JP7125624B2 - シートヒータおよび乗物用シート - Google Patents

Description

本発明は、シートに設けられるシートヒータおよび当該シートヒータを備える乗物用シートに関する。

従来、加熱要素および送風装置を備え、加熱要素のみを作動させる運転状態と、加熱要素および送風装置の両方を作動させる運転状態とを切り換え可能に構成された空調シートが知られている（特許文献１参照）。

特開２００３－１０４０４２号公報

ところで、加熱要素が作動しているシートに長時間座っていると、シートの着座者と接触している部分の湿度が上昇するなどして、着座者に蒸れ感などの不快感を与える可能性がある。そこで、さらに送風装置を作動させて空気の流れを形成することで、湿度を低下させることができる。一方、送風装置を作動させると、風が当たるなどして、シートの着座者と接触している部分の温度が低下するおそれがある。接触部分の温度が低下すると、今度は、着座者に寒いという感覚を与える可能性がある。特に、従来技術のように、送風装置を作動させるときに加熱を弱くすると、着座者が寒さを感じやすくなる。

そこで、本発明は、ヒータユニットと送風装置を備える構成において快適性を向上させることができるシートヒータおよび乗物用シートを提供することを目的とする。

前記した目的を達成するための本発明は、シートに配置されるヒータユニットと、前記ヒータユニットに対応する部位に配置される送風装置と、前記ヒータユニットおよび前記送風装置の出力を制御する制御装置と、を備えたシートヒータであって、前記制御装置は、前記ヒータユニットの作動中に所定の条件が満たされた場合、前記送風装置を作動させ、前記送風装置を作動させているときに、前記ヒータユニットの出力を、前記送風装置を作動させていないときよりも大きくすることを特徴とする。

このような構成によれば、ヒータユニットの作動中に所定の条件が満たされた場合、送風装置を作動させるので、シートの着座者と接触している接触部分の湿度を低下させることができ、着座者に蒸れ感などの不快感を与えるのを抑制することができる。また、送風装置を作動させているときに、ヒータユニットの出力を、送風装置を作動させていないときよりも大きくするので、送風装置の作動による接触部分の温度低下を抑制することができ、シートを暖かい状態に維持することができる。これにより、ヒータユニットと送風装置を備える構成において快適性を向上させることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記送風装置の出力を可変させて作動可能である構成とすることができる。

これによれば、送風装置をＯＮ・ＯＦＦ制御するだけの構成と比較して、送風装置を適切な出力で作動させることができるので、送風装置が作動したときに、接触部分の湿度を良好に低下させることができるとともに、接触部分の温度低下を良好に抑制することができる。これにより、快適性をより向上させることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記シートが配置される環境の環境温度に基づいて、前記送風装置の出力を制御する構成とすることができる。

これによれば、環境温度に対応して送風装置の出力を制御することができるので、送風装置が作動したときに、接触部分の湿度をより良好に低下させることができるとともに、接触部分の温度低下をより良好に抑制することができる。これにより、快適性を一層向上させることができる。また、送風装置の出力が必要以上に大きくなりにくいので、省エネルギー性を向上させることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記環境温度として、前記シートが配置される環境の温度を調節する空調装置の設定温度を取得する構成とすることができる。

これによれば、送風装置の制御を空調装置の制御に連動させることができるので、快適性を一層向上させることができるとともに、省エネルギー性を一層向上させることができる。また、シートヒータが環境温度を取得するセンサを備える必要がなくなるので、シートヒータのコストを抑えることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記ヒータユニットの出力を、前記シートの前記ヒータユニットが配置される部位の温度が前記環境温度よりも高くなるように制御する構成とすることができる。

これによれば、暖かさを感じやすくなるので、快適性を一層向上させることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記環境温度の変化に応じて、前記送風装置および前記ヒータユニットの出力を設定する構成とすることができる。

これによれば、環境温度の変化に対応させて送風装置やヒータユニットの出力を制御できるので、快適性を一層向上させることができるとともに、省エネルギー性を一層向上させることができる。

前記したシートヒータにおいては、前記ヒータユニットに対応する部位に配置される温度センサをさらに備え、前記制御装置は、前記温度センサから取得した検知温度に基づいて、前記送風装置の出力を制御する構成とすることができる。

これによれば、ヒータユニットに対応する部位の実際の温度に対応して送風装置の出力を制御することができるので、送風装置が作動したときに、接触部分の湿度をより良好に低下させることができるとともに、接触部分の温度低下をより良好に抑制することができる。これにより、快適性を一層向上させることができる。また、送風装置の出力が必要以上に大きくなりにくいので、省エネルギー性を向上させることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記ヒータユニットは、第１ヒータユニットと、前記シートの前記第１ヒータユニットが配置される部位とは異なる部位に配置される第２ヒータユニットとを含み、前記送風装置は、前記第１ヒータユニットに対応する部位に配置される第１送風装置と、前記第２ヒータユニットに対応する部位に配置される第２送風装置とを含み、前記制御装置は、前記第１送風装置および前記第２送風装置の出力を個別に制御する構成とすることができる。

これによれば、第１送風装置と第２送風装置をそれぞれ適切に制御することができるので、快適性をより向上させることができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記送風装置を作動させているときに、前記ヒータユニットの出力を制御するための目標温度を、前記送風装置を作動させていないときよりも大きくする構成とすることができる。

また、前記したシートヒータにおいては、前記ヒータユニットに対応する部位に配置される温度センサをさらに備え、前記制御装置は、前記送風装置を作動させているときに、前記温度センサから取得した検知温度に対する前記ヒータユニットの出力を、前記送風装置を作動させていないときよりも大きくする構成とすることもできる。

また、前記した目的を達成する本発明は、前記したシートヒータを備える乗物用シートとして構成することができる。

本発明によれば、ヒータユニットと送風装置を備える構成において快適性を向上させることができる。

また、本発明によれば、送風装置の出力を可変させて作動可能とすることで、快適性をより向上させることができる。

また、本発明によれば、環境温度に基づいて送風装置の出力を制御することで、快適性を一層向上させることができる。また、省エネルギー性を向上させることができる。

また、本発明によれば、環境温度としてシートが配置される環境の温度を調節する空調装置の設定温度を取得することで、快適性を一層向上させることができるとともに、省エネルギー性を一層向上させることができる。また、シートヒータのコストを抑えることができる。

また、本発明によれば、ヒータユニットの出力をヒータユニットが配置される部位の温度が環境温度よりも高くなるように制御することで、快適性を一層向上させることができる。

また、本発明によれば、環境温度の変化に応じて送風装置およびヒータユニットの出力を設定することで、快適性を一層向上させることができるとともに、省エネルギー性を一層向上させることができる。

また、本発明によれば、ヒータユニットに対応する部位に配置される温度センサから取得した検知温度に基づいて送風装置の出力を制御することで、快適性を一層向上させることができる。また、省エネルギー性を向上させることができる。

また、本発明によれば、第１送風装置と第２送風装置の出力を個別に制御することで、快適性をより向上させることができる。

第１実施形態に係る乗物用シートの斜視図である。 車内温度と目標温度の関係を示すマップの一例である。 車内温度とブロア出力の関係を示すマップの一例である。 制御装置によるヒータユニットの制御処理を示すフローチャートである。 制御装置によるブロアの制御処理を示すフローチャートである。 ヒータユニットが配置される部位の温度変化とブロアの作動状態を示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係る乗物用シートの斜視図である。 第２実施形態の制御装置によるブロアの制御処理を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。実施形態に係る乗物用シートは、例えば、図１に示すように、自動車に搭載される車両用シートＳとして構成されている。車両用シートＳは、ウレタンフォームなどのクッション材からなるパッド材が、合成皮革や布地などの表皮材で覆われたシートクッションＳ１、シートバックＳ２およびヘッドレストＳ３を備えている。

シートクッションＳ１は、左右中央に配置され、車両用シートＳに着座する着座者の臀部および大腿部を下から接触して支える座面部Ｓ１１と、座面部Ｓ１１の左右両側に配置され、着座者の臀部および大腿部の側部を支持するために着座者側に張り出した張り出し部Ｓ１２を有する。また、シートバックＳ２は、左右中央に配置され、着座者の背中を後から接触して支える座面部Ｓ２１と、座面部Ｓ２１の左右両側に配置されて、着座者の上体の側部を支持するために着座者側に張り出した張り出し部Ｓ２２を有する。

車両用シートＳは、シートヒータ１を備えている。シートヒータ１は、ヒータユニットとしての第１ヒータユニット１０および第２ヒータユニット２０と、送風装置としての第１ブロア３０および第２ブロア４０と、温度センサ５１，５２と、操作スイッチ６０と、制御装置１００とを主に備えている。

第１ヒータユニット１０および第２ヒータユニット２０は、面状のヒータである。第１ヒータユニット１０は、シートクッションＳ１のパッド材と表皮材の間に配置されている。詳しくは、第１ヒータユニット１０は、シートクッションＳ１の座面に対応する部位、つまり、座面部Ｓ１１に配置されている。また、第２ヒータユニット２０は、車両用シートＳの第１ヒータユニット１０が配置される部位とは異なる部位、具体的には、シートバックＳ２のパッド材と表皮材の間に配置されている。詳しくは、第２ヒータユニット２０は、シートバックＳ２の座面に対応する部位、つまり、座面部Ｓ２１に配置されている。

第１ブロア３０および第２ブロア４０は、一例として、シロッコファンである。第１ブロア３０は、第１ヒータユニット１０に対応する部位、具体的には、シートクッションＳ１内に配置されている。また、第２ブロア４０は、第２ヒータユニット２０に対応する部位、具体的には、シートバックＳ２内に配置されている。第１ブロア３０および第２ブロア４０は、供給される電力の大きさに応じて、その出力（羽根の回転速度）を０～１００％の間で可変に構成されている。

図示は省略するが、シートクッションＳ１やシートバックＳ２のパッド材は、表面に形成された複数の通気穴と、通気穴に連通する通気路とを有している。また、ブロア３０，４０は、シートクッションＳ１やシートバックＳ２内に配置されたダクトによってパッド材の通気路と接続されている。このような構成により、シートクッションＳ１およびシートバックＳ２は、ブロア３０，４０の作動によって通気穴および表皮材を通して座面部Ｓ１１，Ｓ２１から着座者に向けて空気を吹き出すように構成されている。

第１ヒータユニット１０、第２ヒータユニット２０、第１ブロア３０および第２ブロア４０は、それぞれ、制御装置１００に接続されている。なお、本実施形態においては、第１ブロア３０が「第１送風装置」に相当し、第２ブロア４０が「第２送風装置」に相当する。

温度センサ５１は、表皮材の内側で、第１ヒータユニット１０に対応する部位である座面部Ｓ１１に配置されている。また、温度センサ５２は、表皮材の内側で、第２ヒータユニット２０に対応する部位である座面部Ｓ２１に配置されている。温度センサ５１，５２は、制御装置１００に接続されており、検知した温度の情報を制御装置１００に出力するように構成されている。なお、温度センサ５１，５２が検知した温度と、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の着座者が接触する部分の温度との間には略一定の相関がある。そのため、制御装置１００は、温度センサ５１，５２が検知した温度そのものを検知温度Ｔｓとして用いて制御を行ってもよいし、上述の相関に基づいて着座者が接触する部分の温度を推定し、この推定した温度を検知温度Ｔｓとして制御を行ってもよい。

制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０およびブロア３０，４０の出力を制御する装置であり、車両用シートＳ内の適宜な位置に配置されている。なお、制御装置１００は、車両用シートＳの外に配置されていてもよい。制御装置１００は、車両に搭載されたバッテリにより駆動される電源装置２から電力が供給され、この電力によりヒータユニット１０，２０およびブロア３０，４０の出力を制御する。

制御装置１００は、車両に設けられた空調制御装置３と接続されている。空調制御装置３は、車両用シートＳが配置される環境の温度（環境温度）、具体的には、車室内の温度を調整する空調装置４を制御する装置である。制御装置１００は、環境温度（以下、「車内温度Ｔｒ」という。）として、空調制御装置３から空調装置４の設定温度を取得する。また、制御装置１００には、車両の操作パネルなどに設けられた操作スイッチ６０が接続されている。

制御装置１００は、操作スイッチ６０が入れられて車両用シートＳの加熱の指示を受けたときに、ヒータユニット１０，２０を作動させるように構成されている。このとき、制御装置１００は、主に、温度センサ５１，５２から取得した検知温度Ｔｓと、空調制御装置３から取得した車内温度Ｔｒとに基づいて、第１ヒータユニット１０および第２ヒータユニット２０の出力、具体的には、出力割合を制御するように構成されている。ここで、ヒータユニット１０，２０の出力割合とは、ヒータユニット１０，２０の最大出力に対する割合である。

詳しくは、制御装置１００は、まず、車内温度Ｔｒと、図２に示すマップＭＰ１とに基づいて、目標温度Ｔｔを設定する。図２のマップＭＰ１は、車内温度Ｔｒと、目標温度Ｔｔとを関連付けるためのマップであり、実験やシミュレーションなどにより予め設定されている。図２のマップＭＰ１において、目標温度Ｔｔは、一例として、車内温度ＴｒがＴｒ１よりも小さい場合は、一定値Ｔｔ１であり、車内温度ＴｒがＴｒ１以上の場合は、車内温度Ｔｒが大きくなるほど、小さくなるように設定されている。また、図示は省略するが、マップＭＰ１は、第１ヒータユニット１０の出力割合を制御するためのマップＭＰ１１と、第２ヒータユニット２０の出力割合を制御するためのマップＭＰ１２とが個別に設定されている。例えば、研究の結果、第２ヒータユニット２０が対面する着座者の腰部で快適と感じる温度は、第１ヒータユニット１０が対面する着座者の大腿部などで快適と感じる温度よりも高いことが分かったので、マップＭＰ１２は、車内温度Ｔｒが同じであれば、目標温度Ｔｔが、マップＭＰ１１を参照したときに設定される目標温度Ｔｔよりも大きくなるように設定することができる。

そして、制御装置１００は、設定した目標温度Ｔｔと、検知温度Ｔｓとに基づいて、必要制御量ｍｖを計算する。より詳しくは、制御装置１００は、車内温度ＴｒおよびマップＭＰ１１から設定した目標温度Ｔｔと、温度センサ５１が取得した検知温度Ｔｓとに基づいて、第１ヒータユニット１０の必要制御量ｍｖを計算し、車内温度ＴｒおよびマップＭＰ１２から設定した目標温度Ｔｔと、温度センサ５２が取得した検知温度Ｔｓとに基づいて、第２ヒータユニット２０の必要制御量ｍｖを計算する。必要制御量ｍｖは、一例として、いわゆるＰＩ制御の必要制御量として、
ｍｖ＝Ｋｐ×ｅ＋ｉｅ／Ｋｉ
により計算することができる。ここで、ｅは、目標温度Ｔｔと検知温度Ｔｓの差分であり、Ｋｐは、比例制御定数であり、ｉｅは、過去の所定期間内のｅの積分（積算）であり、Ｋｉは、積分制御定数である。各定数Ｋｐ，Ｋｉは、実験やシミュレーションなどにより予め設定されている。

なお、検知温度Ｔｓおよび目標温度Ｔｔは、ここでの計算上、「℃」などの単位である必要はなく、温度センサ５１，５２から出力される電圧を数値化したものでよい。そして、各定数Ｋｐ，Ｋｉは、これらの温度の値のスケールによって適宜調整するとよい。また、ｍｖは、上記の計算によると、目標温度Ｔｔと検知温度Ｔｓの差分ｅが大きいときには、１００を超えることがある。ヒータユニット１０，２０には、０～１００％の出力割合で電力を供給するので、ｍｖが１００以下の数値となるように、１００を超える場合には、１００とされる。

そして、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０を算出した必要制御量ｍｖ（出力割合）によって制御する。より詳しくは、制御装置１００は、第１ヒータユニット１０を、算出した第１ヒータユニット１０のための必要制御量ｍｖによって制御し、第２ヒータユニット２０を、算出した第２ヒータユニット２０のための必要制御量ｍｖによって制御する。

以上のように、車内温度ＴｒとマップＭＰ１に基づいて目標温度Ｔｔを設定し、設定した目標温度Ｔｔと検知温度Ｔｓに基づいて必要制御量ｍｖを計算することで、制御装置１００は、車内温度Ｔｒの変化に応じて、ヒータユニット１０，２０の出力を設定するように構成されている。

また、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０の作動中に所定の条件が満たされた場合に、ブロア３０，４０を作動させるように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、第１ヒータユニット１０が作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過した場合に、第１ブロア３０を作動させる。また、制御装置１００は、第２ヒータユニット２０が作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過した場合に、第２ブロア４０を作動させる。

ヒータユニット１０，２０が作動中でブロア３０，４０が非作動中の車両用シートＳに座り続けていると、例えば、車両用シートＳの着座者と接触している座面部Ｓ１１，Ｓ２１などの湿度が上昇して、着座者に蒸れ感などの不快感を与える可能性がある。そこで、本実施形態では、ヒータユニット１０，２０が作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過した場合には、座面部Ｓ１１，Ｓ２１などの湿度が上昇したと推定してブロア３０，４０を作動させている。そのため、所定時間Ｔｐは、ヒータユニット１０，２０が作動を開始してから座面部Ｓ１１，Ｓ２１などの湿度が所定以上上昇したと推定できる時間として、実験やシミュレーションなどにより予め設定されている。なお、所定時間Ｔｐは、ブロア３０，４０の間で、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

制御装置１００は、ブロア３０，４０を作動させる場合、空調制御装置３から取得した車内温度Ｔｒに基づいて、第１ブロア３０および第２ブロア４０の出力を制御するように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、車内温度Ｔｒと、図３に示すマップとに基づいて、ブロア３０，４０の出力を設定する。図３のマップは、車内温度Ｔｒと、ブロア３０，４０の出力とを関連付けるためのマップであり、実験やシミュレーションなどにより予め設定されている。図３のマップにおいて、ブロア３０，４０の出力は、一例として、車内温度Ｔｒが大きくなるほど、大きくなるように設定されている。

また、図示は省略するが、図３のマップは、第１ブロア３０の出力を制御するためのマップと、第２ブロア４０の出力を制御するためのマップとが個別に設定されている。例えば、前記したように、腰部で快適と感じる温度は大腿部などで快適と感じる温度よりも高いことが分かったので、腰部に対面する座面部Ｓ２１について第２ブロア４０の作動による温度低下の幅を小さくするため、第２ブロア４０用のマップは、車内温度Ｔｒが同じであれば、出力が、第１ブロア３０用のマップを参照したときに設定される出力よりも小さくなるように設定することができる。また、これとは逆に、第１ブロア３０用のマップを、車内温度Ｔｒが同じであれば、出力が、第２ブロア４０用のマップを参照したときに設定される出力よりも小さくなるように設定してもよい。これにより、制御装置１００は、第１ブロア３０および第２ブロア４０の出力を個別に制御するように構成されている。

以上のように、車内温度Ｔｒと出力の関係を示すマップに基づいてブロア３０，４０の出力を設定することで、制御装置１００は、車内温度Ｔｒの変化に応じて、ブロア３０，４０の出力を設定するように構成されている。また、制御装置１００は、ブロア３０，４０の出力を、０％（停止）よりも大きく、かつ、１００％以下で可変させて作動可能である。

また、制御装置１００は、ブロア３０，４０を作動させているときに、ヒータユニット１０，２０の出力を、ブロア３０，４０を作動させていないときよりも大きくするように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、ブロア３０，４０を作動させているときに、ヒータユニット１０，２０の出力（必要制御量ｍｖ）を制御するための目標温度Ｔｔを、ブロア３０，４０を作動させていないときの目標温度Ｔｔよりも大きくするように構成されている。

具体的には、図２に示すように、制御装置１００は、ブロア３０，４０を作動させていないときにはマップＭＰ１（第１のマップ）を参照して目標温度Ｔｔを設定し、ブロア３０，４０を作動させているときにはマップＭＰ２（第２のマップ）を参照して目標温度Ｔｔを設定する。マップＭＰ２は、一例として、車内温度ＴｒがＴｒ１よりも小さい場合は、一定値Ｔｔ２（Ｔｔ２＞Ｔｔ１）であり、車内温度ＴｒがＴｒ１以上の場合は、車内温度Ｔｒが大きくなるほど、小さくなるように設定されている。そして、マップＭＰ２は、車内温度Ｔｒが同じであれば、目標温度Ｔｔが、マップＭＰ１を参照したときに設定される目標温度Ｔｔよりも大きくなるように設定されている。これにより、制御装置１００は、ブロア作動中の目標温度Ｔｔを、ブロア非作動中の目標温度Ｔｔよりも大きくする。図示は省略するが、マップＭＰ２も、第１ヒータユニット１０の出力割合を制御するためのマップＭＰ２１と、第２ヒータユニット２０の出力割合を制御するためのマップＭＰ２２とが個別に設定されている。

また、図２の各マップＭＰ１，ＭＰ２は、当該マップＭＰ１，ＭＰ２を参照して設定された目標温度Ｔｔに基づいて計算された必要制御量ｍｖによってヒータユニット１０，２０を制御することで、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が車内温度Ｔｒよりも高くなるように設定されている。これにより、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０の出力を、座面部Ｓ１１，Ｓ２１（車両用シートＳのヒータユニット１０，２０が配置される部位）の温度が車内温度Ｔｒよりも高くなるように制御するように構成されている。

以上のような車両用シートＳにおける制御装置１００の処理について、図４および図５を参照しながら説明する。制御装置１００は、図４に示す処理をヒータユニット１０，２０ごとに個別に行っており、また、図５に示す処理をブロア３０，４０ごとに個別に行っている。また、制御装置１００は、図４に示すスタートからエンドまでの処理を制御サイクルごとに繰り返し行うとともに、これと並行して、図５に示すスタートからエンドまでの処理を制御サイクルごとに繰り返し行っている。

図４に示すように、制御装置１００は、まず、シート加熱の指示があるか否かを判定する（Ｓ１０１）。シート加熱の指示がない場合（Ｓ１０１，Ｎｏ）、制御装置１００は、今回の図４の処理を終了する。

一方、シート加熱の指示がある場合（Ｓ１０１，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、車内温度Ｔｒを取得する（Ｓ１０２）。また、制御装置１００は、対応するブロア３０，４０が作動中であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。対応するブロア３０，４０が作動中でない場合（Ｓ１０３，Ｎｏ）、制御装置１００は、車内温度Ｔｒと図２のマップＭＰ１から目標温度Ｔｔを設定する（Ｓ１０４）。そして、制御装置１００は、検知温度Ｔｓを取得し（Ｓ１０６）、目標温度Ｔｔと検知温度Ｔｓとに基づいて、必要制御量ｍｖを計算する（Ｓ１０７）。そして、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０を必要制御量ｍｖで出力して（Ｓ１０８）、今回の図４の処理を終了する。

図５に示すように、制御装置１００は、対応するヒータユニット１０，２０が作動中であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。対応するヒータユニット１０，２０が作動中でない場合（Ｓ２０１，Ｎｏ）、制御装置１００は、今回の図５の処理を終了する。一方、対応するヒータユニット１０，２０が作動中である場合（Ｓ２０１，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、対応するヒータユニット１０，２０の作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過したか否かを判定する（Ｓ２０２）。

対応するヒータユニット１０，２０の作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過していない場合、（Ｓ２０２，Ｎｏ）、制御装置１００は、今回の図５の処理を終了する。一方、対応するヒータユニット１０，２０の作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過した場合、（Ｓ２０２，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、車内温度Ｔｒを取得し（Ｓ２０３）、図３のマップからブロア３０，４０の出力を設定する（Ｓ２０４）。そして、制御装置１００は、設定した出力でブロア３０，４０を作動させて（Ｓ２０５）、今回の図５の処理を終了する。

図４のステップＳ１０３において、対応するブロア３０，４０が作動中である場合（Ｓ１０３，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、車内温度Ｔｒと図２のマップＭＰ２から目標温度Ｔｔを設定する（Ｓ１０５）。そして、制御装置１００は、検知温度Ｔｓを取得し（Ｓ１０６）、目標温度Ｔｔと検知温度Ｔｓとに基づいて、必要制御量ｍｖを計算する（Ｓ１０７）。そして、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０を必要制御量ｍｖで出力して（Ｓ１０８）、今回の図４の処理を終了する。

以上のような処理によると、着座者が操作スイッチ６０を入れて車両用シートＳの加熱を開始すると、図６に示すように、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が変化する。具体的には、時刻ｔ１までのブロア３０，４０が作動する前までは、ヒータユニット１０，２０が、図２のマップＭＰ１から設定された目標温度ＴｔＬから計算された必要制御量ｍｖで制御されることで、目標温度ＴｔＬに向けて暖められる。座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が目標温度ＴｔＬに近づいた状態が続くと、着座者の汗などによって座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度が上昇していく。

そして、時刻ｔ１になって、ヒータユニット１０，２０の作動を開始してから所定時間Ｔｐが経過すると、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度がある程度上昇したと推定できるため、ブロア３０，４０が設定された出力で作動を開始する。また、ブロア３０，４０が作動すると、ヒータユニット１０，２０は、図２のマップＭＰ２から設定された目標温度ＴｔＨから計算された必要制御量ｍｖで制御されることで、出力がブロア３０，４０の作動前よりも大きくなる。

時刻ｔ１以後、ブロア３０，４０の作動によって座面部Ｓ１１，Ｓ２１から着座者に向けて空気が吹き出されることで、座面部Ｓ１１，Ｓ２１と着座者との間に空気の流れが形成され、これによって、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度を低下させることができる。これにより、ヒータユニット１０，２０を作動させ続けながら、着座者に蒸れ感などの不快感を与えるのを抑制することができる。

一方で、時刻ｔ１～ｔ２に示すように、ブロア３０，４０の作動によって座面部Ｓ１１，Ｓ２１や着座者に風が当たるなどして熱が奪われるため、一時的に座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が低下する。しかし、ヒータユニット１０，２０の出力がブロア３０，４０の作動前よりも大きくなっているので、座面部Ｓ１１，Ｓ２１は、目標温度ＴｔＬよりも大きい目標温度ＴｔＨに向けて急速に暖められることになる。これにより、着座者に寒いという感覚を与える前に速やかに座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度を上げることができる。その結果、ブロア３０，４０の作動による座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度低下を抑制することができ、座面部Ｓ１１，Ｓ２１を暖かい状態に維持することができる。

以上説明した本実施形態によれば、ヒータユニット作動中に座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度が上昇したと推定される場合、ブロア３０，４０を作動させるので、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度を低下させることができ、着座者に蒸れ感などの不快感を与えるのを抑制することができる。また、ブロア作動中に、ヒータユニット１０，２０の出力を、ブロア非作動中よりも大きくするので、ブロア３０，４０の作動による座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度低下を抑制することができ、車両用シートＳを暖かい状態に維持することができる。これにより、ヒータユニット１０，２０とブロア３０，４０を備える構成において快適性を向上させることができる。

また、制御装置１００は、ブロア３０，４０の出力を可変させて作動可能であるので、ブロアをＯＮ・ＯＦＦ制御するだけの構成と比較して、ブロア３０，４０を適切な出力で作動させることができる。これにより、ブロア３０，４０が作動したときに、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度を良好に低下させることができるとともに、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度低下を良好に抑制することができるので、快適性をより向上させることができる。

また、制御装置１００は、車内温度Ｔｒに基づいて、ブロア３０，４０の出力を制御するので、車内温度Ｔｒに対応してブロア３０，４０の出力を制御することができる。これにより、ブロア３０，４０が作動したときに、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度をより良好に低下させることができるとともに、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度低下をより良好に抑制することができるので、快適性を一層向上させることができる。また、ブロア３０，４０の出力が必要以上に大きくなりにくいので、省エネルギー性を向上させることができる。

また、制御装置１００は、車内温度Ｔｒとして、空調装置４の設定温度を取得するので、ブロア３０，４０の制御を空調装置４の制御に連動させることができる。これにより、快適性を一層向上させることができるとともに、省エネルギー性を一層向上させることができる。また、シートヒータ１が車内温度Ｔｒを取得するセンサを備える必要がなくなるので、シートヒータ１のコストを抑えることができる。

また、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０の出力を、車両用シートＳのヒータユニット１０，２０が配置される部位の温度が車内温度Ｔｒよりも高くなるように制御するので、暖かさを感じやすくなり、快適性を一層向上させることができる。

また、制御装置１００は、車内温度Ｔｒの変化に応じて、ヒータユニット１０，２０およびブロア３０，４０の出力を設定するので、車内温度Ｔｒの変化に対応させてヒータユニット１０，２０およびブロア３０，４０の出力を制御することができる。これにより、快適性を一層向上させることができるとともに、省エネルギー性を一層向上させることができる。

また、第１ブロア３０および第２ブロア４０の出力を個別に制御するので、第１ブロア３０と第２ブロア４０をそれぞれ適切に制御することができ、快適性をより向上させることができる。

次に、第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、前記した第１実施形態と同様の構成要素については同一符号を付して適宜説明を省略し、第１実施形態と異なる点について詳細に説明する。
図７に示すように、シートヒータ１は、湿度センサ７１，７２をさらに備えている。

湿度センサ７１は、表皮材の内側で、第１ヒータユニット１０に対応する部位である座面部Ｓ１１に配置されている。また、湿度センサ７２は、表皮材の内側で、第２ヒータユニット２０に対応する部位である座面部Ｓ２１に配置されている。湿度センサ７１，７２は、制御装置１００に接続されており、検知した湿度の情報（検知湿度Ｈｓ）を制御装置１００に出力するように構成されている。

制御装置１００は、湿度センサ７１，７２の検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ以上となった場合に、ブロア３０，４０を作動させるように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、湿度センサ７１の検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ以上となった場合に、第１ブロア３０を作動させ、その後、湿度センサ７１の検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ未満となった場合に、第１ブロア３０を停止させる。また、制御装置１００は、湿度センサ７２の検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ以上となった場合に、第２ブロア４０を作動させ、その後、湿度センサ７２の検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ未満となった場合に、第２ブロア４０を停止させる。なお、所定湿度Ｈｓｔｈは、ブロア３０，４０の間で、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

図８に示すように、制御装置１００は、ヒータユニット１０，２０が作動中である場合（Ｓ２０１，Ｙｅｓ）、検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２１２）。そして、検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ以上である場合（Ｓ２１２，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、車内温度Ｔｒを取得し（Ｓ２０３）、図３のマップからブロア３０，４０の出力を設定する（Ｓ２０４）。そして、制御装置１００は、設定した出力でブロア３０，４０を作動させる（Ｓ２０５）。

その後、制御装置１００は、検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ２１６）。そして、検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ未満でない場合（Ｓ２１６，Ｎｏ）、制御装置１００は、ブロア３０，４０を作動させたまま、今回の処理を終了する。一方、検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ未満である場合（Ｓ２１６，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ブロア３０，４０の作動を停止して（Ｓ２１７）、今回の処理を終了する。また、ステップＳ２１２において、検知湿度Ｈｓが所定湿度Ｈｓｔｈ以上でない場合（Ｓ２１２，Ｎｏ）、制御装置１００は、ステップＳ２１６に進んで以降の処理を実行する。

なお、本実施形態においては、ブロア３０，４０を作動させるときの閾値と、ブロア３０，４０を停止させるときの閾値とが同じ閾値（所定湿度Ｈｓｔｈ）であったが、異なる閾値であってもよい。

以上、本発明に係る乗物用シートの一実施形態としての車両用シートＳについて説明したが、本発明の乗物用シートは、一実施形態の車両用シートＳに限定されるものではなく、その構造は適宜変更することができる。

例えば、前記実施形態においては、制御装置１００が、ブロア作動中に、ヒータユニット１０，２０の出力を制御するための目標温度Ｔｔを、ブロア非作動中よりも大きくするように構成されていたが、これに限定されない。例えば、制御装置１００は、ブロア作動中に、温度センサ５１，５２から取得した検知温度Ｔｓに対するヒータユニット１０，２０の出力を、目標温度Ｔｔを変更せずに、ブロア非作動中よりも大きくするように構成されていてもよい。一例としては、必要制御量ｍｖを計算するときの定数Ｋｐ，Ｋｉをブロア作動中の場合と非作動中の場合とで変更することで、ブロア作動中のヒータユニット１０，２０の出力を非作動中よりも大きくすることができる。また、他の例としては、計算した必要制御量ｍｖに係数を掛けることで、ブロア作動中のヒータユニット１０，２０の出力を非作動中よりも大きくすることができる。

また、前記実施形態においては、車内温度Ｔｒ（環境温度）として、空調装置４の設定温度を取得したが、シートが配置される環境の温度を検知する環境温度センサなどから取得してもよい。

また、前記実施形態においては、制御装置１００が車内温度Ｔｒ（環境温度）に基づいてブロア３０，４０の出力を制御していたが、温度センサ５１，５２が取得した検知温度Ｔｓに基づいてブロア３０，４０の出力を制御してもよい。詳しくは、制御装置１００は、温度センサ５１が取得した検知温度Ｔｓに基づいて第１ブロア３０の出力を制御し、温度センサ５２が取得した検知温度Ｔｓに基づいて第２ブロア４０の出力を制御するように構成されていてもよい。また、制御装置１００は、車内温度Ｔｒと検知温度Ｔｓとに基づいてブロア３０，４０の出力を制御してもよい。

この場合、例えば、ブロア３０，４０の出力は、図３のマップの横軸を車内温度の代わりに検知温度としたような、検知温度Ｔｓとブロア３０，４０の出力とを関連付けたマップから設定することができる。そして、図５や図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２０３で車内温度Ｔｒの代わりに検知温度Ｔｓを取得する。このような構成によれば、ヒータユニット１０，２０に対応する部位の実際の温度に対応してブロア３０，４０の出力を制御することができるので、ブロア３０，４０が作動したときに、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の湿度をより良好に低下させることができるとともに、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度低下をより良好に抑制することができる。これにより、快適性を一層向上させることができる。また、ブロア３０，４０の出力が必要以上に大きくなりにくいので、省エネルギー性を向上させることができる。

また、前記実施形態においては、第１ヒータユニット１０に対応する部位と第２ヒータユニット２０に対応する部位に１つずつ温度センサ５１，５２が配置されていたが、温度センサがいずれか一方に対応する部位だけに配置される構成であってもよい。この場合、例えば、第２ヒータユニット２０に対応する部位だけに温度センサが配置される構成であれば、第１ヒータユニット１０の出力は、第２ヒータユニット２０の出力（計算した必要制御量ｍｖ）に係数を掛けることで計算することができる。また、検知温度に基づいてブロア３０，４０の出力を制御する場合においても同様に、第１ブロア３０の出力は、第２ブロア４０の出力（検知温度とマップから設定した出力）に係数を掛けることで設定することができる。

また、前記実施形態においては、ヒータユニット１０，２０が座面部Ｓ１１，Ｓ２１に配置されていたが、ヒータユニットの配置はこれに限定されない。例えば、座面部Ｓ２１の下部（着座者の腰部に対応する部位）と上部（腰部に対応する部位よりも上方の部位に対応する部位）にそれぞれヒータユニットを配置してもよい。また、ヒータユニットは、座面部Ｓ１１，Ｓ２１だけではなく、張り出し部Ｓ１２，Ｓ２２に配置されていてもよい。

また、前記実施形態においては、ブロア３０，４０を２つ備えていたが、ブロアを１つだけ備える構成であってもよいし、３つ以上備える構成であってもよい。

また、前記実施形態においては、ブロア３０，４０（送風装置）としてシロッコファンを例示したが、プロペラファンやターボファンなど他のタイプの送風装置であってもよい。また、前記実施形態においては、車両用シートが送風装置の作動によって空気を吹き出すように構成されていたが、送風装置の作動によって空気を吸い込むように構成されていてもよい。また、送風装置の作動によってシートクッションおよびシートバックの一方が空気を吸い込み、他方が空気を吹き出すように構成されていてもよい。また、送風装置は、ファンなどの回転方向を切り替えることで、送風と吸引を切り替えることができるものであってもよい。

また、前記実施形態においては、車両用シートＳとして、乗用車の運転席や助手席などに採用されるような独立タイプのシートを例示したが、乗用車の最も後ろの座席などに採用されるようなベンチタイプのシートであってもよい。また、前記実施形態においては、シートとして、自動車に搭載される車両用シートＳを例示したが、シートは、自動車以外の乗物、例えば、鉄道車両や船舶、航空機などに搭載される乗物用シートであってもよい。さらに、シートヒータを備えるシートは、乗物用のシートに限定されず、例えば、家庭などで使用されるシートであってもよい。

前記実施形態において、シートは、車両に搭載されたバッテリにより駆動される電源装置２から電力が供給される構成であったが、これに限定されない。例えば、シート自体にバッテリが搭載されている構成であってもよいし、シートが家庭などで使用されるシートである場合には商用電源から電力が供給される構成であってもよい。

１ シートヒータ
４ 空調装置
１０ 第１ヒータユニット
２０ 第２ヒータユニット
３０ 第１ブロア
４０ 第２ブロア
５１ 温度センサ
５２ 温度センサ
１００ 制御装置
Ｓ 車両用シート
Ｓ１ シートクッション
Ｓ２ シートバック
Ｓ１１ 座面部
Ｓ２１ 座面部

Claims (12)

1. シートに配置されるヒータユニットと、前記ヒータユニットに対応する部位に配置される送風装置と、前記ヒータユニットおよび前記送風装置の出力を制御する制御装置と、を備えたシートヒータであって、
   前記制御装置は、
   前記ヒータユニットの作動中かつ前記送風装置を作動させていないときに所定の条件が満たされた場合、前記送風装置を作動させ、
   前記送風装置を作動させているか否かを判定し、前記送風装置を作動させていると判定した場合に、前記ヒータユニットの出力を、前記送風装置を作動させていないと判定した場合よりも大きくすることを特徴とするシートヒータ。
2. 前記制御装置は、前記送風装置の出力を可変させて作動可能であることを特徴とする請求項１に記載のシートヒータ。
3. 前記制御装置は、前記シートが配置される環境の環境温度に基づいて、前記送風装置の出力を制御することを特徴とする請求項２に記載のシートヒータ。
4. 前記制御装置は、前記環境温度として、前記シートが配置される環境の温度を調節する空調装置の設定温度を取得することを特徴とする請求項３に記載のシートヒータ。
5. 前記制御装置は、前記ヒータユニットの出力を、前記シートの前記ヒータユニットが配置される部位の温度が前記環境温度よりも高くなるように制御することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のシートヒータ。
6. 前記制御装置は、前記環境温度の変化に応じて、前記送風装置および前記ヒータユニットの出力を設定することを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のシートヒータ。
7. 前記ヒータユニットに対応する部位に配置される温度センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記温度センサから取得した検知温度に基づいて、前記送風装置の出力を制御することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載のシートヒータ。
8. 前記ヒータユニットは、第１ヒータユニットと、前記シートの前記第１ヒータユニットが配置される部位とは異なる部位に配置される第２ヒータユニットとを含み、
   前記送風装置は、前記第１ヒータユニットに対応する部位に配置される第１送風装置と、前記第２ヒータユニットに対応する部位に配置される第２送風装置とを含み、
   前記制御装置は、前記第１送風装置および前記第２送風装置の出力を個別に制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のシートヒータ。
9. 前記制御装置は、前記送風装置を作動させているときに、前記ヒータユニットの出力を制御するための目標温度を、前記送風装置を作動させていないときよりも大きくすることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のシートヒータ。
10. 前記ヒータユニットに対応する部位に配置される温度センサをさらに備え、
    前記制御装置は、前記送風装置を作動させているときに、前記温度センサから取得した検知温度に対する前記ヒータユニットの出力を、前記送風装置を作動させていないときよりも大きくすることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のシートヒータ。
11. 前記制御装置は、
    前記送風装置を作動させていないときに、前記シートが配置される環境の環境温度と、前記目標温度とを関連付けた第１のマップを参照して前記ヒータユニットの出力を制御し、
    前記送風装置を作動させているときに、前記環境温度と、前記目標温度とを関連付けた第２のマップであって、所定の環境温度における目標温度が前記第１のマップを参照したときに設定される目標温度よりも大きくなるように設定された第２のマップを参照して前記ヒータユニットの出力を制御することを特徴とする請求項９に記載のシートヒータ。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のシートヒータを備えたことを特徴とする乗物用シート。

Images