JP2006271447A - シートヒータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートヒータの温度センサの設置位置ずれ判定を行い、これによりヒートヒータの通電を停止する。
【解決手段】 シートに埋設されたシートヒータの温度が、その近傍に配置されたシートヒータ温度センサにより検出される。その検出温度が、目標温度に達したか否かを判定して（Ｓ１１０）、目標温度に達していればシートヒータの電源をＯＦＦとする（Ｓ１６０）通常制御が行われる。目標温度に達していない状態が判定時間経過後も継続している場合（Ｓ１４０）は、センサの位置ずれ発生などのセンサ異常が発生したものと推定し、シートヒータの電源を直ちにＯＦＦとする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、着座員が着座するシートを加熱することにより着座員に快適感を与えるシートヒータ装置に係わり、特に車両用シートヒータ装置に用いられて好適である。

従来より、例えば、車室内の空調環境として暖房効果を向上させるために、乗員が座るシートに面状のシートヒータを埋め込み、このシートヒータにより乗員に温感を与えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−２３４３１８号公報

このような、シートヒータ装置では、通常、シートヒータの温度を検出する温度センサを用いてシートヒータの過熱状態を回避する安全装置を備えている。さらに、温度センサ自体が断線またはショートするようなセンサ単体の故障が発生した場合には、その故障検出は容易に行うことができ、センサの故障によるヒータの過熱状態も防止することは可能である。

しかし、例えば、小児が座席上で飛び跳ねる動作を頻繁に行うなどにより、温度センサが設置された位置からずれてしまう場合には、温度センサ自体は正常に作動しても、正確なヒータ温度を検出できなくなるという問題がある。すなわち、実際のヒータ温度よりも検出温度が低いと、設定温度に満たないものとしてヒータへの連続通電がおこなわれ、これによりヒータの高温状態が継続することとなって、着座乗員に違和感や不快感を与えることとなる。

本発明は、上記点に鑑み、シートヒータの温度センサの設置位置ずれ判定を行い、これによりヒートヒータの通電を停止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、着座員が着座するシート（４）内に埋設され、通電により温度上昇するシートヒータ（５０、５１）と、シート内のシートヒータ近傍に組み込まれ、シートヒータの温度を検出するシートヒータ温度センサ（６０、６１）と、検出されるシートヒータ温度が、目標温度に達するまでシートヒータに通電を行うシートヒータ制御部（９）とを備え、シートヒータ制御部は、シートヒータ温度が、判定時間経過後に目標温度以下である場合には、シートヒータへの通電を停止することを特徴とする。

この発明によれば、判定時間経過後にシートヒータ温度センサによるシートヒータの検出温度が目標温度に達していない場合には、シートヒータ温度センサは正常な配置位置からずれた位置に移動し、このため目標温度以下の低い温度を検出していると判定されるため、この判定結果に応じてシートヒータへの通電を停止する。これにより、シートヒータ温度が目標温度に達していない、正しい温度が検出できていないというセンサの異常状態が発生した場合に、シートヒータに通電を続けることによりシートヒータが目標温度以上の高温状態が継続されて着座員に違和感や不快感を与えることを防止することができる。

なお、請求項２に記載のように、判定時間を、室内温度センサ（７ａ）により検出される室内温度が低いほど長くなるように設定することにより、シートヒータ温度センサの位置ずれをより正確に推定することができる。

さらに、請求項３に記載のように、判定時間を、電源電圧センサ（７ｂ）により検出されるシートヒータの通電時の印加電圧が低いほど長くなるように設定することにより、シートヒータ温度センサの位置ずれをより正確に推定することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における車室１内のシートヒータ装置の配置状態を示す平面概要図であり、図中、矢印にて車両の前後左右の方向を示している。

車室１内の前方には、計器盤２内に設置さられた空調ユニット（図示せず）から着座員としての乗員に向けて空調風を吹き出す吹出口３ａ、３ｂが設けられている。前席左右のシート４ａ、４ｂには、シートクッション部４０ａ、４０ｂとシートバック部４１ａ、４１ｂとに、それぞれ、面状の電気ヒータであるシートヒータ５０ａ、５０ｂおよび５１ａ、５１ｂが埋設されている。なお、以下では、シート４、シートヒータ５０、５１、シートヒータ温度センサ６０、６１において、前席左右および後席左右を区別するために、符号ａ、ｂを添えて表記する。

これらシートヒータ５０ａ、５１ａ、５０ｂ、５１ｂのそれぞれの近傍には、シートヒータ５０ａ〜５１ｂの温度を検出するシートヒータ温度センサ６０ａ、６１ａ、６０ｂ、６１ｂが配置されている。具体的には、各シートヒータの裏面（着座員と接するシート表皮とは反対側の面）の中央部付近を設置位置として、シートヒータと接するように埋設されている。

通常の使用状態では、この設置位置におけるシートヒータ温度センサ６０ａ、６１ａ、６０ｂ、６１ｂの検出温度に基づき、シートヒータの通電制御を行い、シートヒータの温度調節を行っている。

なお、後席左右のシート４ｃ、４ｄにおいても、前席と同様、シートクッション部４０ｃ、４０ｄおよびシートバック部４１ｃ、４１ｄに、それぞれシートヒータ５０ｃ、５０ｄ、５１ｃ、５１ｄおよびシートヒータ温度センサ６０ｃ、６０ｄ、６１ｃ、６１ｄが埋設されている。

図２は、シートヒータ装置１０の制御ブロック図である。シートヒータ制御部としてのシートヒータコントローラ９は、マイクロコンピュータおよびヒータ駆動回路などの周辺回路を含んで構成される周知のものである。

シートヒータコントローラ９の入力側には、シートヒータ温度センサ６０ａ〜６１ｄ、車室内温度センサ７ａ、電源電圧センサ７ｂ、シートヒータ操作パネル８が接続されている。

各シートヒータ温度センサ６０ａ〜６１ｄは、図２中では１つのブロックで示されているが、それぞれ、その検出信号をシートヒータコントローラ９に個別に出力する。

車室内温度センサ７ａは、空調制御用として車室内の空気温度を検出する既設の内気温度センサを利用することができ、その検出信号がシートヒータコントローラ９に出力される。

電源電圧センサ７ｂは、各シートヒータ５０ａ〜５１ｄの通電時の印加電圧である車載バッテリ（図示せず）の電源電圧を検出するものであり、その検出信号がシートヒータコントローラ９に出力される。

シートヒータ操作パネル８は、各シート４ａ〜４ｄの近傍に配置され、各シートヒータ５０ａ〜５１ｄの作動／非作動を切り替える電源スイッチおよび乗員の希望温度を例えば、高・中・低に切り替える温度設定スイッチを備えており、これらの操作信号がシートヒータコントローラ９に出力される。

また、シートヒータコントローラ９の出力側には、各シートヒータ５０ａ〜５１ｄが接続され、シートヒータ５０ａ〜５１ｄへの電源電圧の印加を断続（オンオフ）することにより通電量を制御して、シートヒータ５０ａ〜５１ｄの温度を調節する。

次に、本実施形態のシートヒータ装置１０の作動を説明する。シートヒータコントローラ９は、電源が投入されると、メモリに記憶された制御プログラムがスタートして、図３に示すルーチンにしたがってヒータ制御処理が一定期間ごとに繰り返し実行する。なお、図３に示すルーチンは、各シートヒータ５０ａ〜５１ｄ毎に、個別に行われる。以下では、シートヒータ５０ａおよびヒートヒータ温度センサ６０ａにおける処理として説明する。

まず、ステップＳ１００で、シートヒータ操作パネル８からの操作信号が読み込まれシートヒータ５０ａの作動がＯＮ（電源スイッチＯＮ）とされているか判定される。電源スイッチがＯＦＦの場合は、ステップＳ１８０にてシートヒータコントローラ９に内蔵されるタイマカウンタがゼロにクリアされる。

シートヒータ５０ａの電源スイッチがＯＮである場合は、ステップＳ１１０にて、シートヒータ温度センサ６０ａから読み込まれたヒータ温度が目標温度を超えたか否かが判定される。

この目標温度は、シートヒータ操作パネル８より入力された設定温度（高、中、低）に応じて、正常位置に設置されたシートヒータの温度として到達すべき目標温度として予め設定されているものである。

したがって、検出されたシートヒータ温度が目標温度に達した場合には、シートヒータ温度センサ６０ａは、正常な位置に配置されており、シートヒータ５０ａは正常に作動して目標温度に達していると判定でき、ステップＳ１７０でタイマカウンタをゼロにクリアし、さらにステップＳ１６０でシートヒータ５０ａの通電を停止（ＯＦＦ）する。

ステップＳ１１０で、検出されたシートヒータ５０ａのセンサ温度が目標温度に達していない場合は、ステップＳ１２０にてタイマカウンタを１つ加算（インクリメント）し、ステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１３０では、判定時間が車室内温度センサ７ａにより検出される内気温度と電源電圧センサ７ｂにより検出される電源電圧とに応じて算出される。具体的には、内気温度が低いほど、シートヒータ５０ａの加熱による温度上昇速度は低下することに対応して、判定時間が長くなるよう算出される。

また、電源電圧（バッテリ電圧）は、バッテリの充電状態や車両の走行状態に応じて変動するため、このバッテリ電圧をシートヒータ５０ａの電源として印加する場合、電源電圧が低くなるほど、シートヒータ５０ａの温度上昇速度は低下することになる。したがって、電源電圧センサ７ｂにより検出される電源電圧が低くなるほど、判定時間が長くなるよう算出される。

次のステップＳ１４０では、タイマカウント値が算出された判定時間に達したか否かが判定され、まだ判定時間に達していない場合には、ステップＳ１００に戻り上記処理が繰り返される。

タイマカウント値が判定時間に達した場合には、センサ温度が目標温度に達していない（Ｓ１１０）状態が判定時間経過後も継続しており、シートヒータ温度センサ６０ａが正常位置にない、すなわち設置位置ずれが生じたため温度を正確に検出できない「センサ異常」と推定される（ステップＳ１５０）。

この「センサ異常」が長く継続すると、シートヒータ温度センサ６０ａの検出温度は目標温度に達していないまま、シートヒータ５０ａへの通電が継続されて実際のシートヒータ５０ａの温度が目標温度以上の高温状態が継続されるおそれがある。したがって、ステップＳ１６０にて、直ちにシートヒータ５０ａの通電を停止（ＯＦＦ）することにより、異常高温状態（目標温度以上の高温状態）が回避される。

このステップＳ１６０の処理により、シートヒータ５０ａの電源はＯＦＦとなり、以降の処理ルーチンの繰り返しにおいては、この電源ＯＦＦ状態が維持されることとなる。

なお、ステップＳ１５０において、センサ異常が検出されたときに、シートセンサ操作パネル８において、その旨の表示、または警報を発するようにして、使用者の注意を喚起するようにしてもよい。

実施形態におけるシートヒータ装置の配置状態を示す車室内の平面概要図である。 シートヒータ装置の制御ブロック図である。 シートヒータ装置の制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

５０ａ、５１ａ、５０ｂ、５１ｂ、５０ｃ、５１ｃ、５０ｄ、５１ｄ…シートヒータ、
６０ａ、６１ａ、６０ｂ、６１ｂ、６０ｃ、６１ｃ、６０ｄ、６１ｄ…シートヒータ温度センサ、９…シートヒータコントローラ。

Claims (3)

1. 着座員が着座するシート（４）内に埋設され、通電により温度上昇するシートヒータ（５０、５１）と、
   前記シート内の前記シートヒータ近傍に組み込まれ、前記シートヒータの温度を検出するシートヒータ温度センサ（６０、６１）と、
   前記検出されるシートヒータ温度が、目標温度に達するまで前記シートヒータに通電を行うシートヒータ制御部（９）とを備え、
   前記シートヒータ制御部は、前記シートヒータ温度が、判定時間経過後に前記目標温度以下である場合には、前記シートヒータへの通電を停止することを特徴とするシートヒータ装置。
2. 前記シートが設置される室内の空気温度を検出する室内温度センサ（７ａ）を備え、
   前記シートヒータ制御部は、前記判定時間を、前記検出される室内温度が低いほど長くなるように設定することを特徴とする請求項１に記載のシートヒータ装置。
3. 前記シートヒータの通電時の印加電圧を検出する電源電圧センサ（７ｂ）を備え、
   前記シートヒータ制御部は、前記判定時間を、前記検出される電圧が低いほど長くなるように設定することを特徴とする請求項２に記載のシートヒータ装置。
   

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