JP5078075B2 - グリップ加温装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が具備するハンドルバー先端のハンドルグリップに内蔵され、バッテリからの電流が流れることにより当該ハンドルグリップを加温するためのグリップ加温装置に関するものである。

二輪車やＡＴＶ、雪上車などハンドルバーを具備した車両においては、そのハンドルバーの先端に運転者が把持し得るハンドルグリップが形成されている。かかるハンドルグリップには、従来より、運転者が把持する際に暖かい状態であるよう車両に搭載されたバッテリから電流を流し得る電熱線（加温手段）を内蔵させたものが提案されるに至っている。このようなグリップ加温装置は、例えば特許文献１にて開示されている。

すなわち、バッテリから電熱線（加温手段）に電流を流すことにより発熱させ、ハンドルグリップを加温することにより、冬期や寒冷地において、運転者が当該ハンドルグリップを把持し易いようになっているのである。然るに、ハンドルグリップは通常、外気に曝されているため、その加温には比較的多くの電流の付与が必要とされることから、電熱線（加温手段）に電流を付与させた状態のバッテリの電圧を検出し、その検出値に基づいて伝熱線（加温手段）への電流の付与を調整していた。
特開２００３−１７５８７４号公報

しかしながら、上記従来のグリップ加温装置においては、加温手段に電流を付与させた状態でバッテリの電圧を検出し、その検出値に基づいて加温手段への電流の付与を調整していたので、例えば、バッテリが寿命に近いとき、当該バッテリが実際に電流を流し得る能力を正確には判断できない虞があった。この場合、バッテリによる加温手段への電流の付与が可能であると判断したとしても、実際には電流を付与できない可能性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加温手段への電流の付与の可否について正確に判断することができるグリップ加温装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両が具備するハンドルバー先端のハンドルグリップに内蔵され、バッテリからの電流が流れることにより当該ハンドルグリップを加温する加温手段と、前記バッテリの状態に応じて前記加温手段に対する電流の付与を制御する制御手段とを備えたグリップ加温装置において、前記制御手段は、前記加温手段に対して前記バッテリからの電流を瞬間的に付与し得る負荷付与手段と、前記加温手段に対して電流を付与しない無負荷状態のバッテリの電圧を検出するとともに、前記負荷付与手段により当該加温手段に対して瞬間的に電流を付与した際のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段で検出された無負荷状態の電圧と瞬間的に電流を付与した際の電圧とを比較して、その差を演算し得る比較演算手段と、該比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差に応じて前記バッテリから前記加温手段に付与すべき電流を調整し又は通電を停止する調整手段とを具備し、前記調整手段は、前記比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差を複数に区分けして、その区分けに応じて、通電を停止し、又は前記加温手段に付与すべき電流を設定値より低下させるとともに、前記加温手段への電流の負荷について問題がないと把握されるべき区分けとされたとき、前記加温手段に付与すべき電流を設定値とすることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のグリップ加温装置において、前記制御手段は、前記負荷付与手段による加温手段に対する瞬間的な電流の付与、電圧検出手段による電圧の検出、及び比較演算手段による比較・演算を一定周期で断続的に行い得ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、無負荷状態の電圧と瞬間的に電流を付与した際の電圧とを比較して、その差を演算し、当該差に応じてバッテリから加温手段に付与すべき電流を調整し又は通電を停止するので、加温手段への電流の付与の可否について正確に判断することができる。
また、調整手段は、比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差を複数に区分けして、その区分けに応じて、通電を停止し、又は加温手段に付与すべき電流を設定値より低下させるとともに、加温手段への電流の負荷について問題がないと把握されるべき区分けとされたとき、加温手段に付与すべき電流を設定値とするので、制御手段によるきめ細かい制御を可能とすることができる。

請求項２の発明によれば、負荷付与手段による加温手段に対する瞬間的な電流の付与、電圧検出手段による電圧の検出、及び比較演算手段による比較・演算を一定周期で断続的に行い得るので、加温手段への電流の付与の可否について継続的に判断することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るグリップ加温装置は、図２に示すように、二輪車（車両）が具備するハンドルバーＨにおける先端のハンドルグリップＧ（運転者が把持する左右の把持グリップ）を加温するためのものであり、図１に示すように、バッテリ（不図示）からの電流が流れることにより当該ハンドルグリップＧを加温する加温手段１と、バッテリの状態に応じて加温手段１に対する電流の付与を制御する制御手段２と、ハンドルバーＨに固定された操作手段３とから主に構成されている。

加温手段１は、バッテリからの通電により発熱する電熱線などの発熱手段１ａ、１ｂを有して成り、ハンドルグリップＧに内蔵されて当該ハンドルグリップＧを加温し得るものである。この加温手段１は、制御手段２と電気的に接続されており、当該制御手段２による制御により発熱手段１ａ、１ｂに対する通電又は通電の停止、或いは通電の際の電流値の調整がなされるようになっている。

制御手段２は、電源部４と、負荷付与手段７及び比較演算手段８を有した制御部５と、電圧検出手段６と、調整手段９と、ＰＷＭ部１０とを具備して構成されている。このうち制御部５は、マイコンから成るもので、電圧検出手段６、調整手段９及びＰＷＭ部１０の他、操作手段３のホールＩＣ１２ａ〜１２ｄと電気的に接続されており、操作ノブ１１の操作に応じて加温手段１における発熱手段１ａ、１ｂによる発熱量を調整し得るようになっている。

操作手段３は、図２〜図５に示すように、ハンドルバーＨにおけるハンドルグリップＧ近傍に固定されたケースＣを筐体として成るもので、当該ケースＣの溝３ａに沿って操作され得る操作ノブ１１を有して構成されている。尚、このケースＣには、固定部１５が形成されており、該固定部１５にてハンドルバーＨに固定可能とされている。また、ケースＣの表面には、操作ノブ１１の各ポジションの表示がなされており、本実施形態においては「ＯＦＦ」及び「Ｌ」「ＬＨ」「Ｍ」「ＨＩ」「ＭＡＸ」の５段階のポジションを有している。

更に、操作ノブ１１には、図４に示すように、磁石Ｍが形成されるとともに、内部にスプリング１３及びボール１４が配設されており所定の節度が付与されるよう構成されている。そして、運転者が操作ノブ１１を操作すると、ボール１４がケースＣ内部に形成された面上を摺動する一方、先端の操作部１１ａが当該ケースＣの表面に沿って移動し得るようになっている。

而して、操作ノブ１１を「ＯＦＦ」の位置とすれば、加温手段１の発熱手段１ａ、１ｂに対する通電は行われず停止した状態となるとともに、「Ｌ」「ＬＨ」「Ｍ」「ＨＩ」「ＭＡＸ」の何れかの位置とすれば、加温手段１の発熱手段１ａ、１ｂに対する通電が行われ、ハンドルグリップＧの加温が行われることとなる。尚、「Ｌ」から「ＭＡＸ」方向に操作ノブ１１を摺動させると、加温手段１に付与される電流が次第に大きくなって発熱手段１ａ、１ｂの発熱量が順次高くなるよう設定されており、反対に、「ＭＡＸ」から「Ｌ」方向に操作ノブ１１を摺動させると、加温手段１に付与される電流が次第に小さくなって発熱手段１ａ、１ｂの発熱量が順次小さくなるよう設定されている。

ここで、ケースＣ内には、操作ノブ１１の各ポジションに応じてホールＩＣ（１２ａ〜１２ｄ）が形成されており、当該操作ノブ１１の位置を検出し得るよう構成されている。このホールＩＣ（１２ａ〜１２ｄ）は、磁石Ｍの磁気の強弱に対してオン・オフ動作するものであり、当該磁石Ｍが近接するとオンする一方、離間するとオフすることにより操作ノブ１１の位置を検出し得るようになっている。

本実施形態においては、図５に示すように、操作ノブ１１が「ＯＦＦ」「Ｌ」「ＬＨ」「Ｍ」「ＨＩ」「ＭＡＸ」の位置にあるとき、磁石Ｍが位置Ｐ１〜Ｐ６となるよう設定されており、位置Ｐ２と位置Ｐ３との間（１２ａ）、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間（１２ｂ）、位置Ｐ４と位置Ｐ５との間（１２ｃ）、及び位置Ｐ５と位置Ｐ６との間（１２ｄ）にそれぞれ磁気センサとしてのホールＩＣ（１２ａ〜１２ｄ）が設置されている。

そして、操作ノブ１１が「Ｌ」の位置にあるとき、磁石Ｍが位置Ｐ２となるので、ホールＩＣ（１２ａ）がオン、且つ、ホールＩＣ（１２ｂ〜１２ｄ）がオフとなり、操作ノブ１１が「ＬＨ」の位置にあるとき、磁石Ｍが位置Ｐ３となるので、ホールＩＣ（１２ａ、１２ｂ）がオン、且つ、ホールＩＣ（１２ｃ、１２ｄ）がオフとなる。また、操作ノブ１１が「Ｍ」の位置にあるとき、磁石Ｍが位置Ｐ４となるので、ホールＩＣ（１２ｂ、１２ｃ）がオン、且つ、ホールＩＣ（１２ａ、１２ｄ）がオフとなり、操作ノブ１１が「ＨＩ」の位置にあるとき、磁石Ｍが位置Ｐ５となるので、ホールＩＣ（１２ｃ、１２ｄ）がオン、且つ、ホールＩＣ（１２ａ、１２ｂ）がオフとなる。

更に、操作ノブ１１が「ＭＡＸ」の位置にあるとき、磁石Ｍが位置Ｐ４となるので、ホールＩＣ（１２ｄ）がオン、且つ、ホールＩＣ（１２ａ〜１２ｃ）がオフとなる。尚、操作ノブ１１が「ＯＦＦ」の位置にあるとき、何れのホールＩＣ（１２ａ〜１２ｄ）もオフとなる。従って、ホールＩＣ（１２〜１２ｄ）のオン・オフ状態を検出すれば、操作ノブ１１が何れの操作位置にあるかを把握することができる。

然るに、制御部５は、ホールＩＣ（１２〜１２ｄ）のオン・オフ状態から操作ノブ１１が何れの操作位置にあるかを把握し、それに応じて加温手段１の発熱手段１ａ、１ｂに付与する電流を制御し得るようになっている。ところで、本実施形態においては、制御部５に電圧検出手段６及び調整手段９が接続されるとともに、負荷付与手段７及び比較演算手段８が形成されている。

負荷付与手段７は、加温手段１に対してバッテリからの電流を瞬間的に付与し得るものである。また、電圧検出手段６は、加温手段１に対して電流を付与しない無負荷状態のバッテリの電圧を検出するとともに、負荷付与手段７により当該加温手段１に対して瞬間的に電流を付与した際のバッテリの電圧を検出するものである。比較演算手段８は、電圧検出手段６で検出された無負荷状態の電圧と瞬間的に電流を付与した際の電圧とを比較して、その差を演算し得るものである。

即ち、比較演算手段８により、加温手段１に通電した状態（負荷をかけた状態）と通電しない状態（無負荷の状態）との電圧の変動を求めることができるので、オルタネータの出力が小さい旧い車両の場合や寿命に近いバッテリを搭載した車両の場合などでも、当該オルタネータやバッテリの寿命を加味して加温手段１への通電が可能であるか否かを把握することができるのである。

調整手段９は、比較演算手段８で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差に応じてバッテリから加温手段１に付与すべき電流を調整し又は通電を停止するものである。これにより、加温手段１への電流の付与の可否について正確に判断することができる。即ち、本実施形態においては、加温手段１に負荷を付与した場合を動的に監視しているので、バッテリが寿命に近い場合であっても加温手段１への電流の付与の可否について正確に判断ができるとともに、旧い車両に適用したとしても安定した動作が期待でき、市場にある多くの車両に対する取付けが容易となる。

また、制御手段２は、負荷付与手段７による加温手段１に対する瞬間的な電流の付与、電圧検出手段６による電圧の検出、及び比較演算手段８による比較・演算を一定周期で断続的に行い得るよう構成されている。即ち、例えば車両のイグニッションスイッチがオンのとき、上記の如き制御（負荷付与手段７による加温手段１に対する瞬間的な電流の付与、電圧検出手段６による電圧の検出、及び比較演算手段８による比較・演算）を繰り返し行うことで、加温手段１への電流の付与の可否について継続的に判断することができる。

更に、本実施形態においては、調整手段９は、比較演算手段８で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差を大、中、小に区分けして、当該差が大のとき通電を停止し、当該差が中のとき加温手段１に付与すべき電流を設定値より低下させるとともに、当該差が小のとき加温手段１に付与すべき電流を設定値とするよう構成されている。これにより、制御手段２によるきめ細かい制御を可能とすることができる。

次に、本実施形態に係るグリップ加温装置における作用につき、図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、車両のメインスイッチがオンとされると、操作手段３のホールＩＣ（１２ａ〜１２ｄ）により操作ノブ１１が何れの位置にあるかを検出する（Ｓ１）。操作ノブ１１が「ＯＦＦ」以外の操作位置にあると判断されると、電圧検出手段６にて、加温手段１に対して電流を付与しない無負荷状態のバッテリの電圧を検出する（Ｓ２）。

その後、負荷付与手段７にて、加温手段１に対してバッテリからの電流を瞬間的に付与するとともに、電圧検出手段６にて、その際（瞬間的に電流を付与した際）のバッテリの電圧を検出する（Ｓ３）。そして、比較演算手段８にて、電圧検出手段６で検出された無負荷状態の電圧と瞬間的に電流を付与した際の電圧とを比較して、その差を演算する（Ｓ４）。

而して、調整手段９にて、比較演算手段８で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差を大、中、小に区分けし（Ｓ５）、当該差が大のとき加温手段１への通電を停止し、当該差が中のとき加温手段１に付与すべき電流を設定値より低下させる（Ｓ７）。また、当該差が小のときは、加温手段１への電流の負荷については何ら問題がないと把握されるので、加温手段１への設定値での電流付与が行われる（Ｓ８）。尚、上記の如き一連の工程は、一定周期で断続的に行い得るようになっており、加温手段１への電流の付与の可否について継続的に判断することができるよう構成されている。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば操作手段３を他の形態のものとしてもよく、例えば操作ノブ１１を操作することにより可動接点と固定接点とが接触又は離間することにより当該操作ノブ１１の操作位置が検出されるものであってもよい。また、磁石Ｍの位置に１対１で対応させてホールＩＣを複数設置してもよい。尚、本実施形態においては、二輪車のハンドルグリップを加温するものに適用されているが、他の車両（ＡＴＶ、雪上車などハンドルバーを具備した車両）に適用してもよい。

制御手段が、加温手段に対して前記バッテリからの電流を瞬間的に付与し得る負荷付与手段と、加温手段に対して電流を付与しない無負荷状態のバッテリの電圧を検出するとともに、負荷付与手段により当該加温手段に対して瞬間的に電流を付与した際のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段で検出された無負荷状態の電圧と瞬間的に電流を付与した際の電圧とを比較して、その差を演算し得る比較演算手段と、比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差に応じてバッテリから加温手段に付与すべき電流を調整し又は通電を停止する調整手段とを具備し、調整手段は、比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差を複数に区分けして、その区分けに応じて、通電を停止し、又は加温手段に付与すべき電流を設定値より低下させるとともに、加温手段への電流の負荷について問題がないと把握されるべき区分けとされたとき、加温手段に付与すべき電流を設定値とするグリップ加温装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

本発明の実施形態に係るグリップ加温装置を示すブロック図 同グリップ加温装置における操作手段の外観を示す正面図 同グリップ加温装置における操作手段の外観を示す斜視図 図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図 図２におけるＶ−Ｖ線断面図 同グリップ加温装置における作用を示すフローチャート

符号の説明

１ 加温手段
２ 制御手段
３ 操作手段
４ 電源部
５ 制御部
６ 電圧検出手段
７ 負荷付与手段
８ 比較演算手段
９ 調整手段
１０ ＰＷＭ部
１１ 操作ノブ
１２ａ〜１２ｄ ホールＩＣ
１３ スプリング
１４ ボール
１５ 固定部
Ｇ ハンドルグリップ
Ｈ ハンドルバー

Claims (2)

1. 車両が具備するハンドルバー先端のハンドルグリップに内蔵され、バッテリからの電流が流れることにより当該ハンドルグリップを加温する加温手段と、
   前記バッテリの状態に応じて前記加温手段に対する電流の付与を制御する制御手段と、
   を備えたグリップ加温装置において、
   前記制御手段は、
   前記加温手段に対して前記バッテリからの電流を瞬間的に付与し得る負荷付与手段と、
   前記加温手段に対して電流を付与しない無負荷状態のバッテリの電圧を検出するとともに、前記負荷付与手段により当該加温手段に対して瞬間的に電流を付与した際のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
   該電圧検出手段で検出された無負荷状態の電圧と瞬間的に電流を付与した際の電圧とを比較して、その差を演算し得る比較演算手段と、
   該比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差に応じて前記バッテリから前記加温手段に付与すべき電流を調整し又は通電を停止する調整手段と、
   を具備し、前記調整手段は、前記比較演算手段で演算された無負荷状態の電圧と電流を瞬間的に付与した際の電圧との差を複数に区分けして、その区分けに応じて、通電を停止し、又は前記加温手段に付与すべき電流を設定値より低下させるとともに、前記加温手段への電流の負荷について問題がないと把握されるべき区分けとされたとき、前記加温手段に付与すべき電流を設定値とすることを特徴とするグリップ加温装置。
2. 前記制御手段は、前記負荷付与手段による加温手段に対する瞬間的な電流の付与、電圧検出手段による電圧の検出、及び比較演算手段による比較・演算を一定周期で断続的に行い得ることを特徴とする請求項１記載のグリップ加温装置。

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