DE102017223028A1 - System for adapting a climate control - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System zur Anpassung einer Klimasteuerung, aufweisend einen Anschluss an ein Fahrzeugbussystem eines Fahrzeuges, das eine datentechnische Verbindung über das Fahrzeugbussystem an ein Sitzbelegungssystem aufweist und mittels des Sitzbelegungssystems ermittelt wird, welche Sitzplätze im Fahrzeug belegt sind, und in Abhängigkeit der Belegung der Sitzplätze diese Belegung über eine Visualisierungseinheit des System zur Anpassung einer Klimasteuerung angezeigt wird, wobei mindestens ein mobiles von einem Fahrzeugpassagier getragenen Sensorsystem durch einen Koppelvorgang datentechnisch mit dem System zur Anpassung einer Klimasteuerung verbindbar ist, und das jeweilige von einem Fahrzeugpassagier getragene Sensorsystem über das System zur Anpassung einer Klimasteuerung dem jeweiligen Sitzplatz des Fahrzeugpassagiers zugeordnet wird. The invention relates to a system for adapting a climate control, having a connection to a vehicle bus system of a vehicle having a data connection via the vehicle bus system to a seat occupancy system and is determined by the seat occupancy system, which seats are occupied in the vehicle, and depending on the occupancy of Seating this occupancy is displayed via a visualization unit of the system for adjusting a climate control, wherein at least one mobile carried by a vehicle passenger sensor system by a coupling process with the system for adapting a climate control is connectable, and the respective carried by a vehicle passenger sensor system via the system for Adjustment of a climate control is assigned to the respective seat of the vehicle passenger.
Description
Die Erfindung betrifft ein System gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a system according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of patent claim 6.
Stand der TechnikState of the art
Die
Die
Die
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Beschreibung und Vorteile der ErfindungDescription and advantages of the invention
Die
Die Erfindung ermöglicht eine sitzplatzindividuelle, sich auf den körperlichen Zustand anpassende Klimaregelung ohne im klimatisierten Raum, insbesondere im Fahrzeug, zusätzlich anzubringende Sensorik und unter Ausnutzung vorhandener tragbarer Sensorsysteme. Dabei werden sowohl vergangene historische Sensordaten als auch zukünftige Planungsdaten genutzt. Eine personen- bzw. sitzplatzindividuelle Klimasteuerung wird hierdurch ermöglicht.The invention enables a seat-specific, adapting to the physical condition climate control without in the air-conditioned space, especially in the vehicle, additionally to be mounted sensors and taking advantage of existing portable sensor systems. Both past historical sensor data and future planning data are used. A personal or seat-specific climate control is thereby made possible.
Aufgabe der Erfindung ist es ist eine Heizungs- Klimasteuerung in ihrem Verhalten so anzupassen, dass sie die aktuelle Situation, in der sich die Passagiere eines Fahrzeugs befinden und ihre absehbare zukünftige Situation sitzplatzindividuell berücksichtigt.The object of the invention is to adapt a heating climate control in their behavior so that they take into account the current situation in which the passengers of a vehicle and their foreseeable future situation Sitzplatzindividuell.
Technische Vorteile der Erfindung Technical advantages of the invention
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene System und das Verfahren im Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen des Systems sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the system specified in claim 1 and the method in claim 6. Advantageous embodiments and further developments of the system are specified in the dependent claims.
Figurenlistelist of figures
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiden Zeichnungen dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the two drawings and will be described in more detail below.
Es zeigt
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1 die situative Anpassung einer Klimasteuerung mit am Körper getragenen Sensorsystemen -
2 das Sensorsystem
-
1 the situational adaptation of a climate control with sensor systems carried on the body -
2 the sensor system
Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments
Das System, das die Aufgabenstellung löst, besteht aus 4 verschiedenen Hauptkomponententypen:
- 1. Eine Klima-/Heizungsanlage
HVAC , die die Raumluft (z.B. des Innenraums eines Fahrzeugs) sitzplatzindividuell auf ein vorgegebenes Klima RSOLL (z.B. Solltemperatur T, eventuell zusätzlich Luftfeuchte F, Strömungsgeschwindigkeit V...) durch Kühlungs- Heizungs- und Verteilvorrichtungen einstellen kann. - 2. Einer Empfangs- und Steuerungseinheit HU, die mit einem am Körper des Benutzers getragenen Sensorsystem Daten mit Hilfe eines Senders/Empfängers SE drahtlos austauschen kann, eine Sitzplatzerkennung SIE eines tragbaren Sensorsystems, sowie eine Adaptionseinrichtung ADPT, die eine ständig Anpassung der Klima/Heizungssteuerungsollwerte (RSOLL) vornimmt,
- 3. Einem tragbaren, intelligentem Sensorsystem WEAR, das mit seinen Sensoren die momentane körperliche Situation seines Trägers durch Messung von z.B. der Hauttemperatur WT, des Hautwiderstandes HW zur Schweiß-Messung, der Herzfrequenz HR, der Beschleunigung A zum Erfassen von Zittern/Frieren oder auch körperlichen Aktivitäten wie Laufen, Treppen steigen, erfasst und diese Sensordaten SENS in einer Datenbank DB mit Erfassung von Uhrzeit CLK und falls verfügbar aktueller Position POS aufzeichnet. Zusätzlich können aktuelle und zukünftige persönliche Planungsdaten CAL z.B. aus einem Terminkalender mit Orts-, Zeit- und Aktivitätsangaben ACT kategorisiert z.B. Sport - Laufen, Arbeit - Termin, Freizeit - Fernsehen abgelegt werden. Die Daten werden drahtlos mit einer geeigneten Sendeeinrichtung WF zur HU übertragen,
- 4. Automatisierten Sitzplätzen SIT, die mit der HU vernetzt sind und über eine Sitzplatzbelegungserkennung SBE z.B. mittels einer Gewichtskraftmessung des Sitzenden GSIT und/oder über eine automatische Einstellung der Sitzposition SIPO verfügen.
- 1. An air conditioning / heating system
HVAC , the seat air (eg the interior of a vehicle) seat individually to a predetermined climate RSOLL (eg set temperature T, possibly additional air humidity F, flow velocity V ...) can set by cooling heating and distribution devices. - 2. A receiving and control unit HU, which can wirelessly exchange data with a sensor system carried on the user's body by means of a transceiver SE, a seat recognition SIE of a portable sensor system, and an adaptation device ADPT, which constantly adjusts the climate / heating control setpoints (RSOLL),
- 3. A portable, intelligent sensor system WEAR, with its sensors, the current physical situation of his wearer by measuring, for example, the skin temperature WT, the skin resistance HW for sweat measurement, heart rate HR, the acceleration A to detect shaking / freezing or physical activities such as walking, climbing stairs, recorded and records this sensor data SENS in a database DB with time CLK and, if available, current position POS. Additionally, current and future personal planning data CAL can be categorized eg from a diary with location, time and activity information ACT categorized eg sports - running, work - appointment, leisure - television. The data is transmitted wirelessly with a suitable transmitting device WF to the HU,
- 4. Automated seats SIT, which are networked with the HU and have a seat occupancy recognition SBE eg by means of a weight force measurement of the seated GSIT and / or an automatic adjustment of the seating position SIPO.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt, wie die genannten Systemkomponenten zusammenwirken.The method according to the invention describes how the mentioned system components interact.
Wenn eine Person P den klimatisierten Raum betritt z.B. den Fahrzeuginnenraum, nimmt die Empfangs- und Steuerungseinheit HU mit dem von der P getragenen Sensorsystem WEAR Kontakt auf und fordert die aktuellen Sensordaten SENS (z.B. HT, HW, HR, A), sowie eventuell vorhandene vergangene, aktuelle und die nahe Zukunft betreffende Sensordaten mit Zeit- und Ortsangaben aus der Datenbank von WEAR, sowie weitere, vorhandene Planungsdaten CAL, an.When a person P enters the air-conditioned room, e.g. the vehicle interior, the receiving and control unit HU with the supported by the P sensor system WEAR contact and requests the current sensor data SENS (eg HT, HW, HR, A), and any existing past, current and near future sensor data with Time and location information from the database of WEAR, as well as other existing planning data CAL.
Sobald die Person P einen Sitzplatz SI einnimmt, wird die Steuerungseinheit HU versuchen, den dauerhaften Sitzplatz anhand der aktuell übermittelten Sensorsignale und der Daten des automatisierten Sitzplatzes SIT zu ermitteln.As soon as the person P occupies a seat SI, the control unit HU will try to determine the permanent seat based on the currently transmitted sensor signals and the data of the automated seat SIT.
Dazu vergleicht/korreliert die Steuerungseinheit z.B. die übermittelten Änderungen der Beschleunigungswerte A des Sensorsystems WEAR mit den Daten zur Gewichtskraftänderung GSIT oder der Änderung der Sitzposition SIPO für alle Sitze. Bei genügend hoher Übereinstimmung für einen Sitz SIT ist der zum Sensorsystem WEAR gehörende Sitzplatz des Trägers gefunden.For this purpose, the control unit compares / correlates e.g. the transmitted changes in the acceleration values A of the sensor system WEAR with the weight force change data GSIT or the change of the seat position SIPO for all seats. If there is enough agreement for a seat SIT, the seat belonging to the sensor system WEAR is found.
Alternativ als Verfahren zur Sitzplatzerkennung ist es angedacht, z.B. die Erfassung des Sitzplatzes für das Sensorsystem WEAR mit Hilfe von Nahfeldkommunikationseinrichtungen (NFC) oder Radio-Frequenz Identifikationseinrichtungen (RFID), die sowohl im Sitz oder Rückhaltegurt als auch im Sensorsystem WEAR enthalten sind und mit der HU vernetzt sind, einzusetzen oder jede andere Kommunikationseinrichtung über das SIT und WEAR verfügen, insbesondere wenn es um sich um IOT (Internet of Things) vernetzbare Geräte handelt.Alternatively, as a method for seat recognition, it is contemplated, e.g. the detection of the seat for the WEAR sensor system using near-field communications equipment (NFC) or Radio-Frequency Identification Devices (RFID) contained in both the seat or seat belt and the WEAR sensor system and networked with the HU, or any other communication device SIT and WEAR, especially if they are IOT (Internet of Things) networked devices.
Ist der Sitzplatz SIT für das Sensorsystem WEAR ermittelt, berechnet die Steuerungseinheit HU anhand der aktuellen Sensordaten SENS (HT, HW, HR, A) einen körperliche Zustand KS, der sich aus Merkmalen für eine typische Situationen zusammensetzt (z.B. AUSGEGLICHEN, ANGEWÄRMT, ANGESTRENGT, ÜBER-FORDERT, FRIEREND, SCHWITZEND). Die hier angegebenen Merkmale können dabei nur graduell erfüllt sein und teilweise gleichzeitig vorhanden sein.If the seat SIT is determined for the sensor system WEAR, the control unit HU calculates a physical state KS based on the current sensor data SENS (HT, HW, HR, A), which is composed of features for a typical situation (eg BALANCED, WARMED, ANGLEED, OVER-REQUESTED, FRYING, SWEATING). The specified here Characteristics can be fulfilled only gradually and partially present at the same time.
Die Berechnung von KS aus den Sensordaten kann mit Hilfe von Tabellen oder Zugehörigkeitsfunktionen erfolgen. Die Überlagerung der verschiedenen Messwerte zu einem körperlichen Merkmal kann nach den Regeln der Fuzzy Logik erfolgen.KS can be calculated from the sensor data using tables or membership functions. The superposition of the different measured values into a physical characteristic can be done according to the rules of fuzzy logic.
Die Steuerungseinheit ermittelt dann unter Berücksichtigung von eventuell vorhandenen Planungsdaten CAL einen körperlichen Zielzustand KSOLL und gibt entsprechende Zielwerte der Heizungs-/Klimasteuerung
Mit Hilfe einer umgekehrten Abbildung von dem ermittelten körperlichen Zustand KS auf für den Zielzustand KSOLL angemessene Raumklimagrößen RSOLL, lassen sich neue konkrete Sollwerte für die sitzplatzindividuelle Klimasteuerung ermitteln.With the aid of a reversed mapping of the determined physical state KS to room climate variables RSOLL that are appropriate for the target state KSOLL, new concrete setpoint values for the seat-specific climate control can be determined.
Der körperliche Zustand KS wird ständig neu aus den fortlaufend gemessenen Sensorwerten berechnet. Ändert sich der aktuell ermittelte körperliche Zustand KS, werden die Sollwerte für die Raumklimagrößen entsprechend neu berechnet und der Heizungs/Klimasteuerung vorgegebenThe physical condition KS is constantly recalculated from the continuously measured sensor values. If the currently determined physical condition KS changes, the setpoint values for the room climate variables are correspondingly recalculated and specified for the heating / air conditioning control
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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