(57)【要約】【課題】車両用空調装置において、運転者が運転中にハンドルから手を離さなくとも手の汗を直接乾かすことができる空調装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール３１に設けられた静電容量センサ３２と、ステアリングホイール３１の舵角センサ３３とを含み、各センサ３２，３３からの信号に基づいてステアリングホイール３１を握る運転者の手の位置を計算し、運転者の手の位置に基づいて吹き出し口１１，２１の縦、横フィン１２，１３，２２，２３の角度を調整して空調用空気の吹き出し方向を運転者の手の方向となるよう変化させる。【選択図】図１
2008284928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹き出し口から車内に空調用空気を吹き出して車内の空気調和を行う車両用空調装置であって、
運転者の手の位置を取得する位置取得手段と、
位置取得手段によって取得された運転者の手の位置に基づいて吹き出し口の空調用空気の吹き出し方向を変化させる吹き出し方向可変機構と、
を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置であって、
位置取得手段は、ハンドルを握る運転者の手の位置を取得すること、
を特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用空調装置であって、
位置取得手段は、ハンドルに設けられた握り位置検出センサと、ハンドルの舵角センサとを含み、各センサからの信号に基づいてハンドルを握る運転者の手の位置を計算すること、
を特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用空調装置であって、
吹き出し口は複数であって、
吹き出し方向可変機構は、各吹き出し口の空調用空気の吹き出し方向をそれぞれ変化させること、
を特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用空調装置であって、
吹き出し方向可変機構は、
吹き出し口のフィンの角度を駆動手段によって変化させること、
を特徴と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、車両用空調装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に搭載されている車両用空調装置には、車両に設けられた外気温センサ、内気温センサ、水温センサ及び日射センサ等の各種センサからの検出信号に基づいて吹出口及び吹出温度を選択し、風量・風向を制御することにより、乗員に対して最適な空調を提供しようとするオートエアコンと呼ばれるものが多く用いられている。
【０００３】
しかし、上記のオートエアコンは、各種センサの検出信号に対して風量・風向制御の手順が予め決められているため、各乗員に対して最適な空調が提供できていない場合がある。これは、乗員の身長・体型によって着座位置、着座姿勢、顔部位置が変わるため要求される風向・風量制御が各乗員によって異なるからである。
【０００４】
このため、乗員の着座位置、着座姿勢、顔部位置に基づいて風量・風向制御を行うことにより、最適な空調を実現することができる車両用空調装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来技術は、吹き出し口をモータによって駆動させるようなスイングレジスタによって風向を変化させるように構成されている。
【０００５】
また、運転者は運転中に手に汗をかくことがあり、このような運転者の手汗を乾かす手段として、運転席近傍に手汗を乾かすための空気吹き出し口を設け、運転者が手をかざすと空気が吹き出すような車両用空気吹き出し装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
一方、運転者のステアリング上の手の位置を検出し、運転者の手の位置のパターン変化に基づいて運転者の操舵等についての予測を行うことにより、操舵角度への介入などのアクティブ制御を行うようにする方法が提案されている。この方法では、ステアリングホイール上に等間隔で配置された電極或いはセンサによってステアリングホイールの握り位置を検出する方法が用いられている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６４４８５号公報
【特許文献２】特開２００４−１２２８０２号公報
【特許文献３】特表２００３−５３５７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
運転者は運転中にはハンドルを握っているが、手汗によってハンドルが握りにくくなるという場合がある。特許文献１に記載された従来技術は、乗員の着座位置、着座姿勢、顔部位置に基づいて風量・風向制御を行うことにより、乗員か快適と感じられる空調を行うことができるが、ハンドルを握っている運転者の手汗を直接乾かすということについては考慮されていない。
【０００９】
特許文献２に記載された従来技術では、運転者が手を吹き出し口にかざさなければ、手汗を乾かすことができないので手汗を乾かすたびにステアリングホイールから手を離さなければならず、運転に適さない体勢となってしまう場合があった。また、ステアリングホイールを握っている運転者の手の位置は運転中に常に変化しているので、特許文献２に記載された従来技術では、このように位置が常に変化するハンドルを握っている手の汗を直接乾かすことができない場合があった。
【００１０】
本発明は、運転者が運転中にハンドルから手を離さなくとも手汗を直接乾かすことができる空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の車両用空調装置は、吹き出し口から車内に空調用空気を吹き出して車内の空気調和を行う車両用空調装置であって、運転者の手の位置を取得する位置取得手段と、位置取得手段によって取得された運転者の手の位置に基づいて吹き出し口の空調用空気の吹き出し方向を変化させる吹き出し方向可変機構と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の車両用空調装置において、位置取得手段は、ハンドルを握る運転者の手の位置を取得すること、としても好適であるし、位置取得手段は、ハンドルに設けられた握り位置検出センサと、ハンドルの舵角センサとを含み、各センサからの信号に基づいてハンドルを握る運転者の手の位置を計算すること、としても好適であるし、吹き出し口は複数であって、吹き出し方向可変機構は、各吹き出し口の空調用空気の吹き出し方向をそれぞれ変化させること、としても好適であるし、吹き出し方向可変機構は、吹き出し口のフィンの角度を駆動手段によって変化させること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、運転者が運転中にハンドルから手を離さなくとも手の汗を直接乾かすことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態における車両用空調装置１００の構成を示す。図１に示す様に、車両の運転者座席の前方には運転操作用のハンドル３０と前方のダッシュボード１０が配置されており、ダッシュボード１０のハンドル３０の両側には空調用空気吹き出し口１１，２１が配置されている。また、車両前方中央には各種のスイッチボタンが配置され、その中に、送風モード切替スイッチ４１が配置されている。
【００１５】
ハンドル３０は、運転者が手で握って回転操作を行うステアリングホイール３１とハンドル３０の回転軸とステアリングホイール３１とを接続するハブ３４とを備えている。ステアリングホイール３１には周方向に沿って静電容量の変化を検出する複数の静電容量センサ３２が取り付けられている。静電容量センサ３２はステアリングホイール３１の全周にわたって等間隔に配置されていてもよいし、運転者が一番多くステアリングホイール３１を握ると予想される場所に部分的に取り付けることとしてもよい。また、静電容量センサ３２はハブ３４に取り付けられていてもよい。静電容量センサ３２はハンドル３０を握る運転者の手の位置を検出する位置検出センサを構成する。ハンドル３０の回転軸にはハンドル３０の舵角を検出する舵角センサ３３が取り付けられている。舵角センサ３３はレゾルバ等の非接触式角度センサを用いてもよいし、接触式の角度センサを用いてもよい。
【００１６】
空調用空気吹き出し口１１，２１は車両に取り付けられたエアコン、或いはヒータ等の空調設備からの空調用空気を吹き出すもので、空気の吹き出し方向を調節する横フィン１２，２２と縦フィン１３，２３とを備えている。各フィン１２，１３，２２，２３はそれぞれ横フィンモータ１４，２４及び縦フィンモータ１５，２５によって上下及び左右方向に回転駆動されるように構成されている。各フィン１２，１３，２３，２４の回転角度は横フィン角度センサ１６，２６、縦フィン角度センサ１７，２７によって検出されるように構成されている。各フィンモータ１４，１５，２４，２５と各フィン角度センサ１６，１７，２６，２７は空調用空気の吹き出し方向を変化させる吹き出し方向可変機構を構成する。
【００１７】
ハンドル３０の静電容量センサ３２、舵角センサ３３、各吹き出し口１１，２１の各フィン角度センサ１６，１７，２６，２７、送風モード切替スイッチ４１はそれぞれ静電容量センサインターフェース６１、舵角センサインターフェース６２、横フィン角度センサインターフェース５３，５７、縦フィン角度センサインターフェース５４，５８、切替スイッチインターフェース６５を介して制御部７０とデータバス７３で接続され、各センサからの信号が制御部７０へ入力されるように構成されている。また、横フィンモータ１４，２４、縦フィンモータ１５，２５はそれぞれ横フィンモータインターフェース５１，５５、縦フィンモータインターフェース５２，５６を介して制御部７０に接続され、制御部７０の指令によって駆動されるように構成されている。
【００１８】
制御部７０は入力信号の処理及び演算を行うと共に各モータ１４，１５，２４，２５への駆動指令を出力する。制御部７０は内部に演算処理用のＣＰＵを含むものであってもよいし、信号の処理、演算、指令出力を行うことができるような電気回路によって構成されていてもよい。制御部７０は、制御用データやプログラム等を格納している記憶部７１とデータバス７３を介して接続され、信号処理、演算等の際に必要に応じてデータを読み出すことができるように構成されている。
【００１９】
以上のように構成された車両用空調装置１００の動作について、図２を参照しながら説明する。
【００２０】
図２のステップＳ１０１に示すように、車両が始動されると制御部７０は、送風モード切替スイッチ４１の位置信号を切替スイッチインターフェース６５を介して取得する。この信号は、例えば、送風モードが手汗乾燥モードとなっている場合は１で、そうでない場合にはゼロというような信号である。そして、制御部７０は、図２のステップＳ１０２に示すように、その信号に基づいて送風モード切替スイッチ４１が手汗乾燥モードになっているかどうかを判断する。送風モード切替スイッチ４１が手汗乾燥モードとなっていない場合には、図２のステップＳ１０１に戻って再度送風モード切替スイッチ４１の位置信号の取得を行う。
【００２１】
送風モード切替スイッチ４１が手汗乾燥モードとなっている場合には、制御部７０は、図２のステップＳ１０３に示すように、ハンドル３０のステアリングホイール３１に設けられた静電容量センサ３２からの信号を静電容量センサインターフェース６１を介して取得する。静電容量センサ３２は、ステアリングホイール３１の全周にわたって等間隔に配置されており、静電容量センサインターフェース６１は各静電容量センサ３２からの信号が入力され、各静電容量センサ３２によって検出される静電容量の分布信号を制御部７０に出力するように構成されている。例えば、ステアリングホイール３１の周方向に向かって各静電容量センサ３２の番号付けがされており、各静電容量センサ３２の番号に対応した静電容量センサ３２からの検出信号を制御部７０に出力するように構成されていてもよい。
【００２２】
図２のステップＳ１０４に示すように、制御部７０は、静電容量センサインターフェース６１から取得したハンドル３０に設けられた静電容量センサ３２の検出信号の分布から、運転者の握っているステアリングホイール３１上の位置を予想する。これは、静電容量インターフェース６１から取得した各信号と所定の閾値とを比較して、所定の閾値よりも静電容量が大きい部分は運転者の手が位置している部分と認識し、各信号が所定の閾値よりも静電容量が小さい部分は運転者の手が位置していない部分として判断することによって、ステアリングホイール３１上での運転者の握り位置を取得する。また、同時にハブ３４に設けられた静電容量センサ３２によってハブ３４に運転者が手を置いている状態かどうかを取得するようにしてもよい。
【００２３】
図２のステップＳ１０５に示すように、制御部７０は、ハンドル３０の舵角センサ３３からハンドル３０の舵角データを取得する。この舵角データは、初期のハンドル３０の回転角度をゼロとして、そこからの回転角度である。そして、図２のステップＳ１０６に示すように、制御部７０は、運転者の手がステアリングホイール３１上のどの位置にあるか、すなわち、ステアリングホイール３１の基準位置からどのくらいの角度位置にあるのかのデータと舵角センサ３３からの信号によるステアリングホイール自体がどの程度の角度回転しているのかの信号とによって、運転者の手の位置の座標を計算することができる。この座標は、例えば、各吹き出し口１１，２１を原点とする座標であってもよい。そして、図２のステップＳ１０７，Ｓ１０８に示すように、制御部７０は、その座標と各吹き出し口１１，２１との位置関係から、吹き出し口１１，２１から運転者の手の位置に対する横方向と縦方向の角度を計算する。
【００２４】
図２のステップＳ１０９に示すように、制御部７０は、横フィンモータ１４，２４を駆動する指令を横フィンモータインターフェース５１，５５に出力し、横フィンモータインターフェース５１，５５はこの指令によって横フィンモータ１４，２４を駆動する制御信号を各横フィンモータ１４，２４に出力する。各横フィンモータ１４，２４はこの制御信号によって始動する。制御部７０は、図２のステップＳ１１０に示すように、各横フィン角度センサ１６，２６からの入力信号によって各横フィン１２，２２の角度を取得し、図２のステップＳ１１１に示すように、先に計算した縦方向あるいは上下方向の吹き出し角度と比較する。横フィン１２，２２の角度と計算した縦方向の吹き出し角度とにずれがある場合には、制御部７０は横フィンモータ１４，２４の駆動を続けながら、図２のステップＳ１１０に戻って横フィン１２，２２の角度を取得して、図２のステップＳ１１１に示すように横フィン１２，２２の角度が所定の吹き出し角度となっているかを比較し、横フィン１２，２２の角度の監視を続ける。制御部７０は横フィン１２，２２の角度を調整するために横フィンモータ１４，２４を同一方向に回転させてもよいし、必要に応じて逆回転させるようにしても良い。横フィン１２，２２の角度が先に計算した縦方向の吹き出し角度に達したら、制御部７０は、図２のステップＳ１１２に示すように、横フィンモータ１４，２４の回転を停止する。
【００２５】
次に制御部７０は、図２のステップＳ１１３からステップＳ１１６に示すように、横フィン１２，２２の角度の調節と同様のステップで縦フィンモータ１５，２５を始動して、縦フィン１３，２３の角度の調整を行う。制御部７０は図２のステップＳ１１４に示すように縦フィン角度センサ１７，２７からの角度信号を取得し、図２のステップＳ１１５に示すように、その角度が先に計算した横方向の吹き出し角度となっているかどうかを判断し、先に計算した吹き出し角度となるまで縦フィン１３，２３の角度の調整を続ける。そして、縦フィン１３，２３の角度が先に計算した所定の角度となっている場合には、図２のステップＳ１１６に示すように、縦フィンモータ１５，２５を停止する。
【００２６】
制御部７０は、図２のステップＳ１１７に示すように、例えば、シフトレバーの位置検出信号などの車両停止状態を把握することができる車両停止状態取得手段からの信号を取得し、図２のステップＳ１１８に示すように、この信号によって車両が運転状態かどうかを判断する。そして、車両が停止状態で無い場合には、図２のステップＳ１０１に戻って、再び車両用空調装置１００の動作を続ける。一方、制御部７０は、図２のステップＳ１１８において車両が停止状態にあると判断した場合は車両用空調装置１００の動作を停止する。
【００２７】
以上のような車両用空調装置１００の動作によって、各吹き出し口１１，２１の各縦、横フィン１２，１３，２２，２３は空調用空気をハンドル３０にある運転者の手の位置に向かって吹き出されるような方向に調整する。これによって、例えば乾燥した空調用空気が各吹き出し口１１，２１から直接、運転者の手に向かって吹き出され、効果的に運転者の手汗を乾燥させることができる。特に、運転者がハンドル３０を握って運転していても、運転者の手の位置に直接空気を吹き付けることができるので、効果的に手汗を乾燥させることができるという効果を奏する。
【００２８】
以上説明した本実施形態では、ハンドル３０上の手の位置の検出用として静電容量センサ３２が用いられる場合について説明したが、ハンドル３０のどの位置に運転者の手が位置しているかを検出することができれば、静電容量センサ３２に限らず、例えば圧力センサなどを用いてもよい。また、吹き出し口１１，２１の大きさが大きく、吹き出し口１１，２１からの空調用空気をハンドル３０全体に当てることができる場合には、運転者の手の位置を検出するための静電容量センサ３２を複数取り付けずに、運転者が最もよく手を置くと想定される場所に設置して、運転者がハンドル３０を握っているかどうかを判断してハンドル３０全体に空調用空気を吹き出すように構成してもよい。
【００２９】
また、縦、横フィン１２，１３，２２，２３の駆動はモータによって駆動することとして説明したが、例えば、ワイヤとプーリ等を用いて各フィン１２，１３，２２，２３の角度を変更することができるように構成してもよい。更に、各フィンモータ１４，１５，２４，２５を角度制御の可能なステッピングモータ等を用い、制御部７０の指令によって直接、各フィン１２，１３，２２，２３の角度を制御するように構成してもよい。
【００３０】
本実施形態では、手汗乾燥モードの動作について説明したが、送風モード切替スイッチ４１が手汗乾燥モードになっていない場合には、通常の車室内の空調装置として動作し、例えば、各種センサの信号に基づいて車室内の乗員の顔部、あるいは胴部に向けて空調用空気を吹き出すように構成することができる。
【００３１】
以下、本発明の他の実施形態について図３を参照しながら説明する。先に説明した実施形態と同様のステップについては説明を省略する。本実施形態のステップＳ２０１からＳ２１６までは図２のステップＳ１０１からＳ１１６と同様である。
【００３２】
本実施形態では、制御部７０は、図３のステップＳ２１７に示すように、図３のステップＳ２０３で取得したハンドル３０のステアリングホイール３１に設けられた複数の静電容量センサ３２からの信号の全てが所定の閾値以下であるかどうかを判断する。そして全ての静電容量センサ３２からの信号が所定の閾値以下の場合には、静電容量センサ３２は人体を検出しておらず、運転者がステアリングホイール３１を握っていない状態と判断し車両用空調装置１００の動作を停止する。一方、複数の静電容量センサ３２のうちのいずれか１つが所定の閾値を超えている場合には、制御部７０は、静電容量センサ３２は人体を検出しており、運転者がステアリングホイールを握っているあるいはハンドル３０に触っていると判断し、再度図３のステップＳ２０１に戻って切り替えスイッチ位置の信号を取得し、車両用空調装置１００の動作を続ける。
【００３３】
本実施形態は先に説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、車両停止状態を取得しないでよいことから、システムが簡便になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態である車両用空調装置１００の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態である車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態である車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ダッシュボード、１１，２１  吹き出し口、１２，２２  横フィン、１３，２３  縦フィン、１４，２４  横フィンモータ、１５，２５  縦フィンモータ、１６，２６  横フィン角度センサ、１７，２７  縦フィン角度センサ、３０  ハンドル、３１  ステアリングホイール、３２  静電容量センサ、３３  舵角センサ、３４  ハブ、４１  送風モード切替スイッチ、５１，５５  横フィンモータインターフェース、５２，５６  縦フィンモータインターフェース、５３，５７  横フィン角度センサインターフェース、５４，５８  縦フィン角度センサインターフェース、６１  静電容量センサインターフェース、６２  舵角センサインターフェース、６５  切替スイッチインターフェース、７０  制御部、７１  記憶部、７３  データバス、１００  車両用空調装置。
【図１】
2008284928.tif 000003
【図２】
2008284928.tif 000004
【図３】
2008284928.tif 000005