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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinheit zur Steuerung des Klimas in einem Fahrzeug, insbesondere mithilfe eines thermischen Komfortmodells.
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Das Klimasystem eines Fahrzeugs ermöglicht es typischerweise den Insassen eines Fahrzeugs, die Temperatur im Innenraum des Fahrzeugs für unterschiedliche Sitzpositionen (z. B. für die Fahrerposition und für die Beifahrerposition) unterschiedlich einzustellen. Desweiteren können für eine bestimmte Sitzposition die Stärke eines Gebläses und/oder die Menge bzw. die Richtung von ausgeblasener Luft eingestellt werden.
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Heutige Klimasysteme ermöglichen es somit einem Insassen, das Klima an einer Sitzposition über diverse Parameter einzustellen. Die Klimasysteme erfordern dabei jedoch typischerweise umfangreiche manuelle Einstellungen durch den Insassen. Desweiteren wird bei der automatischen Klimaregelung typischerweise nur das Gesamtklima an einer Sitzposition berücksichtigt. Dadurch ist der Komfort für einen Insassen eines Fahrzeugs begrenzt.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine automatische Klimaeinstellung in einem Fahrzeug bereitzustellen, durch die der Komfort für einen Insassen des Fahrzeugs erhöht wird. Dabei soll insbesondere erreicht werden, dass auch bei sich ändernden Situationen in automatischer Weise ein gleichbleibend hoher klimatischer Komfort bereitgestellt wird.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Klimatisierung einer Sitzposition für einen Insassen eines Fahrzeugs beschrieben. Die Sitzposition kann dabei insbesondere die Position eines Fahrers des Fahrzeugs umfassen. Das Verfahren kann durch eine Steuereinheit eines Klimasystems des Fahrzeugs ausgeführt werden. Dabei umfasst das Klimasystem typischerweise eine Vielzahl von Temperierungseinheiten, mit denen einzelne Bereiche der Sitzposition (und damit typischerweise auch einzelne Körperteile des Insassen auf der Sitzposition) temperiert werden können. Die Sitzposition umfasst dabei typischerweise einen Sitz für den Insassen sowie einen bestimmten Bereich des Innenraums des Fahrzeugs vor und/oder über dem Sitz, in dem sich der Insassen befindet, wenn der Insasse auf dem Sitz sitzt. Die Sitzposition kann dabei in Teilbereiche für unterschiedliche Körperteile des Insassen unterteilt werden. Beispielhafte Teilbereiche der Sitzposition sind ein Fußbereich (für Füße und Unterschenkel des Insassen), ein Hüftbereich (für Oberschenkel und Hüfte des Insassen), ein Oberkörperbereich (für den Oberkörper des Insassen), ein Rückenbereich (für den Rücken des Insassen), ein Kopfbereich (für den Kopf des Insassen), und/oder ein Arm/Handbereich (für die Hände und Arme des Insassen).
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Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer eingestellten Ziel-Temperatur für die Sitzposition. Die Ziel-Temperatur kann durch den Insassen über eine Benutzerschnittstelle des Klimasystems eingestellt worden sein. Dabei zeigt die Ziel-Temperatur typischerweise eine Wunsch-Temperatur des Insassen für die Sitzposition an.
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Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln eines aktuellen Zustands des Insassen, der sich auf der Sitzposition befindet. Insbesondere kann ein Niveau an Stress des Insassen ermittelt werden. Der aktuelle Zustand des Insassen kann dabei auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Sensordaten können z. B. Bilddaten einer Kamera, insbesondere einer Infrarotkamera, umfassen, die eingerichtet ist, zumindest ein Körperteil des Insassen zu erfassen. Alternativ oder ergänzend können die Sensordaten Kreislaufdaten, insbesondere Herzfrequenzdaten, des Insassen umfassen. Alternativ oder ergänzend können die Sensordaten Feuchtigkeitsdaten eines Feuchtigkeitssensors (z. B. am Lenkrad des Fahrzeugs) umfassen, der eingerichtet ist, Information in Bezug auf die Schweißentwicklung des Insassen zu erfassen. Dabei zeigen z. B. eine steigende Herzfrequenz und/oder eine steigende Schweißentwicklung typischerweise ein steigendes Niveau an Stress an (bzw. umgekehrt).
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Das Verfahren umfasst weiter das Anpassen eines Klimas an der Sitzposition in Abhängigkeit von der Ziel-Temperatur und in Abhängigkeit von dem aktuellen Zustand des Insassen. Insbesondere kann eine Temperatur an der Sitzposition (z. B. an einer bestimmten Stelle bzw. in einem bestimmten Teilbereich der Sitzposition) angepasst werden. Durch die Berücksichtigung des aktuellen Zustands des Insassen (insbesondere des aktuellen Niveaus an Stress) kann auch bei unterschiedlichen Situationen automatisch ein hoher Komfort bereitgestellt werden.
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Das Ermitteln des aktuellen Zustands kann umfassen, das Ermitteln, dass ein Niveau an Stress des Insassen steigt. Das Anpassen des Klimas kann dann umfassen, das Reduzieren einer Temperatur in einer unmittelbaren Umgebung zumindest eines Körperteils, insbesondere des Kopfes, des Insassen, wenn ermittelt wird, dass das Niveau an Stress des Insassen steigt. Durch eine Reduzierung der Temperatur in Teilbereichen der Sitzposition bei detektierten Stresssituationen kann der Komfort des Insassen in besonderer effektiver Weise erhöht werden.
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Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln einer Körperteil-abhängigen Temperatur-Kennlinie. Dabei zeigt die Temperatur-Kennlinie unterschiedliche Referenz-Temperaturen für unterschiedliche Körperteile eines Menschen an. Insbesondere kann die Temperatur-Kennlinie anzeigen, welche Referenz-Temperaturen eine Vielzahl von Testpersonen an unterschiedlichen Körperteilen als komfortabel und/oder als nicht unkomfortabel empfunden haben.
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Die Temperatur-Kennlinie kann in Abhängigkeit von der Ziel-Temperatur und/oder in Abhängigkeit von dem aktuellen Zustand des Insassen ermittelt werden. Insbesondere kann ein Verlauf der Temperatur-Kennlinie von der Ziel-Temperatur und/oder von dem aktuellen Zustand abhängen. Beispielsweise kann die Temperatur-Kennlinie derart von dem aktuellen Zustand des Insassen abhängen, dass mit einem steigenden Niveau an Stress des Insassen die Referenz-Temperatur für (zumindest) eine Teilmenge der Körperteile, insbesondere für den Kopf und/oder für das Gesicht, sinkt. Andererseits kann die Temperatur für andere Körperteile unabhängig von dem aktuellen Zustand des Insassen sein.
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Das Klima an der Sitzposition kann dann in Abhängigkeit von der Temperatur-Kennlinie angepasst werden. Insbesondere können ggf. unterschiedliche Teilbereiche der Sitzposition unterschiedlich temperiert werden (in Abhängigkeit von unterschiedlichen Referenz-Temperaturen für ein oder mehrere Körperteile, die sich typischerweise in diesen Teilbereichen befinden). So kann der Komfort für den Insassen des Fahrzeugs weiter erhöht werden. Insbesondere kann so in automatischer Weise ein lokal differenziertes Klima an der Sitzposition eingestellt werden, ohne dass der Insasse Kenntnisse darüber haben muss, welche Einstellungen der Temperierungseinheiten des Klimasystems typischerweise von Testpersonen als angenehm empfunden werden.
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Wie bereits oben dargelegt, umfasst das Klimasystem typischerweise eine Vielzahl von Temperierungseinheiten zur Einstellung des Klimas an der Sitzposition. Dabei kann die Vielzahl von Temperierungseinheiten eingerichtet sein, unterschiedliche Teilbereiche der Sitzposition und damit auch unterschiedliche Körperteile des Insassen zu temperieren. Das Anpassen des Klimas an der Sitzposition kann dann umfassen, das Ansteuern der Vielzahl von Temperierungseinheiten. Dabei können die einzelnen Temperierungseinheiten derart angesteuert werden, dass unterschiedliche Teilbereiche der Sitzposition unterschiedlich temperiert werden (wie durch die Temperatur-Kennlinie angezeigt).
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Insbesondere kann das Anpassen des Klimas an der Sitzposition umfassen, das Ermitteln einer Teilmenge der Vielzahl von Temperierungseinheiten mit der ein bestimmter Teilbereich der Sitzposition und damit auch ein bestimmter Körperteil des Insassen temperiert werden kann. Desweiteren kann eine bestimmte Referenz-Temperatur für den bestimmten Körperteil auf Basis der Temperatur-Kennlinie ermittelt werden. Die Teilmenge von Temperierungseinheiten kann dann in Abhängigkeit von der bestimmten Referenz-Temperatur angesteuert werden. Insbesondere kann die Teilmenge von Temperierungseinheiten derart angesteuert werden, dass die Temperatur in dem Teilbereich der Sitzposition, der durch die Teilmenge der Vielzahl von Temperierungseinheiten temperiert wird, der bestimmten Referenz-Temperatur entspricht. Dies kann durch einen dedizierten Regelkreis für diesen Teilbereich (bzw. für den Körperteil, der sich in diesem Teilbereich befindet) erreicht werden.
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Das Anpassen des Klimas an der Sitzposition kann umfassen, das Anpassen einer Menge an thermischer Energie, die dem Insassen über zumindest eine Temperierungseinheit zugeführt wird. Insbesondere kann dabei eine Temperatur, einer Menge, und/oder einer Feuchtigkeit an Luft, die von einem Gebläse zu der Sitzposition bzw. in einen Teilbereich der Sitzposition geblasen wird, angepasst werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Temperatur eines Heizelements einer Sitzheizung der Sitzposition angepasst werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein weiteres Verfahren zur Klimatisierung einer Sitzposition für einen Insassen eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren kann eine beliebige Kombination der in diesem Dokument beschriebenen Verfahrensmerkmale umfassen. Insbesondere kann das Verfahren umfassen, das Ermitteln einer Körperteil-abhängigen Temperatur-Kennlinie, wobei die Temperatur-Kennlinie unterschiedliche Referenz-Temperaturen für unterschiedliche Körperteile eines Menschen anzeigt. Das Klima an der Sitzposition kann dann in Abhängigkeit von der Temperatur-Kennlinie angepasst bzw. eingestellt werden. Insbesondere können dabei (in Abhängigkeit von der Temperatur-Kennlinie) unterschiedliche Temperaturen an unterschiedlichen Teilbereichen der Sitzposition eingestellt werden. Die Temperatur eines Teilbereichs kann von der Referenz-Temperatur eines Körperteils abhängen, das sich typischerweise in diesem Teilbereich befindet. Durch die Berücksichtigung einer Körperteil-abhängigen Temperatur-Kennlinie bei der Klimatisierung einer Sitzposition im Innenraum eines Fahrzeugs kann der Komfort für einen Insassen erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit beschrieben, die eingerichtet ist, zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Klimasystem beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug (insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Klimasystem umfasst.
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Gemäß einem weiteren. Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z. B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften. Systems zur Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs;
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2a ein beispielhaftes thermisches Komfortmodell für einen Insassen eines Fahrzeugs;
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2b einen beispielhaften Regelkreis zur Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 beispielhafte Komponenten eines Systems 100 zur Klimatisierung einer Sitzposition 110 im Innenraum eines Fahrzeugs. Das System 100 umfasst eine Vielzahl von Temperierungseinheiten 102, 103, mit denen unterschiedliche Körperteile eines Insassen auf der Sitzposition 110 temperiert werden können. Die Temperierungseinheiten 102, 103 können insbesondere ein oder mehrere Gebläse 102 umfassen, über die temperierte Luft in ein oder mehrere Teilbereiche der Sitzposition und damit auf ein oder mehrere Körperteile des Insassen geblasen werden können. Dabei können die Temperatur, die Feuchtigkeit und/oder die Luftmenge ggf. pro Gebläse 102 separat eingestellt werden. Desweiteren können die Temperierungseinheiten 102, 103 z. B. eine Sitzheizung 103 umfassen, mit der ein oder mehrere Stellen des Fahrzeugsitzes der Sitzposition 110 geheizt und/oder gekühlt werden können.
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Desweiteren umfasst das System 100 ein oder mehrere Sensoreinheiten 105, 106, 107, die eingerichtet sind, Sensordaten bezüglich eines Zustands des Insassen auf der Sitzposition 110 und/oder bezüglich eines Klimas an der Sitzposition 110 zu erfassen. Die Sensoreinheiten 105, 106, 107 umfassen z. B. einen Temperatursensor 107, mit dem die Temperatur an der Sitzposition 110 und/oder im Innenraum des Fahrzeugs erfasst werden kann (z. B. an einer bestimmten, repräsentativen Stelle der Sitzposition 110). Außerdem können die Sensoreinheiten 105, 106, 107 einen Lenkrad-Sensor 106 an einem Lenkrad 111 des Fahrzeugs umfassen, mit dem z. B. der Grad der Feuchtigkeit einer Hand eines Fahrers des Fahrzeugs ermittelt werden kann. Desweiteren können die Sensoreinheiten 105, 106, 107 einen Kreislauf-Sensor 105 (z. B. ein EKG-Messgerät) umfassen, mit dem Kreislaufdaten bzgl. des Fahrers oder Insassen ermittelt werden können (wie z. B. die Herzfrequenz).
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Das System 100 umfasst eine Steuereinheit 101, die eingerichtet ist, die Temperierungseinheiten 102, 103 in Abhängigkeit von den Sensordaten zu steuern bzw. zu regeln. Beispielsweise können die Temperierungseinheiten 102, 103 derart geregelt werden, dass die Temperatur an der Sitzposition 110 einer, ggf. vom Insassen eingestellten, Ziel-Temperatur entspricht.
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Insbesondere kann auf Basis der Sensordaten ein Zustand des Fahrers ermittelt werden. Beispielsweise können eine Erhöhung der Herzfrequenz und/oder eine Erhöhung der Feuchtigkeit an einer Hand des Insassen anzeigen, dass sich der Insasse in einem Stress-Zustand befindet. Die Steuereinheit 101 kann dann die Temperierungseinheiten 102, 103 in Abhängigkeit von dem ermittelten Zustand des Insassen ansteuern. Z. B. kann in Abhängigkeit von dem ermittelten Zustand des Insassen eine von der eingestellten Ziel-Temperatur abweichende Zustands-abhängige Temperatur ermittelt werden (zumindest für ein oder mehrere Körperteile des Insassen). Die Temperierungseinheiten 102, 103 können dann angesteuert werden, um die Sitzposition 110 oder um zumindest ein oder mehrere Teilbereiche der Sitzposition 110 (und die darin befindlichen ein oder mehrere Körperteile des Insassen) gemäß der Zustands-abhängigen Temperatur zu temperieren. So kann der Komfort für den Insassen des Fahrers situationsabhängig (z. B. bei Stresssituationen) angepasst werden.
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Typischerweise sind die Klimasysteme 100 in Fahrzeugen darauf beschränkt, eine Sitzposition 110 des Fahrzeugs auf einen bestimmten mittleren Temperaturwert zu temperieren. Insbesondere wird meist nicht berücksichtigt, dass ein Insasse des Fahrzeugs ein Temperaturempfinden aufweist, das je nach Körperteil unterschiedlich ist. 2a zeigt in diesem Zusammenhang ein beispielhaftes thermisches Komfortmodell eines Insassen, das anzeigt, welche Referenz-Temperatur 210 ein Insasse an welchem Körperteil 200 als angenehm bzw. als unangenehm empfindet. Beispielhafte in 2a berücksichtigte Körperteile 200 sind der Kopf 210, das Gesicht 202, ein Arm 203, der Rumpf 204 und der Rücken 205. Das Komfortmodell umfasst ein oder mehrere Temperatur-Kennlinien 220, die eine Referenz-Temperatur 210 als Funktion der Körperteile 200 anzeigen. Die Temperatur-Kennlinien 220 unterteilen den Temperatur-Körperteile-Wertebereich in unterschiedliche Teilbereiche 211, 212, 213, 214, 215, insbesondere in
- • einen ersten Teilbereich 211, in dem eine Temperatur 210 typischerweise als zu kalt empfunden wird;
- • einen zweiten Teilbereich 212, in dem eine Temperatur 210 typischerweise als kalt aber angenehm empfunden wird;
- • einen dritte Teilbereich 213, in dem eine Temperatur 210 typischerweise als neutral angenehm (weder zu kalt noch zu warm) empfunden wird;
- • einen vierten Teilbereich 214, in dem eine Temperatur 210 typischerweise als warm aber angenehm empfunden wird; und
- • einen fünften Teilbereich 215, in dem eine Temperatur 210 typischerweise als zu warm empfunden wird.
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Das thermische Komfortmodell und/oder eine Temperatur-Kennlinie 220 können auf Basis einer statistischen Auswertung des Temperaturempfindens einer Vielzahl von Testpersonen erstellt werden.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, die ein oder mehreren Temperierungseinheiten 102, 103 in Abhängigkeit von dem thermischen Komfortmodell zu steuern. Insbesondere kann auf Basis der eingestellten Ziel-Temperatur 221 eine Körperteil-abhängige Temperatur-Kennlinie 220 aus dem Komfortmodell entnommen werden (z. B. so dass eine mittlere Temperatur der Temperatur-Kennlinie 220 der eingestellten Ziel-Temperatur 221 entspricht). Die einzelnen Temperierungseinheit 102, 103 können dann in Abhängigkeit von der Temperatur-Kennlinie 220 und in Abhängigkeit von dem Körperteil 200, das durch die jeweilige Temperierungseinheit 102, 103 temperiert werden kann, angesteuert werden. Beispielsweise kann die Sitzheizung 103 einer Sitzposition 110 angesteuert werden, um die Temperatur 210 am Gesäß und/oder am Rücken einzustellen, die sich für diese Körperteile 210 aus der Temperatur-Kennlinie 220 ergibt. Alternativ oder ergänzend kann ein Gebläse 102, das auf ein bestimmtes Körperteil 200 (z. B. auf eine Hand) des Insassen gerichtet ist, in Abhängigkeit von der Temperatur 210 angesteuert werden, die sich aus der Temperatur-Kennlinie 220 für dieses Körperteil 200 ergibt.
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Das System 100 ermöglicht es somit durch die Berücksichtigung einer Körperteil-abhängigen Temperatur-Kennlinie 220, den Komfort für einen Insassen des Fahrzeugs in automatischer Weise zu erhöhen. Dabei kann die Temperatur-Kennlinie 220 von einem Zustand des Insassen abhängen. Beispielsweise können die Temperaturen 210 für ein oder mehrere Körperteile 200 (z. B. für das Gesicht 202) abgesenkt werden, wenn die Sensordaten anzeigen, dass sich der Insasse in einem gestressten Zustand befindet. So kann der Komfort für den Insassen weiter erhöht werden.
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2b zeigt einen beispielhaften Regelkreis 250, mit dem das Klima an einer Sitzposition 110 des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem thermischen Komfortmodell bzw. in Abhängigkeit von einer Körperteil-abhängigen Temperatur-Kennlinie 220 eingestellt werden kann. Mittels des Komfortmodells 251 können ein oder mehrere Führungsgrößen 267, 277 für die Temperatur 210 einzelner Körperteile 200 eines Insassen bzw. für entsprechende einzelne Teilbereiche der Sitzposition 110 ermittelt werden. Dabei kann die vom Komfortmodell 251 bereitgestellte Körperteil-abhängige Temperatur-Kennlinie 220 von einer Vorgabe 252 des Insassen (z. B. von einer eingestellten Ziel-Temperatur 221) abhängen. Desweiteren kann die Körperteil-abhängige Temperatur-Kennlinie 220 von einem aktuellen Zustand 253 des Insassen abhängen. Der Zustand 253 kann durch eine Zustands-Ermittlungseinheit 254 auf Basis der Sensordaten bestimmt werden.
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Auf Basis des thermischen Komfortmodells 251 können ggf. Vorsteuergrößen 262, 272 ermittelt werden, die dazu verwendet werden können, die Einstellung einer Körperteil-abhängigen Temperatur 210 in einem Teilbereich der Sitzposition 110 des Insassen zu beschleunigen.
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Der Regelkreis 250 umfasst ein oder mehrere Körperteil-abhängige (bzw. Teilbereichs-abhängige) Teilregelkreise 260, 270 zur Einstellung der Temperatur 210 für einzelne Körperteile 200 des Insassen (bzw. in entsprechenden Teilbereichen der Sitzposition 110). Ein Teilregelkreis 260, 270 wird dabei in Abhängigkeit der jeweiligen Körperteil-abhängigen Führungsgröße 267, 277 betrieben. Ein Teilregelkreis 260, 270 umfasst dabei einen jeweiligen Regler 261, 271 (z. B. einen PID-Regler), der aus einem Regelfehler ein oder mehrere Stellgrößen 265, 275 für die jeweiligen Temperierungseinheiten 102, 103 für den jeweiligen Teilbereich der Sitzposition 110 ermittelt. Durch die Ansteuerung der Temperierungseinheiten 102, 103 wird das Klima in einem Teilbereich der Sitzposition 110 eingestellt, wobei dabei eine Körperteil-abhängige (bzw. eine entsprechende Teilbereichs-abhängige) Regelstrecke 263, 273 vorliegt.
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Das Klima an der Sitzposition 110 kann auf Basis zumindest eines Teils der Sensordaten 266, 276 bestimmt werden, wobei auf Basis der Sensordaten 266, 276 mittels eines Körperteil-abhängigen (bzw. Teilbereichs-abhängigen) Messmodells 264, 274 ein tatsächlicher Wert für die jeweilige Führungsgröße bestimmt werden kann. Die Sensordaten 266, 276 können z. B. Temperaturdaten von unterschiedlichen Stellen der Sitzposition 110 umfassen. Aus diesen Temperaturdaten können dann mittels des Körperteil-abhängigen Messmodells 264, 274 die tatsächlichen Werte für die Temperaturen der einzelnen Körperteile 200 bzw. für die Temperaturen der einzelnen Teilbereiche der Sitzposition 110 abgeschätzt werden. Aus der Differenz zwischen der Führungsgröße 267, 277 und dem tatsächlichen Wert für die jeweilige Führungsgröße kann dann der Regelfehler bestimmt werden.
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Die Steuerung der Klimaanlage 100 eines Fahrzeugs kann somit mithilfe eines thermischen Komfortmodells 251 (auf Englisch Thermal Comfort Model) erfolgen, das die Wahrnehmung in einzelnen Körperpartien 200 berücksichtigt. Ein thermisches Komfortmodell 251 kann dabei nicht nur im Fahrbetrieb eingesetzt werden. Das thermische Komfortmodell 251 kann insbesondere herangezogen werden, um eine Voreinstellung der Klima-Anlagen-Stellgrößen 265, 275 zu bewirken. Konkret können durch das Modell 251 Kern- und/oder Haupttemperatur 210 verschiedener Körperpartien 200, unabhängig von den gemessenen Größen (d. h. unabhängig von den Sensordaten), berechnet werden. Diese Temperaturen 210 für die einzelnen Körperpartien 200 liefern dabei zusätzliche Information in Bezug auf die optimale Ansteuerung der Klimaanlage 100 (z. B. Lufttemperatur, Anströmung, rel. Feuchtigkeit, etc.).
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Insbesondere kann die Klimaanlage 100 wie folgt angesteuert werden: Zunächst kann eine Voreinstellung der Stellgrößen 265, 275 auf Basis des Komfortmodells 251 erfolgen, so dass die thermischen Komfortbedingungen schnell erreicht werden. Im Fahrbetrieb können dann laufend die physiologischen Daten des Insassen und ggf. äußere Klimaparameter (wie die Temperatur im Innenraum bzw. die Außentemperatur) gemessen werden. Mithilfe des Komfortmodells 251 kann dann auf Basis der Sensordaten ermittelt werden, ob sich die Temperaturwerte der einzelnen Körperpartien im Komfortbereich befinden. Wenn dies nicht der Fall ist, so kann auf Basis der Sensordaten 266, 276 mithilfe des Komfortmodells 251 eine Nachjustierung der Stellgrößen 265, 275 erfolgen. So können in präziser Weise die Temperaturen 210 für einzelne Körperpartien 200 eingestellt werden, so dass ein hoher Komfort für einen Insassen des Fahrzeugs bereitgestellt werden kann.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Klimatisierung einer Sitzposition 110 für einen Insassen eines Fahrzeugs. Das Verfahren 300 kann durch eine Steuereinheit 101 eines Klimasystems 100 des Fahrzeugs ausgeführt werden. Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 einer eingestellten Ziel-Temperatur 221 für die Sitzposition 110. Die Ziel-Temperatur 221 kann z. B. über eine Benutzerschnittstelle des Klimasystems 100 durch den Insassen eingestellt werden. Desweiteren umfasst das Verfahren 300 das Ermitteln 302 eines aktuellen Zustands 253 eines Insassen auf der Sitzposition 110. Der Zustand 253 des Insassen kann über Sensordaten von ein oder mehreren Sensoren 105, 106, 107 des Fahrzeugs ermittelt werden. Insbesondere kann dabei ein Niveau an Stress des Insassen ermittelt werden (z. B. über eine Herzfrequenz des Insassen).
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Das Verfahren 300 umfasst weiter das Anpassen 303 eines Klimas an der Sitzposition 110 in Abhängigkeit von der Ziel-Temperatur 221 und in Abhängigkeit von dem aktuellen Zustand 253 des Insassen. Zu diesem Zweck kann die Ansteuerung von ein oder mehreren Temperierungseinheiten 102, 103 der Sitzposition 110 angepasst werden, z. B. um bei einem steigenden Niveau an Stress des Insassen den Kopf des Insassen zu kühlen. Durch die Berücksichtigung des Zustands des Insassen bei der Steuerung des Klimasystems 100 kann der Komfort für den Insassen erhöht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
