority: DE
Inventors: Viktor Bader; Jürgen Kranz
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Bei einem Verfahren zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung (S6) in einem Fahrzeug lässt sich der Komfort erhöhen, wenn mindestens ein erster (3) und ein zweiter Zustand (4) der Hände (1) eines Fahrzeugführers an einem Lenkrad (2) detektiert (S1) werden, wobei eine Zustandsveränderung der Hände (1) des Fahrzeugführers von dem ersten (3) in den zweiten Zustand (4) an dem Lenkrad (2) festgestellt (S3) wird und in Abhängigkeit dieser Zustandsveränderung die Beströmung (S5) der Hände (1) des Fahrzeugführers mit dem mindestens einen Luftstrom angeregt wird, welche durch das Einstellen mindestens eines Ausströmers (5) und/oder das Öffnen zusätzlicher Luftkanäle innerhalb eines Armaturenbretts (6) des Fahrzeugs (7) ausgeführt wird. Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung, die das oben genannte Verfahren ausführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug.
Bei warmen Außentemperaturen beginnen die Hände einiger Fahrzeugführer trotz laufender Klimaanlage zu schwitzen oder bei kalten Außentemperaturen zu frieren. Das Problem liegt in der globalen und nicht punktuellen Temperierung durch die Klimaanlagen des Standes der Technik. Für den Fahrer eines Fahrzeugs bedeutet dies eine unnötige Einschränkung des Komfortempfindens.
Im Fahrzeugbereich werden zurzeit Systeme zur Erzeugung bzw. Führung eines Luftstroms eingesetzt, bei denen der Luftstrom durch eine oder mehrere Öffnungen geführt wird, welche im zentralen Teil (im Pralltopf) eines Lenkrads des Fahrzeugs und/oder in einer oder mehreren Speichen dieses Lenkrads vorhanden sind. Durch die Öffnung(en) wird der Luftstrom auf ein oder beide Handgelenke eines Fahrers des Fahrzeugs gelenkt, welcher das Lenkrad umfasst. Ein Solches System ist beispielsweise in der DE 10 2008 005 894 A1 beschrieben.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, in Abhängigkeit der Umgebungstemperaturen, das thermische Komfortempfinden der Hände des Fahrzeugführers zu verbessern.
Die Erfindung schafft nunmehr zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Das Verfahren zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster und ein zweiter Zustand der Hände eines Fahrzeugführers an einem Lenkrad detektiert werden, wobei eine Zustandsveränderung der Hände des Fahrzeugführers von dem ersten in den zweiten Zustand an dem Lenkrad festgestellt wird und in Abhängigkeit dieser Zustandsveränderung die Beströmung der Hände des Fahrzeugführers mit dem mindestens einen Luftstrom angeregt wird,
welche durch das Einstellen mindestens eines Ausströmers und/oder das Öffnen mindestens eines zusätzlichen Luftkanals innerhalb eines Armaturenbretts des Fahrzeugs ausgeführt wird. Unter Beströmung im Sinne dieser Erfindung ist das gezielte Anströmen der Hände eines Fahrzeugführers mit einem Luftstrom zu verstehen.
Umfasst der Fahrer des Fahrzeugs den Lenkradkranz des Lenkrades im oberen Bereich des Lenkrades, wird in dieser Anmeldung von einem ersten Zustand der Hände des Fahrzeugführers an dem Lenkrad gesprochen.
Berührt der Fahrzeugführer das Lenkrad am Lenkradkranz im oberen Bereich (obere Lenkradhälfte bei Lenkrad in Neutralstellung), umfasst diesen aber nicht vollständig, wird in dieser Anmeldung von einem zweiten Zustand gesprochen. Im Sinne dieser Erfindung wird von einer Berührung des Lenkrades am Lenkradkranz im oberen Bereich durch den Fahrzugführer gesprochen, wenn dessen Handballen und der jeweilige Daumen und/oder die Handinnenflächen und der jeweilige Daumen an dem Lenkradkranz anliegen und das Lenkrad mittels leichtem Druck fixieren und/oder bedienen. Die restlichen Finger des Fahrzeugführers sind dabei aufgeklappt bzw. abgespreizt.
Um eine Zustandsveränderung der Hände des Fahrzeugführers von dem ersten in den zweiten Zustand festzustellen, wird der Bewegungsablauf der Hände des Fahrzeugführers mit einem oder mehreren Sensoren detektiert und die detektierten Signale in einer Verarbeitungsvorrichtung ausgewertet.
In Abhängigkeit dieser Zustandsveränderung wird die Beströmung der Hände des Fahrzeugführers mit dem mindestens einen Luftstrom angeregt. Unter der Beströmung der Hände des Fahrzeugführers im Sinne dieser Erfindung ist die Beströmung der Handinnenflächen und/oder der Handballen und/oder der Finger eines Fahrzeugführers zu verstehen.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Einstellung des mindestens einen Ausströmers durch die Verstellung der Lamellen innerhalb des mindestens einen Ausströmers realisiert.
Bei dem mindestens einen zusätzlichen Luftkanal kann es sich um einen Luftkanal handeln, der an einer das Kombiinstrument aufnehmenden Hutze des Armaturenbretts platziert ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug bereitgestellt, welche erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Sensor zum Detektieren eines ersten und eines zweiten Zustands der Hände eines Fahrzeugführers an einem Lenkrad vorgesehen ist. Weiterhin ist eine Steuerungs- und Verarbeitungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine Zustandsveränderung der Hände des Fahrzeugführers an dem Lenkrad aufgrund von Signalen des Sensors feststellt und ein Steuersignal für mindestens eine Verstelleinrichtung erzeugt. Aufgrund der Feststellung der Zustandsveränderung der Hände des Fahrzeugführers an dem Lenkrad steuert die mindestens eine Verstelleinrichtung die Ausströmrichtung des mindestens einen Luftstroms zur lokalen Beheizung oder Klimatisierung eines Ausströmers in dem Fahrzeug zu den Händen des Fahrzeugführers. Ergänzend oder alternativ kann die Verstelleinrichtung die Ausströmrichtung des Luftstroms durch das Öffnen von zusätzlichen Luftkanälen, welche sich innerhalb des Armaturenbretts des Fahrzeugs befinden, steuern.
Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug kann es sich bei dem mindestens einen Sensor zum Detektieren eines ersten und eines zweiten Zustands der Hände eines Fahrzeugführers, an einem Lenkrad beispielsweise um einen Drucksensor oder Ultraschallsensor handeln. Eine Kombination mehrerer unterschiedlicher Sensoren ist möglich. Zudem kann der mindestens eine Sensor als IR-System und/oder kamerabasiertes System ausgeführt sein.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug ist dies mit einem Kamerasystem zur Aufnahme eines Bewegungsablaufs der Hände des Fahrzeugführers und einer Bildverarbeitungseinheit zur Analyse der aufgenommenen Bewegung ausgestattet. Die Bilddaten werden an eine Bildverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs weitergeleitet, wo sie ausgewertet werden. Anhand des Auswertungsergebnisses kann durch einen Vergleich mit einem vorgegebenen Bewegungsmuster die Zustandsveränderung erkannt werden, die zu der Anregung der Beheizung und/oder Klimatisierung führt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Bewegungsmuster vorgegeben, das die Zustandsveränderung definiert, die zu der Anregung der Klimatisierung führt, um unbeabsichtigte Klimatisierungsprozesse zu vermeiden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Bewegungsmuster um das im Folgenden beschriebene Szenario. Die Hände oder nur eine Hand eines Fahrzeugführers befinden sich im oberen Bereich des Lenkrades (obere Lenkradhälfte bei Lenkrad in Neutralstellung) und halten dieses wie üblich während einer Fahrt fest. Wenn der Fahrzeugführer eine oder beide Hände aufklappt, das heißt seine Finger spreizt ohne den Handkontakt zum Lenkrad zu verlieren, indem er die Handballen und gegebenenfalls den jeweilige Daumen und/oder die Handinnenflächen und gegebenenfalls den jeweilige Daumen an dem Lenkradkranz anliegen lässt und das Lenkrad mittels leichtem Druck fixiert und/oder bedient, wird dies als Zustandsveränderung gewertet, die zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung der Hände anregt.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:
1 Eine Ansicht auf das Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit den Händen des Fahrzeugführers am Lenkrad in einem ersten Zustand im oberen Bereich der oberen Lenkradhälfte;
2 Eine Ansicht auf das Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit den Händen des Fahrzeugführers am Lenkrad in einem ersten Zustand im unteren Bereich der oberen Lenkradhälfte;
3 Die Ansicht aus 1 mit den Händen in einem zweiten Zustand im oberen Bereich der oberen Lenkradhälfte;
4 Die Ansicht aus 2 mit den Händen in einem Zweiten Zustand im unteren Bereich der oberen Lenkradhälfte;
5 Eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung in einem Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
1 zeigt die Hände (1) eines Fahrzeugführers, die sich im oberen Bereich des Lenkrades (2) (oberer Bereich der oberen Lenkradhälfte) eines Kraftfahrzeuges befinden und den Lenkradkranz des Lenkrades (2) umfassen. Das Umfassen des Lenkradkranzes stellt einen ersten Zustand (3) der Hände (1) dar.
2 zeigt die Hände (1) des Fahrzeugführers, die sich im oberen Bereich des Lenkrades (2) (unterer Bereich der oberen Lenkradhälfte) des Kraftfahrzeuges befinden und den Lenkradkranz des Lenkrades (2) umfassen. Das Umfassen des Lenkradkranzes stellt einen ersten Zustand (3) der Hände (1) dar.
3 zeigt die Hände (1) aus 1 an der gleichen Position an dem Lenkradkranz. Im Gegensatz zu 1 umfassen die Hände (1) den Lenkradkranz nicht mehr; die Finger (9) sind gespreizt und die Handflächen (10) im Wesentlichen eben. Es ist jedoch zu erkennen, dass beide Handflächen Kontakt zu dem Lenkradkranz haben, den Lenkradkranz also berühren. Diese Situation, in der die Hände (1) den Lenkradkranz zwar berühren, aber nicht umfassen, stellt einen zweiten Zustand (4) der Hände (1) dar.
4 zeigt die Hände (1) aus 2 an der gleichen Position an dem Lenkradkranz. Im Gegensatz zu 2 umfassen die Hände (1) den Lenkradkranz nicht mehr; die Finger (9) sind gespreizt und die Handflächen (10) im Wesentlichen eben. Es ist jedoch zu erkennen, dass beide Handflächen Kontakt zu dem Lenkradkranz haben, den Lenkradkranz also berühren. Diese Situation, in der die Hände (1) den Lenkradkranz zwar berühren, aber nicht umfassen, stellt einen zweiten Zustand (4) der Hände dar
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung (S6) in einem Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Der Sensor (11), in dieser Ausgestaltung ein Kamerasystem, detektiert (S1) bzw. nimmt einen Bewegungsablauf der Hände (1) des Fahrzeugführers auf. Diese Bilder werden an die Bildverarbeitungseinheit (12) zur Analyse und Auswertung (S3) der aufgenommenen Bewegungen weitergeleitet (S2). Anhand des Auswertungs-bzw. Analyseergebnisses kann durch einen Vergleich mit einem vorgegebenen Bewegungsmuster die Zustandsveränderung von einen ersten (3) in einen zweiten Zustand (4) erkannt werden. Die Bildverarbeitungseinheit (12) sendet aufgrund der Feststellung der Zustandsveränderung der Hände (1) des Fahrzeugführers an einem Lenkrad (2) ein Steuersignal (S4) an die mindestens eine Verstelleinrichtung (13). Die mindestens eine Verstelleinrichtung (13) regt (S5) die lokale Beheizung und/oder Klimatisierung (S6) der Hände (1) des Fahrzeugführers mittels einer Belüftungseinrichtung in dem Pralltopf (8) eines Lenkrads (2) an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008005894 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung (S6) in einem Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster (3) und ein zweiter Zustand (4) der Hände (1) eines Fahrzeugführers an einem Lenkrad (2) detektiert (S1) werden, wobei eine Zustandsveränderung der Hände (1) des Fahrzeugführers von dem ersten (3) in den zweiten Zustand (4) an dem Lenkrad (2) festgestellt (S3) wird und in Abhängigkeit dieser Zustandsveränderung die Beströmung (S5) der Hände des Fahrzeugführers mit dem mindestens einen Luftstrom angeregt wird, welche durch das Einstellen mindestens eines Ausströmers (5) und/oder das Öffnen zusätzlicher Luftkanäle innerhalb eines Armaturenbretts (6) des Fahrzeugs (7) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungsablauf der Hände des Fahrzeugführers aufgenommen (S1) und analysiert (S3) wird, um die Zustandsveränderung zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfassen des Lenkradkranzes des Lenkrades (2) im oberen Bereich des Lenkrades (2) den ersten Zustand (3) der Hände (1) darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Berühren, aber nicht Umfassen des Lenkradkranzes im oberen Bereich des Lenkrades (2) den zweiten Zustand (4) der Hände (1) darstellt.
Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Luftstroms zur lokalen Beheizung und/oder Klimatisierung (S6) in einem Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (11) zum Detektieren (S1) eines ersten (3) und eines zweiten Zustands (4) der Hände (1) eines Fahrzeugführers an einem Lenkrad (2) vorgesehen ist, dass weiterhin eine Steuerungs- und Verarbeitungsvorrichtung (12) vorgesehen ist, die eine Zustandsveränderung der Hände des Fahrzeugführers an dem Lenkrad aufgrund von Signalen des Sensors (11) feststellt (S3) und ein Steuersignal (S4) für mindestens eine Verstelleinrichtung (13) erzeugt, wobei die mindestens eine Verstelleinrichtung (13) aufgrund der Feststellung der Zustandsveränderung der Hände (1) des Fahrzeugführers an dem Lenkrad (2) die Ausströmrichtung eines Ausströmers (5) in dem Fahrzeug und/oder durch Öffnen von zusätzlichen Luftkanälen, welche sich innerhalb des Armaturenbretts (6) des Fahrzeugs (7) befinden, den mindestens einen Luftstrom zur lokalen Beheizung oder Klimatisierung (S6) zu den Händen (1) des Fahrzeugführers steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (11) ausgebildet ist als Drucksensor, Ultraschallsensor, IR-System und/oder kamerabasiertes System.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zusätzliche Luftkanal an einer das Kombiinstrument aufnehmenden Hutze (14) des Armaturenbretts (6) platziert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmrichtung des Ausströmers (5) durch die Verstellung der Lamellen (15) innerhalb der Ausströmers (5) erreichbar ist.