DE102020215575A1

DE102020215575A1 - ,Vorrichtung zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts von Luft in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020215575A1
Application number: DE102020215575.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Eberle; Tim Killinger; Markus Michael
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts (AG) von Luft (L) in einem Fahrzeuginnenraum (11) eines Kraftfahrzeugs (10). Die Vorrichtung (1) umfasst einen CO2-Sensor (2), mittels welchem ein CO2-Gehalt in Luft (L) bestimmbar ist, und von welchem Sensordaten erzeugbar sind, die diesen CO-Gehalt (CG) wiedergeben. Die Vorrichtung (1) umfasst ferner eine mit dem CO2-Sensor (2) zusammenwirkenden Auswertungseinrichtung (3), mittels welcher aus dem mittels des CO2-Sensors (2) bestimmten CO2-Gehalt (CG) der Luft (L) der Aerosol-Gehalt (AG) der Luft (L) ermittelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts von Luft in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Erkennen des Aerosol-Gehalts von Luft in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels einer im Kraftfahrzeug vorgesehen solchen Vorrichtung.
In Luft vorhandene Bakterien und Viren können insbesondere in Fahrzeuginnenräumen von Kraftfahrzeugen für die dort befindlichen Passagiere ein Gesundheitsrisiko darstellen. Insbesondere können in der Luft vorhandene Aerosole als Übertragungsmedium für besagte Bakterien bzw. Viren dienen. Daher ist eine Kenntnis des Aerosol-Gehalts der Luft essentiell, wenn das von den Bakterien bzw. Viren ausgehende Gefahrenpotential abgeschätzt werden soll, um gegebenenfalls geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zu schaffen, mittels welcher bzw. welchem der Aerosol-Gehalt von Luft auf möglichste einfache - und insbesondere auch kostengünstige - Art und Weise bestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, den momentanen Aerosol-Gehalt von Luft indirekt über den in derselben Luft momentan vorhandenen CO2-Gehalt zu ermitteln. Der CO2-Gehalt kann auf einfache Weise mithilfe eines herkömmlichen CO2-(Gas-)Sensors ermittelt werden. Da zwischen CO2-Gehalt und Aerosol-Gehalt typischerweise ein vorbestimmter Zusammenhang - im Folgenden als „Korrelation“ bezeichnet - besteht, kann aus dem gemessenen CO2-Gehalt unter Verwendung besagter Korrelation der gesuchte Aerosol-Gehalt ermittelt werden.
Besagte Korrelation kann etwa in Form einer mathematischen Funktion oder als Datenreihe - etwa in der Form eines sog. „Lookup-Table“ - abgelegt sein.
Besagte Korrelation kann dabei für unterschiedliche Kraftfahrzeug-Baureihen durch experimentelle Verfahren oder Simulation vorab individuell festgelegt werden. Somit lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem CO2-Sensor flexibel zur Verwendung in unterschiedlichen Baureihen von Kraftfahrzeugen einsetzen. Solche CO2-Sensoren sind kommerziell in verschiedenen Ausführungsvarianten kostengünstig verfügbar und somit ohne weiteres in einer Vorrichtung zum Bestimmen des Aerosol-Gehalts von Luft verwendbar. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass auf die Verwendung technisch komplexer und somit teurer Aerosol-Sensoren zur direkten Ermittlung des Aerosol-Gehalts verzichtet werden kann.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen des Aerosol-Gehalts von Luft in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs umfasst einen CO2-Sensor, mittels welchem der Gehalt an CO2 in Luft bestimmbar ist, und von welchem hierzu weiterverarbeitbare bzw. auswertbare Sensordaten erzeugbar sind, die diesen CO-Gehalt wiedergeben. Die Sensordaten geben dabei den momentan vom CO2-Sensor 2 gemessenen CO2-Gehalt der Luft wieder. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mit dem CO2-Sensor zusammenwirkende Auswertungseinrichtung. Mittels der Auswertungseinrichtung kann aus den vom CO2-Sensor bereitgestellten Sensordaten betreffend den CO2-Gehalt in der Luft der gesuchte Aerosol-Gehalt der Luft ermittelt werden. Hierzu kann der CO2-Sensor datenübertragend mit der Auswertungseinrichtung verbunden sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Auswertungseinrichtung eine Speichereinheit, in welcher eine Korrelation zwischen dem mittels des CO2-Sensors ermittelten CO2-Gehalt und dem gesuchten Aerosol-Gehalt abgelegt ist. Somit steht die Korrelation der Vorrichtung jederzeit für die Berechnung des Aerosol-Gehalts zur Verfügung. Besonders bevorzugt ist die Korrelation eine mathematische Funktion, mittels welcher der Aerosol-Gehalt als Funktion des CO2-Gehalts definiert ist. Denkbar ist es aber auch, die Korrelation in Form einer Datenreihe mit Wertepaaren „Aerosol-Gehalt“-„CO2-Gehalt“, also in Form eines sog. „Lookup-Tables“, festzulegen. Bevorzugt gibt die Korrelation zwischen Aerosol-Gehalt und CO2-Gehalt wieder, dass der Aerosol-Gehalt mit zunehmendem CO2-Gehalt zunimmt. Falls die Korrelation als analytische oder numerische Funktion des Aerosol-Gehalts vom CO2-Gehalt realisiert ist, ist diese Funktion bevorzugt eine steigende, besonders bevorzugt eine monoton steigende, Funktion.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Vorrichtung ferner eine mit der Auswertungseinrichtung zusammenwirkende Ausgabeeinheit, mittels welcher ein Alarmsignal erzeugbar ist, falls der von der Auswertungseinrichtung ermittelte Aerosol-Gehalt größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert. Auf diese Weise kann ein Benutzer der Vorrichtung, insbesondere wenn diese in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, über einen zu hohen Aerosol-Gehalt informiert werden.
Die Ausgabeeinheit kann eine akustische oder/und optische Ausgabeeinheit sein, die ein akustisches bzw. optisches Signal erzeigen kann. Eine solche optische Ausgabeeinheit kann eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Anzeigeeinheit sein.
Bevorzugt kann die Vorrichtung einen mit der Auswertungseinrichtung zusammenwirkenden akustischen Sensor umfassen, mittels welchem detektiert und an die Auswertungseinrichtung signalisiert werden kann, wenn eine Person in der Umgebung des Sensors niest bzw. geniest hat. Mit einem solchen Niesen ist oftmals der Ausstoß von zusätzlichen Aerosolen in die Luft verbunden, so dass der Aerosol-Gehalt der Luft zunimmt. Die Verwendung eines akustischen Sensors in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt es daher, den Anstieg des Gehalts an Aerosolen in Luft aufgrund von Niesen bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts zu berücksichtigen.
Besonders bevorzugt ist oder umfasst der akustische Sensor ein Mikrofon. Ein solches Mikrofon ist insbesondere in Kraftfahrzeugen der Mittel- und Oberklasse bereits serienmäßig verbaut.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Vorrichtung eine mit der Auswertungseinrichtung zusammenwirkende Kamera, mittels welcher erkannt und an die Auswertungseinrichtung übermittelt werden kann, ob eine im Sichtfeld der Kamera vorhandene Person einen Mund-Nasen-Schutz trägt oder nicht. Die Verwendung eines Mund-Nasen-Schutzes verringert die Menge von beim Ausatmen in die Umgebung abgegebenen Aerosolen. Der Einsatz einer Kamera in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt es somit, die etwaige Verwendung eines Mund-Nasen-Schutzes durch eine Person in der Nähe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere im Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs, zur Bestimmung des Aerosol-Gehalts aus dem CO2-Gehalt zu berücksichtigen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, das einen Fahrzeuginnenraum aufweist. Das Kraftfahrzeug ist mit wenigstens einem Frischluftpfad zum Zuführen von Frischluft aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs in den Fahrzeuginnenraum ausgestattet. Im Frischluftpfad ist eine Klimatisierungsanlage des Kraftfahrzeugs zum Temperieren der Frischluft angeordnet. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine voranstehend vorgestellte erfindungsgemäße Vorrichtung, so dass sich die oben erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist dieses mit einem Umluftpfad ausgestattet, mittels welchem im Fahrzeuginnenraum vorhandene Luft durch die Klimatisierungsanlage geführt und als Umluft zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der Klimatisierungsanlage zirkuliert werden kann. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Kraftfahrzeug eine Umluft-Sensoreinrichtung, mittels welcher an die Auswertungseinrichtung signalisiert werden kann, wenn sich die Klimatisierungsanlage in einem Umluftbetrieb befindet. Im Umluftbetrieb wird, wie voranstehend erläutert, Luft aus dem Fahrzeuginnenraum über den Umluftpfad im Kraftfahrzeug zirkuliert, ohne dass über den Frischluftpfad aus der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet wird. Demgegenüber wird in einem Frischluftbetrieb Frischluft aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs über den Frischluftpfad in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet, wohingegen der Umluftpfad ungenutzt bleibt. Auch ein Mischbetrieb aus Umluftbetrieb und Frischluftbetrieb ist denkbar. Das Umschalten zwischen dem Umluftbetrieb und dem Frischluftbetrieb kann dabei mit Hilfe einer oder mehrerer geeigneter Ventileinrichtungen erfolgen, die im Frischluft- oder/und Umluftpfad abgeordnet sind.
Da im Umluftbetrieb weniger Frischluft als im Frischluftbetrieb bzw. gar keine Frischluft in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet wird, ist im Umluftbetrieb der CO2-Gehalt im Fahrzeuginnenraum typischerweise höher als im Frischluftbetrieb. Mittels besagter Umluft-Sensoreinrichtung zum Erkennen, ob ein Umluftbetrieb aktiv ist oder nicht, kann somit die erfindungsgemäße Vorrichtung besagten erhöhten CO2-Gehalt bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts berücksichtigen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts von Luft in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren kann insbesondere mittels der voranstehen vorgestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden, wenn diese in dem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Insbesondere in diesem Fall übertragen sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs auch auf das erfindungsgemäße Verfahren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels eines CO2-Sensors ein CO2-Gehalt von Luft, die im Fahrzeuginnenraum vorhanden ist, bestimmt. Mittels einer mit dem CO2-Sensor zusammenwirkenden Auswertungseinrichtung wird in Abhängigkeit von Sensordaten, die vom CO2-Sensor im Zuge der CO2-Messung erzeugt und an die Auswertungseinrichtung übermittelt werden, der gesuchte Aerosol-Gehalt der Luft ermittelt wird. Die Sensordaten geben dabei den momentan vom CO2-Sensor gemessenen CO2-Gehalt der Luft wieder. Der Aerosol-Gehalt der Luft wird also indirekt über den in derselben Luft herrschenden CO2-Gehalt ermittelt. Auf die Verwendung technisch komplexer und somit teurer Aerosol-Sensoren zur direkten Ermittlung des Aerosol-Gehalts kann somit verzichtet werden.
Bevorzugt erfolgt die Berechnung des Aerosol-Gehalts ausgehend vom ermittelten CO2-Gehalt mittels einer vorgegebenen Korrelation zwischen dem CO2-Gehalt und dem Aerosol-Gehalt. Besonders bevorzugt ist die Korrelation eine mathematische Funktion, mittels welcher der Aerosol-Gehalt als Funktion des CO2-Gehalts definiert ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird ein Alarmsignal erzeugt, falls der von der Auswertungseinrichtung ermittelte Aerosol-Gehalt größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert. Hierdurch kann ein Benutzer der Vorrichtung, insbesondere wenn diese in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, über einen zu hohen Aerosol-Gehalt informiert werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts berücksichtigt, ob eine im Fahrzeuginnenraum befindliche Person niest oder geniest hat. Dies kann mithilfe eines geeigneten akustischen Sensors, insbesondere eines Mikrofons überprüft werden. Mit einem solchen Niesen ist oftmals der Ausstoß von - zusätzlichen - Aerosolen in die Luft verbunden, so dass der Aerosol-Gehalt dieser Luft steigt. Die Verwendung eines akustischen Sensors in dem erfindungsgemäßen Verfahren erlaubt es, den Anstieg an Aerosolen aufgrund von Niesen bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts aus dem CO2-Gehalt zu berücksichtigen. Denkbar ist, dass der aus dem CO2-Gehalt über die Korrelation bestimmte Aerosol-Gehalt um einen vorbestimmten konstanten Offset, dessen Wert in der Speichereinheit der Vorrichtung abgelegt ist, erhöht wird, wenn ein Niesen erkannt wurde. Anstelle eines konstanten Offsets ist alternativ auch ein variabler Offset, der von wenigstens einem freien Parameter - beispielsweise dem zuvor ermittelten CO2-Gehalt - denkbar.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts berücksichtigt, ob eine im Fahrzeuginnenraum befindliche Person einen Mund-Nasen-Schutz trägt. Die Verwendung eines Mund-Nasen-Schutzes verringert die Menge von beim Ausatmen in Umgebung abgegebenen Aerosolen. Die Verwendung einer Kamera in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt es, die Verwendung eines Mund-Nasen-Schutzes durch eine Peron in der Nähe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere im Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs, zur Bestimmung des Aerosol-Gehalts aus dem CO2-Gehalt zu berücksichtigen. Dabei ist es denkbar, dass der aus dem CO2-Gehalt über die Korrelation K bestimmte Aerosol-Gehalt AG um einen vorbestimmten konstanten Offset, dessen Wert in der Speichereinheit abgelegt ist, erniedrigt wird, wenn erkannt wird, dass die Person einen Mund-Nasenschutz trägt. Anstelle eines konstanten Offsets ist alternativ auch ein variabler Offset, der von wenigstens einem freien Parameter - beispielsweise dem zuvor ermittelten CO2-Gehalt - abhängt, vorstellbar. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass der aus dem CO2-Gehalt über die Korrelation bestimmte Aerosol-Gehalt um einen vorbestimmten konstanten Offset, dessen Wert in der Speichereinheit abgelegt ist, erhöht wird, wenn erkannt wird, dass die Person keinen Mund-Nasen-Schutz-träg. Eine solche Erhöhung oder Erniedrigung des ermittelten Aerosol-Gehalts um einen Offset kann individuell für jede von der Kamera erkannte Person erfolgen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts berücksichtigt, ob in den Fahrzeuginnenraum Frischluft aus der äußeren Umgebung in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet wird oder die im Fahrzeuginnenraum vorhandene Luft ohne Zufuhr von Frischluft als Umluft zirkuliert wird. Da im Umluftbetrieb weniger Frischluft als im Frischluftbetrieb bzw. gar keine Frischluft in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet wird, ist im Umluftbetrieb der CO2-Gehalt im Fahrzeuginnenraum typischerweise höher als im Frischluftbetrieb. Mittels einer Umluft-Sensoreinrichtung kann erkannt werden, ob der Umluftbetrieb aktiv ist oder nicht. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße W besagten erhöhten CO2-Gehalt bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts berücksichtigen.
Eine solche Berücksichtigung kann - wie bereits voranstehend erläutert - mithilfe eines konstanten oder variablen Offsets geschehen, um welchen der ermittelte Aerosol-Gehalt erhöht oder erniedrigt wird. Im Frischluftbetrieb kann ein Offset mit einem negativen Wert zur Korrektur des Aerosol-Gehalts verwendet werden, so dass der Aerosol-Gehalt nach unten korrigiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann im Umluftbetrieb ein Offset mit einem positiven Wert zur Korrektur des Aerosol-Gehalts verwendet werden, so dass der Aerosol-Gehalt nach oben korrigiert wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:

1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 ein das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläuterndes Ablaufdiagramm.

1 illustriert in stark vereinfachter, schematischer Darstellung ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 10 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts AG von Luft L in einem Fahrzeuginnenraum 11 des Kraftfahrzeugs 10. Die Vorrichtung 1 umfasst einen CO2-Sensor 2, mittels welchem ein CO2-Gehalt CG von Luft L in der Umgebung des CO2-Sensors 2 bestimmt werden kann und von welchem hierzu im Betrieb der Vorrichtung 1 Sensordaten erzeugt werden sind, die diesen CO-Gehalt CG wiedergeben. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine mit dem CO2-Sensor 2 zusammenwirkenden Auswertungseinrichtung 3, mittels welcher im Betrieb der Vorrichtung 1 aus dem mittels des CO2-Sensors 2 bestimmten CO2-Gehalt CG der Luft L der Aerosol-Gehalt AG der Luft L ermittelt werden kann. Die Auswertungseinrichtung 3 kann eine Speichereinheit 4 umfassen, in welcher eine Korrelation K zwischen dem CO2-Gehalt CG und dem Aerosol-Gehalt AG abgelegt ist. Die Korrelation K kann beispielsweise eine analytische oder numerische Funktion F sein, mittels welcher der Aerosol-Gehalt AG als Funktion des CO2-Gehalts CG definiert ist. Bevorzugt gibt die Korrelation K zwischen Aerosol-Gehalt AG und CO2-Gehalt CG wieder, dass der Aerosol-Gehalt AG mit zunehmendem CO2-Gehalt AG zunimmt. Falls die Korrelation K als analytische oder numerische Funktion F des Aerosol-Gehalts vom CO2-Gehalt realisiert ist, also AG = F(CO2), so ist diese Funktion F bevorzugt eine steigende, besonders bevorzugt eine monoton steigende, Funktion.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine mit der Auswertungseinrichtung 3 zusammenwirkende Ausgabeeinheit 5. Von der Ausgabeeinheit 5 wird im Beispielszenario ein Alarmsignal erzeugt, falls der von der Auswertungseinrichtung 3 ermittelte Aerosol-Gehalt AG größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert AG0, der ebenfalls in der Speichereinheit 4 abgelegt sein kann. Die Ausgabeeinheit 5 kann eine akustische oder/und optische Ausgabeeinheit sein, die ein akustisches bzw. optisches Signal erzeigen kann. Eine optische Ausgabeeinheit kann eine im Kraftfahrzeug verbaute Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) sein.
Optional kann die Vorrichtung 1 einen mit der Auswertungseinrichtung 3 zusammenwirkenden akustischen Sensor 6 umfassen, mittels welchem im Betrieb der Vorrichtung 1 detektiert und an die Auswertungseinrichtung 3 signalisiert werden kann, dass eine Person 8 - im Beispielszenario der 1 ein im Fahrzeuginnenraum 11 befindlicher Fahrzeuginsasse der Umgebung des Sensors 6 niest oder geniest hat. Der akustische Sensor 6 kann beispielsweise ein Mikrofon sein.
Ebenfalls optional - insbesondere alternativ oder zusätzlich zum akustischen Sensor 6 - kann die Vorrichtung 1 eine mit der Auswertungseinrichtung 3 zusammenwirkende Kamera 7 umfassen, mittels welcher im Betrieb der Vorrichtung 1 erkannt und an die Auswertungseinrichtung 3 signalisiert werden kann, ob wenigstens eine im Sichtfeld der Kamera 3 befindliche Person 8 einen Mund-Nasen-Schutz 17 trägt oder nicht.
Wie 1 außerdem veranschaulicht umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 10 einen Frischluftpfad 12 zum Zuführen von Frischluft FL aus der Umgebung 13 des Kraftfahrzeugs in den Fahrzeuginnenraum 11. Im Frischluftpfad 12 ist eine Klimatisierungsanlage 14 zum Temperieren, Befeuchten bzw. Trocknen oder zu einem sonstigen Konditionieren der Frischluft FL angeordnet.
Wie 1 außerdem veranschaulicht, umfasst das Kraftfahrzeug 10 ferner einen Umluftpfad 16, mittels welchem die im Fahrzeuginnenraum 11 vorhandene Luft L durch die Klimatisierungsanlage 14 geführt und als Umluft im Kraftfahrzeug 10 zirkuliert werden kann. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst im Beispielszenario auch eine Umluft-Sensoreinrichtung 15, mittels welcher erkannt und an die Auswertungseinrichtung 3 signalisiert werden kann, wenn sich die Klimatisierungsanlage 14 in einem Umluftbetrieb befindet, in welchem Luft L aus dem Fahrzeuginnenraum 11 über den Umluftpfad 16 im Kraftfahrzeug 10 zirkuliert wird, ohne dass Frischluft FL über den Frischluftpfad 12 aus der äußeren Umgebung 13 des Kraftfahrzeugs 10 in den Fahrzeuginnenraum 11 eingeleitet wird.
Im Folgenden wird anhand des Ablaufdiagramms der 2 das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutert. Gemäß dem Verfahren wird in einer Maßnahme a) mittels des im Kraftfahrzeug 10 vorgesehenen CO2-Sensors 2 der Vorrichtung 1 der CO2-Gehalt CG der Luft L, die im Fahrzeuginnenraum 11 vorhanden ist, bestimmt.
Gemäß einer Maßnahme b) wird mittels einer mit dem CO2-Sensor 2 zusammenwirkenden Auswertungseinrichtung 3 der Vorrichtung 1 basierend auf Sensordaten, die vom CO2-Sensor 2 erzeugt und an die Auswertungseinrichtung 3 übermittelt werden, der Aerosol-Gehalt AG der Luft L ermittelt. Die Sensordaten geben dabei den momentan vom CO2-Sensor 2 gemessenen CO2-Gehalt der Luft L wieder.
Die Berechnung des Aerosol-Gehalts AG aus dem gemessenen CO2-Gehalt CG erfolgt mittels einer vorgegebenen Korrelation K zwischen dem CO2-Gehalt CG und dem Aerosol-Gehalt AG. Im Beispiel der Figuren ist besagte Korrelation K eine mathematische Funktion F, mittels welcher der Aerosol-Gehalt AG als Funktion des CO2-Gehalts CG definiert ist, also AG = F(CG).
Durch Verwendung des akustischen Sensors 6 in Form des Mikrofons 6a kann bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts AG berücksichtigt werden, ob eine im Fahrzeuginnenraum 11 befindliche Person niest oder geniest hat.
Denkbar ist hierbei, dass in einer auf Maßnahme b) folgenden optionalen Maßnahme b1) der aus dem CO2-Gehalt CG über die Korrelation K bestimmte Aerosol-Gehalt AG um einen vorbestimmten konstanten Offset, dessen Wert beispielsweise in der Speichereinheit 4 abgelegt sein kann, erhöht wird, wenn akustisch ein Niesen erkannt wurde. Anstelle eines konstanten Offsets ist alternativ auch ein variabler Offset denkbar, der von wenigstens einem freien Parameterbeispielsweise dem zuvor in Maßnahme a) CO2-Gehalt CG - abhängen kann.
In analoger Weise kann in einer optionalen Maßnahme b2) mithilfe der Kamera 7 ermittelt werden, ob die im Fahrzeuginnenraum 11 vorhandenen Personen 8 - in 1 ist exemplarisch nur eine einzige Person 8 dargestellt - jeweils einen Mund-Nasen-Schutz 17 tragen oder nicht.
Hierzu ist es erforderlich, mithilfe der Kamera 7 eine Gesichtserkennung durchzuführen. Die Berücksichtigung des Tragens eines Mund- Nasen-Schutzes 17 kann in analoger Weise zum voranstehend erläuterten Erkennen, dass eine Person 8 im Fahrzeuginnenraum 11 niest, bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts AG aus dem CO2-Gehalt CG der Luft L erfolgen. Somit ist es denkbar, dass der aus dem CO2-Gehalt CG über die Korrelation K bestimmte Aerosol-Gehalt AG um einen vorbestimmten konstanten Offset, dessen Wert in der Speichereinheit 4 abgelegt ist, erniedrigt wird, wenn erkannt wurde, dass die Person 8 einen Mund-Nasen-Schutz 17 trägt. Anstelle eines konstanten Offsets ist alternativ auch ein vorbestimmter variabler Offset, der von wenigstens einem freien Parameter - beispielsweise dem zuvor ermittelten CO2-Gehalt CG - abhängt, vorstellbar. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass der aus dem CO2-Gehalt CG über die Korrelation K bestimmte Aerosol-Gehalt AG um einen vorbestimmten konstanten Offset, dessen Wert in der Speichereinheit 4 abgelegt ist, erhöht wird, wenn erkannt wurde, dass die im Gesichtsfeld der Kamera befindliche Person 8 keinen Mund-Nasenschutz 17 trägt. Besagte Erhöhung bzw. Erniedrigung des ermittelten Aerosol-Gehalts AG um einen Offset kann individuell für jede von der Kamera 7 erkannte Person erfolgen.
Schließlich kann bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts AG in einer optionalen Maßnahme b3) auch berücksichtigt werden, ob in den Fahrzeuginnenraum 11 Frischluft FL aus der äußeren Umgebung 13 in den Fahrzeuginnenraum 11 eingeleitet wird oder die im Fahrzeuginnenraum 11 vorhandene Luft L ohne Zufuhr von Frischluft FL als Umluft UL zirkuliert wird. Da im Umluftbetrieb weniger Frischluft FL als im Frischluftbetrieb bzw. gar keine Frischluft FL in den Fahrzeuginnenraum 11 eingeleitet wird, ist im Umluftbetrieb der CO2-Gehalt CG im Fahrzeuginnenraum 11 typischerweise höher als im Frischluftbetrieb. Mittels oben bereits erwähnter Umluft-Sensoreinrichtung 15 zum Erkennen, ob der Umluftbetrieb aktiv ist oder nicht, kann somit die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besagten erhöhten CO2-Gehalt CG bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts AG berücksichtigen. Auch dies kann - wie voranstehend erläutert - mithilfe eines konstanten oder variablen Offsets geschehen, um welchen der in Maßnahme b) ermittelte Aerosol-Gehalt AG erhöht oder erniedrigt wird. Im Frischluftbetrieb kann ein Offset mit einem negativen Wert zur Korrektur des Aerosol-Gehalts AG nach unten verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann im Umluftbetrieb ein Offset mit einem positiven Wert zur Korrektur des Aerosol-Gehalts AG nach oben verwendet werden.
Voranstehend erläuterte optionale Maßnahmen b1), b2) und b3) können in beliebiger Kombination und beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.
In einer weiteren, auf die Maßnahme b) - und gegebenenfalls auch auf die Maßnahmen b1, b2 sowie b3) - folgenden Maßnahme c) kann überprüft werden, ob der aus dem CO2-Gehalt CG ermittelte und gegebenenfalls - etwa durch einen oder mehrere Offsets korrigierte Aerosol-Gehalt AG - einen vorbestimmten Schwellwert AG0 überschreitet. Falls dies nicht zutrifft, wird das Verfahren beendet.
Falls hingegen der von der Auswertungseinrichtung 3 ermittelte Aerosol-Gehalt AG größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert AG0, wird in einer auf Maßnahme c) folgenden Maßnahme d) von der Ausgabeeinheit 5 ein optisches oder/und akustisches Alarmsignal erzeugt.
Das zumindest die Maßnahmen a), b) und c) umfassende Verfahrens kann wie in 2 angedeutet iterativ durchgeführt werden.

Claims

Vorrichtung (1) zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts (AG) von Luft (L) in einem Fahrzeuginnenraum (11) eines Kraftfahrzeugs (10), - mit einem CO2-Sensor (2), mittels welchem ein CO2-Gehalt (CG) in Luft (L) bestimmbar ist, und von welchem Sensordaten erzeugbar sind, die diesen CO-Gehalt (CG) wiedergeben, - mit einer mit dem CO2-Sensor (2) zusammenwirkenden Auswertungseinrichtung (3), mittels welcher aus dem mittels des CO2-Sensors (2) bestimmten CO2-Gehalts (CG) der Luft (L) der Aerosol-Gehalt (AG) der Luft (L) ermittelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (3) eine Speichereinheit (4) umfasst, in welcher eine Korrelation (K) zwischen dem CO2-Gehalt (CG) und dem Aerosol-Gehalt (AG) abgelegt ist. - wobei vorzugsweise die Korrelation (K) eine mathematische Funktion (F) ist, mittels welcher der Aerosol-Gehalt (AG) als Funktion des CO2-Gehalts (CG) definiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ferner umfasst: eine mit der Auswertungseinrichtung (3) zusammenwirkende Ausgabeeinheit (5), mittels welcher ein Alarmsignal erzeugbar ist, falls der von der Auswertungseinrichtung (3) ermittelte Aerosol-Gehalt (AG) größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert (AG0).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die Vorrichtung (1) einen mit der Auswertungseinrichtung (3) zusammenwirkenden akustischen Sensor (6) umfasst, mittels welchem detektierbar und an die Auswertungseinrichtung (3) übermittelbar ist, dass eine Person (8) in der Umgebung des Sensors (6) niest oder geniest hat; - vorzugsweise der akustische Sensor (6) ein Mikrofon (6a) ist oder umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Vorrichtung eine mit der Auswertungseinrichtung (3) zusammenwirkende Kamera (7) umfasst, mittels welcher erkennbar und an die Auswertungseinrichtung (3) übermittelbar ist, ob wenigstens eine im Sichtfeld der Kamera (3) vorhandene Person (8) einen Mund-Nasen-Schutz (17) trägt oder nicht.
Kraftfahrzeug (10) , - mit einem Fahrzeuginnenraum (11), - mit einem Frischluftpfad (12) zum Zuführen von Frischluft (FL) aus der Umgebung (13) des Kraftfahrzeugs (10) in den Fahrzeuginnenraum (11); - mit einer im Frischluftpfad (12) angeordneten Klimatisierungsanlage (14) zum Temperieren der Frischluft (FL); - mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass - das Kraftfahrzeug (10) einen Umluftpfad (16) umfasst, mittels welchem im Fahrzeuginnenraum (11) vorhandene Luft (L) durch die Klimatisierungsanlage (14) geführt und als Umluft (UL) im Kraftfahrzeug (10) zirkuliert werden kann, - mit einer Umluft-Sensoreinrichtung (15), mittels welcher erkennbar und an die Auswertungseinrichtung (3) übermittelbar ist, ob sich die Klimatisierungsanlage (7) in einem Umluftbetrieb befindet, in welchem Luft (L) aus dem Fahrzeuginnenraum (11) über den Umluftpfad (16) im Kraftfahrzeug zirkuliert wird, ohne dass über den Frischluftpfad (12) aus der äußeren Umgebung (13) des Kraftfahrzeugs (10) in den Fahrzeuginnenraum (11) eingeleitet wird.
Verfahren zum Erkennen eines Aerosol-Gehalts (AG) von Luft (L) in einem Fahrzeuginnenraum (11) eines Kraftfahrzeugs (10), bevorzugt eines Kraftfahrzeugs (10) nach Anspruch 6 oder 7, insbesondere mittels einer im Kraftfahrzeug (10) vorgesehenen Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5; - gemäß welchem mittels eines CO2-Sensors (2) ein CO2-Gehalt (CG) der Luft (L), die im Fahrzeuginnenraum (11) vorhanden ist, bestimmt wird und mittels einer mit dem CO2-Sensor (2) zusammenwirkenden Auswertungseinrichtung (3) basierend auf Sensordaten, die vom CO2-Sensor (2) erzeugt und an die Auswertungseinrichtung (3) übermittelt werden, der Aerosol-Gehalt (AG) der Luft (L) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die Berechnung des Aerosol-Gehalts (AG) ausgehend vom ermittelten CO2-Gehalt (CG) mittels einer vorgegebenen Korrelation (K) zwischen dem CO2-Gehalt (CG) und dem Aerosol-Gehalt (AG) erfolgt; - wobei vorzugsweise die Korrelation (K) eine mathematische Funktion (F) ist, mittels welcher der Aerosol-Gehalt (AG) als Funktion des CO2-Gehalts (CG) definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ein Alarmsignal erzeugt wird ist, falls der von der Auswertungseinrichtung (3) ermittelte Aerosol-Gehalt (AG) größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert (AG0) überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts (AG) berücksichtigt wird, ob eine im Fahrzeuginnenraum (11) befindliche Person (8) niest oder geniest hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts (AG) berücksichtigt wird, ob eine im Fahrzeuginnenraum (11) befindliche Person (8) einen Mund-Nasen-Schutz (17) trägt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Aerosol-Gehalts (AG) berücksichtigt wird, ob in den Fahrzeuginnenraum (11) Frischluft (FL) aus der äußeren Umgebung (13) in den Fahrzeuginnenraum (11) eingeleitet wird oder die im Fahrzeuginnenraum (11) vorhandene Luft (L) ohne Zufuhr von Frischluft (FL) als Umluft (UL) zirkuliert wird.