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Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, einen Bausatz und ein Verfahren für ein Transportsystem zum gezielten Regeln und/oder Steuern einer Zu- und/oder Abluft. Ferner betrifft die Erfindung ein Transportsystem.
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Folgende Definitionen, Beschreibungen und Ausführungen behalten ihre jeweilige Bedeutung für und finden Anwendung auf den gesamten offenbarten Erfindungsgegenstand.
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Sowohl im Individualverkehr in Personenkraftwagen als auch im öffentlichen Personennah- und/oder fernverkehr, beispielsweise in Bussen, People Movern, Flugzeug oder Bahn, stört der Schweißgeruch der einzelnen mitfahrenden Passagiere. Sowohl für die schwitzende Person ist die Situation mit einem hohen Peinlichkeitsfaktor und Unbehagen verbunden sowie für die Mitfahrenden. Die Lüftung verstärkt das Problem meistens, da diese den Schweißgeruch im Fahrzeug eher verteilt als entfernt. Einzige Möglichkeit ist das Fenster aufzumachen, was bei der normalen Fahrt sehr störend und nicht sinnvoll ist. Da in Zukunft durch das verstärkte autonome Fahren das Schlafen im Fahrzeug eine stärkere Rolle spielen wird, wobei das Thema Schlafen nach Arbeiten der primäre Wunsch bei den Fahrzeuginsassen ist, und hierzu gerne die Schuhe ausgezogen werden um eine bequeme Schlafposition einzunehmen, besteht insbesondere das Problem von Schweißfußgeruch, welcher die mitfahrenden Gäste massiv belästigt. Ferner finden sich gerade in Großstädten häufig auf dem Boden von Transportsystemen Substanzen oder Objekte, die eine extreme Geruchsbelästigung darstellen, beispielsweise Erbrochenes, Hundekot, Urin, Müll, Essensreste. Wenn ein Fahrzeugpassagier vor der Fahrt mit solch einem Objekt in Kontakt kommt, dann wird die Fahrt mit geschlossener Kabine zu einem äußerst negativen Erlebnis für alle anwesenden Personen.
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Schweißgeruch, Schweißfußgeruch und Geruchbelästigungen durch Erbrochenes, Hundekot, Urin, Müll, Essensreste und ähnliches werden als Gestanksgerüche bezeichnet. Häufig werden Gerüche über die Sohle der Schuhe oder Fahrradreifen in das Transportsystem getragen.
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Im Stand der Technik sind Fahrzeuglüftungssysteme bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 10 2020 007 008 A1 ein Fahrzeuglüftungssystem zum Belüften einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, mit einem Umluftpfad, mit einer wenigstens abschnittsweise in einen Umluftansaugbereich des Umluftpads hineinreichende Sterilisationseinrichtung, wobei die Sterilisationseinrichtung dazu eingerichtet ist von einem aus der Fahrgastzelle entnommenen Luftstrom getragene Schadstoffe zu inaktivieren und/oder abzutöten.
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Die
DE 10 2017 211 202 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung von Klimatisierungseinrichtungen in einem Kraftfahrzeug, bei dem ein Klimatisierungsbedürfnis eines Bedieners erfasst wird, und das Klimatisierungsbedürfnis, beispielsweise Aktivierung eines Gestank- und Staubschutzes, von einer ersten Steuerungsvorrichtung empfangen wird, und mit Hilfe der ersten Steuerungsvorrichtung in mindestens eine Klimatisierungsfunktion für mindestens eine Klimatisierungseinrichtung aufgelöst wird, und mindestens eine klimatisierungsrelevante Einflussgröße mit Hilfe von mindestens einem Sensor erfasst wird, wobei mit Hilfe einer zweiten Steuerungsvorrichtung die Umsetzbarkeit des Klimatisierungsbedürfnisses durch einen Vergleich der mindestens einen Klimatisierungsfunktion mit der mindestens einen klimatisierungsrelevanten Einflussgröße geprüft wird, und eine Rückmeldung an den Bediener über das Ergebnis der Prüfung erfolgt.
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Die
DE 10 2020 203 584 A1 offenbart eine Verarbeitungseinheit für einen Fahrzeuginnenraum zur Wahrnehmung und Reaktion auf Gerüche, die auf Drogen und/oder Krankheiten hinweisen, eines Fahrzeuginsassen mittels eines Maschinenlernalgorithmus, der trainiert ist, Alkohol, Kokain, Amphetamine, Zigarettenrauch, Cannabis, Tetrahydrocannabinol, Morphin, Methadone, Ammoniak, Azeton oder eine Kombination dieser Substanzen in den Gerüchen des Fahrzeuginsassen zu identifizieren.
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Eine aktive Lüftung oder Steuerung von Ab- und Zuluft anhand von Schweißgeruch und anderen Geruchsbelästigungen und der Intensität des Schweißgeruches und anderer Geruchsbelästigungen findet im bekannten Stand der Technik nicht statt. Eine Betrachtung der einzelnen Geruchsintensitäten an den einzelnen Plätzen eines Transportsystems, das heißt eine lokale Erkennung, an welchem Platz oder in welcher Zone der Geruch entsteht, findet ebenfalls nicht statt. Eine Steuerung der Lüftung/Abluft anhand von Schweißgeruch und anderen Geruchsbelästigungen und/oder deren jeweiligen Intensitäten findet auch nicht statt. Wegen Fehlens einer Erkennung ist eine zentrale Steuerung der Abluft und Zuluft am Sitz nicht möglich.
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Geruchssensoren sind beispielsweise in der
US 2019/0227042 A1 offenbart.
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Aufgabe der Erfindung war es, eine Lösung für die voran genannten Probleme bereitzustellen, insbesondere, wie Gestank im Bereich einzelner Sitz- und/oder Stehplätzen eines Transportsystems lokal erkannt werden kann mit entsprechender Steuerung der Zu- und/oder Abluft.
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Die Gegenstände der Ansprüche 1, 3, 5, 9 und 10 lösen jeweils diese Aufgabe. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Definitionen, den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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Nach einem Aspekt stellt die Erfindung ein Steuergerät bereit für ein Transportsystem zum gezielten Regeln und/oder Steuern einer Zu- und/oder Abluft. Das Steuergerät umfasset
- • eine Eingangsschnittstelle, die Signale von an und/oder im Bereich von Passagierplätzen des Transportsystems angeordneten Geruchssensoren und Positionen der Passagierplätze, an denen und/oder in deren Bereiche die Geruchssensoren angeordnet sind, erhält;
- • einen Mikrocontroller, in dessen Speicher ein Maschinenlernmodell abgelegt ist, das auf Klassifizierung von Gestanksgerüchen trainiert ist und auf den Signalen der Geruchssensoren inferiert, wenn der Mikrocontroller das Maschinenlernmodell ausführt, wobei der Mikrocontroller im Falle von klassifizierten Gestanksgerüchen Regel- und/oder Steuersignale erzeugt zum Anpassen einer jeweiligen Absaugleistung und/oder Stärke einer Zuluft für Lüfter im Bereich der über die Eingangsschnittstelle erhaltenen Positionen der Passagierplätze;
- • eine Ausgangsschnittstelle, die die Regel- und/oder Steuersignale diesen Lüftern bereitstellt.
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Die Geruchssensoren können auf Lichtabsorptionsspektroskopie, beispielsweise Infrarot-Laserspektroskopie, Oberflächenadsorptions-Verfahren, oder chemischen Reaktionen basieren.
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Der Mikrocontroller kann einen Arbeits- und/oder Programmspeicher, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, abgekürzt ASICs, integrierte Schaltkreise mit ladbaren logischen Schaltungen, abgekürzt FPGAs, Zentralcomputer, abgekürzt CPUs, Hardware Beschleuniger, beispielsweise Graphikprozessoren, abgekürzt GPUs, umfassen. Das Steuergerät ist beispielsweise eine elektronische Kontrolleinheit, auch electric control unit genannt. Beispielsweise ist das Steuergerät in ein Bordnetzwerk des Transportsystems, beispielsweise Can-Bus, eingebettet.
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Nach einem Aspekt ist das Maschinenlernmodell auf Bestimmung von Intensitäten der Gestanksgerüche trainiert und der Mikrocontroller regelt und/oder steuert die jeweilige Absaugleistung und/oder Stärke der Zuluft im Maße der jeweils bestimmten Intensität. Das Maschinenlernmodell kann beispielsweise ein künstliches neuronales Netzwerk sein, das Gradienten basiert überwacht trainiert wird.
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Nach einem Aspekt modelliert das künstliche neuronale Netzwerk Mitralzellen, apikale und laterale Dendriten der Mitralzellen, das jeweilige Soma der Mitralzellen und Körnerzellen des Riechkolbens. Damit ist das künstliche neuronale Netzwerk programmiert oder wird von dem Mikrocontroller derart ausgeführt, dass durch die Ausführung ein olfaktorische System von Säugern modelliert wird. Nach einem Aspekt sind die Geruchssensoren ein System on Chip, das heißt die Geruchssensoren führen die Erkennung der Gerüche durch. In diesem Fall führen die Geruchssensoren das Maschinenlernmodell aus. Beispielsweise werden Geruchsmoleküle aus der Luft den apikalen Dendriten jeder Mitralzelle bereitgestellt. Die Mitralzellen sind Neuronen des künstlichen neuronalen Netzwerks. Die apikalen Dendriten entsprechen gewichteten Verbindungen der Mitralzellen-Neuronen. Die Mitralzellen-Neuronen werden beispielsweise über Aktivierungsfunktionen des künstlichen neuronalen Netzwerks aktiviert und aktivieren weitere Neuronen in weiteren Schichten des künstlichen neuronalen Netzwerks. Die weiteren Neuronen in den weiteren Schichten entsprechen den Körnerzellen des Riechkolbens.
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Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung einen Bausatz bereit für ein Transportsystem zum gezielten Regeln und/oder Steuern einer Zu- und/oder Abluft. Der Bausatz umfasst
- • mehrere Geruchssensoren, anordbar an und/oder im Bereich von Passagierplätzen des Transportsystems;
- • Lüfter zur Führung der Zu- und/oder Abluft in dem Transportsystem und von Luft in Detektionsbereiche der Geruchssensoren;
- • wenigstens ein in das Transportsystem einbindbares Steuergerät zum Regeln und/oder Steuern der Lüfter, das Steuergerät umfassend
- ◯ eine Eingangsschnittstelle, die Signale der Geruchssensoren und Positionen der Passagierplätze, an denen und/oder in deren Bereiche die Geruchssensoren angeordnet sind, erhält;
- ◯ einen Mikrocontroller, in dessen Speicher ein Maschinenlernmodell abgelegt ist, das auf Klassifizierung von Gestanksgerüchen trainiert ist und auf den Signalen der Geruchssensoren inferiert, wenn der Mikrocontroller das Maschinenlernmodell ausführt, wobei der Mikrocontroller im Falle von klassifizierten Gestanksgerüchen Regel- und/oder Steuersignale erzeugt zum Anpassen einer jeweiligen Absaugleistung und/oder Stärke einer Zuluft für die Lüfter im Bereich der über die Eingangsschnittstelle erhaltenen Positionen der Passagierplätze;
- ◯ eine Ausgangsschnittstelle, die die Regel- und/oder Steuersignale diesen Lüftern bereitstellt.
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Lüfter sind Teile einer Lüftungsanlage, beispielsweise einer zentralen Lüftungsanlage eines Transportsystems. Mit Lüftern lässt sich der Durchfluss des Luftstroms innerhalb eines Systems, beispielsweise dem Transportsystem, beispielsweise einem Innenraum des Transportsystems, regeln und/oder steuern. Erfindungsgemäß werden die Lüfter ferner zum Führen der Luft zu den Geruchssensoren eingesetzt, damit eine Geruchssensormessung der Luft abgenommen werden kann. Mit den Regel- und/oder Steuersignalen regelt und/oder steuert das Steuergerät beispielsweise einen motorisierten Klappenstellantrieb von Lüftungsklappen der Lüfter. Dadurch wird beispielsweise ein Stellwinkel der Lüftungsklappe verändert und damit die Öffnung für den Luftstrom vergrößert oder verkleinert. Die Lüfter können auch Lüftungskanäle, die beispielsweise als Lüftungsrohre ausgebildet sein können, umfassen. Ferner können die Lüfter Ventilatoren umfassen zum Ansaugen von Luft.
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Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Transportsystem bereit. Transportsysteme dienen dem Transport von Gegenständen, insbesondere Personen. Transportsysteme umfassen innerbetriebliche Transportsysteme. Transportsysteme umfassen des Weiteren private Transportsysteme, beispielsweise Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeuge. Transportsysteme umfassen auch Transportsysteme des öffentlichen Nah- und/oder Fernverkehrs, beispielsweise Züge, Busse, Straßenbahnen, U-Bahnen, Shuttles, Schiffe, beispielsweise Fähren, oder Flugzeuge.
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Erfindungsgemäß zählt zu Transportsystemen auch ein elektrisch angetriebenes Fluggerät, das senkrecht starten und landen kann, auch electric Vertical Take-Off and Landing aircraft genannt, abgekürzt eVTOL. Damit bedient die Erfindung beispielsweise auch die urbane Luftmobilität in Form von Lufttaxis.
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Erfindungsgemäß zählen zu Transportsystemen ferner Gondeln, Lifte und Aufzüge.
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Ein Einbau des erfindungsgemäßen Bausatzes in Schiffe ist besonders vorteilhaft, da dort verstärktes Erbrechen von Passagieren durch Motion Sickness vorkommt.
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Automatisiert bedeutet, dass das Transportsystem ausgeführt ist, eine Fahraufgabe automatisiert durchzuführen. Automatisiert umfasst teilweise automatisiertes Durchführen der Fahraufgabe mit Mitverantwortung eines menschlichen Fahrers bis hin zu autonomen, das heißt fahrerlosem, Durchführen der Fahraufgabe. Beispielsweise umspannt der Begriff automatisiert alle Stufen der Norm SAE J3016. System bezeichnet die Komponenten und Funktionalitäten auf Systemebene als auch das automatisierte Transportsystem, beispielsweise ein automatisiertes Fahrzeug, als solches. Nach einem Aspekt der Erfindung ist das automatisierte Transportsystem ein autonomes Shuttle, das Personen im urbanen Umfeld transportiert.
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Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren bereit zum gezielten Regeln und/oder Steuern einer Zu- und/oder Abluft in einem Transportsystem, wobei
- • Luft in Bereichen von Passagierplätzen angesaugt und an jeweilige, in diesen Bereichen angeordnete Geruchssensoren geführt wird;
- • ein Maschinenlernmodell, das auf Klassifizierung von Gestanksgerüchen trainiert ist, auf von den Geruchssensoren erhaltenen Signalen inferiert;
- • im Falle von klassifizierten Gestanksgerüchen eine jeweilige Absaugleistung und/oder Stärke einer Zuluft für Lüfter geregelt und/oder gesteuert wird, die in den Bereichen der Passagierplätze angeordnet sind, aus denen die Signale erhalten wurden.
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Das Verfahren kann in einem Transportsystem, insbesondere einem erfindungsgemäßen Transportsystem, angewendet werden. Für den Fall, dass das Transportsystem ein SAE J3016 Level 4 oder Level 5 Transportsystem ist, umfasst das Verfahren als weiteren Schritt, dass eine Meldung an eine Betreiberzentrale des Transportmittels oder an eine Crew-Besatzung des Transportmittels, beispielsweise in Flugzeugen, Bussen oder Schienenverkehr, geleitet wird, wobei die Meldung Art des Geruchs, Intensität des Geruchs und/oder Position des Geruchssensors umfasst. Die Meldung kann auch einen Hinweis zum Reinigen des Transportsystems hinsichtlich der geruchsverursachenden Substanzen, beispielsweise Erbrochenes, Hundekot, Urin, Müll, Essensreste, umfassen. Nach einem Aspekt wird die Meldung bei Übersteigen einer gewissen Geruchsstärke an Betreiber oder Fahrer per Display oder Übermittlung über beispielsweise vehicle to everything communication geleitet, um eine möglichst schnelle Reinigung zu ermöglichen.
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Zur Durchführung des Verfahrens kann ein erfindungsgemäßes Steuergerät oder ein erfindungsgemäßer Bausatz verwendet werden. Nach einem weiteren Aspekt ist das Verfahren computerimplementiert.
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Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Computerprogramm bereit zum gezielten Regeln und/oder Steuern einer Zu- und/oder Abluft in einem Transportsystem. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die einen Computer veranlassen, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn der Computer das Computerprogramm ausführt.
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Die Befehle des erfindungsgemäßen Computerprogramms können Maschinenbefehle, Quelltext oder Objektcode geschrieben in Assemblersprache, einer objektorientierten Programmiersprache, beispielsweise C++, oder in einer prozeduralen Programmiersprache, beispielsweise C, umfassen. Das Computerprogramm ist nach einem Aspekt der Erfindung ein Hardware unabhängiges Anwendungsprogramm, das beispielsweise über einen Datenträger oder ein Datenträgersignal, nach einem Aspekt mittels Software Over The Air Technologie, für eine beliebige Hardware bereitgestellt wird. Der Datenträger kann flüchtige Speicher, beispielsweise RAM, DRAM, SRAM, und nichtflüchtige Speicher, beispielsweise ROM, Flash-EEPROM, umfassen. Die Datenträger sind beispielsweise Flash-Speicherkarten, USB-Sticks. Nach einem weiteren Aspekt ist das Computerprogramm ein Hardware abhängiges Programm, beispielsweise eine Firmware eines Steuergeräts des Transportsystems.
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Durch den Einbau von Geruchssensoren an oder in Bereichen einzelner Passagierplätze, umfassend Stehplätze, Sitzplätze, Abteile, von Zügen, Flugzeugen, Bussen, Shuttles oder PKWS, beispielsweise in Rückenlehnen, Sitzflächen, Türbereich, beispielsweise Armlehne, oder in einem Fußraum, können Gestanksgerüche und ihre Intensitäten oder Konzentration lokal erkannt werden und damit die Ab- und/oder Zuluft gezielt geregelt und/oder gesteuert werden. Insbesondere im Fußraum können Schweißfußgerüche und/oder Gerüche nach Erbrochenem, Hundekot, Urin, Müll oder Essensreste erkannt werden. Dabei ist die Geruchsklassifizierung mittels eines auf die voran genannten Gerüche trainierten Maschinenlernmodells besonders vorteilhaft hinsichtlich der Schnelligkeit, Performanz und Generalisierung der Geruchserkennung.
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Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Datenträgersignal bereit, das das erfindungsgemäße Computerprogramm überträgt. Hinsichtlich des Datenträgersignals und dessen Bereitstellung mittels Software Over The Air Technologie umfasst das Steuergerät des Transportsystems oder das Transportsystem eine Middleware, über die sich das übertragene Computerprogramm als Anwendung auf einem Betriebssystem des Steuergeräts oder einem Betriebssystem des Transportsystems anmeldet. Middleware ist ein anwendungsneutrales Programm, das zwischen Anwendungen und Betriebssystemen von Hardwaremodulen vermittelt. Mittels der Middleware können Anwendungen oder auch Applikationen genannt unabhängig von einem Hardwaremodul verwendet werden.
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Nach einem weiteren Aspekt umfasst der Bausatz und/oder das Transportsystem wenigstens einen in dem Transportsystem anordbaren oder angeordneten Ventilator zum Einziehen von Luft und/oder Ab- und/oder Zuluft-Filter. Beispielsweise wird Luft durch die Passagiersitze oder aus anderen, in den Figuren gezeigten Bereichen, angesaugt. Die Passagiersitze können luftdurchlässig sein oder Lüftungsöffnungen umfassen. Durch die Ab- und/oder Zuluft-Filter wird sichergestellt, dass gefilterte Luft in einen Innenraum des Transportmittels gelangt. Damit kann die Luft in dem Transportmittel gereinigt werden. Mittels den Lüftungskanälen kann die Luft in den Innenraum oder nach außen ausgestoßen werden.
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Nach einem weiteren Aspekt sind die Geruchssensoren an oder in Rückenlehnen, Armlehnen, Handgriffen, Bedienelementen des Transportsystems und/oder Sitzflächen der Passagierplätze, Innenverkleidungen des Transportsystems und/oder in einem Fußraum des Transportsystems angeordnet. Ein Bedienelemente des Transportsystems ist beispielsweise ein Lenkrad.
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Die Anordnung an oder in Sitzflächen der Passagierplätze umfasst einen Einbau der Geruchssensoren in Kindersitze, beispielsweise Kindersitze für PKWs, und sonstige Sitzplätze. Damit können volle und stinkende Windel von Kindern und/oder Senioren erkannt werden. Im Erkennungsfall kann eine entsprechende Meldung an Eltern in Fahrzeugdisplay oder per App generiert werden. Beispielsweise kann die Meldung auch für einen Betreiber des Transportsystems generiert und beispielsweise mittels vehicle to everything communication übermittelt werden.
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Nach einem weiteren Aspekt ist das Transportsystem in Form eines automatisiert betreibbaren Personentransportfahrzeuges oder Shuttles ausgestaltet.
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Nach einem weiteren Aspekt sind die Geruchssensoren mit Temperatursensoren, angeordnet im Außen- und/oder Innenbereich des Transportsystems, koppelbar. Damit kann jahreszeitlich bedingte erhöhte Schweißbildung der Passagiere, beispielsweise im Sommer, erkannt werden.
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Die Erfindung wird in den folgenden Ausführungsbeispielen verdeutlicht. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Schweißgeruchdetektion in eine Kabine eines autonomen Fahrzeugs,
- 2 ein Ausführungsbeispiel von Ab- und/oder Zuluft-Filtern in der in 1 gezeigten Kabine,
- 3a ein Ausführungsbeispiel für eine Fußstütze umfassend Geruchssensoren zur Gestanksgeruchdetektion in einem Fußraum eines Fahrzeuges,
- 3b ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Gestanksgeruchdetektion in einem Fußraum eines PKWs,
- 4 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Schweißgeruchdetektion an einen Passagiersitzplatz eines Zuges,
- 5 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Schweißgeruchdetektion in eine zentrale Lüftung eines Zugabteils,
- 6 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Schweißgeruchdetektion an einen Passagiersitzplatz eines Flugzeuges,
- 7 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Gestanksgeruchdetektion in einem Fußraumbereich eines Flugzeuges,
- 8 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Gestanksgeruchdetektion in einem Fußraumbereich eines People Movers,
- 9 ein Ausführungsbeispiel für Einbauorte für Geruchssensoren zur Gestanksgeruchdetektion von schlafenden Passagieren in einen Passagiersitz oder eine Passagierkabine eines People Movers, Zuges, oder Flugzeuges,
- 10 ein Ausführungsbeispiel eines Einbaus des erfindungsgemäßen Bausatzes in einen Passagiersitz,
- 11 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bausatzes und
- 12 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsähnliche Bezugsteile. Übersichtshalber werden in den einzelnen Figuren nur die jeweils relevanten Bezugsteile hervorgehoben.
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Die 1-9 zeigen jeweils beispielhafte Einbauorte von Geruchssensoren 1 an Passagierplätze 11 verschiedener Transportsysteme. Die Transportsysteme sind beispielsweise autonome Fahrzeuge, siehe 1-2, PKWs, siehe 3b, Züge, siehe 4-5, beispielsweise Züge des öffentlichen Personennah- und/oder Fernverkehrs, Flugzeuge, siehe 6.7, oder People Mover, siehe 8.
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Die 1, 2, 4-6 zeigen beispielsweise Anordnungen der Geruchssensoren 1 an Passagierplätzen 11 der jeweiligen Transportsysteme zur gezielten Detektion von Schweißgerüchen, insbesondere Körperschweißgerüchen, der Passagiere. Die 3a, 3b, 7, 8, 9 zeigen beispielsweise Anordnungen der Geruchssensoren 1 in Fußräumen der jeweiligen Transportsysteme, um insbesondere Schweißfußgerüche und/oder Gerüche nach Erbrochenem, Hundekot, Urin, Essensreste und/oder Müll gezielt im Fußbereich zu detektieren. Häufig werden Gerüche über die Sohle der Schuhe oder Fahrradreifen in das Transportsystem getragen.
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3a zeigt eine erfindungsgemäße Fußstütze umfassend beispielsweise vier Geruchssensoren 1. Bei autonomen fahrenden PKWs kann die Fußstütze anstelle von Gas-, Brems- und/oder Kupplungspedalerie vorgesehen sein, aber auch als Fußstütze für Beifahrer und weitere Mitfahrer. Die Fußstütze kann auch für Passagiere von beispielsweise Bussen, Zügen oder Schiffen vorgesehen sein.
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Dabei bezeichnen die Einbauorte die Einbauorte der Geruchssensoren 1 als auch die Orte, an denen die Luft für die Geruchssensormessung abgenommen werden kann.
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Das in 1 gezeigte autonome Fahrzeug ist beispielsweise ein SAE J3016 Level 4 oder Level 5 Transportsystem. Die in den 8, 9 gezeigten Transportsysteme können beispielsweise auch SAE J3016 Level 4 oder Level 5 autonome Transportsysteme sein. Im Falle von autonomen Transportsystemen wird bei detektierten Gestanksgerüchen beispielsweise eine Meldung an eine Zentrale der Transportsysteme, beispielsweise mittels Funktechnologie, beispielsweise mittels vehicle-toeverything-Technologie, erzeugt, oder eine Information für eine Crew wird erzeugt, um jeweils einen Reinigungsprozess einzuleiten.
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2 zeigt beispielsweise das Filtern der Luft durch Innenraumgeruchsfilter. Zuluft 13 wird zum Geruchssensor 1 angesaugt. Ab- und/oder Zuluftfilter 12 filtern und/oder reinigen die Luft. Gefilterte und/oder gereinigte Abluft 14 wird von dem Geruchssensor 1 in den Innenraum oder nach außerhalb des Innenraums geführt.
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9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für schlafende Passagiere. Durch das verstärkte autonome Fahren wird das Schlafen in einem Transportfahrzeug eine zunehmende Rolle spielen. Das Thema Schlafen nach Arbeiten ist der primäre Wunsch der Passagiere. Hierzu werden gerne die Schuhe ausgezogen, um eine bequeme Schlafposition wie in 9 gezeigt einzunehmen. Das Problem von Schweißfußgeruch, welcher die mitfahrenden Gäste massiv belästigt, wird durch die erfindungsgemäße Gestankgeruchsdetektion und die lokale Ansteuerung der Lüfter und der gezielten Regelung und/oder Steuerung der Ab- und/oder Zuluft gelöst.
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10 zeigt einen Beispielaufbau an einem Passagierplatz 11. Luft wird eingezogen mittels Ventilators 4 und strömt an dem in dem Passagiersitz verbauten Geruchssensor 1 vorbei. Der Passagiersitz 11 ist kann luftdurchlässig sein oder Lüftungsöffnungen umfassen.
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Die aus der Geruchssensor-Detektion resultierenden Daten können direkt im Geruchssensor 1 ausgewertet werden, beispielsweise umfasst der Geruchssensor 1 eine entsprechende integrierte Schaltung zur Signalauswertung. In einer Ausführungsform der Erfindung werden die Signale des Geruchssensors 1 an ein zentrales Steuergerät 6 weitergeleitet und dort ausgewertet. Über eine Eingangsschnittstelle 7 erhält ein Mikrocontroller 8 des Steuergeräts 6 die Signale der Geruchssensoren 1 mit den jeweils dazugehörigen Positionen, an denen die Signale erhalten wurden. Diese Eingangsdaten werden in ein auf Gestankgeruchsklassifizierung trainiertes Maschinenlernmodell, das in einem Programmspeicher des Mikrocontrollers ablegbar ist, vorwärtsgespeist. Ausgangsschichten des Maschinenlernmodells geben die klassifizierten Gerüche und deren jeweiligen Intensitäten aus. Abhängig von den klassifizierten Gestanksgerüchen und deren Intensitäten steuert das Steuergerät 6 über eine Ausgangsschnittstelle 9 die an den jeweiligen Positionen verbauten Lüfter 5 einzelnd an, passt die Absaugleistung dieser einzelnen Lüfter 5 oder Stärke der Zuluft 13 an und regelt und/oder steuert damit gezielt die Lüftung im Innenraum über Konzentration von Gestanksgerüchen.
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Beispielsweise wird die mittels Ab- und/oder Zuluftfiltern 12 gereinigte Luft wieder in den Innenraum, beispielsweise über Lüftungsöffnungen in den Passagierplätzen 11, zurückgeleitet, oder die Luft wird nach außen geleitet, wenn eine Reinigung nicht möglich ist.
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11 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bausatzes 10. Der Bausatz 11 umfasst Geruchssensoren 1, Lüfter 5 und ein Steuergerät 6. Der eine gezeigte Lüfter 5 umfasst Lüftungsklappen 2, einen Lüftungskanal 3 und einen Ventilator 4 zum Ansaugen von Luft. Das Steuergerät 6 umfasst eine Eingangsschnittstelle 7, einen Mikrocontroller 8 und eine Ausgangsschnittstelle 9.
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12 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Verfahrensschritt V1 wird Luft in Bereichen von Passagierplätzen 11 angesaugt. In einem Verfahrensschritt V2 wird die Luft an jeweilige, in diesen Bereichen angeordnete Geruchssensoren 1 geführt wird. In einem Verfahrensschritt V3 inferiert ein Maschinenlernmodell, das auf Klassifizierung von Gestanksgerüchen trainiert ist, auf von den Geruchssensoren 1 erhaltenen Signalen. Im Falle von klassifizierten Gestanksgerüchen wird in einem Verfahrensschritt V4 eine jeweilige Absaugleistung und/oder Stärke einer Zuluft 13 für Lüfter 5 geregelt und/oder gesteuert wird, die in den Bereichen der Passagierplätze 11 angeordnet sind, aus denen die Signale erhalten wurden. Das Verfahren kann mittels des Bausatzes 10 ausgeführt werden. Das Maschinenlernmodell ist beispielsweise in einen Programmspeicher des Mikrocontrollers 8 des Steuergeräts 6 abgelegt und wird von dem Mikrocontroller 8 ausgeführt. Beispielsweise ist das Maschinenlernmodell ein künstliches neuronales Netzwerk. Das Verfahren kann in Transportsystemen, beispielsweise in den gezeigten Transportsystemen, durchgeführt werden.
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Die Erfindung stellt ferner ein Hardware unabhängiges Computerprogramm bereit, das Befehle in Form von Programm- oder Maschinencode umfasst, die bewirken, dass ein Computer, beispielsweise der Mikrocontroller 8 des Steuergeräts 6, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn das Computerprogramm auf dem Computer läuft. Das Computerprogramm kann auf einem Datenträger gespeichert sein. Der Datenträger kann mit einer In/Out-Schnittstelle des Transportsystems verbunden werden. Das Computerprogramm kann auch über ein Datenträgersignal dem Transportsystem bereitgestellt werden, beispielsweise über Software O-ver The Air Technologie an eine Middleware des Transportsystems.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Geruchssensor
- 2
- Lüftungsklappe
- 3
- Lüftungskanal
- 4
- Ventilator
- 5
- Lüfter
- 6
- Steuergerät
- 7
- Eingangsschnittstelle
- 8
- Mikrocontroller
- 9
- Ausgangsschnittstelle
- 10
- Bausatz
- 11
- Passagierplatz
- 12
- Filter
- 13
- Zuluft
- 14
- Abluft
- V1-V5
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020007008 A1 [0005]
- DE 102017211202 A1 [0006]
- DE 102020203584 A1 [0007]
- US 2019/0227042 A1 [0009]
