JP2013111987A - シートの送風制御装置及びそれを用いた車両用シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本送風制御装置は、送風機2と、着座面に設けられ送風機により送られた風を通す通風穴62とを備えたシート6の送風制御装置であって、送風機の回転数又は電流値を送風機計測値として計測する計測手段3と、計測手段により計測された送風機計測値に応じて通風穴が塞がれている程度を判断し、該程度に基づいて送風機の駆動電圧により回転を制御する制御手段4と、を備える。送風機の送風機計測値を計測し、制御手段により、送風機計測値に応じて着座面に設けられた通風穴が塞がれている程度を判断し、送風機の回転が制御されるため、着座者の姿勢が変化しても、シートの空調を効果的に保ち、且つ着座者の耳に届く送風機及び送風による騒音を抑制することができる。
【選択図】図2
Description
一方、車両に搭載されるオーディオ・ビジュアル装置やナビゲーション装置等、車載電子機器では、一般に発熱による破壊を防止するために冷却ファンが備えられている。しかし、冷却効果を高めるように冷却ファンを高速回転させると風切り音等のノイズが大きくなり、搭乗者に不快感を与えることもある。このような冷却ファンのノイズによる不快感を搭乗者に与えることなく、冷却効果を高める車載電子機器の冷却ファン制御装置が知られている(例えば、特許文献2を参照。)。
また、通常、着座者の姿勢は変動し、着座姿勢によって着座者の身体とシートとの密着度や密着部位・面積も変化する。例えば、シートの背もたれ部の表層に多数の微少な通風穴が設けられている場合、着座者が背をシートに密着させて座っているときは、大半の通風穴が着座者の背によって塞がれるため、送風機及び送風による騒音は小さい。
しかし、着座者が姿勢を変化させて背とシートとの間に隙間が生じると、通風穴が塞がれる程度は減少し、通風穴から洩れ出す騒音が大きくなって着座者に不快感を与えてしまうこととなる。すなわち、送風機の回転を略一定としても、着座者の姿勢によって、着座者が感じる騒音のレベルは大きく変化する。
特許文献1に記載された前記車両用シート空調装置では、送風騒音が上記のような着座者の姿勢によって変化することは検討されていない。その他、送風機からシート表面までの送風経路の構造を複雑にすることによって騒音を抑制することも考えられるが、最も重要な送風性能に影響を及ぼしたり、質量の増加を招いたりするという問題が生じる上に、着座者の姿勢によって送風騒音が増加するという問題の対策とはならない。
また、特許文献2に記載された前記冷却ファン制御装置では、車速を検出し、その車速に応じて車載電子装置の冷却ファン(電動モータファン)の回転速度が可変制御されている。すなわち、車速が早くなると車外から入ってくる騒音が大きくなるため、車速が速いときに冷却ファンの回転速度を速くすることによって、冷却ファンの騒音が周りの騒音に紛れて搭乗者の耳に届かないように制御される。しかし、車速等に応じた送風機の回転制御は、着座者の姿勢により変化する騒音の対策とはならない。
本第3発明は、前記第2発明において、前記制御手段は、前記送風機計測値が前記第1閾値と前記第2閾値との間の値であるときは、該送風機計測値に応じて前記送風機の回転を低速又は高速にすることを要旨とする。
また、本第4発明の車両用シートは、本第1乃至第3発明のいずれかに記載のシートの送風制御装置を備えることを要旨とする。
そして、その判断に基づいて、制御手段により送風機の回転が制御されるため、着座者の姿勢が変化しても、シートの空調を効果的に保ち、且つ着座者の耳に届く送風機及び送風による騒音を抑制することができる。
また、制御手段は、送風機計測値が第1閾値と第2閾値との間の値であるときは、該送風機計測値に応じて送風機の回転を低速又は高速にする場合は、着座者が着座面から身体を浮かせている程度や、着座面に接している程度によって、送風機を適切な回転とするように制御することができる。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
本発明のシートの送風制御装置は、送風機、及び着座面に設けられ前記送風機により送られた風を通す通風穴を備えたシートに適用される送風制御装置であって、送風機の回転数又は電流値を送風機計測値として計測する計測手段と、計測手段により計測された送風機計測値に応じてシートの通風穴が塞がれている程度を判断し、その程度に基づいて前記送風機の駆動電圧により回転を制御する制御手段と、を備える。
前記「着座面」は、着座者の身体と接するシート表面を意図しており、着座者の尻部・腿部を支えるシートクッション部の表面、及び着座者の腰部・背部を支える背もたれ部の表面を含む。
前記「送風機」の種類や配設場所、送風機により送られた風をシート内部で導くダクト構造等は、特に問わない。
前記「通風穴」は、シートの着座面に設けられ、送風機により送られた風をシート外側へ通すための穴又は空隙であり、その形状、大きさ、数等は特に問わない。例えば、着座面に当たるシートの表層部材を連通するように多数設けられた微少な穴、通気性をもった織物の空隙等とすることができる。また、通風穴を、着座面以外の位置(例えば、足載せ部、肘掛け部等)に別途設け、そこから送風機の風を着座者の身体に送るようにしてもよい。
また、本シートの送風制御装置1には、着座者等が送風のオン・オフや送風の強さを指示するための操作スイッチ7を接続することができる。
送風機計測値は、任意の方法により取得することができる。例えば、モータ22の軸の回転に伴う信号を計数するカウンタを備えれば、回転数を検出することができる。また、モータ22に流れる電流の検出回路とADコンバータ等を備えれば、容易に電流値を検出することができる。
制御手段4は、計測手段3により送風機計測値を取得して、その値により通風穴の閉塞度を判断し、その閉塞度と操作スイッチ7によって設定された動作指示とに基づいて、モータ22の回転を変化させるように構成することができる。
駆動回路5は、トランジスタ、FET等によって構成され、制御手段4から出力される駆動信号に対応してモータ22に駆動電圧を印加する回路である。駆動回路5により駆動電圧の大きさを変化させることにより、モータ22へ供給される電力が調整される。PWM制御においては、駆動信号によって駆動回路5を構成するトランジスタ等スイッチ素子がスイッチングされることにより、モータ用電源が断続的にモータ22に印加される。この駆動信号のデューティ比に応じてモータ22に印加される電圧が変化するため、モータ22の回転速度が調整される。
図2は、着座者9の身体が着座面に密着して、通風穴62が着座者9の身体によって塞がれている状態(密着状態)を表わし、図3は、着座者9の身体上方が着座面から離れて、通風穴62の一部が塞がれていない状態(非密着状態)を表わしている。また、シート6上に着座者がいないような場合(非着座状態)には、通風穴62がすべて開放された状態となる。
以下では、制御手段4はPWMによりモータ22の駆動電圧を制御するものとして説明する。ファン21の回転数は、PWMのデューティ比により調整することができる。
あるデューティ比によって送風機2を駆動した場合に、着座者が着座面に密着して通風穴62が塞がれるほど負荷が増し、送風機2の回転速度は低下する。
一方、着座者と着座面との密着性が低下して通風穴62が開放されるほど負荷は小さくなり、送風機2の回転速度は速くなる。通風穴が塞がれて負荷が大きいほどモータ22の回転速度は遅くなり、モータ22に流れる電流が増すため、モータ22の回転数又はモータ22の電流を検出することによって、通風穴の閉塞度を推定し、それにより着座者の有無や着座姿勢を判断することができる。
一方、着座者と着座面との密着度が低い(非密着状態)と判断されるときには、デューティ比を低下させてモータ22の回転速度を遅くするように制御する。塞がれていない通風穴62を介して送風騒音がシート外に洩れる状態であるが、回転速度を減少させることによって送風騒音を減らし、着座者に不快な騒音を感じさせることを抑制することができる。
また、着座者がいない(非着座状態)と判断されるときは、モータ22の回転速度を更に遅くしたり回転を停止させたりすることによって、送風騒音を防止することができる。
なお、モータ22の回転速度は、操作スイッチ7によって設定された送風の強さを基準として、高速又は低速にする程度を制御するようにすることができる。
この区分方法は、適宜定められればよい。また、各図(a)は、計測手段3により送風機計測値として送風機2の回転数を検出する例であり、各図(b)は、計測手段3により送風機計測値としてモータ22の電流を検出する例である。なお、負荷によるモータ22の回転数や電流の変化の具合は、使用するモータ等によって異なるが、本例では直線で表わしている。
そこで、図4及び5の(c)に示すように、制御手段4は、着座者9の有無及び着座姿勢の判断に基づき、デューティ比(駆動電圧)を変化させてモータ22の回転速度を調整することができる。
図4(c)は、送風機計測値により着座者がいない非着座状態と判断するための第1閾値、及び着座者が着座面に密着している密着状態と判断するための第2閾値を予め設定し、制御手段4は、非着座状態と判断したときは送風機2の回転を停止又は低速にし、密着状態と判断したときは送風機2の回転を高速にする例を示している。第1閾値及び第2閾値は、実際の送風装置の特性や着座者の姿勢と通風穴の閉塞度との相関等に応じて、適宜設定することができる。
同様に、図4(b)に示すように、計測手段3によってモータ22の電流を計測する場合には、電流値が第1閾値を下回るときは非着座と判断し、電流値が第2閾値を超えるときは密着状態と判断する。また、電流値が第1閾値と第2閾値の間であるときは、非密着状態と判断する。
また、非密着状態と判断したときは、駆動電圧を中間のV1として、送風機2の回転速度を中間に維持するように制御(C1)してもよいし、第1閾値と第2閾値の間との間に更に第3閾値を設定して、その第3閾値を境として駆動電圧をV1及びV2とするように制御(C2)してもよい。
例えば、本シートの送風制御装置は、実施形態に示した背もたれ部に限らず、シートクッション部等に設けられる送風装置にも適用することができる。また、通風穴の閉塞度は、回転数や電流の他、例えば、ダクト内の圧力等を検出することによって判断されてもよい。また、通風穴の閉塞度に基づく駆動電圧の制御方法は、種々変形して適用することができる。
Claims (4)
- 送風機と、着座面に設けられ前記送風機により送られた風を通す通風穴とを備えたシートの送風制御装置であって、
前記送風機の回転数又は電流値を送風機計測値として計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された送風機計測値に応じて前記通風穴が塞がれている程度を判断し、該程度に基づいて前記送風機の駆動電圧により回転を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするシートの送風制御装置。 - 前記送風機計測値により前記着座面に人体がないと判断するための第1閾値、及び前記着座面に人体が密着していると判断するための第2閾値が設定されており、
前記制御手段は、前記着座面に人体がないと判断したときは前記送風機の回転を停止し、前記着座面に人体が密着していると判断したときは前記送風機の回転を高速にする請求項1記載のシートの送風制御装置。 - 前記制御手段は、前記送風機計測値が前記第1閾値と前記第2閾値との間の値であるときは、該送風機計測値に応じて前記送風機の回転を低速又は高速にする請求項2記載のシートの送風制御装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシートの送風制御装置を備える車両用シート。
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