(57)【要約】【課題】必要以上に湿度調整が行われることなく、しかも必要なときには確実に湿度調整を行うことができる車両室内の湿度調整方法を提供する。【解決手段】予め求めたガラスの内面が結露する場合の車外温度と室内温度との温度差と室内湿度との関係に基づいて結露が発生することを推定するために用いる第１の結露推定条件を定め、またこの条件が満たされる前に結露が発生するものと推定するために用いる第２の結露推定条件を定める。結露センサＤＥＷが結露状態を検出しているときには、エアーコンディショナ１１を作動させる。また結露センサＤＥＷが、結露状態を検出していない場合には、最初に温度差と室内湿度と第１の結露推定条件とを用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナ１１を作動させる。その後は温度差と室内湿度と第２の結露推定条件を用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナ１１を作動させる。以後第１及び第２の結露推定条件を交互に用いて室内の湿度を調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車外温度またはガラスの温度を測定する第１の温度センサと、前記車両の室内温度に相当する温度を測定する第２の温度センサと、前記ガラスの前記内面上の結露状態を検出する結露センサと、前記車両の室内湿度を測定する湿度センサとを用意し、前記第１及び第２の温度センサ、前記結露センサ及び前記湿度センサの出力に基づいて、前記車両に搭載したエアーコンディショナの運転を制御することにより前記室内の湿度を調整する車両室内の湿度調整方法であって、
予め求めた前記ガラスの内面が結露する場合の前記車外温度と前記室内温度との温度差と前記室内湿度との関係に基づいて結露が発生することを推定するために用いる第１の結露推定条件を定め、
前記第１の結露推定条件が満たされる前に前記結露が発生するものと推定するために用いる第２の結露推定条件を定め、
前記結露センサが前記結露状態を検出しているときには、前記エアーコンディショナを作動させ、
前記結露センサが前記結露状態を検出していない場合には、最初に前記温度差と前記室内湿度と前記第１の結露推定条件とを用いて結露の発生を推定したときに前記エアーコンディショナを作動させ、
その後は前記温度差と前記室内湿度と前記第２の結露推定条件を用いて結露の発生を推定して前記エアーコンディショナを作動させ、
以後前記第１の結露推定条件と前記第２の結露推定条件を交互に用いて前記室内の湿度を調整することを特徴とする車両室内の湿度調整方法。
【請求項２】
前記第２の温度センサを前記ガラスの前記内面近傍に配置し、前記湿度センサを前記ガラスの前記内面近傍に配置することを特徴とする請求項１に記載の車両室内の湿度調整方法。
【請求項３】
前記第１の結露推定条件を、前記室内湿度をＨとし、前記温度差をΔＴとし、Ｋ１乃至Ｋ４を係数として、
Ｈ＞Ｋ１・ΔＴ３＋Ｋ２・ΔＴ２＋Ｋ３・ΔＴ＋Ｋ４
の式を基準にして定め、
前記第２の結露推定条件は、前記式の前記ＨをＨ−αとし、前記ΔＴをΔＴ＋βとして定め（但し前記α及び前記βは予め定める補正定数）、
前記α及び前記βを、前記第１の結露推定条件を用いたときと前記第２の結露推定条件を用いたときとで、結露条件を満たす前記室内湿度の差が３％以上になるように定めることを特徴とする車両室内の湿度調整方法。
【請求項４】
前記Ｋ１は、０．０２６〜０．０２７の値であり、前記Ｋ２は０．２〜０．２１の間の値であり、前記Ｋ３は６〜７の間の値であり、前記Ｋ４は９０〜１１０の間の値である請求項３に記載の車両室内の湿度調整方法。
【請求項５】
車両の車外温度またはガラスの温度を測定する第１の温度センサと、前記車両の室内温度に相当する温度を測定する第２の温度センサと、前記ガラスの前記内面上の結露状態を検出する結露センサと、前記車両の室内湿度を測定する湿度センサと、前記第１及び第２の温度センサ、前記結露センサ及び前記湿度センサの出力に基づいて、湿度調整のために前記車両に搭載したエアーコンディショナを強制的に作動させる指令を出力するための駆動信号を出力する駆動信号発生装置とを備えて、前記エアーコンディショナの運転を制御することにより前記室内の湿度を調整する車両室内の湿度調整装置であって、
前記信号発生装置は、予め求めた前記ガラスの内面が結露する場合の前記車外温度と前記室内温度との温度差と前記室内湿度との関係に基づいて結露が発生することを推定するために用いる第１の結露推定条件と、前記第１の結露防止条件が満たされる前に前記結露が発生するものと推定するために用いる第２の結露推定条件とを予め記憶した記憶手段と、
前記結露センサが前記結露状態を検出しているときには、前記エアーコンディショナを作動させる前記駆動信号を出力し、前記結露センサが前記結露状態を検出していない場合には、最初に前記温度差と前記室内湿度と前記第１の結露推定条件とを用いて結露の発生を推定したときに前記エアーコンディショナを作動させる前記駆動信号を出力し、その後は前記温度差と前記室内湿度と前記第２の結露推定条件を用いて結露の発生を推定したときに前記エアーコンディショナを作動させる駆動信号を出力し、以後前記第１の結露推定条件と前記第２の結露推定条件を交互に用いて前記室内の湿度を調整する前記駆動信号を出力する駆動信号発生手段とを備えていることを特徴とする車両室内の湿度調整装置。
【請求項６】
前記第２の温度センサが前記結露センサまたは前記湿度センサとセットになって前記ガラスの前記内面の近傍に配置されている請求項５に記載の車両室内の湿度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両室内の湿度を調整して車両のガラスの内面に結露が発生することを防止するための車両室内の湿度調整方法及び湿度調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来車両のエアーコンディショナを作動させて車両の室内の湿度を調整することにより、車両のガラスの内面が結露することを防止する方法及び装置が種々提案されている。
【特許文献１】特開平２−３０４３４３号
【特許文献２】特公平３−３６１８０号
【特許文献３】特開平５−１４７４３６号
【特許文献４】特許第３３３４４１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来提案されている種々の湿度調整方法及び装置では、湿度調整が頻繁に行われたり、必要なときに湿度調整が行われない等の不具合があった。
【０００４】
本発明の目的は、必要以上に湿度調整が行われることなく、しかも必要なときには確実に湿度調整を行うことができる車両室内の湿度調整方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明が改良の対象とする車両室内の湿度調整方法は、車両の車外温度またはガラスの温度を測定する第１の温度センサと、車両の室内温度に相当する温度を測定する第２の温度センサと、ガラスの内面上の結露状態を検出する結露センサと、車両の室内湿度を測定する湿度センサとを用意し、第１及び第２の温度センサ、結露センサ及び湿度センサの出力に基づいて、車両に搭載したエアーコンディショナの運転を制御することにより室内の湿度を調整するものである。
【０００６】
本発明の方法では、予め求めたガラスの内面が結露する場合の車外温度と室内温度との温度差と室内湿度との関係に基づいて結露が発生することを推定するために用いる第１の結露推定条件を定め、また第１の結露防止条件が満たされる前に結露が発生するものと推定するために用いる第２の結露推定条件を定める。そして結露センサが結露状態を検出しているときには、エアーコンディショナを作動させる。また結露センサが、結露状態を検出していない場合には、最初に温度差と室内湿度と第１の結露推定条件とを用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナを所定時間作動させる。その後は温度差と室内湿度と第２の結露推定条件を用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナを所定時間作動させる。以後第１の結露推定条件と第２の結露推定条件を交互に用いて室内の湿度を調整する。
【０００７】
このようにすると第１及び第２の結露推定条件を適宜に定めると、頻繁にエアーコンディショナを作動させずに結露防止動作を行うことができる。また第１及び第２の結露推定条件を適宜に定めることにより、必要以上にエアーコンディショナを作動させずに結露の発生を確実に防止できる。
【０００８】
なお第２の温度センサをガラスの内面近傍に配置し、湿度センサをガラスの内面近傍に配置すると、結露の発生個所に近い場所の状況を正確に反映させて、結露防止動作をすることができるので、結露防止動作をより確実なものとすることができる。
【０００９】
なお第１の結露推定条件を、室内湿度をＨとし、温度差をΔＴとし、Ｋ１乃至Ｋ４を係数として、
Ｈ＞Ｋ１・ΔＴ３＋Ｋ２・ΔＴ２＋Ｋ３・ΔＴ＋Ｋ４
の式を基準にして定めるのが好ましい。また第２の結露推定条件は、この式のＨをＨ−αとし、ΔＴをΔＴ＋βとして定め（但し前記α及び前記βは予め定める補正定数）、α及びβを、第１の結露推定条件を用いたときと第２の結露推定条件を用いたときとで、結露条件を満たす室内湿度の差が３％以上になるように定めるのが好ましい。このような式を用いると、複雑な演算式を用いずに簡単に且つ比較的高い精度で結露の推定をすることができる。なおＫ１を０．０２６〜０．０２７の値とし、Ｋ２を０．２〜０．２１の間の値とし、Ｋ３を６〜７の間の値とし、Ｋ４を９０〜１１０の間の値とするのが好ましい。これらの温度範囲であれば、一般的な使用条件において、確実に結露の発生を防止できる。
【００１０】
本発明の車両室内の湿度調整装置は、車両の車外温度を測定する第１の温度センサと、車両の室内温度に相当する温度を測定する第２の温度センサと、ガラスの内面上の結露状態を検出する結露センサと、車両の室内湿度を測定する湿度センサと、第１及び第２の温度センサ、結露センサ及び湿度センサの出力に基づいて、湿度調整のために車両に搭載したエアーコンディショナを強制的に作動させる指令を出力するための駆動信号を出力する駆動信号発生装置とを備えて、エアーコンディショナの運転を制御することにより室内の湿度を調整する。本発明において、信号発生装置は、記憶手段と駆動信号発生手段とを備える。記憶手段は、予め求めたガラスの内面が結露する場合の車外温度と室内温度との温度差と室内湿度との関係に基づいて結露が発生することを推定するために用いる第１の結露推定条件と、第１の結露防止条件が満たされる前に結露が発生するものと推定するために用いる第２の結露推定条件とを予め記憶するする。また駆動信号発生手段は、結露センサが結露状態を検出しているときには、エアーコンディショナを作動させる駆動信号を出力し、結露センサが結露状態を検出していない場合には、最初に温度差と室内湿度と第１の結露推定条件とを用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナを所定時間作動させる駆動信号を出力し、その後は温度差と室内湿度と第２の結露推定条件を用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナを所定時間作動させる駆動信号を出力し、以後第１の結露推定条件と第２の結露推定条件を交互に用いて室内の湿度を調整する駆動信号を出力する。本発明の装置によれば、本発明の方法を確実に実現することができる。
【００１１】
なお第２の温度センサが、結露センサまたは湿度センサとセットになってガラスの内面の近傍に配置されているのが好ましい。このようにすると結露発生個所の温度をより高い精度で測定することができるので、装置の動作精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１及び第２の結露推定条件を適宜に定めることにより、頻繁にエアーコンディショナを作動させずに結露防止動作を行うことができる上、必要以上にエアーコンディショナを作動させずに結露の発生を確実に防止できる利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の車両室内の湿度調整方法を実施する装置のセンサの配置と装置の構成の概略を示す図である。また図２は、その回路構成を示すブロック図である。図１及び図２において、車両１の室内２には、結露センサと第２の温度センサがユニットになった結露センサユニット３と、湿度センサと第１の温度センサがユニットになった湿度センサユニット４とが配置されている。この実施の形態では、結露センサユニット３が車両のフロントガラス５の内側上部領域に取付けられており、湿度センサユニット４がフロントガラス５の内側下部領域に取付けられている。結露センサユニット３に含まれる第２の温度センサＴＳ２は、フロントガラス５の近傍の室内温度を測定できるように配置されている。すなわち第２の温度センサＴＳ２はフロントガラス５の内面と接触しないように、結露センサユニット３内に配置されている。また湿度センサユニット４に含まれる第１の温度センサＴＳ１は、フロントガラス５の温度を直接的に測定できるように配置されている。すなわち第１の温度センサＴＳ１は、フロントガラス５と温度センサＴＳ１の測定部が直接的に接触するように湿度センサユニット４に配置されている。結露センサユニット３内の結露センサＤＥＷからの出力は、結露センサ出力処理回路６にてＡ／Ｄ変換される。また結露センサユニット３内の第２の温度センサＴＳ２の出力は、第２の温度センサ出力処理回路７によりＡ／Ｄ変換される。また湿度センサユニット４内の湿度センサＨ及び第１の温度センサＴＳ１の出力はそれぞれ温湿度センサ出力回路８によりそれぞれＡ／Ｄ変換される。なおこの例では、車外の温度を室内２の外に配置した第３の温度センサ９で測定しその出力を温度センサ出力回路９によりＡ／Ｄ変換している。この温度センサ出力回路９の出力は、室内の温湿度調整に利用される。各センサ出力回路からの出力は制御回路１０に入力されて信号処理され、その信号処理結果はオートエアーコンディショナ１１に駆動信号として出力される。
【００１４】
なお図２においては、各センサ出力回路６〜９はＡ／Ｄ変換器として表示されている。また図１の制御回路は，図２に中央演算処理装置１２によって構成される。図２においては、１３は車両のエンジンによって駆動される発電機からの出力を整流する整流回路であり、１４は整流器の出力を必要な電圧値に変更するＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００１５】
図３は、図１の構成を前提として本発明の方法をマイクロコンピュータからなる中央演算処理装置１２を用いて実現する場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムを示すフローチャートである。図４は車内温度と窓ガラスが結露し始める車内温度との関係を窓ガラスの温度に応じて示したグラフであり、図５は車内温度と車外温度との温度差と窓ガラスが結露し始める車内温度との関係を窓ガラスの温度に応じて示したグラフである。
【００１６】
図３のフローチャートを説明する前に、図４及び図５を用いて結露の発生条件について説明する。
【００１７】
以下の説明では、
ｅｓ（Ｔ）：温度Ｔ℃での飽和水蒸気圧
ｅ        ：車内空気の水蒸気圧
Ｈ        ：車内空気相対温度
とする。車内空気（ＴＲ℃）の水蒸気圧ｅは、相対温度Ｈのとき、
ｅ＝ｅｓ（ＴＲ）×Ｈとなる。このｅが車内側ガラスの温度ＴＧでの飽和水蒸気圧ｅｓ（ＴＧ）を超えないように、温度又は相対温度を制御すれば、結露を防止することが可能となる。これを式で表せば、以下のようになる。
【００１８】
ｅｓ（ＴＲ）×Ｈ≦ｅｓ（ＴＧ）
上記式を用いることにより、窓ガラスが結露しない条件は、様々な観点で算出することができる。図５は温度差ΔＴと窓ガラスが結露する湿度度との関係を示しており、窓ガラス温度には、ほとんど依存していないことが分かる。このグラフから求められる下の近似式が、ΔＴと車内温度（Ｈ）を用いた結露判定の条件式となる。
【００１９】
Ｈ＞Ｋ１・ΔＴ３＋Ｋ２・ΔＴ２＋Ｋ３・ΔＴ＋Ｋ４
ステップＳＴ１では、起動時において必要な初期設定がなされる。次にステップＳＴ２でエアーコンディショナＯＮフラグがＡＣＯＮＦ＝０となる。これによって最初にエアーコンディショナは非作動状態に置かれる。次にステップＳＴ３で、結露フラグがＤＥＷＯＮＦ＝０となり、結露センサが結露を検出していない状態が作られる。ステップＳＴ４ＳＷ、湿度センサＨと、第１の温度センサＴ１及びＴ２と、結露センサＤＥＷの出力がＡ／Ｄ変換された値が入力される。
【００２０】
ステップＳＴ５では、結露センサＤＥの出力に基づいて結露の有無が判定される。もしこの段階でガラスの内面に結露が発生していれば、ステップＳＴ６へと進んでエアーコンディショナＯＮフラグがＡＣＯＮＦ＝１となり、ステップＳＴ１１へと進む。ステップＳＴ１１では、ＡＣＯＮＦ＝１？の判定がなされる。この場合には、ＡＣＯＮＦ＝１であるためＫ、ステップＳＴ１２へと進んでエアーコンディショナがオンとなる。そしてこのオン状態はステップＳＴ１４のタイマ時限の間維持される。したがって起動時にガラスに結露があれば、直ちにエアーコンディショナが作動して室内の湿度を低下させる。
【００２１】
ステップＳＴ５で結露が検出されない場合には、ステップＳＴ７へと進み結露センサのフラグの状態「ＤＥＷＯＮＦ＝０？」が判断される。起動時であれば，ステップＳＴ３でＤＥＷＯＮＦ＝０となっているため、ステップＳＴ７の判断結果は“０”となり、ステップＳＴ８へと進む。ステップＳＴ８では第１の結露推定条件を判断するための判定式Ａの判定結果から結露状態になる可能性があるか否かの判断がなされる。この判定式Ａは、下記の通りである。
【００２２】
Ｈ＞Ｋ１・ΔＴ３＋Ｋ２・ΔＴ２＋Ｋ３・ΔＴ＋Ｋ４
この式では、室内湿度をＨとし、ΔＴは車両の車外温度またはガラスの温度を測定する第１の温度センサＴＳ１と、車両の室内温度に相当する温度を測定する第２の温度センサＴＳ２との温度差であり、Ｋ１乃至Ｋ４は係数である。なお係数Ｋ１は、０．０２６〜０．０２７の値であり、係数Ｋ２は０．２〜０．２１の間の値であり、係数Ｋ３は６〜７の間の値であり、係数Ｋ４は９０〜１１０の間の値である。具体的な実施の形態では、Ｋ１＝０．０２６７，Ｋ２＝０．２０２，Ｋ３＝６．５２，Ｋ４＝１００としている。
【００２３】
第１の結露推定条件は、窓ガラスの温度に応じて理論的に定まる温度差ΔＴと結露が始まる室内の湿度との関係に近い条件である。ちなみ後に説明する図４Ｂの曲線Ａに近似した条件を満たすか否かを判定する判定式となる。ステップＳＴ８で、温度差と湿度との関係から結露が発生する可能性があることが判断された場合には、ステップＳＴ９へと進み結露フラグがＤＥＷＯＮＦ＝１となる。そしてステップＳＴ１０ではエアーコンディショナのフラグがＡＣＯＮＦ＝１となる。その後、ステップＳＴ１１へと進んで前述と同様にエアーコンディショナが作動状態となり、室内の除湿が実行される。
【００２４】
ステップＳＴ８で、判定式Ａの結果が結露が発生する可能性がないことを判定すると、ステップＳＴ８１へと進んで、エアーコンディショナのフラグはＡＣＯＮＦ＝０となる。そしてステップＳＴ８２へと進む。ステップＳＴ８２で車両に実装しているエアーコンディショナが自動運転設定されているか否かの判定がなされる。もし自動運転設定されていなければＮＯへと進みステップＳＴ１１で判定結果が“０”となりエアーコンディショナはオフとなる。またステップＳＴ８２でエアーコンディショナの自動運転設定がなされていることが確認されるとステップＳＴ１０へと進んでＡＣＯＮＦ＝１となり、ステップＳＴ１１へと進む。
【００２５】
ステップＳＴ１４のタイマ時限の係数が終了するとステップＳＴ４へと戻る。そしてステップＳＴ５で結露しておらず、ステップＳＴ７へと進むと、今度はＤＥＷＯＮＦ＝１になっているため、ステップＳＴ７１へと進む。ステップＳＴ７１では、第２の結露推定条件となる判定式Ｂによる結露の可能性が判断される。この判定式Ｂは、先の第１の結露推定条件の式におけるＨをＨ−αとし、ΔＴをΔＴ＋βとしたものである。但しα及びβは予め定める補正定数である。このα及びβは、第１の結露推定条件を用いたときと第２の結露推定条件を用いたときとで、結露条件を満たす室内湿度の差が３％以上になるように定められている。好ましくは湿度差が５％以上になるようにα及びβを定めるのが好ましい。この判定式Ｂは，図４（Ｂ）に一点鎖線で示す特性曲線Ｂで示した条件を満たすか否かの判断式となる。
【００２６】
ステップＳＴ７１で結露が発生する可能性があることが判定されると、ステップＳＴ７２へと進みエアーコンディショナのフラグがＡＣＯＮＦ＝１となり、ステップＳＴ１１へと進んで再度エアーコンディショナが作動状態になる。ステップＳＴ７１で結露の可能性が無いことが判定されると、ステップＳＴ７３へと進み、エアーコンディショナのフラグがＡＣＯＮＦ＝０となり、ステップＳＴ７４で結露フラグはＤＥＷＯＮＦ＝０となる。そしてステップＳＴ８２へと進み、ステップＳＴ８２で車両に実装しているエアーコンディショナが自動運転設定されているか否かの判定がなされる。もし自動運転設定されていなければＮＯへと進みステップＳＴ１１で判定結果が“０”となりエアーコンディショナはオフとなる。またステップＳＴ８２でエアーコンディショナの自動運転設定がなされていることが確認されるとステップＳＴ１０へと進んでＡＣＯＮＦ＝１となり、ステップＳＴ１１へと進む。以後上記の動作が繰り返される。
【００２７】
上記のステップを実行を実行すると、結露センサが、結露状態を検出していない場合には、最初に温度差と室内湿度と第１の結露推定条件とを用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナを所定時間作動させる。その後は温度差と室内湿度と第２の結露推定条件を用いて結露の発生を推定したときにエアーコンディショナを所定時間作動させる。以後第１の結露推定条件と第２の結露推定条件を交互に用いて室内の湿度を調整する動作が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の車両室内の湿度調整方法を実施する装置のセンサの配置と装置の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１の構成を前提として本発明の方法をマイクロコンピュータからなる中央演算処理装置を用いて実現する場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図４】車内温度と窓ガラスが結露し始める車内温度との関係を窓ガラスの温度に応じて示したグラフである。
【図５】車内温度と車外温度との温度差と窓ガラスが結露し始める車内温度との関係を窓ガラスの温度に応じて示したグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１  車両
２  室内
３  結露センサユニット
４  湿度センサユニット
５  フロントガラス
６  結露センサ出力処理回路
７  第２の温度センサ出力回路
８  温湿度センサ出力回路
９  温度センサ出力回路
１０  制御回路
１１  エアーコンディショナ
１２  中央演算処理装置
【図１】
2005029129.tif 000003
【図２】
2005029129.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005029129.tif 000006
【図５】
2005029129.tif 000007