JP5257754B2 - 車両用シート空調システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用シート空調システムに関するものである。

自動車の車室内空間は、一般住居等に比較すると空間容積が小さく、また、窓を閉めきると密閉空間となり、例えば、ガラス越しに漏入する熱線により駐車中の車内温度は夏季には想像以上に上昇する。しかし、一般の自動車用空調装置は集中型であり、車室内の空間全体の空気温度を下げるべく設計されているので、どうしても温度調節に時間がかかる問題がある。

そこで、車両用シートのシートクッションとシートバック内にそれぞれ通風路と加熱コイルと送風機を設け、車両用シートの所定部位に設けた温度センサによって検出される温度に応じて、加熱コイルおよび送風機のＯＮ−ＯＦＦや出力を制御し、車両用シートにおける空調状態の最適化を図るようにした車両用シート空調システムが考案されている。

例えば、除湿空気を蓄圧して貯める空気容器を有し、空調座席装置に着座している人が必要なときに、この空気容器に貯留された除湿空気を座席から噴出させ、その際に人体表面の汗を気化させることで気化熱を奪い人体に冷涼感を与えるとともに、ムレ感を防止する空調座席装置が考案されている（特許文献１参照）。

また、乗員の着座圧が高く、通風路の流通抵抗が高くなるシートクッションにおいては、圧力型の遠心式ファンあるいは斜流式ファンを用い、また、比較的着座圧が低く、通風路の流通抵抗が低いシートバックにおいては、風量型の軸流式ファンを用いて効果的に空気を送風でき、総じて省エネルギーでトータル送風量を向上して空調効果を向上する車両用シート空調装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、温度雰囲気制御システムは、座席占有者に温度制御された空気を供給するために適した可変温度座席を具備し、周囲の空気を温度調節し、座席に空気を通す少なくとも一つのヒート・ポンプ、各ヒート・ポンプに配置された温度センサ、ヒート・ポンプの温度を監視し、温度雰囲気制御アルゴリズムに従ってそれらの動きを調節するよう構成された制御器を具備する可変温度座席雰囲気制御システムが考案されている（特許文献３参照）。

特開２００３−３００４０９号公報 特開２００３−２８５６２８号公報 特開２００５−２８０７１０号公報

車両用シート空調システムは、例えば、冷え性の乗員にも有効である。冷え性は、主に血液の流れを調節している自律神経の働きが乱れることが原因で引き起こされる。それによって血行が悪くなり、特に血管の少ない末端の手足や腰に血液が行き渡らなくなることから、肌が冷たくなる。冷え性を改善するには、体を温めて血液の循環をよくすることが必要である。

冷え性の乗員が車両用シート空調システムを使用する場合には、冷え性ではない乗員に比べて設定温度を高くする必要がある。このため、乗車の度（着座するシートが変わる度）に設定温度を高くしなければならず、該乗員および冷え性ではない乗員双方の設定操作の手間が増えるという問題がある。

特許文献１〜３の構成では、冷え性のような、個別の乗員の事情に対応して設定温度を自動的に制御することについては開示・示唆ともされていない。

また、設定温度を高くするにしても、特許文献１〜３の構成では、例えばシートの着座部と背もたれ部に空調装置があったとしても、独立して動作させる構成ではなく、必ずしも体全体を温める必要のない冷え性の乗員に快適な環境を提供できるとは限らない。

上記問題を背景として、冷え性のような、設定温度を通常よりも高くしなければならない事情のある乗員に対して最適な環境を提供するとともに、乗員の操作負荷を低減可能な車両用シート空調システムを提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両用シート空調システムは、車両のシートに設けられた空調装置と、車両の乗員の操作入力に基づき、空調装置の動作態様を設定する動作態様設定手段と、シートに着座する乗員を検出する乗員検出手段と、着座した乗員の属性を推定する乗員属性推定手段と、乗員の属性に基づき、空調装置の動作モードを、設定された動作態様に基づいて動作する通常モードと、通常モードとは動作態様が異なる特殊モードとの間で切り替えつつ制御する空調制御手段と、を備えることを前提とする。

上記構成によって、乗員の操作入力による動作態様の設定のみで動作態様を切り替えるだけではなく、乗員の属性に基づいて動作態様を切り替えることで、乗員に最適な空調制御を行うことが可能となる。

近年、車両を運転する者の年齢，体格，性別等の属性を推定する運転者属性推定手段を備え、その年齢に基づいて電動パワーステアリング装置等における支援特性を制御する車両用制御装置が考案されている（特開２００７−２０３９５１号公報参照）。例えば、この運転者属性推定手段を用いれば、比較的低コストで本発明の構成を実現できる。

また、本発明の車両用シート空調システムは、車両の複数のシートに、空調装置が個別に設けられ、空調制御手段は、乗員属性推定手段による乗員の属性に基づいて、個々のシートの空調装置の動作モードを通常モードと特殊モードとの間で独立に切り替えるように構成される。

上記構成によって、シート毎に、乗員の個々の事情（属性）に応じた空調制御を行うことが可能となる。

また、本発明の車両用シート空調システムは、乗員の画像を撮影する撮影手段を備え、乗員属性推定手段は、乗員の画像に基づいて、乗員の属性を推定するように構成される。

人間の顔を含む画像を撮影し、その画像から人間の性別・年齢等の属性を推定する種々の方法が考案されている（特開２０００−２２２５７２号公報，特開２００３−０９９７７９号公報，特開２００５−２５０７１２号公報参照）。上記構成によって、既存の乗員属性推定方法を活用して、比較的低コストで本発明の構成を実現できる。

また、本発明の車両用シート空調システムにおけるシートには、乗員が操作するための属性設定スイッチが設けられており、乗員属性推定手段は、属性設定スイッチの状態に基づいて、乗員の属性を推定するように構成される。

上記構成によって、乗員の属性を正しく推定できなかった場合や、属性は正しく推定されたものの、乗員の事情で特殊モードに切り替えたい場合にも、乗員の要求に対応することが可能となる。

また、本発明の車両用シート空調システムにおける乗員の属性は性別を含み、空調制御手段は、乗員の属性が女性であると推定されたときに、空調装置の動作モードを特殊モードに切り替えるように構成される。

冷え性は女性に多く見受けられる。上記構成によって、女性が着座したときには、属性設定スイッチを操作することなく特殊モードに切り替えることができる。無論、冷え性でない女性もいるが、属性設定スイッチを操作すれば通常モードに切り替えることができる。また、冷え性の男性もいるが、属性設定スイッチを操作すれば特殊モードに切り替えることができる。

また、本発明の車両用シート空調システムにおける空調制御手段は、特殊モードにおいて、車両のシートに着座した乗員の腰下部周辺の温度を、該乗員の腰上部周辺の温度よりも高くするように構成される。

上述のように、冷え性の場合は主に手足や腰が冷える。上記構成によって、冷え性の乗員の体（腰）を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。

また、本発明の車両用シート空調システムは、車両の車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、空調装置の温度設定値を変更可能に設定する温度設定手段と、を備え、温度設定手段は、特殊モードにおいて、車両のシートの予め定められた部分における空調装置の温度設定値を、車室内の温度よりも高くなるように変更設定するように構成される。

上述のように、冷え性の場合は主に手足や腰が冷えるので、シート全体を一律に温めても意味がなく、電力消費の無駄となってしまう。上記構成によって、少ない消費電力で冷え性の乗員の体（腰）を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。

また、本発明の車両用シート空調システムにおける温度設定手段は、シートの着座部における空調装置の温度設定値を変更可能に設定するものであり、温度設定手段は、特殊モードにおいて、着座部における空調装置の温度設定値を車室内の温度よりも高くなるように変更設定するように構成される。

上記構成によって、少ない消費電力で冷え性の乗員の体（腰）を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。

また、本発明の車両用シート空調システムにおける温度設定手段は、特殊モードにおいて、車両のシートの予め定められた部分における空調装置の温度設定値を、他の部分の温度設定値と異なるように変更設定するように構成される。

上記構成によっても、少ない消費電力で冷え性の乗員の体を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。

また、本発明の車両用シート空調システムにおける温度設定手段は、シートの着座部および背もたれ部における空調装置の温度設定値を変更可能に設定するものであり、温度設定手段は、特殊モードにおいて、着座部における空調装置の温度設定値を、背もたれ部における空調装置の温度設定値よりも高くなるように変更設定するように構成される。

腰を温めるには、着座部における空調装置の温度設定値を高くすればよく、背もたれ部における空調装置の温度設定値を高くしても冷え性の改善にはあまり寄与しない。上記構成によっても、少ない消費電力で冷え性の乗員の体（腰）を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１に、本発明の車両用シート空調システムの一例の全体概要図を示す。車両用シート空調システム５０は、車両のシート１（図２参照）に組み込まれている。シート１は、乗員の臀部を乗せる座部１０１と、背中を当てる背もたれ部１０２と、背もたれ部１０２の頂部に取り付けられたヘッドレスト２とを有する。そして、座部１０１および背もたれ部１０２の各表皮１０３には噴出口１０４が形成されている。

座部１０１および背もたれ部１０２の各内部には空気ダクト１０５が形成されている。この空気ダクト１０５は車室内に一端が開口し、他端が上記噴出口１０４に開口している。そして、各空気ダクト１０５の途中にペルチェモジュール３が介装されている。ペルチェモジュール３は、一方の面が吸熱面、他方の面が放熱面となるように、厚さ方向に直流通電駆動される周知のペルチェ素子と、順方向通電時に冷却側、逆方向通電時に発熱側となる面に密着配置される金属製のヒートブロックと、同じく空調熱交換側となる面に密着配置される金属製のヒートシンクとを有し、ヒートシンクの裏面に熱交換を促進するためのフィンが一体化された周知の構成を有するものである（例えば特許文献１参照）。

空気ダクト１０５の途中におけるペルチェモジュール３の上流側には、該ペルチェモジュール３の放熱フィンには車室内の空気を圧送する送風機４が設けられている。送風機４は放熱フィンに周囲の空気を吹き付けることにより温度調整された空気を生成し、この温度調整された空気が空気ダクト１０５を介して吹出口１０４から吹き出される。このように、空気ダクト１０５、ペルチェモジュール３および送風機４を有した空調装置１０Ａが背もたれ部１０２に、また、同様の構成の空調装置１０Ｂが座部１０１に、それぞれ個別に組み込まれた構造となっている。上記のような構造の空調装置１０Ａ，１０Ｂの組を有した車両用シート空調システムが、図２に示すように、車両の各シート（具体的には、運転席１（Ａ）、助手席１（Ｂ），右後部座席１（Ｃ）、左後部座席１（Ｄ））に独立して組み込まれている。

図１に戻り、各シート１には、乗員が操作するための空調装置用の手元操作スイッチ１１２が設けられている。手元操作スイッチ１１２は、プッシュロック機構を有するロータリースイッチであり、手元操作スイッチ１１２を一度押し込むと、その位置でロックされ手元電源スイッチ１１３をオフ状態とする。そして、再び押すことで飛び出して電源スイッチ１１３をオン状態とし、設定温度変更のための回転操作が可能となる。

手元操作スイッチ１１２は、中立位置ＮＴＬに対して第一方向（図１の右方向）に回転させると暖房モードでの温度設定となり、中立位置ＮＴＬから離れるほど設定温度は高くなるとともに、当該第一方向の限界位置まで回転させると最高暖房温度の設定状態となる。また、中立位置ＮＴＬに対して第二方向（図１の左方向）に回転させると冷房モードでの温度設定となり、中立位置ＮＴＬから離れるほど設定温度が低くなるとともに、当該第二方向の限界位置まで回転させると最低冷房温度の設定状態となる。電源スイッチ１１３のオン／オフ状態、および温度設定状態（さらには、冷暖房モード）は温調入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２を介してＥＣＵ１３０に入力される（図３参照）。なお、手元操作スイッチ１１２が本発明の動作態様設定手段に相当する。

ＥＣＵ１３０（図３参照）は、手元電源スイッチ１１３がオフ状態のとき、乗員検知センサ１１４による乗員検出内容とは無関係に空調装置１０の動作を停止する。また、手元電源スイッチ１１３がオン状態のとき、乗員検知センサ１１４による乗員検知内容および乗員の属性（詳細は後述）に基づき通常モードと制限モードとの間で切り替えつつ空調装置１０Ａ，１０Ｂの動作を制御する。

手元操作スイッチ１１２は、背もたれ部１０２と座部１０１とで独立して温度設定可能なように、背もたれ部用と座部用のスイッチをそれぞれ設ける構成としてもよい。

図３に、上記車両用シート空調システム５０の電気的構成の一例を説明するブロック図を示す。要部をなすのはマイクロプロセッサとして構成されたＥＣＵ１３０を主体とする制御回路１００であり、乗員検知センサ１１４および内気温センサ１１５がそれぞれアンプ１２４，１２５を介して、手元操作スイッチ（図３では「温調設定スイッチ」と表記）１１２と手元電源スイッチ（図３では「電源スイッチ」と表記）１１３が温調入力インターフェース１２２を介して、それぞれＥＣＵ１３０に接続されている。なお、内気温センサ１１５が本発明の車室内温度検出手段に相当する。

乗員検知センサ１１４は、図２に示すように、各シートの座部の着座面に埋設された着座センサ１１４とされているが、図３に示すように、着座する乗員を撮影するカメラ１１０とすることもできるし、図４に示すように、シートベルトのバックル５１に組み込まれた検知スイッチ（シートベルトバックルスイッチともいう）１１４として構成することもできる。なお、乗員検知センサ１１４が本発明の乗員検出手段に相当する。

モード設定スイッチ１１６は、例えばプッシュロック機構を有するプッシュスイッチが用いられる。シーソースイッチを用いてもよい。モード設定スイッチ１１６を一度押し込むと、その位置でロックされ動作モードを特殊モードとする。そして、再び押すことで飛び出して動作モードを通常モードとする。また、モード設定スイッチ１１６の状態は、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２６を介してＥＣＵ１３０に入力される。なお、モード設定スイッチが１１６本発明の属性設定スイッチに相当する。

ＥＣＵ１３０には、各々ペルチェモジュール３、送風機４、およびそれらの駆動制御を司る駆動ユニット１２１の組からなる空調装置１０Ａ（背もたれ部１０２用）および１０Ｂ（座部部１０１用）が接続されている。駆動ユニット１２１は、ペルチェモジュール３を冷房使用時と暖房使用時とで互いに異なる極性にて通電駆動するものである。そして、ＥＣＵ１３０は、乗員の検出の有無および動作モードの設定状態に基づき、空調装置１０の動作を、通常モードと特殊モードとの間で切り替えつつ制御する。なお、ＥＣＵ１３０が本発明の空調制御手段，温度設定手段に相当する。

また、各シートの空調装置１０Ａ，１０Ｂに対し、独立した個別のＥＣＵ１３０が設けられているが、単一のＥＣＵ１３０を各シート（運転席１（Ａ）、助手席１（Ｂ），右後部座席１（Ｃ）、左後部座席１（Ｄ），図２参照）間で共用化し、これに各シートの空調装置１０Ａ，１０Ｂを一括接続して制御を行うようにしてもよい。いずれにおいても、ＥＣＵ１３０は、各シートの乗員検知センサ１１４による乗員検知内容および動作モードの設定状態に基づいて、個々のシートの空調装置１０Ａ，１０Ｂの動作モードを通常モードと特殊モードとの間で独立に切り替える制御を行う。

カメラ１１０は、周知のＣＣＤカメラあるいは赤外線撮像カメラとして構成され、車両の各シート（運転席１（Ａ）、助手席１（Ｂ），右後部座席１（Ｃ）、左後部座席１（Ｄ），図２参照）の乗員を撮影可能なように、例えば車室内の天井に設置されている。撮影された乗員の画像は属性判定部１２７へ送られる。なお、カメラ１１０が本発明の撮影手段に相当する。

属性判定部１２７では、撮影された乗員の画像に基づいて、乗員の属性の１つである性別が判定される。なお、属性判定部１１７が本発明の乗員属性推定手段に相当する。性別の判定方法は、以下のいずれを用いてもよい。
・ 男女の学習用顔画像の集合に対して主成分分析を行って主成分ベクトルを求め、各学習用顔画像を主成分ベクトルにより主成分に変換し、この変換した各学習用顔画像のそれぞれの主成分を利用して男女を判別するための線形判別分析のパラメータ決定を行い、続いて、被識別対象の顔画像を主成分ベクトルにより主成分に変換し、この変換した主成分により線形判別分析あるいは非線形判別分析を行って男女の性別を判定する（特開２０００−２２２５７２号公報参照）。

・ 異なる年齢および性別毎に、平均顔における特徴点の座標を有する平均顔データを用意しておき、推定対象の人物の顔を撮影して得た顔画像データについても特徴点を抽出して入力顔データを作成する。そして、各平均顔データについて、入力顔データが平均顔データと整合するように入力顔データを正規化した上で、その後、所定の評価関数を用いて、平均顔データの座標と入力顔データの座標との間の距離に基づく評価値を算出して、該人物の年齢と性別を推定する。（特開２００３−０９９７７９号公報参照）。

・ 複数種類の人物属性識別用データに対応させてこれらを個別に識別するための人物属性識別用モデル（髪型，ネクタイの有無等）を予め用意しておき、カメラで人物を撮影して得られた処理対象のフレーム画像から複数種類の人物属性識別用データを作成した後、人物属性識別用モデルを用いて各人物属性識別用データについて尤度等の指標値を個別に算出し、これら複数の指標値を統合して性別や年齢等の人物属性を識別する（特開２００５−２５０７１２号公報参照）。

また、車載バッテリ＋Ｂにつながる電源ラインとして、車両のイグニッションスイッチ１２０と連動して電源電圧の供給／遮断が切り替わる第一電源ラインＰＬ１と、イグニッションスイッチの状態とは無関係に常時電源電圧が供給される第二電源ラインＰＬ２とが設けられている。イグニッションスイッチ１２０は、前述のアクセサリ系負荷とエンジン電装系負荷のいずれにも電源電圧が供給されないオフ位置（ＯＦＦ）と、同じくアクセサリ系負荷にのみ供給されるアクセサリ・オン位置（ＡＣＣ−ＯＮ）と、アクセサリ系負荷とエンジン電装系負荷との双方に供給されるイグニッション・オン位置（ＩＧ−ＯＮ）との間で切り替えを行う。そして、車両用シート空調システム５０のＥＣＵ１３０および空調装置１０が第二電源ラインＰＬ２に接続されている。

図５に、駆動ユニット１２１の回路構成例を示す。駆動電源は、ペルチェ素子への過電圧印加防止を考慮して、絶縁型に構成されている。具体的には、車載バッテリ電圧＋Ｂを入力電圧として受電する入力側ＤＣ電源１５０を有し、そのＤＣ出力電圧が、昇圧用発振回路１５３により駆動される昇圧スイッチング用トランジスタ１５２（本実施形態ではパワーＦＥＴにて構成され、昇圧スイッチング周波数は１０〜３０ｋＨｚ：例えば、１５ｋＨｚ）によりスイッチングされつつ、昇圧用のトランス１５１の１次側に入力される。該トランス１５１の２次側昇圧出力電圧は８〜１５Ｖ（例えば１２Ｖ）である。なお、昇圧用発振回路１５３は、トランス１５１の一次側インダクタンスの一部を流用した自励式発振回路として構成されている。

トランス１５１の２次側昇圧出力電圧は、ダイオード１５４Ｄにより半波整流され、さらにコンデンサ１５４Ｃにより平滑化された後、ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５に入力される。ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５はパワーＦＥＴにて構成され、ＥＣＵ１３０が決定するデューティ比（例えば５０〜１００％）にてＰＷＭスイッチングされる。ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５は、ゲート駆動用トランジスタ１５６を介してフォトカプラ１６５によりスイッチングされる。

ペルチェ素子は導通断面積の大きい金属導体として構成されているので、ＰＷＭスイッチング電圧波形をペルチェ素子へ直接入力すると、波形エッジでの電流遮断時に渦電流が発生し、目的の極性と逆方向の電圧が供給されて冷却効率を低下させるジュール熱が多量に発生するので好ましくない。そこで、本実施形態では、コイル１５８とコンデンサ１５９とを有した駆動平滑化回路２０１により、上記ＰＷＭスイッチング電圧波形をディーティ比に応じた直流駆動電圧（出力電圧範囲は、例えば６〜１２Ｖ：出力電流範囲は、例えば３〜６Ａ）として平滑化し、極性切替スイッチ１６０を介してペルチェモジュール３に供給するようにしている。なお、ＰＷＭスイッチング周波数は例えば１〜５ｋＨｚであり、昇圧スイッチング周波数よりも小さく設定される。

極性切替スイッチ１６０は、本実施形態ではリレースイッチとして構成され、コイル１６１，リレー駆動トランジスタ１６２を介してフォトカプラ１６３により動作制御される（ここでは、リレー駆動トランジスタ１６２がＯＦＦのとき、端子１６０Ａが電源入力，端子１６０Ｂが接地となり（順方向極性）、同じくオン状態のときは端子１６０Ａが接地，端子１６０Ｂが電源入力となるよう（逆方向極性）、スイッチ１６０が切り替わる）。また、送風機４へのモータ駆動出力は、トランス１５１の２次側にてＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５の前段より、電圧安定化用のレギュレータＩＣ１６４を介して非スイッチング状態で取り出される。

なお、本実施形態では車載バッテリ電圧＋Ｂの変動を補償するために昇圧回路を組み込んでいるが、ペルチェ素子の動作が保障できる場合、例えば、ペルチェ素子への駆動出力電圧範囲が車載バッテリ電圧＋Ｂの変動範囲よりも常時小さいことが保障できる場合には、この昇圧回路を省略することも可能である。この場合、ペルチェ素子への出力段に電圧モニタリング部を追加し、ＰＷＭスイッチングのデューティ比制御にこれをフィードバックして電圧を安定化するレギュレータ部を追加すればよい。また、ペルチェ素子への駆動出力電圧が車載バッテリ電圧＋Ｂの変動範囲を若干上回る場合にあっても、該レギュレータ部を周知の昇圧型ステップアップ回路として構成すれば、昇圧回路は同様に省略できる。

前述のごとく、電源スイッチ１１３のオン／オフ状態、および温度設定状態（さらには、冷暖房モード）は温調入力インターフェース１２２を介してＥＣＵ１３０に入力される。電源スイッチ１１３がオフ状態のとき、ＥＣＵ１３０は、入力側ＤＣ電源１５０へのバッテリ受電系路上に設けられた電源スイッチ１５０Ｓをオフ状態とし、ペルチェモジュール３と送風機４とを双方ともに停止させる。一方、電源スイッチ１１３がオン状態のときは、通常モードでは電源スイッチ１５０Ｓをオン状態とする。そして、手元操作スイッチ１１２が冷房側に回転していればリレー駆動トランジスタ１６２をオフ状態とし、通電極性を順方向とする。また、暖房側に回転していればリレー駆動トランジスタ１６２をオン状態とし、通電極性を逆方向とする。

冷房側および暖房側のいずれにおいても、手元操作スイッチ１１２の操作角度は、例えばポテンショメータ等を介して温調入力インターフェース１２２により読み取られ、冷房設定温度θないし暖房設定温度θ’に変換されてＥＣＵ１３０に送られる。ＥＣＵ１３０は、その冷房設定温度θないし暖房設定温度θ’と内気温センサ１１５の温度検出値Ｔとを取得し、冷房時は図６のデューティ比テーブルを、暖房時は図７のデューティ比（電流値）テーブルを参照して、適正なデューティ比ηを読み取り、ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５をそのデューティ比ηでスイッチング駆動して、ペルチェ素子の出力調整を行う。冷房時はＴ−θが大きくなるほどデューティ比（電流値）ηは高く設定され、暖房時はθ−Ｔが大きくなるほどデューティ比（電流値）ηは高く設定される。

図８のフローチャートを用いて、車両用シート空調システム５０の空調制御処理について説明する。なお、本処理は、ＥＣＵ１３０において行われる。また、制御内容は４つのシート（運転席１（Ａ）、助手席１（Ｂ），右後部座席１（Ｃ）、左後部座席１（Ｄ））についてそれぞれ同様であり、かつ、独立した制御が実行される。

まず、各シートの乗員検知センサ１１４の情報を取得する（Ｓ１１）。そして、乗員の有無を判定する。乗員を検知しない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、本処理を終了する。一方、乗員を検知した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、カメラ１１０により、その乗員の頭部を含む画像を撮影する（Ｓ１３）。続いて、撮影された画像に基づいて、属性判定部１２７において、上述で説明して方法を用いて、その乗員の属性（性別）を判定する（Ｓ１４）。

性別が女性と判定された場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、特殊モード処理を実行する（Ｓ１９，後述）。一方、性別が女性と判定されなかった場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、モード設定スイッチ１１６の状態の情報を取得する（Ｓ１６）。モード設定スイッチ１１６が押し込まれた状態となっていて、動作モードが特殊モードに設定されている場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、特殊モード処理を実行する（Ｓ１９，後述）。一方、モード設定スイッチ１１６が押し込まれた状態となっておらず、動作モードが通常モードに設定されている場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、通常モード処理を実行する（Ｓ１８，後述）。

図９を用いて、図８のステップＳ１８に相当する通常モード処理について説明する。まず、手元電源スイッチ１１３の状態を取得する（Ｓ３１）。手元電源スイッチ１１３がオフ状態である場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、電源スイッチ１５０Ｓ（図５参照）をオフ状態とし、座部１０１および背もたれ部１０２のペルチェモジュール３および送風機（ファン）４の動作を停止する（Ｓ３６）。

一方、手元電源スイッチ１１３がオン状態である場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、電源スイッチ１５０Ｓをオン状態として、手元操作スイッチ１１２の操作位置から設定温度（および冷暖房のモード）を読み取り（Ｓ３３）、前述のごとく、図６ないし図７のテーブルを参照して設定デューティ比（電流値）ηを読み取り（Ｓ３４）、当該デューティ比で、座部１０１および背もたれ部１０２の、ペルチェモジュール３を駆動するとともに送風機（ファン）４を駆動する（Ｓ３５）。

図１０を用いて、図８のステップＳ１９に相当する特殊モード処理について説明する。まず、手元電源スイッチ１１３の状態を取得する（Ｓ５１）。手元電源スイッチ１１３がオフ状態である場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、電源スイッチ１５０Ｓ（図５参照）をオフ状態とし、座部１０１および背もたれ部１０２のペルチェモジュール３および送風機（ファン）４の動作を停止する（Ｓ５７）。

一方、手元電源スイッチ１１３がオン状態である場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、電源スイッチ１５０Ｓをオン状態として、内気温センサ１１２からのデータを取得する（Ｓ５３）。そして、設定温度を内気温に例えば５℃のような予め定められた値を加えたものとし（Ｓ５４）、図６ないし図７のテーブルを参照して設定デューティ比（電流値）ηを読み取り（Ｓ５５）、当該デューティ比でペルチェモジュール３を駆動するとともに送風機（ファン）４を駆動する（Ｓ５６）。このとき、座部１０１に設置されたペルチェモジュール３および送風機４（空調装置１０Ｂ）のみを駆動する。

ステップＳ５６において、座部１０１および背もたれ部１０２の、両方のペルチェモジュール３および送風機４を駆動してもよい。

図１１を用いて、図８のステップＳ１９に相当する特殊モード処理の別例について説明する。まず、手元電源スイッチ１１３の状態を取得する（Ｓ７１）。手元電源スイッチ１１３がオフ状態である場合（Ｓ７２：Ｎｏ）、電源スイッチ１５０Ｓ（図５参照）をオフ状態とし、座部１０１および背もたれ部１０２のペルチェモジュール３および送風機（ファン）４の動作を停止する（Ｓ７９）。

一方、手元電源スイッチ１１３がオン状態である場合（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、電源スイッチ１５０Ｓをオン状態として、手元操作スイッチ１１２の操作位置から設定温度（および冷暖房のモード）を読み取る（Ｓ７３）。背もたれ部１０２について設定温度を、上記で読み取った設定温度とする（Ｓ７４）。そして、この設定温度に基づいて、図６ないし図７のテーブルを参照して設定デューティ比（電流値）ηを読み取る（Ｓ７５）。

次に、座部１０１についての設定温度を、上記で読み取った設定温度に、例えば５℃のような予め定められた値を加えたものとする（Ｓ７６）。そして、この設定温度に基づいて、図６ないし図７のテーブルを参照して設定デューティ比（電流値）ηを読み取る（Ｓ７７）。

そして、背もたれ部１０２および座部１０１のそれぞれにおいて、上記で読み取られたデューティ比でペルチェモジュール３を駆動するとともに送風機（ファン）４を駆動する（Ｓ７８）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

本発明の車両用シート空調システムを組み込んだ自動車用シートの一例を示す側面断面図。 車内のシートレイアウトと車両用シート空調システムの設置例を示す平面模式図。 本発明の車両用シート空調システムの電気的構成の一例を示す全体ブロック図。 乗員検知センサの別例を示す模式図。 ペルチェモジュールの駆動ユニットの電気的構成の一例を示す回路図。 冷房時に使用するデューティ比テーブルの模式図。 暖房時に使用するデューティ比テーブルの模式図。 シート空調制御処理を説明するフロー図。 通常モード処理を説明するフロー図。 特殊モード処理を説明するフロー図。 特殊モード処理の別例を説明するフロー図。

符号の説明

１ シート
３ ペルチェモジュール
４ 送風機
１０Ａ，１０Ｂ 空調装置
１０１ 座部
１０２ 背もたれ部
１１０ カメラ（撮影手段）
１１２ 手元操作スイッチ（温調設定スイッチ，動作態様設定手段）
１１３ 手元電源スイッチ
１１４ 乗員検知センサ（乗員検出手段）
１１５ 内気温センサ（車室内温度検出手段）
１１６ モード設定スイッチ（属性設定スイッチ）
１２７ 属性判定部（乗員属性推定手段）
１３０ ＥＣＵ（空調制御手段，温度設定手段）

Claims (3)

1. 車両のシートに設けられた空調装置と、
   前記車両の乗員の操作入力に基づき、前記空調装置の動作態様を設定する動作態様設定手段と、
   前記シートに着座する乗員を検出する乗員検出手段と、
   着座した前記乗員の属性を推定する乗員属性推定手段と、
   前記乗員の属性に基づき、前記空調装置の動作モードを、前記設定された動作態様に基づいて動作する通常モードと、前記通常モードとは動作態様が異なる特殊モードとの間で切り替えつつ制御する空調制御手段と、
   を備え、
   前記シートには、前記乗員が操作するための属性設定スイッチが設けられており、
   前記乗員属性推定手段は、前記属性設定スイッチの状態に基づいて、前記乗員の属性を推定し、
   前記乗員の属性は性別を含み、
   前記空調制御手段は、前記乗員の属性が女性であると推定されたときに、前記空調装置の動作モードを前記特殊モードに切り替えるとともに、
   前記特殊モードにおいて、前記車両のシートに着座した乗員の腰下部周辺の温度を、該乗員の腰上部周辺の温度よりも高くし、
   前記車両の車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、
   前記空調装置の温度設定値を変更可能に設定する温度設定手段と、をさらに備え、
   前記温度設定手段は、前記シートの着座部における前記空調装置の温度設定値を変更可能に設定するとともに、前記特殊モードにおいて、前記着座部における空調装置の温度設定値を前記車室内の温度よりも高くなるように変更設定することを特徴とする車両用シート空調システム。
2. 前記車両の複数のシートに、前記空調装置が個別に設けられ、
   前記空調制御手段は、前記乗員属性推定手段による前記乗員の属性に基づいて、個々のシートの空調装置の動作モードを前記通常モードと前記特殊モードとの間で独立に切り替えるものである請求項１に記載の車両用シート空調システム。
3. 前記乗員の画像を撮影する撮影手段を備え、
   前記乗員属性推定手段は、前記乗員の画像に基づいて、前記乗員の属性を推定する請求項１または請求項２に記載の車両用シート空調システム。
   

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