DE102008064386B4

DE102008064386B4 - Vorrichtungen zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration

Info

Publication number: DE102008064386B4
Application number: DE102008064386A
Authority: DE
Inventors: Kenji Aichi-ken Iida; Hirotaka Aichi-ken Torikai
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2028-12-23
Also published as: JP2009156801A; JP5018465B2; DE102008064386A1

Abstract

Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration, welche einen Kohlendioxydkonzentrationssensor (13), welcher eine Kohlendioxydkonzentration in einem Innenraum eines Fahrzeugs erfasst, und Entscheidungsmittel, welche entscheiden, ob eine Fahrzeug-Vorrichtung (22) abhängig von der Kohlendioxydkonzentration, welche durch den Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) erfasst ist, zu betätigen ist, aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) in einer Oberfläche einer Tür (12) des Fahrzeugs, welche dem Innenraum gegenüberliegt, vorhanden ist, wobei die Vorrichtung darüber hinaus umfasst:
Zeitmessmittel (24), welche die Zeitspanne messen, in welcher die Tür offen gehalten wird;
Mittel zum Erfassen einer Türöffnung, welche basierend auf einer Messung der Zeitmessmittel (24) erfassen, ob die Tür kontinuierlich über eine Zeitspanne offen gehalten worden ist, welche länger oder gleich einer vorbestimmten Zeitspanne ist;
Steuermittel (20), welche eine erfasste Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) über den Ablauf der Messung der Zeitmessmittel (24) validieren; und Einstellmittel, welche einen Referenzwert aktualisieren, indem ein Ausgangswert des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) als der...

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration, welche in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Passagierfahrzeug, angebracht ist, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration, welche die Konzentration von Kohlendioxyd im Insassen-Innenraum eines Fahrzeugs erfasst und bestimmt, ob eine im Fahrzeug befindliche Vorrichtung oder Fahrzeug-Vorrichtung, wie beispielsweise eine Klimaanlage, abhängig von dem erfassten Ergebnis zu betätigen ist.
Nach dem Stand der Technik sind als entsprechender Typ einer Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration Vorrichtungen bekannt, welche beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2006-220623 (D1) und in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2006-38721 (D2) beschrieben sind. Bei diesen Vorrichtungen umfasst ein Kohlendioxydkonzentrationssensor eine Infrarotwärmequelle und ein Paar Erfassungsabschnitte, welche Infrarotstrahlen, die durch die Infrarotwärmequelle abgestrahlt werden, erfassen. Die Erfassungsabschnitte erfassen Infrarotstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen, um auf Veränderungen der Infrarotwärmequelle und von jedem Erfassungsabschnitt über der Zeit reagieren zu können. Indem die Wellenlängen der Infrarotstrahlen, welche von einem der Erfassungsabschnitte erfasst werden, mit den Wellenlängen der Infrarotstrahlen, welche von dem anderen erfasst werden, verglichen werden, werden insbesondere Veränderungen der Wärmequelle und der Erfassungsabschnitte über der Zeit kompensiert. Mit anderen Worten wird die Kohlendioxydkonzentration gemäß der D1 und gemäß der D2 genau abhängig von dem Unterschied zwischen den zwei erfassten Infrarotstrahlen, welche unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, erfasst.
Neben der Tatsache dass diese Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zwei Erfassungsabschnitte benötigen, umfasst jedoch jeder Erfassungsabschnitt Komponenten, wie beispielsweise einen Interferometer-Spiegel und Filter, durch welche Infrarotstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen übertragen werden. Dies kompliziert nachteiligerweise den Aufbau der Vorrichtungen und macht eine erhöhte Anzahl von Komponenten für jede dieser Vorrichtungen erforderlich.
Die japanische offen gelegte Patentveröffentlichung Nr. 2004-148989 (D3) offenbart eine Vorrichtung, welche in der Lage ist, einen erfassten Referenzwert eines Kohlendioxydkonzentrationssensors zu kalibrieren. Insbesondere wird Umgebungsluft in den Innenraum eingeführt und dann der erfasste Referenzwert für den Kohlendioxydkonzentrationssensor abhängig von der Kohlendioxydkonzentration der Umgebungsluft kalibriert.
Wenn bei der D3 Veränderungen bezüglich des Kohlendioxydkonzentrationssensors über der Zeit auftreten, verändert sich der erfasste Referenzwert entsprechend. Dadurch ist es überflüssig, Infrarotstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen, was die Notwendigkeit eliminiert, einen Aufbau vorzusehen, welcher derart kompliziert wie derjenige der D1 und der D2 ist. Die Vorrichtung der D3 wird jedoch bei einem Fahrzeug eingesetzt, welches Kohlendioxyd als Kühlmittel eines Kühlkreislaufs verwendet, um eine Undichtigkeit bezüglich des Kohlendioxydkühlmittels zu entdecken. Daher ist der Kohlendioxydkonzentrationssensor vorzugsweise in einem Luftkanal einer Klimaanlage angeordnet, wie es in der Hauptausführungsform der D3 beschrieben ist. Eine solche Anordnung kompliziert die Erfassung der Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum und eine Steuerung des Betriebs von Fahrzeug-Vorrichtungen, wie beispielsweise einer Lüftungsvorrichtung, abhängig von dem Ergebnis der erfassten Kohlendioxydkonzentration erheblich.
Aus der DE 199 47 904 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines verschlossenen Innenraums eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei mithilfe eines ersten Sensors die Anwesenheit eines Lebewesens in dem Kraftfahrzeug erfasst wird, während mit einem zweiten Sensor ein lebens- oder gesundheitsbedrohender Zustand in dem Kraftfahrzeug ermittelt wird. Der zweite Sensor kann insbesondere in Form eines Kohlendioxid-Sensors ausgestaltet sein.
Darüber hinaus ist aus der DE 197 50 133 C2 eine Vorrichtung zur Regelung der Kohlendioxid-Konzentration im Innenraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei mithilfe eines Infrarot-Gasanalysators die Kohlendioxid-Konzentration in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der Infrarot-Gasabsorbtion erfasst wird. Ein Mikroprozessor vergleicht die gemessene Kohlendioxid-Konzentration mit einem Referenzwert und erzeugt bei Überschreiten des Referenzwerts ein Warnsignal, woraufhin ein Kohlendioxid-Absorbtionsbehälter in den Luftstrom der Lüftungs- oder Klimaanlage des Kraftfahrzeugs geschaltet wird, um die Kohlendioxid-Konzentration im Innenraum des Kraftfahrzeugs zu reduzieren.
Die Druckschrift DE 196 07 637 A1 offenbart eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Zufuhr von Frischluft in den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, wobei beispielsweise die Zufuhr von Frischluft veranlasst wird, wenn ein Kohlendioxid-Sensor eine erhöhte Konzentration von Kohlendioxid in dem Fahrgastbereich anzeigt.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration bereitzustellen, welche Veränderungen eines Kohlendioxydkonzentrationssensors über der Zeit kompensiert, indem Infrarotstrahlen mit einer einzigen Wellenlänge erfasst werden, und welche einfach mit einer geringen Anzahl von Komponenten ausgestaltet ist.
Um die vorab beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration bereitgestellt, welche einen Kohlendioxydkonzentrationssensor, welcher eine Kohlendioxydkonzentration in einem Innenraum eines Fahrzeugs erfasst, und Entscheidungsmittel, welche entscheiden oder bestimmen, ob eine im Fahrzeug befindliche Vorrichtung abhängig von der Kohlendioxydkonzentration, die von dem Kohlendioxydkonzentrationssensor erfasst ist, zu betätigen ist. Der Kohlendioxydkonzentrationssensor ist in einer Oberfläche einer Tür des Fahrzeugs gegenüber dem Innenraum vorhanden. Die Vorrichtung umfasst darüber hinaus Zeitmessmittel, Mittel zur Erfassung einer Türöffnung, Steuermittel und Einstellmittel. Die Zeitmessmittel messen eine Zeitspanne, in welcher die Tür offen ist. Die Mittel zur Erfassung einer Türöffnung erfassen abhängig von einer Messung durch die Zeitmessmittel, ob die Tür kontinuierlich für eine Zeit offen gehalten wird, welche länger oder gleich einer vorbestimmten Zeitspanne ist. Die Steuermittel validieren eine Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors abhängig von dem Ablauf der Messung der Zeitmessmittel. Die Einstellmittel aktualisieren einen Referenzwert, indem ein Ausgabewert des Kohlendioxydkonzentrationssensors als Referenzwert des Kohlendioxydkonzentrationssensors bestimmt wird, wenn die Mittel zur Erfassung einer Türöffnung erfassen, dass die Tür für eine Zeitspanne offen gehalten worden ist, welche größer oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist und wenn die Steuermittel die Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors validiert haben.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen, welche beispielhaft erfindungsgemäße Prinzipien darstellen, erläutert.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Figuren verstanden.
1 ist eine Seitenansicht, welche ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Perspektivdarstellung, welche eine Tür darstellt, in welcher ein bereits in 1 dargestellter Kohlendioxydkonzentrationssensor eingebaut ist.
3 ist eine vergrößerte Vorderansicht, welche den in 2 dargestellten Kohlendioxydkonzentrationssensor darstellt.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Linie 4-4 der 3.
5 ist ein Schaltplan, welcher eine Stromzuführungsstruktur bezüglich des in 3 dargestellten Kohlendioxydkonzentrationssensors darstellt.
6 ist ein Blockdiagramm, welches den elektrischen Aufbau der Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration darstellt.
7 ist ein Flussplan, welcher ein Setzen eines Referenzwerts darstellt, welches bei der in 6 dargestellten Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration durchgeführt wird.
8 ist ein Schaltplan, welcher eine Stromzuführungsstruktur bezüglich eines Kohlendioxydkonzentrationssensors gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Flussplan, welcher ein Setzen eines Referenzwerts darstellt, welches von der in 8 dargestellten Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration durchgeführt wird.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Erste Ausführungsform
Eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird nun mit Bezug zu den 1 bis 7 beschrieben.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist eine Türverkleidung 12a an einer Innenseite einer Tür 12 eines Fahrzeugs 11, beispielsweise an einer Tür 12, welche an der dem Fahrersitz entsprechenden Seite angeordnet ist, befestigt. Eine Tür-Innenleuchte 18 ist in einem unteren Abschnitt der Türverkleidung 12a angeordnet. Eine Lautsprecherverkleidung oder Lautsprecherplatte 19 mit mehreren kleinen Löchern 19a ist auch in dem unteren Abschnitt der Türverkleidung 12a vorhanden. Ein Lautsprecher (nicht dargestellt) ist an der Rückseite der Lautsprecherverkleidung 19 befestigt. Ein Kohlendioxydkonzentrationssensor (welcher im Folgenden einfach als ”Sensor” bezeichnet wird) 13, welcher die Konzentration von Kohlendioxyd erfasst, ist in einer Position (in einem unteren Abschnitt der Lautsprecherverkleidung 19) beabstandet von dem Lautsprecher und auf der Rückseite der Lautsprecherverkleidung 19 angeordnet. Der Sensor 13 ist insbesondere in dem unteren Abschnitt der Türverkleidung 12a und beispielsweise unterhalb der Sitzoberfläche eingebaut. Ein Türschalter 14 (siehe 5 und 6), welcher beim Öffnen der Tür 12 betätigt wird, ist in einer zentralen Säule (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 11 vorhanden.
Mit Bezug auf 3 und 4 weist der Sensor 13 ein kastenähnliches Gehäuse 15, welches an der Lautsprecherverkleidung 19 befestigt ist, eine Wärmequelle 16, welche in dem Gehäuse 15 angeordnet und durch eine Glühlampe, welche Infrarotstrahlen emittiert, ausgebildet ist, und ein Erfassungselement 17, welches in dem Gehäuse 15 um eine vorbestimmte Entfernung beabstandet von der Wärmequelle 16 angeordnet ist, auf. Die Wärmequelle 16 fungiert als eine Infrarotquelle, welche Infrarotstrahlen abstrahlt. Das Innere des Gehäuses 15 kommuniziert mit dem Inneren des Innenraums durch die kleinen Löcher 19a. Das Erfassungselement 17 erfasst das Ausmaß oder den Umfang der Infrarotstrahlen, welche von der Wärmequelle 16 abgestrahlt werden. Dabei ändert sich der Umfang oder Anteil der Infrarotstrahlen, welcher durch die Luft absorbiert wird, in Abhängigkeit von der Konzentration des Kohlendioxids in der Luft in dem Bereich zwischen der Wärmequelle 16 und dem Erfassungselement oder Detektor 17. Das Erfassungselement 17 gibt ein Ausgabesignal abhängig von dem Ausmaß der Veränderung der Infrarotstrahlen aus. Der Sensor 13 erfasst die Kohlendioxydkonzentration der Luft in dem Innenraum, wenn die Tür 12 geschlossen ist, und die Kohlendioxydkonzentration der Umgebungsluft außerhalb des Innenraums, wenn die Tür 12 offen ist. Ein Temperatursensor 25, welcher die Temperatur in dem Gehäuse 15, d. h. die Umgebungstemperatur des Sensors 13, erfasst, ist auf dem Gehäuse 15 angeordnet.
Wie in 5 dargestellt ist, sind die Innenleuchte 18 und der Türschalter 14 in Reihe mit einer Spannungsquelle 30 verbunden. Der Sensor 13 ist damit mit einer Stromzuführungsschaltung der Tür-Innenleuchte 18 verbunden. Wenn der Türschalter 14 betätigt wird, werden der Sensor 13 und die Tür-Innenleuchte 18 mit Strom bzw. Spannung versorgt.
Mit Bezug auf 6 umfasst die Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration eine Steuerung 20 und einen Speicher 21. Die Steuerung 20 fungiert als Entscheidungsmittel, Steuermittel, Mittel zur Erfassung einer Türöffnung und Einstellmittel. Die Steuerung 20 steuert eine im Fahrzeug befindliche Vorrichtung 22 gemäß einem Programm, welches in dem Speicher 21 gespeichert ist. Mit anderen Worten entscheidet die Steuerung 20, ob die im Fahrzeug befindliche Vorrichtung 22, beispielsweise eine Klimaanlage oder ein elektrischer Fensterheber, abhängig von der Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum, welche von dem Sensor 13 bestimmt wird, betätigt wird. Die im oder am Fahrzeug befindliche Vorrichtung oder Fahrzeug-Vorrichtung 22, welche eine Klimaanlage oder ein Fensterheber sein kann, arbeitet als Mittel zur Einführung von Umgebungsluft, welche Umgebungsluft in den Innenraum einführen. Die Steuerung 20 fungiert auch als ein Zeitmesser 24, welcher als Zeitmessmittel dient.
Die Steuerung 20 empfängt ein Ausgabesignal des Sensors 13, ein Signal, welches den Schaltzustand des Türschalters 14 repräsentiert, und ein Ausgabesignal des Temperatursensors 25. Wenn ein Signal, welches anzeigt, dass sich die Tür 12 in einem offenen Zustand befindet, kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitspanne von dem Türschalter 14 ausgegeben worden ist, und wenn die Umgebungstemperatur in einem vorbestimmten Bereich liegt, entscheidet die Steuerung 20, dass die Luft um den Sensor 13 herum eine Referenzluft ist, welche zum Setzen eines Referenzwertes geeignet ist. Wenn die Steuerung 20 entscheidet, dass die Luft um den Sensor 13 herum eine Referenzluft ist, ermittelt die Steuerung 20 ein Ausgabesignal von dem Sensor 13. Insbesondere erfasst die Steuerung 20 über ein Ergebnis, welches von dem Zeitmesser 24 erhalten wird, dass die Tür 12 kontinuierlich für eine Zeitspanne, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, in dem offenen Zustand gehalten worden ist und validiert das Ausgabesignal des Sensors 13 dadurch bzw. erklärt dieses für gültig. Die Steuerung 20 bewirkt auch, dass der Speicher 21 einen Ausgabewert des Sensors 13, welcher einem für die Referenzluft erfassten Wert entspricht, abspeichert, so dass der Ausgabewert als eine Aktualisierung des Referenzwertes der Kohlendioxydkonzentration gesetzt wird.
Im Folgenden wird der Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration, welche die vorab beschriebene Konfiguration aufweist, erläutert.
Wie beschrieben worden ist, wird der Referenzwert der Kohlendioxydkonzentration abhängig von Veränderungen des Sensors 13 über der Zeit aktualisiert und in dem Speicher 21 abgespeichert. Dabei werden unter Steuerung von der Steuerung 20 die den Vorgang repräsentierenden Schritte des Flussplans der 7 nacheinander ausgeführt. Gemäß dem Flussplan wird ein Programm, welches in dem Speicher 21 gespeichert ist, unter der Steuerung von der Steuerung 20 ausgeführt, so dass der Referenzwert des Sensors 13 gesetzt wird.
Insbesondere entscheidet die Steuerung 20 im Schritt S1, ob eine bestimmte Zeitperiode seit dem vorherigen Setzen des Referenzwertes (was das erstmalige oder initiale Setzen einschließt) verstrichen ist. Da die Veränderung des Sensors 13 über der Zeit langsam stattfindet, wird die vorab erwähnte Zeitperiode in Schritt S1 auf ungefähr sechs Monate eingestellt. Wenn die Zeitperiode seit dem vorherigen Setzen des Referenzwertes abgelaufen ist, führt die Steuerung 20 den Schritt S2 durch. In dem Schritt S2 entscheidet die Steuerung 20 aus einem Ausgabesignal des Schalters 14, ob die Tür 12 offen ist. Wenn die Tür 12 geöffnet wird, wobei sich der Türschalter 14 einschaltet, wird die Wärmequelle 16 des Sensors 13 mit Energie versorgt und die Steuerung 20 führt den Schritt S3 aus.
In dem Schritt S3 bewirkt die Steuerung 20, dass die Wärmequelle 16 Wärme erzeugt, veranlasst eine Messung des Sensors 13 bei offener Tür 12 und startet die Zeitmessung durch den Zeitmesser 24. In dem Schritt S4 entscheidet die Steuerung 20, ob eine vorbestimmte Zeitspanne (beispielsweise 60 s) verstrichen ist, seitdem die Tür 12 geöffnet worden ist. Mit anderen Worten entscheidet die Steuerung 20, ob die Tür 12 kontinuierlich über die Zeitspanne, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, offen gehalten worden ist. Die vorbestimmte Zeitspanne wird unter Berücksichtigung der Zeitspanne, über welche hinweg die Tür 12 geöffnet sein muss, damit die Luft in dem Sensor 13 durch die Umgebungsluft ersetzt wird, und der Zeitspanne, welche verstreicht, bevor sich eine Wärmeerzeugung der Wärmequelle 16 stabilisiert hat und sich damit die Ausgabe des erfassten Signalwerts von dem Erfassungselement 17 auch stabilisiert hat, vorgegeben. Wenn der Zeitmesser 24 abläuft, wobei sich das Ausgabesignal des Erfassungselements 17 stabilisiert hat, führt die Steuerung 20 den Schritt S5 durch. In dem Schritt S5 entscheidet die Steuerung 20 abhängig von einem Ausgabewert des Temperatursensors 25, ob die Umgebungstemperatur des Erfassungselements 17 in einem bestimmten Bereich (welcher beispielsweise zwischen 10–30 Grad Celsius beträgt) liegt. Wenn die Umgebungstemperatur in diesem Bereich liegt, wird angezeigt, dass die Genauigkeit des erfassten Ausgangswerts des Erfassungselements 17, welcher der Kohlendioxydkonzentration entspricht, maximal ist.
In dem anschließenden Schritt S6 ermittelt die Steuerung 20 Ergebnisdaten der Kohlendioxydkonzentration, welche von dem Sensor 13 als ein normaler Wert ausgegeben werden. Die Steuerung 20 speichert die erfassten Daten in einem vorbestimmten Bereich des Speichers 21 vorübergehend ab. Mit anderen Worten wird die Ausgabe des Sensors 13 validiert, nachdem die Tür 12 für eine Zeitspanne, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, offen gehalten worden ist. Darüber hinaus werden die erfassten Ergebnisdaten der Kohlendioxydkonzentration als ein aktualisierter Wert des Referenzwertes des Sensors 13 gesetzt und in dem Speicher 21 gespeichert. Gleichzeitig wird der Zeitpunkt der Aktualisierung in den Speicher 21 eingeschrieben. Demzufolge wird unabhängig davon, ob über der Zeit Veränderungen bei dem Sensor 13 aufgetreten sind, die Kohlendioxydkonzentration der Umgebungsluft als der Referenzwert gesetzt. Die Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum wird daher genau durch einen Vergleich zwischen diesem Wert und dem Referenzwert erfasst.
Wenn sich das Fahrzeug in einem normalen Betriebszustand befindet, wird die Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum von dem Sensor 13 erfasst, wobei die Tür 12 in einem geschlossenen Zustand gehalten wird. Der Ausgabewert wird dann mit dem Referenzwert, welcher in dem Speicher 21 gespeichert ist, verglichen. Wenn das Ergebnis zeigt, dass die Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum den Referenzwert um eine vorbestimmte Spanne übersteigt, betätigt die Steuerung 20 die in dem Fahrzeug befindliche Vorrichtung 22, wie beispielsweise einen Fensterheber, so dass die Luft in dem Innenraum durch frische Luft von außen ersetzt wird.
Die Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration gemäß der ersten Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.

(1) Wenn die Luft um den Sensor 13 herum der Referenzluft entspricht, welche eine vorbestimmte Kohlendioxydkonzentration aufweist, wird die Kohlendioxydkonzentration der Referenzluft als der Referenzwert des Sensors 13 gesetzt. Dies macht es für die Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration unnötig, mehrere Erfassungsabschnitte aufweisen zu müssen, welche Infrarotstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen erfassen. Die Vorrichtung umfasst daher nur das Erfassungselement 17, welches Infrarotstrahlen einer Wellenlänge erfasst. Sogar mit dieser Struktur ist die Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration in der Lage, die Veränderungen des Sensors 13 über der Zeit zu kompensieren und die Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum genau zu erfassen. Daher benötigt die Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration keine Interferometer-Spiegel oder Filter, was den Aufbau der Vorrichtung vereinfacht.
(2) Der Sensor 13 ist in dem unteren Abschnitt der Oberfläche der Tür 12, welche dem Innenraum gegenüberliegt, angeordnet. Wenn dementsprechend die Kohlendioxydkonzentration in dem Innenraum ansteigt, erfasst der Sensor 13 in geeigneter Weise, dass sich Kohlendioxyd in einem unteren Abschnitt des Innenraums sammelt. Daher kann die Steuerung 20 die Fahrzeug-Vorrichtung 22, wie beispielsweise den Fensterheber, zu einem geeigneten Zeitpunkt betätigen, um so die Luft in dem Innenraum durch frische Luft zu ersetzen.
(3) Der Sensor 13 ist mit der Stromzuführungsschaltung der Tür-Innenleuchte 18 verbunden, welche in der Oberfläche der Tür gegenüber dem Innenraum angeordnet ist. Es ist daher nicht notwendig, eine Stromzuführungsschaltung speziell für den Sensor 13 bereitzustellen. Der Aufbau der Stromzuführungsschaltung des Sensors 13 wird daher vereinfacht.
(4) Das Innere des Sensors 13 kommuniziert mit den kleinen Löchern 19a der Lautsprecherverkleidung 19 an der Stelle, welche der Rückseite der Lautsprecherverkleidung 19 entspricht, die an der Seite der Tür 12 gegenüber dem Innenraum vorhanden ist. Diese Anordnung stellt eine gleichmäßige Einführung von Luft in dem Innenraum und von Luft außerhalb des Fahrzeugs in den Sensor 13 durch die kleinen Löcher 19a sicher. Die Kohlendioxydkonzentration wird daher optimal gemessen.
(5) Die Steuerung 20 arbeitet für eine vorbestimmte Zeitspanne mit Bezug auf die Zeitmessung des Zeitmessers 24 im Stand-by-Betrieb, bis sich der Ausgangswert des Sensors 13 stabilisiert hat. Nachdem der Zeitmesser 24 abgelaufen ist, wird die Ausgabe des Sensors 13 validiert oder für gültig erklärt. Darüber hinaus wird die Ausgabe des Sensors 13 validiert, wenn die Umgebungstemperatur des Sensors 13 durch den Temperatursensor 25 bestimmt worden ist und in dem vorbestimmten optimalen Bereich liegt. Dies ermöglicht, dass der Sensor 13 einen genauen und stabilen Ausgangswert liefert.

Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform dadurch erläutert, indem hauptsächlich die Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform mit Bezug zu den 8 und 9 beschrieben werden. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich des Vorgehens, welches bei einer negativen Entscheidung dem Schritt S4 folgt. Wenn entschieden worden ist, dass die bestimmte Zeitperiode in Schritt S1 verstrichen ist, aber die Entscheidung, dass die Tür 12 für die Zeitspanne, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, in Schritt S4 nicht getroffen werden konnte, wird der Referenzwert des Sensors 13 aktualisiert und der aktualisierte Wert wird in einer Art und Weise gesetzt, welche sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Mit anderen Worten wird der Referenzwert mittels eines anderen Verfahrens als dem Öffnen der Tür 12 gesetzt, wenn es unwahrscheinlich ist, dass der Referenzwert des Sensors 13 nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitperiode aktualisiert werden kann.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Hilfsschalter 27 parallel zu dem Türschalter 14 verbunden, wie es in 8 dargestellt ist.
Wie in 9 dargestellt ist, führt die Steuerung 20 gemäß dem Flussplan zum Setzen des Referenzwertes Schritte aus, welche zu den Schritten S1 bis S4 der ersten Ausführungsform äquivalent sind. Wenn die Entscheidung, ob die Tür 12 für eine Zeitspanne offen gewesen ist, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, bei Schritt S4 negativ ist, führt die Steuerung 20 den Schritt S8 aus.
Im Schritt S8 entscheidet die Steuerung 20, ob die Umgebungsluft über eine Zeitspanne in den Innenraum eingeführt worden ist, welche länger oder gleich einer vorbestimmten Zeitspanne ist. Eine solche Einführung der Umgebungsluft kann durch Mittel ausgeführt werden, welche andere geeignete Mittel umfassen als das Öffnen der Tür 12, wie beispielsweise ein Öffnen eines Fensters oder eine Einführung der Umgebungsluft durch die Klimaanlage. Die vorbestimmte Zeitspanne, anhand welcher entschieden wird, ob ausreichend Umgebungsluft eingeführt worden ist, entspricht der Zeitspanne, welche erforderlich ist, um die Luft in dem Innenraum durch die Umgebungsluft zu ersetzen, was beispielsweise nach ungefähr 5 Minuten der Fall ist. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne der Einführung der Umgebungsluft schaltet die Steuerung 20 in Schritt S9 den Hilfsschalter 27 ein. Anschließend entscheidet in Schritt S10 die Steuerung 20, wie in Schritt S4, ob die vorbestimmte Zeitspanne, welche zur Stabilisierung der Ausgabe des Sensors 13 und zum Ersetzen der Luft um den Sensor 13 herum erforderlich ist, verstrichen ist. Nachdem die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, führt die Steuerung 20 den Schritt S5 aus, und aktualisiert, wie bei der ersten Ausführungsform, den Referenzwert und schreibt die Aktualisierung in den Speicher 21, wobei die Schritte S5 bis S7 ausgeführt werden.
Dementsprechend hat die Vorrichtung zur Erfassung der Kohlendioxydkonzentration gemäß der zweiten Ausführungsform den folgenden Vorteil.

(6) Auch wenn ein Öffnen der Tür 12 eine Zeitspanne lang, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, über eine längere Zeitperiode nicht aufgetreten ist, wird der Referenzwert abhängig von der Veränderung des Sensors 13 über der Zeit aktualisiert und gesetzt.

Veränderungen
Die erste und die zweite Ausführungsform können wie folgt verändert werden.
Der Sensor 13 kann an irgendeiner geeigneten Stelle in der Türverkleidung 12a und damit auch an einer anderen Stelle als der Lautsprecherverkleidung 19 angeordnet sein.
Die Stromzuführungsschaltung des Sensors 13 kann getrennt von einer Stromzuführungsschaltung der Tür-Innenleuchte 18 vorhanden sein.
Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen ist sichergestellt, dass die Zeitspanne, welche zur Stabilisierung des Sensors 13 erforderlich ist, gleich der Zeitspanne, welche zum Ersetzen der Luft um den Sensor 13 herum erforderlich ist, ist und beide entsprechen der vorbestimmten Zeitspanne. Diese Zeitspannen können allerdings auch getrennt voneinander gemessen werden. Das heißt, die Zeitspannen können unterschiedlich sein.
Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als verdeutlichend und nicht einschränkend anzusehen. Die Erfindung ist nicht auf die darin gezeigten Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und der Äquivalenz der angehängten Ansprüche verändert werden.

Claims

Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration, welche einen Kohlendioxydkonzentrationssensor (13), welcher eine Kohlendioxydkonzentration in einem Innenraum eines Fahrzeugs erfasst, und Entscheidungsmittel, welche entscheiden, ob eine Fahrzeug-Vorrichtung (22) abhängig von der Kohlendioxydkonzentration, welche durch den Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) erfasst ist, zu betätigen ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) in einer Oberfläche einer Tür (12) des Fahrzeugs, welche dem Innenraum gegenüberliegt, vorhanden ist, wobei die Vorrichtung darüber hinaus umfasst: Zeitmessmittel (24), welche die Zeitspanne messen, in welcher die Tür offen gehalten wird; Mittel zum Erfassen einer Türöffnung, welche basierend auf einer Messung der Zeitmessmittel (24) erfassen, ob die Tür kontinuierlich über eine Zeitspanne offen gehalten worden ist, welche länger oder gleich einer vorbestimmten Zeitspanne ist; Steuermittel (20), welche eine erfasste Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) über den Ablauf der Messung der Zeitmessmittel (24) validieren; und Einstellmittel, welche einen Referenzwert aktualisieren, indem ein Ausgangswert des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) als der Referenzwert des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) gesetzt wird, wenn die Mittel zur Erfassung der Türöffnung erfassen, dass die Tür (12) über eine Zeitspanne offen gehalten worden ist, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, und wenn die Steuermittel (20) die Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) validieren.
Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tür-Innenleuchte (18) in einer Innenseite der Tür angeordnet ist, wobei eine Stromzuführungsschaltung der Tür-Innenleuchte (18) in dem Inneren der Tür angeordnet ist, und wobei der Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) mit der Stromzuführungsschaltung der Tür-Innenleuchte (18) verbunden ist.
Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lautsprecherverkleidung (19) in der Innenseite der Tür vorhanden ist, wobei der Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) in einer Rückseite der Lautsprecherverkleidung (19) angeordnet ist.
Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitmessmittel (24) die Zeitspanne messen, bis die Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) stabil ist.
Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor (25), welcher eine Umgebungstemperatur um den Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) herum erfasst, wobei die Steuermittel (20) die Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) basierend auf einem erfassten Ergebnis des Temperatursensors (25) validieren, wenn die Umgebungstemperatur in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlendioxydkonzentrationssensor (13) eine Infrarotstrahlenquelle (16), welche Infrarotstrahlen abstrahlt, und ein einziges Erfassungselement (17), welches um einen vorbestimmten Abstand von der Infrarotstrahlenquelle (16) beabstandet ist, aufweist, wobei das Erfassungselement (17) ein Ausmaß der Infrarotstrahlen erfasst, welches von der Infrarotstrahlenquelle (16) abgestrahlt wird und der Kohlendioxydkonzentration entspricht.
Vorrichtung zur Erfassung einer Kohlendioxydkonzentration nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Mittel (22) zur Einführung von Umgebungsluft, welche von den Entscheidungsmitteln betätigt werden und Umgebungsluft in den Innenraum einführen, wenn die Tür geschlossen ist, wobei, wenn die Mittel zur Erfassung der Türöffnung nicht erfassen, dass die Tür über eine Zeitspanne, welche länger oder gleich der vorbestimmten Zeitspanne ist, kontinuierlich offen gehalten worden ist, die Entscheidungsmittel die Mittel (22) zur Einführung von Umgebungsluft betätigen, um die Umgebungsluft über eine vorbestimmte Zeitspanne hinweg in den Innenraum einzuführen, und wobei, wenn die Steuermittel (20) die Ausgabe des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) validieren, die Einstellmittel den Ausgangswert des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) als den Referenzwert des Kohlendioxydkonzentrationssensors (13) setzen.