EP4587300A1 - Heizsystem eines fahrzeugs - Google Patents

Heizsystem eines fahrzeugs

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Publication number
EP4587300A1
EP4587300A1 EP23745504.3A EP23745504A EP4587300A1 EP 4587300 A1 EP4587300 A1 EP 4587300A1 EP 23745504 A EP23745504 A EP 23745504A EP 4587300 A1 EP4587300 A1 EP 4587300A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
occupant
heating
temperature control
control area
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP23745504.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Valentin Maier
Benno Stamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4587300A1 publication Critical patent/EP4587300A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60H2001/2265—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant output of a control signal related to the quantity of heat produced by the heater

Definitions

  • the invention relates to a heating system of a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the waste heat from the internal combustion engine is usually used for heating systems that use convection to control the temperature of the entire interior of the vehicle.
  • this option for heating the interior is no longer available, so alternative types of heating and heating systems must be used.
  • heating systems that temper the interior of the vehicle using radiant heat are particularly suitable. With these heating systems, heat is generated specifically and locally at a specific location in the vehicle using thermal radiation (infrared radiation), i.e. heating the entire interior of the vehicle, as in the case of heating by convection, is no longer necessary.
  • thermal radiation infrared radiation
  • DE 102021 103 399 A1 discloses a method for automatically setting a locally felt temperature in a camping vehicle by radiant heating on the subject of heating the interior of vehicles.
  • a large number of electric surface heaters are integrated into a large number of flat accessories in different areas of use inside the camping vehicle.
  • the heating output of at least one of these electric surface heaters is regulated and/or controlled depending on the exact location of a person inside the camping vehicle.
  • Planar accessories inside the camping vehicle include, in particular, laminates, ceiling coverings or wall coverings, pieces of furniture, doors or similar objects.
  • US 11 363683 B2 provides systems and methods for radiation heating using PTC radiation fields.
  • a radiant heating system for warming an occupant of an enclosed space includes panels for radiating heat into the enclosed space toward the occupant.
  • a power supply supplies electrical power to the fields.
  • a controller controls the electrical power delivered to the panels based on a temperature in the enclosed space and the positions of the panels in the enclosed space
  • the DE 102019202 223 A1 relates to an arrangement for heating a vehicle interior, in particular a rail vehicle interior, in which infrared surface heaters are arranged in the interior to heat the vehicle interior.
  • the infrared surface heaters are designed as integrated components of interior surfaces.
  • the invention is based on the object of specifying a generic heating system for a vehicle with which the heating output for an occupant of the vehicle can be conveniently and individually adjusted.
  • the interior of the vehicle is heated specifically by heat radiation with at least one surface heating element, which is preferably arranged in an interior component of the vehicle, i.e. which is integrated in the interior component of the vehicle or which is arranged on an interior component of the vehicle.
  • at least one surface heating element is arranged in the vicinity of a vehicle seat, to which a specific temperature control area is assigned, i.e. the environment in a specific area around the seat can be heated or tempered with at least one surface heating element.
  • Any surface of an interior component of the vehicle can be provided as a receiving surface for a surface heating element, for example the backrest of a front seat of the vehicle and/or on the door panel of a side door of the vehicle and/or the footwell of the vehicle and/or the instrument panel of the vehicle and/or the center console of the vehicle and/or the roof lining of the vehicle.
  • These receiving surfaces for a surface heating element are preferably directed in the direction of a respective occupant of the vehicle.
  • surface heating elements can be provided in the backrest part (seat back) of a front seat of the vehicle for the occupants in the rear of a vehicle.
  • the current heating requirement is determined and, depending on this, the heating output of the surface heating elements assigned to this vehicle seat is specified.
  • the heating output of the at least one surface heating element assigned to a vehicle seat with a temperature control area is specified by a control unit of the vehicle, through which the voltage and current intensity of the respective surface heating element corresponds to the current heating requirement of the respective occupant of the vehicle located on a vehicle seat with a temperature control area is regulated and/or controlled.
  • a sensor unit preferably designed as an optical sensor unit or as a thermal sensor unit, is provided in the vehicle.
  • an optical camera provided as an alternative to the thermal sensor unit or in addition to the thermal sensor unit as an optical image capture unit of an optical sensor unit for determining the current heating requirement of the vehicle occupant located on a vehicle seat with a temperature control area
  • the distance between at least one body part of the vehicle seat located on this vehicle seat Occupants of the vehicle and the at least one surface heating element assigned to this vehicle seat are recorded and from this the current heating requirement of the occupant of the vehicle located on this vehicle seat is derived and in particular the current heating requirement of different body parts of the occupant of the vehicle located on a vehicle seat with a temperature control area is derived become.
  • sensor units using measuring methods can also be provided for detecting the distance between the at least one body part of the occupant and the at least one surface heating element, in particular a combination of different such sensor units.
  • a temperature control area 10 for the rear seat 4 and thus for individual heating of a specific area for the occupant 2 in the rear area 3 of the vehicle or for the occupant 2 located in the rear seat 4 of the vehicle, is on the backrest 6 of the front seat 7 of the vehicle a surface heating element 11 is provided, which is integrated, for example, in the backrest clamping part 12 in the backrest 6 of the front seat 5 of the vehicle.
  • the distance from the surface heating element 11 to certain parts of the body of the occupant 2 located on the rear seat 4 of the vehicle is determined, for example, among other things, the distance 8, 9 from the surface heating element 11 to the legs 5 of the occupant 2 on a rear seat 4 of the vehicle.
  • This determination of the distance 8, 9 from the surface heating element 11 to the legs 5 of the occupant 2 can be done, for example, by an optical camera, which is arranged, for example, in the area of the vehicle roof, for example integrated in the headliner of the vehicle, or in the area of the center console of the vehicle is arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizsystem eines Fahrzeugs, bei dem zur Beheizung eines Innenraums (1) des Fahrzeugs durch Wärmestrahlung Flächenheizelemente (11) an Gegenständen (7) im Fahrzeug angeordnet sind. Es ist vorgesehen, dass mindestens einem Fahrzeugsitz (4) des Fahrzeugs ein Temperierbereich (10) zugeordnet ist und dass das Flächenheizelement (11) einem Fahrzeugsitz (4) mit einem Temperierbereich (10) zugeordnet ist. Zur Bestimmung des Heizbedarfs eines sich auf dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs sind entsprechende Sensoreinheiten im Fahrzeug vorgesehen. Weiterhin sind entsprechende Mittel im Fahrzeug vorgesehen zur Vorgabe einer Heizleistung des mindestens einen einem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordneten Flächenheizelements (11) in Abhängigkeit des Heizbedarfs des Insassen (2) des Fahrzeugs.

Description

Heizsystem eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Heizsystem eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Beheizung des Innenraums von mit Verbrennungsmotoren betriebenen Fahrzeugen wird in der Regel die Abwärme des Verbrennungsmotors für Heizsysteme genutzt, die durch Konvektion den gesamten Innenraum des Fahrzeugs temperieren. Insbesondere bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen steht diese Möglichkeit zur Beheizung des Innenraums nicht mehr zur Verfügung, so dass hier alternative Heizungsarten und Heizsysteme zum Einsatz kommen müssen.
Für diese alternativen Heizungsarten kommen insbesondere auch Heizsysteme in Betracht, die den Innenraum des Fahrzeugs durch Strahlungswärme temperieren. Bei diesen Heizsystemen wird Wärme durch Wärmestrahlung (Infrarot-Strahlung) zielgerichtet und lokal an einer bestimmten Stelle im Fahrzeug erzeugt, d.h. eine Beheizung des gesamten Innenraums des Fahrzeugs wie im Falle der Beheizung durch Konvektion ist nicht mehr erforderlich.
Aus der DE 102021 103 399 A1 ist zur Thematik Beheizung des Innenraums von Fahrzeugen ein Verfahren zum automatisierten Einstellen einer lokal gefühlten Temperatur in einem Campingfahrzeug durch Strahlungsheizen offenbart. Bei diesem bekannten Verfahren ist eine Vielzahl von elektrischen Flächenheizungen in jeweils eine Vielzahl von flächigen Zubehörgegenständen an unterschiedlichen Nutzungsbereichen im Inneren des Campingfahrzeugs integriert. Die Heizleistung mindestens einer dieser elektrischen Flächenheizungen wird in Abhängigkeit des genauen Aufenthaltsorts einer sich im Inneren des Campingfahrzeugs befindlichen Person geregelt und/oder gesteuert. Als flächige Zubehörgegenstande im Inneren des Campingfahrzeugs sind insbesondere Schichtstoffe, Deckenverkleidungen oder Wandverkleidungen, Möbelstücke, Türen oder ähnliche Gegenstände vorgesehen. In der US 11 363683 B2 werden Systeme und Verfahren zur Strahlungserwärmung durch PTC-Strahlungsfelder bereitgestellt. Ein Strahlungsheizungssystem zum Erwärmen eines Insassen eines umschlossenen Raumes umfasst Felder zum Abstrahlen von Wärme in den umschlossenen Raum in Richtung des Insassen. Eine Spannungsversorgung liefert den Feldern elektrische Leistung. Eine Steuerung steuert die an die Felder gelieferte elektrische Leistung, basierend auf einer Temperatur im umschlossenen Raum und den Positionen der Felder im umschlossenen Raum
Die DE 102014 210 962 A1 beschreibt eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von jeweils einem Körperbereich eines Fahrzeuginsassen zugeordneten Klimaparameterbeeinflussungsorganen, eine Mehrzahl von jeweils einem Klimaparameterbeeinflussungsorgan zugeordneten Sensoren, mittels deren eine Eigenschaft des jeweils zugeordneten Insassenkörperbereichs ermittelbar ist und eine mit den Sensoren und den Klimaparameterbeeinflussungsorganen gekoppelte Steuereinrichtung, mittels derer die Klimaparameterbeeinflussungsorgane in Abhängigkeit von der mittels des jeweils zugeordneten Sensors ermittelten Eigenschaft ansteuerbar sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoren als Abstandssensoren ausgebildet sind und die von ihnen ermittelte Eigenschaft ein Abstand zwischen je einem Sensor und dem jeweils zugeordneten Insassenkörperbereich ist.
Die DE 102019202 223 A1 betrifft eine Anordnung zur Beheizung eines Fahrzeug- Innenraums, insbesondere eines Schienenfahrzeug-Innenraums, bei der zur Beheizung des Fahrzeug-Innenraums im Innenraum Infrarotflächenheizstrahler angeordnet sind. Die Infrarotflächenheizstrahler sind als integrierte Bestandteile von Oberflächen des Innenraums ausgebildet.
Weitere relevante Druckschriften sind ferner die US 2015 0 028 119 A1, die DE 10320 829 A1 und die DE 102013 009 516 A1.
Die EP 2 578423 B1 zeigt eine Strahlungsheizvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend einen Heizstrahler, der Strahlungswärme in Richtung eines Passagiers abstrahlt und zusammen mit einer Klimaanlage bereitgestellt wird, die selektiv Luft außerhalb eines Fahrgastraums oder Luft innerhalb des Fahrgastraums einführt und dann aus der eingeführten Luft erzeugte klimatisierte Luft in den Fahrgastraum zuführt. Der Heizstrahler enthält einen Regler, der eine Strahlungsenergiemenge des Heizstrahlers unterscheidet, wenn die in die Klimaanlage eingebrachte Luft die Luft außerhalb des Fahrgastraums ist, und wenn die eingespeiste Luft die Luft im Fahrgastraum ist. Entsprechend der Strahlungsheizung kann dem Fahrgast sowohl im Außenluftansaugmodus als auch im Innenluftansaugmodus der Klimaanlage ein warmes Komfortgefühl vermittelt werden.
Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Heizsystem eines Fahrzeugs anzugeben, mit dem auf einfache Weise die Heizleistung für einen Insassen des Fahrzeugs komfortabel und individuell einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Heizsystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizsystem wird der Innenraum des Fahrzeugs gezielt durch Wärmestrahlung mit mindestens einem Flächenheizelement beheizt, das vorzugsweise in einem Interieurbauteil des Fahrzeugs angeordnet ist, d.h. das im Interieurbauteil des Fahrzeugs integriert ist oder das auf einem Interieurbauteil des Fahrzeugs angeordnet ist. Insbesondere ist mindestens ein Flächenheizelement in der Nähe eines Fahrzeugsitzes angeordnet, dem ein bestimmter Temperierbereich zugeordnet ist, d.h. dessen Umgebung in einem bestimmten Bereich um den Sitz herum mit mindestens einem Flächenheizelement erwärmt beziehungsweise temperiert werden kann.
Hierbei können beliebige Flächen eines Interieurbauteils des Fahrzeugs als Aufnahmefläche für ein Flächenheizelement vorgesehen werden, beispielsweise die Rückenlehne eines Vordersitzes des Fahrzeugs und/oder an die Türverkleidung einer Seitentüre des Fahrzeugs und/oder der Fußraum des Fahrzeugs und/oder die Instrumententafel des Fahrzeugs und/oder die Mittelkonsole des Fahrzeugs und/oder der Dachhimmel des Fahrzeugs. Vorzugsweise sind diese Aufnahmeflächen für ein Flächenheizelement in Richtung eines jeweiligen Insassen des Fahrzeugs gerichtet. Beispielsweise können für die Insassen im Fond eines Fahrzeugs Flächenheizelemente im Lehnenteil (Sitzrücken) eines Vordersitzes des Fahrzeugs vorgesehen werden.
Für einen sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs wird dessen aktueller Heizbedarf bestimmt und abhängig hiervon die Heizleistung der diesem Fahrzeugsitz zugeordneten Flächenheizelemente vorgegeben. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Heizleistung des mindestens einen einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich zugeordneten Flächenheizelements durch ein Steuergerät des Fahrzeugs vorgegeben, durch das die Spannung und Stromstärke des jeweiligen Flächenheizelements entsprechend des aktuellen Heizbedarfs des jeweiligen sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs geregelt und/oder gesteuert wird.
Es ist zur Bestimmung des aktuellen Heizbedarfs des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs eine vorzugsweise als optische Sensoreinheit oder als thermische Sensoreinheit ausgebildete Sensoreinheit im Fahrzeug vorgesehen.
Mittels einer Wärmebildkamera als thermischer Sensoreinheit zur Bestimmung des aktuellen Heizbedarfs des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs kann die Oberflächentemperatur von angestrahlten Körperteilen des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs erfasst werden. Anhand der jeweiligen Oberflächentemperatur der Körperteile des Insassen des Fahrzeugs kann dann auf den aktuellen Heizbedarf für das jeweilige Körperteil des Insassen des Fahrzeugs geschlossen werden und die Heizleistung mindestens eines diesem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich zugeordneten Flächenheizelements entsprechend gesteuert beziehungsweise geregelt werden.
Mittels einer alternativ zur thermischen Sensoreinheit oder zusätzlich zur thermischen Sensoreinheit vorgesehenen optischen Kamera als optischer Bilderfassungseinheit einer optischen Sensoreinheit zur Bestimmung des aktuellen Heizbedarfs des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs, kann der Abstand zwischen mindestens einem Körperteil des sich auf diesem Fahrzeugsitz befindlichen Insassen des Fahrzeugs und dem mindestens einen diesem Fahrzeugsitz zugeordneten Flächenheizelement erfasst werden und hieraus der aktuelle Heizbedarf des sich auf diesem Fahrzeugsitz befindlichen Insassen des Fahrzeugs abgeleitet werden und insbesondere auch der aktuelle Heizbedarf von unterschiedlichen Körperteilen des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs abgeleitet werden. Insbesondere kann hiermit auch berücksichtigt werden, dass die vom Insassen des Fahrzeugs aufgenommene Wärmeenergie vom Abstand zur Strahlungsquelle und damit vom Abstand zum mindestens einen diesem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich zugeordneten Flächenheizelement abhängt. Auch kann hierbei wie bei der direkten Bestimmung der Oberflächentemperatur von angestrahlten Körperteilen eines sich auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Insassen des Fahrzeugs berücksichtigt werden, dass unterschiedliche Körperteile eines Insassen des Fahrzeugs gegebenenfalls einen unterschiedlichen Heizbedarf aufweisen, beispielsweise kann zwischen dem Kopfbereich und dem Fußbereich eines Insassen des Fahrzeugs ein deutlich unterschiedlicher Heizbedarf bestehen.
Zur Erfassung des Abstands zwischen dem mindestens einen Körperteil des Insassen des Fahrzeugs und dem mindestens einen Flächenheizelement ist eine kapazitive Sensoreinheit vorgesehen. Diese kapazitive Sensoreinheit kann in einem Flächenheizelement angeordnet sein, d.h. im Flächenheizelement integriert sein und hierzu beispielsweise als kapazitiver Kreislauf im Flächenheizelement ausgebildet sein, oder auf einem Flächenheizelement angeordnet sein oder im Bereich zwischen Flächenheizelement und einem Fahrzeugsitz angeordnet sein oder in einem Fahrzeugsitz integriert sein oder auf einem Fahrzeugsitz angeordnet sein.
Alternativ können auch andere Messverfahren nutzende Sensoreinheiten zur Erfassung des Abstands zwischen dem mindestens einem Körperteil des Insassen und dem mindestens einen Flächenheizelement vorgesehen sein, insbesondere auch eine Kombination unterschiedlicher derartiger Sensoreinheiten.
Durch eine erfindungsgemäße Verwendung einer optischen Sensoreinheit und insbesondere einer optischen Kamera kann auch die Positionierung eines sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs erfasst werden. Insbesondere können hierzu die Sitzposition des Insassen und/oder die Körperhaltung des Insassen und/oder die Position der Gliedmaßen des Insassen und gegebenenfalls weitere charakteristische Einflussgrößen auf den Heizbedarf eines Insassen mittels der optischen Sensoreinheit und insbesondere der optischen Kamera erfasst werden und hieraus der aktuelle Heizbedarf des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs abgeleitet werden. D.h. der aktuelle Heizbedarf des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs kann insbesondere auch unter Berücksichtigung der aktuellen Positionierung des Insassen des Fahrzeugs relativ zur Strahlungsfläche des mindestens einen diesem Fahrzeugsitz zugeordneten Flächenheizelements abgeleitet werden.
Dadurch wird beispielsweise unter anderem auch vermieden, dass es einem aufgrund seiner Körpergröße nah an Flächenheizelementen sitzenden großen Insassen des Fahrzeugs aufgrund der dann starken Beheizung durch die Flächenheizelemente zu warm ist und einem aufgrund seiner Körpergröße weiter entfernt zu den Flächenheizelementen sitzenden kleinen Insassen des Fahrzeugs aufgrund der dann schwachen Beheizung durch die Flächenheizelemente zu kalt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können als weitere Einflussgrößen auf den Heizbedarf eines sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs auch bestimmte körperliche Eigenschaften beziehungsweise personenbezogenen Parameter des Insassen erfasst werden, wie insbesondere die Körpergröße des jeweiligen Insassen und/oder der Bekleidungszustand des jeweiligen Insassen, und hieraus der aktuelle Heizbedarf des sich auf einem Fahrzeugsitz mit Temperierbereich befindlichen Insassen des Fahrzeugs abgeleitet werden.
Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass der Heizbedarf im Beinbereich bei einem Insassen des Fahrzeugs mit kurzen Hosen geringer ist als bei einem Insassen des Fahrzeugs mit langen Hosen oder dass der Heizbedarf bei einem Insassen des Fahrzeugs mit Jacke größer ist als bei einem Insassen des Fahrzeugs ohne Jacke.
Vorteilhafterweise kann mit der vorgestellten Erfindung durch Berücksichtigung unterschiedlicher Einflussgrößen auf den aktuellen Heizbedarf eines Insassen des Fahrzeugs und der hieraus vorgegebenen Heizleistung von Flächenheizelementen, ein hoher thermischer Komfort für die Insassen des Fahrzeugs realisiert werden und damit eine angenehme Umgebung für die Insassen des Fahrzeugs geschaffen werden. Da die Heizleistung individuell für die Insassen des Fahrzeugs und optimal für den jeweiligen Anwendungsfall beziehungsweise die aktuellen Randbedingungen im Innenraum des Fahrzeugs vorgegeben wird, kann der Innenraum eines Fahrzeugs sehr effizient und energiesparend vorzugsweise punktuell beheizt werden, was insbesondere auch bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen für dessen Reichweite von hoher Relevanz ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung mit den beiden Figuren.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung des Innenraums eines Fahrzeugs mit einem Vordersitz des Fahrzeugs und einem Insassen des Fahrzeugs und
Fig. 2 Eine weitere schematische Darstellung des Innenraums eines Fahrzeugs mit einem Vordersitz des Fahrzeugs und einem Insassen des Fahrzeugs.
Die Figur 1 und die Figur 2 zeigen jeweils eine Prinzipdarstellung eines Teilbereichs des Innenraums 1 eines Fahrzeugs mit einem sich im Fondbereich 3 des Fahrzeugs auf einem Fondsitz 4 des Fahrzeugs befindlichen Insassen 2.
Die in den beiden Figuren dargestellten Insassen 2 auf einem Fondsitz 4 des Fahrzeugs besitzen eine unterschiedliche Körpergröße: der in der Figur 1 dargestellte Insasse 2 auf einem Fondsitz 4 des Fahrzeugs ist relativ groß, so dass sich auch die Beine 5 des Insassen 2 relativ nahe an der Rückenlehne 6 eines Vordersitzes 7 des Fahrzeugs befinden, d.h. in einem geringen Abstand 8 zur Rückenlehne 6 eines Vordersitzes 5 des Fahrzeugs; der in der Figur 2 dargestellte Insasse 2 auf einem Fondsitz 4 des Fahrzeugs ist dagegen relativ klein, so dass sich auch die Beine 5 des Insassen 2 relativ weit entfernt von der Rückenlehne 6 eines Vordersitzes 7 des Fahrzeugs befinden, d.h. in einem großen Abstand 9 zur Rückenlehne 6 eines Vordersitzes 5 des Fahrzeugs.
An bestimmten Positionen im Innenraum 1 des Fahrzeugs sind an Interieurbauteilen des Fahrzeugs benachbart zu den Fahrzeugsitzen 4, 7 des Fahrzeugs Flächenheizelemente 11 angeordnet, deren Strahlungsflächen vorzugsweise auf den jeweiligen Fahrzeugsitz 4, 7 des Fahrzeugs hin gerichtet sind.
Zur Vorgabe eines Temperierbereichs 10 für den Fondsitz 4 und damit zur individuellen Erwärmung eines bestimmten Bereichs für den Insassen 2 im Fondbereich 3 des Fahrzeugs beziehungsweise für den sich auf dem Fondsitz 4 des Fahrzeugs befindlichen Insassen 2, ist auf der Rückenlehne 6 des Vordersitzes 7 des Fahrzeugs ein Flächenheizelement 11 vorgesehen, das beispielsweise im Lehnenspannteil 12 in der Rückenlehne 6 des Vordersitzes 5 des Fahrzeugs integriert ist. Zur individuellen Vorgabe der Heizleistung für den Insassen 2 auf einem Fondsitz 4 des Fahrzeugs, beispielsweise durch ein Steuergerät des Fahrzeugs, wird der Abstand vom Flächenheizelement 11 zu bestimmten Körperteilen des sich auf dem Fondsitz 4 des Fahrzeugs befindlichen Insassen 2 bestimmt, beispielsweise unter anderem der Abstand 8, 9 vom Flächenheizelement 11 zu den Beinen 5 des Insassen 2 auf einem Fondsitz 4 des Fahrzeugs. Diese Bestimmung des Abstands 8, 9 vom Flächenheizelement 11 zu den Beinen 5 des Insassen 2 kann beispielsweise durch eine optische Kamera erfolgen, die beispielsweise im Bereich des Fahrzeugdachs angeordnet ist, beispielsweise im Dachhimmel des Fahrzeugs integriert ist, oder die im Bereich der Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet ist.
Da dieser Abstand 8 vom Flächenheizelement 11 zu den Beinen 5 des Insassen 2 bei einem relativ großen Insassen 2 recht gering ist (siehe Figur 1), kann auch die in einem Bereich von 150 W bis zu 300 W einstellbare Heizleistung des Flächenheizelements 11 zur Erwärmung des Beinbereichs des Insassen 2 mit einem niedrigen Wert vorgegeben werden, beispielsweise mit einem Wert von 180 W.
Da andererseits dieser Abstand 9 vom Flächenheizelement 11 zu den Beinen 5 des Insassen 2 bei einem relativ kleinen Insassen 2 recht groß ist (siehe Figur 2), sollte auch die Heizleistung des Flächenheizelements 11 zur Erwärmung des Beinbereichs des Insassen 2 in diesem Falle mit einem hohen Wert vorgegeben werden, beispielsweise bei einer in einem Bereich von 150 W bis zu 300 W einstellbaren Heizleistung des Flächenheizelements 11 mit Wert von 250 W.

Claims

Mercedes-Benz Group AG Schrage 20.07.2023 Patentansprüche
1. Heizsystem eines Fahrzeugs zur Beheizung eines Innenraums (1) eines Fahrzeugs durch Wärmestrahlung mittels an Gegenständen (7) im Fahrzeug angeordneten Flächenheizelementen (11), wobei mindestens einem Fahrzeugsitz (4) des Fahrzeugs ein Temperierbereich (10) zugeordnet ist, wobei mindestens ein Flächenheizelement (11) dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordnet ist, wobei Mittel im Fahrzeug zur Bestimmung eines Heizbedarfs eines sich auf dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs vorgesehen sind und wobei Mittel zur Vorgabe einer Heizleistung des mindestens einen dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordneten Flächenheizelements (11) in Abhängigkeit des Heizbedarfs des Insassen (2) des Fahrzeugs vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Heizbedarfs des sich auf dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Abstands (8, 9) zwischen dem Körperteil (5) des Insassen (2) des Fahrzeugs und dem mindesten dem dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordneten Flächenheizelement (11) vorgesehen ist, wobei zur Erfassung des Abstands (8, 9) zwischen dem Körperteil (5) des Insassen (2) des Fahrzeugs und dem mindesten einen dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordneten Flächenheizelement (11) eine kapazitive Sensoreinheit vorgesehen ist, wobei die kapazitive Sensoreinheit in einem dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordneten Flächenheizelement (11) integriert ist und wobei zur Bestimmung des Heizbedarfs des sich auf dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs eine optische Sensoreinheit zur Bestimmung der Sitzposition und/oder der Position von Gliedmaßen und/oder einer Körperhaltung des Insassen (2) des Fahrzeugs vorgesehen ist. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Heizbedarfs des sich auf dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs eine optische Sensoreinheit zur Bestimmung einer Körpergröße und/oder eines Bekleidungszustands des Insassen (2) des Fahrzeugs vorgesehen ist. Heizsystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensoreinheit als optische Bilderfassungseinheit eine optische Kamera aufweist. Heizsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Heizbedarfs des sich auf dem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs eine thermische Sensoreinheit als Wärmebildkamera zur Erfassung einer Oberflächentemperatur von Körperteilen (5) des sich auf einem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) befindlichen Insassen (2) des Fahrzeugs ausgebildet ist. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das das einem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordnete Flächenheizelement (11) in ein Interieurbauteil (7) des Fahrzeugs integriert ist oder auf dem Interieurbauteil (7) des Fahrzeugs angeordnet ist. Heizsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät des Fahrzeugs zur Vorgabe der Heizleistung des mindestens einen einem Fahrzeugsitz (4) mit Temperierbereich (10) zugeordneten Flächenheizelements (11) vorgesehen ist.
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