(57)【要約】【課題】  サイドミラーの視認性を高める。【解決手段】  センターベント口１７，２７に赤外線センサ７０を設け、赤外線センサ７０からの画像により運転者の乗車位置（目の位置；中心点９０）を検出する。この乗車位置に基づき乗員のサイドミラー１４２への視線とサイドウインド１４３とが交差する点３２３を求め、空調スイッチのオン時に設定温度が外気温より高いなどの条件が成立すると、この特定点３２３に向けてサイドベント口１１１（１４１）から温風を送風するように、車両用空調装置ＡＣを制御するとともに、風向調整装置１１３による送風方向を制御する。【選択図】図１３
2005082078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に面した所定の吹出口から窓ガラスの曇りを除去するような空調風を送風する空調送風手段と、
乗員の乗車位置を検出する乗車位置検出手段と、
前記所定の吹出口から送風される空調風の送風方向を調整する風向調整手段と、
前記空調送風手段により送風される空調風によって、前記乗車位置検出手段により検出された乗車位置における乗員のサイドミラーへの視線に対応した前記窓ガラスの曇りを除去するように、前記風向調整手段を制御する風向制御手段とを備え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において、
前記吹出口は、サイドウインドの内側に直接送風可能な位置に設けられ、
前記風向制御手段は、前記サイドウインドの内面において前記視線とサイドウインドとが交差する特定部位に前記所定の吹出口から直接送風するように前記風向調整手段を制御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において、
前記風向調整手段は、さらに乗員に対して直接送風するように送風方向を調整する機構を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車両用空調装置において、
前記窓ガラスの曇り除去の要否を判定する判定手段を有し、
前記風向制御手段は、前記判定手段により曇り除去が必要と判定されると前記特定部位に曇り除去用の空調風を送風し、曇り除去が不要と判定されると前記特定部位への曇り除去用の空調風の送風を停止するように、前記送風調整手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用空調装置において、
前記判定手段は、車両乗車時に空調装置の設定温度が外気温より高いと曇り除去を必要と判定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両用空調装置において、
前記判定手段は、曇り除去を必要と判定してから所定時間が経過すると曇り除去を不要と判定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記風向制御手段は、前記判定手段により曇りの除去が不要と判定されると、前記特定部位および乗員側にそれぞれ空調風を送風するように前記送風調整手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の車両用空調装置において、
前記乗車位置検出手段は、車室内の画像を捉える画像センサを含み、前記画像センサにより捉えられた車室内の画像を処理して乗員の乗車位置を検出し、この乗車位置に応じて乗員の前記サイドミラーへの視線を検出することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項９】
請求項７に記載の車両用空調装置において、
前記画像センサは、赤外線画像センサであり、前記赤外線画像センサにより捉えられた車室内の熱源の画像を画像処理して乗員の乗車位置を特定す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、車両の窓ガラスの曇りを除去して車室内からの視認性、とくにサイドミラーの視認性を高める車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冬期等において、低温の外気により窓ガラスが曇る場合には、車両用空調装置からの送風空気を窓ガラスに当てて窓ガラスの曇りを除去し、視認性を確保するのが一般的である。この場合、乗員の目線の位置には個人差があるため、送風空気の向きを調節可能に構成しないと、窓ガラスの特定部分にしか送風空気が当たらず、サイドミラーの視認性を確保できないおそれがある。
【０００３】
車両用空調装置から車室内に送風される送風空気の向きを自動的に調節する装置として、電動モータにより左右方向に揺動するルーバや上下方向に揺動するルーバにより左右上下に風向きを自動的に転向するものが知られている（特許文献１または２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５２５１８号公報
【特許文献２】特開平１１−３１００３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献記載の車両用空調装置においては、左右方向に揺動するルーバや上下方向に揺動するルーバを、一定時間間隔で左右方向および上下方向に揺動させているに過ぎず、サイドミラーの視認性を確保する部位に送風することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による車両用空調装置は、車室内に面した所定の吹出口から窓ガラスの曇りを除去するような空調風を送風する空調送風手段と、乗員の乗車位置を検出する乗車位置検出手段と、所定の吹出口から送風される空調風の送風方向を調整する風向調整手段と、空調送風手段により送風される空調風によって、乗車位置検出手段により検出された乗車位置における乗員のサイドミラーへの視線に対応した窓ガラスの曇りを除去するように、風向調整手段を制御する風向制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、乗員の乗車位置を検出し、この検出された乗車位置における乗員のサイドミラーへの視線に対応した窓ガラスの曇りを除去するように、吹出口からの空調風の送風方向を制御するようにした。これにより乗員の視界を遮る窓ガラスの曇りを早期に除去することができ、サイドミラーの視認性を効率的に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１〜図２７を参照して本発明による車両用空調装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明による車両用空調装置を搭載した右ハンドル車の車室内を示す図である。図２は、当該車両に乗員が乗車した状態を車両上部前方から見た状態を示す図であり、図２の左側が車両右側、図２の右側が車両左側である。図１に示すように、本発明による車両用空調装置を搭載した右ハンドル車は、車両右側にステアリング２が配置されている。
【０００９】
インストルメントパネル１には、運転席および助手席に乗車する乗員に向かって車両用空調装置からの空調風を吹き出すための運転席側センターベント口１７および助手席側センターベント口２７と、運転席乗員や運転席側サイドウインド１１２に向かって吹き出すための運転席側サイドベント口１１１と、助手席乗員や助手席側サイドウインド１２２に向かって吹き出すための助手席側サイドベント口１２１が設けられている。インストルメントパネル１の中央には、車両用空調装置の操作パネル３が設置されている。
【００１０】
図２に示すように、各センターベント口１７，２７は、前席乗員７，８のシート位置よりも車幅方向内側のインストルメントパネル１に車両後方へ向けて配置され、各サイドベント口１１１，１２１は、前席乗員７，８のシート位置よりも車幅方向外側のインストルメントパネル１に車両後方へ向けて配置されている。操作パネル３には、車両用空調装置の各操作スイッチ（温度設定スイッチや空調モード設定スイッチなど）、および後述する風向モード切替スイッチ３５が設けられている。
【００１１】
図３は、本発明による車両用空調装置の内部構成を示す図である。この車両用空調装置ＡＣは、ファン１１を駆動するブロアモータ１２と、ファン１１により送風された空気を除湿、冷却するエバポレータ１３と、エバポレータ１３で除湿、冷却された送風空気を再加熱するヒータコア１４と、ヒータコア１４への配風比を調節するエアミックスドア１５とを備えている。ファン１１の回転により図示しない内外気切換ドアを介して吸い込まれた内気または外気は、送風空気としてエバポレータ１３を通過して除湿、冷却される。エバポレータ１３を通過した空気は、エアミックスドア１５により決定される配風比でヒータコア１４を通過する空気とバイパスする空気とに分配される。
【００１２】
ヒータコア１４を通過およびバイパスした空気は、ヒータコア１４の下流で混合して空調風となる。そして、空調モードに応じて開閉されるベントドア１８，デフロスタードア２３，フットドア２１を介してそれぞれベントダクト１９，デフロスターダクト２４，フットダクト２２に導かれる。ベントダクト１９に導かれた空調風は各ベント口１７，２７，１１１，１２１に向けて分流し、ベント口１７，２７，１１１，１２１からそれぞれ車室内に吹き出される。デフロスターダクト２４に導かれた空調風は図示しないデフロスター口から車室内に吹き出され、フットダクト２２に導かれた空調風は図示しないフット口から車室内に吹き出される。
【００１３】
各ベント口１７，２７，１１１，１２１にはそれぞれ風向調節装置５０，１５０，１１３，１２３が設けられている。図４に風向調節装置５０，１５０，１１３，１２３の構造を示す。なお、風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３はそれぞれ同一構造であるので、以下では風向調整装置５０について説明し、風向調整装置１５０，１１３，１２３についての説明は省略する。
【００１４】
風向調整装置５０は、縦方向の送風方向を調節する縦方向調節ルーバ機構５１と、横方向の送風方向を調節する横方向調節ルーバ機構５６と、赤外線センサ７０とを備えている。縦方向調節ルーバ機構５１は、長辺を送風空気の流れに対して直角かつ水平に複数段配置した長方形板状のルーバ５２を複数備えている。ルーバ５２の短辺側端面の下流側には突起５３が設けられており、この突起５３はベントダクト１９に設けられた不図示の凹部に回動可能に嵌合している。ルーバ５２の短辺側端面の上流側にも突起５４が設けられており、この突起５４は連結ロッド５５に設けられた凹部に回動可能に嵌合している。連結ロッド５５は不図示のアクチェータの動作によって上下方向に往復運動し、連結ロッド５５の上下動に従動してルーバ５２は突起５３を中心に上下に回動する。これにより、縦方向調節ルーバ機構５１は、下流側長辺を軸に上流側長辺を上下方向に回動させて、送風空気の流れを上下方向に偏向させる。
【００１５】
横方向調節ルーバ機構５６は、長辺を送風空気の流れに対して直角かつ垂直に複数段配置した長方形板状のルーバ５７を複数備えている。ルーバ５７の短辺側端面の下流側には突起５８が設けられており、この突起５８はベントダクト１９に設けられた不図示の凹部に回動可能に嵌合している。ルーバ５７の短辺側端面の上流側にも突起５９が設けられており、この突起５９は連結ロッド６０に設けられた凹部に回動可能に嵌合している。連結ロッド６０は不図示のアクチェータの動作によって左右方向に往復運動し、連結ロッド６０の左右揺動に従動してルーバ５７は突起５８を中心に左右に回動する。これにより、横方向調節ルーバ機構５６は、下流側長辺を軸に上流側長辺を左右方向に回動させて、送風空気の流れを左右方向に偏向させる。
【００１６】
赤外線センサ７０は、不図示のブラケットにより運転席側センターベント口１７の中央に固定されている。赤外線センサ７０の検出面は、車両の水平面内において車両の真後ろに向けられている。この赤外線センサ７０は、車室内の温度分布を画像として捉えることができるものである。赤外線センサ７０の出力信号は、後述する縦方向調節ルーバ機構５１と横方向調節ルーバ機構５６の制御に用いられる。なお、センターベント口１７，２７に設けた赤外線センサ７０のみで車室内の必要箇所の温度分布の検出が可能である。そのため、サイドベント口１１１，１２１には、赤外線センサ７０は設けられていない。
【００１７】
図５は、上述の車両用空調装置ＡＣの制御を行う空調制御部１００のシステムブロック図である。空調制御部１００は、各ベント口１７，２７，１１１，１２１からの送風空気の吹き出しモードを変更する風向モード切替スイッチ３５と、乗員が車両用空調装置ＡＣのオンオフや車室内の温度設定を行う操作スイッチ群３６と、車室内温度と車室外温度の測定や日射状態、車両のシフトポジションなどを検出するセンサ群３７と、これらセンサ群３７および操作スイッチ群３６からの信号を基に空調運転条件を演算するコントロールユニット３１とを備えている。空調制御部１００は、空調制御用の各種アクチュエータに制御信号を出力し、ブロアファンモータ１２、エアミックスドア１５、ベントドア１８、フットドア２１、デフロスタードア２３、および風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３をそれぞれ制御する。
【００１８】
コントロールユニット３１では、まずサイドミラー１１４，１１５（図２）の視認性を確保するための動作（初期制御）を実行し、続いて車室内の空調制御を実行する。以下では、まず初期制御について説明する。
【００１９】
＜初期制御＞
図６は、コントロールユニット３１で実行される初期制御の処理の一例を示すフローチャートである。イグニッションスイッチがＯＮになり、車両用空調装置ＡＣの空調制御部１００に電源が供給された状態で不図示の空調スイッチがＯＮとなったとき、図６のプログラムは動作を開始する。
【００２０】
まず、ステップＳ１でセンサ群３７からの信号を読み込み、シフトポジションを判定する。シフトポジションがＰ（パーキング）またはＮ（ニュートラル）、すなわち車両停車中と判定されるとステップＳ２に進み、それ以外のポジションと判定されると初期制御を終了する。ステップＳ２では、操作ＳＷ群３６のエアコンスイッチからの信号によりコンプレッサがオフか否かを判定する。コンプレッサがオンであれば除湿空気により窓ガラスの曇りを除去できるため、初期制御を終了する。コンプレッサがオフであればステップＳ３に進み、温度設定スイッチ（操作ＳＷ群３６）で設定された設定温度と外気温センサ（センサ群３７）で検出された外気温との大小関係を判定する。
【００２１】
一般に、冬期等、外気温が低いときに窓ガラスは曇る。したがって、ステップＳ３で設定温度が外気温以下と判定されると初期制御を不要と判断し、初期制御を終了する。設定温度が外気温よりも高いと判定されるとステップＳ４に進み、所定の割り込み制御を実行する。次いで、ステップＳ５で割り込み制御が終了するまで待機し、割り込み制御の終了を判定すると初期制御を終了する。
【００２２】
ステップＳ４の割り込み制御について説明する。図７は割り込み制御のサブルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１で赤外線センサ７０によって乗員の乗車状態を検出し、風向調整装置５０、１５０，１１３,１２３の制御演算を行って、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１１のサブルーチンにおける演算については後述する。
【００２３】
ステップＳ１２では、各種アクチュエータに制御信号を出力し、ベントドア１８を開放、デフロスタードア２３およびフットドア２１を閉塞するとともに、エアミックスドア１５をホット側（例えばフルホット位置）に回動し、ブロアファンモータ１２を回転させる。これによりベント口１７，２７，１１１，１２１から温風が送風される。さらに、ステップＳ１１のサブルーチンで演算された演算結果に基づいて風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３を制御し、ベント口１７，２７，１１１，１２１からの送風方向を制御する。
【００２４】
次いで、ステップＳ１３で初期制御に必要な一定時間が経過したか否かを判定する。この一定時間は、窓ガラスの曇りの程度に応じて設定され、例えば設定温度と外気温の差が大きいほど（曇りの程度が大きいほど）一定時間が長く設定される。ステップＳ１３が否定されるとステップＳ１４に進み、シフトポジションがＰまたはＮにあるか否か、すなわち車両停車中か否かを判定する。ステップＳ１４が肯定されるとステップＳ１１に戻り、同様の処理を繰り返す。ステップＳ１４が否定されるとステップＳ１５に進み、割り込み制御を終了して図６のステップＳ５に戻る。すなわちステップＳ４の割り込み制御は、制御開始から一定時間が経過するまで、または車両走行が開始されるまで継続される。
【００２５】
ここで、ステップＳ１１のサブルーチンについて説明する。図８は、ステップＳ１１のサブルーチンを示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１において、各風向調節装置５０，１５０，１１３，１２３の縦方向調節ルーバ機構５１を水平に、横方向調節ルーバ機構５６を車両前後方向に平行になるよう移動させる。以下、この各ルーバ機構５１，５６の位置を、それぞれ縦方向調節ルーバ機構５１の規定位置、および横方向調節ルーバ機構５６の規定位置と呼ぶ。ステップＳ２２では、各ルーバ機構５１，５６がそれぞれ規定位置にあるか否かを判定し、規定位置になるまで待機する。ステップＳ２２が肯定されるとステップＳ２３へ進み、赤外線センサ７０の捉えた画像データを入力してステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、ステップＳ２３で入力した赤外線センサ７０の捉えた画像から温度分布を解析する。
【００２６】
ステップＳ２４の温度分布解析は以下のように行う。図９は、運転席側センターベント口１７に設置された赤外線センサ７０が捉えた画像の熱源を検出・解析する範囲を示した図である。図中、点１４２は車種により予め設定された運転席側サイドミラー１１４の位置に対応し、直線１４３は運転席側サイドウインド１１２の位置に対応する。図９に示すように、赤外線センサ７０が捉える画像を画像処理する範囲（画像８０）は、左右方向については車両中心から車両右側のサイドミラー１４２までであり、上下方向については前席腰部から後部席天井までである。図９に示す画像８０には、運転席乗員７と運転席後部座席乗員９の像が含まれている。画像８０上の赤外線センサ７０の位置７１を中心に、画像８０の上下方向に縦軸８１を設定し、左右方向に横軸８２を設定する。なお、助手席側センターベント口２７に設置された赤外線センサ７０は助手席側の温度分布を画像として捉えるが、基本的には図９と同様であるため図示を省略し、以下の説明は運転席側の画像ついて行う。
【００２７】
ステップＳ２４では、赤外線センサ７０が捉えた図９の範囲の画像から、人間の体温に近い温度分布の円形または楕円形の熱源を検出・解析する。解析結果の一例を図１０〜１２に示す。運転席にのみ乗員が乗車している場合は、図１０に示すように円形もしくは縦長楕円形の熱源８３が１つだけ検出される。運転席後部座席にも乗員が乗車している場合は、図１１に示すように円形もしくは縦長楕円形の熱源８３，８５が２つ検出される。運転席後部座席の乗員が車両右側寄りに乗車している場合には、図１２に示すように円形もしくは縦長楕円形の２つの熱源８３，８５が一部重なって、横長の楕円のような熱源が検出される。
【００２８】
ステップＳ２４で解析した画像に基づき、ステップＳ２５で乗員に相当する熱源が１つ以上検出されると、ステップＳ２６に進み、乗員に相当する熱源が検出されないとステップＳ２３に戻る。ステップＳ２６では、図１０のように円形もしくは縦長楕円形の熱源が１箇所だけ検出された否かを判定する。ステップＳ２６が肯定されるとステップＳ２７に進み、熱源８３の中心点９０を算出するとともに、図１３に示すように、画像８０上の赤外線センサ７０の位置７１と熱源８３の中心点９０を結ぶ直線と、縦軸８１とのなす角度αを演算する。そして中心点９０の横軸方向の位置を運転席中央ライン（破線８４）の横軸方向位置として、車種によりあらかじめ設定された運転席中央ラインの位置と比較して運転者の前後位置を演算し、この運転者の前後位置と角度αから、中心点９０の位置を立体的に特定する。中心点９０は乗員の顔面部のほぼ中央であり、中心点９０の位置と運転者の目の位置はほぼ等しい。
【００２９】
次いで、ステップＳ２８において、ステップＳ２７で求めた熱源の中心点９０の位置に基づき、サイドベント口１１１，１２１に設けた風向調整装置１１３，１２３による送風方向を演算する。この場合、熱源の中心点９０と運転席側サイドミラー１４２とを結んだ直線３２１（視線）と、サイドウインド１４３との交差する点を特定点３２３として定める。そしてこの特定点３２３と車種により予め設定された運転席側サイドベント位置１４１とを結んだ直線と、縦軸８１に平行なサイドベント位置ライン３２５とのなす角度Ａを演算する。次いで、図７のステップＳ１２に戻り、ステップＳ２８で演算された角度Ａにしたがって風向調整装置１１３の送風方向を制御する。これによりサイドベント口１１１からサイドウインドの特定点３２３に向けて温風が送風される。
【００３０】
なお、助手席側の風向調整装置１２３の送風方向も同様に制御される。すなわち、赤外センサ７０からの信号に基づき、熱源の中心点９０と助手席側サイドミラーとを結んだ直線と、サイドウインドとの交差する点を特定点として定め、この特定点と助手席側サイドベント位置とを結んだ直線と、サイドベント位置ラインとのなす角度を演算し、この角度に沿って風向調整装置１２３の送風方向を制御する。
【００３１】
一方、図８のステップＳ２６が否定されるとステップＳ２９に進み、図１１のように円形もしくは縦長楕円形の熱源が２カ所検出されたか否かを判定する。ステップＳ２９が肯定されるとステップＳ３１に進み、前席乗員に対応する熱源８３の中心点９０を算出し、ステップＳ２７と同様に中心点９０の位置を立体的に特定する。この場合、熱源８３,８５のうち、運転席中央ラインが存在し得る範囲内に中心が存在する熱源８３を、運転者と判断し、中心点９０を算出する。
【００３２】
ステップＳ２９が否定されるとステップＳ３０に進み、図１２のように円形もしくは縦長楕円形の２つの熱源８３，８５が一部重なって、横長楕円の熱源が１カ所検出されたか否かを判定する。ステップＳ３０が肯定されるとステップＳ３１に進み、前席乗員に対応する熱源８３の中心点９０を算出し、ステップＳ２７と同様に中心点９０の位置を立体的に特定する。この場合、横長楕円の中心高さで横長楕円の車両右側から所定距離だけ車両左側に寄った位置を運転者の目の位置（中心点９０）とする。
【００３３】
ステップＳ３１で中心点９０の位置が特定されるとステップＳ３２に進み、中心点９０の位置に基づき、ステップＳ２８と同様に風向調整装置１１３による送風方向（図１３の角度Ａ）を演算する。次いで、図７のステップＳ１２に戻り、ステップＳ３２で演算された角度Ａにしたがって風向調整措置１１３の送風方向を制御する。これによりサイドベント口１１１からサイドウインドの特定点３２３に向けて温風が送風される。
【００３４】
次に、初期制御における主要な動作を説明する。運転者が車両に乗り込み、イグニッションスイッチをオンし、空調スイッチをオンすると動作を開始する。このとき、コンプレッサの運転を停止し、かつ、エアコンの設定温度が外気温より高いとき、窓ガラスが曇りやすい。その結果、サイドミラーの視認性を確保できず、車両の走行運転開始に時間がかかる。このような窓ガラスの曇りを効率的に除去するため、本実施の形態の空調装置は次のように動作する。すなわち、動作開始により赤外線センサ７０が車室内の温度分布を検出し、この赤外線センサ７０からの信号に基づきコントロールユニット３１で演算を実行し、運転者の目の位置（中心点９０）を立体的に特定する（ステップＳ２７，ステップＳ３１）。この場合、赤外線センサ７０が検出した熱源の数や形状に応じて中心点９０の位置を算出するので、運転者の目の位置を精度よく検出することができる。
【００３５】
中心点９０を特定すると、その中心点９０とサイドミラー１４２とを結ぶ直線３２１（視線）と、サイドウインド１４３とが交差する点３２３を特定する（ステップＳ２８，ステップＳ３２）。そして、サイドベント口１１１からの空気がこの特定点３２３に向けて送風されるように風向調整装置１１３を制御するとともに、ベントドア１８を開放、フットドア２１およびデフロスタードア２３を閉塞し、かつ、エアミックスドア１５をフルホット側に回動し、ブロアファンモータ１２を駆動する（ステップＳ１２）。これによりサイドウインドの特定点３２３に温風が送風され、特定点３２３の周囲の曇りが早期に除去される。したがって、運転者は短時間でサイドミラーの視認性を確保することができ、短時間での車両の走行運転開始が可能となる。この場合、乗員が手動で送風方向を合わせる必要や、手動で空調モード等を設定する必要がなく、曇り除去のための煩雑な操作は不要である。
【００３６】
一方、初期制御時において、センターベント口１７，２７に設けた風向調整装置５０，１５０のルーバー機構５１，５６は規定位置に制御され、センターベント口１７，２７からは車室内に温風が送風される（ステップＳ２１）。なお、センターベント口１７，２７からの送風は、サイドウインド１１２，１２２の曇りの除去に寄与しないため、初期制御時にセンターベント口１７，２７からの送風を停止するようにしてもよい。これによりサイドベント口１１１，１２１からの送風量を増加することができ、窓ガラスの曇りをさらに効率的に除去できる。
【００３７】
初期制御による送風を開始してから一定時間が経過すると初期制御を終了し、後述する通常の空調制御に移行する（ステップＳ１３→ステップＳ１５）。この場合、設定温度と外気温に応じて一定時間が設定されるので、窓ガラスの曇りを十分に除去することができる。なお、初期制御を行う時間を設定する代わりに、設定温度と外気温に応じてブロアファンモータ１２の回転数を設定するようにしてもよい。この場合、設定温度と外気温の差が大きいほぼ、モータ回転数を大きくすればよい。
【００３８】
運転者が窓ガラスの曇りが除去されたと判断し、車両走行を開始するためにシフトポジションをＰおよびＮ以外にシフトさせれば、一定時間が経過する前に初期制御が終了する（ステップＳ１４→ステップＳ１５）。これにより必要以上に初期制御を継続することがなく、走行開始時に初期制御から通常制御に自動的に移行できる。
【００３９】
＜通常制御＞
次に、初期制御終了後の空調制御について説明する。図１４は、初期制御終了後にコントロールユニット３１で実行される通常制御の処理の一例を示すフローチャートである。通常制御では、風向モード切替スイッチ３５の押圧操作により、各ベント口１７，２７，１１１，１２１からの送風空気の吹き出しモードを変更することができる。
【００４０】
すなわち、風向モード切替スイッチ３５が１回押圧されると、各吹き出し口の選択状態がベント口、バイレベル、デフ／フット口のいずれであってもベント口１７，２７，１１１、１２１からの送風となり、かつ乗員の顔に直接送風空気が当たらないように風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３が制御される（以下、顔避けモードと呼ぶ）。顔避けモードの状態から風向モード切替スイッチ３５がさらに１回押圧されると、ベント口１７，２７，１１１，１２１からの送風空気が乗員の顔に直接当たるように風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３が制御される（以下、顔当てモードと呼ぶ）。顔当てモードの状態から風向モード切替スイッチ３５がさらに１回押圧されると、風向モード切替スイッチ３５が最初に押圧される前の送風状態に戻る。
【００４１】
図１４のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ５１で、コントロールユニット３１の不図示のメモリから前回の車両用空調装置ＡＣの運転状態を読み出してステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２において、ステップＳ５１で読み出した前回の車両用空調装置ＡＣの運転状態と各センサからの信号、および風量や設定温度などの各操作スイッチの状態信号に基づいて車両用空調装置ＡＣの運転、制御を開始する。ステップＳ５３において風量や設定温度を指令する操作スイッチ群３６が操作されたか否かを判定する。ステップＳ５３が肯定されるとステップＳ５１へ戻る。ステップＳ５３が否定されるとステップＳ５４へ進み、風向モード切替スイッチ３５が押圧されたか否かを判断する。ステップＳ５４が否定されるとステップＳ５３へ戻る。ステップＳ５４が肯定されるとステップＳ５５へ進み、後述する所定の割り込み制御を実行する。次いで、ステップＳ５６で、ステップＳ５５の割り込み制御が終了するまで待機する。ステップＳ５６が肯定されるとステップＳ５１へ戻り、同様な処理を繰り返す。
【００４２】
図１５は、ステップＳ５５の割り込み制御のサブルーチンを示すフローチャートである。図６のステップＳ５４が肯定されると本サブルーチンのステップＳ６１へ進み、コントロールユニット３１の不図示のカウンタの値がｎ＝１であるか否かを判断する。このカウンタは、風向モード切替スイッチ３５が押圧されるたびにｎの値を１，２，０，１，２、０・・・と変化させる。すなわち、風向モード切替スイッチ３５が１回だけ押圧されるとｎ＝１（顔避けモード）となり、もう一回風向モード切替スイッチ３５が押圧されるとｎ＝２（顔当てモード）となり、さらにもう一回風向モード切替スイッチ３５が押圧されるとｎ＝０となる。
【００４３】
ステップＳ６１が肯定、すなわち顔避けモードを選択と判定されるとステップＳ６２のサブルーチンへ進む。ステップＳ６２では前述したのと同様の処理（図８）を行い、赤外線センサ７０によって乗員の乗車状態、すなわち前席乗員に相当する熱源８３の中心点９０を検出する（ステップＳ２７，ステップＳ３１）。そして、この検出結果に基づき、各風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３による送風方向を以下のように演算する。
【００４４】
すなわち、赤外線センサ７０により例えば円形もしくは縦長楕円径の熱源が１カ所だけ検出されると（ステップＳ２７）、図１６に示すように顔面部を避けた送風方向の経由点９１〜９３を決定する。図１６に示した経由点９１は、横方向調節ルーバ機構５６を規定位置とした状態の送風方向に位置するように、高さを変えずに熱源８３の中心点９０を車両左側（助手席側）に移動した点である。経由点９２は、熱源８３の直下に熱源８３の高さに相当する距離だけ下がった点である。経由点９３は、横方向調節ルーバ機構５６を車両右側方向に最大角度傾斜させた位置とした状態の送風方向に位置するように、高さを変えずに熱源８３の中心点９０を車両右側に移動した点である。
【００４５】
これら経由点９１〜９３に基づき、センターベント口１７，２７からの送風方向の軌跡を、図１７に示すように経由点９１−経由点９２−経由点９３−経由点９２−・・・と、熱源８３の周囲に設定した経由点９１〜９３に沿って半円を描くように各経由点を通る曲線とする。また、サイドベント口１１１，１２１からの送風方向の軌跡を、図１８に示すように経由点９１−経由点９２−サイドウインドの特定点３２３−経由点９３−特定点３２３−・・・と、熱源８３の周囲に設定した経由点９１〜９３および特定点３２３を通る曲線とする。
【００４６】
一方、運転席後部座席の乗員の存在が検出されると（ステップＳ２８）、上述した経由点９１〜９３に加え、図１９に示すように経由点９４をさらに設ける。経由点９４は、縦方向調節ルーバ機構５１を車両上側に最大角度傾斜させた位置とした状態の送風方向に位置するように熱源８３の中心点９０を車両上側に移動した点である。これら経由点９１〜９４に基づき、センターベント口１７，２７からの送風方向の軌跡を、図２０に示すように経由点９１−経由点９２−経由点９３−経由点９４−経由点９１−・・・と、熱源８３の周囲に設定した経由点９１〜９４に沿って回転するように各経由点を通る曲線とする。また、サイドベント口１１１，１２１からの送風方向の軌跡を、図２１に示すように経由点９１−経由点９２−特定点３２３−経由点９３−経由点９４−経由点９１−・・・と、熱源８３の周囲に設定した経由点９１〜９４および特定点３２３を通る曲線とする。
【００４７】
なお、図２２に示すように経由点９１〜９３，９５，９６を決定し、送風方向の軌跡を決定してもよい。経由点９５は、縦方向調節ルーバ機構５１を車両上側に最大角度傾斜させた位置とした状態の送風方向に位置するように経由点９３を車両上側に移動した点である。同様に、経由点９６は、縦方向調節ルーバ機構５１を車両上側に最大角度傾斜させた位置とした状態の送風方向に位置するように経由点９１を車両上側に移動した点である。これら経由点９１〜９３，９３，９５に基づき、センターベント口１７，２７からの送風方向の軌跡を、図２３に示すように経由点９６−経由点９１−経由点９２−経由点９３−経由点９５−経由点９３−・・・と、熱源８３の周囲に設定した経由点９１〜９３，９５，９６に沿ってＵ字を描くように各経由点を通る曲線とする。また、サイドベント口１１１，１２１からの送風方向の軌跡を、図２４に示すように経由点９６−経由点９１−経由点９２−特定点３２３−経由点９３−経由点９５−経由点９３−・・・と、熱源８３の周囲に設定した経由点９１〜９３，９５，９６および特定点３２３を通る曲線とすることもできる。
【００４８】
以上のように顔避けモード時の送風方向の軌跡を演算すると、図１５のステップＳ６３に進み、デフドア２３およびフットドア２１を閉じ、ベントドア１８を開放するとともに、ステップＳ６２の演算結果に基づいて、風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３の制御を開始する。すなわち演算された送風方向の軌跡を得るようにルーバ機構５１，５６の連結ロッド５５，６０を所定速度で駆動する。これにより所定速度で送風方向が変化し、図１７，１８または図２０，２１に示すように、ベント口１７，２７，１１１，１２３からは乗員の顔を避けるような送風がなされる。したがって、送風空気が顔に当たるという煩わしさが回避され、乗員は快適な空調整を得る。また、サイドウインドの特定点３２３にも送風されるので、窓ガラスの曇りを除去した状態を維持できる。
【００４９】
ステップＳ６３の制御を開始すると、ステップＳ６４に進み、風向モード切替スイッチ３５が新たに押圧されたか否かを判定する。ステップＳ６４が否定されるとステップＳ６５へ進み、一定時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ６５が否定されるとステップＳ６４へ戻り、肯定されるとステップＳ６２へ戻る。これにより一定時間毎に送風方向の演算が繰り返され、乗員の乗車位置の変化に対応した最適な送風を実現できる。
【００５０】
一方、ステップＳ６１が否定、またはステップＳ６４が肯定されるとステップＳ７１に進む。ステップＳ７１では、カウンタの値がｎ＝２であるか否かを判定する。ステップＳ７１が肯定、すなわち顔当てモードを選択と判定されるとステップＳ７２のサブルーチンへ進む。ステップＳ７２では前述したのと同様の処理（図８）を行い、赤外線センサ７０によって乗員の乗車状態、すなわち前席乗員の熱源の中心点９０を検出する（ステップＳ２７，ステップＳ３１）。そして、この検出結果に基づき、各風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３の送風方向を以下のように演算する。
【００５１】
すなわち、赤外線センサ７０により例えば円形もしくは縦長楕円径の熱源が１カ所だけ検出されると（ステップＳ２７）、図２５に示すように熱源８３の中心点９０を基準に、中心点９０を車両左右方向に熱源８３の幅に相当する距離移動させた経由点９７，９８を決定する。そして、センターベント口１７，２７からの送風方向の軌跡を、図２６に示すように経由点９７−中心点９０−経由点９８−中心点９０−・・・と、熱源８３の中心点９０および経由点９７，９８の各点を通る直線とする。また、サイドベント口１１１，１２１からの送風方向の軌跡を、図２７に示すように経由点９７−中心点９０−経由点９８−特定点３２３−経由点９８−・・・と、熱源８３の中心点９０、経由点９７，９８、および特定点３２３を通る直線とする。なお、顔当てモードにおいては、運転席後部乗員が検出されたときの送風方向の軌跡も図２６，２７と同様である。
【００５２】
以上のように顔当てモード時の送風方向の軌跡を演算すると、図１５のステップＳ７３に進み、デフドア２３およびフットドア２１を閉じ、ベントドア１８を開放するとともに、ステップＳ７２の演算結果に基づいて、風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３の制御を開始する。すなわち演算された送風方向の軌跡を得るようにルーバ機構５１，５６の連結ロッド５５，６０を所定速度で駆動する。これにより所定速度で送風方向が変化し、図２６、２７に示すように、送風空気が乗員の顔に当たってスイングするようにベント口１７，２７，１１１，１２３から送風される。したがって、乗員の好みに応じて乗員に積極的に清涼感を与えることができる。また、サイドウインドの特定点３２３にも送風されるので、窓ガラスの曇りを除去した状態を維持できる。
【００５３】
ステップＳ７３の制御を開始すると、ステップＳ７４に進み、風向モード切替スイッチ３５が新たに押圧されたか否かを判定する。ステップＳ７４が否定されるとステップＳ７５へ進み、一定時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ７５が否定されるとステップＳ７４へ戻り、肯定されるとステップＳ７２へ戻る。これにより一定時間毎に送風方向の演算が繰り返され、乗員の乗車位置の変化に対応した最適な送風を実現できる。
【００５４】
一方、ステップＳ７１が否定、またはステップＳ７４が肯定されるとステップＳ８１に進む。ステップＳ８１では、カウンタの値がｎ＝０であるか否かを判定する。ステップＳ８１が肯定されるとステップＳ８２へ進み、車両用空調装置ＡＣの割り込み制御を終了し、図１５に示したメインルーチンのステップＳ５６へ戻る。ステップＳ８１が否定されるとステップＳ６１へ戻る。
【００５５】
通常制御における動作は以下の通りである。初期制御開始から一定時間が経過、あるいは初期制御時にシフトポジションがＮまたはＰ以外に操作されると、初期制御が終了し、通常制御を実行する。通常制御時に、風向モード切替スイッチ３５が操作されなければ、ステップＳ５５の割り込み制御は実行されず、操作スイッチ群３６の操作による空調モードに応じた空気が吹出口から送風される（ステップＳ５２）。このとき、各風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３のルーバー機構５１，５６はそれぞれ規定位置に制御される。
【００５６】
通常制御時に風向モード切替スイッチ３５が１回操作されると、顔避けモードが選択され、ステップＳ５５（図１５）の割り込み制御を開始する。ここで、例えば前席乗員のみの乗車を検出すると、センターベント吹出口１７，２７からの送風方向は図１７に示すように乗員の顔面を避けるように制御され、サイドベント吹出口１１１，１２１からの送風方向は図１８に示すように乗員の顔面を避けつつサイドウインドの特定点３２３にも当たるように制御される（ステップＳ６２，ステップＳ６３）。これにより乗員の顔面に直接送風されることの煩わしさを防止することができるとともに、サイドミラーの視認性を確保することができる。この送風は、風向モード切替スイッチ３５が操作されるまで、または空調スイッチがオフされるまで継続される。なお、後席乗員の乗車が検出されるとセンターベント吹出口１７，２７からは図２０に示すような送風がなされ、サイドベント吹出口１１１，１２１からは図２１に示すような送風がなされる。
【００５７】
通常操作時に風向モード切替スイッチ３５が２回操作されると、顔当てモードが選択される。この場合、後席乗員の乗車の有無に拘わらず、センターベント吹出口１７，２７からの送風方向は図２６に示すように乗員の顔面を経由してスイングするように制御され、サイドベント吹出口１１１，１２１からの送風方向は図２７に示すように乗員の顔面だけでなくサイドウインドの特定点３２３をも経由するように制御される（ステップＳ７２，ステップＳ７３）。これにより乗員に対して積極的に清涼感を付与しつつ、サイドミラーの視認性を確保することができる。この送風は、風向モード切替スイッチ３５が操作されるまで、または空調スイッチがオフされるまで継続される。
【００５８】
本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）初期制御時に、赤外線センサ７からの信号に基づき運転者の乗車位置（目の位置；中心点９０）を検出し、この乗車位置における乗員のサイドミラーへの視線と窓ガラスとの公差する点３２３を求め、この特定点３２３に向けて温風を送風するようにサイドベント口１１１，１２１の風向調整装置１１３，１２３を制御した。これにより乗員の視界を遮る窓ガラスの曇りを早期に除去することができ、サイドミラーの視認性を効率的に確保することができる。
【００５９】
（２）サイドベント口１１１，１２１に風向調整装置１１３，１２３を設けるようにしたので、サイドウインドの内側に直接送風することが可能であり、サイドウインドの曇りを効率的に除去することができる。
（３）風向調整装置１１３，１２３の調整により乗員に対して直接送風可能としたので、初期制御終了後の通常制御時において、サイドベント口１１１，１２１から乗員に向けて空調風を送風することができ、初期制御以外でもサイドベント口１１１，１２１からの送風を有効に利用できる。
（４）車両乗車時に、設定温度が外気温より高いと初期制御を開始するようにしたので、窓ガラスに曇りが発生しないときには初期制御は行わず、曇り除去の必要性に応じて初期制御を自動的に行うことができる。
（５）初期制御を開始してから所定時間が経過すると初期制御を終了するようにしたので、初期制御から通常制御への移行が自動的に行われ、煩雑な操作が不要である。
（６）窓ガラスの曇りの程度に応じて、具体的には設定温度と外気温の差に応じて所定時間を設定するので、窓ガラスの曇りを十分に除去できる。
（７）初期制御時にシフトポジションがＰまたはＮ以外に操作されると、所定時間の経過前に初期制御を終了するようにしたので、走行運転を開始すると所定時間を待たなくても通常制御が行われ、乗員の空調快適性を高めることができる。
（８）通常制御時に、風向モード切替スイッチ３５の操作により顔避けモードまたは顔当てモードが選択されると、サイドベント口１１１，１２１からの送風方向が所定の軌跡に沿って変化するように風向調整装置１１３，１２３を制御し、乗員側およびサイドウインド側に交互に送風するようにしたので、乗員の空調快適性を向上しつつ、窓ガラスの曇り除去の状態を維持できる。
【００６０】
（９）赤外線センサ７０にて車室内を影像として捉えるので、乗員の正確な乗車状態を把握できる。これにより乗員の乗車状態に適した送風ができる。
（１０）初期制御時、および通常制御時に顔避けモードまたは顔当てモードが選択された際に、縦方向調節ルーバ機構５１を水平に、横方向調節ルーバ機構５６を車両前後方向に平行になるように移動させるようにした（ステップＳ２１）。これにより、赤外センサ７０で乗車人員の位置を検知する際に、送風空気の影響を受け難くすることができるので、乗車人員の位置を正確に検知でき、乗員の乗車状態に適した送風ができる。
（１１）赤外線センサ７０が捉えた画像から熱源８３の中心点９０の横軸方向位置と角度αから、運転者の目の位置、すなわち中心点９０の位置を立体的に特定しているので、運転者のサイドミラーへの視線を正確に検知でき、精度よくサイドミラーの視界を確保することができる。
【００６１】
なお、以上では、赤外線センサ７０は、その検出面の向きを車両の水平面内において車両の真後ろに向けて各ベント口１７，２７の中央に配置されているがこれに限らない。たとえば、各ベント口１７，２７がそれぞれ送風する範囲の中心方向にそれぞれの赤外線センサ７０の検出面が向くようにすることもできる。また、乗員全員の乗車位置を検知できる位置に１つの赤外線センサを設置して、この赤外線センサにより車両内すべての風向調整装置を制御することもできる。
【００６２】
上記実施の形態では、赤外線センサ７０で運転者に相当する熱源の中心点９０を特定し、この中心点９０に基づいて運転者のサイドミラーへの視線を求めたが、乗車位置検出手段の構成はこれに限らない。例えば、赤外線センサの解析度を向上させて乗員の顔の輪郭から運転者の目の位置を特定することもできる。また、赤外線センサ以外に、例えば撮像素子によって捉えた画像を画像解析して運転者の目の位置を特定することもできる。
【００６３】
車両用空調装置ＡＣで生成した温風をサイドベント口１１１，１２１から吹き出すようにしたが、窓ガラスの曇りを除去するような空調風を車室内に面した吹出口から送風するのであれば、空調送風手段の構成はこれに限らない。サイドベント口１１１，１２１以外の吹出口から曇り除去用の空調風を送風するようにしてもよい。風向調整手段としての風向調整装置１１３，１２３の構成は上述したものに限らない。
【００６４】
上記実施の形態では、赤外センサ７０が検出した画像に基づいて運転者のサイドミラーへの視線を検出し、この視線と窓ガラスとの交差する特定点３２３に向けてサイドベント口１１１，１２１から送風されるように風向調整装置１１３，１２３を制御するようにしたが、窓ガラスの曇りを除去し、サイドミラーの視界を確保することができるのであれば、上記特定点３２３以外に空調風を送風するようにしてもよい。すなわち風向制御手段としてのコントロールユニット３１における送風方向の演算は上述したものに限らない。コントロールユニット３１からの信号により初期制御時に車両用空調装置ＡＣと風向調整装置５０，１５０，１１３，１２３を自動制御するようにしたが、車両用空調装置ＡＣの一部（例えば風量や温度）を手動で制御するようにしてもよい。
【００６５】
シフトポジションがＰかＮか、コンプレッサがオフか、および設定温度が外気温より高いか否かにより初期制御の要否を判定するようにしたが、他の条件により、判定手段としてのコントロールユニット３１が初期制御の要否を判定するようにしてもよい。風向モード切替スイッチ３５の操作により顔避けモードまたは顔当てモードが選択されると、サイドベント口１１１，１２１から乗員側とサイドウインドの特定点３２３にそれぞれ送風するように風向調整装置１１３，１２３を制御したが、送風方向の軌跡は上述したものに限らない。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の車両用空調装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による車両用空調装置を搭載した右ハンドル車の車室内を示す図。
【図２】図１の車両に乗員が乗車した状態を車両上部前方から見た状態を示す図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置ＡＣの内部構成を示す図。
【図４】車両用空調装置ＡＣの風向調節装置５０，１５０の構造を示す図。
【図５】車両用空調装置ＡＣの制御を行う空調制御部１００のシステムブロック図。
【図６】図５の空調制御部１００における初期制御の動作の一例を示すフローチャート。
【図７】図６のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャート。
【図８】図７のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャート。
【図９】赤外線センサ７０が捉えた画像の熱源を検出・解析する範囲を示した図。
【図１０】赤外線センサ７０が捉えた画像の解析結果の一例（運転者のみ乗車）を示す図。
【図１１】赤外線センサ７０が捉えた画像の解析結果の他の例（後席乗員乗車）を示す図。
【図１２】赤外線センサ７０が捉えた画像の解析結果のさらに別の例（後席乗員乗車）を示す図。
【図１３】図１０に示す熱源８３の位置から送風方向を演算する方法を解説するための図。
【図１４】図５の空調制御部１００における通常制御の動作の一例を示すフローチャート。
【図１５】図１４に示した経由点を通る送風方向の軌跡を示す図である。  図１４のフローチャートのサブルーチンを示すフローチャート。
【図１６】図１０の解析結果に対応する顔避けモード時の送風方向の経由点を示す図。
【図１７】図１６に示した経由点を通るセンターベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図１８】図１６に示した経由点を通るサイドベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図１９】図１１，１２の解析結果に対応する顔避けモード時の送風方向の経由点を示す図。
【図２０】図１９に示した経由点を通るセンターベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図２１】図１９に示した経由点を通るサイドベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図２２】図１６，１９の変形例を示す図。
【図２３】図２２に示した経由点を通るセンターベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図２４】図２２に示した経由点を通るサイドベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図２５】図１０〜１２の解析結果に対応する顔当てモード時の送風方向の経由点を示す図。
【図２６】図２５に示した経由点を通るセンターベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【図２７】図２５に示した経由点を通るサイドベント吹出口からの送風方向の軌跡を示す図。
【符号の説明】
【００６７】
１２  ブロアファンモータ                  １５  エアミックスドア
１８  ベントドア                          ２１  フットドア
２３  デフロスタードア                    ３１  コントロールユニット
３５  風向モード切替スイッチ              ３６  操作スイッチ群
３７  センサ群                            ７０  赤外線センサ
５０，１５０，１１３，１２３  風向調整装置
１１４，１１５  サイドミラー            １７，２７  センターベント口
１１１，１２１  サイドベント口      １１２，１２２  サイドウインド
３２３  特定点                              ＡＣ  車両用空調装置
【図１】
2005082078.tif 000003
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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