JP2014208515A - 輻射ヒータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータからの輻射熱を受ける際に、適切な暖房感が得られる輻射ヒータ装置を提供する。
【解決手段】輻射ヒータ装置１は、発熱部からの熱によって輻射熱を放射する基板部と、発熱部の出力を制御する出力制御手段３０と、基板部の周囲における熱負荷に応じて発熱部の出力の上限値を決定する最大出力決定手段３１とを備える。出力制御手段３０は、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えないように熱負荷に応じて発熱部の出力を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、輻射によって対象を暖める輻射ヒータ装置に関する。

特許文献１は、輻射ヒータ装置の一形態を開示している。この装置は、車両の室内において、乗員に対向し、乗員が接触可能に設けられている。

特開２０１２−５６５３１号公報

特許文献１の装置によれば、乗員が接触した場合、乗員の接触部分の温度は、周囲環境、換言すれば熱負荷により、変化しうる。このため、輻射ヒータ装置には、さらなる改良が求められている。

本発明の目的は、ヒータからの輻射熱を受ける際に、適切な暖房感が得られる輻射ヒータ装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、通電により発熱する発熱部（１１）を有し発熱部から供給される熱によって輻射熱を放射するヒータ本体（１０）と、発熱部の出力を制御する出力制御手段（３０）と、ヒータ本体の周囲における熱負荷に応じて、発熱部の出力の上限値を決定する最大出力決定手段（３１）と、を備え、
出力制御手段は、最大出力決定手段によって決定された出力の上限値を超えないように当該熱負荷に応じて発熱部の出力を制御することを特徴とする。

ヒータ本体の周囲における熱負荷は、ヒータ本体が周囲に対して与える必要のある熱量であり、必要な暖房能力に応じて変化する。この発明によれば、当該熱負荷に応じて発熱部の出力の上限値を決定するため、必要な暖房能力に応じた当該出力の上限値を決定することができる。これにより、発熱部の出力の上限値は、大きな暖房能力が必要なとき、例えば、ヒータ本体の周囲温度が低いときには高い出力値に設定され、小さな暖房能力でよいとき、例えば、ヒータ本体の周囲温度が高いときには低い出力値に設定されることになる。さらに出力制御手段は、このように決定された出力の上限値を超えないように、当該熱負荷に応じて発熱部の出力を制御するため、発熱部が熱負荷に対して不必要な出力にならない輻射ヒータ装置が得られる。したがって、ヒータ本体からの輻射熱を受ける際に、適切な暖房感が得られるとともに、人等の物体が接触する部分の温度が適温になる輻射ヒータ装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る輻射ヒータ装置と乗員との位置関係を表す図である。 第１実施形態の輻射ヒータ装置の平面図である。 第１実施形態の輻射ヒータ装置の断面図である。 第１実施形態の輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第１実施形態の輻射ヒータ装置の出力操作に関する各部を示す図である。 第１実施形態の輻射ヒータ装置に関し、熱負荷と出力制御範囲及び出力の上限値との関係を示す制御特性グラフである。 第１実施形態の輻射ヒータ装置に関し、内気温度等と出力制御範囲及び出力の上限値との関係を示す制御特性グラフである。 図６の制御特性グラフに対する第１の変形例を示す制御特性グラフである。 第１実施形態の輻射ヒータ装置に関し、熱負荷に対して、設定されうる複数段階の出力レベルと出力の上限値との関係を示す制御特性グラフである。 図９の制御特性グラフに対する第１の変形例を示す制御特性グラフである。 図７の制御特性グラフに対する第１の変形例を示す制御特性グラフである。 図７の制御特性グラフに対する第２の変形例を示す制御特性グラフである。 図７の制御特性グラフに対する第３の変形例を示す制御特性グラフである。 図７の制御特性グラフに対する第４の変形例を示す制御特性グラフである。 第１実施形態の輻射ヒータ装置に関し、内気温度等に対して、設定されうる複数段階の出力レベルと出力の上限値との関係を示す制御特性グラフである。 本発明の第２実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第２実施形態の輻射ヒータ装置に関し、プリクラ作動とヒータ運転との関係を示すタイムチャートである。 本発明の第３実施形態に関し、輻射ヒータ装置に印加する電圧制御を示すタイムチャートである。 本発明の第４実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第４実施形態の暖房装置に関し、各種のヒータ装置に係る作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第５実施形態の輻射ヒータ装置に関し、異常検出とヒータ運転との関係を示すタイムチャートである。 本発明の第６実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第６実施形態の輻射ヒータ装置に関し、内気温度等とヒータ運転時間との関係を示す制御特性グラフである。 第６実施形態の輻射ヒータ装置に関し、ヒータ出力とヒータ運転時間との関係を示す制御特性グラフである。 本発明の第７実施形態に係る輻射ヒータ装置の断面図である。 第７実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 本発明の第８実施形態に係る輻射ヒータ装置の断面図である。 第８実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 本発明の第９実施形態から第１４実施形態において、内気温度センサを備える車両用空調装置の構成を示す概要図である。 第９実施形態から第１４実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第９実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第１０実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第１１実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第１２実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第１３実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第１４実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 本発明の第１５実施形態及び第１６実施形態に係る輻射ヒータ装置と乗員との位置関係を表す図である。 第１５実施形態及び第１６実施形態に係る輻射ヒータ装置の制御に関するブロック図である。 第１５実施形態の輻射ヒータ装置について、ヒータ温度の変化を示すグラフである。 第１５実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。 第１５実施形態の輻射ヒータ装置に関し、内気温度とヒータ消費電力との関係を示す制御特性グラフである。 本発明の第１６実施形態に係る暖房装置の作動制御を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
開示発明に適用可能な輻射ヒータ装置１は、道路走行車両、船舶、航空機等の移動体の室内、土地に固定された建物の室内等に設置される。図１において、第１実施形態に係る装置１は、車室内のための暖房装置２の一部を構成している。装置１は、移動体に搭載された電池、発電機などの電源から給電されて発熱する電気的なヒータである。装置１は、薄い板状に形成されている。装置１は、電力が供給されると発熱する。装置１は、その表面と垂直な方向に位置付けられた対象物を暖めるために、主としてその表面と垂直な方向へ向けて輻射熱Ｒを放射する。

車室内には、乗員２１が着座するための座席２０が設置されている。装置１は、乗員２１の足元に輻射熱Ｒを放射するように室内に設置されている。装置１は、室内の壁面に設置される。室内の壁面は、例えば、インストルメントパネル、ドアトリム、天井等の内装部である。装置１は、想定される通常の姿勢の乗員２１に対向するように設置される。例えば、道路走行車両は、ハンドル２３を支持するためのステアリングコラム２２を有している。装置１は、ステアリングコラム２２の下面に、乗員２１に対向するように設置することができる。

図２に示すように、装置１は、ほぼ四角形の薄い板状に形成されている。装置１は、ヒータ本体を構成する基板部１０と、複数の発熱部１１と、導電部である一対の端子１２とを有する。装置１は、主として表面と垂直な方向に向けて輻射熱Ｒを放射する面状ヒータとも呼ぶことができる。

基板部１０は、優れた電気絶縁性を提供し、かつ高温に耐える樹脂材料によって作られている。基板部１０は、多層基板である。基板部１０は、表面層１０１と、裏面層１０２と、中間層１０３とを有する。表面層１０１は、輻射熱Ｒの放射方向に面している。換言すると、表面層１０１は、装置１の設置状態において、加熱対象物である乗員２１の一部に対向して配置される面である。裏面層１０２は、装置１の背面をなす。中間層１０３は、発熱部１１と端子１２とを支持する。基板部１０は、それぞれ線状である複数の発熱部１１を支持するための部材である。表面層１０１、裏面層１０２、中間層１０３は、発熱部１１、端子１２よりも熱伝導率が低い素材からなる絶縁部である。例えば、表面層１０１、裏面層１０２、中間層１０３は、ポリイミド樹脂によって作られている。

複数の発熱部１１のそれぞれは、通電によって発熱する材料によって作られている。発熱部１１は、金属材料によって作ることができる。例えば、発熱部１１は、銅、銀、錫、ステンレス、ニッケル、ニクロム等から構成することができる。複数の発熱部１１は、それぞれ、基板部１０の面に対して平行な線状または板状を呈し、基板部１０の表面に対して分散して配置されている。

各発熱部１１は、所定の間隔を設けて配置される一対の端子１２に接続されている。発熱部１１は、一対の端子１２の間で間隔を設けて配置されている。複数の発熱部１１は、一対の端子１２間を橋渡しするように一対の端子１２に対して並列に接続され、基板部１０表面のほぼ全体にわたって設けられている。複数の発熱部１１は、中間層１０３とともに、表面層１０１と裏面層１０２の間に挟まれるように設けられている。複数の発熱部１１は、基板部１０によって外部から保護されている。

各発熱部１１は、少なくとも表面層１０１に熱的に接続され、通電によって発熱する部材である。これにより、発熱部１１が発生した熱は、表面層１０１に伝達される。ひとつの発熱部１１が発生した熱は、基板部１０などの部材を経由して、表面層１０１から外部に輻射熱として放射され、対向する乗員２１に対して提供される。

発熱部１１は、所定の発熱量を得るために、所定の長さをもつように設定されている。したがって、各発熱部１１は、所定の抵抗値を有するように設定されている。また、各発熱部１１は、横方向の熱抵抗が所定値となるように寸法、形状が設定されている。これにより、複数の発熱部１１は、所定の電圧が印加されることにより所定の発熱量を発生する。複数の発熱部１１は、所定の発熱量を発生して、所定温度に上昇する。所定温度に上昇した複数の発熱部１１は、表面層１０１を所定放射温度に加熱する。そして、装置１は、乗員２１、すなわち人に対して暖かさを感じさせる輻射熱Ｒを放射することができる。

発熱部１１の出力、温度、発熱量は、ヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０により制御される。出力制御手段３０は、発熱部１１に印加する電圧値、電流値を制御することにより、発熱部１１の出力、温度、発熱量等を制御できる。したがって、出力制御手段３０は、乗員２１に対して与える輻射熱量を可変する。出力制御手段３０により装置１への通電が開始されると、装置１の表面温度は、制御する所定放射温度まで急速に上昇する。このため、冬期などにおいても、乗員２１に迅速に暖かさを与えることができる。

装置１の表面層１０１に物体が接触した場合、発熱部１１から表面層１０１に伝達している熱は、接触している物体に急速に伝達される。この結果、表面層１０１の接触している部分の温度は急速に低下する。よって、物体が接触している部分の装置１の表面温度は急速に低下する。物体が接触している部分の熱は、接触している物体に伝わり、接触している物体に拡散する。このため、接触している物体の表面温度の過剰な上昇が抑制される。

ヒータＥＣＵ３は、装置１の作動を制御する制御装置である。ヒータＥＣＵ３は、少なくとも出力制御手段３０、最大出力決定手段３１、出力設定手段３２及び記憶手段３３を備える。

最大出力決定手段３１は、図６に図示するように、装置１の周囲における熱負荷に応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定する。図６に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。最大出力決定手段３１は、当該制御特性データにしたがって、熱負荷が増加するほど増加するように出力の上限値を決定する。例えば、出力の上限値は、熱負荷と出力値とが一次式の関係をなすように設定される。また、出力の上限値は、熱負荷とヒータの温度とが一次式の関係をなすように設定される。したがって、最大出力決定手段３１は、熱負荷が低いほどヒータの出力値、温度を低く制御し、熱負荷が高いほどヒータの出力値、温度を高く制御する。

出力設定手段３２は、発熱部１１の出力レベルを設定できる。当該出力レベルは、所定の複数の段階に設定されうる。出力設定手段３２によって、いかなる出力レベルに設定されたとしても、出力制御手段３０は、最大出力決定手段３１により決定された出力の上限値を超える発熱部１１の出力に制御することはない。発熱部１１の出力レベルは、自動運転において所定のプログラムを用いた演算により決定される場合や、乗員によって出力レベル操作部が操作されることによって送られる指令信号により決定される場合がある。

出力制御手段３０は、図６に図示する所定の制御特性データにしたがって、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えないように熱負荷に応じて発熱部１１の出力を制御する。出力制御手段３０は、図６における斜線を付した領域に含まれる出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。出力制御手段３０は、バッテリ４から得られる電力を装置１に供給し、当該供給電力を制御することができる。出力制御手段３０は、当該電力制御によって、発熱部１１の出力を制御することができる。

バッテリ４は、例えば、複数個の単電池の集合体からなる組電池で構成してもよい。各単電池は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池で構成することができる。バッテリ４は、例えば、充放電可能で、車両走行用のモータ等に電力を供給する用途に用いることができる。

ヒータＥＣＵ３は、エンジンの始動及び停止を司るイグニッションスイッチのＯＮ、ＯＦＦに関係なく、車両に搭載された車載電源であるバッテリ４から直流電源が供給されて、演算処理や制御処理を行うように構成されている。ヒータＥＣＵ３には、インストルメントパネル等に一体的に設置された操作パネル上の各種操作スイッチから、各種スイッチ信号が入力されるように構成されている。

図５に示すように、各種操作スイッチは、入り切りスイッチ５０、レベル設定ダイヤル５、レベル設定スイッチ５１等である。入り切りスイッチ５０は、装置１を運転、停止するために、乗員等によってＯＮ、ＯＦＦボタンが操作される運転操作部である。乗員等によって入り切りスイッチ５０のＯＮ、ＯＦＦボタンが操作されると、装置１の運転、停止が出力制御手段３０に指令される。レベル設定ダイヤル５は、乗員等により所定の位置にダイヤル設定されることによって、発熱部１１の出力レベルを設定し、設定した出力レベルを出力設定手段３２に指令する出力レベル操作部である。レベル設定ダイヤル５では、例えば、出力レベルを「強」、「中」、「弱」の三段階に設定することができる。

レベル設定スイッチ５１は、乗員等により、レベル上げスイッチ、レベル下げスイッチが操作されることによって、発熱部１１の出力レベルを設定し、設定した出力レベルを出力設定手段３２に指令する出力レベル操作部である。レベル設定スイッチ５１では、例えば、出力レベルをインジケータ５２の点灯長さによって表示されるように多段階に設定することができる。

ヒータＥＣＵ３は、演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、及びＩ／Ｏポート（入力／出力回路）等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。各種の検出手段６からの信号は、Ｉ／Ｏポート、もしくはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力される。ＣＰＵは、最大出力決定手段３１、出力設定手段３２、出力制御手段３０等を構成する。

ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリは、ヒータＥＣＵ３の記憶手段３３を構成する。記憶手段３３は、所定の制御特性データを予め記憶している。当該制御特性データは、出力設定手段３２によって設定された発熱部１１の出力レベルに応じて熱負荷に対する発熱部１１の出力を決定するために用いられる。

ヒータ本体の周囲における熱負荷は、ヒータ本体が周囲に対して与える必要のある熱量である。装置１の周囲における熱負荷は、内気温度、外気温度、及び車室内に照射される日射量のうち少なくとも一つから算出される暖房のために必要な熱量である。熱負荷は、装置１が存在する室内に必要とされる暖房能力に応じて変化する。したがって、熱負荷が大きい場合は、必要な暖房能力が大きく、装置１の周囲温度、が比較的低い場合である。また、熱負荷が小さい場合は、必要な暖房能力が小さく、装置１の周囲温度、が比較的高い場合である。

内気温度は、装置１が配置される車室内の温度であり、装置１の周囲温度でもある。内気温度は、例えば、車両に搭載される内気温度センサによって検出することができる。外気温度は、装置１が配置される車室内の外部の温度であり、車両外部の空気温度でもある。外気温度は、例えば、車両に搭載される外気温度センサによって検出することができる。日射量は、装置１が配置される車室内に照射される日射量であり、例えば車両に搭載されるＩＲセンサによって検出することができる。したがって、図４の各種の検出手段６には、内気温度センサ、外気温度センサ、ＩＲセンサが含まれる。

このように、ヒータ本体の周囲における熱負荷は、内気温度、外気温度、及び日射量のうち少なくとも一つから算出される暖房のために必要な熱量である。このため、乗員２１が直接的に感じやすい熱負荷を発熱部１１の出力を決定するパラメータとして採用できる。したがって、装置１は、乗員２１に与える暖房感を算定する精度を高めることができる。

また、ヒータＥＣＵ３は、エアコンＥＣＵと通信可能に構成されるものであってもよい。エアコンＥＣＵは、車室内の空調を制御する制御装置である。エアコンＥＣＵは、各モードドア用のアクチュエータ、ブロワモータのモータ駆動回路、圧縮機の容量制御弁、電磁クラッチのクラッチ駆動回路等に制御信号を出力して、各種の空調機能部品を制御する。したがって、ヒータＥＣＵ３は、エアコンＥＣＵによる空調運転と連動した輻射ヒータ装置１の運転を実現できる。

最大出力決定手段３１は、図７に図示する所定の制御特性データにしたがって、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つに応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定する。図７に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。最大出力決定手段３１は、外気温度、内気温度、日射量が増加するほど低減するように出力の上限値を決定する。例えば、出力の上限値は、外気温度、内気温度、または日射量と出力値とが一次式の関係をなすように設定される。また、出力の上限値は、外気温度、内気温度、または日射量とヒータの温度とが一次式の関係をなすように設定される。したがって、最大出力決定手段３１は、外気温度、内気温度、日射量が低いほどヒータの出力値、温度を高く制御し、外気温度、内気温度、日射量が高いほどヒータの出力値、温度を低く制御する。

また、熱負荷は、外気温度、内気温度、日射量を用いて次式から算出することができる。
熱負荷＝ａ×ｆ（外気温度（℃））＋ｂ×ｇ（内気温度（℃））＋ｃ×ｈ（日射量（Ｗ／ｍ^２））
ａ、ｂ、ｃは定数であり、ｆ（ｘ）、ｇ（ｙ）、ｈ（ｚ）は、それぞれ、外気温度、内気温度、日射量を変数とする関数である。

なお、熱負荷を求める際に、変数として外気温度、内気温度及び日射量の少なくとも一つを用いる。したがって、例えば、変数として外気温度のみを用いる場合に用いる関数は、ｆ（ｘ）のみであり、変数として外気温度及び日射量を用いる場合に用いる関数は、ｆ（ｘ）、ｈ（ｚ）である。

出力制御手段３０は、図７に図示するように、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えないように外気温度、内気温度、日射量に応じて発熱部１１の出力を制御する。出力制御手段３０は、図７における斜線を付した領域に含まれる出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。

図８は、図６に示す制御特性グラフに対する第１の変形例を示している。図８に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。最大出力決定手段３１は、図８に図示する所定の制御特性データにしたがって、装置１の周囲における熱負荷に応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定する。図８に示す出力の上限値は、熱負荷が増加するにつれて、ヒータ、出力値や温度が段階的に増加するような特性である。したがって、最大出力決定手段３１は、熱負荷が低くなるにつれてヒータの出力値、温度を段階的に低下させるように制御し、熱負荷が高くなるにつれてヒータの出力値、温度を段階的に増加させるように制御してもよい。

出力制御手段３０は、図８に図示するように、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えないように熱負荷に応じて発熱部１１の出力を制御する。出力制御手段３０は、図８における斜線を付した領域に含まれる出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。

図９に図示する制御特性グラフは、熱負荷に対して、設定されうる複数段階の出力レベルと出力の上限値との関係を示している。図９に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。

出力設定手段３２が設定する出力レベルは、図９に図示する所定の制御特性データにしたがって、「強」、「中」、「弱」の三段階に設定することができる。出力設定手段３２によって、最大の出力レベルである「強」に設定された場合でも、出力制御手段３０は、最大出力決定手段３１により決定された出力の上限値を超える発熱部１１の出力に制御することはない。したがって、出力制御手段３０は、設定された出力レベルに応じて、図９に図示する「強」、「中」、「弱」の特性ラインにしたがった発熱部１１の出力に制御する。図９に図示する所定の制御特性データでは、「強」レベルは熱負荷が低くなるほどヒータの出力値、温度を低下させ、熱負荷が高くなるほどヒータの出力値、温度を段階的に増加させるように設定され、「中」及び「弱」レベルでは、熱負荷に対して一定である。

また、図１０に図示する所定の制御特性データのように、「強」、「中」及び「弱」のすべてのレベルにおいて、熱負荷が低くなるほどヒータの出力値、温度を低下させ、熱負荷が高くなるほどヒータの出力値、温度を段階的に増加させるように設定してもよい。図１０に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。この「中」及び「弱」レベルにおいては、一定値である場合と比べて、乗員２１は熱負荷の増加に対して暖房能力が上がっていると感じるので、暖房感を実感できる。これにより、「中」または「弱」レベルが一定値である場合に暖房が弱いと感じ、乗員２１が出力レベルを上げる操作回数を減らすことができる。

また、最大出力決定手段３１は、図１１に図示する所定の制御特性データにしたがって、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つに応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定してもよい。図１１に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。図１１に図示する制御特性グラフは図７に対する第１の変形例である。当該所定の制御特性データは、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つについて、ヒータの出力、温度が反比例の関係をなすようになっている。また、出力制御手段３０は、図１１における出力の上限値ライン以下である出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。

また、最大出力決定手段３１は、図１２に図示する所定の制御特性データにしたがって、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つに応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定してもよい。図１２に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。図１２に図示する制御特性グラフは図７に対する第２の変形例である。

図１２に示す出力の上限値は、外気温度等が増加するにつれて、ヒータ、出力値や温度が段階的に低下するような特性である。したがって、最大出力決定手段３１は、外気温度等が低くなるにつれてヒータの出力値、温度を段階的に増加させるように制御し、外気温度等が高くなるにつれてヒータの出力値、温度を段階的に低下させるように制御する。また、出力制御手段３０は、図１２における出力の上限値ライン以下である出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。

また、最大出力決定手段３１は、図１３に図示する所定の制御特性データにしたがって、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つに応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定してもよい。図１３に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。図１３に図示する制御特性グラフは図７に対する第３の変形例である。

図１３に示す出力の上限値は、図７と同様に、外気温度、内気温度、日射量が増加するほど低減するように決定されるが、図７と異なる点は、外気温度、内気温度、日射量が所定の値以下になると、出力の上限値が一定値とすることである。したがって、最大出力決定手段３１は、外気温度等が高くなるほどヒータの出力値、温度を低下させるように制御し、外気温度等が所定値以下になるとヒータの出力値、温度を一定値になるように制御する。また、出力制御手段３０は、図１３における出力の上限値ライン以下である出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。この制御特性によれば、外気温度、内気温度、日射量が所定の値以下になると、乗員２１の暖房感を維持しつつ、ヒータ表面温度や輻射熱が高くなり過ぎることを抑制することができる。

また、最大出力決定手段３１は、図１４に図示する所定の制御特性データにしたがって、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つに応じて、発熱部１１の出力の上限値を決定してもよい。図１４に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。図１４に図示する制御特性グラフは、図７に対する第４の変形例であり、図１３に図示する制御特性グラフに対して外気温度等が所定の値以下の場合に外気温度等が低下するほどヒータの出力値、温度を低下させるように制御する点が異なる。

また、出力制御手段３０は、図１４における出力の上限値ライン以下である出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。この制御特性によれば、外気温度、内気温度、日射量が所定の値以下になると、乗員２１の暖房感を維持しつつ、ヒータ表面温度や輻射熱が高くなり過ぎることを抑制することができる。

図１５に図示する制御特性グラフは、外気温度等に対して、設定される複数段階の出力レベルと出力の上限値との関係を示している。図１５に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。

出力設定手段３２が設定する出力レベルは、図１５に図示するように「強」、「中」、「弱」の三段階に設定することができる。出力設定手段３２によって、最大の出力レベルである「強」に設定された場合でも、出力制御手段３０は、最大出力決定手段３１により決定された出力の上限値を超える発熱部１１の出力に制御することはない。したがって、出力制御手段３０は、設定された出力レベルに応じて、図１５に図示する「強」、「中」、「弱」の特性ラインにしたがった発熱部１１の出力に制御する。図１５に図示する所定の制御特性データでは、「強」「中」及び「弱」の各レベルは外気温度等が低くなるほどヒータの出力値、温度を増加させ、外気温度等が高くなるほどヒータの出力値、温度を段階的に低下させるように設定される。

次に、第１実施形態の輻射ヒータ装置１がもたらす作用効果について説明する。輻射ヒータ装置１は、輻射熱を放射する基板部１０と、発熱部１１の出力を制御する出力制御手段３０と、基板部１０の周囲の熱負荷に応じて発熱部１１の出力の上限値を決定する最大出力決定手段３１と、を備える。出力制御手段３０は、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えないように熱負荷に応じて発熱部１１の出力を制御する。

この制御によれば、必要な暖房能力に応じて変化する熱負荷に応じて発熱部１１の出力の上限値を決定する。このため、必要な暖房能力に応じた発熱部１１の出力の上限値を決定することができる。これにより、発熱部１１の出力の上限値は、大きな暖房能力が必要なとき、例えば、内気温度、外気温度、日射量等が低いときには高い出力値に設定され、小さな暖房能力でよいとき、例えば、日射量等が高いときには低い出力値に設定されることになる。さらに出力制御手段３０は、このように決定された出力の上限値を超えないように、熱負荷に応じて発熱部１１の出力を制御する。このため、発熱部１１が熱負荷に対して不必要な出力にならない輻射ヒータ装置１を実現できる。したがって、乗員２１はヒータ装置からの輻射熱を受ける際に、適切な暖房感が得られる。さらに人等の物体が接触する部分の温度が適温になる輻射ヒータ装置が得られる。

また、輻射ヒータ装置１によれば、以下のような効果がある。内気温度（周囲温度）が低い場合、乗員２１は暖かさを感じにくくなるため、輻射ヒータ装置１によれば、発熱部１１の出力を上げることにより、室内が寒いと感じても暖房感を高めることができる。また、輻射ヒータ装置１によれば、内気温度（周囲温度）が低い場合、乗員２１の皮膚温度が低いため、発熱部１１の温度を上げることにより、人体の接触時にヒータの表面温度が下がるので、乗員２１は熱いと感じにくい。

また、内気温度（周囲温度）が高い場合、乗員２１は暖かさを感じやすくなるため、輻射ヒータ装置１によれば、発熱部１１の出力を下げることにより、シータの表面温度が低くても乗員２１は暖房感を得られる。また、輻射ヒータ装置１によれば、内気温度（周囲温度）が高い場合、乗員２１の皮膚温度も上がるため、発熱部１１の温度を下げることにより、人体の接触時にヒータの表面温度が下がるので、乗員２１は熱いと感じにくい。

また、出力制御手段３０は、出力レベルが最大レベルである場合でも、制御特性データにしたがって熱負荷に応じて決定される発熱部１１の出力を、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えないように制御する。

これによれば、装置１の出力レベルを最大に設定した場合でも、出力制御手段３０は、最大出力決定手段３１によって決定された出力の上限値を超えない発熱部１１の出力に制御する。このため、輻射熱を受ける人等は熱負荷に応じた熱すぎない暖房感を得ることができるので、適切な暖房感を提供できる輻射ヒータ装置１が得られる。

また、発熱部１１の出力レベルは、出力レベル操作部（レベル設定ダイヤル５等）の操作によって出力設定手段３２に指令される。これによれば、乗員２１は、体感温度等に応じて発熱部１１の出力レベルを設定することができる。これにより、個々の乗員２１の好みに適合する輻射ヒータ装置１が得られる。

また、輻射ヒータ装置１によれば、乗員２１が設定した発熱部１１の出力レベルに応じて熱負荷に対する発熱部１１の出力を決定するための制御特性データを記憶手段３３に予め記憶する。これによれば、複数の出力レベルまたは任意の出力レベルに応じた制御特性データを予め記憶していることにより、ヒータ温度の設定、制御を複雑な演算を経ることなく実施できる。

（第２実施形態）
第２実施形態について図１６及び図１７を参照して説明する。第２実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第２実施形態のヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、車両が衝突したことまたは衝突しそうであることを示す信号を受信した場合に発熱部１１への通電を禁止する処理を実行する。したがって、出力制御手段３０は、このような条件が成立すると、装置１の運転を停止する。

図１６に示すように、ヒータＥＣＵ３は、エアバックＥＣＵ７０、プリクラッシュＥＣＵ７１、シートベルトロックＥＣＵ７２と通信可能であり、これらのＥＣＵからの情報を車両が衝突したことまたは衝突しそうであることを認識する。また、エアバックＥＣＵ７０、プリクラッシュＥＣＵ７１、及びシートベルトロックＥＣＵ７２も、バッテリ４から供給された電力を動作電力として動作するように構成されている。

Ｇセンサ７００は、例えば車両前端部の車体フレームなどに配置されている。Ｇセンサ７００は、車両前端部が例えば先行車両や障害物等に衝突して規定値以上の加速度を検出すると、衝突検出信号をエアバックＥＣＵ７０に出力する。エアバック７０１は、例えばステアリングなどに取付けられて運転席前部に配置されている。エアバックＥＣＵ７０は、Ｇセンサ７００から衝突検出信号を入力すると、ヒータＥＣＵ３に対して、車両が衝突したことに相当する衝突検出信号を出力する。ヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、装置１への給電を停止し、装置１の運転は停止される。

エアバックＥＣＵ７０は、衝突検出信号を出力した時点から、例えば１０ミリ秒後にインフレータを点火し、エアバック７０１にガスを注入してエアバック７０１を展開させる。エアバック７０１は、展開を完了した時点から、例えば数１０ミリ秒後にガスを排出してエアバック７０１を収縮させる。運転者等は、エアバック７０１が展開されることによりエアバック７０１に拘束され、展開されたエアバック７０１が収縮されることによりエアバック７０１から開放される。

プリクラッシュＥＣＵ７１は、ミリ波レーダー７１０からのレーダー信号及びＣＭＯＳカメラ７１１からの映像信号を解析して車両が衝突する可能性の有無を判定する。プリクラッシュＥＣＵ７１は、車両が衝突する可能性があることを検出すると、プリクラッシュ信号をヒータＥＣＵ３に出力する。ヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、装置１への給電を停止し、装置１の運転は停止される。プリクラッシュ信号と装置１の停止の連動は、図１７に示すタイムチャートのように、プリクッラシュ信号が入力されたと同時にヒータへの給電を中止し、発熱部１１の出力を停止することにより達成される。

シートベルトロック機構７２０は、座席のシートベルトの引き出しをロックするものであり、車両に所定の減速度が作用したときシートベルトの引き出しをロックする動作を行う。シートベルトロックＥＣＵ７２は、シートベルトロック機構７２０の作動を制御する制御装置である。シートベルトロックＥＣＵ７２は、Ｇセンサ７００から衝突検出信号を入力すると、ヒータＥＣＵ３に対して、車両が衝突したことに相当する衝突検出信号を出力する。ヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、装置１への給電を停止し、装置１の運転は停止される。

第２実施形態の輻射ヒータ装置１によれば、出力制御手段３０は、車両が衝突したことまたは衝突しそうであることを示す信号を受信した場合は発熱部１１への通電を禁止する。これによれば、車両の衝突または衝突予測時点で、輻射ヒータ装置１の運転を停止するので、運転を継続することにより起こり得る不具合を事前に回避することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について図１８を参照して説明する。第３実施形態は、装置１に印加する電圧制御に関する実施形態である。

第３実施形態のヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、発熱部１１へ電圧印加している時間としていない時間の割合を変化させるパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により、発熱部１１への通電を制御する。

これによれば、表面層１０１に人等の物体が接触したときに、物体の接触時間に対して実際に電圧印加されている時間を小さくすることができる。つまり、物体の接触時間のうち、図１８に図示する１５Ｖの印加時間しか、通電されていないことになる。したがって、この制御によれば、発熱部１１から表面層１０１を介して物体に入る熱量を抑制し、人及び表面層１０１の接触部分の温度上昇を抑制することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について図１９及び図２０を参照して説明する。第４実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第４実施形態のヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、車両に搭載されるバッテリ４の電気残量が少ないと判断した場合は発熱部１１への通電を禁止する処理を実行する。したがって、出力制御手段３０は、このような条件が成立すると、装置１の運転を停止する。

図１９に示すように、暖房装置２は、輻射ヒータ装置１、ステアリングを温めるステアリングヒータ９０、座席のシートを温めるシートヒータ９１、及び車室内に送風する空気を温める空気加熱用ヒータ９３を備える。また、輻射ヒータ装置１、ステアリングヒータ９０、シートヒータ９１、空気加熱用ヒータ９３は、バッテリ４から供給された電力を動作電力として動作するように構成されている。ヒータＥＣＵ３には、各種ヒータに供給される電流の合計値を検出する電流センサ９２の検出信号が入力される。

ヒータＥＣＵ３は、図２０に示すフローチャートにしたがって各種ヒータの作動を制御する。ヒータＥＣＵ３は、各種ヒータが運転している状態において、まずステップＳ１０で電流センサ９２の検出値が所定の電流値を越えているか否かを判定する。当該所定の電流値は、車両が各種ヒータに対して給電できる電力を基に予め設定された値である。この所定の電流値を超える場合は、バッテリ４からの給電ができない、または難しい状況であると判定する。

ステップＳ１０でＮＯと判定すると、バッテリ４の電気残量が十分であるため、各種ヒータを停止する必要がなく、当該フローチャートを終了する。ステップＳ１０でＹＥＳと判定すると、供給する電力に対してバッテリ４の電気残量が少ないため、ステップＳ２０で空気加熱用ヒータ９３への電力供給を停止し、空気加熱用ヒータ９３の運転を停止する。

さらにステップＳ３０で電流センサ９２の検出値が所定の電流値を越えているか否かを判定し、ステップＳ３０でＮＯと判定すると、バッテリ４の電気残量が十分であるため、これ以上ヒータを停止する必要がなく、当該フローチャートを終了する。ステップＳ３０でＹＥＳと判定すると、供給する電力に対してバッテリ４の電気残量が少ないため、ステップＳ４０で輻射ヒータ装置１への電力供給を停止し、装置１の運転を停止する。

さらにステップＳ５０で電流センサ９２の検出値が所定の電流値を越えているか否かを判定し、ステップＳ５０でＮＯと判定すると、バッテリ４の電気残量が十分であるため、これ以上ヒータを停止する必要がなく、当該フローチャートを終了する。ステップＳ５０でＹＥＳと判定すると、供給する電力に対してバッテリ４の電気残量が少ないため、ステップＳ６０でステアリングヒータ９０への電力供給を停止し、ステアリングヒータ９０の運転を停止する。

さらにステップＳ７０で電流センサ９２の検出値が所定の電流値を越えているか否かを判定し、ステップＳ７０でＮＯと判定すると、バッテリ４の電気残量が十分であるため、これ以上ヒータを停止する必要がなく、当該フローチャートを終了する。ステップＳ７０でＹＥＳと判定すると、供給する電力に対してバッテリ４の電気残量が少ないため、ステップＳ８０でシートヒータ９１への電力供給を停止し、シートヒータ９１の運転を停止する。

第４実施形態の輻射ヒータ装置１によれば、出力制御手段３０は、車両に搭載されるバッテリ４の電気残量が少ないと判断した場合は発熱部１１への通電を禁止する。これによれば、給電可能な範囲で乗員２１に対して暖房感を提供できるとともに、車載のバッテリ４の給電可能電力を使い尽くしてしまうことを防止できる。特に複数の電動式ヒータを装備する場合には、バッテリ４の電気残量が少ないと判断したときに電力消費量の大きいヒータの順、所定の優先順位等に基づいて、順次、ヒータへの給電を停止することができる。これにより、車載のバッテリ４の給電可能電力を使い尽くしてしまうことを防止し、乗員２１が所定の暖房感を得られる暖房装置２を提供できる。

（第５実施形態）
第５実施形態について図２１及び図２２を参照して説明する。第５実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第５実施形態のヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、装置１の温度が正常でない状態であると判断した場合は発熱部１１への通電を停止する。

図２１に示すように、ヒータＥＣＵ３には、異常検出手段８０からの検出信号が入力されるように構成されている。異常検出手段８０は、各種の検出手段を採用することができる。例えば、異常検出手段８０としては、発熱部１１の温度、表面層１０１の温度等のヒータ温度が所定の温度上限値を超えたことを検出したり、当該ヒータ温度が急激に温度変化したことを検出したりする異常温度検出手段を採用できる。

また、車両のドアまたは窓の開閉状態を検知し、開放されていることを検出すると異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。また、車両に搭載するカメラの映像によって、車室内に傘を持ち込んだことを検出すると異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。また、車両に搭載するカメラの映像によって、表面層１０１に異物が付着、接触していることを検出すると異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。また、車両に搭載するカメラの映像によって、車室内にペット、動物、乳幼児等が存在することを検出すると異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。また、装置１が濡れている状態を検出可能なセンサによって、表面層１０１や、ヒータ温度を検出するセンサ類が濡れていることを検出すると異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。

また、装置１に給電を行ったときにヒータ温度が上昇しない場合には、異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。また、装置１に給電を行ったときにヒータ温度が目標温度から大きく乖離している状態が一定時間継続する場合には、異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。また、装置１に給電を行ったときにヒータ温度が全く検出できない場合には、異常信号を検出したと判定して、発熱部１１への通電を停止するようにしてもよい。これらの場合には、ヒータ温度を検出するためのセンサが検出位置から外れている場合、センサの検出部の故障や配線が断線している場合、温度検出回路が故障している場合が想定できる。このような場合に、装置１の運転を停止することにより、発熱部１１の適正な制御ができないことによる装置１の故障を抑制することができる。上記のような故障検出によれば、発熱部１１を複数の部品のアッシィで構成した場合に、複数の系統のうち、１部の系統の故障を検出することが可能になる。

異常検出の一例として、図２２に図示するタイムチャートは、ヒータ温度検出による異常検出と装置１の運転との関係を示す。異常検出と装置１の停止の連動は、ヒータ温度の所定の温度上限値超過や、当該ヒータ温度の急激な温度変化を検出すると同時に、ヒータＥＣＵ３は、装置１への給電を中止し発熱部１１の出力を停止することにより達成される。

第５実施形態の輻射ヒータ装置１によれば、出力制御手段３０は、装置１の温度が正常でない状態であると判断した場合は発熱部１１への通電を停止する。これによれば、意図しないヒータの挙動が生じた場合に、ヒータへの通電を停止し、装置１が運転を継続することを防止できる。

（第６実施形態）
第６実施形態について図２３〜図２４を参照して説明する。第６実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第６実施形態のヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、装置１への通電開始後、予め設定されたタイマー時間が経過すると発熱部１１への通電を停止する。また、出力制御手段３０は、装置１への通電開始後、予め設定されたタイマー時間が経過すると発熱部１１への通電を抑制、低減するように制御してもよい。

図２３に示すように、ヒータＥＣＵ３には、タイマー装置８１からの信号が入力されるように構成されている。タイマー装置８１は、装置１への通電が開始された信号をヒータＥＣＵ３から受信すると、所定のタイマー機能を始動してカウントを開始する。タイマー装置８１は、所定のタイマー時間が経過すると、その旨の信号をヒータＥＣＵ３に送信する。ヒータＥＣＵ３は、当該信号を受信すると、発熱部１１への通電を抑制または停止し、装置１の運転を終了する。

図２４に示す所定の制御特性データにしたがって、ヒータへの通電継続時間（所定のタイマー時間）は、外気温度、内気温度、及び日射量の少なくとも一つに応じて決定することができる。図２４に図示する通電継続時間の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。当該通電継続時間は、外気温度、内気温度、日射量が増加するほど低減するように決定される。例えば、当該通電継続時間と外気温度、内気温度、または日射量とは、一次式の関係をなすように設定される。

また、図２５に示すように、ヒータへの通電継続時間（所定のタイマー時間）は、ヒータの出力に応じて決定することができる。図２５に図示する通電継続時間は、ヒータの出力が増加するほど低減するように決定される。

また、所定のタイマー時間は、内気温度に応じて変化させるような制御特性データとし、当該制御特性データを記憶手段３３に予め記憶するようにしてもよい。

第６実施形態の輻射ヒータ装置１によれば、タイマー機能により、ヒータの運転時間を規制することにより、無制限に運転し続けることによる不具合を防止することができる。例えば、表面層１０１等に物体が接触し続ける状態が無制限に続くことである。

（第７実施形態）
第７実施形態について図２６及び図２７を参照して説明する。第７実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第７実施形態の装置１Ａは、発熱部として即効用発熱部１１０と定常用発熱部１１１を備える。即効用発熱部１１０と定常用発熱部１１１は、基板部１０Ａにおいて、厚さ方向に重なるように設けられている。即効用発熱部１１０及び定常用発熱部１１１には、それぞれ独立してバッテリ４から電力が供給されるようになっている。即効用発熱部１１０は、定常用発熱部１１１よりもヒータ抵抗値が小さく設定されている。したがって、即効用発熱部１１０は、同じ電圧、電流が印加された場合に、定常用発熱部１１１よりも多く発熱する。このように装置１Ａは、発熱量の異なる複数の発熱部を備えている。

第７実施形態のヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、状況に応じて、即効用発熱部１１０と定常用発熱部１１１を別々に運転、停止することができる。例えば、出力制御手段３０は、即効性のある暖房能力を確保する場合には、即効用発熱部１１０への通電を実行し、一定の暖房能力を維持する場合には、定常用発熱部１１１への通電を実行することができる。これらの通電の切換えは、乗員２１による運転操作部の操作に伴って行うようにしてもよいし、ヒータＥＣＵ３による自動運転中に行われるようにしてもよい。

（第８実施形態）
第８実施形態について図２８及び図２９を参照して説明する。第７実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第８実施形態の装置１Ｂは、乗員２１に対向する位置で表面層１０１に重ねる透過層１４と、透過層１４に対して光線を照射する投光手段としてのＬＥＤ１３と、を備える。透過層１４は、ＬＥＤ１３が発生する所定の波長の光を透過可能な材料で構成されている。したがって、ヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０は、発熱部１１への通電中にＬＥＤ１３を制御して発光させる。ＬＥＤ１３が発生する光が透過層１４に照射されると、透過層１４の全体が光ることになる。これにより、発熱部１１に通電が行われると、表面層１０１、発熱部１１が発光するため、乗員２１は装置１が運転中であって、輻射熱を発生していることを認識できる。

（第９実施形態）
第９実施形態について図３０〜図３２を参照して説明する。第９実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

装置１は、車両用空調装置２００が有する空調用の内気温度センサ６０によって検出された内気温度（車室内の空気温度）を取得し、当該取得した内気温度を用いて熱負荷を算出する。図３０に示すように、車両用空調装置２００は、空調した空気を車室内の所定の場所に開口する吹出し口へ導く空調ケース及び空調ケースに接続されたダクトを備える。車両用空調装置２００は、送風ユニット２２０と、送風ユニット２２０から送風された空気の温度調節を行う空調ユニット２１０と、を備えている。

送風ユニット２２０は、車室内空気及び車室外空気の少なくとも一方を取り入れる内外気切替え装置と、内気、外気を吸入する送風手段と、を備える。内外気切替え装置は、内外気切替えドアを備え、内外気切替えドアの位置によって、空気取入口の開閉状態を切り替え、送風装置の吸引力によって、開放された空気取入口から、外気、内気、またはこれらの両方を取り入れる。送風手段は、例えば、遠心多翼ファンからなるファンを有する。ファンは、渦巻き状のスクロールケーシング内に配置され、モータの駆動力によって回転する。ファンが回転することによって吸い込まれた空気は、空調ケース内部の空気通路を通って蒸発器２３０の熱交換部に達する。

空調ユニットは、空調ケース内に蒸発器２３０、ヒータコア２４０、エアミックスドア等を内蔵する。蒸発器２３０は、車両前後方向には薄型の形状で空調ケース内の空気通路を横断するように設置されている。したがって、蒸発器２３０の熱交換部の前面に、送風ユニット２２０からの送風空気が流入する。蒸発器２３０は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を通過空気から吸熱して、空気通路を流通する空気を冷却する冷却用熱交換器である。

蒸発器２３０の空気流れ下流側には、所定の間隔を隔ててヒータコア２４０が配置されている。ヒータコア２４０は、蒸発器２３０を通過した空気を加熱し、その内部に高温の温水（例えばエンジン冷却水）が流れる構造であり、この温水を熱源として空気を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア２４０は、その熱交換部が蒸発器２３０の下流における車両前方側半分の空間を占有するように配置され、蒸発器２３０よりも下流の通路を部分的に横断する。

蒸発器２３０とヒータコア２４０との間の通路には、図示しないエアミックスドアが設けられている。エアミックスドアは、蒸発器２３０を通過してきた空気を、ヒータコア２４０で加熱する空気とヒータコア２４０を迂回して加熱しない空気とに分けて、両者の風量割合を調整するドアである。

空調ケースの内部において、ヒータコア２４０よりも下流側には、蒸発器２３０から流れてきた冷風とヒータコア２４０で加熱された温風とが合流して混ざり合うエアミックス通路が設けられている。エアミックス通路で温調された空調空気は、車室内に開口する、デフロスタ吹出し開口部２１１、フェイス吹出し開口部２１２、フット吹出し開口部２１３へ導くことができる。

デフロスタ吹出し開口部２１１は、ダクトを介して窓ガラスに向けて開口する車室内の送風口に連通する。フェイス吹出し開口部２１２は、ダクトを介して乗員の上半身に向けて開口する車室内の送風口に連通する。フット吹出し開口部２１３は、ダクトを介して乗員の足元に向けて開口する車室内の送風口に連通する。各吹出し開口部へ通じる通路が吹出し用ドアによって開放、閉鎖されることにより、車室内へ空調風を吹き出す吹き出しモードが選択される。

エアコンＥＣＵ１００は、車両用空調装置２００の作動を制御する制御装置である。エアコンＥＣＵ１００は、マニュアル操作による指令や自動運転の設定温度に応じて、空気取入れモード、吹出しモードを制御する。エアコンＥＣＵ１００は、空気取入れモードとして、外気モード、内気モード、内外気導入モードのいずれかに設定する。またエアコンＥＣＵ１００は、吹出し用ドアの位置を制御して、吹出しモードとして、フット吹出しモード、フェイス吹出しモード、バイレベルモード、デフロスタ吹出しモード、フットデフロスタモード等に設定する。また、エアコンＥＣＵ１００は、マニュアル操作による指令や自動運転の設定温度に応じて、送風手段による送風量と、空調空気の温度とを制御する。

車両用空調装置２００は、車室内の空気温度を検出する内気温度センサ６０を備える。内気温度センサ６０が検出する温度は、エアコンＥＣＵ１００に入力されて、空調運転において空調出力を決定する際の重要なパラメータとして用いられる。内気温度センサ６０は、車両用空調装置２００が備える既設の検出手段６の一つである。

内気温度センサ６０は、空調ケースに接続されたアスピレータホース２１４の内部に設置されている。アスピレータホース２１４は、空調ケース内のエアミックス通路と車室内とを連通させる通路を形成する。アスピレータホース２１４は、車室内に開口する室内側開口部２１４２と、エアミックス通路に開口するケース側開口部２１４０とを接続する。さらに、アスピレータホース２１４は、室内側開口部２１４２とケース側開口部２１４０との間で開口する排出用開口部２１４１を有する。排出用開口部２１４１は、インストルメントパネル２４の裏の空間に開口し、室内側開口部２１４２またはケース側開口部２１４０からアスピレータホース２１４の内部に取り込まれた空気が排出される排出口として機能する。

このように、車両用空調装置２００は、車室内のインストルメントパネル２４の裏の空間に設置されている。したがって、内気温度センサ６０は、インストルメントパネル２４の裏に位置し、内気温度センサ６０に接触して通過した車室内の空気は、排出用開口部２１４１からインストルメントパネル２４の裏に排出されることになる。

車両用空調装置２００の送風手段が送風を行うと、空調ケース内の空気の一部が室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内に流入し、途中の排出用開口部２１４１から排出される。この排出用開口部２１４１からの空気排出に伴って、車室内の空気が室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内に引き込まれる。アスピレータホース２１４内に引き込まれた車室内の空気は、排出用開口部２１４１から排出されるが、その途中に設置された内気温度センサ６０に接触する。このとき、内気温度センサ６０は、車室内の空気温度（内気温度）を検出することができる。

また、送風手段からの送風が行われていない場合でも、内気温度センサ６０を車室内に近い位置に設けることにより、内気温度センサ６０が検出する温度を車室内の空気温度として採用することができる。

内気温度センサ６０が検出した内気温度の情報は、図３１に示すように、電気信号としてエアコンＥＣＵ１００に入力される。エアコンＥＣＵ１００は、内気温度センサ６０によって入力された内気温度の情報をヒータＥＣＵ３の出力制御手段３０に出力する。

ヒータＥＣＵ３は、図３２のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。本フローチャートは、車両のイグニッションスイッチやスタートスイッチがオン状態になると開始する。イグニッションスイッチやスタートスイッチがオン状態になると、エアコンＥＣＵ１００も作動可能状態になる。エアコンＥＣＵ１００が起動すると、車両用空調装置２００が自動空調運転を開始するように設定でき、内気温度センサ６０による温度検出が可能になる。

ヒータＥＣＵ３は、まずステップＳ１００で、入り切りスイッチ５０の操作によって装置１の運転指令が入力されているか否かを判定する。このステップＳ１００の判定は、運転指令が入力されるまで繰り返される。ステップＳ１００で、運転指令が入力されていると判定すると、ステップＳ１１０で、エアコンＥＣＵ１００に入力された内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。

次に、出力制御手段３０は、ステップＳ１２０で、前述の図７に図示する所定の制御特性データにしたがって、エアコンＥＣＵ１００から取得した内気温度に応じて、発熱部１１の出力の上限値を超えないように発熱部１１の出力（ヒータ出力）を決定する。すなわち、出力制御手段３０は、図７における斜線を付した領域に含まれる出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。出力制御手段３０は、内気温度が低いほどヒータの出力値、温度を高く決定し、内気温度が高いほどヒータの出力値、温度を低く決定する。

そして、ステップＳ１３０では、出力制御手段３０は、ステップＳ１２０で決定したヒータ出力値に応じて発熱部１１に印加する電圧値、電流値を制御し、発熱部１１の温度、発熱量を制御する。再びステップＳ１００に戻り、この一連の処理は繰り返し実行される。

第９実施形態によれば、ヒータ本体は車室内に設置されている。熱負荷は、車室内の空気温度である内気温度から算出される暖房のために必要な熱量である。出力制御手段３０は、車室内の空調を行う車両用空調装置２００が備える空調用の内気温度センサ６０によって検出された内気温度を取得し、当該取得した内気温度を用いて熱負荷を算出する。

これによれば、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して、熱負荷を求めることができる。第９実施形態の装置１によれば、熱負荷を求めるための部品を特別に装備することなく、適切にヒータ出力を制御することができる。

なお、車室内の空気温度を検出する内気温度センサは、装置１のヒータ本体の付近、入り切りスイッチ５０の付近、ヒータＥＣＵ３やエアコンＥＣＵ１００の付近に設置したものであってもよい。

（第１０実施形態）
第１０実施形態では、第９実施形態の他の形態であるヒータ出力制御について図３３を参照して説明する。第１０実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、処理及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１０実施形態では、第９実施形態と異なる部分のみを説明する。

ヒータＥＣＵ３は、図３３のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。ステップＳ１００で、運転指令が入力されていると判定すると、次にステップＳ１０１で、エアコンスイッチの操作によって車両用空調装置２００の運転指令が入力されているか否かを判定する。

ステップＳ１０１で車両用空調装置２００の運転指令が入力されていると判定すると、ステップＳ１１０に進み、ヒータＥＣＵ３は、内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。このとき、車両用空調装置２００が運転状態にあるため、自動空調運転を開始されていることにより、送風手段による送風が行われている。これにより、空調ケース内の空気の一部が室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内に流入し途中の排出用開口部２１４１から排出されるため、車室内の空気が室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内に引き込まれる。このとき、内気温度センサ６０は、車室内の空気温度（内気温度）を検出することができる。

ステップＳ１０１で車両用空調装置２００の運転指令が入力されてないと判定すると、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ１０２で送風手段（ブロワ）を強制的に運転する運転要求をエアコンＥＣＵ１００に対して出力する。ステップＳ１０２の処理のように、ヒータＥＣＵ３は、車両用空調装置２００に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段３４を備える。

この運転要求出力手段３４の働きにより、エアコンＥＣＵ１００によって、送風手段による送風が行われる。そして、ステップＳ１１０に進み、ヒータＥＣＵ３は、内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。以降は、前述と同様に、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０が実行されることになる。

第１０実施形態によれば、装置１は、車両用空調装置２００に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段３４を備える。運転要求出力手段３４は、発熱部１１に通電を行う運転指令が出力制御手段３０に入力されたときに、送風手段が運転していない場合には、車両用空調装置２００に対して送風手段を運転する要求を出力する。さらに送風手段が運転された後、内気温度センサ６０が内気温度を検出し、出力制御手段３０は、内気温度センサ６０によって検出された内気温度を取得する。

この制御によれば、車両用空調装置２００に対する運転要求出力手段３４からの送風運転指令により、内気温度センサ６０が内気温度を検出する前に、内気温度センサ６０には車室内の空気が接触するようになる。これにより、前述したように内気温度センサ６０は、車室内の空気温度を確実かつ正確に検出することができる。したがって、装置１は、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して、正確な熱負荷を求めることができ、乗員に対して適切な暖房感を提供することができる。

（第１１実施形態）
第１１実施形態では、第１０実施形態の他の形態であるヒータ出力制御について図３４を参照して説明する。第１１実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、処理及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１１実施形態では、第１０実施形態と異なる部分のみを説明する。

ヒータＥＣＵ３は、図３４のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。ステップＳ１０１で車両用空調装置２００が運転状態であると判定した後や、ステップＳ１０２で送風手段の運転要求を行った後に、ステップＳ１０３の処理を行う。

ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ１０３でフット吹出しモードに設定する運転要求をエアコンＥＣＵ１００に対して出力する。このステップＳ１０３の処理のように、ヒータＥＣＵ３は、車両用空調装置２００に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段３４を備える。

この運転要求出力手段３４の働きにより、エアコンＥＣＵ１００によって、フット吹出しモードが設定され、送風手段による送風に伴い、乗員の足元に向けて送風が行われる。すなわち、車室内へのフット吹出しが行われるとともに、前述のように、ケース側開口部２１４０から排出用開口部２１４１へ送風空気が排出されるので、室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内へ車室内の空気が流入するようになる。

次に、ステップＳ１１０に進み、ヒータＥＣＵ３は、内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。以降は、前述と同様に、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０が実行されることになる。

第１１実施形態によれば、運転要求出力手段３４が要求する送風手段の運転は、車両用空調装置２００による車室内への吹出しモードをフット吹出しモードに設定した状態で行われる。

この制御によれば、車両用空調装置２００に対する運転要求出力手段３４からの送風運転指令及び吹出しモード運転指令により、内気温度センサ６０が内気温度を検出する前に、内気温度センサ６０には車室内の空気が接触するようになる。これにより、前述したように内気温度センサ６０は、車室内の空気温度を確実かつ正確に検出できるとともに、内気温度の検出時にフット吹出しモードが設定される。したがって、装置１は、内気温度検出時に足元風によって乗員が送風を感じにくい状況を提供し、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して正確な熱負荷を求めることができるので、乗員に対して適切な暖房感を提供することができる。

（第１２実施形態）
第１２実施形態では、第１０実施形態の他の形態であるヒータ出力制御について図３５を参照して説明する。第１２実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、処理及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１２実施形態では、第１０実施形態と異なる部分のみを説明する。

ヒータＥＣＵ３は、図３５のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。ステップＳ１００で、運転指令が入力されていると判定すると、次にステップＳ１０１で、エアコンスイッチの操作によって車両用空調装置２００の運転指令が入力されているか否かを判定する。

ステップＳ１０１で車両用空調装置２００の運転指令が入力されてないと判定すると、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ１０２Ａで送風手段（ブロワ）を低風量で運転する運転要求をエアコンＥＣＵ１００に対して出力する。この運転要求に係る風量は、空調自動運転が設定された場合に制御される風量よりも小さい風量である。すなわち、車両用空調装置２００が同様の熱負荷のときに自動運転において設定する風量よりも小さい風量となるように設定される。ヒータＥＣＵ３からの上記運転要求を受けたエアコンＥＣＵ１００は、例えば、設定可能な風量レベルの中で最も低い風量レベルに送風手段を制御することができる。

また、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ１０２Ａで送風手段（ブロワ）を断続的に運転する運転要求をエアコンＥＣＵ１００に対して出力する。この要求される断続的な運転は、予め定めた短時間の送風運転と停止とを反復する運転である。そして、ヒータＥＣＵ３からの上記運転要求を受けたエアコンＥＣＵ１００は、送風手段を制御し、送風運転、送風停止を交互に繰り返す断続的な送風運転を行う。

このステップＳ１０２Ａの処理のように、ヒータＥＣＵ３は、車両用空調装置２００に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段３４を備える。この運転要求出力手段３４の働きにより、エアコンＥＣＵ１００によって、小風量で、または断続運転での送風が行われる。そして、ステップＳ１１０に進み、ヒータＥＣＵ３は、内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。以降は、前述と同様に、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０が実行されることになる。

第１２実施形態によれば、運転要求出力手段３４が要求する送風手段の運転は、車両用空調装置２００において空調自動運転が設定された場合の風量レベルよりも低い風量レベルで行われる。

この制御によれば、車両用空調装置２００に対する運転要求出力手段３４からの風量低減の運転指令により、内気温度センサ６０が内気温度を検出する前に、内気温度センサ６０には車室内の空気が接触するようになる。これにより、前述したように内気温度センサ６０は、車室内の空気温度を確実かつ正確に検出できるとともに、内気温度の検出時に低風量での送風が行われる。したがって、装置１は、内気温度検出時に乗員が送風を感じにくい状況を提供し、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して正確な熱負荷を求めることができるので、乗員に対して適切な暖房感を提供することができる。

また、第１２実施形態によれば、運転要求出力手段３４が要求する送風手段の運転は、送風運転と送風停止とを繰り返す断続運転である。

この制御によれば、車両用空調装置２００に対する運転要求出力手段３４からの断続運転指令により、内気温度センサ６０が内気温度を検出する前に、内気温度センサ６０には車室内の空気が接触するようになる。これにより、前述したように内気温度センサ６０は、車室内の空気温度を確実かつ正確に検出できるとともに、内気温度の検出時に所定間隔あけた不連続な送風が行われる。したがって、装置１は、内気温度検出時に乗員が送風を感じにくい状況を提供し、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して正確な熱負荷を求めることができるので、乗員に対して適切な暖房感を提供することができる。

（第１３実施形態）
第１３実施形態では、第１０実施形態の他の形態であるヒータ出力制御について図３６を参照して説明する。第１３実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、処理及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１３実施形態では、第１０実施形態と異なる部分のみを説明する。

ヒータＥＣＵ３は、図３６のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。ステップＳ１０１で車両用空調装置２００が運転状態であると判定した後や、ステップＳ１０２で送風手段の運転要求を行った後に、ステップＳ１０３Ａの処理を行う。

ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ１０３Ａでデフロスタ吹出しモードを禁止する運転要求をエアコンＥＣＵ１００に対して出力する。このステップＳ１０３Ａの処理のように、ヒータＥＣＵ３は、車両用空調装置２００に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段３４を備える。

この運転要求出力手段３４の働きにより、エアコンＥＣＵ１００によって、デフロスタ吹出しモードの禁止が設定され、送風手段による送風に伴い、窓ガラスへの送風を禁止した他の吹出しモードが行われる。すなわち、窓ガラスへの送風が行われないとともに、前述のように、ケース側開口部２１４０から排出用開口部２１４１へ送風空気が排出されるので、室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内へ車室内の空気が流入するようになる。

次に、ステップＳ１１０に進み、ヒータＥＣＵ３は、内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。以降は、前述と同様に、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０が実行されることになる。

第１３実施形態によれば、運転要求出力手段３４が要求する送風手段の運転は、車両用空調装置２００による車室内への複数の吹出しモードのうち、デフロスタ吹出しモードを禁止した他の吹出しモードによって行われる。

この制御によれば、車両用空調装置２００に対する運転要求出力手段３４からの送風運転指令及びデフロスタ吹出しモード禁止指令により、内気温度センサ６０が内気温度を検出する前に、内気温度センサ６０には車室内の空気が接触するようになる。これにより、前述したように内気温度センサ６０は、車室内の空気温度を確実かつ正確に検出できるとともに、内気温度の検出時にデフロスタ吹出しモードは行われない。したがって、装置１は、蒸発器２３０の濡れによる窓曇り発生を抑制し、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して正確な熱負荷を求めることができるため、窓曇りの可能性を低減し、かつ適切な暖房感を提供することができる。

また、この場合、乗員に、空調用冷凍サイクルの圧縮機が動作することによる違和感を与えないように、圧縮機の運転も停止することなる。したがって、車両用空調装置２００は、送風のみを行う。

（第１４実施形態）
第１４実施形態では、第１０実施形態の他の形態であるヒータ出力制御について図３７を参照して説明する。第１４実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、処理及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１４実施形態では、第１０実施形態と異なる部分のみを説明する。

ヒータＥＣＵ３は、図３７のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。ステップＳ１０１で車両用空調装置２００が運転状態であると判定した後や、ステップＳ１０２で送風手段の運転要求を行った後に、ステップＳ１０３Ｂの処理を行う。

ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ１０３Ｂですべての吹出しモードを禁止する運転要求をエアコンＥＣＵ１００に対して出力する。このステップＳ１０３Ｂの処理のように、ヒータＥＣＵ３は、車両用空調装置２００に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段３４を備える。

この運転要求出力手段３４の働きにより、エアコンＥＣＵ１００によって、すべての吹出しモードの禁止が設定され、送風手段による送風に伴い、車室内のどの吹出し開口部からも送風が行われない。すなわち、送風空気は、ケース側開口部２１４０からのみアスピレータホース２１４内に流出して排出用開口部２１４１から排出されるので、室内側開口部２１４２からアスピレータホース２１４内へ車室内の空気が流入するようになる。

次に、ステップＳ１１０に進み、ヒータＥＣＵ３は、内気温度センサ６０による内気温度の測定値をエアコンＥＣＵ１００から取得する。以降は、前述と同様に、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０が実行されることになる。

第１４実施形態によれば、運転要求出力手段３４が要求する送風手段の運転は、すべての吹出しモードを禁止して行われる。

この制御によれば、車両用空調装置２００に対する運転要求出力手段３４からの送風運転指令及び全吹出しモード禁止指令により、内気温度センサ６０が内気温度を検出する前に、内気温度センサ６０には車室内の空気が接触するようになる。これにより、前述したように内気温度センサ６０は、車室内の空気温度を確実かつ正確に検出できるとともに、内気温度の検出時に車室内への送風は行われない。したがって、装置１は、内気温度検出時に乗員が送風を感じない状況を提供し、車両の空調装置に通常装備された内気温度センサ６０を利用して正確な熱負荷を求めることができるため、乗員に対して送風による違和感がなく、かつ適切な暖房感を提供できる。さらに送風手段による送風は、アスピレータホース２１４内へのみ流出するため、送風手段による風量を小さくできるので、騒音の低減、省エネルギー化等の効果が得られる。

また、この場合、乗員に、空調用冷凍サイクルの圧縮機が動作することによる違和感を与えないように、圧縮機の運転も停止することなる。したがって、車両用空調装置２００は、アスピレータホース２１４内への送風のみを行う。

（第１５実施形態）
第１５実施形態について図３８〜図４２を参照して説明する。第１５実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

第１５実施形態の装置１におけるヒータＥＣＵ３は、車室内の空気温度（内気温度）を推定する内気温度推定手段３５を備える。出力制御手段３０は、内気温度推定手段３５によって推定された推定内気温度を用いて熱負荷を算出する。図３８に示すように、暖房装置２は、装置１の発熱部１１の温度を検出するヒータ温度センサ６１（ヒータ温度検出手段の一例）を備える。ヒータ温度センサ６１は、発熱部１１の温度を電気信号として検出し、ヒータＥＣＵ３に出力する。ヒータ温度センサ６１が検出する温度は、ヒータＥＣＵ３の内気温度推定手段３５が推定内気温度を推定するときにパラメータとして用いられる。

ヒータＥＣＵ３は、図４１のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。本フローチャートは、車両のイグニッションスイッチやスタートスイッチがオン状態になると開始する。イグニッションスイッチやスタートスイッチがオン状態になると、エアコンＥＣＵ１００も作動可能状態になる。

ヒータＥＣＵ３は、まずステップＳ２００で、入り切りスイッチ５０の操作によって装置１の運転指令が入力されているか否かを判定する。このステップＳ２００の判定は、運転指令が入力されるまで繰り返される。ステップＳ２００で、最初に運転指令が入力されていると判定すると、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２１０で、ヒータ温度センサ６１によって検出されたヒータ温度を、熱負荷を算出するために用いる内気温度として設定する。

ステップＳ２１０のように、検出されたヒータ温度を内気温度として設定するのは、図４０に示すように、装置１が起動してから間もないときは、ヒータ温度が車室内の空気温度に近い温度であると考えられるからである。すなわち、図４０のグラフに図示するように、実際のヒータ温度は、発熱部１１への通電開始とともに上昇していくが、その温度が安定するまでにある程度の時間を要するからである。

次に、出力制御手段３０は、ステップＳ２２０で、前述の図７に図示する所定の制御特性データにしたがい、先のステップＳ２１０で設定された内気温度に応じて、発熱部１１の出力の上限値を超えないように発熱部１１の出力（ヒータ出力）を決定する。すなわち、出力制御手段３０は、図７における斜線を付した領域に含まれる出力範囲で、ヒータの出力、温度を制御する。出力制御手段３０は、内気温度が低いほどヒータの出力値、温度を高く決定し、内気温度が高いほどヒータの出力値、温度を低く決定する。

そして、ステップＳ２３０では、出力制御手段３０は、ステップＳ２２０で決定したヒータ出力値に応じて発熱部１１に印加する電圧値、電流値を制御し、発熱部１１の温度、発熱量を制御する。

次のステップＳ２４０では、内気温度推定の条件が成立するか否かを判定する。内気温度推定の条件は、内気温度推定手段３５による内気温度推定を行うための予め定めた条件である。

例えば、発熱部１１への通電開始から、予め定めた通電時間が経過している場合には、ヒータＥＣＵ３は、内気温度推定の条件が成立していると判定する。この所定の通電時間は、図４０に示すヒータ温度が安定し始める時間や、予測される安定的な温度に対して所定の割合の温度に到達する時間に定めることができる。また、ヒータ温度センサ６１によって検出されるヒータ温度が予め定めた温度以上となった場合には、ヒータＥＣＵ３は、内気温度推定の条件が成立していると判定してもよい。

ステップＳ２４０で、内気温度推定の条件が成立していないと判定すると、ステップＳ２１０に戻り、再びヒータ温度センサ６１によって検出されたヒータ温度を、熱負荷算出のための内気温度として設定し、前述のステップＳ２２０、Ｓ２３０を実行する。

ステップＳ２４０で、内気温度推定の条件が成立していると判定すると、次にステップＳ２５０に進む。ステップＳ２５０では、現時点のヒータ温度のレベルと現時点のヒータの消費電力とを求める。ヒータ温度のレベルは、例えば、図４２に示す制御特性データとして、低温度レベルと高温度レベルとの二段階に予め分類して記憶されているものとする。図４２に図示する所定の制御特性データは、記憶手段３３に予め記憶されている。したがって、記憶手段３３は、内気温度推定のための特性データ記憶手段として機能する。低温度レベルの制御特性データは、図４２に示すように、ヒータ温度が低温度に分類される場合の、内気温度とヒータ本体の消費電力との関係式を規定するデータである。高温度レベルの制御特性データは、図４２に示すように、ヒータ温度が高温度に分類される場合の、内気温度とヒータ本体の消費電力との関係式を規定するデータである。

さらにステップ２６０では、内気温度推定手段３５は、ステップ２５０で求めたヒータ本体の消費電力と図４２の制御特性データとを用いて、推定内気温度を求める。このようにして求めた内気温度の推定値は、ステップＳ２２０に戻って、ステップＳ２２０でのヒータ出力の決定に用いられる。そして、出力制御手段３０は、ステップＳ２３０で、ステップＳ２２０で決定したヒータ出力値に応じて発熱部１１に印加する電圧値、電流値を制御するので、発熱部１１の温度、発熱量が推定内気温度に応じて制御されることになる。

第１５実施形態によれば、装置１はヒータ本体が設置される室内における内気温度を推定する内気温度推定手段３５を備える。熱負荷は、内気温度推定手段３５が推定した推定内気温度から算出される暖房のために必要な熱量である。さらに装置１は、ヒータ本体の温度に関連するヒータ本体の消費電力と内気温度との関係を規定した特性データをあらかじめ記憶する記憶手段３３（特性データ記憶手段）を備える。内気温度推定手段３５は、特性データと現時点のヒータ本体の消費電力とを用いて、推定内気温度を求める。

この制御によれば、熱負荷の算出の際に用いる内気温度を推定するため、空調装置が備える内気温度センサや新設の内気温度センサの検出値を必要としない装置１を提供できる。したがって、エアコンＥＣＵと連携しないシステムや簡素化したシステムを提供できる。また、車室内の空気温度を検出しない車両においても出力制御が可能な装置１を提供できる。

また、装置１は、ヒータ本体の温度を検出するヒータ温度検出手段を備える。内気温度推定手段３５は、ヒータ本体への通電初期には、ヒータ温度検出手段によって検出されたヒータ本体の温度を、熱負荷算出のために用いる推定内気温度として採用する。この制御によれば、ヒータ本体への通電初期は、ヒータの温度があまり高温でないため、当該ヒータの温度を推定内気温度として用いることで、簡素化した内気温度の推定ロジックを提供できる。

（第１６実施形態）
第１６実施形態では、第１５実施形態の他の形態であるヒータ出力制御について図４３を参照して説明する。第１６実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、処理及び特に説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。以下、第１６実施形態では、第１５実施形態と異なる部分のみを説明する。

ヒータＥＣＵ３は、図４３のフローチャートにしたがったヒータ出力制御を実行する。ステップＳ２００で、運転指令が入力されていると判定すると、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２０１で、前回の運転が終了してから予め定めた時間が経過しているか否かを判定する。この所定時間は、装置１の実機による実験データ、ヒータの特性等から、定められた時間である。ヒータの温度は、通電終了から時間が経過するにしたがい低下していく。当該所定時間は、ヒータの温度の低下特性に基づいて決定される時間であり、ヒータの温度を内気温度（車室内の空気温度）と推定できる時間に設定される。すなわち、当該所定時間は、このように推定しても、熱負荷の算出結果に影響を及ぼさないと判断できる時間に設定される。

ステップＳ２０１で、前回の運転が終了してから当該所定時間が経過していると判定すると、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２１０で、ヒータ温度センサ６１によって検出されたヒータ温度を、熱負荷を算出するために用いる内気温度として設定する。そして、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２１０で設定した内気温度を用いて、前述のステップＳ２２０、Ｓ２３０を実行する。ステップＳ２１０のように、検出されたヒータ温度を内気温度として設定するのは、前回の運転が終了してから十分に時間が経過して、ヒータ温度が内気温度と同等レベルまで低下していると判断できるからである。

一方、ステップＳ２０１で、前回の運転が終了してから当該所定時間が経過していないと判定すると、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２０２で、前回の運転終了前に推定した推定内気温度を、熱負荷を算出するために用いる内気温度として設定する。そして、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２０２で設定した内気温度を用いて、前述のステップＳ２２０、Ｓ２３０を実行する。ステップＳ２０２のように、前回の推定内気温度を内気温度として設定するのは、ヒータの温度が内気温度よりも高い状態であり、十分に低下していないと判断できるからである。

ヒータＥＣＵ３は、さらに前述のステップＳ２４０、Ｓ２５０、Ｓ２６０を実行し、次にステップＳ２７０で、入り切りスイッチ５０の操作によって装置１の運転指令が入力されているか否かを判定する。ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２７０で運転指令が入力されていると判定すると、再びステップＳ２２０に戻り、前述の各ステップの処理を実行する。

ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２７０で運転指令が入力されていないと判定すると、装置１の運転が終了したため、最後にステップ２６０で推定した推定内気温度を記憶手段３３に記憶する処理を実行する（ステップＳ２８０）。これにより、装置１の運転が終了し、ヒータＥＣＵ３は、ステップＳ２００に戻り、入り切りスイッチ５０の操作によって装置１の運転指令が入力されるまで運転開始を待機することになる。記憶手段３３は、前回のヒータ本体への通電を終了する前の最後に推定した推定内気温度を記憶する推定温度記憶手段として機能する。

第１６実施形態によれば、内気温度推定手段３５は、前回のヒータ本体への通電が終了してから所定時間経過している場合には、ヒータ温度検出手段によって検出されたヒータ本体の温度を、熱負荷の算出に用いる推定内気温度として採用する。

この制御によれば、前回の運転から十分な時間が経過している場合には、ヒータの温度が冷えているため、検出したヒータ本体の温度を推定内気温度として用いることで、簡素化した内気温度の推定ロジックを提供できる。

また、装置１は、前回のヒータ本体への通電を終了する前の最後に推定した推定内気温度を記憶する推定温度記憶手段（記憶手段３３）を備える。内気温度推定手段３５は、前回のヒータ本体への通電が終了してから所定時間が経過する前に、ヒータ本体への通電が開始される場合には、推定温度記憶手段に記憶されている最後に推定した推定内気温度を、熱負荷の算出に用いる推定内気温度として採用する。

この制御によれば、前回推定した推定内気温度を記憶しておくことにより、ヒータ本体への通電を終了してからヒータ本体が十分に冷えるまでは、次回の運転立ち上げ時に記憶済みの推定内気温度を有効活用できる。これにより、的確な内気温度の推定を実施することができるため、正確な熱負荷を求めることができ、適切な暖房感を提供することができる。

（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

上記実施形態において、ヒータＥＣＵ３は、エアコンＥＣＵと通信可能に構成されて、エアコンＥＣＵとは別体の制御装置である。例えば、ヒータＥＣＵ３は、エアコンＥＣＵと一体である共通の制御装置であってもよい。

上記実施形態において、ヒータの設定温度レベル、設定出力レベルは、「強」、「中」、「弱」の３段階としたが、さらに多くの段階で設定可能としてもよいし、段階的でなく線形的に変化する出力レベルに設定可能に構成してもよい。

上記第２実施形態において、ヒータＥＣＵ３は、車両が衝突したことまたは衝突しそうであることを認識する手段として、Ｇセンサ７００等から直接情報を受信するように構成してもよい。

上記第８実施形態に係る透過層１４及びＬＥＤ１３は、熱による励起によって発光する物質を表面層１０１、発熱部１１に混ぜることによって代用してもよい。これにより、発熱部１１に通電が行われると、表面層１０１、発熱部１１が発光し、乗員２１が運転状態であることを認識できる。

１…輻射ヒータ装置
１０…基板部（ヒータ本体）
１１…発熱部
３０…出力制御手段
３１…最大出力決定手段
３２…出力設定手段
３３…記憶手段

Claims (21)

1. 通電により発熱する発熱部（１１）を有し前記発熱部から供給される熱によって輻射熱を放射するヒータ本体（１０）と、
   前記発熱部の出力を制御する出力制御手段（３０）と、
   前記ヒータ本体の周囲における熱負荷に応じて、前記発熱部の出力の上限値を決定する最大出力決定手段（３１）と、
   を備え、
   前記出力制御手段は、前記最大出力決定手段によって決定された前記出力の上限値を超えないように前記熱負荷に応じて前記発熱部の出力を制御することを特徴とする輻射ヒータ装置。
2. 前記発熱部の出力レベルを設定する出力設定手段（３２）と、
   前記出力設定手段によって設定された前記発熱部の出力レベルに応じて前記熱負荷に対する前記発熱部の出力を決定するために用いる制御特性データを予め記憶する記憶手段（３３）と、を備え、
   前記出力制御手段は、前記出力設定手段によって設定された出力レベルが最大レベルである場合でも、前記制御特性データにしたがって前記熱負荷に応じて決定される前記発熱部の出力を、前記最大出力決定手段によって決定された前記出力の上限値を超えないように制御することを特徴とする請求項１に記載の輻射ヒータ装置。
3. 操作されることにより前記発熱部の出力レベルを前記出力設定手段に指令する出力レベル操作部（５，５１）を備えることを特徴とする請求項２に記載の輻射ヒータ装置。
4. 前記発熱部の出力レベルを設定する出力設定手段（３２）と、
   操作されることにより前記発熱部の出力レベルを前記出力設定手段に指令する出力レベル操作部（５，５１）と、
   前記出力設定手段によって設定された前記発熱部の出力レベルに応じて前記熱負荷に対する前記発熱部の出力を決定するために用いる制御特性データを予め記憶する記憶手段（３３）と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の輻射ヒータ装置。
5. 前記熱負荷は、前記ヒータ本体が設置される室内における内気温度、前記室内の外部における外気温度、及び前記室内に照射される日射量のうち少なくとも一つから算出される暖房のために必要な熱量であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
6. 前記ヒータ本体は車両に設置されており、
   前記出力制御手段は、前記車両が衝突したことまたは衝突しそうであることを示す信号を受信した場合は前記発熱部への通電を禁止することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
7. 前記出力制御手段は、前記発熱部へ電圧印加している時間としていない時間の割合を変化させるパルス幅変調制御により、前記発熱部への通電を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
8. 前記ヒータ本体は車両に設置されており、
   前記出力制御手段は、前記車両に搭載されるバッテリの電気残量が少ないと判断した場合は前記発熱部への通電を禁止することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
9. 前記出力制御手段は、前記ヒータ本体の温度が正常でない状態であると判断した場合は前記発熱部への通電を停止することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
10. 前記出力制御手段は、前記ヒータ本体の通電開始後、予め設定されたタイマー時間が経過すると前記発熱部への通電を抑制する、または停止することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
11. 前記ヒータ本体は車室内に設置されており、
    前記熱負荷は、前記車室内の空気温度である前記内気温度から算出される暖房のために必要な熱量であり、
    前記出力制御手段は、前記車室内の空調を行う車両用空調装置（２００）が備える空調用の内気温度センサ（６０）によって検出された内気温度を取得し、当該取得した内気温度を用いて前記熱負荷を算出することを特徴とする請求項５に記載の輻射ヒータ装置。
12. 前記車両用空調装置に対して所定の運転要求を出力する運転要求出力手段（３４）を備え、
    前記発熱部に通電を行う運転指令が前記出力制御手段に入力されたときに、前記車両用空調装置の送風手段（２２０）が運転していない場合には、前記運転要求出力手段は、前記車両用空調装置に対して前記送風手段を運転する要求を出力し、前記送風手段が運転された後、前記内気温度センサによって内気温度が検出され、前記出力制御手段は、前記内気温度センサによって検出された内気温度を取得することを特徴とする請求項１１に記載の輻射ヒータ装置。
13. 前記運転要求出力手段が要求する前記送風手段の運転は、前記車両用空調装置による前記車室内への吹出しモードをフット吹出しモードに設定した状態で行われることを特徴とする請求項１２に記載の輻射ヒータ装置。
14. 前記運転要求出力手段が要求する前記送風手段の運転は、空調自動運転が設定された場合の風量レベルよりも低い風量レベルで行われることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の輻射ヒータ装置。
15. 前記運転要求出力手段が要求する前記送風手段の運転は、送風運転と送風停止とを繰り返す断続運転であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の輻射ヒータ装置。
16. 前記運転要求出力手段が要求する前記送風手段の運転は、前記車両用空調装置による前記車室内への複数の吹出しモードのうち、デフロスタ吹出しモードを禁止して行われることを特徴とする請求項１２ないし請求項１５のいずれか一項に記載の輻射ヒータ装置。
17. 前記運転要求出力手段が要求する前記送風手段の運転は、前記車両用空調装置による前記車室内への吹出しモードのすべてを禁止して行われることを特徴とする請求項１２に記載の輻射ヒータ装置。
18. 前記内気温度を推定する内気温度推定手段（３５）を備え、
    前記熱負荷は、前記内気温度推定手段が推定した推定内気温度から算出される暖房のために必要な熱量であり、
    さらに、前記ヒータ本体の温度に関連する前記ヒータ本体の消費電力と前記内気温度との関係を規定した特性データをあらかじめ記憶する特性データ記憶手段（３３）を備え、
    前記内気温度推定手段は、前記特性データと現時点の前記消費電力とを用いて、前記推定内気温度を求めることを特徴とする請求項５に記載の輻射ヒータ装置。
19. 前記ヒータ本体の温度を検出するヒータ温度検出手段（６１）を備え、
    前記内気温度推定手段は、前記ヒータ本体への通電初期には、前記ヒータ温度検出手段によって検出された前記ヒータ本体の温度を、前記熱負荷の算出に用いる前記推定内気温度として採用することを特徴とする請求項１８に記載の輻射ヒータ装置。
20. 前記ヒータ本体の温度を検出するヒータ温度検出手段（６１）を備え、
    前記内気温度推定手段は、前回の前記ヒータ本体への通電が終了してから所定時間経過している場合には、前記ヒータ温度検出手段によって検出された前記ヒータ本体の温度を、前記熱負荷の算出に用いる前記推定内気温度として採用することを特徴とする請求項１８に記載の輻射ヒータ装置。
21. 前回の前記ヒータ本体への通電を終了する前の最後に推定した前記推定内気温度を記憶する推定温度記憶手段（３３）を備え、
    前記内気温度推定手段は、前回の前記ヒータ本体への通電が終了してから所定時間が経過する前に、前記ヒータ本体への通電が開始される場合には、前記推定温度記憶手段に記憶されている前記最後に推定した前記推定内気温度を、前記熱負荷の算出に用いる前記推定内気温度として採用することを特徴とする請求項１８に記載の輻射ヒータ装置。

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