(57)【要約】【課題】車室内における空調風の風向を判断する車両用風向判断装置を安価に構成することを課題とする。【解決手段】車両用空調装置から車室内に吹き出される空調風が到達する車室内の天井に設定された計測点Ａ，Ｂの温度を天井温度分布取得手段１１の第１の温度センサＴＳ１、ＴＳ２で計測し、計測された温度に基づいて風向判断手段１２が車両用空調装置から車室内に吹き出される空調風が乗員にあたっているか否かを判断することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置から車室内に吹き出される空調風が到達可能な位置を含む少なくとも２点以上の車室内の天井表面温度分布または車室内の天井付近の空気温度分布のいずれかの一方の温度分布を取得する天井温度分布取得手段と、
前記天井温度分布取得手段で取得された温度分布に基づいて、空調風の風向が乗員に向かっているかを判断する風向判断手段と
を有することを特徴とする車両用風向判断装置。
【請求項２】
前記天井温度分布取得手段は、少なくとも乗員頭部上方の温度分布を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用風向判断装置。
【請求項３】
前記天井温度分布取得手段は、乗員が着座する座席シートの前後のスライド量に基づいて、温度分布を計測する位置を変更する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用風向判断装置。
【請求項４】
前記天井温度分布取得手段は、乗員が着座する座席シートの背もたれ部の傾斜角度に基づいて、温度分布を計測する位置を変更する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用風向判断装置。
【請求項５】
前記天井温度分布取得手段は、空調風を車室内に吹き出すファンの給電電圧に基づいて、温度分布を計測する位置を変更する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用風向判断装置。
【請求項６】
前記風向判断手段は、空調風の吹き出しモードに基づいて、風向を判断する判断閾値を補正する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用風向判断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置から車室内に吹き出された空調風の向きを判断する車両用風向判断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、赤外線センサによって床温度と人の位置を検出し、その検出結果に基づいて室内の人に対して空気調和機から吹出される風向、風量、吹出し温度等を制御する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２４０４８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の技術では、空気調和機で空調制御を行うにあたって、床温度や人の位置を赤外線センサで検出していた。このため、コストがかかるといった不具合を招いていた。
【０００４】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車室内における空調風の風向を判断する車両用風向判断装置を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、少なくとも２点以上の車室内の天井表面温度分布または車室内の天井付近の空気温度分布のいずれかの一方の温度分布に基づいて、空調風の風向が乗員に向かっているかを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、安価な構成で空調風の風向を判断することが可能となり、空調風が乗員にあたっているか否かを判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の実施例１に係る車両用風向判断装置の構成を示す図である。図１に示す実施例１の車両用風向判断装置は、天井温度分布取得手段１１と風向判断手段１２を備えて構成されている。
【０００９】
天井温度分布取得手段１１は、車室内の天井の表面温度分布、もしくは天井付近の空気温度分布を取得する機能を有し、温度検出手段を備えて構成されている。温度検出手段は、この実施例１では赤外線センサに比べて安価な構成で温度を検出することが可能な第１の温度センサＴＳ１と第２の温度センサＴＳ２とで構成されている。
【００１０】
車室内を側面から見た図２（ａ）、ならびに車室内を天井上部から見た同図（ｂ）に示すように、第１の温度センサＴＳ１は、車室内に着座している乗員２１の頭部の直上における天井２２の計測点Ｂに配置され、第２の温度センサＴＳ２は、計測点Ｂとは異なり計測点Ｂの近傍の天井２２の計測点Ａに配置されている。
【００１１】
なお、ここでは天井２２の２箇所に温度検出手段が温度を検出する計測点を設定しているが、２箇所に限ることはなく、また計測点の設置位置も図２に示すような位置に限ることはない。すなわち、温度検出手段が温度を検出する計測点は、車両用空調装置（図示せず）から吹き出された空調風が車室内の乗員２１にあたることで空調風の間接風が到達するか否かの変化を判別できる位置、すなわち少なくとも間接風が到達する位置と到達しない位置を含む２箇所以上で天井表面温度分布もしくは天井２２付近の空気温度分布を取得できるような車室内の位置に設定される。
【００１２】
風向判断手段１２は、天井温度分布取得手段１１で取得された温度分布に基づいて、空調風の風向を判断し、空調風が乗員にあたっているか否かを判断する。風向判断手段１２は、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、ＣＰＵ、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等により構成される。風向判断手段１２は、天井温度分布取得手段１１で取得された温度分布を読み込み、読み込んだ温度分布ならびに予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、図３のフローチャートに示す一連の処理手順を実行することで風向を判断する。
【００１３】
図３において、先ず天井温度分布取得手段１１の第１の温度センサＴＳ１で計測点Ｂの温度Ｔｂを計測し、第２の温度センサＴＳ２で計測点Ａの温度Ｔａを計測する（ステップＳ３０１）。その後、計測点Ａの温度Ｔａと計測点Ｂの温度Ｔｂの温度差（Ｔａ−Ｔｂ）を算出し、この温度差（Ｔａ−Ｔｂ）と予め設定された閾値Ｔ１とを比較し、（Ｔａ−Ｔｂ）＞Ｔ１であるか否かを判別する（ステップＳ３０２）。判別の結果、（Ｔａ−Ｔｂ）＞Ｔ１である場合には、車両用空調装置から吹き出された空調風（冷風）の風向は、計測点Ｂの直下に着座している乗員に向いており、空調風はこの乗員にあたっているものと判断する（ステップＳ３０３）。一方、判別の結果、（Ｔａ−Ｔｂ）＞Ｔ１でない場合には、車両用空調装置から吹き出された空調風の風向は、計測点Ｂの直下に着座している乗員に向かっておらず、空調風はこの乗員にあたっていない、もしくは風向が不明であると判断する（ステップＳ３０４）。
【００１４】
なお、上記処理ステップＳ３０２において、（Ｔａ−Ｔｂ）＞Ｔ１であるか否かを判別しているが、閾値Ｔ１を設定せずに、Ｔａ＞Ｔｂであるか否かを判別し、Ｔａ＞Ｔｂである場合には空調風は乗員にあたっているものと判断し、Ｔａ＞Ｔｂでない場合には空調風は乗員にあたっていない、もしくは不明であると判断するようにしてもよい。
【００１５】
上記閾値Ｔ１は、天井温度の計測点の位置に応じて予め机上検討や実験等を行い、その結果に基づいて、上述したような判断が可能となるように設定される。
【００１６】
次に、図４を参照して、上記判断の根拠を以下に説明する。図４（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）は空調風が乗員２１にあたっている場合を示し、同図（ａ２）、（ｂ２）、（ｃ２）は空調風が乗員２１にあたっていない場合を示し、同図（ａ１）、（ａ２）は車室内を側面から見た図であり、同図（ｂ１）、（ｂ２）は車室内に着座している乗員２１を上部から見た図であり、同図（ｃ１）、（ｃ２）は各計測点の温度の時間変化を示す図である。
【００１７】
図４（ａ１）、（ｂ１）に示すように、乗員２１に例えば冷風の空調風が矢印で示すようにあたっている場合には、その空調風が間接的に矢印で示すように乗員２１の頭部の上方の天井２２に到達する。このような場合には、天井２２に局所的に他よりも温度が低い低温度領域４１が発生する。このような場合には、低温度領域４１となる計測点Ｂで計測される温度と、低温度領域４１で計測される温度よりも高い温度領域となる計測点Ａで計測される温度との間で温度差が生じることになる。
【００１８】
一方、図４（ａ２）、（ｂ２）に示すように、乗員２１に例えば冷風の空調風があたっていない場合には、あたっている場合に発生する低温度領域４１が発生することはない。このため、計測点Ａで計測される温度と計測点Ｂで計測される温度との間に、空調風があたっている場合程の温度差が生じることはない。
【００１９】
したがって、このような天井２２の温度分布を検出することで空調風の風向、すなわち乗員に空調風があたっているか否かを判断することができる。
【００２０】
このように、上記実施例１においては、温度センサという安価な構成で検出された温度分布に基づいて、車両用空調装置から吹き出される空調風の風向を判断することが可能となり、安価な構成で車両用風向判断装置を提供することができる。
【実施例２】
【００２１】
図５は本発明の実施例２に係る技術を説明する図であり、車室内を側面から見た図である。この実施例２の特徴とするところは、図５に示すように、乗員２１が着座するシート５１の前後方向の移動に連動して、先の実施例１の図１に示す第１の温度センサＴＳ１の設置位置、すなわち計測点Ｂの位置を、天井２２に沿って移動させるようにしたことにあり、他は先の実施例１と同様である。
【００２２】
天井温度分布取得手段１１は、スライド量検出手段と計測点移動手段を備えて構成されている。スライド量検出手段は、乗員が着座するシート５１が前後方向に移動するのにともなってその移動量（スライド量）を検出し、検出したスライド量を計測点移動手段に与える。
【００２３】
計測点移動手段は、スライド量検出手段から与えられたスライド量に応じて、車室内の天井２２に設定される計測点Ｂの位置を前後方向に移動可能とし、予め実験等で求めてマップ化し用意された、例えば図６に示すようなスライド量と計測点Ｂの前後方向移動量との関係を参照して、計測点Ｂが常にシート５１に着座した乗員２１の頭部の直上に配置されるように計測点Ｂを移動させる。
【００２４】
このような特徴的な構成を採用した実施例２では、上記スライド量検出手段と計測点移動手段を備え、シート５１の移動に応じて計測点Ｂを移動させることで、乗員２１の着座位置を正確に検出することが可能となる。これにより、先の図４（ａ）、（ｂ）に示す低温度領域４１に計測点Ｂを確実に設定することができ、よって天井２２の低温度領域４１の温度を確実に計測することができる。この結果、乗員２１の着座位置によらず、正確に風向を判断することができる。
【実施例３】
【００２５】
図７は本発明の実施例３に係る技術を説明する図であり、車室内を側面から見た図である。この実施例３の特徴とするところは、図７に示すように、乗員２１が着座するシート５１の背もたれ部（シートバック）５２のリクライニング動作に連動して、計測点Ｂの位置を天井２２に沿って移動させるようにしたことにあり、他は先の実施例１と同様である。
【００２６】
天井温度分布取得手段１１は、リクライニング角度検出手段と計測点移動手段を備えて構成されている。リクライニング角度検出手段は、乗員が着座するシート５１の背もたれ部５２がリクライニング動作するのにともなってその背もたれ部５２のリクライニング角度（傾斜角度）を検出し、検出したリクライニング角度を計測点移動手段に与える。
【００２７】
計測点移動手段は、リクライニング角度検出手段から与えられたリクライニング角度に応じて、車室内の天井２２に設定される計測点Ｂの位置を前後方向に移動可能とし、予め実験等で求めてマップ化し用意された、例えば図８に示すようなリクライニング角度と計測点Ｂの前後方向移動量との関係を参照して、計測点Ｂが常にシート５１に着座した乗員２１の頭部の直上に配置されるように計測点Ｂを移動させる。
【００２８】
このような特徴的な構成を採用した実施例３では、シート５１の背もたれ部５２のリクライニング動作に応じて計測点Ｂを移動させることで、乗員２１の着座位置を正確に検出することが可能となる。これにより、先の図４（ａ）、（ｂ）に示す低温度領域４１に計測点Ｂを確実に設定することができ、よって天井２２の低温度領域４１の温度を確実に計測することができる。この結果、乗員２１の着座位置によらず、正確に風向を判断することができる。
【実施例４】
【００２９】
図９は本発明の実施例４に係る風向の様子を示す図であり、車室内を側面から見た図である。この実施例４の特徴とするところは、車室内に空調風を吹き出す車両用空調装置のブロアファン（図示せず）に供給される給電電圧（ＦＡＮ電圧）に応じて、計測点Ｂの位置を天井２２に沿って移動させるようにしたことにあり、他は先の実施例１と同様である。
【００３０】
ブロアファンから車室内に吹き出されて乗員にあたった空調風は、その風量の大小により天井２２の到達点が変化することになる。そこで、この実施例４では、空調風の風量を制御するブロアファンの給電電圧に応じて変化する空調風の天井２２における到達点に計測点Ｂを移動させるようにしている。
【００３１】
天井温度分布取得手段１１は、給電電圧検出手段と計測点移動手段を備えて構成されている。給電電圧検出検出手段は、空調風の風量の大小に応じて変化するブロアファンの給電電圧を検出し、検出した給電電圧を計測点移動手段に与える。
【００３２】
計測点移動手段は、給電電圧検出手段から与えられた給電電圧に応じて、車室内の天井２２に設定される計測点Ｂの位置を前後方向に移動可能とし、例えば図１０に示すような供給電圧と計測点Ｂの前後方向移動量との関係を参照して、計測点Ｂが常に空調風の天井２２における到達点に概ね一致するように計測点Ｂを移動させる。図１０に示すような関係は、例えば車室内の構造等の車両要件に基づいて予め実験等で計測されたデータや、数値解析によって流体の流れの様子を求める従来から知られた数値流体力学（ＣＦＤ）の手法で求めてマップ化し用意される。
【００３３】
このような特徴的な構成を採用した実施例４では、ブロアファンの給電電圧に応じて計測点Ｂを移動させることで、乗員２１にあたって天井２２に至る空調風の到達点を正確に検出することが可能となる。これにより、先の図４（ａ）、（ｂ）に示す低温度領域４１に計測点Ｂを確実に設定することができ、よって天井２２の低温度領域４１の温度を確実に計測することができる。この結果、空調風の風量によらず、正確に風向を判断することができる。
【実施例５】
【００３４】
図１１は本発明の実施例５に係る車両風向判断装置における一連の処理手順を示す図である。この実施例５の特徴とするところは、着座している複数の乗員のそれぞれの頭部の直上に計測点を設定し、複数の乗員に対して風向を判断するようにしたことにあり、他は先の実施例１と同様である。なお、以下では例えば４人の乗員に対応した４つの計測点が設定されているものとして説明する。
【００３５】
図１１において、先ず４つの各計測点における温度を計測し、天井温度分布を取得する（ステップＳ１１０１）。その後計測された各計測点の温度の内、最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの温度差（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を算出し、この温度差（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）と予め設定された閾値Ｔ２とを比較し、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２であるか否かを判別する（ステップＳ１１０２）。判別の結果、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２である場合には、車両用空調装置から吹き出された空調風（冷風）は、最低値Ｔｍｉｎを計測した計測点に最も近い座席に着座している乗員にあたっているものと判断し、かつ最高値Ｔｍａｘを計測した計測点に最も近い座席に着座している乗員にはあたっていないものと判断する（ステップＳ１１０３）。
【００３６】
一方、判別の結果、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２でない場合には、車両用空調装置から吹き出された空調風の温度を計測し、その温度に対応した閾値Ｔ３を設定する（ステップＳ１１０４）。この閾値Ｔ３は、予め実験等で得られたデータに基づいて作成したマップ等を参照して設定される。その後、各計測点で計測された各温度Ｔｎ（ｎ＝１〜４）に対して、Ｔｎ＜Ｔ３であるか否かを判別する（ステップＳ１１０５）。
【００３７】
判別の結果、Ｔｎ＜Ｔ３である場合には、Ｔｎが計測された計測点に最も近い乗員には空調風があたっているものと判断する一方（ステップＳ１１０６）、Ｔｎ＜Ｔ３でない場合には、Ｔｎが計測された計測点に最も近い乗員には空調風があたっていないものと判断する（ステップＳ１１０７）。
【００３８】
なお、先の処理ステップＳ１１０２の判別結果において、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２でない場合には、判断を留保するようにしてもよい。
【００３９】
このように、上記実施例５においては、複数の乗員がいる場合でも先の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例６】
【００４０】
図１２は本発明の実施例６に係る風向の様子を車室内の側面から見た図であり、図１３は本発明の実施例６に係る車両風向判断装置における一連の処理手順を示す図である。この実施例６の特徴とするところは、車両用空調装置における吹き出しモードがＤＥＦモード（空調風がフロントウィンドに沿って吹き出される）の場合に、風向を判断する閾値を補正するようにしたことにあり、他は先の実施例１と同様であり、その説明は省略する。
【００４１】
図１２において、車両用空調装置における吹き出しモードがＶＥＮＴモードでは、乗員２１の正面に向かって空調風が吹き出された後乗員２１の頭上に至るのに対して、ＤＥＦモードのときには、ウィンドシールドに向けて吹き出された空調風が車室内の天井２２に沿って乗員２１の頭上まで到達する。このため、空調風の吹き出しモードにより空調風が乗員２１の頭上に到達した後の空調風の温度に差が生じることになる。
【００４２】
そこで、計測点Ｂの前方に計測点Ｄを設け、計測点Ｄで計測された温度Ｔｄに基づいて乗員２１に空調風があたっているか否かを判断する先の閾値を補正し、補正した閾値で風向を判断し、判断の精度を高めるようにしている。この判断の一連の手順を、例えば先の実施例５で説明した処理手順に適用した実施例を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
図１３において、先ず４つの各計測点における温度を計測し、天井温度分布を取得する（ステップＳ１３０１）。その後計測された各計測点の温度の内、最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの温度差（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を算出し、この温度差（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）と予め設定された閾値Ｔ２とを比較し、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２であるか否かを判別する（ステップＳ１３０２）。判別の結果、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２である場合には、車両用空調装置から吹き出された空調風（冷風）は、最低値Ｔｍｉｎを計測した計測点に最も近い座席に着座している乗員にあたっているものと判断し、かつ最高値Ｔｍａｘを計測した計測点に最も近い座席に着座している乗員にはあたっていないものと判断する（ステップＳ１３０３）。
【００４４】
一方、判別の結果、（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＞Ｔ２でない場合には、車両用空調装置から吹き出された空調風の温度を計測し、その温度に対応した閾値Ｔ３を設定する（ステップＳ１３０４）。この閾値Ｔ３は、予め実験等で得られたデータに基づいて作成したマップ等を参照して設定される。
【００４５】
次に、車両用空調装置がＤＥＦモードで空調風を吹き出しているか否かを判別する（ステップＳ１３０５）。判別の結果、ＤＥＦモードの場合には、計測点Ｄで計測された温度Ｔｄに基づいて閾値Ｔ３を補正する（ステップＳ１３０６）。この補正方法としては、例えば予め実験等で得られたデータに基づいて例えば温度Ｔｄが上昇する程閾値Ｔ３が小さくなるような補正係数を求めて作成されたマップを参照して閾値Ｔ３を補正する。一方、ＤＥＦモードでない場合には、閾値Ｔ３は補正せずに先のステップＳ１３０４で設定された値を用いる。
【００４６】
続いて、各計測点で計測された各温度Ｔｎ（ｎ＝１〜４）に対して、Ｔｎ＜Ｔ３であるか否かを判別する（ステップＳ１３０７）。判別の結果、Ｔｎ＜Ｔ３である場合には、Ｔｎが計測された計測点に最も近い乗員には空調風があたっているものと判断する一方（ステップＳ１３０８）、Ｔｎ＜Ｔ３でない場合には、Ｔｎが計測された計測点に最も近い乗員には空調風があたっていないものと判断する（ステップＳ１３０９）。
【００４７】
このように、上記実施例６においては、空調風の吹き出しモードが変わった場合でも、空調風の風向を精度良く判断することが可能となる。
【００４８】
なお、上記説明では、各実施例１〜６を単独で説明したが、上記実施例１〜６のいずれか２以上の実施例を組み合わせて実施するようにしてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例１〜６に係る車両用風向判断装置の構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る温度分布計測点の位置を示す図である。
【図３】実施例１に係る風向判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】空調風の風向ならびに温度変化を示す図である。
【図５】実施例２に係る温度分布計測点の位置を示す図である。
【図６】温度分布計測点の位置とシートスライド量との関係を示す図である。
【図７】実施例３に係る温度分布計測点の位置を示す図である。
【図８】温度分布計測点の位置とシートリクライニング角度との関係を示す図である。
【図９】実施例４に係る温度分布計測点の位置を示す図である。
【図１０】温度分布計測点の位置とファン電圧との関係を示す図である。
【図１１】実施例５に係る風向判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例６に係る温度分布計測点の位置を示す図である。
【図１３】実施例６に係る風向判断処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１１…天井温度分布取得手段
１２…風向判断手段
２１…乗員
２２…天井
５１…シート
５２…背もたれ部
ＴＳ１，ＴＳ２…温度センサ
【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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【図１０】
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【図１１】
2010149704.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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