DE102016210624A1

DE102016210624A1 - Fortbewegungsmittel und Anordnung zur Ansteuerung einer Heiz-/Klimaanlage für ein Fortbewegungsmittel

Info

Publication number: DE102016210624A1
Application number: DE102016210624.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Miedl; Thomas Tille
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Es werden ein Fortbewegungsmittel sowie eine Anordnung zur Ansteuerung einer Heiz-/Klimaanlage für ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Die Anordnung umfasst: – einen Luftausströmer (1) mit einer durch eine Blende (12) begrenzten Luftaustrittsöffnung – eine berührungsempfindliche, insbesondere kapazitive, Oberfläche (13) auf der Blende (12) und – eine Auswerteeinheit, wobei – die berührungsempfindliche Oberfläche (4) eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine Betätigung durch den Anwender ein Steuersignal an die Auswerteeinheit auszugeben, und – die Auswerteeinheit eingerichtet ist, im Ansprechen auf das Steuersignal einen Parameter eines den Luftausströmer (1) verlassenden Luftstromes zu beeinflussen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel und eine Anordnung zur Ansteuerung einer Heiz-/Klimaanlage mit einem berührungsempfindlichen Eingabeelement. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Beeinflussung von Gebläsestärke/Luftmenge und/oder Temperatur eines Luftstroms, der mittels eines Luftausströmers in den Innenraum eines Fortbewegungsmittels ausgegeben wird.
Luftausströmer in Fortbewegungsmitteln dienen der Ausrichtung und mitunter auch einer Regulierung eines Luftdurchsatzes von Luftströmungen, welche beispielsweise mittels einer Luftpumpe einer Heiz-/Klimaanlage erzeugt werden. Im Stand der Technik wird die Einflussnahme auf die Strömungsgeschwindigkeit/Luftmenge und/oder die Temperatur häufig über zentrale, also abseits der Luftausströmer selbst angeordnete, Bedienelemente vorgesehen und oder über mechanische Rändel verstellt.
DE 10 2013 113 319 B3 offenbart einen Luftausströmer mit einem verdrehbaren Bedienelement innerhalb der Blende des Luftausströmers, in welchem zwei Lichtleiter zur Visualisierung einer Solltemperatur für das ausströmende Fluid vorgesehen sind. Mittels einer Verdrehung des Bedienelementes kann Einfluss auf die angezeigte Solltemperatur genommen werden.
DE 2014 004 086 U1 offenbart eine Anzeige einer Ist-Temperatur Luftauslässe verlassender Luftströmungen, wozu im Bereich der Luftauslässe angeordnete Temperatursensoren vorgesehen sind. Die Temperatursensoren nehmen Einfluss auf die Intensität eines im Bereich des Luftauslasses ausgeschütteten Lichtes zur Veranschaulichung der Lufttemperatur.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ergonomische und robuste Möglichkeit zur Einflussnahme auf eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine Temperatur eines Fluides zu nehmen, welches durch einen Luftausströmer in ein Fortbewegungsmittel abgegeben wird.
Die vorstehend identifizierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Ansteuerung einer Heiz-/Klimaanlage für ein Fortbewegungsmittel gelöst. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein PKW, Transporter, LKW, Luft- und/oder Wasserfahrzeug sein. Der Luftausströmer dient der Abgabe aufbereiteter Luft zur Einflussnahme auf die Temperatur im Innenraum des Fortbewegungsmittels. Hierzu ist ein Luftausströmer mit einer beispielsweise anteilig bogenförmig begrenzten Luftaustrittsöffnung vorgesehen. Die Luftaustrittsöffnung ist durch eine Blende gegenüber umliegenden Bereichen (z.B. eines Armaturenbrettes) abgegrenzt. Anstatt wie im Stand der Technik verwendete mechanische Bedienelemente wird eine berührungsempfindliche Oberfläche auf der Blende vorgeschlagen, welche beispielsweise eine kapazitive Sensorik aufweisen kann, so dass eine besonders geringe mechanische Nachgiebigkeit erzielt wird. Die Anordnung der Oberfläche an der Blende ermöglicht eine zum Luftausströmer räumlich wie logisch zugehörige Anordnung der berührungsempfindlichen Oberfläche. Eine Auswerteeinheit (z. B. in Form eines programmierbaren Prozessors, eines elektronischen Steuergerätes o. ä.) ist vorgesehen, im Ansprechen auf eine Betätigung der berührungsempfindlichen Oberfläche durch einen Anwender ein Steuersignal zu empfangen. Die berührungsempfindliche Oberfläche dient also der Eingabe eines Anwenderwunsches, im Ansprechen worauf die Auswerteeinheit mit einer entsprechenden Information versorgt wird. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, im Ansprechen auf das Steuersignal einen Parameter eines den Luftausströmer verlassenden Luftstromes zu beeinflussen. Der Parameter kann beispielsweise eine Strömungsgeschwindigkeit, eine Luftmenge, eine Temperatur, eine Ausrichtung des Luftstromes hinsichtlich des Innenraumes oder eine Kombination der vorgenannten Parameter sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die berührungsempfindliche Oberfläche besonders dicht an der Luftaustrittsöffnung anzuordnen. Auf diese Weise wird die intuitive Bedienbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung verbessert. Zudem wird Fläche innerhalb eines Armaturenbrettes des Fortbewegungsmittels, welche bislang für separate Schalter oder andere Bedienelemente zur Einflussnahme auf die Parameter der Luftströmung erforderlich waren, freigegeben. Indem über dies auf mechanische Bedienelemente verzichtet wird, sind Fehlfunktionen aufgrund von Verschmutzungen oder Alterungserscheinungen weniger wahrscheinlich.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Die Anordnung kann eingerichtet sein, in einem Armaturenbrett eines Fortbewegungsmittels angeordnet zu werden. Alternativ kann die Anordnung beispielsweise in einer Mittelkonsole oder einer Türverkleidung vorgesehen werden. Auch die Verkleidung von A-/B-/C- und/oder D-Säulen können zur Unterbringung der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden, sofern in diesen Luftausströmer eingesetzt werden sollen.
Die Blende und alternativ oder zusätzlich die berührungsempfindliche Oberfläche kann bzw. können bogenförmig begrenzt sein. Indem zueinander korrespondierende Radien gewählt werden, kann eine besonders kompakte Einheit geschaffen werden.
Die berührungsempfindliche Oberfläche kann ringsegmentförmig ausgestaltet sein, wobei in einer speziellen Ausführungsform eine kreisringsegmentförmige Ausgestaltung bevorzugt wird. Die beispielsweise um einen gedachten Mittelpunkt der Luftaustrittsöffnung gekrümmten bogenförmigen Kanten der berührungsempfindlichen Oberfläche sind somit im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Mit anderen Worten weisen sie in azimutaler Richtung betrachtet einen konstanten radialen Abstand zueinander auf.
Die berührungsempfindliche Oberfläche kann die Luftaustrittsöffnung anteilig oder vollständig umschließen, um neben dem Austritt des Luftausströmers ausgeführte Tipp- und/oder Wischgesten aufzulösen.
Der Parameter des Luftstromes kann beispielsweise eine Solltemperatur sein, den jeder Anwender entweder für den Luftstrom und/oder für die Innenraumtemperatur vorgibt. Alternativ oder zusätzlich kann der Parameter eine Gebläsestufe definieren, welche die pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge bestimmt. Sofern entsprechende Lamellen zur Einflussnahme auf die Richtung des Luftstromes vorhanden sind, kann der Parameter eine Stellung der Lamellen definieren, durch welche eine vom Anwender gewünschte Position im Innenraum angeblasen wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Änderung des Querschnitts der Fläche des Luftkanals, was eine Änderung der Luftmenge nach sich zieht.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Anordnung eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, welche eingerichtet ist, eine der geänderten Ansteuerung der Heiz-/Klimaanlage entsprechende Anzeige darzustellen. Mit anderen Worten kann die Anzeigeeinrichtung zumindest eine Änderung des wie vorstehend definierten Parameters anzeigen. Hierzu kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise Lichtleitelemente und/oder Leuchtmittel aufweisen, welche beispielsweise als lichtimitierende Dioden ausgeführt sind. Hierbei können unterschiedliche Lichtfarben für unterschiedliche Solltemperaturen stehen. Beispielsweise kann weißes Licht verwendet werden, um auf eine Richtung des Luftstromes und/oder eine Gebläsestufe hinzuweisen. Symbole innerhalb der Anzeigeeinrichtung können als Blende für das ausgeschüttete Licht dienen.
Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise hinter der berührungsempfindlichen Oberfläche angeordnet sein. Hierzu kann die berührungsempfindliche Oberfläche insbesondere transparent ausgestaltet sein, um ein Hindurchtreten des Lichtes zu ermöglichen. Die Anzeigeeinrichtung und die berührungsempfindliche Oberfläche können grundsätzlich nach Art eines sogenannten Touchscreens ausgestaltet sein. Lediglich die erfindungsgemäße Gestaltung ist entsprechend zu adaptieren.
Die Anordnung kann vorteilhafter Weise einen Aktuator und ein Ventil aufweisen. Der Aktuator kann beispielsweise als elektrischer Motor verstanden werden. Das Ventil ist eingerichtet, einen offenen Querschnitt des hinter dem Luftausströmer angeordneten Kanals zu vergrößern beziehungsweise zu verringern. Dies geschieht im Ansprechen auf das Steuersignal, welches den Aktuator zur Veränderung des Parameters der Luftfördermenge erreicht.
Die vorgenannte Anordnung kann in einem Fortbewegungsmittel mehrfach vorhanden sein. Durch eine informationstechnische Verknüpfung (z. B. über einen Bus) kann ein Steuersignal einer der Anordnungen verwendet werden, um entsprechende Parameter einer Vielzahl von Anordnungen oder sämtliche Anordnungen des Fortbewegungsmittels anzusteuern. Auf diese Weise kann der Anwender besonders rasch und ergonomisch Einfluss auf sämtliche Luftströme durch erfindungsgemäße Anordnungen nehmen. Zusätzliche (z. B. zentrale) Bedienelemente zur Einflussnahme auf die Soll-Temperatur, die Lüfterstufe oder die Richtung des Luftstromes können entfallen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Anordnung gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Dies schließt nicht aus, dass mehrere (insbesondere miteinander vernetzte) Anordnungen in dem Fortbewegungsmittel enthalten sind. Die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesem ergebenden Vorteile entsprechen derart ersichtlich denjenigen der vorstehend beschriebenen Anordnung, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Fahrerarbeitsplatzes mit mehreren Luftausströmern gemäß dem Stand der Technik;
2 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Luftausströmers; und
3 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anordnung in einem Strömungskanal.
1 zeigt das Armaturenbrett / den Fahrerarbeitsplatz eines PKWs 10 als Fortbewegungsmittel, welcher über vier Luftausströmer 1 auf Rumpfhöhe des Anwenders verfügt. Etwa an derjenigen Position, an welcher die erfindungsgemäße Anordnung vorzusehen ist, sind gemäß dem Stand der Technik Kipp-/Schiebeelemente 3 zur Einflussnahme auf horizontale und (nicht dargestellte) vertikale Lamellen vorgesehen. Ein Stellrad 2 ist einem jeden Luftausströmer 1 zugeordnet, mittels dessen eine Klappenstellung beeinflusst werden kann, durch welche die Luftfördermenge des jeweiligen Luftausströmers 1 beeinflusst werden kann, indem sein Strömungswiderstand durch Veränderung eines freien Kanalquerschnittes erhöht wird. Die Mechanik der Kipp-/Schieberegler 3 kann insbesondere durch Alterungsprozesse und Verunreinigungen eine ungeeignete Charakteristik der Reibkraft über dem Weg entwickeln.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Luftausströmers 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung. Diese weißt eine berührungsempfindliche, kreisringsegmentförmige Oberfläche auf, welche eine kapazitive Sensorik (nicht dargestellt) umfasst. Die berührungsempfindliche Oberfläche 13 ist transparent ausgestaltet, sodass sich gegenüber übrigen Oberflächenbereichen der Blende 12 keine Stoßfugen o. ä. ergeben. Zur Visualisierung einer aktuell eingestellten Lüfterstufe sind Enden eines Lichtleiters in einem zueinander gleichmäßigen Abstand als Anzeigeeinrichtung hinter der berührungsempfindlichen Oberfläche 13 vorgesehen. In Abhängigkeit der aktuell eingestellten Luftdurchsatzmenge pro Zeiteinheit wird Licht aus einer variablen Vielzahl der Lichtleiterenden 21 ausgeschüttet. Je höher die gewählte Luftdurchsatzmenge, desto mehr Lichtleiterenden werden für die Lichtausschüttung verwendet. Die Luftaustrittsöffnung wird nach außen durch einen Zierring 11 begrenzt, welcher in die Blende 12 eingesetzt ist. Der Zierring 11 kann beispielsweise verchromt und/oder in gebürsteter Edelstahloptik ausgeführt sein. Der Zierring 11 kann beispielsweise metallbeschichtet, geschliffen und poliert sein. Ähnlich kann die Blende 12 geschliffen, poliert und klarlackiert ausgestaltet sein. In etwa in der Mitte der Luftaustrittsöffnung ist ein Betätigungselement 4 vorgesehen, mittels dessen Einfluss auf die Ausrichtung der Lamellen des Luftausströmers 1 genommen werden kann. Das Betätigungselement 4 kann beispielsweise rein mechanisch oder teilelektrisch ausgestaltet sein. Rein mechanische Ausführungen sind im Stand der Technik seit langem bekannt.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Zierring 11 ist aus Richtung des Fahrzeuginnenraums in die Blende 12 eingesetzt. Hinter der Blende 12 sind ein Betätigungselement 4 zur Anpassung einer Ausrichtung der Lamellen sowie eine kreisringsegmentförmige (bogenförmig begrenzte) berührungsempfindliche Oberfläche 13 mit einer integrierten Anzeigeeinrichtung 21 in Form von Lichtleiterenden vorgesehen. Die berührungsempfindliche Oberfläche 13 wird derart hinter der Blende 12 angeordnet, dass Anwendereingaben mittels der kapazitiven Sensorik erkannt und über die Anzeigeeinrichtung 21 quittiert werden können. Hinter der berührungsempfindlichen Oberfläche 13 beziehungsweise der Anzeigeeinrichtung 21 und dem Betätigungselement 4 sind Lamellen 15 in Form eines aktuierten H-Lamellen-Paketes vorgesehen. Diese werden in ein Gehäuse mit aktuiertem V-Lamellen-Paket eingesetzt. In diesem Zusammenhang steht „H“ für „horizontal“, „V“ für „vertikal“. Ein aktuiertes Luftklappenmodul 18 ist eingerichtet, eine Luftklappe 19 als Ventil hinter einer Abschlussklappe 17 in Übereinstimmung mit einer Anwendereingabe anzusteuern. Mit anderen Worten verringert die Luftklappe 19 den freien Kanalquerschnitt und erhöht somit den Strömungswiderstand, sofern der Anwender die Strömungsgeschwindigkeit über die berührungsempfindliche Oberfläche 13 verringert.
Die berührungsempfindliche Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung verringert den Bauraum und die mechanischen Funktionselemente, wodurch eine höhere Gestaltungsfreiheit von Luftauslässen ermöglicht wird. Die berührungsempfindliche Oberfläche muss dabei keine so hohe Auflösung aufweisen, wie sie von berührungsempfindlichen Bildschirmen (Touchscreens) bekannt ist. Beispielsweise reicht für jede Lüfterstufe zur Einstellung einer Lüfterstufe eine einzelne Antenne, welche bei Annäherung eine jeweilige Lüfterstufe repräsentierendes Signal abgibt. Entsprechendes gilt für Temperaturbereiche (z. B. zwischen 18 und 28°C) oder grobstrukturierte Raumwinkelsegmente in Verbindung mit der Beeinflussung einer Luftstromrichtung durch eine elektromotorische Verstellung im Lichtauslass angeordneter Lamellen. Im Ergebnis ermöglicht die vorliegende Erfindung eine erhöhte Funktionssicherheit bei gleichzeitig höherer Wertanmutung und Gestaltungsfreiheit sowie Bauraumersparnis.
Bezugszeichenliste

1: Luftausströmer
2: Stellrad
3: Kipp-/Schiebeelement
4: Betätigungselement
10: PKW
11: Zierring
12: Blende
13: Berührungsempfindliche Oberfläche
15: Lamellenpaket
16: Gehäuse
17: Abschlusskappe
18: Aktuiertes Luftklappenmodul
19: Luftklappe
21: Anzeigeeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013113319 B3 [0003]
DE 2014004086 U1 [0004]

Claims

Anordnung zur Ansteuerung einer Heiz-/Klimaanlage für ein Fortbewegungsmittel (10) umfassend – einen Luftausströmer (1) mit einer durch eine Blende (12) begrenzten Luftaustrittsöffnung – eine berührungsempfindliche, insbesondere kapazitive, Oberfläche (13) auf der Blende (12) und – eine Auswerteeinheit (47), wobei – die berührungsempfindliche Oberfläche (4) eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine Betätigung durch den Anwender ein Steuersignal an die Auswerteeinheit (47) auszugeben, und – die Auswerteeinheit (47) eingerichtet ist, im Ansprechen auf das Steuersignal einen Parameter eines den Luftausströmer (1) verlassenden Luftstromes zu beeinflussen.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei – die Blende (12) und/oder – die Oberfläche (13) bogenförmig begrenzt ist bzw. sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die berührungsempfindliche Oberfläche (13) ringsegmentförmig, insbesondere kreisringsegmentförmig, ausgestaltet ist.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich das Steuersignal auf – eine Solltemperatur und/oder – eine Gebläsestufe und/oder eine Luftmenge pro Zeiteinheit der Heiz-/Klimaanlage und/oder – eine Luftstromrichtung eines die Luftaustrittsöffnung verlassenden Luftstromes bezieht.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend – eine Anzeigeeinrichtung (21), welche eingerichtet ist, eine der geänderten Ansteuerung der Heiz-/Klimaanlage entsprechende Anzeige darzustellen.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinrichtung (21) hinter der berührungsempfindlichen Oberfläche (13) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinrichtung (21) – bogenförmig gestaltet ist und/oder – auf einer gemeinsamen Bogenform angeordnete Lichtleiterenden aufweist.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend – einen Aktuator (18) und – ein Ventil (19), wobei der Aktuator (18) eingerichtet ist, im Ansprechen auf das Steuersignal das Ventil (19) zur Veränderung einer Luftfördermenge anzusteuern.
Anordnung nach Anspruch 8, welche eingerichtet ist, im Ansprechen auf das Steuersignal eine zweite, insbesondere nach Anspruch 8 ausgeführte, Anordnung anzusteuern.
Fortbewegungsmittel umfassend eine Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche.