本发明涉及一种用于给车辆座椅的使用者的颈部区域调温的设备，其具有空气输送装置和调温装置，所述空气输送装置设置用于，将空气输送至调温区域，所述调温装置设置用于，给待输送至调温区域的空气调温。
此外，本发明涉及一种具有用于给使用者的颈部区域调温的设备的车辆座椅和一种用于运行用于给车辆座椅的使用者的颈部区域调温的设备的调节方法，所述调节方法具有以下步骤：借助于空气输送装置将空气输送至调温区域，并且借助于调温装置给待输送至调温区域的空气调温。
背景技术：
相应的设备尤其使用在敞篷车辆中，以便防止车辆驾驶员和可能的另外的车辆乘客的颈部区域过冷。以此方式可以避免颈部区域中的肌肉紧张并且预防由冷的迎面风引起的疾病。此外，通过给颈部区域调温显著地提高车辆内部的舒适性。
然而已经表明，所使用的空气输送装置的运行状态和所使用的调温装置的运行状态通常不相互协调，从而颈部区域的调温有时候导致对车辆座椅的使用者的舒适性损害。这种舒适性损害可能例如由不适宜的空气温度、不适宜的空气流和/或由过度的噪声生成引起。
技术实现要素：
因此，本发明的任务在于，进一步提高由颈部调温设备引起的舒适性，其方式是，使空气输送装置的运行和调温装置的运行相互协调。
该任务通过开篇所提到的类型的设备解决，其中，根据本发明的设备具有控制装置，所述控制装置设置用于，自动地控制空气输送装置和调温装置。
本发明利用这样的知识：通过由控制装置自动地控制空气输送装置和调温装置可以使空气输送装置的运行和调温装置的运行相互协调。可以以此方式有效地避免在调温区域中产生不适宜的温度和出现对于车辆座椅的使用者来说不舒服的空气流。此外，空气输送装置和调温装置的自动地控制能够实现避免过度的噪声生成。调温装置可以例如包括加热装置和/或冷却装置，从而可以加热和/或冷却待输送至调温区域的空气。空气输送装置尤其可以包括通风机、优选径流式通风机。因此，该用于给车辆座椅的使用者的颈部区域调温的设备可以例如构造为加热风扇和/或冷却风扇。
在根据本发明的设备的一个优选的实施方式中，控制装置设置用于，自动地调到预加热运行模式，在所述预加热运行模式中，空气输送装置被停用并且调温装置被激活。通过在预加热运行模式下停用空气输送装置可以有效地避免：未调温的或者没有足够调温的空气被输送至调温区域。因此，避免对于车辆座椅的使用者来说不舒服的温度感受。此外，避免在接通设备时强的电流峰值，因为功率需求由于被停用的空气输送装置而减小。优选调温装置在预加热运行模式下提供其设置用于确定的功率级的功率的至少50％。在本发明的意义下，激活的装置可理解为接通的装置，从而激活的装置也可以以有节奏的运行方式并且通过脉冲宽度调制运行。
此外，由此有利地拓展根据本发明的设备：控制装置设置用于，当设备被激活和/或周围环境温度位于温度极限值之下时，调到预加热运行模式。为此，该设备例如可以具有一个或多个温度感测器。尤其在周围环境温度低的情况下，吹出未被预加热的空气可能会被车辆座椅的使用者认为是不舒服的。通过预加热待输送的空气，设备的调温作用立即被感受为是让人舒服的。因此，预加热运行模式例如确保，在由于通风机延迟起动而将空气输送装置投入运行之前，存在于设备中或者座椅中的冷空气首先被预加热。
在根据本发明的设备的另一实施方式中，控制装置设置用于，保持预加热运行模式一预加热持续时间和/或直到达到在周围环境温度和被调温的空气的空气温度之间的预定义的差。预加热持续时间可以例如位于0秒和45秒之间、尤其在0秒和2秒之间、特别优选在0.5秒和2秒之间的范围内。例如可以实施预加热运行模式，直到被调温的空气的空气温度位于周围环境温度之上大约10℃。
在根据本发明的设备的一个特别优选的实施方式中，控制装置设置用于，根据一个或多个周围环境参数和/或调温装置的一个或多个运行参数确定预加热持续时间。因此，在该实施例中，预加热持续时间不是静态的事先选择的时间值，而取决于周围环境和/或调温装置的运行。所述一个或者多个周围环境参数可以例如包括周围环境温度和/或周围环境中的空气湿度。调温装置的一个或多个运行参数可以例如包括功率消耗、电流消耗、施加的电压和/或调温装置或者其部件的电阻。在车顶封闭的情况下，术语“周围环境”通常指的是车辆舱室的内部空间和车辆舱室内的空气。在这种情况下，例如“周围环境温度”表示在有关的构件的周围环境中车辆舱室内的空气的温度。然而根据配置，“周围环境”也可能指的是在车辆舱室外部的空间。在以敞开的车顶运行的车辆中，尤其是这种情况。在这种情况下，例如“周围环境温度”表示在车辆外部的空气的温度。
在根据本发明的设备的一个拓展方案中，调温装置包括一个或多个ptc加热电阻或者由一个或多个ptc加热电阻构造。控制装置优选设置用于，根据一个或多个ptc加热电阻的电阻值确定预加热持续时间。ptc加热电阻的电阻值取决于其温度。优选实施预加热运行模式，直到检测到能够对应于ptc加热电阻的大于30℃的温度的电阻值。
在根据本发明的设备的另一优选的实施方式中，控制装置设置用于，根据一个或多个ptc加热电阻的电阻值的梯度确定预加热持续时间。通过考虑电阻值的梯度可以减少该设备具有最大电流消耗的时间。尤其优选的是，实施预加热运行模式，直到不仅电阻值而且电阻值的梯度位于定义的范围内。
为了避免在预加热运行模式中在重复的起动过程中对空气太强烈地调温，可以将在两个起动过程之间的时间段(在该时间段内，设备被停用)与一个或多个ptc加热电阻为了冷却需要的时间段相比较。如果设备被停用的时间段低于一个或多个ptc加热电阻为了冷却需要的时间段，则抑制、缩短或者在降低的功率级上运行预加热运行模式。
优选根据本发明的设备的控制装置设置用于，自动地调到起动运行模式，在所述起动运行模式中，空气输送装置和调温装置被激活并且空气输送装置的运行状态和/或调温装置的运行状态至少暂时地改变。起动运行模式能够实现输送功率与调温装置的当前占主导的调温功率相匹配。例如在起动运行模式中可以确保，通过空气输送装置的适当的调节或者流体输送功率的适当的调整，不输送比由还未完全加热的加热风扇或者还未加热到目标温度的加热电阻能够加热的空气多的空气。在起动运行模式中，优选调温装置提供其设置用于确定的功率级的功率的至少50％。
在根据本发明的设备的一个特别优选的实施方式中，控制装置设置用于，在起动运行模式期间改变影响空气输送装置的输送功率的电气影响参数和/或流体流。电气影响参数可以例如为所施加的电压的量、确定的时段内的功率消耗、在脉冲宽度调制运行中的平均的接通持续时间或者流过的电流强度。流体流的改变可以例如通过改变输送装置的电功率消耗、改变所输送的流体体积或者流体体积流的量、或者改变空气输送装置的通风机的转速来进行。优选地，在预加热运行模式和/或起动运行模式期间流经空气输送装置和/或调温装置的电流在12v的情况下最大位于16和25a之间、优选16和20a之间的范围内，或者在48v的情况下最大位于4和5a之间的范围内。
在根据本发明的设备的一种拓展方案中，电气影响参数和/或流体流的改变通过优选在起动时段上将电气影响参数和/或流体流从初始值提高到额定值来进行。优选起动时段位于0秒和40秒之间、优选1秒和20秒之间、特别优选1.5秒和2秒之间的范围内。电气影响参数和/或流体流的提高可以连续地和/或阶梯形地进行。
在根据本发明的设备的另一优选的实施方式中，控制装置设置用于，至少区段式地线性地、双曲线地或者渐近线地提高电气影响参数和/或流体流。优选控制装置设置用于，至少区段式地斜坡状线性地或者斜坡状双曲线地提高电气影响参数和/或流体流。电气影响参数和/或流体流的不同的提高变化曲线分别在所选择的运行条件下是有利的，例如用于实现车辆座椅的使用者的舒适性最大化或者空气调温的加速。
此外，优选一种根据本发明的设备，在该设备中，控制装置设置用于，根据一个或多个周围环境参数、调温区域内的温度和/或调温装置的一个或者多个运行参数提高电气影响参数和/或流体流。所述一个或多个周围环境参数可以包括例如周围环境温度。如果电气影响参数和/或流体流的提高根据调温区域内的温度进行，则可以通过相应的控制实现，在起动运行模式期间在调温区域内总是相同的温度占主导。这导致对于车辆座椅的使用者来说显著的舒适性提高。
在根据本发明的设备的一个特别优选的实施方式中，控制装置设置用于，根据一个或多个ptc加热电阻的电阻值和/或一个或多个ptc加热电阻的电阻值的梯度提高电气影响参数和/或流体流。优选地，在起动运行模式中针对一个或多个ptc加热电阻的每个电阻值保存空气输送装置的流体输送量。因此，流体输送量根据ptc电阻而增大，从而流体流在起动运行模式期间总是具有相同的温度。
在根据本发明的设备的另一优选的实施方式中，控制装置设置用于，在达到一个或多个ptc加热电阻的目标电阻值之后保持该目标电阻值。以此方式避免可感受到的噪声变化，由此提高使用舒适性。
此外，优选一种根据本发明的设备，在该设备中，控制装置设置用于，自动地调到持续运行模式。在该持续运行模式中，空气输送装置和调温装置基本上恒定地在额定状态下运行。在此，优选调温装置提供其设置用于确定的功率级的功率的至少50％。控制装置尤其将至少一个电气影响参数提高到最终值。在这里，所述最终值尤其指这样的值：所述值与适合于持续运行的额定值一致。该最终值优选以最大+/-20％的公差保持。即其与所想要的目标值相差最大+/-20％。优选电气影响参数为这样的参数，所述参数影响空气输送装置的输送功率。
优选控制装置设置用于，在调到起动运行模式之前，首先调到预加热运行模式。此外，在调到持续运行模式之前，优选首先以起动运行模式运行所述设备。在持续运行模式中，优选所述设备处于稳定状态下，从而持续运行模式可以没有时间上最终限制地实施。
此外，本发明的任务通过开篇所提到的类型的头靠或者车辆座椅解决，其中，用于给使用者的颈部区域调温的设备根据以上所说明的实施方式中的任一种构造。因此，头靠和/或车辆座椅可以具有例如加热风扇，以便用冷的和/或暖的空气流向乘客的颈部区域。在根据本发明的车辆座椅的另外的优点和改型方面，参照根据本发明的设备的优点和改型。
此外，本发明的任务通过开篇所提到的类型的调节方法解决，其中，借助于控制装置自动地控制空气输送装置和调温装置。根据本发明的调节方法尤其使用于运行根据以上所说明的实施方式中的任一种所述的、用于给车辆座椅的使用者的颈部区域调温的设备。
在一个优选的实施方式中，根据本发明的调节方法包括：由控制装置自动地调到预加热运行模式，在所述预加热运行模式中，空气输送装置被停用并且调温装置被激活；由控制装置自动地调到起动运行模式，在所述起动运行模式中，空气输送装置和调温装置被激活，并且空气输送装置的运行状态和/或调温装置的运行状态至少暂时地改变；和/或由控制装置自动地调到持续运行模式，在所述持续运行模式中，空气输送装置和调温装置基本上恒定地在额定状态下运行。
在根据本发明的调节方法的一个有利的拓展方案中，设备被激活并且检测周围环境温度，其中，当设备被激活和/或周围环境温度位于温度极限值之下时，调到预加热运行模式。尤其在周围环境温度低的情况下，吹出未被预加热的空气可能被车辆座椅的使用者感受为是不舒服的。通过预加热待输送的空气，设备的调温作用立即被感受为是让人舒服的。
此外，优选一种根据本发明的调节方法，在该调节方法中，确定预加热持续时间和/或在预加热持续时间到期之后将运行模式从预加热运行模式自动地更换至起动运行模式。由于从预加热运行模式自动地更换至起动运行模式，因此在预加热运行模式中调温结束之后不需要使用者的干预。因此，进一步提高舒适性。
在根据本发明的调节方法的另一有利的实施方式中，根据一个或多个周围环境参数和/或调温装置的一个或多个运行参数确定预加热持续时间。此外，优选一种根据本发明的调节方法，在该调节方法中，预加热持续时间的确定包括：检测调温装置的一个或多个ptc加热电阻的电阻值和/或检测调温装置的一个或多个ptc加热电阻的电阻值的梯度，其中，预加热持续时间的确定根据检测到的电阻值和/或一个或多个ptc加热电阻的电阻值的检测到的梯度进行。通过考虑电阻值的梯度可以减少设备具有最大的电流消耗的时间。尤其优选，实施预加热运行模式，直到不仅电阻值而且电阻值的梯度位于所定义的范围内。
在根据本发明的调节方法的另一实施方式中，在起动运行模式中，改变影响空气输送装置的输送功率的电气影响参数和/或流体流，优选在起动时段上将电气影响参数和/或流体流从初始值提高到额定值，至少区段式地线性地、双曲线地或者渐近线地提高电气影响参数和/或流体流，和/或根据一个或多个周围环境参数、调温区域内的温度和/或调温装置的一个或多个运行参数提高电气影响参数和/或流体流。优选至少区段式地斜坡状线性地或者斜坡状双曲线地提高电气影响参数和/或流体流。电气影响参数和/或流体流的不同的提高变化曲线分别在所选择的运行条件下是有利的，例如用于实现车辆座椅的使用者的舒适性最大化或者空气调温的加速。
优选地，在根据本发明的调节方法中，在起动运行模式中，检测一个或多个周围环境参数、调温区域内的温度和/或调温装置的一个或多个运行参数。优选预加热持续时间不是静态的事先选择的时间值。所述一个或多个周围环境参数可以例如包括周围环境温度和/或周围环境中的空气湿度。调温装置的一个或多个运行参数可以包括例如功率消耗、电流消耗、施加的电压和/或调温装置或者其部件的电阻。
在根据本发明的调节方法的一个优选的拓展方案中，调温装置的一个或多个运行参数的检测包括：检测调温装置的一个或多个ptc加热电阻的电阻值和/或检测调温装置的一个或多个ptc加热电阻的电阻值的梯度，其中，电气影响参数和/或流体流的提高根据检测到的电阻值和/或电阻值的检测到的梯度进行。此外，根据本发明的方法可以包括在达到一个或多个ptc加热电阻的目标电阻值之后保持该目标电阻值。
关于根据本发明的调节方法的另外的优点和改型，参照根据本发明的设备的优点和改型。在之前的实施方案中，“一个”是不定冠词并且指的是“至少一个单个的或者多个”。
附图说明
下面参照附图详细地解释和说明本发明的优选的实施例。在此示出：
图1以示意性的示图示出根据本发明的车辆座椅的实施例；
图2示出根据本发明的调节方法作为方框图的实施例；
图3示出在实施根据本发明的方法期间空气输送装置和调温装置的运行参数；和
图4示出调温装置的ptc加热电阻的电阻值的变化曲线。
具体实施方式
图1示出车辆座椅50，其具有用于给使用者的颈部区域调温的设备10。设备10包括空气输送装置12、调温装置16和控制装置18。
空气输送装置12设置用于，将空气输送至调温区域14。为此，借助于通风机从车辆座椅50的周围环境抽吸空气并且将其通过导流的连接件24，26输送至调温区域14。车辆座椅50的头靠在颈部区域中具有排出口，通过所述排出口将空气从导流的连接件24，26吹出到调温区域14中。
调温装置16设置用于，给待输送至调温区域14的空气调温。为此，调温装置16具有ptc加热电阻，所述ptc加热电阻在通电时加热位于ptc加热电阻的周围环境中的空气。
控制装置18设置用于，自动地控制空气输送装置12和调温装置16。为此，控制装置18通过信号传导的连接件20，22与空气输送装置12和调温装置16信号传导地连接。
控制装置18设置用于，自动地调到预加热运行模式i、起动运行模式ii或者持续运行模式iii。参照图3详细地解释预加热运行模式i、起动运行模式ii或者持续运行模式iii的示例性的构型。
图2示出用于运行用于给车辆座椅50的使用者的颈部区域调温的设备10的调节方法。所述调节方法由以下步骤开始：
100)激活设备10。
在例如通过由使用者手动地操纵操作装置或者由车辆(车辆座椅50安装在所述车辆中)的起动过程自动地激活设备之后，实施以下步骤：
102)检测周围环境温度；
检测到的周围环境温度远位于空气的由使用者设定的或者自动地设定的目标温度之下并且此外位于预给定的温度极限值之下。因为设备10被激活并且周围环境温度位于温度极限值之下，实施以下步骤：
104)借助于控制装置18自动地控制空气输送装置12和调温装置16。
在此，借助于控制装置18对空气输送装置12和调温装置16自动地控制包括以下步骤：
106)由控制装置18自动地调到预加热运行模式i，在所述预加热运行模式中，空气输送装置12被停用并且调温装置16被激活。
在激活调温装置16之后，然后可以实施以下步骤：
108)借助于调温装置16给待输送至调温区域14的空气调温；和
110)确定预加热持续时间tv。
预加热持续时间tv的确定可以包括例如时间段的确定，在该时间段到期之后，结束预加热运行模式i。替代地，预加热持续时间tv的确定可以包括运行状态的确定，在达到所述运行状态时，结束预加热运行模式i。
当前，预加热持续时间tv的确定根据调温装置16的两个运行参数、即调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r和调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r的梯度进行，从而预加热持续时间tv的确定包括以下步骤：
112)检测调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r；和
114)检测调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r的梯度。
当ptc加热电阻的电阻值r和/或ptc加热电阻的电阻值r的梯度位于预给定的值范围内时，结束预加热运行模式并且实施以下步骤：
116)借助于控制装置18自动地控制空气输送装置12和调温装置16。
在这种情况下，借助于控制装置18对空气输送装置12和调温装置16的自动控制包括以下步骤：
118)在预加热持续时间tv到期之后，将运行模式从预加热运行模式i自动地更换至起动运行模式ii。
在起动运行模式ii中，空气输送装置12和调温装置16被激活，并且空气输送装置12的运行状态改变。因为空气输送装置12现在已经被激活，实施以下步骤：
120)借助于空气输送装置12将空气输送至调温区域14。
此外，在起动运行模式ii中，实施以下步骤：
122)检测调温装置16的多个运行参数。
在此，调温装置16的多个运行参数的检测包括以下步骤：
124)检测调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r；和
126)检测调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r的梯度。
在起动运行模式ii中，空气输送装置12的运行状态通过如下方式改变：空气输送装置12的输送功率f随着时间提高，从而调节方法具有以下步骤：
128)改变影响空气输送装置12的输送功率f的电气影响参数。
在此，影响空气输送装置12的输送功率f的电气影响参数的改变包括以下步骤：
130)在起动时段ta上，将电气影响参数从初始值提高到额定值上。
在此，电气影响参数的提高重新根据调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r和调温装置16的ptc加热电阻的电阻值r的梯度进行。在此，该提高可以例如区段式地线性地、双曲线地或者渐近线地进行。
在将影响空气输送装置12的输送功率f的电气影响参数提高到目标值之后，可以实施以下步骤：
132)借助于控制装置18自动地控制空气输送装置12和调温装置16。
在这种情况下，借助于控制装置18对空气输送装置12和调温装置16的自动地控制包括以下步骤：
134)由控制装置18自动地调到持续运行模式iii，在所述持续运行模式中，空气输送装置12和调温装置16基本上恒定地在额定状态下运行。
图3示出根据本发明的设备10的空气输送装置12的输送功率f的不同的变化曲线和调温装置16的运行状态变化曲线。空气输送装置12的输送功率f的所示出的变化曲线可以由设备的控制装置18实施。
设备10的控制装置18设置用于，自动地调到预加热运行模式i、起动运行模式ii和持续运行模式iii。
在预加热运行模式中，空气输送装置12被停用并且调温装置16被激活，所述预加热运行模式i在预加热持续时间tv上实施。调温装置16的激活由运行状态变化曲线从“0”到“1”的跳跃示出。输送功率f在预加热持续时间tv期间等于零。
在起动运行模式中，空气输送装置12和调温装置16被激活并且空气输送装置12的运行状态改变，所述起动运行模式ii在起动时段ta上实施。
在起动时段ta期间，调温装置16保持被激活的状态。在空气输送装置12的输送功率f的示例性的第一变化曲线中，输送功率f稳定地并且连续地提高直到达到额定值。在空气输送装置12的输送功率f的示例性的第二变化曲线中，输送功率f首先跳跃式地提高到中间值并且从中间值稳定地并且连续地提高直到达到额定值。在空气输送装置12的输送功率f的示例性的第三变化曲线中，输送功率f逐级地提高直到达到额定值。
通过相应地调节影响空气输送装置12的输送功率f的电气影响参数来提高输送功率。
在达到空气输送装置12的输送功率f的额定值之后，自动地调到持续运行模式iii，在所述持续运行模式中，空气输送装置12和调温装置16基本上恒定地在额定状态下运行。
图4示出ptc加热电阻的电阻值r对其温度t的依赖关系。例如可以实施预加热运行模式，直到ptc加热电阻达到电阻值r，所述电阻值可以对应于ptc加热电阻的大于30℃的温度。如果设备10具有所使用的ptc加热电阻的电阻温度变化曲线，可以通过检测电阻值r来做出关于ptc加热电阻的温度的可靠结论。
此外，空气输送装置12的影响输送功率f的电气影响参数可以根据ptc加热电阻的电阻值r和/或ptc加热电阻的电阻值r的梯度提高，其中，控制装置18可以设置用于，在达到ptc加热电阻的目标电阻值之后保持该目标电阻值。
所有在图2中示出的电气部件也可以组合在一个模块中。该模块可以例如作为大致10×10×6cm大的小盒集成到头靠中或者安装在头靠和座椅靠背之间。
附图标记列表
10设备
12空气输送装置
14调温区域
16调温装置
18控制装置
20信号传导的连接件
22信号传导的连接件
24导流的连接件
26导流的连接件
50车辆座椅
i预加热运行模式
ii起动运行模式
iii持续运行模式
tv预加热持续时间
ta起动时段
f输送功率
rptc加热电阻的电阻值
tptc加热电阻的温度
100-134方法步骤