車両用採暖装置
【課題】装置の故障状態を確実に検出し、故障信号のためのハーネスの増加を最小限に抑えたコストパフォーマンスに優れた車両用採暖装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とが直列接続されており、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及び前記過昇防止用サーモスタットＴＨの開路時の各異常状態に応じて、一本の出力線上に出力される電圧と、前記電流制御素子Ｑ１の駆動信号の組合せによって、前記異常状態の内容が判別されることを特徴とする車両座席用採暖装置。
【解決手段】少なくとも並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とが直列接続されており、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及び前記過昇防止用サーモスタットＴＨの開路時の各異常状態に応じて、一本の出力線上に出力される電圧と、前記電流制御素子Ｑ１の駆動信号の組合せによって、前記異常状態の内容が判別されることを特徴とする車両座席用採暖装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両用座席など、車両内に取付けられて暖房を行う車両用採暖装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両座席用採暖装置など車両に設置される採暖装置は、ヒータの近傍に設置されたサーミスタなどの温度検知素子の信号によって、ＭＯＳ ＦＥＴ等の電流制御素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することによって目標温度に調節される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年になり、この種の車両座席用採暖装置においても、安全性の向上のため、ヒータの断線故障、電流制御素子のＯＦＦ故障及び電流制御素子のＯＮ故障を検出し、ヒータ電流を強制的に遮断したりアラームを発したりする機能が必要とされてきた。更に、座席などに設置される採暖装置には電流制御素子のみを搭載し、他の部分は車体側の統合コントローラに含まれる構成が検討されている。
【０００４】
それに対して、例えばＳＳＲ（ソリッドステートリレー）のような電流制御素子がＯＦＦまたはＯＮ故障した場合の故障検出方法として、電流制御素子の出力電圧または電流の有無をＯＮ・ＯＦＦ信号として検出する通電検知回路の検知信号と、電流制御素子のＯＮ・ＯＦＦ制御信号とが非同期状態になっていることを判定して電流制御素子故障を検出する方式がある。この方式ではさらに、電流制御素子の故障とヒータの断線故障とを区別した検出、即ち、電流制御素子の故障を特定した検出ができるとされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、ヒータ電流を制御する半導体素子（例えばパワーＭＯＳ ＦＥＴ）に負荷電流に比例した信号電流が出力される機能を内蔵したものがあり、コントローラ側のマイクロコンピュータのアナログ入力ポートにより、信号電流の電流値を読み取り、負荷に異常電流が流れていないか監視することで、電流制御素子の故障やヒータの断線などを検出する方法も実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４０１７１８３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献２のような従来の構成では、車両用の採暖装置のように電源が直流であると、ヒータの一端が電源ラインに接続され、ヒータと直列に接続された電流制御素子の他端がＧＮＤに接続される場合は、電流制御素子が短絡故障であってもヒータが断線していても、電流制御素子の駆動信号がＯＮの時の通電検知信号は共にほぼ０Ｖとなる。そのため、ヒータと電流制御素子のどちらが故障しているかを判断できないという問題があった。
【０００８】
また、ヒータの断線故障、電流制御素子のＯＦＦ故障、電流制御素子のＯＮ故障といった異なった故障を検出するためには、複数本の信号線を使用する必要がある。そのため、電流制御素子のみを座席側の採暖装置に内蔵する場合、ヒータと車体側の統合コントローラ間を繋げるハーネスの本数が増え、ハーネスのスペースや重量がアップするという問題もあった。
【０００９】
一方、負荷電流に比例した信号電流が出力される機能を内蔵した電流制御素子は、一般の電流制御素子比べかなり高価であり、尚且つ、負荷電流は電源電圧の変動に伴って変化するものである。そのため、負荷電流に比例した信号電流値も同様に変化することになり、コントローラ側のマイクロコンピュータのアナログ入力ポートにより取り込む場合は、電源電圧も同時に取り込み、異常の判定レベルを補正する必要がある。これにより、マイクロコンピュータの資源を大きく消費してしまう問題点があった。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装置の故障状態を確実に検出し、故障信号のためのハーネスの増加を最小限に抑えたコストパフォーマンスに優れた車両用採暖装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するべく、本発明の請求項１による車両用採暖装置は、少なくとも並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とが直列接続されている車両用採暖装置において、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及び前記過昇防止用サーモスタットＴＨの開路時の各異常状態に応じて、一本の出力線上に出力される電圧と、前記電流制御素子Ｑ１の駆動信号の組合せによって、前記異常状態の内容が判別されることを特徴とするものである。
又、請求項２記載の車両用採暖装置は、前記サブヒータＨＳと前記過昇防止用サーモスタットＴＨの接続点に、ダイオードＤ１を介して、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低く、且つ、前記電圧Ｖ２とは異なる電圧Ｖ１が印加され、前記電源電圧Ｖ０の変動範囲内において、前記電圧１と前記電圧２の変動範囲が重複しないことを特徴とするものである。
又、請求項３記載の車両用採暖装置は、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２と前記サブヒータＨＳとの接続点にトランジスタＱ２のベースが接続され、前記サブヒータＨＳと前記サーモスタットＴＨの接続点に前記トランジスタＱ２のエミッタが接続され、前記トランジスタＱ２のコレクタには前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低い電圧Ｖ２が印加され、前記サブヒータＨＳの抵抗値が、前記ヒータＨ１及びＨ２が断線していない状態で前記電流制御素子Ｑ１をＯＮしたときに、前記トランジスタＱ２がＯＮし、尚且つ、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかが断線したときに、前記トランジスタＱ２がＯＦＦするように選定されていることを特徴とするものである。
又、請求項４記載の車両用採暖装置は、前記過昇防止用サーモスタットＴＨと前記電流制御素子Ｑ１の接続点から出力される電圧Ｓ２、前記トランジスタＱ２のコレクタに入力される電圧Ｓ４、及び、前記ダイオードＤ１に入力される電圧Ｓ３とがＯＲ接続され、一本の出力線で出力されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、モニター回路の出力と電流制御素子の駆動信号との組合せにより、複数のヒータの内何れかの断線故障、複数のヒータ全ての断線故障、電流制御素子のＯＦＦ故障、電流制御素子のＯＮ故障について、全て異なる故障状態として検出することができる。また、出力信号のケーブルは１本で良いため、ハーネスのスペースや重量を最小限に抑えることができる。さらに、電源電圧が変動しても故障状態ごとの出力信号レベルが重複しないため、コントローラ側のマイクロコンピュータのアナログ入力ポートから電源電圧の信号を取り込む必要がなく、マイクロコンピュータの資源の消費は極めて少なく済ますことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、車両用採暖装置の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態は、本発明による車両用採暖装置を車両用座席に適用させたことを想定した例を示すものである。
【００１５】
車両用採暖装置は、並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とからなり、前記ヒータＨ１及び／又はヒータＨ２の断線故障、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障及び過昇防止用サーモスタットＴＨの開路の状態を、一本の出力線上に出力する。ヒータＨ１及びヒータＨ２、サブヒータＨＳ、サーモスタットＴＨ及び電流制御素子Ｑ１は直列接続されている。
【００１６】
並列接続されたヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳとの接続点にトランジスタＱ２のベースを接続し、サブヒータＨＳとサーモスタットＴＨの接続点にトランジスタＱ２のエミッタを接続し、トランジスタＱ２のコレクタにはヒータの電源電圧Ｖ０を抵抗Ｒ３とＲ４で分圧した電圧Ｖ２を印加する。サブヒータＨＳの抵抗値は並列接続したヒータＨ１およびＨ２が断線していない状態で電流制御素子Ｑ１をＯＮした時に、トランジスタＱ２がＯＮし、尚且つヒータＨ１又はヒータＨ２の何れかが断線した時に、トランジスタＱ２がＯＦＦするように選定する。
【００１７】
サブヒータＨＳとサーモスタットＴＨの接続点に、ダイオードＤ１を介して、ヒータの電源電圧Ｖ０を抵抗Ｒ１とＲ２で分圧した電圧Ｖ１を印加する。電圧Ｖ１は、前記電圧Ｖ２とは異なるものである。
【００１８】
サーモスタットＴＨと電流制御素子Ｑ１の接続点の電圧信号Ｓ２はダイオードＤ２を介し出力される。電圧Ｖ１（抵抗Ｒ１と抵抗２の接続点）の電圧信号Ｓ３はダイオードＤ３を介し出力される。電圧Ｖ２（抵抗Ｒ３と抵抗４の接続点）の電圧信号Ｓ４はダイオードＤ４を介し出力される。ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４の出力をＯＲ接続することで、電圧信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、最も高い電圧の信号が出力される電圧となる。この電圧信号をＳ１とする。
【００１９】
車体側の統合コントローラにおいて、この電圧信号Ｓ１と、電流制御素子Ｑ１をＯＮ−ＯＦＦする駆動信号の検出を行う。そして、電圧信号Ｓ１の電圧レベルと駆動信号のＯＮ−ＯＦＦの組合せによって、ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及びサーモスタットＴＨの開路時の状態が判断されることになる。
【００２０】
このように構成される車両用採暖装置について、ヒータ、電流制御素子、及びサーモスタットの状態と駆動信号のＯＮ−ＯＦＦにより、電圧信号Ｓ１の電圧レベルは以下のようになる。
【００２１】
（状態１：ヒータ及び電流制御素子Ｑ１が正常、駆動信号がＯＮ）
ヒータＨ１，ヒータＨ２及び電流制御素子Ｑ１が正常で、駆動信号がＯＮの場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮするためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されることから、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れるため、トランジスタＱ２がＯＮし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は０Ｖとなり、Ｓ４の電圧も０Ｖとなる。結果的に出力Ｓ１は０Ｖとなる。
【００２２】
（状態２：ヒータ及び電流制御素子Ｑ１が正常、駆動信号がＯＦＦ）
ヒータおよび電流制御素子Ｑ１が正常で、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、電流制御素子Ｑ１がＯＦＦするためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタＳ４の電圧はＶ４となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０が出力Ｓ１となる。
【００２３】
（状態３：電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障、駆動信号がＯＮ）
電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常時ＯＮのためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３もダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れるため、トランジスタＱ２がＯＮし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は０Ｖとなり、Ｓ４の電圧も０Ｖとなる。結果的に出力Ｓ１は０Ｖとなる。
【００２４】
（状態４：電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障、駆動信号がＯＦＦ）
前記状態３と同様、電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常時ＯＮのためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れるため、トランジスタＱ２がＯＮし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は０Ｖとなり、Ｓ４の電圧も０Ｖとなる。結果的に出力Ｓ１は０Ｖとなる。
【００２５】
（状態５：電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障、駆動信号がＯＮ）
電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常にＯＦＦのためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタＳ４の電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０がモニター回路の出力Ｓ１となる。
【００２６】
（状態６：電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障、駆動信号がＯＦＦ）
前記状態５と同様、電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常にＯＦＦのためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタＳ４の電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０が出力Ｓ１となる。
【００２７】
（状態７：ヒータ片側断線故障、駆動信号がＯＮ）
ヒータの片側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＮの場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮするためＳ２の電圧はＶ０となる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。一方、ヒータＨ１とヒータＨ２の何れかが断線した時に、トランジスタＱ２がＯＦＦするようにサブヒータＨＳの抵抗値を選定してあることから、トランジスタＱ２はＯＦＦとなるため、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ２がモニター回路の出力Ｓ１となる。
【００２８】
（状態８：ヒータ片側断線故障、駆動信号がＯＦＦ）
ヒータの片側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、電流制御素子Ｑ１がＯＦＦするためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。一方、ヒータＨ１とヒータＨ２の何れかが断線した時に、トランジスタＱ２がＯＦＦするようにサブヒータＨＳの抵抗値を選定してあることから、トランジスタＱ２はＯＦＦとなるため、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０が出力Ｓ１となる。
【００２９】
（状態９：ヒータ両側断線故障、駆動信号がＯＮ）
ヒータの両側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＮした場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮするものの、ベースの電圧が加わらないためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。一方、トランジスタＱ２はベースの電圧が加わらないことからＯＦＦとなるため、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ２が出力Ｓ１となる。
【００３０】
（状態１０：ヒータ両側断線故障、駆動信号がＯＦＦ）
ヒータの両側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＦＦし、ベースの電圧が加わらなくなるため、Ｓ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０ではなく、ダイオードＤ１を介して電圧Ｖ１と等しくなる。同時に、ダイオードＤ３の出力Ｓ３もＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタの電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的にもっとも電圧の高いＶ１がモニター回路の出力Ｓ１となる。
【００３１】
（状態１１：サーモスタットＴＨ開路、駆動信号がＯＮ）
サーモスタットが動作して開路の状態となり、駆動回路の入力がＯＮした場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮでもサーモスタットに電流が流れないため、Ｓ２の電圧は０Ｖとなる。一方、ダイオードＤ３の出力について、ダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２はＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ１が出力Ｓ１となる。
【００３２】
（状態１２：サーモスタットＴＨ開路、駆動信号がＯＦＦ）
サーモスタットが動作して開路の状態となり、駆動回路の入力がＯＦＦした場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＦＦなのでサーモスタットに電流が流れないため、Ｓ２の電圧は０Ｖとなる。一方、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２はＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ１が出力Ｓ１となる。
【００３３】
以上をまとめたものが表１となる。この表１の通り、モニター回路の出力Ｓ１と駆動信号のＯＮ−ＯＦＦの組合せによって、故障内容を判断することができる。
【００３４】
【表１】
【００３５】
図１においてヒータと直列接続された電流制御素子Ｑ１は、ＯＮ抵抗が小さいパワーＭＯＳ ＦＥＴの使用が望ましい。電圧Ｖ１及びＶ２はそれぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２およびＲ３，Ｒ４の抵抗値の選定によって設定されるが、電源電圧Ｖ０の変動範囲内において電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の変動範囲が重複しないように設定する。
例えば、電圧Ｖ１をＶ１＝１/２×Ｖ０、電圧Ｖ２をＶ２＝１/４×Ｖ０と設定すると、一般的な車両における電源電圧Ｖ０の変動範囲（９〜１６Ｖ）における電圧Ｖ１、電圧Ｖ２の変化範囲は、Ｖ１＝４．５〜８Ｖ、Ｖ２＝２．２５〜４Ｖとなり重複させないようにできる。また、電流制御素子Ｑ１と駆動回路とモニター回路Ｃ１を同一基板上に実装して、基板自体を熱収縮チューブ等の絶縁物で被覆し、ヒータＨ１又はＨ２を配置する基材上に設置すると、取り付けが容易となる。
【００３６】
サブヒータＨＳとサーモスタットＴＨは熱的に結合される位置に配置されることが好ましい。また、サーモスタットＴＨの動作温度については、例えば電流制御素子Ｑ１が制御不能になった場合において、ヒータが危険な温度になる手前で作動するように設定することが望ましい。
【００３７】
サブヒータＨＳは、ヒータＨ１及びヒータＨ２としてコード状発熱体を使用する場合、このヒータＨ１及びヒータＨ２と同じコード状発熱体を適時な長さで使用すると製造上が容易となる。但し、これに限定されることは無く、一般的な公知のヒータを前記のようにサーモスタットＴＨの近傍に配置すれば良い。
【００３８】
ヒータＨ１とヒータＨ２は、車両用座席に配置する場合、座席の座面側と背面側にそれぞれ配置するのが一般的であるが、このような態様に限定されない。例えば、座面を２分割し、一方にヒータＨ１、もう一方にＨ２を配置することも考えられる。また、ヒータＨ１、ヒータＨ２の他に、他のヒータを追加しても構わない。その場合、少なくとも２つのヒータが並列になっていれば良く、他のヒータは、ヒータＨ１又はヒータＨ２と並列に接続されても良いし、直列に接続されても良い。このような他のヒータを追加した場合、前記の「片側のヒータが断線」について、「一つのヒータが断線」と読み替えることができる。但し、他のヒータをヒータＨ１及びヒータＨ２と直列になるように接続すると、他のヒータのみが断線した場合でも全てのヒータが断線したものとして判断されることに留意する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上詳述したように本発明によれば、装置の故障状態を確実に検出し、故障信号のためのハーネスの増加を最小限に抑えた車両用採暖装置を得ることができる。この採暖装置は、自動車，自動二輪車，自転車，スノーモービル，各種輸送用車両，各種農耕用車両，各種土木建設用重機といった車両において使用することができ、座席、ステアリング、肘掛け、マット、仮眠用毛布などといった部品内に配置されて採暖に供されるものである。
【符号の説明】
【００４０】
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
Ｈ１，Ｈ２ ヒータ
ＨＳ サブヒータ
Ｑ１ 電流制御素子
Ｑ２ トランジスタ
ＴＨ サーモスタット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両用座席など、車両内に取付けられて暖房を行う車両用採暖装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両座席用採暖装置など車両に設置される採暖装置は、ヒータの近傍に設置されたサーミスタなどの温度検知素子の信号によって、ＭＯＳ ＦＥＴ等の電流制御素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することによって目標温度に調節される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年になり、この種の車両座席用採暖装置においても、安全性の向上のため、ヒータの断線故障、電流制御素子のＯＦＦ故障及び電流制御素子のＯＮ故障を検出し、ヒータ電流を強制的に遮断したりアラームを発したりする機能が必要とされてきた。更に、座席などに設置される採暖装置には電流制御素子のみを搭載し、他の部分は車体側の統合コントローラに含まれる構成が検討されている。
【０００４】
それに対して、例えばＳＳＲ（ソリッドステートリレー）のような電流制御素子がＯＦＦまたはＯＮ故障した場合の故障検出方法として、電流制御素子の出力電圧または電流の有無をＯＮ・ＯＦＦ信号として検出する通電検知回路の検知信号と、電流制御素子のＯＮ・ＯＦＦ制御信号とが非同期状態になっていることを判定して電流制御素子故障を検出する方式がある。この方式ではさらに、電流制御素子の故障とヒータの断線故障とを区別した検出、即ち、電流制御素子の故障を特定した検出ができるとされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、ヒータ電流を制御する半導体素子（例えばパワーＭＯＳ ＦＥＴ）に負荷電流に比例した信号電流が出力される機能を内蔵したものがあり、コントローラ側のマイクロコンピュータのアナログ入力ポートにより、信号電流の電流値を読み取り、負荷に異常電流が流れていないか監視することで、電流制御素子の故障やヒータの断線などを検出する方法も実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４０１７１８３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献２のような従来の構成では、車両用の採暖装置のように電源が直流であると、ヒータの一端が電源ラインに接続され、ヒータと直列に接続された電流制御素子の他端がＧＮＤに接続される場合は、電流制御素子が短絡故障であってもヒータが断線していても、電流制御素子の駆動信号がＯＮの時の通電検知信号は共にほぼ０Ｖとなる。そのため、ヒータと電流制御素子のどちらが故障しているかを判断できないという問題があった。
【０００８】
また、ヒータの断線故障、電流制御素子のＯＦＦ故障、電流制御素子のＯＮ故障といった異なった故障を検出するためには、複数本の信号線を使用する必要がある。そのため、電流制御素子のみを座席側の採暖装置に内蔵する場合、ヒータと車体側の統合コントローラ間を繋げるハーネスの本数が増え、ハーネスのスペースや重量がアップするという問題もあった。
【０００９】
一方、負荷電流に比例した信号電流が出力される機能を内蔵した電流制御素子は、一般の電流制御素子比べかなり高価であり、尚且つ、負荷電流は電源電圧の変動に伴って変化するものである。そのため、負荷電流に比例した信号電流値も同様に変化することになり、コントローラ側のマイクロコンピュータのアナログ入力ポートにより取り込む場合は、電源電圧も同時に取り込み、異常の判定レベルを補正する必要がある。これにより、マイクロコンピュータの資源を大きく消費してしまう問題点があった。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装置の故障状態を確実に検出し、故障信号のためのハーネスの増加を最小限に抑えたコストパフォーマンスに優れた車両用採暖装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するべく、本発明の請求項１による車両用採暖装置は、少なくとも並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とが直列接続されている車両用採暖装置において、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及び前記過昇防止用サーモスタットＴＨの開路時の各異常状態に応じて、一本の出力線上に出力される電圧と、前記電流制御素子Ｑ１の駆動信号の組合せによって、前記異常状態の内容が判別されることを特徴とするものである。
又、請求項２記載の車両用採暖装置は、前記サブヒータＨＳと前記過昇防止用サーモスタットＴＨの接続点に、ダイオードＤ１を介して、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低く、且つ、前記電圧Ｖ２とは異なる電圧Ｖ１が印加され、前記電源電圧Ｖ０の変動範囲内において、前記電圧１と前記電圧２の変動範囲が重複しないことを特徴とするものである。
又、請求項３記載の車両用採暖装置は、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２と前記サブヒータＨＳとの接続点にトランジスタＱ２のベースが接続され、前記サブヒータＨＳと前記サーモスタットＴＨの接続点に前記トランジスタＱ２のエミッタが接続され、前記トランジスタＱ２のコレクタには前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低い電圧Ｖ２が印加され、前記サブヒータＨＳの抵抗値が、前記ヒータＨ１及びＨ２が断線していない状態で前記電流制御素子Ｑ１をＯＮしたときに、前記トランジスタＱ２がＯＮし、尚且つ、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかが断線したときに、前記トランジスタＱ２がＯＦＦするように選定されていることを特徴とするものである。
又、請求項４記載の車両用採暖装置は、前記過昇防止用サーモスタットＴＨと前記電流制御素子Ｑ１の接続点から出力される電圧Ｓ２、前記トランジスタＱ２のコレクタに入力される電圧Ｓ４、及び、前記ダイオードＤ１に入力される電圧Ｓ３とがＯＲ接続され、一本の出力線で出力されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、モニター回路の出力と電流制御素子の駆動信号との組合せにより、複数のヒータの内何れかの断線故障、複数のヒータ全ての断線故障、電流制御素子のＯＦＦ故障、電流制御素子のＯＮ故障について、全て異なる故障状態として検出することができる。また、出力信号のケーブルは１本で良いため、ハーネスのスペースや重量を最小限に抑えることができる。さらに、電源電圧が変動しても故障状態ごとの出力信号レベルが重複しないため、コントローラ側のマイクロコンピュータのアナログ入力ポートから電源電圧の信号を取り込む必要がなく、マイクロコンピュータの資源の消費は極めて少なく済ますことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、車両用採暖装置の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態は、本発明による車両用採暖装置を車両用座席に適用させたことを想定した例を示すものである。
【００１５】
車両用採暖装置は、並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とからなり、前記ヒータＨ１及び／又はヒータＨ２の断線故障、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障及び過昇防止用サーモスタットＴＨの開路の状態を、一本の出力線上に出力する。ヒータＨ１及びヒータＨ２、サブヒータＨＳ、サーモスタットＴＨ及び電流制御素子Ｑ１は直列接続されている。
【００１６】
並列接続されたヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳとの接続点にトランジスタＱ２のベースを接続し、サブヒータＨＳとサーモスタットＴＨの接続点にトランジスタＱ２のエミッタを接続し、トランジスタＱ２のコレクタにはヒータの電源電圧Ｖ０を抵抗Ｒ３とＲ４で分圧した電圧Ｖ２を印加する。サブヒータＨＳの抵抗値は並列接続したヒータＨ１およびＨ２が断線していない状態で電流制御素子Ｑ１をＯＮした時に、トランジスタＱ２がＯＮし、尚且つヒータＨ１又はヒータＨ２の何れかが断線した時に、トランジスタＱ２がＯＦＦするように選定する。
【００１７】
サブヒータＨＳとサーモスタットＴＨの接続点に、ダイオードＤ１を介して、ヒータの電源電圧Ｖ０を抵抗Ｒ１とＲ２で分圧した電圧Ｖ１を印加する。電圧Ｖ１は、前記電圧Ｖ２とは異なるものである。
【００１８】
サーモスタットＴＨと電流制御素子Ｑ１の接続点の電圧信号Ｓ２はダイオードＤ２を介し出力される。電圧Ｖ１（抵抗Ｒ１と抵抗２の接続点）の電圧信号Ｓ３はダイオードＤ３を介し出力される。電圧Ｖ２（抵抗Ｒ３と抵抗４の接続点）の電圧信号Ｓ４はダイオードＤ４を介し出力される。ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４の出力をＯＲ接続することで、電圧信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、最も高い電圧の信号が出力される電圧となる。この電圧信号をＳ１とする。
【００１９】
車体側の統合コントローラにおいて、この電圧信号Ｓ１と、電流制御素子Ｑ１をＯＮ−ＯＦＦする駆動信号の検出を行う。そして、電圧信号Ｓ１の電圧レベルと駆動信号のＯＮ−ＯＦＦの組合せによって、ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及びサーモスタットＴＨの開路時の状態が判断されることになる。
【００２０】
このように構成される車両用採暖装置について、ヒータ、電流制御素子、及びサーモスタットの状態と駆動信号のＯＮ−ＯＦＦにより、電圧信号Ｓ１の電圧レベルは以下のようになる。
【００２１】
（状態１：ヒータ及び電流制御素子Ｑ１が正常、駆動信号がＯＮ）
ヒータＨ１，ヒータＨ２及び電流制御素子Ｑ１が正常で、駆動信号がＯＮの場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮするためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されることから、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れるため、トランジスタＱ２がＯＮし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は０Ｖとなり、Ｓ４の電圧も０Ｖとなる。結果的に出力Ｓ１は０Ｖとなる。
【００２２】
（状態２：ヒータ及び電流制御素子Ｑ１が正常、駆動信号がＯＦＦ）
ヒータおよび電流制御素子Ｑ１が正常で、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、電流制御素子Ｑ１がＯＦＦするためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタＳ４の電圧はＶ４となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０が出力Ｓ１となる。
【００２３】
（状態３：電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障、駆動信号がＯＮ）
電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常時ＯＮのためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３もダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れるため、トランジスタＱ２がＯＮし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は０Ｖとなり、Ｓ４の電圧も０Ｖとなる。結果的に出力Ｓ１は０Ｖとなる。
【００２４】
（状態４：電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障、駆動信号がＯＦＦ）
前記状態３と同様、電流制御素子Ｑ１がＯＮ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常時ＯＮのためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れるため、トランジスタＱ２がＯＮし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は０Ｖとなり、Ｓ４の電圧も０Ｖとなる。結果的に出力Ｓ１は０Ｖとなる。
【００２５】
（状態５：電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障、駆動信号がＯＮ）
電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常にＯＦＦのためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタＳ４の電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０がモニター回路の出力Ｓ１となる。
【００２６】
（状態６：電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障、駆動信号がＯＦＦ）
前記状態５と同様、電流制御素子Ｑ１がＯＦＦ故障した場合は、駆動回路の入力に拘わらず、電流制御素子Ｑ１は常にＯＦＦのためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタＳ４の電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０が出力Ｓ１となる。
【００２７】
（状態７：ヒータ片側断線故障、駆動信号がＯＮ）
ヒータの片側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＮの場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮするためＳ２の電圧はＶ０となる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。一方、ヒータＨ１とヒータＨ２の何れかが断線した時に、トランジスタＱ２がＯＦＦするようにサブヒータＨＳの抵抗値を選定してあることから、トランジスタＱ２はＯＦＦとなるため、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ２がモニター回路の出力Ｓ１となる。
【００２８】
（状態８：ヒータ片側断線故障、駆動信号がＯＦＦ）
ヒータの片側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、電流制御素子Ｑ１がＯＦＦするためＳ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０と等しくなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。一方、ヒータＨ１とヒータＨ２の何れかが断線した時に、トランジスタＱ２がＯＦＦするようにサブヒータＨＳの抵抗値を選定してあることから、トランジスタＱ２はＯＦＦとなるため、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ０が出力Ｓ１となる。
【００２９】
（状態９：ヒータ両側断線故障、駆動信号がＯＮ）
ヒータの両側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＮした場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮするものの、ベースの電圧が加わらないためＳ２の電圧は０Ｖとなる。同時に、Ｓ３はダイオードＤ１を介してグランドに接続されるため、Ｓ３の電圧は０Ｖとなる。一方、トランジスタＱ２はベースの電圧が加わらないことからＯＦＦとなるため、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ２が出力Ｓ１となる。
【００３０】
（状態１０：ヒータ両側断線故障、駆動信号がＯＦＦ）
ヒータの両側が断線故障し、駆動回路の入力がＯＦＦの場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＦＦし、ベースの電圧が加わらなくなるため、Ｓ２の電圧はヒータの印加電圧Ｖ０ではなく、ダイオードＤ１を介して電圧Ｖ１と等しくなる。同時に、ダイオードＤ３の出力Ｓ３もＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２がＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタの電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的にもっとも電圧の高いＶ１がモニター回路の出力Ｓ１となる。
【００３１】
（状態１１：サーモスタットＴＨ開路、駆動信号がＯＮ）
サーモスタットが動作して開路の状態となり、駆動回路の入力がＯＮした場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＮでもサーモスタットに電流が流れないため、Ｓ２の電圧は０Ｖとなる。一方、ダイオードＤ３の出力について、ダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２はＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ１が出力Ｓ１となる。
【００３２】
（状態１２：サーモスタットＴＨ開路、駆動信号がＯＦＦ）
サーモスタットが動作して開路の状態となり、駆動回路の入力がＯＦＦした場合は、電流制御素子Ｑ１はＯＦＦなのでサーモスタットに電流が流れないため、Ｓ２の電圧は０Ｖとなる。一方、Ｓ３はダイオードＤ１に電流が流れないため、Ｓ３の電圧はＶ１となる。また、トランジスタＱ２もベースからエミッタに電流が流れないため、トランジスタＱ２はＯＦＦし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＶ２となり、Ｓ４の電圧もＶ２となる。Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はＯＲ接続されているため、結果的に最も電圧の高いＶ１が出力Ｓ１となる。
【００３３】
以上をまとめたものが表１となる。この表１の通り、モニター回路の出力Ｓ１と駆動信号のＯＮ−ＯＦＦの組合せによって、故障内容を判断することができる。
【００３４】
【表１】
【００３５】
図１においてヒータと直列接続された電流制御素子Ｑ１は、ＯＮ抵抗が小さいパワーＭＯＳ ＦＥＴの使用が望ましい。電圧Ｖ１及びＶ２はそれぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２およびＲ３，Ｒ４の抵抗値の選定によって設定されるが、電源電圧Ｖ０の変動範囲内において電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の変動範囲が重複しないように設定する。
例えば、電圧Ｖ１をＶ１＝１/２×Ｖ０、電圧Ｖ２をＶ２＝１/４×Ｖ０と設定すると、一般的な車両における電源電圧Ｖ０の変動範囲（９〜１６Ｖ）における電圧Ｖ１、電圧Ｖ２の変化範囲は、Ｖ１＝４．５〜８Ｖ、Ｖ２＝２．２５〜４Ｖとなり重複させないようにできる。また、電流制御素子Ｑ１と駆動回路とモニター回路Ｃ１を同一基板上に実装して、基板自体を熱収縮チューブ等の絶縁物で被覆し、ヒータＨ１又はＨ２を配置する基材上に設置すると、取り付けが容易となる。
【００３６】
サブヒータＨＳとサーモスタットＴＨは熱的に結合される位置に配置されることが好ましい。また、サーモスタットＴＨの動作温度については、例えば電流制御素子Ｑ１が制御不能になった場合において、ヒータが危険な温度になる手前で作動するように設定することが望ましい。
【００３７】
サブヒータＨＳは、ヒータＨ１及びヒータＨ２としてコード状発熱体を使用する場合、このヒータＨ１及びヒータＨ２と同じコード状発熱体を適時な長さで使用すると製造上が容易となる。但し、これに限定されることは無く、一般的な公知のヒータを前記のようにサーモスタットＴＨの近傍に配置すれば良い。
【００３８】
ヒータＨ１とヒータＨ２は、車両用座席に配置する場合、座席の座面側と背面側にそれぞれ配置するのが一般的であるが、このような態様に限定されない。例えば、座面を２分割し、一方にヒータＨ１、もう一方にＨ２を配置することも考えられる。また、ヒータＨ１、ヒータＨ２の他に、他のヒータを追加しても構わない。その場合、少なくとも２つのヒータが並列になっていれば良く、他のヒータは、ヒータＨ１又はヒータＨ２と並列に接続されても良いし、直列に接続されても良い。このような他のヒータを追加した場合、前記の「片側のヒータが断線」について、「一つのヒータが断線」と読み替えることができる。但し、他のヒータをヒータＨ１及びヒータＨ２と直列になるように接続すると、他のヒータのみが断線した場合でも全てのヒータが断線したものとして判断されることに留意する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上詳述したように本発明によれば、装置の故障状態を確実に検出し、故障信号のためのハーネスの増加を最小限に抑えた車両用採暖装置を得ることができる。この採暖装置は、自動車，自動二輪車，自転車，スノーモービル，各種輸送用車両，各種農耕用車両，各種土木建設用重機といった車両において使用することができ、座席、ステアリング、肘掛け、マット、仮眠用毛布などといった部品内に配置されて採暖に供されるものである。
【符号の説明】
【００４０】
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
Ｈ１，Ｈ２ ヒータ
ＨＳ サブヒータ
Ｑ１ 電流制御素子
Ｑ２ トランジスタ
ＴＨ サーモスタット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とが直列接続されている車両用採暖装置において、
前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及び前記過昇防止用サーモスタットＴＨの開路時の各異常状態に応じて、一本の出力線上に出力される電圧と、前記電流制御素子Ｑ１の駆動信号の組合せによって、前記異常状態の内容が判別されることを特徴とする車両座席用採暖装置。
【請求項２】
前記サブヒータＨＳと前記過昇防止用サーモスタットＴＨの接続点に、ダイオードＤ１を介して、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低く、且つ、前記電圧Ｖ２とは異なる電圧Ｖ１が印加され、
前記電源電圧Ｖ０の変動範囲内において、前記電圧Ｖ１と前記電圧Ｖ２の変動範囲が重複しないことを特徴とする請求項１記載の車両用採暖装置。
【請求項３】
前記ヒータＨ１及びヒータＨ２と前記サブヒータＨＳとの接続点にトランジスタＱ２のベースが接続され、前記サブヒータＨＳと前記サーモスタットＴＨの接続点に前記トランジスタＱ２のエミッタが接続され、前記トランジスタＱ２のコレクタには前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低い電圧Ｖ２が印加され、
前記サブヒータＨＳの抵抗値が、前記ヒータＨ１及びＨ２が断線していない状態で前記電流制御素子Ｑ１をＯＮしたときに、前記トランジスタＱ２がＯＮし、尚且つ、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかが断線したときに、前記トランジスタＱ２がＯＦＦするように選定されていることを特徴とする請求項１記載の車両用採暖装置。
【請求項４】
前記過昇防止用サーモスタットＴＨと前記電流制御素子Ｑ１の接続点から出力される電圧Ｓ２、前記トランジスタＱ２のコレクタに入力される電圧Ｓ４、及び、前記ダイオードＤ１に入力される電圧Ｓ３とがＯＲ接続され、一本の出力線で出力されることを特徴とする請求項３記載の車両用採暖装置。
【請求項１】
少なくとも並列接続された２つのヒータＨ１及びヒータＨ２と、サブヒータＨＳと、過昇防止用サーモスタットＴＨと、電流制御素子Ｑ１とが直列接続されている車両用採暖装置において、
前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかの断線故障時、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２両方の断線故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＦＦ故障時、前記電流制御素子Ｑ１のＯＮ故障時及び前記過昇防止用サーモスタットＴＨの開路時の各異常状態に応じて、一本の出力線上に出力される電圧と、前記電流制御素子Ｑ１の駆動信号の組合せによって、前記異常状態の内容が判別されることを特徴とする車両座席用採暖装置。
【請求項２】
前記サブヒータＨＳと前記過昇防止用サーモスタットＴＨの接続点に、ダイオードＤ１を介して、前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低く、且つ、前記電圧Ｖ２とは異なる電圧Ｖ１が印加され、
前記電源電圧Ｖ０の変動範囲内において、前記電圧Ｖ１と前記電圧Ｖ２の変動範囲が重複しないことを特徴とする請求項１記載の車両用採暖装置。
【請求項３】
前記ヒータＨ１及びヒータＨ２と前記サブヒータＨＳとの接続点にトランジスタＱ２のベースが接続され、前記サブヒータＨＳと前記サーモスタットＴＨの接続点に前記トランジスタＱ２のエミッタが接続され、前記トランジスタＱ２のコレクタには前記ヒータＨ１及びヒータＨ２の電源電圧Ｖ０より低い電圧Ｖ２が印加され、
前記サブヒータＨＳの抵抗値が、前記ヒータＨ１及びＨ２が断線していない状態で前記電流制御素子Ｑ１をＯＮしたときに、前記トランジスタＱ２がＯＮし、尚且つ、前記ヒータＨ１又はヒータＨ２何れかが断線したときに、前記トランジスタＱ２がＯＦＦするように選定されていることを特徴とする請求項１記載の車両用採暖装置。
【請求項４】
前記過昇防止用サーモスタットＴＨと前記電流制御素子Ｑ１の接続点から出力される電圧Ｓ２、前記トランジスタＱ２のコレクタに入力される電圧Ｓ４、及び、前記ダイオードＤ１に入力される電圧Ｓ３とがＯＲ接続され、一本の出力線で出力されることを特徴とする請求項３記載の車両用採暖装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２２５０４５（Ｐ２０１１−２２５０４５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９４９００（Ｐ２０１０−９４９００）
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（０００１２９５２９）株式会社クラベ (125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（０００１２９５２９）株式会社クラベ (125)
【Ｆターム（参考）】
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