JP2020157899A

JP2020157899A - ヒータ装置

Info

Publication number: JP2020157899A
Application number: JP2019058596A
Authority: JP
Inventors: 田中　祐介; Yusuke Tanaka; 祐介田中; 関　秀樹; Hideki Seki; 秀樹関; 公威石川; Kimii Ishikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: JP7088103B2; CN113613531A; WO2020195901A1; US12328800B2; DE112020001463T5; US20220007464A1

Abstract

【課題】乗員の身体における車両用シートと接触していない部位に対して十分な暖房感を与えられるようにするとともに、乗員に与える熱的不快感を低減する。【解決手段】シートの表面から凹んだ凹部に配置された発熱部と、物体と発熱部との距離を検出する距離検出部を備える。距離検出部により検出された距離が、発熱部とシートの表面までのオフセット距離より長い場合、発熱部の出力が所定出力以上となるよう発熱部の通電量を制御し（Ｓ１１０、Ｓ１０８）、オフセット距離以下の場合、発熱部の出力が所定出力未満となるよう発熱部の通電量を制御する（Ｓ１１２）。【選択図】図１１

Description

本発明は、車両シートに着座する乗員の身体を加熱するヒータ装置に関するものである。

従来、車両用シートとして特許文献１に記載されたものがある。このシートは、シート本体と、このシート本体に設けられた加熱手段と、シート本体とシート本体に着座する乗員の密着度を測定する密着度測定手段と、を備えている。このシートは、さらに、ヒート本体と乗員との密着度の増加に従い加熱手段から出力される熱量が低下するように制御する制御手段を備えている。

特許第５７０８４４８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたシートは、乗員の身体におけるシート本体と接触しない部位に対して十分な暖房感を与えることができない。例えば、乗員の首筋周りに対して十分な暖房感を与えることができない。そこで、乗員の身体におけるシート本体と接触しない部位を加熱するヒータ装置を車両シートに設け、このヒータ装置で乗員の身体を非接触で加熱するといったことが考えられる。

本発明者らは、このようなヒータ装置について検討した結果、乗員に十分な暖房感を与えるためには、ヒータ出力として１００℃程度の温度を出力する必要があることが分かった。

しかしながら、このような高温を出力する場合、乗員の身体がヒータ装置に近付いた際に乗員に熱的不快感を与えてしまうといった問題がある。

本発明は上記点に鑑みたもので、乗員の身体における車両用シートと接触していない部位に対して十分な暖房感を与えられるようにするとともに、乗員に与える熱的不快感を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シート（１０）に着座するユーザの身体を加熱するヒータ装置であって、シートの表面から凹んだ凹部に配置され、通電によって発熱する発熱部（２４）と、発熱部の周囲の物体と発熱部との距離を検出する距離検出部（２８）と、発熱部の通電を制御する制御部（２９）と、を備え、制御部は、距離検出部により検出された距離が、発熱部とシートの表面までのオフセット距離より長い場合、発熱部の出力が所定出力以上となるよう発熱部の通電量を制御する第１制御部（Ｓ１１０、Ｓ１０８）と、距離検出部により検出された距離が、オフセット距離以下の場合、発熱部の出力が所定出力未満となるよう発熱部の通電量を制御する第２制御部（Ｓ１１２）と、を備えている。

このような構成によれば、制御部は、距離検出部により検出された距離が、発熱部とシートの表面までのオフセット距離より長い場合、発熱部の出力が所定出力以上となるよう発熱部の通電量を制御し、距離検出部により検出された距離が、オフセット距離以下の場合、発熱部の出力が所定出力未満となるよう発熱部の通電量を制御するので、乗員の身体における車両用シートと接触していない部位に対して十分な暖房感を与えられるようにするとともに、乗員に与える熱的不快感を低減することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態のヒータ装置が設けられた車両シートを車両前方側から見た図である。第１実施形態のヒータ装置が設けられた車両シートを車両左側から見た図である。図１中のIII−III断面図である。ヒータ本体の一部を正面から見た図である。図４中のV−V断面図である。相互容量方式静電容量センサの作動原理について説明するための図である。相互容量方式静電容量センサの作動原理について説明するための図である。第１実施形態のヒータ装置のブロック図である。第１実施形態のヒータ装置の物体との距離と静電容量の変化の関係を示した図である。第１実施形態のヒータ装置の物体との距離とヒータ出力の関係を示した図である。制御部のフローチャートである。第２実施形態のヒータ装置の物体との距離と静電容量の変化の関係を示した図である。第３実施形態のヒータ装置が設けられた車両シートを車両前方側から見た図である。第３実施形態のヒータ装置の変形例を示した図である。第４実施形態のヒータ装置について示した図である。

以下、本発明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）
第１実施形態に係るヒータ装置について、図１〜図１１を用いて説明する。ヒータ装置は、自動車に搭載される車両用シート１０に配置される。図１〜図２に示すように、車両用シート１０は、乗員の背中全体を支えるシートバック１２および乗員の後頭部を支えるためのヘッドレスト１３を備えている。図３に示すように、シートバック１２は、ウレタンフォームなどのクッション材から成るパッド材１０ａを合成皮革や布地などの表皮材で覆うようにして構成されている。

本実施形態のヒータ装置は、図１に示すように、第１面状ヒータ２０Ａ、第２面状ヒータ２０Ｂ、第３面状ヒータ２０Ｃおよび第４面状ヒータ２０Ｄを備えている。第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄは、シートバック１２の上部に配置されている。

また、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃは、それぞれシートバック１２の左右方向の左側に配置されている。また、第１面状ヒータ２０Ａは、第３面状ヒータ２０Ｃよりも上下方向上側に配置されている。第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃは、シートバック１２のうち左右方向左側から乗員の首筋周りを非接触で加熱する。

また、第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄは、それぞれシートバック１２の左右方向の右側に配置されている。また、第２面状ヒータ２０Ｂは、第４面状ヒータ２０Ｄよりも上下方向上側に配置されている。第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃは、シートバック１２のうち左右方向右側から乗員の首筋周りを非接触で加熱する。

シートバックの上下方向上側に配置された第１面状ヒータ２０Ａおよび第２面状ヒータ２０Ｂは、第１発熱部に相当し、第１発熱部より上下方向下側に配置された第３面状ヒータ２０Ｃおよび第４面状ヒータ２０Ｄは、第２発熱部に相当する。

図３に示すように、シートバック１２には、その表面から凹む凹部１００が形成されている。第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃは、それぞれシートバック１２に形成された凹部１００のうちシートバック１２の表面から凹んだ位置に配置されている。

また、第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄについても、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃと同様に、それぞれシートバック１２に形成された凹部１００のうちシートバック１２の表面から凹んだ位置に配置されている。

つまり、第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄは、シートバック１２のうち乗員が車両用シート１０に着座した姿勢で乗員の身体と非接触となる部位に配置されている。

図３に示すように、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃは、それぞれヒータ本体２０を備えている。本実施形態のヒータ装置は、第１面状ヒータ２０Ａのヒータ本体２０と、第３面状ヒータ２０Ｃのヒータ本体２０とが、支持部材２７を介してシートバック１２の凹部１００に固定されている。

また、図示してないが、第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄは、それぞれヒータ本体２０を備えている。本実施形態のヒータ装置は、第２面状ヒータ２０Ｂのヒータ本体２０と、第４面状ヒータ２０Ｄのヒータ本体２０とが、支持部材２７を介してシートバック１２の凹部１００に固定されている。

次に、ヒータ本体２０の構成について図４〜図５を用いて説明する。図４〜図５に示すように、ヒータ本体２０は、受信電極２１、発信電極２３、発熱部２４、絶縁基材２５およびカバー部材２６を備えている。なお、絶縁基材２５は基板に相当する。ヒータ本体２０は、薄いシートヒータとして構成されており、輻射熱を効率よく放射する。

絶縁基材２５は、軸Ｘと軸Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面に沿って広がる板状部材によって構成されている。絶縁基材２５は、軸Ｚの方向に厚さをもつ。絶縁基材２５は、ほぼ四角形の薄い板状に形成されている。絶縁基材２５は、高い絶縁性を有し、かつ、高温に耐える樹脂材料、例えば、ポリイミドフィルムによって構成されている。絶縁基材２５における乗員側の面に、受信電極２１、発信電極２３および発熱部２４が形成されている。

受信電極２１、発信電極２３および発熱部２４は、薄銅膜によって構成されており、ヒータ装置の薄型化および低熱容量化を実現している。また、低熱容量化によって、通電により発熱部２４の温度を迅速に上昇させることができる。また、物体がヒータ本体２０に接触した際に、接触した部分の温度を迅速に低下させることもできる。発信電極２３は、受信電極２１との間に所定の間隔を空けて配置されている。

発熱部２４は、線状を成しており、絶縁基材２５の一面に蛇行するように形成されている。発熱部２４は、制御部２９からの通電によって乗員に暖かさを感じさせる輻射熱を放射する。発熱部２４は、高い熱伝導率を有する材料によって作られている。発熱部２４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。

カバー部材２６は、受信電極２１、発信電極２３および発熱部２４を保護するものである。カバー部材２６および絶縁基材２５は、受信電極２１、発信電極２３および発熱部２４よりも熱伝導率の低い低熱伝導部材によって構成されている。カバー部材２６は、絶縁基材２５の一面に発熱部２４を覆うように配置されている。これにより、物体がヒータ本体２０に接触した際に、接触した部分の温度を迅速に低下させることができる。

本実施形態のヒータ本体２０は、相互容量方式静電容量センサとして構成されている。次に、相互容量方式静電容量センサの作動原理について図６〜図７を参照して説明する。ここでは、発信電極２３と受信電極２１を有する静電容量センサとして説明する。

図６中の左側は、発信電極２３と受信電極２１の模式図を表しており、図６中の右側は、発信電極２３と受信電極２１の等価回路を表している。

図６中の左側に示すように、相互容量方式静電容量センサでは、発信電極２３と受信電極２１とが隣接して配置される。そして、発信電極２３と受信電極２１の間に電圧を印加すると、発信電極２３と受信電極２１のとの間に電界が形成される。

ここで、発信電極２３と受信電極２１のとの間の誘電率をε、各電極の面積をＳ、各電極の間隔をｄとすると、発信電極２３と受信電極２１のとの間の静電容量Ｃは、数式１のように表すことができる。

ここで、周囲の物体として、人体の指が近付いた場合、図７中の左側に示すように、電気力線Ｅの一部が指側に移動し、受信電極２１で受信される電界が減少する。これは、図７中の右側に示すように、発信電極２３と第１受信電極２１の間に、接地された物体が挿入されたものと同じと考えることができる。

この場合、各電極と接地された物体の重複する面積をΔＳとすると、発信電極２３と受信電極２１の間の静電容量Ｃは、数式２のように表すことができる。

つまり、数式１に示された静電容量Ｃと、数式２に示された静電容量Ｃ’との差分を判定することにより指の近接を検出することができる。

次に、本実施形態のヒータ装置のブロック構成について図８を用いて説明する。受信電極２１と発信電極２３には、距離検出部２８が接続されている。

本実施形態の距離検出部２８は、発信電極２３と受信電極２１との間の静電容量の変化に基づいて発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が第１検知距離Ｌ１以下であるか否かを検出する。さらに、距離検出部２８は、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が発熱部２４とシートバック１２の表面までのオフセット距離以上であるか否かを検出する。
ここで、オフセット距離は、発熱部２４とシートバック１２に形成された凹部１００の開口面との間の距離のことをいう。オフセット距離は、５ミリメートル〜５０ミリメートル程度に設定されるのが好ましい。
例えば、乗員がシートバック１２にもたれたて乗員の身体がシートバック１２に形成された凹部１００の開口面を塞いだ場合、乗員の身体と発熱部２４の距離はオフセット距離と同じになる。また、乗員がシートバック１２にもたれたてシートバック１２が押圧変形した場合、乗員の身体と発熱部２４の距離はオフセット距離よりも短くなる。

距離検出部２８は、物体と発熱部２４との距離が第１検知距離Ｌ１以下であるか否かを示す信号と物体と発熱部２４との距離がオフセット距離以上であるか否かを示す信号を制御部２９に出力する。

制御部２９は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。制御部２９は、距離検出部２８から出力される信号に基づいて発熱部２４の通電を制御する処理等を実施する。

図９は、本実施形態のヒータ装置における物体との距離Ｌに対する受信電極２１および発信電極２３との間の静電容量の変化ΔＣの関係を示している。物体との距離Ｌが短くなるほど、各静電容量の変化ΔＣは大きくなる。

距離検出部２８は、受信電極２１および発信電極２３との間の静電容量の変化ΔＣに基づいて、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が第１検知距離Ｌ１以下であるか、第２検知距離Ｌ２以下であるかを検出する。さらに、距離検出部２８は、発熱部２４とシートバック１２の表面までのオフセット距離Ｌｏｆ以下であるか否かを検出する。

図１０は、本実施形態のヒータ装置の第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄの出力特性を表している。横軸は、発熱部２４と物体との距離となっており、縦軸は、ヒータ温度となっている。制御部２９は、図１０に示すヒータ出力となるよう第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄの発熱部２４の通電を制御する。

次に、制御部２９の処理について図１１のフローチャートに従って説明する。この処理は、ヒータ装置の電源がオンされると同時に開始される。ヒータ装置の電源がオンされると、制御部２９は、Ｓ１００にて第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄの各発熱部２４への通電を開始する。これにより、発熱部２４は発熱する。

まず、制御部２９は、Ｓ１０２にて、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離を特定する。具体的には、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、第１検知距離Ｌ１より長いか、あるいは、第１検知距離Ｌ１以下で、かつ、オフセット距離Ｌｏｆより長いか、あるいは、オフセット距離Ｌｏｆ以下であるかを特定する。
また、制御部２９は、Ｓ１０４にて、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、オフセット距離Ｌｏｆ以下であるか否かを判定する。

また、制御部２９は、Ｓ１０６にて、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、第１検知距離Ｌ１以下であるか否かを判定する。

ここで、乗員の身体が発熱部２４から十分に離れており、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、第１検知距離Ｌ１より長い場合、制御部２９は、Ｓ１０８にて、物体と発熱部２４との距離Ｌにかかわらず第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄの各発熱部２４の出力を一定出力に制御する。

また、乗員の身体が発熱部２４に近づき、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、第１検知距離Ｌ１以下で、かつ、オフセット距離Ｌｏｆより長くなった場合、制御部２９は、Ｓ１１０にて、第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄの各発熱部２４の通電量を制御する。すなわち、物体と発熱部２４との距離Ｌが長くなるほど発熱部２４の出力が大きくなるよう発熱部２４の通電量を制御する。具体的には、物体と発熱部２４との距離の減少に対して第１の割合で減少するよう発熱部２４の通電量を制御する。すなわち、物体と発熱部２４との距離の減少に対して第１の割合で低下するよう発熱部２４の通電量を制御する。

また、乗員の身体が発熱部２４とシートバック１２に形成された凹部１００の開口面を塞ぎ、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、オフセット距離Ｌｏｆ以下になると、制御部２９は、Ｓ１１２にて、第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄの各発熱部２４の通電量を制御する。すなわち、物体と発熱部２４との距離が短くなるほど発熱部２４の出力が小さくなるよう発熱部２４の通電量を制御する。具体的には、物体と発熱部２４との距離の減少に対して上記第１の割合よりも大きな第２の割合で発熱部２４の出力が低下するよう発熱部２４の通電量を制御する。

以上、説明したように、本実施形態のヒータ装置は、車両用シート１０の表面から凹んだ凹部に配置され、通電によって発熱する発熱部２４と、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離を検出する距離検出部２８と、を備えている。また、発熱部２４の通電を制御する制御部２９を備えている。そして、制御部２９は、距離検出部２８により検出された距離が、発熱部２４とシートの表面までのオフセット距離Ｌｏｆより長い場合、発熱部２４の出力が所定出力以上となるよう発熱部２４の通電量を制御する第１制御部（Ｓ１１０、Ｓ１０８）を備えている。さらに、制御部２９は、距離検出部２８により検出された距離が、オフセット距離Ｌｏｆ以下の場合、発熱部２４の出力が所定出力未満となるよう発熱部２４の通電量を制御する第２制御部（Ｓ１１２）を備えている。

したがって、乗員の身体における車両用シート１０と接触していない部位に対して十分な暖房感を与えられるようにするとともに、乗員に与える熱的不快感を低減することができる。

また、第１制御部は、物体と発熱部２４との距離が長くなるほど発熱部２４の出力が大きくなるよう発熱部２４の通電量を制御する。したがって、ユーザは身体が車両用シート１０から離れても十分な暖房感を得ることができる。

また、第１制御部は、物体と発熱部との距離の減少に対して第１の割合で発熱部の出力が低下するよう発熱部の通電量を制御する。また、第２制御部は、物体と発熱部との距離の減少に対して第１の割合よりも大きな第２の割合で発熱部の出力が低下するよう発熱部の通電量を制御する。

このように、第２制御部は、物体と発熱部との距離の減少に対して第１の割合よりも大きな第２の割合で発熱部の出力が低下するよう発熱部の通電量を制御するので、乗員に与える熱的不快感を速やかに低減することが可能である。

また、ヒータ装置は、発熱部２４の周囲の物体による静電容量の変化を検出するための複数の電極２１、２３を備えている。そして、距離検出部２８は、複数の電極２１、２３間の静電容量の変化に基づいて距離を検出する。

このように、距離検出部２８は、複数の電極２１、２３間の静電容量の変化に基づいて距離を検出するので、発熱部２４の周囲の物体と発熱部との距離を精度よく検出することができる。

また、ヒータ装置は、発熱部２４が形成された絶縁基材２５と、絶縁基材２５の一面に発熱部２４を覆うように配置され発熱部２４よりも熱伝導率の低い低熱伝導部としてのカバー２６を備えている。

したがって、カバー２６にユーザの身体が接触した場合に、接触した部分の温度を迅速に低下させることができる。

また、ヒータ装置は、発熱部２４を有する複数の面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄを備えている。このように、発熱部２４を有する複数の面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄを備えることができる。

また、車両用シート１０は、ユーザの背中全体を支持するシートバック１２を有している。そして、複数の面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄは、シートバック１２の上下方向中央よりも上側に配置されている。

このように乗員の身体と接触しにくいシートバック１２の上下方向中央よりも上側に複数の面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄを配置して乗員の身体を非接触で加熱することが可能である。

また、複数の面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄは、上側面状ヒータとしての第１面状ヒータ２０Ａ、第２面状ヒータ２０Ｂと、下側面状ヒータとしての第３面状ヒータ２０Ｃ、第４面状ヒータ２０Ｄと、を有している。そして、第３面状ヒータ２０Ｃは、第１面状ヒータより上下方向下側に並べて配置され、第４面状ヒータ２０Ｄは、第２面状ヒータ２０Ｂと上下方向下側に並べて配置されている。このように、上側面状ヒータと下側面状ヒータを上下方向に並べて配置することもできる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係るヒータ装置について図１２を用いて説明する。上記第１実施形態の制御部２９は、図１０に示したように、第１〜第４面状ヒータ２０Ａ〜２０Ｄのヒータ温度が同じになるよう制御した。これに対し、本実施形態の制御部２９は、図１２に示すように、物体と発熱部２４との距離が第２検知距離Ｌ２より長い場合、下側面状ヒータとしての第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄのヒータ温度を、以下のように制御する。すなわち、下側面状ヒータとしての第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄのヒータ温度を、上側面状ヒータとしての第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃのヒータ温度と異なるように制御する。

第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄは、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃの上下方向の下側に配置されているので、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃよりも乗員の身体と接触しやすい。

このため、制御部２９は、第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄのヒータ温度を、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃのヒータ温度よりも低くなるよう制御する。

このように、制御部２９は、第１発熱部の発熱量が、第２発熱部の発熱量よりも多くなるよう第１発熱部の通電を制御することができる。したがって、ユーザに快適な暖房感を与えることができる。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係るヒータ装置について図１３を用いて説明する。上記第１実施形態のヒータ装置は、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃがシートバック１２の左右方向の左側に配置され、第２面状ヒータ２０Ｂおよび第４面状ヒータ２０Ｄがシートバック１２の左右方向の右側に配置されている。これに対し、本実施形態のヒータ装置は、第５面状ヒータ２０Ｅがシートバック１２の左右方向の中央部に配置されるとともに、第６面状ヒータ２０Ｆがヘッドレスト１３の左右方向の中央部に配置されている。

このように、シートバック１２の左右方向の中央部に第５面状ヒータ２０Ｅを配置することもでき、ヘッドレスト１３の左右方向の中央部に第６面状ヒータ２０Ｆを配置することもできる。

また、図１４に示すように、車両用シート１０のひじ掛け部１４に面状ヒータ２０Ｇを備えることもできる。さらに、車両用シート１０のシートクッションの車両前方側の側面に面状ヒータ２０Ｈを備えることもできる。

また、図示してないが、ヘッドレスト１３の左右方向の右側および左側に面状ヒータを配置することもできる。

（第４実施形態）
第４実施形態に係るヒータ装置について図１５を用いて説明する。上記第１実施形態のヒータ装置は、例えば、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃを別々の絶縁基材２５に構成したが、図１５に示すように、第１面状ヒータ２０Ａおよび第３面状ヒータ２０Ｃを１つの絶縁基材２５に構成することもできる。

すなわち、本実施形態のヒータ装置は、発熱部２４の発熱によって輻射熱を放射する複数の発熱面２４ａを有し、複数の発熱面２４ａは、絶縁基材２５に分散して配置されている。このように、複数の発熱面２４ａを、絶縁基材２５に分散して配置することもできる。

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、自動車に配置される車両用シート１０に着座する乗員の身体を加熱するヒータ装置について説明したが、例えば、航空機等、車両以外に設けられたシートに着座するユーザの身体を加熱するヒータ装置として構成することもできる。

（２）上記各実施形態のヒータ装置は、放熱部を有してないが、例えば、特開２０１４−３０００号公報に記載された装置のように構成してもよい。すなわち、発熱部２４の周囲に薄い板状に形成された複数の放熱部を形成するとともに、複数の放熱部の間に放熱部よりも熱伝導率の低い低熱伝導部を形成するようにしてもよい。

これにより、放熱部に物体が接触すると、接触している放熱部の部位の熱は物体へ放熱され、さらに、低熱伝導部によって特定の放熱部の周囲から特定の放熱部への熱伝達が抑制され、物体と接触している部位の温度上昇を抑制することができる。

（３）上記各実施形態では、電極２１、２３間の静電容量の変化に基づいて物体と発熱部２４との距離を検出するようにした。これに対し、例えば、光を照射してから、この光が物体に当たって反射した反射光を受光するまでの時間に基づいて物体と発熱部２４との距離を検出するようにしてもよい。

（４）上記各実施形態では、距離検出部２８が、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が第１検知距離Ｌ１以下であるか、第２検知距離Ｌ２以下であるか、オフセット距離Ｌｏｆ以下であるか否かを検出するようにした。

これに対し、距離検出部２８が、発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離を連続的に検出するようにしてもよい。そして、制御部２９が、距離検出部２８の出力信号に基づいて発熱部２４の周囲の物体と発熱部２４との距離が、第１検知距離Ｌ１以下であるか、第２検知距離Ｌ２以下であるか、オフセット距離Ｌｏｆ以下であるか否かを検出するようにしてもよい。

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、特許請求の範囲に記載した範囲内において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ことは言うまでもない。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。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（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、シートに着座するユーザの身体を加熱するヒータ装置であって、シートの表面から凹んだ凹部に配置され、通電によって発熱する発熱部を備えている。また、発熱部の周囲の物体と発熱部との距離を検出する距離検出部と、発熱部の通電を制御する制御部と、を備えている。また、制御部は、距離検出部により検出された距離が、発熱部とシートの表面までのオフセット距離より長い場合、発熱部の出力が所定出力以上となるよう発熱部の通電量を制御する第１制御部を備えている。さらに、距離検出部により検出された距離が、オフセット距離以下の場合、発熱部の出力が所定出力未満となるよう発熱部の通電量を制御する第２制御部を備えている。

また、第２の観点によれば、第１制御部は、物体と発熱部との距離が長くなるほど発熱部の出力が大きくなるよう発熱部の通電量を制御する。したがって、ユーザは身体が車両用シートから離れても十分な暖房感を得ることができる。

また、第３の観点によれば、第１制御部は、物体と発熱部との距離の減少に対して第１の割合で発熱部の出力が低下するよう発熱部の通電量を制御する。また、第２制御部は、物体と発熱部との距離の減少に対して第１の割合よりも大きな第２の割合で発熱部の出力が低下するよう発熱部の通電量を制御する。

また、第４の観点によれば、ヒータ装置は、発熱部の周囲の物体による静電容量の変化を検出するための複数の電極を備えている。そして、距離検出部は、複数の電極間の静電容量の変化に基づいて距離を検出する。

このように、距離検出部は、複数の電極間の静電容量の変化に基づいて距離を検出するので、発熱部の周囲の物体と発熱部との距離を精度よく検出することができる。

また、第５の観点によれば、発熱部を有する複数の面状ヒータを備えている。このように、発熱部２４を有する複数の面状ヒータを備えることができる。

また、第６の観点によれば、シートは、ユーザの背中全体を支持するシートバックを有し、複数の面状ヒータは、シートバックの上下方向中央よりも上側に配置されている。

このように乗員の身体と接触しにくいシートバックの上下方向中央よりも上側に複数の面状ヒータを配置して乗員の身体を非接触で加熱することが可能である。

また、第７の観点によれば、複数の面状ヒータは、シートバックに配置された第１面状ヒータと、第１面状ヒータより上下方向下側に配置された第２面状ヒータと、を有している。このように、第１面状ヒータと第２面状ヒータを上下方向に並べて配置することもできる。

また、第８の観点によれば、制御部は、第１面状ヒータの発熱量が、第２面状ヒータの発熱量よりも多くなるよう発熱部の通電を制御する。

したがって、第２面状ヒータよりも乗員に身体との距離が長くなりやすい第１面状ヒータの発熱量を、第２面状ヒータの発熱量よりも多くなるよう発熱部の通電を制御することができ、ユーザに快適な暖房感を与えることができる。

また、第９の観点によれば、ヒータ装置は、発熱部が形成された基板を備え、複数の面状ヒータは、基板に分散して配置されている。このように、複数の発熱面を、基板に分散して配置することもできる。

また、第１０の観点によれば、ヒータ装置は、基板の一面に発熱部を覆うように配置され発熱部よりも熱伝導率の低い低熱伝導部を備えている。

したがって、低熱伝導部にユーザの身体が接触した場合に、接触した部分の温度を迅速に低下させることができる。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１１０、Ｓ１０８の処理が第１制御部に相当し、Ｓ１１２が第２制御部に相当し、絶縁基材２５が低熱伝導部に相当する。

１０車両用シート
１２シートバック
１３ヘッドレスト
２０Ａ第１面状ヒータ
２０Ｂ第２面状ヒータ
２０Ｃ第３面状ヒータ
２０Ｄ第４面状ヒータ
２１受信電極
２３発信電極
２４発熱部
２８距離検出部
２９制御部

Claims

シート（１０）に着座するユーザの身体を加熱するヒータ装置であって、
前記シートの表面から凹んだ凹部に配置され、通電によって発熱する発熱部（２４）と、
前記発熱部の周囲の物体と前記発熱部との距離を検出する距離検出部（２８）と、
前記発熱部の通電を制御する制御部（２９）と、を備え、
前記制御部は、
前記距離検出部により検出された前記距離が、前記発熱部と前記シートの表面までのオフセット距離より長い場合、前記発熱部の出力が所定出力以上となるよう前記発熱部の通電量を制御する第１制御部（Ｓ１１０、Ｓ１０８）と、
前記距離検出部により検出された前記距離が、前記オフセット距離以下の場合、前記発熱部の出力が前記所定出力未満となるよう前記発熱部の通電量を制御する第２制御部（Ｓ１１２）と、を備えたヒータ装置。
前記第１制御部は、前記物体と前記発熱部との前記距離が長くなるほど前記発熱部の出力が大きくなるよう前記発熱部の通電量を制御する請求項１に記載のヒータ装置。
前記第１制御部は、前記物体と前記発熱部との前記距離の減少に対して第１の割合で前記発熱部の出力が低下するよう前記発熱部の通電量を制御し、
前記第２制御部は、前記物体と前記発熱部との前記距離の減少に対して前記第１の割合よりも大きな第２の割合で前記発熱部の出力が低下するよう前記発熱部の通電量を制御する請求項１または２に記載のヒータ装置。
前記発熱部の周囲の物体による静電容量の変化を検出するための複数の電極（２１、２３）を備え、
前記距離検出部は、前記複数の電極間の静電容量の変化に基づいて前記距離を検出する請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒータ装置。
前記発熱部を有する複数の面状ヒータ（２０Ａ〜２０Ｄ）を備えている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のヒータ装置。
前記シートは、前記ユーザの背中全体を支持するシートバック（１２）を有し、
前記複数の面状ヒータは、前記シートバックの上下方向中央よりも上側に配置されている請求項５に記載のヒータ装置。
前記複数の面状ヒータは、前記シートバックに配置された上側面状ヒータ（２０Ａ、２０Ｂ）と、前記上側面状ヒータより上下方向下側に配置された下側面状ヒータ(２０Ｃ、２０Ｄ)と、を有している請求項６に記載のヒータ装置。
前記制御部は、前記上側面状ヒータの発熱量が、前記下側面状ヒータの発熱量よりも多くなるよう前記発熱部の通電を制御する請求項７に記載のヒータ装置。
前記発熱部が形成された基板（２５）を備え、
前記複数の面状ヒータは、前記基板に分散して配置されている請求項５ないし８のいずれか１つに記載のヒータ装置。
前記基板の一面に前記発熱部を覆うように配置され前記発熱部よりも熱伝導率の低い低熱伝導部（２６）を備えた請求項９に記載のヒータ装置。