DE102018120385A1

DE102018120385A1 - Fahrzeugkabinengeruchserfassung und -verbesserung

Info

Publication number: DE102018120385A1
Application number: DE102018120385.3A
Authority: DE
Inventors: Perry Robinson MacNeille; Victoria Leigh Schein; Clay Wesley Maranville; Kerrie Kathleen Gath; Jeffrey Brian Yeung
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-02-28
Also published as: CN109425578A; US10710429B2; US20190061466A1

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrzeugkabinengeruchserfassung und - verbesserung offenbart. Ein beispielhaftes Fahrzeug beinhaltet eine Anordnung chemischer Sensoren, einen Spektrografen und ein Umgebungssteuersystem. Das beispielhafte Umgebungssteuersystem erzeugt ein Spektrum von chemischen Komponenten von Volatilomen in der Luft in einer Kabine mit dem Spektrografen und klassifiziert die Volatilome auf Grundlage des Spektrums, Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren und Insassenpräferenzen. Des Weiteren wendet das Umgebungssteuersystem eine Minderungsstrategie an, wenn die Volatilome einen störenden Geruch angeben, um die Zusammensetzung der Luft in der Kabine zu beeinflussen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs(HLK)-Systeme in einem Fahrzeug und insbesondere Fahrzeugkabinengeruchserfassung und -verbesserung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Wenn Fahrzeuge verwendet werden, können verschiedene Gerüche in einem Fahrzeug vorhanden sein. Diese Gerüche können angenehm sein. Oftmals sind diese Gerüche jedoch unangenehm. Beispielsweise kann es sich bei den Gerüchen um den von verdorbenem Fleisch, verschwitzter Kleidung oder um verschiedene Körpergerüche handeln. Herkömmlicherweise haben Insassen sehr wenige Optionen, um mit den Gerüchen umzugehen.
KURZDARSTELLUNG
Die beigefügten Ansprüche definieren diese Anmeldung. Die vorliegende Offenbarung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht zur Einschränkung der Ansprüche genutzt werden. Andere Umsetzungen werden in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Techniken in Betracht gezogen, wie dem Durchschnittsfachmann bei der Durchsicht der folgenden Zeichnungen und detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, und diese Umsetzungen sollen innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung liegen.
Beispielhafte Ausführungsformen werden für eine Fahrzeugkabinengeruchserfassung und - verbesserung offenbart. Ein beispielhaftes Fahrzeug beinhaltet eine Anordnung chemischer Sensoren, einen Spektrografen und ein Umgebungssteuersystem. Das beispielhafte Umgebungssteuersystem erzeugt ein Spektrum von chemischen Komponenten von Volatilomen in der Luft in einer Kabine mit dem Spektrografen und klassifiziert die Volatilome auf Grundlage des Spektrums, Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren und Insassenpräferenzen. Des Weiteren wendet das Umgebungssteuersystem eine Minderungsstrategie an, wenn die Volatilome einen störenden Geruch angeben, um die Zusammensetzung der Luft in der Kabine zu beeinflussen.
Ein beispielhaftes Verfahren beinhaltet Messen von Eigenschaften von Luft in einer Kabine mit einer Anordnung chemischer Sensoren, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, und Erzeugen eines Spektrums mit einem Spektrografen, der in dem Fahrzeug eingebaut ist, das chemische Komponenten von Volatilomen in der Luft identifiziert. Das Verfahren beinhaltet außerdem Klassifizieren der Volatilome auf Grundlage des Spektrums, Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren und Insassenpräferenzen. Des Weiteren beinhaltet das Verfahren Anwenden einer Minderungsstrategie auf ein Umgebungssteuersystem des Fahrzeugs, wenn die Volatilome als einen störenden Geruch angebend klassifiziert werden, um die Zusammensetzung der Luft in der Kabine zu beeinflussen.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstabsgetreu und zugehörige Elemente können weggelassen sein oder in einigen Fällen können Proportionen vergrößert dargestellt sein, um die hier beschriebenen neuartigen Merkmale hervorzuheben und eindeutig zu veranschaulichen. Des Weiteren können Systemkomponenten verschiedenartig angeordnet sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt. Ferner sind in den Zeichnungen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.

1 veranschaulicht ein Fahrzeug, das gemäß den Lehren dieser Offenbarung betrieben wird.
2 ist ein Blockdiagramm eines Geruchsanalysators eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems des Fahrzeugs aus 1.
3 ist ein Blockdiagramm von elektronischen Komponenten des Fahrzeugs aus 1.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Klassifizieren und Verbessern von Gerüchen in der Kabine des Fahrzeugs aus 1, das durch die elektronischen Komponenten aus 3 umgesetzt werden kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, sind in den Zeichnungen einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen gezeigt und nachfolgend beschrieben, wobei es sich versteht, dass die vorliegende Offenbarung als eine Erläuterung der Erfindung anhand von Beispielen anzusehen ist und damit nicht beabsichtigt wird, die Erfindung auf die konkreten veranschaulichten Ausführungsformen zu beschränken.
Im Allgemeinen werden Gerüche, die eine Person als angenehm empfindet, als gute Gerüche angesehen und werden Gerüche, die eine Person als unangenehm oder störend empfindet, als schlechte Gerüche angesehen. Geruchsverwaltung in einer Kabine eines Fahrzeugs kann ein Benutzererlebnis verbessern. Manche Gerüche sind angenehm, manche Gerüche sind neutral und manche Gerüche sind störend. Die Geruchsverwaltung beinhaltet Klassifizieren von Gerüchen in der Fahrzeugkabine, um eine angemessene Minderungstechnik auszuwählen. Dies unterscheidet sich von Erfassen von Gefahrstoffen in der Luft, wobei Sensoren üblicherweise sehr spezifisch sind, wie etwa ein Kohlenstoffmonoxidsensor, ein Kohlenstoffdioxidsensor, ein Feuchtigkeitssensor und Partikelsensoren usw. Das Klassifizieren von Gerüchen in einer Fahrzeugkabine beinhaltet Lernen von Präferenzen von Insassen des Fahrzeugs. Ein Geruch setzt sich aus verschiedenen Konzentrationen mehrerer chemischer Stoff zusammen. Ein einziger chemischer Stoff kann in Kombination mit einem Satz von chemischen Stoffen gut riechen und in einem anderen Satz von chemischen Stoffen schlecht riechen. Gerüche sind somit als sich überlappende Sätze von Substanzen in der Luft in definierten Konzentrationsbereichen (manchmal als „Volatilome“ bezeichnet) anzusehen.
Wie nachfolgend erörtert, beinhaltet ein Fahrzeug eine Anordnung chemischer Sensoren und ein Spektrometer (hierin an mancher Stelle als ein „Spektrograf“ bezeichnet). Das Spektrometer erzeugt Spektren, welche die chemischen Stoffe in der Luft darstellen. Diese Spektren sind Änderungen atmosphärischer Konzentrationen flüchtiger Verbindungen unterworfen und werden verwendet, um Volatilome in der sich dynamisch ändernden Atmosphäre der Fahrzeugkabine zu identifizieren. Da Menschen unterschiedlich auf unterschiedliche Gerüche reagieren, werden bei der Geruchsklassifizierung Präferenzen von Insassen des Fahrzeugs berücksichtigt. Ein Geruchsklassifizierungs- und -minderungssystem verwendet Algorithmen des maschinellen Lernens (wie etwa neuronale Netze, Klassifizierungsbäume usw.), um die Volatilome auf Grundlage der Präferenzen der Insassen des Fahrzeugs als angenehm, neutral oder störend zu klassifizieren. Wenn der Geruch störend ist, steuert das Geruchsklassifizierungs- und -minderungssystem das Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs(HLK-System)-System und andere Fahrzeugsysteme, um zu versuchen, den Geruch zu verbessern. Beispielsweise kann das System Kanalklappen, Gebläse, Einspritzvorrichtungen, eine Kühlvorrichtung, eine Heizvorrichtung, Filter und/oder Fenster steuern. In einigen Beispielen gibt das System bei dessen Minderungsstrategie manchen Volatilomen gegenüber anderen Vorrang, da sich die Volatilome im Laufe der Zeit chemisch verändern oder da sich die Empfindlichkeit eines Insassen gegenüber einem Volatilom im Laufe der Zeit ändern kann.
1 veranschaulicht ein Fahrzeug 100, das in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung betrieben wird. Das Fahrzeug 100 kann ein standardmäßiges benzinbetriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder ein Fahrzeugtyp mit beliebiger anderer Antriebsart sein. Das Fahrzeug 100 beinhaltet Teile, die mit Mobilität in Verbindung stehen, wie etwa einen Antriebsstrang mit einem Motor, ein Getriebe, eine Aufhängung, eine Antriebswelle und/oder Räder usw. Das Fahrzeug 100 kann nichtautonom, halbautonom (z. B. einige routinemäßige Fahrfunktionen werden durch das Fahrzeug 100 gesteuert) oder autonom (z. B. Fahrfunktionen werden ohne direkte Fahrereingabe durch das Fahrzeug 100 gesteuert) sein. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 100 ein bordeigenes Kommunikationsmodul (on-board communications module - OBCM) 102, ein Karosseriesteuermodul (body control modul - BCM) 104, eine Infotainment-Haupteinheit (infotainment head unit - IHU) 106, einen Kabinenlufteinlass 108, eine Anordnung chemischer Sensoren 110, einen Spektrografen 112, ein HLK-System 114 und eine HLK-Steuerung 116. Die Kombination aus der HLK-Steuerung 116 und dem HLK-System 114 wird manchmal als ein „Umgebungssteuersystem“ bezeichnet.
Das bordeigene Kommunikationsmodul 102 kommuniziert mit anderen Fahrzeugen, Umgebungsservern und/oder mobilen Vorrichtungen (z. B. Telefonen, Uhren, Tablets usw.), um Kommunikation in Bezug auf Insassenpräferenzen und/oder Umgebungsfaktoren zu empfangen, die sich auf die Volatilome in der Kabine des Fahrzeugs 100 auswirken. Wenn zum Beispiel die Informationen von dem anderen Fahrzeug und/oder dem Umgebungsserver die Anwesenheit von einem der Volatilome angeben, kann das Fahrzeug 100 unter Umständen nicht (z. B. über die HLK-Steuerung 116) Fenster oder Lüftungsöffnungen öffnen, um die Volatilome in der Kabine zu minimieren. Das bordeigene Kommunikationsmodul 102 beinhaltet drahtgebundene und drahtlose Netzwerkschnittstellen, um eine Kommunikation mit externen Netzwerken zu ermöglichen. Das bordeigene Kommunikationsmodul 102 beinhaltet zudem Hardware (z. B. Prozessoren, Arbeitsspeicher, Datenspeicher, Antenne usw.) und Software, um die drahtgebundenen oder drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das bordeigene Kommunikationsmodul 102 eine oder mehrere Kommunikationssteuerungen für standardbasierte Netzwerke (z. B. globales System für mobile Kommunikation (GSM), universales mobiles Telekommunikationssystem (UMTS), Long Term Evolution (LTE), Code Division Multiple Access (CDMA), WiMAX (IEEE 802.16m); Nahbereichskommunikation (Near Field Communication - NFC); drahtloses lokales Netzwerk (einschließlich IEEE 802.11 a/b/g/n/ac oder andere), Dedicated Short Range Communication (DSCR) und Wireless Gigabit (IEEE 802.11ad) usw.). In einigen Beispielen beinhaltet das bordeigene Kommunikationsmodul 102 eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle (z. B. einen Hilfsanschluss, einen Universal-Serial-Bus(USB)-Anschluss, einen Bluetooth®-Drahtlosknoten usw.), um kommunikativ mit einer mobilen Vorrichtung (z. B. einem Smartphone, einer Smartwatch, einem Tablet usw.) gekoppelt zu werden. In derartigen Beispielen kann das Fahrzeug 100 über die gekoppelte mobile Vorrichtung mit dem externen Netzwerk kommunizieren. Bei dem/den externen Netzwerk(en) kann es sich um Folgendes handeln: ein öffentliches Netzwerk, wie etwa das Internet; ein privates Netzwerk, wie etwa ein Intranet; oder Kombinationen davon, und es kann eine Vielfalt von Netzwerkprotokollen genutzt werden, die derzeit zur Verfügung stehen oder später entwickelt werden, einschließlich unter anderem TCP/IP-basierten Netzwerkprotokollen.
Das Karosseriesteuermodul 104 steuert verschiedene Teilsysteme des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann das Karosseriesteuermodul 104 elektrische Fensterheber, eine Zentralverriegelung, eine Wegfahrsperre und/oder elektrisch verstellbare Außenspiegel usw. steuern. Das Karosseriesteuermodul 104 beinhaltet Schaltungen, um zum Beispiel Relais anzutreiben (z. B. zum Steuern von Scheibenwischerfluid usw.), Gleichstrom-(DC)-Bürstenmotoren anzutreiben (z. B. zum Steuern von elektrisch verstellbaren Sitzen, einer Zentralverriegelung, elektrischen Fensterhebern, Scheibenwischern usw.), Schrittmotoren anzutreiben und/oder LEDs anzutreiben usw., oder ist kommunikativ mit diesen gekoppelt.
Die Infotainment-Haupteinheit 106 stellt eine Schnittstelle bereit, um Insassen über die Volatilome zu informieren, die in der Kabine erfasst wurden, und zu unterstützten, dass Insassen des Fahrzeugs ihre Reaktion auf die erfassten Volatilome ausdrücken können. Die Infotainment-Haupteinheit 106 beinhaltet digitale und/oder analoge Schnittstellen (z. B. Eingabevorrichtungen und Ausgabevorrichtungen), um eine Eingabe von dem Benutzer (den Benutzern) zu empfangen und Informationen anzuzeigen. Die Eingabevorrichtungen können beispielsweise einen Steuerknopf, ein Armaturenbrett, eine Digitalkamera zur Bilderfassung und/oder visuellen Befehlserkennung, einen Touchscreen, eine Audioeingabevorrichtung (z. B. ein Kabinenmikrofon), Tasten oder ein Berührungsfeld einschließen. Die Ausgabevorrichtungen können Kombiinstrumentenausgaben (z. B. Drehscheiben, Beleuchtungsvorrichtungen), Aktoren, eine Frontanzeige, eine Mittelkonsolenanzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige („LCD“), eine organische Leuchtdioden(„OLED“)-Anzeige, eine Flachbildschirmanzeige, eine Festkörperanzeige usw.) und/oder Lautsprecher einschließen. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die Infotainment-Haupteinheit 106 Hardware (z. B. einen Prozessor oder eine Steuerung, einen Arbeitsspeicher, einen Datenspeicher usw.) und Software (z. B. ein Betriebssystem usw.) für ein Infotainment-System (wie etwa SYNC® und MyFord Touch® von Ford®, Entune® von Toyota®, IntelliLink® von GMC® usw.). Des Weiteren zeigt die Infotainment-Haupteinheit 106 das Infotainment-System beispielsweise auf der Mittelkonsolenanzeige an.
Der Kabinenlufteinlass 108 beinhaltet eine Pumpe, um Proben der Luft in der Kabine an der Anordnung chemischer Sensoren 110 und dem Spektrografen 112 bereitzustellen. In einigen Beispielen ist der Kabinenlufteinlass 108 hinter dem Armaturenbrett positioniert, wobei eine Lüftungsöffnung nahe der Infotainment-Haupteinheit 106 angeordnet oder in diese integriert ist.
Bei der Anordnung chemischer Sensoren 110 handelt es sich um einen Satz von verschiedenartigen Sensoren, die einen Satz von Werten auf Grundlage von Eigenschaften der Ansaugluft erzeugen. Jeder Sensor in der Anordnung chemischer Sensoren 110 erfasst eine einzige chemische Komponente in der Ansaugluft. In einigen Beispielen handelt es sich bei den chemischen Sensoren um chemikalienresistente Folien (die manchmal als „chemische Polymerdünnfilmsensoren“ bezeichnet werden), die Funktionsflächen aufweisen, deren Leitfähigkeit sich ändert, wenn sie Analytdämpfen (z. B. Alkoholen, Estern, Alkanen und aromatischen Kohlenwasserstoffverbindungen usw.) ausgesetzt sind, die in der Ansaugluft vorhanden sind. Beispielsweise kann ein chemischer Sensor auf Pentylbutyrat reagieren und kann ein anderer chemischer Sensor auf Octenol reagieren.
Der Spektrograf 112 erzeugt ein Spektrum auf Grundlage der chemischen Zusammensetzung der Volatilome, die in der Ansaugluft vorhanden sind. Der Spektrograf 112 kann abgestimmt werden (z. B. kann der Spektrograf durch ein Steuersignal abgestimmt werden, um eine größere Empfindlichkeit oder Selektivität bereitzustellen), um eine Zeitreihe von Spektren auf Grundlage von Eigenschaften der Ansaugluft zu erzeugen. Das Abstimmen stellt durch Einengen des Bereichs der zu erfassenden und zu klassifizierenden chemischen Stoffe eine größere Empfindlichkeit oder Selektivität bereit. Die durch den Spektrographen 112 bereitgestellten Spektren stellen die Anwesenheit und die Konzentration von Komponenten der Volatilome bereit, die nicht auf einen bestimmten Satz von Werten beschränkt sind.
Das HLK-System 114 beinhaltet Heizvorrichtungen, Gebläse, Kanalklappen, Lüftungsöffnungen, Einspritzvorrichtungen, Kühlvorrichtungen und Filter, welche die Temperatur, Qualität und Leitung der Luft steuern, die in der Kabine des Fahrzeugs zirkuliert. Die Heizvorrichtung und die Kühlvorrichtung halten eine Temperatur der Luft auf einem Sollwert, der durch die HLK-Steuerung 116 festgelegt ist. Das Gebläse steuert die Stärke, mit der die Luft aus den Lüftungsöffnungen abgegeben wird. Die Kanalklappen steuern die Leitung der Luft zu den verschiedenen Lüftungsöffnungen und durch verschiedene Filter.
Die HLK-Steuerung 116 steuert die Komponenten des HLK-Systems 114 gemäß dessen Einstellungen. Diese Einstellungen können von einem Insassen über die Infotainment-Haupteinheit 106 und/oder eine mobile Vorrichtung empfangen werden, die kommunikativ an das bordeigene Kommunikationsmodul 102 gekoppelt ist. Des Weiteren kann die HLK-Steuerung 116 in regelmäßigen Abständen das Karosseriesteuermodul 104 anweisen, eines oder mehrere der Fenster des Fahrzeugs zu öffnen, teilweise zu öffnen, zu schließen oder teilweise zu schließen. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die HLK-Steuerung 116 einen Geruchsanalysator 118. Wie in Verbindung mit 2 unten offenbart, führt der Geruchsanalysator 118 Folgendes durch: (a) Erfassen der Volatilome, (b) Lernen, wie Insassen die Volatilome identifizieren und wahrnehmen, auf Grundlage von Insassenpräferenzen und/oder -rückmeldung und (c) Steuern des HLK-Systems 114 und/oder der Fenster, um die Volatilome, die als störend angesehen werden, zu minimieren. In einigen Beispielen verbalisiert der Geruchsanalysator 118 Geruchsinformationen über die Infotainment-Haupteinheit 106.
2 ist ein Blockdiagramm des Geruchsanalysators 118 aus 1. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet der Geruchsanalysator 118 einen Annahmegenerator 202, eine Abstimmvorrichtung 204 und eine Empfehlungsvorrichtung 206. Der Annahmegenerator 202 empfängt Spektren von dem Spektrografen 112, die Daten beinhalten, welche für die Anwesenheit und Konzentration von chemischen Stoffen in dem Kabinenluftstrom 208 repräsentativ sind. Der Annahmegenerator 202 erzeugt eine Zeitreihe von Datenwertesätzen auf Grundlage der Spektren. Der Annahmegenerator 202 erzeugt dann eine N-Bestenliste von Gerüchen (Volatilomsätze) auf Grundlage der vorangehenden Annahme, der aktuellsten Zeitreihe des Datenwertesatzes, Informationen von der Anordnung chemischer Sensoren 110, Benutzerpräferenzen (z. B. von den mobilen Vorrichtungen 210 in dem Fahrzeug 100 und/oder der Infotainment-Haupteinheit 106), Umgebungsdaten (z. B. Wetter, geographiebasierten Gerüchen usw.) von dem Umgebungsserver 212, Geruchsinformationen von anderen Fahrzeugen und/oder des thermodynamischen Zustands der Ansaugluft usw.
Die Abstimmvorrichtung 204 erzeugt ein Steuersignal für den Spektrografen 112, um eine größere Empfindlichkeit oder Selektivität bezüglich möglicher chemischer Stoffe bereitzustellen, die den Volatilomen in der Ansaugluft zugeordnet sind. Das Steuersignal basiert auf den durch die Anordnung chemischer Sensoren 110 identifizierten chemischen Stoffen und der durch den Annahmegenerator 202 erzeugen N-Bestenliste. Das Steuersignal kann zum Beispiel Auflösungsversatzwerte einstellen, um die Intensität und Auflösung von wahrscheinlichen chemischen Stoffen in der Ansaugluft einzustellen.
Die Empfehlungsvorrichtung 206 empfängt die durch den Annahmegenerator 202 erzeugte N-Bestenliste von Gerüchen. Die Empfehlungsvorrichtung 206 ordnet jeden Geruch in der N-Bestenliste von Gerüchen einem eindeutigen Identifikator zu. In einigen Beispielen ordnet die Empfehlungsvorrichtung 206 die Gerüche außerdem naturbezogenen sprachlichen Identifikatoren (z. B. „Schimmel“, „Ananas“, „Rosen“ usw.). zu, indem er eine Geruchsdatenbank (z. B. über das bordeigene Kommunikationsmodul 102) abfragt. In einigen Beispielen werden die naturbezogenen sprachlichen Identifikatoren über die Infotainment-Haupteinheit 106 an die Insassen kommuniziert. Des Weiteren holt die Empfehlungsvorrichtung (z. B. über die Infotainment-Haupteinheit 106 und/oder die mobile(n) Vorrichtung(en) 210 des (der) Insassen usw.) eine Rückmeldung von den Insassen ein, ob der Geruch angenehm, neutral oder störend ist und/oder wobei der Geruch mit einer Bewertung (z.B. von 0 bis 10 usw.) versehen wird. Die Empfehlungsvorrichtung 206 klassifiziert die Gerüche entweder als angenehm, neutral oder störend. Die Klassifizierungen basieren auf maschinellem Lernen (z. B. neurolanen Netzen, One-Armed Bandit usw.) unter Verwendung der chemischen Stoffe, aus denen sich der Geruch zusammensetzt, und auf der Rückmeldung von den Insassen. Auf solche Weise versucht die Empfehlungsvorrichtung 206, Gerüche zu klassifizieren, die der Geruchsanalysator 118 nicht bereits vorher analysiert hat.
Auf Grundlage der Klassifizierung und der Präferenzen der Insassen des Fahrzeugs 100 weist die Empfehlungsvorrichtung 206 die Komponenten des HLK-Systems 114 an, den Geruch zu mindern. Beispielsweise kann die Empfehlungsvorrichtung 206 die Kanalklappen anweisen, die Luft durch einen anderen Filter zu leiten, oder das Karosseriesteuermodul 104 anweisen, eines der Fenster zu öffnen. In einem Beispiel führt die Empfehlungsvorrichtung 206 Folgendes durch: (a) Einstellen der Einstellung des Gebläses, (b) Einstellen der Temperatur, (c) Öffnen von einem oder mehreren Fenstern, (d) Einspritzen eines Duftes in die Kabine des Fahrzeugs 100, (e) Einstellen der Lüftungsöffnungen, durch welche die Luft geblasen wird, und/oder Ändern der Filter, durch welche die Luft geleitet wird, usw. Die empfohlenen Handlungen sind von Umgebungs- und/oder Wetterfaktoren abhängig. Wenn der störende Geruch zum Beispiel von außerhalb des Fahrzeugs 100 stammt oder wenn das Wetter schlecht (z. B. regnerisch, schneereich, kalt usw.) ist, kann die Empfehlungsvorrichtung 206 Minderungsstrategien ausschließen, die Außenluft dazu veranlassen, in die Kabine einzutreten.
3 ist ein Blockdiagramm von elektronischen Komponenten 300 des Fahrzeugs 100 aus 1. In dem veranschaulichten Beispiel schließen die elektronischen Komponenten 300 das bordeigene Kommunikationsmodul 102, das Karosseriesteuermodul 104, die Infotainment-Haupteinheit 106, den Kabinenlufteinlass 108, die Anordnung chemischer Sensoren 110, den Spektrografen 112, das HLK-System 114, die HLK-Steuerung 116 und einen Fahrzeugdatenbus 302 ein.
In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die HLK-Steuerung 116 einen Prozessor oder eine Steuerung 304 und einen Speicher 306. In dem veranschaulichten Beispiel ist die HLK-Steuerung 116 strukturiert, um einen Geruchsanalysator 118 zu beinhalten. Bei dem Prozessor oder der Steuerung 304 kann es sich um eine beliebige geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder Reihe von Verarbeitungsvorrichtungen handeln, wie etwa unter anderem: einen Mikroprozessor, eine mikrocontrollerbasierte Plattform, eine geeignete integrierte Schaltung, einen oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (field programmable gate array - FPGAs) und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuit - ASICs). Bei dem Speicher 306 kann es sich um flüchtigen Speicher (z. B. RAM, der nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und beliebige andere geeignete Formen beinhalten kann), nichtflüchtigen Speicher (z. B. Plattenspeicher, FLASH-Speicher, EPROMs, EEPROMs, memristorbasierte nichtflüchtige Festkörperspeicher usw.), unveränderbaren Speicher (z. B. EPROMs), Festwertspeicher und/oder Speichervorrichtungen mit hoher Kapazität (z. B. Festplatten, Festkörperlaufwerke usw.) handeln. In einigen Beispielen schließt der Speicher 306 mehrere Speicherarten ein, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher.
Bei dem Speicher 306 handelt es sich um computerlesbare Medien, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen, wie etwa die Software zum Ausführen der Verfahren der vorliegenden Offenbarung, eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder eine Logik, wie in dieser Schrift beschrieben, verkörpern. In einer bestimmten Ausführungsform können sich die Anweisungen während der Ausführung der Anweisungen vollständig oder zumindest teilweise innerhalb eines beliebigen oder mehreren des Speichers 306, des computerlesbaren Mediums und/oder innerhalb des Prozessors 304 befinden.
Die Begriffe „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „physisches computerlesbares Medium“ sind so zu verstehen, dass sie ein einzelnes Medium oder mehrere Medien einschließen, wie etwa eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder zugeordnete Zwischenspeicher und Server, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen gespeichert sind. Die Begriffe „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „physisches computerlesbares Medium“ schließen außerdem jedes beliebige physische Medium ein, das zum Speichern, Verschlüsseln oder Tragen eines Satzes von Anweisungen in der Lage ist, die durch einen Prozessor ausgeführt werden oder ein System dazu veranlassen, ein oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Vorgänge durchzuführen. Im hier verwendeten Sinne ist der Ausdruck „physisches computerlesbares Medium“ ausdrücklich so definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte einschließt und das Verbreiten von Signalen ausschließt.
Der Fahrzeugdatenbus 302 koppelt das bordeigene Kommunikationsmodul 102, das Karosseriesteuermodul 104, die Infotainment-Kopfeinheit 106 und die HLK-Steuerung 116 kommunikativ. In einigen Beispielen beinhaltet der Fahrzeugdatenbus 302 einen oder mehrere Datenbusse. Der Fahrzeugdatenbus 302 kann in Übereinstimmung mit einem Controller-Area-Network-(CAN-)Bus-Protokoll laut der Definition durch die International Standards Organization (ISO) 11898-1, einem Media-Oriented-Systems-Transport-(MOST-)Bus-Protokoll, einem CAN-Flexible-Data-(CAN-FD-)Bus-Protokoll (ISO 11898-7) und/oder einem K-Leitungs-Bus-Protokoll (ISO 9141 und ISO 14230-1) und/oder einem Ethernet™-Bus-Protokoll IEEE 802.3 (ab 2002) usw. umgesetzt sein.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Klassifizieren und Verbessern von störenden Volatilomen (manchmal als „schlechter Geruch“ bezeichnet) in der Kabine des Fahrzeugs 100 aus 1, das durch die elektronischen Komponenten 300 aus 3 umgesetzt werden kann. Anfangs reagiert die Anordnung chemischer Sensoren 110 bei Block 402 auf die chemischen Stoffe in den Volatilomen in der Ansaugluft. Bei Block 404 bestimmt der Geruchsanalysator 118 das Steuersignal für den Spektrografen 112. Bei Block 406 misst der Spektrograf 112 die chemischen Stoffe in den Volatilomen in der Ansaugluft. Bei Block 408 erzeugt der Geruchsanalysator eine N-Bestenliste von Annahmen von Gerüchen in der Ansaugluft auf Grundlage einer vorangehenden Annahme, den durch den Spektrographen 112 erzeugten Spektren, den Umgebungsdaten und/oder den Präferenzen der Insassen usw. Bei Block 410 klassifiziert der Geruchsanalysator 118 den Geruch auf Grundlage eines Modells, das mithilfe von maschinellem Lernen (z. B. neuronalen Netzen, One-Armed Bandit usw.) erzeugt wurde, unter Verwendung der chemischen Stoffe, aus denen sich der Geruch zusammensetzt, und auf der Rückmeldung von den Insassen.
Bei Block 412 bestimmt der Geruchsanalysator 118, ob der Geruch störend ist. Wenn der Geruch störend ist, geht das Verfahren zu Block 414 über. Andernfalls, wenn der Geruch nicht störend ist, kehrt das Verfahren zu Block 402 zurück. Bei Block 414 wählt der Geruchsanalysator 118 eine Minderungsstrategie auf Grundlage von Benutzerpräferenzen aus. Bei Block 416 wendet der Geruchsanalysator auf Grundlage der ausgewählten Minderungsstrategie Einstellungen auf das HLK-System 114 an. Bei Block 418 wartet der Geruchsanalysator 118 einen Schwellenzeitraum (z.B. 10 Sekunden, 20 Sekunden, 30 Sekunden usw.) ab, um zu ermöglichen, dass die Minderungsstrategie beginnt, sich auf die Volatilome in der Luft der Kabine des Fahrzeugs 100 auszuwirken.
Das Ablaufdiagramm aus 4 ist repräsentativ für maschinenlesbare Anweisungen, die in einem Speicher (wie etwa dem Speicher 306 aus 3) gespeichert sind und ein oder mehrere Programme umfassen, die bei Ausführung durch einen Prozessor (wie etwa den Prozessor 304 aus 3) das Fahrzeug 100 dazu veranlassen, den beispielhaften Geruchsanalysator 118 aus 1 und 2 umzusetzen. Obwohl das/die beispielhafte/n Programm(e) in Bezug auf das in 4 veranschaulichte Ablaufdiagramm beschrieben ist/sind, können ferner alternativ dazu viele andere Verfahren zum Umsetzen des beispielhaften Geruchsanalysators 118 verwendet werden. Beispielsweise kann die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke geändert werden und/oder können einige der beschriebenen Blöcke verändert, weggelassen oder kombiniert werden.
In dieser Anmeldung soll die Verwendung der Disjunktion die Konjunktion einschließen. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität anzeigen. Insbesondere soll ein Verweis auf „den“ Gegenstand oder „einen“ Gegenstand auch einen aus einer möglichen Vielzahl von derartigen Gegenstände bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ dazu verwendet werden, Merkmale wiederzugeben, die gleichzeitig vorhanden sind, anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen. Anders ausgedrückt ist die Konjunktion „oder“ so aufzufassen, dass sie „und/oder“ einschließt. Im hier verwendeten Sinne beziehen sich die Begriffe „Modul“ und „Einheit“ auf Hardware mit Schaltkreisen zum Bereitstellen von Kommunikations-, Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen, oftmals in Verbindung mit Sensoren. „Module“ und „Einheiten“ können zudem Firmware einschließen, welche auf dem Schaltkreis ausgeführt wird. Die Ausdrücke „beinhaltet“, „beinhaltend“ und „beinhalten“ sind einschließend und verfügen über denselben Umfang wie „umfasst“, „umfassend“ bzw. „umfassen“.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche beispielhafte Umsetzungen und sind lediglich für ein eindeutiges Verständnis der Grundsätze der Erfindung dargelegt. Viele Variationen und Modifikationen können an der/den vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne wesentlich vom Geist und von den Grundsätzen der hier beschriebenen Techniken abzuweichen. Jegliche Modifikationen sollen hier im Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

(ISO) 11898-1 [0027]
ISO 11898-7 [0027]
ISO 9141 [0027]
ISO 14230-1 [0027]

Claims

Beansprucht wird:
Fahrzeug, umfassend: eine Anordnung chemischer Sensoren; einen Spektrografen; und Umgebungssteuersystem zu Folgendem: Erzeugen eines Spektrums von chemischen Komponenten von Volatilomen in der Luft in einer Kabine mit dem Spektrografen; Klassifizieren der Volatilome auf Grundlage des Spektrums, Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren und Insassenpräferenzen; und Anwenden einer Minderungsstrategie, wenn die Volatilome einen störenden Geruch angeben, um die Zusammensetzung der Luft in der Kabine zu beeinflussen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das einen Kabinenlufteinlass beinhaltet, um die Luft durch die Anordnung chemischer Sensoren und den Spektrografen zu leiten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Umgebungssteuersystem die Volatilome als einen Geruch angebend identifizieren und dem Geruch einen naturbezogenen sprachlichen Identifikator zuordnen soll.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei das Umgebungssteuersystem Insassen des Fahrzeugs den naturbezogenen sprachlichen Identifikator bereitstellen soll.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Umgebungssteuersystem Präferenzen von mobilen Vorrichtungen der Insassen abrufen soll.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Umgebungssteuersystem bei Erfassen eines neuen Satzes von Volatilomen Insassen des Fahrzeugs in Bezug auf deren Genießen eines Geruches befragen soll, der dem Satz von Volatilomen zugeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Minderungsstrategie zumindest eines von Öffnen eines Fensters, Ändern einer Lufttemperatur, Ändern einer Luftquelle, Einspritzen eines Duftes in die Luft und Leiten der Luft durch einen Filter beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Umgebungssteuersystem ein Steuersignal auf Grundlage einer Annahme eines Geruches erzeugen soll, der den Volatilomen und den Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren zugeordnet ist.
Verfahren, umfassend: Messen von Eigenschaften von Luft in einer Kabine mit einer Anordnung chemischer Sensoren, die in einem Fahrzeug eingebaut ist; Erzeugen eines Spektrums mit einem Spektrografen, der in dem Fahrzeug eingebaut ist, das chemische Komponenten von Volatilomen in der Luft identifiziert; Klassifizieren der Volatilome auf Grundlage des Spektrums, Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren und Insassenpräferenzen; und Anwenden einer Minderungsstrategie auf ein Umgebungssteuersystem des Fahrzeugs, wenn die Volatilome als einen störenden Geruch angebend klassifiziert werden, um die Zusammensetzung der Luft in der Kabine zu beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 9, beinhaltend: Identifizieren der Volatilome als einen Geruch angebend und Zuordnen eines naturbezogenen sprachlichen Identifikators zu dem Geruch; und wobei das Klassifizieren der Volatilome Klassifizieren der Volatilome in eine von Kategorien, die angenehm, neutral oder störend einschließen, auf Grundlage von Präferenzen von Insassen des Fahrzeugs beinhaltet, die von mobilen Vorrichtungen der Insassen abgerufen wurden.
Verfahren nach Anspruch 10, das Bereitstellen des naturbezogenen sprachlichen Identifikators an die Insassen des Fahrzeugs beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, das Abrufen von Präferenzen von mobilen Vorrichtung der Insassen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, das bei Erfassen eines neuen Satzes von Volatilomen Befragen von Insassen des Fahrzeugs in Bezug auf deren Genießen eines Geruchs, der dem Satz von Volatilomen zugeordnet ist, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Minderungsstrategie zumindest eines von Öffnen eines Fensters, Ändern einer Lufttemperatur, Ändern einer Luftquelle, Einspritzen eines Duftes in die Luft und Leiten der Luft durch einen Filter beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, das Erzeugen eines Steuersignals zum Ändern eines Vorgangs des Spektrografen auf Grundlage einer Annahme eines Geruchs beinhaltet, der den Volatilomen und den Messungen von der Anordnung chemischer Sensoren zugeordnet ist.