CN103129433B

CN103129433B - 加热器控制单元和车辆座椅加热器

Info

Publication number: CN103129433B
Application number: CN201210505835.3A
Authority: CN
Inventors: 水野健一; 早川智子; 尾沼昌彦; 小川规子
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN103129433A; US9045066B2; JP5805509B2; JP2013115011A; US20130134150A1; DE102012221723A1; DE102012221723B4

Abstract

本发明涉及加热器控制单元和车辆座椅加热器。加热器控制单元（1）对在座椅（8）中设置的加热器（5）供应的电力进行控制。该加热器控制单元（1）包括：外部空气温度测量部（2），测量外部空气温度（T_A）；座椅表面温度测量部（3），测量所述座椅（8）的表面温度（T_S）；以及控制部（4）。该控制部（4）根据紧接于起动加热器（5）之后的初始状态中的测量的外部空气温度（T_A）和测量的座椅表面温度（T_S）来对用于将比初始状态之后的稳定状态中的电力大的初始电力输出至加热器（5）的时间进行控制。

Description

加热器控制单元和车辆座椅加热器

技术领域

本发明涉及一种加热器控制单元和车辆座椅加热器。更具体地，本发明涉及一种加热器控制单元并且还涉及设置有该加热器控制单元的车辆座椅加热器，该加热器控制单元提供了根据设置在座椅中的加热器的起动时的环境温度而快速加热的能力。

背景技术

当前正使用的是下述座椅加热器：该座椅加热器在车辆等的座椅的承坐表面部分或靠背中设置有使乘坐者温暖的加热元件。利用许多这些类型的座椅加热器，通过改变对加热元件供电量或者对加热元件进行通电或断电来调整温度。例如，日本专利申请公开No.2009-283333(JP 2009-283333 A)描述了一种加热器控制单元，该加热器控制单元通过以下步骤来保持加热的对象处于目标温度：检测加热器的温度；将该检测到的温度与预先确定的目标温度作比较；以及控制对加热器的通电/断电操作。还存在下述情况，在该情况中，为了快速使乘坐者温暖，提供一种用于当打开加热器时(即，加热器起动)促进温度提升的装置。例如，WO2007/097445描述了一种通过提供两个加热器和温度控制单元而在起动时具有极快加热能力的加热器单元等，温度控制单元根据温度来控制对通电或断电进行控制的开/关控制装置。

JP 2009-283333 A中描述的加热器控制单元设置有加热器、温度测量装置、温度控制装置和用于开始操作的操作开关。打开操作开关使得温度控制装置开始操作。然后，通过以下步骤来保持加热的对象处于目标温度：将从温度测量装置获得的检测到的温度与预先确定的目标温度作比较；以及控制对加热器的通电/断电操作。而且，JP2009-283333 A中描述的加热器控制单元可以被称为现有技术加热器控制装置的示例。在该现有技术的示例中，当打开操作开关时，对加热器加电，并且计时器开始，并且检测加热器的温度。然后，将检测到的温度与目标温度作比较，计算计时器时限，并且当达到计时器时限时，执行控制以关闭对加热器的供电。这里，通过检测到的温度和目标温度之间的差来获得计时器时限(即，供电的时间，也称为“通电时间”)(参见JP 2009-283333 A的图6)。应用这种控制方法使得能够根据在检测到的温度和目标温度之间的温度差来自动地调整启动后对加热器的供电。然而，利用根据在检测到的温度和目标温度之间的差来控制加热器起动时的通电时间的方法，根据外部空气的温度向承坐在座椅上的人(即，乘坐者)提供的热可能过多或过少，所以这存在问题。例如，当根据座椅温度和目标温度来同一地控制起动时的通电时间或电力量时，当外部空气温度和座椅温度都低时，可能不会对乘坐者充分加温。而且，当座椅温度低但是外部空气温度高时，可能以过度加温乘坐者结束。具体地，对于车辆座椅，车辆外部的环境温度和车辆座舱内部的座椅温度之间通常存在巨大差异，并且当加热器开启(即，起动)时，需要对曾处于车辆外部的乘坐者适当加温。而且，利用WO2007/097445中所描述的加热器单元，当加热器起动时，通过开启一个加热器直到达到特定温度(即，直到恒温器操作)，电力量增加以促进快速加热能力。然而，必须一起提供两个加热器，这使得结构复杂。此外，加热器的连接状态根据设置在座椅中的恒温器而改变，所以由于与外部空气温度的关系而导致起动时的热可能以过量或不足结束。

发明内容

因而，本发明提供了一种加热器控制单元和具有该加热器控制单元的车辆座椅加热器，该加热器控制单元在设置在座椅中的加热器起动时，根据环境温度来向乘坐者提供热。

本发明的一方面涉及一种对在座椅中设置的加热器供应电力进行控制的加热器控制单元。该热控制器包括：外部空气温度测量部，该外部空气温度测量部测量外部空气温度；座椅表面温度测量部，该座椅表面温度测量部测量座椅的表面温度；以及控制部，该控制部根据紧接于加热器被启动之后的初始状态中所测量的外部空气温度和所测量的座椅表面温度，来对用于将比初始状态之后的稳定状态中的电力大的初始电力输出至加热器的时间进行控制。而且，随着外部空气温度和座椅表面温度中的至少其中一个越高，将用于输出初始电力的时间设定得越短。

因此，座椅加热器能够基于在外部空气温度和座椅表面温度之间的关系而具有最佳快速加热能力。例如，当外部空气温度和座椅表面温度二者都低时，对加热器供应初始电力的时间增加，所以能够充分温暖由于处于外部空气中而寒冷的乘坐者。而且，当座椅表面温度低但是外部空气温度高时，初始电力供应时间减少而使得其相对短，因而使得能够防止对来自外部空气中的温暖的乘坐者再过度加温。以该方式，能够执行向乘坐者快速提供热的加热器温度控制，并且另外，还适应环境条件，并且因而根据外部空气温度和座椅表面温度以及二者之间的差异，通过控制加热器起动时的电力二不会提供过多或过少热。

而且，在上述方面中，可以设定第一外部空气温度和比第一外部空气温度高的第二外部空气温度，并且可以设定第一座椅表面温度和比第一座椅表面温度高的第二座椅表面温度。而且，在初始状态中，控制部可以i)在低温范围中，输出初始电力达预定时间段，其中外部温度空气温度等于或低于第一外部空气温度，并且座椅表面温度等于或低于第一座椅表面温度，ii)在高温范围中，将输出初始电力设定为零，其中外部空气温度比第二外部空气温度，或者座椅表面温度比第二座椅表面温度高，以及iii)当外部空气温度和座椅表面温度处于低温范围和高温范围之间时，使得用于输出初始电力的时间比预定时间段短、并且随着外部空气温度和座椅表面温度中的一个或两个变得越高而使得用于输出初始电力的时间变得越短。

因此，能够通过在低温范围向乘坐者提供足够的热来消除不足加温，并且避免在高温范围中向乘坐者提供过多热。而且，在低温范围和高温范围之间的温度范围中，即便在座椅表面温度相同但是外部空气温度高，以及即便外部空气温度相同但是座椅表面温度越高，以及即便座椅表面温度和外部空气温度都越高时，都能够抑制初始状态中的快速加热。结果，能够容易地执行适合环境条件的温度控制。

而且，在上述方面中，在输出初始电力的时间内，当座椅表面温度达到预定温度时，控制部可以停止初始电力输出。

因此，当确定了达到开关等设定的目标温度时，初始状态控制结束，并且能够基于期望的目标温度做出到平衡控制(即，稳态控制)的转换。

而且，在上述方面中，可以在初始电力中设定两个或更多等级的不同的电力量，并且控制部可以以从最大电力量起按顺序以预定时间段来输出各等级的电力。

因此，在稳态时段中，能够分配对加热器的电力供应以及该供应电力的时间，以匹配外部空气温度和座椅表面温度。结果，能够平稳达到目标温度，所以能够减少由于温度的突然变化而导致使乘坐者感觉到的不适。

而且，可以在车辆座椅加热器中设置加热器控制单元。

根据设置有上述加热器控制单元的车辆座椅加热器，当座椅加热器开启(即，开始)时，能够快速将根据外部空气温度和座椅表面温度的最佳热量提供给乘坐者。而且，不需要提供用于在开启座椅加热器时快速加热的特殊加热器，所以座椅加热器的部件的数目和装配小时数都不会增加，并且能够使得座椅更轻、成本更低并且更可靠。

附图说明

下文将参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同附图标记指示类似元件，并且其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的加热器控制单元的结构的框图；

图2是示出根据外部空气温度和座椅表面温度的加热器控制单元的控制方法的视图；

图3是初始电力及其输出时间的示例的示图；

图4是示出根据外部空气温度和座椅表面温度设定图3中所示的输出时间的详细示例的图；

图5是示出加热器控制单元的控制例程的示例的流程图；

图6A是示出当在起动时外部空气温度和座椅表面温度都低时的在加热器起动之后的座椅表面温度的改变的示图；

图6B是示出当在起动时外部空气温度和座椅表面温度二者都低时的在加热器起动之后的初始电力的改变的示图；

图7A是示出当在起动时外部空气温度高而座椅表面温度低时的在加热器起动之后的座椅表面温度的改变的示图；

图7B是示出当在起动时外部空气温度高而座椅表面温度低时的在加热器起动之后的初始电力的改变的示图；

图8A是示出当在起动时外部空气温度低而座椅表面温度高时的在加热器起动之后的座椅表面温度的改变的示图；

图8B是示出当在起动时外部空气温度低而座椅表面温度高时的在加热器起动之后的初始电力的改变的示图；

图9是示出现有技术的加热器控制的示例的示图；以及

图10使现有技术的控制方法的视图。

具体实施方式

现在将参考图1至图10来详细描述本发明的加热器控制单元和车辆座椅加热器。该加热器控制单元是通过控制对在座椅中设置的加热器供应的电力来控制温度的加热器控制单元。设置有加热器控制单元的座椅并不具体限制。也就是说，例如，本发明的加热器控制单元可以适用于在车辆或室内使用的各种座椅中的任何一个。加热器控制单元可以用作在车辆座椅中设置的加热器(即，车辆座椅加热器)的控制单元或者用作该控制单元的一部分。

图1是车辆座舱中的座椅以及设置有该座椅的加热器控制单元1的结构的视图。在车辆9的座舱中设置的车辆座椅8包括承坐面部81和靠背部82。将用于加热乘坐者的身体的加热器(即，加热元件)包含在座椅8中。在座椅8中，在接触乘坐者的承坐面部81的表层部中设置加热器51，并且在靠背部82的表层部中设置加热器52。加热器控制单元1包括：外部空气温度测量部2，用于测量外部空气温度T_A；座椅表面温度测量部3，用于测量座椅8的表面温度T_S；以及控制部4，对加热器5(51和52等)供应的电力进行控制。由控制部分4控制对加热器5供应的电力量，并且生成的热量根据该电力量而改变。

通常，用于开启和关闭座椅加热器和调整温度的操作开关6等设置有座椅加热器。加热器控制单元1由操作开关6等起动(即，启动)。而且，根据操作开关6设定的目标温度来控制加热器控制单元1。加热器控制单元1被设计为紧接于启动座椅加热器之后的起动时段(也称为“初始状态”)中快速地提供热并且提供适当量(即，既非过量也非不足)的热。在初始状态之后，控制座椅加热器的温度，以匹配目标温度(即，称为“稳定状态”)。可以适当确定在该稳定状态中通过其控制温度的方法。在初始状态中，加热器控制单元1能够通过向加热器5供应比在稳定状态供应的更多的电力(称为“初始电力”)来快速提高座椅的温度。因此，控制部4被配置成对在初始状态中向加热器5输出初始电力的时间进行控制。

加热器5可以是在初始状态和稳定状态中都使用的加热器，或者可以是用于在初始状态中快速加热的加热器。只要能够加热接触座椅的乘坐者的部分身体，单个座椅中设置的加热器的数目、布置、形状和尺寸不具体限定。例如，可以在一个座椅中设置一个加热器，或者可以与乘坐者的身体的不同部分(例如，背部、腰部、臀部、大腿)相对应地提供多个加热器。当该加热器被设置成分为多个加热器时，控制部4可以控制分别用于每个加热器的电力量，以匹配每个部分的发热和散热特性、以及根据身体部分而不同的温热感。不具体限定加热器5的材料和结构。例如，可以使用电阻加热丝或片状加热元件等。在接触乘坐者的座椅的表层部中优选地设置各个加热元件。该表层部包括与座椅结合的座椅罩，并且提供该座椅罩以覆盖座椅的外部表面。例如，可以在座椅罩与在承坐面部81和靠背部82内部设置的衬垫之间设置加热器51和52。

设置外部空气温度测量部2以测量座舱外部的温度(即，外部空气温度T_A)，并且可以适当地确定特定结构及其所布置的位置等。例如，可以提供温度传感器作为外部空气温度测量部2，并且可以直接测量外部空气温度，或者可以通过外部空气温度测量部2来获得与独立于加热器控制单元1的***所测量的外部空气温度相关的信息。

设置座椅表面温度测量部3以测量座椅8的座椅表面温度T_S，并且设置在能够测量根据供应到加热器5的电力的温度改变的部分中。例如，在与乘坐者的背部或臀部相对应地设置的加热器周围设置温度传感器。因此，即使乘坐者的诸如身高的体形不同，或者即使坐姿改变，身体也通常将在该位置处接触座椅表面，所以能够稳定地测量座椅表面温度T_S。用于外部空气温度测量部2和座椅表面温度测量部3的数目和类型等不具体限定。例如，可以使用公知的温度测量元件，诸如热敏电阻器或热电偶。

控制部4由操作开关6等启动，并且该控制部4被配置为根据测量的外部空气温度T_A和测量的座椅表面温度T_S来控制向加热器5输出初始电力的时间。控制部4可以仅通过硬件来形成，或者可以通过硬件和使用微处理器等的软件来形成。可以适当地选择控制对加热器5供应的电力(即，电力量)的方法。例如，可以通过脉冲宽度调制(PWM)、电压控制或电流控制等由微处理器来控制功率量。而且，例如，加热器控制单元1和加热器5的电力供应可以被配置为接收从车辆的电池供应的电力。

图2中的水平轴线表示外部空气温度T_A，而垂直轴线表示座椅表面温度T_S。在紧接于启动加热器之后的初始状态中，控制部4利用外部空气温度测量部2来测量外部空气温度T_A，并且利用座椅表面温度测量部3来测量座椅表面温度T_S，并且然后根据测量的外部空气温度T_A和测量的座椅表面温度T_S来控制对加热器输出初始电力的时间。

这里，当外部空气温度T_A低并且座椅表面温度T_S也低(称为“低温范围”)时，需要快速温暖处于座舱外部并且寒冷然后进入座舱并且坐在冰冷的座椅上的人(即，乘坐者)。因此，通过输出大量初始电力达预定时间段，充分并且快速地升高座椅加热器的温度。另一方面，当外部空气温度T_A高并且座椅表面温度T_S也高(称为“高温范围”)时，座椅加热器不应当过度温暖从暖和的外部进入座舱并且坐在暖和的座椅上的人(即，乘坐者)。因此，将供应大量初始电力的时间设定为零(0)，即省略初始状态控制。而且，当外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S处于低温范围和高温范围之间时(称为“中间温度范围”)，能够通过使得外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S中的一个或二者越高，输出初始电力的时间比预定时间段短得越多，来使得座椅加热器的初始状态中的温度升高适当。

例如，作为外部空气温度T_A的高基准和低基准，预先设定第一外部空气温度T_A1和高于第一外部空气温度T_A1的第二外部空气温度T_A2。将第一外部空气温度T_A1设定为或者低于当他或她在座舱外通常感觉寒冷的温度。将第二外部空气温度T_A2设定为高于人通常感觉温暖的温度。而且，作为座椅表面温度T_S的高基准和低基准，预先设定第一座椅表面温度T_S1和高于第一座椅表面温度T_S1的第二座椅表面温度T_S2。将第一座椅表面温度T_S1设定为或者低于当人接触座椅时通常感觉到座椅寒冷的温度。将第二座椅表面温度T_S2设定为高于通常感觉到座椅温暖的温度。因此，根据外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S，将温度分为三个范围。这三个范围为i)低温范围，其中外部空气温度等于或低于第一外部空气温度T_A1，并且座椅表面温度等于或低于第一座椅表面温度T_S1，ii)高温范围，其中外部空气温度高于第二外部空气温度T_A2，或者座椅表面温度超过第二座椅表面温度T_S2，以及iii)中间温度范围，处于低温范围和高温范围之间。而且，执行控制，使得在低温范围中，输出初始电力达预定时间段，并且在高温范围中，将输出初始电力的时间设定为零(0)，并且在中间温度范围中，外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S中的一个或二者越高，输出初始电力的时间就设置得比预定时间段短得越多。

更具体地，中间温度范围进一步被划分为两部分，使得控制初始电力的供应以划分为图2中所示的四个范围。分别以L₁、L₂和L₃指定将沿着图2中的水平轴线的外部空气温度TA₃、TA₄和TA₂连接至沿垂直轴线的座椅表面温度TS₃、TS₄和TS₂的边界线。可以适当地确定这些边界线的形状(设定方法)。而且，当外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S在等于或低于边界线L₁的范围R₁内时，供应初始电力达预定时间段。低温范围R_L被包括在该范围内。而且，当外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S处于高于边界线L₁且等于或低于边界线L₂的范围R₂中时，使得初始电力供应时间比预定时间段短，以抑制温度升高。此外，当外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S处于高于边界线L₂并且等于或低于边界线L₃的范围R₃中时，使得初始电力供应时间更短。此外，当外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S处于高于边界线L₃的范围R₄中时，初始电力供应时间为零(0)，使得不执行快速加热。高温范围R_H被包括在该范围中。

当如上所述执行控制并且外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S二者都低时(图2中所示的范围R_L中的点A)，能够在人坐下后立即向乘坐者提供足够的热。然而，当座椅表面温度T_S低而外部空气温度T_A高(范围R₃中的点B)时，缩短初始电力供应时间，所以将不向乘坐者提供过多热。而且，当座椅表面温度T_S高而外部空气温度T_A低(范围R₃中的点C)时，也缩短初始电力供应时间，所以将不向乘坐者提供过多热。也就是说，能够根据外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S，向乘坐者提供适当的热。

与根据加热器控制单元1的控制形成对比，在图10中示出了不考虑高外部空气温度和低外部空气温度的现有技术的控制。例如，根据与目标温度的关系设定三个边界，即，座椅表面温度T_S10、T_S30和T_S20。然后，当座椅表面温度等于或低于T_S10时，通过供应初始电力达特定时间段来快速升高座椅加热器的温度。另一方面，当座椅表面温度高于T_S20时，将供应初始电力的时间设定为零(0)，因此座椅加热器的温度将不升高。而且，当座椅表面温度在T_S10和T_S20之间时，能够通过使得输出初始电力的时间比特定时间段短来适当地使座椅加热器的温度升高。图10中的点A、B和C与图2中的点A、B和C相对应。

然而，即使座椅表面温度T_A低到相同程度，当外部空气温度T_A低(图10中的点A)时，如当外部空气温度T_A高(点B)时，供应相同程度的初始电力，所以在点A将不存在不足的热或者在点B将不存在过多热。也就是说，如果当座椅表面温度低并且外部空气温度低时提供足够的热，则当外部空气温度高时就将过于温暖。相反，如果当外部空气温度高时提供适当的热，则当外部空气温度低时就将不够温暖。此外，当座椅表面温度T_S高时，初始电力供应时间被缩短，所以当外部空气温度低(点C)时，将不能使乘坐者充分暖和。

此外，加热器控制单元1将至少两个等级不同电力量设定为初始电力。控制部分4能够以最大电力量的顺序输出各个等级的电力达预定时间段。图3示出了下述示例，在该示例中，将不同量的初始电力P顺序地输出到加热器。这里，电力p₁表示稳定状态中的电力输出。例如，电力p₁可能是用于保持由操作开关6等设定的目标温度的电力。可以通过适当的方法来提高和降低或者控制开启和关闭实现稳定状态中的目标温度的电力。在图3中，将两个等级的电力设置为初始电力，两个等级的电力即大于电力p₁的电力p₂、以及甚进一步大于电力p₂的电力p₃。可以适当设定这些电力值。例如，当电力p₁约为60W时，电力p₂可以是120W，并且电力p₃可以使240W等。而且，设定的等级数目是任意的。也就是说，可以设定一个等级，或者可以设定小的等级，使得电力值几乎连续(即，平稳)改变。

图3中的水平轴线表示已经启动(即，起动)座椅加热器(即，加热器控制单元1)之后的时间。控制部4在起动时开始供应最大量的电力p₃，并且然后当时间t₁已经度过时将输出降低至电力p₂。然后，当在起动之后已经度过了时间t₂时，控制部4将输出降低至电力p₁。以该方式从最大量的电力开始按等级输出电力使得能够快速升高座椅加热器的温度并且转换为稳定状态，而不会由于突然发热而导致乘坐者感觉不适。可以适当地设定各等级的输出时间。例如，可以根据外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S的温度范围来将各等级的输出时间设定为预定时间，或者可以根据外部空气温度T_A、座椅表面温度T_S和目标温度来计算各等级的输出时间。

图4是示出用于根据外部空气温度和座椅表面温度来控制初始状态的控制图的示例，其组合了图3中所示的两个等级的初始电力和供应时间。在该示例中，将外部空气温度T_A分为五个范围，其以-15℃、-5℃、5℃和15℃作为边界，并且将座椅表面温度T_S分为三个范围，其以10℃和30℃作为边界。针对该15个温度范围中的每一个设定时间t₁和t₂。例如，当外部空气温度最低时，即等于或低于-15℃时，并且座椅表面温度低时，即等于或低于10℃时，输出最大电力p₃达140秒(t₁)，并且然后输出电力p₂达40秒(t₂-t₁)。另一方面，如果外部空气温度高于15℃，则无论座椅表面温度如何，都不输出初始电力p₃和p₂(t₂＝0并且t₁＝0)。而且，在其他温度范围中，根据外部空气温度和座椅表面温度来确定输出初始电力(p₃和p₂)的时间(即，t₁和t₂-t₁)。

图5是示出当执行图4中所示的控制时执行的例程的流程的流程图。当启动座椅加热器时，控制开始，并且首先开始用于控制初始电力供应时间的计时器(S10)。而且，测量外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S(S20)。然后，基于预先存储的控制图等来获得对于测量的外部空气温度T_A和测量的座椅表面温度T_S供应的初始电力的时间(t₁和t₂)(S30)。在步骤S40，确定时间t₁是否大于0。如果时间t₁不为0，就将对加热器的输出设定为电力p₃，并且开始输出(S41)。该输出继续直到过去时间t₁(S42)。而且，在步骤S42中，可以测量座椅表面温度T_S，并且当达到预定温度T_D时，可以停止输出初始电力。预定温度T_D可以是低于目标温的温度，并且可以根据当前输出来被设定，以不超过目标温度。如果在步骤S40中，时间t₁为0，就跳过步骤S41和S42。

然后，在步骤S50，确定时间(t₂-t₁)是否大于0。如果时间(t₂-t₁)不为0，则将对加热器的输出设定为电力p₂，并且开始输出(S51)。该输出继续，直到过去时间t₂(S52)。而且，在步骤S52，可以测量座椅表面温度T_S，并且当达到预定温度T_D时，如步骤S42，可以停止输出初始电力。如果在步骤S50中，时间(t₂-t₁)为0，则跳过步骤S51和S52。通过上述步骤，初始电力的输出终止，即初始状态终止，并且该处理继续至稳定状态控制(S60)。

可以多种方式中的任何一个修改上述控制。例如，可以周期性地测量座椅表面温度T_S，并且可以根据温度上升来改变输出时间和输出的电力量。而且，将初始电力的量划分为两个等级，但是其也可能仅为一个等级，或者可以提供三个或更多的小等级。而且，可以通过预先从温度测量值确定的计算而不是从控制表获得输出时间和电力量。此外，在上述说明中，设定预定时间T_D，并且当其接近操作开关等设定的目标温度时，停止输出。然而，替代地，可以根据座椅表面温度的提高速度等来改变输出时间和电力量。

上述加热器控制单元1可以适用于车辆座椅加热器的起动控制。这是因为，当在车辆中使用时，使用环境中的温暖和寒冷之间常常有巨大差异，并且外部空气温度和车辆内部温度之间的温差通常很大。

图6至图8是设置有加热器控制单元1的车辆座椅加热器的控制以及该控制导致的结果的视图。图6A、图7A和图8A示出了起动之后的座椅表面温度T_S中的变化，并且图6B、图7B和图8B通过与图6A、图7A和图8A相同的时间轴示出了对加热器输出的电力P的改变。而且，在附图中，实线C1示出了下述情况，在该情况中，通过加热器控制单元1执行控制(参见图2)，并且虚线C2示出了现有技术控制。这里，现有技术控制是不考虑外部空气温度的控制。图10中所示的控制的示例是其中输出两个等级的电力(p₃和p₂)的控制。

图6A和图6B是下述情况的视图，在该情况中，在起动时，外部空气温度T_A和座椅表面温度T_S都低(这与图2和图10中的点A相对应)。利用现有技术控制C2，统一控制大的外部温度范围，所以在这种低温范围中，初始电力供应不足，并且座椅表面温度T_S升高变慢。结果，将座椅表面温度T_S升高至期望温度(即，目标温度)的时间增加，并且不能快速向从寒冷环境进入车辆的乘坐者提供足够的热。相反，利用根据加热器控制单元的控制C1，根据外部空气温度T_A有多低而输出大量电力p₃达延长的时间段。结果，座椅表面温度T_S将快速升高，使得能够将足够的热快速提供给乘坐者。

图7A和图7B示下述情况的视图，在该情况中，在起动时，外部空气温度T_A高，而座椅表面温度T_S低(这与图2和图10中的点B相对应)。利用现有技术控制C2，是对一较宽的外部温度范围进行同一的控制，所以即使如该情况一样即外部空气温度高，也将输出大量初始电力p₃达相对长的时间段，并且因此，座椅表面温度T_S以升高太高而结束。结果，对从温暖环境进入车辆的乘坐者施加了过多热。另一方面，利用该示例性实施例的加热器控制单元进行的控制C1，根据外部空气温度T_A有多高而缩短初始电力p₃和p₂输出时间，所以抑制了座椅表面温度T_S升高，并且因而将不向乘坐者提供过多的热。

图8A和图8B是下述情况的视图，在该情况中，在起动时，外部空气温度T_A低，而座椅表面温度T_S高(这与图2和图10中所示的点C相对应)。利用现有技术控制C2，即使如该情况，外部空气温度低，如果座椅表面温度T_S处于中间温度范围，也将不输出初始电力，所以在起动时，将不执行特别升高座椅表面温度T_S的操作。结果，将不能向从寒冷环境进入车辆的乘坐者快速地提供热，所以将不能快速温暖乘坐者。相反，通过根据示例性实施例的加热器控制单元进行的控制C1，即使座椅表面温度T_S处于中间温度范围，如果外部空气温度T_A低，则将相应地输出初始电力p₃和p₂达短时间段，所以座椅表面温度T_S将快速升高，因而能够向乘坐者提供适当的热。

如上所述，加热器控制单元及设置有该加热器控制单元的车辆座椅加热器测量外部空气温度和座椅表面温度，并且能够根据这些温度有多高或有多低，来向处于座舱外部环境之后坐在座舱中的座椅中的乘坐者快速提供适当的热。

本发明不限于上述示例实施例，而是可以根据期望用途来在本发明范围内的各种改进模式执行本发明。

Claims

1.一种加热器控制单元，所述加热器控制单元用于对向在座椅中设置的加热器供应的电力进行控制，所述加热器控制单元的特征在于包括：

外部空气温度测量部(2)，所述外部空气温度测量部(2)用于测量外部空气温度(T_A)；

座椅表面温度测量部(3)，所述座椅表面温度测量部(3)用于测量座椅(8)的表面温度(T_S)；以及

控制部(4)，所述控制部(4)根据紧接于所述加热器(5)被启动之后的初始状态中所测量的外部空气温度(T_A)和所测量的座椅表面温度(T_S)，来对用于将比所述初始状态之后的稳定状态中的电力大的初始电力输出至所述加热器(5)的时间进行控制。

2.根据权利要求1所述的加热器控制单元，其中，

随着所述外部空气温度(T_A)和所述座椅表面温度(T_S)中的至少一个越高，将用于输出所述初始电力的时间设定得越短。

3.根据权利要求1所述的加热器控制单元，其中：

设定第一外部空气温度(T_A1)以及比所述第一外部空气温度(T_A1)高的第二外部空气温度(T_A2)；

设定第一座椅表面温度(T_S1)以及比所述第一座椅表面温度(T_S1)高的第二座椅表面温度(T_S2)；并且

在所述初始状态中，在低温范围(R_L)中，所述控制部(4)输出所述初始电力达预定时间段，在高温范围(R_H)中，所述控制部(4)将输出所述初始电力时间设定为零，并且当所述外部空气温度(T_A)和所述座椅表面温度(T_S)处于所述低温范围(R_L)和所述高温范围(R_H)之间时，所述控制部(4)使得用于输出所述初始电力的时间比所述预定时间段短、并且随着所述外部空气温度(T_A)和所述座椅表面温度(T_S)中的一个或两个变得越高而使得用于输出所述初始电力的时间变得越短，其中，所述低温范围(R_L)是指在该低温范围中，所述外部空气温度(T_A)等于或低于所述第一外部空气温度(T_A1)并且所述座椅表面温度(T_S)等于或低于所述第一座椅表面温度(T_S1)，所述高温范围(R_H)是指在该高温范围中，所述外部空气温度(T_A)高于所述第二外部空气温度(T_A2)或者所述座椅表面温度(T_S)高于所述第二座椅表面温度(T_S2)。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的加热器控制单元，其中，

当在用于输出所述初始电力的时间内所述座椅表面温度(T_S)达到预定温度时(T_D)时，所述控制部(4)停止所述初始电力的输出。

5.根据权利要求1至3中的任何一项所述的加热器控制单元，其中，

在所述初始电力中设定两个或更多等级的不同的电力量，并且所述控制部(4)从最大的电力量起按顺序以预定时间段来输出所述各等级的电力。

6.根据权利要求1至3中的任何一项所述的加热器控制单元，其中，

所述加热器控制单元(1)被设置在车辆座椅加热器(5)中。

7.一种加热器控制方法，用于对向在座椅中设置的加热器供应的电力进行控制，所述加热器控制方法的特征在于包括下述步骤：

在紧接于所述加热器(5)被启动之后的初始状态中，利用外部空气温度测量部(2)来测量外部空气温度(T_A)，并且利用座椅表面温度测量部(3)来测量座椅表面温度(T_S)；以及

根据所述外部空气温度(T_A)以及所述座椅表面温度(T_S)，来对用于将比所述初始状态之后的稳定状态中的电力大的初始电力输出至所述加热器(5)的时间进行控制。

8.根据权利要求7所述的加热器控制方法，其中，

9.根据权利要求7所述的加热器控制方法，进一步包括：

在所述初始状态中，在低温范围(R_L)中，输出所述初始电力达预定时间段，在高温范围(R_H)中，将输出所述初始电力时间设定为零，并且当所述外部空气温度(T_A)和所述座椅表面温度(T_S)处于所述低温范围(R_L)和所述高温范围(R_H)之间时，使得用于输出所述初始电力的时间比所述预定时间段短、并且随着所述外部空气温度(T_A)和所述座椅表面温度(T_S)中的一个或两个变得越高而使得用于输出所述初始电力的时间变得越短，其中，所述低温范围(R_L)是指在该低温范围中，所述外部空气温度(T_A)等于或低于第一外部空气温度(T_A1)并且所述座椅表面温度(T_S)等于或低于第一座椅表面温度(T_S1)，所述高温范围(R_H)是指在该高温范围中，所述外部空气温度(T_A)高于第二外部空气温度(T_A2)或者所述座椅表面温度(T_S)高于第二座椅表面温度(T_S2)。