(57)【要約】【課題】  シート着座時の乗員の快適性を高める。【解決手段】  シートクッション２内およびシートバック１内にそれぞれ設けられた空気通路１１，１２を介し、シートクッション２およびシートバック１の表面からそれぞれ冷却風を送風する冷風送風装置５，６と、シートクッション２およびシートバック１の表面温度と相関関係のある物理量Ｒ１，Ｒ２を検出する温度検出手段２１と、冷風送風装置５，６によりシートクッション２の表面から送風される風量とシートバック１の表面から送風される風量の風量配分を変更する風量配分変更手段８と、シートクッション２とシートバック１の表面温度の高い方から冷却風が優先的に送風されるように温度検出手段２１により検出された物理量Ｒ１，Ｒ２に基づき風量配分変更手段８を制御する風量制御手段２０とを備える。【選択図】図１
2006069327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートクッション内およびシートバック内にそれぞれ設けられた空気通路を介し、シートクッションおよびシートバックの表面からそれぞれ冷却風を送風する冷風送風装置と、
前記シートクッションおよび前記シートバックの表面温度と相関関係のある物理量を検出する温度検出手段と、
前記冷風送風装置により前記シートクッションの表面から送風される風量と前記シートバックの表面から送風される風量の風量配分を変更する風量配分変更手段と、
前記シートクッションと前記シートバックの表面温度の高い方から冷却風が優先的に送風されるように前記温度検出手段により検出された物理量に基づき前記風量配分変更手段を制御する風量制御手段とを備えることを特徴とする車両シート用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両シート用空調装置において、
前記シートクッションおよび前記シートバックの表面をそれぞれ通電して加熱する加熱手段をさらに備え、
前記物理量は、前記加熱手段の抵抗値であることを特徴とする車両シート用空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両シート用空調装置において、
前記加熱手段の作動を一時的に停止するとともに、この作動停止状態で前記温度検出手段により検出された前記加熱手段の抵抗値に基づき前記加熱手段を制御する加熱制御手段をさらに備えることを特徴とする車両シート用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両シートの表面から空気を送風する車両シート用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シート着座時の乗員の快適性を高めるために車両シートの表面（着座面）から乗員の背中部や臀部に向けて空気を送風するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。これによればシートクッションの下方に送風機を設け、この送風機からの空気をシートクッション内およびシートバック内の空気通路を介してそれぞれシートクッションおよびシートバックの表面に導き、乗員に向けて送風する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９９５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば直射日光がシートクッションに直接当たる場合には、シートクッションの方がシートバックよりも温度が高くなる。この場合に、上記公報記載の装置のようにシートクッションとシートバックの表面からそれぞれ一定の割合で送風したのでは、乗員の快適性を十分に満足することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両シート用空調装置は、シートクッション内およびシートバック内にそれぞれ設けられた空気通路を介し、シートクッションおよびシートバックの表面からそれぞれ冷却風を送風する冷風送風装置と、シートクッションおよびシートバックの表面温度と相関関係のある物理量を検出する温度検出手段と、冷風送風装置によりシートクッションの表面から送風される風量とシートバックの表面から送風される風量の風量配分を変更する風量配分変更手段と、シートクッションとシートバックの表面温度の高い方から冷却風が優先的に送風されるように温度検出手段により検出された物理量に基づき風量配分変更手段を制御する風量制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、シートクッションとシートバックの表面温度の高い方から冷却風が優先的に送風されるように、シートクッションの表面から送風される風量とシートバックの表面から送風される風量の風量配分を制御するようにしたので、シートクッションとシートバックの表面温度に差があった場合にも、シート着座時の乗員の不快感を効率よく解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図８を参照して本発明による車両シート用空調装置の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る空調装置を有する車両シートの側方断面図であり、図２はそのブロック図である。車両シートは主に乗員の背中部や腰部を支持するシートバック１と主に乗員の臀部を支持するシートクッション２とを有する。シートバック１とシートクッション２の表面（着座面）近傍には、それぞれシートの全体にわたって薄板状のＰＴＣヒータ３，４が設けられている。ＰＴＣヒータ３，４は温度が高くなると抵抗値が増加する特性、いわゆるＰＴＣ特性を有する。
【０００８】
図１に示すようにシートクッション１の下方には送風機５が配設されている。送風機５の下流側にはペルチェ素子６が設けられ、送風機５により送風された空気はペルチェ素子６により冷却されて分岐部７に導かれる。ペルチェ素子６で発生した余分な熱は、図５〜７に示すように送風機５からの送風により排気部９を介して廃熱される。送風機５とペルチェ素子６は冷風送風装置を構成する。
【０００９】
分岐部７には風路切換用の切換ドア８が回動可能に設けられ、切換ドア８の開度に応じて送風機５からの空気がシートバック内部の空気通路１１およびシートクッション内部の空気通路１２にそれぞれ導かれる。すなわちドア開度が最小（０％）のときは送風機５からの空気は全てシートバック側の空気通路１１に導かれ、最大（１００％）のときは送風機５からの空気は全てシートクッション側の空気通路１２に導かれる。シートバック１およびシートクッション２の表面にはそれぞれ全体にわたって空気の吹出部が設けられ、各空気通路１１，１２に導かれた空気はこれら吹出部を介しそれぞれ乗員に向けて吹き出される。
【００１０】
図２に示すようにコントローラ２０にはＰＴＣヒータ３，４と、各ＰＴＣヒータ３，４の温度に応じた端子間の抵抗値をそれぞれ検出する抵抗検出器２１と、送風機５と、切換ドア８を駆動するドアアクチュエータ２２と、ペルチェ素子６と、シート用空調装置の冷房運転を指令するシート冷房ｓｗ２３と、暖房運転を指令するシート暖房ｓｗ２４がそれぞれ接続されている。コントローラ２０は抵抗検出器２１とシート冷房ｓｗ２３とシート暖房ｓｗ２４からの信号に応じて以下のような処理を実行し、ＰＴＣヒータ３，４と送風機５とドアアクチュエータ２２とペルチェ素子６にそれぞれ制御信号を出力する。
【００１１】
図３，４はコントローラ２０での処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは例えばエンジンキースイッチのオンによりスタートする。まず、図３のステップＳ１でシート冷房ｓｗ２３がオンか否かを判定する。ステップＳ１が肯定されるとステップＳ２に進み、抵抗検出器２１により検出された各ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２をそれぞれ読み込む。なお、ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を検出する場合には、ＰＴＣヒータ３，４を発熱させない程度の微弱電流をそれぞれＰＴＣヒータ３，４に瞬時に流す。
【００１２】
ステップＳ３では抵抗値Ｒ１，Ｒ２の差（Ｒ２−Ｒ１）を演算し、予め設定された図示の特性に基づき、（Ｒ２−Ｒ１）に応じてドアアクチュエータ２２に制御信号を出力し、切換ドア８の開度を制御する。ステップＳ３の特性によれば、（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ａより小さいときはドア開度が最小（０％）であり、図５に示すように送風機５からの空気はシートバック側の空気通路１１のみに導かれる。（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ｂより大きいときはドア開度が最大（１００％）であり、図６に示すように送風機５からの空気はシートクッション側の空気通路１２のみに導かれる。（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ａ以上かつ所定値ｂ以下のときは（Ｒ２−Ｒ１）の増加に伴いドア開度が増加し、図７に示すように送風機５からの空気はシートバック側の空気通路１１とシートクッション側の空気通路１２の双方に導かれる。
【００１３】
ここで、所定値ａは、シートに乗員を着座させた状態でシートクッション２よりもシートバック１の表面の温度を高くしたとき、すなわち（Ｒ２−Ｒ１）を徐々に小さくしたときに、シートクッション２に接触している部位の暑さが不快の主要因となった場合の（Ｒ２−Ｒ１）に相当し、予め実車実験等により定められる。同様に、所定値ｂは、シートに乗員を着座させた状態でシートバック１よりもシートクッション２の温度を高くしたとき、すなわち（Ｒ２−Ｒ１）を徐々に大きくしたときに、シートバック１に接触している部位の暑さが不快の主要因となった場合の（Ｒ２−Ｒ１）に相当し、予め実車実験等により定められる。例えばａ＜０、ｂ＞０に設定される。
【００１４】
次いで、ステップＳ４で冷風送風装置が作動中か否か、すなわち送風機５により空気が送風されるとともにペルチェ素子６が冷却器と作用しているか否かを判定する。ステップＳ４が否定されるとステップＳ５に進み、肯定されるとステップＳ５をパスしてリターンする。ステップＳ５では冷風送風装置を作動する。すなわち送風機５を駆動するとともにペルチェ素子６に通電してペルチェ素子６を冷却器として作用させ、冷却風を送風する。なお、図示は省略するが、冷風送風装置の作動時にシート冷房ｓｗ２３がオフされると冷風送風装置の作動は停止する。
【００１５】
一方、ステップＳ１でシート冷房ｓｗ２３がオフと判定されると図４のステップＳ６に進む。ステップＳ６ではシート暖房ｓｗ２４がオンか否かを判定し、肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとリターンする。ステップＳ７では抵抗検出器２１により検出された各ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を読み込む。次いで、ステップＳ８でＰＴＣヒータ３，４の作動を停止するためのタイマーが作動中か否かを判定する。ステップＳ８が否定されるとステップＳ９でタイマーをスタートさせ、ステップＳ８が肯定されるとステップＳ９をパスしてステップＳ１０に進む。
【００１６】
ステップＳ１０ではタイマーが予め定めた所定時間ｔ秒を経過したか否かを判定する。ここで、所定時間ｔは、ＰＴＣヒータ３，４の作動を停止し抵抗検出器２１により抵抗値Ｒ１，Ｒ２をサンプリングするための時間である。ステップＳ１０が否定されるとステップＳ１１に進み、シートバック用のＰＴＣヒータ３の抵抗値Ｒ１が所定値ｃより大きいか否かを判定する。ここで、所定値ｃは、ＰＴＣヒータ３を作動してシートバック表面を加熱したときに、加熱し過ぎにより乗員が不快と感じない限界の抵抗値Ｒ１であり、予め実車実験等により定められる。
【００１７】
ステップＳ１１が否定されるとステップＳ１２に進み、シートバック用のＰＴＣヒータ３が作動中か否かを判定する。ステップＳ１２が否定されるとステップＳ１３でＰＴＣヒータ３を作動し、ステップＳ１２が肯定されるとステップＳ１３をパスしてステップＳ１４に進む。ステップＳ１１が肯定されるとステップＳ１７でＰＴＣヒータ３の作動を停止する。
【００１８】
ステップＳ１４では、シートクッション用のＰＴＣヒータ４の抵抗値Ｒ２が所定値ｄより大きいか否かを判定する。ここで、所定値ｄは、ＰＴＣヒータ４を作動してシートクッション表面を加熱したときに、加熱し過ぎにより乗員が不快と感じない限界の抵抗値Ｒ２であり、予め実車実験等により定められる。ステップＳ１４が否定されるとステップＳ１５に進み、ＰＴＣヒータ４が作動中か否かを判定する。ステップＳ１５が否定されるとステップＳ１６でＰＴＣヒータ４を作動し、ステップＳ１５が肯定されるとステップＳ１６をパスする。ステップＳ１４が肯定されるとステップＳ１８でＰＴＣヒータ４の作動を停止する。
【００１９】
一方、ステップＳ１０で所定時間ｔを経過と判定されるとステップＳ１９に進み、タイマーをストップする。次いで、ステップＳ２０でシートバック用のＰＴＣヒータ３が作動中か否かを判定し、肯定されるとステップＳ２１でＰＴＣヒータ３の作動を停止し、否定されるとステップＳ２１をパスしてステップＳ２２に進む。ステップＳ２２ではシートクッション用のＰＴＣヒータ４が作動中か否かを判定し、肯定されるとステップＳ２３でＰＴＣヒータ４の作動を停止し、否定されるとステップＳ２３をパスする。なお、図示は省略するが、ＰＴＣヒータ３，４の作動時にシート暖房ｓｗ２４がオフされるとＰＴＣヒータ３，４の作動は停止する。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る車両シート用空調装置の主要な動作を説明する。
（１）シート冷房
シートを冷房するときは乗員がシート冷房ｓｗ２３をオンする。これにより冷風送風装置が作動し、送風機５により送風された空気がペルチェ素子６により冷却される（ステップＳ５）。このときシートバック１とシートクッション２の表面温度がほぼ等しいと、ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値の差（Ｒ２−Ｒ１）はａ＜（Ｒ２−Ｒ１）＜ｂであり、乗員はシートバック１とシートクッション２の暑さを同程度に感じる。この場合、切換ドア８の開度は図３（ステップＳ３）の特性に従い（Ｒ２−Ｒ１）に応じた値（例えば５０％）に制御される。これにより図７に示すように送風機５からの空気がシートバック側の空気通路１１とシートクッション側の空気通路１２の双方に導かれ、シートバック１とシートクッション２の表面からそれぞれ冷却風が吹き出される。その結果、シートの暑さによる乗員の不快感を解消することができる。
【００２１】
一方、例えば図８に示すようにウインドガラスを介してシートクッション２に日射が当たると、シートクッション２の方がシートバック１よりも表面温度が高くなり、乗員はシートクッション２の暑さをより不快に感じる。この場合、ＰＴＣヒータ４の抵抗値Ｒ２はＰＴＣヒータ３の抵抗値Ｒ１よりも大きく、その差（Ｒ２−Ｒ１）はシートクッション２とシートバック１の温度差が大きいほど大きい。そして、（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ｂより大きいと切換ドア８の開度は最大（１００％）となる（ステップＳ３）。これにより図６に示すように送風機５からの空気は全てシートクッション側の空気通路１２に導かれ、シートクッション２の表面のみから冷却風が吹き出される。その結果、シートクッション表面からの送風量が増大し、乗員の不快感を効果的に解消することができる。
【００２２】
また、シートクッション２よりもシートバック１の方が表面温度が高くなると、ＰＴＣヒータ３の抵抗値Ｒ１がＰＴＣヒータ４の抵抗値Ｒ２よりも大きく、乗員はシートバック１の暑さをより不快に感じる。この場合、（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ａより小さいと、切換ドア８の開度は最小（０％）となる（ステップＳ３）。これにより図５に示すように送風機５からの空気は全てシートバック側の空気通路１１に導かれ、シートバック１の表面のみから冷却風が吹き出される。その結果、シートバック１の表面からの送風量が増大し、乗員の不快感を効果的に解消することができる。
【００２３】
（２）シート暖房
シートを暖房するときは乗員がシート暖房ｓｗ２４をオンする。このときＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２がそれぞれ所定値ｃ，ｄ以下であれば、ＰＴＣヒータ３，４が作動し、シートの表面が加熱される（ステップＳ１３，ステップＳ１６）。これによりシートの冷たさによる乗員の不快感を解消することができる。これに対し、ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２が所定値ｃ，ｄより大きくなると、ＰＴＣヒータ３，４の作動が停止する（ステップＳ１７，ステップＳ１８）。これによりシートの加熱しすぎを防止することができ、乗員の快適性が向上する。
【００２４】
シート暖房時にはタイマーが作動し、所定時間ｔ毎にＰＴＣヒータ３，４の作動が停止する（ステップＳ２１，ステップＳ２３）。コントローラ２０はこの作動停止時のＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を読み込み（ステップＳ７）、抵抗値Ｒ１，Ｒ２に基づきＰＴＣヒータ３，４の作動を制御する（ステップＳ１１〜ステップＳ１８）。この場合、抵抗値Ｒ１，Ｒ２を検出するためにＰＴＣヒータ３，４に微弱電流を流すが、微弱電流はＰＴＣヒータ３，４を発熱させるほどのものではなく、検出された抵抗値Ｒ１，Ｒ２はヒータ作動停止時の抵抗値に相当する。このようにＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２によりシートバック１とシートクッション２の表面温度を検出するので、ＰＴＣヒータ３，４を制御するための温度センサ等を別途設ける必要がない。
【００２５】
以上の実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）送風機５の下流の空気通路１１，１２への分岐部７に切換ドア８を設け、ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２の差（Ｒ２−Ｒ１）により切換ドア８を制御するようにした。すなわち、（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ｂより大きいと送風機５からの空気を全てシートクッション側に導き、所定値ａより小さい送風機５からの空気を全てシートバック側に導くようにした。これによりシートバック１とシートクッション２の暑い方に優先的に冷却風が送風され、シートの暑さによる乗員の不快感を効率よく解消することができる。
（２）（Ｒ２−Ｒ１）が所定値ａ以上かつ所定値ｂ以下のときは、（Ｒ２−Ｒ１）の増加に伴い切換ドア８の開度を増加させ、風量配分を徐々に変更するようにした。これによりシートバック１とシートクッション２の温度差に応じてシートバックおよびシートクッションからそれぞれ冷却風が吹き出され、乗員の不快感を効果的に解消することができる。
【００２６】
（３）シート暖房用のＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を検出し、この抵抗値Ｒ１，Ｒ２を用いて切換ドア８を制御するので、シート表面を検出するための温度センサ等を別途設ける必要がなく、コストを低減することができる。
（４）シート暖房時にＰＴＣヒータ３，４の作動を所定時間ｔ毎に停止し、この停止後の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を読み込んでＰＴＣヒータ３，４を制御するようにした。これによりシート表面の温度を正確に検出することができるとともに、ＰＴＣヒータ３，４を制御するための温度センサ等を別途設ける必要がなく、コストを低減することができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態ではエンジンキースイッチのオンにより空調装置の制御を開始するようにしたが、例えばリモコンスイッチからの指令により、乗員の乗車前に空調装置を作動させるようにしてもよい。これにより乗員の着座時にはシートバック１とシートクッション２の温度に応じてシートが既に冷却され、乗員の快適性を高めることができる。
【００２８】
上記実施の形態では、ＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を検出し、この抵抗値の差（Ｒ２−Ｒ１）に応じて切換ドア８の開度を制御するようにしたが、シートクッション２とシートバック１の表面温度の高い方から冷却風が優先的に送風されるように風量配分を制御するのであれば、車両シート用空調装置の構成は上述したものに限らない。なお、優先的に送風とは、表面温度の高い方からの風量が表面温度の低い方からの風量よりも相対的に多くなるように送風することを意味する。
【００２９】
切換ドア８以外の風量配分変更手段を用いてもよい。温度検出手段としてＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を検出するようにしたが、温度センサ等によりシート表面温度を検出してもよい。冷風送風装置としてペルチェ素子６を用いたが、車両に搭載したエアコンからの冷却風を空気通路１１，１２に導くようにしてもよい。風量配分変更手段としてのコントローラ２０における処理は上述したものに限らない。薄板状のＰＴＣヒータ３，４を加熱手段として用いたが、他の型式の加熱手段を用いてもよい。ＰＴＣヒータ３，４の作動を一時的に停止させた状態でＰＴＣヒータ３，４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を検出し、この抵抗値Ｒ１，Ｒ２に基づきＰＴＣヒータ３，４を制御するのであれば、加熱制御手段の構成は上述したものに限らない。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の車両シート用空調装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両シート用空調装置の構成を示す車両シートの側方断面図。
【図２】図１の車両シート用空調装置のブロック図。
【図３】図２のコントローラにおける処理の一例を示すフローチャート（その１）。
【図４】図２のコントローラにおける処理の一例を示すフローチャート（その２）。
【図５】（Ｒ２−Ｒ１）＜ａのときの車両シート用空調装置の動作の一例を示す図。
【図６】（Ｒ２−Ｒ１）＞ｂのときの車両シート用空調装置の動作の一例を示す図。
【図７】ａ≦（Ｒ２−Ｒ１）≦ｂのときの車両シート用空調装置の動作の一例を示す図。
【図８】（Ｒ２−Ｒ１）＞ｂが成立する一条件を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１  シートバック
２  シートクッション
３，４  ＰＴＣヒータ
５  送風機
６  ペルチェ素子
８  切換ドア
１１，１２  空気通路
２０  コントローラ
２１  抵抗検出器
Ｒ１，Ｒ２  抵抗値
【図１】
2006069327.tif 000003
【図２】
2006069327.tif 000004
【図３】
2006069327.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006069327.tif 000007
【図６】
2006069327.tif 000008
【図７】
2006069327.tif 000009
【図８】
2006069327.tif 000010