JP5278665B2 - Vehicle seat air conditioning system - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a vehicle seat air conditioning system.
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。 The interior space of an automobile has a smaller space volume compared to ordinary houses, etc., and when the window is closed, it becomes a sealed space.For example, the temperature inside the parked vehicle is higher than expected in summer due to heat rays that leak through the glass. To rise. However, a general automobile air conditioner is a centralized type and is designed to lower the air temperature of the entire space in the passenger compartment, so there is a problem that it takes time to adjust the temperature.
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。 Therefore, an air passage, a heating coil, and a blower are provided in the seat cushion and the seat back of the vehicle seat, respectively, and the heating coil and the blower are turned on according to the temperature detected by a temperature sensor provided in a predetermined part of the vehicle seat. A vehicle seat air conditioning system has been devised that controls the OFF and output and optimizes the air conditioning state of the vehicle seat.
また、シート毎に吹出口、空調ユニットを配設してシート単位で単独運転するようにシート用加熱冷却装置を構成させることで、省動力および快適性の向上が図れる車両用空調装置が考案されている(特許文献1参照)。 In addition, a vehicle air-conditioning device that can improve power saving and comfort is devised by configuring a seat heating / cooling device so that an air outlet and an air-conditioning unit are provided for each seat and the seat is operated independently. (See Patent Document 1).
快適性が向上したシートといえども、長時間運転していると、疲労が蓄積して運転に影響を及ぼすこともある。そこで、高速道路を運転する際には、2時間運転したら休憩をとることが推奨され、サービスエリアやパーキングエリアも適切な距離をおいて設置されている。また、連続運転時間が一定値を超えた場合に警告を発する連続運転警告装置あるいは長時間運転警告装置が考案されている(特許文献2,特許文献3参照)。
Even if the seats have improved comfort, fatigue can accumulate and affect driving if they are driven for a long time. Therefore, when driving on an expressway, it is recommended to take a break after driving for 2 hours, and a service area and a parking area are also installed at appropriate distances. Further, a continuous operation warning device or a long-time operation warning device has been devised that issues a warning when the continuous operation time exceeds a certain value (see
しかし、特許文献1のようなシート空調装置では、快適性は向上するが、長時間運転に対する警告等を行う構成とはなっていない。また、特許文献2,特許文献3の例は、視覚的あるいは聴覚的に警告するもので、運転者がその警告を見落としたり聞き逃したりする可能性もある。
However, the seat air-conditioning apparatus as disclosed in
上記問題を背景として、本発明の課題は、長時間運転に対する警告を行うことが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。 Against the background of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle seat air conditioning system capable of giving a warning for a long time operation.
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、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、車両の継続した運転時間を取得する運転時間取得手段と、運転時間が基準運転時間を上回るときに、設定された動作態様に基づいて動作する通常モードから、通常モードとは動作態様が異なる長時間運転モードに切り替え制御する空調制御手段と、を備えることを前提とする。
A vehicle seat air conditioning system for solving the above problems includes an air conditioner provided in a vehicle seat, an operation mode setting means for setting an operation mode of the air conditioner based on an operation input of an occupant, and a continuation of the vehicle Switching from the normal mode that operates based on the set operation mode to the long-time operation mode that is different from the normal mode when the operation time exceeds the standard operation time, and the operation time acquisition means that acquires the operation time It presupposes that it has an air-conditioning control means to control.
上記構成によって、従来の長時間運転警告装置が視覚的あるいは聴覚的に警告する方法に加え、温度の変化で警告することができるようになり、乗員が警告に気付く確率を高くすることができる。また、シート空調装置に長時間運転の警告を行う機能が付加されることで、快適性の向上のため以外の効果を得ることができる。 With the above-described configuration, in addition to the conventional warning method for a long-time driving warning device, a warning can be given by a change in temperature, and the probability that an occupant notices the warning can be increased. In addition, the seat air-conditioning apparatus is provided with a function of warning for a long time operation, so that an effect other than the improvement in comfort can be obtained.
また、本発明の車両用シート空調システムは、車両の車速を検出する車速検出手段と、検出した車速に基づいて、車両が走行中か停車中かを判定する走行状態判定手段と、車両が走行中であると判定された時間を計測する時間計測手段と、を備え、運転時間取得手段は、計測した時間を運転時間として取得するように構成される。 The vehicle seat air-conditioning system according to the present invention includes a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed of the vehicle, a traveling state determination unit that determines whether the vehicle is traveling or stopped based on the detected vehicle speed, and a vehicle that travels. Time measuring means for measuring the time determined to be medium, and the operation time acquisition means is configured to acquire the measured time as the operation time.
車速から運転時間を計測する技術は、例えば特許文献3に開示されている。上記構成によって、比較的低コストで本発明の構成を実現することができる。
A technique for measuring the driving time from the vehicle speed is disclosed in
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、長時間運転モードにおいては、シートの予め定められた部分に取り付けられた空調装置の設定温度を、通常モードは異なるものとするように構成される。 Further, the air conditioning control means in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is configured such that, in the long-time operation mode, the set temperature of the air conditioner attached to a predetermined portion of the seat is different from that in the normal mode. Composed.
上記構成によって、乗員が設定した温度と異なる(適温よりも熱い/冷たい)ことを感じることで、乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 With the above configuration, it is possible to make the occupant aware that he / she has been operating for a long time by feeling that the temperature is different from the temperature set by the occupant (hot / cold than the appropriate temperature).
また、本発明の車両用シート空調システムにおける空調装置は、シートの背もたれ部に取り付けられ、空調制御手段は、長時間運転モードにおいては、シートの背もたれ部に取り付けられた空調装置の設定温度を、通常モードは異なるものとするように構成される。 Further, the air conditioner in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is attached to the seat back portion, and the air conditioning control means, in the long-time operation mode, sets the set temperature of the air conditioner attached to the seat back portion, The normal mode is configured to be different.
「背中を冷やすと風邪を引く」といわれるように、背中を冷やすことは熱さましの効果も高いが健康にも影響を及ぼすこともある。よって、背中の温度の変化には敏感なものである。上記構成によって、人体の温度変化に敏感な部位(背もたれ部)の温度を変化させることで、乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 As it is said that "Colding your back will catch a cold", cooling your back has a high effect on heat but may also affect your health. Therefore, it is sensitive to changes in the temperature of the back. By changing the temperature of the part (backrest part) sensitive to the temperature change of the human body by the above configuration, it is possible to make the occupant notice that the vehicle has been operating for a long time.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける空調装置は、シートの座部に取り付けられ、空調制御手段は、長時間運転モードにおいては、シートの座部に取り付けられた空調装置の設定温度を、通常モードとは異なるものとするように構成される。 Further, the air conditioner in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is attached to the seat portion of the seat, and the air conditioning control means sets the set temperature of the air conditioner attached to the seat portion of the seat in the long-time operation mode, It is configured to be different from the normal mode.
腰や腹部も冷やすと健康に影響を及ぼすこともあるので、温度の変化を敏感に感じ取る。上記構成によっても、乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 Sensitive to changes in temperature, cooling your waist and abdomen may affect your health. Also with the above configuration, it is possible to make the occupant notice that he has been driving for a long time.
また、本発明の車両用シート空調システムは、車室内のシートを含む空間を空調の対象とする車室内空調装置を備え、空調制御手段は、長時間運転モードにおいては、車室内空調装置の動作状態を予め定められた態様とするための制御信号を出力するように構成される。 The vehicle seat air conditioning system of the present invention includes a vehicle interior air conditioner for air conditioning a space including a seat in the vehicle interior, and the air conditioning control means operates the vehicle interior air conditioner in the long-time operation mode. A control signal for setting the state to a predetermined mode is output.
上記構成によって、シートに取り付けられた空調装置と車室内空調装置(いわゆるエアコン)とが協調して、車室内の温度環境を乗員の適温と異なるものとすることで、より効果的に乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 With the above configuration, the air conditioner attached to the seat and the vehicle interior air conditioner (so-called air conditioner) cooperate with each other to make the temperature environment in the vehicle interior different from the appropriate temperature for the vehicle occupant. You can notice that you are driving for hours.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける制御信号は、車室内空調装置の内外気切替用ダンパーを外気導入状態に切り替えるための指令信号を含むように構成される。 The control signal in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is configured to include a command signal for switching the inside / outside air switching damper of the vehicle interior air conditioner to the outside air introduction state.
内外気切替用ダンパーが内気循環状態に切り替えられた状態であると、時間の経過とともに空気が淀み車室内の温度も上昇して、乗員の疲労に拍車をかけることになる。上記構成によって、外部から新鮮な空気を導入することで、乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 If the inside / outside air switching damper is switched to the inside air circulation state, the air stagnates with time and the temperature in the passenger compartment rises, which spurs occupant fatigue. By introducing fresh air from the outside with the above configuration, the occupant can be made aware that he has been operating for a long time.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける制御信号は、車室内空調装置の予め定められた吹出口から送風を行うための指令信号を含むように構成される。 Further, the control signal in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is configured to include a command signal for blowing air from a predetermined outlet of the vehicle interior air conditioner.
例えば、乗員の顔に向けて送風を行えば、乗員は厭でも走行状態に何らかの変化があったことに気が付く。上記構成によっても、乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 For example, if the air is blown toward the occupant's face, the occupant will notice that there has been some change in the running state even with a saddle. Also with the above configuration, it is possible to make the occupant notice that he has been driving for a long time.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける制御信号は、車室内空調装置の設定温度を予め定められた値に変更設定するための指令信号を含むように構成される。 Further, the control signal in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is configured to include a command signal for changing and setting the set temperature of the vehicle interior air conditioner to a predetermined value.
上記構成によっても、シートのみならず車室内の温度も変化させることで、乗員に長時間運転を行っていることを気付かせることができる。 Even with the above configuration, not only the seat but also the temperature in the passenger compartment can be changed, so that the occupant can notice that the vehicle has been operating for a long time.
以下、本発明の車両用シート空調システムの実施の形態を、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50に含まれるシートの概要図を示す。シート1(図2参照)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。
Embodiments of a vehicle seat air conditioning system of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of seats included in a vehicle seat
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放熱フィンが一体化された周知の構成を有するものである。
An
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。
A
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。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。
Returning to FIG. 1, each
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4参照)。
When the
ECU130(図4参照)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による乗員検知内容とは無関係に空調装置10A,10B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,空調装置10A,10Bの動作状態,および運転時間(詳細は後述)に基づき通常モードと長時間運転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。
The ECU 130 (see FIG. 4) stops the operation of the
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102用と座部101用のスイッチをそれぞれ設ける構成としてもよい。
The
図4に、上記の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4では「温調設定スイッチ」と表記)112と手元電源スイッチ(図4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。また、サーミスタ118がアンプ129を介してECU130に接続されている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the electrical configuration of the vehicle seat
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4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3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。
As shown in FIG. 2, the
内気温センサ115は、後述する車室内空調装置CA(図8参照)の内気温センサ355を用いてもよいし、通信I/F128を介して、エアコンECU350から内気温センサ情報を取得してもよい。
The inside
サーミスタ118は、背もたれ部102と座部101の表面の温度を測定するものである。
The
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、乗員検知内容,空調装置10A,10Bの動作状態,および運転時間(詳細は後述)に基づき通常モードと長時間運転モードとの間で切り替えつつ制御する。
The
ECU130には、周知のCPU130a,ROM130b,RAM130cが含まれ、CPU130aがROM130bに記憶された制御プログラムを実行することで、車両用シート空調システム50としての機能を実現する。また、RAM130cは、制御プログラム実行時のワークエリアとして用いられる。なお、ECU130が本発明の運転時間読込手段,空調制御手段,走行状態判定手段,時間計測手段に相当する。
The
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(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,空調装置10A,10Bの動作状態,および運転時間(詳細は後述)に基づき、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制限モードとの間で独立に切り替える制御を行う。
In addition, although independent
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(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画像処理部127へ送られる。
The camera 110 is configured as a well-known CCD camera or infrared imaging camera, and is installed, for example, on the ceiling in the vehicle interior so as to be able to photograph passengers on each seat of the vehicle (see FIG. 2). The photographed image of the occupant is sent to the
画像処理部127では、公知のパターン認識などの技術によってカメラ110によって撮影された画像の解析を行う画像処理回路(図示せず)を含んで構成される。画像処理部127では、例えば、カメラ110により撮影された映像信号に一般的な2値化処理を施すことにより、ピクセル毎のデジタル多値画像データに変換する。そして、得られた多値画像データから、一般的な画像処理手法を用いて所望の画像部分を抽出する。そして、例えば、予め乗員の基準画像を記憶しておき、撮影画像と基準画像との類似点を抽出し、その類似点の数が予め定められた値を上回ったときに乗員を検知したと判定する。
The
車速センサ116は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出し、パルス信号として入力I/F126を介してECU130に送る。ECU130では、その車輪の回転数を車両の速度に換算する。なお、車速センサ116が本発明の車速検出手段に相当する。
The
通信I/F128は、例えば車室内空調装置CA(図8参照)の動作制御を行うエアコンECU350等の、車両に搭載された他の車載機器との間でデータ通信を行うための通信インターフェース回路を含んで構成される。
The communication I /
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(IG)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。
In addition, as a power supply line connected to the in-vehicle battery + B, the first power supply line PL1 in which the supply / cutoff of the power supply voltage is switched in conjunction with the ignition (IG) switch 120 of the vehicle, and the power supply voltage is always set regardless of the state of the ignition switch. A second power supply line PL2 to be supplied is provided. The
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+Bの電圧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。
FIG. 5 shows a circuit configuration example of the
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。
The secondary-side boosted output voltage of the
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。
Since the Peltier element is configured as a metal conductor with a large conduction cross section, when a PWM switching voltage waveform is directly input to the Peltier element, an eddy current is generated when the current is interrupted at the waveform edge, and the voltage in the direction opposite to the target polarity Is not preferable because a large amount of Joule heat is generated to reduce the cooling efficiency. Therefore, in the present embodiment, the
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。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では車載バッテリ+Bの電圧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+Bの電圧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+Bの電圧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。 In this embodiment, a booster circuit is incorporated to compensate for the voltage fluctuation of the in-vehicle battery + B. However, when the operation of the Peltier element can be ensured, for example, the drive output voltage range to the Peltier element is the voltage of the in-vehicle battery + B. If it can be ensured that it is always smaller than the fluctuation range, this booster circuit can be omitted. In this case, a voltage monitoring unit may be added to the output stage to the Peltier element, and a regulator unit that stabilizes the voltage by feeding it back to the duty ratio control of PWM switching may be added. Even when the drive output voltage to the Peltier element is slightly higher than the voltage fluctuation range of the in-vehicle battery + B, the booster circuit can be omitted in the same manner if the regulator unit is configured as a known step-up step-up circuit.
前述のごとく、手元電源スイッチ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。手元電源スイッチ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、手元電源スイッチ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。
As described above, the on / off state of the
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。
On either the cooling side or the heating side, the operation angle of the
デューティ比(電流値)テーブルは、例えばROM130bに記憶されている。内気温センサ115の温度検出値Tの代わりに、サーミスタ118の温度検出値を用いて、デューティ比(電流値)を決定する構成としてもよい。
The duty ratio (current value) table is stored in the
図8に、車室内空調装置(以下、エアコンと称することもある)CAの全体構成を示す。車室内空調装置CAはダクト301を備え、該ダクト301には、車内空気を循環させるための内気吸い込み口313と、車外の空気を取込む外気吸い込み口314とが形成され、内外気切替用ダンパー315により切り替え使用される。これら内気吸い込み口313ないし外気吸い込み口314からの空気は、ブロワモータ323により駆動されるブロワ316によってダクト301内に吸い込まれる。
FIG. 8 shows the overall configuration of a vehicle interior air conditioner (hereinafter also referred to as an air conditioner) CA. The vehicle interior air conditioner CA includes a
ダクト301内は、吸い込まれた空気を冷却して冷気を発生させるためのエバポレータ317と、逆にこれを加熱して暖気を発生させるヒータコア302(エンジン冷却水の廃熱により発熱動作する)とが設けられている。そして、これら冷気と暖気とが、エアミックスダンパー303の角度位置に対応した比率にて混合され、吹出口304,305,306より吹き出される。
In the
このうち、フロントグラス曇り止め用のデフ吹出口([DEF])304は、フロントグラスの内面下縁に対応するインパネ上方奥に、フェイス吹出口([FACE])305はインパネの正面中央に、フット吹出口([FOOT])306はインパネ下面奥の搭乗者足元に対向する位置にそれぞれ開口し、吹出口切替用ダンパー307,308,309により個別に開閉される。具体的には、吹出口切替用モータ320からのダンパー制御用の回転入力位相に応じて、ダンパー駆動ギア機構310により、デフ吹出口304のみを開いた状態、フェイス吹出口305のみを開いた状態、フット吹出口306のみを開いた状態、フェイス吹出口305とデフ吹出口304とを開いた状態、フット吹出口306とデフ吹出口304とを開いた状態、フェイス吹出口305,デフ吹出口304,およびフット吹出口306の全てを開いた状態の間で切り替えられる。
Of these, the windshield anti-fog def outlet ([DEF]) 304 is located at the upper rear of the instrument panel corresponding to the lower inner edge of the windshield, and the face outlet ([FACE]) 305 is located at the center of the front of the instrument panel. Foot outlets ([FOOT]) 306 are respectively opened at positions facing the passenger's feet at the back of the lower surface of the instrument panel, and are individually opened and closed by the
また、内外気切替用ダンパー315は内外気切替用モータ321により、エアミックスダンパー303はエアミックス用モータ319により、吹出口切替用ダンパー307,308,309は吹出口切替用モータ320により、それぞれ電動駆動される。これらモータ319,320,321は、DCサーボモータにて構成され、個々の動作はエアコンECU350により集中制御される。さらにブロワモータ323はブラシレスモータ等で構成され、エアコンECU350により、PWM制御にて回転速度制御することにより吹出し風量が調整される。
The inside / outside
エアコンECU350の実体は周知のCPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータハードウェアであり、エバポレータセンサ351,内気温センサ355,外気センサ356,水温センサ357,および日射センサ358,風量設定スイッチ352,吹出口切替スイッチ353,温度設定スイッチ354,A/Cスイッチ359,内外気切替スイッチ360,オート切替スイッチ361,および表示器362が接続されている。
The substance of the
また、エアコンECU350は、シートECU130等の他の車載機器との通信を行うための通信インターフェース回路である通信I/F350aを含む。
具体的には、エアコンECU350は、内蔵のROM等(図示せず)に搭載されたエアコン制御ファームウェアの実行により、以下のような制御を行う。
・内外気切替スイッチ360の操作入力状態に対応して、内気側,外気側,あるいは両者の間の位置に内外気切替用ダンパー315が位置するよう、対応する内外気切替用モータ321のドライバIC(図示せず)に駆動制御指令を行う。
・A/Cスイッチ359の操作状態に応じて、エバポレータ317の作動をオン・オフさせる。
Specifically, the
Corresponding to the operation input state of the inside / outside
The operation of the
・オート切替スイッチ361の入力状態に基づいて、エアコンの動作モードをマニュアルモードとオートモードとの間で切り替える。
・オートモードでは、温度設定スイッチ354による設定温度の入力情報と、内気温センサ355,外気センサ356,水温センサ357,および日射センサ358の出力情報とを参照し、車内温度が設定温度に近づくよう、エアミックスダンパー303の開度調整による吹出し温度調整と、ブロワモータ323による風量調整と、吹出口切替ダンパー307,308,309の位置変更とがなされるよう、対応するエアミックス用モータ319,ブロワモータ323,吹出口切替用モータ320の動作制御指令を行う。
・マニュアルモードでは、風量設定スイッチ352と吹出口切替スイッチ353との操作入力状態に対応して、ブロワモータ323による風量調整を行うとともに、吹出口切替ダンパー307,308,309が対応する開閉状態となるように吹出口切替用モータ320への駆動制御指令を行う。
Based on the input state of the
In the auto mode, referring to the input information of the set temperature by the
In the manual mode, the
表示器362は、例えばLCD表示器として構成され、エアコンの動作状態や内気温等のエアコンに関する各種情報を表示する。
The
図9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における長時間運転判定処理について説明する。なお、本処理は、ECU130において、ROM130bに記憶され、CPU130aが実行する制御プログラムに含まれ、他の処理とともに繰り返し実行される。また、制御内容は4つのシート(図2参照)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(図10の処理も同様)。
The long-time driving determination process in the vehicle seat
まず、車速センサ116から車速情報を取得する(S11)。次に、取得した車速情報に基づいて、車両が停止しているか否かの停止判定を行う(S12)。例えば、車速が5km/hを下回る場合に、車両が停止していると判定する。 First, vehicle speed information is acquired from the vehicle speed sensor 116 (S11). Next, based on the acquired vehicle speed information, it is determined whether or not the vehicle is stopped (S12). For example, when the vehicle speed falls below 5 km / h, it is determined that the vehicle is stopped.
車両が停止していると判定された場合(S13:Yes)、RAM130c上の停止時間カウンタを更新(インクリメント)する(S14)。そして、停止時間に基づいて、乗員(運転者)が休憩をとったか否かを判定する休憩判定を行う(S15)。例えば、停止時間が15分を超えた場合には、乗員が休憩をとったと判定する。乗員が休憩をとったと判定された場合(S16:Yes)、運転時間カウンタをリセットする(S17)。 When it is determined that the vehicle is stopped (S13: Yes), the stop time counter on the RAM 130c is updated (incremented) (S14). Then, based on the stop time, a break determination is made to determine whether the occupant (driver) has taken a break (S15). For example, when the stop time exceeds 15 minutes, it is determined that the occupant has taken a break. When it is determined that the occupant has taken a break (S16: Yes), the driving time counter is reset (S17).
一方、車両が停止していない(走行中)と判定された場合(S13:No)、RAM130c上の運転時間カウンタを更新(インクリメント)する(S22)。さらに、停止時間カウンタをリセットする(S23)。 On the other hand, when it is determined that the vehicle is not stopped (running) (S13: No), the operation time counter on the RAM 130c is updated (incremented) (S22). Further, the stop time counter is reset (S23).
続いて、運転時間カウンタに基づいて、長時間運転であるか否かの長時間運転判定を行う(S18)。例えば、走行時間が、例えば2時間のような、予め定められた基準運転時間を超えたには、長時間運転と判定する。長時間運転と判定された場合(S19:Yes)、空調装置10A,10Bの動作モードを長時間運転モードとする(S20)。一方、長時間運転と判定されなかった場合(S19:No)、空調装置10A,10Bの動作モードを通常モードとする(S21)。これら動作モードに関する情報は、RAM130cに例えばフラグ情報として記憶される。
Subsequently, based on the operation time counter, it is determined whether or not the operation is for a long time (S18). For example, when the traveling time exceeds a predetermined reference operation time such as 2 hours, it is determined that the operation is performed for a long time. When it is determined that the operation is performed for a long time (S19: Yes), the operation mode of the
図10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。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の動作を停止し(S44)、本処理を終了する。
The air conditioning control process of the vehicle seat
一方、手元電源スイッチ113がオン状態である場合(S32:Yes)、各シートの乗員検知センサ114の情報を取得する(S33)。そして、乗員の有無を判定する。乗員を検知しない場合(S34: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の動作を停止し(S44)、本処理を終了する。一方、乗員を検知した場合(S34:Yes)、内気温センサ115から車室内温度情報を取得する(S35)。そして、電源スイッチ150S(図5参照)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(S36)。
On the other hand, when the
次に、RAM130cに記憶された、空調装置10A,10Bの動作モードに関する情報を取得する(S37)。動作モードが通常モードの場合(S38:Yes)、上記(ステップS35,S36)で読み取った設定温度および車室内温度を基に、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(S39)、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(S40)。
Next, the information regarding the operation mode of
一方、動作モードが長時間運転モードの場合(S38:No)、背もたれ部102の設定温度を、上記で読み取った設定温度の値から、例えば5℃のような予め定められた値だけ低くする(S41)。逆に、予め定められた値だけ高くしてもよい。また、座部101の設定温度を、上記で読み取った設定温度の値から、例えば5℃のような予め定められた値だけ高くする(S42)。逆に、予め定められた値だけ低くしてもよい。
On the other hand, when the operation mode is the long-time operation mode (S38: No), the set temperature of the
そして、エアコンECU350に、長時間運転モードに対応した動作を行うように制御信号を送る(S43,詳細は後述)。なお、ステップS41,S42,S43は、全て行う必要はなく、1つあるいは2つ以上の組み合わせとして行う構成としてもよい。
Then, a control signal is sent to the
最後に、上記(ステップS35,S36)で読み取った設定温度あるいはステップS41,S42で設定した設定温度、および車室内温度を基に、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(S39)、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(S40)。
Finally, based on the set temperature read in the above (steps S35 and S36) or the set temperature set in steps S41 and S42 and the vehicle interior temperature, the set duty ratio (current) is referred to with reference to the tables in FIGS. (Value) η is read (S39), and at the duty ratio, the
エアコンCAでは、送られてきた制御信号に基づいて、以下のうちの1つ以上の制御を行う。
・内外気切替用モータ321を駆動制御して、内外気切替用ダンパー315を外気導入状態に切り替える。
・例えばフェイス吹出口305のような、予め定められた吹出口から比較的多い風量で送風を行うように、吹出口切替用モータ320を駆動制御して、吹出口切替用ダンパー307,308,309の位置を切り替える。例えば、乗員の顔面付近や操舵ハンドル331(すなわち運転者の手)付近に向けて送風を行う。
・エアコンCAにおける設定温度を、例えば5℃低くするような、現在の設定温度から予め定められた値だけ低くしたものに変更設定する。逆に、予め定められた値だけ高くしてもよい。
The air conditioner CA performs one or more of the following controls based on the sent control signal.
The driving of the inside / outside
-For example, the blower
-Change and set the set temperature in the air conditioner CA to a value that is lower by a predetermined value from the current set temperature, for example, by 5 ° C. Conversely, it may be increased by a predetermined value.
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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.
1 シート
3 ペルチェモジュール
4 送風機(ファン)
10A,10B 空調装置
101 座部
102 背もたれ部
105 空気ダクト
112 手元操作スイッチ(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
116 車速センサ(車速検出手段)
130 ECU(運転時間読込手段,空調制御手段,走行状態判定手段,時間計測手段)
350 エアコンECU
CA 車室内空調装置
1
10A,
113
130 ECU (operating time reading means, air conditioning control means, running state determination means, time measurement means)
350 Air conditioner ECU
CA cabin air conditioner
Claims (8)
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、
前記車両の継続した運転時間を取得する運転時間取得手段と、
前記運転時間が基準運転時間を上回るときに、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から、前記通常モードとは動作態様が異なる長時間運転モードに切り替え制御する空調制御手段と、
前記シートを含む空間を空調の対象とする車室内空調装置と、
を備え、
前記長時間運転モードは、前記乗員に、前記運転時間が前記基準運転時間を上回っていることを警告するための動作態様であり、
前記空調制御手段は、前記長時間運転モードにおいては、前記空調装置の動作態様および前記車室内空調装置の動作状態を、それぞれ予め定められた態様とするための制御信号を出力することを特徴とする車両用シート空調システム。 An air conditioner provided on a vehicle seat;
An operation mode setting means for setting an operation mode of the air conditioner based on an operation input of an occupant;
Driving time acquisition means for acquiring the continuous driving time of the vehicle;
An air-conditioning control means for switching and controlling from the normal mode that operates based on the set operation mode to the long-time operation mode that is different from the normal mode when the operation time exceeds a reference operation time;
A vehicle interior air conditioner for air conditioning the space including the seat;
With
The long-time operation mode, the passenger, Ri operational aspects der for the operation time warning that exceeds the reference operation time,
In the long-time operation mode, the air conditioning control means outputs a control signal for setting the operation mode of the air conditioner and the operation state of the passenger compartment air conditioner to predetermined modes, respectively. Vehicle seat air conditioning system.
検出した前記車速に基づいて、前記車両が走行中か停車中かを判定する走行状態判定手段と、
前記車両が走行中であると判定された時間を計測する時間計測手段と、を備え、
前記運転時間取得手段は、前記計測した時間を前記運転時間として取得する請求項1に記載の車両用シート空調システム。 Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle;
Based on the detected vehicle speed, traveling state determination means for determining whether the vehicle is traveling or stopped,
Time measuring means for measuring the time when the vehicle is determined to be running, and
The vehicle seat air conditioning system according to claim 1, wherein the driving time acquisition unit acquires the measured time as the driving time.
前記空調制御手段は、前記長時間運転モードにおいては、前記シートの背もたれ部に取り付けられた前記空調装置の設定温度を、前記通常モードは異なるものとする請求項3に記載の車両用シート空調システム。 The air conditioner is attached to a backrest portion of the seat,
4. The vehicle seat air conditioning system according to claim 3, wherein, in the long-time operation mode, the air conditioning control unit is configured to change a set temperature of the air conditioning device attached to a backrest portion of the seat in the normal mode. .
前記空調制御手段は、前記長時間運転モードにおいては、前記シートの座部に取り付けられた前記空調装置の設定温度を、前記通常モードとは異なるものとする請求項3または請求項4に記載の車両用シート空調システム。 The air conditioner is attached to the seat portion of the seat,
5. The air conditioning control unit according to claim 3, wherein, in the long-time operation mode, the set temperature of the air conditioner attached to the seat portion of the seat is different from that in the normal mode. Vehicle seat air conditioning system.
The vehicle seat air conditioning system according to any one of claims 1 to 7, wherein the control signal includes a command signal for changing and setting a set temperature of the vehicle interior air conditioner to a predetermined value .
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