DE102018218106A1

DE102018218106A1 - Tragbare überwachungseinheit für individuelle temperaturregulierung in einem fahrzeug

Info

Publication number: DE102018218106A1
Application number: DE102018218106.3A
Authority: DE
Inventors: Spencer Salter
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2019-05-02
Also published as: GB201717664D0; GB2567855A; GB2567855B; US10926605B2; US20190126721A1

Abstract

Eine tragbare elektronische Vorrichtung (10), die umfasst: eine Kommunikationseinheit (18), die dazu konfiguriert ist, mit externen Vorrichtungen zu kommunizieren; einen Wärmestromsensor (12), der dazu konfiguriert ist, eine Wärmeenergiemenge zu messen, die durch die Haut eines Benutzers fließt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine tragbare Vorrichtung. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, betrifft die Offenbarung eine tragbare Vorrichtung, die einen Wärmestromsensor umfasst, der wahlweise dazu verwendet werden kann, eine Temperaturregelvorrichtung zu steuern. Aspekte der Erfindung betreffen die Vorrichtung und Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung.
HINTERGRUND
Es besteht der Wunsch, den Komfort von in einem Fahrzeug reisenden Personen zu verbessern.
Es gibt mehrere Faktoren, die den Komfort eines Fahrzeuginsassen beeinflussen, einschließlich der Umgebungszustände in dem Fahrzeug. Während Fahrzeuginsassen eine gewisse Kontrolle über die Umgebungszustände haben (beispielsweise stellen Straßenfahrzeuge oftmals Benutzersteuerungen zum Anpassen von Heizung und Kühlung des Fahrzeuginnenraums bereit), können die durch die Insassen bereitgestellten Eingaben manchmal weniger als optimal sein. Zum Beispiel ist es möglich, dass Insassen eine Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur und der gewünschten Temperatur überkompensieren, was ineffizient sein kann.
Es ist außerdem bekannt, das Menschen nicht in der Lage sind, ihre Körpertemperatur akkurat zu bestimmen, in der Regal, weil sie weder in der Lage sind, Umfeldfaktoren (wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Wind, Erwärmung durch die Sonne usw.) genau zu kompensieren, noch solche Faktoren, die einen Anstieg der Körpertemperatur verursachen (wie beispielsweise körperliche Aktivitäten). Diese Ungenauigkeit führt auch zu weniger als optimalen Eingaben für Klimaanlagensteuersysteme.
Ein weiterer Faktor, der den Komfort eines Fahrzeuginsassen beeinflusst, ist, ob er unter Reisekrankheit leidet. Reisekrankheit (auch Kinetose genannt) ist ein Zustand, der in einem Fahrzeug reisende Personen befallen kann und schließt Autokrankheit und Seekrankheit ein. Reisekrankheit kann durch die Bewegung des Fahrzeugs ausgelöst werden, wobei das Vestibularsystem des Fahrzeuginsassen die Bewegung wahrnimmt, das visuelle System jedoch eine Ausgabe bereitstellt, die mit der empfundenen Bewegung in Konflikt ist. Zum Beispiel kann ein Fahrgast, der in einem Straßenfahrzeug auf eine Stelle innerhalb des Fahrzeugs schaut (beispielsweise ein Buch liest) visuell sehr wenig Bewegung wahrnehmen, da sich die Stelle (z. B. das Buch) relativ zum Benutzer nur gering bewegt. Das Fahrzeug selbst kann sich jedoch mehr bewegen, wodurch das Vestibularsystem des Fahrgastes mehr Bewegung wahrnimmt. Infolgedessen kann der Fahrgast beginnen, die Symptome der Reisekrankheit zu spüren. Die Symptome von Reisekrankheit schließen Übelkeit, Schwindel und Erschöpfung ein, und wenn die Symptome nicht rechtzeitig gelindert werden, kann Reisekrankheit zu Erbrechen führen.
Das Auftreten von Reisekrankheit ist von mehreren Faktoren abhängig, einschließlich der Richtung und Häufigkeit der Bewegung - im Fall eines Straßenfahrzeugs kann diese Bewegung durch die Unebenheit der Straßenoberfläche, den Radius einer durchfahrenen Kurve usw. bestimmt werden. Die individuelle physiologische Reaktion des Fahrzeuginsassen bestimmt ebenfalls das Auftreten von Reisekrankheit, wobei bestimmte Personen anfälliger für Reisekrankheit sind als andere. Alter und Geschlecht des Fahrzeuginsassen können ebenfalls einen Einfluss auf das Einsetzen von Reisekrankheit haben.
Während die physiologischen Auswirkungen von Reisekrankheit zwischen Personen unterschiedlich sein kann, kann Reisekrankheit mittels einem Kinetose-Dosiswert (motion sickness dose value (MSDV)) quantifiziert werden, welcher in den Normen ISO 2631 und BS6841 1987 definiert ist. Ein Kinetose-Dosiswert wird basierend auf einer frequenzgewichteten Beschleunigung einer Person in einer vertikalen Richtung und der Zeitdauer, in der die Person die Bewegung erfährt, berechnet, und gibt einen Hinweis auf die Wahrscheinlichkeit, dass die Person unter Reisekrankheit leidet.
Zur Linderung der Symptome von Reisekrankheit wird bekanntermaßen wenn möglich die Bewegung des Fahrzeugs gestoppt. Zum Beispiel können während einer Reise in einem Straßenfahrzeug ansonsten unnötige Stoppe eingelegt werden, um zu versuchen die Symptome der Reisekrankheit zu lindern. Solche Handlungen sind jedoch unpraktisch, und es ist nicht immer möglich (beispielsweise während einer Seereise, oder einer Reise auf Straßen, auf denen ein Anhalten nicht erlaubt oder anderweitig nicht möglich ist). Darüber hinaus kann das Stoppen der Bewegung des Fahrzeugs, wenn eine Person beginnt, die Auswirkungen der Reisekrankheit zu spüren, möglicherweise nur begrenzt wirksam sein, da der Fahrzeuginsasse die Symptome der Reisekrankheit erst zu einem Zeitpunkt nach dem Auftreten der Reisekrankheit zu spüren beginnt; je früher die Abhilfemaßnahme nach Auftreten der Reisekrankheit ergriffen wird, desto wirksamer ist die Abhilfemaßnahme.
Es wird vorhergesagt, dass die Neigung zu Reisekrankheit mit dem Einzug von autonomen Fahrzeugen zunehmen wird. Es ist bekannt, dass Reisekrankheit in Fahrzeugen Fahrgäste in größerem Umfang betrifft als die Personen, die das Fahrzeug steuern. Darüber hinaus wird sich mit der weiteren Verbreitung von Fahrzeugautonomie die Nutzung von Straßenfahrzeugen möglicherweise verändern, wobei erwartet wird, das Fahrzeuginsassen mehr Zeit mit den Entertainmentsystemen des Fahrzeugs verbringen, arbeitsbezogene Aufgaben erledigen, PC-Geräte bedienen, lesen usw., was die Möglichkeit, dass Diskrepanzen zwischen visueller Eingabe und vestibulärer Reaktion auftreten, erhöht.
Demzufolge besteht der Wunsch, den Komfort von Fahrzeuginsassen zu verbessern, insbesondere durch Reduzieren der Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrzeuginsasse die Symptome von Reisekrankheit erleidet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der Erfindung betreffen eine tragbare elektronische Vorrichtung, und ein Verfahren, und eine Steuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugklimaanlagensystems eines Fahrzeugs. Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung stellen eine tragbare Vorrichtung bereit zum Bereitstellen einer optimalen Luftausgabeneinstellung, wahlweise integrierbar mit der Klimaanlagensteuereinheit, und ein Verfahren zum Steuern einer Klimaanlagensteuereinheit.
In einem Aspekt der Erfindung wird eine tragbare elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Kommunikationseinheit, die dazu konfiguriert ist, mit externen Vorrichtungen zu kommunizieren; einen Wärmestromsensor, der dazu konfiguriert ist, eine Wärmeenergiemenge zu messen, die durch die Haut eines Benutzers fließt. Da die Vorrichtung einen Wärmestromsensor umfasst, ist eine akkurate Messung der physiologischen Eigenschaften eines Benutzers durchführbar.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Kommunikationseinheit, die dazu konfiguriert ist, mit externen Vorrichtungen zu kommunizieren; einen Wärmestromsensor, der dazu konfiguriert ist, eine Wärmeenergiemenge zu messen, die durch die Haut eines Benutzers fließt; einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von dem gemessenen Wärmefluss durch die Haut des Benutzers eine Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren; wobei die Kommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, ein Signal an ein Fahrzeugklimaanlagensystem zu übertragen, wobei das Signal die kalkulierte Solltemperatur angibt, wobei das Signal dazu konfiguriert ist, das Fahrzeugklimaanlagensystem zu veranlassen, die Soll-Umgebungstemperatur bereitzustellen, wobei der Speicher dazu konfiguriert ist, eine Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers im Laufe der Zeit zu speichern; und der Prozessor dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von der Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers im Laufe der Zeit einen Wärmeflussbasiswert zu ermitteln; und in Abhängigkeit von dem bestimmten Wärmeflussbasiswert die Soll-Umgebungstemperatur zu kalkulieren.
Wahlweise ist der Wärmestromsensor ein Wärmeflusssensor, wobei der Wärmeflusssensor eine Peltier- oder Seebeck-Vorrichtung ist. Solche Sensoren werden bevorzugt, da sie eine direkte Messung des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers bereitstellen (z. B. des Wärmeflusses zwischen der Haut des Benutzers und der direkten Umgebung, wie beispielsweise des Wärmeflusses von der Haut des Benutzers in die Umgebung und umgekehrt).
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von dem gemessenen Wärmefluss durch die Haut des Benutzers eine Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren; wobei die Kommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, ein Signal an eine externe Heiz- oder Kühlvorrichtung zu übertragen, wobei das Signal die berechnete Solltemperatur angibt, wobei das Signal dazu konfiguriert ist, die Heiz- oder Kühlvorrichtung zu veranlassen, die Soll-Umgebungstemperatur bereitzustellen. Somit ist die Vorrichtung zur Steuerung einer Heiz- oder Kühlvorrichtung, wie beispielsweise eine Klimaanlagensteuereinheit zum Sicherstellen des Komforts eines Endbenutzers, verwendbar.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Speicher, wobei der Speicher dazu konfiguriert ist, eine Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers im Laufe der Zeit zu speichern; und der Prozessor dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von der Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers im Laufe der Zeit einen Wärmeflussbasiswert zu ermitteln; und in Abhängigkeit von dem bestimmten Wärmeflussbasiswert die Soll-Umgebungstemperatur zu kalkulieren. Die Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung, in der sich der Benutzer befindet, zum Beispiel die Temperatur eines Fahrzeuginnenraums, und die Soll-Umgebungstemperatur des Benutzers ist eine Soll-Umgebungstemperatur, die den Komfort des Benutzers verbessern oder optimieren würde (zum Beispiel eine höhere Temperatur als die aktuelle Umgebungstemperatur, wenn dem Benutzer kalt ist). In einer weiteren Ausführungsform ist der Prozessor dazu konfiguriert, in Abhängigkeit von der Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses eine Abweichung im Wärmefluss durch die Haut des Benutzers von dem Wärmeflussbasiswert festzustellen; und in Abhängigkeit von der festgestellten Abweichung im Wärmefluss durch die Haut des Benutzers von dem Wärmeflussbasiswert die Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren. Wahlweise ist der Speicher dazu konfiguriert, Kalenderdaten zu speichern; und der Prozessor- dazu konfiguriertist, in Abhängigkeit von den Kalenderdaten einen ersten Zeitraum zu ermitteln, in dem erwartet wird, dass der Wärmefluss durch die Haut des Benutzers von dem Wärmeflussbasiswert abweicht; und eine oder mehrere von einer ersten Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer für den ersten Zeitraum; und einer zweiten Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer für einen dem ersten Zeitraum nachfolgenden zweiten Zeitraum zu kalkulieren. Die Verwendung von Vergangenheitswerten ermöglicht eine verbesserte Bestimmung der optimalen Solltemperatur. Des Weiteren kann die Verwendung von Kalenderdaten einen Hinweis darauf liefern, dass der Insasse eine gesteigerte oder erhöhte Körpertemperatur haben wird (zum Beispiel, wenn er im Fitnessstudio war), und solche Daten können zur weiteren Feinabstimmung der Soll-Umgebungstemperatur verwendet werden.
In einem weiteren Beispiel umfasst die Vorrichtung einen oder mehrere weitere Sensoren, ausgewählt von: einem Temperatursensor; einem Herzfrequenzsensor; und einem Herzfrequenz-Variabilitätssensor; wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von dem gemessen Wärmefluss durch die Haut des Benutzers und einer oder mehreren weiteren Messungen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren vorgenommen wurden, die Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren. In einem weiteren Beispiel ist die Kommunikationseinheit dazu konfiguriert, das Signal an ein Fahrzeugklimaanlagensystem zu übertragen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugklimaanlagensystems bereitgestellt, wobei das Fahrzeugklimaanlagensystem eine Klimaanlagensteuereinheit aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Temperatur von einem oder mehreren Bereichen eines Fahrzeuginnenraums zu steuern; wobei das Verfahren umfasst: Empfangen, von einem oder mehreren Sensoren, von Daten, die eine oder mehrere gemessene Wärmeeigenschaften eines Fahrzeuginsassen angeben (zum Beispiel eine Temperatur des Fahrzeuginsassen, oder einen Wärmefluss durch die Haut des Insassen); Bestimmen einer angepassten Ausgabe für die Klimaanlagensteuereinheit, in Abhängigkeit von einem oder mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften des Fahrzeuginsassen; Anweisen der Klimaanlagensteuereinheit, die angepasste Ausgabe bereitzustellen. Somit wird in Abhängigkeit von der Temperatur des Insassen die Ausgabe der Klimaanlagensteuereinheit variiert, um optimalen Komfort für den Insassen zu gewährleisten.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Ermitteln der Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit, in Abhängigkeit davon, ob der Fahrzeuginsasse schläft.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Ermitteln der Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit für den Fahrzeuginsassen in Abhängigkeit von einem oder mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften; und das Bestimmen der angepassten Ausgabe in Abhängigkeit von der bestimmten Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit. Wenn ein Insasse eine Reisekrankheit erleidet, kann eine Änderung in der Klimaanlagensteuereinheit helfen, das Empfinden von Reisekrankheit zu mildern und zu reduzieren und dadurch den Komfort zu verbessern.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Empfangen von Daten, die eine Temperatur von einem oder mehreren Abschnitten des Insassen unter Verwendung einer Wärmekamera angeben. Wahlweise umfassen die Daten Bilddaten von der Wärmekamera, und das Verfahren umfasst: Identifizieren eines Bereichs von Interesse in den Bilddaten; Bestimmen einer Temperatur des Bereichs von Interesse in Abhängigkeit von den Bilddaten; und Bestimmen der angepassten Ausgabe in Abhängigkeit von dem Signal, das von der Temperatur des Bereichs von Interesse abhängt. Durch die Verwendung der Wärmekamera kann eine weitere Messung der Wärmeeigenschaften des Insassen, wie beispielsweise der Temperatur und der Wärmeflussrate, durchgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Daten Zonenbesetzungsdaten von einem Zonenbesetzungssensor, und das Verfahren umfasst: Ermitteln einer Zone des Fahrzeugs, die durch einen Fahrzeuginsassen besetzt ist, in Abhängigkeit von den Zonenbesetzungsdaten; und Anweisen der Klimaanlagensteuereinheit, die angepasste Ausgabe an die bestimmte Zone bereitzustellen. Somit weisen nur die Zonen des Fahrzeugs, die besetzt sind, die angepasste Ausgabe auf.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren: Abrufen von Vergangenheitsdaten, die von dem einen oder den mehreren Sensoren gesammelt wurden; Bestimmen der Klimaanlagensteuereinheitsausgabe in Abhängigkeit von den Insassenvergangenheitsdaten und der einen oder den mehreren Wärmeeigenschaften. Die Vergangenheitsdaten werden verwendet, um eine verbesserte Ausgabe bereitzustellen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steuereinheit zum Betreiben eines Fahrzeugklimaanlagensystems bereitgestellt, wobei das Fahrzeugklimaanlagensystem eine Klimaanlagensteuereinheit zum Steuern der Temperatur von einem oder mehreren Bereichen von einem Fahrzeuginnenraum aufweist, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert ist, Daten, die eine oder mehrere gemessene Wärmeeigenschaften eines Fahrzeuginsassen angeben, zu empfangen; in Abhängigkeit von einer oder mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften des Fahrzeuginsassen eine angepasste Ausgabe für die Klimaanlagensteuereinheit zu bestimmen; die Klimaanlagensteuereinheit anzuweisen, die angepasste Ausgabe bereitzustellen.
In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System bereitgestellt, das umfasst: eine Steuereinheit zum Betreiben eines Fahrzeugklimaanlagensystems, wobei das Fahrzeugklimaanlagensystem eine Klimaanlagensteuereinheit zum Steuern der Temperatur von einem oder mehreren Bereichen von einem Fahrzeuginnenraum aufweist, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert ist, Daten, die eine oder mehrere gemessene Wärmeeigenschaften eines Fahrzeuginsassen angeben, zu empfangen; in Abhängigkeit von einer oder mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften des Fahrzeuginsassen eine angepasste Ausgabe für die Klimaanlagensteuereinheit zu bestimmen; die Klimaanlagensteuereinheit anzuweisen, die angepasste Ausgabe bereitzustellen; wobei die Klimaanlagensteuereinheit dazu konfiguriert ist, die angepasste Ausgabe in Abhängigkeit von den Anweisungen der Steuereinheit bereitzustellen; wobei das System ferner die Klimaanlagensteuereinheit und den einen oder die mehreren Sensoren umfasst.
In einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das umfasst: eine tragbare elektronische Vorrichtung, eine Steuereinheit zum Betreiben eines Fahrzeugklimaanlagensystems, wobei das Fahrzeugklimaanlagensystem eine Klimaanlagensteuereinheit aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Temperatur von einem oder mehreren Bereichen von einem Fahrzeuginnenraum zu steuern; wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert ist, Daten, die eine oder mehrere gemessene Wärmeeigenschaften eines Fahrzeuginsassen angeben, zu empfangen; in Abhängigkeit von einer oder mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften des Fahrzeuginsassen eine angepasste Ausgabe für die Klimaanlagensteuereinheit zu bestimmen; die Klimaanlagensteuereinheit anzuweisen, die angepasste Ausgabe bereitzustellen; wobei das Fahrzeug wahlweise ferner die Klimaanlagensteuereinheit und den einen oder die mehreren Sensoren umfasst.
Figurenliste
Ein oder mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine schematische Darstellung einer tragbaren Vorrichtung gemäß mancher Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Darstellung eines Systems zum Verbessern des Komforts eines Insassen in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Aspekt der Erfindung ist;
4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verbessern des Komforts eines Insassen in einem Fahrzeug gemäß der beanspruchten Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen eine tragbare elektronische Vorrichtung, und ein Verfahren, ein System, eine Steuereinheit und ein Fahrzeug.
In einem Beispiel wird eine tragbare Vorrichtung bereitgestellt, die dazu konfiguriert ist, Daten über eine Anzahl von physiologischen Eigenschaften des Trägers zu ermitteln und zu sammeln, einschließlich der Wärmeflussrate zwischen einem Träger der Vorrichtung und dessen externem Umfeld. Es wird auch ein System bereitgestellt, das die von der Vorrichtung gesammelten Daten verwendet, um die Klimaanlagensteuereinheit, wie sie in Fahrzeugen zu finden ist, zu regeln.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer tragbaren Vorrichtung 10. Die tragbare Vorrichtung 10 liegt in Form von bekannten tragbaren Vorrichtungen vor, wie beispielsweise einer Smartwatch, einem Activity-Tracker, einem Fitness-Tracker oder einer anderen tragbaren elektronischen Vorrichtung, die von einem Benutzer getragen werden kann. Solche tragbaren Vorrichtungen können an der Person befestigt oder mittels eines Bands an der Person getragen werden, oder in vorhandene Artikel wie beispielsweise Brillen oder Kleidung integriert werden.
Die mit Bezug auf 1 beschriebene tragbare Vorrichtung liegt in Form einer Smartwatch-/Fitness-Tracker-Vorrichtung vor, die zum Tragen an einem Handgelenk eines Benutzers vorgesehen ist. Die für die Vorrichtung beschriebene Funktionalität ist, in weiteren Ausführungsformen, in andere Arten von tragbaren Vorrichtungen integriert.
Die tragbare Vorrichtung 10 umfasst einen ersten Benutzersensor 12 und einen oder mehrere weitere Sensoren 14, einen Prozessor 16, ein Kommunikationsmodul oder Sende-Empfangsgerät 18 und einen Speicher 20. Zum besseren Verständnis wird die folgende Beschreibung in Bezug auf eine Vorrichtung, die vier Sensoren umfasst, vorgenommen, obwohl die Anzahl der Sensoren in der Vorrichtung in weiteren Ausführungsformen je nach den Anforderungen der Vorrichtung variiert.
Der erste Sensor 12 ist ein Wärmestromsensor, der dazu konfiguriert ist, die Wärmeflussrate vom Benutzer an die Umgebung durch die Haut des Benutzers zu messen. Der Wärmestromsensor in einer Ausführungsform ist ein Wärmeflusssensor, oder eine Peltier- oder Seebeck-Vorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine direkte Messung des Wärmeflusses zu bereitzustellen. Vorzugsweise ist der erste Sensor 12 in der Vorrichtung 10 so angeordnet, dass er in direktem Kontakt mit der Haut des Benutzer steht, sodass eine direkte Messung des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers bereitgestellt ist (d.h., des Wärmeflusses zwischen der Haut des Benutzers und der direkten Umgebung, wie beispielsweise des Wärmeflusses von der Haut des Benutzers in die Umgebung und umgekehrt). Der Wärmefluss durch die Haut des Benutzers kann bidirektional sein. Zum Beispiel kann, wenn der Benutzer eine höhere Temperatur aufweist als die Umgebung, der resultierende Wärmefluss von dem Benutzer, durch dessen Haut, an die Umgebung erfolgen. Ähnlich kann, wenn die Temperatur der Umgebung eine höhere Temperatur aufweist als der Benutzer, der resultierende Wärmefluss von der Umgebung an den Benutzer (durch die Haut des Benutzers) erfolgen. Der Wärmefluss durch die Haut des Benutzers, der durch die Vorrichtung an die Umgebung, in der sich der Benutzer befindet, passiert, stellt einen Messwert für die Vasodilatation/Vasokonstriktion, die Temperatur der Haut, die relative Feuchte, die Wärmeleitfähigkeit der Haut bereit. Solche Messwerte sind auch ein Hinweis auf den Komfort des Benutzers, wobei hohe Wärmeübertragung auf eine Stresssituation hinweist. Solche Daten liefern ein direktes Maß für die physiologische Reaktion eines Benutzers und geben somit einen Hinweis auf die Auswirkungen von Reisekrankheit auf den Benutzer.
Vorteilhafterweise ermöglicht die Verwendung eines solchen Wärmestromsensors in einer tragbaren Vorrichtung ein genaueres Messen des Wärmestromes durch die Haut des Insassen, was dazu verwendet wird, eine genauere Bestimmung der Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse an Reisekrankheit leidet, bereitzustellen. Da der Wärmefluss von Natur aus andere Faktoren berücksichtigt, wie beispielsweise relative Feuchte der Haut und andere Umgebungsfaktoren, stellt er eine verbesserte Messmethode der Temperaturregulierung des Benutzers bereit, als nur die Hauttemperatur zu messen. In einer Ausführungsform ist der Wärmestromsensor 12 eine Peltier- oder Seebeck-Vorrichtung, die eine direkte Messung von Wärmefluss und der Wärmeenergiemenge, die durch die Haut an das externe Umfeld fließt, bereitstellt.
Peltier- und Seebeck-Vorrichtungen nutzen den thermometrischen Effekt, was die direkte Umwandlung von Temperaturunterschieden in elektrische Spannung ist. Eine thermometrische Vorrichtung erzeugt Spannung, wenn eine unterschiedliche Temperatur an beiden Seiten vorliegt, und sie stellt dadurch mittels der Spannung eine direkte Messung des Wärmeunterschieds und -flusses bereit. In weiteren Ausführungsformen können ein Dual-Thermoelement und ein Aräometer für Rh (relative Feuchte) verwendet werden. Es wird jedoch die Verwendung der Peltier-Vorrichtung bevorzugt, da sie die gleichen Messungen bereitstellt, aber mit einer einzigen Vorrichtung. In weiteren Ausführungsformen werden auch berührungslose Infrarotsensoren verwendet, um Wärmefluss zu ermitteln.
Zusätzlich zu dem ersten Wärmestromsensor 12 umfasst die Vorrichtung wahlweise einen oder mehrere weitere Sensoren 14, die dazu konfiguriert sind, Kennwerte zu messen, die zur Kalkulation von Benutzerkomfort verwendet werden, insbesondere für den Zweck, eine Wahrscheinlichkeit, dass ein Benutzer unter Reisekrankheit leidet, zu ermitteln. Zum besseren Verständnis ist nur ein weiterer Sensor 14 dargestellt, obwohl in weiteren Ausführungsformen eine Vielzahl von weiteren Sensoren vorliegt.
In einem Beispiel umfasst die tragbare Vorrichtung ferner einen dynamischen Bewegungssensor 14, der dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere Bewegungseigenschaften (mittels eines Beschleunigungsmessers oder eines Schrittzählers usw.) zu messen, wobei der dynamische Bewegungssensor 14 dazu konfiguriert ist, Bewegung der tragbaren Vorrichtung zu messen. In weiteren Ausführungsformen kann der weitere Sensor ferner physiologische Eigenschaften des Benutzers messen, z. B. Herzfrequenz, Hauttemperatur usw.
Die tragbare Vorrichtung 10 umfasst einen Prozessor 16, der dazu konfiguriert ist, die tragbare Vorrichtung 10 zu steuern. Der Prozessor 16 ist dazu konfiguriert, die tragbare Vorrichtung in einer bekannten Art und Weise zu steuern und ist außerdem dazu konfiguriert, die Daten von dem ersten Sensor 12 und dem einen oder den mehreren Sensoren 14 zu erfassen und zu verarbeiten.
Die tragbare Vorrichtung 10 umfasst auch ein Kommunikationsmodul 18, das dazu konfiguriert ist, Daten zu senden und zu empfangen. Das Kommunikationsmodul kann ein drahtloses Kommunikations-Sende-Empfangsmodul (z. B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) sein, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die tragbare Vorrichtung 10 dazu konfiguriert, mit einer weiteren elektronischen Vorrichtung (nicht dargestellt) zu kommunizieren, wie beispielsweise einer mobilen Vorrichtung (z. B. einem Mobiltelefon) oder einer Vorrichtung, die in dem Fahrzeug integriert ist, wobei die weitere Vorrichtung einen Prozessor umfasst, der dazu konfiguriert ist, die Daten von den Sensoren der tragbaren Vorrichtung 10 zu verarbeiten.
In weiteren Ausführungsformen kann die tragbare Vorrichtung 10 in eine Fitness-Tracker-App, oder Gesundheits-App eingebunden werden, um dem Benutzer einen Hinweis auf sein Aktivitätsniveau und seinen Lebensstil bereitzustellen. Eine solche App ermöglicht dem Benutzer Trainingseinheiten, Ernährung, Medikamente usw. zu protokollieren, und sie stellt eine Aufzeichnung des Wärmeflusses und der Temperatur des Benutzers im Laufe der Zeit bereit. Eine solche Einbindung ist im Stand der Technik bekannt.
In weiteren Ausführungsformen speichert der Speicher 20 historische Wärmefluss- und andere Sensordaten.
Daher kann die tragbare Vorrichtung 10, mit dem Wärmestromsensor 12, die Temperaturregulierung des Benutzers direkt messen und automatisch Umfeldfaktoren kompensieren, wodurch eine genauere Messung der Temperaturregulierung des Benutzers bereitgestellt wird, als wenn nur die Hauttemperatur gemessen wird. Wie im Folgenden näher beschrieben, können solche Informationen dazu verwendet werden, eine Klimaanlageneinheit zu steuern und können außerdem dazu verwendet werden, die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Benutzer unter Reisekrankheit leidet, abzuschätzen.
Da die tragbare Vorrichtung 10 eine verbesserte Messung der physiologischen Eigenschaften von Benutzern bereitstellt, insbesondere über den Wärmefluss durch die Haut eines Benutzers, werden die Daten dazu verwendet, eine Heiz- oder Kühlvorrichtung zu steuern, um dem Benutzer eine optimale Temperatur bereitzustellen, um den Komfort des Insassen zu verbessern. Solche Heiz- und Kühlvorrichtungen sind insbesondere, aber nicht ausschließlich, diejenigen, die in einem Fahrzeug als Heizungs-, Lüftungs- und KlimaAnlage (HLK-Anlage) oder Klimaanlagensteuereinheit vorkommen.
2 ist eine schematische Darstellung eines Systems 100 zum Verbessern des Komforts eines Insassen in einem Fahrzeug. 3 zeigt ein Fahrzeug 200, das das System 100 umfasst. Wie in 3 dargestellt, ist das Fahrzeug 200 ein Auto, es ist allerdings klar, dass die vorliegende Erfindung bei einer breiten Auswahl an Fahrzeugen angewandt werden kann, einschließlich Straßenfahrzeugen, Flugzeugen, Booten usw.
Das System 100 umfasst einen Satz Sensoren 102. Der Satz Sensoren 102 beinhaltet mindestens einen von einem oder mehreren Insassensensoren 104, 106, die dazu konfiguriert sind, physiologische Eigenschaften eines Insassen in einem Fahrzeug zu messen; und einen von einem oder mehreren Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110, die dazu konfiguriert sind, die dynamischen Bewegungseigenschaften des Fahrzeugs 200 zu messen. Die Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110 sind jegliche geeigneten Sensoren zum Messen der dynamischen Bewegungseigenschaften des Fahrzeugs 200, zum Beispiel Trägheitseigenschaften oder anderer bewegungsbezogener Eigenschaften wie beispielsweise Geschwindigkeit, Nicken, Gieren, Rollen usw. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Satz Sensoren 102 sowohl Insassensensoren 104, 106 als auch Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110. Das System 100 umfasst einen Prozessor 112, der mit dem Satz Sensoren 102 in Verbindung steht. Der Prozessor 112 kann über drahtgebundene oder drahtlose Mittel mit dem Satz Sensoren 102 verbunden sein, wie im Stand der Technik bekannt ist. In manchen Beispielen sind manche der Sensoren 104, 106, 108, 110 drahtlos mit dem Prozessor verbunden, während andere Sensoren 104, 106, 108, 110 über drahtgebundene Mittel mit diesem verbunden sind. Es ist vorteilhaft, wenn manche der Sensoren 104, 106, 108, 110 in einem Fahrzeug integriert sind, während andere Sensoren 104, 106, 108, 110 in einer elektronischen Vorrichtung integriert sind, die mit einem Fahrzeuginsassen verbunden ist (siehe unten). Wahlweise umfasst das System 100 eine Kommunikationseinheit 113, die dazu konfiguriert ist, drahtlose Kommunikation zwischen dem Prozessor 112 und einem oder mehreren von den Sensoren 104, 106, 108, 110 zu ermöglichen.
Die Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110 messen dynamische Eigenschaften, wie beispielsweise Trägheitseigenschaften des Fahrzeugs 200, des Fahrzeugs, in dem das System implementiert ist. Beispielsweise messen die Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110 dynamische Eigenschaften wie beispielsweise einen oder mehrere von einem Rollwinkel und/oder einer Rollrate, einem Nickwinkel und/oder einer Nickrate, einem Gierwinkel und/oder einer Gierrate, Beschleunigung, Verlangsamung usw. eines Fahrzeugs. In einem Beispiel sind die Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110 eine in dem Fahrzeug 200 integrierte inertiale Messeinheit (IMU), wie sie im Stand der Technik bekannt und handelsüblich ist. Vorteilhafterweise können von den Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110 gesammelte Daten dazu verwendet werden, die dynamischen Bewegungen zu ermitteln, denen der Fahrzeuginsasse während der Fahrt in dem Fahrzeug kumulativ ausgesetzt war. Darauf basierend ist es möglich, unter Verwendung der in ISO 2631 und BS6841 1987 definierten Formel (oder eines anderen geeigneten Verfahrens) einen Kinetose-Dosiswert (MSDV) für den Insassen oder ein anderes Maß für die Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse wahrscheinlich unter Reisekrankheit leidet, zu kalkulieren. In einem Beispiel werden Daten von einer IMU verwendet, um die an einer bestimmten Stelle innerhalb des Fahrzeugs, die der Position des Insassen entspricht, erlebte Bewegung zu ermitteln, wobei der MSDV für den Insassen an dieser Position ermittelt werden kann.
Die Insassensensoren 104, 106 messen eine oder mehrere physiologische Eigenschaften eines Insassen in dem Fahrzeug 200, zum Beispiel die Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, Vasodilatation, Hauttemperatur und Hautwärmefluss des Insassen. Vorzugsweise umfasst der Insassensensor 104, 106 mindestens einen von:

• einem Herzfrequenzsensor, der dazu konfiguriert ist, die Herzfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität des Insassen zu messen. Es hat sich erwiesen, dass erhöhte Herzfrequenz und insbesondere erhöhte Herzfrequenzvariabilität ein Indikator dafür sind, dass ein Insasse an Reisekrankheit leidet. Folglich können diese Daten in einer Kalkulation zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse unter Reisekrankheit leidet, verwendet werden. Der Herzfrequenzsensor kann ein jeglicher der im Stand der Technik bekannten Sensoren sein.
• einem Temperatursensor (wie beispielsweise einem Infrarotsensor, einer Wärmekamera, einem Thermoelement oder einer anderen thermoelektrischen Vorrichtung usw.), der/die/das dazu konfiguriert ist, die Temperatur der Haut des Insassen zu messen. Es hat sich erwiesen, dass erhöhte Vasodilation eine Indikation ist, dass eine Person unter Reisekrankheit leidet. Vasodilation kann ein Ansteigen der Hauttemperatur hervorrufen, weshalb die Hauttemperatur in einer Kalkulation zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse unter Reisekrankheit leidet, verwendet werden kann.
• einem Feuchtesensor, der dazu konfiguriert ist, die relative Feuchte an der Haut des Insassen zu messen. Es hat sich erwiesen, dass erhöhte Transpiration eine Indikation ist, dass eine Person unter Reisekrankheit leidet. Durch das Messen der Feuchte an der Haut des Insassen kann die Transpiration des Insassen abgeleitet und zur Kalkulation zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse unter Reisekrankheit leidet, verwendet werden.
• einem Wärmestromsensor (wie beispielsweise einem Wärmeflusssensor, einer Seebeck- oder Peltier-Vorrichtung, siehe unten), der dazu konfiguriert ist, den Fluss vom Wärme durch die Haut des Insassen zu messen. Es hat sich erwiesen, dass das Messen des Wärmeflusses durch die Haut des Insassen einen genaueren Hinweis auf die Vasodilatation liefert als das bloße Messen von Temperatur und Feuchte, da er automatisch Temperaturänderungen berücksichtigt, die auf Umgebungsbedingungen und nicht auf Reisekrankheit zurückzuführen sind. Somit kann der gemessene Wärmefluss, der durch die Haut des Insassen gemessen wurde, in einer Kalkulation zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse unter Reisekrankheit leidet, verwendet werden.
• einer optischen Kamera, die dazu konfiguriert ist, Bilder von dem Insassen aufzuzeichnen. Es hat sich erwiesen, dass Reisekrankheit eine Veränderung der Hautfarbe verursacht, zum Beispiel aufgrund von Vasodilation, oder aufgrund von verminderter Durchblutung der Haut vor dem Erbrechen. Demzufolge können Bilder von dem Insassen analysiert werden, um Veränderungen in der Hautfarbe festzustellen, was in einer Kalkulation zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit, dass der Insasse unter Reisekrankheit leidet, verwendet werden kann. Die Bilder können auch dazu verwendet werden, das Alter und/oder Geschlecht des Insassen zu schätzen oder zu bestimmen - es hat sich erwiesen, dass Alter und Geschlecht die Wahrscheinlichkeit beeinflussen, ob eine Person unter bestimmten Bedingungen eine Reisekrankheit erleiden wird. Die Bilddaten können auch verwendet werden, um zu bestimmen, wie lange ein Insasse nach oben oder unten schaut. Bekanntermaßen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Insasse Reisekrankheit erleidet, wenn dieser nach unten schaut.

In einem Beispiel können die Fahrzeugbewegungssensoren 108, 110 die Daten von einem oder mehreren weiteren Sensoren 14 der tragbaren Vorrichtung 10 ergänzen, oder ersetzen.
In weiteren Beispielen ermitteln die Sensoren, welche Zonen des Fahrzeugs besetzt sind. Solche Daten werden üblicherweise in Fahrzeugen gesammelt, zum Beispiel mittels eines Zonenbesetzungssensors 111 wie beispielsweise einem Sitz- und/oder einem Sicherheitsgurtsensor.
Der Satz Sensoren 102 umfasst wahlweise Sensoren, die dazu konfiguriert sind, Umgebungsmessungen vorzunehmen, zum Beispiel:

• einen Temperatursensor (wie beispielsweise einen Infrarotsensor, eine Wärmekamera, ein Thermoelement, eine thermoelektrische Vorrichtung usw.), der dazu konfiguriert ist, die Umgebungstemperatur in dem Fahrzeug 200 zu messen. Es hat sich erwiesen, dass die Umgebungstemperatur die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person unter bestimmten Bedingungen eine Reisekrankheit erleiden wird, beeinflussen kann.
• einen Temperatursensor (wie beispielsweise einen Infrarotsensor, eine Wärmekamera, ein Thermoelement, eine thermoelektrische Vorrichtung usw.), [der dazu konfiguriert ist, die Umgebungstemperatur] außerhalb des Fahrzeugs 200 [zu messen].
• einen Feuchtesensor, der dazu konfiguriert ist, die Umgebungsfeuchte in dem Fahrzeug 200 zu messen. Es hat sich erwiesen, dass die Umgebungsfeuchte die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person unter bestimmten Bedingungen eine Reisekrankheit erleiden wird, beeinflussen kann.
• einen Sonneneinstrahlungssensor (zum Beispiel einen photovoltaischen Sensor), der dazu konfiguriert ist, einen Bereich des Fahrzeuginnenraums zu erfassen, der aufgrund von Sonneneinstrahlung hoher thermischer Belastung ausgesetzt ist, wodurch der Bereich des Fahrzeuginnenraums lokal erwärmt wird.

In einer Ausführungsform ist ein oder sind mehrere Sensoren 104, 106, 108, 110 mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden. Zum Beispiel sind die Insassensensoren 104, 106 in einer tragbaren Vorrichtung beinhaltet oder an einer tragbaren elektronischen Vorrichtung befestigt, wie beispielsweise einem Smartphone oder Tablet. In einem weiteren Beispiel sind die Insassensensoren 104, 106 in einer tragbaren Vorrichtung, die von einem Insassen getragen wird, beinhaltet.
Auf 2 zurückkommend, ist jeder Sensor 104, 106, 108, 110 dazu konfiguriert, Daten an den Prozessor 112 zu senden. Der Prozessor 112 ist dazu konfiguriert, basierend auf der Ausgabe der Sensoren 104, 106, 108, 110, zu bewerten, ob sich der Insasse unwohl fühlt. Zum Beispiel ermittelt der Prozessor 112 basierend auf den Daten von den Insassensensoren 104, 106, ob dem Insassen zu heiß oder zu kalt ist, oder ob er sich unter Bedingungen mit zu hoher relativer Feuchte befindet.
In manchen Ausführungsformen ist der Prozessor 112 auch dazu konfiguriert, eine Wahrscheinlichkeit zu kalkulieren, dass der Fahrzeuginsasse unter Reisekrankheit leidet, basierend auf von dem Satz Sensoren empfangenen Daten. Für den Fall, dass das System die tragbare Vorrichtung 10 aus 3 umfasst, kann der Prozessor 112 entweder der eigene Prozessor 16 der tragbaren Vorrichtung oder ein separater Prozessor sein (zum Beispiel ein in dem Fahrzeug integrierter Prozessor, wobei die Daten von dem Kommunikationsmodul 18 der tragbaren Vorrichtung an den fahrzeugintegrierten Prozessor über eine optionale Kommunikationseinheit 113 übertragen werden). Wahlweise ist der Prozessor 112 ferner dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob ein Insasse schläft, zum Beispiel basierend auf Daten von den Sensoren 104, 106, 108, 110, indem er Bilddaten von einer Kamera analysiert, um zu bestimmen, dass die Augen des Insassen geschlossen sind, oder indem er ermittelt, dass die Herzfrequenz, die Herzfrequenzvariabilität und/oder Vasodilation des Insassen der eines schlafenden Insassen entspricht. Wahlweise ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, das Alter und/oder Geschlecht des Insassen zu bestimmen, zum Beispiel basierend auf einer Analyse von Bilddaten von einer Kamera, oder durch Abrufen von gespeicherten Daten, die das Alter und/oder das Geschlecht des Insassen beschreiben.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor 112 dazu konfiguriert, historische Insassensensordaten zu empfangen, die historische physiologische Kennzahlen des Insassen beschreiben. Zum Beispiel könnte der Prozessor einen Basiswert erhalten, der die physiologischen Kennzahlen beschreibt, die als normal für den Insassen erachtet werden, oder er könnte solch einen Basiswert basierend auf Vergangenheitsdaten kalkulieren. In dieser Ausführungsform ist der Prozessor 112 dazu konfiguriert, einen Wahrscheinlichkeitswert auf eine Reisekrankheit für den Insassen zu kalkulieren, indem er die aktuellen Daten von den Sensoren mit den Vergangenheitsdaten vergleicht, um zu ermitteln, ob sich die aktuellen physiologischen Daten des Insassen von den historischen physiologischen Kennzahlen in einer Weise unterscheiden, die darauf hinweist, dass der Insasse Unbehagen oder Reisekrankheit verspürt. Zum Beispiel kann der Prozessor aus aktuellen Daten von den Insassensensoren 104, 106 ermitteln, dass die physiologischen Kennzahlen des Insassen vom Basiswert in einer Weise abweichen, die auf Unbehagen oder Reisekrankheit hinweist. In dieser Ausführungsform beinhaltet das System 100 vorzugsweise die tragbare Vorrichtung 10, die einen oder mehrere Sensoren 12 zum Sammeln von Daten verwendet, die die physiologischen Kennzahlen des Insassen im Laufe der Zeit beschreiben. Vorteilhafterweise können durch das Verwenden einer tragbaren Vorrichtung für diesen Zweck sogar Daten gesammelt werden, nachdem der Insasse das Fahrzeug 200 verlassen hat, was wiederum zu einer genaueren Kalkulation eines Basiswerts führt.
In einem weiteren Beispiel der obengenannten Ausführungsform ist der Prozessor 112 ferner dazu konfiguriert, Benutzerdaten abzurufen oder anderweitig zu empfangen, wie beispielsweise Kalenderdaten, die sich auf den Insassen beziehen. Die Benutzerdaten können in der tragbaren Vorrichtung 10 gespeichert werden. Die Benutzerdaten werden von dem Prozessor zum Bestimmen eines Zeitraums verwendet, in dem erwartet wird, dass die physiologischen Kennzahlen des Insassen aufgrund anderer Faktoren, als dass der Insasse eine unangenehme Temperatur, eine unangenehme relative Feuchte, Reisekrankheit usw. verspürt, vom Basiswert abweichen.
4 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens der Verwendung der von der tragbaren Vorrichtung 10, und dem ersten Sensor 12, erfassten Daten zum Steuern des Systems zum Erhöhen von Benutzerkomfort 100. Wie mit Bezug auf 1 beschrieben, ist der erste Sensor 12 ein Wärmestromsensor, der dazu konfiguriert ist, den Wärmefluss durch die Haut eines Benutzers zu messen.
Das nachstehende Verfahren wird zum besseren Verständnis mit Bezug auf einen einzelnen Insassen beschrieben. In weiteren Ausführungsformen werden die gleichen Prinzipien auf mehrere Insassen des Fahrzeugs angewandt. Insbesondere ist bekannt, dass manche Heizungs-, Lüftungs- und Klima-Anlagen (HLK-Anlage) in Fahrzeugen unterschiedliche Temperatureinstellung für unterschiedliche Bereiche des Fahrzeugs bereitstellen, und das nachfolgend beschriebene Verfahren ermöglicht es, die Temperatur für einen oder mehrere der Insassen auf ein optimales Niveau einzustellen. Insbesondere werden Daten von einem oder mehreren Zonenbesetzungssensoren 111 verwendet, um die Zone(n) (z. B. den Sitz) zu bestimmen, die momentan besetzt sind, und um die Ausgabe des Klimaanlagensystems, oder der HLK-Anlage, auf die besetzen Zonen einzustellen.
Bei Schritt S102 werden die Sensordaten, die Daten von dem Wärmestromsensor 12 beinhalten, am Prozessor 112 empfangen. Wie mit Bezug auf 1 beschrieben, stellt der Wärmestromsensor 12 eine direkte Messung für die Menge an Erwärmung oder Abkühlung, die ein Benutzer gerade erfährt, bereit, was weiter für Umfeldfaktoren, d.h. lokale Temperatur und relative Feuchte, kompensiert.
In weiteren Ausführungsformen werden zusätzlich zu, oder als Ersatz für die Daten vom Wärmestromsensor 12, Daten von einer Wärmekamera verwendet, um eine Messung für die Temperatur des Insassen bereitzustellen. Solche Bilddaten können zum Identifizieren eines Bereichs von Interesse (üblicherweise in Verbindung mit einem Insassen) und zum Ermitteln einer Temperatur des Bereichs verwendet werden. Solche Daten, wie nachstehend in Bezug auf die Schritte S104 bis S110 näher beschrieben, werden zum Bestimmen einer Soll-Umgebungstemperatur für den Bereich und den Insassen verwendet.
Wahlweise ermittelt das System, der Prozessor 112, bei Schritt S104, unter Verwendung der in Schritt S102 empfangenen Daten einen Wahrscheinlichkeitswert auf eine Reisekrankheit in Schritt S104. Ein bekanntes Symptom von Reisekrankheit ist eine Veränderung der Reaktion des Körpers, bei der die Person versucht, sich über so genannte kalte Schweißausbrüche abzukühlen. Eine solche Veränderung wird als Veränderung im Wärmefluss durch die Haut gemessen, wenn die Wärmeflussmenge ansteigt, während der Körper versucht, abzukühlen. Solche Veränderungen im Wärmefluss geschehen üblicherweise sehr schnell und sind einfach zu identifizieren.
Infolgedessen ist es möglich, die bei Schritt S102 empfangenen Daten zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, dass ein Träger der tragbaren Vorrichtung unter Reisekrankheit leitet, zu verwenden. Der Wahrscheinlichkeitswert auf eine Reisekrankheit basiert vorzugsweise auf den physiologischen Kennzahlen des Insassen (von denen, wie oben ausgeführt, bestimmt werden kann, ob sie Anzeichen von Reisekrankheit zeigen) und der Bewegung, der der Fahrzeuginsasse ausgesetzt ist (zum Beispiel durch Kalkulieren des MSDV für den Insassen). Der Wahrscheinlichkeitswert auf eine Reisekrankheit kann anhand der physiologischen Eigenschaften und der Bewegung in jeglicher geeigneten Weise ermittelt werden. In einer Ausführungsform wird der Wahrscheinlichkeitswert auf eine Reisekrankheit als gewichtete Summe der ermittelten Bewegung (oder Beschleunigung) bestimmt, die der Insasse erfährt, zum Beispiel wie als MSDV, und der physiologischen (z. B. Herzfrequenz, Temperatur des Insassen usw.) und Umgebungsdaten (z. B. Innenraumtemperatur, relative Feuchte usw.) kalkuliert. In weiteren Ausführungsformen [ist dies] gewichtet mit der prozentualen Zeit, die der Insasse mit dem Blick nach unten verbracht hat. In weiteren Ausführungsformen kann jegliche andere geeignete Form von Kalkulation verwendet werden.
Alternativ, oder zusätzlich, sind Daten von den Insassensensoren 104, 106, 108, 110, wie beispielsweise einer Kamera, dazu konfiguriert, die Position und Ausrichtung des Kopfes des Insassen zu bestimmen. Ein Faktor, der bekanntlich das Gefühl von Reisekrankheit lindert, das ein Individuum verspürt, ist die Möglichkeit, den Horizont zu betrachten. Durch das Betrachten des Horizonts erhält der Benutzer einen visuellen Bezugspunkt, der dazu beitragen kann, jeglichen Konflikt zwischen der vom Gleichgewichtssystem erfassten Bewegung und der betrachteten Bewegung zu beheben. Gleichfalls wird, wenn ein Benutzer nach unten schaut (zum Beispiel beim Lesen, oder Verwenden eines Mobiltelefons, Tablet-Computers oder eines anderen solchen Geräts), der Umfang des Horizonts, den er sehen kann, reduziert. Daher wird die Wahrscheinlichkeit einer Reisekrankheit für einen bestimmten Benutzer entsprechend dessen Kopfposition variieren, wobei sich die Wahrscheinlichkeit einer Reisekrankheit in Abhängigkeit von der Ausrichtung von dessen Kopf, welche den Umfang des Horizonts, den der Benutzer betrachten kann, beeinflusst, erhöht.
Wahlweise werden bei Schritt S106 Vergangenheitswerte des Wärmeflusses des Benutzers ermittelt. Schritt S106 kann nach Schritt S102 erfolgen (d. h. der Schritt des Kalkulierens der Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit wurde übersprungen) oder nach, oder vor, Schritt S104. Wenn beide Schritte S104 und S106 durchgeführt werden, kann sich die Reihenfolge, in der die Schritte durchgeführt werden, ändern.
Während der Wärmestromsensor 12 einen genauen Wert des von einem Benutzer erfahrenen aktuellen Wärmeflusses bereitstellt, kann es zugrundeliegende Gründe für die Zunahme des Wärmeflusses geben, die möglicherweise berücksichtigt werden müssen. Zum Beispiel ist, wenn ein Benutzer trainiert hat, der von einem Benutzer erfahrene Wärmefluss in der Regel viel höher, da sich der Benutzer nach dem Training abkühlen muss. Solche Veränderungen in Wärmefluss erfolgen in der Regel über einen ausgedehnten Zeitraum und sind mittels der historischen Sensordaten identifizierbar. Des Weiteren werden in Ausführungsformen, in denen die tragbare Vorrichtung 10 ferner eine Kalender-, Fitness- oder Gesundheits-App umfasst, Fälle von körperlicher Aktivität einfach identifiziert.
In weiteren Ausführungsformen wird ein auf Vergangenheitsdaten beruhender vorbestimmter Basiswert verwendet.
Bei Schritt S106 kann ein Basiswert des Wärmeflusses des Benutzers durch die Haut bestimmt werden, der es ermöglicht, plötzliche Zunahmen (oder Abnahmen) im Wärmefluss sofort zu erkennen.
Bei Schritt S108 wird basierend auf den wie in Schritt S102 empfangenen Daten und wahlweise der kalkulierten Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit (S104) und den Vergangenheitsdaten (S106) eine optimale Ausgabeeinstellung, zum Beispiel eine HLK-Anlagen-Einstellung, bestimmt. In einem Beispiel beinhaltet das Bestimmen einer HLK-Anlagen-Einstellung das Definieren einer Soll-Umgebungstemperatur sowie eines Luftstroms. In einem Beispiel wird der Luftstrom durch eine oder mehrere Lüftungsöffnungen bereitgestellt, die dazu angeordnet sind, von einem Ventilator geblasene Luft zu einem Benutzer zu leiten. Die optimale Luftausgabe hängt daher von den von dem Benutzer verspürten physiologischen Kennzahlen (insbesondere Wärmefluss) zu einem bestimmten Zeitpunkt ab. Folglich wird die Temperatur aktiv angepasst, um einen optimalen Benutzerkomfort zu gewährleisten. In weiteren Beispielen ist die Ausgabe nicht nur eine Luftausgabe, sondern beinhaltet auch jegliche Mittel zum Ändern der Temperatur wie beispielsweise wärmestrahlende/wärmeleitende Heizungen, Öffnen der Fenster usw.
Zum Beispiel kann, für den Fall, dass ermittelt wird, dass der Benutzer eine erhöhte Wärmeflussrate erfährt und eine hohe Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit angezeigt wird, die HLK-Anlagen-Einstellung so variiert werden, dass der Luftstrom erhöht wird, um dem Benutzer einen ablenkenden Stimulus bereitzustellen, der bekanntlich das Gefühl der Reisekrankheit lindert. In einem weiteren Beispiel, in dem der Wärmefluss durch die Haut des Benutzers niedrig ist, und bekannt ist, das der Benutzter trainiert hat, und daher eine erhöhte Körpertemperatur aufweist, wird die Temperatureinstellung angepasst, um die Umgebungslufttemperatur für den Benutzer zu reduzieren.
In Ausführungsformen, in denen der Benutzer eine Lebensstil-App nutzt, um eines oder mehrere von Training, Ernährung, Medikamente usw. zu protokollieren, wird diese Information auch zum Bestimmen der Temperatureinstellung verwendet. Zum Beispiel wirken sich manche Medikamente bekanntermaßen auf das Niveau der Vasokonstriktion/- dilatation aus. Hat der Benutzer angeben, dass er eine bestimmte Art von Medikament eingenommen hat, die bekanntermaßen eine bekannte Nebenwirkung hat, die die Vasokonstriktion/-dilatation beeinflusst, dann wird bei Schritt S108 die optimale Luftausgabe angepasst, um dieses zu berücksichtigen; insbesondere, da das Medikament eine vorübergehende Erhöhung oder Senkung der Körpertemperatur des Benutzers verursachen kann, die auf eine physiologische Reaktion auf das Medikament und nicht auf eine Reisekrankheit zurückzuführen ist. Daher wird die optimale Luftausgabe angepasst, um Schwankungen der Körpertemperatur aufgrund der Medikamente zu berücksichtigen.
In weiteren Beispielen wird bei Schritt S108 Ernährungsinformation, wie die in einer Lebensstil-App protokollierte, zum Bestimmen der optimalen Luftausgabe verwendet. Es ist bekannt, dass der Verzehr von Nahrungsmitteln die Herzfrequenz verändert, insbesondere die Ruheherzfrequenz. Zum Beispiel wird ein Insasse, der eine kalorienkontrollierte Ernährung befolgt, einen anderen Herzfrequenz-Basiswert haben als jemand, der ein konstantes Gewicht hat, und eine andere Herzfrequenz als jemand, der eine Gewichtszunahme erlebt. Daher würde das Ansteigen der Herzfrequenz in Verbindung mit Nahrungsverzehr durch die Sensoren messbar sein, jedoch nicht auf Reisekrankheit zurückgeführt werden. Demgemäß wird die optimale Luftausgabe entsprechend angepasst.
So werden die gesammelten und gemessenen physiologischen Daten, Bewegungsdaten und optionalen Lebensstildaten zum Variieren der HLK-Anlage verwendet.
Die Schritte S102 bis S108 können im Laufe der Zeit wiederholt werden, um Variationen in der Soll-Umgebungstemperatur und dem Luftstrom in Anlehnung an die Reaktion des Insassen auf den optimalen Luftstrom von der HLK-Anlage bereitzustellen.
In weiteren Ausführungsformen werden, wenn die Aktivitäten des Benutzers mittels einer Kalender- oder Fitness-App verfolgt werden, solche Informationen bei Schritt S108 dazu verwendet, die optimale Temperatur zu bestimmen. Wenn bekannt ist, dass der Insasse aufgrund von Training wahrscheinlich eine höhere Körpertemperatur hat, und die physiologischen Daten eine erhöhte Wärmeflussrate zeigen, kann die Soll-Umgebungstemperatur gesenkt werden, um das Training zu berücksichtigen. Insbesondere kann die Soll-Umgebungstemperatur für eine erste Zeitspanne abgesenkt werden, während der Benutzer abkühlt, und eine zweite Soll-Umgebungstemperatur (möglicherweise eine höhere) kann kalkuliert werden für die Zeit nachdem der Insasse sich zunächst abgekühlt hat.
In weiteren Ausführungsformen werden Vergangenheitsdaten verwendet, um die optimale Luftausgabe- und Temperatureinstellung für die HLK-Anlage zu bestimmen.
Bei Schritt S110 werden die bestimmten Luftausgabewerte (Temperatur und Strömungsrate) an eine Steuereinheit der HLK-Anlage oder eine Fahrzeugklimatisierungseinheit gesendet und das System gibt die Luft bei den bestimmten Werten aus, wodurch ein optimales Niveau an Benutzerkomfort bereitgestellt wird.
Daher gewährleistet das Verfahren, dass die Luftausgabeeinstellung, einschließlich Temperatur und Luftströmung, optimiert ist, um Benutzerkomfort zu gewährleisten.

Claims

Tragbare elektronische Vorrichtung, umfassend: eine Kommunikationseinheit, die dazu konfiguriert ist, mit externen Vorrichtungen zu kommunizieren; einen Wärmestromsensor, der dazu konfiguriert ist, eine Wärmeenergiemenge zu messen, die durch die Haut eines Benutzers fließt; einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von dem gemessenen Wärmefluss durch die Haut des Benutzers eine Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren; wobei die Kommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, ein Signal an ein Fahrzeugklimaanlagensystem zu übertragen, wobei das Signal die berechnete Solltemperatur angibt, wobei das Signal dazu konfiguriert ist, das Fahrzeugklimaanlagensystem zu veranlassen, die Soll-Umgebungstemperatur bereitzustellen, wobei der Speicher dazu konfiguriert ist, eine Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers in Laufe der Zeit zu speichern; und der Prozessor dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von der Vielzahl von gemessenen Werten des Wärmeflusses durch die Haut eines Benutzers in Laufe der Zeit einen Wärmeflussbasiswert zu ermitteln; und in Abhängigkeit von dem bestimmten Wärmeflussbasiswert die Soll-Umgebungstemperatur zu kalkulieren.
Tragbare Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmestromsensor ein Wärmeflusssensor ist; wobei der Wärmeflusssensor eine Peltier- oder Seebeck-Vorrichtung ist.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von der Vielzahl der gemessenen Werte des Wärmeflusses, eine Abweichung im Wärmefluss durch die Haut eines Benutzers von dem Wärmeflussbasiswert festzustellen; und, in Abhängigkeit von der festgestellten Abweichung im Wärmefluss durch die Haut des Benutzers von dem Wärmeflussbasiswert, die Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei: der Speicher dazu konfiguriert ist, Kalenderdaten zu speichern; und der Prozessor dazu konfiguriert ist in Abhängigkeit von den Kalenderdaten einen ersten Zeitraum zu ermitteln, in dem erwartet wird, dass der Wärmefluss durch die Haut des Benutzers von dem Wärmeflussbasiswert abweicht; und eine oder mehrere von einer ersten Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer für den ersten Zeitraum; und einer zweiten Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer für einen dem ersten Zeitraum nachfolgenden zweiten Zeitraum zu kalkulieren.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen oder mehrere Sensoren, ausgewählt von einem Temperatursensor; einem Herzfrequenzsensor; und einem Herzfrequenz-Variabilitätssensor; wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von dem gemessenen Wärmefluss durch die Haut des Benutzers und einer oder mehreren weiteren Messungen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren vorgenommen wurden, die Soll-Umgebungstemperatur für den Benutzer zu kalkulieren.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugklimaanlagensystems, wobei das Fahrzeugklimaanlagensystem eine Klimaanlagensteuereinheit aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Temperatur von einem oder mehreren Bereichen eines Fahrzeuginnenraums zu steuern; wobei das Verfahren umfasst: Empfangen, von einem oder mehreren Sensoren, von Daten, die eine oder mehrere gemessene Wärmeeigenschaften eines Fahrzeuginsassen angeben; Ermitteln einer Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit für den Fahrzeuginsassen in Abhängigkeit von einem oder mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften; Bestimmen der angepassten Ausgabe in Abhängigkeit von der bestimmten Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit; und Anweisen der Klimaanlagensteuereinheit, die angepasste Ausgabe bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Wahrscheinlichkeit einer Reisekrankheit in Abhängigkeit davon bestimmt wird, ob der Fahrzeuginsasse schläft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, umfassend: Abrufen von Vergangenheitsdaten, die von dem einen oder den mehreren Sensoren gesammelt wurden; Bestimmen der Klimaanlagensteuereinheitsausgabe in Abhängigkeit von den Insassenvergangenheitsdaten und der einen oder den mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften.
Steuereinheit zum Betreiben eines Fahrzeugklimaanlagensystems, wobei das Fahrzeugklimaanlagensystem eine Klimaanlagensteuereinheit aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Temperatur von einem oder mehreren Bereichen eines Fahrzeuginnenraums zu steuern; wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert ist: Daten von einem oder mehreren Sensoren zu empfangen, die eine oder mehrere gemessene Wärmeeigenschaften eines Fahrzeuginsassen angeben; eine Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit für den Fahrzeuginsassen in Abhängigkeit von dem einen oder den mehreren gemessenen Wärmeeigenschaften zu ermitteln; eine angepasste Ausgabe für die Klimaanlagensteuereinheit, in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit von Reisekrankheit für den Fahrzeuginsassen zu ermitteln; [und] die Klimaanlagensteuereinheit anzuweisen, die angepasste Ausgabe bereitzustellen.
Fahrzeug, umfassend: Tragbare elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5; oder ein computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 durchgeführt wird; oder die Steuereinheit nach Anspruch 9.