DE69014478T2

DE69014478T2 - Regelungsanordnung für eine sitzheizung.

Info

Publication number: DE69014478T2
Application number: DE69014478T
Authority: DE
Inventors: Dirk Hanzic
Original assignee: Plantron AB
Current assignee: Plantron AB
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-03-13
Also published as: US5288974A; GB2229328B; GB8905829D0; DE69014478D1; CA2029824A1; EP0413808A1; WO1990010999A1; EP0413808B1; GB2229328A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen beheizten Sitz und insbesondere auf einen beheizten Sitz, der zur Verwendung in einem Motorfahrzeug geeignet ist.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Beheizung in einem Sitz eines Motorfahrzeugs zu integrieren, um den Sitz zu beheizen. Selbstverständlich ist irgendeine thermostatische Regelung für eine solche Beheizung erforderlich.
Es ist vorgeschlagen worden, ein elektromechanisches Relais zu verwenden, um diese thermostatische Steuerung zu bewirken. Da ein solches Relais allerdings mechanisch arbeitet, kann es keine sehr große Anzahl Schließ- und Öffnungsvorgänge ausführen. Ein solches Relais muß folglich so angepaßt sein, daß es in einer relativ großen Nysteresisschleife arbeitet, wobei es beispielsweise bei 15ºC schließt und bei 35ºC Öffnet. Während ein solches Relais einen Schalter enthalten kann, der ansprechend auf Signale von einer Temperaturerfassungsanordnung durch Relaisspulen betätigt wird, ist ein anderes Beispiel für Anordnungen dieser Art ein Bimetall-Thermostatschalter, bei dem sowohl die Temperaturerfassungsfunktion als auch die Schaltfunktion in der gleichen Vorrichtung verkörpert sind. Eine solche Vorrichtung braucht keinen Steuerkreis und ist daher sehr billig. Die große Hysteresisschleife, die erforderlich ist, stellt sich aber als großer Nachteil heraus.
Andere Arten von Temperatursensoren sind zum Einsatz bei einer solchen Anwendung vorgeschlagen worden, beispielsweise ein Thermistor, welches ein Widerstand mit einer negativen Temperaturabhängigkeit ist, oder die Basis-Emitter-Spannung eines Transistors. Wenn Temperatursensoren dieser Bauart verwendet werden, ist allerdings ein Regelkreis zur Betätigung des Relais notwendig. Dies erfordert eine Steuereinheit oder -kreis, der außerhalb des Sitzkissens angeordnet ist, während der Sensor im Sitzkissen angeordnet ist.
Es wäre selbstverständlich möglich, als Temperatursensor einen Heizdraht mit positiver, aber sehr kleiner Temperaturabhängigkeit zu verwenden. Bei einer solchen Anordnung wird der Widerstand des Heizdrahts überwacht, um die notwendige Regelung zu schaffen. Dies erfordert allerdings, daß ein komplizierter und somit teurer Regelkreis vorgesehen wird.
In der US-A-4,633,061 ist eine Fahrzeugsitzbeheizung offenbart. Die beschriebene Anordnung weist einen Regelungsteil auf, der eine Hilfsbeheizung und einen Thermostaten besitzt, der mit einem wärmeisolierenden Material abgedeckt ist, wobei der Regelungsteil getrennt vom Hauptteil der Sitzbeheizung und an einem anderen Ort als das Sitzkissen und die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes angeordnet ist. Die Hilfsbeheizung im Regelungsteil erhält zur gleichen Zeit wie die elektrische Sitzbeheizung elektrischen Strom, und wenn die Hilfsbeheizung eine vorbestimmte Temperatur erreicht, fängt der Thermostat an zu arbeiten.
Die SE-B-457,046 offenbart eine Beheizungsanordnung zum Beheizen eines Sitzes, wobei auf die Temperatur ansprechende Mittel vorhanden sind und eine Regelungseinrichtung, die auf die auf die Temperatur ansprechenden Mittel reagiert, um die Zufuhr von elektrischem Strom zu der Beheizungseinrichtung zu regeln, und wobei die Regelungseinrichtung aus Bauteilen besteht, die auf einer gedruckten Schaltung angebracht sind.
Die vorliegende Erfindung will einen verbesserten beheizten Sitz schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Sitz mit einer Heizanordnung zum Heizen des Sitzes geschaffen, wobei die Anordnung eine elektrische Heizeinrichtung und eine Temperaturmeßeinrichtung, die in den Sitz eingelassen ist, umfaßt, wobei die Temperaturmeßeinrichtung einen Teil von Einrichtungen bildet, die geeignet sind, um ein Ausgangsregelsignal, jedesmal wenn die von der Temperaturmeßeinrichtung gemessene Temperatur unter einer vorherbestimmten Grenze ist, zu liefern, wobei das Ausgangsregelsignal an Regeleinrichtungen abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen einen Leistungstransistor, um die Stromversorgung der Heizeinrichtung zu regeln, umfassen, wobei die Einrichtungen und die Regeleinrichtungen mit Komponenten ausgestattet sind, die auf einer flexiblen Leiterplatte montiert sind, die mit der elektrischen Heizeinrichtung zwischen unteren und oberen Polsterkomponenten, die die Bank des Sitzes bilden, angeordnet ist, wobei die flexible Leiterplatte geeignet ist, um sich mit dem Sitz zu biegen und zu dehnen.
Vorzugsweise besteht der Transistor aus einem Feldeffekttransistor.
Vorzugsweise umfassen die Einrichtungen zum Liefern eines Ausgangsregelsignals einen Differentialverstärker, Einrichtungen zum Liefern eines im wesentlichen konstanten vorherbestimmten Potentials an einen ersten Eingang desselben und Einrichtung zum Liefern eines Potentials an einen zweiten Eingang des seIben- wobei die Einrichtungen die Temperaturmeßeinrichtung einschließen, so daß das Potential, das an dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers anliegt, von der durch die Temperaturmeßeinrichtung gemessenen Temperatur abhängt.
Vorzugsweise ist der erste Eingang des Differentialverstärkers mit einem Verzweigungspunkt zwischen zwei Widerständen verbunden, die in Reihe zwischen einer Erdleitung und einer Leitung, die ein im wesentlichen vorherbestimmtes Potential trägt, verbunden sind, und der zweite Eingang des Differentialverstärkers mit einem Verzweigungspunkt zwischen einem Widerstand und der einen Thermistor umfassenden Temperaturmeßeinrichtung verbunden, die in Reihe zwischen Erde und der Leitung, die das im wesentlichen vorherbestimmte Potential trägt, verbunden sind.
Bevorzugt ist ein Oszillator vorgesehen, der geeignet ist, um ein Schwingungssignal zu liefern, und ein Spannungsverdoppler, der die Reihenschaltung von zwei Dioden umfaßt, wobei die erste Diode mit einer Quelle auf einem vorherbestimmten Potential verbunden ist und der Ausgang des Oszillators mit dem Verzweigungspunkt zwischen den zwei Dioden verbunden ist, so daß an dem Ausgang der zweiten Diode ein Signal vorliegt, das die Summe des vorherbestimmten Potentials und des Schwingungssignals umfaßt, wobei der Ausgang in der zweiten Diode mit der Regelelektrode (G) des Leistungstransistors verbunden ist.
Bevorzugt weist die Heizanordnung Einrichtungen zum Messen des an der Heizanordnung anliegenden Potentials und Einrichtungen zum Abschalten der Heizanordnung, wenn das daran anliegende Potential unter eine vorherbestimmte Grenze fällt, auf.
Bevorzugt umfaßt der Sitz Einrichtungen zum Messen des von einer Batterie der Heizanordnung zur Verfügung gestellten Potentials und zum Liefern eines "niedrigen" Signals, um den Leistungstransistor abzuschalten, wenn das Potential niedriger als die vorherbestimmte Grenze und wenn das Potential höher als eine weitere vorherbestimmte Grenze ist.
Vorzugsweise umfaßt die Meßeinrichtung zwei Differentialverstärker, wobei ein Anschluß von jedem der zwei Differentialverstärker mit einer im wesentlichen konstanten Potentialquelle verbunden ist, wobei der andere Anschluß jedes Differentialverstärkers mit einem jeweiligen Verzweigungspunkt in einer jeweiligen Widerstandsbrücke verbunden ist, die sich zwischen Erde und einer Leitung, die ein zum von der Batterie zur Verfügung gestellten Potential proportionales Signal trägt, erstreckt, wobei die Anordnung so ist, daß einer der zwei Differentialverstärker ein "niedriges" Signal an die Regelelektrode des Leistungstransistors als Reaktion auf ein Fallen des Batteriepotentials unter die vorherbestimmte Grenze liefern wird und der andere der zwei Differentialverstärker ein "niedriges" Signal an die Regelelektrode des Leistungstransistors als Reaktion auf ein Überschreiten des Batteriepotentials der anderen vorherbestimmten Grenze liefern wird.
Bevorzugt trägt die flexible Halterplatte eine oder mehrere diskrete Komponenten, wobei jede Komponente wenigstens zwei Anschlüsse aufweist, die mit auf der Leiterplatte vorhandenen Signalleitungen verbunden sind, wobei die mit den Anschlüssen verbundenen Signalleitungen wenigstens einer Komponente sich teilen, um zwei Signalleitungsabschnitte an einem von dem jeweiligen Anschluß beabstandeten Punkt bilden, wobei die zwei Signalleitungsabschnitte sich in Richtungen, die zueinander senkrecht sind, dem Anschluß nähern und ihn berühren.
Zweckmäßigerweise umfaßt die Leiterplatte Komponenten, die darauf montiert sind, und eine Mehrzahl von Signalleitungen, wobei die Signalleitungen eine vorherbestinirnte Breite haben und die Leiterplatte eine Mehrzahl von in Berührung mit jeweiligen Signalleitungen befindlichen Verbindungsbereichen trägt, wobei jeder Verbindungsbereich eine Breite und eine Höhe aufweist, die wenigstens dem zehnfachen der Breite einer Signalleitung entsprechen.
Vorzugsweise umfassen die Temperaturmeßeinrichtung und die Einrichtungen zum Liefern eines Ausgangsregelsignals eine erste Temperaturregeleinrichtung, die auf die Temperatur in dem Sitz reagiert, um die Sitztemperatur auf einen vorherbestimmten Wert zu regeln, wobei die Anordnung eine weitere Temperaturregeleinrichtung und eine Einrichtung zum Aktivieren der weiteren Temperaturregeleinrichtung, wenn die Helzanordnung am Anfang aktiviert ist, einschließt, wobei die Meitere Temperaturregeleinrichtung geeignet ist, um die Temperatur des Sitzes auf eine höhere Temperatur als die erste Temperaturregeleinrichtung zu regeln, wobei die Anordnung so ist, daß, wenn die Heizanordnung am Anfang aktiviert wird, der Sitz am Anfang auf eine relativ hohe Temperatur, wie von der zweiten Temperaturregeleinrichtung bestimmt, aufgeheizt wird und nachfolgend auf die niedrigere Temperatur, die durch die erste Temperaturregeleinrichtung bestimmt wird, abgekühlt und gehalten wird.
Bevorzugt umfaßt die Heizeinrichtung einen Heizdraht, der mit elektrischem Strom versorgt wird, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um den Spannungsabfall entlang des Heizdrahtes zu überwachen und um die Heizeinrichtung, wenn die Spannung entlang des Heizdrahtes unter einen vorher festgelegten Wert abfällt, abzuschalten.
Zwecks besseren Verständnisses der Erfindung und zur Würdigung weiterer Merkmale wird diese nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Sitzkissens mit einer erfindungsgemäßen Heizanordnung ist, wobei Teile des Sitzkissens transparent dargestellt sind, um das Verständnis des dargestellten Aufbaus zu erleichtern,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine gedruckte Schaltung zur erfindungsgemäßen Verwendung in einem Sitz ist,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der gedruckten Schaltung nach Fig. 2 ist, und
Fig. 4 eine Schaltungsdarstellung des auf der gedruckten Schaltung vorhandenen Schaltkreises ist.
Zunächst bezugnehmend auf Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen, ist ein Sitzkissen 1 für einen Sitz in einem Motorfanrzeug erläutert. Das dargestellte Sitzkissen weist zwei Polsterelemente mit einem unteren Polsterelement 2 und einem oberen Polsterelement 3 auf. Die Polsterelemente weisen in der Zeichnung einen kleinen Abstand voneinander auf, wodurch ein Spalt 4 gebildet wird. In dem Spalt 4 befindet sich ein Heizdraht 5, der dazu bestimmt ist, den Sitz zu beheizen. Ebenfalls in dem Spalt 4 befindet sich eine gedruckte Schaltung 6, die im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist. Die gedruckte Schaltung 6 enthält ein temperaturempfindliches Bauteil 7, welches unmittelbar oberhalb eines Teils des Drahts angeordnet ist.
Es versteht sich, daß die beiden Polsterelemente 2, 3 bei der Herstellung zusammengedrückt und -geklebt werden, um ein einzelnes Sitzkissen zu bilden.
Die gedruckte Schaltung 6 ist auf einer flexiblen Leiterplatte 8 ausgebildet. Die Leiterplatte 8 trägt eine Anzahl diskreter Bauteile 9, die, wie dargestellt, mittels Signalleitungen 10 mit drei Verbindungbereichen 11, 12, 13 verbunden sind. Die Verbindungsbereiche sind relativ breit im Vergleich mit der Abmessung einer Signalleitung. Typischerweise ist jede Abmessung (d.h. Breite und Höhe) eines jeden Verbindungsbereichs wenigstens 10mal so groß wie die Breite einer Signalleitung, wobei in manchen Fällen die Abmessungen der Verbindungsbereiche bis zu 50mal größer als die Breite einer Signalleitung sind.
Die drei Verbindungsbereiche 11, 12, 13 sind dazu bestimmt, mit dem Heizdraht verbunden zu werden, sowie mit einer Leitung, die sich vom Kissen des Sitzes zum Kabelbaum des Motorfahrzeugs erstreckt, aber die Größe der Verbindungsbereiche 11, 12, 13 erleichtert ein automatisches Anlöten der Leitung an die Leiterplatte 6, wie dargestellt.
Fig. 3 erläutert in stark vergrößertem Maßstab einen Teil der gedruckten Schaltung 6. Zwei Signalleitungen 10 sind dargestellt, die zu jeweiligen Kontaktflächen 14, 15 verlaufen, an welche die Endanschlüsse 16 eines diskreten Bauteils 17 angeschlossen sind. Das Bauteil 17 kann weitere Anschlüsse haben, es sind aber lediglich zwei dargestellt. Es sei bemerkt, daß sich jede Signalleitung 10, wenn sie sich der jeweiligen Kontaktfläche 14 annähert, in einem Abstand von der Kontaktfläche 14 auf teilt, um zwei getrennte Signalleitungsbereiche 19, 20 zu bilden. Die beiden Signalleitungsbereiche 19, 20 nähern sich der jeweiligen Kontaktfläche in zueinander senkrechten Richtungen an.
Die Leiterplatte 8 ist flexibel, so daß das Vorhandensein der Leiterplatte von einer auf dem Kissen des Sitzes sitzenden Person nicht als harter Bereich innerhalb des Sitzes wahrgenommen wird, sondern daß sich die Leiterplatte mit dem Sitz biegen und dehnen kann. Wenn sich die Leiterplatte biegt und dehnt, besteht eine Gefahr, daß die Signalleitung in dem Gebiet benachbart zu den Kontaktbeinen eines diskreten Bauteils, etwa des Bauteils 17, aufgrund einer Ermüdung des Metalls abreißt. Da sich allerdings jede Signalleitung der Kontaktfläche 14 in zwei senkrechten Richtungen nähert, wird selbst dann, wenn die Signalleitung wiederholten Biegen ausgesetzt ist, nur ein Teil der Signalleitung reißen, und es wird daher erwartet, daß die beschriebene Anordnung eine lange Lebensdauer hat, selbst wenn der Schaltkreis aut einer flexiblen Leiterplatte ausgebildet wird, die im Einsatz wiederholten Biegevorgängen ausgesetzt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4, die ein Schaltungsdiagramm der auf der Leiterplatte 6 vorhandenen Schaltung zeigt, ist ersichtlich, daß bezüglich der drei Kontaktflächen 11, 12, 13 die Kontaktfläche 11 mit dem Heizdraht zu verbinden ist, die Kontaktfläche 12 mit dem positiven Batterieanschluß des Fahrzeugs und die Kontaktfläche 13 mit Erde.
Ein Feldeffektleistungstransistor 21 ist vorgesehen, in dem eine Zenerdiode integriert ist, wobei der Source/Drain-Strompfadt durch den Feldeffekttransistor zwischen der Kontaktfläche 12 und der Kontaktfläche 11 angeschlossen ist.
Es ist wichtig, daß ein Strom von der Kontaktfläche 12 zu der Kontaktfläche 11 fließen kann, wenn der Feldeffekttransistor "eingeschaltet" ist. Der Strom kann dann durch den Heizdraht 5 fließen, wodurch der Sitz beheizt wird.
Eine vorwärts vorgespannte Diode 22 und eine rückwärts vorgespannte Zenerdiode 23 sind in Reihe geschaltet, wobei sich die Reihenschaltung der beiden Dioden parallel zum gesteuerten Stromflußweg des Feldeffekttransistors 21 erstreckt, mit anderen Worten zwischen der Anschlußfläche 12 und der Anschlußfläche 11. Die Dioden dienen dazu, den Transistor gegen Übergangseffekte zu schützen, und die Diode 22 dient dazu, die Steuerschaltung gegen Verpolung zu schützen, falls die Anschlußfläche 12 mit einem negativen Potential verbunden wird, während die Anschlußfläche 13 mit Erde verbunden wird, was unbeabsichtigt passieren kann.
Eine Leitung 24 erstreckt sich von dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Dioden 22 und 23.
Die Leitung 24 ist über einen Widerstand 25 und eine weitere Zenerdiode 26 mit einer Erdleitung 27 verbunden. Der Widerstand 25 ist ein strombegrenzender Widerstand, und die Zenerdiode 26 dient dazu, die Steuerschaltung gegen Übergangseffekte zu schützen.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 25 und der Diode 26 ist über einen Widerstand 28 mit einem Eingangsanschluß eines Differentialverstärkers 29 verbunden. Der besagte Eingangsanschluß des Differentialverstärkers 29 ist über einen Widerstand 30 auch mit der Erdleitung verbunden und über einen weiteren Widerstand 31 auch mit dem Ausgangsanschluß des Differentialverstärkers verbunden. Der Ausgangsanschluß des Differentialverstärkers ist über einen weiteren Widerstand 32 an den anderen Eingangsanschluß des Differentialverstärkers 29 angeschlossen, und dieser andere Anschluß ist über einen Kondensator 33 mit der Erdleitung 27 verbunden. Die beschriebene Anordnung arbeitet als Oszillator und liefert einen Ausgang auf die Leitung 34. Die Leitung 34 ist über einen Widerstand 35 mit der Leitung 34 verbunden, und die Leitung 34 ist über einen Kondensator 36 auch mit einem Verbindungspunkt 37 zwischen zwei Dioden 38, 39 verbunden, wodurch ein Spannungsverdopplungskreis gebildet wird, der weiter unten beschrieben wird.
Ein Punkt zwischen dem Widerstand 25 und der Zenerdiode 36 ist mit einer Leitung 40 verbunden. Ein Punkt auf der Leitung 40 ist über die Reihenschaltung zweier Widerstände 41, 42 mit der Erdleitung 27 verbunden. Die Widerstände 41 und 42 bilden daher eine Widerstandsbrücke. Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen ist mit einem Eingang eines zweiten DifferentiaIverstärkers 43 verbunden.
Der andere Eingang des zweiten Differentialverstärkers 43 ist an einem Verbindungspunkt 44 zwischen einem Widerstand 45 mit negativem Temperaturkoeffizient, der mit der Leitung 40 verbunden ist, und einem weiteren Widerstand 46, der mit der Erdleitung 27 verbunden ist, angeschlossen. Der Differentialverstärker 43 dient daher dazu, die Spannung zwischen den Verbindungspunkten auf den beiden Widerstandsbrücken zu vergleichen, die durch die Widerstandspaare 41, 42 und 45, 46 gebildet werden.
Der Widerstand 45 ist ein 1%-NTC-Widerstand. Die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 43 ist hoch, bis der Widerstand 45 einer vorbestimmten Temperatur, etwa 31ºC, ausgesetzt wird. Der Ausgang des Differentialverstärkers 43 fällt dann ab. Der Widerstand 45 bildet die temperaturempfindliche Komponente 7 nach Fig. 1 und befindet sich oberhalb des Heizdrahts 5. Der Ausgang des Differentialverstärkers 43 bildet ein Steuersignal, welches zum Leistungstransistor 31 geleitet wird, um die Stromversorgung des Heizdrahts 5 zu steuern.
Der Ausgang des Differentialverstärkers 43 wird über die Leitung 47 zu einem Verbindungspunkt 48 geleitet. Der Verbindungspunkt 48 ist über einen Widerstand 49 mit dem Gateanschluß G des Feldeffekttransistors 21 verbunden.
Der Gateanschluß G des Feldeffekttransistors 21 ist mittels einer rückwärts vorgespannten Zenerdiode 50 mit der Schaltfläche 21 verbunden, wiederum zu dem Zweck, um gegen Übergangseffekte zu schützen.
Um den Feldeffekttransistor 21 gegen thermische Überlastung zu schützen, sind Mittel vorgesehen, um die Batteriespannung zu überwachen. Diese Mittel bestehen aus zwei weiteren Differentialverstärkern 51, 52, die jeweils erfassen, ob die Batteriespannung höher oder niedriger ist als erwünscht.
Ein Eingang des Differentialverstärkers 51 ist mit einem Verbindungspunkt 52 zwischen zwei Widerständen 54 verbunden, die zwischen der Erdleitung 27 und der Leitung 40 in Reihe geschaltet sind. Dieser Eingang ist mittels eines weiteren Widerstands 55 auch mit einem Verbindungspunkt 56 verbunden, der mit dem Ausgang des Differentialverstärkers 51 verbunden ist. Der andere Eingang des Differentialverstärkers 51 ist über eine Zenerdiode 57 mit der Erdleitung verbunden und über einen Widerstand 58 auch mit der Leitung 40 und ist weiterhin mit einem Eingang des zweiten Differentialverstärkers 52 verbunden.
Diese eine Eingang des Differentialverstärkers 52 ist über einen Widerstand 59 mit einem Verzweigungspunkt 60 verbunden, der an den Ausgang des Differentialverstärkes 52 angeschlossen ist. Der zweite Eingang des Differentialverstärkers 52 ist über einen Widerstand 61 mit der Erdleitung 27 verbunden und über einen Widerstand 62 mit der Leitung 40 verbunden, wodurch dieser zweite Eingang des Differentialverstärkers 52 mit einem Verbindungspunkt in einer Widerstandsbrücke verbunden ist, der durch die Reihenschaltung der beiden Widerstände 61, 62 zwischen der Erdleitung und der Leitung 40 gebildet wird. Der Verbindungspunkt 56 und der Verbindungspunkt 60 ist jeweils mit dem oben erwähnten Verbindungspunkt 48 verbunden.
Der Differentialverstärker 52 vergleicht eine Bezugsspannung am Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen 61 und 62, die daher unmittelbar für die Batterieversorgungsspannung repräsentativ ist, mit einer getrennten Bezugsspannung, die von der Zenerdiode 57 erzeugt wird. Wenn die erfaßte Spannung oberhalb einer vorbestimmten Grenze ist, beispielsweise wenn die Batteriespannung über 16 Volt liegt, geht der Ausgang des Differentialverstärkers 52 auf einen niedrigen Wert, wodurch ein niedriges Signal an den Verbindungspunkt 48 gelegt wird, und wodurch ebenfalls ein niedriges Signal an den Gateanschluß des Feldeffekttransistors 21 angelegt wird. Dadurch wird der Feldeffekttransistor 21 unter solchen Umständen ausgeschaltet.
Andererseits vergleicht der Differentialverstärker 51 ein für die von der Batterie gelieferte Spannung repräsentatives Signal, wie es an dem Verbindungspunkt 52 zwischen den Widerständen 53 und 54 vorhanden ist, mit der von der Zenerdiode 57 vorgegebenen Spannung, und wenn die Batteriespannung niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, geht der Ausgang des Differentialverstärkers 51 auf einen niedrigen Wert, wodurch ein niedriges Signal an den Verbindungspunkt 48 angelegt wird und wiederum ein niedriges Signal an den Gateanschluß des Feldeffekttransistors 21 angelegt wird, wodurch wiederum der Feldeffekttransistor 21 ausgeschaltet wird.
Es sei bemerkt, daß die Diode 38 mit der Leitung 40 verbunden ist. Daher wird im Normalzustand der Vorrichtung, wie beschrieben, jegliches an der Leitung 40 vorhandenes Potential zur Diode 38 geleitet, und aufgrund der Vorspannung der Diode 38 ist dieses Potential auch am Verbindungspunkt 37 zwischen den beiden Dioden 38, 39 vorhanden.
Der Differentialverstärker 29 und die zugehörigen Bauteile arbeiten als Oszillator, wenn die Vorrichtung in Betrieb genommen wird1 und liefern ein Ausgangssignal mit etwa 200 Hz auf die Leitung 34. Dieses Signal wird durch den Kondensator 36 kapazitiv an den Verbindungspunkt 37 weitergeleitet. Dieses Signal wird daher effektiv zu dem bereits am Verbindungspunkt 37 vorhandenen Potential addiert, und die kombinierte Spannung wird dann durch die Diode 39 zu einem Verbindungspunkt 61 weitergeleitet. Ein Kondensator 62 erstreckt sich von diesem Verbindungspunkt zur Leitung 24, und ein Widerstand 63 verbindet den Verbindungspunkt 61 mit dem GateanschIuß des Feldeffekttransistors 21. Die an den Gateanschluß angelegte Spannung ist durch die durch die Dioden 38 und 39 dargestellte Spannungsverdopplung ausreichend, um den Feldeffekttransistor einzuschalten, sofern nicht ein niedriges Signal an den Verbindungspunkt 48 angelegt wird. Wenn ein niedriges Signal an den Verbindungspunkt 48 angelegt wird, zieht dieses jegliches hohe Signal nach unten, das an den Gateanschluß des Feldeffekttransistors angelegt wird.
Wie oben beschrieben, legt der Differentialverstärker 43 ein hohes Signal an den Verbindungspunkt, sobald der Widerstand 45 einer vorbestimmten Temperatur, etwa 31ºC, unterworfen ist. Die Differentialverstärker 51 und 52 legen ebenfalls hohe Signale an den Verbindungspunkt 48 an, wenn sich die Batteriespannung innerhalb geeigneter, vorbestimmter Grenzen befindet. Daher wird unter diesen Umständen der Heizdraht 5 mit Strom versorgt.
Es sei bemerkt, daß wenn die Batteriespannung unterhalb einer vorbestimmten Grenze fällt, selbst dann der durch die Dioden 38 und 39 gebildete Spannungsverdopplungskreis keine ausreichende Gate-Source-Spannung liefern kann, um den Feldeffekttransistor 21 vollständig einzuschalten. In einem solchen Fall würde der Feldeffekttransistor 21 als Widerstand wirken, und ein übermäßiger Leistungsverlust könnte möglicherweise den Feldeffekttransistor 21 zerstören.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu berücksichtigen, daß modifizierte Ausführungsformen möglich sind, und solche Ausführungsformen unterschiedliche Merkmale haben können.
Während beispielsweise die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Anordnung beschrieben wurde, bei der die Leiterplatte eine Anzahl diskreter Bauteile trägt, kann die Schaltung ebenso durch integrierte Bauteile aufgebaut sein. Bei solchen Ausführungsformen wäre es daher möglich, die integrierte Schaltung so auszuführen, daß der Sitz, gleichgültig wann die Anordnung erstmalig in Betrieb genommen wird, anfangs auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher als die normale Temperatur ist, die von dem Thermostat festgelegt ist, wie er in der beschriebenen Ausführungsform durch die Widerstandsbrücke 45, 46 dargestellt ist. Dies bewirkt eine schnelle Erwärmung des Sitzes und schafft auch die Empfindung von Wärme, die oft erwünscht ist, wenn ein Fahrer oder Beifahrer soeben in ein kaltes Fahrzeug eingestiegen sind. Sobald eine solche erhöhte Temperatur erreicht ist, liefert der Thermostat nachfolgend eine niedrigere Temperatur.
Um zu verhindern, daß die Sitzbeheizung im kurzgeschlossenen Zustand mit Strom versorgt wird, kann auch eine Fehlererfassungsschaltung vorgesehen sein, um die Schaltung auszuschalten, wenn der Spannungsabfall über dem Heizdraht 5 geringer als ein voreingestellter Wert ist.
Zusätzlich kann eine Niedrigspannungskontrolle vorgesehen sein. Eine solche Anordnung würden den Zustand der Batterie durch Messung der Ausgangsspannung der Batterie erfassen. Wenn die Ausgangsspannung unterhalb eines vorbestimmten Werts abfällt, wird die Anordnung ausgeschaltet, um zu gewährleisten, daß kein weiterer Strom durch Abgabe an eine Sitzbeheizung "verschwendet" wird.
Um eine verbesserte Kühlung für die auf der Leiterplatte befindlichen Komponenten zu erzielen, insbesondere für den Leistungstransistor, kann die Rückseite der Leiterplatte mit einer Kupferbeschichtung versehen werden, die im wesentlichen die gesamte Fläche der Leiterplatte bedeckt, um eine Wärmesenke zu schaffen. Die Platte ist dünn und flexibel, und alle Leitungen und Verbindungen sind lediglich auf der Vorderseite der Platte angeordnet.

Claims

1. Sitz (1) mit einer Heizanordnung zum Heizen des Sitzes (1), wobei die Anordnung eine elektrische Heizeinrichtung (5) und eine Temperaturmeßeinrichtung (45), die in den Sitz eingelassen ist, umfaßt, wobei die Temperaturmeßeinrichtung (45) einen Teil von Einrichtungen bildet, die geeignet sind, um ein Ausgangsregelsignal, jedesmal wenn die von der Temperaturmeßeinrichtung gemessene Temperatur unter einer vorherbestimmten Grenze ist, zu liefern, wobei das Ausgangsregelsignal an Regeleinrichtungen abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen einen Leistungstransistor (21), um die Stromversorgung der Heizeinrichtung (5) zu regeln, umfassen, wobei die Einrichtungen (42, 43, 45, 46) und die Regeleinrichtungen (21) mit Komponenten ausgestattet sind, die auf einer flexiblen Leiterplatte (8) montiert sind, die mit der elektrischen Heizeinrichtung (5) zwischen unteren und oberen Polsterkomponenten (2, 3), die die Bank des Sitzes (1) bilden, angeordnet ist, wobei die flexible Leiterplatte (8) geeignet ist, um sich mit dem Sitz zu biegen und zu dehnen.

2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (21) einen Feldeffekttransistor umfaßt.

3. Sitzanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Liefern eines Ausgangsregelsignals einen Differentialverstärker (4), Einrichtungen (41, 42) zum Liefern eines im wesentlichen konstanten vorherbestimmten Potentials an einen ersten Eingang desselben und Einrichtungen (45, 46) zum Liefern eines Potentials an einen zweiten Eingang desselben umfassen, wobei die Einrichtungen die Temperaturmeßeinrichtung (45) einschließen, so daß das Potential, das an dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers anliegt, von der durch die Temperaturmeßeinrichtung (45) gemessenen Temperatur abhängt.

4. Sitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingang des Differentialverstärkers (43) mit einem Verzweigungspunkt zwischen zwei Widerständen (41, 42) verbunden ist, die in Reihe zwischen einer Erdleitung (27) und einer Leitung (40), die ein im wesentlichen vorherbestimmtes Potential trägt, verbunden sind, und der zweite Eingang des Differentialverstärkers mit einem Verzweigungspunkt (44) zwischen einem Widerstand (46) und der einen Thermistor (45) umfassenden Temperaturmeßeinrichtung verbunden ist, die in Reihe zwischen Erde und der Leitung, die das im wesentlichen vorherbestimmte Potential trägt, verbunden sind.

5. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator (29) vorgesehen ist, der geeignet ist, um ein Schwingungssignal zu liefern, und ein Spannungsverdoppler (38, 39) vorgesehen ist, der die Reihenschaltung von zwei Dioden umfaßt, wobei die erste Diode (38) mit einer Quelle (40) auf einem vorherbestimmten Potential verbunden ist und der Ausgang (34) des Oszillators (29) mit dem Verzweigungspunkt (37) zwischen den zwei Dioden verbunden ist, so daß an dem Ausgang der zweiten Diode ein Signal vorliegt, das die Summe des vorherbestimmten Potentials und des Schwingungssignals umfaßt, wobei der Ausgang (61) in der zweiten Diode mit der Regelelektrode (G) des Leistungstransistors (21) verbunden ist.

6. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizanordnung Einrichtungen (51) zum Messen des an der Heizanordnung anliegenden Potentials und Einrichtungen (21) zum Abschalten der Heizanordnung, wenn das daran anliegende Potential unter eine vorherbestirnmte Grenze fällt, einschließt.

7. Sitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz Einrichtungen (51, 52) zum Messen des von einer Batterie der Heizanordnung zur Verfügung gestellten Potentiais und zum Liefern eines "niedrigen" Signals, um den Leistungstransistor (21) abzuschalten, wenn das Potential niedriger als die vorherbestimmte Grenze und wenn das Potential höher als eine weitere vorherbestimmte Grenze ist, umfaßt.

8. Sitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zwei Differentialverstärker (51, 52) umfaßt, wobei ein Anschluß von jedem der zwei Differentialverstärker mit einer im wesentlichen konstanten Potentiaiquelie (57) verbunden ist, wobei der andere Anschluß jedes Differentiaiverstärkers mit einem jeweiligen Verzweigungspunkt in einer jeweiligen Widerstandsbrücke verbunden ist, die sich zwischen Erde (21) und einer Leitung (40), die ein zum von der Batterie zur Verfügung gestellten Potential proportionales Signal trägt, erstreckt, wobei die Anordnung so ist, daß einer der zwei Differentialverstärker (51) ein "niedriges" Signal an die Regeielektrode (G) des Leistungstransistors (21) als Reaktion auf ein Fallen des Batteriepotentiais unter die vorherbestimmte Grenze liefern wird und der andere der zwei Differentialverstärker (52) ein "niedriges" Signal an die Regelelektrode (G) des Leistungstransistors (21) als Reaktion auf ein Überschreiten des Batteriepotentials der anderen vorherbestimmten Grenze liefern wird.

9. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leiterpiatte (8) eine oder mehrere diskrete Komponenten (17) trägt, wobei jede Komponente wenigstens zwei Anschlüsse (16) aufweist, die mit auf der Leiterplatte vorhandenen Signaileitungen (10) verbunden sind, wobei die mit den Anschlüssen verbundenen Signal leitungen wenigstens einer Komponente sich teilen, um zwei Signalleitungsabschnitte (19, 20) an einem von dem jeweiligen Anschluß beabstandeten Punkt bilden, wobei die zwei Signalleitungsabschnitte sich in Richtungen, die zueinander senkrecht sind, dem Anschluß nähern und ihn berühren.

10. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (8) Komponenten (9), die darauf montiert sind, und eine Mehrzahl von Signalleitungen (10) umfaßt, wobei die Signalleitungen eine vorherbestimmte Breite haben, die Leiterplatte eine Mehrzahl von in Berührung mit jeweiligen Signalleitungen befindlichen Verbindungsbereichen (11, 12, 13) trägt, wobei jeder Verbindungsbereich eine Breite und eine Höhe aufweist, die wenigstens dem zehnfachen der Breite einer Signalleitung entsprechen.

11. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung (45) und die Einrichtungen zum Liefern eines Ausgangsregelsignals (41, 42, 43, 45, 46) eine erste Temperaturregeleinrichtung umfassen, die auf die Temperatur in dem Sitz reagiert, um die Sitztemperatur auf einen vorherbestimmten Wert zu regeln, wobei die Anordnung eine weitere Temperaturregeleinrichtung und eine Einrichtung zum Aktivieren der weiteren Temperaturregeleinrichtung, wenn die Heizanordnung am Anfang aktiviert ist, einschließt, wobei die weitere Temperaturregeleinrichtung geeignet ist, um die Temperatur des Sitzes auf eine höhere Temperatur als die erste Temperaturregeleinrichtung zu regeln, wobei die Anordnung so ist, daß, wenn die Heizanordnung am Anfang aktiviert wird, der Sitz am Anfang auf eine relativ hohe Temperatur, wie von der zweiten Temperaturregeleinrichtung bestimmt, aufgeheizt wird und nachfolgend auf die niedrigere Temperatur, die durch die erste Temperaturregeleinrichtung bestimmt wird, abgekühlt und gehalten wird.

12. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen Heizdraht (5), an dem ein elektrischer Strom anliegt, umfaßt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um den Spannungsabfall entlang des Heizdrahtes anzuzeigen und um die Heizeinrichtung, wenn die Spannung entlang des Heizdrahtes unter einen vorher festgelegten Wert abfällt, abzuschalten.