(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールを加熱する方法であって、
前記ステアリングホイールの優先領域（１０）を加熱する第１の電気加熱ユニットと、前記優先領域（１０）以外の他の領域を加熱する第２の電気加熱ユニットとを準備する工程と；
前記他の領域の温度を測定することなく、前記優先領域（１０）の温度を継続的に測定する工程と；
測定された前記優先領域（１０）の温度に基づき、前記優先領域（１０）が所定の設定温度に達するまで、前記第１の電気加熱ユニットに第１の加熱電力を供給する第１の工程と；
測定された前記優先領域（１０）の温度のみに基づき、前記優先領域（１０）が前記設定温度に達した後、前記第１の電気加熱ユニットに前記設定温度を維持するように第１の維持電力を供給する第２の工程と；
前記第１及び第２の工程において、最大供給電力（ＭＳＰ）のうち、前記第１の電気加熱ユニットに供給される電力の残りの電力を前記第２の電気加熱ユニットに供給することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２の工程の後、前記ステアリングホイール全体の温度を前記設定温度に維持するように、前記第１の電気加熱ユニット及び前記第２の電気加熱ユニットに対して電力を供給する第３の工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の加熱工程において、前記第１の電気加熱ユニットに供給される前記第１の加熱電力（Ｐ１）は、前記最大供給電力（ＭＳＰ）の６０％以上であり、前記第２の加電気熱ユニットに供給される電力（Ｐ２）は前記最大供給電力（ＭＳＰ）の４０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電気加熱ユニット及び前記第２の電気加熱ユニットに供給するために、最大供給電力（ＭＳＰ）を画定する、供給ラインが提供され、
−前記第２の工程中に、前記第１の電気加熱ユニットが、前記最大供給電力（ＭＳＰ）の所定の分量以下を受け取り、前記第２の電気加熱ユニットが、前記最大供給電力（ＭＳＰ）の残量を受け取る、請求項１、２又は３に記載の加熱方法。
【請求項５】
前記第１の加熱工程において前記第１の電気加熱ユニットに供給された電力のみを考慮して、前記第２の加熱工程における前記第２の加熱ユニットに供給される電力が決定され、加熱乗算係数によって変調される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項６】
前記第２の工程の後に開始される、第３の工程を含み、前記第３の工程は、
−前記第１の電気加熱ユニットに、第１の維持電力を供給しながら、前記優先領域（１０）を前記設定点温度に維持すること、
−前記第２の電気加熱ユニットに、前記第１の維持電力に基づいて計算された第２の維持電力を供給すること、からなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項７】
前記第１の電気加熱ユニットが、第１の電気抵抗（Ｒ１）を含み、前記第２の電気加熱ユニットが、第２の電気抵抗（Ｒ２）を含み、
前記第３の工程中に、前記第２の電気加熱ユニットに供給される前記第２の維持電力が、前記第２の電気抵抗（Ｒ２）の値を、前記第１の電気抵抗（Ｒ１）の値で割った比で変調された、前記第１の維持電力に等しい、請求項６に記載の加熱方法。
【請求項８】
前記第１の工程は、前記設定点温度が前記優先領域（１０）の測定温度よりも１５℃超高い場合にのみ、実施される、請求項１乃至７の何れか一項に記載の加熱方法。
【請求項９】
ステアリングホイールの加熱装置であって、
−前記ステアリングホイールの優先領域（１０）を加熱する第１の電気加熱ユニットと、
−前記優先領域（１０）以外の他の領域を加熱する第２の電気加熱ユニットと、
−前記第１の電気加熱ユニット及び前記第２の電気加熱ユニットを制御するように配置された制御ユニットと、
−前記ステアリングホイールの優先領域（１０）の温度を測定するように配置された温度センサと、を備え、
前記制御ユニットが、
−  前記温度センサによって測定された温度に基づいて、前記優先領域（１０）が所定の設定温度に達するまで、前記第１の電気加熱ユニットに供給すべき電力を供給し
−  前記優先領域（１０）が前記設定温度に達した後、前記第１の電気加熱ユニットに前記設定温度を維持するように電力を供給し、
前記第２の電気加熱ユニットに供給される電力は、最大供給電力（ＭＳＰ）のうち、前記第１の電気加熱ユニットに供給される電力の残りの電力であることを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、前記優先領域（１０）が前記設定温度に達し、更に、前記他の領域が前記設定温度に達した後、前記ステアリングホイール全体の温度を前記設定温度に維持するように、前記第１の電気加熱ユニット及び前記第２の電気加熱ユニットに対して電力を供給することを特徴とする請求項９に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記温度センサを、単独の温度センサとして備える、請求項１０に記載の加熱装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の加熱装置を備え、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法によって加熱されるように構成された、車両用ステアリングホイール。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の加熱装置を備え、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法によって加熱されるように構成された、車両用ステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、概して、加熱されたステアリングホイール又は加熱されたシートなどの車両部材を加熱するための方法及び装置に関する。
【０００２】
米国特許第８０６６３２４号は、車両用シートの加熱装置を記載しているが、そのシステムは、複数の温度センサを必要とするので複雑であり、それにより、（複数の測定ラインを受信することができなければならない）制御ユニットの複雑さ、及び関連するコストが増加する。
【０００３】
本発明の１つの目的は、上述の先行技術の文書の不利な点に対処することであり、特に、車両部材を加熱するための方法及び装置を提案することである。これにより、製造が簡単であり、過度に電気を消費することなく、部材のゾーン又は限定された表面を特定の温度まで温めることが可能となる。
【０００４】
したがって、本発明の第１の態様は、第１の電気加熱ユニット及び第２の電気加熱ユニットを備える、ステアリングホイール又はシートなどの車両部材を加熱する方法に関し、この方法は、
−部材の少なくとも１つの優先領域が温度設定点に達するまで、第１の電気加熱ユニットに電流を供給することからなる段階を有し、かつ温度設定点に達するように、第１の電気加熱ユニットに供給される第１の電気エネルギーを決定することからなる段階を有する、第１の工程と、
−第１の工程中に第１の電気加熱ユニットに供給された第１の電気エネルギーに基づいて計算された第２の電気エネルギーを、第２の電気加熱ユニットに送達することからなる少なくとも１つの段階を有する、第２の工程と、を含む。
【０００５】
本発明による方法は、第１の加熱ユニットに供給されるエネルギーを考慮することによってのみ、第２の工程中に第２の加熱ユニットに供給することを提案し、それにより、全体的な構造が単純化される（第２の加熱ユニットによって加熱されるゾーン内に温度センサを必要としない）。更に、第２のユニットに供給される電力とは異なる電力を、第１の工程中に第１のユニットに供給することを選択することが可能であり、それにより、特定のニーズを満たすための解決策が提供される。したがって、第１の工程中に、本方法は、供給される第１のエネルギーを決定するために、第１のユニットに供給される電力の時間の関数として積分を計算する。第２の工程中に、本方法は、第２のユニットに第２のエネルギーを完全に供給するために、第２の加熱ユニットに印加される加熱時間（加熱電力が予め定められている場合）、又は加熱電力（加熱時間が予め定められている場合）のいずれかを規定する。例えば、利用可能な電力が、その第２の工程中に変化する場合、第２の工程中の加熱時間又は加熱電力を更新することも考えられ得る。
【０００６】
有利には、第１の電気加熱ユニットは、その少なくとも１つの優先領域を加熱するために配置され、第２の電気加熱ユニットは、優先領域以外の部材のゾーンを加熱するために、配置される。
【０００７】
有利には、第１の工程は、その第１の電気加熱ユニットに、大部分の電流を供給することからなる。
【０００８】
有利には、第２の工程は、その少なくとも第１の電気加熱ユニットに電流を供給して、部材の優先領域を設定点温度に維持することからなる、少なくとも１つの段階を含む。第１の加熱ユニットに供給することは、温度が最小値に維持されなければならない場合、例えば、第２の工程が長時間続く場合に、考慮され得る。その温度維持は、少量の電流のみを必要とし、優先度は、第２加熱ユニットに行くことができる。
【０００９】
有利には、第１の電気加熱ユニット及び第２の電気加熱ユニットに供給するために、最大供給電力を画定する、供給ラインが提供され、
−第２の工程中に、第１の電気加熱ユニットは、最大供給電力の所定の分量以下を受け取り、第２の電気加熱ユニットは、最大供給電力の利用可能な残量を受け取る。
【００１０】
このような２つのユニットに割り当てられる電力の分布は、優先領域の温度調整に影響を及ぼすことなく、他のゾーンの温度上昇速度を最適化することができる。実際に、第２の工程中に他のゾーンに利用可能な電力は、最小値が保証された状態で変化し、優先領域の調整中に、第１のユニットが電力を消費していない場合、第１のユニットによって消費されていないその電力は、第２のユニットに割り当てられ、それにより、より速い加熱が可能となる。同時に、必要に応じて、優先度によって所定の電力が割り当てられるため、優先領域の調整は影響を受けない。換言すれば、優先領域は、利用可能な電力の一部を上限まで有し、その後で、その他のゾーンは、残量（利用可能な電力の残りの部分）から利用できるが、温度が調整限度内であれば、優先領域は何も消費することができず、その場合、利用可能な電力は全て他のゾーンに割り当てられる。例えば、加熱ユニットが同等又は等しい場合、第１のユニットには、優先領域を温度に維持するために、最大利用可能電力の５０％以下が供給され得る。
【００１１】
有利には、第１の工程中に、第１の電気加熱ユニットは、最大供給電力の少なくとも６０％を受け取り、かつ／又は第２の電気加熱ユニットには、最大供給電力の４０％以下が供給される。極めて優先的に、第１の工程中に、その少なくとも１つの第１電気加熱ユニットには、最大供給電力の少なくとも７０％が供給され、出願人は、その値により、第２の加熱ユニットによる部材の他のゾーンの加熱を大きく劣化させることなく、設定点温度に迅速に達することが可能となることを見出した。その第１の工程中に、１つのユニットから他のユニットへの電力の割り当てはなく、それぞれが割り当てられた電力を消費する。
【００１２】
有利には、第２の工程中に、第２の電気加熱ユニットは、第１の工程中に第１の電気加熱ユニットに供給された第１の電気エネルギーのみを考慮して供給され、任意選択で、加熱乗数係数によって変調される。換言すれば、本方法は、このパラメータのみに従って、第２の加熱ユニットに電流を送達する。これにより、第２の加熱ユニットのための温度センサを省くことが可能になる。乗算係数は、例えば、車両内部の温度に基づいて、固定であっても可変であってもよい。更に、乗算係数は、２つのゾーンが互いに近接しているときに第２のゾーンの加熱に影響を及ぼし得る、第１のユニットに送達される電力を考慮しても考慮しなくてもよい。
【００１３】
有利には、加熱方法は、第２の電気加熱ユニットへの第２の電気エネルギーの完全な供給の後に開始される、第３の工程を含み、第３の工程は、
−第１の電気加熱ユニットに、第１の維持電力を供給しながら、部材のその少なくとも１つの優先領域を設定点温度に維持すること、
−第２の電気加熱ユニットに、第３の工程中に、第１の電気加熱ユニットに供給された第１の維持電力に基づいて計算された、第２の維持電力を供給することからなる。第３の工程中であっても、第２のユニットの電流の制御は、第１の加熱ユニットに送達される電流に基づいてのみ行われる。したがって、部材の他のゾーンでの温度取得の必要性は依然として存在しない。
【００１４】
有利には、その第１の電気加熱ユニットは、第１の電気抵抗を含み、第２の電気加熱ユニットは、第２の電気抵抗を含み、第３の工程中に、第２の電気加熱ユニットに供給される第２の維持電力は、第２の電気抵抗の値を、第１の電気抵抗の値で割った比で変調された、第１の維持電力に等しい。第２の電気的維持力を、第１の電気的維持力に対して、抵抗比だけで変調するように提供することができるが、加熱ユニットが被覆する表面積の係数、熱伝導係数などを用いて、第２の電気的維持力を変調するように提供することもできる。
【００１５】
有利には、第１の電気加熱ユニットは、第１の電気抵抗を含み、第２の電気加熱ユニットは、第２の電気抵抗を含み、第２の電気エネルギーは、第２の電気抵抗の値を、第１の電気抵抗の値で割った比で変調された、第１の電気エネルギーに等しい。第２の電気エネルギーを、第１の電気エネルギーに対して、抵抗比だけで変調するように提供することができるが、加熱ユニットが被覆する表面積の係数、熱伝導係数などを用いて、第２の電気エネルギーを変調するように提供することもできる。
【００１６】
有利には、第１の工程中又は第２の工程中に温度を測定する任意の工程は、優先領域の温度を測定する工程である。したがって、加熱方法は、加熱ユニットを制御するために、優先領域の温度のみを考慮するだけである。
【００１７】
有利には、第１の工程は、設定点温度が優先領域の温度よりも１５℃超高い場合にのみ、実施される。例えば、このような温度差が決定される場合、加熱方法の自動始動が提供され得る。
【００１８】
本発明の第２の態様は、
−第１の電気加熱ユニットと、
−第２の電気加熱ユニットと、
−その第１の電気加熱ユニット及びその第２の電気加熱ユニットを制御するように配置された、制御ユニットと、
−部材の優先領域の温度を測定するように配置された、少なくとも１つの温度センサと、を備え、
前記制御ユニットが、
−前記温度センサによって測定された温度に基づいて、前記第１の電気加熱ユニットに供給された第１の電気エネルギーを決定し、
−第１の電気エネルギーに基づいて計算された第２の電気エネルギーを、前記第２の電気加熱ユニットに送達するように、配置されることを特徴とする、ステアリングホイール又はシートなどの車両部材の加熱装置に関する。
【００１９】
有利には、加熱装置は、前記温度センサを、単独の温度センサとして備える。
【００２０】
本発明の第３の態様は、第２の態様に従う加熱装置を備え、かつ／又は第１の態様に従う方法によって加熱されるように配置された車両用ステアリングホイールに関する。
【００２１】
本発明の第４の態様は、第２の態様に従う加熱装置を備え、かつ／又は第１の態様に従う方法によって加熱されるように配置された車両用シートに関する。
【００２２】
本発明の第５の態様は、第３の態様に従う車両用ステアリングホイール、及び／又は第４の態様に従う少なくとも１つのシートを備える、自動車両に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として提供され、添付の図面によって示される本発明の実施形態の以下の詳細な説明から、より明確に理解することができる。
【図１】本発明による加熱方法を実施することが可能な、本発明による加熱装置を備えるステアリングホイールを表す簡略図である。
【図２】本発明による方法が実施されるときの、図１のステアリングホイール上で測定された温度を表す図である。
【図３】本発明による加熱装置の加熱層を表す図である。
【図４】本発明による方法の第１の工程中に電流を供給する実施例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、
−ステアリングホイールをステアリングコラムに取り付けるように配置されたハブと、
−リムと、
−ハブをリムに接続する３つのスポークと、を備える、ステアリングホイールを表す。
【００２５】
リムは、２つの優先領域１０及び２つの他のゾーン２０を含む。第１の優先領域１０は、実質的に１０時に配置され、第２の優先領域１０は、２時に配置されている。換言すれば、２つの優先領域１０は、車両を運転している間に、運転者が多くの場合に自身の手を置く場所に配置される（位置「１０：１０」）。
【００２６】
車両が低温である場合、運転者の快適感を迅速に達成するために、２つの優先領域１０を優先的に加熱することが有利である。その場合、他のゾーン２０は、それほど速く加熱されないことになる。
【００２７】
この目的のために、本発明による加熱装置は、
−２つの優先領域１０において、リムに配置された第１の加熱ユニットと、
−２つの他のゾーン２０において、リムに配置された第２の加熱ユニットと、を備える。
【００２８】
例えば、抵抗層３０をステアリングホイールのリムの外側層の下に埋め込むことは、図３に示されるように考えることができ、２つの電気抵抗はそれぞれ、加熱されるべきゾーンに面するように配置されている（優先領域１０に面する第１の電気抵抗Ｒ１、及び他のゾーン２０に面する第２の電気抵抗Ｒ２）。この実施例の場合と同様に、第１のゾーンが第２のゾーンによって二分されるとき、各ゾーンに専用である２つの電気素子間に、電気的導通（電気伝導体）が存在する。各導通は、電流が供給されるときに通過する、ゾーンの温度に影響を及ぼす。影響量に応じて、加熱及び維持係数は、これらの電気的導通の影響を考慮することができる。
【００２９】
ステアリングホイールのハブにおける回転可能な電気継手の存在により、供給電力ＳＰ（supply power）は、最大供給電力ＭＳＰ（maximum supply
power）に制限され、その最大供給電力の関数としての加熱Ｒ１及びＲ２抵抗Ｒ１及びＲ２の合計値を較正することが不可欠である。この制限を考慮することにより、本発明は、優先領域１０を迅速に加熱するために、特定の計画に従って、第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２を供給することを提案する。
【００３０】
図２は、本発明による方法を実施する加熱例を表す。Ｙ軸は、本発明に係る加熱装置を装備したステアリングホイールの表面で測定された温度を表し、Ｘ軸は、時間を表す。
【００３１】
実線曲線は、第１の抵抗Ｒ１にある優先領域１０の温度を表し、破線の曲線は、第２の抵抗Ｒ２にある他のゾーン２０の温度を表す。
【００３２】
温度設定点Ｃは、２つの水平セグメント間、例えば、２５℃〜２８℃の間に画定される。車両用ステアリングホイールが低温（例えば、０℃）である場合、自動的に、又は運転者によってのいずれかで、加熱方法をトリガすることができる。
【００３３】
第１の工程の間、ｔ０〜ｔ１で、第１の抵抗Ｒ１は、最大供給電力ＭＳＰの大部分（例えば、最大供給電力ＭＳＰの７０％）である、第１の電力Ｐ１を受け取るように供給され、利用可能な供給電力ＳＰの残り（したがって、本実施例では最大供給電力ＭＳＰの３０％）は、第２の電力Ｐ２として、第２の抵抗Ｒ２に送られる。したがって、ＭＳＰ＝Ｐ１＋Ｐ２である。
【００３４】
ｔ０〜ｔ１で、優先領域１０内の温度は、他のゾーン２０の温度よりも迅速に増加することに留意されたい。その第１の工程の間、加熱方法はまた、第１の抵抗Ｒ１に供給される第１の電気エネルギーＥＥ（electrical energy）１（ジュール単位のＥＥ１は、ワット単位の第１の電力Ｐ１に、秒単位の時間（ｔ１〜ｔ０）を乗じた積である）を説明する。
【００３５】
時刻ｔ１において、優先領域１０は、温度設定点Ｃにあり、その場合、第１の抵抗Ｒ１を調整して、その温度設定点を維持する、第２の工程が開始される。このために、所定の最大電力が、第１の抵抗に利用可能である。次いで、利用可能な電力の残りは、第２の抵抗Ｒ２に送られ、したがって、ＭＳＰは、依然としてＰ１＋Ｐ２に等しい。しかしながら、第２の抵抗Ｒ２に送られる電気エネルギーは、第１の工程中に決定された第１の電気エネルギーＥＥ１に基づいて計算された、第２の電気エネルギーＥＥ２である。実際に、第１の電気エネルギーは、温度の測定によって、優先領域１０を温度設定点Ｃまで上昇させることを可能にし、したがって、第２の抵抗Ｒ２に供給するエネルギー量を決定するために、第１の電気エネルギーＥＥ１を確実に考慮に入れることができる。当然のことながら、第１の電気エネルギーＥＥ１は、例えば、抵抗Ｒ２／Ｒ１の比、若しくは加熱される表面積の比、別の実験比、又は車両の内部温度若しくは抵抗の温度に基づいて、第２の電気エネルギーＥＥ２を見出すために重み付けされ得る。異なる材料で作製された装飾要素の存在など、ステアリングホイールの構造に関連するパラメータも、考慮することができる。
【００３６】
第１の抵抗Ｒ１に関しては、温度設定点を維持するためにのみ供給される。したがって、その供給は、最大供給電力の５０％以下に制限することができ、時間ｔ１〜ｔ２などの、第１の抵抗Ｒ１が供給される必要がないときに、供給電力の全てを、第２の抵抗Ｒ２に供給することさえも可能である。時間ｔ２〜ｔ３では、第１の抵抗Ｒ１を供給する必要があり、それにより、第２の電気抵抗Ｒ２へのエネルギー供給が減少し、その温度はそれほど速く上昇しない。しかしながら、時間ｔ３において、全ての電気エネルギーＥＥ２は、第２の電気抵抗Ｒ２に送達され、したがって、それは温度設定点に達している。
【００３７】
本発明による方法は、他のゾーン２０内の温度を考慮しないことに留意されたい。第１の電気抵抗Ｒ１を制御するために、優先領域の温度のみが考慮され、第１の電気抵抗Ｒ１の温度を調節／維持する必要性を低減した後に、ｔ１〜ｔ３の第２の工程中の第２の電気抵抗を制御するために、第１の電気エネルギーＥＥ１のみが考慮される。
【００３８】
第２の電気エネルギーＥＥ２が、第２の電気抵抗Ｒ２に完全に送達されると、第３の工程、すなわち、ステアリングホイール全体の温度設定点を維持する工程が開始される。第３の工程の間、第１の電気抵抗Ｒ１は、その温度に基づいて制御され、第２の電気抵抗Ｒ２は、第１の抵抗Ｒ１と同じように、単に電力Ｐ１に維持係数を乗じて、それを供給する電力Ｐ２を決定することによって制御される。
【００３９】
換言すれば、第２の電力Ｐ２は、第１の電気抵抗Ｒ１に供給される第１の電力Ｐ１のアフィン関数である。
【００４０】
Ｒ１とＲ２が同じ値である場合、又はそれぞれが等しい表面積を加熱しなければならず、ステアリングホイールが、加熱されるべき両方のゾーンにおいて同様に構成されている場合、両方の抵抗Ｒ１及びＲ２に同じ電力を供給することが考慮され得る。したがって、１つの温度センサのみを使用することによって、両方のゾーンが同じ間隔の温度に維持されることを保証することが可能である。
【００４１】
図４は、第１の加熱工程中に、抵抗Ｒ１及びＲ２に電流を供給する実施例を表す。第１の工程全体にわたって繰り返される期間Ｔ１の間、期間の開始からその期間Ｔ１の７０％までの間に、第１の抵抗Ｒ１のみに、全ての利用可能な電力が供給される。次いで、期間Ｔ１の終わりまでに、全ての利用可能な電力が、抵抗Ｒ２に供給される。
【００４２】
結果として、期間Ｔ１にわたって、第１の抵抗Ｒ１は、利用可能な全ての電力の約７０％を受け取り、第２の抵抗Ｒ２は、残量、すなわち全ての利用可能な電力の約３０％を受け取る。この原理は、本発明による方法の加熱の第２の工程中及び／又は第３の工程中に繰り返すことができることは明らかである。
【００４３】
また、チョッピング周波数を調整することによって、各抵抗を通過する電流の強度を細かく調整するために、各抵抗を供給する段階中に電流をチョッピングすることが考えられる。
【００４４】
当業者に明らかな様々な修正及び／又は改善は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を超えることなく、本明細書に記載される本発明の異なる実施形態に行うことができることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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