JP7667111B2 - Seat heater and vehicle seat - Google Patents
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Description
本開示はシートヒータおよび移動体用シートに関する。 This disclosure relates to a seat heater and a seat for a vehicle.
特許文献1に記載のシートヒータは、シートクッション材とシート表皮との間に設けられ基材上に電熱線が敷設されたヒータと、基材の電熱線近傍に設けられる温度検出部と、温度検出部で検出された温度に応じてヒータの温度を目標温度に近づけるように制御する温度制御部と、を有している。温度制御部は、ヒータの加熱開始時点から所定時間後の期間に温度検出部で検出される温度上昇率に基づき推定環境温度を算出し、推定環境温度が低いほど目標温度が低くなるように補正している。 The seat heater described in Patent Document 1 has a heater that is provided between the seat cushion material and the seat skin and has a heating wire laid on a base material, a temperature detection unit that is provided near the heating wire on the base material, and a temperature control unit that controls the temperature of the heater to approach a target temperature according to the temperature detected by the temperature detection unit. The temperature control unit calculates an estimated environmental temperature based on the rate of temperature rise detected by the temperature detection unit during a predetermined period from when the heater starts heating, and corrects the target temperature to be lower as the estimated environmental temperature is lower.
一般にシートヒータは、環境温度が氷点下などの比較的低温である場合に狙い通りの昇温性能を発揮するように構成されている。例えば、環境温度が-20℃の場合には、例として図13に示すように、オーバシュートやハンチングのない温度制御結果が得られる。これに対し、環境温度が比較的高い場合には、想定より速く昇温するため制御が追いつかないことで、温度制御にオーバシュートや、図14に示すようなハンチングが発生する、という課題があった。なお、図14は、一例として環境温度が15℃である場合の温度制御結果を示している。 Generally, seat heaters are configured to provide the desired heating performance when the ambient temperature is relatively low, such as below freezing. For example, when the ambient temperature is -20°C, a temperature control result without overshoot or hunting can be obtained, as shown in Figure 13. In contrast, when the ambient temperature is relatively high, the temperature rises faster than expected, and the control cannot keep up, resulting in overshoot in the temperature control and hunting as shown in Figure 14. Note that Figure 14 shows the temperature control result when the ambient temperature is 15°C as an example.
本開示は上記事実を考慮して成されたもので、環境温度が比較的高い場合の温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することを抑制できるシートヒータおよび移動体用シートを得ることが目的である。 This disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide a seat heater and a seat for a vehicle that can suppress the occurrence of overshooting and hunting in temperature control when the ambient temperature is relatively high.
第1の態様に係るシートヒータは、シートに設けられた温度検出部による検出温度が設定された制御切替温度に達する迄は、前記シートに設けられたヒータの通電割合を所定値以上にする第1制御を行い、前記検出温度が前記制御切替温度に達した後は、前記検出温度が目標温度に一致するように前記ヒータの通電を制御する第2制御を行う制御部と、前記制御部が前記第1制御を行っている期間における前記検出温度の変化の傾きaを算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記傾きaが閾値よりも大きい場合の前記制御切替温度を、前記傾きaが前記閾値以下の場合の前記制御切替温度よりも低く設定する設定部と、を含んでいる。 The seat heater according to the first aspect includes a control unit that performs a first control for setting a power supply rate of the heater provided in the seat to a predetermined value or more until a temperature detected by a temperature detection unit provided in the seat reaches a set control switching temperature, and performs a second control for controlling power supply to the heater so that the detected temperature coincides with a target temperature after the detected temperature reaches the control switching temperature; a calculation unit that calculates a slope a of the change in the detected temperature during a period in which the control unit performs the first control; and a setting unit that sets the control switching temperature when the slope a calculated by the calculation unit is greater than a threshold value to a value lower than the control switching temperature when the slope a is equal to or less than the threshold value.
第1の態様において、制御部が第1制御を行っている期間における検出温度の変化の傾きaは、環境温度に応じて変化し、環境温度が高くなると傾きaも大きくなる。第1の態様では、傾きaが閾値よりも大きい場合の制御切替温度を、傾きaが閾値以下の場合の制御切替温度よりも低く設定するので、第2制御が早期に開始されることで、環境温度が比較的高い場合の温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することを抑制することができる。 In the first aspect, the slope a of the change in the detected temperature during the period when the control unit is performing the first control changes according to the environmental temperature, and as the environmental temperature increases, the slope a also increases. In the first aspect, the control switching temperature when the slope a is greater than the threshold value is set lower than the control switching temperature when the slope a is equal to or less than the threshold value. Therefore, by starting the second control early, it is possible to suppress the occurrence of overshooting or hunting in the temperature control when the environmental temperature is relatively high.
第2の態様は、第1の態様において、前記制御部は、前記第2制御としてPID制御を行う。 In the second aspect, in the first aspect, the control unit performs PID control as the second control.
第2の態様によれば、第2制御としてPI制御などの他の制御を行う場合と比較して、シートの温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することをより効果的に抑制することができる。 According to the second aspect, it is possible to more effectively prevent overshooting and hunting from occurring in the seat temperature control compared to when other control such as PI control is performed as the second control.
第3の態様は、第1の態様又は第2の態様において、前記算出部は、前記第1制御の開始から第1の所定時間t1が経過した時点での前記検出温度T1と、前記第1制御の開始から前記第1の所定時間t1よりも大きい第2の所定時間t2が経過した時点での前記検出温度T2と、に基づいて、前記傾きaを算出する。 In the third aspect, in the first or second aspect, the calculation unit calculates the slope a based on the detected temperature T1 at a time when a first predetermined time t1 has elapsed since the start of the first control, and the detected temperature T2 at a time when a second predetermined time t2 greater than the first predetermined time t1 has elapsed since the start of the first control.
制御部が第1制御を開始した直後は、ヒータから放出された熱がヒータの周囲に存在する部材の昇温に費やされるので、傾きaと環境温度との相関が小さくなる。これに対して第3の態様では、傾きaの算出に用いる検出温度として、第1制御の開始時点の温度に代えて、第1制御の開始から第1の所定時間t1が経過した時点での前記検出温度T1を用いている。これにより、傾きaとして環境温度をより精度良く反映した値を得ることができ、シートの温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することをより効果的に抑制できるように、制御切替温度を設定することができる。 Immediately after the control unit starts the first control, the heat emitted from the heater is used to heat up the components around the heater, so the correlation between the slope a and the ambient temperature is small. In contrast, in the third aspect, the detected temperature T1 at the point in time when the first predetermined time t1 has elapsed since the start of the first control is used as the detected temperature used to calculate the slope a, instead of the temperature at the start of the first control. This makes it possible to obtain a value for the slope a that more accurately reflects the ambient temperature, and to set the control switching temperature so as to more effectively prevent overshooting and hunting from occurring in the temperature control of the seat.
第4の態様は、第1の態様~第3の態様の何れかにおいて、前記設定部は、前記制御切替温度を仮設定すると共に、前記傾きaが第1閾値A1よりも小さい場合には、前記制御切替温度を前記仮設定した値よりも高く設定し、前記傾きaが前記第1閾値A1よりも大きい第2閾値A2以上の場合には、前記制御切替温度を前記仮設定した値よりも低く設定する。 In the fourth aspect, in any of the first to third aspects, the setting unit provisionally sets the control switching temperature, and when the slope a is smaller than a first threshold A1, sets the control switching temperature higher than the provisionally set value, and when the slope a is equal to or greater than a second threshold A2 that is larger than the first threshold A1, sets the control switching temperature lower than the provisionally set value.
第4の態様では、傾きaが第1閾値A1~第2閾値A2の範囲内の場合が、制御切替温度を仮設定した値から変更しない不感領域になるので、傾きaの変化に対する制御切替温度の変化が過敏になることを抑制することができる。 In the fourth aspect, when the slope a is within the range of the first threshold A1 to the second threshold A2, the control switching temperature is in an insensitive region where it is not changed from the provisionally set value, so that it is possible to prevent the control switching temperature from becoming too sensitive to changes in the slope a.
第5の態様は、第1の態様~第4の態様の何れかにおいて、前記設定部は、前記第1制御の開始から所定時間tが経過した時点での前記検出温度Tが所定の温度閾値以上か否かに応じて、前記傾きaに対する閾値を変化させる。 In the fifth aspect, in any of the first to fourth aspects, the setting unit changes the threshold value for the slope a depending on whether the detected temperature T at the time when a predetermined time t has elapsed since the start of the first control is equal to or higher than a predetermined temperature threshold value.
第5の態様によれば、環境温度と前記傾きとの関係が環境温度によって変化する場合にも、制御切替温度として適切な温度を設定することができる。 According to the fifth aspect, even if the relationship between the environmental temperature and the slope changes depending on the environmental temperature, an appropriate temperature can be set as the control switching temperature.
第6の態様に係る移動体シートは、第1の態様~第5の態様の何れかのシートヒータが設けられている。 The sixth aspect of the moving body seat is provided with a seat heater according to any one of the first to fifth aspects.
第6の態様では、第1の態様~第5の態様の何れかのシートヒータが設けられているので、第1の態様と同様に、環境温度が比較的高い場合の温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することを抑制することができる。 In the sixth aspect, a seat heater of any of the first to fifth aspects is provided, so that, like the first aspect, it is possible to prevent overshooting or hunting from occurring in temperature control when the ambient temperature is relatively high.
本開示は、環境温度が比較的高い場合の温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することを抑制できる、という効果を有する。 This disclosure has the effect of preventing overshooting and hunting from occurring in temperature control when the environmental temperature is relatively high.
以下、図面を参照して本開示の実施形態の一例を詳細に説明する。 An example of an embodiment of the present disclosure is described in detail below with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
図1に示す車両用シート10はシート本体12を含んでいる。シート本体12は、移動体の一例である車両の車室内に設けられており、車両の乗員によって着座される。なお、車両用シート10は本開示に係る移動体用シートの一例であり、シート本体12は本開示におけるシートの一例である。
First Embodiment
1 includes a seat body 12. The seat body 12 is provided in a vehicle cabin of a vehicle, which is an example of a moving body, and is seated by an occupant of the vehicle. Note that the vehicle seat 10 is an example of a moving body seat according to the present disclosure, and the seat body 12 is an example of a seat according to the present disclosure.
シート本体12はシートクッション部14、シートバック部16およびヘッドレスト部18を含んでいる。ヘッドレスト部18は、シートバック部16の車両上下方向上端部に、シートバック部16の長さ方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられている。シートバック部16は、車両上下方向下端部が、シートクッション部14の車両前後方向後端部に、図示しない回動機構を介して取り付けられており、シートクッション部14に対し、車両幅方向に沿った軸回りに回動可能とされている。 The seat body 12 includes a seat cushion portion 14, a seat back portion 16, and a headrest portion 18. The headrest portion 18 is attached to the upper end portion of the seat back portion 16 in the vertical direction of the vehicle so as to be slidable along the length of the seat back portion 16. The lower end portion of the seat back portion 16 in the vertical direction of the vehicle is attached to the rear end portion of the seat cushion portion 14 in the longitudinal direction of the vehicle via a rotation mechanism (not shown), and is rotatable relative to the seat cushion portion 14 around an axis along the width direction of the vehicle.
また、シート本体12にはヒータ20が設けられている。ヒータ20は、シートクッション部14の表皮付近に敷設された第1のヒータマット22と、シートバック部16の表皮付近に敷設された第2のヒータマット24と、を含んでいる。また、シートクッション部14の車両前後方向後端部付近にはサーミスタ26が設けられている。サーミスタ26はヒータ20の熱線の近傍に配設されており、ヒータ20の熱線の温度を検出する。サーミスタ26は本開示における温度検出部の一例である。 The seat body 12 is also provided with a heater 20. The heater 20 includes a first heater mat 22 laid near the surface of the seat cushion portion 14, and a second heater mat 24 laid near the surface of the seat back portion 16. A thermistor 26 is also provided near the rear end of the seat cushion portion 14 in the vehicle front-rear direction. The thermistor 26 is disposed near the hot wire of the heater 20, and detects the temperature of the hot wire of the heater 20. The thermistor 26 is an example of a temperature detection portion in this disclosure.
また車両用シート10は、シートヒータECU(Electronic Control Unit)32を含んでおり、シートヒータECU32はシートクッション部14内に収納されている。図2に示すように、シートヒータECU32は、CPU(Central Processing Unit)34と、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などのメモリ36と、を含んでいる。また、シートヒータECU32は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などの不揮発性の記憶部38と、I/F(InterFace)部40と、を含んでいる。CPU34、メモリ36、記憶部38およびI/F部40は内部バス42を介して相互に通信可能に接続されている。 The vehicle seat 10 also includes a seat heater ECU (Electronic Control Unit) 32, which is housed in the seat cushion portion 14. As shown in FIG. 2, the seat heater ECU 32 includes a CPU (Central Processing Unit) 34 and a memory 36 such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). The seat heater ECU 32 also includes a non-volatile storage unit 38 such as a HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and an I/F (Interface) unit 40. The CPU 34, the memory 36, the storage unit 38, and the I/F unit 40 are connected to each other so as to be able to communicate with each other via an internal bus 42.
I/F部40には、ヒータ駆動部28を介してヒータ20が接続されていると共に、サーミスタ26およびシートヒータスイッチ30が各々接続されている。ヒータ駆動部28はシートヒータECU32(後述する制御部44)からの指示に応じてヒータ20へ通電する。シートヒータスイッチ30は、シート本体12に着座している乗員によってオンオフ操作される。 The heater 20 is connected to the I/F unit 40 via a heater drive unit 28, and the thermistor 26 and seat heater switch 30 are also connected to the I/F unit 40. The heater drive unit 28 energizes the heater 20 in response to an instruction from a seat heater ECU 32 (a control unit 44 described later). The seat heater switch 30 is turned on and off by an occupant seated in the seat body 12.
また、シートヒータECU32の記憶部38は、シートヒータ制御プログラム41を記憶している。シートヒータECU32は、シートヒータ制御プログラム41が記憶部38から読み出されてメモリ36に展開され、メモリ36に展開されたシートヒータ制御プログラム41がCPU34によって実行されることで、図3に示す制御部44、算出部46および設定部48として機能する。 The memory unit 38 of the seat heater ECU 32 also stores a seat heater control program 41. The seat heater control program 41 is read from the memory unit 38 and loaded into the memory 36, and the seat heater control program 41 loaded into the memory 36 is executed by the CPU 34, so that the seat heater ECU 32 functions as the control unit 44, the calculation unit 46, and the setting unit 48 shown in FIG. 3.
制御部44は、シートヒータスイッチ30がオン操作されるとヒータ制御処理(後述)を行う。このヒータ制御処理において、制御部44は、サーミスタ26による検出温度Tが設定された制御切替温度CT1に達する迄は、ヒータ20の通電割合を所定値以上(一例として90~100%)にするオンオフ制御を行う。また制御部44は、サーミスタ26による検出温度Tが制御切替温度CT1に達した後は、検出温度Tが目標温度CT2に一致するようにヒータ20の通電を制御するPID制御を行う。なお、上記のオンオフ制御は本開示における第1制御の一例であり、上記のPID制御は本開示における第2制御の一例である。 When the seat heater switch 30 is turned on, the control unit 44 performs a heater control process (described below). In this heater control process, the control unit 44 performs on/off control to keep the power supply rate of the heater 20 at a predetermined value or higher (for example, 90 to 100%) until the temperature T detected by the thermistor 26 reaches the set control switching temperature CT1. After the temperature T detected by the thermistor 26 reaches the control switching temperature CT1, the control unit 44 performs PID control to control the power supply to the heater 20 so that the detected temperature T matches the target temperature CT2. Note that the above on/off control is an example of the first control in this disclosure, and the above PID control is an example of the second control in this disclosure.
算出部46は、制御部44がオンオフ制御を行っている期間における検出温度Tの変化の傾きaを算出する。また設定部48は、算出部46によって算出された検出温度Tの変化の傾きaが閾値よりも大きい場合の制御切替温度CT1を、検出温度Tの変化の傾きaが前記閾値以下の場合の制御切替温度CT1よりも低く設定する。 The calculation unit 46 calculates the slope a of the change in the detected temperature T during the period when the control unit 44 is performing on/off control. Furthermore, the setting unit 48 sets the control switching temperature CT1 when the slope a of the change in the detected temperature T calculated by the calculation unit 46 is greater than a threshold value to be lower than the control switching temperature CT1 when the slope a of the change in the detected temperature T is equal to or smaller than the threshold value.
次に第1実施形態の作用として、まず図4を参照し、シートヒータスイッチ30がオン操作されたことを契機として制御部44で実行されるヒータ制御処理について説明する。 Next, as an operation of the first embodiment, first, referring to FIG. 4, the heater control process executed by the control unit 44 when the seat heater switch 30 is turned on will be described.
ヒータ制御処理のステップ60において、制御部44は、設定部48によって設定される制御切替温度CT1を設定部48から取得する。またステップ62において、制御部44は、サーミスタ26によって検出された温度Tをサーミスタ26から取得する。そしてステップ64において、制御部44は、ステップ62で取得した温度Tが、ステップ60で取得した制御切替温度CT1以上か否か判定する。 In step 60 of the heater control process, the control unit 44 acquires the control switching temperature CT1 set by the setting unit 48 from the setting unit 48. In step 62, the control unit 44 acquires the temperature T detected by the thermistor 26 from the thermistor 26. In step 64, the control unit 44 determines whether the temperature T acquired in step 62 is equal to or higher than the control switching temperature CT1 acquired in step 60.
ステップ64の判定が肯定された場合はステップ66へ移行する。ステップ66において、制御部44は、ヒータ駆動部28を介してヒータ20に対し、所定値以上の通電割合でヒータ20へ通電させるオンオフ制御を実行する。次のステップ70において、制御部44は、シートヒータスイッチ30がオフ操作されたか否か判定する。ステップ70の判定が否定された場合はステップ60に戻る。従って、サーミスタ26による検出温度Tが設定された制御切替温度CT1に達する迄は、ヒータ20に対してオンオフ制御が行われる。 If the determination in step 64 is positive, the process proceeds to step 66. In step 66, the control unit 44 executes on/off control to energize the heater 20 via the heater drive unit 28 at a power supply rate equal to or higher than a predetermined value. In the next step 70, the control unit 44 determines whether the seat heater switch 30 has been turned off. If the determination in step 70 is negative, the process returns to step 60. Therefore, the heater 20 is controlled to be on/off until the temperature T detected by the thermistor 26 reaches the set control switching temperature CT1.
また、サーミスタ26による検出温度Tが設定された制御切替温度CT1に達すると、ステップ64の判定が否定されてステップ68へ移行する。ステップ68において、制御部44は、ヒータ駆動部28を介してヒータ20に対し、検出温度Tが目標温度CT2に一致するようにヒータ20の通電を制御するPID制御を実行する。このPID制御は、シートヒータスイッチ30がオン状態となっている間、継続される。そして、シートヒータスイッチ30がオフ操作されると、ステップ70の判定が肯定されてヒータ制御処理を終了する。 When the temperature T detected by the thermistor 26 reaches the set control switching temperature CT1, the determination in step 64 is negative and the process proceeds to step 68. In step 68, the control unit 44 executes PID control via the heater drive unit 28 to control the energization of the heater 20 so that the detected temperature T coincides with the target temperature CT2. This PID control continues while the seat heater switch 30 is in the ON state. Then, when the seat heater switch 30 is turned OFF, the determination in step 70 is positive and the heater control process ends.
続いて、図5を参照し、制御部44でヒータ制御処理の実行が開始されてヒータ20がオンされる(ヒータ20への通電が開始される)と、算出部46および設定部48で行われる制御切替温度設定処理について説明する。 Next, referring to FIG. 5, the control switching temperature setting process performed by the calculation unit 46 and the setting unit 48 when the control unit 44 starts executing the heater control process and turns on the heater 20 (power is started to be supplied to the heater 20) will be described.
制御切替温度設定処理のステップ80において、設定部48は、制御切替温度CT1を仮設定する。なお、ここで仮設定する制御切替温度CT1は、例えば、予め固定的に定めた値であってもよいし、制御切替温度CT1の仮設定に先立ってサーミスタ26による検出温度Tを取得し、取得した検出温度Tに応じて値を変化させてもよい。また、制御切替温度CT1の仮設定後の任意のタイミング(例えば、次に述べる、ヒータ20がオンされてから第1の所定時間t1が経過したタイミング)でサーミスタ26による検出温度Tを取得し、取得したサーミスタ温度Tに応じて制御切替温度CT1の仮設定値を再設定するようにしてもよい。 In step 80 of the control switching temperature setting process, the setting unit 48 provisionally sets the control switching temperature CT1. The provisionally set control switching temperature CT1 may be, for example, a fixed value determined in advance, or the temperature T detected by the thermistor 26 may be obtained prior to the provisional setting of the control switching temperature CT1, and the value may be changed according to the obtained detected temperature T. In addition, the temperature T detected by the thermistor 26 may be obtained at any timing after the provisional setting of the control switching temperature CT1 (for example, the timing when a first predetermined time t1 has elapsed since the heater 20 was turned on, as described below), and the provisional setting value of the control switching temperature CT1 may be reset according to the obtained thermistor temperature T.
ステップ82において、算出部46は、ヒータ20がオンされてから第1の所定時間t1が経過したか否か判定する。ステップ82の判定が否定された場合は、判定が肯定される迄、ステップ82を繰り返す。ヒータ20がオンされてから第1の所定時間t1が経過すると、ステップ82の判定が肯定されてステップ84へ移行する。ステップ84において、算出部46は、検出温度T1をサーミスタ26から取得し、取得した検出温度T1をメモリ36等に保存する。 In step 82, the calculation unit 46 determines whether or not a first predetermined time t1 has elapsed since the heater 20 was turned on. If the determination in step 82 is negative, step 82 is repeated until the determination is positive. If the first predetermined time t1 has elapsed since the heater 20 was turned on, the determination in step 82 is positive and the process proceeds to step 84. In step 84, the calculation unit 46 obtains the detected temperature T1 from the thermistor 26 and stores the obtained detected temperature T1 in the memory 36 or the like.
また、ステップ86において、算出部46は、ヒータ20がオンされてから第2の所定時間t2が経過したか否か判定する。なお、第2の所定時間t2>第1の所定時間t1である。ステップ86の判定が否定された場合は、判定が肯定される迄、ステップ86を繰り返す。ヒータ20がオンされてから第2の所定時間t2が経過すると、ステップ86の判定が肯定されてステップ88へ移行する。ステップ88において、算出部46は、検出温度T2をサーミスタ26から取得し、取得した検出温度T2をメモリ36等に保存する。 In addition, in step 86, the calculation unit 46 determines whether or not a second predetermined time t2 has elapsed since the heater 20 was turned on. Note that the second predetermined time t2 is greater than the first predetermined time t1. If the determination in step 86 is negative, step 86 is repeated until the determination is positive. If the second predetermined time t2 has elapsed since the heater 20 was turned on, the determination in step 86 is positive and the process proceeds to step 88. In step 88, the calculation unit 46 obtains the detected temperature T2 from the thermistor 26 and stores the obtained detected temperature T2 in the memory 36 or the like.
ステップ90において、算出部46は、メモリ36等に保存した検出温度T1、T2を次の(1)式に代入することで、制御部44がオンオフ制御を行っている期間における、サーミスタ26による検出温度Tの変化の傾きa(図6も参照)を算出する。
a=(T2-T1)/(t2-t1) …(1)
In step 90, the calculation unit 46 substitutes the detected temperatures T1 and T2 stored in the memory 36 or the like into the following equation (1) to calculate the slope a (see also FIG. 6 ) of the change in the detected temperature T by the thermistor 26 during the period when the control unit 44 is performing on/off control.
a=(T2-T1)/(t2-t1)...(1)
ステップ92において、設定部48は、算出部46によって算出された傾きaが傾き閾値A未満か否か判定する。傾きaが傾き閾値A以上の場合には、ステップ92の判定が否定されてステップ94へ移行し、ステップ94において、設定部48は、先のステップ80で仮設定した制御切替温度CT1を低下させる。また、傾きaが傾き閾値A未満の場合には、ステップ92の判定が肯定されてステップ96へ移行し、ステップ96において、設定部48は、先のステップ80で仮設定した制御切替温度CT1を上昇させる。 In step 92, the setting unit 48 determines whether the slope a calculated by the calculation unit 46 is less than the slope threshold A. If the slope a is equal to or greater than the slope threshold A, the determination in step 92 is negative and the process proceeds to step 94, where the setting unit 48 lowers the control switching temperature CT1 provisionally set in the previous step 80. If the slope a is less than the slope threshold A, the determination in step 92 is positive and the process proceeds to step 96, where the setting unit 48 raises the control switching temperature CT1 provisionally set in the previous step 80.
なお、ステップ94、96における制御切替温度CT1の変更幅は、予め固定的に定めた値を用いてもよいし、任意のタイミングでサーミスタ26から取得した検出温度T(例えば、ヒータ20がオンされてから第1の所定時間t1が経過したタイミングで取得した検出温度T1)に応じて値を変化させてもよい。 The change range of the control switching temperature CT1 in steps 94 and 96 may be a fixed value determined in advance, or may be changed according to the detected temperature T obtained from the thermistor 26 at any timing (for example, the detected temperature T1 obtained when the first predetermined time t1 has elapsed since the heater 20 was turned on).
上記の制御切替温度設定処理により、サーミスタ26による検出温度Tの変化の傾きaが大きい場合、すなわち環境温度が高いと推定される場合には、図7にも示すように、制御切替温度CT1が低下されることで、ヒータ20に対するPID制御が早期に開始される。これにより、例として図8にも示すように、環境温度が比較的高い場合(図8は一例として15℃の場合)の温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することを抑制することができる。 When the gradient a of the change in temperature T detected by the thermistor 26 is large, i.e., when the ambient temperature is estimated to be high, the control switching temperature CT1 is lowered as shown in FIG. 7, and PID control of the heater 20 is started early by the above-mentioned control switching temperature setting process. This makes it possible to prevent overshooting and hunting from occurring in temperature control when the ambient temperature is relatively high (FIG. 8 shows an example of 15° C.).
また、サーミスタ26による検出温度Tの変化の傾きaが小さい場合、すなわち環境温度が低いと推定される場合には、図7にも示すように、制御切替温度CT1が上昇されることで、ヒータ20に対してオンオフ制御を行っている期間がより長くされる。これにより、サーミスタ26による検出温度Tが目標温度CT2に達する迄の時間を短縮することができる。 In addition, when the gradient a of the change in temperature T detected by the thermistor 26 is small, i.e., when the environmental temperature is estimated to be low, the control switching temperature CT1 is raised as shown in FIG. 7, thereby lengthening the period during which on/off control is performed on the heater 20. This makes it possible to shorten the time until the temperature T detected by the thermistor 26 reaches the target temperature CT2.
このように、第1実施形態において、制御部44は、シート本体12に設けられたサーミスタ26による検出温度Tが設定された制御切替温度CT1に達する迄は、シート本体12に設けられたヒータ20の通電割合を所定値以上にする第1制御を行う。また制御部44は、検出温度Tが制御切替温度CT1に達した後は、検出温度Tが目標温度CT2に一致するようにヒータ20の通電を制御する第2制御を行う。算出部46は、制御部44が第1制御を行っている期間における検出温度Tの変化の傾きaを算出する。そして設定部48は、算出部46によって算出された検出温度Tの変化の傾きaが閾値よりも大きい場合の制御切替温度CT1を、検出温度Tの変化の傾きaが前記閾値以下の場合の制御切替温度CT1よりも低く設定する。これにより、環境温度が比較的高い場合に第2制御が早期に開始されることで、温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することを抑制することができる。 In this way, in the first embodiment, the control unit 44 performs a first control to set the power supply rate of the heater 20 provided in the seat body 12 to a predetermined value or more until the detected temperature T by the thermistor 26 provided in the seat body 12 reaches the set control switching temperature CT1. After the detected temperature T reaches the control switching temperature CT1, the control unit 44 performs a second control to control the power supply to the heater 20 so that the detected temperature T matches the target temperature CT2. The calculation unit 46 calculates the gradient a of the change in the detected temperature T during the period in which the control unit 44 performs the first control. Then, the setting unit 48 sets the control switching temperature CT1 when the gradient a of the change in the detected temperature T calculated by the calculation unit 46 is greater than a threshold value to be lower than the control switching temperature CT1 when the gradient a of the change in the detected temperature T is equal to or less than the threshold value. As a result, when the environmental temperature is relatively high, the second control is started early, and it is possible to suppress the occurrence of overshooting and hunting in the temperature control.
また、第1実施形態において、制御部44は、第2制御としてPID制御を行う。これにより、第2制御としてPI制御などの他の制御を行う場合と比較して、温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することをより効果的に抑制することができる。 In addition, in the first embodiment, the control unit 44 performs PID control as the second control. This makes it possible to more effectively prevent overshooting and hunting from occurring in the temperature control compared to when other control such as PI control is performed as the second control.
また、第1実施形態において、算出部46は、第1制御の開始から第1の所定時間t1が経過した時点での検出温度T1と、第1制御の開始から第1の所定時間t1よりも大きい第2の所定時間t2が経過した時点での検出温度T2と、に基づいて、検出温度Tの変化の傾きaを算出する。これにより、検出温度Tの変化の傾きaとして環境温度をより精度良く反映した値を得ることができ、温度制御にオーバシュートやハンチングが発生することをより効果的に抑制できるように、制御切替温度CT1を設定することができる。 In addition, in the first embodiment, the calculation unit 46 calculates the slope a of the change in the detected temperature T based on the detected temperature T1 at the time when a first predetermined time t1 has elapsed since the start of the first control, and the detected temperature T2 at the time when a second predetermined time t2 greater than the first predetermined time t1 has elapsed since the start of the first control. This makes it possible to obtain a value that more accurately reflects the environmental temperature as the slope a of the change in the detected temperature T, and to set the control switching temperature CT1 so as to more effectively suppress the occurrence of overshooting or hunting in the temperature control.
〔第2実施形態〕
次に本開示の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態は第1実施形態と同一の構成であるので、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略する。そして図9を参照し、本第2実施形態に係る制御切替温度設定処理について、第1実施形態で説明した制御切替温度設定処理(図5)と異なる部分についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described. Since the second embodiment has the same configuration as the first embodiment, the same reference numerals are used for each part and the description of the configuration will be omitted. Then, with reference to FIG. 9, the control switching temperature setting process according to the second embodiment will be described only in terms of the parts that are different from the control switching temperature setting process (FIG. 5) described in the first embodiment.
第2実施形態に係る制御切替温度設定処理では、ステップ90において、算出部46が検出温度Tの変化の傾きaを算出した後に、ステップ100へ移行する。ステップ100において、設定部48は、ステップ90で算出部46によって算出された検出温度Tの変化の傾きaが、予め設定された傾き閾値A1よりも小さいか否か判定する。 In the control switching temperature setting process according to the second embodiment, in step 90, the calculation unit 46 calculates the slope a of the change in the detected temperature T, and then the process proceeds to step 100. In step 100, the setting unit 48 determines whether the slope a of the change in the detected temperature T calculated by the calculation unit 46 in step 90 is smaller than a preset slope threshold A1.
ステップ100の判定が肯定された場合はステップ102へ移行し、ステップ102において、設定部48は、先のステップ80で仮設定した制御切替温度CT1を上昇させ、ステップ104へ移行する。また、ステップ100の判定が否定された場合は、ステップ102をスキップしてステップ104へ移行する。 If the determination in step 100 is positive, the process proceeds to step 102, where the setting unit 48 increases the control switching temperature CT1 that was provisionally set in the previous step 80, and the process proceeds to step 104. If the determination in step 100 is negative, the process skips step 102 and proceeds to step 104.
ステップ104において、設定部48は、ステップ90で算出部46によって算出された検出温度Tの変化の傾きaが、予め設定された傾き閾値A2よりも大きいか否か判定する。なお、傾き閾値A2>傾き閾値A1である。ステップ104の判定が肯定された場合はステップ106へ移行し、ステップ106において、設定部48は、先のステップ80で仮設定した制御切替温度CT1を低下させ、制御切替温度設定処理を終了する。また、ステップ104の判定が否定された場合は、ステップ106をスキップして制御切替温度設定処理を終了する。 In step 104, the setting unit 48 determines whether the slope a of the change in the detected temperature T calculated by the calculation unit 46 in step 90 is greater than a preset slope threshold A2. Note that the slope threshold A2 is greater than the slope threshold A1. If the determination in step 104 is positive, the process proceeds to step 106, where the setting unit 48 lowers the control switching temperature CT1 provisionally set in the previous step 80, and ends the control switching temperature setting process. If the determination in step 104 is negative, step 106 is skipped and the control switching temperature setting process ends.
なお、ステップ102、106における制御切替温度CT1の変更幅は、予め固定的に定めた値を用いてもよいし、任意のタイミングでサーミスタ26から取得した検出温度T(例えば、ヒータ20がオンされてから第1の所定時間t1が経過したタイミングで取得した検出温度T1)に応じて値を変化させてもよい。 The change range of the control switching temperature CT1 in steps 102 and 106 may be a fixed value determined in advance, or may be changed according to the detected temperature T obtained from the thermistor 26 at any timing (for example, the detected temperature T1 obtained when the first predetermined time t1 has elapsed since the heater 20 was turned on).
上述した制御切替温度設定処理により、傾き閾値A1<傾きa<傾き閾値A2の場合(図10(A)に示す場合)には、ステップ100,104の判定が各々否定されることで、制御切替温度CT1は変更されない。また、傾きa>傾き閾値A2の場合(図10(B)に示す場合)には、ステップ100の判定が否定される一方でステップ104の判定が肯定されることで、設定部48によって制御切替温度CT1が低下される。また、傾きa<傾き閾値A1の場合(図10(C)に示す場合)には、ステップ100の判定が肯定される一方でステップ104の判定が否定されることで、設定部48によって制御切替温度CT1が上昇される。 When the control switching temperature setting process described above is performed, if the slope threshold A1 < slope a < slope threshold A2 (as shown in FIG. 10(A)), the judgments of steps 100 and 104 are both negative, and the control switching temperature CT1 is not changed. When the slope a > slope threshold A2 (as shown in FIG. 10(B)), the judgment of step 100 is negative while the judgment of step 104 is positive, and the setting unit 48 lowers the control switching temperature CT1. When the slope a < slope threshold A1 (as shown in FIG. 10(C)), the judgment of step 100 is positive while the judgment of step 104 is negative, and the setting unit 48 raises the control switching temperature CT1.
このように、第2実施形態において、設定部48は、制御切替温度CT1を仮設定すると共に、検出温度Tの変化の傾きaが傾き閾値A1(この傾き閾値A1は第1閾値A1の一例である)よりも小さい場合には、制御切替温度CT1を仮設定した値よりも高く設定する。また、設定部48は、検出温度Tの変化の傾きaが第2閾値A2(この傾き閾値A2は、傾き閾値A2>傾き閾値A1であり、第2閾値A2の一例である)よりも大きい場合には、制御切替温度CT1を仮設定した値よりも低く設定する。これにより、傾きaが傾き閾値A1~傾き閾値A2の範囲内の場合が、制御切替温度CT1を仮設定した値から変更しない不感領域になるので、傾きaの変化に対する制御切替温度CT1の変化が過敏になることを抑制することができる。 In this way, in the second embodiment, the setting unit 48 provisionally sets the control switching temperature CT1, and when the slope a of the change in the detected temperature T is smaller than the slope threshold A1 (this slope threshold A1 is an example of the first threshold A1), the setting unit 48 sets the control switching temperature CT1 higher than the provisionally set value. Also, when the slope a of the change in the detected temperature T is larger than the second threshold A2 (this slope threshold A2 is slope threshold A2 > slope threshold A1, which is an example of the second threshold A2), the setting unit 48 sets the control switching temperature CT1 lower than the provisionally set value. As a result, when the slope a is within the range from the slope threshold A1 to the slope threshold A2, it becomes an insensitive region in which the control switching temperature CT1 is not changed from the provisionally set value, and it is possible to suppress the change in the control switching temperature CT1 from being too sensitive to the change in the slope a.
〔第3実施形態〕
次に本開示の第3実施形態について説明する。なお、第3実施形態も第1実施形態と同一の構成であるので、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略する。そして図11を参照し、本第3実施形態に係る制御切替温度設定処理について、第2実施形態で説明した制御切替温度設定処理(図9)と異なる部分についてのみ説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present disclosure will be described. Since the third embodiment has the same configuration as the first embodiment, the same reference numerals are used for each part and the description of the configuration will be omitted. Then, with reference to FIG. 11, the control switching temperature setting process according to the third embodiment will be described only in terms of the parts that are different from the control switching temperature setting process (FIG. 9) described in the second embodiment.
第3実施形態に係る制御切替温度設定処理では、ステップ90において、算出部46が検出温度Tの変化の傾きaを算出した後に、ステップ98へ移行する。ステップ98において、設定部48は、メモリ36等に保存した検出温度T1が、予め設定された温度閾値n未満か否かを判定する。温度閾値nとしては、一例として0℃を適用することができるが、他の温度を適用してもよい。また、ステップ98で温度閾値nと比較する検出温度Tについても、ヒータ20がオンされてから第1の所定時間t1が経過したタイミングで取得した検出温度T1に限られるものではなく、任意のタイミングでサーミスタ26から取得した検出温度Tを用いてもよい。 In the control switching temperature setting process according to the third embodiment, in step 90, the calculation unit 46 calculates the gradient a of the change in the detected temperature T, and then the process proceeds to step 98. In step 98, the setting unit 48 determines whether the detected temperature T1 stored in the memory 36 or the like is less than a preset temperature threshold n. As an example of the temperature threshold n, 0°C may be applied, but other temperatures may also be applied. In addition, the detected temperature T compared with the temperature threshold n in step 98 is not limited to the detected temperature T1 obtained when the first predetermined time t1 has elapsed since the heater 20 was turned on, and the detected temperature T obtained from the thermistor 26 at any timing may be used.
検出温度T1が温度閾値n未満である場合には、ステップ98の判定が肯定されてステップ100へ移行し、ステップ100~ステップ106において、第2実施形態で説明した処理を行う。一方、検出温度T1が温度閾値n以上である場合には、ステップ98からステップ108へ移行する。 If the detected temperature T1 is less than the temperature threshold n, the judgment in step 98 is affirmative and the process proceeds to step 100, and the process described in the second embodiment is performed in steps 100 to 106. On the other hand, if the detected temperature T1 is equal to or greater than the temperature threshold n, the process proceeds from step 98 to step 108.
ステップ108において、設定部48は、ステップ90で算出部46によって算出された検出温度Tの変化の傾きaが、予め設定された傾き閾値A1’よりも小さいか否か判定する。なお、本実施形態において、傾き閾値A1’≠傾き閾値A1である。ステップ108の判定が肯定された場合はステップ110へ移行し、ステップ110において、設定部48は、先のステップ80で仮設定した制御切替温度CT1を上昇させ、ステップ112へ移行する。なお、ステップ110における制御切替温度CT1の変更幅は、ステップ102における制御切替温度CT1の変更幅と同じでもよいし、相違していても構わない。また、ステップ108の判定が否定された場合は、ステップ110をスキップしてステップ112へ移行する。 In step 108, the setting unit 48 determines whether the gradient a of the change in the detected temperature T calculated by the calculation unit 46 in step 90 is smaller than a preset gradient threshold A1'. In this embodiment, the gradient threshold A1' ≠ gradient threshold A1. If the determination in step 108 is positive, the process proceeds to step 110, where the setting unit 48 increases the control switching temperature CT1 provisionally set in the previous step 80, and proceeds to step 112. The change amount of the control switching temperature CT1 in step 110 may be the same as or different from the change amount of the control switching temperature CT1 in step 102. If the determination in step 108 is negative, the process skips step 110 and proceeds to step 112.
ステップ112において、設定部48は、ステップ90で算出部46によって算出された検出温度Tの変化の傾きaが、予め設定された傾き閾値A2’よりも大きいか否か判定する。なお、本実施形態において、傾き閾値A2’≠傾き閾値A2である。ステップ112の判定が肯定された場合はステップ114へ移行し、ステップ114において、設定部48は、先のステップ80で仮設定した制御切替温度CT1を低下させ、制御切替温度設定処理を終了する。なお、ステップ114における制御切替温度CT1の変更幅は、ステップ106における制御切替温度CT1の変更幅と同じでもよいし、相違していても構わない。また、ステップ112の判定が否定された場合は、ステップ114をスキップして制御切替温度設定処理を終了する。 In step 112, the setting unit 48 determines whether the gradient a of the change in the detected temperature T calculated by the calculation unit 46 in step 90 is greater than the preset gradient threshold A2'. In this embodiment, the gradient threshold A2' ≠ gradient threshold A2. If the determination in step 112 is positive, the process proceeds to step 114, where the setting unit 48 lowers the control switching temperature CT1 provisionally set in the previous step 80, and ends the control switching temperature setting process. The change amount of the control switching temperature CT1 in step 114 may be the same as or different from the change amount of the control switching temperature CT1 in step 106. If the determination in step 112 is negative, step 114 is skipped and the control switching temperature setting process ends.
上述した制御切替温度設定処理により、検出温度T1≧0℃でかつ傾き閾値A1’<傾きa<傾き閾値A2’の場合(図12(A)に示す場合)には、ステップ108,112の判定が各々否定されることで、制御切替温度CT1は変更されない。また、検出温度T1≧0℃でかつ傾きa>傾き閾値A2’の場合(図12(B)に示す場合)には、ステップ108の判定が否定される一方でステップ112の判定が肯定されることで、設定部48によって制御切替温度CT1が低下される。また、検出温度T1≧0℃でかつ傾きa<傾き閾値A1’の場合(図12(C)に示す場合)には、ステップ108の判定が肯定される一方でステップ112の判定が否定されることで、設定部48によって制御切替温度CT1が上昇される。 When the detection temperature T1 ≧ 0°C and the slope threshold A1' < slope a < slope threshold A2' (as shown in FIG. 12(A)), the judgments of steps 108 and 112 are both negative, and the control switching temperature CT1 is not changed. When the detection temperature T1 ≧ 0°C and the slope a > the slope threshold A2' (as shown in FIG. 12(B)), the judgment of step 108 is negative while the judgment of step 112 is positive, and the setting unit 48 lowers the control switching temperature CT1. When the detection temperature T1 ≧ 0°C and the slope a < the slope threshold A1' (as shown in FIG. 12(C)), the judgment of step 108 is positive while the judgment of step 112 is negative, and the setting unit 48 raises the control switching temperature CT1.
このように、第3実施形態において、設定部48は、オンオフ制御の開始から第1の所定時間t1が経過した時点での検出温度T1が温度閾値n以上か否かに応じて、検出温度Tの変化の傾きaに対する閾値を傾き閾値A1,A2または傾き閾値A1’,A2’へ切替えている。これにより、環境温度と検出温度Tの変化の傾きaとの関係が環境温度によって変化する場合にも、制御切替温度CT1として適切な温度を設定することができる。 In this way, in the third embodiment, the setting unit 48 switches the threshold for the slope a of the change in the detected temperature T to the slope thresholds A1, A2 or A1', A2' depending on whether the detected temperature T1 is equal to or greater than the temperature threshold n when the first predetermined time t1 has elapsed since the start of on/off control. This makes it possible to set an appropriate temperature as the control switching temperature CT1 even when the relationship between the environmental temperature and the slope a of the change in the detected temperature T changes depending on the environmental temperature.
なお、第3実施形態では、検出温度T1に対して1つの温度閾値n(例えば0℃)を設定し、検出温度T1が温度閾値n以上か否かに応じて、検出温度Tの変化の傾きaに対する閾値を傾き閾値A1,A2または傾き閾値A1’,A2’へ切替える態様を説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではなく、検出温度T1に対し、例えば「-10℃<T1<0℃」などの複数の温度閾値を設定し、検出温度T1と複数の温度閾値との大小関係に応じて傾き閾値を切替えるようにしてもよい。 In the third embodiment, a single temperature threshold n (e.g., 0°C) is set for the detected temperature T1, and the threshold for the slope a of the change in the detected temperature T is switched to the slope thresholds A1, A2 or A1', A2' depending on whether the detected temperature T1 is equal to or greater than the temperature threshold n. However, the present disclosure is not limited to this, and multiple temperature thresholds, such as "-10°C<T1<0°C", may be set for the detected temperature T1, and the slope threshold may be switched depending on the magnitude relationship between the detected temperature T1 and the multiple temperature thresholds.
また、上記の実施形態では、本開示を車両のシートに適用した態様を説明したが、本開示に係る移動体は車両に限定されるものではなく、本開示は列車、飛行機、船舶などの移動体のシートに適用してもよい。 In addition, in the above embodiment, the present disclosure is described as being applied to a vehicle seat, but the moving body to which the present disclosure pertains is not limited to a vehicle, and the present disclosure may be applied to the seats of moving bodies such as trains, airplanes, and ships.
また、上記ではシートヒータ制御プログラム41が記憶部38に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、シートヒータ制御プログラム41は、HDD、SSD、DVD等の非一時的記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。 In addition, although the above describes a case in which the seat heater control program 41 is pre-stored (installed) in the storage unit 38, the seat heater control program 41 can also be provided in a form in which it is recorded on a non-temporary recording medium such as an HDD, SSD, or DVD.
10 車両用シート
12 シート本体
20 ヒータ
26 サーミスタ
32 シートヒータECU
44 制御部
46 算出部
48 設定部
10 Vehicle seat 12 Seat body 20 Heater 26 Thermistor 32 Seat heater ECU
44 Control unit 46 Calculation unit 48 Setting unit
Claims (6)
前記制御部が前記第1制御を行っている期間における前記検出温度の変化の傾きaを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記傾きaが閾値よりも大きい場合の前記制御切替温度を、前記傾きaが前記閾値以下の場合の前記制御切替温度よりも低く設定する設定部と、
を含むシートヒータ。 a control unit that performs a first control for setting a power supply rate of a heater provided in the seat to a predetermined value or more until a temperature detected by a temperature detection unit provided in the seat reaches a set control switching temperature, and performs a second control for controlling power supply to the heater so that the detected temperature coincides with a target temperature after the detected temperature reaches the control switching temperature;
a calculation unit that calculates a gradient a of a change in the detected temperature during a period in which the control unit is performing the first control;
a setting unit that sets the control switching temperature when the slope a calculated by the calculation unit is greater than a threshold value to a value lower than the control switching temperature when the slope a is equal to or smaller than the threshold value;
Includes seat heaters.
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