JP2005149878A

JP2005149878A - シートヒータ

Info

Publication number: JP2005149878A
Application number: JP2003384921A
Authority: JP
Inventors: Masanori Nishikawa; 雅徳西川; Tomoyuki Kawase; 知之河瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】機器の異常や故障状態を確実に検出し、より安全で快適なシートヒータを提供すること。
【解決手段】採暖用ヒータ１２の温度を温度検出手段１１で検出し、これを制御手段１４に入力して前記採暖用ヒータ１２の通電を制御するとともに、温度検出手段１１の故障を故障検知手段１３で検知するようにした。この故障検知手段１３が温度検出手段１１を故障と判定したときには採暖用ヒータ１２への通電を停止させることにより、採暖用ヒータ１２の温度が正確に検出できなくなっても、より安全なシートヒータを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輌用座席に取り付けられて、座席の暖房を行うシートヒータに関するものである。

従来、この種のシートヒータは、例えばマイクロコンピュータのような制御手段を用いて、採暖用ヒータへの通電制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。

図６に示すものは、前記従来のシートヒータを示すもので、採暖用ヒータ１と、例えばマイクロコンピュータ等の制御手段２と、採暖用ヒータ１の温度を検出する、サーミスタからなる温度検出手段３で構成されている。

ここで、採暖用ヒータ１の温度は温度検出手段３であるサーミスタの抵抗値から検出し、検出した温度に応じて制御手段２が採暖用ヒータ１への通電制御を行い、その温度を最適な値になるように制御する。

温度検出手段３としては、サーミスタの代わりにサーモスタット等を用いることも考えられていた。
特開平７−２５３２２３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、例えばサーミスタ等の温度検出手段がショートあるいはオープン故障してしまうと、採暖用ヒータの温度が正確に検出できず、制御手段を介した通電制御が正しく行われなくなり、前記採暖用ヒータの温度が低下あるいは上昇することで、使用者に不快感を与えてしまうという課題を有していた。

また、シートヒータは主に自動車等の車内で使用するものであり、ラジオやテレビ、ナビゲーション等のアンテナや他の制御機器（エンジン関連、パワーウィンドー等）からのノイズ、電界が非常に強い環境下で使用されることが多い。

このことから、温度検出手段の故障でなくとも、温度検出手段からの入力値にノイズが重畳され、制御手段が入力する温度情報が異常となることから、正確な温度制御ができなくなるという課題を有していた。

さらに、一般的にシートヒータは、採暖用ヒータとこれをコントロールするコントローラとに分割されている。そして、コントローラはシートの下に配置されることが多いため、その交換時に非常に作業性が悪くなり、仮にシートヒータが動作不良となった際に、故障の原因がヒータにあるのか、コントローラにあるのかを判別するのが難しく、的確な修理作業が行いにくいという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、機器の故障状態を確実に検出し、より安全で快適なシートヒータを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のシートヒータは、採暖用ヒータと、この採暖用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出値から採暖用ヒータへの通電を制御する制御手段と、前記温度検出手段の故障を検知する故障検知手段とを備え、前記制御手段は、故障検知手段にて温度検出手段を故障と判定したときには採暖用ヒータへの通電を停止させることを特徴としたものである。

これによって、温度検出手段がショートあるいはオープン故障し、採暖用ヒータの温度が正確に検出できなくなっても、故障検知手段により温度検出手段の故障を検知し、採暖用ヒータへの通電を停止させることで、より安全なシートヒータを提供することができるものである。

本発明のシートヒータは、温度検出手段がショートあるいはオープン故障し、採暖用ヒータの温度が正確に検出できなくなっても、故障検知手段により温度検出手段の故障を検知することで、採暖用ヒータへの通電を停止させることができ、より安全なシートヒータを提供することができる。

本発明の実施形態は、採暖用ヒータと、採暖用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出値から採暖用ヒータへの通電を制御する制御手段と、温度検出手段の故障を検知する故障検知手段とを備え、制御手段は、故障検知手段にて温度検出手段を故障と判定したときには採暖用ヒータへの通電を停止させるようにしたもので、温度検出手段がショートあるいはオープン故障し、採暖用ヒータの温度が正確に検出できなくなっても、故障検知手段により温度検出手段の故障を検知し、採暖用ヒータへの通電を停止させることできる。

また採暖用ヒータと、シート内に配設されたＤＣファンモータと、採暖用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、採暖用ヒータへの通電制御とＤＣファンモータへの駆動制御を行う制御手段と、温度検出手段の故障を検知する故障検知手段とを備え、制御手段は、故障検知手段にて温度検出手段を故障と判定したときには採暖用ヒータへの通電を停止させることを特徴としたことにより、温度検出手段がショートあるいはオープン故障し、採暖用ヒータの温度が正確に検出できなくなっても、故障検知手段により温度検出手段の故障を検知し、故障と判定されたときには採暖用ヒータへの通電を停止させることできることから、より安全なシートヒータを提供することができる。

この場合、制御手段による制御は、採暖用ヒータへの通電のみ、あるいは、採暖用ヒータとＤＣファンモータとの両方の通電を停止させることが考えられる。

さらに、採暖用ヒータと、機器を制御する制御手段と、機器の操作を行う操作手段と、機器の故障を検知する故障検知手段と、機器の状態を報知する報知手段とを備え、制御手段は、故障検知手段にて検知した故障内容に応じて報知手段の報知を所定の報知に切り替える故障診断を行うことで、機器の故障状態を外部から把握することができ、的確な修理・メンテが可能となり、作業効率の向上につながる。

この場合、制御手段は、操作手段の所定の操作によって故障診断を行うようにしたり、故障検知手段にて故障を検知しているときのみ故障診断を行うようにする。さらに、制御手段は、所定時間経過後に故障診断を終了する。そして、故障診断を行っている間は、採暖用ヒータへの通電を行わないようにして、採暖用ヒータへの不用意な通電を抑制する。

（実施例１）
図１において、サーミスタ等からなる温度検出手段１１は、採暖用ヒータ１２の温度を検出するものであり、故障検知手段１３は、前記温度検出手段１１の故障を検知するものである。

また、制御手段１４は、温度検出手段１３によって検出された採暖用ヒータ１２の温度に応じてその通電を制御するものである。

以上のように構成されたシートヒータについて、以下その動作、作用を説明する。

まず、温度検出手段１１は採暖用ヒータ１２と熱的に結合しており、温度検出手段１１がサーミスタで構成されている場合は、採暖用ヒータ１２の温度に応じて抵抗値が変化するものである。

制御手段１４は、前記のように温度検出手段１１によって検出された温度、すなわち抵抗値に応じて採暖用ヒータ１への通電／非通電を決定し、最適な温度になるように制御するものであり、一般的にはマイクロコンピュータが用いられる。

一方、温度検出手段１１がショートあるいはオープン故障してしまうと、採暖用ヒータ１２の温度が正確に検出できず、したがって、制御手段１４による採暖用ヒータ１の通電制御が不的確になり、その結果、採暖用ヒータ１の温度が低下あるいは上昇することで、使用者に不快感を与えてしまうというおそれがある。

このことから、温度検出手段１１が故障でなくとも、この温度検出手段３からの入力値にノイズが重畳され、制御手段１４に入力される温度情報が異常となり、正確な温度制御ができなくなるおそれもある。

ここで、温度検出手段１１の検出値について考察する。

前述の通り、温度検出手段１１は採暖用ヒータ１２と熱的に結合しており、その温度に応じて、例えば抵抗値が変化するものである。

一般的に、こういった抵抗値を用いて制御を行う場合、図２に示すように、サーミスタ１１ａと直列に固定抵抗１５を接続し、その電圧分圧値を例えばマイクロコンピュータ等の制御手段１４に入力し、加えてマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換機能を用いて電圧値をＡ／Ｄ値として入力し、入力したＡ／Ｄ値を用いて制御を行うことが多い。

例えば、入力基準電圧５Ｖ、８ビットＡ／Ｄ変換機能を用いたと仮定したときのサーミスタ電圧と入力Ａ／Ｄ値との関係は図３のようになる。

ここで、例えばサーミスタ１１ａがショート故障した場合には、入力電圧値は０Ｖとなることから、Ａ／Ｄ変換値は０となる。

一方、サーミスタ１１ａがオープン故障した場合には、入力電圧値は５Ｖとなることから、Ａ／Ｄ変換値は２５５となる。

そこで、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換値が所定のレベルＡ以下のときにはサーミスタショート故障、所定のレベルＢ以上のときにはサーミスタオープン故障、それ以外のときには正常と判定することができる。

こういったことから、温度検出手段１１の検出値からその故障状態を把握することができ、故障と判定したときには、制御手段１４によって採暖用ヒータ１への通電を停止させることができる。

以上のように本実施例においては、温度検出手段１１の故障を検知する故障検知手段１３を備え、この故障検知手段１３にて温度検出手段１１が故障と判定したときには、採暖用ヒータ１２への通電を停止させるようにしたことにより、安全なシートヒータを提供することができる。

なお、本実施例では、温度検出手段３にサーミスタを用いたもので説明したが、採暖用ヒータ１２の温度に応じて出力が変化する構成のものであれば、同様の効果が得られる。

また、故障検知手段１３の故障検知の方法をＡ／Ｄ変換機能を用いて記載したが、所定の範囲判断ができる構成のものであれば、同様の効果が得られる。

（実施例２）
図４において実施例１と異なる点は、シート（図示せず）内に配設され、搭乗者に対して送風するＤＣファンモータ１６を付加したことにある。

ＤＣファンモータ１６は、制御手段２のＰＷＭ制御等により回転数制御が行われるようになっている。また、カーエアコン等からダクトを介してシートまで連絡し、冷風を送風することができるものもある。

このように、寒いときには採暖用ヒータ１２によって温風を得るようにし、一方、暑いときには送風動作を行うことで、寒い時期でも暑い時期でも快適に使用できる。

一方、実施例１にも記載の通り、採暖用ヒータ１２の温度を検出する温度検出手段１１が故障した際には、故障検知手段１３がこれを検知し、制御手段１４を介して採暖用ヒータ１の通電を停止させる。

しかしながら、温度検出手段１１の故障を故障検知手段１３が検知した場合でもＤＣファンモータ１６の駆動はそのまま継続されるようにしてある。

このように、温度検出手段３とは無関係な負荷に関しては動作を継続させることができるので、使い勝手を大いに向上することができる。

もちろん、温度検出手段１１が故障のときに、採暖用ヒータ１２とＤＣファンモータ１６との両方の通電を停止させる等、全ての負荷を停止させることも考えられる。

（実施例３）
図５において、実施例１と異なる点は、ＳＷ等の入力を行う操作手段１７と、ＬＥＤやブザー等からなる報知手段１８を付加したところにある。

まず、例えば操作手段１７において操作されたＳＷ状態に応じて、弱−中−高といった採暖用ヒータ１の温度設定を切り替えることができ、この切り替え状態に応じて報知手段１８ではＬＥＤの点灯する箇所あるいは数を変化させ、使用者に現在どの温度設定で動作しているのかを報知する。

ところで、一般的にシートヒータは、採暖用ヒータ１２とコントローラ（図示せず）とが分割されており、コントローラはシートの下に配置されることが多い。

そのため、コントローラの交換は非常に作業がしづらい上に、仮にシートヒータが動作不良となった際に、故障の原因がヒータにあるのか、コントローラにあるのかを判別するのが難しく、的確な修理作業が行いにくいという課題がある。

そこで、故障検知手段１３によって故障が検知された場合、例えば、サーミスタ異常時には弱ＬＥＤを点滅報知、制御手段１４の異常であれば高ＬＥＤを点滅報知といったように、前記故障検知手段１３が検知した故障内容に応じて報知手段１８の報知を切り替えるようにしておくことで、現在どのような故障が発生しているのかが、外部から容易に把握できるようになる。

また、故障診断中は通常動作している間の報知とは異なることから、使用者が操作している間に自動的に報知が切り替わるのは好ましくない。

そこで、ＳＷ等の操作手段１７の所定の操作（複数回操作・組み合わせ操作等）によってのみ故障診断を行うようにすることで、使用中に不用意な故障診断を行うことを防ぐことができ、使い勝手が向上する。

また、故障診断を始めてから、所定時間経過後に故障診断を終了することにより、一旦故障診断を行った後でも、電源をオフにすることなく、通常の動作が可能となり、使い勝手が向上すると共に、万一故障診断が始まってしまった場合でも、所定時間経過で自動的に解除できるというメリットもある。

さらに、故障診断を行っている間は、採暖用ヒータ１２への通電を行わないことにより、故障が発生しているかもしれない状態での不用意な採暖用ヒータ１２への通電を抑制することができ、より安全性が向上する。

なお、本実施例３では、報知手段をＬＥＤによって報知することについて記載したが、ブザー等による報知によっても同様の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかるシートヒータは、機器が故障した場合でも故障検知手段により確実に故障を検知し、採暖用ヒータへの通電を停止させることが可能となるので、車載用の採暖装置、例えばハンドルヒータ等にも適用できる。

本発明の実施例１におけるシートヒータのブロック図サーミスタ信号の入力回路図サーミスタ電圧と入力Ａ／Ｄ値との関係を示した説明図本発明の実施例２におけるシートヒータのブロック図本発明の実施例３におけるシートヒータのブロック図従来のシートヒータのブロック図

符号の説明

１１温度検出手段
１２採暖用ヒータ
１３故障検知手段
１４制御手段
１６ＤＣファンモータ
１７操作手段
１８報知手段

Claims

採暖用ヒータと、採暖用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出値から採暖用ヒータへの通電を制御する制御手段と、温度検出手段の故障を検知する故障検知手段とを備え、制御手段は、故障検知手段にて温度検出手段を故障と判定したときには採暖用ヒータへの通電を停止させることを特徴としたシートヒータ。
採暖用ヒータと、シート内に配設されたＤＣファンモータと、採暖用ヒータの温度を検出する温度検出手段と、採暖用ヒータへの通電制御とＤＣファンモータへの駆動制御を行う制御手段と、温度検出手段の故障を検知する故障検知手段とを備え、制御手段は、故障検知手段にて温度検出手段を故障と判定したときには採暖用ヒータへの通電を停止させることを特徴としたシートヒータ。
制御手段は、故障検知手段にて温度検出手段を故障と判定したときには、採暖用ヒータとＤＣファンモータの両方の通電を停止させることを特徴とした請求項２記載のシートヒータ。
採暖用ヒータと、機器を制御する制御手段と、機器の操作を行う操作手段と、機器の故障を検知する故障検知手段と、機器の状態を報知する報知手段とを備え、制御手段は、故障検知手段にて検知した故障内容に応じて報知手段の報知を所定の報知に切り替える故障診断を行うことを特徴としたシートヒータ。
制御手段は、操作手段の所定の操作によって故障診断を行うことを特徴とした請求項４に記載のシートヒータ。
制御手段は、故障検知手段にて故障を検知しているときのみ、故障診断を行うことを特徴とした請求項４または５に記載のシートヒータ。
制御手段は、所定時間経過後に故障診断を終了することを特徴とした請求項４〜６いずれか１項に記載のシートヒータ。
制御手段は、故障診断を行っている間は、採暖用ヒータへの通電を行わないことを特徴とした請求項４〜７いずれか１項に記載のシートヒータ。