JP2019207753A - ヒータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ装置において、発熱部に通電される前に物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況において、物体判定が不正確になってしまう可能性を低減する。【解決手段】制御部は、発熱部に通電される前の基準時点における電極の静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍに入っているか否かを判定し（Ｓ１１０）、基準静電容量が前記所定範囲に入っている場合、発熱部への通電を開始し（Ｓ１１５）、発熱部への通電が開始された後の時点における電極の静電容量Ｃと静電容量Ｃ１とに基づいて、発熱部への通電量を低減するか否かを判定する（Ｓ１２５）。制御部は、基準静電容量が所定範囲に入っていないと判定した場合、Ｓ１１５−Ｓ１３０の処理を禁止する。【選択図】図５

Description

本発明は、ヒータ装置に関するものである。

従来、発熱部が発熱することで輻射熱を放出して対象物を暖めるヒータ装置において、発熱部に指等の物体が接近または接触したか否かを、ヒータ装置に備えられた電極の静電容量に基づいて判定する技術が、特許文献１に記載されている。これにより、物体が発熱部に接触して過度に加熱される可能性が低減される。以下、このような判定を、物体判定という。

特開２０１４−１９０６７４号公報

発明者は、このようなヒータ装置において、所定の基準時点における静電容量と、発熱部に通電された後の現在の静電容量とに基づいて物体判定を行うことについて検討した。

その検討の結果、上記基準時点において物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況があり得ることを、発明者は着想した。そのような場合、基準時点における静電容量が適正なものでなくなるので、そのような静電容量を利用した物体判定が不正確になってしまうことに、発明者は気付いた。静電容量を利用した物体判定が不正確になってしまうと、物体が発熱部に接触して過度に加熱される可能性がある。

本発明は上記点に鑑み、ヒータ装置において、基準時点において物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況において、物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することを第１の目的とする。

また、発明者は、このようなヒータ装置において、基準時点における静電容量と、発熱部に通電された後の現在の静電容量とに基づいて物体判定を行うことについて検討した。

その検討の結果、上記基準時点において物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況があり得ることを、発明者は着想した。そのような場合、基準時点における静電容量が適正なものでなくなるので、そのような静電容量を利用した物体判定が不正確になってしまうことに、発明者は気付いた。

本発明は上記点に鑑み、ヒータ装置において、発熱部に通電される前に物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況において、物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することを第１の目的とする。

また発明者は、別の検討の結果、上記基準時点の後に発熱部への通電が始まると、発熱部の温度が上昇し、その結果、ヒータ装置の変形に起因して電極の静電容量が変化する場合があることを着想した。そのような場合、ヒータ装置以外の物体が電極に接触しているわけでも十分接近しているわけでもないのに、基準時点における静電容量から現在の静電容量が大きく乖離してしまう可能性がある。この場合、静電容量を利用した物体判定が不正確になってしまうことに、発明者は気付いた。

本発明は上記点に鑑み、ヒータ装置において、発熱部への通電後のヒータ装置の変形によって物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、ヒータ装置であって、通電によって発熱する発熱部（２２）と、電圧が印加される電極（２４）と、前記発熱部への通電を制御する制御部（４０）と、を備え、前記制御部は、基準時点（ｔ１）における前記電極の静電容量である基準静電容量（Ｃ１）が所定範囲（Ｃｍ）に入っているか否かを判定する範囲判定部（Ｓ１１０）と、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていると前記範囲判定部が判定した場合、前記基準時点の後の時点における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する通常作動部（Ｓ１１５−Ｓ１３０）と、を有し、前記範囲判定部は、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていないと判定した場合、前記通常作動部の作動を禁止する、ヒータ装置である。

このように、発熱部に通電される前の基準時点における基準静電容量（Ｃ１）が所定範囲（Ｃｍ）に入っていないと判定された場合に、通常作動部の作動が禁止される。したがって、基準時点において物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況において、通常作動部において物体判定が不正確になってしまう可能性が低減される。

上記第２の目的を達成するための請求項５に記載の発明は、通電によって発熱する発熱部（２２）と、電圧が印加される電極（２４）と、前記発熱部への通電を制御する制御部（４０）と、を備え、前記制御部は、基準時点（ｔ１）における前記電極の静電容量である基準静電容量（Ｃ１）を特定する特定部（Ｓ１０５）と、前記発熱部への通電が開始された後の補正時点（ｔ６）における、前記電極の静電容量（Ｃｘ）と前記基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値（Ｐ）を算出する算出部（Ｓ２２５）と、前記補正時点より後の時点（ｔ７）における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量と前記補正値とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する通常作動部（Ｓ１１５−Ｓ１３０）と、を備えたヒータ装置である。

このように、発熱部への通電が開始された後の補正時点（ｔ６）における電極の静電容量（Ｃｘ）と基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値（Ｐ）が、補正時点より後の時点（ｔ７）において、発熱部への通電量を低減するか否かの判定に利用される。このようにすることで、温度上昇によるヒータ装置の変形に応じた補正値Ｐを後の時点の物体判定に適用することができる。その結果、発熱部への通電後のヒータ装置の変形の物体判定への影響を軽減することができる。したがって、発熱部への通電後のヒータ装置の変形によって物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態のヒータ装置の配置を示す図である。 ヒータ装置の概観図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 ヒータ装置のブロック図である。 制御部が実行する処理のフローチャートである。 ヒータ装置に発生する電界を示す模式図である。 物体が電極に接近したときの電界を示す図である。 検出部が検出する静電容量の経時変化を示すグラフである。 電極が断線した状況を示す図である。 第２実施形態において制御部が実行する処理のフローチャートである。 第２実施形態において制御部が追加で実行する処理のフローチャートである。 温度と静電容量の経時変化を示すグラフである。 発信電極と受信電極の間の距離の変化前の断面図である。 発信電極と受信電極の間の距離の変化後の断面図である。 第３実施形態において制御部が追加で実行する処理のフローチャートである。 第４実施形態において制御部が追加で実行する処理のフローチャートである。

以下、複数の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
まず第１実施形態について説明する。図１において、第１実施形態に係るヒータ装置２０は、道路走行車両、船舶、航空機などの移動体の室内に設置されている。ヒータ装置２０は、室内のための暖房装置の一部を構成している。ヒータ装置２０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。ヒータ装置２０は、薄い板状に形成されている。ヒータ装置２０は、電力が供給されると発熱する。ヒータ装置２０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Ｈを放射する。

室内には、乗員１２が着座するための座席１１が設置されている。ヒータ装置２０は、乗員１２の足元に輻射熱Ｈを放射するように室内に設置されている。ヒータ装置２０は、たとえば他の暖房装置の起動直後において、乗員１２に対して即効的に暖かさを提供するための装置として利用することができる。ヒータ装置２０は、室内の壁面に設置される。ヒータ装置２０は、想定される通常の姿勢の乗員１２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１３を支持するためのステアリングコラム１４を有している。ヒータ装置２０は、ステアリングコラム１４の下面に、乗員１２に対向するように設置することができる。

次に、図２、図３、図４を用いて、ヒータ装置２０の構成について説明する。図２および図３中において、ヒータ装置２０は、軸Ｘと軸Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面に沿って広がっている。ヒータ装置２０は、軸Ｚの方向に厚さをもつ。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する。ヒータ装置２０は、ほぼ四角形の薄い板状に形成されている。ヒータ装置２０は、発熱部側低熱伝導部２１、発熱層２２０、絶縁基板２３、電極２４、電極側低熱伝導部２５を備えている。発熱部側低熱伝導部２１、発熱層２２０、絶縁基板２３、電極２４および電極側低熱伝導部２５は、ヒータ本体部を構成している。ヒータ装置２０は、主として表面と垂直な方向に向けて輻射熱Ｈを放射する面状ヒータとも呼ぶことができる。

発熱層２２０は、通電によって発熱する複数の発熱部２２および２つの通電部２６を有している。発熱層２２０は、絶縁基板２３の裏面側（すなわち、反人体側）に配置されている。すなわち、各発熱部２２および各通電部２６は、絶縁基板２３の裏面側に形成されている。

各発熱部２２は、軸Ｙの方向に延びる長方形を成しており、互いに離れて軸Ｘ方向に並んで配置されている。各発熱部２２は、通電部２６を介して互いに接続されている。複数の発熱部２２は、図中のＸ−Ｙ平面上の所定面積を占めるように規則的に配列されている。

各発熱部２２は、低い電気抵抗をもつ材料によって作られている。各発熱部２２は、金属材料によって作ることができる。各発熱部２２は、熱伝導率が銅よりも低い材料から選択される。たとえば各発熱部２２は、銅、銅とスズとの合金（Ｃｕ−Ｓｎ）、銀、スズ、ステンレス鋼、ニッケル、ニクロムなどの金属およびこれらを含む合金を用いて構成する
ことができる。

発熱部２２は、所定放射温度に加熱されることによって、乗員１２、すなわち人に暖かさを感じさせる輻射熱Ｈを放射することができる。各発熱部２２は、高い熱伝導率を有する材料によって作られている。

各通電部２６は、軸Ｘの方向に延びる長方形を成しており、複数の発熱部２２の軸Ｙ方向の両端に配置されている。各通電部２６は、低い電気抵抗をもつ材料によって作られている。通電部２６の一方は、複数の発熱部２２の軸Ｙ方向の一端側で複数の発熱部２２と接続されるとともに電源端子２２１と接続されている。また、通電部２６の他方は、複数の発熱部２２の軸Ｙ方向の他端側で複数の発熱部２２と接続されるとともに接地端子２２２と接続されている。

発熱部２２の裏面側（すなわち反人体側）には、発熱部２２よりも熱伝導率の低い発熱部側低熱伝導部２１が配置されている。発熱部側低熱伝導部２１は、発熱部２２の裏面側から発熱部２２を覆うように配置されている。発熱部側低熱伝導部２１は、高い絶縁性を有しており、例えば、ポリイミドフィルム、絶縁樹脂等により構成される。

発熱層２２０は、複数の発熱部２２の間に各発熱部２２よりも熱伝導率の低い発熱部側低熱伝導部２１が配置されることで、発熱層２２０の面方向での熱抵抗が大きくされている。

このように、本実施形態の発熱層２２０は、低熱容量、かつ、高熱抵抗となっており、物体と接触したときに、発熱層２２０の面方向の熱の移動が抑制され、接触した部分の温度が迅速に低下する。なお、複数の発熱部２２の厚みは、５０ミクロン以下であるのが好ましく、更には、発熱層２２０の面方向の熱の移動を十分小さくするためには、２０ミクロン以下であるのが好ましい。

各発熱部２２の体積は、熱容量を小さくするように設定されている。各発熱部２２の熱容量は、ヒータ装置の表面に物体が接触した時に、その接触部分における輻射ヒータ装置の表面温度が短時間で所定温度を下回るように設定される。望ましい形態においては、各発熱部２２の熱容量は、ヒータ装置の表面に人体の指等が接触した場合に、接触部分の表面温度が６０℃を下回るように設定される。

絶縁基板２３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。具体的には、絶縁基板２３は、樹脂フィルムによって作られている。絶縁基板２３の表面側（すなわち、人体側）に、対を成す電極２４が複数配置されている。絶縁基板２３は、発熱部２２よりも低い熱伝導率を有している。

電極２４は、互いに離れて配置された発信電極２４ａおよび受信電極２４ｂを有している。発信電極２４ａおよび受信電極２４ｂは、絶縁基板２３の表面側に隣接して形成されている。すなわち、絶縁基板２３の表面側には、複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂが形成されている。

各発信電極２４ａは、軸Ｙの方向に延びる長方形を成しており、各受信電極２４ｂは、軸Ｙの方向に延びる長方形を成している。一対の電極２４を構成する発信電極２４ａおよび受信電極２４ｂは、軸Ｘの方向に並ぶように隣接して配置されている。このような電極２４が、軸Ｙの方向に所定間隔毎に配置されている。発信電極２４ａおよび受信電極２４ｂは、銅等の導電性金属により構成されている。なお、発信電極２４ａおよび受信電極２４ｂは、同一材料のもので構成されている。

複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂは、それぞれ図中のＸ−Ｙ平面上の所定面積を占めるように規則的に配列されている。複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂは、それぞれ図中のＸ−Ｙ平面上に、容量検出に必用な静電容量を発生させるための所定面積を有している。

複数の発信電極２４ａは、導電部２４３を介して同じ正極端子２４１に接続され、複数の受信電極２４ｂは、導電部を介して同じ負極端子２４２に接続されている。

正極端子２４１と負極端子２４２との間に所定の電圧が印加されると、対を成す発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間に電界が形成される。そして、この電界中に指等の物体が近づくと、この静電容量が変化を検出することにより、各電極２４への指等の物体の近接または接触が検出される。

複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂは、絶縁基板２３の表面側において分散して配置されている。複数の発信電極２４ａの各々は、複数の受信電極２４ｂのいずれからも離れている。複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂのそれぞれは、高い熱伝導率を有する材料によって作られている。複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂは、それぞれ絶縁基板２３よりも高い熱伝導率を有している。

各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂの表面側（すなわち、人体側）には、各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂよりも熱伝導率の低い電極側低熱伝導部２５が配置されている。電極側低熱伝導部２５は、各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂの表面側から各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂを覆うように配置されている。電極側低熱伝導部２５は、高い絶縁性を有しており、例えば、ポリイミドフィルム、絶縁樹脂等により構成される。

また、各発信電極２４ａと各受信電極２４ｂの間に、各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂよりも熱伝導率の低い電極側低熱伝導部２５が配置される。これにより、発熱層２２０の面方向での熱抵抗が大きくされている。また、各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂは、薄い膜状を成しており、かつ、絶縁基板２３の表面側において分散して配置されている。したがって、本実施形態の各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂは低熱容量となっている。

このように、各発信電極２４ａおよび各受信電極２４ｂは、低熱容量、かつ、高熱抵抗となっており、物体と接触したときに、発熱層の面方向の熱の移動が抑制され、接触した部分の温度が急速に低下する特性を有している。

なお、複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂの厚みは、５０ミクロン以下であるのが好ましく、更には、複数の発信電極２４ａおよび複数の受信電極２４ｂの面方向の熱の移動を十分小さくするためには、２０ミクロン以下であるのが好ましい。

次に、本実施形態のヒータ装置２０のブロック構成について図４を用いて説明する。ヒータ装置２０は、検出部３０、供給部５０および制御部４０を備えている。

検出部３０は、複数個の発信電極２４ａと複数個の受信電極２４ｂとの間に電界を形成してそれら発信電極２４ａおよび受信電極２４ｂの周囲の物体を検出する。具体的には、検出部３０は、複数個の発信電極２４ａと複数個の受信電極２４ｂとの間に所定電圧を印加して複数個の発信電極２４ａと複数個の受信電極２４ｂとの間に電界を形成する。検出部３０は、それとともに、複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂとの間の静電容量を検出する。そして検出部３０は、検出した静電容量を示す信号を制御部４０に送出する。

供給部５０は、制御部４０からの指示に応じて発熱部２２への電力供給を行う。供給部５０は、複数の発熱部２２への通電量を制御する。発熱部２２への通電は、供給部５０を介して行われる。

制御部４０は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵが、メモリに記憶されたプログラムを実行することで、制御部４０の後述する各種処理が実現する。これにより、制御部４０は、供給部５０から発熱部２２への通電を制御する。メモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。

次に、制御部４０の処理について図５、図６、図７を用いて説明する。図５に示す処理は、ヒータ装置２０に電源が投入されたことに基づいて、制御部４０が実行する処理である。

ヒータ装置２０に電源が投入されると、ヒータ装置２０が起動する。ヒータ装置２０が起動すると、検出部３０は、発信電極２４ａにパルス状のパルス電圧を繰り返し印加して発信電極２４ａと受信電極２４ｂとの間に電界を形成する。これにより、図６に示すように、発信電極２４ａと受信電極２４ｂとの間に電界Ｅが形成される。

そして検出部３０は、パルス電圧の立ち下がりから所定期間が経過したときの発信電極２４ａと受信電極２４ｂとの間の電圧に基づいて、周知の方法で、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の静電容量を検出し始める。そして検出部３０は、検出した静電容量を示す信号を制御部４０に繰り返し出力し始める。以下、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の静電容量を、単に静電容量という。

制御部４０は、図５の処理において、まずステップＳ１０５で、検出部３０から出力された静電容量を示す信号に基づいて、静電容量の値を特定し、特定した値を静電容量Ｃ１としてメモリに記録する。この静電容量Ｃ１は、基準静電容量に対応する。また、この静電容量Ｃ１は、検出部３０によって検出される複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量が、電極２４に電圧が印加され始めた後に初めて制御部４０に記録される静電容量である。

続いてステップＳ１１０では、ステップＳ１０５で記録した静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍ内に入っているか否かを判定する。ここで使用する所定範囲Ｃｍは、あらかじめメモリに記録されている固定の上限値と下限値を有する範囲である。

この所定範囲は、ヒータ装置２０が起動時に正常の使用状態であれば、検出部３０が検出する静電容量が入るはずの範囲である。静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍ内に入る場合は、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５では、制御部４０は、供給部５０を制御して、複数の発熱部２２への通電を開始させる。この通電により、複数の発熱部２２は発熱し始める。発熱した各発熱部２２は、温度が例えば１００℃程度まで上昇し、乗員１２に暖かさを感じさせる輻射熱Ｈを放射し始める。

続いて制御部４０は、ステップＳ１２０で、検出部３０から出力された最新の静電容量を示す信号に基づいて、静電容量の値を特定し、特定した値を現在の静電容量Ｃとしてメモリに記録する。

続いて制御部４０は、ステップＳ１２５で、ステップＳ１２０で記録した静電容量ＣからステップＳ１０５で記録した静電容量Ｃ１を減算した値の絶対値が、基準値Ｃｔよりも大きいか否かを判定する。

指等の物体が電極２４に十分近接または接触していない場合は、現在の静電容量Ｃは静電容量Ｃ１と概ね同じである。その場合、ステップＳ１２０で記録した静電容量ＣからステップＳ１０５で記録した静電容量Ｃ１を減算した値の絶対値が、基準値Ｃｔよりも小さくなる。

この場合、制御部４０は、ステップＳ１２５からステップＳ１２０に戻る。つまり、指等の物体が電極２４に十分近接または接触していない間は、制御部４０は、複数の発熱部２２への通電を継続したまま、ステップＳ１２０、Ｓ１２５の処理を繰り返す。

一方、図７に示すように、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの少なくとも一方に指等の物体が接近すると、発信電極２４ａと受信電極２４ｂとの間に形成された電界の一部が指先側に移り、受信電極２４ｂで検知する電界が減少する。その結果、複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量が低下する。そして、図７のように、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの少なくとも一方に指等の物体が十分接近するか接触すると、ステップＳ１２０で記録した静電容量ＣからステップＳ１０５で記録した静電容量Ｃ１を減算した値の絶対値が、基準値Ｃｔよりも大きくなる。

この場合、制御部４０は、ステップＳ１２５からステップＳ１３０に進み、供給部５０を制御して、複数の発熱部２２への通電を終了させる。この通電停止により、複数の発熱部２２は、乗員１２に暖かさを感じさせる輻射熱Ｈの放射を停止する。これにより、発熱部２２に接近または接触した物体が発熱部２２によって過度に加熱されてしまう可能性が低減される。ステップＳ１３０の後は、図５の処理が終了する。このように、ステップＳ１２５で行われる判定は、発熱部２２への通電を停止するか否かの判定である。

なお、ヒータ装置２０は、乗員に暖房感を提供できる温度（例えば、１００℃程度）までヒータ温度を上昇させた場合でも、乗員がヒータ表面に接触すると、接触した部分の温度が迅速に低下する。具体的には、接触した部分の温度が熱による乗員の反射反応が起こらない５２℃以下まで低下する。

さらに、ヒータ装置２０は、周囲の物体の近接または接触を検出すると、発熱部２２への通電を停止する。したがって、例えば、乗員がヒータ装置の表面に接触したことに気づくことなくヒータ表面との接触が比較的長時間継続した場合でも、乗員に熱的な不快感を与える可能性が低い。

ここで、ヒータ装置２０の起動前から起動直後まで、指等の物体が電極２４に十分接近または接触している場合について説明する。このような場合、ヒータ装置２０の起動直後に検出部３０が検出して制御部４０がステップＳ１０５で記録する静電容量Ｃ１は、正常な使用状態であれば入るはずの所定範囲Ｃｍに入らない。

このような場合、本実施形態とは異なる比較例として、もしステップＳ１０５からすぐにステップＳ１１５に進んでしまうと、指等の物体の検出が不正確になってしまう可能性がある。具体的には、指等の物体が電極２４に十分接近または接触しても複数の発熱部２２への通電が停止されなかったり、あるいは、指等の物体が電極２４に十分接近していないにもかかわらず複数の発熱部２２への通電が停止されたりする可能性がある。

以下、比較例においてこのようになってしまう理由について、図８を用いて説明する。図８のグラフの縦軸は複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量であり、横軸は時間である。すなわち、図８のグラフは、検出部３０によって検出される静電容量の経時変化を示す。

もし、比較例において、ヒータ装置２０の起動前から起動直後の時点ｔ１まで、指等の物体が電極２４に十分接近しておらず接触もしていなければ、静電容量の経時変化は破線３０１のように変化する。すなわち、時点ｔ１において、ステップＳ１０５で記録される静電容量Ｃ１（以下、静電容量Ｃ１ａという）は所定範囲Ｃｍの間に収まる。そして時点ｔ１の後の時点ｔ２において、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触した場合、ステップＳ１２０で記録される静電容量Ｃａと静電容量Ｃ１ａとの差の絶対値｜Ｃａ−Ｃ１ａ｜＝ΔＣａは、基準値Ｃｔよりも大きくなる。その結果、制御部４０はステップＳ１２５からステップＳ１３０に進んで複数の発熱部２２への通電を停止する。これにより、乗員に熱的な不快感を与える可能性が低い。

しかし、比較例において、ヒータ装置２０の起動前から起動直後の時点ｔ１まで、指等の物体が電極２４に十分接近しているか接触していれば、静電容量の経時変化は実線３０２のように変化する。すなわち、時点ｔ１において、ステップＳ１０５で記録される静電容量Ｃ１（以下、静電容量Ｃ１ｂという）は所定範囲Ｃｍの間に収まらず、所定範囲Ｃｍの下限値よりも低くなる。比較例では制御部４０はステップＳ１０５からステップＳ１１０を経ずにステップＳ１１５に進む。そして、時点ｔ１の後の時点ｔ２において、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触した場合、ステップＳ１２０で記録される静電容量Ｃｂと静電容量Ｃ１との差の絶対値｜Ｃｂ−Ｃ１ｂ｜＝ΔＣｂは、基準値Ｃｔよりも小さくなる。これは、静電容量Ｃｂが正常な所定範囲Ｃｍよりも下回っているので、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触しても、静電容量の低減量が十分にならないからである。その結果、制御部４０はステップＳ１２５からステップＳ１２０に戻って通電を継続する。つまり、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触したことを検出できない。したがって、乗員に熱的な不快感を与える可能性が高い。

あるいは、比較例において、ヒータ装置２０の起動直後の時点ｔ１において、何らかの外的異常により、ステップＳ１０５で記録される静電容量Ｃ１は所定範囲Ｃｍの間に収まらず、所定範囲Ｃｍの上限値よりも高くなることがある。ここで、外的要因とはヒータ装置２０以外の要因をいう。この場合、比較例では制御部４０はステップＳ１０５からステップＳ１１０を経ずにステップＳ１１５に進む。そして、時点ｔ１の後の或る時点において、指等の物体が電極２４に接触も十分接近もしていないにも関わらず、ステップＳ１２０で記録される静電容量Ｃと静電容量Ｃ１との差の絶対値が、基準値Ｃｔよりも大きくなることがある。その結果、制御部４０はステップＳ１２５からステップＳ１３０に進んで、複数の発熱部２２への通電を停止してしまう。その結果、不要なタイミングで複数の発熱部２２への通電が停止してしまう。このように、ステップＳ１０５で記録される静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍの上限値よりも高くなる場合、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触したと誤検知してしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態では、制御部４０は、ステップＳ１０５の後、ステップＳ１１０を実行する。したがって、制御部４０は、上述のように、時点ｔ１においてステップＳ１０５で記録される静電容量Ｃ１ｂが所定範囲Ｃｍの下限値よりも低い場合、ステップＳ１１０で、静電容量Ｃ１ｂが所定範囲Ｃｍ内に入っていないと判定する。そして制御部４０は、ステップＳ１１５をバイパスして、すなわち、ステップＳ１１５−Ｓ１３０の処理を禁止しつつ、図５の処理を終了する。これにより、乗員に熱的な不快感を与えることを未然に防ぐことができる。時点ｔ１は基準時点に対応する。

また、制御部４０は、上述のように、時点ｔ１においてステップＳ１０５で記録される静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍの上限値よりも高い場合、ステップＳ１１０で、静電容量Ｃ１ｂが所定範囲Ｃｍ内に入っていないと判定する。そして制御部４０は、ステップＳ１１５をバイパスして、すなわち、複数の発熱部２２への通電を行うことなく、図５の処理を終了する。これにより、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触したと誤検知してしまうことを未然に防ぐことができる。

また例えば、ヒータ装置２０の起動前に外乱によって、図９に例示するように発信電極２４ａの一部および受信電極２４ｂの一部のうち一方または両方が×印の位置で断線してしまった場合について、説明する。このような場合、ヒータ装置２０の起動後に検出部３０が検出する静電容量の経時変化は、図８の実線３０２と同様になる。すなわち、ヒータ装置２０の起動後に検出部３０が検出して制御部４０がステップＳ１０５で記録する静電容量Ｃ１は、正常な使用状態であれば入るはずの所定範囲Ｃｍに入らず、所定範囲Ｃｍの下限値よりも低くなってしまう。この場合、制御部４０は、ステップＳ１１０で、静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍ内に入っていないと判定する。そして制御部４０は、ステップＳ１１５をバイパスして、すなわち、複数の発熱部２２への通電を行うことなく、図５の処理を終了する。これにより、乗員に熱的な不快感を与えることを未然に防ぐことができる。

以上説明した通り、本実施形態では、制御部４０は、時点ｔ１における複数の発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍに入っているか否かを判定する。そして制御部４０は、静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍに入っていると判定した場合、ステップＳ１１５−ステップＳ１３０を実行する。一方、制御部４０は、静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍに入っていないと判定した場合、ステップＳ１１５−ステップＳ１３０の実行を禁止する。

このように、発熱部２２に通電される前の時点ｔ１における静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍに入っていないと判定された場合に、ステップＳ１１５−Ｓ１３０の実行が禁止される。したがって、発熱部２２に通電される前に物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況において、ステップＳ１２５の判定定が不正確になってしまう可能性が低減される。

より具体的には、制御部４０は、静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍに入っていないと判定した場合、発熱部２２への通電の開始を禁止する。このようにすることで、時点ｔ１において物体が既に発熱部２２に十分接近または接触していたり、あるいは電極２４が断線していたりする状況における問題が解決される。また、発熱部２２に通電される前に物体が既に発熱部２２に十分接近または接触していたり、あるいは電極２４が断線していたりする状況における問題が解決される。すなわち、物体判定（すなわち、ステップＳ１２５の判定）が不正確になったせいで物体が発熱部に接触して過度に加熱される可能性が低減される。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態のヒータ装置２０は、第１実施形態のヒータ装置２０に対して、不図示の温度センサを更に有している点が異なる。また、本実施形態の制御部４０は、図５に示した処理に代えて、図１０に示す処理実行する。図１０の処理は、ステップＳ１２０が実行された後にステップＳ１２３が実行されてステップＳ１２５が実行される点が、図５の処理と異なる。図５と図１０で処理内容が同じステップには、同じステップ番号が付されている。また、本実施形態の制御部４０は、図１０に示した処理に加え、図１０に示した処理と同時並行的に、図１１に示す処理を実行する。本実施形態のヒータ装置２０のその他の構成は、第１実施形態と同じである。

温度センサは、発熱部２２の近傍に配置され、発熱部２２の温度を検出して、検出した温度に応じた検出信号を制御部４０に出力する。この温度センサは、発熱層２２０において発熱部２２に接触して配置されていてもよいし、絶縁基板２３内に埋め込まれていてもよい。

図１０の処理において、制御部４０は、ステップＳ１２０で静電容量Ｃを特定した後、ステップＳ１２３で、当該静電容量Ｃに対して、補正値Ｐを適用し、その後、ステップＳ１２５で、補正値Ｐが適用された後の静電容量Ｃを用いて上述の判定が行う。補正値Ｐの適用については、後述する。なお、補正値Ｐは、ヒータ装置２０が起動した時点では、デフォルト値である０に設定されている。

図１１に示す処理は、ヒータ装置２０に電源が投入されたことに基づいて、制御部４０によって実行される。制御部４０は、図１１の処理において、まずステップＳ２０５で、発熱部２２への通電がオフからオンになったか否かを判定し、オンになっていない場合は、ステップＳ２０５に戻る。発熱部２２への通電がオフからオンになると、制御部４０は、ステップＳ２０５からステップＳ２１０に進む。なお、発熱部２２への通電のオン、オフは、図１０の処理において制御される。

ヒータ装置２０が起動した後に最初に発熱部２２への通電がオンになった後は、発熱部２２の温度は時間経過と共に上昇し、次第に安定していく。発熱部２２への通電量は、発熱部２２の温度が所定の目標温度で安定化するように、ヒータ装置２０の製造時にあらかじめ調整されている。なお、発熱部２２の温度が安定化するとは、発熱部２２の温度の単位時間当たりの変化量の絶対値が十分低下することをいう。

図１２に、発熱部２２の温度の経時変化を実線３１１で示す。この実線３１１に示すように、発熱部２２への通電がオフからオンになった時点ｔ１以降、発熱部２２の温度は上昇し、時間の経過と共に温度上昇速度が低下していく。そして、目標温度Ｔｘ付近においては、温度上昇速度がゼロに近くなる。

また、図１２に、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の静電容量の経時変化を実線３１２で示す。この図に示すように、発熱部２２への通電がオフからオンになった時点ｔ１以降、発熱部２２の温度上昇に伴い、ヒータ装置２０以外の物体が電極２４に接触しているわけでも十分接近しているわけでもないのに、静電容量が減少していく場合がある。これは、熱によるヒータ装置２０の変形が原因である。

具体的には、発熱部２２の温度上昇に伴い、絶縁基板２３、電極側低熱伝導部２５、発熱部側低熱伝導部２１等が膨張し、その結果、図１３に示すような状態から図１４に示すような状態に状態が変化することがある。すなわち、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の距離が長くなってしまうことがある。発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の距離が長くなると静電容量が減少する。あるいは、発熱部側低熱伝導部２１、発熱部２２、電極側低熱伝導部２５の線膨張率の違いに起因してヒータ装置２０が曲がってしまい、その結果、発信電極２４ａと受信電極２４ｂの間の静電容量が減少する。

制御部４０は、ステップＳ２０５に続くステップＳ２１０で、温度センサから入力された検出信号に基づいて発熱部２２の温度を特定する。更に制御部４０は、ステップＳ２１５で、発熱部２２の温度が安定化したか否かを判定する。発熱部２２の温度が安定化したか否かは、目標温度Ｔｘを中心とする所定の温度範囲Ｔｍ内に、直前のステップＳ２１０で特定した温度が入っているか否かで判定する。例えば、温度範囲Ｔｍの下限値は目標温度Ｔｘの０．９５倍であってもよい。また例えば、温度範囲Ｔｍの上限値は目標温度Ｔｘの１．０５倍であってもよい。

直前のステップＳ２１０で特定した温度が温度範囲Ｔｍ内に入っている場合、ステップＳ２２０に進む。直前のステップＳ２１０で特定した温度が温度範囲Ｔｍ内に入っていない場合、発熱部２２の温度が安定化していないと判定してステップＳ２１０に戻る。

図１２の例では、時点ｔ１から時点ｔ６の間の期間は、制御部４０は、ステップＳ２１５で発熱部２２の温度が安定化していないと判定することにより、ステップＳ２１０、Ｓ２１５を繰り返し実行する。

時点ｔ６になると、発熱部２２の温度が温度範囲Ｔｍ内に入る。すると、その直後のステップＳ２１５では、直前のステップＳ２１０で特定した温度が温度範囲Ｔｍ内に入る。したがって、制御部４０は、その時点で、発熱部２２の温度が安定化したと判定して、ステップＳ２２０に進む。時点ｔ６は、補正時点に対応する。

ステップＳ２２０では、制御部４０は、検出部３０から出力された最新の静電容量を示す信号に基づいて、静電容量の値を特定し、その値を静電容量Ｃｘとする。続いてステップＳ２２５では、補正値Ｐの変更を行う。具体的には、補正値Ｐを、デフォルト値から、直前に特定した静電容量Ｃｘの値に応じた値に、変更する。具体的には、静電容量Ｃ１から静電容量Ｃｘを減算した値を、補正値Ｐとする。ステップＳ２２５の後、図１１の処理が終了する。

このようにして算出された補正値Ｐを用いて、静電容量Ｃｘを補正すれば、すなわち、静電容量Ｃｘに補正値Ｐを加算すれば、補正後の静電容量Ｃｘ＋Ｐは、静電容量Ｃ１と同じになる。したがって、補正後の静電容量Ｃｘ＋Ｐと静電容量Ｃ１の差の絶対値はゼロになる。つまり、補正値Ｐは、補正後の静電容量Ｃｘ＋Ｐと静電容量Ｃ１の差の絶対値を小さくしてゼロにするための補正値である。

制御部４０は、図１０のステップＳ１２３では、上述の通り、直前のステップＳ１２０で特定した静電容量Ｃに対して、補正値Ｐを適用する。具体的には、静電容量Ｃに対して補正値Ｐを加算した結果を、新たな静電容量Ｃとする。発熱部２２の温度が安定しない時点ｔ１からｔ６までの間は、補正値Ｐはゼロなので、直前のステップＳ１２０で特定した静電容量Ｃと新たな静電容量値Ｃは同じ値である。したがって、ステップＳ１２３に続くステップＳ１２５で用いられる静電容量値Ｃは、ステップＳ１２３で補正されていない静電容量値Ｃとなる。

発熱部２２の温度が安定化した時点ｔ６以降は、補正値Ｐはゼロとは異なる正の値となる。したがって、直前のステップＳ１２０で特定された静電容量Ｃは、新たな静電容量Ｃに変更される。つまり、ステップＳ１２５で用いられる静電容量Ｃは、直前のステップＳ１２３で補正された静電容量値Ｃとなる。

具体的には、図１２の実線３１２に示すように、時点ｔ６における補正後の静電容量Ｃが静電容量Ｃ１と同じになるように、静電容量Ｃが補正される。時点ｔ６以降では、直前のステップＳ１２０で特定した静電容量Ｃよりも大きい値が補正後の静電容量Ｃとなる。

このようにすることの意義について説明する。指等の物体が電極２４に接触も十分接近もしていないにも関わらず、検出部３０で検出される静電容量Ｃが静電容量Ｃ１よりも小さくなると、時点ｔ６以降において、検出部３０で検出される静電容量Ｃと静電容量Ｃ１との差の絶対値が大きくなる。しかも、指等の物体が電極２４に近づくと、この絶対値は増大する傾向にある。つまり、時点ｔ６以降において、｜Ｃ−Ｃ１｜が基準値Ｃｔよりも大きくなるために静電容量Ｃが低下しなければならない量が減少する。したがって、もしステップＳ１２３で静電容量Ｃを補正しないと、指等の物体が電極２４に十分ではないが少し近づいただけでも、ステップＳ１２５で｜Ｃ−Ｃ１｜が基準値Ｃｔよりも大きくなってしまう可能性がある。つまり、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触したと誤検知してしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態では、制御部４０は、ステップＳ１２３で静電容量Ｃを補正して増大させることで、静電容量Ｃを実際よりも静電容量Ｃ１に近づける。このようになっていることで、補正後の静電容量Ｃと静電容量Ｃ１の差の絶対値が小さくなる。したがって、指等の物体が電極２４に十分ではないが少し近づいた場合に、ステップＳ１２５で｜Ｃ−Ｃ１｜が基準値Ｃｔよりも大きくなってしまう可能性が低減される。すなわち、誤検知の可能性が低減される。

実際、図１２に示すように、時点ｔ６よりも後の時点ｔ７に指等の物体が電極２４に近づいたときに、補正後の静電容量Ｃが低下し、その物体が電極２４から離れた時点ｔ８に、補正後の静電容量Ｃが上昇する。時点ｔ７の直前における補正後の静電容量Ｃが静電容量Ｃ１とほぼ同じなので、制御部４０は、指等の物体と電極２４の間の距離に応じて、ステップＳ１２５で、通電の停止と継続を適正に決定することができる。

また、発熱部２２の温度が上昇することで、指等の物体が電極２４に接触も十分接近もしていないにも関わらず、検出部３０で検出される静電容量Ｃが静電容量Ｃ１よりも大きくなる場合もある。その場合、発熱部２２の温度が安定化する時点ｔ６以降において、｜Ｃ−Ｃ１｜が基準値Ｃｔよりも大きくなるために静電容量Ｃが低下しなければならない量が増大する。したがって、もしステップＳ１２３で静電容量Ｃを下方に補正しないと、指等の物体が電極２４に十分接近または接触しても、ステップＳ１２５で｜Ｃ−Ｃ１｜が基準値Ｃｔよりも大きくならない可能性がある。つまり、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触したことを検知できなくなる可能性がある。

これに対し、本実施形態では、制御部４０は、ステップＳ１２３で静電容量Ｃを補正して減少させる。この場合補正値Ｐは負の値だからである。これにより、静電容量Ｃが実際よりも静電容量Ｃ１に近づく。このようになっていることで、ステップＳ１２５で｜Ｃ−Ｃ１｜が基準値Ｃｔよりも大きくなるために補正後の静電容量Ｃが低下しなければならない量が減少する。すなわち、指等の物体が電極２４に十分接近するかまたは接触したことを検知できなくなる可能性が低減される。

また、制御部４０は、発熱部２２の温度が安定化しているときに補正値Ｐを設定する。したがって、補正値Ｐが適切な値になる。

なお、本実施形態においては、制御部４０は、時点ｔ１から時点ｔ６までの期間においても、すなわち、発熱部２２の温度が安定化する前も、図１０のステップＳ１２５において通電の停止、非停止を判定する。しかし、制御部４０は、時点ｔ１から時点ｔ６までの期間において、発熱部２２の温度が安定化する前は、図１０のステップＳ１２５における通電の停止、非停止の判定を行わなくてもよい。その場合、制御部４０は、時点ｔ１から時点ｔ６までの期間において、静電容量Ｃに基づいて発熱部２２への通電を停止することはない。

以上説明した通り、制御部４０は、発熱部２２への通電が開始された後の時点ｔ６における、複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量（Ｃｘ）と静電容量Ｃ１との差の絶対値を小さくするための補正値Ｐを算出する。

そして、制御部４０は、時点ｔ６より後の時点ｔ７における、複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量Ｃと静電容量Ｃ１と補正値Ｐとに基づいて、発熱部２２への通電量を低減するか否かを判定する。

このように、補正値Ｐが、時点ｔ６より後の時点ｔ７において、発熱部２２への通電量を低減するか否かの判定に利用される。このようにすることで、温度上昇によるヒータ装置２０の変形に応じた補正値Ｐを後の時点の物体判定に適用することができる。その結果、発熱部２２への通電後のヒータ装置２０の変形の物体判定への影響を軽減することができる。したがって、発熱部２２への通電後のヒータ装置２０の変形によって物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することができる。

また、制御部４０は、発熱部２２の温度が安定化したか否かを、発熱部２２への通電が開始された後に判定する。そして、時点ｔ６は、発熱部２２の温度が安定化したと判定された後の時点である。このように、時点ｔ６が発熱部２２の温度が安定化した後の時点となっていることで、補正の精度が高まる。

また、制御部４０は、温度センサによって検出された発熱部２２の温度に基づいて、発熱部２２の温度が安定化したか否かを判定する。このように、発熱部２２の温度が安定化したか否かを温度センサの検出結果に基づいて判定することで、より直接的な安定化の判定を行うことができる。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が実現する。

（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態は、発熱部２２の温度が安定化したことを検出する手法として、発熱部２２の通電オン時刻からの経過時間を用いる手法を採用している。本実施形態のヒータ装置２０は、第２実施形態のヒータ装置２０に対して、制御部４０の処理内容が変更になっている。具体的には、制御部４０は、図１１に示した処理に代えて、図１５に示す処理を実行する。図１５と図１１で処理内容が同じステップには、同じステップ番号が付されている。図１５の処理は、図１１の処理に対して、ステップＳ２１０、Ｓ２１５が廃され、更に、ステップＳ２１３が追加されている。その他のヒータ装置２０の構成は、第２実施形態と同じである。

制御部４０は、図１５の処理において、ステップＳ２０５で発熱部２２への通電がオンになったと判定した場合、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３では、発熱部２２への通電が開始されてから基準時間Ｔｒが経過したか否か判定する。基準時間Ｔｒは、発熱部２２への通電が開始されてから発熱部２２の温度が安定化するまでの時間として、ヒータ装置２０の製造時にあらかじめ定められている。

ステップＳ２１３で通電開始から基準時間Ｔｒが経過しないと判定した場合、制御部４０は、再度ステップＳ２１３を実行する。ステップＳ２１３で通電開始から基準時間Ｔｒが経過したと判定した場合、制御部４０は、ステップＳ２２０、Ｓ２２５を実行することで、第２実施形態と同様に、補正値Ｐをデフォルト値から変更する。

このように、発熱部２２への通電オンからの経過時間を用いて、発熱部２２の温度が安定化したことを検出することもできる。これにより、より簡易な安定化の判定を行うことができる。なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様の効果が実現する。

（第４実施形態）
次に第４実施形態について説明する。本実施形態は、発熱部２２の温度が安定化したことを検出する手法として、検出部３０が検出する静電容量Ｃを用いる手法を採用している。本実施形態のヒータ装置２０は、第２実施形態のヒータ装置２０に対して、制御部４０の処理内容が変更になっている。具体的には、制御部４０は、図１１に示した処理に代えて、図１６に示す処理を実行する。図１６と図１１で処理内容が同じステップには、同じステップ番号が付されている。図１６の処理は、図１１の処理に対して、ステップＳ２１０、Ｓ２１５が廃され、更に、ステップＳ２１１、Ｓ２１２が追加されている。その他のヒータ装置２０の構成は、第２実施形態と同じである。

制御部４０は、図１５の処理において、ステップＳ２０５で発熱部２２への通電がオンになったと判定した場合、ステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１では、検出部３０から出力された最新の静電容量を示す信号に基づいて、静電容量の値を特定し、特定した値を現在の静電容量Ｃとする。

続いて制御部４０は、ステップＳ２１２で、静電容量Ｃが安定化したか否かを判定する。そして、静電容量Ｃが安定化していないと判定した場合はステップＳ１２３に戻り、静電容量Ｃが安定化したと判定した場合はステップＳ２２０に進む。

検出部３０によって検出される静電容量Ｃは、第２実施形態で説明した通り、発熱部２２の温度変化と共に変化する。したがって、静電容量Ｃ１は、図１２の時点ｔ１以降、発熱部２２の温度上昇に伴って低下していき、時点ｔ６以降において、発熱部２２の温度の安定化と共に、安定化する。したがって、静電容量Ｃが安定したことを検出することは、発熱部２２の温度が安定化したことを検出することと同等である。

ここで、ステップＳ２１２における静電容量Ｃが安定化したか否についての判定の詳細について説明する。ステップＳ２１２では、制御部４０は、直前のステップＳ２１１で特定した静電容量Ｃと、直前より前のステップＳ２１２で特定した静電容量Ｃとに基づいて、静電容量Ｃの単位時間当たりの変化量の絶対値を特定する。そして、特定した絶対値が基準変化量未満であれば、静電容量Ｃが安定化したと判定し、未満でなければ、静電容量Ｃが安定化していないと判定する。

ただし、制御部４０は、ヒータ装置２０の起動後初めてのステップＳ２１２の実行機会においては、直前のステップＳ２１１で特定した静電容量Ｃと、静電容量Ｃ１とに基づいて、静電容量Ｃの単位時間当たりの変化量の絶対値を特定する。このように、静電容量Ｃが安定化したか否かに基づいて、補正値Ｐの変更を行うか否かを判定することができる。

以上のように、発熱部２２の温度が安定化したか否かを、複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量に基づいて判定することで、安定化の判定のために温度センサ等の追加のセンサを設ける必要がなくなる。なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様の効果が実現する。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

なお、上記実施形態では、制御部４０は、ステップＳ１１０を実行することで範囲判定部に対応し、ステップＳ１１５−Ｓ１３０を実行することで通常作動部に対応し、ステップＳ１０５を実行することで特定部に対応する。また、制御部４０は、ステップＳ２２５を実行することで算出部に対応し、ステップＳ２１５、Ｓ２１３、Ｓ２１２を実行することで安定判定部に対応する。

（変形例１）
上記各実施形態では、制御部４０は、ステップＳ１３０で発熱部２２への通電を停止する。すなわち、発熱部２２に供給される電流がゼロに低減される。しかし、必ずしもこのようになっていなくてもよい。例えば、ステップＳ１３０では、発熱部２２に供給する電流が１／２に低減されてもよい。つまり、ステップＳ１３０では、発熱部２２に供給する電流が低減されれば、発熱部２２に接近または接触した物体が発熱部２２によって過度に加熱されてしまう可能性が低減される。

（変形例２）
上記第２、第３、第４実施形態では、制御部４０は、ステップＳ１２３で、補正値Ｐを用いて、時点ｔ６より後の時点において検出部３０によって検出された静電容量Ｃを補正している。しかし、必ずしもこのようになっていなくてもよい。例えば、制御部４０は、補正値Ｐを用いて、発熱部２２への通電前の時点ｔ１に検出された静電容量Ｃ１を補正してもよい。この場合、制御部４０は、時点ｔ６よりも後の時点において検出された静電容量Ｃと、補正された静電容量Ｃ１とを比較して、発熱部２２への通電を低減するか否かを判定する。またこの場合、ステップＳ２２５で算出される新たな補正値Ｐは、静電容量Ｃｘから静電容量Ｃ１を減算した値となる。この場合においても、補正値Ｐは、補正後の静電容量Ｃ１と静電容量Ｃの差の絶対値を小さくしてゼロにするための補正値である。

（変形例３）
上記第２、第３、第４実施形態では、補正値Ｐは、補正後の静電容量Ｃ１と静電容量Ｃの差の絶対値を小さくしてゼロにするための補正値であるが、必ずしもこのようになっていなくてもよい。補正値Ｐは、補正後の静電容量Ｃ１と静電容量Ｃの差の絶対値を小さくしてゼロ以外の値にする補正値であってもよい。

（変形例４）
上記第２、第３、第４実施形態のステップＳ２２５では、補正値Ｐは、静電容量Ｃ１から静電容量Ｃｘを除算した値となっていてもよい。このような補正値Ｐも、補正後の静電容量Ｃ１と静電容量Ｃの差の絶対値を小さくしてゼロにするための補正値である。この場合、ステップＳ１２３では、ステップＳ１２０で検出された静電容量Ｃにこの補正値Ｐを乗算することで、補正後の静電容量Ｃが得られる。

（変形例５）
上記第２、第３、第４実施形態では、補正時点に相当する時点ｔ６は、発熱部２２の温度が安定化した後の時点であるが、必ずしもこのようになっていなくてもよい。例えば、補正時点に相当する時点ｔ６は、発熱部の温度が安定化する時点よりも前であってもよい。その場合でも、補正後の物体判定が不正確になる可能性をある程度低減することができる。

（変形例６）
上記各実施形態において、ステップＳ１１０で静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍ内に入っていない場合、制御部４０は、発熱部２２への通電開始を禁止する。しかし、必ずしもこのようになっていなくてもよい。制御部４０は、静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍ内に入っていない場合、ステップＳ１１５からステップＳ１３０までの一連の処理をバイパスするようになっていれば足りる。例えば、制御部４０は、静電容量Ｃ１が所定範囲Ｃｍ内に入っていない場合、ごく弱い電流で発熱部２２へ通電を行うと共に物体判定を行わないようになっていてもよい。

（変形例７）
上記各実施形態では、物体判定は相互容量方式で行われている。したがって、上記各実施形態において物体判定に用いられる電極２４の静電容量とは、電極２４を構成する複数の発信電極２４ａと複数の受信電極２４ｂの間の静電容量である。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。物体判定は自己容量方式で行われてもよい。この場合、物体判定に用いられる電極の静電容量とは、電極と物体との間の静電容量である。

（変形例８）
上記各実施形態では、ステッＳ１０５が実行される基準時点に相当する時点ｔ１は、発熱部２２への通電前であった。しかし、基準静電容量を検出して記憶する基準時点は、発熱部２２への通電後であってもよい。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、制御部は、基準時点における前記電極の静電容量である基準静電容量が所定範囲に入っているか否かを判定する範囲判定部と、基準静電容量が所定範囲に入っていると範囲判定部が判定した場合、基準時点の後の時点における電極の静電容量と基準静電容量とに基づいて、発熱部への通電量を低減するか否かを判定する通常作動部と、を有する。また、範囲判定部は、基準静電容量が前記所定範囲に入っていないと判定した場合、通常作動部の作動を禁止する。

また、第２の観点によれば、前記基準時点は、前記発熱部に通電される前の時点であり、前記通常作動部は、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていると前記範囲判定部が判定した場合、前記発熱部への通電を開始し、前記発熱部への通電が開始された後の時点における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する。このようになっていることで、発熱部への通電後のヒータ装置の変形によって物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することができる。

また、第３の観点によれば、前記範囲判定部は、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていないと判定した場合、前記発熱部への通電の開始を禁止する。このようにすることで、基準静電容量を検出する時点で物体が既に発熱部に十分接近または接触していたり、あるいは電極が断線していたりする状況において、物体判定が不正確になったせいで物体が発熱部に接触して過度に加熱される可能性が低減される。

また、第４の観点によれば、前記制御部は、前記基準静電容量を特定する特定部と、前記基準時点よりも後かつ前記発熱部への通電が開始された後の補正時点における、前記電極の静電容量と前記基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値を算出する算出部と、を備える。前記通常作動部は、前記補正時点より後の時点における前記電極の静電容量と前記基準静電容量と前記補正値とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する。

このように、発熱部への通電が開始された後の補正時点における電極の静電容量と基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値が、補正時点より後の時点において、発熱部への通電量を低減するか否かの判定に利用される。このようにすることで、温度上昇によるヒータ装置の変形に応じた補正値Ｐを後の時点の物体判定に適用することができる。その結果、発熱部への通電後のヒータ装置の変形の物体判定への影響を軽減することができる。その結果、発熱部への通電後のヒータ装置の変形によって物体判定が不正確になってしまう可能性を低減することができる。

また、第５の観点によれば、制御部は、発熱部への通電が開始された後の補正時点における、電極の静電容量と基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値を算出する算出部と、補正時点より後の時点における前記電極の静電容量と基準静電容量と補正値とに基づいて、発熱部への通電量を低減するか否かを判定する通常作動部と、を備えたる。

また、第６の観点によれば、前記発熱部の温度が安定化したか否かを、前記発熱部への通電が開始された後に判定する安定判定部を有し、前記補正時点は、前記発熱部の温度が安定化したと前記安定判定部が判定した後の時点である。このように、補正時点（ｔ６）が発熱部の温度が安定化した後の時点となっていることで、補正の精度が高まる。

また、第７の観点によれば、前記安定判定部は、温度センサによって検出された前記発熱部の温度に基づいて、前記発熱部の温度が安定化したか否かを判定する。このように、発熱部の温度が安定化したか否かを温度センサの検出結果に基づいて判定することで、より直接的な安定化の判定を行うことができる。

また、第８の観点によれば、前記安定判定部は、前記発熱部に通電が開始されてから経過した時間に基づいて、前記発熱部の温度が安定化したか否かを判定する。このように、発熱部の温度が安定化したか否かを通電開始から経過した時間に基づいて判定することで、より簡易な安定化の判定を行うことができる。

また、第９の観点によれば、前記安定判定部は、前記電極の静電容量に基づいて、前記発熱部の温度が安定化したか否かを判定する。このように、発熱部の温度が安定化したか否かを静電容量に基づいて判定することで、安定化の判定のために追加のセンサを設ける必要がなくなる。

２０ ヒータ装置
２４ 電極
２２ 発熱部
４０ 制御部

Claims (9)

1. ヒータ装置であって、
   通電によって発熱する発熱部（２２）と、
   電圧が印加される電極（２４）と、
   前記発熱部への通電を制御する制御部（４０）と、を備え、
   前記制御部は、
   基準時点（ｔ１）における前記電極の静電容量である基準静電容量（Ｃ１）が所定範囲（Ｃｍ）に入っているか否かを判定する範囲判定部（Ｓ１１０）と、
   前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていると前記範囲判定部が判定した場合、前記基準時点の後の時点における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する通常作動部（Ｓ１１５−Ｓ１３０）と、を有し、
   前記範囲判定部は、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていないと判定した場合、前記通常作動部の作動を禁止する、ヒータ装置。
2. 前記基準時点は、前記発熱部に通電される前の時点であり、
   前記通常作動部は、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていると前記範囲判定部が判定した場合、前記発熱部への通電を開始し、前記発熱部への通電が開始された後の時点における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する請求項１に記載のヒータ装置。
3. 前記範囲判定部は、前記基準静電容量が前記所定範囲に入っていないと判定した場合、前記発熱部への通電の開始を禁止する請求項１または２に記載のヒータ装置。
4. 前記制御部は、前記基準静電容量を特定する特定部（Ｓ１０５）と、
   前記基準時点よりも後かつ前記発熱部への通電が開始された後の補正時点（ｔ６）における、前記電極の静電容量（Ｃｘ）と前記基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値（Ｐ）を算出する算出部（Ｓ２２５）と、を備え、
   前記通常作動部は、前記補正時点より後の時点（ｔ７）における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量と前記補正値とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒータ装置。
5. 通電によって発熱する発熱部（２２）と、
   電圧が印加される電極（２４）と、
   前記発熱部への通電を制御する制御部（４０）と、を備え、
   前記制御部は、
   基準時点（ｔ１）における前記電極の静電容量である基準静電容量（Ｃ１）を特定する特定部（Ｓ１０５）と、
   前記基準時点よりも後かつ前記発熱部への通電が開始された後の補正時点（ｔ６）における、前記電極の静電容量（Ｃｘ）と前記基準静電容量との差の絶対値を小さくするための補正値（Ｐ）を算出する算出部（Ｓ２２５）と、
   前記補正時点より後の時点（ｔ７）における前記電極の静電容量（Ｃ）と前記基準静電容量と前記補正値とに基づいて、前記発熱部への通電量を低減するか否かを判定する通常作動部（Ｓ１１５−Ｓ１３０）と、を備えたヒータ装置。
6. 前記発熱部の温度が安定化したか否かを、前記発熱部への通電が開始された後に判定する安定判定部（Ｓ２１５、Ｓ２１３、Ｓ２１２）を有し、
   前記補正時点（ｔ６）は、前記発熱部の温度が安定化したと前記安定判定部が判定した後の時点である請求項４または５に記載のヒータ装置。
7. 前記安定判定部は、温度センサによって検出された前記発熱部の温度に基づいて、前記発熱部の温度が安定化したか否かを判定する請求項６に記載のヒータ装置。
8. 前記安定判定部は、前記発熱部に通電が開始されてから経過した時間に基づいて、前記発熱部の温度が安定化したか否かを判定する請求項６に記載のヒータ装置。
9. 前記安定判定部は、前記電極の静電容量に基づいて、前記発熱部の温度が安定化したか否かを判定する請求項６に記載のヒータ装置。

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