JP5146819B2 - Vehicle seat air conditioner - Google Patents
Vehicle seat air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP5146819B2 JP5146819B2 JP2008097400A JP2008097400A JP5146819B2 JP 5146819 B2 JP5146819 B2 JP 5146819B2 JP 2008097400 A JP2008097400 A JP 2008097400A JP 2008097400 A JP2008097400 A JP 2008097400A JP 5146819 B2 JP5146819 B2 JP 5146819B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- detection
- range
- air conditioner
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
Description
この発明は、車両用シート空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle seat air conditioner.
自動車の車室内空間は、一般住居等に比較すると空間容積が小さく、また、窓を閉めきると密閉空間となり、例えば、ガラス越しに漏入する熱線により駐車中の車内温度は夏季には異常に上昇する。しかし、一般の自動車用空調装置は集中型であり、車室内の空間全体の空気温度を下げるべく設計されているので、どうしても温度調節に時間がかかる問題がある。 The interior space of an automobile has a smaller space volume than ordinary houses, etc., and becomes a sealed space when the window is closed, for example, the temperature inside the parked car rises abnormally in summer due to heat rays that leak through the glass. To do. However, a general automobile air conditioner is a centralized type and is designed to lower the air temperature of the entire space in the passenger compartment, so there is a problem that it takes time to adjust the temperature.
そこで、特許文献1、2には、ペルチェモジュールをシートバックや座部に組み込み、シートに着座する乗員近傍を局所冷却あるいは局所加温する方式が提案されている。また、特許文献3には、シート座部に設置された脈波センサにより運転者の疲労度を検出し、その疲労度に応じて車両前方のインパネ部に配置された車両空調装置の吹出設定温度を変更する方式が開示されている。
Therefore,
しかし、上記特許文献1、2の構成では、シートに着座する乗員の体温によりペルチェモジュールによる空調温度の変更が行われないため、例えば、カゼや疲れによるほてりにより、若干体温が高い状態で例えば暖房設定温度がさらに上昇すると、その温熱が体温を一層上昇させたり熱がこもったりすることもあり、いわゆる頭ののぼせ感が増して集中力が低下する場合がある。例えば運転者がこのような状態に置かれた場合には、運転能力の低下につながるし、あるいは病状が却って悪化することもあり得る。また、上記特許文献3の構成では、車両全体の空調温度がシートに着座する特定乗員の体調により変更されてしまうので、変更後の空調温度が、体調の良好な乗員にとっては不快に感じられてしまう惧れがある。また、疲労が検知された場合は、暖房/冷房の区別なく空調温度を一律に上昇させて血行促進を図る処理がなされるようになっており、空調温度の変更が状況によって必ずしも奏効しないケースが生じうるので、特許文献1、2と同様の問題が発生し得る。
However, in the configuration of
本発明の課題は、乗員の体温に基づいて、着座する乗員に特化した条件にて適切な空調制御を行なうことができる車両用シート空調装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the vehicle seat air conditioner which can perform appropriate air-conditioning control on the conditions specialized for the passenger | crew who seats based on a passenger | crew's body temperature.
上記の課題を解決するために、本発明の車両用シート空調装置は、
車両のシートに設けられた空調装置と、
シートに着座する乗員の体温を検出する体温検出手段と、
検出された前記体温が、予め定められた平熱域と該平熱域よりも中心温度の高い発熱域とのいずれに属するかを判定する発熱判定手段と、
前記空調装置が暖房動作する場合に前記体温が平熱域に属するときには前記空調装置の制御温度範囲を予め定められた暖房平熱時適正範囲に設定し、前記体温が発熱域に属するときには前記制御温度範囲を前記暖房平熱時適正範囲よりも中心温度の低い予め定められた暖房発熱時適正範囲に設定し、
前記空調装置が冷房動作する場合に前記体温が平熱域に属するときには前記制御温度範囲を予め定められた冷房平熱時適正範囲に設定し、前記体温が発熱域に属するときには前記制御温度範囲を前記冷房平熱時適正範囲よりも中心温度の高い予め定められた冷房発熱時適正範囲に設定する制御温度範囲変更設定手段と、
前記乗員の操作に基づき、前記制御温度範囲変更設定手段が設定した前記制御温度範囲に属する制御温度値を設定する制御温度値設定入力手段と、
設定された前記制御温度値にて前記空調装置の作動を制御する空調制御手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a vehicle seat air-conditioning apparatus according to the present invention includes:
An air conditioner provided on a vehicle seat;
Body temperature detecting means for detecting the body temperature of the passenger seated on the seat ;
Exothermic determination means for determining whether the detected body temperature belongs to a predetermined normal heat area or a heat generation area whose central temperature is higher than the normal heat area;
When the air-conditioning apparatus performs a heating operation, the control temperature range of the air-conditioning apparatus is set to a predetermined appropriate range during heating normal heating when the body temperature belongs to the normal heat range, and the control temperature range when the body temperature belongs to the heat generation area. Is set to a predetermined heating appropriate range during heating heat generation, the center temperature is lower than the heating normal heating appropriate range,
When the air conditioner is in a cooling operation, the control temperature range is set to a predetermined appropriate range during cooling normal heating when the body temperature belongs to a normal heating range, and the control temperature range is set to the cooling when the body temperature belongs to a heat generation range. Control temperature range change setting means for setting a predetermined appropriate range during cooling heat generation having a center temperature higher than the appropriate range during normal heating ;
Control temperature value setting input means for setting a control temperature value belonging to the control temperature range set by the control temperature range change setting means based on the operation of the occupant;
And air conditioning control means for controlling the operation of the air conditioner at the set control temperature value .
上記本発明の構成によると、空調装置を車両のシートに設け、そのシートに着座する乗員のために局所空調を行なう。そして、該シートに着座する乗員の体温情報を取得し、その体温に応じて、空調装置の制御温度範囲を変更可能に設定する。また、シート空調の制御温度範囲をその体温に応じて変更することで、制御温度(設定温度)自体が検出された体温に応じてめまぐるしく変化することがなくなり、空調制御の安定化を図ることができる。 According to the configuration of the present invention, the air conditioner is provided on the vehicle seat, and the local air conditioning is performed for the passenger seated on the seat. And the body temperature information of the passenger | crew who seats on this seat is acquired, and the control temperature range of the air conditioner is set to be changeable according to the body temperature. Further, by changing the control temperature range of the seat air conditioning according to the body temperature, the control temperature (set temperature) itself does not change rapidly according to the detected body temperature, and the air conditioning control can be stabilized. it can.
シートに設ける空調装置は、ペルチェモジュールと送風機とが導風通路部とともに一体的にシートに埋設されたものとすることができる。ペルチェモジュールの採用により、シートへ冷媒配管等を引き込む必要がなくなり、構成を大幅に簡略化できる。さらに、シート毎に独立してペルチェモジュールを設けることで、乗員毎に異なる条件で空調制御することも容易である。なお、ペルチェ素子は通電断面積(電流導通方向と直交する断面積)の大きい金属導体として構成されるので、PWM等により入力電流をスイッチングにより制御すると、波形エッジでの電流遮断時に大きな渦電流が発生し、目的の極性と逆方向の電圧が供給されて冷却効率を低下させるジュール熱が多量に発生するので好ましくない。そこで、空調制御手段は、該空調装置の吹出温度が設定入力された制御温度値に近づくように、ペルチェモジュールの駆動電流をレベル制御するように構成することが望ましい。 The air conditioner provided in the seat may be such that the Peltier module and the blower are embedded in the seat together with the air guide passage portion. By adopting the Peltier module, it is not necessary to draw refrigerant piping or the like into the sheet, and the configuration can be greatly simplified. Furthermore, by providing a Peltier module independently for each seat, it is easy to control air conditioning under different conditions for each occupant. Since the Peltier element is configured as a metal conductor having a large current cross-sectional area (cross-sectional area perpendicular to the current conduction direction), if the input current is controlled by switching with PWM or the like, a large eddy current is generated when the current is interrupted at the waveform edge. It is not preferable because a large amount of Joule heat is generated and a voltage in the direction opposite to the target polarity is supplied to reduce the cooling efficiency. Therefore, it is desirable that the air-conditioning control means be configured to control the level of the drive current of the Peltier module so that the blow-out temperature of the air-conditioning apparatus approaches the control temperature value set and input.
次に、体温情報取得手段は、乗員の体温を検出する体温検出手段と、検出された体温が、予め定められた平熱域と該平熱域よりも中心温度(本明細書において、ある温度域(温度範囲)の「中心温度」とは、当該温度域ないし温度範囲の下限温度と上限温度との平均値のことを意味するものとする)の高い発熱域とのいずれに属するかを判定する発熱判定手段とを有するものとして構成できる。この場合、制御温度範囲変更設定手段は、体温が平熱域に属する場合に温度制御範囲を予め定められた平熱時適性範囲に設定し、体温が発熱域に属する場合に温度制御範囲を平熱時適性範囲とは異なる発熱時適性範囲に設定するものとして構成できる。身体が不調の時、その不調が体温の上昇に反映されることが多いので、検出した体温が平熱であるか、平熱よりも高いかを判定することは、体調不良を特定する上で極めて有効である。そして、不調温度制御範囲として、平熱時適性範囲と発熱時適性範囲とのいずれかが採用されるように定めておけば、平熱かそれよりも高いかによって温度制御範囲が上記2つのいずれかに択一的に切り替わり、制御温度(設定温度)が体温に応じてめまぐるしく変化する不具合を一層効果的に防止でき、空調制度のさらなる安定化を図ることができる。 Next, the body temperature information acquisition means includes a body temperature detecting means for detecting the body temperature of the occupant, and the detected body temperature is determined to be a center temperature (in this specification, a certain temperature range ( The “central temperature” in the temperature range) means the average value of the temperature range or the lower limit temperature and the upper limit temperature of the temperature range. It can comprise as what has a determination means. In this case, the control temperature range change setting means sets the temperature control range to a predetermined normal temperature range when the body temperature belongs to the normal temperature range, and sets the temperature control range to the normal temperature range when the body temperature belongs to the heat generation range. It can be configured to be set to an appropriate range during heat generation different from the range. When the body is in a bad condition, it is often reflected in an increase in body temperature, so determining whether the detected body temperature is normal or higher than normal is extremely effective in identifying poor health. It is. Then, if it is determined that either the normal temperature appropriate range or the exothermic appropriate range is adopted as the abnormal temperature control range, the temperature control range will be one of the above two depending on whether normal temperature or higher. Alternatively, it is possible to more effectively prevent the problem that the control temperature (set temperature) changes rapidly according to the body temperature, and it is possible to further stabilize the air conditioning system.
例えば、平時は制御温度範囲が平熱時適性範囲に設定され、(発熱していない正常状態の)乗員は、その適性範囲内にて好みの温度に設定を行なう。しかし、その乗員が不調により発熱した場合は、発熱時適性範囲に切り替わり、発熱時に適した空調温度へ自動的にシフトさせることができる。これにより、乗員の発熱による不快感が和らげられ、発熱の症状も軽減される。そして、当該発熱時適性範囲での空調制御をしばらく行なうことにより、体温が平熱域に復帰すれば、これを検出し、空調装置の制御温度範囲を平熱時適性範囲に戻すことで、その乗員が平時快適と感じる設定温度からの逸脱を防止することができる。 For example, during normal times, the control temperature range is set to an appropriate range during normal heating, and an occupant (in a normal state that does not generate heat) sets a desired temperature within the appropriate range. However, if the occupant generates heat due to a malfunction, the occupant can switch to an appropriate range during heat generation and can automatically shift to an air conditioning temperature suitable for heat generation. Thereby, the discomfort caused by the fever of the occupant is relieved, and the symptoms of fever are reduced. And if the body temperature returns to the normal heat range by performing the air conditioning control in the heat generation appropriate range for a while, this is detected, and by returning the control temperature range of the air conditioner to the normal temperature appropriate range, the occupant can Deviation from the set temperature at which it feels comfortable during normal times can be prevented.
空調装置を暖房動作が可能なものとして構成する場合、暖房発熱時適正範囲の中心温度が、暖房平熱時適正範囲の中心温度よりも低くなるように設定しておくことが望ましい。これにより、体温が高い状態で暖房温度がさらに上昇し、その温熱が体温を一層上昇させる悪循環を回避することができ、ひいては車内に熱がこもったりして、頭ののぼせ感が増し、集中力が低下する等の不具合も生じにくくなる。この場合、具体的には、暖房発熱時適正範囲の上限温度と下限温度を、暖房平熱時適正範囲の上限温度と下限温度よりもそれぞれ低く設定しておくとよい。 When the air conditioner is configured to be capable of heating operation, it is desirable to set the center temperature of the appropriate range during heating heat generation to be lower than the center temperature of the appropriate range during heating normal temperature. As a result, the heating temperature further rises in a state where the body temperature is high, and it is possible to avoid a vicious circle in which the heat further raises the body temperature. Inconveniences such as lowering are less likely to occur. In this case, the concrete, the maximum temperature and minimum temperature of the heating heating proper range, may want to set lower respectively than the upper limit temperature and the lower limit temperature during the heating normal temperature appropriate range.
一方、空調装置は冷房動作が可能なものとしても構成することができる。この場合、夏場にて同じ冷房設定温度であっても、カゼを引いて発熱している場合には寒く感ずることがある。そこで、冷房発熱時適性範囲の中心温度が、冷房平熱時適性範囲の中心温度よりも高くなるように設定しておくと、このため冷房時の冷熱が身体の熱を奪い体調悪化を助長してしまう不具合を効果的に抑制することができる。具体的には、冷房発熱時適性範囲の上限温度と下限温度を、冷房平熱時適性範囲の上限温度と下限温度よりもそれぞれ高く設定しておくとよい。 On the other hand, the air conditioner can be configured to be capable of cooling operation. In this case, even if it is the same cooling set temperature in summer, it may feel cold if it pulls out a case and generates heat. Therefore, if the center temperature of the suitable range of cooling heat generation is set to be higher than the central temperature of the suitable range of cooling normal heating, the cooling heat will take away the heat of the body and promote deterioration of the physical condition. Can be effectively suppressed . In concrete terms, the maximum temperature and minimum temperature of cooling heating at appropriate range, may want to set higher respectively than the upper limit temperature and the lower limit temperature of cooling normal temperature at proper range.
本発明においてセンサ体温検出手段は、シートに着座した乗員の皮膚温度を検出する赤外線温度検出装置とするのがよい。(人体露出部の)皮膚温度を赤外線温度検出装置にて測定することで、着衣を介した脈動検出と比較して、体調が反映される体温の検出を正確かつ非接触にて実施することが可能となり、より適正なシート空調制御が可能となる。また、非接触式なので温度平衡のための待ち時間が生じず、速やかに体温検知できるので、空調制御にも速やかに反映させることができる。この場合、赤外線温度検出装置は、乗員の上半身の皮膚露出部をサーモグラフィー撮影するサーモグラフィー撮影装置とすることができる。この構成によると、皮膚露出部の温度測定によりユーザーの体温をより正確に知ることができる。また、サーモグラフィー撮影装置は皮膚面の領域別に温度特定が可能であり、例えば、皮膚露出部の特定部位(例えば高体温で外気温の影響を受けにくい首筋領域など)での温度測定により、再現性の良好な体温測定が可能である。また、乗員の上半身を主たる撮影対象として視野を定めておけば、皮膚露出部全体の体温分布情報を平均体温情報に変換したり、あるいは最も高温の領域(例えば上記の首筋領域)の体温情報で代表させたりするなど、測定ばらつきを軽減するための種々の手法を講ずることも可能となる。 In the present invention, the sensor body temperature detecting means is preferably an infrared temperature detecting device for detecting the skin temperature of the occupant seated on the seat. By measuring the skin temperature (of the human body exposed part) with an infrared temperature detection device, it is possible to accurately and non-contactly detect the body temperature that reflects the physical condition as compared with the pulsation detection through clothing. This makes it possible to perform more appropriate seat air conditioning control. Further, since it is a non-contact type, there is no waiting time for temperature equilibrium, and body temperature can be detected quickly, so that it can be quickly reflected in air conditioning control. In this case, the infrared temperature detecting device can be a thermographic imaging device that performs thermographic imaging of the skin exposed portion of the upper body of the occupant. According to this structure, a user's body temperature can be known more correctly by measuring the temperature of the exposed skin part. In addition, the thermographic imaging device can identify the temperature for each area of the skin surface. For example, the reproducibility can be achieved by measuring the temperature at a specific part of the exposed area of the skin (for example, the neck area where the body temperature is not affected by the outside air temperature). The body temperature can be measured well. In addition, if the field of view is defined as the subject's upper body, the body temperature distribution information of the entire exposed skin part is converted into average body temperature information, or the body temperature information of the hottest region (for example, the above-mentioned neck region) is used. It is also possible to take various methods for reducing measurement variations, such as representing them.
ところで、車両利用時には、シートに着座した乗員が停車時にシートから離れ、再び戻ってきて車中滞在を再開したり、シートベルトを外して着衣を改めたりすることもしばしば発生する。例えば、体温上昇に伴い暑さを感じてシートから離れ、外へ涼みに出たり、上着を脱いでシートに戻ったりするようなケースを具体例として挙げることができる。このように、シートへの着座状態に途切れが確認された場合は、その前後で乗員の体温状態にも変化を生じている可能性が高くなる。そこで、これに対応するために、シートへの乗員の着座の有無を検出する着座検出手段を設け、さらに、該着座検出手段が着座検知状態から着座非検知状態に移行し、その後着座検知状態に復帰した場合に、着座非検知状態へ移行前に設定されていた制御温度範囲を、該着座検知状態への復帰後に取得した体温情報に基づいて更新するように構成しておくとよい。このようにすると、着座途切れの前後での検知体温変化に対応して制御温度範囲の設定状態が更新されるので、より適切な空調制御が実現する。 By the way, when the vehicle is used, it often happens that an occupant seated on the seat leaves the seat when the vehicle stops, returns again and resumes staying in the vehicle, or removes the seat belt and changes the clothes. For example, a case where the user feels the heat as the body temperature rises, leaves the seat, cools outside, or takes off his jacket and returns to the seat can be given as a specific example. Thus, when discontinuity is confirmed in the seated state on the seat, there is a high possibility that the body temperature state of the occupant is also changed before and after that. Therefore, in order to cope with this, there is provided a seating detecting means for detecting the presence or absence of a seated occupant on the seat, and further, the seating detecting means shifts from the seating detection state to the seating non-detection state, and then enters the seating detection state. When returning, the control temperature range set before the transition to the seating non-detection state may be updated based on the body temperature information acquired after returning to the seating detection state. In this way, the setting state of the control temperature range is updated corresponding to the detected body temperature change before and after the sitting break, so that more appropriate air conditioning control is realized.
着座検出手段は、例えば、シートに設けられたシートベルトのバックルに組み込むことができ、該バックルの締結及び締結解除と連動して乗員の着座の有無を検出するバックル締結検知スイッチとすることができる。近年、後部座席も含めてシートベルトの着用が義務付けられており、着用励行も進んでいるので、バックル締結検知スイッチを着座検出手段として用いれば、バックル締結検知スイッチの付勢状態により着座途切れを確実に検知することができる。なお、乗員がシートに着座した状態でシートベルトを外したのみの状態(つまり、バックル締結検知スイッチが非付勢となる状態)も、広義に「非着座状態」に属するものとして考える。これにより、例えば、着座したままシートベルトを外して着替えを行なったり、上着等を脱いだりした場合にも、シートベルトの再着用に伴い体温検知が行なわれ、検知結果に応じて制御温度範囲の更新設定を確実に行なうことができる。 The seating detection means can be incorporated into, for example, a buckle of a seat belt provided on the seat, and can be a buckle fastening detection switch that detects the presence or absence of a passenger seating in conjunction with fastening and release of the buckle. . In recent years, the use of seat belts, including the rear seats, has been obliged to be worn and encouraged to wear them, so if the buckle fastening detection switch is used as a seating detection means, the buckling fastening detection switch can be surely disconnected due to the biased state of the buckle fastening detection switch. Can be detected. Note that a state in which the seat belt is simply removed while the occupant is seated on the seat (that is, a state where the buckle fastening detection switch is not energized) is considered to belong to the “non-sitting state” in a broad sense. As a result, for example, even when the user removes the seat belt while seated and changes clothes or removes the outerwear, the body temperature is detected when the seat belt is re-attached, and the control temperature range depends on the detection result. Can be reliably set.
体温検出手段として、シートに着座した乗員の皮膚温度を検出する赤外線温度検出装置を用いる場合、赤外線温度検出装置の検出動作には一定の電力が消費される。他方、着座した乗員の体温が短期間に急変動することは生理的には稀であり、ある程度時間をかけて緩やかに変化することの方が多い点に鑑みれば、体温検出の頻度を過度に増加させることは、赤外線温度検出装置を不必要に頻繁に動作させることにつながり、電力消費(特に車載バッテリー)の無駄を招く問題がある。そこで、着座検出手段が着座検出していることを条件として赤外線温度検出装置を検出動作させ、着座検出していない場合は赤外線温度検出装置の検出動作を停止させる赤外線温度検出装置作動制御手段を設けておけば、着座検出によりートに乗員が不存在であることが明確な場合は赤外線温度検出装置の検出動作が停止するので、電力消費の無駄を省くことができる。 When an infrared temperature detection device that detects the skin temperature of an occupant seated on a seat is used as the body temperature detection means, a certain amount of power is consumed in the detection operation of the infrared temperature detection device. On the other hand, it is physiologically rare that the temperature of the seated occupant suddenly fluctuates in a short period of time, and in view of the fact that it often changes slowly over a period of time, the frequency of temperature detection is excessively high. Increasing the number leads to an unnecessary and frequent operation of the infrared temperature detecting device, and there is a problem that waste of power consumption (particularly, an in-vehicle battery) is caused. Therefore, an infrared temperature detection device operation control means is provided that detects the infrared temperature detection device on the condition that the seating detection means detects the seating, and stops the detection operation of the infrared temperature detection device when the seating detection is not performed. In this case, when it is clear from the seating detection that there is no occupant in the tote, the detection operation of the infrared temperature detecting device is stopped, so that waste of power consumption can be saved.
上記の方式では、着座直後に一旦体温検出を行なえば、その後の体温変動がそれほど急激には起こらないと考えられるから、赤外線温度検出装置作動制御手段は、着座検出手段が着座非検出状態から着座検出状態へ移行した場合にこれをトリガとして赤外線温度検出装置による皮膚温度の検出動作を開始させる一方、該検出動作の最大継続時間が定められており、該最大継続時間の満了と、着座検出状態の着座非検出状態への移行とのいずれかが成立した場合に、赤外線温度検出装置の検出動作を停止させるものとすることができる。検出動作の最大継続時間は、例えば1回の体温特定に必要十分な期間を考慮して決めておけばよく、当該体温特定が完了後は赤外線温度検出装置の動作を遮断することで節電を図ることができる。一方、該最大継続時間が満了する前に着座検出状態から着座非検出状態へ移行した場合は、赤外線温度検出装置の動作を直ちに遮断することで、同様に節電を図ることができる。この場合、制御温度範囲変更設定手段は、赤外線温度検出装による検出動作が停止状態から復帰再開される毎に、該検出される皮膚温度に基づき空調装置の制御温度範囲を設定更新するように構成することで、着座途切れ後(及び、初回時)の体温検知と制御温度範囲の更新設定を確実に行なうことができる。 In the above method, once the body temperature is detected immediately after sitting, it is considered that subsequent body temperature fluctuations do not occur so rapidly. Therefore, the infrared temperature detecting device operation control means does not sit in the seating non-detection state. When the transition to the detection state occurs, the detection of the skin temperature by the infrared temperature detection device is started using this as a trigger, while the maximum duration of the detection operation is determined, and the expiration of the maximum duration and the seating detection state The detection operation of the infrared temperature detection device can be stopped when any of the transition to the non-sitting state is established. The maximum duration of the detection operation may be determined in consideration of a period necessary and sufficient for one body temperature specification, for example, and after the body temperature specification is completed, the operation of the infrared temperature detection device is cut off to save power. be able to. On the other hand, when the seating detection state is shifted to the seating non-detection state before the maximum duration time expires, power saving can be similarly achieved by immediately shutting off the operation of the infrared temperature detection device. In this case, the control temperature range change setting means is configured to set and update the control temperature range of the air conditioner based on the detected skin temperature each time the detection operation by the infrared temperature detection device is resumed from the stopped state. By doing so, it is possible to reliably perform the body temperature detection and the update setting of the control temperature range after the sitting break (and the first time).
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。 図1は本発明の車両用シート空調装置の一例を示す全体概要図である。該車両用シート空調装置50は、自動車のシート1に組み込まれている。該シート1は、乗員の臀部を乗せる座部101と、背中を当てる背もたれ部102と、背もたれ部102の頂部に取り付けられたヘッドレスト2とを有する。そして、座部101及び背もたれ部102の各表皮106には噴出口104が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an example of a vehicle seat air conditioner according to the present invention. The vehicle
座部101及び背もたれ部102の各内部には空気ダクト105が形成されている。この空気ダクト105は車室内に一端が開口し、他端が上記噴出口104に開口している。そして、各空気ダクト105の途中にペルチェモジュール3が介装されている。ペルチェモジュール3は、一方の面が吸熱面、他方の面が放熱面となるように、厚さ方向に直流通電駆動される周知のペルチェ素子と、順方向通電時に冷却側、逆方向通電時に発熱側となる面に密着配置される金属製のヒートブロックと、同じく空調熱交換側となる面に密着配置される金属製のヒートシンクとを有し、ヒートシンクの裏面に熱交換を促進するためのフィンが一体化された周知の構成を有するものである(例えば特開2005−280710号公報参照)。
An
空気ダクト105の途中におけるペルチェモジュール3の上流側には、該ペルチェモジュール3の放熱フィンに車室内の空気を圧送する送風機4が設けられている。送風機4は放熱フィンに周囲の空気を吹き付けることにより温度調整された空気を生成し、この温度調整された空気が空気ダクト105を介して吹出口104から吹き出される。このように、空気ダクト105、ペルチェモジュール3及び送風機4を有した空調装置10Aが背もたれ部102に、また、同様の構成の空調装置10Bが座部101に、それぞれ個別に組み込まれた構造となっている。上記のような構造の空調装置10A,10Bの組(以下、両者を総称する場合には、空調装置10と記載する)を有した車両用シート空調装置が、図2に示すように、自動車の各シート(具体的には、運転席1(A)、助手席1(B),右後部座席1(C)、左後部座席1(D))に独立して組み込まれ、各座席に乗員検知センサ114(本実施形態では、後述のごとくバックル締結検知スイッチ)が設けられている。
On the upstream side of the
次に、図3は、上記車両用シート空調装置50の電気的構成の一例を示すブロック図である。要部をなすのはマイクロプロセッサとして構成されたECU106(空調制御手段)を主体とする制御回路100であり、サーモグラフィーカメラ111がドライバ回路111Dを介して、乗員検知センサ114及び内気温センサ115がそれぞれアンプ124,125を介して、温度入力設定手段をなす手元操作スイッチ(温調設定スイッチ)112と手元電源スイッチ113が温調入力インターフェース122を介して、それぞれECU106に接続されている。
Next, FIG. 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the vehicle
次に、サーモグラフィーカメラ111は、シート1に着座した乗員の皮膚温度を検出する赤外線温度検出装置として機能し、体温検出手段を構成する。構造的には公知のものであり、露光部に設けた赤外線センサにより、物体から放射される遠赤外線の波長分布を二次元測定し、その測定結果に基づいて温度マッピングデータ(サーモグラフィー)を生成するものである。具体的には、図5Bに示すように、シート1に着座したユーザーHKの、首より上の皮膚露出部のサーモグラフィーTGを撮影するものであり、特に首筋部分が周囲よりも高温の領域HTとして現われるので、その領域HTをサーモグラフィー画像上で温度とともに特定することができる。例えば、体温測定値を首筋領域HTの平均温度として決定することができる。
Next, the
図6に示すように、シートベルトのバックル51に組み込まれたバックル締結検知スイッチ114は着座検出手段を構成する。バックル51は、周知のごとくベルト金具51Mと金具ソケット51Sとを有し、金具ソケット51Sにベルト金具51Mを挿入することで、ベルト金具51Mの係合孔51hに、ばね付勢されたソケット内の締結爪51eが嵌まり込んで締結状態になる。そして、金具ソケット51S側の図示しない締結解除ボタンを押圧すると締結爪51eが係合孔51h外に退避して締結解除状態となり、ベルト金具51Mを金具ソケット51Sから引き抜くことができる。バックル締結検知スイッチ114は金具ソケット51S内に設けられ、ベルト金具51Mを金具ソケット51S内に差し込むことで付勢状態となり、ベルト金具51Mを金具ソケット51Sから引き抜けば付勢解除状態となる。本実施形態では、ECU106は、後述の図14の処理流れに従い、バックル締結検知スイッチ114が付勢状態となっていれば乗員がシート1に着座した着座状態であると判定し、ECU106のメモリ内に形成される着座フラグを「1」に設定する。同じくバックル締結検知スイッチ114が非付勢状態となっていれば非着座状態であると判定し、着座フラグを「0」に設定する。
As shown in FIG. 6, the buckle
図3に戻り、ECU106には、各々ペルチェモジュール3、送風機4、及びそれらの駆動制御を司る駆動ユニット121の組からなる空調装置10A(背もたれ側)及び10B(座部側)が接続されている。駆動ユニット121は、ペルチェモジュール3を冷房使用時と暖房使用時とで互いに異なる極性にて通電駆動するものである。そして、ECU106は、乗員の検出の有無に基づき、空調装置10A,10Bの動作を、乗員検出時の動作モードである通常モードと、乗員非検出時の動作モードであって通常モードよりも動作出力が制限される制限モードとの間で切り替えつつ制御することが可能である。例えば、制限モードにおいて空調装置10の動作を停止することができる。
Returning to FIG. 3, the
また、この実施形態では、制限モードにおいては、サーモグラフィーカメラ(赤外線温度検出装置)111の検知動作も停止するようになっている。具体的には、ECU106は、バックル締結検知スイッチ114(着座検出手段)が着座非検出状態から着座検出状態へ移行した場合には、これをトリガとしてサーモグラフィーカメラ111による皮膚温度の検出動作を開始させる一方、該検出動作の最大継続時間が定められており、該最大継続時間の満了と、着座検出状態の着座非検出状態への移行(つまり、バックル締結解除)とのいずれかが成立した場合に、サーモグラフィーカメラ111の検出動作を停止させる。検出動作の最大継続時間は、例えば1回の体温特定に必要十分な期間を考慮して適宜決定され、当該体温特定が完了後にサーモグラフィーカメラ111の動作が遮断される。なお、体温特定処理の完了を受けてサーモグラフィーカメラ111の動作遮断信号を出力するようにしてもよい。なお、上記の最大継続時間が満了する前にバックル締結検知スイッチ114が着座検出状態から着座非検出状態へ移行した場合は、サーモグラフィーカメラ111の動作は直ちに遮断される。
In this embodiment, the detection operation of the thermography camera (infrared temperature detection device) 111 is also stopped in the restriction mode. Specifically, when the buckle fastening detection switch 114 (sitting detection means) shifts from the seating non-detection state to the seating detection state, the
ECU106は、各シートの乗員検出センサ114による乗員検出内容に基づいて、個々のシート1の空調装置10の動作を独立に制御する。なお、各シートの空調装置10A,10Bに対し、独立した個別のECU106が設けられているが、単一のECU106を各シート間で共用化し、これに各シートの空調装置10A,10Bを一括接続して制御を行なうようにしてもよい。
The
次に、車載バッテリー+Bにつながる電源ラインとして、車両のイグニッションスイッチ120と連動して電源電圧の供給/遮断が切り替わる第一電源ラインPL1と、イグニッションスイッチの状態とは無関係に常時電源電圧が供給される第二電源ラインPL2とが設けられている。イグニッションスイッチ120は、前述のアクセサリ系負荷とエンジン電装系負荷のいずれにも電源電圧が供給されないオフ位置(OFF)と、同じくアクセサリ系負荷にのみ供給されるアクセサリ・オン位置(ACC−ON)と、アクセサリ系負荷とエンジン電装系負荷との双方に供給されるイグニッション・オン位置(IG−ON)との間で切り替えを行なう。そして、車両用シート空調装置50のECU106及び空調装置10が第二電源ラインPL2に接続されている。
Next, as the power supply line connected to the vehicle battery + B, the power supply voltage is always supplied regardless of the state of the ignition switch and the first power supply line PL1 in which the supply / cutoff of the power supply voltage is switched in conjunction with the
図1に戻り、各シート1には、乗員が操作するための空調装置用の手元操作スイッチ112が設けられている。ECU106は、該手元電源スイッチ113がオフ状態のとき、乗員検出手段114による乗員検出内容とは無関係に空調装置10の動作を停止する。また、手元電源スイッチ113がオン状態のとき、乗員検出センサ114による乗員検出内容に基づき通常モードと制限モードとの間で切り替えつつ空調装置10A,10Bの動作を制御する。
Returning to FIG. 1, each
図1に示すように、手元操作スイッチ112はプッシュ機能付のロータリースイッチであり、1回押圧すると引っ込んで手元電源スイッチ113(図3)をオフ状態とする。一方、さらに押圧すると飛び出して電源スイッチ113をオン状態とし、設定温度変更のための回転操作が可能となる。つまり、手元操作スイッチ112は制御温度値設定入力部をなすアナログ操作部として構成されている。
As shown in FIG. 1, the
手元操作スイッチ112は、例えばロータリーボリュームないしポテンショメータが回転検出部として組み込まれている。そして、中立位置NTLに関して第一方向(図1では右側)に回転させると暖房モードでの温度設定となり、中立位置NTLから離れるほど設定温度は高くなるとともに、当該第一方向の限界位置αx’まで回転させると暖房での最高温度(最大出力)の設定状態となる。また、中立位置NTLに関して第二方向(図1では左側)に回転させると冷房モードでの温度設定となり、中立位置NTLから離れるほど設定温度が低くなるとともに、当該第二方向の限界位置αxまで回転させると冷房での最低温度(最大出力)の設定状態となる。なお、中立位置NTLを中心として両側一定角度範囲内は不感帯区間とされ、操作位置がこの不感帯区間内にある場合は冷房及び暖房ともに動作を停止する。そして、操作位置が暖房側の不感帯区間末端をなす起点位置α1’に到達すると、暖房での最低温度(最小出力)の設定状態となる。また、操作位置が冷房側の不感帯区間末端をなす起点位置α1に到達すると、冷房での最高温度(最小出力)の設定状態となる。
The
図7は、駆動ユニット121の回路構成例を示すものである。駆動電源は、ペルチェ素子への過電圧印加防止を考慮して、絶縁型に構成されている。具体的には、車載バッテリー電圧+Bを入力電圧として受電する入力側DC電源150を有し、そのDC出力電圧が、昇圧用発振回路153により駆動される昇圧スイッチング用トランジスタ152(本実施形態ではパワーFETにて構成され、昇圧スイッチング周波数は10〜30kHz:例えば、15kHz)によりスイッチングされつつ、昇圧用のトランス151の1次側に入力される。該トランス151の2次側昇圧出力電圧は8〜15V(例えば12V)である。なお、昇圧用発振回路153は、トランス151の一次側インダクタンスの一部を流用した自励式発振回路として構成されている。
FIG. 7 shows a circuit configuration example of the
トランス151の2次側昇圧出力電圧は、ダイオード154Dにより半波整流され、さらにコンデンサ154Cにより平滑化された後、PWMスイッチング用トランジスタ155に入力される。PWMスイッチング用トランジスタ155はパワーFETにて構成され、ECU106が決定するデューティ比(例えば50〜100%)にてPWMスイッチングされる。PWMスイッチング用トランジスタ155は、ゲート駆動用トランジスタ156を介してフォトカプラ165によりスイッチングされる。
The secondary-side boosted output voltage of the
ペルチェ素子は導通断面積の大きい金属導体として構成されているので、PWMスイッチング電圧波形をペルチェ素子へ直接入力すると、波形エッジでの電流遮断時に渦電流が発生し、目的の極性と逆方向の電圧が供給されて冷却効率を低下させるジュール熱が多量に発生するので好ましくない。そこで、本実施形態では、コイル158とコンデンサ159とを有した駆動平滑化回路201により、上記PWMスイッチング電圧波形をディーティ比に応じた直流駆動電圧(出力電圧範囲は、例えば6〜12V:出力電流範囲は、例えば3〜6A)として平滑化し、極性切替スイッチ160を介してペルチェモジュール3に供給するようにしている。つまり、ペルチェモジュール3の出力は、駆動電流のレベル制御により実施される。なお、PWMスイッチング周波数は例えば1〜5kHzであり、昇圧スイッチング周波数よりも小さく設定される。
Since the Peltier element is configured as a metal conductor with a large conduction cross section, when a PWM switching voltage waveform is directly input to the Peltier element, an eddy current is generated when the current is interrupted at the waveform edge, and the voltage in the direction opposite to the target polarity Is not preferable because a large amount of Joule heat is generated to reduce the cooling efficiency. Therefore, in the present embodiment, the
極性切替スイッチ160は、本実施形態ではリレースイッチとして構成され、リレー駆動トランジスタ162を介してフォトカプラ163により動作制御される(ここでは、リレー駆動トランジスタ162がOFFのとき、端子160Aが電源入力/端子160Bが接地となり(順方向極性)、同じくオンのときは端子160Aが接地/端子160Bが電源入力となるよう(逆方向極性)、スイッチ160が切り替わる)。また、送風機4へのモータ駆動出力は、トランス151の2次側にてPWMスイッチング用トランジスタ155の前段より、電圧安定化用のレギュレータIC164を介して非スイッチング状態で取り出される。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では車載バッテリー電圧+Bの変動を補償するために昇圧回路を組み込んでいるが、ペルチェ素子の動作が保障できる場合、例えば、ペルチェ素子への駆動出力電圧範囲が車載バッテリー電圧+Bの変動範囲よりも常時小さいことが保障できる場合には、この昇圧回路を省略することも可能である。この場合、ペルチェ素子への出力段に電圧モニタリング部を追加し、PWMスイッチングのデューティ比制御にこれをフィードバックして電圧を安定化するレギュレータ部を追加すればよい。また、ペルチェ素子への駆動出力電圧が車載バッテリー電圧+Bの変動範囲を若干上回る場合にあっても、該レギュレータ部を周知の昇圧型ステップアップ回路として構成すれば、昇圧回路は同様に省略できる。 In this embodiment, a booster circuit is incorporated in order to compensate for fluctuations in the in-vehicle battery voltage + B. However, when the operation of the Peltier element can be ensured, for example, the drive output voltage range to the Peltier element is the in-vehicle battery voltage + B. If it can be ensured that it is always smaller than the fluctuation range, this step-up circuit can be omitted. In this case, a voltage monitoring unit may be added to the output stage to the Peltier element, and a regulator unit that stabilizes the voltage by feeding it back to the duty ratio control of PWM switching may be added. Even when the drive output voltage to the Peltier element slightly exceeds the fluctuation range of the in-vehicle battery voltage + B, if the regulator unit is configured as a well-known step-up type step-up circuit, the step-up circuit can be similarly omitted.
電源スイッチ113のオン/オフ状態、及び手元操作スイッチ112の操作位置情報は温調入力インターフェース122を介してECU106に入力される。電源スイッチ113がオフ状態のとき、ECU106は、入力側DC電源150へのバッテリー受電系路上に設けられた電源スイッチ150sをオフにし、ペルチェモジュール3と送風機4とを双方ともに停止させる。一方、電源スイッチ113がオン状態のときは、通常モードでは電源スイッチ150sをオンにする。そして、手元操作スイッチ112が冷房側に回転していればリレー駆動トランジスタ162をオフとし、通電極性を順方向とする。また、暖房側に回転していればリレー駆動トランジスタ162をオンとし、通電極性を逆方向とする。
The on / off state of the
冷房側及び暖房側のいずれにおいても、手元操作スイッチ112の操作角度は、前述の回転検出部の出力として温調入力インターフェース122に入力され、読み取られる。操作角度は前述のごとく、冷房側では起点位置α1から限界位置αxに至る操作角度区間(操作ストローク範囲)にて、暖房側では起点位置α1’から限界位置αx’に至る操作角度区間(操作ストローク範囲)にてそれぞれ任意に設定可能であり、図8に示すように、暖房側の各操作角度(操作位置)と設定温度との関係が、ECU106内のメモリに制御温度範囲テーブルとして記憶されている。また、図9に示すように、冷房側の各操作角度(操作位置)と設定温度との関係も、図3のECU106内のメモリに制御温度範囲テーブルとして記憶されている。
On either the cooling side or the heating side, the operation angle of the
図8及び図9において、制御温度範囲テーブルは、操作角度範囲に対応する設定温度範囲(制御温度範囲)を異ならせる形で、平熱時用と発熱時用との2通り用意されている。これは、図3のサーモグラフィーカメラ111(赤外線温度検出装置)によりシート1に着座した乗員の体温を皮膚温度から検出し、図10(暖房時)及び図11(冷房時)に示すごとく、検出された体温が平熱域(本実施形態では35℃以上37℃未満)に属する場合には温度制御範囲を平熱時適性範囲Aに設定し、体温が発熱域(本実施形態では37℃以上40℃未満)に属する場合には温度制御範囲を平熱時適性範囲Aとは異なる発熱時適性範囲Bに設定するためである。
8 and 9, two control temperature range tables are prepared for normal heating and for heat generation, with different set temperature ranges (control temperature ranges) corresponding to the operation angle ranges. This is detected from the skin temperature of the occupant seated on the
図10に示すごとく、暖房時には、発熱時適性範囲Bの上限温度θbx’と下限温度θb1’が、平熱時適性範囲Aの上限温度θax’と下限温度θa1’よりもそれぞれ高く設定されている。具体的には、縦軸が設定温度(シート1の噴出口104から吹き出される温風の吹出し温度)を示し、横軸は乗員の体温(体温)を示している。検出された乗員の体温が35℃以上37℃未満のいわゆる平熱時では、暖房吹出し温度は44℃(θa1’)以上52℃(θax’)以下の平熱時適性範囲A内での設定が可能となり、体温が37℃以上40℃未満の発熱時では、暖房吹出し温度は40℃(θb1’)以上44℃(θbx’)以下の発熱時適性範囲Bでの設定が可能となる。手元操作スイッチ112の暖房モードでの操作角度範囲は[α1’,αx’]にて不変であり、図8に示すように、平熱時適性範囲Aではα1’に下限温度θa1’(ここでは44℃)が、αx’に下限温度θax’(ここでは52℃)が割り振られる形で、個々の操作角度での設定温度を示す制御温度範囲テーブルが用意されている。操作角度と設定温度との関係は線形に設定することもできるし、非線形に設定することもできる。
As shown in FIG. 10, during heating, the upper limit temperature θ bx ′ and the lower limit temperature θ b1 ′ of the heat generation suitability range B are set higher than the upper limit temperature θ ax ′ and the lower limit temperature θ a1 ′ of the normal heat suitability range A, respectively. Has been. Specifically, the vertical axis represents the set temperature (the temperature of the warm air blown from the
また、図11に示すごとく、冷房時には、発熱時適性範囲Bの上限温度θbxと下限温度θb1が、平熱時適性範囲Aの上限温度θaxと下限温度θa1よりもそれぞれ低く設定されている。具体的には、縦軸が設定温度(シート1の噴出口104から吹出される冷風の吹出し温度)を示し、横軸は乗員の体温(体温)を示している。検出された乗員の体温が35℃以上37℃未満のいわゆる平熱時では、冷房吹出し温度は34℃(θa1)以上36℃(θax)以下の平熱時適性範囲A内での設定が可能となり、体温が37℃以上40℃未満の発熱時では、冷房吹出し温度は37℃(θb1)以上39℃(θbx)以下の発熱時適性範囲Bでの設定が可能となる。手元操作スイッチ112の冷房モードでの操作角度範囲は[α1,αx]にて不変であり、図9に示すように、平熱時適性範囲Aではα1に下限温度θa1(ここでは34℃)が、αxに下限温度θax(ここでは36℃)が割り振られる形で、個々の操作角度での設定温度を示す制御温度範囲テーブルが用意されている。操作角度と設定温度との関係は線形に設定することもできるし、非線形に設定することもできる。
Further, as shown in FIG. 11, during cooling, the upper limit temperature θ bx and the lower limit temperature θ b1 of the heat generation suitability range B are set lower than the upper limit temperature θ ax and the lower limit temperature θ a1 of the normal heating suitability range A, respectively. Yes. Specifically, the vertical axis represents the set temperature (the temperature of cool air blown from the
さて、上記の車両用シート空調装置50においては空調設定温度(制御温度)は、制御温度設定入力部、具体的には手元操作スイッチ112により設定入力される。そして、該制御温度値設定入力部への入力操作がなされない状態で制御温度範囲が変更されたとき、制御温度値の制御温度範囲フルスケール上での相対入力位置が不変となるように、該制御温度の設定絶対値が、変更前の制御温度範囲における相対入力位置に対応する値から、変更後の制御温度範囲における相対入力位置に対応する値に更新されるようになっている。これにより、制御温度範囲の変更に伴い温度設定変更入力を敢えて行なわずとも、相対入力位置を不変として変更後の制御温度範囲に対応した値に制御温度値が自動変更され、設定変更の手間を省くことができる。
Now, in the vehicle
具体的に説明すれば、制御温度設定入力部には、設定可能な最低温度から最高温度に至るフルスケールが存在し、乗員は、そのフルスケールの範囲内で温度設定入力を行なうとともに、そのフルスケール上での相対入力位置を定めることができる。例えば、暖房時を例にとると、平熱時制御温度範囲では、最低温度θa1’=44℃、最高温度θax’=52℃、フルスケール範囲が52−44=8(℃)である。そして、設定入力温度が48℃であれば、相対入力位置は、最低温度θa1’側から見て4℃の位置、すなわち50%の位置である。この状態で、発熱時制御温度範囲に切り替わると、最低温度θb1’=40℃、最高温度θbx’=44℃であり、フルスケール範囲は44−40=4℃である。そして、相対入力位置は最低温度側から見て50%の位置に固定されるので、4℃×0.5=2℃であり、変更後の設定温度は40+2=42℃に自動変更される。つまり、平熱時制御温度範囲から発熱時制御温度範囲に切り替わることで、手元操作スイッチ112の操作位置を変更していないにもかかわらず、設定温度は48℃から6℃低い42℃に自動的に切り替わることを意味する。
More specifically, the control temperature setting input section has a full scale from the lowest settable temperature to the highest temperature, and the occupant inputs the temperature setting within the full scale range and The relative input position on the scale can be determined. For example, taking heating as an example, in the normal temperature control temperature range, the minimum temperature θ a1 ′ = 44 ° C., the maximum temperature θ ax ′ = 52 ° C., and the full scale range is 52-44 = 8 (° C.). If the set input temperature is 48 ° C., the relative input position is a position of 4 ° C., that is, a position of 50% when viewed from the lowest temperature θ a1 ′ side. In this state, when the control temperature is switched to the exothermic control temperature range, the minimum temperature θ b1 ′ = 40 ° C., the maximum temperature θ bx ′ = 44 ° C., and the full scale range is 44-40 = 4 ° C. Since the relative input position is fixed at a position of 50% when viewed from the lowest temperature side, 4 ° C. × 0.5 = 2 ° C., and the set temperature after the change is automatically changed to 40 + 2 = 42 ° C. That is, by switching from the normal temperature control temperature range to the heat generation control temperature range, the set temperature is automatically reduced from 48 ° C. to 42 ° C., which is 6 ° C., even though the operation position of the
本実施形態では、図10及び図11に示すように、暖房モードと冷房モードとのいずれにおいても、熱時制御温度範囲と発熱時制御温度範囲とは重なり範囲を有しておらず、平熱時制御温度範囲と発熱時制御温度範囲の切替えに対し、設定温度をホールドすることは本来的に不可能である。しかし、平熱時制御温度範囲と発熱時制御温度範囲とに重なりを持たせることも可能であり、この場合は、その重なり区間に制御温度が設定されていれば、設定温度をホールドすることは原理的には不可能でなくなる。 In this embodiment, as shown in FIG. 10 and FIG. 11, in both the heating mode and the cooling mode, the control temperature range during heat and the control temperature range during heat generation do not have an overlapping range. It is inherently impossible to hold the set temperature for switching between the control temperature range and the control temperature range during heat generation. However, it is possible to have an overlap between the normal temperature control temperature range and the heat generation control temperature range. In this case, if the control temperature is set in the overlap section, holding the set temperature is the principle. Is impossible.
しかし、本実施形態の手元操作スイッチ112のように、制御温度値設定入力部が、固定された機械操作ストローク範囲(すなわち、操作角度範囲)を持つアナログ操作部である場合、設定温度はアナログ操作部の操作位置として機械的に記憶されているに過ぎない。従って、これをホールドするためには、変更前の制御温度範囲に対応する操作位置から、変更後の制御温度範囲に対応する操作位置へアナログ操作部を駆動する機構を考慮しなければならないが、制御温度値設定入力部の高価格化と機構の複雑化を招くことはいうまでもない。アナログ操作部の場合は、平熱時制御温度範囲と発熱時制御温度範囲の切替えに伴い、その操作位置をホールドし、設定温度を自動変更することが構成上も簡単であり、かつ、体温変化に合わせて空調出力が適度にシフトするので望ましいといえる。
However, when the control temperature value setting input unit is an analog operation unit having a fixed machine operation stroke range (that is, an operation angle range) like the
なお、制御温度値設定入力部は、設定温度をデジタル入力するデジタル温度設定部として構成することも可能である。デジタル温度設定部の場合、制御温度範囲の変更に対し、上記と同様に操作フルスケール上での相対入力位置をホールドすることもできるし、他方、設定温度をホールドすることも、入力された設定温度のメモリ値をそのまま保持すればよいので比較的容易である。 The control temperature value setting input unit can also be configured as a digital temperature setting unit that digitally inputs a set temperature. In the case of the digital temperature setting unit, it is possible to hold the relative input position on the operation full scale in the same way as described above for the change of the control temperature range. On the other hand, the set temperature can also be held. It is relatively easy to store the temperature memory value as it is.
以上のごとく、図3のECU106は、温調入力インターフェース122から手元操作スイッチ112の操作位置を受け取り、さらに、サーモグラフィーカメラ111が検出する体温に応じて適正は制御温度範囲テーブルを参照することで、取得した操作位置を冷房設定温度θないし暖房設定温度θ’に変換する。そして、内気温センサ115の温度検出値Tを取得し、暖房時は図12のデューティ比(電流値)テーブルを、冷房時は図13のデューティ比テーブルをそれぞれ参照して、適正なデューティ比ηを読み取り、PWMスイッチング用トランジスタ155をそのデューティ比ηでスイッチング駆動して、ペルチェ素子の出力調整を行なう(前述の通り、ECU106から駆動ユニット121への制御入力信号はPWMパルス信号であるが、駆動ユニット121から出力されるペルチェモジュールへの駆動出力は電流レベル信号となる)。暖房時はθ−Tが大きくなるほどデューティ比(電流値)ηは高く設定され、冷房時はT−θが大きくなるほどデューティ比(電流値)ηが高く設定されている。なお、図12及び図13のデューティ比テーブルの設定温度θ,θ’の範囲は、図8及び図10の平熱時設定温度範囲と発熱時設定温度範囲の和集合範囲として定められている。
As described above, the
以下、フローチャートを用いて、上記車両用シート空調装置50の動作説明を行なう。制御内容は図2の4つのシートについてそれぞれ同様であり、かつ、独立した駆動制御が実施される。図14はECU106による体温検知制御処理の流れを示すフローチャートである(この処理は所定時間間隔で反復実行される)。まず、S1で着座フラグの内容を読み取る(着座フラグはIGオン時に初期化される)。また、S2ではバックル締結検知スイッチ114(乗員検出部)の状態を読み取り、S3でその読み取り結果に基づき現在乗員が着座しているかどうかを確認する。
Hereinafter, the operation of the vehicle
S3で「乗員あり」の場合はS4に進む。着座フラグが「0」であれば、シートに乗員が新たに着座したことを意味する。この場合はS5に進んでタイマーを起動し、さらにS6に進んでサーモグラフィーカメラ111による体温検知処理を開始するとともに、S7で着座フラグを「1」に変更する。一方、S4で着座フラグが「1」であれば、シートに乗員がすでに着座済であり、その着座を継続していることを意味する。この場合はS8に進んでタイマーの値を読み取り、タイムアップしていなければS10に進んで体温検知処理を継続する。また、タイムアップしていれば体温検知処理を停止し、サーモグラフィーカメラ111の電源を遮断する。
If it is determined that the passenger is present in S3, the process proceeds to S4. If the seating flag is “0”, it means that a passenger is newly seated on the seat. In this case, the process proceeds to S5 to start the timer, and further proceeds to S6 to start the body temperature detection process by the
次に、S3で乗員の着座が検出されていない場合はS12に進む。着座フラグが「1」であれば、シートに乗員が着座していた状態から非着座状態に変化したことを意味する。この場合はS13に進んで体温検知処理を停止し、サーモグラフィーカメラ111の電源を遮断するとともに、S14でタイマーをリセットし、さらにS15で着座フラグを「0」に変更する。一方、S4で着座フラグが「0」であれば、シートの非着座状態が継続されていることを意味し、この場合は何もせずにリターンする。
Next, when the seating of the passenger is not detected in S3, the process proceeds to S12. If the seating flag is “1”, it means that the state where the occupant is seated on the seat has changed to the non-sitting state. In this case, the process proceeds to S13, the body temperature detection process is stopped, the
図15は、設定温度範囲の切替処理の流れを示すフローチャートであり、S51では体温検知中であるかどうかを確認する。体温検知中であればS52に進み、体温が平熱域か発熱域かを判定するとともに、S54及びS55では、その判定結果に応じて、図8ないし図9の対応する制御温度範囲テーブルを選択する。以下は、手元操作スイッチ112の操作位置から設定温度(及び冷暖房のモード)を読み取り、前述のごとく、図12ないし図13のテーブルを参照して設定デューティ比(電流値)ηを読み取り、当該デューティ比でペルチェモジュール3を駆動する処理となる。
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the set temperature range switching process. In S51, it is confirmed whether the body temperature is being detected. If the body temperature is being detected, the process proceeds to S52, where it is determined whether the body temperature is a normal heat range or a heat generation area, and in S54 and S55, the corresponding control temperature range tables of FIGS. 8 to 9 are selected according to the determination results. . In the following, the set temperature (and the air conditioning mode) is read from the operation position of the
なお、以上説明した実施形態では、サーモグラフィーカメラにより体温検出を行なったが、例えばハンドル表面に設けられた温度センサ(例えば熱電対やサーミスタ)により、体温を接触検知することも可能である。また、体温を、例えば皮膚抵抗センサによる発汗検出や、指先での鼓動検出による心拍数増加等により間接的に検出する方法も採用可能である。また、サーモグラフィー撮影装置に替えて、IRセンサや放射温度計など、他の非接触式温度測定手段を採用してもよい。 In the embodiment described above, the body temperature is detected by the thermography camera, but the body temperature can also be detected by contact with, for example, a temperature sensor (for example, a thermocouple or thermistor) provided on the handle surface. In addition, a method of indirectly detecting the body temperature by, for example, detecting sweating with a skin resistance sensor or increasing the heart rate by detecting heartbeat with a fingertip can be employed. Further, instead of the thermographic imaging apparatus, other non-contact temperature measuring means such as an IR sensor or a radiation thermometer may be employed.
また、着座検出手段は、図4に示すように、着座する乗員を撮影するカメラ110とすることもできる。カメラ110は、図5Aに示すように、シート1を正面から撮影するものとでき、ユーザーHKの上半身(少なくとも首から上の部分)が包含されるように撮影視野110Fを定め、その撮影画像から、ユーザーHKの着座の有無を特定することができる。なお、シート1の座面に感圧センサを組み込んで着座検出手段としてもよく、これをカメラ110と併用して着座検知を行なうようにしてもよい。例えば、感圧センサが荷重検知し、かつ、カメラ110の撮影視野110FにユーザーHKの顔画像が検出された場合に着座ありと検出する方式を採用することにより、シートへの荷物載置や外乱光等による誤検出防止を図ることができる。また、感圧センサの併用により、顔画像の特定精度を多少低くしても着座検知の精度を確保することができ、アルゴリズムの軽量化に寄与する。なお、カメラ110を用いる場合には、撮影視野をサーモグラフィーカメラ111の撮影視野と一致させておくことで、カメラ110の画像も参照することにより、図4の首筋領域Nの特定をより高精度に行なうことができる。
Further, as shown in FIG. 4, the seating detection means may be a
1 シート
3 ペルチェモジュール
4 送風機
10A,10B 空調装置
106 ECU(制御温度範囲変更設定手段、空調制御手段、赤外線温度検出装置作動制御手段)
111 サーモグラフィーカメラ(体温情報取得手段、体温検出手段、赤外線温度検出装置)
112 手元操作スイッチ(制御温度値設定入力部)
113 手元電源スイッチ
114 バックル締結検知スイッチ(着座検出手段、乗員検出手段)
DESCRIPTION OF
111 Thermography camera (body temperature information acquisition means, body temperature detection means, infrared temperature detection device)
112 Hand control switch (control temperature value setting input section)
113
Claims (10)
前記シートに着座する乗員の体温を検出する体温検出手段と、
検出された前記体温が、予め定められた平熱域と該平熱域よりも中心温度の高い発熱域とのいずれに属するかを判定する発熱判定手段と、
前記空調装置が暖房動作する場合に前記体温が平熱域に属するときには前記空調装置の制御温度範囲を予め定められた暖房平熱時適正範囲に設定し、前記体温が発熱域に属するときには前記制御温度範囲を前記暖房平熱時適正範囲よりも中心温度の低い予め定められた暖房発熱時適正範囲に設定し、
前記空調装置が冷房動作する場合に前記体温が平熱域に属するときには前記制御温度範囲を予め定められた冷房平熱時適正範囲に設定し、前記体温が発熱域に属するときには前記制御温度範囲を前記冷房平熱時適正範囲よりも中心温度の高い予め定められた冷房発熱時適正範囲に設定する制御温度範囲変更設定手段と、
前記乗員の操作に基づき、前記制御温度範囲変更設定手段が設定した前記制御温度範囲に属する制御温度値を設定する制御温度値設定入力手段と、
設定された前記制御温度値にて前記空調装置の作動を制御する空調制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用シート空調装置。 An air conditioner provided on a vehicle seat;
Body temperature detecting means for detecting the body temperature of an occupant seated on the seat ;
Exothermic determination means for determining whether the detected body temperature belongs to a predetermined normal heat area or a heat generation area whose central temperature is higher than the normal heat area;
When the air-conditioning apparatus performs a heating operation, the control temperature range of the air-conditioning apparatus is set to a predetermined appropriate range during heating normal heating when the body temperature belongs to the normal heat range, and the control temperature range when the body temperature belongs to the heat generation area. Is set to a predetermined heating appropriate range during heating heat generation, the center temperature is lower than the heating normal heating appropriate range,
When the air conditioner is in a cooling operation, the control temperature range is set to a predetermined appropriate range during cooling normal heating when the body temperature belongs to a normal heating range, and the control temperature range is set to the cooling when the body temperature belongs to a heat generation range. Control temperature range change setting means for setting a predetermined appropriate range during cooling heat generation having a center temperature higher than the appropriate range during normal heating ;
Control temperature value setting input means for setting a control temperature value belonging to the control temperature range set by the control temperature range change setting means based on the operation of the occupant;
Air conditioning control means for controlling the operation of the air conditioner at the set control temperature value ;
A vehicle seat air-conditioning apparatus comprising:
前記空調制御手段は、該空調装置の吹出温度が設定入力された前記制御温度値に近づくように、前記ペルチェモジュールの駆動電流をレベル制御するものである請求項1記載の車両用シート空調装置。 The air conditioning system has been embedded in the seat integrally with the wind machine and Gashirube air passage feeding the Peltier module,
2. The vehicle seat air conditioner according to claim 1, wherein the air conditioning control means controls the drive current of the Peltier module so that the blowout temperature of the air conditioner approaches the set control temperature value.
前記制御温度範囲変更設定手段は、該着座検出手段が着座検知状態から着座非検知状態に移行し、その後着座検知状態に復帰した場合に、前記着座非検知状態へ移行前に設定されていた前記制御温度範囲を、該着座検知状態への復帰後に検出した前記体温に基づいて更新する請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の車両用シート空調装置。 Comprising seating detection means for detecting the presence or absence of the occupant sitting on the seat;
The control temperature range change setting unit is set before the transition to the seating non-detection state when the seating detection unit transitions from the seating detection state to the seating non-detection state and then returns to the seating detection state. The vehicle seat air conditioner according to any one of claims 1 to 6, wherein a control temperature range is updated based on the body temperature detected after returning to the seating detection state .
前記着座検出手段が着座検出していることを条件として前記赤外線温度検出装置を検出動作させ、着座検出していない場合は前記赤外線温度検出装置の検出動作を停止させる赤外線温度検出装置作動制御手段を有する請求項7又は請求項8に記載の車両用シート空調装置。 The body temperature detection means is an infrared temperature detection device that detects a skin temperature of the occupant seated on the seat,
Infrared temperature detection device operation control means for detecting operation of the infrared temperature detection device on the condition that the seating detection means detects seating, and stopping the detection operation of the infrared temperature detection device when seating detection is not performed. The vehicle seat air conditioner according to claim 7 or 8 .
前記制御温度範囲変更設定手段は、前記赤外線温度検出装による検出動作が停止状態から復帰再開される毎に、該検出される皮膚温度に基づき前記空調装置の前記制御温度範囲を設定更新する請求項9記載の車両用シート空調装置。 The infrared temperature detection device operation control means starts the detection operation of the skin temperature by the infrared temperature detection device when the seating detection means shifts from the non-sitting detection state to the seating detection state. When the maximum duration of the detection operation is determined and either the expiration of the maximum duration or the transition from the seating detection state to the seating non-detection state is established, the detection of the infrared temperature detection device It is supposed to stop the operation,
The control temperature range change setting means sets and updates the control temperature range of the air conditioner based on the detected skin temperature every time the detection operation by the infrared temperature detection device is resumed from a stopped state. The vehicle seat air conditioner according to claim 9 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008097400A JP5146819B2 (en) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Vehicle seat air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008097400A JP5146819B2 (en) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Vehicle seat air conditioner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009248688A JP2009248688A (en) | 2009-10-29 |
JP5146819B2 true JP5146819B2 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=41309792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008097400A Expired - Fee Related JP5146819B2 (en) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Vehicle seat air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5146819B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3908974A4 (en) * | 2019-01-10 | 2022-08-31 | The Regents of the University of Michigan | Detecting presence and estimating thermal comfort of one or more human occupants in a built space in real-time using one or more thermographic cameras and one or more rgb-d sensors |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015139229A (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-30 | Kddi株式会社 | Wireless power supply device and wireless power reception device |
WO2017002346A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Air-conditioning control apparatus |
WO2020012742A1 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Temperature adjustment device, temperature adjustment system and thermal resistance measurement device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02193709A (en) * | 1989-01-20 | 1990-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioning and heating equipment for automobile |
JPH11351636A (en) * | 1998-06-12 | 1999-12-24 | Kubota Corp | Method and apparatus for regulating temperature in dressing room for bath |
JP2002039596A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Air-conditioning controller |
JP2002067834A (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Denso Corp | Vehicle system |
JP2003185217A (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Daikin Ind Ltd | Air conditioner |
JP4157935B2 (en) * | 2003-09-25 | 2008-10-01 | カルソニックカンセイ株式会社 | Crew face detection device |
JP2006341841A (en) * | 2005-05-11 | 2006-12-21 | Denso Corp | Seat air conditioning unit |
JP2007132616A (en) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Air conditioning system |
-
2008
- 2008-04-03 JP JP2008097400A patent/JP5146819B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3908974A4 (en) * | 2019-01-10 | 2022-08-31 | The Regents of the University of Michigan | Detecting presence and estimating thermal comfort of one or more human occupants in a built space in real-time using one or more thermographic cameras and one or more rgb-d sensors |
US12000609B2 (en) | 2019-01-10 | 2024-06-04 | The Regents Of The University Of Michigan | Detecting presence and estimating thermal comfort of one or more human occupants in a built space in real-time using one or more thermographic cameras and one or more RGB-D sensors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009248688A (en) | 2009-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4318054B2 (en) | Automotive local cooling system | |
JP5278667B2 (en) | Vehicle seat air conditioning system | |
JP4175000B2 (en) | Temperature control device and seat incorporating this device | |
CN110920488B (en) | Method and apparatus for facilitating user fatigue mitigation | |
JP5309844B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
JP5146819B2 (en) | Vehicle seat air conditioner | |
US11479081B2 (en) | Vehicle air conditioning apparatus | |
US11077734B2 (en) | Vehicle control system with idling stop control | |
JP4962425B2 (en) | Vehicle seat air conditioner | |
JP5257754B2 (en) | Vehicle seat air conditioning system | |
JP4524623B2 (en) | Car seat temperature control device | |
JP3220402B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
JP2006298037A (en) | Vehicle seat air conditioner | |
JP2008099735A (en) | Seat surface cooler for vehicle seat | |
JP2006082641A (en) | Temperature control device of vehicle | |
JP2019209840A (en) | Temperature adjustment device for vehicle | |
JP5146749B2 (en) | Vehicle seat air conditioning system | |
JP5278665B2 (en) | Vehicle seat air conditioning system | |
JP2005047456A (en) | Vehicular seat temperature control device | |
JP2009040147A (en) | Vehicular air conditioner | |
JP2009149127A (en) | Vehicle air conditioner | |
JP7089693B2 (en) | Vehicle temperature control device | |
JP4010282B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
JP2020063029A (en) | Heat flux estimation device | |
JP2006069327A (en) | Vehicular seat air-conditioning device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100804 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120314 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120511 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20121002 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121115 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5146819 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151207 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |