JP5278665B2 - 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。

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）。

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）。

特開２００６−１３１１０６号公報 特開平０５−０６７２６３号公報 特開２００６−２６０３６８号公報

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

「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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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＋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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

・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。

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。

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）。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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）。

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。

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。 乗員検知センサの別例を示す模式図。 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。 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。 車室内空調装置の全体構成を示す模式図。 長時間運転判定処理を説明するフロー図。 空調制御処理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（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

Claims (8)

1. 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、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。
2. 前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
   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。
3. 前記空調制御手段は、前記長時間運転モードにおいては、前記シートの予め定められた部分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１または請求項２に記載の車両用シート空調システム。
4. 前記空調装置は、前記シートの背もたれ部に取り付けられ、
   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。
5. 前記空調装置は、前記シートの座部に取り付けられ、
   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。
6. 前記制御信号は、前記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請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用シート空調システム。
7. 前記制御信号は、前記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請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用シート空調システム。
8. 前記制御信号は、前記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請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用シート空調システム。
   

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