JP2017178130A - シートヒータおよび乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】シート全体を急速に暖めることができるとともに、部位別に快適な温度に調節す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。
【解決手段】シートヒータ１は、シートの異なる部位に配置される複数のヒータユニット１０，２１，２２と、複数のヒータユニット１０，２１，２２の出力を制御する制御装置１００とを備える。制御装置１００は、シートの加熱の指示を受けたときに、ヒータユニット１０，２１，２２の最大出力に対する割合である出力割合をすべてのヒータユニット１０，２１，２２で同じにして、少なくとも１つのヒータユニット１０，２１，２２が配置される部位の温度を所定温度まで上昇させる第１制御と、少なくとも１つのヒータユニット１０，２１，２２が配置される部位の温度が所定温度に達した後にヒータユニット１０，２１，２２の出力割合をヒータユニット１０，２１，２２ごとに制御する第２制御とを実行する。
【選択図】図１

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。

シートヒータとして、例えば、特許文献１には、シートに着座した着座者の各接触部位別に相対して配設された複数の発熱体と、発熱体の発熱動作を制御する制御部とを備えるものが開示されている。特許文献１のシートヒータは、着座者の接触部位の中に、暖感覚が早く熱供給に対し暖房効果が高い部位と、暖感覚は遅く鈍感ではあるが暖めると快適性を向上することが可能となる部位の二つが存在することを前提に、この二つの部位を順に発熱させるように構成されている。

特開２００９−２６９４８０号公報

ところで、従来技術は、暖感覚が異なる二つの部位を順に発熱させるので、シート全体を急速に暖めることができない可能性があった。また、従来技術は、暖感覚が異なる二つの部位（グループ）を順に発熱させるので、各グループにおける個々の部位によっては、快適と感じる温度になる前に他方のグループを発熱させるモードに切り替わってしまったり、あるいは、他方のグループを発熱させるモードに切り替わるタイミングよりも早いタイミングで快適と感じる温度を超えて温度が高すぎる状態が続いてしまったりして、各グループにおける部位別には快適な温度に調整できない可能性があった。

そこで、本発明は、シート全体を急速に暖めることができるとともに、部位別に快適な温度に調節す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、シートの異なる部位に配置される複数のヒータユニットと、複数の前記ヒータユニット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、シートの加熱の指示を受けたときに、前記ヒータユニットの最大出力に対する割合である出力割合をすべての前記ヒータユニットで同じにして、少なくとも１つの前記ヒータユニットが配置される部位の温度を所定温度まで上昇させる第１制御と、少なくとも１つの前記ヒータユニットが配置される部位の温度が前記所定温度に達した後に前記ヒータユニットの出力割合を前記ヒータユニットごとに制御する第２制御とを実行することを特徴とする。

このような構成によれば、第１制御において、ヒータユニットの出力割合をすべてのヒータユニットで同じにして、ヒータユニットが配置される部位の温度を所定温度まで上昇させるので、シート全体を急速に暖めることができる。そして、シート全体を急速に暖めた後は、第２制御において、ヒータユニットの出力割合をヒータユニットごとに制御するので、ヒータユニットが配置される部位別に快適な温度に調節することができる。

前記したシートヒータにおいて、複数の前記ヒータユニットは、第１ヒータユニットと第２ヒータユニットとを含み、前記第１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、前記第１ヒータユニットの出力割合を制御する構成とすることができる。

これによれば、第１ヒータユニットの出力割合を精度良く制御することができる。

前記したシートヒータにおいて、前記制御装置は、前記検知温度に基づいて、前記第２ヒータユニットの出力割合を制御する構成とすることができる。

これによれば、第２ヒータユニットに対応する部位に温度センサを配置す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、前記第１ヒータユニットは、前記シートに着座する着座者の腰部に対応する部位に配置され、前記第２ヒータユニットは、シートクッションの座面に対応する部位、および、前記腰部に対応する部位よりも上方の部位の少なくとも一方に配置される構成とすることができる。

これによれば、腰部と、例えば、大腿部などのシートクッションの座面に接触する部位や肩部などの腰部よりも上方の部位とは、研究の結果、温度感覚が異なることが分かってきたため、腰部に対応する部位に温度センサを配置して当該部位を精度良く制御することで、速暖および部位別制御を行った場合の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、前記第１制御において、すべての前記ヒータユニットの出力割合を１００％にする構成とすることができる。

これによれば、第１制御においてシート全体をより急速に暖めることができる。

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、前記ヒータユニットの出力割合を制御する構成とすることができる。

これによれば、シートを環境温度に対応して暖めることができるので、速暖および部位別制御を行った場合の快適性を向上させることができる。また、シートを必要以上に暖めることが抑制されるので、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、前記環境温度の変化に応じて、前記ヒータユニットの出力割合を制御するための目標温度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ヒータユニットの出力を上げたり、下げたり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とともに、省エネルギー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、シートヒータ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、快適性をより向上させることができるとともに、省エネルギー性をより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、前記第２制御において、前記第１制御よりも前記ヒータユニットの出力割合を小さくする構成とすることができる。

これによれば、第１制御においては、シート全体を急速に暖めることができるとともに、第２制御においては、省エネルギー性を向上させることができる。

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、シート全体を急速に暖めることができるとともに、部位別に快適な温度に調節することができる。

また、本発明によれば、第１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の検知温度に基づいて第１ヒータユニットの出力割合を制御することで、第１ヒータユニットの出力割合を精度良く制御することができる。

また、本発明によれば、第１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の検知温度に基づいて第２ヒータユニットの出力割合を制御することで、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、第１ヒータユニットを腰部に対応する部位に配置し、第２ヒータユニットをシートクッションの座面に対応する部位や腰部に対応する部位よりも上方の部位に配置することで、速暖および部位別制御を行った場合の快適性を向上させることができる。

また、本発明によれば、第１制御においてすべてのヒータユニットの出力割合を１００％にすることで、第１制御においてシート全体をより急速に暖めることができる。

また、本発明によれば、環境温度に基づいてヒータユニットの出力割合を制御することで、速暖および部位別制御を行った場合の快適性を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、環境温度の変化に応じてヒータユニットの出力割合を制御するための目標温度を設定することで、快適性をより向上させることができるとともに、省エネルギー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、快適性をより向上させることができるとともに、省エネルギー性をより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、第２制御において第１制御よりもヒータユニットの出力割合を小さくすることで、第１制御においては、シート全体を急速に暖めることができるとともに、第２制御においては、省エネルギー性を向上させることができる。

発明の一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。 制御装置の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を示すグラフである。 変形例に係る乗物用シートの斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。一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、車両用シートＳの異なる部位に配置される複数のヒータユニットとしてのクッションヒータユニット１０およびバックヒータユニット２０と、温度センサ５０と、操作スイッチ６０と、制御装置１００とを主に備えている。

クッションヒータユニット１０およびバックヒータユニット２０は、面状のヒータである。クッションヒータユニット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、クッションヒータユニット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、バックヒータユニット２０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、バックヒータユニット２０は、腰部ヒータユニット２１と肩部ヒータユニット２２とを有して構成されている。そして、腰部ヒータユニット２１は、着座者の腰部に対応する部位、具体的には、シートバックＳ２の座面部Ｓ２１の下部に配置されている。また、肩部ヒータユニット２２は、着座者の腰部に対応する部位よりも上方の、例えば、肩部（肩甲骨付近）などに対応する部位に配置されている。具体的に、肩部ヒータユニット２２は、座面部Ｓ２１の上部に配置されている。

クッションヒータユニット１０、腰部ヒータユニット２１および肩部ヒータユニット２２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、腰部ヒータユニット２１が「第１ヒータユニット」に相当し、クッションヒータユニット１０および肩部ヒータユニット２２が「第２ヒータユニット」に相当する。

温度センサ５０は、表皮材の内側で、腰部ヒータユニット２１に対応する部位である座面部Ｓ２１の下部に配置されている。温度センサ５０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５０が検知した温度と、座面部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５０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、複数のヒータユニット１０，２１，２２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１０，２１，２２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、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度を速やかに上昇させる第１制御と、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が十分に上昇した後にヒータユニット１０，２１，２２の出力をヒータユニット１０，２１，２２ごとに制御する第２制御とを実行するように構成されている。

なお、暖かい時期や、操作スイッチ６０が入れられる前に一度ヒータを使用していた場合などにおいては、操作スイッチ６０で加熱の指示を受けたときに、すでに座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度が十分に高い場合がある。その場合には、制御装置１００は、第１制御は実行せず、始めから第２制御を実行してもよい。

制御装置１００は、第１制御において、ヒータユニット１０，２１，２２の出力割合をすべてのヒータユニット１０，２１，２２で同じにして、温度センサ５０が配置された、腰部ヒータユニット２１が配置される部位（座面部Ｓ２１の下部）の温度を所定温度Ｔｓｔｈまで上昇させる。詳しくは、制御装置１００は、第１制御において、すべてのヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を１００％にする。ここで、ヒータユニット１０，２１，２２の出力割合とは、ヒータユニット１０，２１，２２の最大出力に対する割合である。

制御装置１００は、座面部Ｓ２１の下部の温度が所定温度Ｔｓｔｈに達した後、具体的には、温度センサ５０から取得した検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈ以上となった後に、座面部Ｓ２１の下部だけではなく、座面部Ｓ２１の上部や座面部Ｓ１１の温度も十分に上昇したとして、第２制御を実行する。本実施形態において、温度センサ５０は、座面部Ｓ２１の下部に１つ設けられているだけなので、座面部Ｓ２１の上部の温度や座面部Ｓ１１の温度を検知することはできない。そこで、予め実験やシミュレーションなどを行い、その結果から、例えば、各部に供給する熱量などを調整することで、車両用シートＳは、座面部Ｓ２１の下部の温度が所定温度Ｔｓｔｈに達したときに、座面部Ｓ２１の上部の温度と座面部Ｓ１１の温度も所定温度Ｔｓｔｈと同等の温度となるように構成されている。

制御装置１００は、検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈ以上となって第２制御に進んだ後は第１制御には戻らない。そのため、制御装置１００は、検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈ以上となった場合には、そのことを示すフラグＦを第１制御を示す「０」から第２制御を示す「１」にする。なお、フラグＦは初期値が０であり、操作スイッチ６０が切られたときなどの制御装置１００に電力が供給されなくなったときに０にリセットされる。

制御装置１００は、第２制御において、ヒータユニット１０，２１，２２の出力割合をヒータユニット１０，２１，２２ごとに制御する。詳しくは、制御装置１００は、温度センサ５０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、クッションヒータユニット１０、腰部ヒータユニット２１および肩部ヒータユニット２２の出力割合を制御する。

より詳しくは、制御装置１００は、まず、車内温度Ｔｒと、図２に示すマップとに基づいて、目標温度Ｔｔを設定する。図２のマップは、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。このようなマップを用いて目標温度Ｔｔを設定することにより、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１０，２１，２２の出力割合を制御するための目標温度Ｔｔを設定している。

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。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５０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１０，２１，２２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、腰部ヒータユニット２１を算出した必要制御量ｍｖ（出力割合）によって制御する。また、制御装置１００は、クッションヒータユニット１０を必要制御量ｍｖに係数Ｃ１を掛けた出力割合によって制御する。また、制御装置１００は、肩部ヒータユニット２２を必要制御量ｍｖに係数Ｃ２を掛けた出力割合によって制御する。ここで、係数Ｃ１，Ｃ２は、１よりも小さい係数であり、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。

前述したとおり、本実施形態において、温度センサ５０は、座面部Ｓ２１の下部に１つ設けられているだけなので、座面部Ｓ２１の上部の温度に基づいて肩部ヒータユニット２２の出力割合を直接制御したり、座面部Ｓ１１の温度に基づいてクッションヒータユニット１０の出力割合を直接制御したりすることはできない。そこで、本実施形態では、座面部Ｓ２１の下部の温度（検知温度Ｔｓ）に基づいて算出した必要制御量ｍｖと、必要制御量ｍｖに係数Ｃ１，Ｃ２を掛けた出力割合とを用いることで、ヒータユニット１０，２１，２２の出力割合をヒータユニット１０，２１，２２ごとに制御している。

また、腰部と、大腿部や肩部などとは、研究の結果、温度感覚が異なることが分かってきた。具体的には、腰部で快適と感じる温度は、大腿部や肩部で快適と感じる温度よりも高いことが分かった。そこで、本実施形態では、快適と感じる温度が高い腰部に対応する座面部Ｓ２１の下部の温度を基準として必要制御量ｍｖを計算し、快適と感じる温度が腰部よりも低い、大腿部などに対応する座面部Ｓ１１や、肩部などに対応する座面部Ｓ２１の上部については、必要制御量ｍｖに、１よりも小さい各部位に対応して設定した係数Ｃ１，Ｃ２を掛けることで出力割合を計算している。

また、本実施形態では、係数Ｃ１を係数Ｃ２よりも大きい値に設定している（Ｃ１＞Ｃ２）。これにより、第２制御において、クッションヒータユニット１０の出力割合（Ｃ１×ｍｖ）は、肩部ヒータユニット２２の出力割合（Ｃ２×ｍｖ）よりも大きくなる。これは、座面部Ｓ１１については、着座者の臀部および大腿部が常に接触しているので、着座者が暖かさを感じやすいためである。一方、座面部Ｓ２１の上部については、着座者の体型や姿勢などによって、着座者の肩部などが座面部Ｓ２１の上部から離れることもあるので、省エネルギーの観点などから、必要以上に加熱しないようにするためである。

なお、研究の結果、大腿部で快適と感じる温度と、肩部で快適と感じる温度とは、それほど大きな差がないことも分かってきたため、係数Ｃ１，Ｃ２は、略同等の値、例えば、同じ値であってもよい。

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３を参照しながら説明する。制御装置１００は、図３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３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、制御モードを示すフラグＦを０にリセットして（Ｓ１０３）、今回の処理を終了する。

シート加熱の指示がある場合（Ｓ１０１，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、フラグＦが０であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。そして、フラグＦが０である場合（Ｓ１０２，Ｙｅｓ）、第１制御であるので、制御装置１００は、クッションヒータユニット１０、腰部ヒータユニット２１および肩部ヒータユニット２２のすべてを１００％で出力する（Ｓ１１０）。そして、制御装置１００は、検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１１）。

検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈ以上でない場合（Ｓ１１１，Ｎｏ）、制御装置１００は、今回の処理を終了する。一方、検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈ以上である場合（Ｓ１１１，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、フラグＦを１にして（Ｓ１１２）、ステップＳ１２１に進む。また、制御装置１００は、ステップＳ１０２において、フラグＦが０でない場合（フラグＦが１である場合）（Ｓ１０２，Ｎｏ）、第２制御であるので、この場合もステップＳ１２１に進む。

その後、制御装置１００は、車内温度Ｔｒを取得し（Ｓ１２１）、車内温度Ｔｒと図２のマップから目標温度Ｔｔを設定する（Ｓ１２２）。また、制御装置１００は、検知温度Ｔｓを取得する（Ｓ１２３）。そして、制御装置１００は、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（Ｓ１２４）。そして、制御装置１００は、腰部ヒータユニット２１を必要制御量ｍｖで出力するとともに、クッションヒータユニット１０をＣ１×ｍｖで出力し、肩部ヒータユニット２２をＣ２×ｍｖで出力して（Ｓ１２５）、今回の処理を終了する。

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４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までの第１制御においては、すべてのヒータユニット１０，２１，２２を１００％で出力する。これにより、座面部Ｓ１１，Ｓ２１の温度を可及的に速やかに高めることができ、車両用シートＳの全体を急速に暖めることができる。

そして、時刻ｔ１になって、温度センサ５０から取得した検知温度Ｔｓが所定温度Ｔｓｔｈに達すると、第２制御を実行する。第２制御においては、腰部ヒータユニット２１を第１出力割合（ｍｖ）で出力するとともに、クッションヒータユニット１０を第１出力割合よりも小さい第２出力割合（Ｃ１×ｍｖ）で出力し、肩部ヒータユニット２２を第２出力割合よりも小さい第３出力割合（Ｃ２×ｍｖ）で出力する。

そうすると、快適と感じる温度が高い着座者の腰部に対応する座面部Ｓ２１の下部の温度が高い温度に維持されるとともに、快適と感じる温度が腰部よりも低い、着座者の大腿部や肩部などに対応する座面部Ｓ１１や座面部Ｓ２１の上部の温度が、座面部Ｓ２１の下部の温度よりも低い温度となる。これにより、ヒータユニット１０，２１，２２が配置される部位別に快適な温度に調節することができる。

また、本実施形態では、着座者の肩部などに対応する座面部Ｓ２１の上部の温度が、着座者の大腿部などに対応する座面部Ｓ１１の温度よりも低い温度となるので、座面部Ｓ２１の上部の温度を座面部Ｓ１１の温度と同等の温度に維持する場合よりも、省エネルギー性を向上させることができる。

なお、発明の理解を容易にするため、参照する図４においては、目標温度Ｔｔが一定値の場合、つまり、空調装置４の設定温度である車内温度Ｔｒが一定値である場合を示している。

以上説明した本実施形態によれば、第１制御において、出力割合をすべてのヒータユニット１０，２１，２２で同じにして、ヒータユニット１０，２１，２２が配置される部位の温度を所定温度Ｔｓｔｈまで上昇させるので、車両用シートＳの全体を急速に暖めることができる。そして、車両用シートＳの全体を急速に暖めた後は、第２制御において、出力割合をヒータユニット１０，２１，２２ごとに制御するので、ヒータユニット１０，２１，２２が配置される部位別に快適な温度に調節することができる。

また、制御装置１００は、温度センサ５０から取得した検知温度Ｔｓに基づいて、腰部ヒータユニット２１の出力割合を制御するので、腰部ヒータユニット２１の出力割合を精度良く制御することができる。

また、制御装置１００は、検知温度Ｔｓに基づいて、クッションヒータユニット１０および肩部ヒータユニット２２の出力割合（Ｃ１×ｍｖ，Ｃ２×ｍｖ）を制御するので、座面部Ｓ１１や座面部Ｓ２１の上部に温度センサを配置する必要がなくなる。これにより、シートヒータ１のコストを抑えることができる。

また、腰部ヒータユニット２１が腰部に対応する部位に配置され、クッションヒータユニット１０が大腿部などに対応する部位に配置され、肩部ヒータユニット２２が肩部などに対応する部位に配置されるので、快適と感じる温度が高い腰部に対応する部位に温度センサ５０を配置して当該部位を精度良く制御することで、速暖および部位別制御を行った場合の快適性を向上させることができる。

また、制御装置１００は、第１制御において、すべてのヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を１００％にするので、第１制御において車両用シートＳの全体をより急速に暖めることができる。

また、制御装置１００は、車内温度Ｔｒに基づいて、ヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を制御するので、車両用シートＳを車内温度Ｔｒに対応して暖めることができる。これにより、速暖および部位別制御を行った場合の快適性を向上させることができる。また、車両用シートＳを必要以上に暖めることが抑制されるので、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の変化に応じて、目標温度Ｔｔ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１０，２１，２２の出力を上げたり、下げたりすることができる。これにより、快適性をより向上させることができるとともに、省エネルギー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として、空調装置４の設定温度を取得するので、シートヒータ１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、快適性をより向上させることができるとともに、省エネルギー性をより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。

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、温度センサ５０が第１ヒータユニットとしての腰部ヒータユニット２１に対応する部位だけに配置されていたが、温度センサは、第１ヒータユニットに対応する部位と、第２ヒータユニットに対応する部位の両方に配置されていてもよい。

一例としては、図５に示すように、車両用シートＳは、温度センサ５１〜５３を備え、温度センサ５１がクッションヒータユニット１０に対応する座面部Ｓ１１に配置され、温度センサ５２が腰部ヒータユニット２１に対応する座面部Ｓ２１の下部に配置され、温度センサ５３が肩部ヒータユニット２２に対応する座面部Ｓ２１の上部に配置されていてもよい。

この場合、第１制御においては、すべてのヒータユニット１０，２１，２２を同じ出力割合（例えば１００％）で出力し、第２制御においては、温度センサ５１〜５３の検知温度に基づいて、対応するヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を個別に算出して個別に制御する構成とすることができる。これによれば、各ヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を精度良く制御することができる。なお、この場合において、目標温度Ｔｔを設定するためのマップ（図２参照）は、部位別制御のため、ヒータユニット１０，２１，２２ごとに設定されることになる。また、第１制御から第２制御への切り替えは、すべての温度センサ５１〜５３の検知温度が所定温度に達したときであってもよいし、温度センサ５１〜５３のうち２つの検知温度が所定温度に達したときであってもよいし、温度センサ５１〜５３のうち１つの検知温度が所定温度に達したときであってもよい。

また、前記実施形態においては、第１制御において、すべてのヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を１００％にしたが、１００％よりも小さい出力割合にしてもよい。

また、前記実施形態においては、第２制御での出力割合（必要制御量ｍｖ）が、第１制御での出力割合（１００％）と同じになる場合があり得たが、制御装置１００は、第２制御において、第１制御よりもヒータユニット１０，２１，２２の出力割合を小さくするように構成されていてもよい。例えば、所定温度Ｔｓｔｈを若干高めに設定することで実現することができる。これによれば、第１制御においては、車両用シートＳの全体を急速に暖めることができるとともに、第２制御においては、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、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、第２ヒータユニットが座面部Ｓ１１と座面部Ｓ２１の上部の両方に配置されていたが、第２ヒータユニットは、座面部Ｓ１１だけに配置されていてもよいし、座面部Ｓ２１の上部だけに配置されていてもよい。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、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 クッションヒータユニット
２１ 腰部ヒータユニット
２２ 肩部ヒータユニット
５０ 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 (10)

1. シートの異なる部位に配置される複数のヒータユニットと、複数の前記ヒータユニット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、シートの加熱の指示を受けたときに、前記ヒータユニットの最大出力に対する割合である出力割合をすべての前記ヒータユニットで同じにして、少なくとも１つの前記ヒータユニットが配置される部位の温度を所定温度まで上昇させる第１制御と、少なくとも１つの前記ヒータユニットが配置される部位の温度が前記所定温度に達した後に前記ヒータユニットの出力割合を前記ヒータユニットごとに制御する第２制御とを実行することを特徴とするシートヒータ。
2. 複数の前記ヒータユニットは、第１ヒータユニットと第２ヒータユニットとを含み、
   前記第１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、前記第１ヒータユニットの出力割合を制御す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、前記検知温度に基づいて、前記第２ヒータユニットの出力割合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. 前記第１ヒータユニットは、前記シートに着座する着座者の腰部に対応する部位に配置され、
   前記第２ヒータユニットは、シートクッションの座面に対応する部位、および、前記腰部に対応する部位よりも上方の部位の少なくとも一方に配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシートヒータ。
5. 前記制御装置は、前記第１制御において、すべての前記ヒータユニットの出力割合を１００％にすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシートヒータ。
6. 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、前記ヒータユニットの出力割合を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシートヒータ。
7. 前記制御装置は、前記環境温度の変化に応じて、前記ヒータユニットの出力割合を制御するための目標温度を設定することを特徴とする請求項６に記載のシートヒータ。
8. 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６または請求項７に記載のシートヒータ。
9. 前記制御装置は、前記第２制御において、前記第１制御よりも前記ヒータユニットの出力割合を小さ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. 請求項１から請求項９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。

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