WO2024088734A1 - Konditioniervorrichtung zum konditionieren eines gesichtsbereichs eines gesichts eines insassen in einem innenraum eines kraftwagens - Google Patents

Konditioniervorrichtung zum konditionieren eines gesichtsbereichs eines gesichts eines insassen in einem innenraum eines kraftwagens Download PDF

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WO2024088734A1
WO2024088734A1 PCT/EP2023/077815 EP2023077815W WO2024088734A1 WO 2024088734 A1 WO2024088734 A1 WO 2024088734A1 EP 2023077815 W EP2023077815 W EP 2023077815W WO 2024088734 A1 WO2024088734 A1 WO 2024088734A1
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WO
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conditioning
tempering
face
interior
conditioning device
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PCT/EP2023/077815
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Gudrun Schönherr
Sven Friderich
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
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Publication date
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00478—Air-conditioning devices using the Peltier effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
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    • B60H3/022—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control for only humidifying the air
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    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
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    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2002/905—Details or parts not otherwise provided for the head-rest or seat used as an anchorage point, for an object not covered by groups in B60N, e.g. for a canvas

Definitions

  • the invention relates to a conditioning device for conditioning an interior area in an interior of a motor vehicle according to patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method according to patent claim 10.
  • the primary idea behind the present invention relates in particular to maintaining skin moisture or supplying the skin of a passenger in a motor vehicle with moisture, and thus fulfilling a protective function for the skin.
  • the air in the area surrounding the skin is cooled, thereby reducing skin drying out.
  • the air in a vehicle is generally relatively dry.
  • the relative humidity is usually below 40%. This can cause the skin to dry out, particularly when air that is relatively dry moves past the surface of the skin or the mucous membranes (eyes, nose). The drier the air passing by, the more likely it is that moisture will be drawn from the skin and/or mucous membranes.
  • EP 1 338 464 B1 discloses a motor vehicle seat with a backrest, the upholstery of which comprises a ventilation layer through which air can flow by means of a fan of a ventilation device, the backrest being provided on its rear side with a covering part in which at least one air inlet opening for the ventilation device is cut out.
  • the air inlet opening is arranged in the upper region of the covering part of the backrest and in the overlap region with the associated fan of the ventilation device, the air inlet opening being concealed by a cover arranged on the covering part.
  • DE 20 2019 102 669 U1 also discloses a face mask through which a fluid can be passed for a cosmetic treatment.
  • DE 10 2020 005 186 A1 describes a suction device for breathing air that is movably attached to a vehicle seat.
  • the air inside a car is often significantly drier than outside the car.
  • an average humidity value in Berlin over a year is >68% humidity (RH).
  • RH 60% humidity
  • the humidity in the vehicle is between 15% RH and 30% RH.
  • the effect behind this is that cold air can absorb little moisture. The warmer the air, the more moisture the air can absorb. So when cold air is heated, the moisture it contains is distributed and thus diluted, which leads to ever lower relative humidity. Conversely, when air cools, the so-called dew point is reached at some point.
  • the object of the invention is to condition an area around a facial area of a passenger's face to generate air humidity.
  • This object is achieved by means of a conditioning device with the features of patent claim 1 and by means of a method with the features of patent claim 10.
  • Advantageous embodiments of the conditioning device can be found in the dependent claims.
  • Advantageous embodiments of the conditioning device are to be regarded as advantageous embodiments for the method and vice versa.
  • the invention relates to a conditioning device for conditioning a facial area of a passenger's face in an interior of a motor vehicle, with a conditioning element adapted to the facial area of the passenger's face, which is held by means of a holding device in the vicinity of the facial area and on which at least one tempering element is arranged.
  • a conditioning device is provided which is designed for conditioning an interior area in the vicinity of the face in the interior of the motor vehicle.
  • Such an interior area is an area of the interior, that is to say that the interior area is formed in the interior of the motor vehicle and thus forms a partial area of the interior.
  • the conditioning device is therefore designed to condition precisely this interior area, in particular to temper it, that is to say to heat it up or cool it, whereby a resulting temperature change in the interior area can diffusely pass into the interior, but it is provided according to the invention to bring at least this interior area to a predetermined temperature, by cooling and/or by heating.
  • the conditioning device has a control device for controlling the at least one tempering element, the conditioning device being used in particular for cooling.
  • a Peltier element can be used as the tempering element, for example, which can bring about a predetermined temperature as an electrothermal converter, the control of the tempering element being primarily provided by a signal from the control device to reach the predetermined temperature, in particular also to regulate temperature fluctuations.
  • the conditioning element has a tempering surface that can be conditioned by means of the tempering element, in particular tempered, and arranged in the immediate vicinity of a facial region of a passenger's face and facing the facial region, the interior region being formed between the facial region and the tempering surface.
  • the term "immediate proximity" describes a distance between the facial area and the tempering surface, which, for example, has a size between >0 cm and 10 cm, in particular between 1 cm and 9 cm, in particular 1.5 cm and 8.5 cm.
  • the interior area is thus defined by the distance between the facial area and the tempering surface as well as by the size of the surfaces of the facial area and the size of the tempering surface.
  • directed thermal radiation with the specified temperature can thus be generated from the tempering surface to the facial area.
  • the interior area should be tempered, in particular cooled, by means of the tempering surface in such a way that air humidity is created in this interior area through thermodynamics.
  • the tempering surface of the conditioning element facing the face and, for example, the forehead should cool the air in the interior area to such an extent that the relative air humidity in this area increases and the removal of moisture from mucous membranes or the skin in general is prevented.
  • the moisture contained in the air can be changed to a fine mist and thus moisten the face.
  • the focus of the misting is the face and, above all, the forehead, nose and mucous membranes of the eyes and upper respiratory tract. The air humidity therefore reaches the face directly.
  • the tempering surface should be set at a predetermined distance from the facial area so that the best possible humidity can be generated.
  • the relative air humidity is increased by supplying fresh air, but the invention provides for the air humidity to be increased in a targeted manner and thus directed at the face of the occupant or at the respective facial areas in the interior area.
  • the conditioning device thus uses the effect of the cold surface near the face to cool the air locally and thus refresh the face.
  • the tempering surface represents the cold surface which is arranged in the immediate vicinity of the facial area.
  • the conditioning device with the tempering surface or the cold surface provided by the tempering surface can be freely designed and can, for example, be based on an adjustable drying hood from natural cosmetics.
  • the only important thing is the possibility of integrating cold surfaces, preferably using Peltier thermoelectric cooling elements or "Peltier - Thermoelectric Cooler Modules", which cool the air on the side facing the face and, for example, the forehead to such an extent that the moisture contained in it moistens the face or at least prevents it from drying out.
  • the thermoelectric temperature control elements must be operated with an intensity of current flow that defines the intensity of the cooling and thus the speed and intensity with which the dew point and thus the goal, namely cooling, is reached.
  • the invention therefore uses the mechanism whereby the relative humidity of air increases as the temperature of the air decreases.
  • Humidity refers to the proportion of gaseous water, i.e. water vapor, contained in the air.
  • the relative humidity in percent indicates how much of the maximum possible water vapor is currently present in the air.
  • the absolute humidity provides information about the actual water vapor content that is currently present in the air, expressed in g/m 3 .
  • Air can only absorb a certain amount of water vapor and this amount depends largely on the temperature. Warm air can absorb more water vapor than cold air. This means that warm air is always relatively drier with the same absolute humidity. So if air is cooled, the relative proportion of moisture in the air. This reduces or even prevents the possible drying effect on the skin or mucous membranes.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the tempering surface can be moved forwards and backwards into the immediate vicinity of the facial area by means of a first actuator that can be controlled by the control device.
  • a tempering surface arranged in front of the occupant's face would severely impair the occupant's field of vision, even if there were openings to look through.
  • the invention provides for the tempering surface to be positioned in the immediate vicinity of the facial area only when necessary. This means that the conditioning device can be adjusted between a use position and a rest position, with the conditioning device, in particular the tempering surface, being adjusted away from the occupant's field of vision in the rest position.
  • the adjustable tempering surface can be arranged in a roof area of the motor vehicle, whereby when the conditioning device is adjusted to the use position, the tempering surface is adjusted into the immediate vicinity of the facial area.
  • Alternative embodiments of adjusting the tempering surface in the direction of the facial area are also possible, with primarily linear movements being provided for easy adjustment of the conditioning device.
  • a distance between a tempering surface of the conditioning element and a facial area of a user is changed or set depending on a predetermined or set temperature value and, if applicable, the user's wishes.
  • a temperature difference between the temperature to be generated on the tempering surface and an interior temperature or interior area of the vehicle can therefore be selected as a parameter.
  • a temperature of the user's facial area can be determined and the temperature difference between the facial area and the tempering surface can be taken into account for the distance to be set.
  • the distance between the tempering surface and the facial area can preferably be larger, if applicable, as the temperature difference increases. also smaller, can be set automatically. For example, a user could reduce or increase the automatically set or preset distance, in particular by manual input. To adjust the distance, it should be possible to move the tempering surface forwards and backwards from the use position in the direction of the facial area and back, with the first actuator or the control device being designed to automatically regulate this distance. In particular, the tempering surface is thus advanced from the use position relative to a preset position in the direction of the facial area. This means that the conditioning device is first adjusted from the rest position to the use position in order to then carry out a more precise adjustment of the distance between the user's face and the tempering surface.
  • a sensor device, an optical detection device or other devices for measuring distance are also arranged on the control device, by means of which the actuator for controlling the tempering surface is controlled in the direction of the facial area.
  • the temperature control is started by the temperature control element and the air humidity in the interior area between the temperature control surface and the face area is increased.
  • the conditioning device is moved back and the conditioning device is adjusted to the rest position. This frees up the user's field of vision again.
  • the arrangement of the conditioning device within the interior of the motor vehicle is freely selectable, with the movement or adjustment of the temperature control surface in the immediate vicinity of the face being provided according to the invention.
  • the use of robot arms, telescopic rods or others can also be integrated here, with the respective actuators and control devices being arranged on the conditioning device or the conditioning device being arranged on movable devices already present in the motor vehicle.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the tempering surface can be rotated about its own axis by means of a second actuator that can be controlled by the control device and can be adjusted by rotation into the immediate vicinity of the facial area.
  • rotation is another possibility for applying further degrees of freedom.
  • the tempering surface cannot not only can it be controlled in a linear forward and backward movement towards the occupant's face, but the surface can also be adjusted around a predetermined axis so that the interior area in which the moisture is generated can be better adapted to the face or can be moved better from different angles. Accordingly, rotational movements and folding movements can be incorporated into the adjustment.
  • the tempering surfaces are arranged, for example, on a headrest of a vehicle seat of the motor vehicle on which the occupant is sitting.
  • the tempering surfaces are, for example, integrated in lateral side cushions of the headrest, which rotate forward in the longitudinal direction of the vehicle relative to the occupant's head by means of a respective actuator and by rotating around a respective axis.
  • the respective tempering surfaces are thereby guided to the occupant's face, in particular to respective facial areas such as cheeks, thereby forming the interior areas to be conditioned.
  • the respective temperature control surfaces are, for example, convex and, when shifted relative to one another, form a semicircle around the user's head, thereby defining the interior area.
  • the side jaws having the temperature control surfaces should be guided around the occupant's face by corresponding mechanisms and actuators, enabling the temperature control of different facial areas.
  • the tempering surface has a predetermined contour, in particular one corresponding to the facial area.
  • the tempering surface is not designed as a flat surface, but has at least one contour corresponding to the facial area, i.e. that the surface can be convex so that it can be better adapted to the curves of the face.
  • the tempering surface has two openings for looking through when attaching the tempering surface to the face and is accordingly mask-shaped.
  • This mask-shaped tempering surface can now be attached to the face by means of the first and second actuators and can be adjusted forwards, backwards and in its angle using the respective actuators.
  • this tempering surface or the contour corresponding to the facial area can be formed from different tempering surfaces, which in turn are adapted to the face of the occupant in corresponding movement to one another, so that the temperature control of the interior area near the face is made possible.
  • the respective tempering surfaces on both sides of the head or on both sides of the headrest can be pushed in front of the face, thus enabling the face to be conditioned.
  • the tempering surface can have a cover made of a soft material or a fabric that protects the skin when the skin comes into direct contact with the tempering surface.
  • the tempering surface has a first wall and a second wall that is different from the first wall, between which a cavity is arranged.
  • the first wall is tempered, whereby the second wall at a predetermined distance from the first wall provides a protective function for the user's face, similar to the cover.
  • the temperature can also be insulated, whereby a time-delayed tempering can be generated.
  • a further embodiment of the invention has also proven to be advantageous, in which a ventilation device for conditioning the tempering surface is arranged in the cavity.
  • a spacer fabric of the ventilation device is arranged in the cavity, through which a tempered air flow can flow.
  • the A ventilation device is arranged, which conveys the air flow through the cavity via a connection to, for example, an air conditioning system.
  • the conditioning device has an inlet and outlet via valves or other components for the air flow at the required locations, which are arranged corresponding to the connection to the air conditioning system.
  • the ventilation device has, for example, a connection to the air conditioning system of the motor vehicle, whereby the cooling is no longer carried out by a temperature control element, but by the ventilation device.
  • a further embodiment of the invention is also advantageous in which a signal for adjusting a vehicle seat of the motor vehicle can be generated by means of the control device.
  • the control device sends a signal to an environment by means of which the vehicle adjusts the vehicle seat to a predetermined position so that the seating position of the occupant is adjusted when the conditioning device is used.
  • the vehicle seat can be leaned back after receiving the signal, while the respective actuators of the conditioning device move the tempering surface and/or the tempering surfaces towards the face of the occupant, whereby the predetermined interior area is at least partially tempered.
  • the vehicle seat can not only be leaned back, but also raised, whereby an arrangement of the conditioning device in, for example, a rear area of the interior roof in the vehicle's longitudinal direction can be reached more quickly and whereby no complicated mechanical movements are necessary to attach the tempering surface to the occupant's face.
  • the conditioning device can be coupled, for example, to a driver assistance system for controlling the vehicle seat.
  • a further embodiment of the invention is also advantageous, in which a plurality of tempering surfaces can be tempered by means of the at least one tempering element.
  • respective tempering surfaces should be equipped with a respective tempering element, wherein the respective tempering surfaces cover segments of the facial area to be conditioned and thus form a contour.
  • a conditioned mask is represented by the plurality of tempering surfaces, wherein the respective tempering surfaces are provided by one or respective Tempering elements can be tempered.
  • an adjustment to the respective occupants of the vehicle is possible, whereby presets dependent on the occupant can be stored.
  • the control device is coupled to a driver assistance system of the motor vehicle for at least partially automatic use.
  • a driver assistance system of the motor vehicle for at least partially automatic use.
  • an ambience for audiovisual changes to an interior design is to be used, whereby, for example, when using the conditioning device, a vehicle seat is leaned back and both the light is dimmed and calming music is played in order to enable the calming atmosphere during use of the conditioning device.
  • an application of, for example, voice control for using the conditioning device is also provided.
  • a large number of conformity functions of the conditioning device are to be offered.
  • a sensor device with a temperature sensor is arranged in the conditioning device in order to determine the temperature in the interior area and to carry out the control and regulation of the temperature control in accordance with the specifications.
  • such a sensor device is supplemented by a humidity sensor for calculating the relative humidity.
  • This sensor device can also be supplemented by pollutant sensors, CO2 sensors or O2 sensors or ion measurement or salt aerosol detection devices.
  • a further aspect of the invention relates to a method for operating a conditioning device for conditioning an interior area in an interior of a motor vehicle.
  • at least one tempering element is controlled by means of a control device and a tempering surface arranged in the immediate vicinity of a facial area of a passenger's face and facing the facial area is tempered by means of the tempering element, wherein the Interior area between the facial area and the tempering surface is formed.
  • the tempering surface is to be moved back and forth into the immediate vicinity of the facial area and rotated about an axis by means of a first actuator and a second actuator that can be controlled by the control device, whereby the conditioning device, in particular the tempering surface, is moved from a rest position to a use position.
  • the tempering surface in particular has a predetermined contour corresponding to the facial area, wherein a plurality of tempering surfaces with respective tempering elements can also be arranged to achieve the contour.
  • the conditioning device can be formed with a first wall and a second wall that is different from the first wall, wherein a cavity is arranged between the walls.
  • a spacer fabric can be attached in this cavity, which is part of a ventilation device that extends into the cavity or the cavity.
  • the ventilation device for conditioning the tempering surface is arranged, which in turn is coupled to an air conditioning system of the motor vehicle.
  • the control device is also designed to generate a signal for adjusting a vehicle seat of the motor vehicle or to be coupled to the driver assistance system for at least partially automatic use of a driver assistance system of the motor vehicle. Further method steps for operating further embodiments of the conditioning device can be included in the method.
  • the invention is to have a tempering surface or a tempering surface with a predetermined contour, for example also a hood or a hood-like structure that is arranged at a defined distance from the driver's face or from a facial area of the passenger and also roughly reproduces this facial contour so that a defined distance, namely the immediate distance, is maintained from the eyes and nose.
  • a predetermined contour for example also a hood or a hood-like structure that is arranged at a defined distance from the driver's face or from a facial area of the passenger and also roughly reproduces this facial contour so that a defined distance, namely the immediate distance, is maintained from the eyes and nose.
  • a hood By means of such a hood or by means of such a contour, for example also formed by 3D printing, or by using a 3D knitted textile, it is possible to moisten the facial area of the face. of the occupant or to condition the interior area between the face area and the temperature control surface. It is also possible to create a double wall through which air can be conditioned, which in turn can be directed via a ventilation device between the walls or directly to the temperature control surface.
  • a conditioning device or the temperature control surface can, for example, be attached to the upper side of a backrest or to a headrest and, if necessary, pulled in front of the face and moved away again.
  • the conditioning device has the respective actuators by means of which forward and backward adjustment and rotation about an axis is possible.
  • various mechanisms are also possible to enable flexible use, for example by folding, folding away, pivoting away or by fully automatic or manual movement of the temperature control surface.
  • conditioning is provided, whereby heating and cooling are possible, in particular cooling, as well as enriching the facial area or the interior area with plant or salt aerosols, which also enables enrichment with oxygen or ionization.
  • the conditioning device allows more or less large gaps between the face and the tempering surface, whereby the air quality in this area under the tempering surface is brought into a positive range and whereby exhaled air can also escape easily.
  • a mechanism for reducing the surface temperature of the side of the tempering surface facing the face with the aim of reducing the temperature of the air between the tempering surface and the face is a mechanism for reducing the surface temperature of the side of the tempering surface facing the face with the aim of reducing the temperature of the air between the tempering surface and the face.
  • a Peltier element can be used as the tempering element, which is arranged on the tempering surface and which passes on the generated cold or heat to the tempering surface.
  • a material for the tempering surface can be selected in such a way that cold is passed on.
  • the tempering surface is formed using a cold and heat-permeable material.
  • a cold-conducting material or a thread through the choice of material for 3D printing in order to enable the conductivity of the temperature.
  • a heating filament can be inserted or printed in, which enables a temperature increase in the facial area in particular.
  • the temperature control surface can be formed as a 3D knitted fabric in the sense of a spacer fabric, through which a fan of a ventilation device or the ventilation device is moved through the ventilation layer.
  • at least one air inlet opening is provided, for example on the contact surface with the hood and for example on an upper part of the backrest of the vehicle seat.
  • a transition point is covered with a trim part and is intended in particular to provide an air inlet opening.
  • a low-pressure fan with, for example, a radial fan, by means of which the air can be moved into the air inlet opening, which then subsequently moves through the ventilation layer.
  • a salt aerosol can be added to the air flow by holding salt as a solid in an air-permeable container as an obstacle in the air flow and thus adding it to the air flow.
  • This is also possible when using plant aerosols; for example, lavender flowers can be applied in such a way that they are placed on an air-permeable fleece and introduced into the air stream.
  • the subject matter of the invention is to provide a conditioning device or a control device for controlling the interaction of the components for cooling, ventilation or heating depending on the air temperature and humidity.
  • Target states can be, for example, cooling the surface of the face or warming the surface of the face. It is also intended to regulate the relative humidity of the inhaled air and to increase the relative humidity of the air around the eyes. Finally, it is also intended to increase the humidity on the surface of the face.
  • an algorithm is stored in the control unit or on the conditioning device, which controls the interaction of the sensors and actuators. In order for the occupant to be able to select these target states, it must be possible to select the options and to specify successive target states and their duration through a form of user interaction, for example by means of the driver assistance system.
  • the form and duration of the target states can be prepared using an application on an external mobile data device or on an external input medium or on a smartphone.
  • the conditioning device is designed in such a way that it can be used for further applications by adding additional materials or material layers.
  • an acoustic layer could be placed on top to block out sound in order to further optimize privacy and the quiet zone. It is also possible to add or incorporate a layer at specific points towards the inside in order to remove breathing noises.
  • Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of a conditioning device according to the invention in an interior of a motor vehicle;
  • Fig. 2 is a side view of an occupant located inside the interior during application of an embodiment of the conditioning device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a conditioning device 10 according to the invention for conditioning an interior area 12 in an interior 14 or passenger compartment of a motor vehicle.
  • the conditioning device 10 has a control device 16 (not shown in more detail) for controlling at least one tempering element 18 (not shown) and a tempering surface 24 which can be tempered by means of the tempering element 18 and which faces a facial region 20 of a face of an occupant 22 or user.
  • the tempering surface 24 is formed on a shaped or contoured conditioning element and faces a user 22.
  • the interior region 12 is formed between the facial region 20 and the tempering surface 24 and in the immediate vicinity of the facial region 20.
  • the conditioning device 10 is shown in simplified form in an embodiment which in particular has the tempering surface 24 which can be moved forwards and backwards in particular linearly by means of a first actuator 26 (not shown in more detail) which can be controlled by the control device 16, and can also be rotated about an axis A shown in Fig. 2 by means of a second actuator 28 which can be controlled by the control device 16.
  • the conditioning device 10 with its conditioning element for conditioning an interior area 12 is adjusted to the immediate vicinity of the facial area 20 of the face of the occupant 22 and is used to condition the interior area 12, wherein the tempering surface 24 is guided by the control device 16 using the actuators 26, 28 in the direction of the face of the occupant 22.
  • An arrangement of the conditioning device 10 within the interior 14 of the motor vehicle is freely selectable, but the movement or adjustment of the tempering surface 24 in the immediate vicinity of the face is provided.
  • the use of robot arms, telescopic rods or the like can also be provided here, wherein the respective actuators 26, 28 and control device 16 are arranged on the conditioning device 10 or the conditioning device 10 is arranged on movable devices already present in the motor vehicle.
  • the aim here is to increase the relative humidity in the interior area 12, i.e. in an area around the occupant's facial skin.
  • Fig. 2 shows a side view of an occupant 22 located within the interior 14 during an application of an embodiment of the conditioning device 10 according to the invention.
  • the conditioning device 10 for conditioning the interior area 12 in the interior 14 of the motor vehicle is designed to attach the interior area 12 to the face area 20 of the face of the occupant 22 for To generate air humidity, in particular to cool it, in order to moisten the skin of the occupant 22 in the facial area.
  • the interior region 12 is here an area of the interior 14, which means that the interior region 12 is formed in the interior 14 of the motor vehicle.
  • the conditioning device 10 is therefore designed to condition precisely this interior region 12, which means to heat it up or cool it, wherein a resulting temperature change in the interior region 12 can diffusely pass into the interior 14, but it is provided to bring at least this interior region 12 to a predetermined temperature ? by cooling and/or by heating.
  • the conditioning device 10 has the control device 16 for controlling the at least one tempering element 18, wherein the conditioning device 10 is used in particular for cooling.
  • a Peltier element can be used as the tempering element 18, which can bring about a predetermined temperature T as an electrothermal converter, wherein the control of the tempering element 18 is primarily carried out by a signal from the control device 16 to reach the predetermined temperature ? is intended, in particular, for regulating temperature fluctuations.
  • the conditioning device 10 has the tempering surface 24 which can be tempered by means of the tempering element 18 and is arranged in the immediate vicinity of the facial region 20 and faces the facial region 20, wherein the interior region 12 is arranged between the facial region 20 and the tempering surface 18. Immediate proximity describes a distance between the facial region 20 and the tempering surface 18 which has a size between >0 cm and 10 cm, in particular between 1 cm and 9 cm, in particular 1.5 cm and 8.5 cm.
  • the interior region 12 is thus defined by the distance between the facial region 20 and the tempering surface 24 as well as by the size of the surfaces of the facial region 20 and the size of the tempering surface 24.
  • the distance between the temperature control surface 24 of the conditioning element and the facial area 20 of a user 22 can be changed or adjusted depending on a predetermined or set temperature value on the temperature control surface 24 and, if necessary, according to the user's wishes.
  • the setting or regulation of the distance between the tempering surface 24 and the facial area 20 is preferably carried out by the first actuator 26 with the control device 16 and at least one temperature sensor (not shown).
  • the interior region 12 is located between the facial region 20 of the face of the occupant 22 and the tempering surface 24 facing the face.
  • the tempering surface 24 is designed in such a way that a predetermined contour 30 corresponding to the facial region 20 is depicted.
  • This contour 30 is constructed in particular to correspond to the facial region 10, i.e. the distances of the tempering surface 24 from the face of the occupant 22 are as equal as possible, including to the nose, mouth, eye sockets, forehead and others.
  • the conditioning element has a first wall 32 and, at a distance therefrom, a second wall 34, so that there is a cavity in between, in which, for example, a spacer fabric or a tempering agent can be arranged.
  • the respective tempering elements 18 are also arranged, for example, on the second wall 34, and the first wall 32 has, for example, a protective layer made of a textile, which serves as protection against direct contact of the face with the tempering surface 24. It is also possible to arrange a ventilation device 36 between the two walls 32, 34 for conditioning the temperature control surface 24, wherein the ventilation device 36 can be coupled to, for example, an air conditioning system, which in turn has an opening on a headrest 39 of the vehicle seat 38, although this is not shown.
  • control device 16 it is also possible to use the control device 16 to provide a signal for adjusting the vehicle seat 38 and for adjusting the headrest 39, whereby the vehicle seat 38 can be raised or leaned back, for example. This makes it possible to provide a relaxed position for the occupant 22 when using the conditioning device 10, while the occupant uses the conditioning device 10. uses. It is also possible to design the conditioning device 10 with a plurality of tempering surfaces 24, wherein respective tempering elements 18 can be arranged, but it is also possible to enable the tempering of the respective tempering surfaces 24 by means of a single tempering element 18, for example by means of the ventilation device 36. Finally, the control device 16 is coupled to a driver assistance system of the motor vehicle for at least partially automatic use, whereby an ambience or an auditory and visual interior design of the interior 14 of the motor vehicle can be adapted during use of the conditioning device 10.
  • the conditioning device 10 is operated by means of a method according to the invention, in which the control device 16 is used to control at least one tempering element 18 to condition the interior region 12.
  • the tempering surface 24 arranged in the immediate vicinity of the facial region 20 and facing the facial region 20 is also tempered by means of the tempering element 18, wherein the interior region 12 is arranged between the facial region 20 and the tempering surface 24.
  • the tempering surface 24 is to be moved back and forth into the immediate vicinity of the facial region 20 and rotated about an axis A by means of the actuators 26, 28 controllable by the control device 16, whereby the conditioning device 10, in particular the tempering surface 24, is moved from a rest position to a use position.
  • the tempering surface 24 has in particular the predetermined contour 30 corresponding to the facial region 20, wherein a plurality of tempering surfaces 24 with respective tempering elements 18 can also be arranged to achieve the contour 30.
  • the conditioning device 10 represents an alternative device for a facial humidifying hood for humidifying the facial area 20 of the occupant 22 in a motor vehicle.

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Abstract

Konditioniervorrichtung zum Konditionieren eines Innenraumbereiches (12) in einem Innenraum (14) eines Kraftwagens, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern wenigstens eines Temperierelements (18) und mit einer mittels des Temperierelements (18) temperierbaren und in unmittelbarer Nähe zu einem Gesichtsbereich (20) eines Gesichts eines Insassen (22) angeordneten und zu dem Gesichtsbereich (20) gewandten Temperierfläche (24), wobei der Innenraumbereich (12) zwischen dem Gesichtsbereich (20) und der Temperierfläche (24) ausgebildet ist.

Description

KONDITIONIERVORRICHTUNG ZUM KONDITIONIEREN EINES GESICHTSBEREICHS
EINES GESICHTS EINES INSASSEN IN EINEM INNENRAUM EINES KRAFTWAGENS
Die Erfindung betrifft eine Konditioniervorrichtung zum Konditionieren eines Innenraumbereiches in einem Innenraum eines Kraftwagens gemäß Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Patentanspruch 10.
Die vordergründige Idee der vorliegenden Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Einhaltung einer Hautfeuchtigkeit beziehungsweise auf die Versorgung der Haut eines Insassen in einem Kraftwagen mit Feuchtigkeit und somit auf die Erfüllung einer Schutzfunktion der Haut, wobei hier anstatt dem üblichen Aufträgen von Hautcreme oder anderer Mitteln ein Kühlen der Luft direkt in der Umgebung der Haut und eine dadurch reduzierte Austrocknung der Haut vorgesehen ist. In der Regel ist die Luft im Fahrzeug relativ zu trocken. Meist unterhalb von 40% relativer Luftfeuchtigkeit. Dies führt dazu, dass die Haut austrocknen kann. Vor allem, wenn diese relativ zu trockene Luft an der Hautoberfläche oder den Schleimhäuten (Auge, Nase) vorbei bewegt wird. Umso trockener die vorbeistreichende Luft, desto eher wird der Haut und/oder den Schleimhäuten Feuchtigkeit entzogen.
In anderen Worten wird die aus der Naturkosmetik oder aus der Kosmetik bekannte Feuchtigkeit der Haut gezielt gefördert, wobei Vorrichtungen in einem Kraftwagen für eine solche Aufgabe im Stand der Technik nicht offenbart werden. Zwar sind Vorrichtungen im Bereich der Kosmetik für solche Fälle offenbart, jedoch in Bezug auf einen Kraftwagen oder auf einen Insassen in einem Kraftwagen sind solche Erfindungen noch nicht offenbart.
Für einen Kraftwagen ist beispielsweise bekannt, dass durch Frischluftzufuhr die relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum und somit auch in einem Bereich um die Haut des Insassen herum angehoben wird. Alternativ wird direkt Feuchtigkeit fein vernebelt in den Innenraum eingeführt, wodurch die Feuchtigkeit innerhalb des Innenraums steuerbar ist. Es ist jedoch keine Technik bekannt, die den Effekt von beispielsweise Kaltflächen in einer Gesichtsnähe nutzt, um lokal die Luft abzukühlen und auf diese Weise das Gesicht zu erfrischen.
In der EP 1 338 464 B1 ist ein Kraftfahrzeugsitz mit einer Rückenlehne offenbart, deren Polsterung eine mittels eines Gebläses einer Ventilationseinrichtung luftdurchflutbare Ventilationsschicht umfasst, wobei die Rückenlehne auf ihrer Rückseite mit einem Verkleidungsteil versehen ist, aus welchem wenigstens eine Lufteinlassöffnung für die Ventilationseinrichtung ausgespart ist. Die Lufteinlassöffnung ist im oberen Bereich des Verkleidungsteils der Rückenlehne und im Überdeckungsbereich mit dem zugeordneten Gebläse der Ventilationseinrichtung angeordnet, wobei die Lufteinlassöffnung durch eine an dem Verkleidungsteil angeordnete Abdeckung kaschiert ist.
Zudem ist beispielsweise auch aus der DE 20 2019 102 669 U1 eine Gesichtsmaske offenbart, durch die für eine kosmetische Behandlung ein Fluid leitbar ist. Die DE 10 2020 005 186 A1 hingegen beschreibt eine an einem Fahrzeugsitz bewegbar befestigte Absaugeinrichtung für Atemluft.
Die Luft innerhalb eines Kraftwagens ist häufig bedeutend trockener als außerhalb des Kraftwagens. Ein Durchschnittswert der Luftfeuchtigkeit in Berlin über ein Jahr ist beispielsweise bei >68% Luftfeuchtigkeit (RH). Im Fahrzeug hingegen werden im Schnitt davon maximal 40% relative Luftfeuchtigkeit erreicht. Umso kälter dabei die Außentemperatur, desto trockener die relative Luftfeuchtigkeit im Fahrzeug. In der Regel liegt die Luftfeuchtigkeit im Fahrzeug eher zwischen 15% RH und 30% RH. Dahinter liegt der Effekt, dass kalte Luft wenig Feuchtigkeit aufnehmen kann. Umso wärmer die Luft, desto mehr Feuchtigkeit kann die Luft aufnehmen. Wenn also kalte Luft erwärmt wird, verteilt sich die enthaltene Feuchtigkeit und wird somit verdünnt, was zu immer geringerer relativer Luftfeuchte führt. Umgekehrt wird bei der Abkühlung von Luft irgendwann der sogenannte Taupunkt erreicht. Das ist der Punkt, an dem die Luft die Marke von 100 % Feuchte erreicht und das enthaltene Wasser nicht mehr dampfförmig bleibt. Es kondensiert in Form von Wolken und Nebelbildung. Ein Wohlbefinden wird bei RH Werten von 40-60% erreicht. Werte dauerhaft unterhalb von 40% RH führen dazu, dass die Feuchtigkeit von der Hautoberfläche und den Schleimhäuten entnommen wird. Darüber hinaus ist bekannt, dass eine Anreicherung der Einatemluft mit Salz gesundheitsfördernd wirkt, beispielsweise bei Sole- oder Halo-Therapien. Vor allem die Oberflächen im Gesicht, den Augen und den oberen Atemwegen sind diesem Trocknungseffekt ausgesetzt. Es kommt zu unangenehmen Trockenheitszuständen auf der Haut, zu Sand-Gefühl in den Augen und zu erhöhter Infektanfälligkeit durch die Austrocknung der Schleimhaut in den oberen Atemwegen. Daher wäre es hilfreich, vor allem im Bereich Gesicht, Nase, Augen die relative Luftfeuchtigkeit anzuheben. Darüber hinaus ist es für die Atemwege hilfreich, die Luft mit Salz-Aerosolen anzureichern, um die Infektanfälligkeit zu reduzieren.
Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, einen Bereich um einen Gesichtsbereich eines Gesichts eines Insassen zur Erzeugung einer Luftfeuchtigkeit zu konditionieren. Diese Aufgabe wird mittels einer Konditioniervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst sowie mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Konditioniervorrichtung sind aus den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Konditioniervorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen für das Verfahren anzusehen und umgekehrt.
Die Erfindung betrifft eine Konditioniervorrichtung zum Konditionieren eines Gesichtsbereichs eines Gesichts eines Insassen in einem Innenraum eines Kraftwagens, mit einem an den Gesichtsbereich des Gesichts des Insassen angepassten Konditionierelement, welches mittels einer Halteeinrichtung im Nahbereich des Gesichtsbereichs gehalten ist und an welchem wenigstens ein Temperierelement angeordnet ist. In anderen Worten wird eine Konditioniervorrichtung bereitgestellt, welche zum Konditionieren eines Innenraumbereichs in gesichtsnähe in dem Innenraum des Kraftwagens ausgebildet ist. Ein solcher Innenraumbereich ist ein Bereich des Innenraums, das heißt, dass der Innenraumbereich im Innenraum des Kraftwagens ausgebildet ist und somit einen Teilbereich des Innenraums bildet. Die Konditioniervorrichtung ist demnach dazu ausgebildet, genau diesen Innenraumbereich zu Konditionieren, insbesondere zu Temperieren, das heißt aufzuwärmen oder zu kühlen, wobei eine daraus resultierende Temperaturänderung des Innenraumbereiches diffus in den Innenraum übergehen kann, jedoch ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens diesen Innenraumbereich auf eine vorgegebene Temperatur zu bringen, durch Kühlen und/oder durch Erwärmen. Hierbei weist die Konditioniervorrichtung eine Steuereinrichtung zum Steuern des wenigstens einen Temperierelements auf, wobei die Konditioniervorrichtung insbesondere zum Kühlen angewendet wird. Als Temperierelement kann hierbei beispielsweise ein Peltierelement eingesetzt werden, welches als elektrothermischer Wandler eine vorgegebene Temperatur bewirken kann, wobei vordergründig die Steuerung des Temperierelements durch ein Signal der Steuereinrichtung zum Erreichen der vorgegebenen Temperatur vorgesehen ist, insbesondere auch zur Regelung der Temperaturschwankungen. Neben einem Peltierelement sind auch weitere Temperierelemente mit thermoelektrischem Material mit einem positiven Wirkungsgrad einsetzbar. Das Konditionierelement weist eine mit einer mittels des Temperierelements konditionierbare, insbesondere temperierbare und in unmittelbarer Nähe zu einem Gesichtsbereich eines Gesichts eines Insassen angeordnete und zu dem Gesichtsbereich zugewandte Temperierfläche auf, wobei der Innenraumbereich zwischen dem Gesichtsbereich und der Temperierfläche ausgebildet ist. Mit unmittelbarer Nähe wird ein Abstand zwischen dem Gesichtsbereich und der Temperierfläche beschrieben, welcher beispielsweise eine Größe zwischen >0 cm und 10 cm, insbesondere zwischen 1 cm und 9 cm, insbesondere 1 ,5 cm und 8,5 cm aufweist. Somit wird der Innenraumbereich durch den Abstand zwischen Gesichtsbereich und Temperierfläche als auch durch die Größe der Flächen des Gesichtsbereichs und der Größe der Temperierfläche definiert. Insbesondere kann somit eine gerichtete Temperaturstrahlung mit der vorgegebenen Temperatur von der Temperierfläche zu dem Gesichtsbereich erzeugt werden.
In anderen Worten soll mittels der Temperierfläche der Innenraumbereich derart temperiert insbesondere gekühlt werden, dass in diesem Innenraumbereich eine Luftfeuchtigkeit durch Thermodynamik entsteht. Hierbei soll die dem Gesicht und beispielsweise der Stirn zugewandte Temperierfläche des Konditionierelements die Luft in dem Innenraumbereich soweit abkühlen, dass die relative Luftfeuchtigkeit in diesem Bereich steigt und die Entnahme von Feuchtigkeit von Schleimhäuten oder der Haut im Allgemeinen verhindert wird. Darüber hinaus kann in Abhängigkeit von Temperatur der Temperierfläche und absoluter Luftfeuchtigkeit die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit zu einem feinen Nebel verändert werden und dadurch das Gesicht befeuchten. Fokus der Vernebelung ist das Gesicht und vor allem Stirn, Nase und Schleimhäute der Augen und obere Atemwege. Die Luftfeuchtigkeit gelangt dementsprechend direkt an das Gesicht des Insassen beziehungsweise an jeweilige Gesichtsbereiche des Gesichts, wodurch die Luftfeuchtigkeit in diesem Gesichtsbereich erhöht beziehungsweise wodurch die Haut des Gesichts wenigstens teilweise befeuchtet wird. Insbesondere soll hierbei die Temperierfläche in einem vorgegebenen Abstand zum Gesichtsbereich eingestellt werden, sodass eine möglichst gute Feuchtigkeit erzeugbar ist. In einem Kraftwagen ist zwar bekannt, dass durch Frischluftzufuhr die relative Luftfeuchtigkeit angehoben wird, jedoch ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Luftfeuchtigkeit gezielt und somit auf das Gesicht des Insassen beziehungsweise auf die jeweiligen Gesichtsbereiche gerichtet im Innenraumbereich zu erhöhen. Die Konditioniervorrichtung nutzt somit den Effekt der Kaltfläche in Gesichtsnähe, um lokal die Luft abzukühlen und auf diese Weise das Gesicht zu erfrischen. Hierbei stellt die Temperierfläche die Kältefläche dar, welche in unmittelbarer Nähe des Gesichtsbereichs angeordnet wird. Die Konditioniervorrichtung mit der Temperierfläche beziehungsweise die durch die Temperierfläche bereitgestellte Kaltfläche ist hinsichtlich des Designs frei gestaltbar und kann sich beispielsweise an eine verstellbare Trockenhaube aus der Naturkosmetik anlehnen. Wichtig ist lediglich die Möglichkeit, Kaltflächen zu integrieren, bevorzugt durch Peltier thermoelektrische Kühlelemente beziehungsweise (engl.) „Peltier - Thermoelectric Cooler Modules“, welche auf der dem Gesicht und beispielsweise der Stirn zugewandten Seite die Luft soweit abkühlen, dass die darin enthaltene Feuchtigkeit das Gesicht befeuchtet oder zumindest die Austrocknung verhindert wird. Im Falle der Kühlung als die Temperierung müssen die thermoelektrischen Temperierelement mit einer Intensität eines Stromflusses bedient werden, welche die Intensität der Kühlung und damit die Schnelligkeit und Intensität, mit der der Taupunkt und damit das Ziel, nämlich das Kühlen erreicht wird, definiert.
Für die Erfindung wird somit der Mechanismus genutzt, dass die relative Feuchtigkeit von Luft mit sinkender Temperatur der Luft steigt. Mit Luftfeuchtigkeit wird der Anteil des gasförmigen Wassers, sprich Wasserdampf bezeichnet, der in der Luft enthalten ist. Die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent gibt an, wie viel Wasserdampf des maximal möglichen momentan in der Luft vorhanden ist. Im Gegensatz dazu gibt einem die absolute Feuchte Auskunft über den tatsächlichen Wasserdampfgehalt, der aktuell in der Luft vorhanden ist, angegeben in g/m3. Luft kann nur eine bestimmte Menge Wasserdampf aufnehmen und diese Menge ist maßgeblich von der Temperatur abhängig. Warme Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte Luft. Damit ist warme Luft bei gleicher absoluten Feuchtigkeit immer relativ trockener. Wird also Luft abgekühlt steigt der relative Anteil von Feuchtigkeit in der Luft. Und damit wird der mögliche Austrocknungseffekt auf die Haut oder die Schleimhäute reduziert oder gar verhindert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Temperierfläche mittels eines durch die Steuereinrichtung steuerbaren ersten Aktuators in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich vor- und zurückstellbar ist. Eine vor dem Gesicht des Insassen angeordnete Temperierfläche würde auch unter einer Anordnung von Öffnungen zum Hindurchschauen das Sichtfeld des Insassen stark beeinträchtigen. Dadurch ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Temperierfläche nur bei Bedarf in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich zu positionieren. Dies bedeutet, dass die Konditioniervorrichtung zwischen einer Nutzposition und einer Ruheposition verstellbar ist, wobei in der Ruheposition die Konditioniervorrichtung, insbesondere die Temperierfläche aus dem Sichtfeld des Insassen weg verstellt wird. Beispielsweise kann die verstellbare Temperierfläche in einem Dachbereich des Kraftwagens angeordnet sein, wodurch bei Verstellung der Konditioniervorrichtung in die Nutzposition die Temperierfläche in die unmittelbare Nähe des Gesichtsbereichs verstellt wird. Alternative Ausgestaltungen der Verstellung der Temperierfläche in Richtung des Gesichtsbereichs sind ebenfalls möglich, wobei vordergründig lineare Bewegungen für eine einfache Verstellung der Konditioniervorrichtung vorgesehen sind.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, einen Abstand zwischen einer Temperierfläche des Konditionierungselements und einem Gesichtsbereich eines Nutzers in Abhängigkeit eines vorgegebenen bzw. eingestellten Temperaturwerts und ggf. Wünschen des Nutzers zu verändern bzw. einzustellen. Das heißt, je größer der Temperaturunterschied zwischen Temperierfläche und Innenraum des Fahrzeugs ist, desto größer kann der Abstand zwischen Temperierfläche und Gesichtsbereich eingestellt werden. Als Parameter kann deshalb beispielsweise ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur, die an der Temperierfläche erzeugt werden soll, und einer Innenraumtemperatur bzw. Innenraumbereichs des Fahrzeuginnenraums gewählt werden. Alternativ kann eine Temperatur des Gesichtsbereichs des Nutzers ermittelt werden und der Temperaturunterscheid zwischen Gesichtsbereich und Temperierfläche für den einzustellenden Abstand berücksichtigt werden. Vorzugsweise kann der Abstand zwischen Temperierfläche und Gesichtsbereichs mit zunehmendem Temperaturunterschied vorzugsweise größer, ggf. auch geringer, automatisch eingestellt werden. Beispielsweise könnte ein Nutzer den automatisch eingestellten bzw. voreingestellten Abstand verringern oder vergrößern, insbesondere durch eine manuelle Eingabe. Zur Anpassung des Abstands soll eine Vor- und Zurückstellung aus der Nutzposition der Temperierfläche in Richtung des Gesichtsbereichs und zurück ermöglicht werden, wobei der erste Aktuator bzw. die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, diesen Abstand zu automatisch regeln. Insbesondere wird somit die Temperierfläche aus der Nutzposition relativ zu einer voreingestellten Stellung in Richtung des Gesichtsbereichs vorgestellt. Das heißt, dass zunächst die Konditioniervorrichtung aus der Ruheposition in die Nutzposition verstellt wird, um anschließend eine genauere Anpassung des Abstands zwischen Gesicht des Nutzers und Temperierfläche durchzuführen. Neben dem ersten Aktuator ist hierbei auch beispielsweise eine Sensoreinrichtung, eine optische Erfassungseinrichtung oder weitere Vorrichtungen zur Abstandsmessung an der Steuereinrichtung angeordnet, mittels welchen der Aktuator zur Steuerung der Temperierfläche in Richtung des Gesichtsbereichs gesteuert wird. Vorzugsweise nach Erreichen des vorgegebenen Abstands wird die Temperierung durch das Temperierelement gestartet und die Luftfeuchtigkeit in dem Innenraumbereich zwischen Temperierfläche und Gesichtsbereich erhöht. Nach Anwendung der Konditioniervorrichtung wird die Temperierfläche wieder zurückverstellt und die Konditioniervorrichtung in die Ruheposition verstellt. Dadurch ist das Sichtfeld des Nutzers wieder frei. Eine Anordnung der Konditioniervorrichtung innerhalb des Innenraums des Kraftwagens ist hierbei frei wählbar, wobei die Bewegung beziehungsweise Verstellung der Temperierfläche in die unmittelbare Nähe des Gesichts erfindungsgemäß vorgesehen ist. Hierbei kann auch die Anwendung von Roboterarmen, Teleskopstangen oder weitere integriert werden, wobei jeweilige Aktuatoren und Steuereinrichtungen an die Konditioniervorrichtung angeordnet werden oder die Konditioniervorrichtung an bereits im Kraftwagen vorhandene, bewegliche Vorrichtungen angeordnet wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Temperierfläche mittels eines durch die Steuereinrichtung steuerbaren zweiten Aktuators um eine eigene Achse rotierbar und durch die Rotation in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich verstellbar ist. Hinsichtlich der Verstellung der Konditioniervorrichtung aus der Ruheposition in die Nutzposition ist eine Rotation eine weitere Möglichkeit zur Anwendung von weiteren Freiheitsgraden. Dies bedeutet, dass die Temperierfläche nicht nur in linearer Vor- und Zurückstellung an das Gesicht des Insassen hin steuerbar ist, sondern dass auch die Fläche um eine vorgegebene Achse verstellbar ist, sodass die Erzeugung des Innenraumbereiches, in welchem die Feuchtigkeit entsteht, besser an das Gesicht anpassbar ist beziehungsweise aus verschiedenen Winkeln besser hinbewegt werden kann. Demnach können Rotationsbewegungen und Klappbewegungen in die Verstellung eingebracht werden. In einer Ausgestaltung der Konditioniervorrichtung sind die Temperierflächen beispielsweise an einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes des Kraftwagens angeordnet, auf welchem der Insasse sitzt. Die Temperierflächen sind beispielsweise in seitlichen Seitenkissen der Kopfstütze integriert, welche mittels eines jeweiligen Aktuators und durch eine Rotation um eine jeweilige Achse relativ zum Kopf des Insassen in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne rotieren. Dadurch werden die jeweiligen Temperierflächen an das Gesicht des Insassen geführt, insbesondere an jeweilige Gesichtsbereiche wie Wangen, wodurch die zu konditionierenden Innenraumbereiche gebildet werden. In diesem Beispiel wird vor allem deutlich, dass die Temperierfläche keine maskenförmige Ausgestaltung haben muss, sondern dass jeweilige Temperierflächen aus weiteren Bereichen des Innenraums an die jeweiligen Gesichtsbereiche führbar sind. Beispielsweise ist es zudem möglich, die jeweiligen Temperierflächen aus den Seitenkissen der Kopfstütze über jeweilige Schienen um den Kopf des Nutzers herum zu verstellen, sodass das gesamte Gesicht durch die Temperierflächen abdeckbar und anschließend temperierbar ist. Hierbei sind die jeweiligen Temperierflächen beispielsweise konvex ausgebildet und bilden in einer Verschiebung zueinander einen Halbkreis um den Kopf des Nutzers herum, wodurch der Innenraumbereich definiert wird. In anderen Worten sollen die die Temperierflächen aufweisenden Seitenbacken durch korrespondierende Mechanismen und Aktuatoren um das Gesicht des Insassen herumgeführt werden, sodass die Temperierung verschiedener Gesichtsbereiche ermöglicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Temperierfläche eine vorgegebene, insbesondere zum Gesichtsbereich korrespondierende Kontur aufweist. Dies bedeutet, dass die Temperierfläche nicht als ebene Fläche ausgebildet ist, sondern wenigstens eine zum Gesichtsbereich korrespondierende Kontur aufweist, das heißt, dass die Fläche konvex ausgebildet sein kann, sodass diese sich besser an die Rundungen des Gesichts anpassen lässt. Insbesondere ist jedoch auch möglich, die gesamte Temperierfläche derart zu gestalten, dass eine Kontur eines Gesichts abgedruckt ist, welche wiederum in die unmittelbare Nähe des Gesichts geführt werden kann. Beispielsweise weist die Temperierfläche hierbei zwei Öffnungen zum Durchblicken während des Anbringens der Temperierfläche an das Gesicht auf und ist hierbei dementsprechend maskenförmig gebildet. Diese maskenförmige Temperierfläche ist nun mittels des ersten und des zweiten Aktuators an das Gesicht anbringbar und über die jeweiligen Aktuatoren vor, zurück und auch in dessen Winkel verstellbar. Beispielsweise kann jedoch diese Temperierfläche oder die zum Gesichtsbereich korrespondierende Kontur aus verschiedenen Temperierflächen ausgebildet sein, welche wiederum in korrespondierender Bewegung zueinander an das Gesicht des Insassen angepasst werden, sodass die Temperierung des Innenraumbereiches in der Nähe des Gesichts ermöglicht wird. So kann beispielsweise auf beiden Seiten des Kopfes beziehungsweise auf beiden Seiten der Kopfstütze die jeweiligen Temperierflächen vor das Gesicht geschoben werden und somit ein Konditionieren des Gesichts ermöglicht werden. Zudem ist es möglich, eine solche maskenförmige Ausgestaltung der Temperierfläche mittels eines 3D-Drucks auszubilden oder auch durch Anwendung eines 3D-Gestricktextil zu gestalten. Insbesondere kann die Temperierfläche einen Überzug aus einem weichen Material oder aus einem Stoff aufweisen, welcher bei einem direkten Kontakt der Haut mit der Temperierfläche schützend für die Haut wirkt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Temperierfläche eine erste Wand und eine zur ersten Wand unterschiedliche zweite Wand aufweist, zwischen welchen ein Hohlraum angeordnet ist. Hierbei wird beispielsweise die erste Wand temperiert, wodurch die zweite Wand in einem vorgegebenen Abstand zur ersten Wand eine Schutzfunktion für das Gesicht des Nutzers darstellt, ähnlich zu dem Überzug. Durch Auffüllen des Hohlraums mit einem Mittel ist auch eine Dämmung der Temperatur bewirkbar, wodurch eine zeitlich verzögerte Temperierung erzeugbar ist.
Ebenso vorteilhaft hat sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, bei welcher in dem Hohlraum eine Durchlüftungseinrichtung zum Konditionieren der Temperierfläche angeordnet ist. Insbesondere ist in dem Hohlraum ein Abstandsgewirke der Durchlüftungseinrichtung angeordnet, welche von einem temperierten Luftstrom durchströmbar ist. In anderen Worten ist zum Konditionieren der Temperierfläche die Durchlüftungseinrichtung angeordnet, welche über einer Verbindung mit beispielsweise einer Klimaanlage den Luftstrom durch den Hohlraum hindurch fördert. Einen Ein- und Ausgang über Ventile oder weitere Komponenten für den Luftstrom weist die Konditioniervorrichtung hierbei an den jeweilig benötigten Stellen auf, welche korrespondierend zu der Verbindung mit der Klimaanlage angeordnet sind. Die Durchlüftungseinrichtung weist hierbei beispielsweise eine Verbindung zu der Klimaanlage des Kraftfahrzeugs auf, wodurch das Kühlen nicht mehr durch ein Temperierelement durchgeführt wird, sondern durch die Durchlüftungseinrichtung.
Weiterhin vorteilhaft ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, in welcher mittels der Steuereinrichtung ein Signal zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes des Kraftwagens erzeugbar ist. Dies bedeutet, dass die Steuereinrichtung ein Signal in eine Umgebung absendet, mittels welchem das Fahrzeug den Fahrzeugsitz in eine vorgegebene Position verstellt, sodass die Sitzposition des Insassen bei der Anwendung der Konditioniervorrichtung angepasst wird. Beispielsweise kann der Fahrzeugsitz nach Empfangen des Signals nach hinten gelehnt werden, während die jeweiligen Aktuatoren der Konditioniervorrichtung die Temperierfläche und/oder die Temperierflächen an das Gesicht des Insassen hinbewegen, wodurch der vorgegebene Innenraumbereich wenigstens teilweise temperiert wird. Ebenso kann der Fahrzeugsitz nicht nur nach hinten gelehnt, sondern auch hochgefahren werden, wodurch eine Anordnung der Konditioniervorrichtung in beispielsweise einem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Bereich des Innenraumdaches schneller erreichbar ist und wodurch keine komplizierten mechanischen Bewegungen zur Anbringung der Temperierfläche an das Gesicht des Insassen nötig sind. In anderen Worten ist hierbei die Konditioniervorrichtung beispielsweise mit einem Fahrerassistenzsystem zur Steuerung des Fahrzeugsitzes koppelbar.
Ebenso vorteilhaft ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, in welcher eine Vielzahl von Temperierflächen mittels des wenigstens einen Temperierelements temperierbar sind. Insbesondere sollen jeweilige Temperierflächen mit einem jeweiligen Temperierelement ausgestattet sein, wobei die jeweiligen Temperierflächen Segmente des zu konditionierenden Gesichtsbereichs abdecken und somit eine Kontur bilden. Das heißt, dass eine konditionierbare Maske durch die Vielzahl von Temperierflächen dargestellt wird, wobei die jeweiligen Temperierflächen durch ein oder jeweilige Temperierelement temperierbar sind. Dadurch ist es möglich, eine Vielzahl von verschiedenen Gesichtsformen oder Gesichtsbereiche mit den jeweiligen Temperierflächen zu kühlen beziehungsweise eine Anpassung an diese Gesichtsbereiche vorzunehmen. Insbesondere ist eine Anpassung an jeweilige Insassen des Kraftwagens möglich, wobei eine Speicherung von vom Insassen abhängige Voreinstellungen möglich ist.
Schließlich ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zur wenigstens teilautomatischen Nutzung mit einem Fahrerassistenzsystem des Kraftwagens gekoppelt ist. Hierbei soll beispielsweise ein Ambiente zur audiovisuellen Änderung einer Innenraumgestaltung angewendet werden, wobei beispielsweise bei der Anwendung der Konditioniervorrichtung ein Fahrzeugsitz nach hinten gelehnt wird und sowohl das Licht gedimmt als auch eine beruhigende Musik gespielt wird, um die beruhigende Atmosphäre während der Nutzung der Konditioniervorrichtung zu ermöglichen. Durch die Kopplung mit dem Fahrerassistenzsystem ist auch eine Anwendung beispielsweise einer Sprachsteuerung zur Nutzung der Konditioniervorrichtung vorgesehen. Insbesondere soll eine Vielzahl von Konformitätsfunktionen der Konditioniervorrichtung angeboten werden.
Zudem ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Konditioniervorrichtung eine Sensoreinrichtung mit einem Temperatursensor angeordnet ist, um die Temperatur im Innenraumbereich zu bestimmen und entsprechend der Vorgaben um die Steuerung und Regelung der Temperierung durchzuführen.
Insbesondere ist eine solche Sensoreinrichtung durch einen Sensor der Luftfeuchtigkeit zur Berechnung der relativen Luftfeuchtigkeit ergänzt. Ebenso kann diese Sensoreinrichtung durch Schadstoffsensorik als auch durch CO2-Sensorik oder O2- Sensorik oder lonenmessung oder Salzaerosolerfassungseinrichtungen ergänzt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Konditioniervorrichtung zum Konditionieren eines Innenraumbereiches in einem Innenraum eines Kraftwagens. Bei dem Verfahren wird mittels einer Steuereinrichtung wenigstens ein Temperierelement gesteuert und eine in unmittelbare Nähe zu einem Gesichtsbereich eines Gesichts eines Insassen angeordnete und zum Gesichtsbereich zugewandte Temperierfläche mittels des Temperierelements temperiert, wobei der Innenraumbereich zwischen dem Gesichtsbereich und der Temperierfläche ausgebildet ist. Insbesondere soll die Temperierfläche mittels eines durch die Steuereinrichtung steuerbaren ersten Aktuators und zweiten Aktuators in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich vor- und zurückverstellt sowie um eine Achse rotiert werden, wodurch die Konditioniervorrichtung, insbesondere die Temperierfläche einer Ruheposition in eine Nutzposition verstellt wird. Die Temperierfläche weist hierbei insbesondere eine vorgegebene zum Gesichtsbereich korrespondierende Kontur auf, wobei zum Erreichen der Kontur auch eine Vielzahl von Temperierflächen mit jeweiligen Temperierelementen angeordnet werden können. Weiterhin kann die Konditioniervorrichtung mit einer ersten Wand und eine zur ersten Wand unterschiedliche zweite Wand ausgebildet werden, wobei zwischen den Wänden ein Hohlraum angeordnet wird. In diesem Hohlraum kann ein Abstandsgewirke angebracht werden, welches Teil einer in den Hohlraum oder den Hohlraum umfassenden Durchlüftungseinrichtung ist. Insbesondere wird statt des Temperierelements die Durchlüftungseinrichtung zum Konditionieren der Temperierfläche angeordnet, welche wiederum mit einer Klimaanlage des Kraftwagens gekoppelt wird. Die Steuereinrichtung ist zudem dazu ausgebildet, ein Signal zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes des Kraftwagens erzeugen oder zur wenigstens teilautomatischen Nutzung eines Fahrerassistenzsystems des Kraftwagens mit dem Fahrerassistenzsystem gekoppelt zu werden. Weitere Verfahrensschritte zum Betreiben weiterer Ausgestaltungsformen der Konditioniervorrichtung können in das Verfahren aufgenommen werden.
In anderen Worten soll eine Möglichkeit bereitgestellt werden, mit der ein Gesicht eines Insassen wenigstens teilweise befeuchtet werden kann. Hierbei soll die Erfindung eine Temperierfläche beziehungsweise eine Temperierfläche mit einer vorgegebenen Kontur aufweisen, beispielsweise auch eine Haube beziehungsweise eine haubenartige Struktur, die in einem definierten Abstand zum Gesicht des Fahrers beziehungsweise zu einem Gesichtsbereich des Insassen angeordnet ist und auch diese Gesichtskontur grob nachformt, sodass zu Augen und Nase ein definierter Abstand, nämlich der unmittelbare Abstand eingehalten wird. Hierbei ist es möglich, eine Vielzahl von Temperierflächen anzuwenden, welche sich auch wiederum um das Gesicht herum anordnen, sodass diese Kontur gegeben wird. Mittels einer solchen Haube beziehungsweise mittels einer solchen Kontur, beispielsweise auch durch einen 3D-Druck ausgebildet, oder auch durch Anwendung eines 3D-Gestricktextil, ist es möglich, den Gesichtsbereich des Gesichts des Insassen zu konditionieren beziehungsweise den Innenraumbereich zwischen dem Gesichtsbereich und der Temperierfläche zu konditionieren. Hierbei ist es ebenfalls möglich, eine Doppelwand zu erzeugen, durch die Luft konditioniert werden kann, welche wiederum über eine Durchlüftungseinrichtung zwischen den Wänden oder direkt an die Temperierfläche hin leitbar ist. Eine solche Konditioniervorrichtung beziehungsweise die Temperierfläche kann hierbei beispielsweise an einer oberen Seite einer Rückenlehne befestigt oder an einer Kopfstütze befestigt sein und bei Bedarf vor das Gesicht gezogen und auch wieder wegbewegt werden. Insbesondere weist die Konditioniervorrichtung hierbei die jeweiligen Aktuatoren auf, mittels welchen Vor- und Zurückverstellen und auch das Rotieren um eine Achse ermöglicht wird. Verschiedene Mechanismen sind jedoch hierbei ebenfalls möglich, um eine flexible Nutzung zu ermöglichen, beispielsweise durch Falten, Wegklappen, Wegschwenken oder durch vollautomatische oder manuelle Bewegung der Temperierfläche. Insbesondere ist hierbei ein Konditionieren vorgesehen, wobei ein Aufheizen und ein Abkühlen möglich sind, insbesondere ein Abkühlen, als auch das Anreichern des Gesichtsbereichs beziehungsweise des Innenraumbereichs mit Pflanzen- oder Salzaerosolen, wodurch auch Anreichern mit Sauerstoff oder Ionisation ermöglicht wird.
Weiterhin ist es möglich, mittels der Konditioniervorrichtung mehr oder weniger große Zwischenräume zwischen dem Gesicht und der Temperierfläche zu ermöglichen, wodurch die Luftqualität in diesem Bereich unter der Temperierfläche in einen positiven Bereich gebracht wird und wodurch auch eine Ausatemluft gut entweichen kann. Zentral in der Erfindung ist jedoch ein Mechanismus zur Reduktion der Oberflächentemperatur der dem Gesicht zugewandten Seite der Temperierfläche mit dem Ziel, die Temperatur der Luft zwischen der Temperierfläche und dem Gesicht zu reduzieren. Zur relativen Absenkung der Oberflächentemperatur kann hierbei ein Peltierelement als das Temperierelement angewendet werden, welches an der Temperierfläche angeordnet ist und welches die erzeugte Kälte oder Wärme an der Temperierfläche weitergibt. Ein Material für die Temperierfläche kann derart gewählt werden, dass eine Kälte weitergeleitet wird. In anderen Worten ist die Temperierfläche mittels eines kälte- und wärmedurchlässigen Materials ausgebildet. Insbesondere ist es auch möglich, einen kälteleitenden Stoff oder einen Faden durch die Materialwahl des 3D-Drucks anzubringen, um die Leitfähigkeit der Temperatur zu ermöglichen. Zusätzlich kann auch ein Heizfaden eingebracht werden oder eingedruckt, wodurch insbesondere eine Temperaturerhöhung im Gesichtsbereich ermöglicht wird.
Alternativ kann die Temperierfläche als 3D-Gestrick im Sinne eines Abstandsgewirkes ausgeformt sein, durch das mittels eines Gebläses einer Ventilationseinrichtung beziehungsweise der Durchlüftungseinrichtung durch die Ventilationsschicht bewegt wird. Dafür ist mindestens eine Lufteinlassöffnung vorgesehen, beispielsweise an der Kontaktfläche mit der Haube und beispielsweise an einem oberen Teil der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes. Eine solche Übergangsstelle ist mit einem Verkleidungsteil kaschiert und ist insbesondere zur Bereitstellung einer Lufteinlassöffnung vorgesehen. Ebenso ist es möglich, einen Niederdruckventilator mit beispielsweise einem Radialgebläse anzuordnen, mittels welchem die Luft in die Lufteinlassöffnung bewegbar ist, welche sich dann anschließend durch die Ventilationsschicht bewegt. Für eine Anreicherung der Luft im Gesichtsbereich unter der Haube mit Salzaerosol kann beispielsweise dem Luftstrom ein Salzaerosol beigemengt werden, in dem Salz als Feststoff in einem luftdurchlässigen Behälter als Hindernis in den Luftstrom gehalten wird und so dem Luftstrom beigemengt. Dies ist ebenfalls bei der Anwendung von Pflanzenaerosolen möglich, beispielsweise Lavendelblüten können derart aufgebracht werden, dass diese auf ein luftdurchlässiges Vlies in den Luftstrom eingebracht wird.
In anderen Worten ist der Gegenstand der Erfindung, eine Konditioniervorrichtung beziehungsweise ein Steuergerät zum Steuern des Zusammenspiels der Komponenten zur Kühlung, Belüftung oder Heizung in Abhängigkeit von der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit bereitzustellen. Zielzustände können hierbei beispielsweise das Kühlen der Gesichtsoberfläche sein als auch das Wärmen der Gesichtsfläche. Ebenso ist es vorgesehen, eine relative Feuchtigkeit der Einatemluft zu regulieren, als auch die relative Feuchtigkeit der Luft um die Augen herum zu erhöhen. Schließlich ist es ebenfalls vorgesehen, eine Feuchtigkeit auf der Gesichtsfläche zu erhöhen. Für jeden Zielzustand wird hierbei jeweilig ein Algorithmus im Steuergerät hinterlegt beziehungsweise an der Konditioniervorrichtung, wodurch das Zusammenspiel der Sensoren und Aktuatoren gesteuert wird. Damit der Insasse diese Zielzustände auswählen kann, müssen durch eine Form einer Userinteraktion beispielsweise mittels des Fahrerassistenzsystems die Auswahl der Optionen sowie die Festlegung von aufeinanderfolgenden Zielzuständen und deren Dauer möglich sein. Alternativ sind diese derart festgelegt und durch Nummern oder durch Namen codiert, dass der Insasse genau weiß, welche Funktionen er für sich in Anspruch nimmt. Alternativ lassen sich die Form und Dauer der Zielzustände über eine Applikation auf einer externen mobilen Dateneinrichtung beziehungsweise auf einem externen Eingabemedium oder auf einem Smartphone vorbereiten.
Schließlich ist die Konditioniervorrichtung derart ausgebildet, dass diese durch ergänzte Materialien beziehungsweise Materialschichten weitere Anwendungsmöglichkeiten erhält. Beispielsweise könnte eine Akustikschicht aufgelagert Schall abhalten, um die Privatsphäre und Ruhezone noch weiter zu optimieren. Zudem ist es ebenso möglich, eine Schicht punktuell nach innen zu ergänzen oder einzuarbeiten, um die Atemgeräusche zu entfernen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Konditioniervorrichtung in einem Innenraum eines Kraftwagens; und
Fig. 2 eine Seitenansicht eines sich innerhalb des Innenraums befindenden Insassen während einer Anwendung einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Konditioniervorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Konditioniervorrichtung 10 zum Konditionieren eines Innenraumbereichs 12 in einem Innenraum 14 bzw. Fahrgastraum eines Kraftwagens. Die Konditioniervorrichtung 10 weist hierbei eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung 16 zum Steuern wenigstens eines nicht dargestellten Temperierelements 18 und eine mit einer mittels des Temperierelements 18 temperierbare und zu einem Gesichtsbereich 20 eines Gesichts eines Insassen 22 bzw. Nutzers gewandten Temperierfläche 24 auf. Die Temprierfläche 24 ist an einem geformten bzw. konturierten Konditionierelement ausgebildet und einem Nutzer 22 zugewandt. Der Innenraumbereich 12 ist hierbei zwischen dem Gesichtsbereich 20 und der Temperierfläche 24 und in unmittelbarer Nähe zu dem Gesichtsbereich 20 ausgebildet. Hierbei ist die Konditioniervorrichtung 10 vereinfacht in einer Ausgestaltung dargestellt, welche insbesondere die Temperierfläche 24 aufweist, welche mittels eines durch die Steuereinrichtung 16 steuerbaren, nicht näher dargestellten ersten Aktuators 26 insbesondere linear vor- und zurückstellbar ist, als auch mittels eines durch die Steuereinrichtung 16 steuerbaren zweiten Aktuators 28 um eine in Fig. 2 dargestellte Achse A rotierbar ist. In anderen Worten wird die Konditioniervorrichtung 10 mit ihrem Konditionierelement zum Konditionieren eines Innenraumbereiches 12 in die unmittelbare Nähe des Gesichtsbereichs 20 des Gesichts des Insassen 22 hin verstellt und zum Konditionieren des Innenraumbereichs 12 angewendet, wobei die Temperierfläche 24 mittels der Steuereinrichtung 16 mittels der Aktuatoren 26, 28 in Richtung des Gesichts des Insassen 22 geführt wird. Eine Anordnung der Konditioniervorrichtung 10 innerhalb des Innenraums 14 des Kraftwagens ist hierbei frei wählbar, wobei jedoch die Bewegung beziehungsweise Verstellung der Temperierfläche 24 in die unmittelbare Nähe des Gesichts vorgesehen ist. Hierbei kann auch die Anwendung von Roboterarmen, Teleskopstangen oder dgl. vorgesehen sein, wobei die jeweiligen Aktuatoren 26, 28 und Steuereinrichtung 16 an der Konditioniervorrichtung 10 angeordnet werden oder die Konditioniervorrichtung 10 an bereits im Kraftwagen vorhandene bewegliche Vorrichtungen angeordnet wird. Es ist hierbei vorgesehen, die relative Luftfeuchtigkeit im Innenraumbereich 12, also in einem Bereich um die Gesichtshaut des Insassen herum anzuheben.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines sich innerhalb des Innenraums 14 befindenden Insassen 22 während einer Anwendung einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Konditioniervorrichtung 10. Die Konditioniervorrichtung 10 zum Konditionieren des Innenraumbereichs 12 in dem Innenraum 14 des Kraftwagens ist dazu ausgebildet, den Innenraumbereich 12 an dem Gesichtsbereich 20 des Gesichts des Insassen 22 zur Erzeugung einer Luftfeuchtigkeit zu konditionieren, insbesondere zu kühlen, um somit die Haut des Insassen 22 im Gesichtsbereich zu befeuchten.
Der Innenraumbereich 12 ist hierbei ein Bereich des Innenraums 14, das heißt, dass der Innenraumbereich 12 im Innenraum 14 des Kraftwagens ausgebildet ist. Die Konditioniervorrichtung 10 ist demnach dazu ausgebildet, genau diesen Innenraumbereich 12 zu Konditionieren, das heißt aufzuwärmen oder zu kühlen, wobei eine daraus resultierende Temperaturänderung des Innenraumbereiches 12 diffus in den Innenraum 14 übergehen kann, jedoch ist es vorgesehen, wenigstens diesen Innenraumbereich 12 auf eine vorgegebene Temperatur ? zu bringen, durch Kühlen und/oder durch Erwärmen. Dazu weist die Konditioniervorrichtung 10 die Steuereinrichtung 16 zum Steuern des wenigstens einen Temperierelements 18 auf, wobei die Konditioniervorrichtung 10 insbesondere zum Kühlen angewendet wird. Als Temperierelement 18 kann hierbei beispielsweise ein Peltierelement eingesetzt werden, welches als elektrothermischer Wandler eine vorgegebene Temperatur T bewirken kann, wobei vordergründig die Steuerung des Temperierelements 18 durch ein Signal der Steuereinrichtung 16 zum Erreichen der vorgegebenen Temperatur ? vorgesehen ist, insbesondere auch zur Regelung von Temperaturschwankungen.
Die Konditioniervorrichtung 10 weist die mit einer mittels des Temperierelements 18 temperierbare und in unmittelbarer Nähe zu dem Gesichtsbereich 20 angeordnete und zu dem Gesichtsbereich 20 zugewandte Temperierfläche 24 auf, wobei der Innenraumbereich 12 zwischen dem Gesichtsbereich 20 und der Temperierfläche 18 angeordnet ist. Mit unmittelbarer Nähe wird ein Abstand zwischen dem Gesichtsbereich 20 und der Temperierfläche 18 beschrieben, welcher eine Größe zwischen >0 cm und 10 cm, insbesondere zwischen 1 cm und 9 cm, insbesondere 1 ,5 cm und 8,5 cm aufweist. Somit wird der Innenraumbereich 12 durch den Abstand zwischen Gesichtsbereich 20 und der Temperierfläche 24 als auch durch die Größe der Flächen des Gesichtsbereichs 20 und der Größe der Temperierfläche 24 definiert. Der Abstand zwischen der Temperierfläche 24 des Konditionierungselements und dem Gesichtsbereich 20 eines Nutzers 22 kann in Abhängigkeit eines vorgegebenen bzw. eingestellten Temperaturwerts an der Temperierfläche 24 und ggf. nach Wünschen des Nutzers verändert bzw. eingestellt werden. Das heißt, je größer der Temperaturunterschied zwischen Temperierfläche 24 und Innenraumbereich 12 bzw. Innenraum 14 des Fahrzeugs bzw. Kraftwagens ist, desto größer kann der Abstand zwischen Temperierfläche 24 und Gesichtsbereich 20, vorzugsweise automatisch, eingestellt werden; als Parameter kann deshalb beispielsweise ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur, die an der Temperierfläche 24 erzeugt werden soll, und einer Innenraumtemperatur des Fahrzeuginnenraums (Innenraumbereich 12 und/oder Innenraum 14) gewählt werden. Die Einstellung bzw. Regelung des Abstands zwischen Temperierfläche 24 und Gesichtsbereich 20 übernimmt vorzugsweise der erste Aktuator 26 mit der Steuereinrichtung 16 und zumindest einem nicht dargestellten Temperatursensor.
Zwischen dem Gesichtsbereich 20 des Gesichts des Insassen 22 sowie der zu dem Gesicht gewandte Temperierfläche 24, liegt der Innenraumbereich 12. Die Temperierfläche 24 ist hierbei derart ausgebildet, dass eine vorgegebene zum Gesichtsbereich 20 korrespondierende Kontur 30 abgebildet ist. Diese Kontur 30 ist insbesondere zum Gesichtsbereich 10 korrespondierend aufgebaut, das heißt, dass die Abstände der Temperierfläche 24 gegenüber dem Gesicht des Insassen 22 möglichst gleich sind, auch zu Nase, Mund, Augenhöhlen, Stirn und Weitere. Zudem weist das Konditionierelement eine erste Wand 32 und mit Abstand dazu eine zweite Wand 34 auf, so dass sich dazwischen ein Hohlraum befindet, in welchem beispielweise ein Abstandsgewirke oder ein Temperiermittel angeordnet sein kann. Die jeweiligen Temperierelemente 18 sind zudem beispielsweise an der zweiten Wand 34 angeordnet und die erste Wand 32 weist beispielsweise eine Schutzschicht aus einem Textil, welche als Schutz vor einer direkten Berührung des Gesichts mit der Temperierfläche 24 auf. Ebenso ist es möglich, zwischen den zwei Wänden 32, 34 eine Durchlüftungseinrichtung 36 zum Konditionieren der Temperierfläche 24 anzuordnen, wobei die Durchlüftungseinrichtung 36 mit beispielsweise einer Klimaanlage gekoppelt sein kann, welche wiederum eine Öffnung an einer Kopfstütze 39 des Fahrzeugsitzes 38 aufweist, was jedoch nicht dargestellt ist.
Ebenso ist es möglich, mittels der Steuereinrichtung 16 ein Signal zur Verstellung des Fahrzeugsitzes 38 als auch zur Verstellung der Kopfstütze 39 bereitzustellen, wodurch der Fahrzeugsitz 38 beispielsweise hochstellbar als auch nach hinten anlehnbar ist. Dadurch ist es möglich, bei Nutzen der Konditioniervorrichtung 10 eine für den Insassen 22 entspannte Position bereitzustellen, während dieser die Konditioniervorrichtung 10 nutzt. Ebenso ist es möglich, die Konditioniervorrichtung 10 mit einer Vielzahl von Temperierflächen 24 auszubilden, wobei jeweilige Temperierelemente 18 anordenbar sind, jedoch ist es ebenfalls möglich, die Temperierung der jeweiligen Temperierflächen 24 mittels eines einzelnen Temperierelements 18 beispielsweise mittels der Durchlüftungseinrichtung 36 zu ermöglichen. Schließlich ist die Steuereinrichtung 16 zur wenigstens teilautomatischen Nutzung mit einem Fahrerassistenzsystem des Kraftwagens gekoppelt, wodurch ein Ambiente beziehungsweise eine auditive und visuelle Innenraumgestaltung des Innenraums 14 des Kraftwagens während der Anwendung der Konditioniervorrichtung 10 anpassbar ist.
Die Konditioniervorrichtung 10 wird mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens betreiben, bei welchem zum Konditionieren des Innenraumbereiches 12 die Steuereinrichtung 16 zu Steuern des wenigstens einen Temperierelement 18 angewendet wird. Bei dem Verfahren wird auch die in unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich 20 angeordnete und zum Gesichtsbereich 20 zugewandte Temperierfläche 24 mittels des Temperierelements 18 temperiert, wobei der Innenraumbereich 12 zwischen dem Gesichtsbereich 20 und der Temperierfläche 24 angeordnet ist. Insbesondere soll die Temperierfläche 24 mittels der durch die Steuereinrichtung 16 steuerbaren Aktuatoren 26, 28 in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich 20 vor- und zurückverstellt sowie um eine Achse A rotiert werden, wodurch die Konditioniervorrichtung 10, insbesondere die Temperierfläche 24 aus einer Ruheposition in eine Nutzposition verstellt wird. Die Temperierfläche 24 weist hierbei insbesondere die vorgegebene zum Gesichtsbereich 20 korrespondierende Kontur 30 auf, wobei zum Erreichen der Kontur 30 auch eine Vielzahl von Temperierflächen 24 mit jeweiligen Temperierelementen 18 angeordnet werden können.
Zusammenfassend stellt die Konditioniervorrichtung 10 eine alternative Vorrichtung für eine Gesichtsbefeuchtungshaube (engl.) „facial humidifying hood“ zur Befeuchtung des Gesichtsbereichs 20 des Insassen 22 in einem Kraftwagen dar.

Claims

Mercedes-Benz Group AG Patentansprüche
1. Konditioniervorrichtung (10) zum Konditionieren eines Gesichtsbereichs (20) eines Gesichts eines Insassen (22) in einem Innenraum (14) eines Kraftwagens, mit einem an den Gesichtsbereich (20) des Gesichts des Insassen (22) angepassten Konditionierelement, umfassend eine Temperierfläche (24), welches mittels einer Halteeinrichtung im Nahbereich des Gesichtsbereichs (20) gehalten ist und an welchem wenigstens ein Temperierelement (18) angeordnet ist.
2. Konditioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionierelement mittels eines durch die Steuereinrichtung (16) steuerbaren ersten Aktuators (26) in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich (20) vor- und zurückstellbar ist.
3. Konditioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen der Temperierfläche (24) und einem Gesichtsbereich (20) eines Nutzers in Abhängigkeit eines vorgegebenen bzw. eingestellten Temperaturwerts automatisch einstellbar ist.
4. Konditioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionierelement mittels eines durch die Steuereinrichtung (16) steuerbaren zweiten Aktuators (28) um eine eigene Achse (A) rotierbar und durch die Rotation in die unmittelbare Nähe zu dem Gesichtsbereich (20) verstellbar ist.
5. Konditioniervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionierelement eine vorgegebene Kontur (30) aufweist. Konditioniervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konditionierelement eine erste Wand (32) und eine zur ersten Wand (32) beabstandete zweite Wand (34) aufweist, zwischen welchen ein Hohlraum ausgebildet ist. Konditioniervorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum eine Durchlüftungseinrichtung (36) zum Konditionieren des Konditionierelements angeordnet ist. Konditioniervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinrichtung (16) ein Signal zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes (38) des Kraftwagens erzeugbar ist. Konditioniervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Konditionierelementen mittels jeweiliger Temperierelemente (18) temperierbar ist. Konditioniervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16) zur wenigstens teilautomatischen Nutzung mit einem Fahrerassistenzsystem des Kraftwagens gekoppelt ist. Verfahren zum Betreiben einer Konditioniervorrichtung (10) zum Konditionieren eines Gesichtsbereichs (20) eines Gesichts eines Insassen (22) in einem Innenraum (14) eines Kraftwagens, bei welchem ein den Gesichtsbereich (20) angepassten Konditionierelement, umfassend eine Temperierfläche (24), an welchem wenigstens ein Temperierelement (18) angeordnet ist, mittels einer Halteeinrichtung im Nahbereich des Gesichtsbereichs (20) gehalten wird.
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