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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Elements zur Beeinflussung einer Luftströmung in einem offenen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung zum Betreiben eines Elements zur Beeinflussung einer Luftströmung in einem offenen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
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Zur Erhöhung des Komfortniveaus in einem offenen Personenkraftwagen, beispielsweise einem Cabriolet oder kurz Cabrio, ist häufig ein Windschott vorgesehen. Das Windschott ist üblicherweise hinter einem Fahrersitz oder einem Beifahrersitz des offenen Personenkraftwagens angeordnet und dient der Beeinflussung einer auf einen Insassen wirkenden Luftströmung in dem offenen Personenkraftwagen. Das Windschott ist oft abnehmbar an dem offenen Personenkraftwagen gelagert, so dass es je nach Wunsch des Insassen entweder montiert oder abmontiert ist. Zur weiteren Einstellung des Windschotts weist dieses häufig einen Verstellmechanismus, insbesondere ein Klappmechanismus, auf was zumindest eine grobe Anpassung an die Fahrsituation beziehungsweise an den Insassen ermöglicht.
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Die
DE102008007210A1 offenbart ein Verfahren um ein Steuergerät zum Betreiben eines Windschotts für einen offenen Personenkraftwagen, wobei ein Aufstellen oder Absinken des Windschotts automatisch in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand durchgeführt wird oder durchführbar ist. Beispielsweise kann das Windschott in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit oder von einer Fahrtrichtung abgesenkt oder aufgestellt werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Komfort für einen Insassen eines offenen Personenkraftwagens zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Um ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels dessen der Komfort für einen Insassen eines offenen Personenkraftwagens gesteigert werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels einer Erfassungseinrichtung ein anatomischer Wert des Insassen als Zustandsinformation ermittelt wird, in dessen Abhängigkeit der Betriebszustand des Elements automatisch verändert wird. Der anatomische Wert des Insassen betrifft beispielsweise eine Sitzbelegung eines Sitzplatzes durch den Insassen, eine Körpergröße des Insassen, ein Körpergewicht des Insassen, eine Sitzposition des Insassen und/oder einen Körperbau des Insassen. Die Erfassungseinrichtung ist beispielsweise mittels eines Gurtschlosssensors, zur Überprüfung eines Betriebszustandes eines Gurtschlosses, mittels eines Gewichtsensors, insbesondere in der Sitzfläche des Sitzplatzes, mittels einer Kamera, mittels eines Ultraschallsensors, mittels einem Radarsensor bereitgestellt. Es kann eine Einstiegserfassungseinrichtung vorgesehen sein, die ein Einsteigen des Insassen in den Personenkraftwagen durch Auswertung eines Öffnungsvorganges und/oder eines Schließvorganges einer dem Sitzplatz zugeordneten Türe erfasst. Es kann eine manuelle Eingabe des anatomischen Wertes des Insassen vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann mittels der Erfassungseinrichtung ein dem Insassen zugeordnetes vordefiniertes Insassenprofil geladen werden. Beispielsweise kann das vordefinierte Insassenprofil dem Insassen durch Erkennen eines personalisierten Schlüssels oder eines Handys zugeordnet werden. Die Erkennung des Insassen und Zuordnung des vordefinierten Insassenprofils kann mittels einer Kamera zur Gesichtserkennung und/oder einem Mikrofon zur Stimmenerkennung erfolgen. Der anatomische Wert des Insassen ist insbesondere als Teil des vordefinierten Insassenprofils gespeichert.
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Beispiele für Elemente zur Beeinflussung der Wirkung einer auf den Insassen wirkenden Luftströmung sind: Belüftungssysteme, Windschott, Fensterscheiben, Spoiler, das Verdeck, ein Überrollbügel, verstellbare Außenflächen, Luftleitelemente, Nackenheizungen, insbesondere Nackenheizungen zur Erzeugung eines wärmenden Luftstroms. Durch Kenntnis des anatomischen Wertes des Insassen können bei einer Fahrt des offenen Personenkraftwagens mit offenem Verdeck der Betriebszustand eines der Elemente oder mehrere der Elemente, insbesondere aller Elemente, automatisch dahingehend verändert werden, dass ein maximaler Komfort für den Insassen erreicht wird.
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In unterschiedlichen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mehrere anatomische Werte des Insassen erfasst werden und/oder anatomische Werte für mehrere Insassen erfasst werden. Zur weiteren Komfortsteigerung können außerdem weitere Zustandsinformation, welche den Personenkraftwagen, eine Verkehrssituation oder eine Umweltinformation betreffen ermittelt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. 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.
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Dabei zeigen:
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1 in einer schematischen Seitenansicht einen offenen Personenkraftwagen mit einem verstellbaren Windschott und einem verstellbaren Belüftungssystem, sowie mit einer Erfassungseinrichtung zur Ermittlung eines anatomischen Werts des Insassen, und
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2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen offenen Personenkraftwagen 1 mit geöffnetem Verdeck, wobei das geöffnete Verdeck beispielsweise in einem Kofferraum 4 des Personenkraftwagens 1 verstaut ist. Der Personenkraftwagen 1 verfügt vorliegend über mehrere Elemente 5 zur Beeinflussung der Wirkung einer auf einen Insassen 2 wirkenden Luftströmung 3. Ein Betriebszustand der Elemente 5 wird abhängig von einer Zustandsinformation automatisch verändert.
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Als Elemente 5 sind vorliegend ein Windschott 10, ein Luftausströmer 12 eines Lüftungssystems des Personenkraftwagens 1 sowie ein Spoiler 14, der an einem oberen Bereich einer Windschutzscheibe 15 angeordnet ist. Die Luftströmung 3 relativ zu dem Personenkraftwagen 1 kann im Wesentlichen aus der Bewegung des Personenkraftwagens 1 mit der Geschwindigkeit V resultieren. Mittels der Veränderung eines Betriebszustandes der Elemente 5 soll dem Insassen 2 vorliegend eine besonders komfortable Fahrt ermöglicht werden. Hierzu kann das Windschott 10 als Betriebszustand einen verstellbaren Neigungswinkel aufweisen, welcher veränderbar ist. Der Luftausströmer 12 kann als Betriebszustand eine veränderbare Strömungsrichtung und eine veränderbare Strömungsintensität der durch ihn hervorgerufenen Luftströmung 13 aufweisen. Beide Luftströmungen 3, 13 wirken auf den Insassen 2.
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Der Spoiler 14 kann als Betriebszustand einen veränderbaren Neigungswinkel aufweisen und/oder derart weggeklappt werden, dass eine Beeinflussung der Luftströmung 3 durch den Spoiler 14 minimiert ist. Der Spoiler 14 kann Teil einer bei Mercedes-Benz als Aircap bezeichneten Komforteinrichtung sein. In weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen können als Elemente 5 alternativ oder zusätzlich eine Nackenheizung, insbesondere zum Beheizen eines Nackenbereichs des Insassen 2 mittels eines warmen Luftstroms, wie es beispielsweise im Rahmen eines sogenannten Airscarfssystems eingesetzt ist, Fensterscheiben des Personenkraftwagens 1, insbesondere Seitenscheiben, Überrollbügel, das Verdeck beziehungsweise ein Cabriodach und/oder transformierbare und/oder verstellbare Außenflächen an der Außenhaut des Personenkraftwagens 1 vorgesehen sein. Die Elemente 5 dienen vorliegend der Beeinflussung der Wirkung einer auf den Insassen 2 wirkenden Luftströmung 3, 13.
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Der Personenkraftwagen 1 umfasst mehrere Erfassungseinrichtungen 6 zum Ermitteln eines anatomischen Werts 40 des Insassen 2. Der anatonmische Wert 40 kann dabei beschreiben, ob ein Sitzplatz des Personenkraftwagens 1 durch den Insassen 2 besetzt ist. Insbesondere wird für jeden Sitzplatz des Personenkraftwagens 1 ein solcher anatomischer Wert 40 ermittelt. Der anatonmische Wert 40 kann alternativ oder zusätzlich eine Körpergröße, eine Sitzposition, eine Statur und/oder ein Körpergewicht des Insassen 2 umfassen. Aus mehreren anatomischen Werten 40, welche von den mehreren Erfassungseinrichtungen 6 ermittelt werden, kann eine Kopf- und Körperposition 42 des Sitzinsassen 2 ermittelt werden.
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Der Betriebszustand der Elemente 5 kann dann in Abhängigkeit eines anatomischen Wertes 40 oder mehrerer anatomischer Werte 40 oder in Abhängigkeit von der Körperposition 42 verändert werden. Da die Kopf- und Körperposition 42 mittels der anatomischen Werte 40 beziehungsweise mittels des anatomischen Werts 40 ermittelt wird, wird der Betriebszustand des Elements 5 auch dann in Abhängigkeit des anatomischen Werts 40 beziehungsweise der anatomischen Werte 40 verändert, wenn der Betriebszustand der Elemente 5 in Abhängigkeit von der Körperposition 42 verändert wird. Der Betriebszustand der Elemente 5 wird insbesondere dahingehend verändert, um den Insassen 2 eine komfortable Fahrt zu ermöglichen.
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Der Sicherheitsgurt 20 umfasst vorliegend eine Erfassungseinrichtung 6, welche als anatomischen Wert 40 den Abrollzustand des Sicherheitsgurtes 20 ermittelt. Anhand des Abrollzustandes des Sicherheitsgurtes 20 kann auf die Körpergröße des Insassen 2 geschlossen werden. Der Personenkraftwagen 1 umfasst vorliegend außerdem einen Ultraschallsensor 22, der mittels Ultraschallwellen 23 einen anatomischen Wert des Sitzinsassen 2 ermittelt. Hierfür kann der Ultraschallsensor 22 mittels der Ultraschallwellen 23 einen oder mehrere Sitzplätze vermessen und so den Insassen 2 erkennen. Die genaue Funktionsweise eines Ultraschallsensors 22 ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Als anatomischer Wert 40 kann durch den Ultraschallsensor 22 beispielsweise eine Körpergröße und/oder eine Sitzposition des Insassen 2 ermittelt werden.
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Der Personenkraftwagen 1 umfasst vorliegend eine Schlüsselerkennung 24 als Erfassungseinrichtung 6 mit einer ihr zugeordneten Speichereinheit 25. Die Schlüsselerkennung 24 erkennt einen personalisierten Fahrzeugschlüssel des Insassen 2 und ruft ein gespeichertes Nutzerprofil des Insassen 2 aus der Speichereinheit 25 auf. In diesem Nutzerprofil des Nutzers 2 können als anatomische Werte 40 des Nutzers 2 eine Körpergröße, eine übliche Sitzposition des Insassen 2 sowie Vorlieben des Insassen 2 für die Wirkung einer auf den Insassen 2 wirkenden Luftströmung 3, 13 gespeichert sein.
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In weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen können zusätzlich oder stattdessen andere Erfassungseinrichtungen 6 vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Belegung eines Sitzplatzes durch den Insassen 2 mittels eines Sensors an einem Gurtschloss des Sicherheitsgurts 20 oder mittels eines Gewichtsensors in einer Sitzfläche des Sitzplatzes ermittelt werden. Andere mögliche Erfassungseinrichtungen 6 zum Ermitteln des anatomischen Werts 40 des Insassen 2 sind Kameras, Radarsensoren, und Sensoren, welche eine Sitzeinstellung des Sitzplatzes oder eine Einstellung der Nackenstütze des Sitzplatzes ermitteln. Die Belegung eines Sitzplatzes kann auch durch einen Sensor ermittelt werden, der die Türöffnung und/oder Türschließung einer dem Sitzplatz zugeordneten Fahrzeugtüre ermittelt.
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Bei einer Fahrt des offenen Personenkraftwagens 1 mit offenem Verdeck kann das Element 5 oder mehrere der Elemente 5 automatisch so eingestellt werden, dass ein maximaler Komfort für den Insassen 2 in seiner aktuellen Sitzposition in Abhängigkeit von seiner Größe, seiner Kopfposition, seiner Köperposition und/oder in Abhängigkeit von einem weiteren anatomischen Wert 40 des Insassen 2 erreicht wird. Der Betriebszustand des Elements 5 kann während der Fahrt des Personenkraftwagens 1 kontinuierlich, insbesondere periodisch, überprüft werden, um dem Insassen 2 auch bei wechselnden Fahrbedingungen weiterhin maximalen Komfort zu bieten.
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Der Betriebszustand des Elements 5 kann insbesondere sitzplatzspezifisch erfolgen. Beispielsweise können die Elemente 5 so eingestellt werden, dass die Luftströmung 3, 13 auf den Insassen 2 eine andere Wirkung hat als auf einen weiteren Insassen, insbesondere auf einem anderen Sitzplatz des Personenkraftwagens 1. Vorzugsweise wird hierfür zwischen zwei Zonen, nämlich einer Fahrerseite und einer Beifahrerseite, unterschieden.
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Es kann vorgesehen sein, dass Fahrzeugwerte 50 ermittelt werden. Beispielsweise umfassen die Fahrzeugwerte 50 eine aktuelle Geschwindigkeit V des Personenkraftwagens 1, einen Wind, der auf den Personenkraftwagen 1 wirkt, eine durch einen vorausfahrenden Kraftwagen gebildete Luftströmung, eine Verkehrssituation, insbesondere Stau oder Kolonnenverkehr, und/oder eine Sogwirkung bei der Vorbeifahrt an einem anderen Kraftwagen oder bei der Vorbeifahrt eines anderen Kraftwagen. Anhand der Fahrzeugwerte 50 kann ein Fahrzeugzustand 52 ermittelt werden. Der Betriebszustand der Elemente 5 kann dann nicht nur in Abhängigkeit von den anatomischen Werten 40 beziehungsweise der Körperposition 42 verändert werden, sondern zusätzlich auch anhand der Fahrzeugwerte 50 beziehungsweise anhand des Fahrzeugzustandes 52. Beispielsweise wird der Betriebszustand, insbesondere die Position, der Elemente 5 dann zumindest teilweise an die aktuelle Geschwindigkeit V des Personenkraftwagens 1 angepasst.
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Eine Veränderung des Betriebszustandes der Elemente 5 kann zumindest teilweise anhand gespeicherter Strömungsdaten erfolgen. Die gespeicherten Strömungsdaten umfassen beispielsweise bekannte Strömungsmodelle bei verschiedenen Geschwindigkeiten V des Personenkraftwagens 1. Die Veränderung des Betriebszustandes der Elemente 5 kann anhand eines Luftstrommodells 44 verändert werden. Das Luftstrommodell 44 kann anhand der anatomischen Werte 40 beziehungsweise der Körperposition 42 und/oder anhand der Fahrzeugwerte 50 beziehungsweise anhand des Fahrzeugzustands 52 die Luftströmung 3, 13 simulieren. Eine Veränderung des Betriebszustandes der Elemente 5 kann dann zumindest teilweise in Abhängigkeit eines Simulationsergebnisses des Luftstrommodells 44 erfolgen.
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Als Teil der Fahrzeugwerte 50 kann auch ein Routenverlauf, beispielsweise anhand von Navigationsdaten eines Navigationssystems, ermittelt werden. Insbesondere ist es damit möglich, den Betriebszustand der Elemente 5 bereits vorab auf zukünftige Änderungen der Fahrzeugwerte 50 beziehungsweise des Fahrzeugzustands 52 zu verändern.
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Der Betriebszustand der Elemente 5 kann auch dahingehend verändert werden, dass ein cw-Wert des Personenkraftwagens 1 optimiert wird. Damit ist ein besonders ressourcenschonender Betrieb beziehungsweise eine besonders ressourcenschonende Fahrt des Personenkraftwagens 1 ermöglicht. Insbesondere ist es möglich, dass der Betriebszustand der Elemente 5 dahingehend verändert wird, dass ein maximaler Komfort für den Insassen 2 erreicht wird oder dass ein besonders ressourcenschonender Betrieb des Personenkraftwagens 1 ermöglicht ist, oder dass ein besonders gelungener Kompromiss aus ressourcenschonendem Betrieb des Personenkraftwagens 1 und Komfort des Insassen 2 ermöglicht ist.
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Die 2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens. Es werden vorliegend anatomische Werte 40 ermittelt, anhand welcher eine Körperposition 42 des Sitzinsassen 2 ermittelt wird. Vorliegend werden außerdem Fahrzeugwerte 50 ermittelt, anhand welcher ein Fahrzeugzustand 52 des Personenkraftwagens 1 ermittelt wird. Die Körperposition 42 und der Fahrzeugzustand 52 können als Berechnungsgrundlage eines Luftstrommodells 44 dienen. Mittels des Luftstrommodells 44 wird vorliegend ein optimaler Betriebszustand der Elemente 5 ermittelt. Anhand des ermittelten optimalen Betriebszustandes für die Elemente 5 wird anschließend eine Betriebszustandsänderung 48 des Betriebszustandes der Elemente 5 durchgeführt. Die Ermittlung des optimalen Betriebszustandes durch das Luftstrommodell 44 wird im Zuge einer periodischen Neuberechnung 46 periodisch wiederholt. Dabei kann jeweils für jede periodische Neuberechnung 46 der anatomische Wert 40 sowie der Fahrzeugwert 50 neu ermittelt werden. Dadurch ist ein optimaler Betriebszustand der Elemente 5 auch bei sich ändernder anatomischer Werte 40 beziehungsweise sich ändernder Körperposition 42 und/oder bei sich ändernden Fahrzeugwerten 50 beziehungsweise einem sich änderndem Fahrzeugzustand 52 gewährleistet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008007210 A1 [0003]
