JP5223357B2 - Vehicle seat heating device - Google Patents
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Description
本発明は、乗員の暖房のための車両用座席加熱装置に関する。 The present invention relates to a vehicle seat heating apparatus for heating a passenger.
車両の座席に配設されたヒータユニットによって、着座した乗員を暖めることが行われている。しかし、車載のバッテリ容量や発電量などから、このヒータユニットで使用できる消費電力には制約があるため、着座時に素早く暖めるために、座面の後域と、背面の下域のヒータの配線間隔を他の領域よりも狭くすることも考えられている(特許文献1参照)。 A seated occupant is warmed by a heater unit disposed in a vehicle seat. However, there are restrictions on the power consumption that can be used with this heater unit due to in-vehicle battery capacity and power generation, so the heater spacing between the rear area of the seat surface and the lower area of the rear surface is used to quickly warm up when sitting. It is also conceivable to make the width narrower than other regions (see Patent Document 1).
しかし、乗員が快適な温度を感じる乗員の各部位の暖め方は、暖房初期と定常時では異なり、上述したヒータユニットでは、端にヒータ配線間隔を変えただけであるので、乗員の各部位対する相対的な温度関係は常に一定であるので、乗員が暖房初期と定常時に渡って快適となるものではない。 However, the method of warming each part of the occupant who feels a comfortable temperature differs between the initial stage of heating and the steady state. In the above heater unit, only the heater wiring interval is changed at the end. Since the relative temperature relationship is always constant, the occupant is not comfortable during the initial heating period and the steady state.
本発明に係る車両用座席加熱装置は、車両の座席に配設される、少なくとも第1〜第3の加熱手段と、前記第1〜第3の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制御手段とを備え、前記第1の加熱手段は、前記座席に着座した乗員の大腿部を加熱する大腿部加熱手段であり、前記第2の加熱手段は、前記乗員の臀部を加熱する臀部加熱手段であり、前記第3の加熱手段は、前記乗員の腰部を加熱する腰部加熱手段であり、前記制御手段は、前記第1〜第3の加熱手段による加熱開始後は初期モードで前記第1〜第3の加熱手段を制御し、その後は定常モードで前記第1〜第3の加熱手段を制御し、前記初期モードから前記定常モードに渡って快適となるように前記第1の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、前記第2の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、および、前記第3の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度の高低関係が前記初期モードと前記定常モードとで異なるように前記第1〜第3の加熱手段を制御するに際して、前記初期モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも高くし、前記定常モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くし、かつ、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記腰部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くするように前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御する、ことを特徴とする。 A vehicle seat heating apparatus according to the present invention includes at least first to third heating means and a control means for independently controlling the first to third heating means, which are disposed in a vehicle seat. The first heating means is a thigh heating means for heating the thigh of an occupant seated on the seat, and the second heating means is a buttock heating means for heating the buttock of the occupant And the third heating means is a waist heating means for heating the waist of the occupant, and the control means is the first to third in the initial mode after the start of heating by the first to third heating means. The third heating means is controlled, and then the first to third heating means are controlled in the steady mode, and the first heating means is heated so as to be comfortable from the initial mode to the steady mode. Temperature of the seat surface to be heated by the second heating means The first to third heating means are arranged such that the relationship between the temperature of the seat surface and the temperature of the seat surface heated by the third heating means differs between the initial mode and the steady mode. When controlling , in the initial mode, the temperature of the seat surface heated by the thigh heating means is higher than the temperature of the seat surface heated by the buttocks heating means, and in the steady mode, The temperature of the seat surface heated by the thigh heating means is lower than the temperature of the seat surface heated by the hip heating means, and the temperature of the seat surface heated by the hip heating means The thigh heating means, the buttocks heating means, and the waist heating means are controlled so as to be lower than the temperature of the seat surface heated by the waist heating means .
本発明によれば、乗員が暖房初期と定常時に渡って快適となるように効率的に暖めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a passenger | crew can be heated efficiently so that it may become comfortable over the heating initial stage and a steady state.
図1〜8を参照して、本発明による車両用座席加熱装置の一実施の形態を説明する。図1は、本実施の形態の車両用座席加熱装置を搭載する車両の座席を示す図である。この座席10は、着座する乗員を下方から支える座部1と、着座する乗員を背後から支える背部2とを備えている。なお、図1では、ヘッドレストの記載を省略している。座部1には、着座した乗員の大腿部が位置する座部前部3に大腿部ヒータユニット6が配設され、着座した乗員の臀部が位置する座部後部4に臀部ヒータユニット7が配設されている。背部2には、着座した乗員の腰部が位置する背部下部5に背部ヒータユニット8が配設されている。
With reference to FIGS. 1-8, one Embodiment of the seat heating apparatus for vehicles by this invention is described. FIG. 1 is a diagram showing a vehicle seat equipped with the vehicle seat heating apparatus of the present embodiment. The
図2は、車両用座席加熱装置の全体構成を示す図である。本実施の形態の車両用座席加熱装置SHは、上述した大腿部ヒータユニット6と、臀部ヒータユニット7と、腰部ヒータユニット8と、ヒータ制御部20と、シートヒータオンオフスイッチ21とを備えている。また、車両用座席加熱装置SHは、大腿部温度センサ22と、臀部温度センサ23と、腰部温度センサ24とを備えている。各ヒータユニット6〜8は、それぞれ供給された電力を電熱線でジュール熱に変換する発熱部を有する。各ヒータユニット6〜8は、それぞれ独立したヒータユニットである。
FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of the vehicle seat heating apparatus. The vehicle seat heating apparatus SH of the present embodiment includes the above-described
大腿部ヒータユニット6は、臀部ヒータユニット7よりも電力密度が高くなるように構成されている。これは、最大出力で加温する際に、後述するように、大腿部近傍の座席表面の温度を臀部近傍の座席表面の温度よりも高くするためである。また、腰部ヒータユニット8は、大腿部ヒータユニット6と定格電力が同程度となるように構成されている。これは、後述するように、大腿部ヒータユニット6および臀部ヒータユニット7の出力を最大とする場合と、臀部ヒータユニット7および腰部ヒータユニット8の出力を最大とする場合とで消費電力を同程度とするためである。これにより、車両用座席加熱装置SHに割り当てられる使用可能な電力内で効果的に加温できる。なお、本実施の形態では、腰部ヒータユニット8の配設面積は、大腿部ヒータユニット6の配設面積よりも小さい。そのため、腰部ヒータユニット8の電力密度が大腿部ヒータユニット6の電力密度よりも高くなるので、腰部近傍の座席表面の温度を急速に上昇できる。
The
ヒータ制御部20は、車両の電源(たとえばバッテリ16)から各ヒータユニット6〜8に供給される電力を独立して制御する制御装置である。ヒータ制御部20と各ヒータユニット6〜8およびバッテリ16は電源線で接続されている。ヒータ制御部20には、信号線を介してシートヒータオンオフスイッチ21と、大腿部温度センサ22と、臀部温度センサ23と、腰部温度センサ24と、後述する車両用空調装置ACのオートエアコンアンプ130とが接続されている。
The
シートヒータオンオフスイッチ21は、車両用座席加熱装置SHのオンオフを指示するためのスイッチである。大腿部温度センサ22は、座部前部3の表面近傍の温度を検出する温度センサであり、臀部温度センサ23は、座部後部4の表面近傍の温度を検出する温度センサであり、腰部温度センサ24は、背部下部5の表面近傍の温度を検出する温度センサである。
The seat heater on / off
図3は、車両に搭載される車両用空調装置ACの全体構成を示す図である。車両用空調装置ACは、そのケース110内に、ファン111を駆動するブロアモータ112と、ファン111により送風された空気を除湿、冷却するエバポレータ113と、エバポレータ113で除湿、冷却された送風空気を再加熱するヒータコア114と、ヒータコア114への配風比を調節するエアミックスドア115とを備えている。ケース110のインテーク部には、内気導入口107からの吸気もしくは外気導入口108からの吸気の切り換えを行う内外気切換ドア106が設けられている。また、ケース110の下部には、エバポレータ113で凝縮された空気中の水分(凝縮水)を車外に排出するためのドレン排出口116が設けられている。
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of a vehicle air conditioner AC mounted on the vehicle. The vehicle air conditioner AC has a
内気外気切換ドア106で選択された車両室内もしくは車外またはその双方の空気は、電圧で制御されるブロアモータ112により駆動されるファン111で加圧、送風され、エバポレータ113を通過して除湿、冷却される。エバポレータ113には液冷媒が供給され、この液冷媒がエバポレータ113で気化することで、送風空気が除湿、冷却される。なお、気化した冷媒は、不図示の冷媒圧縮機で圧縮され、不図示のコンデンサで冷却および凝縮される。エバポレータ113を通過した空気は、エアミックスドア115により決定される配風比でヒータコア114を通過する空気と、ヒータコア114を通過しない空気とに分配される。エアミックスドア115で分配されてヒータコア114を通過した空気とヒータコア114を通過しなかった空気とは、ヒータコア114の下流で再び合流し、車室内に供給される。
The air inside or outside the vehicle selected by the inside / outside
車両用空調装置ACは、空調空気を車両内へ配風するために、車両のインストルメントパネル上に設けられたベント口117と、ベント口117に接続されるベントダクト119と、ベントダクト119を開閉するベントドア118とを備えている。同様に、車両用空調装置ACは、デフ口120と、デフ口120に接続されるデフダクト122と、デフダクト122を開閉するデフドア121と、フット口123と、フット口123に接続されるフットダクト125と、フットダクト125を開閉するフットドア124とを備えている。
The vehicle air conditioner AC includes a
また、車両用空調装置ACは、オートエアコンアンプ130と、車両用空調装置ACの熱負荷を検出するための各種の熱負荷センサ群135と、各種ドアを開閉する不図示のアクチュエータとを備えている。オートエアコンアンプ130は、車室内が乗員の設定した設定温度になるよう熱負荷センサ群135からの情報を基に空調運転条件の演算を行う。演算された空調運転条件に基づいて、オートエアコンアンプ130は、所定のファン速(風量)となるようブロアモータ112の電圧VFを制御するとともに、エアミックスドア115の開度M、内気外気切換ドア106の切換位置および各ドア118,121,124の開度を各ドアのアクチュエータにより制御する。
The vehicle air conditioner AC includes an auto
エアミックスドア115の開度Mおよび、ブロアモータ112の電圧VFは、次の式で表される。
M=f1(Tw,Tam,Tin,Ts,Tptc,Q) ・・・(1)
VF=f2(M) ・・・(2)
ここで、Twはエンジン出口水温、Tamは外気温度、Tinは車室内温度、Tsはファン吸い込み空気温度、Tptcは車両内設定温度、Qは日射量であり、これらは、車両用空調装置の熱負荷に関するパラメータである。
また、Mが所定値以上でエアミックスドア115は全開(フルホット位置)となる。
The opening degree M of the
M = f1 (Tw, Tam, Tin, Ts, Tptc, Q) (1)
VF = f2 (M) (2)
Here, Tw is the engine outlet water temperature, Tam is the outside air temperature, Tin is the passenger compartment temperature, Ts is the fan intake air temperature, Tptc is the set temperature in the vehicle, and Q is the amount of solar radiation. It is a parameter about load.
Further, when M is equal to or greater than a predetermined value, the
上記構成の車両用空調装置ACは、オートエアコンアンプ130によりブロアモータ112の電圧(回転数)と、内気外気切換ドア106の切換位置と、エアミックスドア115および各ドア118,121,124の開度を制御して、車室内が設定温度になるよう風量、温度を調節した空調風を車室内に送風する。
The vehicle air conditioner AC having the above configuration is configured such that the automatic
本実施の形態の車両用座席加熱装置SHによって着座した乗員を効率的に暖めるために、発明者らは、乗員の身体の部位による暖かさの感じ方の違いや、着衣による熱伝達への影響を実験により調査した。この調査にあたっては、座席の表面温度を部位毎に独立して制御可能な座席を製作し、加温部位や表面温度の組み合わせを変化させることで、被験者(延べ109人)に対して実験を行った。その結果、暖房開始の初期段階で即座に暖かさを感じさせるためには(即暖感を得るためには)、大腿部や臀部への加温が効果的であることが判明した。また、被験者(乗員)周囲の雰囲気温度や被験者(乗員)と接する座席の部位の温度などが安定した定常環境において継続した快適感を得るためには、臀部や腰部への加温が有効であることが判明した。 In order to efficiently warm the occupant seated by the vehicle seat heating apparatus SH of the present embodiment, the inventors have different ways of feeling warmth depending on the body part of the occupant and the influence on heat transfer by clothing. Were investigated experimentally. In this investigation, we made a seat that can control the surface temperature of the seat independently for each part, and experimented with subjects (total 109 people) by changing the combination of the heated part and the surface temperature. It was. As a result, it was found that warming the thighs and buttocks is effective in order to immediately feel warmth at the initial stage of heating (in order to obtain immediate warmth). In order to obtain a comfortable feeling in a steady environment where the ambient temperature around the subject (occupant) and the temperature of the seat in contact with the subject (occupant) are stable, heating to the buttocks and waist is effective. It has been found.
また、着座した状態で身体の各部位の熱コンダクタンス(皮膚面と座席表面の温度差1度あたりの伝熱量)と、感覚特性について図4に示す。なお、被験者の服装は、冬季の車両運転時の典型的な服装とした。服装(着衣)の違いにより変化はするが、熱コンダクタンスの値の大小関係は、大腿部、臀部、腰部の順で小さくなった。また、熱コンダクタンスの差は、着衣の違いよりも、身体の部位による違いの方が大きかった。 FIG. 4 shows the thermal conductance (heat transfer amount per degree of temperature difference between the skin surface and the seat surface) and sensory characteristics of each part of the body in the seated state. The subject's clothes were typical clothes during driving in winter. Although it varies depending on the clothes (clothing), the magnitude relationship between the thermal conductance values decreases in the order of the thigh, buttocks, and lower back. In addition, the difference in thermal conductance was greater for body parts than for clothing.
大腿部は伝熱効率がよく、低温の座席に着座した際には、座席に多くの熱を奪われるため冷たさによる不快感が大きい。そのため、座席着座初期においては最優先で加温を行う必要がある。また、大腿部は加温により人体に最も効率的に熱を伝えることができるため、即暖感が得られる部位でもある。ただし、逆に蒸れ感や熱さも感じやすいため、定常環境においては加温しすぎないようにすることが必要である。 The thigh has good heat transfer efficiency, and when seated in a low-temperature seat, a lot of heat is taken away by the seat, so the discomfort due to coldness is great. Therefore, it is necessary to perform heating with the highest priority in the early stage of seating. Further, since the thigh can transmit heat to the human body most efficiently by heating, the thigh is also a part where an immediate warm feeling can be obtained. However, since it is easy to feel stuffiness and heat, it is necessary not to overheat in a steady environment.
臀部の伝熱効率は大腿部よりはやや劣るものの、加温により人体に効率的に熱を伝えることができ、即暖感が得られる。また、臀部への適度な加温により継続的に暖かさを感じることができるため、定常環境における加温も有効である。 Although the heat transfer efficiency of the buttocks is slightly inferior to that of the thigh, heat can be efficiently transferred to the human body by heating, and a warm feeling can be obtained immediately. Moreover, since warmth can be continuously felt by moderate heating to the buttocks, heating in a steady environment is also effective.
腰部は加温することで最も大きな快適性(暖かさによる気持ちよさ)を得ることができる部位である。しかし、冬季には着衣の熱抵抗が大きく、かつ、座席との密着性が悪いため、伝熱効率は他の部位に比べ劣る。そのため加温による即暖感は得られない。ただし、伝熱効率が悪いため、他の部位に比べ低温の座席に着座した際の冷たさも感じにくい。 The waist is a part where the greatest comfort (feeling of warmth) can be obtained by heating. However, in winter, the heat resistance of the clothes is large and the adhesion to the seat is poor, so the heat transfer efficiency is inferior to other parts. Therefore, an immediate warming feeling due to heating cannot be obtained. However, since the heat transfer efficiency is poor, it is hard to feel the coldness when sitting on a low-temperature seat compared to other parts.
以上の結果を踏まえ、本実施の形態の車両用座席加熱装置SHでは、着座した乗員を次のようにして暖める。なお、以上の結果を踏まえた上で、各ヒータユニット6〜8の電力密度の大小関係が上述したように設定されている。 Based on the above results, in the vehicle seat heating apparatus SH of the present embodiment, the seated occupant is warmed as follows. In addition, based on the above result, the magnitude relationship of the power density of each heater unit 6-8 is set as mentioned above.
ヒータ制御部20は、後述するように、暖房開始後には初期モードで各ヒータユニット6〜8の出力を制御し、暖房開始後所定の条件を満たすと、移行期を経て定常モードで各ヒータユニット6〜8の出力を制御する。暖房開始直後には、乗員を素早く暖める必要があるが、車両用座席加熱装置SHで使用可能な電力には限りがある。そこで、初期モードでは、伝熱効率が悪いため即暖感が得られにくい腰部よりも、即暖感が得られやすい大腿部および臀部を優先して温めるために、ヒータ制御部20は大腿部ヒータユニット6および臀部ヒータユニット7の出力を最大とする。
As will be described later, the
このように各ヒータユニット6〜8の出力を制御することで、着座した乗員に即暖感を与えることができる。また、上述したように大腿部ヒータユニット6の電力密度が臀部ヒータユニット7の電力密度よりも高くなるようにされているので、大腿部近傍の座席表面の温度が臀部近傍の座席表面の温度よりも高くなり、快適感が得られやすい。初期モードでは、腰部ヒータユニット8による加温を行わないが、上述したように腰部では着座時の冷たさを感じにくいため、大腿部や臀部の暖かさもあり、乗員に違和感を与えることはない。
By controlling the outputs of the
車室内の温度が上昇して車両用空調装置ACのエアミックスドア115が全開状態ではなくなり(すなわち、フルホット状態ではなくなり)、かつ、座部前部3の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域下限値を超えると、ヒータ制御部20は、初期モードによる制御から移行期における制御(後述)によって各ヒータユニット6〜8の出力を制御する。また、車両用空調装置ACがフルホット状態であっても、座部前部3の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域上限値を超えると、ヒータ制御部20は、初期モードによる制御から移行期における制御によって各ヒータユニット6〜8の出力を制御する。
The temperature in the passenger compartment rises so that the
すなわち、ヒータ制御部20は、オートエアコンアンプ130から出力されるエアミックスドア115の開度信号に基づいて車両用空調装置ACがフルホット状態ではないと判断し、かつ、大腿部温度センサ22で検出した座部前部3の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域下限値を超えたと判断した場合には、移行期における制御によって各ヒータユニット6〜8の出力を制御する。また、ヒータ制御部20は、大腿部温度センサ22で検出した座部前部3の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域上限値を超えたと判断した場合には、車両用空調装置ACがフルホット状態であっても、移行期における制御によって各ヒータユニット6〜8の出力を制御する。
That is, the
移行期に移行した際には着座した乗員の大腿部がある程度温まっているため、ヒータ制御部20は、大腿部ヒータユニット6をオフとし、これにより利用可能となった電力によって腰部ヒータユニット8をオンとして出力を最大にする。これにより、最大消費電力を初期モードと同等に抑制でき、車両用座席加熱装置SHに割り当てられる使用可能な電力の範囲内で効率的に暖房できる。なお、移行期には、ヒータ制御部20は、臀部ヒータユニット7の出力を最大にする。しかし、臀部温度センサ23で検出した座部後部4の表面近傍の温度が後述する定常モードにおける目標温度領域上限値を超えた場合には、ヒータ制御部20は、臀部温度センサ23で検出した座部後部4の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域に収まるように臀部ヒータユニット7の出力を制御する(温度制御する)。
Since the thighs of the seated occupant are warmed to some extent when the transition is made, the
このように各ヒータユニット6〜8の出力を制御することで、移行期には、臀部の座席表面の温度を適温に保ちながら、限られた電力で腰部の座席表面の温度を急速に上昇させることができる。上述したように、腰部ヒータユニット8の電力密度が大腿部ヒータユニット6の電力密度よりも高いので、腰部近傍の座席表面の温度を急速に上昇できる。なお、移行期には、大腿部ヒータユニット6がオフされているが、移行期から次に述べる定常モードへ移行するまでの時間が短いため、着座した乗員は、大腿部が冷えると感じることはない。
By controlling the output of each of the
移行期における制御によって各ヒータユニット6〜8の出力を制御している際に、腰部温度センサ24で検出した背部下部5の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域下限値を超えた場合には、ヒータ制御部20は、定常モードで各ヒータユニット6〜8の出力を制御する。ヒータ制御部20は、定常モードでは、大腿部ヒータユニット6を再びオンする。そして、ヒータ制御部20は、各センサ22〜24で検出した座席表面の温度が、それぞれ定常モードにおける目標温度領域に収まるように、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなるように各ヒータユニット6〜8の出力を制御する(温度制御する)。なお、定常モードでは、各ヒータユニット6〜8に通電されるが、座席10の各部が適度に暖まっているため、各ヒータユニット6〜8で消費される電力の合計値は、車両用座席加熱装置SHに割り当てられる使用可能な電力内に収まる。
When the output of each heater unit 6-8 is controlled by the control in the transition period, when the temperature near the surface of the
このように各ヒータユニット6〜8の出力を制御することで、着座した乗員は、大腿部に蒸れ感や熱さを感じることなく、臀部および腰部に快適感を得られる。
By controlling the outputs of the
−−−フローチャート−−−
図5〜7は、各ヒータユニット6〜8の出力を制御するためのプログラムの動作を示したフローチャートである。たとえば、車両の不図示のイグニッションスイッチがアクセサリオン(ACC ON)の状態にされた状態でシートヒータオンオフスイッチ21がオンされると、図5〜7に示した処理を行うプログラムがヒータ制御部20で実行される。なお、図5に示したステップIが上述した初期モードにおける制御に対応し、図6に示したステップIIが上述した移行期における制御に対応し、図7に示したステップIIIが上述した定常モードにおける制御に対応する。
--- Flow chart ---
5 to 7 are flowcharts showing the operation of a program for controlling the outputs of the
図5のステップS101において、大腿部ヒータユニット6および臀部ヒータユニット7を最大の出力とするよう制御してステップS103へ進む。ステップS103において、オートエアコンアンプ130からの信号(HVAC信号)に基づいて、車両用空調装置ACがフルホット状態であるか否かを判断する。ステップS103が肯定判断されるとステップS105へ進み、大腿部温度センサ22で検出した座部前部3の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域上限値を超えたか否かを判断する。ステップS105が否定判断されるとステップS103へ戻る。ステップS105が肯定判断されるとステップS109へ進み、図6に示したステップIIに移行する。
In step S101 of FIG. 5, the
ステップS103が否定判断されるとステップS107へ進み、大腿部温度センサ22で検出した座部前部3の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域下限値を超えたか否かを判断する。ステップS107が否定判断されるとステップS103へ戻る。ステップS107が肯定判断されるとステップS109へ進む。
If a negative determination is made in step S103, the process proceeds to step S107, and it is determined whether or not the temperature in the vicinity of the surface of the seat
図6のステップIIでは、ステップS111において、大腿部ヒータユニット6をオフとし、腰部ヒータユニット8をオンとして出力を最大にするよう制御してステップS113へ進む。ステップS113において、腰部温度センサ24で検出した背部下部5の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域下限値を超えたか否かを判断する。ステップS113が否定判断されるとステップS115へ進み、臀部温度センサ23で検出した座部後部4の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域上限値を超えたか否かを判断する。
In step II of FIG. 6, in step S111, the
ステップS115が否定判断されるとステップS113へ戻る。ステップS115が肯定判断されるとステップS117へ進み、臀部温度センサ23で検出した座部後部4の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域に収まるように臀部ヒータユニット7を温度制御してステップS113へ戻る。
If a negative determination is made in step S115, the process returns to step S113. If an affirmative determination is made in step S115, the process proceeds to step S117, where the temperature of the
ステップS113が肯定判断されるとステップS119へ進み、図7に示したステップIIIに移行する。 If a positive determination is made in step S113, the process proceeds to step S119, and the process proceeds to step III shown in FIG.
図7のステップIIIでは、ステップS121において、各センサ22〜24で検出した座席表面の温度が、それぞれ定常モードにおける目標温度領域に収まるように、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなるように各ヒータユニット6〜8を温度制御してステップS123へ進む。ステップS123において、シートヒータオンオフスイッチ21がオフされたか否かを判断する。ステップS123が否定判断されるとステップS121へ戻る。ステップS123が肯定判断されると、ステップS125へ進み、各ヒータ6〜8をオフして本プログラムを終了する。
In Step III of FIG. 7, the temperature of the seat surface detected by each of the
上述したように各ヒータユニット6〜8の出力を制御した際の、座席表面近傍の温度推移の一例を図8に示す。ステップI、すなわち初期モードでは、即暖感が得られやすい大腿部および臀部が優先して温められる。上述したように大腿部ヒータユニット6の電力密度が臀部ヒータユニット7の電力密度よりも高くなるようにされているので、大腿部近傍の座席表面の温度が臀部近傍の座席表面の温度よりも高くなり、快適感が得られやすい。腰部ヒータユニット8はオフされたままであるが、乗員側からの熱の伝達や、車両用空調装置ACによって車室内が暖められることで、腰部近傍の座席表面の温度が徐々に上昇する。
An example of the temperature transition in the vicinity of the seat surface when the outputs of the
ステップII、すなわち移行期には、大腿部ヒータユニット6がオフされ、代わりに、腰部ヒータユニット8がオンされる。これにより、臀部の座席表面の温度を適温に保ちながら、限られた電力で腰部の座席表面の温度を急速に上昇させることができる。ステップIII、すなわち定常モードでは座席表面の温度が、それぞれ所定の温度領域に収まり、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなる。
In step II, that is, in the transition period, the
上述した車両用座席加熱装置SHでは、次の作用効果を奏する。
(1) 各ヒータ6〜8による暖房開始直後の初期モードにおける制御時と、その後の定常モードにおける制御時とでは、腰部近傍、臀部近傍、および大腿部近傍の座席表面の温度の大小関係が異なるように各ヒータ6〜8の出力を制御することとした。これにより、乗員の身体の部位による暖かさの感じ方の違いや、着衣による熱伝達への影響を考慮して乗員を暖めることができるので、乗員を効率的に暖めることができる。また、同じ電力量を使用して座面・背面を均一に加温する従来の車両用座席加熱装置に比べ、即暖感を大幅に向上させることができる。
The vehicle seat heating apparatus SH described above has the following effects.
(1) In the control in the initial mode immediately after the start of heating by the
(2) 独立して制御される各ヒータ6〜8によって、それぞれ乗員の大腿部、臀部、および腰部を温めるように構成した。これにより、着座した乗員に対して、それぞれ身体の部位に応じた暖め方ができるので、乗員に快適感を効果的に与えることができる。
(2) Each of the
(3) 初期モードでは、大腿部近傍の座席表面の温度が臀部近傍の座席表面の温度よりも高くなるように各ヒータ6,7の電力密度や出力を制御するように構成した。これにより、座面が冷たいと不快感が大きくなってしまう(反対に即暖感が得られ易い)大腿部の温度を最優先で暖めると同時に、腰部に比べ伝熱効率が良い臀部を加温することにより即暖感を向上させることができる。
(3) In the initial mode, the power density and output of the
(4) 移行期には、大腿部ヒータユニット6をオフとし、これにより利用可能となった電力によって腰部ヒータユニット8をオンとして出力を最大にするように構成した。したがって、最大消費電力を初期モードと同等に抑制でき、車両用座席加熱装置SHに割り当てられる使用可能な電力の範囲内で効率的に暖房できる。また、移行期に移行した際には着座した乗員の大腿部がある程度温まっているため、大腿部ヒータユニット6をオフとしても乗員に冷たさを感じさせるなどの不快感を与えることがない。
(4) In the transition period, the
(5) 定常モードでは、各センサ22〜24で検出した座席表面の温度が、それぞれ定常モードにおける目標温度領域に収まるように、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなるように各ヒータユニット6〜8を温度制御するように構成した。これにより、伝熱効率が良いため長時間加温するとかえって蒸れ感や不快感が生じる大腿部の温度を他の部位に比べ低めに抑えると同時に、腰部(あたあためると最も気持ちがよい部位)の加温により高い快適感が得られる。同時に、臀部についても適度な温度での加温を続けることで、不快感のない継続した暖かさ感が得られる。
(5) In the steady mode, the temperature of the seat surface detected by each of the
(6) オートエアコンアンプ130からの信号に基づいて、各ヒータユニット6〜8の出力の制御を切り替えるように構成した。これにより、乗員の身体の内、座席に接する部分以外の部分に影響を与える車室内の温度環境を加味して、すなわち、車両用空調装置ACと協調的に車両用座席加熱装置SHを制御できるので、効率的に乗員を暖めることができる。
(6) Based on the signal from the auto
(7) 車両用空調装置ACがフルホット状態であるか否かによって、各ヒータユニット6〜8の出力の制御を切り替えるように構成した。これにより、エアミックスドア115の開度信号といった、従来からオートエアコンアンプ130から出力されている信号によって、乗員の寒さの感じ方に応じた車両用座席加熱装置SHの制御が可能となり、コストアップを抑制しつつ、効率的に乗員を暖めることができる車両用座席加熱装置SHを実現できる。
(7) The control of the outputs of the
−−−変形例−−−
(1) 上述の説明では、各温度センサ22〜24の温度検出結果とオートエアコンアンプ130から出力される信号(HVAC信号)の両方を用いて各ヒータユニット6〜8を制御したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、HVAC信号を用いずに各ヒータユニット6〜8を制御してもよく、各温度センサ22〜24の温度検出結果を用いずに各ヒータユニット6〜8を制御してもよい。
---- Modified example ---
(1) In the above description, the
たとえば、HVAC信号を用いずに各ヒータユニット6〜8を制御する場合には、各温度センサ22〜24の温度検出結果を基準として初期モードと定常モードとを切り替えるようにしてもよい。また、たとえば、各温度センサ22〜24の温度検出結果を用いずに各ヒータユニット6〜8を制御する場合には、あらかじめ各ヒータユニット6〜8の出力を規定しておき、HVAC信号(たとえばエアミックスドア開度信号)に基づいて初期モードと定常モードとを切り替えるように構成してもよい。
For example, when the
たとえば、HVAC信号、および、各温度センサ22〜24の温度検出結果を用いずに各ヒータユニット6〜8を制御する場合には、あらかじめ各ヒータユニット6〜8の出力を規定しておき、経過時間に応じて初期モードと定常モードとを切り替えるように構成してもよい。
For example, when the
なお、各ヒータユニット6〜8を制御するためにヒータ制御部20が参照するHVAC信号としては、エアミックスドア開度信号の他にも、ブロアモータ112の電圧VFを表す信号(ブロアモータ回転数信号)などを用いてもよい。
In addition to the air mix door opening signal, the HVAC signal referred to by the
(2) 上述の説明では、座席10に大腿部ヒータユニット6と、臀部ヒータユニット7と、腰部ヒータユニット8とを設けているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、背部2の上方にもヒータユニットを設けてもよい。また、着座時に乗員の膝裏が当たる座部1の前面近傍にヒータユニットを設けてもよく、大腿部ヒータユニット6を座部1の前面近傍にまで延設してもよい。
(2) In the above description, the
(3) 上述の説明では、各ヒータユニット6〜8は、それぞれジュール熱を発する発熱部からの熱を主に伝導によって熱伝達させているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、所定温度に加熱された空気を座部1や背部2から吹き出させることで熱伝達するように構成してもよい。
(4) 上述した実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
(3) In the above description, each of the
(4) The above-described embodiments and modifications may be combined.
上述の実施の形態およびその変形例において、たとえば、第1の加熱手段は大腿部ヒータユニット6に、第2の加熱手段は臀部ヒータユニット7に、第3の加熱手段は腰部ヒータユニット8にそれぞれ対応する。また、制御手段は、ヒータ制御部20と、ヒータ制御部20で実行されるプログラムとによって実現される。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
In the above-described embodiment and its modifications, for example, the first heating means is in the
1 座部 2 背部
3 座部前部 4 座部後部
5 背部下部 6 大腿部ヒータユニット
7 臀部ヒータユニット 8 腰部ヒータユニット
10 座席 20 ヒータ制御部
21 シートヒータオンオフスイッチ 130 オートエアコンアンプ
AC 車両用空調装置 SH 車両用座席加熱装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記第1〜第3の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制御手段とを備え、
前記第1の加熱手段は、前記座席に着座した乗員の大腿部を加熱する大腿部加熱手段であり、
前記第2の加熱手段は、前記乗員の臀部を加熱する臀部加熱手段であり、
前記第3の加熱手段は、前記乗員の腰部を加熱する腰部加熱手段であり、
前記制御手段は、前記第1〜第3の加熱手段による加熱開始後は初期モードで前記第1〜第3の加熱手段を制御し、その後は定常モードで前記第1〜第3の加熱手段を制御し、前記初期モードから前記定常モードに渡って快適となるように前記第1の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、前記第2の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、および、前記第3の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度の高低関係が前記初期モードと前記定常モードとで異なるように前記第1〜第3の加熱手段を制御するに際して、前記初期モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも高くし、前記定常モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くし、かつ、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記腰部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くするように前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御する、
ことを特徴とする車両用座席加熱装置。 At least first to third heating means disposed in a seat of the vehicle;
Control means for independently controlling the first to third heating means,
The first heating means is a thigh heating means for heating a thigh of an occupant seated on the seat,
The second heating means is a buttocks heating means for heating the buttocks of the occupant,
The third heating means is a waist heating means for heating the waist of the occupant,
The control means controls the first to third heating means in an initial mode after starting heating by the first to third heating means, and thereafter controls the first to third heating means in a steady mode. Controlling the temperature of the seat surface heated by the first heating means so as to be comfortable from the initial mode to the steady mode, the temperature of the seat surface heated by the second heating means, And, when controlling the first to third heating means so that the temperature relationship of the seat surface heated by the third heating means is different between the initial mode and the steady mode , the initial mode Then, the temperature of the seat surface heated by the thigh heating means is set higher than the temperature of the seat surface heated by the buttocks heating means, and the thigh heating means heats in the steady mode. Said seating surface The temperature of the seat surface heated by the buttocks heating means is lower than the temperature of the seat surface heated by the buttocks heating means, and the temperature of the seat surface heated by the buttocks heating means is set to the temperature of the seat surface heated by the waist heating means. Controlling the thigh heating means, the buttocks heating means, and the waist heating means so as to be lower than the temperature;
A vehicle seat heating device.
前記制御手段は、前記初期モードでは、前記大腿部加熱手段および前記臀部加熱手段によって前記座席に着座した乗員を加熱し、前記初期モードから前記定常モードへ移行する移行期には、前記臀部加熱手段および前記腰部加熱手段によって前記座席に着座した乗員を加熱するように、前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御することを特徴とする車両用座席加熱装置。 The vehicle seat heating apparatus according to claim 1 ,
In the initial mode, the control means heats the occupant seated on the seat by the thigh heating means and the buttocks heating means, and in the transition period from the initial mode to the steady mode, the buttocks heating And the waist heating means for controlling the thigh heating means, the buttocks heating means, and the waist heating means so as to heat the occupant seated on the seat by the means and the waist heating means. .
前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段は、それぞれジュール熱を利用して加熱する加熱手段であり、
前記大腿部加熱手段と前記腰部加熱手段との定格電力は、略等しく、
前記制御手段は、前記初期モードにおける前記大腿部加熱手段および前記臀部加熱手段での消費電力が、前記移行期における前記臀部加熱手段および前記腰部加熱手段での消費電力と略等しくなるように前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御することを特徴とする車両用座席加熱装置。 The vehicle seat heating apparatus according to claim 2 ,
The thigh heating means, the buttocks heating means, and the waist heating means are each heating means for heating using Joule heat,
The rated power of the thigh heating means and the waist heating means are substantially equal,
The control means is configured so that the power consumption in the thigh heating means and the buttocks heating means in the initial mode is substantially equal to the power consumption in the buttocks heating means and the waist heating means in the transition period. A vehicle seat heating device that controls the thigh heating means, the buttocks heating means, and the waist heating means.
前記制御手段は、前記車両の空調装置の空調状態に基づいて、前記初期モードと前記定常モードとを切り替えることを特徴とする車両用座席加熱装置。 In the vehicle seat heating apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The seat heating device for vehicles, wherein the control means switches between the initial mode and the steady mode based on an air conditioning state of the air conditioning device of the vehicle.
前記制御手段は、前記車両の空調装置の空調状態がフルホット状態である場合には前記初期モードに設定し、前記車両の空調装置の空調状態がフルホット状態でない場合には前記定常モードに設定することを特徴とする車両用座席加熱装置。
The vehicle seat heating apparatus according to claim 4 ,
The control means sets the initial mode when the air conditioning state of the vehicle air conditioner is a full hot state, and sets the steady mode when the air conditioning state of the vehicle air conditioner is not a full hot state. A vehicle seat heating device.
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