(57)【要約】【課題】乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、非接触温度センサによって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて吹出しモードを制御する制御装置を備える。制御装置は、検出された生体情報を用いて乗員の温感レベルがレベル−５からレベル−３の範囲であると判定すると、バイレベルモードで暖房運転を実施する。制御装置は、乗員の温感レベルがレベル１に改善すると、バイレベルモードからフットモードに切り換えて暖房運転を実施する。【選択図】図３
2020121644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に設けられた複数の吹出口から空調空気を吹出し可能な車両用空調装置であって、
乗員の複数の身体部位における生体情報を検出する生体情報検出手段（６；５５）と、
前記生体情報検出手段によって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて吹出しモードを制御する制御装置（５）と、
を備え、
前記制御装置は、自動空調運転において前記生体情報に基づいて、少なくとも乗員の上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出す第１の吹出しモードを実施した後、フット吹出しモードまたはフェイス吹出しモードである第２の吹出しモードに切り換える車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御装置は、自動空調運転において現在の車室内温度よりも高温の空調空気を車室内へ送風する場合に、前記生体情報に基づいて、前記第１の吹出しモードを実施した後、前記フット吹出しモードに切り換える請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記生体情報検出手段によって検出された、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求め、
前記制御装置は、前記第１の吹出しモードを実施中に、前記温度感覚が改善して所定の温感レベルに到達した場合に、前記フット吹出しモードに切り換える請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、自動空調運転において現在の車室内温度よりも低温の空調空気を車室内へ送風する場合に、前記生体情報に基づいて、前記第１の吹出しモードを実施した後、前記フェイス吹出しモードに切り換える請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記生体情報検出手段によって検出された、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求め、
前記制御装置は、前記第１の吹出しモードを実施中に、前記温度感覚が改善して所定の温感レベルに到達した場合に、前記フェイス吹出しモードに切り換える請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記生体情報検出手段（６）は、前記車室内の所定の座席に着座する乗員において設定された複数の身体部位のそれぞれについて表面温度情報を検出する非接触温度センサである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記制御装置は、自動空調運転において、車両の窓曇りが発生した場合または窓曇りの可能性がある場合に窓に向けて空調空気を吹き出す第３の吹出しモードを実施し、窓曇りの可能性がない場合に前記生体情報に基づいて、前記第１の吹出しモードを実施する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
車両に設けられ、車両用空調装置（１）と乗員の上半身を暖房可能な第１の暖房装置（８０，８１，８３）と乗員の下半身を暖房可能な第２の暖房装置（８０，８１，８２）とを備える暖房システムであって、
乗員の複数の身体部位における生体情報を検出する生体情報検出手段（６；５５）と、
前記生体情報検出手段によって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて、前記車両用空調装置、前記第１の暖房装置および前記第２の暖房装置を制御する制御装置（５）と、
を備え、
前記制御装置は、前記車両用空調装置の自動空調運転において現在の車室内温度よりも高温の空調空気を車室内へ送風する場合に、前記生体情報に基づいて、少なくとも乗員の上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出す第１の吹出しモードまたはフット吹出しモードを実施するとともに前記第１の暖房装置または前記第２の暖房装置を運転した後、運転中の暖房装置を停止し前記フット吹出しモードを実施する暖房システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記生体情報検出手段によって検出された、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求め、
前記制御装置は、前記第１の吹出しモードまたは前記フット吹出しモードを実施するとともに前記第１の暖房装置および前記第２の暖房装置のうち乗員の温度感覚が最も低い部位を暖房可能な暖房装置を運転し、前記温度感覚が改善して所定の温感レベルに到達した場合に、運転中の前記暖房装置を停止し前記フット吹出しモードを実施する請求項８に記載の暖房システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記生体情報検出手段によって検出された、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求め、
前記制御装置は、前記第１の吹出しモードまたは前記フット吹出しモードを実施するとともに前記第１の暖房装置を運転し、前記温度感覚が改善して所定の温感レベルに到達した場合に、運転中の前記第１の暖房装置を停止し前記フット吹出しモードを実施する請求項８に記載の暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、車両用空調装置および暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動空調運転において、窓曇りが発生する可能性が高いと判断すると、所定時間フットモードを実施した後に、デフロスタモードを実施することが開示されている。これにより、ケーシング内の湿気を乗員の足元に吹き出した後、湿気が少なくなったケーシング内の空気を窓に向けて送風することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６１２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置は、例えば冬季の暖房運転時には、フットモードを実施して、乗員の下半身の温度上昇を促す。このように暖房運転時に、下半身の温度上昇は早くなるが、上半身が温かく感じるには、時間を要してしまう。乗員が空調による快適感を早く体感するようになるために、自動空調運転の改良が求められている。
【０００５】
この明細書における開示の目的は、乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な車両用空調装置および暖房システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された車両用空調装置の一つは、車室内に設けられた複数の吹出口から空調空気を吹出し可能な車両用空調装置であって、乗員の複数の身体部位における生体情報を検出する生体情報検出手段（６；５５）と、生体情報検出手段によって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて吹出しモードを制御する制御装置（５）と、を備え、
制御装置は、自動空調運転において生体情報に基づいて、少なくとも乗員の上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出す第１の吹出しモードを実施した後、フット吹出しモードまたはフェイス吹出しモードである第２の吹出しモードに切り換える。
【０００８】
この車両用空調装置によれば、生体情報検出手段によって検出された乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報に基づいて、乗員の上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出すことで、身体の広範囲にわたって空調空気を提供する。体感温度が快適状態から乖離している身体部位がある場合には、身体の広範囲にわたる空調風の提供により、不快な部位の体感温度を快適状態に早く近づけることができる。不快な部位の体感温度が改善した後には、暖房運転時にはフット吹出しモードを実施し、冷房運転時にはフェイス吹出しモードを実施することにより、集中的に足元を暖めたり頭部を冷やしたりして、快適性を高めることができる。以上より、乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な車両用空調装置を提供できる。
【０００９】
開示された暖房システムの一つは、車両に設けられ、車両用空調装置（１）と乗員の上半身を暖房可能な第１の暖房装置（８０，８１，８３）と乗員の下半身を暖房可能な第２の暖房装置（８０，８１，８２）とを備える暖房システムであって、乗員の複数の身体部位における生体情報を検出する生体情報検出手段（６；５５）と、生体情報検出手段によって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて、車両用空調装置、第１の暖房装置および第２の暖房装置を制御する制御装置（５）と、を備え、
制御装置は、車両用空調装置の自動空調運転において現在の車室内温度よりも高温の空調空気を車室内へ送風する場合に、生体情報に基づいて、少なくとも乗員の上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出す第１の吹出しモードまたはフット吹出しモードを実施するとともに第１の暖房装置または第２の暖房装置を運転した後、運転中の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施する。
【００１０】
この暖房システムによれば、生体情報検出手段によって検出された乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報に基づいて、乗員の上半身と下半身との両方に向けてまたは足元に向けて空調空気を吹き出すとともに第１の暖房装置または第２の暖房装置を運転する。第１の暖房装置によって上半身を暖房しまたは第２の暖房装置によって下半身を暖房することにより、体感温度が快適状態から乖離している身体部位がある場合に、不快な部位の体感温度を快適状態に早く近づけることができる。不快な部位の体感温度が改善した後には、暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施することにより、暖房エネルギを抑制しかつ空調によって集中的に足元を暖めるので、快適性を高めつつ省エネルギ運転を提供できる。以上より、乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な暖房システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置の構成を示す概要図である。
【図２】第１実施形態の車両用空調装置に係る制御構成を示す構成図である。
【図３】自動空調運転における暖房運転時の制御を示したフローチャートである。
【図４】図３に係る制御を実施した場合に、乗員の温熱感の変化を示したグラフである。
【図５】自動空調運転における冷房運転時の制御を示したフローチャートである。
【図６】第２実施形態の車両用空調装置を示す概要図である。
【図７】第３実施形態の車両用空調装置に係る制御構成を示す構成図である。
【図８】第３実施形態について、自動空調運転における暖房運転時の制御を示したフローチャートである。
【図９】第４実施形態について、自動空調運転における暖房運転時の制御を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。第１実施形態は、明細書に開示の目的を達成可能な車両用空調装置の一例を示したものである。したがって、明細書に開示の目的を達成可能な車両用空調装置は、第１実施形態において開示した車両用空調装置に限定するものではなく、例えば、前席側の左右、後席側の左右などの個別エリアを独立して空調可能な装置でもよい。
【００１４】
図１に示すように、車両用空調装置１は、送風ユニット２と、送風ユニット２によって送風された送風空気の温度調節を行う空調ユニット３と、送風ユニット２と空調ユニット３を接続する空気通路を形成するダクト部４とを備えている。空調ユニット３、送風ユニット２、ダクト部４は、それぞれ、樹脂の成形品、例えばポリプロピレン（ＰＰ樹脂）の成型品を外装ケースとしている。さらにこれら各部の強度を向上する場合には、樹脂に所定量のタルクやガラス繊維を含有した樹脂材料を用いてもよい。
【００１５】
送風ユニット２は、内部に空気が流れる空気通路を形成するケーシング２２と、ケーシング２２の内部に設けられるファン２０と、ファン２０に対して回転駆動力を与えるファンモータ２１とを備えている。ファン２０は、内外気切換箱に設けられて、選択的に開放される外気導入口３６０や内気導入口３６１を通じて内気や外気を吸入する。送風ユニット２は、例えば車室内のインストルメントパネル裏の空間のうち、中央部から助手席側へオフセットして設置されている。空調ユニット３は、インストルメントパネル裏の空間のうち、車両幅の略中央部に設置されている。送風ユニット２や空調ユニット３が設置されている空間は、乗員が存在する車室内と連通しているので、空間の空気は車室内空気でもある。
【００１６】
送風ユニット２のファン２０は、例えば、外周に環状に並ぶ複数のブレードを有する遠心多翼ファンである。複数のブレードは、ファンモータ２１の回転軸部に連結されて回転軸部とともに回転する主板部一体に設けられている。ファン２０は、渦巻き状のケーシング２２の内部に、空気をファンモータ２１の回転軸部に沿う方向に吸入し遠心方向に吹き出すように設けられている。ケーシング２２には、空気の吸込口が形成されている。ケーシング２２の内部に形成される渦巻状の通路は、ファン２０の周囲の所定の部位からダクト部４に接続されている。
【００１７】
空調ユニット３は、外装ケース内に蒸発器３０、ヒータコア３１、エアミックスドア３２等を、車室内への送風空気を空調するための空調機能部品として内蔵する。蒸発器３０は、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器などとともに冷凍サイクルを構成している熱交換器である。蒸発器３０は、冷凍サイクルを循環する冷媒の蒸発潜熱を、送風ユニット２からの送風空気から吸熱して送風空気を冷却する。
【００１８】
蒸発器３０の空気流れ下流側には、所定の間隔を隔ててヒータコア３１が設置されている。ヒータコア３１は、その内部に高温の温水であるエンジン冷却水が流れ、この温水を熱源として蒸発器３０を通過した冷風を加熱する。外装ケース内のヒータコア３１よりも上方部位には、このヒータコア３１をバイパスして冷風空気が流れる冷風バイパス通路が形成されている。
【００１９】
外装ケース内のヒータコア３１と蒸発器３０との間の部位には、エアミックスドア３２が設けられている。エアミックスドア３２は、ヒータコア３１で加熱されて温風になる空気と、冷風バイパス通路を通ってヒータコア３１をバイパスする冷風空気との風量割合を調整する。エアミックスドア３２は、その位置により、ヒータコア３１を通る温風風量とヒータコア３１を通過しない冷風風量との比率を調節して、空調風の温度調節を行う。外装ケース内には、ヒータコア３１よりも下流に、蒸発器３０から流れてきた冷風空気とヒータコア３１で加熱された温風空気とが混ざり合う空間であるエアミックスチャンバが形成されている。エアミックスチャンバで温度調節された空調風は、車室内につながる各吹出通路を開閉する各ドアを制御することによって、適正な風量割合で車室内へ供給することができる。
【００２０】
空調ユニット３の外装ケースには、デフロスタ通路３３０とフェイス通路３５０とフット通路３４０とが設けられている。デフロスタ通路３３０は、フロント窓の内面に通じており、デフロスタ用ドア３３によって開閉される。フェイス通路３５０は、乗員の上半身に向けて吹き出される空気の流路の一部であり、フェイス用ドア３５によって開閉される。フット通路３４０は、乗員の足元に向けて吹き出される空気の流路の一部であり、フット用ドア３４によって開閉される。
【００２１】
車両用空調装置１は、デフロスタ用ドア３３、フット用ドア３４、フェイス用ドア３５を開閉駆動することにより、所望の吹出しモードを実施する。車両用空調装置１は、内外気切換ドア３６を切り換え駆動することにより、外気導入口３６０や内気導入口３６１を開閉して車室内への内気の導入モードもしくは外気の導入モードを実施する。
【００２２】
車両用空調装置１は、制御装置５を備える。この明細書における制御装置は、電子制御装置（ＥＣＵ）とも呼ばれることがある。制御装置または制御システムは、（ａ）ｉｆ−ｔｈｅｎ−ｅｌｓｅ形式と呼ばれる複数の論理としてのアルゴリズム、または（ｂ）機械学習によってチューニングされた学習済みモデル、例えばニューラルネットワークとしてのアルゴリズムによって提供される。
【００２３】
制御装置は、少なくとも一つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、データ通信装置によってリンクされた複数のコンピュータを含む場合がある。コンピュータは、ハードウェアである少なくとも一つのプロセッサ（ハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、または（ｉｉｉ）により提供することができる。
【００２４】
（ｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくとも一つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも一つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも一つのメモリと、少なくとも一つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＲＩＳＣ−ＣＰＵなどと呼ばれる。メモリは、記憶媒体とも呼ばれる。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび／またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、またはプログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。
【００２５】
（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、ロジック回路アレイ、例えば、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ、ＰＧＡ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ、ＣＰＬＤ：Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅなどとも呼ばれる。デジタル回路は、プログラムおよび／またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。
【００２６】
（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。これらの場合、（ｉｉ）の部分は、アクセラレータとも呼ばれる。
【００２７】
制御装置５は、車両ＥＣＵからの指令情報、内気センサ５１等の各種センサからの温度情報、操作部１０が操作されることで送信された入力情報を取得し、これらの情報に基づいて車両用空調装置１における各種空調機器に対して制御信号を出力する。図２に示すように、制御装置５の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、蒸発器温度センサ５４、窓表面湿度センサ５６、非接触温度センサ６等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。内気センサ５１は、車室内温度（内気温度）ＴＲを検出する。外気センサ５２は、車室外温度（外気温度）ＴＡＭを検出する。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量ＴＳを検出する。蒸発器温度センサ５４は、蒸発器の温度または蒸発器よりも下流の空気温度であるＴＥＯを検出する。窓表面湿度センサ５６は、窓ガラス近傍における車室内空気の湿度である窓近傍湿度を検出する湿度検出する。
【００２８】
非接触温度センサ６は、予め定められた複数の検出範囲における表面温度情報を検出し、制御装置５に出力する。非接触温度センサ６は、車室内の所定の座席に着座する乗員において設定された、少なくとも上半身と下半身とを含む複数の身体部位のそれぞれについて表面温度情報を検出する。非接触温度センサ６によって検出された乗員の表面温度情報は、乗員の生体情報の一つである。
【００２９】
制御装置５の入力側には、車室内前部の計器盤付近の操作パネルに設けられた各種の操作部１０からの操作信号が入力される。操作部１０としては、例えば、車両用空調装置１の電源スイッチ、自動運転スイッチ、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、送風ユニット２の風量設定スイッチ、車室内温度を設定する設定温度スイッチ等が含まれている。
【００３０】
制御装置５は、乗員が携帯する無線端末機あるいは各種の移動体通信手段、例えば、携帯電話、スマートフォン等と制御信号の送受信可能に構成されてもよい。操作部１０には、自動空調運転の実行を要求する自動運転命令手段が設けられている。制御装置５は、無線端末機や操作部１０から送信された自動空調運転を許可する信号を受信し、演算処理部５０ｂに出力する。操作部１０には、手動空調運転の実行を要求する手動運転命令手段が設けられている。
【００３１】
制御装置５は、その出力側に接続された各種の空調用機器を制御する制御手段が一体に構成された制御装置である。各空調用機器の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、各空調用機器の作動を制御する制御手段を構成している。制御装置５は、プログラムにしたがって動作するマイコンのようなデバイスを主なハードウェア要素として備える。制御装置５は、各空調用機器と各種センサとが接続されるインターフェース部５０ａと、演算処理部５０ｂと、記憶部５０ｃとを少なくとも備える。
【００３２】
記憶部５０ｃは、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。演算処理部５０ｂは、演算処理装置であり、インターフェース部５０ａを通して各種センサから取得した環境情報と、記憶部５０ｃに記憶された制御特性マップやデータとを用いて、所定の演算プログラムにしたがった判定処理や演算処理を行う。演算処理部５０ｂは、制御装置５における演算実行部であり判定処理実行部である。インターフェース部５０ａは、演算処理部５０ｂによる判定結果、演算結果に基づいて各空調用機器を操作する。したがって、インターフェース部５０ａは、制御装置における入力部および制御出力部である。空調用機器は、ファンモータ２１、室外ファン４０、内外気切換ドア３６、エアミックスドア３２、デフロスタ用ドア３３、フット用ドア３４、フェイス用ドア３５等である。
【００３３】
非接触温度センサ６は、乗員の頭部と胴部と脚部とにおける生体情報を検出可能である。非接触温度センサ６は、入力される赤外線量の変化に対応した起電力変化を温度変化として検出するサーモパイル型検出素子を備えるマトリクス型のＩＲセンサである。非接触温度センサ６は、それぞれ複数個配列された温度検出セル６ａ，６ｂ，６ｃを有している。温度検出セル６ａは、検出素子を備えており、乗員の頭部における表面温度を検出可能な所定の検出範囲を有する。温度検出セル６ａは、非接触温度センサ６において所定個数設けられている。温度検出セル６ｂは、検出素子を備えており、乗員の胴部における表面温度を検出可能な所定の検出範囲を有する。温度検出セル６ｂは、非接触温度センサ６において所定個数設けられている。温度検出セル６ｃは、検出素子を備えており、乗員の脚部における表面温度を検出可能な検出範囲を有する。温度検出セル６ｃは、非接触温度センサ６において所定個数設けられている。
【００３４】
各温度検出セルは、予め設定された検出範囲に存在する検知対象物である乗員からレンズ等を通して入射される赤外線を吸収して熱に変換し、さらに変換した熱を電圧値に変換する機能を有する。各温度検出セルは、得られた電圧値の信号を制御装置５に出力する。制御装置５は、各温度検出セルから入力された電圧値を用いて温度を算出して、各セルに対応する検出範囲の温度情報を検出することができる。
【００３５】
演算処理部５０ｂは、温度検出セル６ａが検出した乗員頭部の表面温度情報と、温度検出セル６ｂが検出した乗員胴部の表面温度情報と、温度検出セル６ｃが検出した乗員脚部の表面温度情報とを用いて乗員の温感レベルを求める。乗員の温感レベルは、複数のレベルに分類される。演算処理部５０ｂは、検出された表面温度情報と標準表面体温との差に応じて、乗員の温感レベルを例えばレベル−５〜レベル５の１１段階に分類する。演算処理部５０ｂは、例えば、検出された表面温度情報と標準表面体温との差と記憶部５０ｃに保存されたマップとを用いて温感レベルを決定する。レベル−５は「非常に寒い」、温感レベル−４は「寒い」、レベル−３は「やや寒い」に相当する。レベル−２は「涼しい」、レベル−１は「やや涼しい」、レベル０は「どちらでもない」に相当する。レベル１は「やや暖かい」、レベル２は「暖かい」、レベル３は「やや暑い」に相当する。レベル４は「暑い」、レベル５は「非常に暑い」に相当する。
【００３６】
演算処理部５０ｂは、頭部における温感レベルと、胴部における温感レベルと、脚部における温感レベルとの平均値を、乗員の温感レベルとして決定してもよい。演算処理部５０ｂは、頭部における温感レベルと、胴部における温感レベルと、脚部における温感レベルとのうち、温感レベル０から最も乖離している温感レベルを、乗員の温感レベルとして決定してもよい。
【００３７】
また、演算処理部５０ｂは、頭部、胴部および脚部の各部について予め設定された所定の補正係数を、各部の温感レベルに乗じて合計した値の平均値を乗員の温感レベルとして決定してもよい。この場合、重視する部位に対応する補正係数を他の部位に対応する補正係数よりも大きく設定することにより、温感を重視する部位を設定することができる。例えば、頭部の冷え具合を重視する場合は、現在の車室内温度よりも低温の空調空気を車室内へ送風する冷房運転時において、頭部についての補正係数を他部よりも大きい値に設定する。足元の暖かさを重視する場合は、現在の車室内温度よりも高温の空調空気を車室内へ送風する暖房運転時において、脚部についての補正係数を他部よりも大きい値に設定する。心臓に近い胴部の快適性を重視する場合は、冷房運転時や暖房運転時において、胴部についての補正係数を他部よりも大きい値に設定する。
【００３８】
制御装置５は、このように決定した乗員の温感レベルを用いて、乗員の温感を判定した結果に基づいた自動空調運転を実施する。制御装置５は、温感の判定結果に応じて吹出しモードを決定し、決定した吹出しモードを実施することにより、乗員の温感を快適状態に早く近づけることができる。
【００３９】
図３を参照して自動空調運転における制御の一例を説明する。車両用空調装置１は、自動空調運転において、図３に示すフローチャートの各ステップにおける処理を順に実行しこれらのステップを反復処理することで、電源スイッチがオンの間、常に図３に示す制御を実行する。
【００４０】
図３に示す制御に係るプログラムは、記憶部５０ｃに記憶されている。まず、車両用空調装置１の電源スイッチがオン状態になると、制御装置５は、ステップＳ１１０で自動運転スイッチがオンされているか否かを判定する。自動運転スイッチがオンされていない場合は、マニュアル運転が設定されているため、ステップＳ１２５でマニュアル操作された吹出しモードを実行し、再びステップＳ１１０に戻り、以降の処理を繰り返し実行する。
【００４１】
自動運転スイッチがオンされている場合には、演算処理部５０ｂは、ステップＳ１２０において、窓表面湿度センサ５６によって検出された窓近傍湿度が閾値を上回っているか否かを判定する。窓近傍湿度が閾値を上回っていないと判定した場合には、窓曇りの可能性が少ないと判断してステップＳ１４０に進む。窓近傍湿度が閾値を上回っていると判定した場合には、窓曇りの可能性があると判断してステップＳ１３０へ進み、制御装置５は、デフロスタモードまたはフットデフモードを実施する。
【００４２】
デフロスタモードは、車室内のデフロスタ吹出口から窓の内面に向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出しモードである。フットデフモードは、車室内のフット吹出口とデフロスタ吹出口とから空気を吹き出すフットデフ吹出しモードである。ステップＳ１３０の処理により、デフロスタ吹出口から窓の内面への送風によって窓曇りを抑制できる。制御装置５は、窓への吹出しモードを、ステップＳ１２０において窓近傍湿度が閾値以下になったと判定されるまで継続する。
【００４３】
ステップＳ１２０において窓曇りの可能性が少ないと判断すると、乗員の快適性を高める空調運転を重視し、演算処理部５０ｂは、ステップＳ１４０において乗員の温感判定を実行する。ステップＳ１４０における温感判定は、前述したように、生体情報検出手段の一例である非接触温度センサ６によって検出された表面温度情報を用いて求められた温感レベルに応じて行われる。ステップＳ１４０において温感レベルがレベル−２からレベル５の範囲であると判定すると、制御装置５は、ステップＳ１６０において通常の自動空調運転を実行し、再びステップＳ１１０に戻り、以降の処理を繰り返し実行する。
【００４４】
（ステップＳ１６０の通常の自動空調運転）
ステップＳ１６０の処理は、以下のように行われる。演算処理部５０ｂは、目標吹出温度ＴＡＯの算出、送風ユニット２のブロワ電圧決定、吸込口モード決定、吹出口モード決定等の各処理を実行する。制御装置５は、これらの処理結果に基づいて、車両用空調装置１の空調機能部品を制御して空調運転を実施する。
【００４５】
目標吹出温度ＴＡＯは、記憶部５０ｃに記憶された下記数式１を用いて算出することができる。
【００４６】
（数式１）
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×ＴＳＥＴ−Ｋｒ×ＴＲ−Ｋａｍ×ＴＡＭ−Ｋｓ×ＴＳ＋Ｃ
ここで、ＴＳＥＴは、設定温度スイッチによって設定された室内設定温度、ＴＲは内気センサ５１によって検出された内気温度、ＴＡＭは外気センサ５２によって検出された外気温度、ＴＳは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ，Ｋｒ，ＫａｍおよびＫｓは各ゲインであり、Ｃは全体にかかる補正用の定数である。
【００４７】
演算処理部５０ｂは、記憶部５０ｃに記憶されたマップを用いて目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧を決定する。演算処理部５０ｂは、記憶部５０ｃに記憶されたマップから、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには外気導入モードに決定され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには、内気循環モードに決定される。操作部１０によって吸込口モードが設定されている場合は、制御装置５は設定された吸込口モードに決定する。
【００４８】
演算処理部５０ｂは、記憶部５０ｃに記憶されたマップから、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが高いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴ってバイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。フットモードは、車室内のフット吹出口から乗員の下半身に向けて空気を吹き出すフット吹出しモードである。バイレベルモードは、車室内のフット吹出口とフェイス吹出口とから空気を吹き出すバイレベル吹出しモードである。フェイスモードは、車室内のフェイス吹出口から乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出しモードである。操作部１０によって吹出口モードが設定されている場合は、制御装置５は設定された吹出口モードに決定する。
【００４９】
一方、ステップＳ１４０において温感レベルがレベル−５からレベル−３の範囲であると判定すると、乗員の温感レベルが低く、現在の車室内温度よりも高温の空調空気を車室内へ送風する暖房運転を実施する。制御装置５は、ステップＳ１５０においてバイレベルモードを実施して暖房風を乗員の上半身と下半身の両方に向けて提供する。この処理により、乗員の身体の広範囲が暖房風によって暖められるため、乗員の温感レベルの改善を早めることができる。制御装置５は、ステップＳ１５０の処理を所定時間継続して実施する。ステップＳ１５０の処理を所定時間継続すると、再びステップＳ１４０に戻り、温感判定処理を繰り返し実行する。
【００５０】
制御装置５は、所定時間内で乗員の温感レベルがレベル１に改善すると、バイレベルモードからフットモードに切り換える。乗員の温感レベルがレベル１になると、乗員は寒さを感じてないと考えられ、頭部よりも足元を集中的に暖めることで快適性の高い暖房運転を実施することができる。
【００５１】
図４は、図３のステップＳ１５０の処理を実行したときの、乗員の温熱感の変化に伴う効果を示している。この結果は、−１０℃、３５０ｍ３／ｈの空気を吸い込んで７５℃まで加熱して送風する条件において求めたものである。図４には、暖房運転を、バイレベルモードで実施した場合と、フットモードで実施した場合と、フェイスモードで実施した場合とのそれぞれについて温感レベルの変化が示されている。この結果は、レベル−５からレベル１に到達するまでの時間はバイレベルモードの場合がフットモードの場合よりも７３０秒も短縮できることを示している。さらにバイレベルモード実施後、温感がレベル１に改善したときにフットモードに切り換えるステップＳ１５０の処理によれば、最初からフットモードを実施する場合に比べて、暖房に要する熱量を約６７％削減できるという省エネルギ効果も得られる。
【００５２】
図５を参照して自動空調運転における制御の一例を説明する。車両用空調装置１は、自動空調運転において、図５に示すフローチャートの各ステップにおける処理を順に実行しこれらのステップを反復処理することで、電源スイッチがオンの間、常に図５に示す制御を実行する。
【００５３】
図５に示す制御に係るプログラムは、記憶部５０ｃに記憶されている。図５に示す制御は、図３に示す制御に対して、ステップＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１２５、Ｓ１３０、Ｓ１６０について同じ処理を実行する。以下、図３に示す制御と異なる処理であるＳ１４０Ａ、Ｓ１５０Ａについて説明する。
【００５４】
ステップＳ１２０において窓曇りの可能性が少ないと判断すると、乗員の快適性を高める空調運転を重視し、演算処理部５０ｂは、ステップＳ１４０Ａにおいて乗員の温感判定を実行する。ステップＳ１４０Ａにおける温感判定は、前述したように、生体情報検出手段の一例である非接触温度センサ６によって検出された表面温度情報を用いて求められた温感レベルに応じて行われる。ステップＳ１４０Ａにおいて温感レベルがレベル−５からレベル２の範囲であると判定すると、制御装置５は、ステップＳ１６０において通常の自動空調運転を実行し、再びステップＳ１１０に戻り、以降の処理を繰り返し実行する。
【００５５】
一方、ステップＳ１４０Ａにおいて温感レベルがレベル３からレベル５の範囲であると判定すると、乗員の温感レベルが低く、現在の車室内温度よりも低温の空調空気を車室内へ送風する冷房運転を実施する。制御装置５は、ステップＳ１５０Ａにおいてバイレベルモードを実施して冷房風を乗員の上半身と下半身の両方に向けて提供する。この処理により、乗員の身体の広範囲が冷房風によって冷やされるため、乗員の温感レベルの改善を早めることができる。制御装置５は、ステップＳ１５０Ａの処理を所定時間継続して実施する。ステップＳ１５０Ａの処理を所定時間継続すると、再びステップＳ１４０Ａに戻り、温感判定処理を繰り返し実行する。
【００５６】
制御装置５は、所定時間内で乗員の温感レベルがレベル−１に改善すると、バイレベルモードからフェイスモードに切り換える。乗員の温感レベルがレベル−１になると、乗員は暑さを感じてないと考えられ、足元よりも頭部を集中的に冷やすことで快適性の高い冷房運転を実施することができる。
【００５７】
図５に示す制御においても、レベル５からレベル−１に到達するまでの時間は、バイレベルモードを実施する場合の方がフェイスモードを実施する場合よりも短縮できる。さらにバイレベルモード実施後、温感がレベル−１に改善したときにフェイスモードに切り換えるステップＳ１５０Ａの処理によれば、最初からフェイスモードを実施する場合に比べて、冷房に要する熱量を削減できるという省エネルギ効果も得られる。
【００５８】
第１実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について説明する。車両用空調装置１は、乗員の複数の身体部位における生体情報を検出する生体情報検出手段と、生体情報検出手段によって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて吹出しモードを制御する制御装置５とを備える。制御装置５は、自動空調運転において生体情報に基づいて、上半身および下半身へ送風する第１の吹出しモードを実施した後、フット吹出しモードまたはフェイス吹出しモードである第２の吹出しモードに切り換える。
【００５９】
車両用空調装置１によれば、生体情報検出手段によって検出された乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報に基づいて、上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出すことで、身体の広範囲にわたって空調空気を提供する。体感温度が快適状態から乖離している身体部位がある場合には、上半身と下半身とにわたる空調風の提供により、不快な部位を快適状態に早く近づけることができる。不快な部位の体感温度が改善した後には、暖房運転時にはフット吹出しモードを実施し、冷房運転時にはフェイス吹出しモードを実施する。この制御により、集中的に足元を暖めたり頭部を冷やしたりして、乗員の快適性を高めることができるので、乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な車両用空調装置１を提供できる。
【００６０】
制御装置５は、自動空調運転において現在の車室内温度よりも高温の空調空気を車室内へ送風する場合に、生体情報に基づいて、第１の吹出しモードを実施した後、フット吹出しモードに切り換える。この制御によれば、上半身と下半身とにわたる暖房風の提供によって、まず身体の広範囲において体感温度を改善し、さらに暖房風を足元に送ることにより重点的に足元を暖めて乗員の快適性を高めることができる。このため、早期に快適性を高めつつ省エネルギ暖房運転を実施できる車両用空調装置１を提供できる。
【００６１】
制御装置５は、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求め、第１の吹出しモードを実施中に、乗員の温度感覚が改善して所定の温感レベルに到達した場合に、フット吹出しモードに切り換える。これによれば、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて求めた温度感覚によって乗員の温感レベルを判断するため、身体部位ごとの温度感覚を反映させた暖房運転制御を提供できる。例えば、他の身体部位よりも著しく温感レベルが乖離して寒いと感じる身体部位があった場合でも、不快な身体部位の感覚改善を早期に実施できる車両用空調装置１を提供できる。
【００６２】
制御装置５は、自動空調運転において現在の車室内温度よりも低温の空調空気を車室内へ送風する場合に、生体情報に基づいて、第１の吹出しモードを実施した後、フェイス吹出しモードに切り換える。この制御によれば、上半身と下半身とにわたる冷房風の提供によって、まず身体の広範囲において体感温度を改善し、さらに冷房風を上半身に送ることにより重点的に頭部などを冷やして乗員の快適性を高めることができる。このため、早期に快適性を高めつつ省エネルギ冷房運転を実施できる車両用空調装置１を提供できる。
【００６３】
制御装置５は、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求め、第１の吹出しモードを実施中に、乗員の温度感覚が改善して所定の温感レベルに到達した場合に、フェイス吹出しモードに切り換える。これによれば、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて求めた温度感覚によって乗員の温感レベルを判断するため、身体部位ごとの温度感覚を反映させた冷房運転制御を提供できる。例えば、他の身体部位よりも著しく温感レベルが乖離して暑いと感じる身体部位があった場合でも、不快な身体部位の感覚改善を早期に実施できる車両用空調装置１を提供できる。
【００６４】
生体情報検出手段は、車室内の所定の座席に着座する乗員において設定された複数の身体部位のそれぞれについて表面温度情報を検出する非接触温度センサ６である。これによれば、乗員の身体において、ピンポイントではなく所定の範囲にわたる体表面温度を検出することができるので、温感レベルの判定精度を高めることができる。
【００６５】
制御装置５は、自動空調運転において、車両の窓曇りが発生した場合または窓曇りの可能性がある場合に窓に向けて空調空気を吹き出す第３の吹出しモードを実施し、窓曇りの可能性がない場合に生体情報に基づいて第１の吹出しモードを実施する。この制御によれば、窓曇りの防止制御を実施できるとともに、窓曇りの可能性がない場合に上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出すことにより、乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な車両用空調装置１を提供できる。
【００６６】
（第２実施形態）
第２実施形態の車両用空調装置について図６を参照して説明する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００６７】
図６に示すように、第２実施形態は、第１実施形態に対して、ステップＳ１５０やＳ１５０Ａにおける吹出しモードと、生体情報検出手段とが相違する。第２実施形態の車両用空調装置は、ステップＳ１５０やＳ１５０Ａにおいて実施するバイレベルモードの代わりに、マルチモードを実施する。マルチモードは、デフロスタ吹出しとフェイス吹出しとフット吹出しとを同時に実施するモードである。マルチモードは、少なくとも乗員の上半身と下半身との両方に向けて空調空気を吹き出す第１の吹出しモードに相当する。
【００６８】
第２実施形態の車両用空調装置は、接触温度センサ５５を備える。接触温度センサ５５は、予め定められた複数の検出範囲における表面温度情報を検出し、制御装置５に出力する。各接触温度センサ５５は、車室内の所定の座席に着座する乗員の身体部位に接触する状態で設置されている。接触温度センサ５５は、乗員において設定された複数の身体部位のそれぞれについて表面温度情報を検出する。接触温度センサ５５によって検出された乗員の表面温度情報は、乗員の生体情報の一つである。
【００６９】
接触温度センサ５５は、接触温度センサ５５ａと接触温度センサ５５ｂと接触温度センサ５５ｃを含んでいる。接触温度センサ５５ａは、乗員の頭部における表面温度を検出可能なように、座席７のヘッドレスト部７ａに設置されている。接触温度センサ５５ｂは、乗員の胴部における表面温度を検出可能なように、座席７のシートバック部７ｂに設置されている。接触温度センサ５５ｃは、乗員の脚部における表面温度を検出可能なように、座席７の着座部７ｃに設置されている。
【００７０】
ステップＳ１４０における温感判定は、生体情報検出手段の一例である接触温度センサ５５によって検出された表面温度情報を用いて求められた温感レベルに応じて行われる。つまり、制御装置５は、接触温度センサ５５によって検出された表面温度情報を用いて、第１実施形態と同様に乗員の温感レベルを求めることができる。
【００７１】
（第３実施形態）
第３実施形態の暖房システムについて図７および図８を参照して説明する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。図８のフローチャートにおいて前述の図３のフローチャートと同様の符号を付したステップについては第１実施形態において記載した説明を援用する。
【００７２】
図７に示すように、暖房システムは、車両用空調装置１、シート空調装置８０、シートヒータ装置８１、輻射ヒータ装置８２、ステアリングを暖めるステアリングヒータ装置８３、および非接触温度センサ６を備えている。制御装置５は、車両用空調装置１、シート空調装置８０、シートヒータ装置８１、輻射ヒータ装置８２、ステアリングヒータ装置８３の運転を制御する。
【００７３】
シート空調装置８０は、座席のヘッドレスト部やシートバック部を介して乗員の上半身に暖房風を提供する機能部と、座席の着座部を介して乗員の下半身に暖房風を提供する機能部とを備えている。シートヒータ装置８１は、座席のヘッドレスト部やシートバック部を介して乗員の上半身を暖める機能部と、座席の着座部を介して乗員の下半身を暖める機能部とを備えている。輻射ヒータ装置８２は、車室内の内装部材と一体に設置されて、乗員の脚部を暖める機能を備えている。ステアリングヒータ装置８３は、ステアリングに触れている乗員の手を暖める機能を備えている。シート空調装置８０、シートヒータ装置８１およびステアリングヒータ装置８３は第１の暖房装置に含まれる。シート空調装置８０、シートヒータ装置８１および輻射ヒータ装置８２は、第２の暖房装置に含まれる。
【００７４】
図８を参照して暖房システムにおける制御の一例を説明する。暖房システムは、車両用空調装置１の自動空調運転において、図８に示すフローチャートの各ステップにおける処理を順に実行しこれらのステップを反復処理することで、電源スイッチがオンの間、常に図８に示す制御を実行する。
【００７５】
図８に示す制御に係るプログラムは、記憶部５０ｃに記憶されている。図８に示す制御は、図３に示す制御に対して、ステップＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１２５、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１６０について同じ処理を実行する。以下、図３に示す制御と異なるステップであるＳ１４５、Ｓ１５１、Ｓ１５２、Ｓ１５３について説明する。
【００７６】
ステップＳ１４０において温感レベルがレベル−５からレベル−３の範囲であると判定すると乗員の温感レベルが低く寒いと感じているため、制御装置５は、ステップＳ１４５でフットモードまたはバイレベルモードを実施する。フットモードを実施する場合は、暖房風を乗員の下半身に向けて集中的に提供するため、足元における温感レベルの改善を早めることができる。バイレベルモードを実施する場合は、暖房風を乗員の上半身と下半身の両方に向けて提供されて、乗員の身体の広範囲が暖房風によって暖められるため、乗員の温感レベルの改善を早めることができる。
【００７７】
さらに制御装置５は、ステップＳ１５１において、乗員の温熱レベルが最も低い部位を暖房可能な暖房装置を運転して、乗員の温感レベルを改善する。演算処理部５０ｂは、非接触温度センサ６によって検出された表面温度情報を用いて、乗員の頭部、胴部、脚部のうち、温熱レベルが最も低い部位を決定する。温感レベルが最も低い部位が頭部である場合は、制御装置５は、ヘッドレスト部やシートバック部を介して上半身を暖める機能部を運転するように、シート空調装置８０やシートヒータ装置８１を制御する。温感レベルが最も低い部位が胴部である場合は、制御装置５は、シートバック部を介して上半身を暖める機能部を運転するようにシート空調装置８０やシートヒータ装置８１を制御したり、手を暖めるようにステアリングヒータ装置８３を運転したりする。温感レベルが最も低い部位が脚部である場合は、制御装置５は、着座部を介して下半身を暖める機能部を運転するようにシート空調装置８０やシートヒータ装置８１を制御したり、輻射ヒータ装置８２を運転したりする。ステップＳ１５１の処理により、体感温度が低い身体部位が重点的に暖められて乗員の温感レベルを改善することができる。
【００７８】
制御装置５は、ステップＳ１５２で乗員の温感レベルがレベル１以上に改善したと判定するまで、ステップＳ１５１の処理を継続する。乗員の温感レベルがレベル１以上に改善すると、制御装置５は、ステップＳ１５３において、運転中の暖房装置を停止する。さらに制御装置５は、フットモードを実施するように車両用空調装置１を制御する。なお、ステップＳ１４５においてすでにフットモードを実施している場合は、このモードを維持する。ステップＳ１５３の処理後は、再びステップＳ１４０に戻り、温感判定処理を繰り返し実行する。このように乗員の温感レベルがレベル１になると、乗員は寒さを感じてないと考えられるので、空調風によって足元を暖めることで快適性の高い暖房運転を実施できる。
【００７９】
第３実施形態によれば、暖房システムは、車両に設けられ、車両用空調装置１と乗員の上半身を暖房可能な第１の暖房装置と乗員の下半身を暖房可能な第２の暖房装置とを備える。暖房システムは、生体情報検出手段と、生体情報検出手段によって検出された、乗員の上半身と下半身とを含む複数の身体部位における生体情報を用いて、車両用空調装置１、第１の暖房装置および第２の暖房装置を制御する制御装置５とを備える。制御装置５は、自動空調運転における暖房運転時に、生体情報に基づいて、第１の吹出しモードまたはフット吹出しモードを実施するとともに第１の暖房装置または第２の暖房装置を運転した後、運転中の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施する。
【００８０】
この暖房システムによれば、生体情報検出手段によって検出された乗員の複数の身体部位における生体情報に基づいて、上半身と下半身との両方に向けてまたは足元に向けて空調空気を吹き出すとともに第１の暖房装置または第２の暖房装置を運転する。暖房システムは、第１の暖房装置によって上半身を暖房しまたは第２の暖房装置によって下半身を暖房することにより、体感温度が快適状態から乖離している身体部位がある場合に不快な身体部位の体感温度を快適状態に早く近づけることができる。さらに不快な身体部位の体感温度が改善した後には、運転中の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施することにより、暖房エネルギを抑制しかつ空調によって集中的に足元を暖めることができる。このため、快適性を高めつつ省エネルギ運転を提供でき、乗員の体感温度を早く快適状態に近づけることが可能な暖房システムを提供できる。
【００８１】
制御装置５は、生体情報検出手段によって検出された、乗員の頭部と胴部と脚部とのそれぞれにおける生体情報を用いて乗員の温度感覚を求める。制御装置５は、第１の吹出しモードまたはフット吹出しモードを実施するとともに第１の暖房装置および第２の暖房装置のうち乗員の温度感覚が最も低い部位を暖房可能な暖房装置を運転する。制御装置５は、乗員の温度感覚が改善して、寒さを感じてないレベルに相当する所定の温感レベルに到達した場合に、運転中の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施する。
【００８２】
この制御によれば、乗員に対して、空調風による暖房感を提供するとともに、乗員の温感レベルが低い部位を暖房装置によって重点的に暖めるので、乗員の体感温度を快適状態に効率的に早く近づけることができる。さらに寒さを感じてない温感レベルに到達した後には、運転中の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施することにより、暖房エネルギを抑制しかつ空調によって足元に暖房感を与え続けることができる。
【００８３】
（第４実施形態）
第４実施形態の暖房システムが実施する制御について図９を参照して説明する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態および第３実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。図９のフローチャートにおいて前述の図８のフローチャートと同様の符号を付したステップについては第１実施形態や第３実施形態において記載した説明を援用する。
【００８４】
第４実施形態の暖房システムは、第３実施形態の暖房システムと同様の構成を備えている。図９を参照して暖房システムにおける制御の一例を説明する。暖房システムは、車両用空調装置１の自動空調運転において、図９に示すフローチャートの各ステップにおける処理を順に実行しこれらのステップを反復処理することで、電源スイッチがオンの間、常に図９に示す制御を実行する。
【００８５】
図９に示す制御に係るプログラムは、記憶部５０ｃに記憶されている。図９に示す制御は、図８に示す制御に対して、ステップＳ１５１Ａが相違する。
【００８６】
制御装置５は、ステップＳ１５１Ａにおいて乗員の上半身を暖房可能な第１の暖房装置を運転する。この処理により、乗員の下半身は車両用空調装置１による暖房風によって暖められ、上半身は第１の暖房装置によって暖められることになる。ステップＳ１４５でバイレベルモードを実施する場合は、上半身を、車両用空調装置１による暖房風と第１の暖房装置とによって暖めることができる。制御装置５は、ステップＳ１５２で乗員の温感レベルがレベル１以上に改善したと判定するまで、ステップＳ１５１Ａの処理を継続する。
【００８７】
第４実施形態によれば、制御装置５は、第１の吹出しモードまたはフット吹出しモードを実施するとともに第１の暖房装置を運転する。制御装置５は、温度感覚が改善して寒さを感じてないレベルに相当する所定の温感レベルに到達した場合に、運転中の第１の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施する。
【００８８】
この制御によれば、乗員に対して、空調風による暖房感を提供するとともに、乗員の上半身を暖房装置によって重点的に暖めるので、乗員の身体の広範囲において快適状態に早く近づけることができる。さらに寒さを感じてない温感レベルに到達した後には、運転中の第１の暖房装置を停止しフット吹出しモードを実施することにより、暖房エネルギを抑制しかつ空調によって足元に暖房感を与え続けることができる。
【００８９】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００９０】
明細書に開示の目的を達成可能な車両用空調装置や暖房システムが有する生体情報検出手段は、前席の乗員のみを検出対象とすることに限定されない。生体情報検出手段は、後席の乗員や、３列シートを有する車両に適用する場合には車室内を前後方向に３分割した各ゾーンに着座する各乗員を検出対象とすることができる。
【００９１】
また、生体情報検出手段は、前述の実施形態において開示した構成に限定されない。生体情報検出手段は、例えば、赤外線カメラ、サーモカメラなどによって乗員の各部から出ている赤外線放射エネルギを検出、可視化して温度分布画像を生成する装置であってもよい。この場合、生体情報として乗員の体表面温度を検出することによって各部の温感レベルを検出することができる。生体情報検出手段は、例えば、乗員の各部における血流を検出する装置であってもよい。この場合、生体情報である乗員の各部における血流状態の差によって温感レベルの差を検出することができる。
【００９２】
前述の第３実施形態や第４実施形態に係る暖房システムは、生体情報検出手段として第２実施形態で開示した構成を採用することができる。また、図８や図９におけるステップＳ１４５において、第２実施形態で開示したマルチモードを実施してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１…車両用空調装置、  ５…制御装置、  ６…非接触温度センサ（生体情報検出手段）
５５…接触温度センサ（生体情報検出手段）
８０…シート空調装置（第１の暖房装置、第２の暖房装置）
８１…シートヒータ装置（第１の暖房装置、第２の暖房装置）
８２…輻射ヒータ装置（第２の暖房装置）
８３…ステアリングヒータ装置（第１の暖房装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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