JP2006273146A - 自動車用シート - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で、乗員に対してより快適な空調を実現することができる自動車用シートを提供する。
【解決手段】 ペルチェ素子等の熱電体２２を用いて空気を選択的に加熱または冷却してエア吹出口７，８に送風する空調ユニット１０の筐体１１内に、熱電体２２との熱伝達状態に応じた量の香料成分を放出する香料格納部３０を配設する。空調制御部５０で、熱電体２２の制御によりエア吹出口７，８から吹き出す空気の温度制御を行うとともに、香料格納部３０に対する熱電体２２からの熱伝達状態を制御してエア吹出口７，８から吹き出す空気の香りを制御する。これにより、簡単な構成で、乗員に対してより快適な空調を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート部の表面に開口するエア吹出口から、乗員に温風或いは冷風を供給する自動車用シートに関する。

従来より、乗員の快適性の向上等を目的として、シート部の表皮にエア吹出口を開口し、エア吹出口から乗員に対して温風或いは冷風を供給する自動車用シートが提案され実用化されている。このような空調制御は、例えば、特許文献１に開示されているように、エア吹出口に連通する連通路に、当該連通路内の空気をエア吹出口に圧送するブロワファンと、連通路内を圧送される空気を選択的に加熱或いは冷却するペルチェ素子とを設けることで実現可能である。
特開平５−２７７０２０号公報

ところで、この種の自動車用シートにおいて、乗員の快適性等をより向上するためには、エア吹出口から乗員に供給する空気の空調をより機能的に行うことが望ましい。その一方で、空調を機能的に実現すべく、上述の特許文献１に開示された技術に、別途の新たな構成を大幅に追加することは、構造の複雑化やコストの高騰等を招く要因となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、乗員に対してより快適な空調を実現することができる自動車用シートを提供することを目的とする。

本発明は、シート部の表皮に開口するエア吹出口に連通する連通路と、上記連通路内の空気を上記エア吹出口に圧送する送風手段と、上記送風手段によって上記連通路内を流通する空気を選択的に加熱または冷却可能な熱電体と、上記熱電体と熱伝達可能に配設され、当該熱電体との熱伝達状態に応じた量の香料成分を上記連通路内に放出する香料格納手段と、上記熱電体を制御して上記エア吹出口から吹き出す空気の温度制御を行うとともに、上記香料格納手段に対する上記熱電体からの熱伝達状態を制御して上記連通路内への香料成分の放出量を可変に制御する空調制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の自動車用シートによれば、簡単な構成で、乗員に対してより快適な空調を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図１は自動車用シートの概略構成図、図２は空調ユニットの要部断面図、図３は空調ユニットの要部を示す斜視図、図４は空調制御ルーチンのフローチャートである。

図１において、符号１は自動車用のシートを示す。このシート１は、乗員が着座するためのシートクッション２と、乗員の背もたれとなるシートバック３とをシート部として有し、これらシートクッション２及びシートバック３の表皮５，６には複数のエア吹出口７，８がそれぞれ開口されている。

また、シートクッション２の下部には、エア吹出口７，８への送風を行う空調ユニット１０が配設されている。この空調ユニット１０を構成する筐体１１の一端部には外気取入口１２が開口しており、筐体１１の他端部には、シートクッション２の内部でエア吹出口７に連通するダクト１５と、シートバック３の内部でエア吹出口８に連通するダクト１６とが連通されている。すなわち、本実施形態において、筐体１１は、ダクト１５，１６とともに、エア吹出口７，８に連通する連通路を構成する。

また、筐体１１の内部には、送風手段としてのブロワファン１８が配設されており、ブロワファン１８は、外気取入口１２を介して筐体１１内に空気を導入し、導入した空気をダクト１５，１６を通じてエア吹出口７，８へと圧送するようになっている。

また、図２に示すように、本実施形態において、筐体１１の内部は、ブロワファン１８の上流側が、隔壁２１によって複数の分割通路２０（図示の例では、第１〜第４の分割通路２０ａ〜２０ｄ）に区画されており、各分割通路２０には、当該各分割通路２０を流通する空気を選択的に加熱または冷却可能な熱電体２２（第１〜第４の熱電体２２ａ〜２２ｄ）がそれぞれ配設されている。

ここで、各熱電体２２は、例えば、複数のｎ型半導体とＰ型半導体とを接合した周知のペルチェ素子で構成されている。各熱電体２２の一方の面は各分割通路２０内に臨まされており、他方の面は筐体１１の外部に露呈されている。そして、熱電体２２は、後述する空調制御部５０（空調制御手段）を通じた通電制御によって、分割通路２０内に臨まされた面が放熱面或いは吸熱面として作用することで、分割通路２０内を流通する空気を選択的に加熱または冷却する。なお、図１において、符号２４は、熱電体２２の各面に固設する熱交換用のフィンを示す。

また、第１〜第３の分割通路２０ａ〜２０ｃは、第１〜第３の熱電体２２ａ〜２２ｃの下流に、隔壁２６で画成されたバイパス通路２５（第１〜第３のバイパス通路２５ａ〜２５ｃ）を有し、各バイパス通路２５の上流端には、当該バイパス通路２５を開閉するダンパ２７（第１〜第３のダンパ２７ａ〜２７ｃ）が配設されている。

さらに、各バイパス通路２５には、それぞれ所定の香料成分を格納する香料格納手段としての香料格納部３０（第１〜第３の香料格納部３０ａ〜３０ｃ）が配設されている。そして、各香料格納部３０ａ〜３０ｃは、各熱電体２２ａ〜２２ｃとの熱伝達状態に応じた量の香料成分を、筐体１１内に放出するようになっている。本実施形態において、第１の香料格納部３０ａには、所定の芳香剤成分が香料成分として格納されている。また、第２の香料格納部３０ｂには、第１の香料格納部３０ａに格納された芳香剤成分とは異なる所定の芳香剤成分が香料成分として格納されている。また、第３の香料格納部３０ｃには、消臭剤成分が香料成分として格納されている。

ここで、図２，３に示すように、各香料格納部３０は、筐体１１に装脱自在なカートリッジ３１（第１〜第３のカートリッジ３１ａ〜３１ｃ）に保持されており、これらカートリッジ３１の挿脱によって各香料格納部３０は適宜交換可能となっている。なお、各香料格納部３０は、単一のカートリッジに一体的に保持されるものであってもよい。

空調制御部５０には、例えば、空調ユニット１０の各種設定等を行うための操作入力部５５、自車走行時のふらつきを判定するふらつき判定部５６、シート１の前後位置やシートバック３の傾斜角等のシートポジションを検出するシートポジションセンサ５７、筐体１１内の温度を検出する温度センサ５８、及び、筐体１１内で所定の臭い成分を検出する臭いセンサ５９等の各種スイッチ・センサ類が接続されている。

ここで、操作入力部５５は、例えば、エア吹出口７，８から吹き出す空気の温度を所望の温度に設定するための温度設定スイッチ、後述する芳香制御の実行の可否を入力するための芳香スイッチ、芳香制御で生成する香りを所望の香りに設定するための香り設定スイッチ等（何れも図示せず）を有する。

また、ふらつき判定部５６は、例えば、車外前方の対象を異なる視点からステレオ撮像する一対のステレオカメラと、ステレオカメラで撮像した画像に対してステレオマッチング等の処理を行い自車前方の白線や先行車等を認識する周知のステレオ画像処理装置とを有する（何れも図示せず）。そして、ふらつき判定部５６では、自車の走行状態と白線との関係に基づいて自車走行レーン上での自車のふらつきを計測し、その周波数分析からドライバのよそ見や居眠り等に関係の深いふらつきを判定する。

空調制御部５０は、各種スイッチ・センサ類からの入力情報に基づいてブロワファン１８、各熱電体２２ａ〜２２ｄ、及び、各ダンパ２７ａ〜２２ｃを制御することにより、エア吹出口７，８から吹き出す空気の温度制御を行うとともに、各香料格納部３０ａ〜３０ｃに対する各熱電体２２ａ〜２２ｃからの熱伝達状態を個別に制御して筐体１１内への各香料成分の放出量を可変に制御する。

すなわち、本実施形態において、空調制御部５０は、操作入力部５５の芳香スイッチがＯＮされているとき、例えば、第１〜第４の熱電体２２ａ〜２２ｄの温度を個別に制御するとともに、第１〜第３のバイパス通路２５ａ〜２５ｃに対する第１〜第３のダンパ２７ａ〜２７ｃの開度を個別に制御し、さらに、ブロワファン１８による送風量を制御することにより、第１〜第３の香料格納部３０ａ〜３０ｃに対する第１〜第３の熱電体２２ａ〜２２ｃからの熱伝達状態を個別に制御する。これにより、各香料格納部３０ａ〜３０ｃから筐体１１内に放出される各香料成分の割合が可変制御され、所望の芳香制御や消臭制御が実現される。その際、空調制御部５０は、各熱電体２２ａ〜２２ｄが全体として空気との間で熱交換する熱量を制御することにより、エア吹出口７，８から吹き出される空気の温度を設定温度に制御する。

次に、空調制御部５０で実行される空調制御について、図４に示す空調制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは所定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、空調制御部５０は、先ず、ステップＳ１０１で、操作入力部５５の芳香スイッチがＯＮされているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０１において、芳香スイッチがＯＮされていないと判断すると、空調制御部５０は、ステップＳ１０２に進み、通常の空調制御を行った後、ルーチンを抜ける。具体的に説明すると、空調制御部５０は、各ダンパ２７ａ〜２７ｃを全閉位置まで制御することにより各熱電体２２ａ〜２２ｃから各香料格納部３０ａ〜３０ｃへの熱伝達を遮断する。そして、空調制御部５０は、例えば、操作入力部５５の温度設定スイッチを通じてユーザ入力された設定温度と温度センサ５８の検出温度とに基づき、予め設定されたマップ等を参照してブロワファン１８及び各熱電体２２ａ〜２２ｄの制御を行う。

一方、ステップＳ１０１において、芳香スイッチがＯＮされていると判断すると、空調制御部５０は、ステップＳ１０３に進み、現在、消臭判定実行タイミングであるか否かを調べる。ここで、空調制御部５０は、例えば、芳香スイッチがＯＮされた直後のタイミング、或いは、前回の消臭判定実行タイミングが判定されてから所定時間（例えば、数十分）経過後のタイミングを消臭判定実行タイミングとして判定する。

そして、ステップＳ１０３において、消臭判定実行タイミングであると判定されると、空調制御部５０は、ステップＳ１０４に進み、消臭判定を行う。具体的に説明すると、空調制御部５０は、先ず、ブロワファン１８の回転を逆転させてエア吹出口７，８側から外気取入口１２側へと空気を流通させる。そして、空調制御部５０は、この状態を所定時間保持することで、シート１の表皮５，６近傍の空気を筐体１１内に取り込んだ後、臭いセンサ５９で特定の臭い成分の検出を行う。そして、空調制御部５０は、特定の臭い成分が検出された場合に、消臭制御を実行する必要があると判定する。

一方、ステップＳ１０３において、消臭判定実行タイミングではないと判定されると、空調制御部５０は、そのまま、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０３或いはステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、空調制御部５０は、ステップＳ１０４の消臭判定結果に基づき、現在、消臭制御の必要があるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０５において、消臭制御の必要があると判定した場合、空調制御部５０は、ステップＳ１０６に進み、消臭制御を伴う空調制御を行った後、ルーチンを抜ける。具体的に説明すると、空調制御部５０は、先ず、第１，第２のダンパ２７ａ，２７ｂを全閉位置まで制御することにより、第１，第２の熱電体２２ａ，２２ｂから第１，第２の香料格納部３０ａ，３０ｂへの熱伝達を遮断する。そして、空調制御部５０は、例えば、操作入力部５５の温度スイッチを通じてユーザ入力された設定温度と温度センサ５８の検出温度とに基づき、予め設定されたマップ等を参照してブロワファン１８、各熱電体２２ａ〜２２ｄ、第３のダンパ２７ｃの制御を行う。その際、空調制御部５０は、特に、第３の熱電体２２ｃ及び第３のダンパ２７ｃの制御によって第３の香料格納部３０ｃから放出される香料成分（消臭剤成分）の量を制御するが、これら第３の熱電体２２ｃ及び第３のダンパ２７ｃの制御量に応じて、ブロワファン１８、第１，第２，第４の熱電体２２ａ，２２ｂ，２２ｄを協調制御することにより、エア吹出口７，８から吹き出される空気の温度を設定温度に維持する。

一方、ステップＳ１０５において、消臭制御の必要がないと判定した場合、空調制御部５０は、ステップＳ１０７に進み、現在、ふらつき判定部５６で自車両のふらつきが検出されているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０７において、ふらつきが検出されていると判定した場合、空調制御部５０は、ステップＳ１０８に進み、予め設定されたドライバ覚醒用の香り（例えば、比較的刺激の強い香り）を芳香制御用の香りとして設定した後、ステップＳ１１２に進む。

一方、ステップＳ１０７において、ふらつきが検出されていないと判定した場合、空調制御部５０は、ステップＳ１０９に進み、ユーザにより操作入力部５５の香り設定スイッチを通じた入力情報があるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０９において、ユーザによる香りの入力情報があると判定すると、空調制御部５０は、ステップＳ１１０に進み、ユーザ入力に応じた香りを芳香制御用の香りとして設定するとともに、設定した香りを、現在シートポジションセンサ５７で検出されているシートポジションと関連付けて記憶した後、ステップＳ１１０に進む。

一方、ステップＳ１０９において、ユーザによる香りの入力情報がないと判定すると、空調制御部５０は、ステップＳ１１１に進み、シートポジションと関連付けて記憶された香りの中から、現在のシートポジションに対応する香りを読み出し、当該香りを芳香制御用の香りとして設定した後、ステップＳ１１２に進む。なお、現在のシートポジションに関連付けた香りが記憶されていない場合には、空調制御部５０は、予め設定されている所定の香りを芳香制御用の香りと設定する。

ステップＳ１０８、ステップＳ１１０、或いは、ステップＳ１１１で芳香制御用の香りを設定してステップＳ１１２に進むと、空調制御部５０は、設定した香りの芳香制御を伴う空調制御を行った後、ルーチンを抜ける。具体的に説明すると、空調制御部５０は、先ず、第３のダンパ２７ｃを全閉位置まで制御することにより、第３の熱電体２２ｃから第３の香料格納部３０ｃへの熱伝達を遮断する。そして、空調制御部５０は、例えば、操作入力部５５の温度スイッチを通じてユーザ入力された設定温度と温度センサ５８の検出温度、設定された芳香制御用の香りに基づき、予め設定されたマップ等を参照してブロワファン１８、各熱電体２２ａ〜２２ｄ、第１，第２のダンパ２７ａ，２７ｂの制御を行う。その際、空調制御部５０は、特に、第１，第２の熱電体２２ａ，２２ｂ及び第１，第２のダンパ２７ａ，２７ｂの制御によって第１，第２の香料格納部３０ａ，３０ｂから放出される香料成分（芳香剤成分）の量を制御して所望の香りを生成するが、これら第１，第２の熱電体２２ａ，２２ｂ及び第１，第２のダンパ２７ａ，２７ｂの制御量に応じて、ブロワファン１８、第３，第４の熱電体２２ｃ，２２ｄを協調制御することにより、エア吹出口７，８から吹き出される空気の温度を設定温度に維持する。

このような実施形態によれば、ペルチェ素子等の熱電体２２を用いて空気を選択的に加熱または冷却しエア吹出口７，８に送風する空調ユニット１０の筐体１１内に、熱電体２２との熱伝達状態に応じた量の香料成分を放出する香料格納部３０を配設し、空調制御部５０で、熱電体２２の制御によりエア吹出口７，８から吹き出す空気の温度制御を行うとともに、香料格納部３０に対する熱電体２２からの熱伝達状態を制御してエア吹出口７，８から吹き出す空気の香りを制御することにより、簡単な構成で、乗員に対してより快適な空調を実現することができる。すなわち、香料格納部３０から放出される香料成分の量を、熱電体２２からの熱伝達状態に応じて制御することにより、新たな構成を大幅に追加することのない簡単な構成で、シート１に香り制御機能を追加することができる。

この場合、特に、空調ユニット１０の筐体１１内に複数の熱電体２２（例えば、第１〜第４の熱電体２２ａ〜２２ｄ）を設け、各熱電体２２ａ〜２２ｄを空調制御部５０で個別に制御することにより、温度制御と香り制御とを容易に両立させることができる。

また、互いに異なる芳香剤成分を香料成分として放出する２つの香料格納部３０（第１，第２の香料格納部３０ａ，３０ｂ）を筐体１１内に配設し、これらが放出する香料成分の量（割合）を可変制御することにより、各種バリエーションに富んだ芳香制御を実現することができる。

その際、着座する乗員に応じて適宜変更されるシートポジションに応じて各香料成分の割合を変更することにより、各乗員の好みに応じた芳香制御を自動的に実現することができる。

また、芳香制御時において、自車のふらつきを検出した際には、ドライバ覚醒用の香りに切り替えることにより、走行時の安全性を向上することができる。

また、消臭剤成分を香料成分として放出する香料格納部３０（第３の香料格納部３０ｃ）を筐体１１内に配設し、この香料格納部３０ｃから、必要に応じて消臭剤成分を放出することにより、乗員の快適性をより向上させることができる。

また、筐体１１に対して装脱自在なカートリッジ３１に香料格納部３０を保持させることにより、香料格納部３０の交換等を容易に実現することができる。

なお、上述の実施形態においては、第１〜第３の分割通路２０ａ〜２０ｃに第１〜第３のバイパス通路２５ａ〜２５ｃと、これらを開閉する第１〜第３のダンパ２７ａ〜２７ｃを設けた例を説明したが、これらを廃止することも可能である。この場合、例えば、芳香剤を分割通路内で空気の流れから適度に離間させた位置で熱交換用フィンに接して配置し、芳香したい場合のみ熱電体の加熱により芳香剤を気化させることで、分割通路内の空気に芳香成分を放出させることが可能である。

また、上述の実施形態においては、互いに異なる芳香剤成分を放出する２つの香料格納部（第１，第２の香料格納部３０ａ，３０ｂ）を筐体１１内に配設した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単一の芳香剤成分を放出する香料格納部を筐体内に設けた構成であってもよく、互いに異なる芳香剤成分を放出する３つ以上の香料格納部を筐体内に設けた構成であってもよいことは勿論である。この場合、特に、互いに異なる芳香剤成分を放出する香料格納部を３つ以上配設することにより、緻密な芳香制御を実現することが可能となる。

また、上述の実施形態においては、各香料格納部３０に加え、筐体１１内に除湿剤等を配設してもよい。

自動車用シートの概略構成図 空調ユニットの要部断面図 空調ユニットの要部を示す斜視図 空調制御ルーチンのフローチャート

符号の説明

１ … シート
２ … シートクッション（シート部）
３ … シートバック（シート部）
５ … 表皮
６ … 表皮
７ … エア吹出口
８ … エア吹出口
１０ … 空調ユニット
１１ … 筐体（連通路）
１２ … 外気取入口
１５ … ダクト（連通路）
１６ … ダクト（連通路）
１８ … ブロワファン（送風手段）
２０ … 分割通路
（２０ａ〜２０ｃ … 第１〜第４の分割通路）
２２ … 熱電体
（２２ａ〜２２ｄ … 第１〜第４の熱電体）
２５ … バイパス通路
（２５ａ〜２５ｃ … 第１〜第３のバイパス通路）
２７ … ダンパ
（２７ａ〜２７ｃ … 第１〜第３のダンパ）
３０ … 香料格納部（香料格納手段）
３０ａ … 第１の香料格納部（芳香剤成分を放出する香料格納手段）
３０ｂ … 第２の香料格納部（芳香剤成分を放出する香料格納手段）
３０ｃ … 第３の香料格納部（消臭剤成分を放出する香料格納手段）
３１ … カートリッジ
５０ … 空調制御部（空調制御手段）
５５ … 操作入力部
５６ … ふらつき判定部
５７ … シートポジションセンサ（シートポジション検出手段）
５８ … 温度センサ
５９ … 臭いセンサ
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (6)

1. シート部の表皮に開口するエア吹出口に連通する連通路と、
   上記連通路内の空気を上記エア吹出口に圧送する送風手段と、
   上記送風手段によって上記連通路内を流通する空気を選択的に加熱または冷却可能な熱電体と、
   上記熱電体と熱伝達可能に配設され、当該熱電体との熱伝達状態に応じた量の香料成分を上記連通路内に放出する香料格納手段と、
   上記熱電体を制御して上記エア吹出口から吹き出す空気の温度制御を行うとともに、上記香料格納手段に対する上記熱電体からの熱伝達状態を制御して上記連通路内への香料成分の放出量を可変に制御する空調制御手段とを備えたことを特徴とする自動車用シート。
2. 複数の上記熱電体と、
   互いに異なる上記熱電体にそれぞれ対応して熱伝達可能に配設され、対応する上記熱電体との熱伝達により上記連通路内に互いに異なる香料成分をそれぞれ放出する複数の上記香料格納手段を有し、
   上記空調制御手段は、上記各香料格納手段に対する上記各熱電体からの熱伝達状態を個別に制御して上記各香料格納手段から放出される各香料成分の割合を可変に制御することを特徴とする請求項１記載の自動車用シート。
3. 上記各香料格納手段のうちの少なくとも２つは、互いに異なる芳香剤成分を香料成分として格納していることを特徴とする請求項２記載の自動車用シート。
4. 上記各香料格納手段のうちの少なくとも１つは、消臭剤成分を香料成分として格納していることを特徴とする請求項２または請求項３記載の自動車用シート。
5. 上記シート部のシートポジションを検出するシートポジション検出手段を有し、
   上記空調制御手段は、上記シート部のシートポジションに応じて上記各香料格納手段から放出される各香料成分の割合を変更することを特徴とする請求項請求項２乃至請求項４の何れか１つに記載の自動車用シート。
6. 上記香料格納手段は、上記連通路に対して装脱自在なカートリッジに保持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１に記載の自動車用シート。

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