(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（２０）に備えられる車両用空調装置（１０）であって、
車室（ＲＭ）内に吹き出される空調風の風量又は風向のうち、少なくとも一方を変化させる風変更部（２００，４５２）と、
物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３００）と、
前記温度検知部によって表面温度が検出される領域、である被検知領域の位置を変化させる検知位置変更部（３０１）と、
前記風変更部及び前記検知位置変更部のそれぞれの動作を制御する制御部（１００）と、を備え、
前記制御部は、
乗員の表面の一部が前記被検知領域となっているときに、前記被検知領域においては空調風の風量変化が抑制されている状態となるように、前記風変更部及び前記検知位置変更部のうち少なくとも一方の動作を制御するものであり、
前記制御部は、
乗員の表面のうち吹き出された空調風が直接到達する領域に対し、前記被検知領域が重なることの無いように、前記検知位置変更部の動作を制御するものであり、
前記車両には、互いに隣り合う第１座席（２１）及び第２座席（２２）が設けられており、
前記風変更部は、前記第１座席に空調風が到達する状態と、前記第２座席に空調風が到達する状態とが交互に繰り返されるよう、吹き出される空調風の風向を徐々に変化させて行くものであって、
前記制御部は、
前記第１座席に空調風が到達するときには、前記第２座席が前記被検知領域となり、
前記第２座席に空調風が到達するときには、前記第１座席が前記被検知領域となるように、前記検知位置変更部の動作を制御するものであり、
前記第１座席と前記第２座席との間となる位置に空調風が到達するときには、
前記制御部は、
前記被検知領域の位置が変化する方向が、前記空調風の到達位置が変化する方向とは逆方向となるように、前記検知位置変更部の動作を制御する、車両用空調装置。
【請求項２】
乗員の表面の一部が前記被検知領域となっているときには、
前記制御部は、
吹き出された空調風が、前記被検知領域に対して直接到達することの無いように、前記風変更部の動作を制御する、請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
車両（２０）に備えられる車両用空調装置（１０）であって、
車室（ＲＭ）内に吹き出される空調風の風量又は風向のうち、少なくとも一方を変化させる風変更部（２００，４５２）と、
物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３００）と、
前記温度検知部によって表面温度が検出される領域、である被検知領域の位置を変化させる検知位置変更部（３０１）と、
前記風変更部及び前記検知位置変更部のそれぞれの動作を制御する制御部（１００）と、を備え、
前記制御部は、
乗員の表面の一部が前記被検知領域となっているときに、前記被検知領域においては空調風の風量変化が抑制されている状態となるように、前記風変更部及び前記検知位置変更部のうち少なくとも一方の動作を制御するものであり、
前記風変更部は、
前記車両の外側から導入された空気を空調風として吹き出す外気循環モードと、車室内から導入された空気を空調風として吹き出す内気循環モードと、を切り換えて実行することができるものであって、
乗員の表面の一部が前記被検知領域となっているときには、
前記制御部は、
前記外気循環モードと前記前記内気循環モードとの間における切り換えが行われないように、前記風変更部の動作を制御する、車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられる車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員の表面温度を赤外線センサによって測定し、当該表面温度に基づいて空調制御を行う車両用空調装置が知られている。例えば下記特許文献１に記載の車両用空調装置では、吹出口に設けられたスイングルーバーに赤外線センサを配置しており、当該赤外線センサによって乗員の表面温度を算出している。
【０００３】
このような構成においては、スイングルーバーの搖動に伴って赤外線センサの方向が一定の範囲で変化する。このため、検知範囲が比較的狭い安価な赤外線センサを用いながらも、乗員を含む広範囲の温度測定を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６２１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の車両用空調装置は、乗員の全体における表面温度を一度に測定するものではなく、局所的な範囲を測定しながら、当該範囲を徐々に移動させて行くことによって全体の温度分布を検知するものである。すなわち、測定された箇所によって表面温度の測定タイミングが異なるものである。
【０００６】
このため、全体の表面温度が一時的に変化した場合には、一部の表面温度が他の部分の表面温度とは異なっているかのように検知されてしまうことがある。例えば、乗員に当たる空調風の風量が一時的に増加したような場合においては、その時に表面温度の測定箇所となっていた部分のみが低温となっており、それ以外の部分（風量が小さいときに測定された部分）の温度は高くなっているかのように検知されることがある。このような見かけの温度分布は、実際の温度分布は異なるものである。
【０００７】
特に、乗員の頭髪や着衣など、熱容量が比較的小さな部分は、空調風の風量変化に伴って温度が変化しやすい。このため、表面温度の測定が場所によって異なるタイミングで行われてしまうと、温度分布の誤検知が生じやすい。
【０００８】
例えば、乗員全体の平均温度に基づいて空調制御が行われる場合には、上記のような誤検知が生じると平均温度が正確には算出されないので、行われる空調制御は不適切なものとなってしまう。また、例えば局所的な高温部分に集中的に空調風を当てて冷却するような制御が行われる場合には、全体の温度が均一であるにもかかわらず、温度分布の誤検知に伴って一部への集中的な冷却が行われてしまう可能性がある。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面温度の測定箇所を移動させながら空調制御を行う構成としながら、温度分布の誤検知が生じることを防止することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、車室（ＲＭ）内に吹き出される空調風の風量又は風向のうち、少なくとも一方を変化させる風変更部（２００，４５２）と、物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３００）と、温度検知部によって表面温度が検出される領域、である被検知領域の位置を変化させる検知位置変更部（３０１）と、風変更部及び検知位置変更部のそれぞれの動作を制御する制御部（１００）と、を備える。制御部は、乗員の表面の一部が被検知領域となっているときに、被検知領域においては空調風の風量変化が抑制されている状態となるように、風変更部及び検知位置変更部のうち少なくとも一方の動作を制御するものである。制御部は、乗員の表面のうち吹き出された空調風が直接到達する領域に対し、被検知領域が重なることの無いように、検知位置変更部の動作を制御する。車両には、互いに隣り合う第１座席（２１）及び第２座席（２２）が設けられている。風変更部は、第１座席に空調風が到達する状態と、第２座席に空調風が到達する状態とが交互に繰り返されるよう、吹き出される空調風の風向を徐々に変化させて行く。制御部は、第１座席に空調風が到達するときには、第２座席が被検知領域となり、第２座席に空調風が到達するときには、第１座席が被検知領域となるように、検知位置変更部の動作を制御する。第１座席と第２座席との間となる位置に空調風が到達するときには、制御部は、被検知領域の位置が変化する方向が、空調風の到達位置が変化する方向とは逆方向となるように、検知位置変更部の動作を制御する。
【００１１】
このような車両用空調装置では、乗員の表面の一部が被検知領域となっているときには、当該被検知領域においては空調風の風量変化が抑制されている状態となるような制御が行われる。「風量変化が抑制されている状態」とは、被検知領域となった部分における風量の変化率が、当該部分が被検知領域とはなっていないときにおける風量の変化率よりも小さくなっている状態をいう。また、このような状態には、被検知領域に空調風が到達しない状態も含まれる。
【００１２】
上記のような制御としては、例えば、空調風が直接当たっている領域とは重ならない領域が被検知領域となるように、温度検知部の向きを調整することが挙げられる。また、被検知領域とは重ならない領域に空調風が直接当たるよう、吹き出される空調風の向きを調整することが挙げられる。
【００１３】
上記のような制御が行われる結果、空調風の風量変化に伴って乗員の表面温度が一時的に変化した場合であっても、そのような一時的な変化が生じている領域が被検知領域となることが無い。このため、温度分布についての誤検知が防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表面温度の測定箇所を移動させながら空調制御を行う構成としながら、温度分布の誤検知が生じることを防止することのできる車両用空調装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置が車両に搭載された状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】ＩＲセンサの向きの変化と、風向の変化とを示す図である。
【図４】ＩＲセンサの向きが変化する範囲を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の制御装置により行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の制御装置により行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
本実施形態に係る車両用空調装置１０は、車両２０に備えられ、車両２０の車室ＲＭ内における空調を行うための装置である。図１には、車室ＲＭ内の構成が上面視で模式的に示されている。
【００１８】
先ず、車両２０について説明する。車両２０の前方側部分には、右側の座席である運転席２１と、左側の座席である助手席２２とが、互いに隣り合うように設けられている。図１には、運転席２１に着座している運転者Ｍ１と、助手席２２に着座している同乗者Ｍ２とが示されている。符号２４が付されているのはステアリングハンドルである。
【００１９】
運転席２１及び助手席２２の前方側には、インストルメントパネル２３が設けられている。インストルメントパネル２３のうち左右方向における中央部には、車両用空調装置１０からの空調風の出口である吹き出し口４１０が、左右方向に沿って２つ並ぶように形成されている。これら２つの吹き出し口４１０は、運転席２１や助手席２２と対向する方向、すなわち車両２０の後方側に向けて形成された開口となっている。それぞれの吹き出し口４１０から吹き出される空調風の風向は、後述のスイングレジスター４５０が備える複数のルーバー４５１により変化させることが可能である。
【００２０】
インストルメントパネル２３のうち最も前方側となる位置には、車両用空調装置１０からの空調風の別の出口である吹き出し口４２０が、上方に向けて形成されている。吹き出し口４２０は、左右方向に沿うように形成された細長い直線状の開口である。吹き出し口４２０から空調風が吹き出されると、当該空調風は車両２０のフロントガラス（不図示）に当たる。これにより、フロントガラスの曇りを晴らすことができる。
【００２１】
車両２０には、車両用空調装置１０からの空調風を運転者Ｍ１や同乗者Ｍ２の足元に向けて吹き出すための吹き出し口（不図示）も形成されている。
【００２２】
車両用空調装置１０は、制御部１００と、空調部２００と、ＩＲセンサ３００と、スイングレジスター４５０と、を備えている。
【００２３】
制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御部１００は、車両用空調装置１０の全体の動作を制御するものである。制御部１００の具体的な構成や機能については後に説明する。
【００２４】
空調部２００は、空調風を生成して車室ＲＭ内に向けて送り出すための部分である。空調部２００は不図示の冷凍サイクルを備えている。冷凍サイクルの熱交換器において空気と冷媒との熱交換を行い、これにより空調風を生成する。
【００２５】
空調部２００は更に、空気を送り出すためのブロア２０１（図１では不図示。図２を参照）を備えている。ブロア２０１は所謂送風ファンである。ブロア２０１によって冷凍サイクル空気が送り込まれると、当該空気が温度調整されて空調風となり、不図示のダクトを通って車室ＲＭ内に吹き出される。吹き出される空調風の出口は、複数形成された吹き出し口（４１０、４２０等）のいずれかとなる。ブロア２０１の回転数は制御部１００によって制御され、これにより空調風の風量が調整される。
【００２６】
空調部２００には、空調風の出口を切り換えるための吹き出し口切り換えドア（不図示）が設けられている。吹き出し口切り換えドアは、吹き出し口切り換えモータ２０２（図１では不図示。図２を参照）の駆動力によってその開閉が切り換えられるドアである。吹き出し口切り換えモータ２０２の動作は制御部１００によって制御される。これにより、吹き出し口４１０から運転者Ｍ１等の上半身に向けて空調風が吹き出される「フェイスモード」と、吹き出し口４２０からフロントガラスに向けて空調風が吹き出される「デフロストモード」と、不図示の吹き出し口から運転者Ｍ１等の足元に向けて空調風が吹き出される「フットモード」とが切り換えられる。また、運転者Ｍ１等の上半身及び足元の両方に空調風が吹き出される「バイレベルモード」とすることもできる。
【００２７】
空調部２００には、冷凍サイクルに導かれる空気の導入経路を切り換えるための内外気切り換えドア（不図示）も設けられている。内外気切り換えドアは、内外気切り換えモータ２０３（図１では不図示。図２を参照）の駆動力によってその開閉が切り換えられるドアである。内外気切り換えモータ２０３の動作は制御部１００によって制御される。これにより、車両２０の外側から導入された空気を空調風として吹き出す「外気循環モード」と、車室ＲＭ内から導入された空気を空調風として吹き出す「内気循環モード」と、を切り換えて実行することが可能となっている。
【００２８】
ＩＲセンサ３００は、物体の表面温度を、当該物体からの輻射（赤外線）に基づいて検知する温度センサである。ＩＲセンサ３００は、インストルメントパネル２３のうち、二つの吹き出し口４１０の間となる位置、すなわちインストルメントパネル２３の左右方向における中央となる位置に設けられている。
【００２９】
車両用空調装置１０は、ＩＲセンサ３００によって乗員（運転者Ｍ１や同乗者Ｍ２など）の表面温度を検知して、当該表面温度に基づいて空調制御を行うように構成されている。単に車室ＲＭ内の気温のみ基づくのではなく、各乗員の表面温度にも基づいて吹き出し温度や風量、風向が調整される。このため、乗員の感じる温熱感を適切なものとすることができる。
【００３０】
ＩＲセンサ３００の視野範囲は比較的狭く、乗員全体の表面温度を一度に検知することはできない。図１には、ＩＲセンサ３００の視野範囲が符号６１０で示されている。以下、この視野範囲のことを「視野６１０」とも表記する。また、視野６１０に含まれる物体の表面、すなわち、現時点において表面温度の測定対象となっている領域のことを、「被検知領域」とも表記する。
【００３１】
ＩＲセンサ３００には、ＩＲセンサ３００の向きを変更し視野６１０を移動させるためのＩＲモータ３０１（図１では不図示。図２を参照）が設けられている。ＩＲモータ３０１が駆動されると、ＩＲセンサ３００が搖動動作を行い、視野６１０が左右方向に移動する。視野６１０が移動し得る範囲が、図１ではＩＲ駆動範囲６００として示されている。点線６０１は、ＩＲ駆動範囲６００のうち最も右側の端部を区画する線である。点線６０４は、ＩＲ駆動範囲６００のうち最も左側の端部を区画する線である。図１に示されるように、点線６０１と点線６０４とで区画されるＩＲ駆動範囲６００は、運転者Ｍ１の全体、及び同乗者Ｍ２の全体をいずれも包含する範囲となっている。
【００３２】
ＩＲセンサ３００は、ＩＲモータ３０１の駆動力によって被検知領域の位置を徐々に変化させて行きながら、運転者Ｍ１の全体、及び同乗者Ｍ２の全体における表面温度の分布を計測することができる。ＩＲモータ３０１の動作は制御部１００によって制御される。
【００３３】
スイングレジスター４５０は、吹き出し口４１０から吹き出される空調風の風向を調整するための機構である。スイングレジスター４５０は、ルーバー４５１と、ＳＲモータ４５２（図１では不図示。図２を参照）と、を備えている。ルーバー４５１は、吹き出し口４１０に沿って複数並ぶよう設けられた板状体である。吹き出し口４１０から吹き出される空調風は、それぞれのルーバー４５１によって案内されることによりその風向を変化させる。
【００３４】
それぞれのルーバー４５１は、ＳＲモータ４５２によって駆動され、その向きを変化させる。つまり、ルーバー４５１によって案内された空調風の向かう方向が、ＳＲモータ４５２の駆動力によって調整される。ＳＲモータ４５２の動作は制御部１００により制御される。
【００３５】
図２を参照しながら、制御部１００の構成について説明する。制御部１００は、機能的な制御ブロックとして、空調設定部１１０と、風量変化推定部１２０と、空調補正部１３０と、ＩＲ方向判定部１４０と、ＳＲ方向判定部１５０と、ＩＲ動作設定部１６０と、を有している。
【００３６】
空調設定部１１０は、車両２０に設けられた各種センサの測定値に基づいて、車室ＲＭ内に吹き出される空調風の風量や風向等を決定する部分である。空調設定部１１０には、先に説明したＩＲセンサ３００からの測定値（表面温度）の他、内気温センサ５０１、外気温センサ５０２、日射センサ５０３、湿度センサ５０４のそれぞれの測定値が入力される。
【００３７】
内気温センサ５０１は、車室ＲＭ内の気温を測定するためのセンサである。外気温センサは、車両２０の外部の気温を測定するためのセンサである。日射センサ５０３は、車室内に入射する日光の光量を検知するためのセンサである。湿度センサ５０４は、車室ＲＭ内の湿度を測定するためのセンサである。
【００３８】
空調設定部１１０には、車両２０に設けられた目標温度設定器５０５からの設定値が入力される。目標温度設定器５０５は、空調の目標温度設定を行うために、車両２０の乗員が操作する部分である。乗員によって目標温度が設定されると、当該目標温度の設定値が目標温度設定器５０５から空調設定部１１０へと入力される。
【００３９】
空調設定部１１０は、回転数設定部１１１と、吹き出し口設定部１１２と、内外気設定部１１３と、ＳＲ動作設定部１１４と、を有している。回転数設定部１１１は、ブロア２０１の回転数を決定する部分である。ブロア２０１の回転数は、車室ＲＭ内に吹き出されるべき空調風の風量に応じて設定される。ブロア２０１は、空調設定部１１０により決定された回転数で動作するように制御される。回転数は、各種センサから入力される測定値を総合的に勘案して決定される。また、運転者Ｍ１が手動で行う設定に基づいて決定されることとしてもよい。尚、後述の回転数補正部１３１が行う補正により、決定された回転数とは異なる回転数で動作するようブロア２０１が制御される場合もある。
【００４０】
吹き出し口設定部１１２は、空調風の出口となる吹き出し口を決定する部分である。すなわち、先に説明したフェイスモード、デフロストモード、フットモード、及びバイレベルモードのうち、どのモードで空調風が吹き出されるべきかを決定する部分である。かかる決定は、各種センサから入力される測定値を総合的に勘案して行われる。また、運転者Ｍ１が手動で行う設定に基づいて決定されることとしてもよい。尚、後述の吹き出し口補正部１３２が行う補正により、決定されたモードとは異なるモードで空調風が吹き出される場合もある。
【００４１】
内外気設定部１１３は、車両用空調装置１０が、外気循環モードと内気循環モードのいずれで動作するかを決定する部分である。かかる決定は、各種センサから入力される測定値を総合的に勘案して行われる。また、運転者Ｍ１が手動で行う設定に基づいて決定されることとしてもよい。尚、後述の内外気補正部１３３が行う補正により、決定されたモードとは異なるモードで車両用空調装置１０が動作する場合もある。
【００４２】
ＳＲ動作設定部１１４は、スイングレジスター４５０の動作、すなわちＳＲモータ４５２の制御方法を決定する部分である。ＳＲ動作設定部１１４により、空調風を向かわせるべき方向が決定される。かかる決定は、各種センサから入力される測定値を総合的に勘案して行われる。また、運転者Ｍ１が手動で行う設定に基づいて決定されることとしてもよい。尚、後述のＳＲ動作補正部１３４が行う補正により、決定された動作とは異なる動作となるように、スイングレジスター４５０の制御が行われる場合もある。
【００４３】
風量変化推定部１２０は、空調設定部１１０で決定された各種事項（ブロア２０１の回転数等）や、後述のＳＲ位置センサ４５３の測定値に基づいて、車室ＲＭ内の特定箇所における空調風の風量の変化率を推定する部分である。「特定箇所」とは、例えば運転者Ｍ１の表面の一部等、吹き出し口４１０から吹き出された空調風が到達し得る任意の箇所である。
【００４４】
風量変化推定部１２０により推定された風量の変化率は、後述の空調補正部１３０へと入力される。尚、ここでいう風量の変化率とは、例えば「ｍ3／ｈ／ｓｅｃ」のような単位で表される数値であってもよいが、風量の大きさを例えば１０段階の無次元数に置き換えた上で、所定時間経過後に予想されるその変化の段数を表すような数値であってもよい。
【００４５】
空調補正部１３０は、空調設定部１１０で決定された各種事項（ブロア２０１の回転数等）に対し必要に応じて種々の変更を加えた上で、ブロア２０１等の制御を行う部分である。空調補正部１３０は、回転数補正部１３１と、吹き出し口補正部１３２と、内外気補正部１３３と、ＳＲ動作補正部１３４と、を有している。
【００４６】
回転数補正部１３１は、ブロア２０１の回転数を制御する部分である。回転数補正部１３１は、基本的には回転数設定部１１１で決定された回転数で動作するようにブロア２０１を制御する。ただし、風量変化推定部１２０において推定された風量の変化率が大きいときには、回転数設定部１１１で決定された回転数とは異なる（補正された）回転数で動作するよう、ブロア２０１を制御する。このような補正についての詳細は後に説明する。
【００４７】
吹き出し口補正部１３２は、吹き出し口切り換えモータ２０２の動作を制御する部分である。吹き出し口補正部１３２は、基本的には吹き出し口設定部１１２で決定されたモード（フェイスモード等）で空調風が吹き出されるよう、吹き出し口切り換えモータ２０２を制御する。ただし、風量変化推定部１２０において推定された風量の変化率が大きいときには、吹き出し口設定部１１２で決定されたモードとは異なる（補正された）モードで動作するよう、吹き出し口切り換えモータ２０２を制御する。このような補正についての詳細は後に説明する。
【００４８】
内外気補正部１３３は、内外気切り換えモータ２０３の動作を制御する部分である。内外気補正部１３３は、基本的には内外気設定部１１３で決定されたモード（外気循環モード等）で空調が行われるよう、内外気切り換えモータ２０３を制御する。ただし、風量変化推定部１２０において推定された風量の変化率が大きいときには、内外気設定部１１３で決定されたモードとは異なる（補正された）モードで空調が行われるよう、内外気切り換えモータ２０３を制御する。このような補正についての詳細は後に説明する。
【００４９】
ＳＲ動作補正部１３４は、ＳＲモータ４５２の動作を制御する部分である。ＳＲ動作補正部１３４は、基本的にはＳＲ動作設定部１１４で決定された方向に空調風を向かわせるよう、ＳＲモータ４５２を制御する。ただし、風量変化推定部１２０において推定された風量の変化率が大きいときには、ＳＲ動作設定部１１４で決定されたモードとは異なる（補正された）方向に空調風を向かわせるよう、ＳＲモータ４５２を制御する。このような補正についての詳細は後に説明する。
【００５０】
ＩＲ方向判定部１４０は、ＩＲ位置センサ３０２の測定値に基づいて、ＩＲセンサ３００がどの方向を向いているかを判定する部分である。ＩＲ位置センサ３０２は、例えばＩＲセンサ３００に内蔵されたパルスカウンタであって、ＩＲモータ３０１によって駆動される可動部分の位置変化量（例えばセンサヘッドの回転角度）を計測するものである。
【００５１】
ＩＲ方向判定部１４０は、ＩＲセンサ３００が向いている方向を判定する他、現在の被検知領域に乗員（運転者Ｍ１や同乗者Ｍ２）の表面が含まれているかどうかについても判定する。かかる判定を行うに当たっては、予め記憶されている乗員の位置に関する情報が参酌される。尚、乗員の位置に関する情報は、このように予め設定値として記憶されていてもよいのであるが、ＩＲセンサ３００の測定値に基づいて都度取得されることとしてもよい。このような態様であれば、体格の異なる運転者Ｍ１等が運転席２１等に着座した場合であっても、現在の被検知領域に乗員の表面が含まれているか否かの判定を正確に行うことができる。
【００５２】
ＳＲ方向判定部１５０は、ＳＲ位置センサ４５３の測定値に基づいて、スイングレジスター４５０の各ルーバー４５１がどの方向を向いているかを判定する部分である。つまり、吹き出し口４１０から吹き出される空調風の風向を判定する部分である。ＳＲ位置センサ４５３は、例えばＳＲモータ４５２に内蔵されたパルスカウンタであって、ＳＲモータ４５２によって駆動される可動部分の位置変化量（例えばルーバー４５１の回転角度）を計測するものである。
【００５３】
ＳＲ方向判定部１５０は、各ルーバー４５１が向いている方向を判定する他、空調風が直接到達する領域に乗員（運転者Ｍ１や同乗者Ｍ２）の表面が含まれているかどうかについても判定する。かかる判定を行うに当たっては、予め記憶されている乗員の位置に関する情報が参酌される。上記のように、乗員の位置に関する情報が、ＩＲセンサ３００の測定値に基づいて都度取得されることとしてもよい。
【００５４】
ＩＲ動作設定部１６０は、ＩＲ方向判定部１４０から入力される判定結果、及びＳＲ方向判定部１５０から入力される判定結果、の両方に基づいて、ＩＲセンサ３００をどの方向に向けるべきかを決定する部分である。すなわち、車室ＲＭ内におけるどの部分を被検知領域とすべきかを決定する部分である。ＩＲ動作設定部１６０は、決定された被検知領域が視野６１０に含まれた状態となるように、ＩＲモータ３０１の動作を制御する。
【００５５】
ところで、本実施形態で用いられるＩＲセンサ３００の視野範囲は比較的狭いので、乗員の全体における表面温度を一度に（同時に）取得することはできない。このため、既に述べたように、ＩＲセンサ３００に搖動動作を行わせることで視野６１０を左右方向に移動させ、乗員の表面温度を部分的に取得して行きながら、最終的に全体の温度分布を取得する。
【００５６】
本実施形態では、２００ｍｓｅｃが経過する毎に０．５度変化するような速度でＩＲセンサ３００の駆動、すなわち視野６１０の左右方向への移動が行われる。このため、図１に示されるＩＲ駆動範囲６００が１５０度にわたる範囲であるとすれば、当該範囲を１往復するためには１２０秒間の時間を要してしまう。ＩＲセンサ３００の搖動動作の速度は、取得する温度分布の分解能及び精度とトレードオフの関係となるため、搖動動作の速度を上げることは容易ではない。結果として、このような速度で表面温度が測定されると、例えば運転者Ｍ１のうち左側部分の温度が測定された時刻と、右側部分の温度が計測された時刻とは大きく乖離する。
【００５７】
このため、例えば運転者Ｍ１の左側部分が測定された後に右側部分が測定される際、運転者Ｍ１に到達する空調風の風量が大きくなった場合には、運転者Ｍ１の右側部分のみが低温となったかのように検知されることとなる。上記のような（右側部分のみが低い）温度分布は、実際の温度分布とは異なるものである。
【００５８】
このように、空調風の風量が一時的に大きくなったときに、当該空調風が直接当たる部分が被検知領域となっていると、温度分布の誤検知が生じる可能性がある。このような誤検知を防止するために、ＩＲ駆動範囲６００の全体における表面温度を一度に測定し得るような口角のＩＲセンサを用いることも考えられる。しかしながら、その場合には広角レンズやセンサの高画素化が必要となるため、ＩＲセンサのコストが上昇してしまう。
【００５９】
そこで、本実施形態に係る車両用空調装置１０では、上記のような高コストのＩＲセンサを用いることなく、視野角の狭いＩＲセンサ３００を用いることとしながらも、ＩＲモータ３０１の動作等を工夫することによって誤検知の発生を防止している。
【００６０】
そのために行われる制御の概要について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３（Ａ）に示されるのは、ルーバー４５１の向き、すなわち吹き出し口４１０から吹き出される空調風の風向の時間変化である。同図の縦軸は、ＳＲ位置センサ４５３の測定値を示す軸である。値Ｂ１１は、運転者Ｍ１の表面のうち最も右側となる位置に空調風の少なくとも一部が直接当たっているときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。つまり、ルーバー４５１の方向がこれ以上右側に移動すると運転者Ｍ１には空調風が直接到達しなくなるときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。
【００６１】
値Ｂ１２は、運転者Ｍ１の表面のうち最も左側となる位置に空調風の少なくとも一部が直接当たっているときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。つまり、ルーバー４５１の方向がこれ以上左側に移動すると運転者Ｍ１には空調風が直接到達しなくなるときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。
【００６２】
値Ｂ１３は、同乗者Ｍ２の表面のうち最も右側となる位置に空調風の少なくとも一部が直接当たっているときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。つまり、ルーバー４５１の方向がこれ以上右側に移動すると同乗者Ｍ２には空調風が直接到達しなくなるときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。
【００６３】
値Ｂ１４は、同乗者Ｍ２の表面のうち最も左側となる位置に空調風の少なくとも一部が直接当たっているときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。つまり、ルーバー４５１の方向がこれ以上左側に移動すると同乗者Ｍ２には空調風が直接到達しなくなるときにおける、ＳＲ位置センサ４５３の測定値である。
【００６４】
図３（Ａ）に示される例では、空調設定部１１０（図２を参照）がＳＲモータ４５２を制御することにより、ルーバー４５１が一定の周期で左右に搖動されている。具体的には、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間においては、ルーバー４５１が左側に向かって移動して行き、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間においては、ルーバー４５１が右側に向かって移動して行くような制御が行われる。その後の時刻ｔ４から時刻ｔ７までの期間においては、ルーバー４５１が再び左側に向かって移動して行くような制御が行われる。
【００６５】
時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値は値Ｂ１３から値Ｂ１４までの範囲内となっている。このため、吹き出される空調風は同乗者Ｍ２の少なくとも一部に直接当たっている。
【００６６】
時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値は値Ｂ１２から値Ｂ１３までの範囲内となっている。このため、吹き出される空調風は運転者Ｍ１及び同乗者Ｍ２のいずれに対しても直接は当たることなく、両者の間を通過している。
【００６７】
時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値は値Ｂ１１から値Ｂ１２までの範囲内となっている。このため、吹き出される空調風は運転者Ｍ１の少なくとも一部に直接当たっている。
【００６８】
時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値は値Ｂ１２から値Ｂ１３までの範囲内となっている。このため、吹き出される空調風は運転者Ｍ１及び同乗者Ｍ２のいずれに対しても直接は当たることなく、両者の間を通過している。時刻ｔ６以降は、時刻ｔ０から時刻ｔ６までの期間と同様に空調風の風向が繰り返し変化する。
【００６９】
このように、運転者Ｍ１が着座する運転席２１に空調風が到達する状態と、同乗者Ｍ２が着座する助手席２２に空調風が到達する状態とが交互に繰り返されるよう、吹き出される空調風の風向を徐々に変化させて行く。このような動作はＳＲモータ４５２によって実現される。
【００７０】
空調風の風向が上記のように変化している時において、制御部１００のＩＲ動作設定部１６０は、乗員の表面のうち空調風が直接当たる領域と、被検知領域とが互いに重なることの無いように、ＩＲモータ３０１の制御を行う。このような制御は、ＩＲ方向判定部１４０の判定結果、及びＳＲ方向判定部１５０の判定結果の両方を参酌しながら行われる。
【００７１】
ＩＲモータ３０１の具体的な制御態様について説明する。図３（Ｂ）に示されるのは、ＩＲセンサ３００の向きの時間変化である。同図の縦軸は、ＩＲ位置センサ３０２の測定値を示す軸である。値Ｄ１１は、運転者Ｍ１の表面のうち最も右側となる位置が被検知領域に含まれているときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。つまり、視野６１０がこれ以上右側に移動すると被検知領域には運転者Ｍ１の表面が含まれなくなるときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。
【００７２】
値Ｄ１２は、運転者Ｍ１の表面のうち最も左側となる位置が被検知領域に含まれているときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。つまり、視野６１０がこれ以上左側に移動すると被検知領域には運転者Ｍ１の表面が含まれなくなるときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。
【００７３】
値Ｄ１３は同乗者Ｍ２の表面のうち最も右側となる位置が被検知領域に含まれているときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。つまり、視野６１０がこれ以上右側に移動すると、被検知領域には同乗者Ｍ２の表面が含まれなくなるときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。
【００７４】
値Ｄ１４は、同乗者Ｍ２の表面のうち最も左側となる位置が被検知領域に含まれているときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。つまり、視野６１０がこれ以上左側に移動すると被検知領域には同乗者Ｍ２の表面が含まれなくなるときにおける、ＩＲ位置センサ３０２の測定値である。
【００７５】
ＩＲ位置センサ３０２の測定値が値Ｄ１１から値Ｄ１２までの範囲内であるときには、図４に示される点線６０１と点線６０２との間の領域、の少なくとも一部が視野６１０に含まれている。このため、被検知領域には運転者Ｍ１の表面の一部が含まれた状態となっている。また、ＩＲ位置センサ３０２の測定値が値Ｄ１３から値Ｄ１４までの範囲内であるときには、図４に示される点線６０３と点線６０４との間の領域、の少なくとも一部が視野６１０に含まれている。このため、被検知領域には同乗者Ｍ２の表面の一部が含まれた状態となっている。
【００７６】
図３（Ｂ）に示される例では、ＩＲ動作設定部１６０（図２を参照）がＩＲモータ３０１を制御することにより、ＩＲセンサ３００の向き（及びその結果として被検知領域）が左右に搖動されている。具体的には、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間においては、被検知領域が右側に向かって移動して行き、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間においては、被検知領域が左側に向かって移動して行くような制御が行われる。その後の時刻ｔ４から時刻ｔ７までの期間においては、被検知領域が再び右側に向かって移動して行くような制御が行われる。
【００７７】
時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間には、ＩＲ位置センサ３０２の測定値は値Ｄ１１から値Ｄ１２までの範囲内となっている。このため、運転者Ｍ１の表面の少なくとも一部が被検知領域に含まれている。このとき、空調風は運転者Ｍ１の表面には直接当たらないので、被検知領域に空調風は直接到達しない。換言すれば、空調風が運転者Ｍ１の表面に直接当たらないような期間においてのみ、運転者Ｍ１の表面温度がＩＲセンサ３００によって計測されるように、ＩＲモータ３０１の制御が行われる。
【００７８】
時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間には、ＩＲ位置センサ３０２の測定値は値Ｄ１２から値Ｄ１３までの範囲内となっている。このため、運転者Ｍ１の表面及び同乗者Ｍ２の表面はいずれも、被検知領域に含まれていない。
【００７９】
この期間においては、空調風は運転席２１と助手席２２との間となる位置に到達している。被検知領域の位置が変化する方向（左方向）は、空調風の到達位置が変化する方向（右方向）とは逆方向となっている。このような動作となるようにＩＲモータ３０１の制御が行われるので、空調風が直接到達する領域と被検知領域とが、乗員の表面上において互いに重なってしまうことが確実に防止される。
【００８０】
時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間には、ＩＲ位置センサ３０２の測定値は値Ｄ１３から値Ｄ１４までの範囲内となっている。このため、同乗者Ｍ２の表面の少なくとも一部が被検知領域に含まれている。このとき、空調風は同乗者Ｍ２の表面には直接当たらないので、被検知領域に空調風は直接到達しない。換言すれば、空調風が同乗者Ｍ２の表面に直接当たらないような期間においてのみ、同乗者Ｍ２の表面温度がＩＲセンサ３００によって計測されるように、ＩＲモータ３０１の制御が行われる。
【００８１】
時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値は値Ｂ１２から値Ｂ１３までの範囲内となっている。このため、運転者Ｍ１の表面及び同乗者Ｍ２の表面はいずれも、被検知領域に含まれていない。この期間においては、空調風は運転席２１と助手席２２との間となる位置に到達している。被検知領域の位置が変化する方向（右方向）は、空調風の到達位置が変化する方向（左方向）とは逆方向となっている。このような動作となるようにＩＲモータ３０１の制御が行われるので、空調風が直接到達する領域と被検知領域とが、乗員の表面上において互いに重なってしまうことが確実に防止される。時刻ｔ６以降は、時刻ｔ０から時刻ｔ６までの期間と同様に、ＩＲセンサ３００の向きが繰り返し変化するように制御が行われる。
【００８２】
このように、運転席２１に空調風が到達するときには助手席２２が被検知領域となり、助手席２２に空調風が到達するときには運転席２１が被検知領域となるように、ＩＲモータ３０１の動作の制御が行われる。その結果、どの時刻においても、空調風が直接到達する領域と被検知領域とが、いずれかの乗員（運転者Ｍ１又は同乗者Ｍ２）の表面上において互いに重なってしまうことがない。
【００８３】
図５を参照しながら、制御部１００が行う処理の流れについて説明する。図５に示される一連の処理は、一定の周期が経過する毎に繰り返し実行されている。
【００８４】
最初のステップＳ０１では、スイングレジスター４５０が動作中であるか否かが判定される。スイングレジスター４５０が停止しており、風向が一定である場合には、図５に示される一連の処理を終了する。スイングレジスター４５０が動作中である場合には、ステップＳ０２に移行する。
【００８５】
ステップＳ０２では、空調風の風向が運転席２１側に向いているか否か、具体的には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値が値Ｂ１１から値Ｂ１２までの範囲内であるか否かが判定される。空調風の風向が運転席２１側に向いていれば、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３では、ＩＲセンサ３００が助手席２２側を向くように、ＩＲモータ３０１の動作が制御される。具体的には、ＩＲ位置センサ３０２の測定値が値Ｂ１３から値Ｂ１４までの範囲内となるように、ＩＲモータ３０１の動作が制御される。
【００８６】
ステップＳ０２において、空調風の風向が運転席２１側に向いていなければ、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、空調風の風向が助手席２２側に向いているか否か、具体的には、ＳＲ位置センサ４５３の測定値が値Ｂ１３から値Ｂ１４までの範囲内であるか否かが判定される。空調風の風向が助手席２２側に向いていれば、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５では、ＩＲセンサ３００が運転席２１側を向くように、ＩＲモータ３０１の動作が制御される。具体的には、ＩＲ位置センサ３０２の測定値が値Ｂ１１から値Ｂ１２までの範囲内となるように、ＩＲモータ３０１の動作が制御される。
【００８７】
ステップＳ０４において、空調風の風向が助手席２２側に向いていなければ、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、空調風の到達位置が変化する方向が、運転席２１側（つまり右側）へ向かう方向であるか否かが判定される。空調風の到達位置が右側に向かって変化している場合には、ステップＳ０７に移行する。ステップＳ０７では、ＩＲセンサ３００の移動方向、すなわち被検知領域の位置が変化する方向が、助手席２２側（つまり左側）へ向かう方となるように、ＩＲモータ３０１の制御が行われる。これにより、被検知領域の位置が変化する方向は、空調風の到達位置が変化する方向とは逆方向となる。
【００８８】
ステップＳ０６において、空調風の到達位置が、助手席２２側（つまり左側）に向かって変化している場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、運転席２１（つまり右側）へ向かう方となるように、ＩＲモータ３０１の制御が行われる。これにより、被検知領域の位置が変化する方向は、空調風の到達位置が変化する方向とは逆方向となる。
【００８９】
以上のように、本実施形態では、乗員の表面の一部が被検知領域となっているときに、その被検知領域においては空調風が到達しない状態（風量変化が抑制されている状態ともいえる）となるように、ＩＲモータ３０１の動作が制御される。
【００９０】
このような制御に替えて、車両用空調装置１０では、ＩＲセンサ３００の向きを、空調風の到達位置を考慮することなく一定の周期で搖動させることとしながら、被検知領域における風量変化を抑制するような制御を行うことも可能となっている。そのために行われる処理の内容について、図６を参照しながら説明する。図６に示される一連の処理は、一定の周期が経過する毎に、制御部１００で繰り返し実行されている。
【００９１】
最初のステップＳ１１では、ＩＲセンサ３００の計測領域である被検知領域が、乗員（運転者Ｍ１又は同乗者Ｍ２）の表面の一部を含んでいるか否かが判定される。被検知領域に乗員の表面の一部が含まれていない場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、通常の空調制御が実施される。通常の空調制御とは、被検知領域における風量変化を考慮することなく行われる制御のことである。
【００９２】
ステップＳ１１において、被検知領域に乗員の表面の一部が含まれている場合には、ステップＳ１２に移行する。尚、ステップＳ１１では、被検知領域に乗員の表面の一部が実際に含まれている場合の他、被検知領域に乗員の表面の一部がこれから数秒後に含まれることとなる場合にも、ステップＳ１２に移行する。
【００９３】
ステップＳ１２では、被検知領域における空調風の風量の変化率が、風量変化推定部１２０（図２を参照）によって推定される。「風量の変化率」は、空調設定部１１０で決定された空調制御が行われたとした場合に、数秒後に被検知領域で生じると推定される風量変化、についての変化率である。
【００９４】
ステップＳ１２では更に、推定された風量の変化率が、予め設定された閾値を越えているか否かが判定される。つまり、現時点から数秒後の時点において、被検知領域で大きな風量変化が生じ得るかどうかが判定される。風量の変化率が閾値を越えていなければ、ステップＳ１４に移行する。以降は、既に説明した通常の空調制御が実施される。
【００９５】
ステップＳ１２において、風量の変化率が閾値を越えている場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、被検知領域における空調風の風量変化を抑制するために、空調補正部１３０による空調補正が実行される。車両用空調装置１０では、このような空調補正として、様々な態様を実行することができる。
【００９６】
空調補正の態様の例として、回転数補正部１３１によるブロア２０１の回転数の調整が挙げられる。回転数補正部１３１は、ブロア２０１の回転数の変化率に対して一時的に上限を設定し、これにより回転数の変化を抑制する。また、ブロア２０１の回転数の変化を一時的に禁止することとしてもよい。このような空調補正によって、被検知領域に到達する空調風の風量変化を抑制することができる。これにより、一時的な表面温度の変化に伴う温度分布の誤検知を防止することができる。
【００９７】
空調補正の態様の他の例として、吹き出し口補正部１３２による吹き出し口切り換えモータ２０２の制御が挙げられる。吹き出し口補正部１３２は、吹き出し口切り換えモータ２０２が動作することを一時的に禁止する。すなわち、フェイスモードやデフロストモード等の切り換えが行われ、吹き出し口が切り換えられてしまうことを一時的に禁止する。このような空調補正によっても、被検知領域に到達する空調風の風量変化を抑制することができる。これにより、一時的な表面温度の変化に伴う温度分布の誤検知を防止することができる。
【００９８】
空調補正の態様の他の例として、内外気補正部１３３による内外気切り換えモータ２０３の制御が挙げられる。内外気補正部１３３は、内外気切り換えモータ２０３が動作することを一時的に禁止する。すなわち、外気循環モードと内気循環モードとの間における切り換えが行われてしまうことを一時的に禁止する。このような空調補正によっても、被検知領域に到達する空調風の風量変化を抑制することができる。これにより、一時的な表面温度の変化に伴う温度分布の誤検知を防止することができる。
【００９９】
空調補正の態様の他の例として、ＳＲ動作補正部１３４によるＳＲモータ４５２の制御が挙げられる。ＳＲ動作補正部１３４は、被検知領域に空調風が直接到達することの無いように、ＳＲモータ４５２を制御する。換言すれば、被検知領域以外の部分に空調風が到達するように、ＳＲモータ４５２を制御する。このような空調補正によっても、被検知領域に到達する空調風の風量変化を抑制することができる。これにより、一時的な表面温度の変化に伴う温度分布の誤検知を防止することができる。
【０１００】
以上の説明においては、車両２０のうち前方側に設けられた座席（運転席２１、助手席２２）に向けて空調風が吹き出される場合の例について説明したが、本発明の実施態様としてはこのような態様に限定されない。例えば天井から後部座席に向けて空調風が吹き出されるような構成の車両用空調装置にも、本発明を適用することができる。
【０１０１】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０２】
１０：車両用空調装置
２０：車両
２１：運転席
２２：助手席
１００：制御部
２００：空調部
２０１：ブロア
３００：ＩＲセンサ
３０１：ＩＲモータ
４５２：ＳＲモータ
ＲＭ：車室
【図１】
0006459952.tif 000002
【図２】
0006459952.tif 000003
【図３】
0006459952.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006459952.tif 000006
【図６】
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