CN113709921A - 在车辆中加热脚部的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种在车辆中加热脚部的系统，包括：加热片，用于加热车上人员的脚部，所述加热片位于车辆中的乘客和/或驾驶员的脚部通常所在的位置，并独立于车辆的脚垫；控制装置，用于所述加热片的加热控制和加热温度的监测控制；以及供电装置，用于向所述加热片供电以产生热量。本发明能够独立于车辆脚垫设置脚部加热片，从而提高了加热片设置的便利性，还为加热片设置在加速踏板上提供了可能性。

Description

在车辆中加热脚部的系统
技术领域
本发明属于车辆配件领域，具体涉及在车辆中加热脚部的系统。
背景技术
在冬天天气寒冷的时候，车辆长时间放置在露天的情况下，车辆内的温度会降得很低。如果这时驾驶员和乘客进入车辆内，即使马上打开空调加热，车辆内的地板也还是冰凉的，会感觉冻脚。为此，已经提出在车辆的地板上添加电热脚垫，当地板温度过低时打开电热脚垫，电热脚垫会发热，这样就会感觉很舒适。
现有技术中的一种电热脚垫的方案包括在脚垫的脚踏区四周设有若干个加热丝，在脚踏区内设有若干个加热圈，开关设置在脚垫上，通过车内人员脚踩开关来启动加热系统。此方案需要通过脚踩开关来启动加热系统，这对于经常用脚来踩踏加速踏板或刹车踏板的驾驶员来说显然是不方便的。
另一种方案包括缝合在一起的上层脚垫和下层脚垫，所述上层脚垫的中部与使用者右脚对应的区域为易损保护区，所述易损保护区为柔性高密度聚乙烯材料，所述上层脚垫的其余区域为加热区，所述上层脚垫和下层脚垫之间为布线层，该布线层内对应所述上层脚垫的加热区蛇形布设有电热丝。此方案的目的是为了保护脚垫的长期被踩踏的易损区域，避免在该部位布设电热丝，从而提高脚垫的使用寿命。但是显然，此方案中使用者右脚区域由于没有电热丝，脚垫的加热效果受到影响。
此外，所有上述现有技术方案中的加热系统都是与车辆的脚垫集成在一起的，这样在脚垫或加热系统之一损坏的情况下，必须更换脚垫和加热系统两者，因此在经济上会造成浪费，并且对两者都进行更换也是不方便的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案。
一种在车辆中加热脚部的系统，包括：
-加热片，用于加热车上人员的脚部，所述加热片位于车辆中的乘客和/或驾驶员的脚部通常所在的位置，并独立于车辆的脚垫；
-控制装置，用于所述加热片的加热控制和加热温度的监测控制；以及
-供电装置，用于向所述加热片供电以产生热量。
根据本发明的一个方面，用于驾驶员左脚的加热片设置在驾驶员左脚所在的地板位置处，并且用于驾驶员右脚的加热片设置在加速踏板上。
根据本发明的一个方面，设置在加速踏板上的加热片固定在所述加速踏板上，其他加热片设置在车辆脚垫的下方或者上方并固定于车辆地板上或者固定于车辆脚垫上。
根据本发明的一个方面，所述加热片通过可拆卸的方式固定在车辆地板、车辆脚垫或者加速踏板上。
根据本发明的一个方面，所述加热片由导电发热材料制成。优选地，所述加热片由高温超导材料制成，其材质选用导热及耐磨性能优良的铜基合金，由此能够在一秒内实现加热效果。
根据本发明的一个方面，所述加热片具有基本对应于脚部大小的尺寸和形状。
根据本发明的一个方面，所述加热片上设有温度传感器，用于监测所述加热片的温度，并向所述控制装置反馈监测结果。
根据本发明的一个方面，所述控制装置包括中央控制系统和对应于各个加热片的脚部加热控制部件，所述中央控制系统用于控制加热片的默认加热温度并接收所述温度传感器的反馈，所述脚部加热控制部件用于启动/停止相应加热片的加热和选择相应加热片的加热水平。
根据本发明的一个方面，所述脚部加热控制部件为位于每个车门上的脚部加热控制按钮，通过连续按动所述脚部加热控制按钮能够选择不同的加热等级，并且车门上设有不同的指示灯以用于指示相应的加热等级。
根据本发明的一个方面，所述供电装置为车辆蓄电池，其在所述控制装置的控制下向各个所述加热片供电。
根据本发明的技术方案，通过设置独立于脚垫的脚部加热片，避免了将加热装置集成在脚垫系统中所带来的各种缺陷，例如影响脚垫的寿命、脚垫的制造更为繁琐等。设置独立的脚部加热片的操作非常简便，并且不需要考虑与脚垫在材料和尺寸等方面的相容性问题，因此加热片的材料和尺寸选择具有更大的自由度。
此外，在驾驶过程中驾驶员的右脚大部分时间都搁置在加速踏板上，而非置于车辆地板上，因此通过在加速踏板上设置加热片，为驾驶员的右脚提供了有效加热，使得在寒冷的冬季驾驶员的脚部能够更加舒适和灵活，由此还提高了驾驶安全性。
在本发明中，通过适当选择加热片的材料，可以实现加热片的即刻加热。例如在不到一秒的时间内就可以实现加热效果，因此能产生比暖风机等加热设备更为舒适的加热体验。
总而言之，在严寒和湿冷等不利天气条件下，本发明的在车辆中加热脚部的系统为乘客和驾驶员提供了即刻温暖的舒适体验和享受，由此将辛苦的旅程转变为惬意放松的舒适之旅。
附图说明
图1是本发明的在车辆中加热脚部的系统的一个示例性实施例的功能模块的示意图。
图2是本发明的在车辆中加热脚部的系统的一个示例性实施例的加热片在车辆内的布置的示意图。
图3是本发明的在车辆中加热脚部的系统的一个示例性实施例的位于车门上的脚部加热控制按钮的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。此说明仅以示例的方式给出，而不对本发明构成限制。
参见图1，本发明的在车辆中加热脚部的系统的一个示例性实施例包括：供电装置101，用于向加热脚部的系统供电以产生热量，例如，所述供电装置101为车辆蓄电池；控制装置102，用于所述系统的加热控制和加热温度的监测控制；用于乘客的加热片103，其设置在乘客脚部通常所在的地板位置处；用于驾驶员的加热片104和104′，其中用于驾驶员左脚的加热片104设置在驾驶员的左脚通常所在的地板位置处，而用于驾驶员右脚的加热片104′设置在加速踏板上；以及，设置在所有加热片上的温度传感器105，其能够持续地或间歇地测量加热片的温度，并反馈给控制装置102。
应指出，尽管在图1的示例性实施例中由供电装置101向在车辆中加热脚部的整个系统供电，但是在其它一些实施例中，供电装置可以仅向加热片供电，而控制装置可以自供电，例如电池供电，太阳能供电等；另外，温度传感器也可以自供电，例如电池供电。
在操作中，控制装置可以控制供电装置向加热片的供电，以使加热片达到希望的温度。控制装置的这种供电控制可以是有线的或无线的。
特别地，本发明的在车辆中加热脚部的系统的加热片是独立于车辆脚垫的部件，它可以位于脚垫的下方或者上方，并固定于车辆地板上或者固定于脚垫上。例如，这种加热片可以独立于脚垫制造和安装于车辆上。优选地，所述加热片可以具有薄片状形式，因此其可以隐藏在脚垫下方并固定于车辆地板上，由此不会破坏脚垫的整体性外观。此外，设置在加速踏板上的加热片以这样的方式固定在加速踏板上：即，其设置和固定方式不会妨碍驾驶员对于加速踏板的操作。优选地，这些加热片具有一定的柔性，由此能够很好地贴合在地板、脚垫或加速踏板上，增加了乘客和驾驶员的脚感舒适性。
本发明的加热片优选以可拆卸的方式固定在车辆地板、车辆脚垫或者加速踏板上，以便在加热片出现故障时可以方便地予以更换和维修。例如，加热片通过螺钉连接或卡扣连接或摩擦连接方式与地板或脚垫或加速踏板实现连接。
本发明的加热片可以由任何导电发热材料制成，只要在通电时能够有效产生热量即可。它可以是整片式金属材料，也可以是由细金属丝盘绕而成的片状件。优选地，所述加热片由高温超导材料制成，其材质选用导热及耐磨性能优良的铜基合金，由此能够在一秒内实现加热效果。这种即热式加热大大提升了乘客和驾驶员的舒适体验。
在本发明中，加热片通常具有基本对应于脚部大小的尺寸和形状。当然，加热片也可以具有其它尺寸，以及具有任意形状。这些尺寸和形状由加热的实际需求确定。例如，在极度寒冷的地区，加热片的尺寸可以相应扩大，甚至扩展到加热片形成为整个车辆脚垫。
图2示出了本发明的加热系统的一个示例性实施例的加热片在车辆内的布置的示意图。可以看到，对于车辆后部的乘客座位以及车辆前部右侧的乘客座位，分别在这些座位前方的乘客脚部通常所搁置的地板位置处设置有根据本发明的加热片103。对于驾驶员来说，在他左脚通常所搁置的地板位置处设置有一个较小的加热片104，同时在加速踏板上设置有适配于加速踏板的尺寸和形状的加热片104′。应指出，尽管此附图示出了用于乘客的加热片和用于驾驶员的加热片两者，但是本发明的系统也可以根据实际需要仅包含其中之一。
这些加热片103、104和104′均由控制装置102控制，以达到特定温度。在一些实施例中，所述特定温度可以是加热系统中预先设定的温度，或者是使用时由用户输入的温度。控制装置可实现为具有各种适当的输入装置以接收用户的温度输入，例如语音输入、手动直接输入、或者用户选择与不同温度对应的温度档位等。控制装置可以由各种适当的方式来实现，例如微处理器、专用集成电路、芯片等。
在一些实施例中，控制装置102可以包括中央控制系统和对应于各个加热片的单独的脚部加热控制部件，其中，中央控制系统可以包含在车辆中控系统中，并且与每个加热片有线地或无线地连接，以用于控制所有加热片的默认加热温度，以及接收位于加热片上的温度传感器的反馈。这种温度控制可以采用各种已知的控制算法/操作来实现，这里将不再详细描述。
所述单独的脚部加热控制部件可以采用各种适当的方式来实现。例如，它可以实现为位于每个车门上的单独控制按钮，以用于根据用户的输入来单独控制靠近该车门的加热片的加热。
当然，控制装置102也可以仅实现为中央控制系统，其不仅控制每个加热片的默认加热温度和接收温度传感器的反馈，而且还能够接收用户分别对于各个加热片的加热与否以及加热温度的手动输入或者语音输入，并且分别进行控制。或者，控制装置102也可以仅实现为对应于各个加热片的单独的脚部加热控制部件，而无需中央控制系统。在这种情况下，这些单独的脚部加热控制部件一方面控制相应加热片的默认加热温度和接收温度传感器的反馈，另一方面还可以根据用户的输入来启动/停止相应加热片的加热以及调整加热水平。
图3示出了本发明的在车辆中加热脚部的系统的一个示例性实施例的位于车门上的脚部加热控制按钮的示意图。所述控制按钮可以优选地具有脚部形状的图标，以便于乘客使用。例如，当乘客对于加热片的默认温度不太满意，需要人工调节以升高或降低温度时，他可以通过连续按动他附近的车门上的脚部加热控制按钮来选择不同的加热等级，所述不同的加热等级由不同颜色的指示灯来指示。
优选地，位于每个车门上的单独控制按钮还用于控制靠近该车门的加热片的启动和停止。例如，在用于脚部加热的中央控制系统默认自动打开所有加热片的情况下，乘客可以通过长按他附近的车门上的脚部加热控制按钮来停止他脚下的加热片的加热；或者相反地，在用于脚部加热的中央控制系统默认所有加热片自动关闭的情况下，乘客可以通过长按他附近的车门上的脚部加热控制按钮来启动他脚下的加热片的加热。
在本发明中，如上文所述，在加热片上可以设有温度传感器，用于持续地或间歇地监测所述加热片的温度，并将监测结果反馈给控制装置，以便提供恒定的、安全的加热温度。或者，所述温度传感器也可以邻近加热片设置，而并非设置在其上。所述温度传感器可以是本领域技术人员已知的任何合适类型的温度传感器。所述温度传感器与控制装置之间可以采用各种适当的方式进行通信以传递温度监测结果，例如有线通信或者无线通信等。
本发明的在车辆中加热脚部的系统能够产生以下有益的技术效果：
1)由于加热片独立于脚垫制造和安装，因此加热片在车辆中的设置更加简单和方便；并且，加热片的设计不必局限于与脚垫在材料和尺寸等方面的相容性，因此加热片的材料、尺寸和形状选择具有更大的自由度。
2)通过针对驾驶员的左脚在车辆地板上设置加热片以及针对驾驶员的右脚在加速踏板上设置加热片，为驾驶员的脚部提供了良好的加热，由此不但增加了舒适性，而且提高了驾驶安全性。
3)由于加热片采用即刻加热的导电材料，因此加热片能在极短的时间内(例如不到一秒钟)被加热，从而热量快速传导到乘客和驾驶员的脚部，并且在脚部的周围形成热空气层向上传导，达到温暖腿部和身体的效果。这极大提高了在寒冷地区或者寒冷季节驾车和乘车的舒适性。
此外，对于在雨天驾车和乘车的情况，本发明的在车辆中加热脚部的系统还能够快速烘干被雨水打湿的鞋子，为乘客和驾驶员提供温暖的感受。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种在车辆中加热脚部的系统，包括：
-加热片，用于加热车上人员的脚部，所述加热片位于车辆中的乘客和/或驾驶员的脚部通常所在的位置，并独立于车辆的脚垫；
-控制装置，用于所述加热片的加热控制和加热温度的监测控制；以及
-供电装置，用于向所述加热片供电以产生热量。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用于驾驶员左脚的加热片设置在驾驶员左脚所在的地板位置处，并且用于驾驶员右脚的加热片设置在加速踏板上。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，设置在加速踏板上的加热片固定在所述加速踏板上，其他加热片设置在车辆脚垫的下方或者上方并固定于车辆地板上或者固定于车辆脚垫上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述加热片通过可拆卸的方式固定在车辆地板、车辆脚垫或者加速踏板上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述加热片由高温超导材料制成，其材质选用导热及耐磨性能优良的铜基合金，从而能够在一秒内实现加热。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述加热片具有基本对应于脚部大小的尺寸和形状。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述加热片上设有温度传感器，用于监测所述加热片的温度，并向所述控制装置反馈监测结果。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制装置包括中央控制系统和对应于各个加热片的脚部加热控制部件，所述中央控制系统用于控制加热片的默认加热温度并接收所述温度传感器的反馈，所述脚部加热控制部件用于启动/停止相应加热片的加热和选择相应加热片的加热水平。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述脚部加热控制部件包括位于每个车门上的脚部加热控制按钮，通过连续按动所述脚部加热控制按钮能够选择不同的加热等级，并且车门上设有不同的指示灯以用于指示相应的加热等级。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述供电装置为车辆蓄电池，其在所述控制装置的控制下向各个所述加热片供电。
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