DE102020111103A1 - Individual air conditioning of a vehicle occupant - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Klimatisieren eines Fahrzeugs, bei dem eine Steuereinrichtung eines Fahrzeugs eine Stärke oder eine Temperatur eines Luftstroms einstellt und der eingestellte Luftstrom in einen zwischen einer Bekleidung und einer Haut eines Insassen des Fahrzeugs gebildeten Zwischenraum einströmt, Sitz für ein Fahrzeug und Funktionsbekleidung für einen Insassen eines Fahrzeugs.A method for air conditioning a vehicle, in which a control device of a vehicle sets a strength or a temperature of an air flow and the set air flow flows into an interspace formed between clothing and a skin of an occupant of the vehicle, seat for a vehicle and functional clothing for an occupant of the vehicle Vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren eines Fahrzeugs, bei dem eine Steuereinrichtung eines Fahrzeugs eine Stärke oder eine Temperatur eines Luftstroms einstellt und der eingestellte Luftstrom in einen zwischen einer Bekleidung und einer Haut eines Insassen des Fahrzeugs gebildeten Zwischenraum einströmt. Ferner betrifft die Erfindung einen Sitz für ein Fahrzeug und eine Funktionsbekleidung für einen Insassen eines Fahrzeugs.The invention relates to a method for air conditioning a vehicle, in which a control device of a vehicle sets a strength or a temperature of an air flow and the set air flow flows into an interspace formed between clothing and a skin of an occupant of the vehicle. The invention also relates to a seat for a vehicle and functional clothing for an occupant of a vehicle.
Verfahren zum Klimatisieren eines Fahrzeugs sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt und dienen dazu, eine Temperatur einer Luft in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs derart einzustellen, dass für Insassen des Fahrzeugs ein Aufenthalt in dem Fahrzeug unabhängig von einer Wetterlage angenehm ist. Allerdings hängt eine als angenehm empfundene Temperatur der Luft von einer jeweiligen Vorliebe der Insassen ebenso ab wie von einer Bekleidung des Insassen und/oder der Wetterlage in einer Umgebung des Fahrzeugs.Methods for air conditioning a vehicle are known in the prior art in different configurations and are used to set a temperature of the air in a passenger compartment of a vehicle in such a way that it is pleasant for occupants of the vehicle to stay in the vehicle regardless of the weather. However, a temperature of the air that is perceived as pleasant depends on a particular preference of the occupants as well as on the clothing of the occupant and / or the weather situation in the surroundings of the vehicle.
Zwar ist die Wetterlage für jeden Insassen des Fahrzeugs dieselbe. Jedoch können sich die Vorlieben und die Bekleidung der Insassen eines Fahrzeugs unterscheiden. Bekannte Klimatisierungsverfahren erlauben daher jedem Insassen ein individuelles Einstellen der Lufttemperatur und machen sich die Tatsache zunutze, dass während einer Fahrt des Fahrzeugs jeder Insasse im Wesentlichen konstant auf einem bestimmten Sitz des Fahrzeugs angeordnet ist.It is true that the weather situation is the same for every occupant of the vehicle. However, the preferences and clothing of the occupants of a vehicle may differ. Known air conditioning methods therefore allow each occupant to set the air temperature individually and make use of the fact that each occupant is essentially constantly arranged on a specific seat of the vehicle while the vehicle is in motion.
So offenbart
Sensierte Parameterwerte lassen sich abhängig von aktuell erfassten Temperaturwerten bestimmen, welche von jeweils im Bereich eines Fahrzeugsitzes angeordneten Temperatursensoren bereitgestellt werden.Sensed parameter values can be determined as a function of currently recorded temperature values, which are provided by temperature sensors arranged in the area of a vehicle seat.
Ein solches System mit einer Klimaanlage eines Fahrzeugs und einem Fahrzeugsitz wird in
Der vorstehend erwähnte Temperatursensor kann infolge seiner Anordnung allerdings lediglich eine Temperatur des vorderen Körperbereichs des Insassen erfassen. Ein Wohlbefinden des Insassen in dem Fahrzeug hängt jedoch auch von einer Temperatur eines hinteren oder lateralen Körperbereichs des Insassen ab.However, the above-mentioned temperature sensor can only detect a temperature of the front body region of the occupant due to its arrangement. However, well-being of the occupant in the vehicle also depends on a temperature of a rear or lateral body region of the occupant.
Zur Erfassung von Temperaturen beliebiger Körperbereiche eines Insassen offenbart
Ein weiteres Problem beim individuellen Klimatisieren eines Insassen eines Fahrzeugs kann aus einer Bekleidung des Insassen resultieren. Die Bekleidung kann einen von einer Klimatisierungseinheit erzeugten Luftstrom daran hindern, zu der Haut des Insassen zu gelangen.Another problem with individually air-conditioning an occupant of a vehicle can result from clothing for the occupant. The clothing can prevent a flow of air generated by an air conditioning unit from reaching the occupant's skin.
Diesem Problem widmet sich
Wenn der Insasse jedoch eine für einen Luftstrom undurchdringbare Bekleidung trägt, beispielsweise eine spezielle Windschutzbekleidung oder eine wasserdichte Regenjacke, kann der offenbarte Fahrzeugsitz die beabsichtigte unmittelbare Kühlwirkung nicht erzeugen.However, if the occupant wears clothing that is impervious to an air flow, for example special wind protection clothing or a waterproof rain jacket, the disclosed can The vehicle seat does not produce the intended direct cooling effect.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Klimatisieren eines Fahrzeugs vorzuschlagen, welches bedingungslos ein gezieltes und präzises individuelles Klimatisieren eines Insassen des Fahrzeugs erlaubt. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Sitz für ein Fahrzeug und eine Funktionsbekleidung für einen Insassen eines Fahrzeugs anzugeben.The invention is therefore based on the object of proposing an improved method for air conditioning a vehicle which unconditionally allows targeted and precise individual air conditioning of an occupant of the vehicle. In addition, it is an object of the invention to specify a seat for a vehicle and functional clothing for an occupant of a vehicle.
Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Klimatisieren eines Fahrzeugs, bei dem eine Steuereinrichtung eines Fahrzeugs eine Stärke oder eine Temperatur eines Luftstroms einstellt und der eingestellte Luftstrom in einen zwischen einer Bekleidung und einer Haut eines Insassen des Fahrzeugs gebildeten Zwischenraum einströmt. Die Steuereinrichtung kann zu einer Klimaanlage des Fahrzeugs gehören und erzeugt den Luftstrom. Auf diese Weise gelangt der Luftstrom in einen unmittelbaren Kontakt mit der Haut des Insassen, wodurch die Haut des Insassen sehr effektiv temperiert wird, d. h. je nach Bedarf gekühlt oder erwärmt. Allerdings setzt dies eine Winddurchlässigkeit der Bekleidung des Insassen zwingend voraus, wenn der Luftstrom aus einer Anlagefläche des Sitzes, d. h. einer Sitzfläche oder einer Anlehnfläche einer Rückenlehne des Sitzes, austritt.The invention relates to a method for air conditioning a vehicle, in which a control device of a vehicle sets a strength or a temperature of an air flow and the set air flow flows into an interspace formed between clothing and a skin of an occupant of the vehicle. The control device can belong to an air conditioning system of the vehicle and generates the air flow. In this way the air flow comes into direct contact with the occupant's skin, whereby the temperature of the occupant's skin is very effectively tempered, i. H. Chilled or heated as required. However, this presupposes that the occupant's clothing is impermeable to wind if the air flow from a contact surface of the seat, i. H. a seat surface or a leaning surface of a backrest of the seat emerges.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren passiert der Luftstrom eine an einer lateralen Außenseite eines Sitzes des Fahrzeugs angeordnete Luftausblaseinrichtung. Mit anderen Worten ist die Luftblaseinrichtung separat von jeder Anlagefläche des Sitzes angeordnet. Entsprechend kann eine windundurchlässige Bekleidung des Insassen den Luftstrom nicht an einem Austreten aus der Luftblaseinrichtung und einem Einströmen in den Zwischenraum hindern.In the method according to the invention, the air flow passes through an air blower device arranged on a lateral outside of a seat of the vehicle. In other words, the air blowing device is arranged separately from each contact surface of the seat. Correspondingly, windproof clothing for the occupant cannot prevent the air flow from exiting the air blowing device and flowing into the space.
In einer Ausführungsform wird eine Düse der Luftausblaseinrichtung in den Zwischenraum eingeführt. Die Düse kann an der lateralen Außenseite des Sitzes befestigt sein und ein Überstülpen der Bekleidung über die Düse ermöglichen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Luftausblaseinrichtung einen biegbaren Schlauch umfasst, dessen freies Ende als die Düse wirkt oder an dessen freiem Ende die Düse angeordnet ist. Dann kann der Insasse die Düse manuell in den Zwischenraum einführen, um den Luftstrom in den Zwischenraum einströmen zu lassen.In one embodiment, a nozzle of the air blowing device is introduced into the space. The nozzle can be attached to the lateral outside of the seat and enable the clothing to be slipped over the nozzle. Another possibility is that the air blow-out device comprises a flexible hose, the free end of which acts as the nozzle or the nozzle is arranged at the free end. The occupant can then manually insert the nozzle into the space to allow the airflow to flow into the space.
Alternativ oder zusätzlich kann eine von dem Insassen getragene Funktionsbekleidung mit der Luftausblaseinrichtung fluidverbunden werden und der Luftstrom durch eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen der Funktionsbekleidung in den Zwischenraum einströmen. Der Insasse schließt dazu einen Luftanschluss der Funktionsbekleidung an die Luftausblaseinrichtung an. Der die Luftausblaseinrichtung passierende Luftstrom strömt zunächst in die Funktionsbekleidung und aus der Funktionsbekleidung in den Zwischenraum ein. Dank der mehreren Belüftungsöffnungen der Funktionsbekleidung wird der Luftstrom effektiv in dem Zwischenraum verteilt.As an alternative or in addition, functional clothing worn by the occupant can be fluidly connected to the air blowout device and the air flow can flow into the space through a plurality of ventilation openings in the functional clothing. For this purpose, the occupant connects an air connection of the functional clothing to the air blower device. The air flow passing through the air blower first flows into the functional clothing and out of the functional clothing into the space in between. Thanks to the several ventilation openings in the functional clothing, the air flow is effectively distributed in the space in between.
Vorteilhaft passiert der Luftstrom zwei an gegenüber liegenden lateralen Außenseiten des Sitzes angeordnete Luftausblaseinrichtungen. Mit anderen Worten umfasst der Luftstrom zwei Teilluftströme, welche ein Verteilen des Luftstroms in dem Zwischenraum erleichtern.The air flow advantageously passes two air blow-out devices arranged on opposite lateral outsides of the seat. In other words, the air flow comprises two partial air flows which facilitate a distribution of the air flow in the intermediate space.
In anderen Ausführungsformen stellt die Steuereinrichtung die Stärke oder die Temperatur des Luftstroms abhängig von einer gemessenen Hauttemperatur des Insassen ein. Die gemessene Hauttemperatur kann von der Steuereinrichtung vorteilhaft als eine Regelgröße verwendet werden, um eine für den Insassen angenehme Hauttemperatur zu erreichen.In other embodiments, the control device adjusts the strength or the temperature of the air flow as a function of a measured skin temperature of the occupant. The measured skin temperature can advantageously be used by the control device as a controlled variable in order to achieve a skin temperature that is comfortable for the occupant.
Vorteilhaft misst zumindest ein mit der Steuereinrichtung verbundener Temperatursensor der Funktionsbekleidung die Hauttemperatur des Insassen. Die Funktionsbekleidung und mit ihr der zumindest eine Temperatursensor, idealerweise eine Mehrzahl von Temperatursensoren, erlaubt ein unmittelbares Messen der Hauttemperatur, bei entsprechender Platzierung der Temperatursensoren insbesondere an für das Wohlbefinden relevanten Körperbereichen, beispielsweise unter den Achseln. Die Temperatursensoren ermöglichen ein besonders präzises Klimatisieren des Insassen, wodurch beispielsweise ein Schwitzen des Insassen verringert oder vermieden wird.At least one temperature sensor of the functional clothing connected to the control device advantageously measures the skin temperature of the occupant. The functional clothing and with it the at least one temperature sensor, ideally a plurality of temperature sensors, allows the skin temperature to be measured directly, with appropriate placement of the temperature sensors, in particular on body areas relevant to well-being, for example under the armpits. The temperature sensors enable the occupant to be air-conditioned particularly precisely, as a result of which, for example, sweating of the occupant is reduced or avoided.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Sitz für ein Fahrzeug, mit zumindest einer Luftausblaseinrichtung, welche zum Einstellen einer Stärke oder einer Temperatur eines die Luftausblaseinrichtung passierenden Luftstroms an eine Steuereinrichtung eines Fahrzeugs anschließbar ist. Dank der Luftausblaseinrichtung kann ein auf dem Sitz angeordneter Insasse mit einem individuellen Luftstrom beaufschlagt werden.Another object of the invention is a seat for a vehicle, with at least one air blower device, which can be connected to a control device of a vehicle for setting a strength or a temperature of an air flow passing through the air blower device. Thanks to the air blow-out device, an occupant arranged on the seat can be exposed to an individual air flow.
Bei dem erfindungsgemäßen Sitz ist die zumindest eine Luftausblaseinrichtung an einer lateralen Außenseite des Sitzes angeordnet. Der die Luftausblaseinrichtung passierende Luftstrom wird nicht durch einen auf dem Sitz angeordneten Insassen des Fahrzeugs oder durch eine von dem Insassen getragene Bekleidung behindert.In the case of the seat according to the invention, the at least one air blow-out device is arranged on a lateral outer side of the seat. The air flow passing through the air blower device is not obstructed by an occupant of the vehicle who is arranged on the seat or by clothing worn by the occupant.
Bevorzugt umfasst die zumindest eine Luftausblaseinrichtung eine Düse zum Einführen in einen zwischen einer Bekleidung und einer Haut eines Insassen des Fahrzeugs gebildeten Zwischenraum und/oder eine mit der Steuereinrichtung funktional verbundene Buchse zum Einstecken eines Steckers einer von einem auf dem Sitz angeordneten Insassen des Fahrzeugs getragenen Funktionsbekleidung. Die Luftausblaseinrichtung kann einen biegbaren Luftschlauch umfassen, dessen freies Ende als die Düse ausgebildet ist oder an dessen freiem Ende die Düse angeordnet ist. Der Luftschlauch kann steif oder flexibel ausgebildet sein. Die Buchse ermöglicht ein funktionales Verbinden von Temperatursensoren der Funktionsbekleidung mit der Steuereinrichtung.The at least one air blow-out device preferably comprises a nozzle for insertion into one between a clothing and a skin of an occupant of the vehicle and / or a socket functionally connected to the control device for plugging in a plug of functional clothing worn by an occupant of the vehicle arranged on the seat. The air blow-out device can comprise a bendable air hose, the free end of which is designed as the nozzle or at the free end of which the nozzle is arranged. The air hose can be rigid or flexible. The socket enables a functional connection of temperature sensors of the functional clothing with the control device.
Noch ein Gegenstand der Erfindung ist eine Funktionsbekleidung für einen Insassen eines Fahrzeugs. Die Funktionsbekleidung ist mit einer Haut des Insassen in Anlage, wenn sie von dem Insassen getragen wird. Über der Funktionsbekleidung kann der Insasse eine Oberbekleidung tragen.Another object of the invention is functional clothing for an occupant of a vehicle. The functional clothing is in contact with a skin of the occupant when it is worn by the occupant. The occupant can wear outer clothing over the functional clothing.
Die erfindungsgemäße Funktionsbekleidung umfasst eine Mehrzahl von Belüftungsöffnungen zum Belüften eines zwischen einer Haut eines Trägers der Funktionsbekleidung und der Funktionsbekleidung gebildeten Zwischenraums, einen Luftanschluss zum Anschließen an eine Luftausblaseinrichtung eines Sitzes eines Fahrzeugs und einen die Mehrzahl von Belüftungsöffnungen mit dem Anschluss verbindenden Luftkanal. Mit anderen Worten ist die Funktionsbekleidung ausgebildet, den Luftstrom in dem Zwischenraum unabhängig von einer Oberbekleidung des Insassen effektiv zu verteilen. Dabei kann eine Flächendichte der Belüftungsöffnungen abhängig von für ein Wohlbefinden des Insassen relevanten Körperbereichen variieren. Beispielsweise kann die Flächendichte in einem oberen vorderen Körperbereich größer sein als in einem unteren hinteren Körperbereich.The functional clothing according to the invention comprises a plurality of ventilation openings for ventilating an intermediate space formed between a skin of a wearer of the functional clothing and the functional clothing, an air connection for connecting to an air blower device of a seat of a vehicle and an air duct connecting the plurality of ventilation openings to the connection. In other words, the functional clothing is designed to effectively distribute the air flow in the interspace independently of the occupant's outer clothing. In this case, an areal density of the ventilation openings can vary depending on body areas that are relevant for the well-being of the occupant. For example, the surface density in an upper front body area can be greater than in a lower rear body area.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Funktionsbekleidung einen Stecker zum Einstecken in eine Buchse der Luftausblaseinrichtung und einen Temperatursensor oder eine Mehrzahl von Temperatursensoren zum Messen einer Hauttemperatur des Trägers, welche mit dem Stecker funktional verbunden sind. Die Temperatursensoren lassen sich mit einer Steuereinrichtung des Fahrzeugs funktional verbinden. Wenn die Steuereinrichtung konfiguriert ist, eine Temperatur und eine Stärke eines die Luftausblaseinrichtung passierenden Luftstroms abhängig von einer von den Temperatursensoren gemessenen Hauttemperatur einzustellen, ermöglicht die Funktionsbekleidung ein besonders präzises und gezieltes individuelles Klimatisieren des Insassen.In an advantageous embodiment, the functional clothing comprises a plug for plugging into a socket of the air blower device and a temperature sensor or a plurality of temperature sensors for measuring a skin temperature of the wearer, which are functionally connected to the plug. The temperature sensors can be functionally connected to a control device of the vehicle. If the control device is configured to set a temperature and a strength of an air flow passing through the air blower device as a function of a skin temperature measured by the temperature sensors, the functional clothing enables particularly precise and targeted individual air conditioning of the occupant.
Die Funktionsbekleidung kann weitere Sensoren zum Messen von weiteren Vitalparametern des Insassen, beispielsweise Sensoren zum Erfassen einer Herzfrequenz oder einer Atemfrequenz, umfassen. Die Steuereinrichtung kann mittels der weiteren Sensoren entsprechende weitere Vitalfunktionen des Insassen überwachen und/oder die Temperatur oder die Stärke des Luftstroms abhängig von den gemessenen weiteren Vitalparametern einstellen.The functional clothing can comprise further sensors for measuring further vital parameters of the occupant, for example sensors for detecting a heart rate or a breathing rate. The control device can monitor corresponding further vital functions of the occupant by means of the further sensors and / or set the temperature or the strength of the air flow as a function of the measured further vital parameters.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass für jeden Insassen des Fahrzeugs unabhängig von einer Bekleidung des Insassen eine präzise und gezielte individuelle Klimatisierung des Insassen bereitgestellt wird. Windschutzkleidung oder Regenkleidung müssen daher von dem Insassen nicht vermieden oder zuvor ausgezogen werden. Die Klimatisierung kann ein Schwitzen, beispielsweise unter den Achseln, verringern oder vermeiden. Außerdem entfällt ein Beaufschlagen des Insassen mit einem äußeren Luftstrom, welcher häufig als unangenehm empfunden wird. Weiterhin kann bei einer direkten Sonneneinstrahlung insbesondere ein Oberkörper des Insassen gezielt gekühlt werden, wodurch eine Gefahr einer Überhitzung des Insassen bei einer starken Sonneneinstrahlung verringert ist.An essential advantage of the method according to the invention is that a precise and targeted individual air conditioning of the occupant is provided for each occupant of the vehicle, regardless of the occupant's clothing. Wind protection clothing or rain clothing must therefore not be avoided by the occupant or taken off beforehand. The air conditioning can reduce or prevent sweating, for example under the armpits. In addition, there is no need to subject the occupant to an external air flow, which is often perceived as unpleasant. Furthermore, in the case of direct sunlight, in particular an upper body of the occupant can be cooled in a targeted manner, as a result of which the risk of the occupant overheating in the event of strong solar radiation is reduced.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:
-
1 in einer perspektivischen Darstellung einen Sitz nach einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 in einer Vorderansicht eine Funktionsbekleidung nach einer Ausführungsform der Erfindung; -
3 in einer perspektivischen Querschnittsansicht einen Luftkanal der in2 gezeigten Funktionsbekleidung; -
4 in einer Seitenansicht einen Luftanschlusses der in2 gezeigten Funktionsbekleidung; -
5 in einer teilweisen Querschnittsansicht einen zwischen einer Haut eines Insassen und der in2 gezeigten Funktionsbekleidung gebildeten Zwischenraum.
-
1 in a perspective view a seat according to an embodiment of the invention; -
2 in a front view functional clothing according to an embodiment of the invention; -
3 in a perspective cross-sectional view an air duct of the in2 functional clothing shown; -
4th in a side view an air connection of the in2 functional clothing shown; -
5 in a partial cross-sectional view one between an occupant's skin and that of FIG2 functional clothing shown in the space formed.
Die Luftblaseinrichtungen
Jede Luftausblaseinrichtung
Die Düse
Während des Betriebs des Sitzes
Alternativ dazu kann der Insasse eine spezielle Funktionsbekleidung
Die Funktionsbekleidung
Die Funktionsbekleidung
Vorteilhaft umfasst der Luftkanal
Bevorzugt gehört zu jeder Luftausblaseinrichtung
Wenn der Insasse die Funktionsbekleidung
Die mit der Steuereinrichtung über die Buchsen
Der eingestellte Luftstrom passiert die beiden Luftausblaseinrichtungen
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- SitzSeat
- 1111
- SitzflächeSeat
- 1212th
- Rückenlehnebackrest
- 1313th
- GurtschlossSeat belt buckle
- 2020th
- rechte Luftausblaseinrichtungright air discharge device
- 2222nd
- Düsejet
- 3030th
- linke Luftausblaseinrichtungleft air discharge device
- 3131
- LuftleitungAir duct
- 3232
- Düsejet
- 3333
- BuchseRifle
- 3434
- ArretierelementLocking element
- 3535
- VerschlusselementClosure element
- 4040
- FunktionsbekleidungFunctional clothing
- 4141
- OberstoffOuter fabric
- 4242
- LuftkanalAir duct
- 4343
- KanalwandCanal wall
- 4444
- Füllmaterialfilling material
- 4545
- LuftanschlussAir connection
- 4646
- ArretierelementLocking element
- 4747
- BelüftungsöffnungVentilation opening
- 4848
- TemperatursensorTemperature sensor
- 5050
- Hautskin
- 5151
- ZwischenraumSpace
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- DE 202018104918 U1 [0010]DE 202018104918 U1 [0010]
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