JP5223357B2

JP5223357B2 - 車両用座席加熱装置

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Publication number: JP5223357B2
Application number: JP2008017957A
Authority: JP
Inventors: 元大井; 啓樹永山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-01-29
Also published as: JP2009178247A

Description

本発明は、乗員の暖房のための車両用座席加熱装置に関する。

車両の座席に配設されたヒータユニットによって、着座した乗員を暖めることが行われている。しかし、車載のバッテリ容量や発電量などから、このヒータユニットで使用できる消費電力には制約があるため、着座時に素早く暖めるために、座面の後域と、背面の下域のヒータの配線間隔を他の領域よりも狭くすることも考えられている（特許文献１参照）。

特開平８−２０２２５号公報

しかし、乗員が快適な温度を感じる乗員の各部位の暖め方は、暖房初期と定常時では異なり、上述したヒータユニットでは、端にヒータ配線間隔を変えただけであるので、乗員の各部位対する相対的な温度関係は常に一定であるので、乗員が暖房初期と定常時に渡って快適となるものではない。

本発明に係る車両用座席加熱装置は、車両の座席に配設される、少なくとも第１〜第３の加熱手段と、前記第１〜第３の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制御手段とを備え、前記第１の加熱手段は、前記座席に着座した乗員の大腿部を加熱する大腿部加熱手段であり、前記第２の加熱手段は、前記乗員の臀部を加熱する臀部加熱手段であり、前記第３の加熱手段は、前記乗員の腰部を加熱する腰部加熱手段であり、前記制御手段は、前記第１〜第３の加熱手段による加熱開始後は初期モードで前記第１〜第３の加熱手段を制御し、その後は定常モードで前記第１〜第３の加熱手段を制御し、前記初期モードから前記定常モードに渡って快適となるように前記第１の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、前記第２の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、および、前記第３の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度の高低関係が前記初期モードと前記定常モードとで異なるように前記第１〜第３の加熱手段を制御するに際して、前記初期モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも高くし、前記定常モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くし、かつ、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記腰部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くするように前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御する、ことを特徴とする。

本発明によれば、乗員が暖房初期と定常時に渡って快適となるように効率的に暖めることができる。

図１〜８を参照して、本発明による車両用座席加熱装置の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の車両用座席加熱装置を搭載する車両の座席を示す図である。この座席１０は、着座する乗員を下方から支える座部１と、着座する乗員を背後から支える背部２とを備えている。なお、図１では、ヘッドレストの記載を省略している。座部１には、着座した乗員の大腿部が位置する座部前部３に大腿部ヒータユニット６が配設され、着座した乗員の臀部が位置する座部後部４に臀部ヒータユニット７が配設されている。背部２には、着座した乗員の腰部が位置する背部下部５に背部ヒータユニット８が配設されている。

図２は、車両用座席加熱装置の全体構成を示す図である。本実施の形態の車両用座席加熱装置ＳＨは、上述した大腿部ヒータユニット６と、臀部ヒータユニット７と、腰部ヒータユニット８と、ヒータ制御部２０と、シートヒータオンオフスイッチ２１とを備えている。また、車両用座席加熱装置ＳＨは、大腿部温度センサ２２と、臀部温度センサ２３と、腰部温度センサ２４とを備えている。各ヒータユニット６〜８は、それぞれ供給された電力を電熱線でジュール熱に変換する発熱部を有する。各ヒータユニット６〜８は、それぞれ独立したヒータユニットである。

大腿部ヒータユニット６は、臀部ヒータユニット７よりも電力密度が高くなるように構成されている。これは、最大出力で加温する際に、後述するように、大腿部近傍の座席表面の温度を臀部近傍の座席表面の温度よりも高くするためである。また、腰部ヒータユニット８は、大腿部ヒータユニット６と定格電力が同程度となるように構成されている。これは、後述するように、大腿部ヒータユニット６および臀部ヒータユニット７の出力を最大とする場合と、臀部ヒータユニット７および腰部ヒータユニット８の出力を最大とする場合とで消費電力を同程度とするためである。これにより、車両用座席加熱装置ＳＨに割り当てられる使用可能な電力内で効果的に加温できる。なお、本実施の形態では、腰部ヒータユニット８の配設面積は、大腿部ヒータユニット６の配設面積よりも小さい。そのため、腰部ヒータユニット８の電力密度が大腿部ヒータユニット６の電力密度よりも高くなるので、腰部近傍の座席表面の温度を急速に上昇できる。

ヒータ制御部２０は、車両の電源（たとえばバッテリ１６）から各ヒータユニット６〜８に供給される電力を独立して制御する制御装置である。ヒータ制御部２０と各ヒータユニット６〜８およびバッテリ１６は電源線で接続されている。ヒータ制御部２０には、信号線を介してシートヒータオンオフスイッチ２１と、大腿部温度センサ２２と、臀部温度センサ２３と、腰部温度センサ２４と、後述する車両用空調装置ＡＣのオートエアコンアンプ１３０とが接続されている。

シートヒータオンオフスイッチ２１は、車両用座席加熱装置ＳＨのオンオフを指示するためのスイッチである。大腿部温度センサ２２は、座部前部３の表面近傍の温度を検出する温度センサであり、臀部温度センサ２３は、座部後部４の表面近傍の温度を検出する温度センサであり、腰部温度センサ２４は、背部下部５の表面近傍の温度を検出する温度センサである。

図３は、車両に搭載される車両用空調装置ＡＣの全体構成を示す図である。車両用空調装置ＡＣは、そのケース１１０内に、ファン１１１を駆動するブロアモータ１１２と、ファン１１１により送風された空気を除湿、冷却するエバポレータ１１３と、エバポレータ１１３で除湿、冷却された送風空気を再加熱するヒータコア１１４と、ヒータコア１１４への配風比を調節するエアミックスドア１１５とを備えている。ケース１１０のインテーク部には、内気導入口１０７からの吸気もしくは外気導入口１０８からの吸気の切り換えを行う内外気切換ドア１０６が設けられている。また、ケース１１０の下部には、エバポレータ１１３で凝縮された空気中の水分（凝縮水）を車外に排出するためのドレン排出口１１６が設けられている。

内気外気切換ドア１０６で選択された車両室内もしくは車外またはその双方の空気は、電圧で制御されるブロアモータ１１２により駆動されるファン１１１で加圧、送風され、エバポレータ１１３を通過して除湿、冷却される。エバポレータ１１３には液冷媒が供給され、この液冷媒がエバポレータ１１３で気化することで、送風空気が除湿、冷却される。なお、気化した冷媒は、不図示の冷媒圧縮機で圧縮され、不図示のコンデンサで冷却および凝縮される。エバポレータ１１３を通過した空気は、エアミックスドア１１５により決定される配風比でヒータコア１１４を通過する空気と、ヒータコア１１４を通過しない空気とに分配される。エアミックスドア１１５で分配されてヒータコア１１４を通過した空気とヒータコア１１４を通過しなかった空気とは、ヒータコア１１４の下流で再び合流し、車室内に供給される。

車両用空調装置ＡＣは、空調空気を車両内へ配風するために、車両のインストルメントパネル上に設けられたベント口１１７と、ベント口１１７に接続されるベントダクト１１９と、ベントダクト１１９を開閉するベントドア１１８とを備えている。同様に、車両用空調装置ＡＣは、デフ口１２０と、デフ口１２０に接続されるデフダクト１２２と、デフダクト１２２を開閉するデフドア１２１と、フット口１２３と、フット口１２３に接続されるフットダクト１２５と、フットダクト１２５を開閉するフットドア１２４とを備えている。

また、車両用空調装置ＡＣは、オートエアコンアンプ１３０と、車両用空調装置ＡＣの熱負荷を検出するための各種の熱負荷センサ群１３５と、各種ドアを開閉する不図示のアクチュエータとを備えている。オートエアコンアンプ１３０は、車室内が乗員の設定した設定温度になるよう熱負荷センサ群１３５からの情報を基に空調運転条件の演算を行う。演算された空調運転条件に基づいて、オートエアコンアンプ１３０は、所定のファン速（風量）となるようブロアモータ１１２の電圧ＶＦを制御するとともに、エアミックスドア１１５の開度Ｍ、内気外気切換ドア１０６の切換位置および各ドア１１８，１２１，１２４の開度を各ドアのアクチュエータにより制御する。

エアミックスドア１１５の開度Ｍおよび、ブロアモータ１１２の電圧ＶＦは、次の式で表される。
Ｍ＝ｆ1（Ｔw，Ｔam，Ｔin，Ｔs，Ｔptc，Ｑ）・・・（１）
ＶＦ＝ｆ2（Ｍ）・・・（２）
ここで、Ｔwはエンジン出口水温、Ｔamは外気温度、Ｔinは車室内温度、Ｔsはファン吸い込み空気温度、Ｔptcは車両内設定温度、Ｑは日射量であり、これらは、車両用空調装置の熱負荷に関するパラメータである。
また、Ｍが所定値以上でエアミックスドア１１５は全開（フルホット位置）となる。

上記構成の車両用空調装置ＡＣは、オートエアコンアンプ１３０によりブロアモータ１１２の電圧（回転数）と、内気外気切換ドア１０６の切換位置と、エアミックスドア１１５および各ドア１１８，１２１，１２４の開度を制御して、車室内が設定温度になるよう風量、温度を調節した空調風を車室内に送風する。

本実施の形態の車両用座席加熱装置ＳＨによって着座した乗員を効率的に暖めるために、発明者らは、乗員の身体の部位による暖かさの感じ方の違いや、着衣による熱伝達への影響を実験により調査した。この調査にあたっては、座席の表面温度を部位毎に独立して制御可能な座席を製作し、加温部位や表面温度の組み合わせを変化させることで、被験者（延べ１０９人）に対して実験を行った。その結果、暖房開始の初期段階で即座に暖かさを感じさせるためには（即暖感を得るためには）、大腿部や臀部への加温が効果的であることが判明した。また、被験者(乗員)周囲の雰囲気温度や被験者(乗員)と接する座席の部位の温度などが安定した定常環境において継続した快適感を得るためには、臀部や腰部への加温が有効であることが判明した。

また、着座した状態で身体の各部位の熱コンダクタンス（皮膚面と座席表面の温度差１度あたりの伝熱量）と、感覚特性について図４に示す。なお、被験者の服装は、冬季の車両運転時の典型的な服装とした。服装（着衣）の違いにより変化はするが、熱コンダクタンスの値の大小関係は、大腿部、臀部、腰部の順で小さくなった。また、熱コンダクタンスの差は、着衣の違いよりも、身体の部位による違いの方が大きかった。

大腿部は伝熱効率がよく、低温の座席に着座した際には、座席に多くの熱を奪われるため冷たさによる不快感が大きい。そのため、座席着座初期においては最優先で加温を行う必要がある。また、大腿部は加温により人体に最も効率的に熱を伝えることができるため、即暖感が得られる部位でもある。ただし、逆に蒸れ感や熱さも感じやすいため、定常環境においては加温しすぎないようにすることが必要である。

臀部の伝熱効率は大腿部よりはやや劣るものの、加温により人体に効率的に熱を伝えることができ、即暖感が得られる。また、臀部への適度な加温により継続的に暖かさを感じることができるため、定常環境における加温も有効である。

腰部は加温することで最も大きな快適性（暖かさによる気持ちよさ）を得ることができる部位である。しかし、冬季には着衣の熱抵抗が大きく、かつ、座席との密着性が悪いため、伝熱効率は他の部位に比べ劣る。そのため加温による即暖感は得られない。ただし、伝熱効率が悪いため、他の部位に比べ低温の座席に着座した際の冷たさも感じにくい。

以上の結果を踏まえ、本実施の形態の車両用座席加熱装置ＳＨでは、着座した乗員を次のようにして暖める。なお、以上の結果を踏まえた上で、各ヒータユニット６〜８の電力密度の大小関係が上述したように設定されている。

ヒータ制御部２０は、後述するように、暖房開始後には初期モードで各ヒータユニット６〜８の出力を制御し、暖房開始後所定の条件を満たすと、移行期を経て定常モードで各ヒータユニット６〜８の出力を制御する。暖房開始直後には、乗員を素早く暖める必要があるが、車両用座席加熱装置ＳＨで使用可能な電力には限りがある。そこで、初期モードでは、伝熱効率が悪いため即暖感が得られにくい腰部よりも、即暖感が得られやすい大腿部および臀部を優先して温めるために、ヒータ制御部２０は大腿部ヒータユニット６および臀部ヒータユニット７の出力を最大とする。

このように各ヒータユニット６〜８の出力を制御することで、着座した乗員に即暖感を与えることができる。また、上述したように大腿部ヒータユニット６の電力密度が臀部ヒータユニット７の電力密度よりも高くなるようにされているので、大腿部近傍の座席表面の温度が臀部近傍の座席表面の温度よりも高くなり、快適感が得られやすい。初期モードでは、腰部ヒータユニット８による加温を行わないが、上述したように腰部では着座時の冷たさを感じにくいため、大腿部や臀部の暖かさもあり、乗員に違和感を与えることはない。

車室内の温度が上昇して車両用空調装置ＡＣのエアミックスドア１１５が全開状態ではなくなり（すなわち、フルホット状態ではなくなり）、かつ、座部前部３の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域下限値を超えると、ヒータ制御部２０は、初期モードによる制御から移行期における制御（後述）によって各ヒータユニット６〜８の出力を制御する。また、車両用空調装置ＡＣがフルホット状態であっても、座部前部３の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域上限値を超えると、ヒータ制御部２０は、初期モードによる制御から移行期における制御によって各ヒータユニット６〜８の出力を制御する。

すなわち、ヒータ制御部２０は、オートエアコンアンプ１３０から出力されるエアミックスドア１１５の開度信号に基づいて車両用空調装置ＡＣがフルホット状態ではないと判断し、かつ、大腿部温度センサ２２で検出した座部前部３の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域下限値を超えたと判断した場合には、移行期における制御によって各ヒータユニット６〜８の出力を制御する。また、ヒータ制御部２０は、大腿部温度センサ２２で検出した座部前部３の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域上限値を超えたと判断した場合には、車両用空調装置ＡＣがフルホット状態であっても、移行期における制御によって各ヒータユニット６〜８の出力を制御する。

移行期に移行した際には着座した乗員の大腿部がある程度温まっているため、ヒータ制御部２０は、大腿部ヒータユニット６をオフとし、これにより利用可能となった電力によって腰部ヒータユニット８をオンとして出力を最大にする。これにより、最大消費電力を初期モードと同等に抑制でき、車両用座席加熱装置ＳＨに割り当てられる使用可能な電力の範囲内で効率的に暖房できる。なお、移行期には、ヒータ制御部２０は、臀部ヒータユニット７の出力を最大にする。しかし、臀部温度センサ２３で検出した座部後部４の表面近傍の温度が後述する定常モードにおける目標温度領域上限値を超えた場合には、ヒータ制御部２０は、臀部温度センサ２３で検出した座部後部４の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域に収まるように臀部ヒータユニット７の出力を制御する（温度制御する）。

このように各ヒータユニット６〜８の出力を制御することで、移行期には、臀部の座席表面の温度を適温に保ちながら、限られた電力で腰部の座席表面の温度を急速に上昇させることができる。上述したように、腰部ヒータユニット８の電力密度が大腿部ヒータユニット６の電力密度よりも高いので、腰部近傍の座席表面の温度を急速に上昇できる。なお、移行期には、大腿部ヒータユニット６がオフされているが、移行期から次に述べる定常モードへ移行するまでの時間が短いため、着座した乗員は、大腿部が冷えると感じることはない。

移行期における制御によって各ヒータユニット６〜８の出力を制御している際に、腰部温度センサ２４で検出した背部下部５の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域下限値を超えた場合には、ヒータ制御部２０は、定常モードで各ヒータユニット６〜８の出力を制御する。ヒータ制御部２０は、定常モードでは、大腿部ヒータユニット６を再びオンする。そして、ヒータ制御部２０は、各センサ２２〜２４で検出した座席表面の温度が、それぞれ定常モードにおける目標温度領域に収まるように、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなるように各ヒータユニット６〜８の出力を制御する（温度制御する）。なお、定常モードでは、各ヒータユニット６〜８に通電されるが、座席１０の各部が適度に暖まっているため、各ヒータユニット６〜８で消費される電力の合計値は、車両用座席加熱装置ＳＨに割り当てられる使用可能な電力内に収まる。

このように各ヒータユニット６〜８の出力を制御することで、着座した乗員は、大腿部に蒸れ感や熱さを感じることなく、臀部および腰部に快適感を得られる。

−−−フローチャート−−−
図５〜７は、各ヒータユニット６〜８の出力を制御するためのプログラムの動作を示したフローチャートである。たとえば、車両の不図示のイグニッションスイッチがアクセサリオン（ACC ON）の状態にされた状態でシートヒータオンオフスイッチ２１がオンされると、図５〜７に示した処理を行うプログラムがヒータ制御部２０で実行される。なお、図５に示したステップＩが上述した初期モードにおける制御に対応し、図６に示したステップＩＩが上述した移行期における制御に対応し、図７に示したステップＩＩＩが上述した定常モードにおける制御に対応する。

図５のステップＳ１０１において、大腿部ヒータユニット６および臀部ヒータユニット７を最大の出力とするよう制御してステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３において、オートエアコンアンプ１３０からの信号（ＨＶＡＣ信号）に基づいて、車両用空調装置ＡＣがフルホット状態であるか否かを判断する。ステップＳ１０３が肯定判断されるとステップＳ１０５へ進み、大腿部温度センサ２２で検出した座部前部３の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域上限値を超えたか否かを判断する。ステップＳ１０５が否定判断されるとステップＳ１０３へ戻る。ステップＳ１０５が肯定判断されるとステップＳ１０９へ進み、図６に示したステップＩＩに移行する。

ステップＳ１０３が否定判断されるとステップＳ１０７へ進み、大腿部温度センサ２２で検出した座部前部３の表面近傍の温度が初期モードにおける目標温度領域下限値を超えたか否かを判断する。ステップＳ１０７が否定判断されるとステップＳ１０３へ戻る。ステップＳ１０７が肯定判断されるとステップＳ１０９へ進む。

図６のステップＩＩでは、ステップＳ１１１において、大腿部ヒータユニット６をオフとし、腰部ヒータユニット８をオンとして出力を最大にするよう制御してステップＳ１１３へ進む。ステップＳ１１３において、腰部温度センサ２４で検出した背部下部５の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域下限値を超えたか否かを判断する。ステップＳ１１３が否定判断されるとステップＳ１１５へ進み、臀部温度センサ２３で検出した座部後部４の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域上限値を超えたか否かを判断する。

ステップＳ１１５が否定判断されるとステップＳ１１３へ戻る。ステップＳ１１５が肯定判断されるとステップＳ１１７へ進み、臀部温度センサ２３で検出した座部後部４の表面近傍の温度が定常モードにおける目標温度領域に収まるように臀部ヒータユニット７を温度制御してステップＳ１１３へ戻る。

ステップＳ１１３が肯定判断されるとステップＳ１１９へ進み、図７に示したステップＩＩＩに移行する。

図７のステップＩＩＩでは、ステップＳ１２１において、各センサ２２〜２４で検出した座席表面の温度が、それぞれ定常モードにおける目標温度領域に収まるように、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなるように各ヒータユニット６〜８を温度制御してステップＳ１２３へ進む。ステップＳ１２３において、シートヒータオンオフスイッチ２１がオフされたか否かを判断する。ステップＳ１２３が否定判断されるとステップＳ１２１へ戻る。ステップＳ１２３が肯定判断されると、ステップＳ１２５へ進み、各ヒータ６〜８をオフして本プログラムを終了する。

上述したように各ヒータユニット６〜８の出力を制御した際の、座席表面近傍の温度推移の一例を図８に示す。ステップＩ、すなわち初期モードでは、即暖感が得られやすい大腿部および臀部が優先して温められる。上述したように大腿部ヒータユニット６の電力密度が臀部ヒータユニット７の電力密度よりも高くなるようにされているので、大腿部近傍の座席表面の温度が臀部近傍の座席表面の温度よりも高くなり、快適感が得られやすい。腰部ヒータユニット８はオフされたままであるが、乗員側からの熱の伝達や、車両用空調装置ＡＣによって車室内が暖められることで、腰部近傍の座席表面の温度が徐々に上昇する。

ステップＩＩ、すなわち移行期には、大腿部ヒータユニット６がオフされ、代わりに、腰部ヒータユニット８がオンされる。これにより、臀部の座席表面の温度を適温に保ちながら、限られた電力で腰部の座席表面の温度を急速に上昇させることができる。ステップＩＩＩ、すなわち定常モードでは座席表面の温度が、それぞれ所定の温度領域に収まり、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなる。

上述した車両用座席加熱装置ＳＨでは、次の作用効果を奏する。
（１）各ヒータ６〜８による暖房開始直後の初期モードにおける制御時と、その後の定常モードにおける制御時とでは、腰部近傍、臀部近傍、および大腿部近傍の座席表面の温度の大小関係が異なるように各ヒータ６〜８の出力を制御することとした。これにより、乗員の身体の部位による暖かさの感じ方の違いや、着衣による熱伝達への影響を考慮して乗員を暖めることができるので、乗員を効率的に暖めることができる。また、同じ電力量を使用して座面・背面を均一に加温する従来の車両用座席加熱装置に比べ、即暖感を大幅に向上させることができる。

（２）独立して制御される各ヒータ６〜８によって、それぞれ乗員の大腿部、臀部、および腰部を温めるように構成した。これにより、着座した乗員に対して、それぞれ身体の部位に応じた暖め方ができるので、乗員に快適感を効果的に与えることができる。

（３）初期モードでは、大腿部近傍の座席表面の温度が臀部近傍の座席表面の温度よりも高くなるように各ヒータ６，７の電力密度や出力を制御するように構成した。これにより、座面が冷たいと不快感が大きくなってしまう（反対に即暖感が得られ易い）大腿部の温度を最優先で暖めると同時に、腰部に比べ伝熱効率が良い臀部を加温することにより即暖感を向上させることができる。

（４）移行期には、大腿部ヒータユニット６をオフとし、これにより利用可能となった電力によって腰部ヒータユニット８をオンとして出力を最大にするように構成した。したがって、最大消費電力を初期モードと同等に抑制でき、車両用座席加熱装置ＳＨに割り当てられる使用可能な電力の範囲内で効率的に暖房できる。また、移行期に移行した際には着座した乗員の大腿部がある程度温まっているため、大腿部ヒータユニット６をオフとしても乗員に冷たさを感じさせるなどの不快感を与えることがない。

（５）定常モードでは、各センサ２２〜２４で検出した座席表面の温度が、それぞれ定常モードにおける目標温度領域に収まるように、かつ、座席表面の温度の大小関係が腰部近傍、臀部近傍、大腿部近傍の順で小さくなるように各ヒータユニット６〜８を温度制御するように構成した。これにより、伝熱効率が良いため長時間加温するとかえって蒸れ感や不快感が生じる大腿部の温度を他の部位に比べ低めに抑えると同時に、腰部（あたあためると最も気持ちがよい部位）の加温により高い快適感が得られる。同時に、臀部についても適度な温度での加温を続けることで、不快感のない継続した暖かさ感が得られる。

（６）オートエアコンアンプ１３０からの信号に基づいて、各ヒータユニット６〜８の出力の制御を切り替えるように構成した。これにより、乗員の身体の内、座席に接する部分以外の部分に影響を与える車室内の温度環境を加味して、すなわち、車両用空調装置ＡＣと協調的に車両用座席加熱装置ＳＨを制御できるので、効率的に乗員を暖めることができる。

（７）車両用空調装置ＡＣがフルホット状態であるか否かによって、各ヒータユニット６〜８の出力の制御を切り替えるように構成した。これにより、エアミックスドア１１５の開度信号といった、従来からオートエアコンアンプ１３０から出力されている信号によって、乗員の寒さの感じ方に応じた車両用座席加熱装置ＳＨの制御が可能となり、コストアップを抑制しつつ、効率的に乗員を暖めることができる車両用座席加熱装置ＳＨを実現できる。

−−−変形例−−−
（１）上述の説明では、各温度センサ２２〜２４の温度検出結果とオートエアコンアンプ１３０から出力される信号（ＨＶＡＣ信号）の両方を用いて各ヒータユニット６〜８を制御したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ＨＶＡＣ信号を用いずに各ヒータユニット６〜８を制御してもよく、各温度センサ２２〜２４の温度検出結果を用いずに各ヒータユニット６〜８を制御してもよい。

たとえば、ＨＶＡＣ信号を用いずに各ヒータユニット６〜８を制御する場合には、各温度センサ２２〜２４の温度検出結果を基準として初期モードと定常モードとを切り替えるようにしてもよい。また、たとえば、各温度センサ２２〜２４の温度検出結果を用いずに各ヒータユニット６〜８を制御する場合には、あらかじめ各ヒータユニット６〜８の出力を規定しておき、ＨＶＡＣ信号（たとえばエアミックスドア開度信号）に基づいて初期モードと定常モードとを切り替えるように構成してもよい。

たとえば、ＨＶＡＣ信号、および、各温度センサ２２〜２４の温度検出結果を用いずに各ヒータユニット６〜８を制御する場合には、あらかじめ各ヒータユニット６〜８の出力を規定しておき、経過時間に応じて初期モードと定常モードとを切り替えるように構成してもよい。

なお、各ヒータユニット６〜８を制御するためにヒータ制御部２０が参照するＨＶＡＣ信号としては、エアミックスドア開度信号の他にも、ブロアモータ１１２の電圧ＶＦを表す信号（ブロアモータ回転数信号）などを用いてもよい。

（２）上述の説明では、座席１０に大腿部ヒータユニット６と、臀部ヒータユニット７と、腰部ヒータユニット８とを設けているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、背部２の上方にもヒータユニットを設けてもよい。また、着座時に乗員の膝裏が当たる座部１の前面近傍にヒータユニットを設けてもよく、大腿部ヒータユニット６を座部１の前面近傍にまで延設してもよい。

（３）上述の説明では、各ヒータユニット６〜８は、それぞれジュール熱を発する発熱部からの熱を主に伝導によって熱伝達させているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、所定温度に加熱された空気を座部１や背部２から吹き出させることで熱伝達するように構成してもよい。
（４）上述した実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

上述の実施の形態およびその変形例において、たとえば、第１の加熱手段は大腿部ヒータユニット６に、第２の加熱手段は臀部ヒータユニット７に、第３の加熱手段は腰部ヒータユニット８にそれぞれ対応する。また、制御手段は、ヒータ制御部２０と、ヒータ制御部２０で実行されるプログラムとによって実現される。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

座席１０を示す図である。車両用座席加熱装置ＳＨの全体構成を示す図である。車両用空調装置ＡＣの全体構成を示す図である。着座した状態で身体の各部位の熱コンダクタンスと感覚特性を示す表である。各ヒータユニット６〜８の出力を制御するためのプログラムの動作を示したフローチャートである。各ヒータユニット６〜８の出力を制御するためのプログラムの動作を示したフローチャートである。各ヒータユニット６〜８の出力を制御するためのプログラムの動作を示したフローチャートである。各ヒータユニット６〜８の出力を制御した際の、座席表面近傍の温度推移の一例を示す図である。

符号の説明

１座部２背部
３座部前部４座部後部
５背部下部６大腿部ヒータユニット
７臀部ヒータユニット８腰部ヒータユニット
１０座席２０ヒータ制御部
２１シートヒータオンオフスイッチ１３０オートエアコンアンプ
ＡＣ車両用空調装置ＳＨ車両用座席加熱装置

Claims

車両の座席に配設される、少なくとも第１〜第３の加熱手段と、
前記第１〜第３の加熱手段をそれぞれ独立して制御する制御手段とを備え、
前記第１の加熱手段は、前記座席に着座した乗員の大腿部を加熱する大腿部加熱手段であり、
前記第２の加熱手段は、前記乗員の臀部を加熱する臀部加熱手段であり、
前記第３の加熱手段は、前記乗員の腰部を加熱する腰部加熱手段であり、
前記制御手段は、前記第１〜第３の加熱手段による加熱開始後は初期モードで前記第１〜第３の加熱手段を制御し、その後は定常モードで前記第１〜第３の加熱手段を制御し、前記初期モードから前記定常モードに渡って快適となるように前記第１の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、前記第２の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度、および、前記第３の加熱手段で加熱される前記座席表面の温度の高低関係が前記初期モードと前記定常モードとで異なるように前記第１〜第３の加熱手段を制御するに際して、前記初期モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも高くし、前記定常モードでは、前記大腿部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くし、かつ、前記臀部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度を、前記腰部加熱手段で加熱される前記座席表面の温度よりも低くするように前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御する、
ことを特徴とする車両用座席加熱装置。
請求項１に記載の車両用座席加熱装置において、
前記制御手段は、前記初期モードでは、前記大腿部加熱手段および前記臀部加熱手段によって前記座席に着座した乗員を加熱し、前記初期モードから前記定常モードへ移行する移行期には、前記臀部加熱手段および前記腰部加熱手段によって前記座席に着座した乗員を加熱するように、前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御することを特徴とする車両用座席加熱装置。
請求項２に記載の車両用座席加熱装置において、
前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段は、それぞれジュール熱を利用して加熱する加熱手段であり、
前記大腿部加熱手段と前記腰部加熱手段との定格電力は、略等しく、
前記制御手段は、前記初期モードにおける前記大腿部加熱手段および前記臀部加熱手段での消費電力が、前記移行期における前記臀部加熱手段および前記腰部加熱手段での消費電力と略等しくなるように前記大腿部加熱手段、前記臀部加熱手段、および、前記腰部加熱手段を制御することを特徴とする車両用座席加熱装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用座席加熱装置において、
前記制御手段は、前記車両の空調装置の空調状態に基づいて、前記初期モードと前記定常モードとを切り替えることを特徴とする車両用座席加熱装置。
請求項４に記載の車両用座席加熱装置において、
前記制御手段は、前記車両の空調装置の空調状態がフルホット状態である場合には前記初期モードに設定し、前記車両の空調装置の空調状態がフルホット状態でない場合には前記定常モードに設定することを特徴とする車両用座席加熱装置。