JP5359004B2 - 暖房装置付き座席 - Google Patents

Description

本発明は、シートヒータ等の暖房装置の付いた暖房装置付き座席に関するものである。

従来、この種の暖房装置付き座席は、不織布やウレタン等に発熱体であるヒータ線を配設したシートヒータ（座席用ヒータ）を用いることが多く、これを座席（シート）内に組み込んで座面の採暖を実現している。

図４は従来の暖房装置付き座席を示すものである。図４に示すように、座席（図示せず）内に、発熱体１と発熱体１と熱的に結合し発熱体１の温度を検出する温度検出手段２と、使用者が暖房装置（シートヒータ）の入／切操作のためのスイッチや設定温度を可変するためのボリューム等の操作手段３と、温度検出手段２での検出温度と操作手段３の状態から、発熱体１への通電を制御する制御手段４とから構成されるのが一般的である。

温度検出手段２には、一般的にサーミスタが使用され、発熱体１の温度に応じてサーミスタの抵抗値が変化することを利用し、これを検知して温度制御を行うことが一般的な制御方式となっている。

例えば、操作手段３が設定温度可変用のボリュームだと仮定すると、サーミスタ等の温度検出手段２により発熱体１の温度を検出し、制御手段４にて、この検出温度と使用者がボリュームによって設定した設定温度とを比較し、温度が未達であれば発熱体１へ通電、温度が到達していれば発熱体１への通電を停止とすることで温度制御を行っていた。

その後、非通電から所定の時間後、あるいは発熱体１の温度が所定の温度まで低下したときに、発熱体１への通電を再度行う。これらの動作を繰り返すことで、温度制御を行っていた。

ここで、暖房装置付き座席は、主に運転席及び助手席のそれぞれに設定されることが多く、特に助手席に関しては人が不在の場合も想定される。このときに、助手席シートに対する操作手段の状態が暖房入りの状態であると、エンジン始動後に人が不在にも関わらず暖房装置が働き、不要な電力を消費することになり、燃費の悪化にもつながっていた。

そこで、座席に人が着座しているかどうかを判定する着座検知装置として、様々なものが提案されている。例えば、座席の着座面の幅方向の行及び前後方向の列によって規定される部分圧力を検出する複数のセルを着座面に配設し、これらセルによって検出される部分圧力に基づき人が座席に着座しているか否かを判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８７１３２号公報

しかしながら、従来の構成では、圧力を検知するための複数のセルが必要であり、そのため部品点数も増え、座席としての重量も増えることから、単価アップ及び燃費悪化につながっていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、座面の温度を検出するだけで人の着座を検知し、より快適な座席を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の暖房装置付き座席は、座席の座面カバー下に位置し座面の温度を検出する座面温度検出手段と、人が座席に着座しているか否かを判定する着座判定手段とを備え、着座判定手段は、発熱体への通電開始から所定時間の間の座面温度検出手段により検出した温度の変化量により着座か否かを判定し、制御手段は、着座判定手段の判定結果が非着座の場合には、発熱体の通電を停止するものである。

これによって、人の着座／非着座を容易に判定することができ、非着座時には発熱体への通電を停止する等により省エネ及び燃費向上にも貢献できるものである。

本発明の暖房装置付き座席は、座面の温度を検出することで着座か否かを検知し、省エネ及び燃費向上に貢献できる座席を提供することを目的とする。

第１の発明は、座席に配設された発熱体と、発熱体の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段にて検出した温度に応じて発熱体への通電を制御する制御手段と、座席の座面カバー下に位置し座面の温度を検出する座面温度検出手段と、人が座席に着座しているか否かを判定する着座判定手段とを備え、着座判定手段は、発熱体への通電開始から所定時間の間の座面温度検出手段により検出した温度の変化量により着座か否かを判定し、制御手段は、着座判定手段の判定結果が非着座の場合には、発熱体の通電を停止することにより、圧力センサー等の着座検知用のセンサーを使用せずに容易に人の着座／非着座を判定することができる。

また、着座判定手段の判定結果が非着座の場合には、発熱体の通電を停止することで、不要な電力消費を防ぐことができ、省エネ及び燃費向上につながることとなる。

第２の発明は、特に、第１の発明の座面温度検出手段を、座面中心と座面端面との中間位置に設置することにより、より確実に人が触れている部分（脚部分）の温度を検出することができ、それにより着座時と非着座時との温度差がより明確になることから、より確実な着座判定が可能となる。

第３の発明は、特に、第１の発明の座面温度検出手段を、発熱体の直上には設置しないことにより、発熱体の温度変化の影響を受けにくくし、人の着座による温度変化をより確実に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における暖房装置付き座席のブロック図である。

図１において、発熱体１はヒータ線であり、温度検出手段２は、例えばサーミスタであり、発熱体１と共に配設され熱的に結合されており、制御手段４は、温度検出手段２の検出温度に応じて発熱体１への通電を制御するものである。座面温度検出手段５は、例えばサーミスタであり、座席の座面下に組み込んで座面の温度を検出するものであり、着座判定手段６は、座面温度検出手段５の検出温度から着座か否かを判定するものである。

以上のように構成された暖房装置付き座席について、以下その動作、作用を説明する。

暖房装置とは例えば自動車で使用するシートヒータであり、使用者がボリュームやスイッチ等により電源の入／切を行ったり、あるいは任意に設定温度を可変できる構成のものがある。発熱体１と例えばサーミスタ等の温度検出手段２は熱的に結合しており、発熱体１の温度に応じて抵抗値が変化するよう構成されているものである。

また、制御手段４は、温度検出手段２によって検出された抵抗値から発熱体１の温度を算出し、その算出した温度に応じて発熱体１への通電／非通電を決定し、発熱体１が最適な温度になるように制御するものである。

一方、使用者が操作するスイッチやボリューム等を電源入りの状態で座席から席を離れた場合にはシートヒータは動作しつづけることとなる。さらに、その状態であれば、次回エンジン始動時にも同様に動作を開始してしまうこととなる。

また、暖房装置付き座席は、自動車では運転席と助手席の両方に設定されることが多く、助手席が非着座の可能性も多い。そのときに上記現象が発生すると、人が座っていないにも関わらずシートヒータに通電されることで、不要な電力を消費することとなり、燃費の悪化を招いていた。なお、運転席から運転手が降りた場合も同様である。

図２は、着座及び非着座状態での座席座面温度変化を示したイメージを示す説明図である。

ここで、人の着座時と非着座時との温度変化は、着座時の方が体温の影響及び保温性が向上するため、座面の温度上昇は早くなる。

すなわち、発熱体１への通電開始時から所定時間後までの座面温度の変化量に着目すると、着座時の方が変化量は大きくなる。

したがって、発熱体１への通電開始時から、所定時間Ｔ後までの座面温度検出手段５の温度変化が所定の温度（判定温度ＨＴ）以上のときには着座、所定の温度（判定温度ＨＴ）未満のときには非着座と判定することができる。

周囲温度０℃環境下での上記温度変化は、例えば３分後には着座時の温度変化は３０ｄｅｇ、非着座時は５ｄｅｇ程度であり、このような場合には判定温度ＨＴを１５ｄｅｇ程度にしておけば着座／非着座の確実な判定が可能となる。

このことから、例えばサーミスタのような座面温度検出手段５を座面シート下に設けて座面の温度を検出し、その温度変化を検出することで、現在着座しているか否かの判定を行うことができる。

このように、座面温度の温度変化を検出することで着座か否かを判定できることから、
圧力センサー等の着座検知用のセンサーを使用せずに容易に着座判定を実現することができる。

また、通常は温度検出手段２にて発熱体１の温度に応じて温度制御を行うが、座面の温度を検出することができることにより、制御手段４において、着座判定時にはこの座面温度も用いて温度制御を行うことで、より人体に密着した温度での制御が実現できることから、より快適な温度制御が可能となる。

なお、ここでは発熱体１への通電開始時から所定時間Ｔ後までの座面温度検出手段５の温度の変化量に応じて着座／非着座の判定を行うことについて記載したが、図２に示すように着座時と非着座時とで安定時の温度も異なることから、温度の変化量ではなく温度の絶対値で着座／非着座を判定してもよい。

例えば周囲温度０℃環境下での上記温度は、通電開始から５分後には着座時の温度は３０℃程度、一方非着座時の温度は１０℃程度であり、このような場合には判定温度ＨＴを２０℃にしておき、所定時間毎の座面温度検出手段５の検出温度が２０℃以上であれば着座、２０℃未満であれば非着座とすることで、着座及び非着座の判定が可能となる。

また、所定時間Ｔ及び判定温度ＨＴについては、着座時及び非着座時の温度特性を測定し決定すればよい。

また、本実施の形態の制御手段４を、着座判定手段６の判定が非着座の場合には、発熱体１への通電を停止することで、例えば助手席不在時や運転席から席を離れたときに、発熱体１への通電を停止することができることから、不要な電力消費を防ぐことができ、燃費向上につながることとなる。

また、本実施の形態の制御手段４を、着座判定手段６の判定が非着座の場合には、発熱体１への通電率を低下させることで、例えば席を離れたときに通電率を低下させる（＝設定温度を下げる）ことで、電力消費が抑制できると共に、通電は続けていることから、次に着座した際にも適度な暖感覚が得られ、より快適な暖房付き座席を提供することができる。これは運転中必ず着座している運転席の座席で特に有効である。

また、本実施の形態の着座判定手段６を、所定時間毎に着座判定を行うことにより、一旦着座と判定した後に席を外した場合（非着座）にも自動で非着座を検知することができ、それにより発熱体１への通電を停止したり通電率を低下させることができるため、不要な電力消費を防ぐことができ、より快適な座席を提供することができる。

さらに、一旦非着座と判定し通電率を低下させた場合を考えると、非着座時でも発熱体１への通電と非通電は繰り返し実施していることから、仮に使用者が席に座っていた場合には、前述のように座面温度検出手段５の検出温度が非着座時の温度より上昇することとなる。

そこで、例えば通電開始から１０分後等の所定時間毎に、座面温度検出手段５の温度を検出することで、この温度差によって着座を判定することができ、さらにこのときに発熱体１への通電制御を元の設定温度（通電率低下前）に戻すことで、着座時は本来の設定温度で暖め、非着座時は設定温度を低下させ省電力化を図ることができ、より効率的な暖房装置付き座席を提供することができる。

また、座面温度検出手段５を、例えば座面中央部に設置した場合には、股の間に位置するため人体に触れにくくなる。また、座面後方に設置した場合には、使用者が前の方にず
れて座った場合に人体に触れにくくなる。その場合、座面温度検出手段５近傍は空気にさらされ、かつ人体非接触により保温性が悪くなることから、座面温度検出手段５の温度上昇としては低くなる。

そのため座面温度検出手段５の検出温度が着座時と非着座時とで温度差が小さくなってしまうことから、着座判定が困難となる。

そこで、本実施の形態の座面温度検出手段５を、図３に示すように、座席の左右方向での座面中心と座面端面との中間位置に設置することにより、人体の太ももの裏に接触しやすくすることで、体温による熱伝導及び保温性が向上することから、座面温度検出手段５近傍の温度が上昇しやすくなる。これにより着座時には座面温度検出手段５の検出温度が上がりやすくなることから、着座時と非着座時との温度差がより鮮明になり、より確実な着座判定が可能となる。

なお、図３は、座面温度検出手段５を座面中心と座面端面との中間位置のセンター部に配置した図であるが、座面中心と座面端面との中間位置のライン上であり、かつ確実に人体に触れる場所に設置しておけば（例えば尻部等）、同様の効果が得られる。

これにより、座面温度検出手段５は座面カバーの吊り込み部等を避けて設置することができ、座席のデザイン性を損なわずに着座判定機能を設けることができる。

一方、座面温度検出手段５を発熱体１の直上に設置すると、発熱体１の温度の影響を受けてしまい、非着座時でも温度変化量が大きくなってしまうことから、座面温度検出手段５を、発熱体１の直上には設置しないことにより、発熱体１の温度変化の影響を受けにくくし、人体の着座による温度変化をより確実に検出することができる。

なお、着座時と非着座時との温度差によって着座判定を行うことについて記載したが、車室内温度によって着座時と非着座時の温度特性は変化することから、車室内温度に応じて判定温度を切り替えてもよい。

さらに、車室内が高温であり、着座時と非着座時との温度差が小さくなることで着座判定が困難になる場合には、車室内温度が高温であり、座席の暖房装置を働かせる必要のないことから発熱体１は常時非通電となるため、着座判定による通電制御の切り替えは不要となる。そのため、車室内温度が高温等の座席の暖房装置が動作しない（動作させる必要のない）環境下では着座判定を行わず、座席の暖房装置が動作する温度範囲に限定し判定値（所定時間、判定温度）を決定することが望ましい。

以上のように、座面の温度変化を検出することで着座か否かを容易に判定することができ、さらに非着座時には発熱体１への通電を停止することで省エネ及び燃費向上にも貢献できるものである。

以上のように、本発明にかかる暖房装置付き座席は、座面の温度を検出することで着座か否かを判定することができるため、エアバッグの作動検知（作動座席切替、作動部位切替）にも応用展開できる。

本発明の実施の形態１における暖房装置付き座席のブロック図 座面温度の推移イメージを示す説明図 座面温度検出手段の設置位置を示す暖房装置付き座席の斜視図 従来の暖房装置付き座席のブロック図

符号の説明

１ 発熱体
２ 温度検出手段
３ 操作手段
４ 制御手段
５ 座面温度検出手段
６ 着座判定手段

Claims (3)

1. 発熱体と、前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段にて検出した温度に応じて前記発熱体への通電を制御する制御手段と、座席の座面カバー下に位置し座面の温度を検出する座面温度検出手段と、人が前記座席に着座しているか否かを判定する着座判定手段とを備え、前記着座判定手段は、前記発熱体への通電開始から所定時間の間の前記座面温度検出手段により検出した温度の変化量により着座か否かを判定し、前記制御手段は、前記着座判定手段の判定結果が非着座の場合には、前記発熱体の通電を停止する暖房装置付き座席。
2. 座面温度検出手段は、座面中心と座面端面との中間位置に設置する請求項１記載の暖房装置付き座席。
3. 座面温度検出手段は、発熱体の直上には設置しない請求項１に記載の暖房装置付き座席。