JP6344673B2 - 乗物用暖房システム - Google Patents

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本発明は、乗物用シートに取り付けられた温風暖房器を備える乗物用暖房システムに関する。
従来、車両等の乗物用シートとして、乗員の下腿に温風を供給可能な暖房付き乗物用シートが提案されている。
図10Aに示すように、特許文献1には、空気調節装置205がシートクッション240の内部に配置された暖房付き乗物用シート200が開示されている。空気調節装置205は、吸気口251、吸気ダクト253a、送風機255、1対の排気ダクト253b、1対のヒータ257及び1対の排気口252を有している。ヒータ257は1対の排気ダクト253bのそれぞれの内部に設けられている。吸気口251及び1対の排気口252は、暖房付き乗物用シート200の前方に向かって開口しており、これらは水平方向に並んで配置されている。また、排気口252には、排気口252から排出される空気を下方に向けるためのフィン252aが設けられている。
図10Bに示すように、特許文献2には、シートクッション340、足当て部材358、送風機355、及びダクト353を備えた暖房付き乗物用シート300が開示されている。ダクト353の一部は足当て部材358に形成されている。送風機355から送風された温風がダクト353を通って乗員の下腿に向かって供給される。
また、特許文献3には、乗員検出手段によって検出された特定の乗員を電気ヒータにより暖房し、エンジン冷却水の温度が所定温度以上になった場合に、特定の乗員の下半身に向けて空調風を吹出す制御を行う車両用暖房装置が開示されている(特許文献3の図1及び図4参照)。
特開2011−254882号公報 特開2012−183154号公報 特開2008−265490号公報
引用文献1及び引用文献2の暖房付き乗物用シート又は特許文献3の車両用暖房装置は、乗物の室内空間の快適性が損なわれることを防止する観点から性能向上の余地を有している。そこで、本発明は、乗物の室内空間の快適性が損なわれることを防止できる乗物用暖房システムを提供することを目的とする。
本開示は、
乗員が乗物用シートに着座しているか否かを検出する着座センサと、
吸気口及び吹出口を有する筐体と、前記吸気口から前記吹出口への空気の流路としての前記筐体の内部空間に設けられたファン及びヒータとを有し、前記ファン及び前記ヒータによって生成された温風を前記吹出口から前記乗物用シートに着座した乗員の下腿へ向かって吹出すように前記乗物用シートに取り付けられた温風暖房器と、
前記温風暖房器が前記吹出口から温風を吹出しており、かつ、前記着座センサによって乗員が前記乗物用シートに着座していないことが検出された場合に、前記吹出口からの温風の吹出を停止するように前記ファン及び前記ヒータの少なくとも一つを制御する制御器と、を備える
乗物用暖房システムを提供する。
上記の乗物用暖房システムによれば、温風暖房器が吹出口から温風を吹出しているときに、乗員が乗物用シートから離席すると、温風暖房器の吹出口からの温風の吹出が停止する。その結果、乗物の室内空間の快適性が損なわれることを防止できる。
第1実施形態に係る乗物用シートの斜視図 図1に示す温風暖房器の斜視図 図1に示す温風暖房器によって生じる空気の流れを概念的に示す側面図 第1実施形態に係る乗物用暖房システムのブロック図 温風の吹出を開始するまでの乗物用暖房システムの動作を示すフロー図 温風の吹出を開始した後の乗物用暖房システムの動作を示すフロー図 温風の吹出を停止するときの乗物用暖房システムの動作を示すフロー図 ファンが回転しないときの乗物用暖房システムの動作を示すフロー図 変形例に係る温風暖房器 別の変形例に係る温風暖房器 従来の暖房付き乗物用シートの斜視図 別の従来の暖房付き乗物用シートの側面図
特許文献1及び特許文献2の暖房付き乗物用シートにおいて、乗員の下腿に向かって温風が供給されている場合に、乗員が乗物用シートから離席することが想定される。この場合、特許文献1及び特許文献2の暖房付き乗物用シートによれば、乗員が暖房付き乗物用シートによる暖房を停止しない限り、温風の吹出が継続する。
乗物の室内空間に温風を吹出す温風暖房器は乗物の室内空間の比較的広い範囲を暖める。このため、乗物用シートから乗員が一時的に離席しているときでも、乗物の室内空間の温度低下を避けるために、温風の吹出を継続することが望ましい。しかし、特許文献1及び特許文献2の暖房付き乗物用シートの温風が吹出される方向(乗物用シート下部の前方)に存在する空間の上方又は前方への広がりは、例えばインストルメントパネル又はダッシュパネルによって制限されていることがある。特許文献1及び特許文献2の暖房付き乗物用シートにおいて、乗員が乗物用シートに着席しているときは、吹出された温風が乗員の下腿にぶつかるので、温風は減速して拡散しやすい。しかし、乗員の離席時に温風の吹出を継続した場合、インストルメントパネルの下方の特定の空間に温風が減速されずに供給され、この特定の空間から前方又は上方に空気が拡散しにくいので、この特定の空間の温度が上昇し過ぎる可能性がある。このため、乗物の室内空間の快適性が損なわれる可能性がある。
特許文献3の車両用暖房装置によれば、乗員検出手段によって乗員の搭乗状態を検出している。しかしながら、車両用暖房装置による暖房中に乗員が乗物用シートから離席した場合の車両用暖房装置の制御については何ら検討されていない。
本開示の第1態様は、
乗員が乗物用シートに着座しているか否かを検出する着座センサと、
吸気口及び吹出口を有する筐体と、前記吸気口から前記吹出口への空気の流路としての前記筐体の内部空間に設けられたファン及びヒータとを有し、前記ファン及び前記ヒータによって生成された温風を前記吹出口から前記乗物用シートに着座した乗員の下腿へ向かって吹出すように前記乗物用シートに取り付けられた温風暖房器と、
前記温風暖房器が前記吹出口から温風を吹出しており、かつ、前記着座センサによって乗員が前記乗物用シートに着座していないことが検出された場合に、前記吹出口からの温風の吹出を停止するように前記ファン及び前記ヒータの少なくとも一つを制御する制御器と、を備える
乗物用暖房システムを提供する。
本開示の第2態様は、第1態様に加えて、前記温風暖房器の前記吹出口は、前記温風暖房器が前記乗物用シートに取り付けられた状態で、前記吸気口よりも上方に位置し、かつ、水平方向よりも下方に向かって温風を吹出すように形成されている、乗物用暖房システムを提供する。第2態様によれば、吹出口と吸気口との間で温風が循環しやすいので、乗物用シートの座部より下方、かつ、乗物用シートの前方の空間(足下空間)に温かい空気が留まりやすい。このため、乗員が乗物用シートを離席して吹出口からの温風の吹出が停止した場合に、足下空間の温度が低下しにくい。
本開示の第3態様は、第1態様又は第2態様に加えて、前記制御器は、前記着座センサによって乗員が前記乗物用シートに着座していないことが検出された時点から所定の待機時間が経過するまでの待機期間において前記吹出口から温風を吹出すように前記ファン及び前記ヒータを制御し、前記待機時間が経過した時点で前記吹出口からの温風の吹き出しを停止するように前記ファン及び前記ヒータの少なくとも一つを制御する、乗物用暖房システムを提供する。第3態様によれば、乗員が乗物用シートを離席してから待機時間の間は温風の吹出が継続する。このため、乗員が乗物用シートを離席してすぐに足下空間の温度が低下することを防止できる。
本開示の第4態様は、第3態様に加えて、前記待機期間内に前記着座センサによって乗員が前記乗物用シートに着座していることが検出された場合、前記制御器は、前記待機時間の計測を終了し、前記吹出口から温風を吹出すように前記ファン及び前記ヒータの制御を継続する、乗物用暖房システムを提供する。第4態様によれば、乗員が乗物用シートを離席している時間が待機時間よりも短ければ、吹出口からの温風の吹出は継続する。このため、乗員が乗物用シートを離席してから比較的短時間で乗物用シートに戻る場合に、吹出口からの温風の吹出が停止して足下空間の温度が低下することを防止できる。
本開示の第5態様は、第1態様〜4態様のいずれか1つに加えて、前記制御器は、前記ヒータの出力を停止又は低下させることによって前記吹出口からの温風の吹出を停止させる、乗物用暖房システムを提供する。第5態様によれば、ヒータの出力が停止又は低下するので、温風暖房器の筐体の内部空間の温度が過剰に高くなることを防止できる。
本開示の第6態様は、第5態様に加えて、前記制御器は、前記ヒータの出力を停止してから所定の冷却期間が経過するまで前記ファンを作動させる、乗物用暖房システムを提供する。第6態様によれば、ファンによる送風によってヒータを冷却することができる。また、足下空間の温かい空気が冷却期間中に吹出口と吸気口との間で循環するので、足下空間の温かい空気が拡散して足下空間の温度が急激に低下することを防止できる。
本開示の第7態様は、第1態様〜第6態様のいずれか1つに加えて、前記制御器は、前記ファンが回転していないことが検出されたときに、前記ヒータの出力を停止させる、乗物用暖房システムを提供する。第7態様によれば、ファンが正常に回転していない場合に、温風暖房器の筐体の内部空間の温度が過剰に高くなることを防止できる。
本開示の第8態様は、第1態様〜第7態様のいずれか1つに加えて、前記乗物用シートに取り付けられたシートヒータをさらに備え、前記制御器は、前記シートヒータがオン状態であり、かつ、前記着座センサによって乗員が前記乗物用シートに着座していないことが検出されたときに、前記シートヒータをオフ状態に切り替える、乗物用暖房システムを提供する。シートヒータは乗物の室内空間をほとんど暖めないので、乗員が乗物用シートから離席したときにシートヒータのオン状態が継続しても無駄なエネルギーが消費されてしまう。第8態様によれば、シートヒータがオン状態のまま、乗員が乗物用シートから離席したときに、シートヒータをオフ状態に切り替えるので、シートヒータによるエネルギー消費量を低減できる。
本開示の第9態様は、第1〜第8態様のいずれか1つに加えて、当該乗物用暖房システムが設けられた乗物のイグニション電源がオフであり、かつ、前記乗物のアクセサリー電源がオンであるとき、前記吹出口から温風を吹出すように前記制御器が指示されている場合に前記制御器は前記吹出口からの温風の吹出を許可する、乗物用暖房システムを提供する。第9態様によれば、イグニッション電源がオフであっても、アクセサリー電源がオンであれば、吹出口から温風を吹出すことができる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。以下の説明において、乗物は水平面に載置されているものとする。
<第1実施形態>
まず、乗物用シート1aについて説明する。図1に示すように、乗物用シート1aは、座部側シートクッション2s、背もたれ側シートクッション2b、及びヘッドレスト2hを備える。座部側シートクッション2sは、座面である座部Sを有する。背もたれ側シートクッション2bは、乗員の腰及び背と対向する面である背もたれ部Bを有する。なお、添付の図面において、XY平面が水平面であり、Z軸方向が鉛直方向である。X軸の正方向が、乗物用シート1aの前方(乗物の進行方向)であり、Y軸方向が乗物用シート1aの幅方向である。乗物用シート1aの右から左に向かう方向が、Y軸の正方向である。また、本明細書において「左」及び「右」は、乗物用シート1aに着座する乗員を基準にして定めている。
座部側シートクッション2sには、着座センサ3が設けられている。着座センサ3は、乗員が乗物用シート1aに着座しているか否かを検出する。着座センサ3は、例えば、座部側シートクッション2sに埋設されている常開型スイッチである。着座センサ3としてのこの常開型スイッチは、座部Sに上方から所定値以上の荷重がかかることによって閉じる。一方、座部Sにかかる加重が取り除かれると、着座センサ3としての常開型スイッチは開く。すなわち、この常開型スイッチは、乗員が乗物用シート1aに着座しているときにオン状態であり、乗員が乗物用シート1aに着座していないときにオフ状態である。
乗物用シート1aには、シートヒータ20a及びシートヒータ20bが設けられている。シートヒータ20aは、座部側シートクッション2sに埋設されている。また、シートヒータ20bは、背もたれ側シートクッション2bに埋設されている。シートヒータ20a及びシートヒータ20bは、例えば、通電により発熱する電気ヒータである。シートヒータ20aは、乗員の上腿(太もも)又は臀部を温める。シートヒータ20bは、乗員の腰又は背を温める。
乗物用シート1aには、温風暖房器5aが取り付けられている。図2に示すように、温風暖房器5aは、筐体50と、ファン55と、ヒータ57とを有する。筐体50は、吸気口51及び吹出口52と、吸気口51から吹出口52への空気の流路として内部空間53とを有する。ファン55及びヒータ57は、内部空間53に設けられている。図3に示すように、温風暖房器5aは、ファン55及びヒータ57によって生成された温風を吹出口52から乗物用シート1aに着座した乗員の下腿へ向かって吹出すように座部Sより下方で乗物用シート1aに取り付けられている。なお、本明細書で、温風とは吹出口52における温度が例えば35℃以上の空気の流れを意味する。
吹出口52は、温風暖房器5aが乗物用シート1aに取り付けられた使用状態(以下、「使用状態」という)において、吸気口51よりも上方に位置し、かつ、水平方向よりも下方に向かって温風を吹出すように形成されている。つまり、吹出口52は、斜め下に向かって開口している。使用状態において、吸気口51は、前方又は下方に向かって開口している。このような構成によれば、吹出口52と吸気口51との間で温風が循環しやすいので、乗物用シートの座部より下方、かつ、乗物用シートの前方の空間(足下空間)に温かい空気が留まりやすい。このため、乗員が乗物用シートを離席して吹出口からの温風の吹出が停止した場合に、足下空間の温度が低下しにくい。また、筐体50は、使用状態において、後方又は側方から吸気口51への吸気を抑制する隔壁59を備えている。
空気の流路53は、使用状態において、吸気口51から上方に向かって延びており、筐体50の上端で斜め下に向きを変えて吹出口52まで延びている。筐体50は、吹出口52が形成されている部分として、鉤状に曲がっている部分を有する。ファン55が作動することによって、吸気口51の周辺の空気が吸気口51から吸い込まれ、内部空間53(流路)に供給される。ファン55によって上方に送り出された空気は流路53を流れる過程でヒータ57によって加熱される。ヒータ57によって加熱された空気(温風)は、吹出口52から筐体50の外部へ吹出される。
本実施形態では、ファン55は、ヒータ57よりも吸気口51の近くに位置している。つまり、本実施形態によれば、流路53のファン55よりも上流側の部分でヒータ57が存在しない。このような構成によれば、ファン55よりも上流側の流路53の空気流の圧力損失が低減されるので、ファン55の吸引力が低下しにくい。また、ヒータ57は流路53のファン55よりも下流側の部分に位置するので、ヒータ57と吹出口52との間の流路53の長さが比較的短い。このため、ヒータ57によって加熱された空気の熱損失が低減される。さらに、ファン55から吹出された空気がヒータ57を必ず通過するので、吹出口52から吹出される温風の流速分布がばらつきにくい。なお、図2に示すように、ファン55は吸気口51に隣り合う位置に設けられていてもよい。
ただし、ヒータ57は、ファン55よりも吸気口51の近くに位置してもよい。このような構成によれば、ファン55と吹出口52との距離が比較的短いので、吹出口52から吹出される温風の流速を高めることができ、吹出口52と吸気口51との間での温風の循環が促進される。
図3に示すように、吹出口52から外部に吹出された温風は、乗員の下腿に沿うように下方に流れて乗物の床面に到達する。乗物の床面に到達した温風は、吹出口52からさらに吹出された温風に押し出されるように上方かつ後方に向かって流れて吸気口51の周辺に到達する。この吸気口51の周辺に到達した温風の一部が吸気口51に吸い込まれて筐体50の内部の流路53に供給される。すなわち、吹出口52から吹出された温風は、乗員の足元で循環気流を形成し、吸気口51に到達しやすい。従って、吸気口51に吸い込まれる空気の温度を高めることができ、ヒータ57に要求される加熱量を低減できる。これにより、温風暖房器5aは、暖房に要するエネルギー消費量が少ない。
ファン55としては、軸流ファン又は遠心ファンを用いることができる。ファン55による風量は特に制限されないが、例えばファン55から送り出された直後の空気の流速が0.4〜2.0m/secであるとよい。これによれば、上記のような温風の循環流が形成されやすい。ファン55は、二次電池(図示省略)から電力の供給を受けることによって作動する。ヒータ57は、例えばPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータ、セラミックヒータ等の電気ヒータである。この場合、ヒータ57は、二次電池(図示省略)から電力の供給を受けることによって発熱して流路53を流れている空気を加熱する。ヒータ57の出力は特に制限されないが、例えば、50〜300Wである。なお、ヒータ57は、温風暖房器5aの外部の熱源(例えば、水冷式エンジン)と熱交換したクーラントによって加熱を行う温水ヒータ等であってもよい。
図2に示すように、吹出口52は、筐体50の上端部で幅方向に連続的に延びている。また、吸気口51は、筐体50の下端部に2つ形成されている。使用状態において座部Sの前方側から温風暖房器5aを平面視したとき、吹出口52及び吸気口51が幅方向で互いに重なっている。前方側から温風暖房器5aを平面視したときの平面図上で吸気口51を鉛直方向に平行移動させると吹出口52に重なる。このような位置関係によれば、吹出口52から下方に向かって吹出された温風が吸気口51に到達しやすい。このため、吹出口52と吸気口51との間で温風の循環が促進される。2つの吸気口51は、筐体50の一端側(左側)に位置する左吸気口51lと筐体50の他端側(右側)に位置する右吸気口51rとを含む。このため、左吸気口51lが乗員の左足の下腿後面に対向しやすく、右吸気口51rが乗員の右足の下腿後面に対向しやすい。その結果、温風が、乗員の下腿後面に沿って流れて左吸気口51l又は右吸気口51rに到達しやすい。これにより、吹出口52と吸気口51との間で温風の循環が促進される。
ヒータ57は、左吸気口51lの真上及び右吸気口51rの真上に位置するように幅方向に延びている。従って、左吸気口51lから吸い込まれた空気及び右吸気口51rから吸い込まれた空気の両方がヒータ7によって十分に加熱される。
次に、乗物用暖房システム100について説明する。図4に示すように、乗物用暖房システム100は、着座センサ3と、暖房スイッチ11と、イグニッション(IGN)電源スイッチ12と、アクセサリー(ACC)電源スイッチ13と、ファン回転センサ14と、制御器10と、温風暖房器5aと、シートヒータ20aと、シートヒータ20bと、表示部30とを備えている。制御器10は、CPU、ROM、及びRAM等を含むマイクロコンピュータとその周辺回路とによって構成されている電子制御ユニット(ECU)である。
着座センサ3は制御器10に電気的に接続されており、着座センサ3の検出結果に関する信号が制御器10に入力されている。
暖房スイッチ11は、温風暖房器5a、シートヒータ20a、及びシートヒータ20bの起動を指示するためのスイッチである。暖房スイッチ11は制御器10に電気的に接続されており、暖房スイッチ11のオン/オフに関する入力信号が制御器10に入力されている。暖房スイッチ11は、乗物の内部空間に設けられていればよい。乗員の利便性を考慮すると、暖房スイッチ11は、乗物用シート1aの近傍に設けられていることが望ましい。
IGN電源スイッチ12は、乗物のイグニッション電源を起動するためのスイッチである。IGN電源スイッチ12がオン状態のとき、イグニッション電源は起動している。ACC電源スイッチ13は、乗物のアクセサリー電源を起動するためのスイッチである。ACC電源スイッチ13がオン状態のとき、アクセサリー電源は起動している。IGN電源スイッチ12及びACC電源スイッチ13は制御器10に電気的に接続されている。IGN電源スイッチ12のオン/オフに関する入力信号及びACC電源スイッチ13のオン/オフに関する入力信号が制御器10に入力されている。
ファン回転センサ14は、ファン55が回転しているか否かを検出するセンサである。ファン回転センサ14は制御器10に電気的に接続されており、ファン回転センサ14の検出結果であるファン回転信号が制御器10に入力されている。
制御器10は、着座センサ3、暖房スイッチ11、IGN電源スイッチ12、ACC電源スイッチ13、及びファン回転センサ14から入力された信号に基づいて、温風暖房器5a、シートヒータ20a、及びシートヒータ20bを制御する。具体的に、制御器10は、ファン55、ヒータ57、シートヒータ20a、及びシートヒータ20bの通電のオン/オフを切り替えるため、又は、これらの出力を変更するための制御信号をこれらに出力する。また、ファン55、ヒータ57、シートヒータ20a、及びシートヒータ20bを制御することには、電源回路などの他の回路を介してこれらを制御することが含まれる。また、制御器10は、表示部30が所定の情報を表示するように、表示部30を制御する。表示部30は、例えば、乗物のインストルメントパネル(図示省略)に設けられている。
乗物用暖房システム100の動作について説明する。まず、温風暖房器5aの吹出口52からの温風の吹出が始まるまでの乗物用暖房システム100の動作を説明する。図5に示すように、制御器10は車両状態を確認する(ステップS1)。制御器10は、IGN電源スイッチ12がオンであるか否か判断する(ステップS2)。IGN電源スイッチ12がオンである場合、制御器10は、暖房スイッチ11の信号を検出する処理(ステップS4)に移行する。一方、IGN電源スイッチ12がオフである場合、制御器10は、さらにACC電源スイッチ13がオンであるか否か判断する(ステップS3)。ACC電源スイッチ13がオンである場合、制御器10は、暖房スイッチ11の信号を検出する処理(ステップS4)に移行する。一方、ACC電源スイッチ13がオフである場合、制御器10は、車両状態確認の処理(ステップS1)に戻る。
暖房スイッチ11の信号を検出する処理(ステップS4)に移行すると、制御器10は、暖房スイッチ11がオンであるか否かを判断する(ステップS5)。暖房スイッチ11がオフである場合、制御器10は、車両状態確認の処理(ステップS1)に戻る。一方、暖房スイッチ11がオンである場合、制御器10は、シートヒータ20a及びシートヒータ20bへの通電が始まるように、シートヒータ20a及びシートヒータ20bを制御する(ステップS6)。また、制御器10は、ファン55への通電が始まるように、ファン55を制御する(ステップS7)。ステップS6及びステップS7の処理は、逐次的に行われてもよいし、並列的に行われてもよい。
制御器10は、ファン55への通電が始まった後、ファン回転センサ14の検出信号に基づいてファン55が回転しているか否か判断する(ステップS8)。ファン55が回転していない場合、制御器10は、ファン55への通電が止まるようにファン55を制御する。また、制御器10は、表示部30が異常表示(例えば、警告ランプの点灯)をするように表示部30を制御する(ステップS10)。その後、乗物用暖房システム100の動作が終了する。
ファン55が回転している場合、制御器10は、着座センサ3の信号を検出する処理(ステップS11)に移行する。制御器10は、着座センサ3がオンであるか否か判断する(ステップS12)。着座センサ3がオフである場合、すなわち、乗物用シート1aに乗員が着座していない場合、着座センサ3がオンになるまで、着座センサ3がオンであるか否かを確認し続ける(ステップS12)。一方、着座センサ3がオンである場合、すなわち、乗物用シート1aに乗員が着座している場合、制御器10は、ヒータ57への通電が始まるようにヒータ57を制御する(ステップS13)。これにより、温風暖房器5aは、ファン55及びヒータ57によって生成された温風を吹出口52から乗物用シート1aに着座した乗員の下腿へ向かって吹出す。
次に、温風暖房器5aの吹出口52からの温風の吹出が始まった後の乗物用暖房システム100の動作を説明する。図6に示すように、温風暖房器5aの吹出口52から温風が吹出されている状態で、制御器10は車両状態を確認する(ステップS14)。まず、制御器10は、IGN電源スイッチ12がオンであるか否か判断する(ステップS15)。IGN電源スイッチ12がオンである場合、制御器10は、暖房スイッチ11の信号を検出する処理(ステップS16)に移行する。一方、IGN電源スイッチ12がオフである場合、制御器10は、さらにACC電源スイッチ13のオンであるか否か判断する(ステップS17)。ACC電源スイッチ13がオンである場合、制御器10は、暖房スイッチ11の信号を検出する処理(ステップS16)に移行する。一方、ACC電源スイッチ13がオフである場合、制御器10は、図7に示す暖房停止のための処理(ステップS28〜S33)に移行する。
制御器10が暖房スイッチ11の信号を検出する処理(ステップS16)に移行すると、制御器10は、暖房スイッチ11がオンであるか否かを判断する(ステップS18)。暖房スイッチ11がオフである場合、制御器10は、図7に示す暖房停止のための処理(ステップS28〜S33)に移行する。一方、暖房スイッチ11がオンである場合、制御器10は、シートヒータ20a及びシートヒータ20bへの通電が継続するように、シートヒータ20a及びシートヒータ20bを制御する(ステップS19)。また、制御器10は、ファン55への通電が継続するようにファン55を制御する(ステップS20)。
次に、ファン回転センサ14の検出信号に基づいてファン55が回転しているか否か判断する(ステップS21)。ファン55が回転していない場合、制御器10は、図8に示すファン55を停止するための処理(ステップS34〜S37)に移行する。
ファン55が回転している場合、制御器10は、着座センサ3の信号を検出する処理(ステップS22)に移行する。制御器10は、着座センサ3がオンであるか否かを判断する(ステップS23)。着座センサ3がオンである場合、制御器10は、ヒータ57の通電が継続するようにヒータ57を制御し、ステップS14に戻る。一方、着座センサ3がオフである場合、制御器10は、離席タイマーを作動させる。さらに、制御器10は、離席タイマーに基づいて、着座センサ3がオフであることが検出された時点から所定の待機時間が経過したか否か判断する(ステップS26)。待機時間は、例えば、5秒である。待機時間が経過した場合、図7に示す暖房停止のための処理(ステップS28〜S33)に移行する。一方、待機時間が経過していない場合、制御器10は、着座センサ3がオンであるか否かを判断する(ステップS27)。着座センサ3がオンである場合、制御器10は、離席タイマーによる待機時間の計測を終了し、ヒータ57の通電が継続するようにヒータ57を制御し、ステップS14に戻る。一方、着座センサ3がオフである場合、制御器10は、ステップS26に戻って、再び待機時間が経過したか否か判断する。このような制御によれば、乗員が乗物用シート1aを離席してから待機時間の間は温風の吹出が継続する。このため、乗員が乗物用シート1aを離席してすぐに足下空間の温度が低下することを防止できる。
次に、暖房停止のための処理を行うときの乗物用暖房システム100の動作を説明する。図7に示すように、制御器10は、ヒータ57への通電が停止するようにヒータ57を制御する(ステップS28)。これにより、吹出口52からの温風の吹出が停止する。
また、制御器10は、シートヒータ20a及びシートヒータ20bへの通電が停止するようにシートヒータ20a及びシートヒータ20bを制御する(ステップS29)。さらに、制御器10は、冷却タイマーを作動させる(ステップS30)。制御器10は、冷却タイマーに基づいて、ヒータの出力を停止してから所定の冷却期間が経過したか判断する(ステップS31)。冷却期間が経過していない場合、制御器10は、冷却タイマーのカウンターをインクリメント(例えば+1秒)して(ステップステップS32)、ステップS31に戻る。一方、冷却期間が経過した場合、制御器10は、ファン55の通電が停止するようにファン55を制御する(ステップS33)。つまり、制御器10は、ヒータ57の出力を停止してから所定の冷却期間が経過するまでファン55を作動させている。その後、乗物用暖房システム100の動作が終了する。このような制御によれば、ファン55による送風によってヒータ57を冷却することができる。また、足下空間の温かい空気が冷却期間中に吹出口52と吸気口51との間で循環するので、足下空間の温かい空気が拡散して足下空間の温度が急激に低下することを防止できる。
次に、ステップS21においてファン55が回転していないことが検出された場合の乗物用暖房システムの動作を説明する。この場合、制御器10は、ヒータ57への通電が停止するようにヒータ57を制御する(ステップS34)。また、制御器10は、シートヒータ20a及びシートヒータ20bへの通電が停止するようにシートヒータ20a及びシートヒータ20bを制御する(ステップS35)。さらに、制御器10は、表示部30が異常表示(例えば、警告ランプの点滅)をするように表示部30を制御する(ステップS36)。また、制御部10は、ファン55への通電が停止するようにファン55を制御する(ステップS37)。その後、乗物用暖房システム100の動作が終了する。ステップS34〜S37の処理は、逐次的に実行されてもよいし、並列的に実行されてもよい。
ステップS23、ステップS28〜S33によれば、制御器10は、温風暖房器5aが吹出口52から温風を吹出しており、かつ、着座センサ3によって乗員が乗物用シート1aに着座していないことが検出された場合に、吹出口52からの温風の吹出を停止するようにファン55及びヒータ57を制御する。温風暖房器5aが吹出口52から温風を吹出しているときに、乗員が乗物用シート1aから離席すると、温風暖房器5aの吹出口52からの温風の吹出が停止する。その結果、乗員が乗物用シート1aから離席しているときに温風暖房器5aによる温風の吹出が継続することによってインストルメントパネル下方の空間等の特定の空間の温度が上昇し過ぎて乗物の室内空間の快適性が損なわれることを防止できる。
ステップS23、S25、S26によれば、制御器10は、着座センサ3によって乗員が乗物用シート1aに着座していないことが検出された時点から所定の待機時間が経過するまでの待機期間において吹出口52から温風を吹出すようにファン55及びヒータ57を制御している。さらに、ステップS26、S28〜S33によれば、制御器10は、待機時間が経過した時点で吹出口52からの温風の吹き出しを停止するようにファン55及びヒータ57を制御する。
ステップS26、S27、S24によれば、待機期間内に着座センサ3によって乗員が乗物用シート1aに着座していることが検出された場合、制御器10は、待機時間の計測を終了し、吹出口52から温風を吹出すようにファン55及びヒータ57を制御する。乗員が乗物用シート1aを離席している時間が待機時間よりも短ければ、吹出口52からの温風の吹出は継続する。このため、乗員が乗物用シート1aを離席してから比較的短時間で乗物用シート1aに戻る場合に、吹出口52からの温風の吹出が停止して足下空間の温度が低下することを防止できる。
ステップS28によれば、制御器10は、ヒータ57の出力を停止させることによって吹出口52からの温風の吹出を停止させる。ヒータ57の出力が停止するので、温風暖房器5aの筐体50の内部空間53の温度が過剰に高くなることを防止できる。
ステップS21、S34によれば、制御器10は、ファン55が回転していないことが検出されたときに、ヒータ57の出力を停止させる。ファン55が正常に回転していない場合に、温風暖房器5aの筐体50の内部空間53の温度が過剰に高くなることを防止できる。
ステップS23、S29によれば、制御器10は、シートヒータ20a(20b)がオン状態であり、かつ、着座センサ3によって乗員が乗物用シート1aに着座していないことが検出されたときに、シートヒータ20a(20b)をオフ状態に切り替える。シートヒータ20a(20b)がオン状態のまま、乗員が乗物用シート1aから離席したときに、シートヒータ20a(20b)をオフ状態に切り替えるので、シートヒータ20a(20b)によるエネルギー消費量を低減できる。
ステップS2、S3、S5、S13及びステップS15、S17、S18、S24によれば、乗物用暖房システム100が設けられた乗物のイグニション電源がオフであり、かつ、当該乗物のアクセサリー電源がオンであるとき、吹出口52から温風を吹出すように制御器10が指示されている場合に制御器10は吹出口52からの温風の吹出を許可する。このため、イグニッション電源がオフであっても、アクセサリー電源がオンであれば、吹出口52から温風を吹出すことができる。
<変形例>
上記の実施形態は、様々な観点から変形が可能である。本明細書において、「温風の吹出を停止する」とは、温風の吹出がされていない状態を実現することを意味する。従って、ヒータ57の出力を低下させることによって、吹出口52からの温風の吹出を停止してもよい。つまり、吹出口52から吹出される空気流の温度を低下させることによって吹出口52からの温風の吹出を停止してもよい。例えば、吹出口52から吹出される風の温度が35℃より低くなるように、制御器10は、ヒータ57の出力を低下させればよい。ヒータ57の出力を停止又は低下させることによって吹出口52からの温風の吹出を停止する場合、ファン55は継続的に作動させてもよい。この場合、ファン55が作動することによって、温風として吹出口52から吹出された温かい空気が吹出口52と吸気口51との間で循環する。このため、温かい空気が拡散して、乗物用シート1aの座部Sより下方、かつ、乗物用シート1aの前方の空間の温度が急激に低下することを防止できる。
ファン55の作動を停止することによって、吹出口52からの温風の吹出を停止してもよい。この場合、ヒータ57の出力を停止又は低下させることが望ましいが、ヒータ57の出力を維持してもよい。すなわち、制御器10は、吹出口52からの温風の吹出を停止するようにファン55及びヒータ57の少なくとも一つを制御すればよい。ヒータ57の出力を維持する場合、吹出口52からの温風の吹出を再開するときに直ちに高い温度の温風を吹出すことができる。
シートヒータ20a及び/又はシートヒータ20bは省略してもよい。ステップS34〜S37において、制御器10は、シートヒータ20a及び/又はシートヒータ20bへの通電が継続するように、シートヒータ20a及び/又はシートヒータ20bを制御してもよい。
着座センサ3は、例えば、乗物用シート1aの前方に取り付けられた赤外線センサであってもよい。この場合、着座センサ3としての赤外線センサは、乗物用シート1aの周辺の温度分布を検出することによって乗物用シート1aに乗員が着座しているか否かを検出する。着座センサ3としては、乗物用シート1aに乗員が着座しているか否かを検出できる限り、光学センサ、湿度センサ、超音波センサ、センサーカメラ等の各種センサを用いることができる。
ステップS36による異常表示は、例えばOBD(On-Board Diagnostics)等によって乗員に通知してもよい。また、ステップS36による異常表示の処理は省略してもよい。
温風暖房器5aの吸気口51は一箇所のみに形成されていてもよいし、複数箇所に形成されていてもよい。また、温風暖房器5aの吹出口52は、一箇所に形成されていてもよいし、複数箇所に形成されていてもよい。例えば、温風暖房器5aの吹出口52は、乗物用シート1aの幅方向互いに離れた2か所に形成されていてもよい。
図9Aに一の変形例としての温風暖房器5bを示す。温風暖房器5bは、吸気口51及び吹出口52以外の筐体が乗物用シート1bに内蔵されるように乗物用シート1bに取り付けられている点を除き、温風暖房器5aと同様に構成されている。本変形例によれば、乗物用シート1bの前方の空間を拡大できる。また、温風暖房器5bの筐体の表面から熱が逃げにくいので、ヒータ57に要求される加熱量を低減できる。
図9Bに別の変形例としての温風暖房器5cを示す。温風暖房器5cは、左側温風暖房器5cl及び右側温風暖房器5crによって構成されている点で、温風暖房器5aと異なる。左側温風暖房器5cl及び右側温風暖房器5crは、乗物用シート1cの幅方向に互いに離れて乗物用シート1cに取り付けられている。また、左側温風暖房器5cl及び右側温風暖房器5crは、乗物用シート1cの幅方向に移動可能に乗物用シート1cに取り付けられている。具体的に、左側温風暖房器5cl及び右側温風暖房器5crは、それぞれ、乗物用シート1cの座部クッションシート2sの前方に取り付けられたレール60に対して移動可能に装着されている。これにより、乗員の身体的特徴又は乗員の姿勢に応じて、左側温風暖房器5cl又は右側温風暖房器5crを適切な位置に移動できる。
本明細書に開示された乗物用暖房システムは、自動車、列車、飛行機、船舶等の乗物の乗物シートに取り付けられた温風暖房器を備える乗物用暖房システムとして利用できる。
1a〜1c 乗物用シート
3 着座センサ
5a〜5c 温風暖房器
10 制御器
20a、20b シートヒータ
50 筐体
51 吸気口
52 吹出口
53 内部空間(空気の流路)
55 ファン
57 ヒータ
100 乗物用暖房システム

Claims (5)

  1. 乗物用シートと、
    吸気口及び吹出口を有する筐体と、前記吸気口から前記吹出口への空気の流路としての前記筐体の内部空間に設けられたファン及びヒータとを有し、前記ファン及び前記ヒータによって生成された温風を前記吹出口から前記乗物用シートに着座した乗員の下腿へ向かって吹出すように前記乗物用シートに取り付けられた温風暖房器と、を備え、
    前記吹出口は、前記吸気口よりも上方に位置し、かつ、水平方向よりも下方に向かって温風を吹出すように形成され、
    前記乗物用シートの前方側から前記温風暖房器を平面視したときの平面図上で前記吸気口を鉛直方向に平行移動させると前記吹出口に重なる、
    乗物用暖房システム。
  2. 前記筐体は、前記吹出口が形成されている鉤状に曲がっている部分を有する、請求項1に記載の乗物用暖房システム。
  3. 前記吹出口は、前記筐体の上端部で幅方向に連続的に延びている、請求項1又は2に記載の乗物用暖房システム。
  4. 乗員が前記乗物用シートに着座しているか否かを検出する着座センサと、
    前記着座センサから入力された信号に基づいて前記温風暖房器を制御する制御器と、をさらに備えた、請求項1〜3のいずれか1項に記載の乗物用暖房システム。
  5. 前記乗物用シートに取り付けられたシートヒータをさらに備えた、請求項1〜4のいずれか1項に記載の乗物用暖房システム。
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