DE102018202886A1

DE102018202886A1 - Dockingstation und Verfahren zur Bestimmung von zumindest einem Umgebungsparameter

Info

Publication number: DE102018202886A1
Application number: DE102018202886.9A
Authority: DE
Inventors: Erhard Mayer; Michael Visser
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: DE102018202886B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dockingstation (2) für ein mobiles elektronisches Gerät (1), enthaltend eine Aufnahme (21) für das mobile elektronische Gerät (1), welche zum Einschieben des mobilen elektronischen Geräts (1) eingerichtet und mit Anschlusskontakten (25) versehen ist, welche beim Einschieben des Gerätes in zugeordnete Kontakte (15) des Gerätes (1) eingreifen und die Dockingstation (2) zumindest einen Sensor (22, 23, 24, 26, 27, 28, 29, 30) enthält, welcher dazu eingerichtet ist, die Umgebungsbedingungen repräsentierende Daten zu messen, welche ausgewählt sind aus Temperatur, Feuchte, konvektivem Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Wärmestrahlung, Schalldruck, Beleuchtungsstärke und/oder Schadstoffgehalt der Luft. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung von zumindest einem Umgebungsparameter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dockingstation für ein mobiles elektronisches Gerät, enthaltend eine Aufnahme für das mobile elektronische Gerät, welche zum Einschieben des mobilen elektronischen Gerätes eingerichtet und mit Anschlusskontakten versehen ist, welche beim Einschieben des Gerätes in zugeordnete Kontakte des Gerätes eingreifen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung von zumindest einem Umgebungsparameter, bei welchem mit zumindest einem Sensor die Umgebungsbedingungen repräsentierende Daten erfasst werden, welche ausgewählt sind, aus Temperatur, Feuchte, konvektivem Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Wärmestrahlung, Schalldruck, Beleuchtungsstärke und/oder Schadstoffgehalt der Luft. Vorrichtungen und Verfahren dieser Art können dazu verwendet werden, die Umgebungsbedingungen bzw. das Raumklima zu erfassen und an vorgebbare Sollwerte anzupassen.
Aus der DE 10 2013 206 406 B4 ist ein Raumklimasensor bekannt, welcher sich nicht auf die einfache Bestimmung der Lufttemperatur beschränkt. Vielmehr wird auch die durch Konvektion oder Strahlung von Personen an die Umgebung abgegebene Wärme erfasst und kann zur Regelung einer Heizungs- oder Lüftungsanlage herangezogen werden. Hierdurch kann das Raumklima angenehmer gestaltet werden.
Nachteilig an diesem bekannten Sensor ist jedoch die aufwändige Integration in bestehende Gebäudetechnik, wodurch der Einsatz im Altbau bislang nicht auf breiter Front erfolgt ist. Darüber hinaus besteht weiterhin das Problem, dass mehrere Personen in einem Raum unterschiedliche Anforderungen an die Umgebungsbedingungen stellen können, so dass das Raumklima von einem Teil der Personen als angenehm empfunden wird, von anderen Personen jedoch als wiederum zu warm oder zu kalt.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, die Umgebungsbedingungen in einem Innenraum zu optimieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Dockingstation für ein mobiles elektronisches Gerät vorgeschlagen. Die Dockingstation enthält ein Gehäuse, welches einerseits eine Aufnahme für das mobile elektronische Gerät bereitstellt. In dieser Aufnahme kann das Gerät formschlüssig fixiert werden, so dass dieses in einer vorgebbaren Position gehalten wird. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Dockingstation alternativ oder zusätzlich auch eine kraftschlüssige Verbindung zum elektronischen Gerät ermöglichen, beispielsweise durch Magnetkräfte oder Klettverschlüsse.
Im Gehäuse der Dockingstation sind weiterhin Anschlusskontakte vorhanden, welche beim Einschieben des Gerätes in die Dockingstation in zugeordnete Kontakte des Gerätes eingreifen. Dies ermöglicht eine Kontaktierung des elektronischen Gerätes mit einer elektrischen oder optischen Verbindung. Hierdurch kann dem elektronischen Gerät ein Ladestrom zugeführt werden und/oder ein Datenaustausch mit dem mobilen elektronischen Gerät erfolgen. Anschlusskontakte im Sinne der vorliegenden Erfindung sind somit einerseits elektrische Kontakte, welche beispielsweise durch Federkraft zugeordnete Anschlusskontakte im jeweils anderen Gerät elektrisch kontaktieren. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Anschlusskontakte auch optische Kontakte sein, welche beispielsweise sicherstellen, dass gegenüberliegende Lichtwellenleiter oder optische Fasern mit ihrer Stirnseite so zu liegen kommen, dass optische Signale von einem Wellenleiter in den gegenüberliegenden Wellenleiter übertreten können.
Das mobile elektronische Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Mobiltelefon sein. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das mobile elektronische Gerät eine Fernbedienung einer Gebäudeautomation, ein Tablet-Computer oder ein anderes Gerät sein, welches Benutzereingaben entgegennehmen kann und/oder über entsprechende Anzeigeelemente und/oder akustische und/oder taktile Signaleinrichtungen dem Benutzer Rückmeldung geben kann.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass die Dockingstation zumindest einen Sensor enthält, welcher dazu eingerichtet ist, die Umgebungsbedingungen repräsentierende Daten zu messen. Die Umgebungsbedingungen können beispielsweise das thermische Raumklima, Beleuchtung und/oder Luftqualität betreffen. Dementsprechend können die Sensoren dazu eingerichtet sein, Temperatur, Feuchte, konvektiven Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Wärmestrahlung, Schalldruck, Beleuchtungsstärke und/oder Schadstoffgehalt der Luft zu messen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Mehrzahl von Sensoren in der Dockingstation enthalten sein. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann nur ein einzelner der genannten Sensoren vorhanden sein. Die erfindungsgemäße Dockingstation ermöglicht es einem Benutzer, eine Dockingstation in der Nähe seines gewöhnlichen Aufenthaltes vorzuhalten, beispielsweise in einem Fahrzeug, am Schreibtisch, in der Nähe einer Schlafgelegenheit oder an anderem, hier nicht explizit genannten Orten, an welchen sich der Benutzer des mobilen elektronischen Gerätes längere Zeit aufhält. Durch einfaches Einstecken seines mobilen elektronischen Gerätes in die Dockingstation kann dieses einerseits für seine Hauptaufgabe, beispielsweise als Mobiltelefon, bereitgehalten werden. Gleichzeitig kann das mobile elektronische Gerät beispielsweise mit einer Ladespannung versorgt werden, um den im Gerät vorhandenen Akkumulator zu laden. Schließlich kann das mobile elektronische Gerät gleichzeitig die Messwerte der in der Dockingstation vorhandenen Sensoren verarbeiten. Eine solche Verarbeitung kann beispielsweise eine Visualisierung der Messwerte umfassen, so dass der Benutzer bei zu schlechter Luftqualität ein Fenster öffnen kann, bei zu hoher oder zu niedriger Temperatur die Heizung entsprechend einstellen kann oder weitere, hier nicht genannte Maßnahmen ergreifen kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Dockingstation in die Haustechnik bzw. die Elektronik eines Verkehrsmittels, z.B. eines Fahr- oder Flugzeuges oder eines Bootes eingebunden sein, so dass solche Regeleingriffe auch automatisiert erfolgen können. Hierzu kann in der Dockingstation ein dedizierter Mikroprozessor vorhanden sein, welcher die notwendigen Rechenoperationen ausführt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann hierzu die Rechenleistung des mobilen elektronischen Gerätes verwendet werden.
Eine erfindungsgemäße Dockingstation kann in Verbindung mit einem mobilen elektronischen Gerät in besonders einfacher Weise dazu verwendet werden, Umgebungsbedingungen in einem Innenraum zu erfassen und in einigen Ausführungsformen der Erfindung auch zu beeinflussen, ohne dass umfangreiche Eingriffe in die Haustechnik, bzw. eine Bord-Elektrik eines Fahr- oder Flugzeuges erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Dockingstation eignet sich daher insbesondere zur Nachrüstung moderner Raumklimatechnik im Altbau oder generell in Räumen bzw. Gebäuden mit stark wechselnden Anforderungen, beispielsweise Bürogebäuden, welche unterschiedlicher Nutzung zugeführt werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält die Dockingstation zumindest zusätzlich einen Anschluss, welcher ausgewählt ist aus einer LAN-Schnittstelle und/oder einem USB-Anschluss und/oder einer Funkschnittstelle, welche insbesondere ausgewählt ist aus WLAN und/oder Bluetooth und/oder Z-Wave und/oder ZigBee und/oder einer Infrarotschnittstelle. Dies erlaubt einerseits die Kommunikation der Dockingstation mit Geräten der Gebäudeautomation, beispielsweise Heizungsthermostaten, Tür- oder Fensterkontakten oder Hauszentralen. Somit können die von der Dockingstation erfassten Ist-Werte und die vom mobilen elektronischen Gerät in der Dockingstation errechneten Soll-Werte nahtlos an entsprechende Aktoren ausgegeben werden, welche beispielsweise die Beleuchtung, die Heizung oder eine Beschattung regeln. Gleichzeitig können vom Gebäude erfasste Messwerte wie eine Außentemperatur oder der Öffnungszustand von Türen und Fenstern dem mobilen elektronischen Gerät über die Dockingstation zugeführt werden, um auf diese Weise bei der Bestimmung der Sollwerte der Aktoren berücksichtig zu werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Dockingstation weiterhin zumindest einen Ladeanschluss für das mobile elektronische Gerät enthalten. Hierdurch wird dem Benutzer der Dockingstation ein Mehrwert geboten, da zum einen das mobile elektronische Gerät beim Verlassen des Gebäudes vollständig geladen und einfach auffindbar ist und andererseits der Benutzer einen Anreiz dafür hat, das mobile elektronische Gerät auch in die Dockingstation einzuführen und auf diese Weise die Regelung des Raumklimas durch die erfindungsgemäße Dockingstation zu ermöglichen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Sensor für die Beleuchtungsstärke dazu eingerichtet sein, sensitiv den senkrechten Lichteinfall zu bestimmen. Eine solche Ausführungsform der Erfindung eignet sich insbesondere für Werkbänke, Schreibtische oder andere Arbeitsbereiche, bei welchen die Erkennbarkeit von Gegenständen bzw. die Lesbarkeit von Unterlagen auf der Arbeitsfläche von der senkrecht auf dieser Arbeitsfläche einfallenden Lichtintensität abhängt, wohingegen parallel zur Arbeitsfläche verlaufendes Licht eher Blendeffekte hervorruft und die Lesbarkeit beeinträchtigt. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu verwendet werden, eine Beleuchtungseinrichtung oder eine Beschattungseinrichtung vor einer Fensteröffnung so anzusteuern, dass der senkrechte Lichteinfall erhöht und der parallele Lichteinfall reduziert wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das mobile elektronische Gerät dazu verwendet werden, eine Eingabemöglichkeit für Soll-Werte der die Umgebungsbedingungen repräsentierenden Daten bereitzustellen. Eine solche Eingabemöglichkeit kann beispielsweise ein Tastenfeld umfassen, eine einzelne Wipptaste oder einen Touchscreen. Beispielsweise kann der Benutzer hierüber eine gewünschte Solltemperatur einstellen. Ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller im Inneren der Dockingstation bzw. im mobilen Gerät kann diesen Eingabewert umrechnen in eine gefühlte Temperatur, welche auch die Luftfeuchte, den konvektiven Wärmeanteil sowie den Strahlungsaustausch mit dem umgebenden Halbraum berücksichtigt und sodann eine Heizung so regelt, dass der Benutzer die thermische Behaglichkeit auch bei ggf. vom Sollwert abweichender Raumtemperatur so empfindet, wie es dem eingegebenen Sollwert entspricht.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das mobile elektronische Gerät mit einer Kamera ausgestattet sein, welche Bilder der Umgebung aufzeichnet und einer elektronischen Bildverarbeitung zuführt. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Gestensteuerung realisiert werden, bei der der Benutzer durch Ausführung bestimmter Bewegungen bzw. Gesten Eingabewerte berührungslos an die erfindungsgemäße Vorrichtung übermitteln kann. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Kamerabild ausgewertet werden, um automatisiert einen Isolationswert der Bekleidung eines Benutzers zu ermitteln, um auf diese Weise die Umgebungsbedingungen so einzustellen, dass die thermische Behaglichkeit des Benutzers gewahrt bleibt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erfindungsgemäße Dockingstation ein Mikrofon bzw. eine Mehrzahl von Mikrofonen aufweisen, welche den Umgebungsschall aufzeichnen und auswerten. Der gemessenen Wert kann dem Benutzer sodann über das elektronische Gerät visualisiert werden, wenn beispielsweise Maßnahmen zum Gehörschutz notwendig werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die erfindungsgemäße Dockingstation wie vorstehend beschrieben mit der Gebäudetechnik verbunden sein und beispielsweise im Fall einer Lärmbelästigung von Außen über entsprechende Aktoren die Fenster schließen oder im Falle von Schallquellen innerhalb des Gebäudes eine Einrichtung zur Erzeugung von Gegenschall ansteuern, um eine Lärmminderung am Ort des Benutzers zu erzielen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann hierfür auch ein im mobilen elektronischen Gerät vorhandenes Mikrofon verwendet werden. In diesem Fall kann ein separates Mikrofon innerhalb der Dockingstation entfallen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung können in einem Raum eine Mehrzahl von Dockingstationen angeordnet sein, mit welchen die die Umgebungsbedingungen repräsentierenden Daten in jeweils zugeordneten Teilbereichen des Raumes erfasst werden. Beispielsweise können so in Großraumbüros oder Seminarräumen individuelle Umgebungsbedingungen für unterschiedliche Nutzer geschaffen werden, so dass jeder Benutzer innerhalb eines Raumes sein eigenes Mikroklima erfasst und steuern bzw. regeln kann. In gleicher Weise können auch Beleuchtungsbedingungen individuell nach den Vorlieben einzelner Benutzer erfasst und geschaffen werden.
Hierzu kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Belegungserkennung des Raumes durchgeführt werden. Eine solche Belegungserkennung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Dockingstation an eine Bordelektronik eines Fahr- oder Flugzeuges oder an eine Haustechnik Daten sendet, welche das Einstecken eines mobilen Gerätes in die Dockingstation repräsentieren. Wenn der Benutzer seinen Platz verlässt und hierzu das mobile Gerät mitnimmt, kann wiederum ein entsprechendes Signal ausgegeben werden, anhand dessen die Haustechnik erkennt, dass der entsprechende Arbeitsplatz wieder frei ist. Bei der Optimierung der Umgebungsbedingungen eines größeren Raumes müssen somit unbenutzte Plätze nicht berücksichtig werden, so dass für die verbliebenen Nutzer unter Umständen bessere Umgebungsbedingungen unter den gegebenen Randbedingungen geschaffen werden können.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das mobile elektronische Gerät einen Internetzugang bereitstellen, beispielsweise über ein integriertes GSM- oder LTE-Modem. Hierüber können beispielsweise Wetterdaten bereitgestellt werden, welche zur Regelung der Lüftung, Heizung, Klimatisierung oder Beleuchtung herangezogen werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Form eines Computerprogramms vorliegen, welches auf einen Datenträger gespeichert ist, oder als Daten repräsentierende Signalfolge vorliegt. Das Computerprogramm kann zumindest einige Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung von zumindest einem Umgebungsparameter ausführen, wenn dieses auf einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontroller läuft. Dementsprechend kann das Computerprogramm auf dem mobilen elektronischen Gerät gespeichert sein oder innerhalb der Dockingstation, wenn diese selbst mit einem Mikroprozessor ausgestattet ist.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt

1 ein mobiles elektronisches Gerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine Dockingstation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3a zeigt ein mobiles elektronisches Gerät in einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dockingstation.
3b zeigt ein mobiles elektronisches Gerät in einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dockingstation.
4 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Dockingstation und deren Zusammenwirken mit einem mobilen elektronischen Gerät.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mobilen elektronischen Gerätes 1. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Gerät 1 ein Gehäuse 10 mit einer etwa rechteckigen Grundfläche. Das Gehäuse 10 kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Größe haben, welche es erlaubt, das Gerät 1 in einer Hand zu halten. Die Vorderseite des Gerätes 1 ist mit einem Display 11 ausgestattet, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Touchscreen ausgestaltet ist und zusätzlich auch Eingaben eines Benutzers ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann das Gerät 1 an seiner Vorderseite mit Tasten 12 ausgestattet sein.
Das Gerät 1 kann beispielsweise eine dedizierte Fernbedienung für die Haustechnik bzw. die Elektronik eines Fahr- oder Flugzeuges sein. Als solches kann das Gerät 1 auch Unterhaltungsfunktionen bereitstellen und beispielsweise Musik oder Videodateien abspielen.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das mobile elektronische Gerät 1 ein Mobiltelefon sein, welches zusätzlich zumindest eine Funkschnittstelle enthält, beispielsweise ein GSM- oder ein LTE-Modem. Auf diese Weise ermöglicht das mobile elektronische Gerät beispielsweise Telefonanrufe oder auch einen Internetzugang.
Weiterhin weist das mobile elektronische Gerät 1 elektrische und/oder optische Anschlusskontakte 15 auf. Die Kontakte 15 erlauben beispielsweise, dem Gerät 1 einen Ladestrom zuzuführen, um auf diese Weise den im Gerät befindlichen Akkumulator zu laden. Darüber hinaus können die Anschlusskontakte 15 zum Datentransfer zwischen dem mobilen elektronischen Gerät 1 und der Dockingstation 2 verwendet werden, welche nachfolgend näher erläutert wird.
Schließlich kann das Gerät 1 zumindest eine Kamera 14 aufweisen, mit welcher ein Bild der Umgebung aufgenommen werden kann. Dieses kann beispielsweise dazu verwendet werden, mittels elektronischer Bildverarbeitung den Isolationswert der Bekleidung eines Benutzers zu ermitteln und/oder eine Gestensteuerung durch den Benutzer zu ermöglichen, so dass eine Berührung des elektronischen Gerätes zur Bedienung nicht mehr erforderlich ist.
2 zeigt eine Dockingstation 2. Diese weist ein Gehäuse 20 auf, welches beispielsweise aus einem Thermoplast oder einem Duroplast gefertigt sein kann. Das Gehäuse 20 weist eine optionale Standfläche auf, mit welcher das Gehäuse 20 auf einer ebenen Unterlage abgestellt werden kann, beispielsweise auf einem Schreibtisch, einem Nachttisch oder einer Werkbank.
Es ist darauf hinzuweisen, dass das Gehäuse auch eine abweichende Form aufweisen kann. Beispielsweise kann die Standfläche auch entfallen, wenn ein Aufstellen des mobilen Gerätes nicht gewünscht ist. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Gehäuse für den mobilen Einsatz der Dockingstation auch wesentlich kompakter ausgeführt sein, als in 2 dargestellt.
Im Gehäuse 20 ist eine Aufnahme 21 ausgebildet, welche einen zum Querschnitt des mobilen elektronischen Gerätes komplementären Querschnitt aufweist. Auf diese Weise kann das mobile elektronische Gerät 1 in die Aufnahme 1 eingeschoben und dort formschlüssig festgelegt werden. Zusätzlich können mechanische und/oder magnetische Verschlussmittel vorhanden sein, um das elektronische Gerät in der Aufnahme 21 festzulegen und ein unbeabsichtigtes Herausfallen zu vermeiden. Weiterhin weist die Dockingstation 2 Anschlusskontakte 25 auf, welche ebenfalls eine Drahtgebundene oder optische Nachrichtenübertragung zum Gerät 1 ermöglichen. Beim Einschieben des Gerätes 1 in die Aufnahme 21 der Dockingstation 2 können die Anschlusskontakte 25 automatisch mit den Anschlusskontakten 15 des mobilen elektronischen Gerätes 1 kontaktiert werden.
Weiterhin weist die Dockingstation 2 zumindest einen Sensor auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Umgebungsbedingungen repräsentierende Daten zu erfassen. Diese können in einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung ausgewählt sein aus Temperatur, Feuchte, konvektivem Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Wärmestrahlung, Schalldruck, Beleuchtungsstärke und/oder Schadstoffgehalt der Luft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Dockingstation 2 einen Sensor 22 für die Beleuchtungsstärke auf, welcher dazu eingerichtet ist, den senkrechten Lichteinfall zu bestimmen. Dies ist maßgeblich für gute Erkennbarkeit von Gegenständen auf ebenen Unterlagen bzw. gute Lesbarkeit von Dokumenten, so dass mit dem Sensor 22 eine Beleuchtungseinrichtung des Raumes so geregelt werden kann, dass gute Arbeitsbedingungen auf Aufstellort der Dockingstation 2 herrschen.
Weiterhin zeigt 2 einen Strahlungssensor 23, welcher den Wärmeaustausch mit dem den Sensor 23 umgebenden Halbraum umfasst. Hierdurch kann die thermische Behaglichkeit des Benutzers verbessert werden, wenn nicht nur Lufttemperatur und -feuchte zur Regelung einer Heizung oder einer Lüftung berücksichtigt werden, sondern auch die Temperatur der den Raum umschließenden Flächen, welche mit dem Körper eines Benutzers Wärme in Form von Infrarotstrahlung austauschen und dem Benutzer auf diese Weise Wärme zuführen oder diesen zusätzlich entwärmen. Dementsprechend muss die Lufttemperatur kühler oder wärmer gewählt werden, um dem Benutzer das Gefühl thermischer Behaglichkeit zu geben.
Weiterhin kann die Dockingstation 2 weitere Sensoren enthalten, beispielsweise zur Erfassung von Temperatur, Feuchte, konvektivem Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Schall oder Schadstoffgehalt der Luft. Diese Sensoren werden in Zusammenhang mit 4 näher erläutert und sind in 2 nicht dargestellt bzw. verdeckt im Gehäuse 20 der Dockingstation 2 eingebaut.
3a zeigt ein Gerät 1 in einer ersten Ausführungsform einer Dockingstation 2, welche anhand der 2 erläutert wurde. Das Gerät wird so aufgenommen, dass das Display 11 dem Benutzer zugewandt ist und der Benutzer hierüber Bedieneingaben vornehmen kann oder dem Benutzer Messwerte der Sensoren visualisiert werden können.
3b zeigt ein Gerät 1 in einer zweiten Ausführungsform einer Dockingstation 2. Die Dockingstation gemäß der zweiten Ausführungsform weist ein Gehäuse mit einer abweichenden Form auf, bei welchem die Standfläche entfällt. In dieser Ausführungsformen der Erfindung ist das Gehäuse für den mobilen Einsatz der Dockingstation wesentlich kompakter ausgeführt.
4 zeigt ein Blockschaltbild der Dockingstation 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese enthält zumindest einen Sensor, in einigen Ausführungsformen jedoch auch eine Mehrzahl von Sensoren. Beispielhaft dargestellt sind in 4 ein Lichtsensor 22, wie bereits in Zusammenhang mit 2 erläutert. Dieser kann beispielsweise eine CCD-Kamera, eine Fotodiode, einen Fotowiderstand oder einen Fototransistor enthalten. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Lichtsensor 22 auch die spektrale Zusammensetzung des Lichtes erfassen und die Farbtemperatur an vorgebbare Sollwerte nach Vorlieben des Benutzers oder an die gerade ausgeführte Tätigkeit anpassen.
Weiterhin enthält die Dockingstation 2 einen Sensor 23 für Wärmestrahlung, um den Austausch von Strahlungswärme mit dem die Dockingstation bzw. den Benutzer umgebenden Halbraum zu erfassen. Weiterhin dargestellt ist ein Feuchtesensor 24, welcher die relative Feuchte im Raum erfasst. Zusammen mit den Werten des Temperatursensors 28 kann hieraus auch die absolute Feuchte bestimmt werden. Da bekannt ist, dass sehr trockene Luft als kühler empfunden wird, kann die Solltemperatur einer Heizung bzw. einer Kühlung in Abhängigkeit der Feuchte gewählt werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Raumbefeuchtung in Abhängigkeit der Messwerte des Feuchtesensors 24 geregelt oder gesteuert werden.
Dargestellt ist weiterhin ein Sensor 26 für den konvektiven Wärmeaustausch. Dieser kann beispielsweise bei Zugluft größer sein als bei ruhender Luft und so die Behaglichkeit eines Benutzers erheblich beeinflussen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann schließlich auch ein CO₂-Sensor 27 vorhanden sein. Der CO₂-Gehalt der Luft kann als Indikator für durch Personen verbrauchte Luft angesehen werden. Dessen Werte können beispielsweise auf dem Display 11 des Gerätes 1 ausgegeben werden, um den Benutzer zur Belüftung anzuhalten. Alternativ kann über einen Aktor ein Fenster geöffnet oder eine maschinelle Lüftungseinrichtung gesteuert oder geregelt werden, um den CO₂-Gehalt der Raumluft zu kontrollieren.
Weiterhin dargestellt ist ein Temperatursensor 28, welcher beispielsweise als temperaturabhängiger Widerstand ausgeführt sein kann.
Schließlich kann die Dockingstation 2 in einigen Ausführungsformen zumindest ein Mikrofon 29 enthalten, welches den Schall bzw. die auf den Benutzer einwirkende Lautstärke in der Umgebung der Dockingstation 2 erfasst. Bei Überschreiten eines Grenzwertes kann der Benutzer aufgefordert werden, einen Gehörschutz zu tragen oder aber es können Schallschutzeinrichtungen angesteuert werden, welche beispielsweise durch Gegenschall den auf den Benutzer einwirkenden Lärm mindern.
Schließlich können ein oder mehrere Schadstoffsensoren 30 vorhanden sein, welche beispielsweise in einer Elektronikwerkstatt Lötrauch registrieren und einen Abzug ansteuern. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können typische Luftschadstoffe wie Radon oder VOC erfasst werden, so dass der Benutzer auf die drohende Gesundheitsgefahr hingewiesen werden kann.
Es versteht sich von selbst, dass nicht in sämtlichen Ausführungsformen der Erfindung sämtliche Sensoren vorhanden sein müssen. Vielmehr können unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung unterschiedliche Anzahl und Arten von Sensoren enthalten. Hierdurch können Dockingstations in unterschiedlicher Qualität zu unterschiedlichen Preisen angeboten werden oder aber die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an den geplanten Einsatzzweck angepasst werden, so dass Ausführungsformen für Büros, für Werkstätten oder für Verkehrsmittel die jeweils spezifischen Anforderungen erfüllen können.
4 zeigt weiterhin eine Schnittstelle 252, welche beispielsweise als LAN-Schnittstelle oder als USB-Anschluss ausgestaltet sein kann. Hierdurch kann die Dockingstation 2 mit einem Computernetzwerk verbunden werden, um die erfassten Daten in der Bordelektronik eines Fahr- oder Flugzeuges oder einer Gebäudetechnik weiterzuverarbeiten.
Weiterhin kann die Dockingstation 2 einen Ladekontakt 251 enthalten, über welchen der Dockingstation 2 eine Ladespannung zugeführt werden kann, mit welcher der Akkumulator des Gerätes 1 geladen werden kann.
Schließlich zeigt 4 zumindest eine Funkschnittstelle 253, welche in einigen Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein kann. Diese kann beispielsweise ausgewählt sein aus WLAN und/oder Bluetooth und/oder ZigBee und/oder Z-Wave. Hierdurch kann eine einfache Integration der Dockingstation 2 in eine Gebäudeautomation erfolgen, so dass die Dockingstation 2 im Zusammenwirken mit dem Gerät 1 unmittelbar als Zentrale einer Gebäudeautomation verwendet werden kann und über die genannten Funkschnittstellen beispielsweise Heizungsthermostate, Beleuchtung, aktive Schallbekämpfung oder Beschattung beeinflussen kann.
Schließlich weist die Dockingstation 2 einen Anschlusskontakt 25 auf, mit welchem elektrische Leistung und/oder Daten dem Gerät 1 über zugeordnete Kontakte 15 zugeführt werden können.
Das Gerät 1 enthält ein Display 11, wie bereits in Zusammenhang mit 1 erläutert. Daneben befinden sich im Gerät 1 zumindest ein Mikroprozessor 16, welcher die von den Sensoren 22, 23, 24, 26, 27, 28, 29 und 30 erfassten Daten verarbeitet. Hierzu können auf dem Mikroprozessor 16 beispielsweise Programme ausgeführt werden, welche mittels einer Umsetztabelle und/oder durch an sich bekannte Regelalgorithmen aus den erfassten Daten und den gewünschten Sollwerten Stellgrößen errechnen, welche an entsprechende Aktoren des Gebäudes bzw. des Fahrzeuges ausgegeben werden. Die Regelalgorithmen können beispielsweise P-Regler, PI-Regler, PID-Regler oder auch neuronale Netze sein bzw. solche enthalten.
Ein im mobilen elektronischen Gerät ausgeführtes Programm kann in einen ROM 18 abgelegt sein. Während das Programm läuft, können Teile des Programmcodes und/oder die erfassten Daten im RAM 17 vorgehalten werden.
Darüber hinaus kann das Gerät 1 in an sich bekannter Weise Funkschnittstellen 153 aufweisen, welche beispielsweise ausgewählt sein können aus WLAN und/oder Bluetooth und/oder einem GSM-Modem und/oder einem LTE-Modem. Hierdurch kann die auf dem Gerät 1 ausgeführte Software in Form einer Signalfolge übertragen werden. Darüber hinaus kann das Gerät 1 weitere Daten, beispielsweise Wettervorhersagen, aus einem Computernetzwerk herunterladen und zur Steuerung bzw. Regelung der Einrichtungen des Gebäudes 3 verwenden.
Schließlich zeigt 4 ein Gebäude 3, welches mit einer Heiz- oder Kühleinrichtung 31 ausgestattet ist, beispielsweise einer Klimaanlage, einer Kühldecke, einer Bauteilaktivierung, einem Heizkörper und/oder einer Wand- oder Bodenheizung. Darüber hinaus kann das Gebäude optional eine Belüftungseinrichtung 32, eine Beleuchtungseinrichtung 33, eine Lärmschutzeinrichtung 34 und/oder eine Beschattungseinrichtung 35 aufweisen. Diese Einrichtungen des Gebäudes 3 können durch das auf dem Mikroprozessor 16 des Gerätes 1 ausgeführte Programm dahingehend beeinflusst werden, dass die Umgebungsbedingungen am Ort des mobilen elektronischen Gerätes 1 gewünschte Sollwerte annehmen. Hierzu kann auch das Gebäude 3 bzw. das im Gebäude 3 verlegte Datennetz der Hausautomation mit einer Funkschnittstelle 353 versehen sein.
Auch wenn die vorliegende Erfindung exemplarisch anhand eines Gebäudes 3 erläutert wurde, gelten die obigen Ausführungen sinngemäß auch für ein Fahrzeug, ein Flugzeug, einen Eisenbahnwagon oder ein Boot, in welchem die Umgebungsbedingungen in gleichartiger Weise beeinflusst werden können. Erfindungsgemäß ist es nun möglich, den subjektiven Begriff der Behaglichkeit zu messen und zu objektivieren und damit auch zu verbessern.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste“ und „zweite“ Ausführungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013206406 B4 [0002]

Claims

Dockingstation (2) für ein mobiles elektronisches Gerät (1), enthaltend eine Aufnahme (21) für das mobile elektronische Gerät (1), welche zum Einschieben des mobilen elektronischen Geräts (1) eingerichtet und mit Anschlusskontakten (25) versehen ist, welche beim Einschieben des Gerätes in zugeordnete Kontakte (15) des Gerätes (1) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dockingstation (2) zumindest einen Sensor (22, 23, 24, 26, 27, 28, 29, 30) enthält, welcher dazu eingerichtet ist, die Umgebungsbedingungen repräsentierende Daten zu messen, welche ausgewählt sind aus Temperatur, Feuchte, konvektiven Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Wärmestrahlung, Schalldruck, Beleuchtungsstärke und/oder Schadstoffgehalt der Luft.
Dockingstation nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend zumindest einen Anschluss (251), welcher ausgewählt ist aus einer LAN-Schnittstelle und/oder einem USB-Anschluss und/oder einer Funkschnittstelle, welche insbesondere ausgewählt ist aus WLAN und/oder Bluetooth und/oder ZWave und/oder Zigbee und/oder einer Infrarotschnittstelle.
Dockingstation nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin enthaltend zumindest einen Ladeanschluss (252) für das mobile elektronische Gerät (1) und/oder eine Stromversorgung für den zumindest einen Sensor.
Dockingstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (22) für die Beleuchtungsstärke dazu eingerichtet ist, sensitiv den senkrechten Lichteinfall zu bestimmen.
Dockingstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese dazu eingerichtet ist, die mit dem zumindest einen Sensor (22, 23, 24, 26, 27, 28, 29, 30) erfassten Daten einer Heiz- oder Kühleinrichtung (31), einer Belüftungseinrichtung (32), einer Beleuchtungseinrichtung (33), einer Lärmschutzeinrichtung (34) und/oder einer Beschattungseinrichtung (35) zuzuführen.
Gebäude (3) oder Verkehrsmittel mit einer Dockingstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Verfahren zur Bestimmung von zumindest einem Umgebungsparameter, bei welchem mit zumindest einem Sensor (22, 23, 24, 26, 27, 28, 29, 30) die Umgebungsbedingungen repräsentierende Daten erfasst werden, welche ausgewählt sind aus Temperatur, Feuchte, konvektiven Wärmeaustausch, CO₂-Gehalt, Wärmestrahlung, Schalldruck, Beleuchtungsstärke und/oder Schadstoffgehalt der Luft, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor in eine Dockingstation (2) für ein mobiles elektronisches Gerät (1) integriert ist, welche eine Aufnahme (21) für das mobile elektronische Gerät (1) aufweist, welche zum Einschieben des mobilen elektronischen Geräts (1) eingerichtet und mit Anschlusskontakten (25) versehen ist, welche beim Einschieben des Gerätes in zugeordnete Kontakte (15) des Gerätes (1) eingreifen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Umgebungsbedingungen repräsentierenden Daten über eine LAN-Schnittstelle (252) und/oder einem USB-Anschluss und/oder eine Funkschnittstelle (253, 153) übertragen und/oder vom mobilen elektronischen Gerät (1) einem Benutzer visualisiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile elektronische Gerät (1) eine Eingabemöglichkeit für Sollwerte der die Umgebungsbedingungen repräsentierenden Daten bietet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Umgebungsbedingungen repräsentierenden Daten und/oder die Sollwerte einer Heiz- oder Kühleinrichtung (31), einer Belüftungseinrichtung (32), einer Beleuchtungseinrichtung (33), einer Lärmschutzeinrichtung (34) und/oder einer Beschattungseinrichtung (35) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Raum eine Mehrzahl von Dockingstationen (2) angeordnet ist, mit welchen die die Umgebungsbedingungen repräsentierenden Daten in jeweils zugeordneten Teilbereichen des Raumes erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belegungserkennung des Raumes durchgeführt wird.
Datenträger mit darauf gespeicherten Daten oder Daten repräsentierende Signalfolge, wobei die Daten ein Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 12 repräsentieren.
Computerprogramm nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein neuronales Netz enthält und/oder dazu eingerichtet ist, Wetterdaten zu empfangen und/oder zu verarbeiten.