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WO2016167075A1 - ヒータ装置 - Google Patents

ヒータ装置 Download PDF

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Publication number
WO2016167075A1
WO2016167075A1 PCT/JP2016/058598 JP2016058598W WO2016167075A1 WO 2016167075 A1 WO2016167075 A1 WO 2016167075A1 JP 2016058598 W JP2016058598 W JP 2016058598W WO 2016167075 A1 WO2016167075 A1 WO 2016167075A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heater
distance
unit
target
detection
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/058598
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕康 生出
英章 加古
公威 石川
関　秀樹
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to JP2017512243A priority Critical patent/JP6376286B2/ja
Priority to CN201680021789.6A priority patent/CN107531127B/zh
Priority to US15/566,488 priority patent/US10661634B2/en
Priority to DE112016001738.3T priority patent/DE112016001738T5/de
Publication of WO2016167075A1 publication Critical patent/WO2016167075A1/ja

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    • B60H2001/2268—Constructional features
    • B60H2001/2287—Integration into a vehicle HVAC system or vehicle dashboard

Definitions

  • the present disclosure relates to a heater device having a heater unit that radiates radiant heat.
  • a planar electric heater Conventionally, a planar electric heater, a surface member having a relatively high thermal conductivity disposed on the surface of the electric heater, and a back member having a relatively low thermal conductivity disposed on the back surface of the electric heater are provided.
  • a heating device see, for example, Patent Document 1.
  • This heating device is provided in a glove box, which is an openable storage part disposed in front of the passenger seat in the passenger compartment, and is seated in the passenger seat when the glove box is pulled to the front and brought into an "open" state. It is designed to be close to the human leg.
  • Patent Document 1 is configured such that the position of the heater when the glove box is in the “open” state is fixed. The distance between the body and the heater varies. For this reason, in the apparatus described in the said patent document 1, the problem that a passenger
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to provide an efficient heater control while enabling the passenger to obtain a good thermal feeling without depending on the passenger's physique, the posture of the passenger, and the seat position. To do.
  • a heater main body having a heater unit that generates heat, and a distance specifying unit that specifies a distance between a detection target and the heater main body as a detection distance; Is provided.
  • the distance between the object to be detected and the heater body is specified as a detection distance, and the moving mechanism is controlled based on this detection distance so that the distance between the object to be detected and the heater body becomes the target distance.
  • the distance between the detection target and the heater body becomes the target distance, so that the passenger can obtain a good thermal feeling without depending on the physique of the occupant, the posture of the occupant, and the seat position, and is efficient. Heater control can be performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between the heater device 1 and an occupant.
  • the heater device 1 is installed in a road traveling vehicle or the like.
  • the heater device 1 is an electric heater that generates heat by being fed from a power source such as a battery or a generator mounted on a vehicle.
  • the heater device 1 includes a heater body 10 formed in a thin plate shape and a moving mechanism 40 that moves the heater body 10.
  • the heater device 1 radiates radiant heat mainly in a direction perpendicular to the surface in order to warm an object positioned in a direction perpendicular to the surface.
  • a seat 80 for the passenger 81 to sit is installed in the passenger compartment.
  • the heater device 1 is installed indoors so as to radiate radiant heat to the feet of the passenger 81.
  • the heater device 1 in the present embodiment is installed in a glove box 82 of a vehicle.
  • a moving mechanism 40 that moves the heater body 10 by a rack and pinion mechanism provided in a pair of left and right is provided on the left and right side surfaces in the glove box 82.
  • the moving mechanism 40 includes a first pinion gear 41a, a first rack gear 41b that meshes with the first pinion gear 41a, a second pinion gear 42a, and a second rack gear 42b that meshes with the second pinion gear 42a. ing.
  • the first pinion gear 41a, the first rack gear 41b, the second pinion gear 42a, and the second rack gear 42b are provided in two on the left and right side surfaces in the glove box 82, respectively.
  • a plate-like support member 44 that instructs the heater body 10 is provided at one end of the first rack gear 41b and one end of the second rack gear 42b.
  • the heater body 10 is fixed to one surface side of the support member 44.
  • the rotation shaft of the first pinion gear 41a is fixed to the rotation shaft of an actuator 43 described later shown in FIG.
  • the first pinion gear 41 a rotates with the rotation of the actuator 43.
  • the first rack gear 41 b performs a sliding operation when the first pinion gear 41 a is rotated by the actuator 43. Further, the second rack gear 42b performs a sliding operation along with the sliding operation of the first rack gear 41b.
  • the heater body 10 is stored in a storage position provided on the lower surface of the glove box 82 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the heater body 10 moves to the occupant side in accordance with the sliding operation of the first pinion gear 41 a and the second rack gear 42 b accompanying the rotation of the actuator 43.
  • the moving mechanism 40 is configured to move the heater body 10 so as to be substantially parallel to the occupant's lower limb.
  • the heater body 10 is formed in a thin plate shape.
  • the heater body 10 includes a heater unit 20 that radiates radiant heat, a distance detection layer 30 as a distance specifying unit that detects the position of the detection target, a case 10a that houses the heater unit 20 and the distance detection layer 30, and a case 10a. And an outer skin 10b covering the opening.
  • the heater unit 20 and the distance detection layer 30 are stacked in the case 10a.
  • the skin 10b is made of a resin material that can withstand high temperatures.
  • the heater unit 20 includes a substrate unit 20a made of an insulating resin, a plurality of heat generating units 21, and a pair of terminals 22 that are conductive units.
  • the heater unit 20 can also be referred to as a planar heater that emits radiant heat mainly in a direction perpendicular to the surface.
  • the substrate portion 20a is made of a resin material that provides excellent electrical insulation and withstands high temperatures.
  • the substrate unit 20a is a multilayer substrate.
  • the substrate unit 20 a includes a front surface layer 201, a back surface layer 202, and an intermediate layer 203.
  • the surface layer 201 faces the radiation direction of radiant heat.
  • the surface layer 201 is a surface that is disposed to face a part of the occupant 81 that is a heating target in the installed state of the heater unit 20.
  • the back surface layer 202 forms the back surface of the heater unit 20.
  • the intermediate layer 203 supports the heat generating part 21 and the terminal 22.
  • the substrate part 20a is a member for supporting a plurality of heating parts 21 each having a linear shape.
  • the front surface layer 201, the back surface layer 202, and the intermediate layer 203 are insulating portions made of a material having a lower thermal conductivity than the heat generating portion 21 and the terminal 22.
  • the front surface layer 201, the back surface layer 202, and the intermediate layer 203 are made of polyimide resin.
  • Each of the plurality of heat generating portions 21 is made of a material that generates heat when energized.
  • the heat generating part 21 can be made of a metal material.
  • the heat generating portion 21 can be made of copper, silver, tin, stainless steel, nickel, nichrome, or the like.
  • the plurality of heat generating portions 21 each have a linear shape or a plate shape parallel to the surface of the substrate portion 20a, and are arranged in a distributed manner with respect to the surface of the substrate portion 20a.
  • Each heat generating portion 21 is connected to a pair of terminals 22 arranged at a predetermined interval.
  • the heat generating portion 21 is disposed with a gap between the pair of terminals 22.
  • the plurality of heat generating portions 21 are connected in parallel to the pair of terminals 22 so as to bridge between the pair of terminals 22 and are provided over substantially the entire surface of the substrate portion 20a.
  • the plurality of heat generating portions 21 are provided so as to be sandwiched between the front surface layer 201 and the back surface layer 202 together with the intermediate layer 203.
  • the plurality of heat generating portions 21 are protected from the outside by the substrate portion 20a.
  • Each heating part 21 is a member that is thermally connected to at least the surface layer 201 and generates heat when energized. Thereby, the heat generated by the heat generating portion 21 is transmitted to the surface layer 201. The heat generated by one heat generating portion 21 is radiated from the surface layer 201 to the outside as radiant heat via a member such as the substrate portion 20a and provided to the opposing occupant 81.
  • the heat generating portion 21 is set to have a predetermined length in order to obtain a predetermined heat generation amount. Therefore, each heat generating portion 21 is set to have a predetermined resistance value. In addition, each heat generating portion 21 is set in size and shape so that the thermal resistance in the lateral direction becomes a predetermined value. As a result, the plurality of heat generating portions 21 generate a predetermined amount of heat when a predetermined voltage is applied. The plurality of heat generating portions 21 generate a predetermined heat generation amount and rise to a predetermined temperature. The plurality of heating portions 21 that have risen to a predetermined temperature heat the surface layer 201 to a predetermined radiation temperature. And the heater part 20 can radiate the radiant heat which makes passenger
  • the distance detection layer 30 is a capacitance type sensor that detects a distance from an object around the heater unit 20 based on a change in capacitance.
  • the distance detection layer 30 includes an insulating substrate 31, an electrode 32a, and an electrode 32b.
  • the insulating substrate 31 is made of a resin material having excellent electrical insulation.
  • the distance detection layer 30 has a base film 33 as shown in FIG. 7.
  • the base film 33 is made of a resin material that provides excellent electrical insulation and withstands high temperatures.
  • the base film 33 can be configured using, for example, polyimide or polyester.
  • the electrode 32a is formed on one surface side of the base film 33 so as to extend in the axis X direction.
  • the electrode 32b is formed on the other surface side of the base film 33 so as to extend in the axis Y direction.
  • the electrodes 32a and 32b can be configured using a conductive metal material such as copper, for example.
  • a predetermined voltage is applied from the distance calculation unit 34 between the electrode 32a and the electrode 32b.
  • a predetermined direct voltage is applied to the electrodes 32a and 32b, a potential difference is generated between the electrodes 32a and 32b.
  • the electrostatic capacitance value between the electrode 32a and the electrode 32b does not change.
  • the capacitance value between the electrodes 32a and 32b changes.
  • the distance calculation unit 34 specifies the distance between the heater unit 20 and an object around the heater unit 20 based on a change in capacitance value between the electrode 32a and the electrode 32b.
  • the heater device 1 includes a distance calculation unit 34, a temperature sensor 60, an output switch 55, an operation unit 52, a heater unit 20, and a heater ECU 50.
  • the temperature sensor 60 is provided in the center part of the heater part 20, for example.
  • the temperature sensor 60 outputs a signal corresponding to the temperature of the heater unit 20 to the heater ECU 50.
  • the distance calculation unit 34 is configured to detect an object to be detected around the heater unit 20 and the heater unit based on a change in capacitance value between the electrodes 32a and 32b provided on the distance detection layer 30.
  • the distance to 20 is specified. This object is an occupant or the like.
  • the distance calculation unit 34 is configured as an IC, that is, an integrated circuit for distance detection.
  • the distance calculation unit 34 may identify and identify the distance to each object in association with the planar position of each object. It is possible.
  • This plane position is a plane coordinate.
  • the distance calculation unit 34 When the detection target is detected within the proximity detection range, the distance calculation unit 34 includes proximity detection information indicating that the detection target is detected within the proximity detection range, and the identified heater unit 20 and the heater unit 20. Distance information indicating the distance to the surrounding detection target is output to the heater ECU 50.
  • the heater ECU 50 is a control device that controls the operation of the heater unit 20.
  • the heater ECU 50 can control the output, temperature, calorific value, etc. of the heater unit 20. Therefore, the heater ECU 50 varies the amount of radiant heat given to the occupant 81.
  • the surface temperature of the heater unit 20 rapidly rises to a predetermined radiation temperature to be controlled. For this reason, warmth can be given to the passenger
  • the heat transmitted from the heat generating unit 21 to the surface layer 201 is rapidly transmitted to the contacting object.
  • the temperature of the contacting portion of the surface layer 201 rapidly decreases. Therefore, the surface temperature of the heater part 20 in the part in contact with the object rapidly decreases.
  • the heat of the part in contact with the object is transmitted to the object in contact and diffuses to the object in contact. For this reason, an excessive increase in the surface temperature of the contacting object is suppressed.
  • a signal from the output switch 55 is input to the heater ECU 50.
  • the output switch 55 includes an on / off switch 551 for instructing start or stop of energization of the heat generating unit 21, and a level setting switch 552 for setting the output level of the heat generating unit 21. Yes.
  • the on / off switch 551 has an ON button for instructing start of energization to the heat generating unit 21 and an ON button for instructing stop of energization to the heat generating unit 21.
  • the heater ECU 50 starts energization of the heat generating part 21 when the passenger operates the ON button of the on / off switch 551, and stops energizing the heat generating part 21 when the passenger operates the OFF button of the on / off switch 551.
  • the level setting switch 552 is an output level operation unit that sets the output level of the heat generating unit 21 by operating the level raising switch and the level lowering switch by an occupant or the like and commands the set output level to the heater ECU 50. .
  • the output level can be set in multiple stages so as to be displayed according to the lighting length of the indicator 553. Further, by operating the level setting switch 552, for example, the output level may be set in three stages of “strong”, “medium”, and “weak”. Further, the level setting switch 552 may be a dial type level adjusting device that varies the level value by rotating the knob portion.
  • the heater ECU 50 is configured to perform arithmetic processing and control processing by being supplied with direct current power from the battery 3 that is an in-vehicle power source mounted on the vehicle, regardless of whether the ignition switch that controls starting and stopping of the engine is turned on or off. Has been.
  • the heater ECU 50 can supply electric power obtained from the battery 3 to the heater unit 20 and control the supplied electric power.
  • the heater ECU 50 can control the output of the heat generating unit 21 by the power control.
  • the heater ECU 50 includes a CPU that performs arithmetic processing and control processing, that is, a central processing unit, a memory 50a such as ROM and RAM, and a microcomputer that includes functions such as an I / O port, that is, an input / output circuit. .
  • a signal from the temperature sensor 60 is A / D converted by, for example, an I / O port or an A / D conversion circuit and then input to the microcomputer.
  • the heater ECU 50 calculates the target heater temperature of the heater body 10 based on the setting of the level setting switch 552, and performs feedback control so that the temperature of the heater body detected by the temperature sensor 60 approaches the target heater temperature.
  • the heater ECU 50 controls energization to the heater unit 20 by a pulse signal. Specifically, the heater ECU 50 controls the energization amount to the heater unit 20 by changing the duty ratio of the pulse signal output to the heater unit 20.
  • the duty ratio is the ratio of the period of the periodic pulse waveform to the pulse width.
  • a memory 50a such as a ROM or a RAM constitutes a storage unit of the heater ECU 50.
  • the memory 50a stores in advance a predetermined calculation program, a movement amount of the heater body 10 for setting the distance between the detection target and the heater body 10 to a predetermined target distance, that is, a map for calculating the target movement amount. ing.
  • the detection target is an occupant or the like.
  • This map shows the correlation between the target heater output of the heater unit 20, that is, the target heater temperature, the detection distance between the heater body 10 and the detection target, and the heater movement amount of the heater body 10, that is, the target heater movement amount. is there.
  • the heater movement amount of the heater body 10, that is, the target heater movement amount is defined so that the distance between the detection target and the heater body 10 is a constant distance.
  • this map is defined so that the distance between the detection target and the heater body 10 differs according to the target heater output of the heater unit 20, that is, the target heater temperature. Specifically, it is specified that the distance between the detection target and the heater body 10 is shorter as the target heater output of the heater unit 20 is larger.
  • This map is used for heater control processing by the heater ECU 50.
  • FIG. 10 shows a flowchart of this heater control process.
  • the heater ECU 50 periodically performs the processing shown in the figure.
  • each control step in the flowchart of each drawing comprises the various function implementation
  • the heater ECU 50 determines whether or not the ON button of the on / off switch 551 is operated in S100. If the ON button of the on / off switch 551 is operated, the determination in S100 is YES, and the heater ECU 50 calculates the target heater output, that is, the target heater temperature, from the set heater output level in S102. Specifically, based on the setting of the level setting switch 552, the target heater output of the heater unit 20, that is, the target heater temperature, is calculated using an arithmetic expression stored in advance in the memory 50a of the heater ECU 50.
  • the heater ECU 50 identifies the heater temperature of the heater body 10.
  • the heater temperature can be specified based on a signal input from the temperature sensor 60.
  • the heater ECU 50 performs heater output control.
  • the target heater output of the heater unit 20 that is, the target heater temperature is specified so that the temperature of the heater unit 20 specified in S103 approaches the target heater temperature calculated in S102.
  • a pulse signal having a duty ratio capable of obtaining the target heater output is output to the heater unit 20.
  • the duty ratio is approximately 1. Further, as the difference between the target heater output calculated in S102, that is, the target heater temperature, and the temperature of the heater unit 20 specified in S103 decreases, the duty ratio decreases and approaches zero.
  • next S106 it is determined whether or not an object has been detected. Specifically, based on the proximity detection signal output from the distance calculation unit 34, it is determined whether or not an object has been detected within the proximity detection range of the distance detection layer 30. This object is an occupant.
  • the position of the occupant is specified and specified.
  • the position of the occupant is stored in the RAM of the heater ECU 50.
  • the distance between the heater body 10 and the occupant is specified as a detection distance based on the distance information output from the distance calculation unit 34, and the specified detection distance is stored in the RAM of the heater ECU 50.
  • crew's body can be specified based on the distance information output from the distance calculation part 34, the detection distance of several places is memorize
  • the shortest detection distance can be set as the detection distance between the heater body 10 and the occupant.
  • the heater ECU 50 calculates the heater movement amount of the heater body 10, that is, the target heater movement amount, for setting the detection distance between the detected object, that is, the passenger and the heater body 10, to a predetermined target distance. Specifically, using the map stored in the memory 50a of the heater ECU 50, from the distance between the target heater output specified in S104 and the position of the detection target specified in S108, that is, the detection target, the heater The movement amount of the main body 10, that is, the target movement amount is calculated.
  • the movement amount of the heater body 10, that is, the target movement amount for making the distance between the detection target, that is, the occupant and the heater body 10 constant is calculated.
  • the movement amount of the heater body 10, that is, the target movement amount is calculated so that the distance between the detection target and the heater body 10 differs according to the target heater output of the heater unit 20. Specifically, the larger the target heater output of the heater unit 20, that is, the higher the target heater temperature of the heater unit 20, the shorter the distance between the detection target and the heater body 10, that is, the movement amount of the heater body 10. A movement amount is calculated.
  • the heater ECU 50 controls the moving mechanism 40 so as to move the heater body 10. Specifically, the actuator 43 of the moving mechanism 40 is driven to move the heater body 10 according to the target heater movement amount calculated in S110, and then the actuator 43 of the moving mechanism 40 is stopped. Thereby, the heater body 10 stops at a position where the distance from the occupant is a predetermined distance.
  • the moving mechanism 40 is controlled so that becomes the target distance.
  • crew is maintained so that it may become a target distance.
  • the moving mechanism 40 that moves the heater body 10 is provided. Then, the distance between the detection target and the heater main body 10 is specified as a detection distance, and the moving mechanism 40 is controlled based on this detection distance so that the distance between the detection target and the heater main body becomes the target distance.
  • the distance between the target and the heater body 10 is the target distance. Therefore, it is possible to perform efficient heater control while enabling the passenger to obtain a good thermal feeling without depending on the passenger's physique, the posture of the passenger, and the seat position.
  • the target heater output of the heater unit 20 is specified from a predetermined heater output level, and the moving mechanism 40 is controlled so as to vary the distance between the detection target and the heater body according to the target heater output. it can.
  • the moving mechanism 40 is configured to be controlled such that the higher the target heater output, the shorter the distance between the detection target and the heater body 10.
  • the moving mechanism 40 is configured to be controlled such that the higher the target heater output, the shorter the distance between the detection target and the heater body 10.
  • a memory 50a is provided for storing a map indicating a correlation among the target heater output, the detection distance between the heater body 10 and the detection target, and the heater movement amount of the heater body moved by the moving mechanism. Therefore, by using this map, the heater movement amount of the heater body can be easily obtained from the target heater output and the detection distance between the heater body 10 and the detection target.
  • the heater device 1 in the present embodiment configures the distance specifying unit by the distance detection layer 30
  • the heater device 1 in the present embodiment configures the distance specifying unit by the contact detection layer 70 instead of the distance detection layer 30.
  • a seat belt wearing signal indicating whether or not an occupant's seat belt is worn by a seat belt attaching / detaching sensor (not shown) and an abnormal signal for notifying an abnormality of the vehicle from various ECUs of the vehicle. It is designed to be entered.
  • the vehicle abnormality is, for example, a brake abnormality or a vehicle collision.
  • the contact detection layer 70 is also a contact detection unit that detects contact between the heater body 10 and the detection target, and is also a distance detection unit that detects the distance between the heater body 10 and the detection target. That is, the contact detection layer 70 can detect the distance between the heater body 10 and the detection target as 0 when detecting the contact between the heater body 10 and the detection target.
  • the contact detection layer 70 includes a PTC layer 72, an electrode plate 721, and an electrode plate 722.
  • a space is formed between the heater unit 20 and the electrode plate 721, between the electrode plate 721 and the PTC layer 72, and between the PTC layer 72 and the electrode plate 722. Yes.
  • the heater unit 20, the electrode plate 721, the PTC layer 72, and the electrode plate 722 are laminated.
  • the PTC layer 72 is composed of a positive temperature characteristic member having a PTC characteristic, that is, a resistor, and has a thin plate shape. This PTC is Positive Temperature Coefficient. As shown in FIG. 12, the PTC layer 72 has a PTC characteristic in which the resistance value decreases when the temperature is low, and the resistance value increases rapidly when the temperature rises and reaches a predetermined temperature, that is, the Curie point. ing.
  • the electrode plate 721 and the electrode plate 722 are each made of a conductive member and have a thin plate shape.
  • the electrode plate 721 and the electrode plate 722 are disposed so as to sandwich the PTC layer 72 from both sides.
  • the electrode plate 721 is connected to the power supply terminal V2 of the heater ECU 50 via a connection line, and the electrode plate 722 is connected to the detection circuit 50b of the heater ECU 50 via a connection line.
  • a constant voltage (for example, 5 V) is applied between the electrode plate 721 and the electrode plate 722.
  • the detection circuit 50b in the present embodiment outputs a voltage corresponding to the current flowing between the electrode plate 721 and the electrode plate 722.
  • the heater ECU 50 determines contact of the object with the heater unit 20 based on the voltage output from the detection circuit 50b.
  • the heater unit 20 of the heater device 1 in the present embodiment has the same configuration as the heater device 1 of the first embodiment. That is, when the body of the occupant 81 comes into contact with the surface layer 201 of the heater unit 20, the heat transmitted from the heat generating unit 21 to the surface layer 201 is rapidly transmitted to the body of the occupant 81 in contact. As a result, the temperature of the contacting portion of the surface layer 201 rapidly decreases. Therefore, the surface temperature of the heater part 20 in the part where the body of the occupant 81 is in contact is rapidly lowered. The heat of the portion where the body of the occupant 81 is in contact is transmitted to the body of the occupant 81 in contact, and diffuses to the body of the occupant 81 in contact. For this reason, the excessive raise of the surface temperature of the passenger
  • the heater portion 20 of the heater body 10 in the present embodiment has a temperature of that portion when the occupant's body contacts the surface of the heater portion 20. For example, the temperature is lowered to about 40 ° C.
  • the heater body 10 includes a contact detection layer 70 having a PTC layer 72. Since the resistance value of the PTC layer 72 increases when the temperature is higher than a predetermined temperature, that is, the Curie temperature, no current flows between the electrode plate 721 and the electrode plate 722. Therefore, the voltage output from the detection circuit 50b is 0 volts.
  • the temperature of the contact detection layer 70 close to the contacted portion also decreases.
  • a predetermined temperature that is, the Curie temperature
  • a current flows between the electrode plate 721 and the electrode plate 722 through a part of the PTC layer 72. . Therefore, a voltage corresponding to the current flowing between the electrode plate 721 and the electrode plate 722 is output from the detection circuit 50b.
  • the heater ECU 50 determines contact of the object with the heater unit 20 based on the voltage output from the detection circuit 50b.
  • the heater ECU 50 has an abnormality detection unit (not shown) that detects an abnormality (for example, abnormal heat generation, disconnection, noise detection, etc.) of the heat generation unit 21 of the heater unit 20, and an abnormality of the heat generation unit 21 is detected by this abnormality detection unit.
  • the process which performs abnormality determination of the heater main body 10 is implemented based on whether or not.
  • FIG. 14 is a flowchart of the heater ECU 50 of the present embodiment.
  • the heater ECU 50 of the present embodiment periodically performs the process shown in FIG.
  • the heater ECU 50 determines whether or not the ON button of the on / off switch 551 is operated in S100.
  • the determination in S100 is YES, and in the next S202, the heater ECU 50 moves the position of the heater body 10 to the occupant side.
  • the actuator 43 of the moving mechanism 40 is driven so as to move the heater body 10 to the passenger side.
  • the heater ECU 50 determines whether contact between the heater body 10 and the occupant is detected. Specifically, it is determined whether the heater unit 20 has contacted the occupant based on the voltage output from the detection circuit 50b.
  • the process returns to S202, and the heater ECU 50 continues to move the heater body 10 toward the occupant.
  • the heater ECU 50 stops the position movement of the heater body 10. Specifically, the driving of the actuator 43 of the moving mechanism 40 is stopped.
  • the heater ECU 50 controls the moving mechanism 40 so that the heater body 10 moves in the opposite direction. Specifically, the actuator 43 of the moving mechanism 40 is rotationally driven in the opposite direction, and the heater body 10 is moved in a direction away from the occupant by a certain distance.
  • the heater ECU 50 stops the movement of the heater body 10. Specifically, driving of the actuator 43 of the moving mechanism 40 is stopped, and this process is terminated. Thereby, the heater body 10 stops at a position where the distance from the occupant is a constant distance.
  • the heater ECU 50 of the present embodiment periodically performs the process shown in FIG. 15 in parallel with the process shown in FIG.
  • the heater ECU 50 preferentially performs the process shown in FIG. 15 over the process shown in FIG.
  • the heater ECU 50 determines whether or not the position of the heater body 10 has moved. Specifically, it is determined whether or not the heater body 10 has moved from the storage position provided on the lower surface of the glove box 82.
  • the heater ECU 50 determines whether the seat belt is worn. Specifically, it is determined whether or not the seat belt is worn based on a seat belt wearing signal output from a seat belt removal sensor (not shown).
  • the determination in S302 is NO, and the heater ECU 50 stores the heater body 10 in the storage position provided on the lower surface of the glove box 82 in the next S304. Then, this process ends. Specifically, the actuator 43 of the moving mechanism 40 is driven to store the heater body 10 in the storage position provided on the lower surface of the glove box 82.
  • the heater ECU 50 determines whether a vehicle abnormality (for example, a brake abnormality, a vehicle collision, etc.) has been detected. Specifically, it is determined whether an abnormality of the vehicle is detected based on an abnormality signal notified from various ECUs of the vehicle.
  • a vehicle abnormality for example, a brake abnormality, a vehicle collision, etc.
  • the determination in S306 is YES.
  • the heater ECU 50 stores the heater body 10 in a storage position provided on the lower surface of the glove box 82.
  • the heater ECU 50 determines whether there is an abnormality in the heater body 10. Specifically, it is determined whether there is an abnormality in the heater body 10 based on whether an abnormality (for example, abnormal heat generation, disconnection, noise detection, etc.) of the heater unit 20 is detected by the abnormality detection unit.
  • an abnormality for example, abnormal heat generation, disconnection, noise detection, etc.
  • the determination in S308 is YES.
  • the heater ECU 50 stores the heater body 10 in a storage position provided on the lower surface of the glove box 82.
  • the determination in S308 is NO, and the heater ECU 50 does not store the heater body 10 in the storage position provided on the lower surface of the glove box 82. This process ends.
  • the contact detection layer 70 for detecting the contact of the detection target with the heater body 10 is provided, and the detection target is detected based on the contact of the detection target with the heater body 10 detected by the contact detection layer 70.
  • the detection distance between the detection target and the heater body can be specified.
  • the contact of the detection target to the heater body 10 based on the resistance value of the resistor 72 that is provided so as to be laminated with the heater unit 20 and whose resistance value changes according to the temperature change of the heater unit 20.
  • the contact detection layer 70 is detected.
  • the detection distance between the detection target and the heater main body can be specified based on the contact of the detection target with the heater main body 10 detected by the contact detection layer 70.
  • the moving mechanism 40 is controlled so as to move the heater body 10 away from the position of the detection target. It is possible to avoid a state in which the subject contacts the heater body 10.
  • the moving mechanism 40 is controlled so as to move the heater body 10 in a direction away from the position of the detection target by a predetermined distance. For this reason, it is possible to maintain the detection target and the heater body 10 at a predetermined distance.
  • the heater device 1 in the present embodiment is different from the heater device 1 in the first embodiment in that it further includes an eco mode switch 56 that can set a power saving mode for suppressing power consumption.
  • an eco mode switch 56 When the eco mode switch 56 is operated by the occupant 81 or the like, a signal for setting the power saving mode is input to the heater ECU 50.
  • a usable power amount representing a usable power amount is defined in advance. This usable electric energy is for limiting the electric power consumption, and is stored in the memory 50a of the heater ECU 50.
  • the heater device 1 limits the power consumption to the heater device 1 of the first embodiment from a battery monitoring ECU (not shown) that monitors the temperature and voltage of the battery 3 when the voltage of the battery 3 decreases. The difference is that a signal indicating the usable power amount representing the usable power amount is input together with the power limit signal representing.
  • FIG. 17 is a flowchart of the heater ECU 50 of the present embodiment.
  • the heater ECU 50 of the present embodiment periodically performs the process shown in FIG.
  • the heater ECU 50 determines whether or not the ON button of the on / off switch 551 is operated in S100.
  • the determination in S100 is YES, and the heater ECU 50 determines whether there is a power limitation in S400. Specifically, it is determined whether or not there is a power limit based on whether or not a power limit signal is input from the battery monitoring ECU.
  • the heater ECU 50 determines the target power from the available power amount. Calculate the heater output. Specifically, the usable power amount is specified based on a signal indicating the usable power amount output from a battery monitoring ECU (not shown), and a target is calculated using a predetermined arithmetic expression based on the usable power amount. The heater temperature, that is, the target heater output is calculated.
  • the heater ECU 50 calculates the target heater temperature, that is, the target heater output so that the target heater temperature is lower when the power limit signal is input than when the power limit signal is not input.
  • the heater ECU 50 specifies the heater temperature of the heater body 10.
  • the heater temperature can be specified based on a signal input from the temperature sensor 60.
  • the heater ECU 50 performs heater output control.
  • the target heater output of the heater unit 20 that is, the target heater temperature is specified so that the temperature of the heater unit 20 specified in S403 approaches the target heater temperature calculated in S402. Then, a pulse signal having a duty ratio capable of obtaining this heater output is output to the heater unit 20.
  • the position of the occupant is specified, and the specified position of the occupant is stored in the RAM of the heater ECU 50.
  • the distance between the heater unit 20 and the occupant is specified based on the distance information output from the distance calculation unit 34, and the specified distance between the heater unit 20 and the occupant is stored in the RAM of the heater ECU 50.
  • the heater ECU 50 calculates the target heater movement amount of the heater body 10 from the target heater output of the heater unit 20 and the position of the occupant. Specifically, using the map stored in the memory 50a of the heater ECU 50, the heater unit 20 and the occupant specified based on the target heater output specified in S404 and the distance information output from the distance calculation unit 34. From the distance, the target heater movement amount of the heater body 10 is calculated.
  • the target heater movement amount is a movement amount for the movement mechanism 40 to move the heater body 10 to a predetermined target position.
  • the target heater movement amount is calculated so that the detection distance between the heater body 10 and the occupant becomes the target distance.
  • the target heater movement amount is calculated such that the lower the target heater output of the heater unit 20, that is, the target heater phoneme, is, the shorter the distance between the heater body 10 and the occupant, that is, the heater body 10 approaches the occupant. .
  • the target heater movement amount is set so that the distance between the heater body 10 and the detection target is shorter than when the power limit signal is not input. Is calculated.
  • the heater ECU 50 moves the heater body 10 according to the heater body 10 until the target heater movement amount calculated in S406 is reached, and returns to S100. Thereby, the heater body 10 stops at a position where the distance from the occupant is a predetermined distance.
  • the determination in S400 is NO, and in S410, the heater ECU 50 determines whether or not the eco mode switch 56 is on.
  • the determination in S410 is YES, and the process proceeds to S402.
  • the heater ECU 50 calculates a target heater temperature, that is, a target heater output, from the available electric energy stored in the memory 50a.
  • the heater ECU 50 calculates the target heater temperature, that is, the target heater output so that the target heater temperature is lower than when the power saving mode is not set.
  • the heater ECU 50 identifies the heater temperature of the heater body 10, and in S404, the heater ECU 50 performs heater output control.
  • the position of the occupant is specified, and the specified position of the occupant is stored in the RAM of the heater ECU 50.
  • the heater ECU 50 calculates the target heater movement amount of the heater body 10 from the target heater output of the heater unit 20 and the position of the occupant. Specifically, using the map stored in the memory 50a of the heater ECU 50, the heater unit 20 and the occupant specified based on the target heater output specified in S404 and the distance information output from the distance calculation unit 34. From the distance, the target heater movement amount of the heater body 10 is calculated.
  • the heater ECU 50 sets the target heater movement amount so that the distance between the heater body 10 and the detection target is shorter when the power saving mode is set than when the power saving mode is not set. Is calculated.
  • the heater ECU 50 moves the heater body 10 according to the heater body 10 until the target heater movement amount calculated in S406 is reached, and returns to S100. Thereby, the heater body 10 stops at a position where the distance from the occupant is a predetermined distance.
  • the detection distance between the heater body 10 and the occupant is set to the target so as to match the occupant's posture, etc.
  • the moving mechanism 40 is controlled so as to be the distance. And the detection distance of the heater main body 10 and a passenger
  • the heater ECU 50 has a power limit signal indicating that power consumption is limited based on the state of the battery 3, as compared to a case where the power limit signal is not input.
  • the moving mechanism 40 is controlled so that the distance between the heater body 10 and the detection target is shortened.
  • the heater ECU 50 is configured to reduce the energization amount to the heater unit 20 when the power limit signal is input, compared to when the power limit signal is not input. According to such a configuration, it is possible to provide an occupant with a good thermal sensation despite less power consumption.
  • the distance between the heater body 10 and the detection target is shorter than when the power saving mode is not set.
  • the moving mechanism 40 is controlled. Further, when the power saving mode is set, the energization amount to the heater unit 20 is reduced compared to the case where the power saving mode is not set. According to such a configuration, it is possible to provide an occupant with a good thermal sensation despite less power consumption.
  • the target heater output of the heater unit is specified based on the usable electric energy, and the distance between the detection target and the heater body is different according to the target heater output. It is also possible to control the moving mechanism 40 so that the
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms based on the gist of the present disclosure.
  • the movement amount of the heater body 10, that is, the target movement amount is calculated so that the distance between the detection target and the heater body 10 becomes shorter as the target heater output of the heater unit 20 becomes larger. Configured to do.
  • the movement amount of the heater body 10, that is, the target movement amount may be calculated so that the distance between the detection target and the heater body 10 becomes shorter as the target heater output of the heater unit 20 is smaller. With such a configuration, it is possible to provide a passenger with a good thermal feeling with a small amount of electric power.
  • the distance between the heater body 10 and the detection target is specified by the distance detection layer 30 as a capacitance sensor.
  • the distance between the heater main body 10 and the detection target can be specified using at least one of an electromagnetic induction sensor, an ultrasonic sensor, a photoelectric sensor, and a magnetic sensor.
  • the distance detection unit 30 and the contact detection layer 70 constitute a distance specifying unit that specifies the position of the detection target.
  • a seat position sensor (not shown) that outputs signals indicating the front and rear positions of the seat on which the occupant sits, the height of the seat, and the angle of the seat may be provided. And based on the signal output from this seat position sensor, you may make it estimate the to-be-detected object, ie, a passenger
  • the distance between the heater main body 10 and the detection target, that is, the occupant can also be specified from the estimated detection target, that is, the physique and posture of the occupant.
  • the contact of the detection target to the heater body 10 is detected based on the change in the resistance value of the PTC layer 72 in the contact detection layer 70.
  • a torque sensor that detects torque acting on the actuator 43 may be incorporated in the actuator 43 of the moving mechanism 40. Then, the contact of the detection target to the heater body 10 may be detected based on the fact that the torque sensor detects that a certain torque or more is applied to the actuator 43.
  • the heater ECU 50 drives the actuator 43 of the moving mechanism 40 to move the heater body 10 to the occupant side.
  • the driving of the actuator 43 is stopped and the heater main body 10 is moved by a certain distance in the opposite direction. May be driven.
  • the contact of the detection target to the heater main body 10 can be detected with a simple configuration. Is possible.
  • the map showing the correlation between the target heater output of the heater unit 20, the detection distance between the heater body 10 and the detection target, and the heater movement amount of the heater body 10 is shown. It was comprised so that it might memorize
  • an arithmetic expression for obtaining the heater movement amount of the heater main body 10 from the target heater output of the heater unit 20 and the detection distance between the heater main body 10 and the detection target is stored in the storage unit of the heater ECU 50 as a map. You may make it make it.
  • the heater device 1 is mounted on a vehicle.
  • the present invention is not limited to the vehicle.
  • the heater device 1 is fixed to a room or land of a moving body such as a ship or an aircraft. It can also be placed inside a building.
  • the heater device 1 is disposed in the glove box of the vehicle.
  • the heater unit 20 may be provided on an instrument panel, a back surface of a seat on which an occupant is seated, a steering column for supporting steering, a door trim, a center console, a ceiling, a sun visor, and the like.
  • the moving mechanism 40 is configured to move the heater body 10 so as to be substantially parallel to the lower limbs of the occupant.
  • arms that extend and contract according to the control of the heater ECU 50 are provided at the four corners of the heater body 10, and the heater body 10 is moved so as to be parallel to the limbs of the occupant by extending and contracting these arms.
  • You may comprise.
  • the distance from the heater body 10 to a plurality of positions in the detection target may be specified, and the heater body 10 may be moved so that the distance from the heater body 10 at the specified positions is equal. . With such a configuration, it is possible to reduce temperature unevenness in the lower limbs of the occupant and provide a more comfortable thermal feeling to the occupant.
  • the heater main body 10 includes the distance detection layer 30 as a position specifying portion.
  • the heater main body 10 has a contact detection layer as a position specifying portion. 70 is provided.
  • the position specifying unit may be provided outside the heater body 10.
  • the heater device 1 is configured by a heater that generates heat by energization and emits radiant heat.
  • the heater device 1 according to the present disclosure is not limited to this configuration. That is, for example, in the above embodiment, the heater device 1 may be configured by a heater core or the like.
  • the heater core is a heat dissipating device for in-vehicle heating that has tubes and fins and is configured to exchange heat between the engine cooling water flowing through the tubes and the air.
  • the memory 50a is a non-transitional tangible storage medium.

Landscapes

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Abstract

ヒータ装置（１）は、被検出対象すなわち乗員とヒータ本体（１０）との距離を検出距離として特定する距離特定部（３０、７０）と、ヒータ本体（１０）を移動させる移動機構（４０）を備える。また、ヒータ装置（１）は、距離特定部により特定された検出距離に基づいて被検出対象すなわち乗員とヒータ本体（１０）との距離が目標距離となるように移動機構を制御するヒータ位置制御部（Ｓ１１２、Ｓ２０２～Ｓ２１０、Ｓ４０８）を備える。

Description

ヒータ装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１５年４月１５日に出願された日本特許出願番号２０１５－８３５７７号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、輻射熱を放射するヒータ部を有するヒータ装置に関する。
　従来、面状の電気ヒータと、この電気ヒータの表面に配置された熱伝導率の比較的高い表面部材と、電気ヒータの背面に配置された熱伝導率の比較的低い背面部材と、を備えた加熱装置がある（例えば、特許文献１参照）。この加熱装置は、車室内の助手席前方に配置された開閉式の収納部であるグローブボックスに設けられ、グローブボックスを手前に引いて「開」の状態にすると、助手席に着座している人の下肢に近接するようになっている。
特開２０１０－５２７１０号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載された装置は、グローブボックスを「開」の状態にしたときのヒータの位置が固定されるようになっており、乗員の体格、乗員の姿勢やシート位置によって乗員の体とヒータとの距離にばらつきが生じる。このため、上記特許文献１に記載された装置では、乗員が良好な温熱感を得られないといった問題や、効率的なヒータ制御を行うことができないといった問題が生じ得る。
　本開示は上記問題に鑑みたもので、乗員の体格、乗員の姿勢やシート位置に依存することなく乗員が良好な温熱感を得られるようにするとともに効率の良いヒータ制御を行うことを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、ヒータ装置において、発熱するヒータ部を有するヒータ本体と、被検出対象とヒータ本体との距離を検出距離として特定する距離特定部とを備える。また、ヒータ本体を移動させる移動機構と、距離特定部により特定された検出距離に基づいて被検出対象とヒータ本体との距離が目標距離となるように移動機構を制御するヒータ位置制御部とを備える。
　このヒータ装置では、被検出対象とヒータ本体との距離を検出距離として特定し、この検出距離に基づいて被検出対象とヒータ本体との距離が目標距離となるように移動機構が制御される。これにより、被検出対象とヒータ本体との距離が目標距離となるので、乗員の体格、乗員の姿勢やシート位置に依存することなく乗員が良好な温熱感を得られるようにするとともに効率の良いヒータ制御を行うことができる。
本開示の第１実施形態に係るヒータ装置と乗員との位置関係を表す図である。 ヒータ本体が移動したときのヒータ装置と乗員との位置関係を表す図である。 第１実施形態に係るヒータ装置のヒータ本体の断面図である。 ヒータ本体のヒータ部の平面図である。 ヒータ本体のヒータ部の断面図である。 ヒータ本体の距離検出層の構成を示した図である。 距離検出層の断面図である。 第１実施形態に係るヒータ装置のブロック図である。 出力スイッチの入り切りスイッチとレベル設定スイッチについて説明するための図である。 第１実施形態に係るヒータＥＣＵのフローチャートである。 第２実施形態に係るヒータ装置の構成を示す図である。 ＰＴＣ層の正温度特性について説明するための図である。 第２実施形態に係るヒータ装置のブロック図である。 第２実施形態に係るヒータＥＣＵのフローチャートである。 第２実施形態に係るヒータＥＣＵのフローチャートである。 第３実施形態に係るヒータ装置のブロック図である。 第３実施形態に係るヒータＥＣＵのフローチャートである。
　以下に、図面を参照しながら本開示についての複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
　（第１実施形態）
　本開示の第１実施形態に係るヒータ装置１の構成について図１～８を参照して説明する。図１は、本ヒータ装置１と乗員の位置関係を示した図である。本ヒータ装置１は、道路走行車両等に設置される。ヒータ装置１は、車両に搭載された電池、発電機などの電源から給電されて発熱する電気的なヒータである。ヒータ装置１は、薄い板状に形成されたヒータ本体１０と、ヒータ本体１０を移動させる移動機構４０を備えている。ヒータ装置１は、その表面と垂直な方向に位置付けられた対象物を暖めるために、主としてその表面と垂直な方向へ向けて輻射熱を放射する。
　車室内には、乗員８１が着座するための座席８０が設置されている。ヒータ装置１は、乗員８１の足元に輻射熱を放射するように室内に設置されている。本実施形態におけるヒータ装置１は、車両のグローブボックス８２に設置されている。
　グローブボックス８２内の左右側面部には、左右一対に設けられたラックアンドピニオン機構によりヒータ本体１０を移動させる移動機構４０が設けられている。移動機構４０は、第１ピニオンギア４１ａと、この第１ピニオンギア４１ａに噛合する第１ラックギア４１ｂと、第２ピニオンギア４２ａと、この第２ピニオンギア４２ａに噛合する第２ラックギア４２ｂを有している。なお、第１ピニオンギア４１ａ、第１ラックギア４１ｂ、第２ピニオンギア４２ａおよび第２ラックギア４２ｂは、それぞれグローブボックス８２内の左右側面部に２つずつ設けられている。
　第１ラックギア４１ｂの一端および第２ラックギア４２ｂの一端には、ヒータ本体１０を指示する板状の支持部材４４が設けられている。ヒータ本体１０は、支持部材４４の一面側に固定されている。
　第１ピニオンギア４１ａの回転軸は、図８に示す後述のアクチュエータ４３の回転軸に固定されている。第１ピニオンギア４１ａは、アクチュエータ４３の回転に伴って回転する。
　第１ラックギア４１ｂは、第１ピニオンギア４１ａがアクチュエータ４３により回転させられることにより、スライド動作を行う。また、第２ラックギア４２ｂは、この第１ラックギア４１ｂのスライド動作に伴ってスライド動作を行う。
　ヒータ本体１０は、図１に示すように、グローブボックス８２の下面に設けられた収納位置に収納されている。ヒータ本体１０は、図２に示すように、アクチュエータ４３の回転に伴う第１ピニオンギア４１ａおよび第２ラックギア４２ｂのスライド動作に応じて乗員側に移動する。なお、移動機構４０は、乗員の下肢に対してほぼ平行となるようにヒータ本体１０を移動させるように構成されている。
　図３に示すように、ヒータ本体１０は、薄い板状に形成されている。ヒータ本体１０は、輻射熱を放射するヒータ部２０と、被検出対象の位置を検出する距離特定部としての距離検出層３０と、ヒータ部２０および距離検出層３０を収納するケース１０ａと、ケース１０ａの開口部を覆う表皮１０ｂと、を備えている。ヒータ部２０と距離検出層３０は、ケース１０ａ内に積層配置されている。なお、表皮１０ｂは、高温に耐える樹脂材料によって作られている。
　次に、図４、図５を参照してヒータ部２０の構成について説明する。図４に示すように、ヒータ部２０は、ほぼ四角形の薄い板状に形成されている。ヒータ部２０は、絶縁性樹脂により構成された基板部２０ａと、複数の発熱部２１と、導電部である一対の端子２２とを有する。ヒータ部２０は、主として表面と垂直な方向に向けて輻射熱を放射する面状ヒータとも呼ぶことができる。
　基板部２０ａは、優れた電気絶縁性を提供し、かつ高温に耐える樹脂材料によって作られている。基板部２０ａは、多層基板である。基板部２０ａは、表面層２０１と、裏面層２０２と、中間層２０３とを有する。表面層２０１は、輻射熱の放射方向に面している。換言すると、表面層２０１は、ヒータ部２０の設置状態において、加熱対象物である乗員８１の一部に対向して配置される面である。裏面層２０２は、ヒータ部２０の背面をなす。中間層２０３は、発熱部２１と端子２２とを支持する。基板部２０ａは、それぞれ線状である複数の発熱部２１を支持するための部材である。表面層２０１、裏面層２０２、中間層２０３は、発熱部２１、端子２２よりも熱伝導率が低い素材からなる絶縁部である。例えば、表面層２０１、裏面層２０２、中間層２０３は、ポリイミド樹脂によって作られている。
　複数の発熱部２１のそれぞれは、通電によって発熱する材料によって作られている。発熱部２１は、金属材料によって作ることができる。例えば、発熱部２１は、銅、銀、錫、ステンレス、ニッケル、ニクロム等から構成することができる。複数の発熱部２１は、それぞれ、基板部２０ａの面に対して平行な線状または板状を呈し、基板部２０ａの表面に対して分散して配置されている。
　各発熱部２１は、所定の間隔を設けて配置される一対の端子２２に接続されている。発熱部２１は、一対の端子２２の間で間隔を設けて配置されている。複数の発熱部２１は、一対の端子２２間を橋渡しするように一対の端子２２に対して並列に接続され、基板部２０ａ表面のほぼ全体にわたって設けられている。複数の発熱部２１は、中間層２０３とともに、表面層２０１と裏面層２０２の間に挟まれるように設けられている。複数の発熱部２１は、基板部２０ａによって外部から保護されている。
　各発熱部２１は、少なくとも表面層２０１に熱的に接続され、通電によって発熱する部材である。これにより、発熱部２１が発生した熱は、表面層２０１に伝達される。ひとつの発熱部２１が発生した熱は、基板部２０ａなどの部材を経由して、表面層２０１から外部に輻射熱として放射され、対向する乗員８１に対して提供される。
　発熱部２１は、所定の発熱量を得るために、所定の長さをもつように設定されている。したがって、各発熱部２１は、所定の抵抗値を有するように設定されている。また、各発熱部２１は、横方向の熱抵抗が所定値となるように寸法、形状が設定されている。これにより、複数の発熱部２１は、所定の電圧が印加されることにより所定の発熱量を発生する。複数の発熱部２１は、所定の発熱量を発生して、所定温度に上昇する。所定温度に上昇した複数の発熱部２１は、表面層２０１を所定放射温度に加熱する。そして、ヒータ部２０は、乗員８１、すなわち人に対して暖かさを感じさせる輻射熱を放射することができる。
　次に、図６、図７を参照して、本実施形態の距離検出層３０の構成について説明する。距離検出層３０は、静電容量変化に基づいてヒータ部２０の周囲の物体との距離を検出する静電容量式センサである。距離検出層３０は、絶縁基板３１、電極３２ａおよび電極３２ｂを有している。
　絶縁基板３１は、優れた電気絶縁性を有する樹脂材料により構成されている。また、図６には示してないが、図７に示すように、距離検出層３０は、基材フィルム３３を有している。基材フィルム３３は、優れた電気絶縁性を提供し、かつ高温に耐える樹脂材料によって作られている。基材フィルム３３は、例えば、ポリイミドやポリエステルを用いて構成することができる。
　電極３２ａは、基材フィルム３３の一面側に軸Ｘ方向に延びるように形成されている。また、電極３２ｂは、基材フィルム３３の他面側に軸Ｙ方向に延びるように形成されている。電極３２ａ、３２ｂは、例えば、銅などの導線性金属材料を用いて構成することができる。
　電極３２ａと電極３２ｂの間には、距離算出部３４から所定電圧が印加されるようになっている。電極３２ａと電極３２ｂに直流の所定電圧が印加されると電極３２ａと電極３２ｂの間に電位差が生じる。ここで、ヒータ部２０に物体が存在しない場合、電極３２ａと電極３２ｂの間の静電容量値は変化しない。しかし、ヒータ部２０に乗員８１の体が接近して電極３２ａと電極３２ｂの間の電気力線が乗員８１の体で遮られると、電極３２ａと電極３２ｂの間の静電容量値に変化が生じる。距離算出部３４は、電極３２ａと電極３２ｂ間の静電容量値の変化に基づいてヒータ部２０とヒータ部２０の周囲の物体との距離を特定する。
　次に、図８を参照して、本ヒータ装置１のブロック構成について説明する。本ヒータ装置１は、距離算出部３４、温度センサ６０、出力スイッチ５５、操作部５２、ヒータ部２０およびヒータＥＣＵ５０を備えている。
　温度センサ６０は、例えば、ヒータ部２０の中央部に設けられている。温度センサ６０は、ヒータ部２０の温度に応じた信号をヒータＥＣＵ５０へ出力する。
　距離算出部３４は、上述したように、距離検出層３０に設けられた電極３２ａと電極３２ｂの間の静電容量値変化に基づいてヒータ部２０の周囲の被検出対象である物体とヒータ部２０との距離を特定する。この物体は乗員などである。なお、距離算出部３４は、ＩＣすなわち距離検出用集積回路として構成されている。
　また、距離算出部３４は、ヒータ部２０に対する複数の領域に異なる複数の被検出対象である物体が接近した場合、各物体の平面位置と関連付けて各物体との距離を区別して特定することも可能となっている。この平面位置は面座標である。
　距離算出部３４は、近接検知範囲内で被検出対象が検出されると、近接検知範囲内に被検出対象が検出されたことを示す近接検知情報と、特定したヒータ部２０とヒータ部２０の周囲の被検出対象との距離を示す距離情報をヒータＥＣＵ５０へ出力する。
　ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０の作動を制御する制御装置である。ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０の出力、温度、発熱量等を制御できる。したがって、ヒータＥＣＵ５０は、乗員８１に対して与える輻射熱量を可変する。ヒータＥＣＵ５０によりヒータ部２０への通電が開始されると、ヒータ部２０の表面温度は、制御する所定放射温度まで急速に上昇する。このため、冬期などにおいても、乗員８１に迅速に暖かさを与えることができる。
　ヒータ部２０の表面層２０１に物体が接触した場合、発熱部２１から表面層２０１に伝達している熱は、接触している物体に急速に伝達される。この結果、表面層２０１の接触している部分の温度は急速に低下する。よって、物体が接触している部分のヒータ部２０の表面温度は急速に低下する。物体が接触している部分の熱は、接触している物体に伝わり、接触している物体に拡散する。このため、接触している物体の表面温度の過剰な上昇が抑制される。
　ヒータＥＣＵ５０には、出力スイッチ５５からの信号が入力される。出力スイッチ５５は、図９に示すように、発熱部２１への通電の開始または停止を指示する入り切りスイッチ５５１と、発熱部２１の出力レベルを設定ためのレベル設定スイッチ５５２と、を有している。
　入り切りスイッチ５５１は、発熱部２１への通電の開始を指示するＯＮボタンと、発熱部２１への通電の停止を指示するＯＮボタンを有している。ヒータＥＣＵ５０は、乗員により入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されると発熱部２１への通電を開始し、乗員により入り切りスイッチ５５１のＯＦＦボタンが操作されると発熱部２１への通電を停止する。
　レベル設定スイッチ５５２は、乗員等により、レベル上げスイッチ、レベル下げスイッチが操作されることによって、発熱部２１の出力レベルを設定し、設定した出力レベルをヒータＥＣＵ５０に指令する出力レベル操作部である。レベル設定スイッチ５５２では、例えば、出力レベルをインジケータ５５３の点灯長さによって表示されるように多段階に設定することができる。また、レベル設定スイッチ５５２の操作によって、例えば、出力レベルを「強」、「中」、「弱」の三段階に設定するようにしてもよい。また、レベル設定スイッチ５５２は、つまみ部を回転させることによりレベル値を可変するダイヤル式のレベル調整機器であってもよい。
　ヒータＥＣＵ５０は、エンジンの始動および停止を司るイグニッションスイッチのＯＮ、ＯＦＦに関係なく、車両に搭載された車載電源であるバッテリ３から直流電源が供給されて、演算処理や制御処理を行うように構成されている。ヒータＥＣＵ５０は、バッテリ３から得られる電力をヒータ部２０に供給し、当該供給電力を制御することができる。ヒータＥＣＵ５０は、当該電力制御によって、発熱部２１の出力を制御することができる。
　ヒータＥＣＵ５０は、演算処理や制御処理を行うＣＰＵすなわち中央演算装置、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ５０ａ、及びＩ／Ｏポートすなわち入力／出力回路等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。温度センサ６０からの信号は、例えば、Ｉ／Ｏポート、もしくはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力される。ヒータＥＣＵ５０は、レベル設定スイッチ５５２の設定に基づいてヒータ本体１０の目標ヒータ温度を算出し、この目標ヒータ温度に、温度センサ６０によって検出されるヒータ本体の温度が近づくようにフィードバック制御を行う。ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０への通電をパルス信号により制御する。具体的には、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０へ出力するパルス信号のデューティー比を変化させてヒータ部２０への通電量を制御する。デューティー比は、周期的なパルス波形の周期とパルス幅の比である。
　ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ５０ａは、ヒータＥＣＵ５０の記憶部を構成する。メモリ５０ａは、所定の演算プログラム、被検出対象とヒータ本体１０の距離を予め定められた目標距離にするためのヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量を算出するためのマップ等を予め記憶している。この被検出対象は乗員などである。
　このマップは、ヒータ部２０の目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度と、ヒータ本体１０と被検出対象との検出距離と、ヒータ本体１０のヒータ移動量すなわち目標ヒータ移動量の相互関係を示したものである。このマップは、被検出対象とヒータ本体１０の距離が一定距離となるようにヒータ本体１０のヒータ移動量すなわち目標ヒータ移動量が規定されている。また、このマップは、ヒータ部２０の目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度に応じて被検出対象とヒータ本体１０の距離が異なるように規定されている。具体的には、ヒータ部２０の目標ヒータ出力が大きいほど、被検出対象とヒータ本体１０の距離が短くなるように規定されている。このマップは、ヒータＥＣＵ５０によるヒータ制御処理に用いられる。
　図１０に、このヒータ制御処理のフローチャートを示す。ヒータＥＣＵ５０は、定期的に図に示す処理を実施する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、ヒータＥＣＵ５０が有する各種の機能実現部を構成している。
　まず、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ１００にて、入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されているか否かを判定する。ここで、入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されている場合、Ｓ１００の判定はＹＥＳとなり、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ１０２にて、設定されたヒータ出力レベルから目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度を算出する。具体的には、レベル設定スイッチ５５２の設定に基づき、予めヒータＥＣＵ５０のメモリ５０ａに記憶された演算式を用いて、ヒータ部２０の目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度を算出する。
　次のＳ１０３では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０のヒータ温度を特定する。このヒータ温度は、温度センサ６０より入力される信号に基づいて特定することができる。
　次のＳ１０４では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ出力制御を行う。本実施形態では、まず、Ｓ１０２にて算出した目標ヒータ温度に、Ｓ１０３にて特定したヒータ部２０の温度が近付くように、ヒータ部２０の目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度を特定する。そして、この目標ヒータ出力が得られるようなデューティー比のパルス信号をヒータ部２０へ出力する。
　例えば、Ｓ１０２にて算出した目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度に対して、Ｓ１０３にて特定したヒータ部２０の温度が十分に低い場合には、デューティー比≒１となる。また、Ｓ１０２にて算出した目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度と、Ｓ１０３にて特定したヒータ部２０の温度との差が小さくなるにつれて、デューティー比は小さくなり０に近付く。
　次のＳ１０６では、物体を検知したか否かを判定する。具体的には、距離算出部３４より出力される近接検知信号に基づいて距離検出層３０の近接検知範囲内に物体を検知したか否かを判定する。なお、この物体は乗員である。
　ここで、距離検出層３０の近接検知範囲内に乗員が位置し、Ｓ１０６にてＹＥＳと判定されると、Ｓ１０６の判定はＹＥＳとなり、次にＳ１０８にて、乗員の位置を特定し、特定した乗員の位置をヒータＥＣＵ５０のＲＡＭに記憶させる。具体的には、距離算出部３４より出力される距離情報に基づいてヒータ本体１０と乗員との距離を検出距離として特定し、この特定した検出距離をヒータＥＣＵ５０のＲＡＭに記憶させる。なお、距離算出部３４より出力される距離情報に基づいてヒータ部２０と乗員の体に対する複数箇所の検出距離が特定できる場合には、複数箇所の検出距離をヒータＥＣＵ５０のＲＡＭに記憶させる。この場合、最も短い検出距離をヒータ本体１０と乗員との検出距離とすることができる。
　次のＳ１１０では、ヒータＥＣＵ５０は、被検出対象すなわち乗員とヒータ本体１０の検出距離を予め定められた目標距離にするためのヒータ本体１０のヒータ移動量すなわち目標ヒータ移動量を算出する。具体的には、ヒータＥＣＵ５０のメモリ５０ａに記憶されたマップを用いて、Ｓ１０４にて特定した目標ヒータ出力と、Ｓ１０８にて特定された被検出対象の位置すなわち被検出対象との距離から、ヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量を算出する。
　本実施形態では、ヒータ部２０の目標ヒータ出力が一定の場合、被検出対象すなわち乗員とヒータ本体１０の距離を一定距離にするためのヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量が算出される。また、本実施形態では、ヒータ部２０の目標ヒータ出力に応じて被検出対象とヒータ本体１０の距離が異なるようにヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量が算出される。具体的には、ヒータ部２０の目標ヒータ出力が大きいほど、すなわちヒータ部２０の目標ヒータ温度が高いほど、被検出対象とヒータ本体１０の距離が短くなるようにヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量が算出される。
　次のＳ１１２では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０を移動させるように移動機構４０を制御する。具体的には、Ｓ１１０にて算出した目標ヒータ移動量に従って、ヒータ本体１０を移動させるように移動機構４０のアクチュエータ４３を駆動した後、移動機構４０のアクチュエータ４３を停止させる。これにより、ヒータ本体１０は、乗員との距離が所定距離となる位置で停止する。
　上記処理を繰り返し実施することで、例えば、乗員の姿勢が変化したり、乗員がシート位置を変更させたりした場合には、乗員の姿勢等に合わせるように、ヒータ本体１０と乗員との検出距離が目標距離となるように移動機構４０が制御される。そして、ヒータ本体１０と乗員との検出距離が目標距離となるように維持される。
　また、乗員が車両から降車するなどして、距離検出層３０の近接検知範囲内に乗員が位置しなくなると、Ｓ１０６の判定はＮＯとなり、Ｓ１００へ戻る。
　また、乗員により入り切りスイッチ５５１のＯＦＦボタンが操作されると、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。
　上記した構成によれば、ヒータ本体１０を移動させる移動機構４０を備える。そして、被検出対象とヒータ本体１０との距離を検出距離として特定し、この検出距離に基づいて被検出対象とヒータ本体との距離が目標距離となるように移動機構４０が制御され、被検出対象とヒータ本体１０との距離が目標距離となる。このため、乗員の体格、乗員の姿勢やシート位置に依存することなく乗員が良好な温熱感を得られるようにするとともに効率の良いヒータ制御を行うことができる。
　また、予め定められたヒータ出力レベルからヒータ部２０の目標ヒータ出力を特定し、この目標ヒータ出力に応じて被検出対象とヒータ本体との距離を異ならせるように移動機構４０を制御することができる。
　具体的には、目標ヒータ出力が高いほど被検出対象とヒータ本体１０との距離が短くなるように移動機構４０を制御するように構成している。このような構成により、例えば、乗員がヒータ出力レベルを高くしたときに、乗員に対して速やかに温熱感を提供することができる。
　また、目標ヒータ出力と、ヒータ本体１０と被検出対象の検出距離と、移動機構により移動されるヒータ本体のヒータ移動量の相互関係を示すマップを記憶するメモリ５０ａを備えている。このため、このマップを用いて、目標ヒータ出力と、ヒータ本体１０と被検出対象の検出距離からヒータ本体のヒータ移動量を容易に求めることができる。
　（第２実施形態）
　本開示の第２実施形態に係るヒータ装置１の構成について図１１～１３を参照して説明する。本実施形態におけるヒータ装置１は、距離検出層３０により距離特定部を構成したが、本実施形態におけるヒータ装置１は、距離検出層３０に代えて接触検知層７０により距離特定部を構成している。また、本実施形態のヒータＥＣＵ５０には、図示しないシートベルト脱着センサより乗員のシートベルトが着用されているか否か示すシートベルト着用信号と、車両の各種ＥＣＵから車両の異常を通知する異常信号が入力されるようになっている。車両の異常は、例えばブレーキ異常、車両衝突等である。
　接触検知層７０は、ヒータ本体１０と被検出対象との接触を検出する接触検出部でもあり、ヒータ本体１０と被検出対象との距離を検出する距離検出部でもある。すなわち、接触検知層７０は、ヒータ本体１０と被検出対象との接触を検出したとき、ヒータ本体１０と被検出対象との距離を０として検出することができる。
　図１１に示すように、接触検知層７０は、ＰＴＣ層７２、電極板７２１および電極板７２２を備えている。なお、図１１では、ヒータ部２０と電極板７２１との間、電極板７２１とＰＴＣ層７２との間、ＰＴＣ層７２と電極板７２２との間に空間が形成されているように示されている。しかしながら、実際には、ヒータ部２０、電極板７２１、ＰＴＣ層７２および電極板７２２は積層されている。
　ＰＴＣ層７２は、ＰＴＣ特性を有する正温度特性部材すなわち抵抗体により構成されており、薄板状をなしている。このＰＴＣは、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔである。ＰＴＣ層７２は、図１２に示すように、温度が低いときは抵抗値は小さくなっており、温度が上昇して所定温度すなわちキュリー点に達すると抵抗値が急激に大きくなるＰＴＣ特性を有している。
　電極板７２１および電極板７２２は、それぞれ導電性部材により構成されており、薄板状をなしている。電極板７２１および電極板７２２は、ＰＴＣ層７２を両面側から挟むように配置される。
　電極板７２１は、接続線を介してヒータＥＣＵ５０の電源端子Ｖ２に接続されており、電極板７２２は、接続線を介してヒータＥＣＵ５０の検知回路５０ｂに接続されている。電極板７２１と電極板７２２との間には、一定電圧（例えば、５Ｖ）が印加される。
　本実施形態における検知回路５０ｂは、電極板７２１と電極板７２２の間に流れる電流に応じた電圧を出力する。ヒータＥＣＵ５０は、検知回路５０ｂより出力される電圧に基づいてヒータ部２０への物体の接触を判定する。
　本実施形態におけるヒータ装置１のヒータ部２０は上記第１実施形態のヒータ装置１と同じ構成となっている。すなわち、ヒータ部２０の表面層２０１に乗員８１の体が接触した場合、発熱部２１から表面層２０１に伝達している熱は、接触している乗員８１の体に急速に伝達される。この結果、表面層２０１の接触している部分の温度は急速に低下する。よって、乗員８１の体が接触している部分のヒータ部２０の表面温度は急速に低下する。乗員８１の体が接触している部分の熱は、接触している乗員８１の体に伝わり、接触している乗員８１の体に拡散する。このため、接触している乗員８１の体の表面温度の過剰な上昇が抑制される。
　本実施形態におけるヒータ本体１０のヒータ部２０は、例えば、温度センサ６０の検出温度が１００℃以上となっていても、ヒータ部２０の表面に乗員の体が接触すると、その部位の温度が、例えば、４０℃程度まで低下するようになっている。
　また、ヒータ本体１０は、ＰＴＣ層７２を有する接触検知層７０を備えている。ＰＴＣ層７２は、温度が所定温度すなわちキュリー温度よりも高くなっている場合、抵抗値が大きくなるため、電極板７２１と電極板７２２の間に電流は流れない。したがって、検知回路５０ｂより出力される電圧は０ボルトとなる。
　また、ヒータ部２０に乗員の体が接触し、接触した部分の温度が低下すると、接触した部分に近い接触検知層７０の温度も低下する。そして、接触した部分に近い接触検知層７０のＰＴＣ層７２の温度が所定温度すなわちキュリー温度よりも低くなると、ＰＴＣ層７２の一部を介して電極板７２１と電極板７２２の間に電流が流れる。したがって、検知回路５０ｂから、電極板７２１と電極板７２２の間に流れる電流に応じた電圧が出力される。ヒータＥＣＵ５０は、検知回路５０ｂより出力される電圧に基づいてヒータ部２０への物体の接触を判定する。
　ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０の発熱部２１の異常（例えば、異常発熱、断線、ノイズ検出等）を検出する図示しない異常検出部を有し、この異常検出部により発熱部２１の異常が検出されたか否かに基づいてヒータ本体１０の異常判定を行う処理を実施する。
　図１４は、本実施形態のヒータＥＣＵ５０のフローチャートである。本実施形態のヒータＥＣＵ５０は、定期的に図１４に示す処理を実施する。
　まず、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ１００にて、入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されているか否かを判定する。ここで、入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されている場合、Ｓ１００の判定はＹＥＳとなり、次のＳ２０２にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０の位置を乗員側に移動させる。具体的には、ヒータ本体１０を乗員側に移動させるように移動機構４０のアクチュエータ４３を駆動する。
　次のＳ２０４では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０と乗員の接触を検出したか否かを判定する。具体的には、検知回路５０ｂより出力される電圧に基づいてヒータ部２０が乗員に接触したか否かを判定する。
　ここで、ヒータ本体１０が乗員と接触していない場合、Ｓ２０４の判定はＮＯとなり、Ｓ２０２へ戻り、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０の乗員側への移動を継続する。
　また、ヒータ本体１０が乗員と接触すると、Ｓ２０４の判定はＹＥＳとなり、Ｓ２０６にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０の位置移動を停止させる。具体的には、移動機構４０のアクチュエータ４３の駆動を停止させる。
　次のＳ２０８では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０が、それまでと反対方向に移動するように移動機構４０を制御する。具体的には、移動機構４０のアクチュエータ４３をそれまでと逆方向に回転駆動させ、ヒータ本体１０が乗員から一定距離離れる方向に移動させる。
　次のＳ２０８では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０の移動を停止させる。具体的には、移動機構４０のアクチュエータ４３の駆動を停止させ、本処理を終了する。これにより、ヒータ本体１０は、乗員との距離が一定距離となる位置で停止する。
　なお、乗員により入り切りスイッチ５５１のＯＦＦボタンが操作されると、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。
　本実施形態のヒータＥＣＵ５０は、図１４に示した処理と並行に、図１５に示す処理を定期的に実施する。なお、ヒータＥＣＵ５０は、図１４に示した処理に対し、図１５に示す処理を優先的に実施する。
　まず、Ｓ３００にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０の位置の移動があるか否かを判定する。具体的には、ヒータ本体１０がグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置から移動しているか否かを判定する。
　ヒータ本体１０がグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置から移動している場合、Ｓ３００の判定はＹＥＳとなり、Ｓ３０２にて、ヒータＥＣＵ５０は、シートベルトが着用されているか否かを判定する。具体的には、図示しないシートベルト脱着センサより出力されるシートベルト着用信号に基づいてシートベルトが着用されているか否かを判定する。
　ここで、シートベルトが着用されていないと判定された場合、Ｓ３０２の判定はＮＯとなり、次のＳ３０４にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０をグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置へ収納し、本処理を終了する。具体的には、移動機構４０のアクチュエータ４３を駆動させ、ヒータ本体１０をグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置へ収納する。
　また、シートベルトが着用されている場合、Ｓ３０２の判定はＹＥＳとなり、Ｓ３０６にて、ヒータＥＣＵ５０は、車両の異常（例えば、ブレーキ異常、車両衝突等）を検出したか否かを判定する。具体的には、車両の各種ＥＣＵから通知される異常信号に基づいて車両の異常を検出したか否かを判定する。
　ここで、ヒータ本体１０がグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置から移動しており、車両の各種ＥＣＵから異常信号が入力された場合、Ｓ３０６の判定はＹＥＳとなる。そして、Ｓ３０４にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０をグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置へ収納する。
　また、車両の各種ＥＣＵから異常信号が入力されていない場合、Ｓ３０６の判定はＮＯとなり、Ｓ３０８にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０の異常があるか否かを判定する。具体的には、異常検出部によりヒータ部２０の異常（例えば、異常発熱、断線、ノイズ検出等）が検出されたか否かに基づいてヒータ本体１０の異常があるか否かを判定する。
　ここで、ヒータ本体１０がグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置から移動しており、かつ、異常検出部により異常が検出された場合、Ｓ３０８の判定はＹＥＳとなる。そして、Ｓ３０４にて、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０をグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置へ収納する。
　なお、異常検出部により異常が検出が検出されていない場合には、Ｓ３０８の判定はＮＯとなり、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０をグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置へ収納することなく、本処理を終了する。
　また、ヒータ本体１０がグローブボックス８２の下面に設けられた収納位置から移動していない場合には、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。
　本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
　また、上記したように、ヒータ本体１０への被検出対象の接触を検出する接触検出層７０を有し、接触検出層７０により検出されたヒータ本体１０への被検出対象の接触に基づいて被検出対象とヒータ本体との検出距離を特定することができる。
　より具体的には、ヒータ部２０と積層するように設けられ、ヒータ部２０の温度変化に応じて抵抗値が変化する抵抗体７２の抵抗値に基づいてヒータ本体１０への被検出対象の接触を検出する接触検知層７０を備える。そして、この接触検知層７０により検出されたヒータ本体１０への被検出対象の接触に基づいて被検出対象とヒータ本体との検出距離を特定することができる。
　また、接触検出層７０によりヒータ本体１０への被検出対象の接触が検出された場合、ヒータ本体１０を被検出対象の位置から離れる方向に移動させるように移動機構４０を制御するので、被検出対象がヒータ本体１０に接触する状態を回避することができる。
　また、接触検出層７０によりヒータ本体１０への被検出対象の接触が検出された場合、ヒータ本体１０を被検出対象の位置から所定距離離れる方向に移動させるように移動機構４０を制御する。このため、被検出対象とヒータ本体１０を所定距離離れた状態に維持することができる。
　（第３実施形態）
　本開示の第３実施形態に係るヒータ装置１の構成について図１６を参照して説明する。本実施形態におけるヒータ装置１は、上記第１実施形態のヒータ装置１に対して、消費電力を抑制する省電力モードを設定できるエコモードスイッチ５６をさらに有する点が相違する。エコモードスイッチ５６が乗員８１等によって操作されることにより、省電力モードを設定する信号がヒータＥＣＵ５０に入力される。また、省電力モードが設定された場合に、予め使用可能な電力量を表す使用可能電力量が規定されている。この使用可能電力量は、電力使用量を制限するためのものであり、ヒータＥＣＵ５０のメモリ５０ａに記憶されている。
　本ヒータ装置１は、第１実施形態のヒータ装置１に対して、バッテリ３の温度や電圧を監視する図示しないバッテリ監視ＥＣＵから、バッテリ３の電圧低下時等に、消費電力を制限することを表す電力制限信号とともに、使用可能な電力量を表す使用可能電力量を示す信号が入力される点が異なる。
　図１７は、本実施形態のヒータＥＣＵ５０のフローチャートである。本実施形態のヒータＥＣＵ５０は、定期的に図１７に示す処理を実施する。
　まず、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ１００にて、入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されているか否かを判定する。ここで、入り切りスイッチ５５１のＯＮボタンが操作されている場合、Ｓ１００の判定はＹＥＳとなり、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ４００にて、電力制限が有るか否かを判定する。具体的には、バッテリ監視ＥＣＵから電力制限信号が入力されているか否かに基づいて電力制限が有るか否かを判定する。
　ここで、例えば、バッテリ３の電圧が低下してバッテリ監視ＥＣＵから電力制限信号が入力されている場合、Ｓ４００の判定はＹＥＳとなり、次のＳ４０２にて、ヒータＥＣＵ５０は、使用可能電力量から目標ヒータ出力を算出する。具体的には、図示しないバッテリ監視ＥＣＵより出力される使用可能電力量を示す信号に基づいて使用可能電力量を特定し、この使用可能電力量に基づいて予め定められた演算式を用いて目標ヒータ温度すなわち目標ヒータ出力を算出する。
　ここで、ヒータＥＣＵ５０は、電力制限信号が入力されている場合には、電力制限信号が入力されていない場合よりも、目標ヒータ温度が低くなるように目標ヒータ温度すなわち目標ヒータ出力を算出する。
　次のＳ４０３では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０のヒータ温度を特定する。このヒータ温度は、温度センサ６０より入力される信号に基づいて特定することができる。
　次のＳ４０４では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ出力制御を行う。本実施形態では、まず、Ｓ４０２にて算出した目標ヒータ温度に、Ｓ４０３にて特定したヒータ部２０の温度が近付くように、ヒータ部２０の目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ温度を特定する。そして、このヒータ出力が得られるようなデューティー比のパルス信号をヒータ部２０へ出力する。
　次のＳ４０５では、乗員の位置を特定し、特定した乗員の位置をヒータＥＣＵ５０のＲＡＭに記憶させる。具体的には、距離算出部３４より出力される距離情報に基づいてヒータ部２０と乗員との距離を特定し、特定したヒータ部２０と乗員との距離をヒータＥＣＵ５０のＲＡＭに記憶させる。
　次のＳ４０６では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０の目標ヒータ出力と、乗員の位置からヒータ本体１０の目標ヒータ移動量を算出する。具体的には、ヒータＥＣＵ５０のメモリ５０ａに記憶されたマップを用いて、Ｓ４０４にて特定した目標ヒータ出力と、距離算出部３４より出力された距離情報に基づいて特定されるヒータ部２０と乗員との距離から、ヒータ本体１０の目標ヒータ移動量を算出する。この目標ヒータ移動量は、移動機構４０が予め定められた目標位置にヒータ本体１０を移動させるための移動量である。なお、本実施形態では、ヒータ本体１０と乗員の検出距離が目標距離となるように目標ヒータ移動量が算出される。更に、ヒータ部２０の目標ヒータ出力すなわち目標ヒータ音素が低いほど、ヒータ本体１０と乗員との距離が短くなるように、すなわち、ヒータ本体１０が乗員に近付くように目標ヒータ移動量が算出される。
　また、本実施形態では、電力制限信号が入力されている場合には、電力制限信号が入力されていない場合よりも、ヒータ本体１０と被検出対象との距離が短くなるように目標ヒータ移動量が算出される。
　次のＳ４０８では、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ４０６にて算出した目標ヒータ移動量となるまでヒータ本体１０に従ってヒータ本体１０を移動させ、Ｓ１００へ戻る。これにより、ヒータ本体１０は、乗員との距離が所定距離となる位置で停止する。
　また、バッテリ監視ＥＣＵから電力制限信号が入力されていない場合、Ｓ４００の判定はＮＯとなり、Ｓ４１０にて、ヒータＥＣＵ５０は、エコモードスイッチ５６がオン状態となっているか否かを判定する。
　ここで、エコモードスイッチ５６がオン状態となっている場合、Ｓ４１０の判定はＹＥＳとなり、Ｓ４０２へ進む。なお、省電力モード時には、Ｓ４０２において、ヒータＥＣＵ５０は、メモリ５０ａに記憶された使用可能電力量から目標ヒータ温度すなわち目標ヒータ出力を算出する。
　ここで、ヒータＥＣＵ５０は、省電力モードが設定されている場合には、省電力モードが設定されていない場合よりも、目標ヒータ温度が低くなるように目標ヒータ温度すなわち目標ヒータ出力を算出する。
　次のＳ４０３では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ本体１０のヒータ温度を特定し、Ｓ４０４では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ出力制御を行う。そして、Ｓ４０５では、乗員の位置を特定し、特定した乗員の位置をヒータＥＣＵ５０のＲＡＭに記憶させる。
　次のＳ４０６では、ヒータＥＣＵ５０は、ヒータ部２０の目標ヒータ出力と、乗員の位置からヒータ本体１０の目標ヒータ移動量を算出する。具体的には、ヒータＥＣＵ５０のメモリ５０ａに記憶されたマップを用いて、Ｓ４０４にて特定した目標ヒータ出力と、距離算出部３４より出力された距離情報に基づいて特定されるヒータ部２０と乗員との距離から、ヒータ本体１０の目標ヒータ移動量を算出する。
　ここで、ヒータＥＣＵ５０は、省電力モードが設定されている場合には、省電力モードが設定されていない場合よりも、ヒータ本体１０と被検出対象との距離が短くなるように目標ヒータ移動量を算出する。
　次のＳ４０８では、ヒータＥＣＵ５０は、Ｓ４０６にて算出した目標ヒータ移動量となるまでヒータ本体１０に従ってヒータ本体１０を移動させ、Ｓ１００へ戻る。これにより、ヒータ本体１０は、乗員との距離が所定距離となる位置で停止する。
　なお、エコモードスイッチ５６がオフ状態となっている場合、Ｓ４１０の判定はＮＯとなり、図１０のＳ１０２へ進む。
　また、入り切りスイッチ５５１のＯＦＦボタンが操作されると、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。
　上記処理を繰り返し実施することで、例えば、乗員の姿勢が変化したり、乗員がシート位置を変更した場合には、乗員の姿勢等に合わせるように、ヒータ本体１０と乗員との検出距離が目標距離となるように移動機構４０が制御される。そして、ヒータ本体１０と乗員との検出距離が目標距離となるように維持される。
　本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
　また、上記した構成では、ヒータＥＣＵ５０は、バッテリ３の状態に基づいて消費電力を制限することを表す電力制限信号が入力されている場合には、電力制限信号が入力されていない場合よりも、ヒータ本体１０と被検出対象との距離が短くなるように移動機構４０を制御する。また、ヒータＥＣＵ５０は、電力制限信号が入力されている場合には、電力制限信号が入力されていない場合よりも、ヒータ部２０への通電量を低減するようにしている。このような構成によれば、より少ない電力消費にもかかわらず、乗員に良好な温熱感を提供することが可能である。
　また、上記した構成では、操作されることにより省電力モードが設定されている場合には、省電力モードが設定されていない場合よりも、ヒータ本体１０と被検出対象との距離が短くなるように移動機構４０を制御する。また、省電力モードが設定されている場合には、省電力モードが設定されていない場合よりも、ヒータ部２０への通電量を低減するようにしている。このような構成によれば、より少ない電力消費にもかかわらず、乗員に良好な温熱感を提供することが可能である。
　また、使用可能電力量が制限されている場合には、使用可能電力量に基づいてヒータ部の目標ヒータ出力を特定し、この目標ヒータ出力に応じて被検出対象とヒータ本体との距離を異ならせるように移動機構４０を制御することもできる。
　本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
　（他の実施形態）
　本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
　（１）上記第１実施形態では、Ｓ１１０において、ヒータ部２０の目標ヒータ出力が大きいほど、被検出対象とヒータ本体１０の距離が短くなるようにヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量を算出するように構成した。ここで、ヒータ部２０の目標ヒータ出力が小さいほど、被検出対象とヒータ本体１０の距離が短くなるようにヒータ本体１０の移動量すなわち目標移動量を算出するように構成してもよい。このような構成により、少ない電力で乗員に良好な温熱感を提供することが可能である。
　（２）上記第１、第３実施形態では、静電容量センサとしての距離検出層３０によりヒータ本体１０と被検出対象との距離を特定するように構成した。ここで、例えば、電磁誘導式センサ、超音波式センサ、光電式センサ、磁気式センサの少なくとも１つを用いてヒータ本体１０と被検出対象との距離を特定するように構成することもできる。
　（３）上記各実施形態では、距離検出層３０および接触検知層７０により、被検出対象の位置を特定する距離特定部を構成した。ここで、例えば、乗員が着座するシートの前後位置、シートの高さ、シートの角度を示す信号を出力する図示しないシートポジションセンサを備えるようにしても良い。そして、このシートポジションセンサより出力される信号に基づいて乗員が着座するシートにおける被検出対象すなわち乗員の体格および姿勢を推定するようにしても良い。この場合、推定した被検出対象すなわち乗員の体格および姿勢からヒータ本体１０と被検出対象すなわち乗員との距離を特定することもできる。
　（４）上記第２実施形態では、接触検知層７０におけるＰＴＣ層７２の抵抗値変化に基づいてヒータ本体１０への被検出対象の接触を検出するように構成した。ここで、移動機構４０のアクチュエータ４３に、該アクチュエータ４３に作用するトルクを検出するトルクセンサを組み込んでも良い。そして、該トルクセンサによりアクチュエータ４３に一定以上のトルクが作用したことが検知されたことに基づいてヒータ本体１０への被検出対象の接触を検出しても良い。この場合、ヒータＥＣＵ５０は、移動機構４０のアクチュエータ４３を駆動してヒータ本体１０を乗員側に移動させる。そして、トルクセンサによりアクチュエータ４３に基準値以上のトルクが作用したことが検知された場合、アクチュエータ４３の駆動を停止させ、ヒータ本体１０を、それまでと反対方向に一定距離移動させるようにアクチュエータ４３を駆動すればよい。上記したように、アクチュエータ４３に組み込んだトルクセンサを用いてヒータ本体１０への被検出対象の接触を検出することで、簡易な構成でヒータ本体１０への被検出対象の接触を検出することが可能である。
　（５）上記第１，第２実施形態では、ヒータ部２０の目標ヒータ出力と、ヒータ本体１０と被検出対象との検出距離と、ヒータ本体１０のヒータ移動量の相互関係を示したマップをヒータＥＣＵ５０の記憶部に記憶させるように構成した。ここで、例えば、ヒータ部２０の目標ヒータ出力と、ヒータ本体１０と被検出対象との検出距離から、ヒータ本体１０のヒータ移動量を求めるための演算式をマップとしてヒータＥＣＵ５０の記憶部に記憶させるようにしてもよい。
　（６）上記各実施形態では、本ヒータ装置１を車両に搭載した例を示したが、車両に限定されるものではなく、例えば、船舶、航空機等の移動体の室内、土地に固定された建物の室内に配置することもできる。
　（７）上記各実施形態では、ヒータ装置１を車両のグローブボックスに配置するようにした。ここで、例えば、インストルメントパネル、乗員が着座するシートの背面、ステアリングを支持するためのステアリングコラム、ドアトリム、センターコンソール、天井、サンバイザ等にヒータ部２０を備えるように構成することもできる。
　（８）上記第１実施形態では、移動機構４０が、乗員の下肢に対してほぼ平行となるようにヒータ本体１０を移動させるように構成した。ここで、例えば、ヒータ本体１０の四隅にそれぞれヒータＥＣＵ５０の制御に応じて伸縮するアームを備え、これらのアームを伸縮させて乗員の下肢に対して平行となるようにヒータ本体１０を移動させるように構成してもよい。例えば、被検出対象における複数の位置に対するヒータ本体１０との距離を特定し、特定した複数の位置におけるヒータ本体１０との距離が等しくなるようにヒータ本体１０を移動させるように構成してもよい。このような構成により、乗員の下肢での温度ムラを低減し、乗員に対しより快適な温熱感を提供することができる。
　（９）上記第１、第３実施形態では、ヒータ本体１０内に位置特定部としての距離検出層３０を備え、上記第２実施形態では、ヒータ本体１０内に位置特定部としての接触検知層７０を備えるようにした。ここで、位置特定部は、ヒータ本体１０の外部に設けるようにしてもよい。
　（１０）上記第２実施形態において、図１４に示したフローチャートと並行して、図１５に示した処理を実施するようにしたが、図１０に示したフローチャート、あるいは図１７に示したフローチャートと並行して図１５に示した処理を実施するようにしてもよい。
　（１１）上記実施形態では、ヒータ装置１の例として、ヒータ装置１を、通電により発熱して輻射熱を放射するヒータによって構成していた。しかしながら、本開示に係るヒータ装置１は、この構成に限られるものではない。すなわち、例えば、上記実施形態において、ヒータ装置１をヒータコアなどによって構成してもよい。なお、ヒータコアは、チューブとフィンを有し、チューブの中を流れるエンジン冷却水と空気とで熱交換させる構成とされた車内暖房の放熱機器である。
　なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではない。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
　なお、上記のメモリ５０ａは非遷移的実体的記憶媒体である。

Claims (18)

  1. 　発熱するヒータ部（２０）を有するヒータ本体（１０）と、
    　被検出対象と前記ヒータ本体との距離を検出距離として特定する距離特定部（３０、７０）と、
    　前記ヒータ本体を移動させる移動機構（４０）と、
    　前記距離特定部により特定された前記検出距離に基づいて前記被検出対象と前記ヒータ本体との距離が目標距離となるように前記移動機構を制御するヒータ位置制御部（Ｓ１１２、Ｓ２０２～Ｓ２１０、Ｓ４０８）と、を備えるヒータ装置。
  2. 　前記ヒータ部は、通電により発熱する請求項１に記載のヒータ装置。
  3. 　前記ヒータ部は、輻射熱を放射する請求項１または２に記載のヒータ装置。
  4. 　予め定められたヒータ出力レベルから前記ヒータ部の目標ヒータ出力を特定する出力特定部（Ｓ１０２）を備え、
    　前記ヒータ位置制御部は、前記出力特定部により特定された前記目標ヒータ出力に応じて前記被検出対象と前記ヒータ本体との距離を異ならせるように前記移動機構を制御する請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  5. 　前記ヒータ位置制御部は、前記出力特定部により特定された前記目標ヒータ出力が高いほど前記被検出対象と前記ヒータ本体との距離が短くなるように前記移動機構を制御する請求項４に記載のヒータ装置。
  6. 　前記目標ヒータ出力と、前記距離特定部により特定された前記検出距離と、前記移動機構により移動される前記ヒータ本体のヒータ移動量の相互関係を示すマップを記憶する記憶部（５０ａ）を備える請求項４または５に記載のヒータ装置。
  7. 　前記距離特定部は、静電容量式センサ、電磁誘導式センサ、超音波式センサ、光電式センサ、および磁気式センサの少なくとも１つを用いて構成されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  8. 　前記ヒータ部への通電量を制御するヒータ制御部（Ｓ４０４）を備え、
    　前記ヒータ位置制御部は、バッテリ（３）の状態に基づいて消費電力を制限することを表す電力制限信号が入力されている場合には、前記電力制限信号が入力されていない場合よりも、前記ヒータ本体と前記被検出対象との距離が短くなるように前記移動機構を制御し、
    　前記ヒータ制御部は、前記電力制限信号が入力されている場合には、前記電力制限信号が入力されていない場合よりも、前記ヒータ部への通電量を低減する請求項２に記載のヒータ装置。
  9. 　前記ヒータ部への通電量を制御するヒータ制御部（Ｓ４０４）を備え、
    　前記ヒータ位置制御部は、操作されることにより省電力モードが設定されている場合には、前記省電力モードが設定されていない場合よりも、前記ヒータ本体と前記被検出対象との距離が短くなるように前記移動機構を制御し、
    　前記ヒータ制御部は、前記省電力モードが設定されている場合には、前記省電力モードが設定されていない場合よりも、前記ヒータ部への通電量を低減する請求項２に記載のヒータ装置。
  10. 　前記ヒータ部は、通電により発熱し、
    　予め定められたヒータ出力レベルから前記ヒータ部の目標ヒータ出力を特定する第１出力特定部（Ｓ１０２）を備え、
    　使用可能電力量が制限されている場合には、前記使用可能電力量に基づいて前記ヒータ部の目標ヒータ出力を特定する第２出力特定部（Ｓ４０２）を備え、
    　前記ヒータ位置制御部は、前記第２出力特定部により特定された前記目標ヒータ出力に応じて前記被検出対象と前記ヒータ本体との距離を異ならせるように前記移動機構を制御する請求項１に記載のヒータ装置。
  11. 　前記距離特定部は、前記ヒータ本体への前記被検出対象の接触を検出する接触検出部（７０）を有し、該接触検出部により検出された前記ヒータ本体への前記被検出対象の接触に基づいて被検出対象と前記ヒータ本体との検出距離を特定する請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  12. 　前記接触検出部は、前記ヒータ部と積層するように設けられ、前記ヒータ部の温度変化に応じて抵抗値が変化する抵抗体（７２）の抵抗値に基づいて前記ヒータ本体への前記被検出対象の接触を検出する接触検知層（７０）を備える請求項１１に記載のヒータ装置。
  13. 　前記移動機構は、前記ヒータ本体を移動させるためのアクチュエータ（４３）を有し、
    　前記接触検出部は、前記アクチュエータに基準値以上のトルクが作用したことに基づいて前記ヒータ本体への前記被検出対象の接触を検出する請求項１１に記載のヒータ装置。
  14. 　前記ヒータ位置制御部は、前記接触検出部により前記ヒータ本体への前記被検出対象の接触が検出された場合、前記ヒータ本体を前記被検出対象の位置から離れる方向に移動させるように前記移動機構を制御する請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  15. 　前記ヒータ位置制御部は、前記ヒータ本体を前記被検出対象の位置から所定距離離れる方向に移動させるように前記移動機構を制御する請求項１４に記載のヒータ装置。
  16. 　乗員のシートベルトが着用されていないことが検出された場合、車両の異常が検出された場合、および前記ヒータ本体の異常が検出された場合の少なくとも１つの場合、前記ヒータ本体を予め定められた収納位置へ収納するように前記移動機構を制御する収納部（Ｓ３０４）を備える請求項１ないし１５のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  17. 　車両のインストルメントパネル、車両のグローブボックス、乗員が着座するシートの背面、車両のステアリングを支持するためのステアリングコラム、車両のドアトリム、車両のセンターコンソール、車両の天井、および車両のサンバイザの少なくとも１つに設置される請求項１ないし１６のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  18. 　前記ヒータ位置制御部は、前記ヒータ本体が前記被検出対象に対して平行となるように前記移動機構を制御する請求項１ないし１７のいずれか１つに記載のヒータ装置。
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