JP6288310B2 - Heater device - Google Patents
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Description
本出願は、2015年1月19日に出願された日本特許出願番号2015−7925号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2015-7925 filed on January 19, 2015, the description of which is incorporated herein by reference.
本開示は、ヒータ装置に関する。 The present disclosure relates to a heater device.
従来、通電部から供給される電力によって発熱する発熱部を有する本体部と、本体部への物体の接触または近接を検出するセンサと、を備える装置がある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1には、センサにより本体部への物体の接触または近接したことが検出されると、通電部への通電量が通常状態よりも少なくなるように通電部への通電を制御するようにした装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an apparatus that includes a main body having a heat generating portion that generates heat by power supplied from an energizing portion, and a sensor that detects contact or proximity of an object to the main body (see, for example, Patent Document 1). In this Patent Document 1, when the sensor detects that an object is in contact with or close to the main body, the energization to the energization unit is controlled so that the energization amount to the energization unit is smaller than the normal state. An apparatus is disclosed.
上記特許文献1に記載された装置は、本体部と物体との距離が異なっていても、センサにより本体部への物体の接触または近接したことが検出されると、通電部への通電量が一律に少なくなるように通電部への通電が制御される。このため、ユーザに対して適切な温熱感を提供することができない。 In the apparatus described in Patent Document 1, even if the distance between the main body and the object is different, if the sensor detects that the object is in contact with or close to the main body, Energization to the energization unit is controlled so as to be uniformly reduced. For this reason, an appropriate thermal sensation cannot be provided to the user.
本開示は、ユーザに対してより適切な温熱感を提供できるヒータ装置を提供することを目的とする。 An object of this indication is to provide the heater apparatus which can provide a more suitable thermal feeling with respect to a user.
本開示の第一の観点において、ヒータ装置は、通電により発熱する発熱部と、発熱部と発熱部の周囲の物体との距離を検出する距離検出部と、距離検出部により検出された物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部への通電を制御する通電制御部と、を備える。さらに、ヒータ装置は、ヒータ操作を実施するヒータ操作実施部を備える。発熱部は、複数の領域に分割されている。距離検出部は、複数の領域毎に物体の近接を検出すると共に、発熱部と発熱部の周囲の物体の近接を複数の領域毎に区別して検出するようになっている。通電制御部は、距離検出部により物体の近接が検出された領域に対して、距離検出部により検出された物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部への通電を制御する。そして、ヒータ操作実施部は、距離検出部により複数の領域の一部または全てにおいて検出された物体の近接に基づくヒータ操作を実施する。 In the first aspect of the present disclosure, the heater device includes: a heating unit that generates heat by energization; a distance detection unit that detects a distance between the heating unit and an object around the heating unit; and an object detected by the distance detection unit. An energization control unit that controls energization of the heat generating unit such that the lower the distance is, the greater the degree of decrease in the heater temperature is. Furthermore, the heater device includes a heater operation execution unit that performs a heater operation. The heat generating part is divided into a plurality of regions. The distance detection unit detects the proximity of the object for each of the plurality of regions, and detects the proximity of the heating unit and the object around the heating unit for each of the plurality of regions. The energization control unit energizes the heat generation unit so that the lower the distance from the object detected by the distance detection unit, the greater the degree of decrease in the heater temperature, in the region where the proximity of the object is detected by the distance detection unit. Control. The heater operation execution unit performs a heater operation based on the proximity of the object detected in some or all of the plurality of regions by the distance detection unit.
このような構成によれば、通電制御部は、物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部への通電を制御するので、ユーザに対してより適切な温熱感を提供することができる。 According to such a configuration, the energization control unit controls energization to the heat generation unit so that the degree of decrease in the heater temperature increases as the distance from the object becomes shorter, thus providing a more appropriate thermal feeling to the user. can do.
本開示の第二の観点において、ヒータ装置は、通電により発熱する発熱部と、発熱部と発熱部の周囲の物体との距離を検出する距離検出部と、距離検出部により検出された物体との距離が短いほどヒータ温度が低下するように発熱部への通電を制御する通電制御部と、を備える。さらに、ヒータ装置は、ヒータ操作を実施するヒータ操作実施部を備える。発熱部は、複数の領域に分割されている。距離検出部は、複数の領域毎に物体の近接を検出すると共に、発熱部と発熱部の周囲の物体の近接を複数の領域毎に区別して検出するようになっている。通電制御部は、距離検出部により物体の近接が検出された領域に対して、距離検出部により検出された物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部への通電を制御する。そして、ヒータ操作実施部は、距離検出部により複数の領域の一部または全てにおいて検出された物体の近接に基づくヒータ操作を実施する。 In the second aspect of the present disclosure, the heater device includes: a heating unit that generates heat when energized; a distance detection unit that detects a distance between the heating unit and an object around the heating unit; and an object detected by the distance detection unit. An energization control unit that controls energization of the heat generating unit so that the heater temperature is lowered as the distance of is shorter. Furthermore, the heater device includes a heater operation execution unit that performs a heater operation. The heat generating part is divided into a plurality of regions. The distance detection unit detects the proximity of the object for each of the plurality of regions, and detects the proximity of the heating unit and the object around the heating unit for each of the plurality of regions. The energization control unit energizes the heat generation unit so that the lower the distance from the object detected by the distance detection unit, the greater the degree of decrease in the heater temperature, in the region where the proximity of the object is detected by the distance detection unit. Control. The heater operation execution unit performs a heater operation based on the proximity of the object detected in some or all of the plurality of regions by the distance detection unit.
このように、発熱部と物体との距離が短くなるほどヒータ温度が低くなる構成としても、ユーザに対してより適切な温熱感を提供することができる。 Thus, even if the heater temperature decreases as the distance between the heat generating portion and the object decreases, a more appropriate thermal feeling can be provided to the user.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。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。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本開示の第1実施形態に係るヒータ装置10について、図1〜図8を参照して説明する。図1において、第1実施形態に係るヒータ装置10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10は、室内を暖めるための暖房装置の一部を構成している。ヒータ装置10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10は、薄い板状に形成されている。ヒータ装置10は、電力が供給されると発熱する。ヒータ装置10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。(First embodiment)
The
室内には、ユーザである乗員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10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10は、例えば、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10は、室内の壁面に設置される。ヒータ装置10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10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。
In the room, a seat 11 for a passenger 12 as a user to sit is installed. The
次に、ヒータ装置10の構成について説明する。図2に示すように、ヒータ装置10は、本体部10a、発熱層20、および距離検出層30を有している。発熱層20と距離検出層30との間は、絶縁性に優れた絶縁部材で絶縁されている。本体部10aは、優れた電気絶縁性を有する材料で構成されている。本体部10aは、発熱層20および距離検出層30を囲むように設けられている。
Next, the configuration of the
次に、図3を参照して、発熱層20の構成について説明する。図3は、本体部10aを透過して発熱層20を見た図である。この図に示すように、発熱層20は、絶縁基板22、複数の発熱部25、および通電部24を有している。絶縁基板22は、優れた電気絶縁性を提供し、かつ、高温に対する耐久性に優れた樹脂材料によって作られている。
Next, the configuration of the
複数の発熱部25は、通電部24に接続されて、通電部24から供給される電力によって発熱する。ヒータ装置10のヒータ温度は、通電部24から複数の発熱部25へ供給される電力が少なくなるほど低くなる。複数の発熱部25は、絶縁基板22の距離検出層30側に分散して配置される。複数の発熱部25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。なお、本体部10aは、発熱部25の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料によって作られている。さらに、発熱部25は、優れた電気導体、すなわち低い電気抵抗をもつ材料によって作られている。発熱部25は、金属材料によって作ることができる。発熱部25は、熱伝導率が銅よりも低い材料から選択される。例えば、発熱部25は、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である。
The plurality of
一対の通電部24は、軸Yの方向に延びる長方形であって、複数の発熱部25の軸Xの方向の両端部にそれぞれ通電可能に接触するように配置される。通電部24の軸Yの方向の一端には、接続端子26aが設けられている。通電部24の軸Yの方向の他端には、接続端子26bが設けられている。これらの接続端子26a、26bには、電圧V1が印加されるようになっている。通電部24は、外部電源から電力が供給されて、供給された電力を発熱部25に供給する。通電部24の電気抵抗率は、発熱部25の電気抵抗率よりも小さくなるように設定される。通電部24は、例えば、銅からなる。発熱部25の断面積は、通電部24の断面積よりも小さくなるように設定される。これによって通電部24は、大電流が流れても発熱が抑制される。なお、この発熱層20の構成は、特開2014−190674号公報に記載されたヒータ装置と同様となっている。
The pair of
上記した構成において、ヒータ装置10が動作している状態で、人体の指Fの先端が本体部10aの表面に接触すると、接触された部位の温度は直ちに低下する。これは本体部10aに指Fが接触した瞬間、接触部の熱が指Fに移動するからである。本体部10aにおける接触部では、指Fに熱が移動するので、本体部10aの周囲から接触部へ熱が移動する。
In the above-described configuration, when the tip of the human finger F comes into contact with the surface of the
しかし、発熱部25は細い形状であり、しかも周囲は本体部10aで覆われているので、発熱部25から接触部へ熱が伝わり難い。従って、指Fが本体部10aに接触している間、本体部10aの温度上昇は低い。そして、指Fが本体部10aから離れると、本体部10aの温度が短時間で上昇する。
However, since the
次に、図4〜図5を参照して、距離検出層30の構成について説明する。距離検出層30は、発熱部25を有する発熱層20と発熱部25の周囲の物体との距離を検出するためのものである。距離検出層30は、絶縁基板31、電極32a、および電極32bを有している。絶縁基板31は、優れた電気絶縁性を有する樹脂材料によって作られている。
Next, the configuration of the
また、図4には示してないが、図5に示すように、距離検出層30は、基材フィルム33を有している。
Although not shown in FIG. 4, the
基材フィルム33は、優れた電気絶縁性を提供し、かつ、高温に対する耐久性に優れた樹脂材料によって作られている。基材フィルム33は、例えば、ポリイミドやポリエステルを用いて構成することができる。
The
電極32aは、基材フィルム33の一面側に軸Xの方向に延びるように形成されている。また、電極32bは、基材フィルム33の他面側に軸Yの方向に延びるように形成されている。電極32a、32bは、例えば、銅などの導電性を有する金属材料を用いて構成することができる。
The
電極32aと電極32bの間には、距離算出部51から所定電圧V2が印加されるようになっている。電極32aと電極32bに直流の所定電圧V2が印加されると電極32aと電極32bの間に電位差が生じる。
A predetermined voltage V2 is applied from the
ここで、発熱層20の周囲に物体が存在しない場合、電極32aと電極32bの間の静電容量値は変化しない。しかし、発熱層20に人体の指Fが接近して電極32aと電極32bの間の電気力線が人体の指Fで遮られると、電極32aと電極32bの間の静電容量値に変化が生じる。距離算出部51は、電極32aと電極32b間の静電容量値の変化に基づいて発熱層20と発熱層20の周囲の物体との距離を特定する。
Here, when no object exists around the
次に、図6を参照して、ヒータ装置10のブロック構成について説明する。ヒータ装置10は、温度センサ50、距離算出部51、通電部24、操作部52、および制御部53を備える。
Next, a block configuration of the
温度センサ50は、例えば、発熱層20の中央部に設けられている。温度センサ50は、発熱層20の温度に応じた信号を制御部53へ出力する。
The
距離算出部51は、上述したように、距離検出層30に設けられた電極32aと電極32bの間の静電容量値の変化に基づいて発熱層20の周囲の物体と発熱層20との距離を特定する。なお、距離算出部51は、距離検出用集積回路であるICで構成されている。また、距離算出部51は、発熱層20の周囲の物体と発熱層20との距離を定期的に特定し、前回特定した物体との距離と、今回特定した物体との距離に基づいて発熱層20の周囲の物体と発熱層20との相対速度についても特定する。すなわち、距離算出部51は、発熱層20に接近する物体の速度および発熱層20から遠ざかる物体の速度を検出することも可能となっている。
As described above, the
また、距離算出部51は、発熱層20または距離検出層30の異なる複数の領域に異なる複数の物体が接近した場合、各物体の平面位置を示す面座標と関連付けて各物体との距離および相対速度を区別して特定することも可能となっている。
Further, when a plurality of different objects approach a plurality of different regions of the
距離算出部51は、近接検知範囲内で物体が検出されると、近接検知範囲内に物体が検出されたことを示す近接検知情報、特定した発熱層20と発熱層20の周囲の物体との距離を示す距離情報、および相対速度を示す速度情報を制御部53へ出力する。なお、距離算出部51は、距離検出部に相当する。
When an object is detected within the proximity detection range, the
操作部52は、図示しない電源スイッチ等のスイッチを有し、ユーザのスイッチ操作に応じた信号を制御部53へ出力する。
The
制御部53は、CPU53a、メモリ53b等を備えたマイクロコンピュータとして構成されている。CPU53aは、メモリ53bに記憶されたプログラムにしたがって各種処理を実施する。なお、メモリ53bは、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
The
制御部53は、距離算出部51により特定された発熱層20と、その周囲の物体との距離に基づいて発熱層20の周囲の物体が接近したことを判定すると、発熱層20の周囲の物体との距離に応じてヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう通電部24への通電量を変更する処理を実施する。
When the
図7に、この処理のフローチャートを示す。制御部53は、操作部52の電源スイッチがオン状態になると、図7に示す処理を開始する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、ヒータ装置10が有する各種の機能実現部を構成している。
FIG. 7 shows a flowchart of this process. When the power switch of the
まず、制御部53は、距離検出層30で近接反応が有るか否かを判定する(S100)。具体的には、制御部53は、距離算出部51より近接検知情報が入力されているか否かに基づいて距離検出層30で近接反応が有るか否かを判定する。
First, the
距離算出部51の近接検知範囲内に物体がなく、距離算出部51より近接検知情報が入力されない場合、S100の判定はNOとなる。この場合、制御部53は、目標ヒータ温度を決定する(S102)。本実施形態におけるヒータ装置10の通常時における目標ヒータ温度は、100℃となっている。ここでは、制御部53は、目標ヒータ温度を100℃に決定する。
If there is no object in the proximity detection range of the
次に、制御部53は、通電部24への通電を制御する(S104)。具体的には、制御部53は、温度センサ50で検出される温度が、S102にて決定した目標ヒータ温度に近づくよう通電部24への通電を制御し、S100へ戻る。このような処理が繰り返し実施され、ヒータ温度は目標ヒータ温度に徐々に近づく。
Next, the
一方、距離算出部51の近接検知範囲内に物体があり、距離算出部51より近接検知情報が入力された場合、S100の判定はYESとなる。例えば、制御部53は、人体の指Fが距離算出部51の近接検知範囲内に入ると、S100にて距離検出層30で近接反応が有ると判定する。この場合、制御部53は、近接物体との距離、すなわち、高さを特定する(S106)。具体的には、制御部53は、距離算出部51より入力される距離情報に基づいて近接する物体との距離を特定する。
On the other hand, when there is an object in the proximity detection range of the
次に、制御部53は、近接物体との距離から目標ヒータ温度を決定する(S108)。本実施形態における制御部53のメモリ53bには、図8に示すように、物体との距離が短いほど目標ヒータ温度が低くなるよう物体との距離と目標ヒータ温度との関係を規定した第1目標温度情報が記憶されている。
Next, the
制御部53は、S106にて特定した物体との距離とメモリ53bに記憶された第1目標温度情報に基づいて目標ヒータ温度を決定する。例えば、S106にて特定した物体との距離が30ミリメートル(mm)となっている場合、目標ヒータ温度を80℃に決定する。また、S106にて特定した物体との距離が15ミリメートル(mm)となっている場合、目標ヒータ温度を60℃に決定する。なお、本実施形態では、制御部53におけるS108の処理を実行する構成が、温度特定部に相当する。また、本実施形態では、メモリ53bが記憶部を構成する。
The
次に、制御部53は、ヒータ温度を変更する(S110)。具体的には、制御部53は、温度センサ50で検出される温度が、S108にて決定した目標ヒータ温度に近づくよう通電部24への通電を制御する。具体的には、制御部53は、S108にて決定した目標ヒータ温度に近づくよう通電部24に印加する電圧を変更する。例えば、物体との距離が30ミリメートル(mm)となっている場合、ヒータ温度が80℃に近づくよう通電部24への通電が制御される。また、物体との距離が15ミリメートル(mm)となっている場合、ヒータ温度が60℃に近づくよう通電部24への通電を制御し、S100へ戻る。このように、本実施形態のヒータ装置10は、物体との距離が短いほど、所定の基準温度(例えば、上限温度)に対するヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱層20の発熱部25への通電が制御される。なお、本実施形態では、制御部53におけるS110の処理を実行する構成が、通電制御部に相当する。
Next, the
上記したヒータ装置10は、通電により発熱する発熱部25と、発熱部25と発熱部25の周囲の物体との距離を検出する距離算出部51と、を備える。さらに、ヒータ装置10は、距離算出部51により検出された物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部25への通電を制御する制御部53を備える。これによれば、ユーザに対してより適切な温熱感を提供することができる。例えば、発熱部25と人体との距離が短い場合には、ユーザに対して熱すぎない温熱感を提供することができる。また、発熱部25と人体との距離が長い場合には、ユーザに対して十分な温熱感を提供することができる。
The
また、距離算出部51は、物体の接近による静電容量の変化を検出するための電極32aおよび電極32bを備える。これにより、距離算出部51は、距離検出層30に設けられた電極32aと電極32bとの間の静電容量の変化に基づいて物体との距離を検出することができる。
The
さらに、ヒータ装置10は、物体との距離が短いほど目標ヒータ温度が低くなるよう物体との距離と目標ヒータ温度の関係を規定した第1目標温度情報を記憶するメモリ53bを備える。これにより、ヒータ装置10は、距離算出部51により検出された物体との距離とメモリ53bに記憶された第1目標温度情報に基づいて目標ヒータ温度を特定し、この目標ヒータ温度にヒータ温度が近づくよう発熱部25への通電を制御することができる。
Furthermore, the
本実施形態では、距離算出部51により検出された物体との距離とメモリ53bに記憶された第1目標温度情報に基づいて目標ヒータ温度を特定する例について説明したが、これに限定されない。ヒータ装置10は、距離算出部51により検出された物体との距離やメモリ53bに記憶された第1目標温度情報以外の情報に基づいて目標ヒータ温度を特定する構成としてもよい。
In the present embodiment, the example in which the target heater temperature is specified based on the distance to the object detected by the
(第2実施形態)
次に、図9、図10を参照して、本開示の第2実施形態に係るヒータ装置10について説明する。本実施形態に係るヒータ装置10の構成は、第1実施形態のヒータ装置10と同じである。本実施形態に係るヒータ装置10は、第1実施形態のヒータ装置10と比較して制御部53の処理が異なる。すなわち、上記第1実施形態に係るヒータ装置10は、図7に示すS106にて物体との距離を特定した後、図7に示すS108にて、物体との距離から目標ヒータ温度を決定する。これに対して、本実施形態に係るヒータ装置10は、物体との距離を特定するとともに物体との相対速度を特定し、物体との距離および物体との相対速度に基づいて目標ヒータ温度を決定する。(Second Embodiment)
Next, the
図9に示すように、本実施形態に係るヒータ装置10の制御部53は、人体の指Fが距離算出部51の近接検知範囲内に入り、S106にて物体との距離を特定する。次に、制御部53は、近接物体の速度、すなわち相対速度を特定する(S208)。具体的には、制御部53は、距離算出部51より入力される発熱層20と発熱層20の周囲の物体との相対速度を示す速度情報に基づいて近接物体の速度を特定する。
As shown in FIG. 9, the
次に、制御部53は、近接物体との距離および近接物体の速度から目標ヒータ温度を決定する(S209)。本実施形態の制御部53のメモリ53bには、物体との距離、物体が発熱部25に接近する速度、および目標ヒータ温度の関係を規定した第2目標温度情報が記憶されている。具体的には、第2目標温度情報は、図10に示すように、物体との距離が短いほど目標ヒータ温度が低くなるとともに物体が発熱層20の発熱部25に接近する速度が速いほど目標ヒータ温度が低くなるように、前述の距離、速度、目標ヒータ温度の関係が規定されている。
Next, the
なお、図10に示した第2目標温度情報において、近接物体のヒータへの進入速度が正の値となっている領域は、発熱層20に近づく物体の速度を表している。また、近接物体のヒータへの進入速度が負の値となっている領域は、発熱層20から遠ざかる物体の速度を表している。
In the second target temperature information shown in FIG. 10, the region where the approach speed of the proximity object to the heater is a positive value represents the speed of the object approaching the
ここでは、S106にて特定した物体との距離、S208にて特定した物体が発熱部25に接近する速度、およびメモリ53bに記憶された第2目標温度情報に基づいて目標ヒータ温度を決定する。
Here, the target heater temperature is determined based on the distance from the object specified in S106, the speed at which the object specified in S208 approaches the
例えば、物体との距離が30ミリメートル(mm)となっており、発熱層20へ接近する物体の速度が秒速10ミリメートルとなっている場合、目標ヒータ温度は40℃となる。また、物体との距離が同じ30ミリメートル(mm)の場合でも、発熱層20へ接近する物体との相対速度が0となっている場合、目標ヒータ温度は80℃となる。なお、本実施形態では、制御部53におけるS209の処理を実行する構成が、温度特定部に相当する。また、本実施形態では、メモリ53bが記憶部を構成する。
For example, when the distance to the object is 30 millimeters (mm) and the speed of the object approaching the
次に、制御部53は、ヒータ温度を変更する(S210)。具体的には、制御部53は、温度センサ50で検出される温度が、S209にて決定した目標ヒータ温度に近づくよう通電部24への通電を制御し、S100へ戻る。なお、本実施形態では、制御部53におけるS210の処理を実行する構成が、通電制御部に相当する。
Next, the
上記したように、本実施形態の距離算出部51は、更に、発熱部25に接近する物体の速度を検出するようになっている。また、ヒータ装置10は、更に、物体の速度が速いほど、すなわち、物体の速度が大きいほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部25への通電を制御することができる。
As described above, the
また、ヒータ装置10は、物体との距離、物体が発熱部25に接近する速度および目標ヒータ温度の関係を規定した第2目標温度情報を記憶するメモリ53bを備える。第2目標温度情報は、物体との距離が短いほど目標ヒータ温度が低くなるとともに物体が発熱部25に接近する速度が大きいほど目標ヒータ温度が低くなるよう物体との距離、物体が発熱部25に接近する速度および目標ヒータ温度の関係が規定されている。制御部53は、距離算出部51により検出された物体との距離および物体が発熱部25に接近する速度と、メモリ53bに記憶された第2目標温度情報に基づいて目標ヒータ温度を決定する。そして、制御部53は、目標ヒータ温度にヒータ温度が近づくよう発熱部25への通電を制御することができる。
The
なお、本実施形態では、第2目標温度情報を制御部53のメモリ53bに記憶するようにしたが、第2目標温度情報をメモリ53bと異なるメモリに記憶させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the second target temperature information is stored in the
また、本実施形態では、距離算出部51により検出された物体との距離および物体が発熱部25に接近する速度と、メモリ53bに記憶された第2目標温度情報に基づいて目標ヒータ温度を特定する例について説明したが、これに限定されない。ヒータ装置10は、距離算出部51により検出された物体との距離や物体が発熱部25に接近する速度や第2目標温度情報以外の情報に基づいて目標ヒータ温度を特定する構成としてもよい。
In the present embodiment, the target heater temperature is identified based on the distance from the object detected by the
(第3実施形態)
次に、図11、図12を参照して、本開示の第3実施形態に係るヒータ装置10について説明する。上記第1〜第2実施形態に係るヒータ装置10は、発熱層20の全体に発熱領域が広がるようになっている。これに対して、本実施形態に係るヒータ装置10は、発熱層20が複数の発熱領域20a〜20dに分割されている。本実施形態に係るヒータ装置10は、複数の発熱領域20a〜20dに対し、個別に温度センサ50が設けられている。また、ヒータ装置10の制御部53は、各発熱領域20a〜20dへの通電を個別に制御することが可能となっている。(Third embodiment)
Next, the
また、本実施形態に係るヒータ装置10の距離算出部51は、複数の発熱領域20a〜20dに別々の物体が接近した場合、各物体との距離および相対速度を区別して特定する。そして、距離算出部51は、各物体の平面位置を示す面座標と関連付けて各物体との距離を示す距離情報および相対速度を示す速度情報を制御部53へ出力する。
Moreover, the
上記第1実施形態に係るヒータ装置10は、S100にて距離検出層30で近接反応が有ると判定すると、近接する各物体の平面位置を示す面座標と関係なく、発熱層20の全体のヒータ温度を低下させる。
When the
これに対して、本実施形態に係るヒータ装置10の制御部53は、S100にて距離検出層30で近接反応が有ると判定すると、近接物体の平面位置を示す面座標から温度変更させる発熱領域20a〜20dを決定する。そして、制御部53は、温度変更させる発熱領域20a〜20dのヒータ温度を低下させる処理を実施する。
On the other hand, if the
本実施形態の制御部53は、図12に示すように、S100にて距離検出層30で近接反応が有ると判定すると、S106にて物体との距離を特定し、次に、近接物体の平面位置を示す面座標から温度変更させる発熱領域20a〜20dを決定する(S306)。具体的には、制御部53は、距離算出部51より出力される面座標と関連付けして出力される各物体との距離を示す距離情報に基づいて温度変更させる発熱領域20a〜20dを決定する。例えば、物体が発熱領域20aに接近し、距離算出部51より発熱領域20aに対応する面座標と関連付けられた各物体との距離を示す距離情報が出力されている場合、温度変更させる領域を発熱領域20aに決定する。
As shown in FIG. 12, when the
また、ある物体が発熱領域20aに接近し、更に、別の物体が発熱領域20bに接近したとする。この際、距離算出部51より発熱領域20aに対応する面座標と関連付けられた各物体との距離を示す距離情報と、発熱領域20bに対応する面座標と関連付けられた各物体との距離を示す距離情報が出力されている場合、温度変更させる領域を発熱領域20aと発熱領域20bに決定する。
Further, it is assumed that a certain object approaches the
次に、制御部53は、近接物体との距離から目標ヒータ温度を決定する(S308)。具体的には、図8に示したような第1目標温度情報を用いて目標ヒータ温度を決定する。なお、S306にて、複数の発熱領域が温度変更させる領域として決定されている場合には、別々に目標ヒータ温度を決定する。なお、温度変更させる領域に含まれていない領域では、目標ヒータ温度は変更しない。
Next, the
次に、制御部53は、ヒータ温度を変更する(S310)。具体的には、制御部53は、温度センサ50で検出される温度が、S308にて決定した目標ヒータ温度に近づくよう通電部24への通電を制御する。なお、本実施形態では、制御部53におけるS310の処理を実行する構成が、通電制御部に相当する。
Next, the
本実施形態のヒータ装置10は、発熱部25が、複数の領域に分割して配置されている。また、距離算出部51は、複数の領域毎に物体の近接を検出するようになっている。そして、ヒータ装置10は、物体の近接が検出された領域に対して、距離算出部51により検出された物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部25への通電を制御する。このため、本実施形態のヒータ装置10は、物体が接近した領域のヒータ温度を低下させ、物体が接近していない領域のヒータ温度を低下させないようにすることができる。
In the
なお、本実施形態は第1実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第2実施形態と組み合わせることも可能である。すなわち、物体の近接が検出された領域に対して、物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなり、かつ、物体の速度が大きいほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう発熱部25への通電を制御してもよい。
In addition, although this embodiment is embodiment based on 1st Embodiment, it is also possible to combine this embodiment with the above-mentioned 2nd Embodiment. That is, with respect to the region where the proximity of the object is detected, the
(第4実施形態)
次に、図13〜図15を参照して、本開示の第4実施形態に係るヒータ装置10について説明する。上記第3実施形態のヒータ装置10は、ヒータ温度を段階的に変更する構成となっていないが、本実施形態のヒータ装置10は、高レベルと低レベルの2段階でヒータ温度を調節できるようになっている。また、本実施形態のヒータ装置10は、距離検出層30を用いてヒータ操作のための特定の動作パターンを検知したか否かを判定し、特定の動作パターンを検知すると、動作パターンに対応したヒータ操作を実施する。(Fourth embodiment)
Next, the
本実施形態の制御部53は、移動体に搭載された電池、発電機などの電源から電力が供給されると、定期的に図13に示す処理を実施する。
When power is supplied from a power source such as a battery or a generator mounted on the moving body, the
まず、制御部53は、距離検出層30で近接反応が有るか否かを判定する(S400)。具体的には、制御部53は、距離算出部51より近接検知情報が入力されているか否かに基づいて距離検出層30で近接反応が有るか否かを判定する。
First, the
ここで、距離算出部51の近接検知範囲内に物体がなく、距離算出部51より近接検知情報が入力されない場合、S400の判定はNOとなり、制御部53は、ヒータ操作を実施することなく、本処理を終了する。
Here, when there is no object in the proximity detection range of the
一方、距離算出部51の近接検知範囲内に物体があり、距離算出部51より近接検知情報が入力された場合、S400の判定はYESとなる。例えば、
人体の指Fが距離算出部51の近接検知範囲内に入り、距離算出部51より近接検知情報が入力されると、S400の判定はYESとなる。On the other hand, if there is an object within the proximity detection range of the
When the human finger F enters the proximity detection range of the
次に、制御部53は、近接物体の特定の動作パターンを検知したか否かを判定する(S402)。具体的には、制御部53は、距離算出部51より入力される各物体との距離に基づいて近接物体の特定の動作パターンを検知したか否かを判定する。例えば、図14に示すように、ユーザがヒータ面に両手を接触させた場合、この物体の動きが特定の動作パターンに該当するか否かを判定する。また、図15に示すように、ユーザがヒータ面に両手をかざしながら上下または左右に平行移動させた場合、この物体の動きが特定の動作パターンに該当するか否かを判定する。なお、本実施形態では、制御部53におけるS402の処理を実行する構成が、動作パターン検知部に相当する。
Next, the
次に、制御部53は、特定動作に対応したヒータ操作を実施する(S404)。本実施形態の制御部53は、図14に示したように、ユーザがヒータ面に両手を接触させた場合、電源オンまたは電源オフを実施する。すなわち、制御部53は、電源オンとなっている状態でユーザがヒータ面に両手を接触させた場合、電源オフを実施する。また、制御部53は、電源オフとなっている状態でユーザがヒータ面に両手を接触させた場合、電源オンを実施する。また、制御部53は、図15に示したように、ユーザがヒータ面に両手をかざしながら上または右に平行移動させた場合、ヒータ温度を高レベルに変更する。また、制御部53は、ユーザがヒータ面に両手をかざしながら下または左に平行移動させた場合、ヒータ温度を低レベルに変更する。このように、特定動作に対応したヒータ操作を実施し、本処理を終了する。なお、本実施形態では、制御部53におけるS404の処理を実行する構成が、ヒータ操作実施部に相当する。
Next, the
また、人体の指Fが距離算出部51の近接検知範囲内に入り、S400の判定はYESとなった場合でも、近接物体の特定の動作パターンが検知されない場合、S402の判定はNOとなる。この場合、制御部53は、特定動作に対応したヒータ操作を実施することなく、本処理を終了する。
Even if the human finger F enters the proximity detection range of the
上記したヒータ装置10は、距離算出部51が、発熱部25と発熱部25の周囲の物体の近接を複数の領域毎に区別して検出するようになっている。また、本実施形態の制御部53は、距離算出部51により複数の領域の一部または全部で検出された物体の近接に基づくヒータ操作を実施する。これによれば、ヒータ装置10に対してヒータ操作のための操作部を設ける必要がないので、ヒータ装置10の低コスト化を実現することが可能である。
In the
また、本実施形態の制御部53は、距離算出部51により検出された物体との距離に基づいてヒータ操作を表す動作パターンが検知されたか否かを判定し、動作パターンが検知された場合、動作パターンに対応するヒータ操作を実施する。これによれば、ヒータ装置10に対してヒータ操作のための操作部を設ける必要がなく、様々な動作パターンに対応するヒータ操作を実施することが可能である。
Further, the
なお、本実施形態では、ユーザがヒータ面に両手を接触させる動作、あるいは、ユーザがヒータ面に両手をかざしながら上下左右に平行移動させる動作を、特定の動作パターンとして検知する例について説明したが、これに限定されない。ヒータ装置10は、例えば、2回、トントンと手を接触させる動作を特定の動作パターンとして検知するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example has been described in which a user's operation of bringing both hands into contact with the heater surface or a user's movement of moving both hands up, down, left and right while holding both hands on the heater surface is detected as a specific operation pattern. However, the present invention is not limited to this. For example, the
また、本実施形態では、特定の動作パターンが検知された場合に、電源オンまたは電源オフを実施したり、ヒータ温度を変更したりするようにしたが、これに限らず、例えば、電源オンオフやヒータ温度の変更以外のヒータ操作を実施することもできる。 In the present embodiment, when a specific operation pattern is detected, the power is turned on or off, or the heater temperature is changed. However, the present invention is not limited to this. Heater operations other than changing the heater temperature can also be performed.
(他の実施形態)
上記各実施形態では、道路走行車両の室内に本ヒータ装置10を設置した例を示したが、船舶、航空機などの移動体の室内にヒータ装置10を設置することもできる。(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, an example in which the
また、上記各実施形態では発熱層20と距離検出層30を独立した層としているが、これに限定されない。例えば、1層の表裏に発熱層20と距離検出層30を配設してもよい。また、発熱層20の配線と距離検出層30の抵抗線を平行させて配設することにより1層としてもよい。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では温度上昇により抵抗値が連続して、増大する抵抗に限らず、例えば、温度上昇により抵抗値が減少する抵抗値を利用してもよい。 In each of the above embodiments, the resistance value is not limited to a resistance value that increases continuously due to a temperature rise, but may be a resistance value that decreases as the temperature rises, for example.
また、上記各実施形態では、静電容量変化に基づいて発熱部25の周囲の物体との距離を計測するようにしたが、例えば、電磁誘導式、超音波式、光電式、磁気式の距離センサを用いて発熱部25の周囲の物体との距離を計測するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the distance to the object around the
上記第4実施形態で説明したヒータ装置10は、ユーザの特定の動作パターンに応じて高レベルと低レベルの2段階でヒータ温度を調節できるようになっているが、3段階以上でヒータ温度を調節するようにしてもよい。また、第1〜第3実施形態においても、ユーザの操作部52の操作により、2段階以上でヒータ温度を調節できるように構成してもよい。
In the
また、上記各実施形態では、ヒータ装置10が動作している状態で、人体の指Fの先端が本体部10aの表面に接触すると、接触された部位の温度が直ちに低下するよう構成された発熱層20を備えたヒータ装置10を例に説明したが、これに限定されない。ヒータ装置10は、接触された部位の温度が直ちに低下しない構成の発熱層20を備える構成としてもよい。
Moreover, in each said embodiment, when the front-end | tip of the finger F of a human body contacts the surface of the main-
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例や均等範囲内の変形例をも包含する。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。 Note that the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and modifications within an equivalent range. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where the element is clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
Claims (7)
前記発熱部と前記発熱部の周囲の物体との距離を検出する距離検出部(51)と、
前記距離検出部により検出された前記物体との距離が短いほどヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう前記発熱部への通電を制御する通電制御部(S110、S210、S310)と、
ヒータ操作を実施するヒータ操作実施部(S404)と、を備え、
前記発熱部は、複数の領域に分割されており、
前記距離検出部は、前記複数の領域毎に前記物体の近接を検出すると共に、前記発熱部と前記発熱部の周囲の物体の近接を前記複数の領域毎に区別して検出するようになっており、
前記通電制御部は、前記距離検出部により前記物体の近接が検出された前記領域に対して、前記距離検出部により検出された前記物体との距離が短いほど前記ヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう前記発熱部への通電を制御し、
前記ヒータ操作実施部は、前記距離検出部により前記複数の領域の一部または全てにおいて検出された前記物体の近接に基づく前記ヒータ操作を実施するヒータ装置。 A heat generating part (25) that generates heat when energized;
A distance detecting unit (51) for detecting a distance between the heat generating unit and an object around the heat generating unit;
An energization control unit (S110, S210, S310) for controlling energization to the heat generating unit so that the degree of decrease in the heater temperature increases as the distance from the object detected by the distance detection unit is shorter;
A heater operation execution unit (S404) for performing the heater operation ,
The heat generating part is divided into a plurality of regions,
The distance detection unit detects the proximity of the object for each of the plurality of regions, and detects the proximity of the heat generation unit and an object around the heat generation unit for each of the plurality of regions. ,
The energization control unit increases the degree of decrease in the heater temperature as the distance from the object detected by the distance detection unit is shorter with respect to the region where the proximity of the object is detected by the distance detection unit. Control the energization of the heat generating part,
The heater operation execution unit performs the heater operation based on the proximity of the object detected in a part or all of the plurality of regions by the distance detection unit .
前記発熱部と前記発熱部の周囲の物体との距離を検出する距離検出部(51)と、
前記距離検出部により検出された前記物体との距離が短いほどヒータ温度が低下するように前記発熱部への通電を制御する通電制御部(S110、S210、S310)と、
ヒータ操作を実施するヒータ操作実施部(S404)と、を備え、
前記発熱部は、複数の領域に分割されており、
前記距離検出部は、前記複数の領域毎に前記物体の近接を検出すると共に、前記発熱部と前記発熱部の周囲の物体の近接を前記複数の領域毎に区別して検出するようになっており、
前記通電制御部は、前記距離検出部により前記物体の近接が検出された前記領域に対して、前記距離検出部により検出された前記物体との距離が短いほど前記ヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう前記発熱部への通電を制御し、
前記ヒータ操作実施部は、前記距離検出部により前記複数の領域の一部または全てにおいて検出された前記物体の近接に基づく前記ヒータ操作を実施するヒータ装置。 A heat generating part (25) that generates heat when energized;
A distance detecting unit (51) for detecting a distance between the heat generating unit and an object around the heat generating unit;
An energization control unit (S110, S210, S310) for controlling energization of the heat generating unit so that the heater temperature decreases as the distance from the object detected by the distance detection unit decreases.
A heater operation execution unit (S404) for performing the heater operation ,
The heat generating part is divided into a plurality of regions,
The distance detection unit detects the proximity of the object for each of the plurality of regions, and detects the proximity of the heat generation unit and an object around the heat generation unit for each of the plurality of regions. ,
The energization control unit increases the degree of decrease in the heater temperature as the distance from the object detected by the distance detection unit is shorter with respect to the region where the proximity of the object is detected by the distance detection unit. Control the energization of the heat generating part,
The heater operation execution unit performs the heater operation based on the proximity of the object detected in a part or all of the plurality of regions by the distance detection unit .
前記距離検出部は、前記距離検出層に設けられた電極間の静電容量の変化に基づいて前記物体との距離を検出する請求項1または2に記載のヒータ装置。 A distance detection layer (30) having electrodes (32a, 32b) for detecting a change in capacitance due to the approach of the object;
The heater device according to claim 1, wherein the distance detection unit detects a distance from the object based on a change in capacitance between electrodes provided in the distance detection layer.
少なくとも前記距離検出部により検出された前記物体との距離と前記記憶部に記憶された前記目標温度情報に基づいて前記目標ヒータ温度を特定する温度特定部(S108)と、を備え、
前記通電制御部は、前記温度特定部により特定された前記目標ヒータ温度に前記ヒータ温度が近づくよう前記発熱部への通電を制御する請求項1ないし3のいずれか1つに記載のヒータ装置。 A storage unit (53b) that stores target temperature information that defines the relationship between the distance to the object and the target heater temperature so that the target heater temperature decreases as the distance to the object decreases;
A temperature specifying unit (S108) for specifying the target heater temperature based on at least the distance from the object detected by the distance detection unit and the target temperature information stored in the storage unit;
The heater device according to any one of claims 1 to 3, wherein the energization control unit controls energization to the heat generating unit so that the heater temperature approaches the target heater temperature specified by the temperature specifying unit.
前記通電制御部は、更に、前記距離検出部により検出された前記物体の速度が大きいほど前記ヒータ温度の低下度合いが大きくなるよう前記発熱部への通電を制御する請求項1ないし3のいずれか1つに記載のヒータ装置。 The distance detection unit is further adapted to detect the speed of the object approaching the heating unit,
The energization control unit further controls energization to the heat generating unit so that the degree of decrease in the heater temperature increases as the speed of the object detected by the distance detection unit increases. The heater apparatus as described in one.
少なくとも前記距離検出部により検出された前記物体との距離、前記物体が前記発熱部に接近する速度、および前記記憶部に記憶された前記目標温度情報に基づいて前記目標ヒータ温度を特定する温度特定部(S209)と、を備え、
前記通電制御部は、前記温度特定部により特定された前記目標ヒータ温度に前記ヒータ温度が近づくよう前記発熱部への通電を制御する請求項5に記載のヒータ装置。 The shorter the distance to the object, the lower the target heater temperature, and the higher the speed at which the object approaches the heat generating part, the lower the target heater temperature, the lower the target heater temperature, and the object to the heat generating part. A storage unit (53b) in which target temperature information that defines the relationship between the approaching speed and the target heater temperature is stored;
Temperature specification that specifies the target heater temperature based on at least the distance from the object detected by the distance detection unit, the speed at which the object approaches the heat generating unit, and the target temperature information stored in the storage unit Part (S209),
The heater device according to claim 5, wherein the energization control unit controls energization to the heat generating unit so that the heater temperature approaches the target heater temperature specified by the temperature specifying unit.
前記ヒータ操作実施部は、前記動作パターン検知部により前記動作パターンが検知された場合、前記動作パターンに対応する前記ヒータ操作を実施する請求項1ないし6のいずれか1つに記載のヒータ装置。 An operation pattern detection unit (S402) for determining whether an operation pattern representing a heater operation is detected based on a distance from the object detected by the distance detection unit;
The heater device according to any one of claims 1 to 6, wherein the heater operation execution unit performs the heater operation corresponding to the operation pattern when the operation pattern detection unit detects the operation pattern.
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