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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Komforterkennung eines Insassen.
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Aus dem Stand der Technik sind Systeme zur Erkennung einer abgegebenen Feuchtigkeit eines Körpers bekannt. Die
DE 10 2006 017 217 A1 offenbart ein solches System mit zumindest einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit an einem Fahrzeugsitz angeordnet ist, wodurch die abgegebene Feuchtigkeit des Körpers eines Insassen gemessen werden kann. Sobald sich der Insasse in Kontakt mit dem Fahrzeugsitz befindet, kann die abgegebene Feuchtigkeit des Insassen erfasst werden, wobei die relative Feuchte mittels eines hygroskopischen Kunststofffadens gemessen wird, der bei einer aufgenommenen Feuchtigkeit die Länge verändert, wobei die Längenänderung in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Nachteilhaft bei diesem System ist zum einen die träge Messmethode, bei der zuerst die Längenänderung der Sensoreinheit in ein elektrisches Signal umgewandelt werden muss, bevor ein Parameter zur Bestimmung des Komfort des Insassen bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus wird die Sensoreinheit in einem Sichtbereich des Fahrzeugbauteils angeordnet, was zum einen die Ausfallwahrscheinlichkeit infolge von Beschädigung der Sensoreinheit und zum anderen das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugbauteils negativ beeinflusst. Des Weiteren ist ein direkter Kontakt der Sensoreinheit mit dem Fahrzeuginsassen nicht möglich, da sich die Sensoreinheit in einem Kraftfahrzeugbauteil befindet, sodass es zu Messungenauigkeiten kommen kann. Auch die
US 2015/0 127 215 A1 zeigt eine solches System zur Erkennung einer abgegebenen Feuchtigkeit eines Körpers in einem Fahrzeug.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System mit einer Sensoreinheit zur Verfügung zu stellen, das auf einfache und kostengünstige Weise eine präzise Aussage zu dem Komfort des Insassen bereitstellt und bei dem der konstruktive Aufwand für das System innerhalb des Fahrzeugs möglichst gering gehalten wird.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System beschrieben worden sind, selbstverständlich auch in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in dem unabhängigen Systemanspruch angegebenen Systems möglich.
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Erfindungsgemäß weist das Klimasystem für ein Fahrzeug zumindest eine erste Sensoreinheit und zumindest eine Fahrzeugelektronik auf, wobei die Sensoreinheit in Signalverbindung mit der Fahrzeugelektronik steht und derart ausgestaltet ist, dass unter einer Feuchtigkeitseinwirkung eine elektrische Grundgröße an der Sensoreinheit ermittelt wird, um den Komfort eines Insassen zu erfassen. Die Sensoreinheit ist dabei an einem vom Insassen tragbaren Element angeordnet. Unter einem Klimasystem im Sinne der Erfindung soll eine Klimaanlage und/oder eine Belüftungsanlage eines Fahrzeugs verstanden werden, mit welcher zumindest die Temperatur von zumindest einem Fahrzeugbauteil und/oder von dem Fahrzeuginnenraum eingestellt werden kann. Eine Fahrzeugelektronik kann zum Beispiel in Form einer Bordelektronik oder eines Bordcomputers ausgebildet sein, ist aber auf eine derartige Gestaltung nicht begrenzt und kann ebenso als ein eigenständiges Bauteil ausgebildet sein. Die Fahrzeugelektronik ist in Signalverbindung mit der Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit unter einer Feuchtigkeitseinwirkung eine elektrische Grundgröße ermittelt, welche an die Fahrzeugelektronik übertragen wird, sodass der Komfort eines Insassen erfasst werden kann. Die Sensoreinheit ist dabei an und/oder in einem vom Insassen tragbaren Element angeordnet. Eine derartige Sensoreinheit, welche in und/oder an einem tragbaren Element angeordnet ist, hat zum Vorteil, dass eine unmittelbare Feuchtigkeitseinwirkung an der Sensoreinheit ermittelt werden kann, sodass der Komfort eines Insassen präzise erfasst werden kann. Darüber hinaus ermöglicht eine Sensoreinheit, welche an und/oder in einem vom Insassen tragbaren Element angeordnet ist, eine Aussage darüber zu treffen, ob und wie viel Feuchtigkeit an der Sensoreinheit vorhanden ist. Dadurch kann der Komfort eines Insassen präzise erfasst und ermittelt werden, wobei der Feuchtigkeitswert zur Steuerung des Klimasystems verwendet wird.
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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 tragbare Element auf die Sensoreinheit übertragen wird, sodass eine Veränderung einer elektrischen Grundgröße einen Hinweis auf den Komfort des Insassen gibt.
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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 der elektrischen Grundgröße an der Sensoreinheit, kann präzise das Gefühl und die Zufriedenheit des Insassen kontrolliert werden.
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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. 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.
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Unter einem Fahrzeug im Sinne der Erfindung können ein Kraftfahrzeug, Flugzeuge, Schiffe und Schienenfahrzeuge verstanden werden.
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Die Sensoreinheit kann erfindungsgemäß derart ausgestaltet sein, dass eine Übertragung von Energie und/oder Daten elektromagnetisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv und/oder optisch erfolgen kann. Dafür weist die Sensoreinheit vorzugsweise eine erste Transponder-Einheit mit zumindest einer Spule und/oder einer Lichtquelle und/oder einem Sensor und/oder einer Kondensatorplatte auf. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das tragbare Element einen Transponder aufweist, welcher die Daten und/oder die Energie von bzw. zu der Sensoreinheit überträgt, wobei jeweils Energie und/oder Daten gesendet und/oder empfangen werden können, sodass eine bidirektionale Energie- und/oder Datenübertragung ermöglicht ist. Die Sensoreinheit und/oder das tragbare Element weisen dementsprechend zumindest einen Transponder auf, welcher eine Datenschnittstelle für die Übertragung der Daten aufweist, wobei Bluetooth und/oder NFC und/oder Wireless-LAN und/oder GSM für die Übertragung der Daten zum Einsatz kommen kann. Der Einsatz von Bluetooth ermöglicht eine schnelle und flexible Verbindung zwischen der Sensoreinheit und/oder dem tragbaren Element und der Fahrzeugelektronik, wobei es sich bei der Fahrzeugelektronik auch um ein tragbares elektronisches Gerät wie zum Beispiel ein tragbares Telefon handeln kann. Die Übertragung über NFC (Near Field Communication) ermöglicht eine sichere und komfortable Übertragung der Daten von der Sensoreinheit und/oder dem tragbaren Element an die Fahrzeugelektronik, wobei die Sicherheit dadurch erhöht wird, dass die Übertragung nur über eine geringe Distanz ermöglicht ist und eine Manipulation durch Dritte verhindert werden kann.
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Wireless LAN ermöglicht die Datenübertragung über ein drahtloses lokales Netzwerk, wobei eine große Sendeleistung und Reichweite mit einer hohen Datenübertragungsrate herstellbar ist. Die Übertragung über das GSM-Netz ermöglicht eine große Reichweite, da es sich um den Standard für voll digitale Mobilfunknetze handelt, welche für leistungsvermittelte und paketvermittelte Datenübertragung genutzt werden. Dementsprechend können die Daten über eine große Reichweite hinaus an externe Geräte, zum Beispiel tragbare Telefone oder Computer, gesendet werden, sodass zum Beispiel die Zustandsdaten an den Benutzer oder an eine Werkstatt übermittelt werden können. Im Rahmen der Erfindung kann die Übertragung der Energie und/oder der Daten elektromagnetisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv und/oder optisch erfolgen. Hierbei kann das Prinzip der kabellosen Übertragung auf alle elektromagnetischen Übertragungsverfahren und Übertragungsfrequenzen bezogen werden, welche sich durch Gasstrecken führen lassen. Darüber hinaus ist auch eine kabelgebundene Übertragung der Daten von der Sensoreinheit und/oder dem tragbaren Element an die Fahrzeugelektronik denkbar.
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Vorteilhafterweise kann die Sensoreinheit flexibel ausgestaltet sein. Wird eine Sensoreinheit entsprechend flexibel und somit anpassbar ausgestaltet, so kann diese an die Form des tragbaren Elementes angepasst werden. Dies hat zum Vorteil, dass ein Bereich des Insassen durch die Sensoreinheit erfasst wird, welcher unmittelbar in Kontakt mit diesem tragbaren Element kommt. Dies ist bevorzugt an den Stellen der Fall, an denen der Insasse direkt mit der Haut oder mit dem Bereich des Körpers in Kontakt kommt, an dem Feuchtigkeit infolge von Transpiration austritt. Dies ermöglicht eine präzise Sensierung der Feuchtigkeitseinwirkung und infolgedessen eine präzise Kontrolle des Komfort des Insassen. Die Sensoreinheit ist dabei anpassbar bzw. angepasst an die Form bzw. die Geometrie des tragbaren Elementes, insbesondere an 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 kann. Durch die flexible Anordnung der Sensoreinheit wird darüber hinaus vermieden, dass Krafteinwirkung durch Fremdkörper, zum Beispiel harte Gegenstände, Schäden oder eine Zerstörung der Sensoreinheit hervorrufen.
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Im Rahmen der Erfindung kann das tragbare Element ein Kleidungsstück und/oder ein Schmuckstück und/oder ein tragbares elektronisches Gerät sein. Handelt es sich bei dem tragbaren Element um ein Kleidungsstück, so kann die Sensoreinheit in diesem Kleidungsstück und/oder an dem Kleidungsstück angeordnet sein, sodass der Körper des Insassen unmittelbar mit der Sensoreinheit in Kontakt bringbar ist. Bei dem Kleidungsstück kann es sich um eine Kopfbedeckung, ein Oberteil, ein Beinbekleidung oder Unterwäsche handeln. Dementsprechend sind jegliche Kleidungsstücke denkbar, welche unmittelbar mit der Haut des Insassen in Kontakt bringbar sind. Ein Schmuckstück kann im Rahmen der Erfindung als eine Uhr, insbesondere Armbanduhr/SmartWatch, eine Kette, ein Armband/Fitnessband/Healthtracker oder Ähnliches verstanden werden. Ein elektronisches Gerät kann erfindungsgemäß ein Mobilgerät in Form von einem Mobiltelefon, Smartphone, Tablet-Computer, PDA, MP3-Player, Foto- oder Videogerät sein.
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Es ist des Weiteren denkbar, dass die Sensoreinheit zumindest teilweise unter einer Oberfläche des tragbaren Elements angeordnet ist. Dementsprechend wird die Sensoreinheit durch die vom tragbaren Element gegebene Oberfläche zum einen geschützt und zum anderen wird das äußere Erscheinungsbild des tragbaren Elementes durch die Sensoreinheit nicht beeinträchtigt. Folglich wird die gegebene Oberfläche bzw. das Design des tragbaren Elementes durch die Sensoreinheit nicht beeinflusst, sondern die ursprüngliche äußerliche Gegebenheit aufrechterhalten, sodass die Sensoreinheit nicht im Sichtbereich des Insassen optisch auffällt. 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 tragbaren Elementes eingearbeitet, sodass hierdurch eine Feuchtigkeit des Insassen in Richtung Sensoreinheit transportiert werden kann.
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Erfindungsgemäß weist die Sensoreinheit zumindest ein flexibles Sensorelement auf, wobei das Sensorelement insbesondere filiform ausgestaltet sein kann. Das flexible Sensorelement, welches insbesondere filiform ausgestaltet ist, ermöglicht eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Sensoreinheit, wobei das zumindest eine Sensorelement insbesondere elektrisch leitend ausgeführt ist, sodass beispielsweise eine Widerstandsänderung an dem Sensorelement infolge der Feuchtigkeitseinwirkung gemessen werden kann. Besonders bevorzugt sind die Sensorelemente filiform, d. h. fadenförmig, ausgestaltet, sodass eine einfache und unauffällige Verlegung der Sensorelemente in dem tragbaren Element ermöglicht ist. Dabei kann das Sensorelement in das Material des tragbaren Elementes und/oder zwischen dem tragbaren Element und der Haut des Insassen angeordnet werden, insbesondere in einem Bereich, in welchem der Insasse in Kontakt mit diesem kommt, welcher allerdings nicht unmittelbar in dem Sichtfeld des Insassen angeordnet ist. Die flexible Ausgestaltung ermöglicht dabei eine Anpassung des Sensorelementes an die Bewegung, Druck oder die Bauteilgeometrie des tragbaren Elementes. Bei einer zusätzlich filiformen Ausgestaltung des Elementes kann dieses zumindest teilweise in das Obermaterial des tragbaren Elementes 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, aufgrund dessen eine nahezu direkte Sensierung am Körperteil durchführbar ist. Vorteilhaft kann es darüber hinaus sein, wenn die Sensoreinheit und/oder das Sensorelement spiralförmig oder linienförmig angeordnet sind. Unter spiralförmig ist hierbei eine kurvenförmige Anordnung der Sensoreinheit und/oder des Sensorelementes zu verstehen, wobei insbesondere der spiralförmige Verlauf entlang der Kontaktflächen des Insassen mit dem tragbaren Element abgedeckt wird. Auch eine linienförmige Anordnung der Sensoreinheit und/oder des Sensorelementes hat zum Zweck, dass ein optimaler Bereich des Fahrzeugbauteils des tragbaren Elementes sensiert werden kann. Linienförmig beinhaltet aber auch eine Matrixform, welche durch eine Vielzahl von Sensorelementen aufgespannt wird. Die Sensoreinheit kann erfindungsgemäß aus einem oder mehreren Sensorelementen und/oder einer Mehrzahl an Zusatzgarnen ausgestaltet sein. Durch entsprechende Garnkonstruktionen, bestehend aus Sensorelementen und Zusatzgarn, welches um (Umwindegarn) oder zwischen den faden-/garnförmigen Sensorelementen angeordnet ist, können anforderungsspezifische Ausführungsformen hergestellt werden. Dabei kann die anforderungsspezifische Materialwahl für das Sensorelement und/oder das Zusatzgarn (Umwindegarn) unterschiedlich aufgebaut oder gewickelt werden. Durch die Kombination verschiedener Materialien und der Dichte der Umwindung kann eine Vielzahl an Garnen entsprechend den benötigten Anforderungen zum Einsatz kommen. Denkbar sind bspw. texturierte, glatte Multifilament- oder Monofilamentgarne aus Polyamid, Polyester, Drähte und Litzen aus versilbertem Kupfer, Edelstahl, Reinsilber, Messing, Elastane, Gummi, Mikrofaser- und Flauschgarne sowie wasserlösliche, selbstklebende oder flammenhemmende Spezialfasern.
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Zumindest ein flexibles Sensorelement ist erfindungsgemäß von zumindest einem Isolationsmittel umgeben. Ein Isolationsmittel dient dem Schutz des Sensorelementes vor Umwelteinflüssen und vor einem Kurzschluss. Das Isolationsmittel kann das Sensorelement vollflächig umgeben oder nur an Teilen des Sensorelementes angeordnet sein, wodurch ein Kontakt mit zum Beispiel einem weiteren 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 dem Isolationsmittel und dem Sensorelement gegeben ist. Es ist des Weiteren denkbar, dass das Isolationsmittel hüllenartig um das Sensorelement angeordnet ist und/oder das Sensorelement von dem Isolationsmittel umwickelt ist. Dabei kann das Isolationsmittel einen Zellstoff und/oder eine Naturfaser und/oder einen Kunststoff aufweisen. Denkbar sind bspw. texturierte, glatte Multifilament- oder Monofilamentgarne aus Polyamid, Polyester, Elastane, Gummi, Mikrofaser- und Flauschgarne sowie wasserlösliche, selbstklebende oder flammenhemmende Spezialfasern.
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Das Isolationsmittel wirkt hygroskopisch. Ein hygroskopisch wirkendes Isolationsmittel ist vorteilhaft für die Feuchtigkeitseinwirkung auf das Sensorelement und/oder die Sensoreinheit, da hierdurch gewährleistet wird, dass die vom Insassen abgegebene Feuchtigkeit optimal zur Sensoreinheit transportiert wird, wodurch die Sensierung und somit das Messergebnis verbessert ist. Dringt die Feuchtigkeit in das Isolationsmittel, so verringert sich der Widerstand des elektrisch leitenden Sensorelementes. Abhängig von der Lage und Geometrie des Sensorelementes und des Isolationsmittels kann dabei die gesamte Länge des Sensorelementes als Sensoreinheit genutzt werden. Die gemessene Widerstandsänderung gibt Aufschluss über den Komfort des Insassen. Besonders bevorzugt kommen Naturfasern und/oder Zellstoff als Isolationsmittel zum Einsatz, da diese kostengünstig und einfach zu verarbeiten sind, wobei gleichzeitig die nötigen Materialeigenschaften für die Sicherstellung der Funktion der Sensoreinheit vorhanden sind. Besonders geeignet sind Werkstoffe, die in Form von Fäden oder Garn ausgestaltet sind, sodass diese mit dem Sensorelement verbunden werden können. Dabei kann das Isolationsmittel auch durch das tragbare Element selbst gebildet werden, zum Beispiel wenn es sich um ein Kleidungsstück handelt, so bildet das Material des Kleidungsstücks selber eine Form von Isolationsmittel. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Verarbeitung der Sensoreinheit und/oder des Sensorelementes sichergestellt werden, ohne die Funktionalität der Sensoreinheit negativ zu beeinflussen.
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Darüber hinaus ermöglichen Naturfasern und Zellstoffe eine flexible Ausgestaltung des Isolationsmittels, sodass das Sensorelement die benötigte Flexibilität aufweist, damit diese optimal in dem tragbaren Element angeordnet und/oder daran angepasst werden können.
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Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass die Sensoreinheit und/oder das Sensorelement flächenförmig in dem tragbaren Element angeordnet werden. Gegenteilig zu punktförmigen Sensoreinheiten ermöglichen flächenförmige Sensorelemente und/oder Einheiten eine elektrische Widerstandsmessung infolge einer Feuchtigkeitseinwirkung entlang einer größeren Fläche und/oder Strecke, sodass präzise Aussagen zum Komfort des Insassen entlang größerer Bereiche der Kontaktfläche gemacht werden können. Dies ermöglicht die Verwendung einer geringen Anzahl an Sensoreinheiten und/oder Sensorelementen, wodurch Kosten eingespart und aufwendige Verarbeitungsschritte verhindert werden können. Eine Verkabelung und/oder Verbindung 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 Insassen 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.
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Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Sensoreinheit und/oder das Sensorelement dreidimensional ausgestaltet ist. Mit dreidimensional ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Sensoreinheit und/oder das Sensorelement innerhalb des tragbaren Elementes 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 tragbaren Elementes direkt, sondern auch in seinem Verlauf nach innen sensiert werden. Das gibt Aufschluss darüber, wie intensiv der Insasse schwitzt/transpiriert, sodass daraufhin das Klimasystem des Fahrzeugs entsprechend Gegenmaßnahmen einleiten kann.
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Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass zumindest eine zweite Sensoreinheit im Fahrzeug und/oder an dem tragbaren Element angeordnet ist, wobei die zumindest zweite Sensoreinheit in Signalverbindung mit der Fahrzeugelektronik und/oder der ersten Sensoreinheit steht und wobei durch die zweite Sensoreinheit Vitaldaten des Insassen messbar sind, um den Komfort des Insassen zu kontrollieren. Auch ist es denkbar, dass eine weitere Sensoreinheit in oder an einem Fahrzeugbauteil des Fahrzeugs angeordnet ist. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein Fahrzeugbedienelement und/oder eine Sitzanordnung. Die zweite Sensoreinheit zur Erfassung von Vitaldaten des Insassen kann diese entsprechend unmittelbar am Insassen selber, das heißt durch das tragbare Element, erfassen oder durch einen im Fahrzeug angebrachten Sensor sensiert werden. Handelt es sich bei dem tragbaren Element beispielsweise um ein Schmuckstück in Form einer Uhr, insbesondere einer Smart Watch, oder um weitere elektronische tragbare Geräte, insbesondere Smartphone oder Tablet, können die Vitaldaten durch gattungsgemäße tragbare Elemente erfasst und unmittelbar an die Fahrzeugelektronik und/oder die erste Sensoreinheit übertragen werden. Befindet sich die zweite Sensoreinheit in dem Fahrzeug, insbesondere an einem Fahrzeugbauteil, so kann ein entsprechender Sensor die Vitaldaten des Insassen durch den Kontakt des Insassen mit dem entsprechenden Fahrzeugbauteil erfassen. Unter Vitaldaten sind im Sinne der Erfindung Parameter zu verstehen, welche die Grundfunktionen des menschlichen Körpers widerspiegeln. Darunter fällt zum Beispiel die Herzfrequenz, der Blutdruck, die Körpertemperatur und/oder die Atemfrequenz des Insassen. Auf Basis der Vitaldaten können weitere präzise Aussagen über den Komfort des Insassen ermittelt werden, sodass das Klimasystem des Fahrzeugs daraufhin entsprechende Einstellungen vornehmen kann. Erfindungsgemäß können zur Messung z. B. Infrarot-Temperatursensoren, Beschleunigungsaufnehmer, Feuchtigkeitssensoren, Pulsfrequenzmessgeräte und/oder Blutdruckmessgeräte zum Einsatz kommen und für die Erfassung von Vitalparametern des Insassen verwendet werden.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
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Die nachstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System 100 für ein Fahrzeug 50. Das Fahrzeug 50 weist dabei die Fahrzeugelektronik 20 auf, welche innerhalb des Fahrzeugs 50 angeordnet ist und zum Beispiel in Form der Bordelektronik 20 und/oder eines tragbaren elektronischen Gerätes ausgebildet ist. Des Weiteren ist in dem Fahrzeug 50 eine zweite Sensoreinheit 40 angeordnet, wobei sich in der 1 die zweite Sensoreinheit 40 in einem Bereich des Fahrzeugs 50 befindet, in welchem sich der Kopf des Insassen befindet, sodass die zweite Sensoreinheit 40 Vitaldaten im Bereich des Kopfes des Insassen erfassen kann. Die zweite Sensoreinheit 40 kann dabei beispielsweise die Körpertemperatur des Insassen messen. Die dadurch gewonnen Vitaldaten werden an die Fahrzeugelektronik 20 übertragen und in die Regelung des Klimasystems 100 mit aufgenommen. Darüber hinaus zeigt die 1 das tragbare Element 30, welches hierbei als eine Armbanduhr 30 ausgebildet ist, und eine erste Sensoreinheit 10 sowie eine zweite Sensoreinheit 40 aufweist. Die erste Sensoreinheit 10 ist dabei in dem Armband der Armbanduhr 30/des tragbaren Elementes 30 angeordnet. Die zweite Sensoreinheit 40 befindet sich unterhalb des Anzeigeelementes des tragbaren Elementes 30 und zu der Hautoberfläche des Insassen angeordnet, wobei die zweite Sensoreinheit 40 weitere Vitaldaten des Insassen zum Beispiel in Form der Herzfrequenz und/oder des Pulses des Insassen erfassen kann. Die erfassten Daten der ersten Sensoreinheit 10 und der zweiten Sensoreinheit 40 werden durch das tragbare Element 30 an die Fahrzeugelektronik 20 des Fahrzeugs 50 übermittelt. Dabei kann das tragbare Element 30 beispielsweise eine Bluetooth-Schnittstelle aufweisen, welche in Signalverbindung mit der Fahrzeugelektronik 20 des Fahrzeugs 50 steht.
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Die 2a bis 2e zeigen mögliche Ausführungsbeispiele für die Anordnung der ersten Sensoreinheit 10 an möglichen Ausführungsformen von tragbaren Elementen. Die 2a zeigt dabei ähnlich wie die 1 ein tragbares Element 30 in Form einer Armbanduhr, wobei es sich insbesondere um eine Smart Watch 30 handelt, bei der die erste Sensoreinheit 10 in dem Armband und/oder in einem Bereich hinter dem Anzeigeelement der Armbanduhr 30 angeordnet ist, welche in Richtung der Haut des Insassen zeigt. In 2b ist ein tragbares Element 30 in Form einer Brille 30 zu sehen, wobei die erste Sensoreinheit 10 im Bereich der Brillenbügel angeordnet ist, sodass eine Feuchtigkeitseinwirkung auf die Sensoreinheit 10 im Bereich des Brillenbügels am Kopf des Insassen erfasst werden kann. In 2c ist ein tragbares Element 30 in Form eines Sockens 30 gezeigt, wobei die erste Sensoreinheit 10 sich unter der Oberfläche 31 des tragbaren Elementes 30 befindet. Die 2d zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen tragbaren Elementes 30, wobei es sich hierbei um ein Paar Schuhe 30 handelt, bei dem die erste Sensoreinheit 10 sich unterhalb der Oberfläche 31 des Schuhs 30 befindet. Die 2e zeigt ein tragbares Element 30 in Form eines T-Shirts 30, wobei sich auch hier die Sensoreinheiten 10 unter der Oberfläche 31 und im Bereich des Kragens des tragbaren Elementes 30 befinden. Entsprechend des Ausführungsbeispiels aus 2e befinden sich somit mehrere Sensoreinheiten 10 an und/oder in dem tragbaren Element 30, sodass an unterschiedlichen Stellen des tragbaren Elementes 30 die Feuchtigkeitseinwirkung vom Insassen gemessen werden kann. In der 3 ist schematisch ein Verfahren abgebildet, wobei die Fahrzeugelektronik 20 zumindest die zwei Eingangsgrößen der ersten Sensoreinheit 10 und der zweiten Sensoreinheit 40 aufweist. Die Ausgangsgröße der Fahrzeugelektronik 20 steuert dabei das erfindungsgemäße System 100, insbesondere in Form eines Klimasystems 100, für ein Fahrzeug 50.
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Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Sensoreinheit 10, welche zumindest ein flexibles Sensorelement 11 aufweist, wobei die Sensoreinheit 10 und insbesondere das Sensorelement 11 filiform ausgestaltet sind. Das Sensorelement 11 ist dabei von einem Isolationsmittel 12 und 13 umgeben. Hierbei handelt es sich um eine Naturfaser, welche in Form von einem Garn 12, 13 um das flexible Sensorelement 11 gewickelt ist. Aus der 4 wird deutlich, dass die Sensoreinheit 10 flexibel und insbesondere filiform ausgestaltet ist, sodass diese Sensoreinheit 10 unauffällig und unempfindlich ausgestaltet werden kann. Das Sensorelement 11 bildet dabei einen Kern der Sensoreinheit 10, welche von dem Isolationsmittel 12 und 13 umwickelt wird. Das Isolationsmittel 12 und 13 ist in der 4 als ein Faden aus einer Naturfaser ausgebildet, sodass über die Naturfaser eine Feuchtigkeitseinwirkung an dem Sensorelement 11 gemessen werden kann.
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Die Darstellung der Sensoreinheit 10 in der 4 ist hierbei überproportional groß dargestellt und dient dementsprechend nur zur Veranschaulichung des Aufbaus und spiegelt nicht die realen Geometriedaten einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 10 wider.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sensoreinheit
- 11
- Sensorelement
- 12
- Isolationsmittel
- 13
- Isolationsmittel
- 20
- Fahrzeugelektronik
- 30
- tragbares Element
- 31
- Oberfläche
- 40
- zweite Sensoreinheit
- 50
- Fahrzeug
- 100
- System
