DE102019000703A1 - Electric radiant heater for a vehicle and method for operating electric radiant heating - Google Patents

Electric radiant heater for a vehicle and method for operating electric radiant heating Download PDF

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Antoni Jansohn
Christoph Menzel
Benno Stamp
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0236—Industrial applications for vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrische Strahlungsheizung (1) für ein Fahrzeug (3), insbesondere für einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs (3), aufweisend eine Heizeinrichtung (5), ein Schaltelement (7) sowie eine Regeleinrichtung (9) und eine Auswerteeinrichtung (11), wobei die Regeleinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Heizeinrichtung (5) mittels einer Pulsweitenmodulation zu betreiben, wobei das Schaltelement (7) dazu eingerichtet ist, in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung (5) mit der Regeleinrichtung (9) zu verbinden und in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung (5) mit der Auswerteeinrichtung (11) zu verbinden, wobei die Auswerteeinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Kapazität der Heizeinrichtung (5) zu messen.The invention relates to an electric radiant heater (1) for a vehicle (3), in particular for a passenger compartment of a vehicle (3), comprising a heating device (5), a switching element (7) and a control device (9) and an evaluation device (11). wherein the control device (9) is adapted to operate the heating device (5) by means of a pulse width modulation, wherein the switching element (7) is adapted to the heating device (5) with the control device (9) in an on phase of the pulse width modulation to connect and in an off-phase of the pulse width modulation, the heater (5) to connect to the evaluation device (11), wherein the evaluation device (11) is adapted to measure the capacity of the heater (5) in an off phase of the pulse width modulation ,

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Strahlungsheizung für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Strahlungsheizung.The invention relates to an electric radiant heater for a vehicle and to a method for operating an electric radiant heater.

Heizeinrichtungen zum Beheizen eines Innenraums eines Fahrzeugs sind grundsätzlich bekannt. Bei konventionellen Fahrzeugen, das heißt Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor, wird Abwärme des Motors zum Beheizen des Innenraums genutzt. Insbesondere bei großen Fahrzeugen wie beispielsweise Sport Utility Vehicles (SUV's) oder Vans/Kleinbussen mit großem Innenraum wird jedoch eine große Energiemenge benötigt, um die Luft des gesamten Innenraums aufzuheizen. Dies ist insbesondere problematisch bei Fahrzeugen mit keinem oder nur einem verkleinerten konventionellen Antrieb, wie beispielsweise Hybridfahrzeuge oder reine Elektrofahrzeuge.Heating means for heating an interior of a vehicle are basically known. In conventional vehicles, that is vehicles with an internal combustion engine, waste heat from the engine is used to heat the interior. However, in large vehicles such as sport utility vehicles (SUVs) or vans / minibuses with a large interior, however, a large amount of energy is needed to heat the air of the entire interior. This is particularly problematic for vehicles with no or only a smaller conventional drive, such as hybrid vehicles or pure electric vehicles.

Eine effektive Möglichkeit um Wärme in den Innenraum eines Fahrzeugs einzubringen sind Strahlungsheizungen, wobei diese physikalisch bedingt hohe Oberflächentemperaturen benötigen, um effizient betrieben werden zu können. Diese Temperaturen übertreffen in den meisten Fällen den Schwellenwert für Verbrennungen bei Berührung mit der Haut. Aufgrund der Wirkweise sollte die Strahlungsheizung jedoch möglichst personennah installiert sein, weswegen aufgrund der Erreichbarkeit die Gefahr von Verbrennungen erhöht wird. Eine entsprechende Sicherheitssensorik ist demgemäß unverzichtbar, sollte jedoch möglichst kostengünstig und der Integrationsaufwand möglichst gering sein.An effective way to bring heat into the interior of a vehicle are radiation heaters, which physically require high surface temperatures in order to operate efficiently. These temperatures in most cases exceed the threshold for burns on contact with the skin. Due to the mode of action, however, the radiant heating should be installed as close to the person as possible, which is why the risk of burns is increased due to the accessibility. A corresponding safety sensor is therefore indispensable, but should be as cost-effective as possible and the integration effort as low as possible.

Bisherige Sicherheitssensorik für im Fahrzeug angeordnete Strahlungsheizungen verfügen über extra Sensoren, wobei diese zusätzlichen Sensoren durch entsprechende sensorische Flächen oder Antennen gebildet werden. Eine solche Sicherheitssensorik geht beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 221 116 A1 hervor. Diese deutsche Offenlegungsschrift offenbart eine elektrische Strahlungsheizung für einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, die ein Gehäuse mit einer Strahlungsöffnung, ein Strahlungsheizelement und eine die Strahlungsöffnung abdeckende transparente Sichtscheibe zum Hindurchlassen von Strahlung aufweist, sowie weiterhin eine im Bereich des Gehäuses auf der Seite der Strahlungsöffnung angeordnete Abstandsmessvorrichtung, eine Steuerelektronik zur Versorgung des Strahlungsheizelements mit elektrischer Energie und eine Regelvorrichtung zur Regelung einer Abgabe von elektrischer Leistung an das Strahlungsheizelement. Die Steuerelektronik ist mit der Abstandsmessvorrichtung und mit der Regelvorrichtung verbunden und dazu angepasst, durch Ansteuerung der Regelvorrichtung eine elektrische Leistungsabgabe an die Infrarotröhre in Abhängigkeit von einem Abstandssignal der Abstandsmessvorrichtung zu verändern. Die zusätzliche Sicherheitssensorik macht die Strahlungsheizung deutlich komplexer - wodurch die Fehleranfälligkeit steigen kann - sowie teurer. Es wäre demgemäß wünschenswert, wenn eine Sicherheitssensorik auf einfache Art und Weise erreicht werden könnte.Previous safety sensors for radiation heaters disposed in the vehicle have extra sensors, these additional sensors being formed by corresponding sensory surfaces or antennas. Such safety sensors, for example, from the German patent application DE 10 2012 221 116 A1 out. This German Offenlegungsschrift discloses an electric radiant heater for a passenger compartment of a motor vehicle having a housing with a radiation opening, a radiant heater and the radiation aperture covering transparent lens for transmitting radiation, and further arranged in the region of the housing on the side of the radiation opening distance measuring device, an electronic control unit for supplying the radiant heater with electrical energy and a control device for controlling a delivery of electrical power to the radiant heater. The control electronics is connected to the distance measuring device and the control device and adapted to change by driving the control device, an electrical power output to the infrared tube in response to a distance signal of the distance measuring device. The additional safety sensor makes the radiant heating significantly more complex - which can increase the susceptibility to errors - and more expensive. It would accordingly be desirable if a safety sensor could be achieved in a simple manner.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Strahlungsheizung für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Strahlungsheizung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention is therefore based on the object to provide an electric radiant heater for a vehicle and a method for operating an electric radiant heater, wherein said disadvantages do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüche sowie den im Folgenden genannten Ausführungsbeispielen und Ausführungsformen.The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the following embodiments and embodiments.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine elektrische Strahlungsheizung für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs, geschaffen wird, aufweisend eine Heizeinrichtung, ein Schaltelement sowie eine Regeleinrichtung und eine Auswerteeinrichtung. Gekennzeichnet wird die elektrische Strahlungsheizung dadurch, dass die Regeleinrichtung dazu eingerichtet ist, die Heizeinrichtung mittels einer Pulsweitenmodulation zu betreiben, wobei das Schaltelement dazu eingerichtet ist, in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung mit der Regeleinrichtung zu verbinden und in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung mit der Auswerteeinrichtung zu verbinden, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation, in welcher die Auswerteeinheit mit der Heizeinrichtung über das Schaltelement elektrisch verbunden ist, die Kapazität der Heizeinrichtung zu messen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass es auf einfache Art und Weise ermöglicht wird, eine Sicherheitssensorik auszubilden, welche die Präsenz eines menschlichen Körperteils in der Nähe der Heizeinrichtung detektieren kann.The object is achieved in particular by providing an electric radiant heater for a vehicle, in particular for a passenger compartment of a vehicle, comprising a heating device, a switching element and a control device and an evaluation device. The electric radiation heating is characterized in that the regulating device is set up to operate the heating device by means of a pulse width modulation, wherein the switching element is adapted to connect the heating device to the control device in an on phase of the pulse width modulation and in an off phase of Pulse width modulation to connect the heater to the evaluation, wherein the evaluation device is adapted to measure the capacity of the heater in an off phase of the pulse width modulation, in which the evaluation unit is electrically connected to the heater via the switching element. This has the particular advantage that it is possible in a simple manner to form a safety sensor which can detect the presence of a human body part in the vicinity of the heating device.

In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll unter der Passage, dass „das Schaltelement dazu eingerichtet ist, in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung mit der Regeleinrichtung zu verbinden und in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung mit der Auswerteeinrichtung zu verbinden“ verstanden werden, dass zwischen der Regeleinrichtung und dem Schaltelement eine Wirkverbindung besteht, wobei die Regeleinrichtung dem Schaltelement übermittelt, wann eine An-Phase und wann eine Aus-Phase vorliegt. Mit anderen Worten wird durch die Wirkverbindung zwischen der Regeleinrichtung und dem Schaltelement eine Synchronisation mittels Ansteuern des Schaltelements durch die Regeleinrichtung in Abhängigkeit der Pulsweitenmodulation erzielt.In connection with the present invention, the passage is understood to mean that "the switching element is designed to connect the heating device to the control device in an on phase of the pulse width modulation and to connect the heating device to the evaluation device in an off phase of the pulse width modulation" be that between the control device and the switching element is an operative connection, wherein the control device transmits the switching element when an on-phase and when an off-phase is present. In other words, a synchronization by means of the active connection between the control device and the switching element Controlling the switching element achieved by the control device as a function of the pulse width modulation.

In einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass anhand der gemessenen Kapazität bestimmt wird, ob in der Nähe der Heizeinrichtung ein Objekt präsent ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Sicherheitssensorik ausgebildet werden kann, insbesondere ein Körperteil eines Lebewesens in der Nähe der Heizeinrichtung detektiert werden.In a first development of the invention, it is provided that it is determined on the basis of the measured capacitance whether an object is present in the vicinity of the heating device. This has the particular advantage that a safety sensor system can be formed in a simple manner, in particular a body part of a living being in the vicinity of the heating device can be detected.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pulsweitenmodulation der Regeleinrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Kapazität ausgeführt, insbesondere durchgeführt, wird.According to a development of the invention, it is provided that the pulse width modulation of the control device is executed, in particular carried out, as a function of the measured capacitance.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Objekt um ein belebtes Objekt handelt. Insbesondere belebte Objekte, wie beispielsweise Körperteile von Lebewesen, sind für hohe Temperaturen empfindlich. Aber auch andere Gegenstände wie beispielsweise Plastikflaschen mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, können bei einer zu hohen Wärmeeinwirkung schmelzen und gegebenenfalls durch eine zu starke Erwärmung zu einer Rauchbildung und schlimmstenfalls zu einem Brand führen.According to a further development of the invention, it is provided that the object is an animated object. In particular, living objects, such as body parts of living things, are sensitive to high temperatures. But other items such as plastic bottles with a liquid, especially water, can melt at too high a heat and possibly lead by excessive heating to smoke and at worst to a fire.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung mindestens ein Heizelement, vorzugsweise zwei, drei oder vier Heizelemente, aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine gezielte Wärmeeinwirkung durch die Strahlungsheizung erzielt werden kann.According to one embodiment of the invention, it is provided that the heating device has at least one heating element, preferably two, three or four heating elements. This has the particular advantage that in a simple manner a targeted heat effect can be achieved by the radiant heater.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung, insbesondere das mindestens eine Heizelement, eine Mäanderstruktur aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass durch die Mäanderstruktur eine besonders effiziente Emission von Heizstrahlung erzielt werden kann.According to a development of the invention, it is provided that the heating device, in particular the at least one heating element, has a meandering structure. This has the particular advantage that a particularly efficient emission of heating radiation can be achieved by the meander structure.

Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung, insbesondere das mindestens eine Heizelement, als flächiger Leiter ausgebildet ist. Dies hat ebenfalls den Vorteil, dass auf besonders einfache und effiziente Art und Weise eine Heizstrahlung emittiert werden kann.Alternatively or additionally, it is provided that the heating device, in particular the at least one heating element, is designed as a flat conductor. This also has the advantage that a radiant heat can be emitted in a particularly simple and efficient manner.

Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung, insbesondere das mindestens eine Heizelement, durch eine elektrisch leitende Beschichtung gebildet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass durch die Beschichtung auch komplexe und/oder konturierte Oberflächen mit einer Heizeinrichtung ausgebildet werden können.Alternatively or additionally, it is provided that the heating device, in particular the at least one heating element, is formed by an electrically conductive coating. This has the particular advantage that even complex and / or contoured surfaces can be formed with a heating device by the coating.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Objekt, insbesondere das belebte Objekt, ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Hand, Fuß, Bein, Finger, Kopf, Schulter, Arm, Rücken und Unterschenkel eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen und/oder eines Tieres.According to one embodiment of the invention, it is provided that the object, in particular the living object, is selected from a group consisting of hand, foot, leg, finger, head, shoulder, arm, back and lower leg of a living being, in particular a human and / or of an animal.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dadurch geprüft wird, ob die gemessene Kapazität der Heizeinrichtung einen definierten und/oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Hierdurch ist auf einfache Art und Weise möglich, eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, festzustellen.According to one embodiment of the invention, it is provided that a presence of an object, in particular an animated object, is checked by whether the measured capacity of the heating device exceeds a defined and / or predefinable threshold value. This makes it possible in a simple manner to detect a presence of an object, in particular an animated object.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Regeleinrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Kapazität, insbesondere beim Erfassen einer Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dazu eingerichtet ist, eine Reduzierung der Heizleistung zu bewirken oder eine Reduzierung der Heizleistung auf Null zu bewirken. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass präzise durch die Regeleinrichtung die Heizleistung derart gesteuert werden kann, dass die Objekte, insbesondere belebten Objekte, keinen Schaden nehmen.According to one embodiment of the invention, it is provided that the control device is set up as a function of the measured capacitance, in particular when detecting a presence of an object, in particular an animated object, to effect a reduction of the heating power or to bring about a reduction of the heating power to zero. This has the particular advantage that the heating power can be precisely controlled by the control device in such a way that the objects, in particular live objects, are not damaged.

Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Strahlungsheizung gemäß der Erfindung geschaffen wird, wobei folgende Schritte ausgeführt werden:

  1. a) Verbinden der Heizeinrichtung mit der Auswerteeinrichtung mittels des Schaltelements in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation,
  2. b) Messen einer Kapazität der Heizeinrichtung mittels der Auswerteeinrichtung,
  3. c) Verbinden der Heizeinrichtung mit der Regeleinrichtung mittels des Schaltelements in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation,
  4. d) Steuern der Heizeinrichtung mittels der Regeleinrichtung, vorzugsweise auf eine vorgebbare Temperatur, in Abhängigkeit der in Verfahrensschritt b) gemessenen Kapazität der Heizeinrichtung.
The object is also achieved in particular by providing a method for operating an electric radiant heater according to the invention, wherein the following steps are carried out:
  1. a) connecting the heating device to the evaluation device by means of the switching element in an off phase of the pulse width modulation,
  2. b) measuring a capacity of the heating device by means of the evaluation device,
  3. c) connecting the heating device to the control device by means of the switching element in an on phase of the pulse width modulation,
  4. d) controlling the heating device by means of the control device, preferably to a predeterminable temperature, depending on the measured in step b) capacity of the heater.

Dies hat insbesondere den Vorteil, dass es auf einfache Art und Weise ermöglicht wird, eine Präsenz eines Objekts, insbesondere eines belebten Objekts, in der Nähe der Heizeinrichtung zu detektieren.This has the particular advantage that it is possible in a simple manner to detect a presence of an object, in particular a living object, in the vicinity of the heating device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass anhand der gemessenen Kapazität bestimmt wird, ob in der Nähe der Heizeinrichtung ein Objekt präsent ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Heizleistung in Abhängigkeit einer Präsenz eines Objekts in der Nähe der Heizeinrichtung gesteuert werden kann.According to one embodiment of the invention, it is provided that it is determined on the basis of the measured capacitance whether an object is present in the vicinity of the heating device. This has the particular advantage that the heating power in dependence a presence of an object in the vicinity of the heater can be controlled.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Verfahrensschritt d) die Regeleinrichtung in Abhängigkeit der in Verfahrensschritt b) gemessenen Kapazität, insbesondere beim Erfassen einer Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, eine Reduzierung der Heizleistung oder eine Reduzierung der Heizleistung auf Null bewirkt. Hierdurch kann präzise und effizient bewirkt werden, dass sich in der Nähe der Heizeinrichtung befindliche Objekte, insbesondere belebten Objekte, durch die Heizeinrichtung keinen Schaden erleiden.According to a development of the invention, it is provided that in method step d) the control device effects a reduction of the heating power or a reduction of the heating power to zero as a function of the capacitance measured in method step b), in particular when detecting a presence of an object, in particular an animated object. As a result, it can be precisely and efficiently effected that objects located in the vicinity of the heating device, in particular live objects, are not damaged by the heating device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dadurch geprüft wird, ob bei der Messung der Kapazität der Heizeinrichtung ein definierter und/oder vorgebbarer Schwellenwert überschritten wird. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise ein einfacher zu überprüfender Sachverhalt dazu genutzt werden, um zu überprüfen, ob eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, vorliegt.According to a development of the invention, it is provided that a presence of an object, in particular an animated object, is checked by whether a defined and / or specifiable threshold value is exceeded during the measurement of the capacity of the heating device. As a result, a simple subject to be checked can be used in a simple manner to check whether a presence of an object, in particular an animated object, is present.

Zur Erfindung gehört auch ein Fahrzeug, welches eine elektrische Strahlungsheizung gemäß der Erfindung aufweist. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, die schon in Zusammenhang mit der elektrischen Strahlungsheizung und dem Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Strahlungsheizung genannt wurden.The invention also includes a vehicle having an electric radiant heater according to the invention. In connection with the vehicle, in particular, the advantages that have already been mentioned in connection with the electric radiant heating and the method for operating an electric radiant heater arise.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Dabei zeigen:

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der elektrischen Strahlungsheizung,
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der elektrischen Strahlungsheizung,
  • 3 eine schematische Darstellung eines Ablaufs gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens.
Showing:
  • 1 a first embodiment of the electric radiant heater,
  • 2 another embodiment of the electric radiant heater,
  • 3 a schematic representation of a process according to an embodiment of the method.

In 1 ist eine elektrische Strahlungsheizung 1 für ein Fahrzeug 3 (wobei von dem Fahrzeug 3 nur eine elektrische Strahlungsheizung 1 abgebildet ist), insbesondere für einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs 3, aufweisend eine Heizeinrichtung 5, ein Schaltelement 7 sowie eine Regeleinrichtung 9 und eine Auswerteeinrichtung 11. Ferner ist vorgesehen, dass die Regeleinrichtung 9 dazu eingerichtet ist, die Heizeinrichtung 5 mittels einer Pulsweitenmodulation zu betreiben. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Schaltelement 7 dazu eingerichtet ist, in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung 5 mit der Regeleinrichtung 9 zu verbinden und in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung 5 mit der Auswerteeinrichtung 11 zu verbinden. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation, in welcher die Auswerteeinheit 11 mit der Heizeinrichtung 5 über das Schaltelement 7 elektrisch verbunden ist, die Kapazität der Heizeinrichtung 5 zu messen.In 1 is an electric radiant heater 1 for a vehicle 3 (being from the vehicle 3 only an electric radiant heater 1 is shown), in particular for a passenger compartment of a vehicle 3 comprising a heater 5 , a switching element 7 and a control device 9 and an evaluation device 11 , It is further provided that the control device 9 to set up the heater 5 to operate by means of a pulse width modulation. Furthermore, it is provided that the switching element 7 is configured to, in an on-phase of the pulse width modulation, the heater 5 with the control device 9 to connect and in an off phase of the pulse width modulation, the heater 5 with the evaluation device 11 connect to. In addition, it is provided that the evaluation device is set up in an off phase of the pulse width modulation, in which the evaluation unit 11 with the heater 5 over the switching element 7 electrically connected, the capacity of the heater 5 to eat.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass anhand der gemessenen Kapazität bestimmt wird, ob in der Nähe der Heizeinrichtung 5 ein Objekt präsent ist.Furthermore, it is preferably provided that, based on the measured capacitance, it is determined whether in the vicinity of the heating device 5 an object is present.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass es sich bei dem Objekt um ein belebtes Objekt handelt.Furthermore, it is preferably provided that the object is an animated object.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Heizeinrichtung mindestens ein Heizelement 13, vorzugsweise zwei oder drei oder vier Heizelemente 13, aufweist. In den 1 und 2 ist eine elektrische Strahlungsheizung 1 gezeigt, welche ein Heizelement 13 aufweist.Furthermore, it is preferably provided that the heating device has at least one heating element 13 , preferably two or three or four heating elements 13 , having. In the 1 and 2 is an electric radiant heater 1 shown which a heating element 13 having.

Ferner ist der 1 zu entnehmen, dass die Heizeinrichtung 5, insbesondere das mindestens eine Heizelement 13, eine Mäanderstruktur aufweist.Furthermore, the 1 to see that the heater 5 , in particular the at least one heating element 13 , Has a meander structure.

Den 1 und 2 zu entnehmen, dass das Schaltelement 7 elektrisch mittels der Leitungen 15 mit der Heizeinrichtung 5, insbesondere mit dem mindestens einen Heizelement 13, verbunden ist. Darüber hinaus ist den 1 und 2 zu entnehmen, dass das Schaltelement 7 elektrisch mittels der Leitungen 17 mit der Regeleinrichtung 9 sowie mittels der Leitungen 19 mit der Auswerteeinrichtung 11 verbunden ist.The 1 and 2 to see that the switching element 7 electrically by means of the cables 15 with the heater 5 , in particular with the at least one heating element 13 , connected is. In addition, the 1 and 2 to see that the switching element 7 electrically by means of the cables 17 with the control device 9 and by means of the lines 19 with the evaluation device 11 connected is.

Darüber hinaus ist den 1 und 2 zu entnehmen, dass zwischen der Regeleinrichtung 9 eine Schaltelement-Wirkverbindung 21, insbesondere Kommunikationsverbindung, einerseits zu dem Schaltelement 7 und andererseits eine Auswerteeinheit-Wirkverbindung 23, insbesondere Kommunikationsverbindung, zu der Auswerteeinheit 11 besteht.In addition, the 1 and 2 to see that between the control device 9 a switching element operative connection 21 , in particular communication connection, on the one hand to the switching element 7 and on the other hand, an evaluation unit active connection 23 , in particular communication connection, to the evaluation unit 11 consists.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche oder funktionsgleiche Teile.Like reference numerals designate the same or functionally identical parts in all figures.

In 2 ist gezeigt, dass die Heizeinrichtung 5, insbesondere das mindestens eine Heizelement 13, als flächiger Leiter ausgebildet ist.In 2 is shown that the heater 5 , in particular the at least one heating element 13 , is designed as a flat conductor.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Heizeinrichtung 5, insbesondere das mindestens eine Heizelement 13, durch eine elektrisch leitende Beschichtung gebildet ist.Furthermore, it is preferably provided that the heating device 5 , in particular the at least one heating element 13 , is formed by an electrically conductive coating.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Objekt, insbesondere das belebte Objekt, ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Hand, Fuß, Bein, Finger, Kopf, Schulter, Arm, Rücken und Unterschenkel eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen und/oder eines Tieres.Furthermore, it is preferably provided that the object, in particular the living object, is selected from a group consisting of hand, foot, Leg, fingers, head, shoulder, arm, back and lower leg of a living being, especially a human and / or an animal.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dadurch geprüft wird, ob die gemessene Kapazität der Heizeinrichtung 5 einen definierten und/oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.Furthermore, it is preferably provided that a presence of an object, in particular an animated object, is checked by whether the measured capacity of the heating device 5 exceeds a defined and / or predefinable threshold.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Regeleinrichtung 9 in Abhängigkeit der gemessenen Kapazität, insbesondere beim Erfassen einer Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dazu eingerichtet ist, eine Reduzierung der Heizleistung zu bewirken oder eine Reduzierung der Heizleistung auf Null zu bewirken.Furthermore, it is preferably provided that the control device 9 depending on the measured capacitance, in particular when detecting a presence of an object, in particular an animated object, is arranged to effect a reduction of the heating power or to bring about a reduction of the heating power to zero.

3 ist schematisch ein Ablaufplan einer Ausführungsform des Verfahrens zu entnehmen, wobei folgende Schritte ausgeführt werden:

  1. a) Verbinden der Heizeinrichtung 5 mit der Auswerteeinrichtung 11 mittels des Schaltelements 7 in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation,
  2. b) Messen einer Kapazität der Heizeinrichtung 5 mittels der Auswerteeinrichtung 11,
  3. c) Verbinden der Heizeinrichtung 5 mit der Regeleinrichtung 9 mittels des Schaltelements 7 in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation,
  4. d) Steuern der Heizeinrichtung 5 mittels der Regeleinrichtung 9, vorzugsweise auch eine vorgebbare Temperatur, in Abhängigkeit der in Verfahrensschritt b) gemessenen Kapazität der Heizeinrichtung 5.
3 schematically a flowchart of an embodiment of the method can be seen, wherein the following steps are performed:
  1. a) connecting the heater 5 with the evaluation device 11 by means of the switching element 7 in an off phase of the pulse width modulation,
  2. b) measuring a capacity of the heater 5 by means of the evaluation device 11 .
  3. c) connecting the heater 5 with the control device 9 by means of the switching element 7 in an on phase of the pulse width modulation,
  4. d) controlling the heater 5 by means of the control device 9 , preferably also a predeterminable temperature, depending on the measured in process step b) capacity of the heater 5 ,

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass anhand der gemessenen Kapazität bestimmt wird, ob in der Nähe der Heizeinrichtung 5 ein Objekt präsent ist.Furthermore, it is preferably provided that, based on the measured capacitance, it is determined whether in the vicinity of the heating device 5 an object is present.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in Verfahrensschritt d) die Regeleinrichtung 9 in Abhängigkeit der in Verfahrensschritt b) gemessenen Kapazität, insbesondere beim Erfassen einer Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, eine Reduzierung der Heizleistung oder eine Reduzierung der Heizleistung auf Null bewirkt.Furthermore, it is preferably provided that in process step d) the control device 9 as a function of the capacitance measured in method step b), in particular when detecting a presence of an object, in particular an animated object, a reduction of the heating power or a reduction of the heating power to zero.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dadurch geprüft wird, ob bei der Messung der Kapazität der Heizeinrichtung 5 ein definierter und/oder vorgebbarer Schwellenwert überschritten wird.Furthermore, it is preferably provided that a presence of an object, in particular an animated object, is checked by whether in the measurement of the capacity of the heating device 5 a defined and / or predefinable threshold is exceeded.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012221116 A1 [0004]DE 102012221116 A1 [0004]

Claims (10)

Elektrische Strahlungsheizung (1) für ein Fahrzeug (3), insbesondere für einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs (3), aufweisend eine Heizeinrichtung (5), ein Schaltelement (7) sowie eine Regeleinrichtung (9) und eine Auswerteeinrichtung (11), wobei - die Regeleinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Heizeinrichtung (5) mittels einer Pulsweitenmodulation zu betreiben, wobei - das Schaltelement (7) dazu eingerichtet ist, in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung (5) mit der Regeleinrichtung (9) zu verbinden und in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Heizeinrichtung (5) mit der Auswerteeinrichtung (11) zu verbinden, - wobei die Auswerteeinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation die Kapazität der Heizeinrichtung (5) zu messen.Electric radiant heater (1) for a vehicle (3), in particular for a passenger compartment of a vehicle (3), comprising a heating device (5), a switching element (7) and a control device (9) and an evaluation device (11) - The control device (9) is adapted to operate the heater (5) by means of a pulse width modulation, wherein - The switching element (7) is adapted to connect the heater (5) with the control device (9) in an on-phase of the pulse width modulation and the heater (5) with the evaluation device (11) in an off phase of the pulse width modulation connect, - wherein the evaluation device (11) is adapted to measure the capacity of the heating device (5) in an off phase of the pulse width modulation. Elektrische Strahlungsheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der gemessenen Kapazität bestimmt wird, ob in der Nähe der Heizeinrichtung (5) ein Objekt präsent ist.Electric radiant heating after Claim 1 , characterized in that it is determined on the basis of the measured capacitance whether an object is present in the vicinity of the heating device (5). Elektrische Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (5) mindestens ein Heizelement (13), vorzugsweise zwei oder drei oder vier Heizelemente (13), aufweist.Electric radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device (5) has at least one heating element (13), preferably two or three or four heating elements (13). Elektrische Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt, insbesondere das belebte Objekt, ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Hand, Fuß, Bein, Finger, Kopf, Schulter, Arm, Rücken und Unterschenkel eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen und/oder eines Tieres.Electric radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the object, in particular the living object, is selected from a group consisting of the hand, foot, leg, finger, head, shoulder, arm, back and lower leg of a living being, in particular a human and / or an animal. Elektrische Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dadurch geprüft wird, ob die gemessene Kapazität der Heizeinrichtung (5) einen definierten und/oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.Electric radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that a presence of an object, in particular an animated object, is checked by whether the measured capacity of the heating device (5) exceeds a defined and / or predefinable threshold value. Elektrische Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (9) in Abhängigkeit der gemessenen Kapazität, insbesondere beim Erfassen einer Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dazu eingerichtet ist, eine Reduzierung der Heizleistung zu bewirken oder eine Reduzierung der Heizleistung auf null zu bewirken.Electric radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (9) in dependence on the measured capacitance, in particular when detecting a presence of an object, in particular an animated object, is adapted to effect a reduction of the heating power or a reduction of the heating power to zero. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden: a) Verbinden der Heizeinrichtung (5) mit der Auswerteeinrichtung (11) mittels des Schaltelements (7) in einer Aus-Phase der Pulsweitenmodulation, b) Messen einer Kapazität der Heizeinrichtung (5) mittels der Auswerteeinrichtung (11), c) Verbinden der Heizeinrichtung (5) mit der Regeleinrichtung (9) mittels des Schaltelements (7) in einer An-Phase der Pulsweitenmodulation, d) Steuern der Heizeinrichtung (5) mittels der Regeleinrichtung (9), vorzugsweise auf eine vorgebbare Temperatur, in Abhängigkeit der in Verfahrensschritt b) gemessenen Kapazität der Heizeinrichtung (5).Method for operating an electric radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the following steps are carried out: a) connecting the heating device (5) to the evaluation device (11) by means of the switching element (7) in an off phase of the pulse width modulation, b ) Measuring a capacity of the heating device (5) by means of the evaluation device (11), c) connecting the heating device (5) to the control device (9) by means of the switching element (7) in an on phase of the pulse width modulation, d) controlling the heating device ( 5) by means of the control device (9), preferably to a predeterminable temperature, depending on the measured in step b) capacity of the heater (5). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der gemessenen Kapazität bestimmt wird, ob in der Nähe der Heizeinrichtung (5) ein Objekt präsent ist.Method according to Claim 7 , characterized in that it is determined on the basis of the measured capacitance whether an object is present in the vicinity of the heating device (5). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt d) die Regeleinrichtung (9) in Abhängigkeit der in Verfahrensschritt b) gemessenen Kapazität, insbesondere beim Erfassen einer Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, eine Reduzierung der Heizleistung oder eine Reduzierung der Heizleistung auf null bewirkt.Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that in step d) the control device (9) depending on the measured in step b) capacitance, in particular when detecting a presence of an object, in particular live object, a reduction of the heating power or a reduction of the heating power to zero causes. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Präsenz eines Objekts, insbesondere belebten Objekts, dadurch geprüft wird, ob bei der Messung der Kapazität der Heizeinrichtung (5) ein definierter und/oder vorgebbarer Schwellenwert überschritten wird.Method according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that a presence of an object, in particular an animated object, is checked by whether a defined and / or specifiable threshold value is exceeded during the measurement of the capacity of the heating device (5).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012221116A1 (en) 2012-11-19 2014-05-22 Continental Automotive Gmbh Electric radiant heater for a motor vehicle and method for operating the same

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