DE112019001265T5

DE112019001265T5 - Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE112019001265T5
Application number: DE112019001265.7T
Authority: DE
Inventors: Yusuke Tanaka; Kimitake Ishikawa; Hideki Seki; Hirokazu YAMADAKI; Tatsushi Domon
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2021-04-22
Also published as: JP2019156162A; WO2019176721A1; CN111886147A; US20200406712A1; CN111886147B; JP6919605B2

Abstract

Die Heizvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ausgestattet mit: einer Wärmeerzeugungseinheit (12); einer Außenfläche (14a); einer Erfassungseinheit (13), die erfasst, wenn ein Objekt (5a) die Außenfläche berührt hat; einer ersten Steuerungseinheit (S210, S220), die die Zufuhr von Elektrizität zu der Wärmeerzeugungseinheit stoppt oder die Menge von zu dieser zugeführten Elektrizität reduziert, wenn das Objekt die Außenfläche in einem ersten Bereich (14c), wo die Außenfläche die Erfassungseinheit in einer ersten Richtung (Z), die die Wärmeerzeugungseinheit und die Außenfläche verbindet, überlagert, berührt; einen Temperatursensor (15), der angebracht ist, um von der Erfassungseinheit in eine Zweitrichtung (X), die die erste Richtung kreuzt, versetzt ist, und die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit erfasst; eine zweite Steuerungseinheit (S100, S110, S120, S130, S101, S121), die die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit auf der Grundlage der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur steuert; und eine dritte Steuerungseinheit (S200, S220, S230, S221), die die Menge von zu der Wärmeerzeugungseinheit zugeführten Elektrizität reduziert oder die Zufuhr von Elektrizität zu dieser stoppt, wenn auf der Grundlage der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur bestimmt wird, dass das Objekt die Außenfläche in einem zweiten Bereich (14b), wo die Außenfläche den Temperatursensor in der ersten Richtung überlagert, berührt hat.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-45704 , eingereicht am 13. März 2018, wobei deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung zum Erzeugen von Strahlungswärme durch Aufnahme einer elektrischen Energiezufuhr.
Stand der Technik
In einer Heizvorrichtung des Standes der Technik wird eine Ausgabe einer elektrischen Heizeinrichtung zu einem Wärmeerzeugungsabschnitt verringert oder gestoppt, wenn eine Erfassungseinheit erfasst, dass ein Objekt in Kontakt mit der Heizvorrichtung gekommen ist oder sich dieser angenähert hat, um einen Temperaturanstieg des Objekts, das in Kontakt mit der Heizvorrichtung gebracht wurde oder das dieser nahegekommen ist, zu unterbinden (wie bspw. in der Patentschrift Nr. 1 offenbart ist).
Dokumente des Standes der Technik
Patentschrift
Patentschrift Nr. 1: JP 2014-190674
Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch stellt der vorstehende Stand der Technik der Patentschrift Nr. 1 keine Offenbarung bezüglich eines Temperatursensors, der die Temperatur des Wärmeerzeugungsabschnitts zum Anpassen der Ausgabe der elektrischen Heizeinrichtung zu dem Wärmeerzeugungsabschnitt erfasst, bereit. Gemäß den Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Offenbarung ist eine weitere Entwicklung bezüglich des Aufbaus erforderlich, wenn ein Temperatursensor bereitgestellt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Heizvorrichtung bereitzustellen, gemäß der ein Temperatursensor angemessen bereitgestellt wird, und die eine Wärmeerzeugungseinheit steuert, ohne die Erfassung eines Kontakts eines Objekts mit der Heizvorrichtung nachteilig zu beeinflussen.
Gemäß einem von Merkmalen der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Heizvorrichtung:

eine Wärmeerzeugungseinheit zum Erzeugen von Wärme durch Aufnahme von elektrischer Energie;
eine Außenfläche zum Abstrahlen der Wärme der Wärmeerzeugungseinheit;
eine Erfassungseinheit zum Erfassen, dass ein Objekt die Außenfläche berührt hat;
einen ersten Steuerungsabschnitt zum Bestimmen, ob das Objekt einen ersten Bereich der Außenfläche berührt hat oder nicht, basierend auf der Erfassung der Erfassungseinheit,
wobei eine Richtung des Verbindens der Wärmeerzeugungseinheit mit der Außenfläche als eine erste Richtung definiert ist, und sich der erste Bereich mit der Erfassungseinheit in der ersten Richtung überlagert, und
wobei in einem Fall, in dem der erste Steuerungsabschnitt erfasst, dass das Objekt den ersten Bereich berührt hat, der erste Steuerungsabschnitt eine Zufuhr von elektrischer Energie zu der Wärmeerzeugungseinheit beendet, oder einen Betrag der Zufuhr von elektrischer Energie zu der Wärmeerzeugungseinheit kleiner macht als jenen in einem Fall, in dem der erste Steuerungsabschnitt nicht erfasst, dass das Objekt den ersten Bereich berührt hat;
einen Temperatursensor, der an einer Position angeordnet ist, die von der Erfassungseinheit in eine zweite Richtung versetzt ist und die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit erfasst, wobei eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung als die Zweitrichtung definiert ist;
einen zweiten Steuerungsabschnitt zum Steuern der Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors; und
einen dritten Steuerungsabschnitt zum Bestimmen, ob das Objekt einen zweiten Bereich der Außenfläche berührt hat oder nicht, basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors,
wobei sich der zweite Bereich mit dem Temperatursensor in der ersten Richtung überlagert, und
wobei in einem Fall, in dem der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den zweiten Bereich berührt hat, der dritte Steuerungsabschnitt den Betrag der Zufuhr von elektrischer Energie zu der Wärmeerzeugungseinheit kleiner macht als jenen in einem Fall, in dem der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den zweiten Bereich nicht berührt, oder der dritte Steuerungsabschnitt die Zufuhr von elektrischer Energie zu der Wärmeerzeugungseinheit beendet.

Gemäß dem vorstehenden Merkmal gilt in dem Fall, in dem der erste Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den ersten Bereich berührt hat, ist es möglich, einen Betrag der Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit kleiner zu machen als jener in dem Fall, in dem der erste Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den ersten Bereich nicht berührt, oder es ist möglich, die Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit zu beenden.
Zusätzlich gilt in dem Fall, in dem der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den zweiten Bereich berührt hat, ist es möglich, den Betrag der Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit kleiner zu machen als jener in dem Fall, in dem der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den zweiten Bereich nicht berührt hat, oder es ist möglich, die Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit zu beenden.
Wie vorstehend gilt in dem Fall, in dem das Objekt einen des ersten Bereichs oder des zweiten Bereichs berührt hat, es möglich ist, den Betrag der Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit kleiner zu machen als jenen in dem Fall, in dem das Objekt nicht den ersten oder den zweiten Bereich berührt, oder es ist möglich die Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit zu beenden. Demzufolge ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der Temperatursensor eine Erfassung eines Kontakts oder eines Nicht-Kontaktzustands des Objekts negativ beeinträchtigt.
Zusätzlich ist gemäß dem vorstehenden Merkmal der Temperatursensor an einer Position angeordnet, die von der Erfassungseinheit in die zweite Richtung versetzt ist. Es ist möglich, einen Abstand zwischen dem Temperatursensor und der Wärmeerzeugungseinheit kleiner zu machen als im Vergleich mit einem Fall, in dem der Temperatursensor auf eine solche Weise angeordnet ist, dass sich dieser mit der Erfassungseinheit in der ersten Richtung überlagert. Der Temperatursensor kann die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit genau erfassen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit genau zu steuern.
Wie vorstehend ist es möglich, die Heizvorrichtung zum Steuern der Wärmeerzeugungseinheit bereitzustellen, ohne die Erfassung des Kontakts oder des Nicht-Kontaktzustands des Objekts nachteilig zu beeinträchtigen.
Zusätzlich, gemäß dem vorstehenden Merkmal, ist der Temperatursensor an jener Position angeordnet, die von der Erfassungseinheit in die zweite Richtung versetzt ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass die Außenfläche durch den Temperatursensor eine konkav-konvexe Form wird. Es ist daher möglich, eine Situation zu unterbinden, in der ein gutes Erscheinungsbild der Außenfläche der Heizvorrichtung beschädigt werden kann.
Zusätzlich, gemäß dem vorstehenden Merkmal, befindet sich die Erfassungseinheit an der Seite der Wärmeerzeugungseinheit gegenüber der Außenfläche. Es ist möglich, einen Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und der Außenfläche kürzer zu machen als im Vergleich zu einem Fall, in dem sich die Erfassungseinheit an einer Position zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und der Außenfläche befindet. Es ist daher möglich, effektiv die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit zu der Außenfläche zu übertragen. Es ist daher möglich, eine größere Wärmemenge von der Außenfläche abzustrahlen. Es ist letztendlich möglich, eine ausreichende Heizleistungsfähigkeit zu erlangen.
Ein Bezugszeichen in Klammern, das jeden der Bestandteile in den
Patentansprüchen zugewiesen ist, zeigt ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Bestandteil in den Patentansprüchen und einem Bestandteil, das in den nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen offenbart ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Heizvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt, die in einem Fahrgastraum bzw. einer Passagierkabine eines Automobilfahrzeugs bereitgestellt ist;
2 ist eine schematische transparente Ansicht, die einen inneren Aufbau der Heizvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn diese in einer Dickerichtung von einer Passagierseite betrachtet wird;
3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2;
4 ist eine Blockdarstellung, die einen elektrischen Aufbau der Heizvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen durch eine elektronische Steuerungseinheit von 4 ausgeführten Temperatursteuerungsprozess zeigt;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen durch die elektronische Steuerungseinheit von 4 ausgeführten Kontakterfassungsprozess zeigt;
7 ist ein Zeitdiagramm, das eine Temperatur einer Wärmeerzeugungseinheit, eine erfasste Temperatur eines Temperatursensors und einen Betriebszustand (einen EIN-Zustand und einen AUS-Zustand) der Wärmeerzeugungseinheit in deren vertikaler Achse zeigt, während die horizontale Achse die Zeit zeigt;
8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Heizvorrichtung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel zeigt, wobei 8 die Querschnittsansicht entsprechend 3 ist;
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Heizvorrichtung gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel zeigt, wobei 9 die Querschnittsansicht entsprechend 3 ist;
10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Heizvorrichtung gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel zeigt, wobei 10 die Querschnittsansicht entsprechend 3 ist;
11 ist eine schematische transparente Ansicht, die den inneren Aufbau der Heizvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn diese in der Dickerichtung von der Passagierseite betrachtet wird;
12 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XII-XII in 11;
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Querschnittsaufbau der Heizvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt, wobei 13 die Querschnittsansicht entsprechend 3 ist;
14 ist Zeitdiagramm, das eine Temperatur einer Wärmeerzeugungseinheit und eine erfasste Temperatur eines Temperatursensors in deren vertikalen Achse zeigt, während eine horizontale Achse die Zeit zeigt;
15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Querschnittsaufbau der Heizvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt, wobei 15 die Querschnittsansicht entsprechend 3 ist;
16 ist eine schematische vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt XVI in 15 zeigt;
17 ist eine Blockdarstellung, die einen elektrischen Aufbau der Heizvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels zeigt;
18 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Querschnittsaufbau der Heizvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt, wobei 18 die Querschnittsansicht entsprechend 3 ist;
19 ist eine Blockdarstellung, die einen elektrischen Aufbau der Heizvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels zeigt;
20 ist ein Ablaufdiagramm, das einen durch eine elektronische Steuerungseinheit des fünften Ausführungsbeispiels ausgeführten Temperatursteuerungsprozess zeigt;
21 ist ein Ablaufdiagramm, das einen durch die elektronische Steuerungseinheit des fünften Ausführungsbeispiels ausgeführten Kontakterfassungsprozess zeigt;
22 ist ein Zeitdiagramm für das fünfte Ausführungsbeispiel, das eine Temperatur in dessen vertikaler Achse und eine Zeit in deren horizontalen Achse zeigt, wobei 22 einen Temperatursteuerungsbereich ΔTW der Wärmeerzeugungseinheit sowie erfasste Temperaturen T1 und T2 des Temperatursensors zeigt;
23 ist ein Zeitdiagramm für das fünfte Ausführungsbeispiel, das eine erfasste Temperatur von zwei Temperatursensoren in dessen vertikaler Achse und eine Zeit in dessen horizontaler Achse zeigt, wobei 23 Änderungen der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren zeigt, wenn ein Passagier die Heizvorrichtung berührt hat;
24 ist eine schematische transparente Ansicht, die den Innenaufbau der Heizvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn diese in der Dickerichtung von der Passagierseite betrachtet wird; und
25 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XXV-XXV in 24.

Ausführungsbeispiel zum Implementieren der Erfindung
Nachstehend werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die gleichen Bezugszeichen sind gleichen oder ähnlichen Strukturen und/oder Abschnitten über die mehreren Ausführungsbeispielen hinweg zugewiesen, und eine Erläuterung davon wird weggelassen.
(erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Heizvorrichtung wird mit Bezugnahme auf die 1 bis 10 erläutert.
In 1 bildet die Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels einen Teil eines Heizungssystems zum Heizen einer Passagierkabine eines Automobilfahrzeugs. Die Heizvorrichtung 1 ist eine elektrische Heizeinrichtung, die Wärme erzeugt, wenn diese elektrische Energie von einer Batterie oder einem in dem Automobilfahrzeug montierten Generator aufnimmt.
Die Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels befindet sich an einer Unterseite einer Lenksäule 2, die ein Lenkrad 3 in der Passagierkabine stützt, oder an einer Unterseite einer Instrumententafel 4, auf eine solche Weise, dass die Heizvorrichtung 1 sich gegenüberliegend eines Objekts befindet, das heißt, einem Beinabschnitt eines Passagiers 5 umfassend einen Oberschenkel, ein Knie, ein Unterschenkel, oder dergleichen. 1 zeigt einen Zustand, in dem der Passagier 5 auf einem Fahrersitz 6 sitzt.
Die Heizvorrichtung 1 erzeugt Wärme, wenn die elektrische Energie dieser zugeführt wird. Die Heizvorrichtung 1 gibt Strahlungswärme in eine Richtung senkrecht zu einer Außenfläche 14a der Heizvorrichtung 1 ab, um das Objekt zu wärmen, das sich an einer Position in Richtung senkrecht zu der Außenfläche 14a befindet.
Ein detaillierter Aufbau der Heizvorrichtung 1 wird mit Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert. In den 2 und 3 ist eine Z-Richtung eine Dickerichtung, und jede der X-Richtung und Y-Richtung verläuft senkrecht zur Z-Richtung. Die Heizvorrichtung 1 ist in einer dünnen Plattenform, die sich entlang einer X-Y-Ebene erstreckt, die durch die X-Richtung und die Y-Richtung definiert ist, ausgebildet. Die X-Richtung ist als eine Zweitrichtung definiert.
Die Z-Richtung entspricht einer Richtung, in der die Außenfläche 14a und eine Wärmeerzeugungseinheit 12 der Heizvorrichtung 1 miteinander verbunden sind. Zum Zweck der Vereinfachung, wird eine Seite der Heizvorrichtung 1 in der Z-Richtung, auf der sich der Beinabschnitt des Passagiers als das Objekt befindet, als eine Passagierseite bezeichnet, wohingegen eine entgegengesetzte Seite in der Z-Richtung zu dem Passagier als eine Nicht-Passagierseite bezeichnet wird.
Die Heizvorrichtung 1 ist in einer rechteckigen Form ausgebildet, wenn diese in der Z-Richtung betrachtet wird. Die Heizvorrichtung 1 umfasst ein Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, eine Erfassungseinheit 13, eine Isolierschicht 14, einen Temperatursensor 15 und Elektroden 16a und 16b.
Das Isoliersubstrat 11 besteht aus elektrisch isolierendem Material, bspw. einem Harzmaterial oder dergleichen, und ist in der Form eines dünnen Filmes, der sich entlang der X-Y-Ebene erstreckt, ausgebildet. Der Temperatursensor 15, die Erfassungseinheit 13 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 sind an dem Isoliersubstrat 11 montiert. Die Wärmeerzeugungseinheit 12 befindet sich an der Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Die Wärmeerzeugungseinheit 12 umfasst mäanderförmige Abschnitte 12a und 12b.
Jeder der mäanderförmigen Abschnitte 12a und 12b besteht aus einem Wärmeerzeugungskörper einer linearen Form, der in einer Mäanderform ausgebildet ist. Die mäanderförmigen Abschnitte 12a und 12b sind mit einem Abstand in der X-Richtung angeordnet. Die mäanderförmigen Abschnitte 12a und 12b sind miteinander über einen Verbindungsabschnitt 12c verbunden. Der Verbindungsabschnitt 12c befindet sich an einer Position in einem Bereich zwischen den mäanderförmigen Abschnitten 12a und 12b und an einer Seite der Form in der Y-Richtung (genauer gesagt in einem Bereich der oberen Seite in 2).
Ein Zwischenbereich 20 ist in dem Bereich zwischen den mäanderförmigen Abschnitten 12a und 12b an einer Seite gegenüberliegend dem Verbindungsabschnitt 12c in der Y-Richtung (genauer gesagt in einem Bereich der unteren Seite in 2) ausgebildet, in dem die Wärmeerzeugungseinheit 12 nicht ausgebildet ist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Wärmeerzeugungseinheit 12 auf dem Isoliersubstrat 11 durch einen Aufdampfungsprozess, einen Druckprozess oder dergleichen, ausgebildet. Die Wärmeerzeugungseinheit 12 besteht aus Metall oder einer Legierung, die eine Legierung von Kupfer und Zinn (Cu-Sn), Silber, Zinn, Edelstahl, Nickel, Nickelchrom usw. umfasst.
Die Erfassungseinheit 13 befindet sich an einer Seite der Wärmeerzeugungseinheit 12 gegenüberliegend der Außenfläche 14a in der Z-Richtung. Mit anderen Worten befindet sich die Erfassungseinheit 13 an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Die Erfassungseinheit 13 ist in der Form eines dünnen Filmes derart ausgebildet, dass sich diese entlang des Isoliersubstrats 11 erstreckt. Die Erfassungseinheit 13 bildet einen Kondensator, der ein Paar von Elektroden und einen Isolierkörper zwischen den Elektroden aufweist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bildet die Erfassungseinheit 13 einen Nahbereichssensor des Kapazitätstyps aus, der ein Erfassungsobjekt (zum Beispiel einen Finger 5a des Passagiers) durch eine Änderung einer elektrostatischen Kapazität erfasst, wenn sich das Erfassungsobjekt der Erfassungseinheit 13 annähert. Die Erfassungseinheit 13 ist auf dem Isoliersubstrat 11 mittels des Aufdampfungsprozesses, den Druckprozess, oder dergleichen, ausgebildet.
Ein Sensorloch 13a ist an einer Mitte der Erfassungseinheit 13 in der X-Richtung ausgebildet, das in die Nicht-Passagierseite in die Z-Richtung geöffnet ist. Mit anderen Worten ist ein Abschnitt, der die Mitte der Erfassungseinheit 13 ist, und wo die Erfassungseinheit 13 nicht ausgebildet ist, als das Sensorloch 13a an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung ausgebildet. Das Sensorloch 13a ist auf eine solche Weise ausgebildet, dass sich diese mit dem Zwischenbereich 20 in der Z-Richtung überlagert.
Der Temperatursensor 15 befindet sich an einer Seite der Wärmeerzeugungseinheit 12 gegenüberliegend der Außenfläche 14a in der Z-Richtung. Mit anderen Worten befindet sich der Temperatursensor 15 an der Seite des Isoliersubstrats 11 der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung. Der Temperatursensor 15 ist von der Erfassungseinheit 13 in der X-Richtung versetzt. Der Temperatursensor 15 ist in dem Sensorloch 13a bereitgestellt. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel besteht der Temperatursensor 15 aus einem Thermistor.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist das Isoliersubstrat 11 zwischen dem Temperatursensor 15 sowie der Erfassungseinheit 13 und der Wärmeerzeugungseinheit 12 angeordnet.
Die Elektroden 16a und 16b befinden sich an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Die Elektroden 16a und 16b befinden sich an Positionen, die sich mit dem Zwischenabschnitt 20 in der Z-Richtung überlagern. Die Elektroden 16a und 16b bestehen aus leitendem Metallmaterial, wie etwa Kupfer oder dergleichen.
Die Elektroden 16a und 16b sind Verdrahtungsmuster, die auf dem Isoliersubstrat 11 durch den Aufdampfungsprozess, den Druckprozess, oder dergleichen, ausgebildet sind. Die Elektroden 16a und 16b sowie der Temperatursensor 15 sind miteinander über ein Lotmaterial verbunden.
Die Elektroden 16a und 16b bilden Elektroden für den Temperatursensor 15 (und zwar Temperatursensorelektroden). Die Elektroden 16a und 16b befinden sich zwischen dem Temperatursensor 15 und dem Isoliersubstrat 11.
Jede der Elektroden 16a und 16b bildet einen Teil einer Verdrahtung zum Übertragen eines erfassten Signals des Temperatursensors 15 an eine elektronische Steuerungseinheit 30 über die Verdrahtungen 16c und 16d. Die Verdrahtungen 16c und 16d befinden sich an der Seite des Isoliersubstrats 11 der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung.
Die Verdrahtung 16c ist mit der Elektrode 16a verbunden. Die Verdrahtung 16d ist mit der Elektrode 16b verbunden. Jede der Verdrahtungen 16c und 16d ist in der Form eines dünnen Filmes ausgebildet, der sich entlang des Isoliersubstrats 11 erstreckt. Die Verdrahtungen 16c und 16d bestehen aus leitendem Material, wie etwa Kupfer oder dergleichen. Die Verdrahtungen 16c und 16d sind Verdrahtungsmuster, die auf dem Isoliersubstrat 11 durch den Aufdampfungsprozess, den Druckprozess, oder dergleichen, ausgebildet sind.
Wie vorstehend, ist die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung ausgebildet, wohingegen die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15, die Verdrahtungen 16c und 16d, und die Erfassungseinheit 13 an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung ausgebildet sind.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15, die Verdrahtungen 16c und 16d sowie die Erfassungseinheit 13 als ein integrales Produkt ausgebildet. Mit anderen Worten ist eine Schaltungsplatine, an der die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Erfassungseinheit 13 integral montiert sind, gebildet.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist eine Verbindungseinrichtung 21 an einer Mitte des Isoliersubstrats 11 in der X-Richtung sowie an einem Ende des Isoliersubstrats 11 in der Y-Richtung (genauer gesagt an einer Position der unteren Seite in 2) zum Verbinden der Wärmeerzeugungseinheit 11 und den Verdrahtungen 16c und 16d mit der elektronischen Steuerungseinheit 30 ausgebildet.
Die Isolierschicht 14 ist in der Form eines dünnen Filmes auf eine solche Weise ausgebildet, dass diese das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Erfassungseinheit 13, den Temperatursensor 15 und die Elektroden 16a und 16b an deren Außenseiten bedeckt. Die Isolierschicht 14 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels besteht aus elektrisch isolierendem Material. Eine Oberfläche der Isolierschicht 14 an der Passagierseite in der Z-Richtung bildet die Außenfläche 14a, die dem Erfassungsobjekt gegenübersteht, das heißt, dem Beinabschnitt des Passagiers 5 umfassend den Oberschenkel, das Knie, den Unterschenkel, usw.
Die Isolierschicht 14 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels weist einen Sensorabdeckungsabschnitt 14d auf, der den Temperatursensor 15 aus der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung abdeckt.
Ein elektrischer Aufbau der Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels wird mit Bezugnahme auf 4 erläutert. Die Heizvorrichtung 1 umfasst die elektronische Steuerungseinheit 30 und einen Schalter 31.
Die elektronische Steuerungseinheit 30, die eine Speichereinrichtung, einen Mikrocomputer, usw., umfasst, führt einen Temperatursteuerungsprozess (nachstehend erläutert) bezüglich der Wärmeerzeugungseinheit 12 sowie einen Kontakterfassungsprozess (nachstehend erläutert) gemäß in der Speichereinrichtung gespeicherten Computerprogrammen aus. Die Speichereinrichtung besteht aus einem Speichermedium eines Nichttransitorischen Typs.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 steuert die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 basierend auf erfassten Werten des Temperatursensors 15 und der Erfassungseinheit 13, wenn der Temperatursteuerungsprozess und der Kontakterfassungsprozess ausgeführt werden.
Der Schalter 31 besteht aus einem Transistor, einem Relay-Schalter, oder dergleichen. Der Schalter 31 verbindet eine Plus-Seite-Elektrode einer Batterie Ba mit der Wärmeerzeugungseinheit 12, oder trennt die elektrische Verbindung zwischen diesen ab. Der Schalter 31 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 sind in Reihe miteinander verbunden, und zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Masse bereitgestellt.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 führt abwechselnd den Temperatursteuerungsprozess und den Kontakterfassungsprozess aus. Nachstehend werden der Temperatursteuerungsprozess bzw. der Kontakterfassungsprozess erläutert.
(Temperatursteuerungsprozess)
Die elektronische Steuerungseinheit 30 führt den Temperatursteuerungsprozess gemäß einem Ablaufdiagramm von 5 aus.
Zunächst bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in Schritt S100 basierend auf dem erfassten Wert des Temperatursensors 15, ob eine Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 niedriger ist als eine Temperatur „A“ oder nicht.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt JA in Schritt S100, wenn die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 niedriger ist als die Temperatur „A“. Dann steuert die elektronische Steuerungseinheit 30 den Schalter 31 in einem Schritt S110 auf eine solche Weise, dass die Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba mit der Wärmeerzeugungseinheit 12 verbunden wird. Und zwar wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 eingeschaltet.
Elektrischer Strom fließt dadurch von der Batterie Ba zu der Masse über den Schalter 31, den mäanderförmigen Abschnitt 12a der Wärmeerzeugungseinheit 12, den Verbindungsabschnitt 12c und den mäanderförmigen Abschnitt 12b. Wärme wird daher an dem mäanderförmigen Abschnitt 12a, dem Verbindungsabschnitt 12c und dem mäanderförmigen Abschnitt 12b erzeugt.
Wie vorstehend, wird die Wärme erzeugt, wenn die elektrische Energie der Wärmeerzeugungseinheit 12 zugeführt wird. Die Wärme wird als Strahlungswärme zu dem Oberschenkel, dem Knie und dem Unterschenkel des Passagiers 5 abgegeben. Die Temperatur an der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird gemäß der Erzeugung der Wärme durch die Wärmeerzeugungseinheit 12 erhöht.
In einem Schritt S120 bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 basierend auf dem erfassten Wert des Temperatursensors 15, ob die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 höher ist als eine Temperatur „B“ oder nicht. Eine Temperatur, die höher ist als die Temperatur „A“ ist als ein Wert der Temperatur „B“ eingestellt.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt NEIN, wenn die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 niedriger ist als die Temperatur „B“. Dann kehrt der Prozess zu dem Schritt S100 zurück, während der Schalter 31 in einem eingeschalteten Zustand verbleibt.
Wenn ein Zustand, in dem die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 höher ist als die Temperatur „A“, und die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 niedriger ist als die Temperatur „B“, andauert, werden die Bestimmung von NEIN in dem Schritt S100 und die Bestimmung von NEIN in dem Schritt S120 wiederholt. Daher wird der Zustand, dass die Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba mit der Wärmeerzeugungseinheit 12 verbunden ist, fortgesetzt. Als ein Ergebnis erzeugt die Wärmeerzeugungseinheit 12, an die die elektrische Energie kontinuierlich zugeführt wird, kontinuierlich die Wärme.
Wenn die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 anschließend höher wird als die Temperatur „B“, wird der Schalter 31 in einem Schritt S130 so gesteuert, dass die Verbindung zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt wird. Mit anderen Worten wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 durch den Schalter 31 ausgeschaltet.
Ein Stromfluss von der Batterie Ba zu der Masse über den Schalter 31 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 wird gestoppt. Die Erzeugung der Wärme an der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch gestoppt. Die Wärmeabstrahlung von der Außenfläche 14a wird dadurch gestoppt. Als ein Ergebnis verringert sich die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12.
Wie vorstehend, wird die Zufuhr von elektrischer Energie zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 durch Ein- und Ausschalten abhängig von der Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 gesteuert. Die Strahlungswärme von der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch intermittierend erzeugt. Als ein Ergebnis konvergiert die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 in einen vorbestimmten Bereich.
(Kontakterfassungsprozess)
Die elektronische Steuerungseinheit 30 führt den Kontakterfassungsprozess gemäß einem Ablaufdiagramm von 6 aus.
Zunächst, in einem Schritt S200, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob der erfasste Wert des Temperatursensors 15 um mehr als eine vorbestimmte Temperatur „Ta“ innerhalb einer vorbestimmten Zeit abgefallen ist. Mit anderen Worten bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob sich der erfasste Wert des Temperatursensors 15 rapide verringert hat oder nicht.
Mit anderen Worten bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob ein Änderungsbetrag „ΔT (=T1 - T2)“ größer ist als eine vorbestimmte Temperatur „Ta“ oder nicht, wenn sich die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 in der vorbestimmten Zeit verringert hat. Der Änderungsbetrag „ΔT“ ist eine Differenz zwischen der maximalen erfassten Temperatur „T1“ und einer minimalen erfassten Temperatur „T2“ des Temperatursensors 15.
Wenn zum Beispiel der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit einem Überlagerungsbereich 14b, der ein Teil der Außenfläche 14a ist und das Sensorloch 13a in der Z-Richtung überlagert, gebracht wird, wird die Wärme von einer Innenseite des Sensorlochs 13a (beispielsweise dem Temperatursensor 15) zu dem Finger 5a des Passagiers über den Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a übertragen. Der Überlagerungsbereich 14b ist der Teil der Außenfläche 14a, der den Temperatursensor 15 in der Z-Richtung überlagert. Daher, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b gebracht wird, nimmt die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 rapide ab (siehe 7(b)).
In 7(b) zeigt eine vertikale Achse die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15, wohingegen eine horizontale Achse die Zeit zeigt. 7(b) zeigt, dass die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 rapide abnimmt, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit der Außenfläche 14a gebracht wird.
Weil der Änderungsbetrag „ΔT“ der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15 in der vorbestimmten Zeit größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Ta“, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in Schritt S200 JA. Anschließend, in einem Schritt S220, wird der Schalter 31 derart gesteuert, dass die Verbindung zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt wird. Mit anderen Worten wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 durch den Schalter 31 ausgeschaltet.
Der Stromfluss von der Batterie Ba zu der Masse über den Schalter 31 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 wird gestoppt. Die Wärmeerzeugung an der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch gestoppt. Die Wärmeabstrahlung von der Außenfläche 14a wird dadurch gestoppt. Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 verringert sich letztendlich.
Anderseits bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in Schritt S200 NEIN, wenn eine der folgenden Bedingungen (a), (b) oder (c) erfüllt ist:

(a) die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 ist in der vorbestimmten Zeit angestiegen;
(b) die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 ist in der vorbestimmten Zeit konstant; oder
(c) die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 hat sich in der vorbestimmten Zeit verringert, und der Änderungsbetrag „ΔT“ des Temperatursensors 15 ist kleiner als die vorbestimmte Temperatur „Ta“.

In dem vorstehenden Fall fährt der Prozess zu einem Schritt S210 fort, und die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt basierend auf einem erfassten Wert der Erfassungseinheit 13, ob der Finger 5a des Passagiers 5 in Kontakt mit einem Überlagerungsbereich 14c gebracht wurde oder nicht (oder ob der Finger 5a dem Überlagerungsbereich 14c nahegekommen ist), der ein Teil der Außenfläche 14a ist und sich mit der Erfassungseinheit 13 in der Z-Richtung überlagert. Der Überlagerungsbereich 14c entspricht einem ersten Bereich.
Die elektrostatische Kapazität der Erfassungseinheit 13 steigt rapide an, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c gebracht wird (oder diesem nahekommt), der der Teil der Außenfläche 14a ist und sich mit der Erfassungseinheit 13 in der Z-Richtung überlagert.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob die elektrostatische Kapazität der Erfassungseinheit 13 sich um mehr als einen vorbestimmten Betrag „Cs“ in der vorbestimmten Zeit geändert hat oder nicht.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt in Schritt S210 JA, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Erfassungseinheit 13 um mehr als den vorbestimmten Betrag „Cs“ in der vorbestimmten Zeit geändert hat.
Dann, in dem Schritt S220, wird der Schalter 31 derart gesteuert, dass die Verbindung zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt wird. Die Wärmeerzeugungseinheit 12 wird durch den Schalter 31 ausgeschaltet. Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 kann dadurch verringert werden (siehe 7(a) und (c)).
In der vorliegenden Offenbarung entspricht der Schritt S210 und der Schritt S220 einen ersten Steuerungsabschnitt. Die Schritte von S100, S110, S120 und S130 entsprechen einen zweiten Steuerungsabschnitt. Die Schritte S200 und S220 entsprechen einen dritten Steuerungsabschnitt.
7(a) ist ein Zeitdiagramm, wobei eine vertikale Achse die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 zeigt, während eine horizontale Achse die Zeit zeigt. 7(c) ist ein Zeitdiagramm, wobei eine vertikale Achse einen Betriebszustand der Wärmeerzeugungseinheit 12 (einen eingeschalteten Zustand und einen ausgeschalteten Zustand) zeigt, während eine horizontale Achse die Zeit zeigt.
Wie vorstehend erläutert, wird gelegentlich der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c gebracht, oder kommt diesem nahe, der der Teil der Außenfläche 14a ist und sich mit der Erfassungseinheit 13 überlagert. Zusätzlich wird der Finger 5a des Passagiers gelegentlich in Kontakt mit dem Überlappungsbereich 14b gebracht, der der Teil der Außenfläche 14a ist und sich mit dem Sensorloch 13a überlagert. In einem solchen Fall wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 durch den Schalter 31 in Schritt S220 ausgeschaltet.
Andererseits wird ein Änderungsbetrag der elektrostatischen Kapazität der Erfassungseinheit 13 kleiner als der vorbestimmte Betrag „Cs“, wenn der Finger 5a des Passagiers von dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a, die die Erfassungseinheit 13 überlagert, abgehoben wird. Daher bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in dem Schritt S210 NEIN. Der Kontakterfassungsprozess fährt zu einem Ende fort.
Gemäß dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel umfasst die Heizvorrichtung 1 die Wärmeerzeugungseinheit 12 zum Erzeugen der Strahlungswärme durch Aufnahme der elektrischen Energie, und die Außenfläche 14a zum Abgeben der Strahlungswärme von der Wärmeerzeugungseinheit 12 an den Passagier. Die Richtung zum Verbinden der Wärmeerzeugungseinheit 12 mit der Außenfläche 14a ist als die Z-Richtung definiert. Die Z-Richtung entspricht einer ersten Richtung.
Die Heizvorrichtung 1 umfasst die Erfassungseinheit 13, die sich an der Seite der Wärmeerzeugungseinheit 12 gegenüberliegend der Außenfläche 14a befindet, und die sich an dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a, die sich mit der Erfassungseinheit 13 in der Z-Richtung überlagert, befindet. Die Erfassungseinheit 13 erfasst, ob der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit der Außenfläche 14a gebracht wird. Die Heizvorrichtung 1 umfasst die elektronische Steuerungseinheit 30.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 beendet die Zufuhr von elektrischer Energie an die Wärmeerzeugungseinheit 12, wenn basierend auf einem Erfassungssignal (= der erfasste Wert) der Erfassungseinheit 13 bestimmt wird, dass der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c gebracht wurde (in den Schritten S210 und S220).
Die Heizvorrichtung 1 umfasst den Temperatursensor 15, der sich an der Seite der Wärmeerzeugungseinheit 12 gegenüberliegend der Außenfläche 14a befindet, der von der Erfassungseinheit 13 in der X-Richtung versetzt ist, und der die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 erfasst. Die Richtungen senkrecht zu der Z-Richtung sind jeweils als die Y-Richtung bzw. die X-Richtung definiert. Die elektronische Steuerungseinheit 30 steuert die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15 (in den Schritten S100 bis S130).
Der Teil des Bereichs der Wärmeerzeugungseinheit 12, der sich zwischen den mäanderförmigen Abschnitten 12a und 12b und an der Seite des Verbindungsabschnitts 12c in der Y-Richtung befindet, ist als der Zwischenbereich 20 definiert. Der Temperatursensor 15 befindet sich an der Position, an der sich dieser mit dem Zwischenbereich 20 in der Z-Richtung überlagert.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15, ob der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b, der der Teil der Außenfläche 14a ist und sich mit dem Temperatursensor 15 in der Z-Richtung überlagert, in Kontakt gebracht wurde.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 beendet die Zufuhr von elektrischer Energie an die Wärmeerzeugungseinheit 12, wenn diese bestimmt, dass das Erfassungsobjekt in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b gebracht wurde (in den Schritten S200 und S220).
Die Anmelderin hat die verschiedenen Positionen des Temperatursensors 15 berücksichtigt, und das gegenwärtige Ausführungsbeispiel wird in folgenden Fällen (d), (e) und (f) verglichen, wobei die Patentschrift Nr. 1 berücksichtigt wird.
(d) In einem Fall, in dem die Erfassungseinheit 13 an der Passagierseite in der Z-Richtung bereitgestellt ist, und die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Nicht-Passagierseite bereitgestellt ist, wie in 8 gezeigt ist (ein erstes Vergleichsbeispiel), befindet sich die Erfassungseinheit 13 zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und der Außenfläche 14a. Weil die Strahlungswärme von der Wärmeerzeugungseinheit 12 zu der Außenfläche 14a übertragen wird, hat sich die Temperatur der Strahlungswärme zwischen diesen verringert, und dadurch wird eine Heizleistungsfähigkeit herabgesetzt.
In dem Beispiel von 8 ist der Temperatursensor 15 an der Nicht-Passagierseite der Wärmeerzeugungseinheit 12 bereitgestellt. Daher kann der Temperatursensor 15 die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 mit hoher Genauigkeit erfassen. Es ist dadurch möglich, eine gute Steuerbarkeit bezüglich der Temperatursteuerung der Wärmeerzeugungseinheit 12 beizubehalten. Zusätzlich ist es möglich, dass die Heizvorrichtung 1 aufgrund dessen, dass sich die Position des Temperatursensors 15 an der Nicht-Passagierseite befindet, gut aussieht.
(e) In einem zweiten Vergleichsbeispiel von 9 ist der Temperatursensor 15 an der Passagierseite der Wärmeerzeugungseinheit 12 in der Z-Richtung bereitgestellt. In diesem Beispiel ist es möglich, die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 durch den Temperatursensor 15 mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Obwohl es möglich ist, die gute Steuerbarkeit bezüglich der Temperatursteuerung der Wärmeerzeugungseinheit 12 beizubehalten, wird ein Auftreten der Außenfläche 14a durch die Dicke des Temperatursensors 15, und zwar durch eine Oberflächenunebenheit der Außenfläche 14a, verschlechtert.
In dem Beispiel von 9 befindet sich die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Nicht-Passagierseite der Außenfläche 14a über die Isolierschicht 14 in der Z-Richtung. Es ist dadurch möglich, einen Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und der Außenfläche 14a zu verkleinern. Weil es möglich ist, den Temperaturabfall zu unterbinden, kann eine hohe Heizleistungsfähigkeit erzielt werden.
(f) In einem dritten Vergleichsbeispiel von 10 sind die Erfassungseinheit 13 und der Temperatursensor 15 an der Nicht-Passagierseite der Wärmeerzeugungseinheit 12 in der Z-Richtung bereitgestellt. Weil die Erfassungseinheit 13 zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und dem Temperatursensor 15 bereitgestellt ist, weicht die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 bezüglich der Wärmeerzeugungseinheit 12 von einer tatsächlichen Temperatur ab. Es ist daher schwierig, die Genauigkeit bezüglich der Temperatursteuerbarkeit sicherzustellen.
In dem Beispiel von 10 befindet sich die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Nicht-Passagierseite der Außenfläche 14a in der Z-Richtung über die Isolierschicht 14. Daher, auf die gleiche Weise wie das vorstehende Beispiel (e), kann eine hohe Heizleistungsfähigkeit erzielt werden.
Wie vorstehend, ist es in jeden der Strukturen der 8 bis 10 schwierig, gleichzeitig alle Erfordernisse bezüglich der Temperatursteuerbarkeit, der Heizleistungsfähigkeit und des guten Auftretens zu erfüllen, ohne nachteilig das Erfassen des Kontakts zwischen dem Erfassungsobjekt und der Heizvorrichtung zu beeinträchtigen.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel befindet sich jedoch die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Nicht-Passagierseite der Außenfläche 14a in der Z-Richtung über die Isolierschicht 14. Es ist daher möglich, den Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und der Außenfläche 14a zu verkleinern. Es ist daher möglich, effektiv die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit 12 an die Außenfläche 14a zu übertragen. Es ist daher möglich, eine Wärmemenge der Strahlungswärme, die von der Außenfläche 14a abgegeben wird, zu erhalten. Als ein Ergebnis ist es möglich, die hohe Heizleistungsfähigkeit sicherzustellen.
Zusätzlich zu dem vorstehenden Punkt, befindet sich im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die Erfassungseinheit 13 an der Nicht-Passagierseite der Wärmeerzeugungseinheit 12 in der Z-Richtung. Der Temperatursensor 15 ist in dem Sensorloch 13a der Erfassungseinheit 13 bereitgestellt (mit anderen Worten an der Position, wo keine Erfassungseinheit 13 ausgebildet ist).
Weil es im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel möglich ist, den Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und dem Temperatursensor 15 zu verkleinern, ist es möglich, die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 genau zu erfassen. Es ist dadurch möglich, die gute Temperatursteuerbarkeit bezüglich der Wärmeerzeugungseinheit 12 sicherzustellen.
Zusätzlich, weil sich der Temperatursensor 15 an der Nicht-Passagierseite der Wärmeerzeugungseinheit 12 in der Z-Richtung befindet, wird vermieden, dass die Außenfläche 14a eine konkav-konvexe Form durch den Temperatursensor 15 wird. Das gute Auftreten kann erhalten werden, wenn die Außenfläche 14a der Heizvorrichtung 1 von der Passagierseite in der Z-Richtung betrachtet wird.
Wie vorstehend, weil der Temperatursensor 15 im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel an der korrekten Position bereitgestellt ist, ist es möglich, die Heizvorrichtung 1 bereitzustellen, die gleichzeitig alle der Erfordernisse bezüglich der Temperatursteuerbarkeit, der Heizleistungsfähigkeit und dem Auftreten erfüllt, ohne die Erfassung des Erfassungsobjekts bezüglich dessen Kontaktzustands oder Annäherungszustand negativ zu beeinträchtigen.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b für den Temperatursensor 15, und die Erfassungseinheit 13 als ein integrales Produkt ausgebildet. Es ist daher möglich, eine Anzahl von Elementen sowie Herstellungskosten zu reduzieren, als im Vergleich mit einem Fall, in dem das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b für den Temperatursensor 15 und die Erfassungseinheit 13 separat voneinander hergestellt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Temperatursensor 15 auf eine solche Weise angeordnet, dass sich dieser mit dem Zwischenabschnitt 20 zwischen den mäanderförmigen Abschnitten 12a und 12b der Wärmeerzeugungseinheit 12 überlagert. Ein zweites Ausführungsbeispiel, gemäß dem der Temperatursensor 15 auf die folgende Weise angeordnet ist, wird mit Bezugnahme auf die 11 und 12 erläutert.
In der Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist der Temperatursensor 15 auf eine solche Weise angeordnet, dass sich dieser mit der Wärmeerzeugungseinheit 12 in der Z-Richtung überlagert. Im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist es im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel möglich, den Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und dem Temperatursensor 15 zu verkürzen. Es ist daher möglich, die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 durch den Temperatursensor 15 genauer zu erfassen. Es ist dadurch möglich, die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 durch die elektronische Steuerungseinheit 30 mit hoher Genauigkeit zu steuern.
Die Wärmeerzeugungseinheit 12 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels besteht aus einem mäanderförmigen Abschnitt.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der Sensorabdeckungsabschnitt 14d als ein Teil der Isolierschicht 14 ausgebildet, die den Temperatursensor 15 von der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung abdeckt. Ein drittes Ausführungsbeispiel, gemäß dem der Sensorabdeckungsabschnitt 14d weggelassen wird, wird mit Bezugnahme auf 13 erläutert.
In der Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels wird der Sensorabdeckungsabschnitt 14d von 3 weggelassen. Wie in 13 gezeigt ist, ist die Isolierschicht 14 derart ausgebildet, dass der Temperatursensor 15 nach außerhalb der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung freigesetzt ist.
In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels wird eine Wärmekapazität der Innenseite des Sensorlochs 13a (das heißt, ein Umgebungsabschnitt bezüglich des Temperatursensors 15) kleiner als jene des ersten Ausführungsbeispiels. Eine große Wärmemenge bewegt sich in kurzer Zeit von dem Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a zu dem Finger 5a des Passagiers, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a, die sich mit dem Sensorloch 13a überlagert, gebracht wird.
Wie durch die Eigenschaftslinien „Ka“ und „Kb“ in 14 angegeben wird, nimmt die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 in einer kurzen Zeit stark ab, im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel. Demzufolge ist es möglich, eine Erfassungssensitivität zu erhöhen, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a gebracht wird.
Jede der Eigenschaftslinien „Ka“ und „Kb“ in 14 zeigt eine Änderung der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15, nachdem der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a gebracht wurde. Die Eigenschaftslinie „Ka“ zeigt die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 in dem Fall, dass der Sensorabdeckungsabschnitt 14d ausgebildet ist. Die Eigenschaftslinie „Kb“ zeigt die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 in dem Fall, dass der Sensorabdeckungsabschnitt 14d nicht ausgebildet ist.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In den vorstehenden ersten bis dritten Ausführungsbeispielen wird der Kontaktzustand oder der Annäherungszustand des Erfassungsobjekts durch die Erfassungseinheit 13 basierend auf der Änderung der elektrostatischen Kapazität erfasst.
Ein viertes Ausführungsbeispiel, gemäß dem der Kontaktzustand und der Nicht-Kontaktzustand des Erfassungsobjekts durch die Erfassungseinheit 13 basierend auf einem Ein-Zustand oder einem Auszustand eines Schalters erfasst wird, wird mit Bezugnahme auf die 15 bis 17 erläutert.
Die 15 und 16 zeigen einen detaillierten Aufbau der Erfassungseinheit 13 der Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels. Die Erfassungseinheit 13 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels umfasst ein fixiertes Substrat 130, einen fixierten Kontaktabschnitt 131 und einen beweglichen Kontaktabschnitt 132.
Der bewegliche Kontaktabschnitt 132 umfasst mehrere bewegliche Kontaktpunkte 132a. Jeder der beweglichen Kontaktpunkte 132a befindet sich auf der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Die mehreren beweglichen Kontaktpunkte 132a sind entlang des Isoliersubstrats 11 in jeder der X-Richtung und der Y-Richtung angeordnet.
Jeder der beweglichen Kontaktpunkte 132a ist mit jeder der Erfassungselektroden 133 durch Löten verbunden. Die Erfassungselektrode 133 befindet sich an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Die Erfassungselektrode 133 bildet einen Teil der Verdrahtung zum Ausgeben des Erfassungssignals der Erfassungseinheit 13 an die elektronische Steuerungseinheit 30.
Jede der Erfassungselektroden 133 besteht aus leitendem Metallmaterial, wie etwa Kupfer oder dergleichen, und ist in einer Form eines dünnen Filmes ausgebildet, der sich entlang des Isoliersubstrats 11 erstreckt. Jede der Erfassungselektroden 133 ist ein Verdrahtungsmuster, das auf dem Isoliersubstrat 11 durch den Aufdampfungsprozess, den Druckprozess, oder dergleichen, ausgebildet ist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15, und die Erfassungselektroden 133 als ein integrales Produkt ausgebildet. Mit anderen Worten ist eine Schaltungsplatine ausgebildet, in der die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Erfassungselektroden 133 integral auf dem Isoliersubstrat 11 ausgebildet sind.
Das fixierte Substrat 130 befindet sich an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung mit einem Abstand von dem Isoliersubstrat 11. Das fixierte Substrat 130 besteht aus elektrisch isolierendem Material, und ist in der Form eines dünnen Filmes ausgebildet, der sich entlang des Isoliersubstrats 11 erstreckt.
Der fixierte Kontaktabschnitt 131 besteht aus mehreren fixierten Kontaktpunkten 131a. Jeder der fixierten Kontaktpunkte 131a befindet sich an der Passagierseite des fixierten Substrats 130 in der Z-Richtung. Jeder der fixierten Kontaktpunkte 131a wird durch das fixierte Substrat 130 gehalten. Jeder der fixierten Kontaktpunkte 131a ist auf eine solche Weise angeordnet, dass dieser jeden der entsprechenden beweglichen Kontaktpunkte 132a mit dem Abstand gegenübersteht.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bilden der fixierte Kontaktabschnitt 131 (genauer gesagt die mehreren fixierten Kontaktpunkte 131a) und der bewegliche Kontaktabschnitt 132 (genauer gesagt die mehreren beweglichen Kontaktpunkte 132a) den Schalter 31 (17), der abhängig von einem Zustand, ob der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit der Außenfläche 14a gebracht wird oder nicht, eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Das fixierte Substrat 130 und das Isoliersubstrat 11 werden durch die Isolierschicht 14 auf eine solche Weise gehalten, dass ein Spalt zwischen dem fixierten Substrat 130 und dem Isoliersubstrat 11 ausgebildet ist.
Ein Durchgangsloch 134 ist in dem fixierten Substrat 130 zum Beherbergen des Temperatursensors 15 ausgebildet. Daher ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass der Temperatursensor 15 mit dem fixierten Substrat 130 interferieren kann, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit der Außenfläche 14a der Heizvorrichtung 1 gebracht wird, und dadurch die Isolierschicht 14 zusammen mit dem Isoliersubstrat 11 elastisch deformiert wird.
In der Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels mit dem vorstehenden Aufbau, ist der Spalt zwischen jedem der fixierten Kontaktpunkte 131a und jedem der beweglichen Kontaktpunkte 132a ausgebildet, wenn sich der Finger 5a des Passagiers nicht in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a befindet. Daher wird die Erfassungseinheit 13, die als der Schalter 31 fungiert, ausgeschaltet.
Wenn andererseits der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a gebracht wird, wird eine Kraft des Fingers 5a des Passagiers an die Isolierschicht 14 über die Außenfläche 14a und die Wärmeerzeugungseinheit 12 übertragen. Dann wird das Isoliersubstrat 11 elastisch deformiert. Einer oder einige der beweglichen Kontaktpunkte 132a werden in Richtung der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung verschoben, und in Kontakt mit dem entsprechenden oder einigen entsprechenden der fixierten Kontaktpunkte 131a gebracht. Die Erfassungseinheit 13, die als der Schalter 31 fungiert, wird dadurch eingeschaltet.
Wenn der Finger 5a des Passagiers von dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a abgehoben wird, wird die Übertragung der Kraft von dem Finger 5a des Passagiers an das Isoliersubstrat 11 beendet. Das elastisch deformierte Isoliersubstrat 11 kehrt zu dessen Ausgangszustand mit keiner Deformation zurück. Der eine oder einige der beweglichen Kontaktpunkte 132a werden in die Richtung der Passagierseite in der Z-Richtung verschoben. Daher wird wiederum ein Spalt dem fixierten Kontaktpunkt 131a und dem beweglichen Kontaktpunkt 132a ausgebildet. Die Erfassungseinheit 13, die als der Schalter 31 fungiert, wird ausgeschaltet.
Wie vorstehend, ist die Erfassungseinheit 13 als der Schalter 31 ausgebildet, der abhängig von dem Zustand, ob sich der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a befindet oder nicht, eingeschaltet oder ausgeschaltet.
Gemäß dem vorstehend erläuterten gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bildet die Erfassungseinheit 13 den Schalter 31, der abhängig von dem Zustand, ob der Passagier 5 die Außenfläche 14a berührt oder nicht, eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Die elektronische Steuerungseinheit 30 kann erfassen, ob der Passagier 5 die Außenfläche 14a berührt hat oder nicht, basierend auf dem Zustand, ob die Erfassungseinheit 13 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Erfassungselektroden 133 als ein integrales Produkt ausgebildet. Es ist daher möglich, eine Anzahl von Elementen und die Herstellungskosten zu reduzieren, als im Vergleich mit dem Fall, in dem das Isoliersubstrat 11, die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Elektroden 16a und 16b für den Temperatursensor 15 und die Erfassungselektroden 133 separat voneinander hergestellt werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
In den vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsbeispielen ist ein Temperatursensor 15 für eine Wärmeerzeugungseinheit 12 bereitgestellt. Ein fünftes Ausführungsbeispiel, gemäß dem zwei oder mehr als zwei Temperatursensoren 15 für eine Wärmeerzeugungseinheit 12 bereitgestellt sind, wird mit Bezugnahme auf die 18 bis 23 erläutert. Einer der mehreren Sensoren ist als ein erster Temperatursensor definiert, während der andere Sensor als ein zweiter Temperatursensor definiert ist.
Jeder der beiden Temperatursensoren 15 für die Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels befindet sich an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 und der Wärmeerzeugungseinheit 12 in der Z-Richtung. Jeder der beiden Temperatursensoren 15 befindet sich an einer Seite der Wärmeerzeugungseinheit 12 gegenüberliegend der Außenfläche 14a. Jeder der Temperatursensoren 15 wird von der Erfassungseinheit 13 in der X-Richtung versetzt. Jeder der Temperatursensoren 15 wird durch das Isoliersubstrat 11 gehalten.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind zwei Sensorlöcher 13a in der Erfassungseinheit 13 auf eine solche Weise ausgebildet, dass sich jedes der Sensorlöcher 13a an der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung öffnet. Mit anderen Worten ist die Erfassungseinheit 13 nicht in jedem inneren Raum des Sensorlochs 13a ausgebildet.
Einer der Temperatursensoren 15 ist in einem der Sensorlöcher 13a beherbergt, während der andere der Temperatursensoren 15 in dem anderen der Sensorlöcher 13a beherbergt ist.
Jeder der Temperatursensoren 15 ist von der Erfassungseinheit 13 in der X-Richtung und in der Y-Richtung versetzt. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind zwei Überlagerungsbereiche 14b in der Außenfläche 14a ausgebildet, wobei jeder der Überlagerungsbereiche 14b sich mit jedem der Sensorlöcher 13a überlagert.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau ist jeder der Temperatursensoren 15 an einer Position angeordnet, die von der Erfassungseinheit 13 in die X-Richtung und in die Y-Richtung versetzt ist.
Die Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels weist einen solchen Aufbau auf, gemäß dem die beiden Temperatursensoren 15 anstatt eines Temperatursensors 15 in der Heizvorrichtung 1 des vorstehenden dritten Ausführungsbeispiels bereitgestellt sind. Daher, weil der Aufbau der Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels sich abgesehen von den zwei Temperatursensoren 15 im Wesentlichen gleich jenem des dritten Ausführungsbeispiels ist, wird die Erläuterung davon weggelassen.
Ein Betrieb bzw. eine Operation des Heizvorrichtung 1 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels, die den wie vorstehend erläuterten Aufbau aufweist, wird nachstehend erläutert.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 führt abwechselnd den Temperatursteuerungsprozess und den Kontakterfassungsprozess aus. Jeder des Temperatursteuerungsprozesses und des Kontakterfassungsprozesses wird nachstehend separat erläutert.
(Temperatursteuerungsprozess)
Die elektronische Steuerungseinheit 30 führt den Temperatursteuerungsprozess gemäß einem Ablaufdiagramm von 20 aus, die ein Austausch bezüglich 5 ist.
Zunächst, in Schritt S101, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 basierend auf den erfassten Signalen der beiden Temperatursensoren 15, ob eine der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15, jene die höher ist als die andere (nachstehend der Maximalwert), niedriger ist als die Temperatur „A“ oder nicht.
In einem Fall, dass die elektronische Steuerungseinheit 30 in dem Schritt S101 JA bestimmt, wenn der Maximalwert niedriger ist als die Temperatur „A“, wird der Schalter 31 in dem Schritt S110 derart betätigt, dass die Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba mit der Wärmeerzeugungseinheit 12 verbunden ist. Mit anderen Worten wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 eingeschaltet.
Dann fließt der elektrische Strom von der Batterie Ba zu der Masse über den Schalter 31 und die Wärmeerzeugungseinheit 12. Die Wärme wird dadurch von der Wärmeerzeugungseinheit 12 erzeugt. Die Wärme wird von der Außenfläche 14a als Strahlungswärme an den Oberschenkel, das Knie, den Unterschenkel, usw., des Passagiers 5 abgegeben. Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch erhöht.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt basierend auf den erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15, in einem Schritt S121, ob der Maximalwert höher ist als die Temperatur „B“ oder nicht. Die Temperatur „B“ ist auf einen Wert eingestellt, der höher ist als die Temperatur „A“.
In einem Fall, in dem die elektronische Steuerungseinheit 30 in dem Schritt S121 NEIN bestimmt, wenn der Maximalwert niedriger ist als die Temperatur „B“, kehrt der Prozess zu Schritt S101 zurück, während der Ein-Zustand des Schalters 31 beibehalten wird.
Wenn der Zustand, dass der Maximalwert höher ist als die vorbestimmte Temperatur „A“, und der Maximalwert niedriger ist als die Temperatur „B“ andauert, wird die Bestimmung von NEIN in dem Schritt S101 und die Bestimmung von NEIN in dem Schritt S121 wiederholt. Daher dauert der Zustand, dass die Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba mit der Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 verbunden ist, an. Weil die elektrische Energie zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 kontinuierlich zugeführt wird, erzeugt die Wärmeerzeugungseinheit 12 kontinuierlich die Wärme.
In einem Fall, dass der Maximalwert anschließend höher wird als die Temperatur „B“ (JA in dem Schritt S121) wird der Schalter 31 auf eine solche Weise betätigt, dass die Verbindung zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt wird (in dem Schritt S130). Mit anderen Worten wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 durch den Schalter 31 ausgeschaltet.
Als ein Ergebnis wird der Stromfluss von der Batterie Ba zu der Masse über den Schalter 31 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 gestoppt. Die Wärmestrahlung von der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch gestoppt. Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch verringert.
Die Stromzufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird durch Einschalten oder Ausschalten des Schalters 31 abhängig von einer der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15, die höher ist als die andere, gesteuert. Die höhere erfasste Temperatur wird als eine repräsentative Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 behandelt.
Andererseits, in einem Fall, dass die elektronische Steuerungseinheit 30 die Wärmeerzeugungseinheit 12 abhängig von einer der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15, die niedriger ist als die andere Temperatur, steuert, wobei die niedriger erfasste Temperatur als die repräsentative Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 behandelt wird, kann das nachfolgende Problem auftreten.
Zum Zweck der Vereinfachung, wird einer der Temperatursensoren 15, der die niedrigere Temperatur erfasst, als ein Niedrigtemperatursensor definiert. In einem Fall, dass eine Temperaturschwankung an der Außenfläche 14a aufgrund von Verwendungsbedingungen der Heizvorrichtung 1, äußeren Umständen, usw., erzeugt werden, wird die gegenwärtige Temperatur eines solchen Bereichs, der sich von dem Bereich unterscheidet, dessen Temperatur durch den Niedrigtemperatursensor erfasst wird, erhöht.
Im vorstehenden Fall kann die gegenwärtige Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 an einem Teil des Bereichs für die Wärmeerzeugungseinheit 12 (der von dem Bereich für den Niedrigtemperatursensor unterscheidet) höher werden als eine vorbestimmte Temperatur.
Andererseits steuert gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die elektronische Steuerungseinheit 30 die Wärmeerzeugungseinheit 12 durch Einschalten oder Ausschalten des Schalters 31 abhängig von einer der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15, die höher ist als die andere Temperatur, wobei die höhere Temperatur als die repräsentative Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 behandelt wird.
Gemäß der vorstehenden Steuerung konvergiert die gegenwärtige Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 zu einem Temperatursteuerungsbereich „ΔTW“ (22). Daher ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass die gegenwärtige Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 höher werden kann als die vorbestimmte Temperatur. Demzufolge ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass ein thermisch unangenehmes Gefühl dem Passagier durch den Hochtemperaturzustand jenseits der vorbestimmten Temperatur auferlegt wird.
(Kontakterfassungsprozess)
Die elektronische Steuerungseinheit 30 führt den Kontakterfassungsprozess gemäß einem Ablaufdiagramm von 21, die 6 ersetzt, aus.
Zunächst, in einem Schritt S230, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob eine Temperaturdifferenz zwischen den erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15 (nachstehend eine erfasste Temperaturdifferenz) größer ist als eine vorbestimmte Temperatur „Tb“ oder nicht.
Zum Beispiel gilt bei dem Fall, in dem der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit einen der beiden Überlagerungsbereiche 14b der Außenfläche 14a gebracht wird, dass sich die Wärme von den Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a zu dem Finger 5a des Passagiers bewegt. In diesem Fall bewegt sich die Wärme von dem Temperatursensor 15, der sich mit dem vorstehenden einen der Überlagerungsbereiche 14b in der Z-Richtung überlagert, zu dem Finger 5a des Passagiers über den Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a. Als ein Ergebnis wird die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15, der sich mit dem vorstehenden einen der Überlagerungsbereiche 14b in der Z-Richtung überlagert, rapide verringert.
In dem vorstehenden Fall befindet sich der Finger 5a des Passagiers nicht in Kontakt mit dem anderen der beiden Überlagerungsbereiche 14b, der der Überlagerungsbereich 14b ist, der sich von dem vorstehenden einen Überlagerungsbereich 14b unterscheidet. Die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15, der sich mit dem vorstehenden anderen Überlagerungsbereich 14b in der Z-Richtung überlagert, hat keinen Einfluss durch den Kontakt des Fingers 5a des Passagiers.
Weil die erfasste Temperaturdifferenz dadurch größer wird als die vorbestimmte Temperatur „Tb“, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in dem Schritt S230 JA. Die elektronische Steuerungseinheit 30 steuert den Schalter 31 in einem Schritt S221 auf eine solche Weise, dass die Verbindung zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt wird. Mit anderen Worten wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 ausgeschaltet.
Der elektrische Stromfluss von der Batterie Ba zu der Masse über den Schalter 31 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 wird beendet. Die Wärmeerzeugung in der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch beendet. Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird letztendlich verringert.
In einem Schritt S240 bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob eine Bedingung, dass die erfasste Temperaturdifferenz größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Tb“, für eine Periode, die länger ist als eine vorbestimmte Zeit „Tw“ andauert.
In dem Schritt S240 bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, dass eine Fehlfunktion in der Heizvorrichtung 1 auftritt, und bestimmt JA, wenn die Bedingung, dass die erfasste Temperaturdifferenz größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Tb“ für die Periode, die länger ist als die vorbestimmte Zeit „Tw“ ist, andauert. Der Prozess fährt mit einem Schritt S250 fort, um die Operation der Heizvorrichtung 1 zu stoppen. Zusätzlich speichert die elektronische Steuerungseinheit 30 in der Speichereinrichtung, dass die Fehlfunktion aufgetreten ist.
Andererseits, wenn die Bedingung, dass die erfasste Temperaturdifferenz größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Tb“, für eine Periode, die kürzer ist als die vorbestimmte Zeit „Tw“ andauert, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, dass keine Fehlfunktion in der Heizvorrichtung 1 vorliegt, und bestimmt NEIN in dem Schritt S240. Dann kehrt der Prozess zu dem Schritt S230 zurück.
In einem Fall, dass der Finger 5a des Passagiers sich nicht in Kontakt mit einem beliebigen der beiden Überlagerungsbereiche 14b der Außenfläche 14a befindet, ist keiner der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15 einem Einfluss von dem Finger 5a des Passagiers ausgesetzt. Daher ist die erfasste Temperaturdifferenz der beiden Temperatursensoren 15 kleiner als die vorbestimmte Temperatur „Tb“. Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt in dem Schritt S230 NEIN, und der Prozess fährt zu dem Schritt S210 fort.
Zusätzlich liegt ein Fall vor, in dem die elektronische Steuerungseinheit 30 basierend auf dem Erfassungswert der Erfassungseinheit 13 bestimmt, dass der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a, die die Erfassungseinheit 13 überlagert, in Kontakt gebracht wurde oder diesem nahe gekommen ist, und dadurch bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in dem Schritt S210 JA. Dann, in dem Schritt S220, wird der Schalter 31 derart gesteuert, dass die Verbindung zwischen der Plus-Seite-Elektrode der Batterie Ba und der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt wird.
Wie vorstehend, wird die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 ausgeschaltet. Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird dadurch verringert. Der Prozess kehrt zu dem Schritt S230 zurück.
Die Schritte S210 und S220 entsprechen dem ersten Steuerungsabschnitt. Die Schritte S101, S110, S121 und S130 entsprechen dem zweiten Steuerungsabschnitt. Die Schritte S230 und S221 entsprechen dem dritten Steuerungsabschnitt im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30, ob die erfasste Temperaturdifferenz der beiden Temperatursensoren 15 größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Tb“ oder nicht, und bestimmt dadurch, ob der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a berührt hat oder nicht. Demzufolge ist es möglich, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ob der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14b (den zweiten Bereich) berührt hat oder nicht.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
In den vorstehenden ersten bis fünften Ausführungsbeispielen ist jede der Wärmeerzeugungseinheit 12, der Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15, die Verdrahtungen 16c und 16d und die Erfassungseinheit 13 an der Passagierseite und/oder der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung ausgebildet.
Ein sechstes Ausführungsbeispiel, in dem alle der Wärmeerzeugungseinheit 12, der Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15, die Verdrahtungen 16c und 16d und die Erfassungseinheit 13 an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung ausgebildet sind, wird mit Bezugnahme auf die 24 und 25 erläutert. In den 24 und 25 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie jene der 2 und 3 die gleichen Teile, und die Erläuterung davon wird weggelassen.
Das gegenwärtige Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Positionen der Wärmeerzeugungseinheit 12, der Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15, der Verdrahtungen 16c und 16d und der Erfassungseinheit 13.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist jede der Wärmeerzeugungseinheit 12, der Erfassungseinheit 13, der Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Verdrahtungen 16c und 16d in der gleichen Schicht ausgebildet. Die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Erfassungseinheit 13, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Verdrahtungen 16c und 16d sind auf eine solche Weise angeordnet, dass diese voneinander in der X-Richtung und in der Y-Richtung versetzt sind.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel befindet sich die Isolierschicht 14 an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Die Isolierschicht 14 ist derart ausgebildet, dass diese die Wärmeerzeugungseinheit 12, die Erfassungseinheit 13, die Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Verdrahtungen 16c und 16d aus der Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung abdeckt.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist das Sensorloch 13a, das sich in die Nicht-Passagierseite in der Z-Richtung öffnet, an einem Mittelabschnitt der Isolierschicht 14 in der X-Richtung und in der Y-Richtung ausgebildet. Das Sensorloch 13a ist an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung als ein Abschnitt, an dem die Erfassungseinheit 13 nicht ausgebildet ist, ausgebildet. Der Temperatursensor 15 ist in dem Sensorloch 13a angeordnet. Mit anderen Worten ist der Temperatursensor 15 derart angeordnet, dass dieser von der Wärmeerzeugungseinheit 12 und der Erfassungseinheit 13 in der X-Richtung und in der Y-Richtung versetzt ist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinheit 13 auf eine solche Weise ausgebildet, dass sich diese entlang der Wärmeerzeugungseinheit 12 in einer Mäanderform erstreckt. Die Erfassungseinheit 13 bildet einen Kondensator mit einem Isolierkörper, der zwischen einem Paar von Elektroden zwischengeschoben ist. Mit anderen Worten bildet die Erfassungseinheit 13 den Nahbereichssensor des Kapazitätstyps, der das Erfassungsobjekt (zum Beispiel den Finger 5a des Passagiers) durch die Änderung der elektrostatischen Kapazität erfasst, wenn das Erfassungsobjekt der Erfassungseinheit 13 nahekommt.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die Außenfläche 14a an der Nicht-Passagierseite der Isolierschicht 14 in der Z-Richtung ausgebildet, sondern an der Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Mit anderen Worten ist die Außenfläche 14a durch die Oberfläche des Isoliersubstrats 11 an der Passagierseite in der Z-Richtung ausgebildet.
Zusätzlich befindet sich der Temperatursensor 15, die Erfassungseinheit 13 und die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung (das heißt, an einer der Seiten in der Dickerichtung).
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel mit dem vorstehenden Aufbau, führt die elektronische Steuerungseinheit 30 den Kontakterfassungsprozess auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel aus (6).
Wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a, der das Sensorloch 13a in der Z-Richtung überlagert, nimmt die erfasste Temperatur des Temperatursensors 15 rapide ab. Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt in dem Schritt S200 JA (6), und der Prozess fährt zu dem Schritt S220 fort (6), in dem die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 ausgeschaltet wird.
Andererseits gibt es einen Fall, in dem die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt, dass der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a, die die Erfassungseinheit 13 in der Z-Richtung überlagert, berührt hat oder diesem nahekommt. Und dadurch bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 30 in dem Schritt S210 JA (6). In einem solchen Fall steuert die elektronische Steuerungseinheit 30 den Schalter 31 in dem Schritt S220 (6) auf eine solche Weise, dass die Wärmeerzeugungseinheit 12 über den Schalter 31 ausgeschaltet wird.
Wie vorstehend, wenn der Finger 5a des Passagiers in Kontakt mit dem Überlagerungsbereich 14b oder dem Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a gebracht wird, steuert die elektronische Steuerungseinheit 30 den Schalter 31, um die Wärmeerzeugungseinheit 12 auszuschalten.
Zusätzlich führt die elektronische Steuerungseinheit 30 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den Temperatursteuerungsprozess auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel aus, wobei eine Erläuterung davon weggelassen wird.
Wie vorstehend, im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, befindet sich die Wärmeerzeugungseinheit 12 an der Nicht-Passagierseite der Außenfläche 14a in der Z-Richtung. Es ist daher möglich, den Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und der Außenfläche 14a zu verkleinern. Es ist daher möglich, effektiv die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit 12 an die Außenfläche 14a zu übertragen. Es ist möglich, die Wärmemenge bezüglich der von der Außenfläche 14a abgegebenen Strahlungswärme sicherzustellen. Es ist möglich, eine ausreichende Heizleistungsfähigkeit zu erlangen.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel befinden sich die Wärmeerzeugungseinheit 12 und der Temperatursensor 15 an der Nicht-Passagierseite des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung. Weil der Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 12 und dem Temperatursensor 15 kleiner gemacht werden kann, ist es möglich, die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 genau zu erfassen. Es ist daher möglich, eine gute Temperatursteuerbarkeit bezüglich der Wärmeerzeugungseinheit 12 zu erlangen.
Zusätzlich, weil sich der Temperatursensor 15 an der Nicht-Passagierseite der Außenfläche 14a in der Z-Richtung befindet, wird es vermieden, dass die Außenfläche 14a eine konkav-konvexe Form durch den Temperatursensor 15 wird. Daher kann ein gutes Auftreten erlangt werden, wenn die Außenfläche 14a der Heizvorrichtung 1 von der Passagierseite in der Z-Richtung betrachtet wird.
Wie vorstehend, weil der Temperatursensor 15 an einer angemessenen Position im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bereitgestellt ist, ist es möglich, die Heizvorrichtung 1 bereitzustellen, die die Anforderungen bezüglich der Temperatursteuerbarkeit, der Heizleistungsfähigkeit und des Auftretens erfüllt, ohne nachteilig die Erfassung des Kontaktzustands oder Annäherungszustands des Erfassungsobjekts zu beeinträchtigen.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist jede der Wärmeerzeugungseinheit 12, der Erfassungseinheit 13, der Elektroden 16a und 16b des Temperatursensors 15 und die Verdrahtungen 16c und 16d in der gleichen Schicht ausgebildet. Es ist daher möglich, eine Größe der Heizvorrichtung 1 in der Z-Richtung zu verkleinern.
(Weitere Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen)
(1) In den vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsbeispielen wird die elektrische Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt, wenn der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14c der Außenfläche 14a, die sich mit der Erfassungseinheit 13 in der Z-Richtung überlagert, berührt hat (oder nahekommt). Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, sondern kann auf die folgende Weise modifiziert werden.
Und zwar kann die elektronische Steuerungseinheit 30 auf die folgende Weise arbeiten, wenn der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14c berührt hat oder nahekommt. Insbesondere kann die elektronische Steuerungseinheit 30 den Schalter 31 auf eine solche Weise steuern, dass der elektrische Strom (ein Stromzufuhrbetrag), der von der Batterie Ba zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 fließt, kleiner gemacht wird als jener eines Falles, in dem die elektrische Steuerungseinheit 30 nicht erfasst, dass der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14c berührt hat oder nahekommt.
(2) In den vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsbeispielen wird die elektrische Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 abgetrennt, wenn der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a, die sich mit dem Temperatursensor 15 in der Z-Richtung überlagert, berührt hat (oder nahekommt). Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, sondern kann auf die folgende Weise modifiziert werden.
Und zwar kann die elektronische Steuerungseinheit 30 den Schalter 31 auf die folgende Weise betätigen, wenn der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14b berührt hat oder nahekommt. Das heißt, dass die elektronische Steuerungseinheit 30 den Schalter 31 auf eine solche Weise steuern kann, dass der elektrische Strom (ein Stromzufuhrbetrag), der von der Batterie Ba zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 fließt, kleiner gemacht wird als jener in dem Fall, in dem die elektronische Steuerungseinheit 30 nicht erfasst, dass der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14b berührt hat oder nahekommt.
(3) In dem vorstehenden fünften Ausführungsbeispiel steuert die elektronische Steuerungseinheit 30 die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12, wobei eine der erfassten Temperaturen der beiden Temperatursensoren 15, welche höher ist, als die repräsentative Temperatur behandelt wird. Das fünfte Ausführungsbeispiel kann auf die folgende Weise modifiziert werden, anstatt des vorstehenden Aufbaus und Operation.
Es können mehr als zwei Temperatursensoren 15 für eine Wärmeerzeugungseinheit 12 bereitgestellt sein, wobei die elektronische Steuerungseinheit 30 eine der erfassten Temperaturen der mehr als zwei Temperatursensoren 15, welche die höchste ist, als die repräsentative Temperatur behandelt, und die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 steuert.
Zusätzlich kann die elektronische Steuerungseinheit 30 die erfasste Temperaturdifferenz zwischen der höchsten Temperatur und der niedrigsten Temperatur unter den erfassten Temperaturen der mehr als zwei Temperatursensoren 15 berechnen, und kann bestimmen, ob die wie vorstehend berechnete Temperaturdifferenz größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Tb“ oder nicht.
Die elektronische Steuerungseinheit 30 bestimmt, ob der Finger 5a des Passagiers den Überlagerungsbereich 14b der Außenfläche 14a berührt hat oder nicht, abhängig von der Bestimmung, ob die erfasste Temperaturdifferenz größer ist als die vorbestimmte Temperatur „Tb“ oder nicht.
(4) In den vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsbeispielen steuert die elektronische Steuerungseinheit 30 die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 durch Einschalten oder Ausschalten des Schalters 31 abhängig von dem Vergleich zwischen der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15 und einem Schwellenwert (das heißt, die Temperatur „A“ und die Temperatur „B“). Die vorstehenden Ausführungsbeispiele können auf die folgende Weise modifiziert werden, anstatt des vorstehenden Aufbaus und Operation.
Und zwar kann die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 12 durch eine Schaltoperation des Schalters 31 basierend auf dem Vergleich zwischen der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15 und dem Schwellenwert gesteuert werden (das heißt, die Temperatur „A“ und die Temperatur „B“).
Insbesondere berechnet die elektronische Steuerungseinheit 30 eine relative Einschaltdauer, die ein Verhältnis zwischen einer EIN-Zeit „Ton“ des Schalters 31 und einer AUS-Zeit „Toff“ des Schalters 31 zeigt, und steuert die relative Einschaltdauer basierend auf dem Vergleich zwischen der erfassten Temperatur des Temperatursensors 15 und dem Schwellenwert (das heißt, der Temperatur „A“ und der Temperatur „B“). Mit anderen Worten wird ein Durchschnittsstrom, der zu der Wärmeerzeugungseinheit 12 fließt, gesteuert, und eine Wärmeerzeugungsmenge an der Wärmeerzeugungseinheit 12 wird gesteuert. Die relative Einschaltdauer ist als „Ton / (Tom + Toff)“ definiert.
(5) In dem vorstehenden sechsten Ausführungsbeispiel bildet die Erfassungseinheit 13 den Nahbereichssensor des Kapazitätstyps, der das Erfassungsobjekt durch die Änderung der elektrostatischen Kapazität erfasst, wenn das Erfassungsobjekt der Erfassungseinheit 13 nahekommt. Jedoch kann das sechste Ausführungsbeispiel auf eine solche Weise modifiziert werden, dass die Erfassungseinheit 13 den Kontakt oder Nicht-Kontaktzustand des Erfassungsobjekts basierend auf einer EIN-AUS-Operation eines Schalters auf die gleiche Weise wie im vierten Ausführungsbeispiel erfassen kann.
(6) Im vorstehenden sechsten Ausführungsbeispiel ist die Außenfläche 14a durch die passagierseitige Oberfläche des Isoliersubstrats 11 in der Z-Richtung ausgebildet. Jedoch kann anstatt des vorstehenden Aufbaus das sechste Ausführungsbeispiel auf eine solche Weise modifiziert werden, dass eine Isolierschicht an der Passagierseite des Isoliersubstrats 11 ausgebildet ist, und die Außenfläche 14a durch die Isolierschicht gebildet wird.
(7) Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann weiterhin auf verschiedene Weisen modifiziert werden. Jedes der vorstehenden Ausführungsbeispiele ist ein Ausführungsbeispiel, dass sich nicht auf ein anderes bezieht. Es ist möglich, angemessen eines von diesen mit dem anderen von diesen zu kombinieren, ausgenommen, wenn eine solche Kombination klar unmöglich ist. In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele ist jedes Teil, dass das Ausführungsbeispiel bildet, nicht immer erforderlich, ausgenommen, dass ein solches Teil, das explizit als ein erforderliches erläutert ist oder ausgenommen, dass ein solches Teil im Prinzip als ein erforderliches betrachtet wird. In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele gilt in einem Fall, dass sich das Ausführungsbeispiel auf eine Anzahl, eine Figur, einen Betrag bzw. eine Menge, einen Bereich, usw., bezüglich eines Bestandteiles bezieht, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche spezifizierte Anzahl, usw., beschränkt, ausgenommen bezüglich eines Falles, in dem eine solche Anzahl erforderlich ist, oder ausgenommen einem Fall, in dem das Ausführungsbeispiel im Prinzip auf eine solche spezifizierte Anzahl, oder dergleichen, beschränkt ist. Zusätzlich gilt in einem Fall, in dem auf eine Form, eine Positionsbeziehung, oder dergleichen, der Bestandteile, in jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele Bezug genommen wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche spezifizierte Form oder eine solche Positionsbeziehung beschränkt, ausgenommen im Fall, in dem explizit Bezug genommen wird, dass dieses ein erforderliches Merkmal ist, oder ausgenommen im Fall, in dem das Ausführungsbeispiel im Prinzip auf die Form oder die Positionsbeziehung beschränkt sein sollte.
(Zusammenfassung)
Gemäß einem ersten Merkmal, das in den vorstehenden ersten bis fünften Ausführungsbeispielen oder in einem oder allen der vorstehenden weiteren Ausführungsbeispiele und/oder Modifikationen erläutert wurde, umfasst die Heizvorrichtung die Wärmeerzeugungseinheit zum Erzeugen von Wärme durch Aufnahme von elektrischer Energie, die Außenfläche zum Abstrahlen der Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit, und die Erfassungseinheit zum Erfassen, dass das Objekt in Kontakt mit der Außenfläche gebracht wurde, oder diese berührt hat.
Die Heizvorrichtung umfasst den ersten Steuerungsabschnitt zum Bestimmen, ob das Objekt den ersten Bereich der Außenfläche, der sich mit der Erfassungseinheit in der ersten Richtung überlagert, berührt hat oder nicht, basierend auf der Erfassung der Erfassungseinheit, wobei die Richtung, die die Wärmeerzeugungseinheit mit der Außenfläche verbindet, als die erste Richtung definiert ist. Wenn der erste Steuerungsabschnitt erfasst, dass das Objekt den ersten Bereich berührt hat, beendet der erste Steuerungsabschnitt die elektrische Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit oder bewirkt, dass die Menge der elektrischen Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit kleiner wird als in dem Fall, in dem der erste Steuerungsabschnitt nicht erfasst, dass das Objekt den ersten Bereich berührt hat.
Der Temperatursensor ist an der Position angeordnet, die von der Erfassungseinheit in der zweiten Richtung versetzt ist, wobei die Richtung senkrecht zu der ersten Richtung als die Zweitrichtung definiert ist. Die Heizvorrichtung umfasst den Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit und den zweiten Steuerungsabschnitt zum Steuern der Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors.
Die Heizvorrichtung umfasst den dritten Steuerungsabschnitt zum Bestimmen, basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors, ob das Objekt den zweiten Bereich der Außenfläche, der sich mit dem Temperatursensor in der ersten Richtung überlagert, berührt hat oder nicht. Wenn der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den zweiten Bereich berührt hat, bewirkt der dritte Steuerungsabschnitt, dass die Menge der elektrischen Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit kleiner wird als in dem Fall, in dem der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt den zweiten Bereich nicht berührt hat, oder der dritte Steuerungsabschnitt beendet die elektrische Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit.
Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Offenbarung befindet sich die Erfassungseinheit an der Seite der Wärmeerzeugungseinheit gegenüberliegend der Außenfläche.
Gemäß einem dritten Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist der Temperatursensor auf eine solche Weise angeordnet, dass sich dieser mit der Wärmeerzeugungseinheit in der ersten Richtung überlagert. Gemäß dem vorstehenden Aufbau kann der Temperatursensor die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit genau erfassen.
Gemäß einem vierten Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist der Sensor zu der Außenseite an der Seite gegenüberliegend der Außenfläche freigesetzt. Weil die Wärmekapazität des Umgebungsabschnitts des Temperatursensors kleiner wird, ist es möglich, die Sensitivität zu erhöhen, wenn der Temperatursensor erfasst, dass das Objekt den zweiten Bereich berührt, basierend auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors.
Gemäß einem fünften Merkmal der vorliegenden Offenbarung umfasst die Heizvorrichtung die elektronische Steuerungseinheit mit dem ersten Steuerungsabschnitt, dem zweiten Steuerungsabschnitt und dem dritten Steuerungsabschnitt. Die Heizvorrichtung umfasst weiterhin das Isoliersubstrat, das aus dem elektrisch isolierendem Material besteht, wobei der Temperatursensor, die Erfassungseinheit und die Wärmeerzeugungseinheit an dem Isoliersubstrat montiert sind.
Die Heizvorrichtung umfasst die Elektroden des Temperatursensors zum Übertragen des Erfassungssignals des Temperatursensors an die elektronische Steuerungseinheit, und die Elektroden der Erfassungseinheit zum Übertragen des Erfassungssignals der Erfassungseinheit an die elektronische Steuerungseinheit. Das Isoliersubstrat, die Wärmeerzeugungseinheit, die Elektroden des Temperatursensors und die Elektroden der Erfassungseinheit sind als ein integrales Produkt ausgebildet.
Gemäß einem sechsten Merkmal der vorliegenden Offenbarung besteht die Erfassungseinheit aus dem Schalter, der eingeschaltet wird, wenn das Objekt den ersten Bereich berührt hat, oder der ausgeschaltet wird, wenn das Objekt von dem ersten Bereich separiert wird
Gemäß einem siebten Merkmal der vorliegenden Offenbarung umfasst die Heizvorrichtung die elektronische Steuerungseinheit mit dem ersten Steuerungsabschnitt, dem zweiten Steuerungsabschnitt und dem dritten Steuerungsabschnitt. Die Heizvorrichtung umfasst weiterhin das Isoliersubstrat, das aus dem elektrisch isolierendem Material besteht, wobei der Temperatursensor, die Erfassungseinheit und die Wärmeerzeugungseinheit an dem Isoliersubstrat montiert sind.
Die Heizvorrichtung umfasst die Elektroden des Temperatursensors zum Übertragen des Erfassungssignals des Temperatursensors an die elektronische Steuerungseinheit. Das Isoliersubstrat, die Wärmeerzeugungseinheit, die Elektroden des Temperatursensors und die Elektroden der Erfassungseinheit sind als ein integrales Produkt ausgebildet.
Gemäß einem achten Merkmal der vorliegenden Offenbarung erfasst die Erfassungseinheit, dass das Objekt den ersten Bereich berührt hat, basierend auf der Änderung der elektrostatischen Kapazität.
Gemäß einem neunten Merkmal der vorliegenden Offenbarung umfasst die Heizvorrichtung den zweiten Temperatursensor, der von dem ersten Temperatursensor und der Erfassungseinheit in die Zweitrichtung versetzt ist, und der die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit erfasst, wobei der Temperatursensor als der erste Temperatursensor definiert ist, und wobei der zweite Temperatursensor mehrere Temperatursensoren umfassen kann. Der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, ob die erfasste Temperaturdifferenz zwischen den ersten und den zweiten Temperatursensoren größer ist als der Schwellwert oder nicht, und dadurch bestimmt dieser, ob das Objekt den zweiten Bereich berührt hat oder nicht. Demzufolge ist es möglich, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ob das Objekt den zweiten Bereich berührt hat oder nicht.
Gemäß einem zehnten Merkmal der vorliegenden Offenbarung befindet sich das Isoliersubstrat zwischen dem Temperatursensor sowie der Erfassungseinheit und der Wärmeerzeugungseinheit.
Gemäß einem elften Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist das Isoliersubstrat in der Form eines dünnen Filmes ausgebildet, und der Temperatursensor, die Erfassungseinheit und die Wärmeerzeugungseinheit befinden sich an einer der Seiten des Isoliersubstrats in der Dickerichtung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201845704 [0001]
JP 2014190674 [0004]

Claims

Heizvorrichtung, mit: einer Wärmeerzeugungseinheit (12) zum Erzeugen von Wärme durch Aufnahme einer elektrischen Energiezufuhr; einer Außenfläche (14a) zum Abstrahlen der Wärme der Wärmeerzeugungseinheit; einer Erfassungseinheit (13) zum Erfassen, ob ein Objekt (5a) in Kontakt mit der Außenfläche gebracht wurde oder nicht; einem ersten Steuerungsabschnitt (S210, S220) zum Bestimmen, basierend auf eine Erfassung der Erfassungseinheit, ob das Objekt in Kontakt mit einem ersten Bereich (14c) der Außenfläche, die sich mit der Erfassungseinheit in einer ersten Richtung (Z) überlagert, gebracht wurde oder nicht, wobei eine Richtung zum Verbinden der Wärmeerzeugungseinheit zu der Außenfläche als die erste Richtung definiert ist, und wobei, wenn der erste Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt in Kontakt mit dem ersten Bereich gebracht wurde, der erste Steuerungsabschnitt die elektrische Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit beendet, oder bewirkt, dass eine Menge der elektrischen Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit kleiner wird als in einem Fall, in dem der erste Steuerungsabschnitt nicht bestimmt, dass das Objekt in Kontakt mit dem ersten Bereich gebracht wurde; einem Temperatursensor (15), der an einer Position angeordnet ist, der von der Erfassungseinheit in einer zweiten Richtung (X) versetzt ist, und der eine Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit erfasst, wobei eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung als die Zweitrichtung (X) definiert ist; einem zweiten Steuerungsabschnitt (S100, S110, S120, S130, S101, S121) zum Steuern der Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit basierend auf einer erfassten Temperatur des Temperatursensors; und einem dritten Steuerungsabschnitt (S200, S220, S230, S221) zum Bestimmen, basieren auf der erfassten Temperatur des Temperatursensors, ob das Objekt in Kontakt mit einem zweiten Bereich (14b) der Außenfläche, der sich mit dem Temperatursensor in der ersten Richtung überlagert, gebracht wurde oder nicht, wobei, wenn der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt in Kontakt mit dem zweiten Bereich gebracht wurde, der dritte Steuerungsabschnitt bewirkt, dass die Menge der elektrischen Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit kleiner wird als in dem Fall, in dem der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, dass das Objekt nicht in Kontakt mit dem zweiten Bereich gebracht wurde, oder der dritte Steuerungsabschnitt die elektrische Energiezufuhr zu der Wärmeerzeugungseinheit beendet.
Heizvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sich die Erfassungseinheit an einer Seite der Wärmeerzeugungseinheit gegenüberliegend der Außenfläche befindet.
Heizvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Temperatursensor auf eine solche Weise positioniert ist, dass sich dieser mit der Wärmeerzeugungseinheit in der ersten Richtung überlagert.
Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Temperatursensor zu einer Außenseite der Heizvorrichtung in der ersten Richtung gegenüberliegend der Außenfläche freiliegt.
Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit: einer elektronischen Steuerungseinheit mit dem ersten Steuerungsabschnitt, dem zweiten Steuerungsabschnitt und dem dritten Steuerungsabschnitt; einem Isoliersubstrat (11), das aus elektrisch isolierendem Material besteht, an dem der Temperatursensor, die Erfassungseinheit und die Wärmeerzeugungseinheit montiert sind; Sensorelektroden (16a, 16b) zum Übertragen eines Erfassungssignals des Temperatursensors an die elektronische Steuerungseinheit; und Erfassungselektroden (133) zum Übertragen eines Erfassungssignals der Erfassungseinheit an die elektronische Steuerungseinheit, wobei das Isoliersubstrat, die Wärmeerzeugungseinheit, die Sensorelektroden und die Erfassungselektroden als ein integrales Produkt ausgebildet sind.
Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erfassungseinheit einen Schalter bildet, der eingeschaltet wird, wenn das Objekt in Kontakt mit dem ersten Bereich gebracht wird, und der ausgeschaltet wird, wenn das Objekt von dem ersten Bereich separiert wird.
Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit: einer elektronischen Steuerungseinheit mit dem ersten Steuerungsabschnitt, dem zweiten Steuerungsabschnitt und dem dritten Steuerungsabschnitt; einem Isoliersubstrat (11), das aus elektrisch isolierendem Material besteht, an dem der Temperatursensor, die Erfassungseinheit und die Wärmeerzeugungseinheit montiert sind; und Sensorelektroden (16a, 16b) zum Übertragen eines Erfassungssignals des Temperatursensors an die elektronische Steuerungseinheit, wobei das Isoliersubstrat, die Wärmeerzeugungseinheit, die Sensorelektroden und die Erfassungseinheit als ein integrales Produkt ausgebildet sind.
Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7, wobei die Erfassungseinheit durch eine Änderung der elektrostatischen Kapazität erfasst, dass das Objekt in Kontakt mit dem ersten Bereich gebracht wurde.
Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Temperatursensor einem ersten Temperatursensor entspricht, die Heizvorrichtung weiterhin einen zweiten Temperatursensor (15) oder mehr als einen zweiten Temperatursensor (15) aufweist, der/die in der zweiten Richtung von dem ersten Temperatursensor und der Erfassungseinheit versetzt ist/sind, der dritte Steuerungsabschnitt bestimmt, ob das Objekt in Kontakt mit dem zweiten Bereich gebracht wurde oder nicht, durch bestimmen, ob eine Temperaturdifferenz zwischen einer erfassten Temperatur des ersten Temperatursensors und einer erfassten Temperatur des zweiten Temperatursensors größer ist als eine Schwellenwerttemperatur oder nicht.
Heizvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 7, wobei sich das Isoliersubstrat zwischen dem Temperatursensor und der Wärmeerzeugungseinheit und zwischen der Erfassungseinheit und der Wärmeerzeugungseinheit befindet.
Heizvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 7, wobei das Isoliersubstrat in einer Form eines dünnen Filmes ausgebildet ist, und der Temperatursensor, die Erfassungseinheit und die Wärmeerzeugungseinheit auf nur einer der Seiten des Isoliersubstrats in dessen Dickerichtung ausgebildet sind.