JP2019094011A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】複数のヒータを備えた乗物用シートにおいて、サーモスタットの数を減らしてコストの低下を図ることを目的とする。【解決手段】乗物用シートは、シートクッションおよびシートバックのうち第１の領域を加熱する第１ヒータ１０と、シートクッションおよびシートバックのうち第１の領域とは異なる第２の領域を加熱する第２ヒータ２０と、通電を遮断するサーモスタット４５を備える。第１ヒータ１０と第２ヒータ２０は、それぞれ独立して制御可能に構成され、サーモスタット４５は、第１ヒータ１０および第２ヒータ２０に対して、グラウンド側に接続されている。【選択図】図４

Description

本発明は、座面を加熱可能なヒータを備える乗物用シートに関する。

従来、ヒータと、ヒータを制御する制御装置とを備えた乗物用シートが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１７−１５７２７９号公報

ところで、ヒータを備える乗物用シートにおいては、ヒータに過剰な電流が流れないように、ヒータへの通電を機械的に遮断するサーモスタットをヒータに接続させることが望まれている。しかしながら、乗物用シートに複数のヒータを設けた場合には、各ヒータに個別にサーモスタットを設けなければならず、コストが高くなるという問題が生じる。

そこで、本発明は、複数のヒータを備えた乗物用シートにおいて、サーモスタットの数を減らしてコストの低下を図ることを目的とする。

前記した課題を解決する本発明は、シートクッションとシートバックとを備えた乗物用シートであって、前記シートクッションおよび前記シートバックのうち第１の領域を加熱する第１ヒータと、前記シートクッションおよび前記シートバックのうち前記第１の領域とは異なる第２の領域を加熱する第２ヒータと、通電を遮断するサーモスタットと、を備える。
前記第１ヒータと前記第２ヒータは、それぞれ独立して制御可能に構成され、前記サーモスタットは、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータに対して、グラウンド側に接続されている。

これによれば、複数のヒータに対してサーモスタットを１つ設けるだけで済むので、コストの低下を図ることができる。

また、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータと前記サーモスタットとの接続部分は、シート状の支持体に挟まれていてもよい。

これによれば、各ヒータとサーモスタットとの接続部分がグラウンドに短絡するのを抑えることができる。

また、前記乗物用シートは、前記第１ヒータの温度を検出するサーミスタを備えていてもよい。

また、前記乗物用シートは、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータへの通電を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記サーミスタで検知した信号に基づいて、前記第１ヒータまたは前記第２ヒータへの通電を停止するように構成されていてもよい。

これによれば、第１ヒータに過剰な電流が流れそうになった場合には、サーモスタットを作動させることなく、サーミスタで検知した信号に基づいて制御装置によって通電を停止することができる。

また、前記シートクッションと前記シートバックは、互いに接触する接触部を有し、前記サーモスタットが、前記接触部の前後方向の中心位置と重なるように配置されていてもよい。

これによれば、グラウンド側に配置されたサーモスタットを、シートクッションとシートバックで挟んで保護することができる。

また、前記シートクッションと前記シートバックは、互いに接触する接触部を有し、前記接触部に前記サーモスタットの前後方向の中心位置が重なるように、前記サーモスタットが配置されていてもよい。

これによれば、グラウンド側に配置されたサーモスタットを、シートクッションとシートバックで挟んで保護することができる。

また、前記乗物用シートは、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータへの通電を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、単位時間当たりの通電期間を設定することによって、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータへ供給する電流を制御するＰＷＭ制御を実行可能であり、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータに通電する際に、前記ＰＷＭ制御において、前記単位時間内における前記第１ヒータへの通電期間である第１通電期間と、前記単位時間内における前記第２ヒータへの通電期間である第２通電期間をずらしてもよい。

この構成によれば、第１ヒータの通電期間である第１通電期間と第２ヒータの通電期間である第２通電期間をずらすので、ピーク電力を抑えることができる。また、ＰＷＭ制御の単位時間内において第１通電期間と第２通電期間をずらすので、細かな制御を行うことができ、各領域を効率良く加熱することができる。

また、前記シートクッションおよび前記シートバックの少なくとも一方は、左右方向の中央に位置する座面部と、当該座面部の左右両側に配置され、乗員の側部を支持するために乗員側に張り出した張り出し部と、を有し、前記第１の領域は、前記座面部であり、前記第２の領域は、前記張り出し部であってもよい。

これによれば、座面部および張り出し部を効率良く加熱することができる。

また、前記乗物用シートは、前記座面部の温度を検知する温度センサを備え、前記制御装置は、乗物用シートの加熱の指示を受けたときに、前記第１ヒータのみに電流を供給する座面部加熱処理を実行し、前記座面部加熱処理の後に、前記第１通電期間と前記第２通電期間の和が前記単位時間となるように前記第１通電期間および前記第２通電期間を設定する張り出し部加熱処理を実行し、前記張り出し部加熱処理の後に、前記温度センサから取得した検知温度に基づいて、前記第１通電期間と前記第２通電期間を設定するフィードバック処理を実行し、前記張り出し部加熱処理において、前記第１通電期間と前記第２通電期間の一方を他方よりも長い時間に設定してもよい。

これによれば、張り出し部加熱処理において、第１通電期間と第２通電期間の和が単位時間となるように第１通電期間および第２通電期間を設定するので、単位時間を無駄なく加熱に使用することができる。

また、前記制御装置は、前記張り出し部加熱処理において、前記第２通電期間を前記第１通電期間よりも長い時間に設定してもよい。

これによれば、座面部加熱処理によって座面部を優先して加熱した後の張り出し部加熱処理において、張り出し部を優先して加熱することができる。

また、前記制御装置は、前記張り出し部加熱処理において、前記第１通電期間を前記第２通電期間よりも長い時間に設定してもよい。

これによれば、座面部加熱処理によって座面部を優先して加熱した後の張り出し部加熱処理において、例えば座面部の温度が所定の温度より低い場合は、座面部を再度優先して加熱することができる。

また、前記制御装置は、前記座面部加熱処理において、前記指示を受けてから前記検知温度が所定温度になるまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて前記張り出し部加熱処理を実行する時間を設定してもよい。

これによれば、張り出し部加熱処理を実行する時間を、適切な時間に設定することができる。

本発明によれば、複数のヒータに対してサーモスタットを１つ設けるだけで済むので、コストの低下を図ることができる。

また、各ヒータとサーモスタットとの接続部分をシート状の支持体で挟むことで、各ヒータとサーモスタットとの接続部分がグラウンドに短絡するのを抑えることができる。

また、各ヒータにサーミスタを接続することで、各ヒータに過剰な電流が流れそうになった場合には、サーモスタットを作動させることなく、各サーミスタで検知した信号に基づいて制御装置によって通電を停止することができる。

また、サーモスタットを、シートクッションとシートバックとの接触部の前後方向の中心位置と重なるように配置することで、グラウンド側に配置されたサーモスタットをシートクッションとシートバックで挟んで保護することができる。

また、シートクッションとシートバックとの接触部にサーモスタットの前後方向の中心位置が重なるように、サーモスタットを配置することで、グラウンド側に配置されたサーモスタットをシートクッションとシートバックで挟んで保護することができる。

また、ＰＷＭ制御の単位時間内において第１通電期間と第２通電期間をずらすので、ピーク電力を抑えることができるとともに、各領域を効率良く加熱することができる。

また、第１の領域を座面部とし、第２の領域を張り出し部とすることで、座面部および張り出し部を効率良く加熱することができる。

また、張り出し部加熱処理において、第１通電期間と第２通電期間の和が単位時間となるように第１通電期間および第２通電期間を設定することで、単位時間を無駄なく加熱用の時間に使用することができる。

また、張り出し部加熱処理において第２通電期間を第１通電期間よりも長い時間に設定することで、座面部加熱処理によって座面部を優先して加熱した後の張り出し部加熱処理において、張り出し部を優先して加熱することができる。

また、張り出し部加熱処理において第１通電期間を第２通電期間よりも長い時間に設定することで、座面部加熱処理によって座面部を優先して加熱した後の張り出し部加熱処理において、例えば座面部の温度が所定の温度より低い場合は、座面部を再度優先して加熱することができる。

また、指示を受けてから検知温度が所定温度になるまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて張り出し部加熱処理を実行する時間を設定することで、張り出し部加熱処理を実行する時間を適切な時間に設定することができる。

本発明に係る乗物用シートの一実施形態を示す車両用シートの斜視図である。 車両用シートを左右方向から見た側面図（ａ）と、面状発熱体の構成を示す平面図（ｂ）である。 サーモスタットと接触部の関係を示す図（ａ）と、サーモスタットと接触部の関係の変形例を示す図（ｂ）である。 面状発熱体の構成と制御装置等との関係を示す回路図である。 制御装置での各処理における電力の状態を示すタイムチャート（ａ）〜（ｃ）である。 制御装置の処理を示すフローチャートである。 制御装置での加熱処理中における座面部と張り出し部の温度変化の一例を示すタイムチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る乗物用シートの一実施形態について説明する。一実施形態の乗物用シートは、例えば図１に示すように、自動車に搭載される車両用シートＳとして構成されている。この車両用シートＳは、ウレタンフォームなどのクッション材からなるパッド材が合成皮革や布地などの表皮材で覆われたシートクッションＳ１、シートバックＳ２およびヘッドレストＳ３を備えている。

シートクッションＳ１は、左右中央に配置された、乗員の臀部および太ももを下から接触して支える座面部Ｓ１１と、座面部Ｓ１１の左右両方の外側に配置され、乗員の太ももおよび臀部の側部を支持するために乗員側に張り出した張り出し部Ｓ１２を有する。
また、シートバックＳ２も同様に、左右中央に配置された、乗員の背中に接触して背中を後から支える座面部Ｓ２１と、座面部Ｓ２１の左右両方の外側に配置され、乗員の上体の側部を支持するために乗員側に張り出した張り出し部Ｓ２２を有する。

シートクッションＳ１の座面部Ｓ１１と、シートバックＳ２の座面部Ｓ２１には、表皮の内側に、それぞれ、第１ヒータ１０として、センターヒータ１１，１２が配置されている。また、シートクッションＳ１の張り出し部Ｓ１２と、シートバックＳ２の張り出し部Ｓ２２には、表皮の内側に、それぞれ、第２ヒータ２０として、サイドヒータ２１，２２が配置されている。すなわち、第１ヒータ１０に加熱される部位は、座面部Ｓ１１，Ｓ２１であり、第２ヒータ２０に加熱される部位は、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２である。つまり、座面部Ｓ１１，Ｓ２１は、第１の領域に相当し、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２は、第１の領域とは異なる第２の領域に相当する。

シートクッションＳ１の座面部Ｓ１１には、表皮の内側で、第１ヒータ１０に対応する部分に、座面部Ｓ１１の温度を検知する温度センサ３０が内蔵されている。温度センサ３０は、乗員の体温の影響を受けない位置に配置されている。例えば、温度センサ３０は、シートバックＳ２の下部や、シートクッションＳ１の後部に配置することができる。なお、温度センサ３０が検知した温度と、座面部Ｓ１１の乗員が接触する部分の温度との間には略一定の相関がある。制御装置１００は、温度センサ３０が検知した温度そのものを検知温度として用いて制御を行ってもよいし、上述の相関に基づいて乗員が接触する部分の温度を推定し、この推定した温度を検知温度Ｔとして制御を行ってもよい。

車両用シートＳには、適宜な位置に、制御装置１００が配置されている。前記した温度センサ３０は、検知温度Ｔの信号を制御装置１００に出力するように制御装置１００に接続されている。また、第１ヒータ１０および第２ヒータ２０は、制御装置１００に接続されている。そして、制御装置１００は、車両に搭載されたバッテリにより駆動される電源装置９０から電力が供給され、この電力を、温度センサ３０から取得した検知温度Ｔに基づいて、第１ヒータ１０および第２ヒータ２０の出力を制御するように構成されている。電源装置９０は、車両用シートＳの第１ヒータ１０および第２ヒータ２０のためには、所定の上限出力の範囲内で電力を供給するように構成され、本実施形態では、第１ヒータ１０に対する電力の上限値Ｐ１を、第２ヒータ２０に対する電力の上限値Ｐ２よりも大きくしている。例えば、上限値Ｐ１は８０Ｗ、上限値Ｐ２は６０Ｗとすることができる。

なお、各ヒータ１０，２０の電力の上限値は、大小関係や具体的な数値など、任意に設定することができる。例えば、各ヒータ１０，２０の電力の上限値を同じ値に設定してもよいし、第１ヒータ１０の電力の上限値を、第２ヒータ２０の電力の上限値よりも小さくしてもよい。

図２（ｂ）に示すように、シートクッションＳ１の表皮とパッドの間には、センターヒータ１１およびサイドヒータ２１を備えた面状発熱体５０が設けられている。なお、このような面状発熱体は、シートバックＳ２にも設けられているが、シートクッションＳ１に設ける面状発熱体５０と略同一の構造であるため、シートバックＳ２側の面状発熱体については説明を省略する。

面状発熱体５０は、各ヒータ１１，２１を備えるヒータ回路４０と、ヒータ回路４０を挟む２枚のシート状の支持体５１とを備えている。支持体５１は、不織布などの絶縁体からなり、ヒータ回路４０を構成するすべての部品および配線を挟んでいる。これにより、各ヒータ１１，２１と後述するサーモスタット４５との接続部分ＣＰが、支持体５１によって挟まれている。

ヒータ回路４０は、各ヒータ１１，２１の他、接続端子４１と、サーミスタ４３と、サーモスタット４５とを備えている。

接続端子４１は、制御装置１００から電力が供給される端子であり、ケーブルＣ１を介して制御装置１００に接続されている。ケーブルＣ１は、接続端子４１に着脱可能となっている。

接続端子４１は、面状発熱体５０の後端における左右方向中央部に配置されている。

サーミスタ４３は、制御装置１００に接続され、センターヒータ１１の温度を検出できるように近くに配置される。望ましくは、センターヒータ１１に接続されたサブヒータ１３（図４参照）の温度を検出するように配置されているとなお良い。

サーモスタット４５は、制御装置１００による制御によらずに、各ヒータ１１，２１への通電を、物理現象を利用して自発的に遮断する機能を有している。なお、サーモスタット４５の構造は、後で詳述する。

サーミスタ４３およびサーモスタット４５は、シートクッションＳ１の後端部において、それぞれ前後方向で同じ位置に配置されている。詳しくは、図２（ａ）に示すように、サーミスタ４３およびサーモスタット４５は、シートクッションＳ１とシートバックＳ２との接触部ＴＰに配置されている。ここで、接触部ＴＰは、シートクッションＳ１とシートバックＳ２とが互いに接触する部分である。シートクッションＳ１とシートバックＳ２は、それぞれ接触部ＴＰを有している。

以下に、サーモスタット４５と接触部ＴＰとの前後方向の位置関係を説明する。なお、サーモスタット４５と前後方向の位置が同じであるサーミスタ４３と接触部ＴＰとの位置関係については説明を省略する。

図３（ａ）に示すように、サーモスタット４５は、接触部ＴＰの前後方向の中心位置Ｌ１と重なるように配置されている。なお、サーモスタット４５の位置はこれに限定されず、例えば図３（ｂ）に示すように、接触部ＴＰにサーモスタット４５の前後方向の中心位置Ｌ２が重なるように、サーモスタット４５を配置してもよい。

図２（ｂ）に戻って、サーミスタ４３は、接続端子４１よりも右側に配置され、サーモスタット４５は、接続端子４１よりも左側に配置されている。これにより、サーミスタ４３とサーモスタット４５との間には、ヒータ回路４０の配線を設置するためのスペースが確保されている。なお、図２（ｂ）は、ヒータ回路４０の配線を簡略的に示す回路図であり、実際の配線は複雑な経路を通るように配置されるため、前述したようなスペースは有効活用される。

次に、図２（ｂ）の回路図をより簡略化した図４の回路図を用いて、ヒータ回路４０の構成を詳細に説明する。
センターヒータ１１とサイドヒータ２１は、それぞれ個別の配線で制御装置１００に接続されることで、制御装置１００によって、それぞれ独立して制御可能に構成されている。サーモスタット４５は、センターヒータ１１およびサイドヒータ２１に対して、グラウンド側に接続されている。

サーモスタット４５は、通電状態を切り替えるスイッチとして機能する通電遮断部４５Ａと、通電遮断部４５Ａを加熱する発熱抵抗体４５Ｂとを備えている。通電遮断部４５Ａは、温度変化に応じて変形するバイメタルからなり、通常時は、各ヒータ１１，２１とグラウンドとを接続させ、温度が所定温度以上になると、各ヒータ１１，２１とグラウンドとの接続を切るように構成されている。センターヒータ１１を流れた電流と、サイドヒータ２１を流れた電流は、後述する制御装置１００による制御により、サーモスタット４５に同時に流れず、交互に供給される。このような電流がサーモスタット４５に入ると、電流の大きさに応じた熱が発熱抵抗体４５Ｂから発せられる。そして、この熱によって通電遮断部４５Ａの温度が所定温度以上になると通電遮断部４５Ａが切られて、各ヒータ１１，２１への通電が遮断されるようになっている。

センターヒータ１１の一端部は、制御装置１００に接続され、他端部は、サブヒータ１３に接続されている。このサブヒータ１３の近傍には、サーミスタ４３が配置されている。サーミスタ４３は、制御装置１００に接続されている。

サブヒータ１３の他端部は、サーモスタット４５に接続されている。サイドヒータ２１の一端部は、制御装置１００に接続され、他端部は、サーモスタット４５に接続されている。

制御装置１００は、サーミスタ４３で検知した信号、詳しくはサブヒータ１３の温度変化に応じて変化する電流に基づいて、センターヒータ１１およびサイドヒータ２１への通電を個別に停止する機能を有している。

詳しくは、制御装置１００は、サーミスタ４３で検出した温度が所定値以上、言い換えると、サーミスタ４３から出力される電流が所定の閾値以上である場合に、センターヒータ１１への通電を停止する。そして、制御装置１００は、過剰な電流がセンターヒータ１１に流れそうになった場合には、サーモスタット４５が切れる前に、サーミスタ４３から出力される電流に基づいて通電を停止するように構成されている。また、サーミスタ４３または制御装置１００に異常が生じて、過剰な電流がセンターヒータ１１に流れそうになった場合には、サーモスタット４５が、制御装置１００の制御に依存せずに、切れることで、通電を遮断することが可能となっている。なお、サーミスタ４３を用いたサイドヒータ２１の制御は、センターヒータ１１の制御と同様であるため、説明は省略する。

制御装置１００は、車両に搭載されたヒータの操作スイッチと接続され、当該操作スイッチから車両用シートＳの加熱の指示を受けて、第１ヒータ１０および第２ヒータ２０への通電を制御する。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、制御装置１００は、操作スイッチから指示を受けたときに検知温度Ｔを目標温度Ｔ２へ向けて上昇させる加熱期間において、第１ヒータ１０を集中的に加熱して乗員が接する座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度を速やかに上昇させる座面部加熱処理と、第２ヒータ２０の加熱を開始して、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度を座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度に近づける張り出し部加熱処理と、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度がある程度上昇した後、検知温度Ｔを目標温度Ｔ２に合わせるように調整するフィードバック処理とを実行するように構成されている。
なお、暖かい時期や、操作スイッチの操作以前に一度ヒータを使用していた場合などにおいては、操作スイッチで加熱の指示を受けたときに、すでに検知温度Ｔが目標温度Ｔ２よりも高い場合がある。その場合には、制御装置１００は、ここでいう加熱期間の制御は実行せず、フィードバック処理から制御を開始する。

制御装置１００は、座面部加熱処理、張り出し部加熱処理およびフィードバック処理の各処理において、単位時間Ｔｕ当たりの通電期間を設定することによって、第１ヒータ１０および第２ヒータ２０へ供給する電流を制御するＰＷＭ制御を実行可能となっている。そして、制御装置１００は、張り出し部加熱処理およびフィードバック処理において、ＰＷＭ制御を行って第１ヒータ１０および第２ヒータ２０に通電する際には、単位時間Ｔｕ内における第１ヒータ１０への通電期間である第１通電期間Ｔｓ１と、単位時間Ｔｕ内における第２ヒータ２０への通電期間である第２通電期間Ｔｓ２をずらしている。

つまり、第１ヒータ１０への通電をＰＷＭ制御によって行うときの単位時間と、第２ヒータ２０への通電をＰＷＭ制御によって行うときの単位時間とが、同じ単位時間Ｔｕとなっている。そして、この単位時間Ｔｕ内において、第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２が重ならないように、第１通電期間Ｔｓ１の開始時刻および終了時刻と、第２通電期間Ｔｓ２の開始時刻および終了時刻がそれぞれ設定されている。

制御装置１００は、車両用シートＳの加熱の指示を受けたときに、図５（ａ）に示す座面部加熱処理を実行する。座面部加熱処理においては、第１通電期間Ｔｓ１が、単位時間Ｔｕと同じ時間に設定され、第２通電期間Ｔｓ２が０に設定されている。つまり、座面部加熱処理においては、第１ヒータ１０へ供給する電流のデューティ比（以下、「第１デューティ比」とも称する。）が１００％に設定され、第２ヒータ２０へ供給する電流のデューティ比（以下、「第２デューティ比」とも称する。）が０％に設定されている。これにより、制御装置１００は、座面部加熱処理において、第１ヒータ１０のみに電流を供給する。なお、第１ヒータ１０に対する電力の上限値Ｐ１を８０Ｗとした場合には、第１ヒータ１０に８０Ｗの電力が供給される。

また、制御装置１００は、座面部加熱処理において、指示を受けてから検知温度Ｔが、目標温度Ｔ２よりも低い所定温度Ｔ１になるまでの時間を計測し、この計測時間に基づいて張り出し部加熱処理を実行する時間を設定している。詳しくは、制御装置１００は、計測時間が長ければ長いほど、張り出し部加熱処理を実行する時間を長い時間に設定する。車両用シートＳの加熱を開始する際の車両用シートＳの温度が低い場合には、座面部Ｓ１１，Ｓ２２および張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２を温める時間として長い時間必要なので、座面部加熱処理において検知温度Ｔが所定温度Ｔ１になるまでにかかった長めの計測時間に応じて、張り出し部加熱処理の実行時間を長くすることで、座面部Ｓ１１，Ｓ２２および張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２を良好に加熱することができる。

制御装置１００は、座面部加熱処理の後に、図５（ｂ）に示す張り出し部加熱処理を実行する。張り出し部加熱処理においては、第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２の和が単位時間Ｔｕとなるように、第１通電期間Ｔｓ１および第２通電期間Ｔｓ２がそれぞれ０よりも大きな期間に設定されている。また、本実施形態では、第２通電期間Ｔｓ２が第１通電期間Ｔｓ１よりも長い時間に設定されている。これにより、張り出し部加熱処理においては、第２デューティ比が、第１デューティ比よりも大きくなり、張り出し部Ｓ１２を優先して加熱することが可能となっている。

なお、一例として、張り出し部加熱処理においては、第１デューティ比を４０％、第２デューティ比を６０％とすることができる。この場合において、第１ヒータ１０に対する電力の上限値Ｐ１を８０Ｗ、第２ヒータ２０に対する電力の上限値Ｐ２を６０Ｗとした場合には、第１ヒータ１０に３２Ｗの電力が供給され、第２ヒータ２０に３６Ｗの電力が供給される。

制御装置１００は、張り出し部加熱処理の後に、図５（ｃ）に示すフィードバック処理を実行する。制御装置１００は、フィードバック処理において、温度センサ３０から取得した検知温度Ｔに基づいて、第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２を設定する。具体的には、制御装置１００は、フィードバック処理において、検知温度Ｔが目標温度Ｔ２になるように、第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２を設定する。例えば、制御装置１００は、フィードバック処理において、ＰＩ制御を実行する。

制御装置１００は、検知温度Ｔと、目標温度Ｔ２とに基づいて、必要制御量ｍｖを計算する。必要制御量ｍｖは、例えば、いわゆるＰＩ制御の必要制御量として、
ｍｖ＝Ｋｐ×ｅ＋ｉｅ／Ｋｉ
により計算することができる。

ここで、ｅは、目標温度Ｔ２と検知温度Ｔの差分であり、Ｋｐは比例制御定数であり、ｉｅは、過去の所定期間内のｅの積分（積算）であり、Ｋｉは、積分制御定数である。各定数Ｋｐ，Ｋｉは、必要制御量ｍｖが、検知温度Ｔが目標温度Ｔ２に近づいた後のフィードバック処理における出力の指示値（第１通電期間Ｔｓ１および第２通電期間Ｔｓ２を指示する値）として利用できるように設定されている。また、検知温度Ｔおよび目標温度Ｔ２は、ここでの計算上、「℃」などの単位である必要はなく、温度センサ３０から出力される電圧を数値化したものでよい。各定数Ｋｐ，Ｋｉは、これらの温度の値のスケールによっても適宜調整するとよい。

以上のような車両用シートＳにおける制御装置１００の処理について、図６を参照しながら説明する。
制御装置１００は、図６に示すスタートからエンドまでの処理を、制御サイクルごとに繰り返し行っている。制御装置１００は、まず、ヒータの加熱指示を受けたか否かを判定し、指示がない場合（Ｓ４１，Ｎｏ）、処理を終了し、指示がある場合（Ｓ４１，Ｙｅｓ）、ステップＳ４２に進んで、座面部加熱処理（Ｓ４２〜Ｓ４５）を実行する。

ステップＳ４２では、制御装置１００は、第１通電期間Ｔｓ１を単位時間Ｔｕと同じ時間に設定することで、第１ヒータ１０へ供給する電流のデューティ比を１００％にして、第１ヒータ１０を１００％で出力する。ステップＳ４３の後、制御装置１００は、温度センサ３０から検知温度Ｔを取得し（Ｓ４３）、検知温度Ｔが所定温度Ｔ１以上になったか否かを判断する（Ｓ４４）。

ステップＳ４４においてＴ≧Ｔ１でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御装置１００は、ステップＳ４２の処理に戻る。ステップＳ４４においてＴ≧Ｔ１であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、加熱指示を受けてからＴ≧Ｔ１になるまでの時間に基づいて、張り出し部加熱処理の実行時間ＴＭ１を設定する（Ｓ４５）。

ステップＳ４５の後、制御装置１００は、第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２の和が単位時間Ｔｕとなるように、第１通電期間Ｔｓ１および第２通電期間Ｔｓ２を設定することで、張り出し部加熱処理を開始する（Ｓ４６）。具体的には、制御装置１００は、ステップＳ４６において、例えば、単位時間Ｔｕの前半の４０％を第１通電期間Ｔｓ１として割り当て、単位時間Ｔｕの後半の６０％を第２通電期間Ｔｓ２として割り当てることで、第１デューティ比４０％、第２デューティ比６０％で各ヒータ１０，２０に通電を行う。

ステップＳ４６の後、制御装置１００は、張り出し部加熱処理の開始から実行時間ＴＭ１が経過したか否かを判断する（Ｓ４７）。ステップＳ４７において実行時間ＴＭ１が経過していないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御装置１００は、ステップＳ４６の処理に戻る。ステップＳ４７において実行時間ＴＭ１が経過したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、検知温度Ｔに基づいて第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２、つまり各デューティ比を設定することで、検知温度Ｔが目標温度Ｔ２となるようにフィードバック処理を実行する（Ｓ４８）。

ステップＳ４８の後、制御装置１００は、ヒータの停止の指示を受けたか否かを判断する（Ｓ４９）。ステップＳ４９において、制御装置１００は、停止の指示を受けていない場合には（Ｎｏ）、ステップＳ４８の処理に戻り、停止の指示を受けている場合には（Ｙｅｓ）、各ヒータ１０，２０への通電を停止して（Ｓ５０）、処理を終了する。

次に、制御装置１００の動作の一例について図７を参照して説明する。図７において、実線は、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度を示し、破線は、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度を示す。

図７に示すように、制御装置１００は、加熱の指示を受けると（時刻ｔ１）、座面部加熱処理を実行する。これにより、第１ヒータ１０のみに電力が供給され、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が上昇していく。なお、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２については、車両用シートＳに着座している乗員の体温によって、座面部Ｓ１１，Ｓ２１での温度勾配よりも小さな勾配で昇温されていく。

検知温度Ｔが所定温度になると（時刻ｔ２）、制御装置１００は、座面部加熱処理を終了して、張り出し部加熱処理を開始する。張り出し部加熱処理においては、第２通電期間Ｔｓ２が第１通電期間Ｔｓ１よりも長い期間に設定されているので、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２が座面部Ｓ１１，Ｓ２１よりも優先的に加熱される。これにより、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度勾配が、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度勾配よりも大きくなり、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度が、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度に徐々に近づいていく。

張り出し部加熱処理の開始から実行時間ＴＭ１が経過すると（時刻ｔ３）、制御装置１００は、張り出し部加熱処理を終了して、フィードバック処理を実行する。ここで、実行時間ＴＭ１は、加熱指示を受けてから検知温度Ｔが所定温度になるまでの時間、つまり座面部加熱処理の実行時間に基づいて決定されるので、張り出し部加熱処理の終了時には、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度と座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が、目標温度Ｔ２に近い値となる。そのため、この状態で、フィードバック処理を開始することで、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２の温度と座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度を目標温度Ｔ２に良好に維持することができる。

次に、第１ヒータ１０または第２ヒータ２０に過剰な電流が流れそうになった場合における制御装置１００またはサーモスタット４５の動作について、図４を参照して説明する。

図４に示すように、第１ヒータ１０または第２ヒータ２０に通電を行っている際に、サーミスタ４３から出力される電流が所定の閾値以上になると、制御装置１００は、サーモスタット４５が切れる前に通電を停止する。また、通電時において、例えば制御装置１００などの異常によって、第１ヒータ１０または第２ヒータ２０に過剰な電流が流れそうになった場合には、サーモスタット４５が切れて、通電が遮断される。

以上、本実施形態によれば、次の各効果を奏することができる。
複数のヒータ１０，２０に対してサーモスタット４５を１つ設けるだけで済むので、コストの低下を図ることができる。

各ヒータ１０，２０とサーモスタット４５との接続部分がシート状の支持体５１に挟まれているので、各ヒータ１０，２０とサーモスタット４５との接続部分がグラウンドに短絡するのを抑えることができる。

サーモスタット４５の他、通電を停止するためのサーミスタ４３を設けたので、各ヒータ１０，２０に過剰な電流が流れそうになった場合には、サーモスタット４５を作動させることなく、サーミスタ４３で検知した信号に基づいて制御装置１００によって通電を停止することができる。

サーモスタット４５を接触部ＴＰの前後方向の中心位置と重なるように配置したので、グラウンド側に配置されたサーモスタット４５を、シートクッションＳ１とシートバックＳ２で挟んで保護することができる。

第１ヒータ１０の通電期間である第１通電期間Ｔｓ１と第２ヒータ２０の通電期間である第２通電期間Ｔｓ２をずらすので、ピーク電力を抑えることができる。このようにピーク電力を抑えることで、各ヒータ１０，２０に流れた電流がそれぞれ供給されるサーモスタット４５における電流のピーク値を抑えることができるので、１つのサーモスタット４５であっても十分機能させることができる。また、ＰＷＭ制御の単位時間Ｔｕ内において第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２をずらすので、細かな制御を行うことができ、座面部Ｓ１１，Ｓ２１と張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２を効率良く加熱することができる。

張り出し部加熱処理において、第１通電期間Ｔｓ１と第２通電期間Ｔｓ２の和が単位時間Ｔｕとなるように第１通電期間Ｔｓ１および第２通電期間Ｔｓ２を設定するので、単位時間Ｔｕを無駄なく加熱に使用することができる。

張り出し部加熱処理において第２通電期間Ｔｓ２を第１通電期間Ｔｓ１よりも長い時間に設定したので、座面部加熱処理によって座面部Ｓ１１，Ｓ２１を優先して加熱した後の張り出し部加熱処理において、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２を優先して加熱することができる。

座面部加熱処理において、加熱の指示を受けてから検知温度Ｔが所定温度Ｔ１になるまでの時間に基づいて張り出し部加熱処理の実行時間ＴＭ１を設定したので、張り出し部加熱処理を実行する時間を、適切な時間に設定することができる。

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以下の他の形態に示すように、適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、第１の領域を座面部Ｓ１１，Ｓ２１とし、第２の領域を張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２としたが、本発明はこれに限定されるものではない。第１の領域は、シートクッションおよびシートバックのうち、どの部分であってもよく、第２の領域は、シートクッションおよびシートバックのうち、第１の領域と異なる領域であれば、どの部分であってもよい。例えば、シートクッションの一部を第１の領域とし、シートバックの一部を第２の領域としてもよい。

前記実施形態では、張り出し部加熱処理において、第２通電期間Ｔｓ２を第１通電期間Ｔｓ１よりも長い時間に設定したが、本発明はこれに限定されず、張り出し部加熱処理において、第１通電期間を第２通電期間よりも長い時間に設定してもよい。

ここで、例えば座面部加熱処理の終了条件を、加熱指示を受けてから所定時間が経過したこととした場合には、座面部加熱処理の終了時に座面部があまり温かくなっていないときがある。このようなときには、張り出し部加熱処理において、座面部を張り出し部よりも優先して強く加熱する必要が生じる。このような場合に、張り出し部加熱処理において、第１通電期間を第２通電期間よりも長い時間に設定することで、座面部を再度優先して加熱することができる。

なお、張り出し部加熱処理において、第１通電期間と第２通電期間を同じ時間に設定してもよい。

前記実施形態では、張り出し部加熱処理において、各通電期間Ｔｓ１，Ｔｓ２を固定値としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、座面部加熱処理の実行時間が長い程、第２通電期間Ｔｓ２の割合が多くなるように、各通電期間Ｔｓ１，Ｔｓ２を変化させてもよい。

なお、サーミスタ４３およびサーモスタット４５の位置は、前記実施形態に限定されず、任意の位置に配置することができる。また、前記実施形態では、サーミスタ４３は、１つであったが、ヒータ毎に複数設けてもよい。

前記実施形態では、乗物用シートとして、自動車で使用される車両用シートＳを例示したが、本発明はこれに限定されず、その他の乗物用シート、例えば、船舶や航空機などで使用されるシートに適用することもできる。また、前記実施形態においては、乗用車の運転席に採用されるような独立タイプのシートを例示したが、乗用車の後部座席によく採用されるようなベンチタイプのシートに本発明を採用することもできる。

前記実施形態では、シートクッションＳ１の座面部Ｓ１１に温度センサ３０を設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば、シートバックの座面部に温度センサを設けてもよいし、シートクッションとシートバックの各座面部に温度センサをそれぞれ設けてもよい。

また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１０ 第１ヒータ
２０ 第２ヒータ
４５ サーモスタット
Ｓ 車両用シート
Ｓ１ シートクッション
Ｓ２ シートバック
Ｓ１１ 座面部
Ｓ１２ 張り出し部
Ｓ２１ 座面部
Ｓ２２ 張り出し部

Claims (12)

1. シートクッションとシートバックとを備えた乗物用シートであって、
   前記シートクッションおよび前記シートバックのうち第１の領域を加熱する第１ヒータと、
   前記シートクッションおよび前記シートバックのうち前記第１の領域とは異なる第２の領域を加熱する第２ヒータと、
   通電を遮断するサーモスタットと、を備え、
   前記第１ヒータと前記第２ヒータは、それぞれ独立して制御可能に構成され、
   前記サーモスタットは、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータに対して、グラウンド側に接続されていることを特徴とする乗物用シート。
2. 前記第１ヒータおよび前記第２ヒータと前記サーモスタットとの接続部分は、シート状の支持体に挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の乗物用シート。
3. 前記第１ヒータの温度を検出するサーミスタを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乗物用シート。
4. 前記第１ヒータおよび前記第２ヒータへの通電を制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記サーミスタで検知した信号に基づいて、前記第１ヒータまたは前記第２ヒータへの通電を停止することを特徴とする請求項３に記載の乗物用シート。
5. 前記シートクッションと前記シートバックは、互いに接触する接触部を有し、
   前記サーモスタットが、前記接触部の前後方向の中心位置と重なるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の乗物用シート。
6. 前記シートクッションと前記シートバックは、互いに接触する接触部を有し、
   前記接触部に前記サーモスタットの前後方向の中心位置が重なるように、前記サーモスタットが配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の乗物用シート。
7. 前記第１ヒータおよび前記第２ヒータへの通電を制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   単位時間当たりの通電期間を設定することによって、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータへ供給する電流を制御するＰＷＭ制御を実行可能であり、
   前記第１ヒータおよび前記第２ヒータに通電する際に、
   前記ＰＷＭ制御において、
   前記単位時間内における前記第１ヒータへの通電期間である第１通電期間と、前記単位時間内における前記第２ヒータへの通電期間である第２通電期間をずらすことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の乗物用シート。
8. 前記シートクッションおよび前記シートバックの少なくとも一方は、左右方向の中央に位置する座面部と、当該座面部の左右両側に配置され、乗員の側部を支持するために乗員側に張り出した張り出し部と、を有し、
   前記第１の領域は、前記座面部であり、
   前記第２の領域は、前記張り出し部であることを特徴とする請求項７に記載の乗物用シート。
9. 前記座面部の温度を検知する温度センサを備え、
   前記制御装置は、
   乗物用シートの加熱の指示を受けたときに、前記第１ヒータのみに電流を供給する座面部加熱処理を実行し、
   前記座面部加熱処理の後に、前記第１通電期間と前記第２通電期間の和が前記単位時間となるように前記第１通電期間および前記第２通電期間を設定する張り出し部加熱処理を実行し、
   前記張り出し部加熱処理の後に、前記温度センサから取得した検知温度に基づいて、前記第１通電期間と前記第２通電期間を設定するフィードバック処理を実行し、
   前記張り出し部加熱処理において、前記第１通電期間と前記第２通電期間の一方を他方よりも長い時間に設定することを特徴とする請求項８に記載の乗物用シート。
10. 前記制御装置は、前記張り出し部加熱処理において、前記第２通電期間を前記第１通電期間よりも長い時間に設定することを特徴とする請求項９に記載の乗物用シート。
11. 前記制御装置は、前記張り出し部加熱処理において、前記第１通電期間を前記第２通電期間よりも長い時間に設定することを特徴とする請求項９に記載の乗物用シート。
12. 前記制御装置は、前記座面部加熱処理において、前記指示を受けてから前記検知温度が所定温度になるまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて前記張り出し部加熱処理を実行する時間を設定することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の乗物用シート。

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