(57)【要約】【課題】車両の客室内の温度を均一化しつつ、乗客の快適性を向上させることができる車両用空調制御装置を提供する。【解決手段】車両１０の車体１１内には、複数に区分けされた領域毎に車体１１内の温度を検知する温度センサ６２が設けられており、車体１１には、車体１１の床面における乗客の密度又は車体１１全体の空間における乗客の密度を検知する乗客密度分布検出用センサ６１が設けられており、温度センサ６２から取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の基本開度率を決定し、乗客密度分布検出用センサ６１から取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の開度補正率を決定し、基本開度率と、開度補正率とに基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の開度率を決定し、決定した結果に基づいて調和空気分配用ダンパ５１の開度を調整する指令を出すものである。【選択図】図９
2013224065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる調和空気分配用ダンパの開度を調整する指令を出す車両用空調制御装置であって、
前記車両の車体内には、複数に区分けされた領域毎に前記車体内の温度を検知する温度センサが設けられており、
前記車体には、前記車体の床面における乗客の密度又は前記車体全体の空間における乗客の密度を検知する乗客密度分布検出用センサが設けられており、
前記温度センサから取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパの基本開度率を決定し、
前記乗客密度分布検出用センサから取得した値に基づいて、前記調和空気分配用ダンパの開度補正率を決定し、
前記基本開度率と、前記開度補正率とに基づいて、前記調和空気分配用ダンパの開度率を決定し、決定した結果に基づいて前記調和空気分配用ダンパの開度を調整する指令を出す
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項２】
前記温度センサから取得した値から、前記車体の前方の領域の前方平均温度と、前記車体の後方の領域の後方平均温度とを算出し、前記前方平均温度と前記後方平均温度との差分に基づいて、前記基本開度率を決定し、
前記乗客密度分布検出用センサから取得した値から、前記車体の前方荷重の積分値と、前記車体の後方荷重の積分値とを算出し、前記車体全体での前記後方荷重の割合又は前記車体全体での前記前方荷重の割合に基づいて前記開度補正率を決定し、
前記基本開度率と、前記開度補正率とを合算することにより前記調和空気分配用ダンパの開度率を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。
【請求項３】
前記温度センサから取得した値から、前記車体の上方の領域の上方平均温度と、前記車体の下方の領域の下方平均温度とを算出し、前記上方平均温度と前記下方平均温度との差分に基づいて、前記基本開度率を決定し、
前記乗客密度分布検出用センサから取得した値から、前記車体の下方関連値の積分値と、前記車体の上方関連値の積分値とを算出し、前記車体全体での前記下方関連値の割合又は前記車体全体での前記上方関連値の割合に基づいて前記開度補正率を決定し、
前記基本開度率と、前記開度補正率とを合算することにより前記調和空気分配用ダンパの開度率を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。
【請求項４】
前記調和空気分配用ダンパの開度は、開度が小さくなるにつれ、前記車体の後方へ開口していき、
前記調和空気分配用ダンパの開度は、開度が大きくなるにつれ、前記車体の前方へ開口していくように、前記調和空気分配用ダンパが設けられており、
冷房運転時、前記車体の前方側が高温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を上げ、
冷房運転時、前記車体の後方側が高温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を下げ、
暖房運転時、前記車体の前方側が低温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を上げ、
暖房運転時、前記車体の後方側が低温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を下げる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調制御装置。
【請求項５】
前記調和空気分配用ダンパの開度は、開度が小さくなるにつれ、前記車体の下方へ開口していき、
前記調和空気分配用ダンパの開度は、開度が大きくなるにつれ、前記車体の上方へ開口していくように、前記調和空気分配用ダンパが設けられており、
冷房運転時、前記車体の上方側が高温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を上げ、
冷房運転時、前記車体の下方側が高温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を下げ、
暖房運転時、前記車体の上方側が低温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を上げ、
暖房運転時、前記車体の下方側が低温であれば、前記基本開度率及び前記開度補正率を下げる
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の車両用空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調制御装置は、制御対象空間である車両の客室内を複数の領域に区分けし、各領域に設けられた温度センサにより、領域毎の温度を監視している。
また、従来の車両用空調制御装置は、車両に設置されたメインダクト及びサブダクトの内部に設けられた温度センサにより、メインダクト及びサブダクトの内部の温度を監視している。
具体的には、従来の車両用空調制御装置は、車両の客室内の各領域に設置された温度センサで検出された温度と、メインダクト及びサブダクトの内部に設置された温度センサで検出された温度とに基づいて、領域毎に、目標車内温度と実測温度との温度偏差を求めており、同時に、メインダクトとサブダクトとの間に設けられているダンパの開度も監視している。
従来の車両用空調制御装置は、求めた温度偏差に基づいて、車両の空調装置から車両の客室内へ吹き出される調和空気の供給総和量が一定になるようにダンパの開度を調整する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５３０１７号公報（段落［０００８］〜［００１２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記で説明したように、従来の車両用空調制御装置は、領域毎の目標車内温度と実測温度との温度偏差に基づいて、ダンパの開度を調整するものである。そのため、従来の車両用空調制御装置は、車両の客室内に乗車している乗客の密度分布に基づいて、ダンパの開度の調整をしていなかった。
【０００５】
よって、車両の客室内の温度変化に基づいて空調装置を制御することができたとしても、車両の客室内の温度変化と車両の客室内の乗客の密度分布である乗客の混雑度合いとに応じて空調装置を制御することはできなかった。
例えば、車両の客室内で乗客の混雑度合いが高い領域があったとしても、その領域の目標車内温度と実測温度との温度偏差が、ダンパの開度の調整を行う指令を出す閾値に到達しない場合があった。
このような場合であっても、乗客の混雑度合いに応じて空調装置が制御されることはなかった。そのため、乗客の混雑度合いが高いことにより、乗客が不快感を感じていたとしても、車両の客室内の乗客に対して快適性を提供することはできなかった。
したがって、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができる車両用空調制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用空調制御装置は、車両に設けられる調和空気分配用ダンパの開度を調整する指令を出す車両用空調制御装置であって、前記車両の車体内には、複数に区分けされた領域毎に前記車体内の温度を検知する温度センサが設けられており、前記車体には、前記車体の床面における乗客の密度又は前記車体全体の空間における乗客の密度を検知する乗客密度分布検出用センサが設けられており、前記温度センサから取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパの基本開度率を決定し、前記乗客密度分布検出用センサから取得した値に基づいて、前記調和空気分配用ダンパの開度補正率を決定し、前記基本開度率と、前記開度補正率とに基づいて、前記調和空気分配用ダンパの開度率を決定し、決定した結果に基づいて前記調和空気分配用ダンパの開度を調整する指令を出すものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、車両の客室内の温度及び車両の客室内の乗客の密度分布に基づいてダンパの開度を調整することにより、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における車両１０に設けられる空調装置のダクト構造を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１における領域７１〜７８を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における車両用空調制御装置４１の冷媒回路３２の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における冷房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における暖房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における車両１０の床面に対する乗客密度分布を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における冷房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１における暖房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１における冷房運転のときの上下分配用ダンパ５１ｂの基本開度率を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における暖房運転のときの上下分配用ダンパ５１ｂの基本開度率を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における前後分配用ダンパ５１ａの開度率の算出の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１における上下分配用ダンパ５１ｂの開度率の算出の処理を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態２における車両１０の床面に対する垂直方向の乗客密度分布を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における冷房運転のときの上下分配用ダンパ５１ｂの開度補正率を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２における暖房運転のときの上下分配用ダンパ５１ｂの開度補正率を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における上下分配用ダンパ５１ｂの開度率の算出の処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における車両１０に設けられる空調装置のダクト構造を示す概略図である。
図１（ａ）は、車両１０の客室内の側面図である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ部断面図である。
なお、図１（ａ）は、直接図示されていない箇所にも一部については符号を付記してある。具体的には、後述するが、温度センサＳUFL６２ｂ、温度センサＳDFL６２ｄ、温度センサＳUBL６２ｆ、温度センサＳDBL６２ｈ、領域７５、領域７６、領域７７、及び領域７８である。
【００１２】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両１０は、車体１１、空調装置３１、及び台車２１等を備えている。
車両１０は、車体１１の屋根の上に空調装置３１が設けられ、調和空気分配用ダクト５２を介して、車体１１と、空調装置３１との空気の流通口が形成されている。車両１０は、車体１１の下部に台車２１を備えている。
車両１０は、客室内に乗せた乗客を運ぶと共に、空調装置３１から供給される調和空気を客室内に供給する。
【００１３】
車体１１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、全長がＬ［ｍ］であり、高さがＨ［ｍ］であり、幅がＷ［ｍ］であると想定する。
なお、以後の説明においては、長さの単位については省略する。
図２は、本発明の実施の形態１における領域７１〜７８を示す図である。
車体１１は、図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示すように、客室内の空間を複数の領域に分割し、領域毎に客室内の空気を調和する。
各領域は、車体１１の側面側に対しては、４つの領域に分割されている。具体的には、車体１１の側面側に対する４つの領域は、車体１１の長手方向である全長方向に対して略均等に２分割され、車体１１の高さ方向に対しては略均等に２分割されている。より具体的には、車体１１の側面側に対する領域は、領域７１、領域７２、領域７３、及び領域７４の４つの領域に分割されている。
【００１４】
また、各領域は、車体１１の正面側に対しては、４つの領域に分割されている。具体的には、車体１１の正面側に対する４つの領域は、車体１１の高さ方向に対しては略均等に２分割され、車体１１の幅方向に対しては略均等に２分割されている。より具体的には、車体１１の正面側に対する領域は、領域７１、領域７４、領域７５、及び領域７８の４つの領域に分割されている。
【００１５】
よって、以下のようになる。
領域７１と全長方向で対向する位置には領域７２が存在することになる。
領域７４と全長方向で対向する位置には領域７３が存在することになる。
領域７５と全長方向で対向する位置には領域７６が存在することになる。
領域７８と全長方向で対向する位置には領域７７が存在することになる。
領域７１と幅方向で対向する位置には領域７５が存在することになる。
領域７２と幅方向で対向する位置には領域７６が存在することになる。
領域７３と幅方向で対向する位置には領域７７が存在することになる。
領域７４と幅方向で対向する位置には領域７８が存在することになる。
よって、図２に示すように、車体１１には領域７１〜領域７８が存在することになる。
したがって、車体１１全体では、客室内は８つの領域に分割されている。
なお、ここでは車体１１の客室内を８つの領域に分割する一例について説明したが、これに限定するものではない。
また、車両１０の走行中に動的に車体１１の客室内を分割する領域を増減させてもよい。
【００１６】
車体１１は、上記で説明した領域毎に、温度センサＳUFR６２ａ、温度センサＳUFL６２ｂ、温度センサＳDFR６２ｃ、温度センサＳDFL６２ｄ、温度センサＳUBR６２ｅ、温度センサＳUBL６２ｆ、温度センサＳDBR６２ｇ、及び温度センサＳDBL６２ｈを設けている。
なお、以後の説明において、温度センサＳUFR６２ａ、温度センサＳUFL６２ｂ、温度センサＳDFR６２ｃ、温度センサＳDFL６２ｄ、温度センサＳUBR６２ｅ、温度センサＳUBL６２ｆ、温度センサＳDBR６２ｇ、及び温度センサＳDBL６２ｈの何れかについて説明するときには、温度センサ６２と称する。
なお、温度センサ６２は、例えば、サーミスタ等から形成されるが、これに限定するものではない。
また、温度センサ６２は、所定の間隔で温度を検知している。検知されたデータは、その都度、後述する車両用空調制御装置４１に送信されてもよく、定期的にまとめて送信されてもよい。
また、例えば、温度センサＳUFR６２ａのＳの各添え字は、左から順に、上下の何れに設置されているかを示すＵ又はＤ、前後の何れかに設置されているかを示すＦ又はＢ、左右の何れかに設置されているかを示すＬ又はＲを意味するものとする。そのため、温度センサＳUFR６２ａは、上、前、かつ右に設置されていることを意味するものとする。
なお、ここでいう上下とは、車体１１の高さ方向に対して略均等に分割された領域の何れかを示すこととする。
また、ここでいう左右とは、車体１１の幅方向に対して略均等に分割された領域の何れかを示すこととする。
また、ここでいう前後とは、車体１１の全長方向に対して略均等に分割された領域の何れかを示すこととする。
【００１７】
具体的には、次のように各領域に温度センサ６２が設けられている。
領域７５には、温度センサＳUFR６２ａが設けられている。
領域７６には、温度センサＳUBR６２ｅが設けられている。
領域７７には、温度センサＳDBR６２ｇが設けられている。
領域７８には、温度センサＳDFR６２ｃが設けられている。
領域７１には、温度センサＳUFL６２ｂが設けられている。
領域７２には、温度センサＳUBL６２ｆが設けられている。
領域７３には、温度センサＳDBL６２ｈが設けられている。
領域７４には、温度センサＳDFL６２ｄが設けられている。
なお、領域７１〜領域７８には、温度センサ６２以外の各種センサが設けられていてもよい。
また、領域７１〜領域７８に設ける各種センサの数については特に限定しない。
【００１８】
なお、以後の説明において、車体１１の上側とは、領域７１、領域７２、領域７５、及び領域７６を指すこととする。
また、車体１１の下側とは、領域７３、領域７４、領域７７、及び領域７８を指すこととする。
また、車体１１の前側とは、領域７１、領域７４、領域７５、及び領域７８を指すこととする。
また、車体１１の後側とは、領域７２、領域７３、領域７６、及び領域７７を指すこととする。
また、車体１１の左側とは、領域７１、領域７２、領域７３、及び領域７４を指すこととする。
また、車体１１の右側とは、領域７５、領域７６、領域７７、及び領域７８を指すこととする。
【００１９】
車体１１は、調和空気分配用ダクト５２ａ、調和空気分配用ダクト５２ｂ、調和空気分配用ダクト５２ｃ、調和空気分配用ダクト５２ｄ、調和空気分配用ダクト５２ｅ、調和空気分配用ダクト５２ｆ、及び調和空気分配用ダクト５２ｇを備えている。
なお、調和空気分配用ダクト５２ａ、調和空気分配用ダクト５２ｂ、調和空気分配用ダクト５２ｃ、調和空気分配用ダクト５２ｄ、調和空気分配用ダクト５２ｅ、調和空気分配用ダクト５２ｆ、及び調和空気分配用ダクト５２ｇの何れかについて説明するときには、調和空気分配用ダクト５２と称することとする。
【００２０】
調和空気分配用ダクト５２は、車体１１の幅方向に対して、それぞれ独立に設置される。
例えば、図１（ｂ）に示すように、後述する室内送風機４２は、後述する車両用空調制御装置４１の両側に所定の距離を空けて設置されており、その各々の室内送風機４２の吹出口側に対向する位置に調和空気分配用ダクト５２ａがそれぞれ独立に設けられている。
また、調和空気分配用ダクト５２ｂは、車体１１の前側かつ車体１１の上側に設けられ、図示は省略するが、車体１１の右側と車体１１の左側とにそれぞれ独立して設置されている。
また、調和空気分配用ダクト５２ｃは、車体１１の後側かつ車体１１の上側に設けられ、図示は省略するが、車体１１の右側と車体１１の左側とにそれぞれ独立して設置されている。
また、調和空気分配用ダクト５２ｆは、車体１１の前側かつ車体１１の下側に設けられ、図示は省略するが、車体１１の右側と車体１１の左側とにそれぞれ独立して設置されている。
また、調和空気分配用ダクト５２ｇは、車体１１の後側かつ車体１１の下側に設けられ、図示は省略するが、車体１１の右側と車体１１の左側とにそれぞれ独立して設置されている。
また、調和空気分配用ダクト５２ｄは、車体１１の前側に設けられ、図１（ｂ）に示すように、車体１１の右側と車体１１の左側とにそれぞれ独立して設置されている。
また、調和空気分配用ダクト５２ｅは、車体１１の後側に設けられ、図示は省略するが、車体１１の右側と車体１１の左側とにそれぞれ独立して設置されている。
【００２１】
調和空気分配用ダクト５２ｂ及び調和空気分配用ダクト５２ｃは、車体１１の客室内の床面に向いた吹出口である調和空気吹出口５３を備えている。
調和空気分配用ダクト５２ｆ及び調和空気分配用ダクト５２ｇは、車体１１の客室内の天井に向いた吹出口である調和空気吹出口５３を備えている。
なお、調和空気吹出口の個数、形状、及び寸法については特に限定するものではない。
【００２２】
車体１１は、前後分配用ダンパ５１ａ及び上下分配用ダンパ５１ｂを備えている。
前後分配用ダンパ５１ａは、調和空気分配用ダクト５２ａと、調和空気分配用ダクト５２ｂと、調和空気分配用ダクト５２ｃとの間に設けられる。
前後分配用ダンパ５１ａは、調和空気分配用ダクト５２ｂか、調和空気分配用ダクト５２ｃかに室内送風機４２から吹き出される調和空気を分配するものである。
すなわち、前後分配用ダンパ５１ａは、車体１１の前側と車体１１の後側とに調和空気を分配するものである。
上下分配用ダンパ５１ｂは、調和空気分配用ダクト５２ｂか、調和空気分配用ダクト５２ｄかに室内送風機４２から吹き出される調和空気を分配するものである。
また、上下分配用ダンパ５１ｂは、調和空気分配用ダクト５２ｃか、調和空気分配用ダクト５２ｅかに室内送風機４２から吹き出される調和空気を分配するものである。
なお、前後分配用ダンパ５１ａ及び上下分配用ダンパ５１ｂの台数については特に限定するものではない。
また、前後分配用ダンパ５１ａ及び上下分配用ダンパ５１ｂとを総称するときには、調和空気分配用ダンパ５１と称することとする。
また、調和空気分配用ダンパ５１は、その開度を調整することにより、調和空気の流量を調整するものである。
また、調和空気分配用ダンパ５１の形状及び寸法等については特に限定するものではない。
【００２３】
車体１１は、乗客密度分布検出用センサ６１を備えている。
乗客密度分布検出用センサ６１は、例えば、荷重センサから形成される。
なお、乗客密度分布検出用センサ６１は、荷重センサに限定するものではない。例えば、赤外線サーモカメラ等から形成されるものであってもよい。
また、乗客密度分布検出用センサ６１は、例えば、車体１１の天井側に設置された防犯カメラであってもよい。この場合、防犯カメラで撮像した画像を用いて演算により求めてもよい。具体的には、防犯カメラで撮像した乗客画像から、乗客の形状を抽出し、抽出した乗客の形状に基づいて車体１１に存在する乗客の密度分布を演算により算出してもよい。
なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）においては、乗客密度分布検出用センサ６１は、１台床面側に設置されているが、これに限定するものではない。
また、乗客密度分布検出用センサ６１は、所定の間隔で乗客密度を検知している。検知されたデータは、その都度、後述する車両用空調制御装置４１に送信されてもよく、定期的にまとめて送信されてもよい。
【００２４】
空調装置３１は、車両用空調制御装置４１及び室内送風機４２等を備えている。
空調装置３１は、車体１１の屋根の上に設けられ、車体１１の客室内に調和空気を供給するものである。
車両用空調制御装置４１は、温度センサ６２で検知した結果に基づいて、後述する冷媒回路３２の空調能力を増減させ、客室内の乗客が快適になるように客室内空気を調整している。
また、車両用空調制御装置４１は、温度センサ６２及び乗客密度分布検出用センサ６１で検知した結果に基づいて、上述した調和空気分配用ダンパの開度を調整している。
また、車両用空調制御装置４１は、室内送風機４２等を制御する。
なお、車両用空調制御装置４１は、例えば、マイクロプロセッサユニット等で構成されるものである。
また、車両用空調制御装置４１は、例えば、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。
また、車両用空調制御装置４１は、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ等からの指令により、実行されるものであってもよい。
また、車両用空調制御装置４１は、空調装置３１にではなく、車体の別の箇所に設けられていてもよい。
なお、空調装置３１が車体１１の屋根上に設けられる一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車体１１の下部に設けられてもよい。このようにすることで、車両１０が線路の上を移動するとき、車両１０は車体１１の屋根側に対する空気抵抗を減らすことができるようになる。
また、空調装置３１が車体１１に１台設けられる一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、１つの車両１０に複数台の空調装置３１が設けられてもよい。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態１における車両用空調制御装置４１の冷媒回路３２の構成の一例を示す図である。
冷媒回路３２は、圧縮機４３、室内熱交換器４４、膨張手段４５、及び室外熱交換器４６等を有し、冷媒配管を介して接続されることにより形成されるものである。
【００２６】
圧縮機４３は、運転容量を可変にすることが可能なものであり、例えば、インバータにより運転周波数が制御されるＤＣブラシレスモータ（図示せず）等によって駆動される容積式圧縮機から構成されている。
また、圧縮機４３は、上述した車両用空調制御装置４１により制御され、例えば、後述する室内熱交換器４４に設置されたセンサで検知された温度と、車両１０に設けられる運転室（図示せず）での設定温度との偏差に応じて制御される。
【００２７】
なお、圧縮機４３の吐出側には、吐出された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４３の吸入側には、吸入された冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４３の吐出側には、吐出された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４３の吸入側には、吸入された冷媒の圧力を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、圧縮機４３の筐体には、筐体の表面温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
【００２８】
室内熱交換器４４は、利用側熱交換器として機能するものであり、室内熱交換器４４の近傍には、室内送風機４２が付設されている。
【００２９】
室内熱交換器４４は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能することで室内の空気を冷却するものである。室内熱交換器４４は、例えば、伝熱管と多数のフィンとから構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。
なお、ここでは、四方弁を設けない冷媒回路について説明するが、四方弁が設けられた場合には、室内熱交換器４４は、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能することで室内の空気を加熱することになる。
【００３０】
なお、室内熱交換器４４の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設置されていてもよい。
また、室内熱交換器４４の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
【００３１】
室内送風機４２は、室内熱交換器４４により、図１に示す調和空気分配用ダクト５２ａから吸入した客室内空気と冷媒との間で熱交換した空気を供給空気として客室内に供給する機能を有するものである。室内送風機４２は、室内熱交換器４４に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室内送風機駆動部（図示せず）によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。
【００３２】
膨張手段４５は、高圧状態の冷媒を減圧して低圧状態にするものであり、例えば、開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。
【００３３】
室外熱交換器４６は、熱源側熱交換器として機能するものであり、室外熱交換器４６の近傍には、室外送風機４７が付設されている。
【００３４】
室外熱交換器４６は、冷房運転時には、冷媒の凝縮器として機能するものであり、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより形成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器から構成されている。
なお、ここでは、四方弁を設けない冷媒回路について説明するが、四方弁が設けられた場合には、室外熱交換器４６は、暖房運転時には、冷媒の蒸発器として機能する。
【００３５】
なお、室外熱交換器４６の近傍に、気液二相状態の冷媒の温度を検知するセンサが設けられていてもよい。
また、室外熱交換器４６の液側に、液状態又は気液二相状態の冷媒の温度を検知する液側センサが設けられていてもよい。
【００３６】
室外送風機４７は、室外熱交換器４６の近傍に付設されている。室外送風機４７は、車両１０外部の室外空気を吸入し、室外熱交換器４６により、客室外空気と冷媒との間で熱交換した空気を室外へ排出する機能を有するものである。室外送風機４７は、室外送風機４７に供給する空気の流量を可変することが可能なファン、例えば、ＤＣファンモータから構成される室外ファン駆動部４８によって駆動される遠心ファンや多翼ファン等から構成されている。
【００３７】
なお、圧縮機４３、室内送風機４２、膨張手段４５、及び室外送風機４７は、上述した各種センサや温度センサ６２等の検知値に応じて車両用空調制御装置４１によって制御されている。
具体的には、上述した車両用空調制御装置４１は、温度センサ６２から検知される客室内空気の温度及び運転室で設定される各種データに基づいて、膨張手段４５の開度、圧縮機４３の回転数、室内送風機４２の回転数、及び室外送風機４７の回転数等を決定し、決定した各種パラメータに基づいて、冷媒回路３２の空調能力を増減する。
【００３８】
次に、車両用空調制御装置４１が、調和空気分配用ダンパ５１の開度率を制御することにより、車体１１の客室内全体の室内温度の局所的偏差を極小化する本発明の要部について説明する。
【００３９】
調和空気分配用ダンパ５１は、定常状態で開度率５０［％］であるものとする。
すなわち、前後分配用ダンパ５１ａは、定常状態で開度率５０［％］であるものとする。また、上下分配用ダンパ５１ｂは、定常状態で開度率５０［％］であるものとする。
ここで、前後分配用ダンパ５１ａ及び上下分配用ダンパ５１ｂについて、以下のように、開度率と動作について設定するものとする。
【００４０】
前後分配用ダンパ５１ａは、開度率０［％］のとき、車体１１の後側に全開する。
前後分配用ダンパ５１ａは、開度率５０［％］のとき、車体１１の前側及び後側に中立となるように開く。
前後分配用ダンパ５１ａは、開度率１００［％］のとき、車体１１の前側に全開する。
すなわち、前後分配用ダンパ５１ａは、開度率が小さくなるにつれ、後側へ調和空気が流れる方向に開口していき、開度率が大きくなるにつれ、前側へ調和空気が流れる方向に開口していくように設定されている。
【００４１】
上下分配用ダンパ５１ｂは、開度率０［％］のとき、車体１１の下側に全開する。
上下分配用ダンパ５１ｂは、開度率５０［％］のとき、車体１１の上側及び下側に中立となるように開く。
上下分配用ダンパ５１ｂは、開度率１００［％］のとき、車体１１の上側に全開する。
すなわち、上下分配用ダンパ５１ｂは、開度率が小さくなるにつれ、下側へ調和空気が流れる方向に開口していき、開度率が大きくなるにつれ、上側へ調和空気が流れる方向に開口していくように設定されている。
【００４２】
なお、調和空気分配用ダンパ５１の開度率と、調和空気の流れる方向との関連付けは、これに限定するものではない。
【００４３】
ここで、室内送風機４２の吹き出し風量を一定としたとき、ダンパ開度率は、詳細については後述するが、基本開度率及び乗客密度偏差による開度補正率の合算により表すこととする。
基本開度率は、温度センサ６２により検知された温度データに基づいて決定される。
乗客密度偏差による開度補正率は、乗客密度分布検出用センサ６１により検知されたデータに基づいて決定される。
【００４４】
まず、基本開度率について詳細を説明する。
次に示す式（１）〜式（６）により、車体１１内の前側、後側、左側、右側、上側、下側の平均温度を算出する。
【００４５】
【数１】
2013224065.tif 000003
【００４６】
式（１）は、車体１１内の前側の平均温度を算出する式である。すなわち、式（１）により、車体１１の前方平均温度が算出される。
【００４７】
【数２】
2013224065.tif 000004
【００４８】
式（２）は、車体１１内の後側の平均温度を算出する式である。すなわち、式（２）により、車体１１の後方平均温度が算出される。
【００４９】
【数３】
2013224065.tif 000005
【００５０】
式（３）は、車体１１内の左側の平均温度を算出する式である。すなわち、式（３）により、車体１１の左方平均温度が算出される。
【００５１】
【数４】
2013224065.tif 000006
【００５２】
式（４）は、車体１１内の右側の平均温度を算出する式である。すなわち、式（４）により、車体１１の右方平均温度が算出される。
【００５３】
【数５】
2013224065.tif 000007
【００５４】
式（５）は、車体１１内の上側の平均温度を算出する式である。すなわち、式（５）により、車体１１の上方平均温度が算出される。
【００５５】
【数６】
2013224065.tif 000008
【００５６】
式（６）は、車体１１内の下側の平均温度を算出する式である。すなわち、式（６）により、車体１１の下方平均温度が算出される。
【００５７】
なお、ここでは相加平均により平均温度を求める一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、相乗平均、調和平均、及び加重平均等の何れかにより平均温度を求めてもよい。
【００５８】
前後方向への調和空気分配に関するダンパ開度率については、式（２）から算出される後方平均温度ＴBと、式（１）から算出される前方平均温度ＴFとの差に基づいて決定される。
後方平均温度ＴBと、前方平均温度ＴFとの差であるＴB−ＴFが正の値をとる場合、車体１１の後方は高温であり、車体１１の前方は低温である。
一方、後方平均温度ＴBと、前方平均温度ＴFとの差であるＴB−ＴFが負の値をとる場合、車体１１の後方は低温であり、車体１１の前方は高温である。
【００５９】
冷房運転においては、高温側により多くの調和空気の吹き出しを行うようにダンパ開度を決定する。
図４は、本発明の実施の形態１における冷房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を示す図である。
図４に示すように、ＴB−ＴFが正の値をとる場合、その値の大きさが大きくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を下げていく。すなわち、後方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
また、図４に示すように、ＴB−ＴFが負の値をとる場合、その値の大きさが小さくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を上げていく。すなわち、前方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
なお、ここでは、簡便化のため、定義域が−５［℃］≦ＴB−ＴF≦５［℃］のとき、値域は２５［％］≦基本開度率≦７５［％］と定義した。実際には、このような固定値ではなく、車両用空調制御装置４１の外部から設定可能な変数であり、車両１０の特性や車体１１に設けられた調和空気分配用ダクト５２ａ〜５２ｇの経路等の各種パラメータに応じて設定されるものとする。
【００６０】
暖房運転においては、冷房運転のときとは逆に、低温側により多くの調和空気の吹き出しを行うようにダンパ開度を決定する。
図５は、本発明の実施の形態１における暖房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を示す図である。
図５に示すように、ＴB−ＴFが正の値をとる場合、その値の大きさが大きくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を上げていく。すなわち、前方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
また、図５に示すように、ＴB−ＴFが負の値をとる場合、その値の大きさが小さくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの基本開度率を下げていく。すなわち、後方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
なお、ここでは、簡便化のため、定義域が−５［℃］≦ＴB−ＴF≦５［℃］のとき、値域は２５［％］≦基本開度率≦７５［％］と定義した。実際には、このような固定値ではなく、車両用空調制御装置４１の外部から設定可能な変数であり、車両１０の特性や車体１１に設けられた調和空気分配用ダクト５２ａ〜５２ｇの経路等の各種パラメータに応じて設定されるものとする。
【００６１】
なお、図４及び図５の一例においては、前後分配用ダンパ５１ａの開度率が線形性を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率が指数関数的に変動するものであってもよい。
【００６２】
次に、開度補正率について詳細を説明する。
調和空気の分配に関するダンパ開度率の補正については、上述したように、車体１１に搭乗する乗客の密度分布に基づいて決定される。
図６は、本発明の実施の形態１における車両１０の床面に対する乗客密度分布を示す図である。図６に示すように、乗客密度分布は、荷重センサによって検出された荷重について、車体１１の前側及び後側のそれぞれで積分して近似することができるものである。
すなわち、車両１０の前方及び後方のそれぞれでの積分ＩF及びＩBとして近似することができる。
図６に示すように、前方荷重積分領域１０１と後方荷重積分領域１０２とで、乗客密度分布が形成されている。
図１に示すように、車両１０の全長をＬ、車両１０の幅をＷとしたとき、車両１０の各位置での検出荷重を関数ｆ（ｘ，ｙ）で表すものとする。
このとき、ＩFは式（７）で表せられ、ＩBは式（８）で表せられる。
【００６３】
【数７】
2013224065.tif 000009
【００６４】
【数８】
2013224065.tif 000010
【００６５】
ここで、式（７）は、前方荷重積分を示し、式（８）は、後方荷重積分を示すものとする。
このとき、車両１０全体での密度ＩF＋ＩBに対する前方密度ＩF、後方密度ＩBそれぞれの割合により、前後方向への調和空気分配に関するダンパの開度補正率が決定される。
具体的には、次の通りである。
ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５より小さい場合、車両１０の前方に密度が集中している。
ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５より大きい場合、車両１０の後方に密度が集中している。
ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５の場合、車両１０の前方の密度と車両１０の後方の密度とは均等である。
【００６６】
冷房運転のとき、高密度側に、より多くの調和空気の吹き出しを行う。
図７は、本発明の実施の形態１における冷房運転のときの前後分配用ダンパの開度補正率を示す図である。
図７に示すように、ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５より小さくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率は大きくなっていく。
すなわち、前方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
図７に示すように、ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５より大きくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率は小さくなっていく。
すなわち、後方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
なお、ここでは簡便化のため、上記のように、基本開度率を２５［％］〜７５［％］と定義した。そのため、開度補正率を−２５［％］〜＋２５［％］としているが、実際には、基本開度率の設定値に伴って変動するものである。
すなわち、ダンパの開度率は、基本開度率と、開度補正率との合算であるため、基本開度率と、開度補正率とを合算した結果が、０［％］〜１００［％］の範囲に収まるようにすればよい。
【００６７】
暖房運転のとき、冷房運転とは逆に、低密度側に、より多くの調和空気の吹き出しを行う。
図８は、本発明の実施の形態１における暖房運転のときの前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率を示す図である。
図８に示すように、ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５より小さくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率は小さくなっていく。
すなわち、後方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
図８に示すように、ＩB／（ＩF＋ＩB）が、０．５より大きくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率は大きくなっていく。
すなわち、前方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
なお、ここでは簡便化のため、上記のように、基本開度率を２５［％］〜７５［％］と定義した。そのため、開度補正率を−２５［％］〜＋２５［％］としているが、実際には、基本開度率の設定値に伴って変動するものである。
すなわち、ダンパの開度率は、基本開度率と、開度補正率との合算であるため、基本開度率と、開度補正率とを合算した結果が、０［％］〜１００［％］の範囲に収まるようにすればよい。
【００６８】
なお、図７及び図８の一例においては、前後分配用ダンパ５１ａの開度率が線形性を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率が指数関数的に変動するものであってもよい。
また、ここでは、ＩB／（ＩF＋ＩB）の値の変化について検討したが、これに限定するものではない。例えば、ＩF／（ＩF＋ＩB）の値の変化であってもよい。
【００６９】
また、荷重センサを用いることにより、左右方向の密度分布について演算することが可能となる。図１に示した一例においては、左右方向の調和空気の吹き出し量は、車体１１内部の構造上、室内送風機４２の運転状態に依存するものである。このため、調和空気分配用ダンパ５１の開度率には依存しないため、調和空気分配用ダンパ５１の開度補正率にも依存しない。すなわち、前後分配用ダンパ５１ａ及び上下分配用ダンパ５１ｂの開度には依存しない。
しかし、室内送風機４２の運転状態に依存するため、室内送風機４２の可変速制御に、上記で説明した開度補正率を利用することにより、室内送風機４２の左右方向の吹き出し量を調節することが可能となる。
例えば、冷房運転中に、右側、すなわち、領域７５、領域７６、領域７７、及び領域７８の密度分布が高い場合、図１（ｂ）に示すように、車両用空調制御装置４１の左側に設けられた室内送風機４２の回転数よりも、車両用空調制御装置４１の右側に設けられた室内送風機４２の回転数の方を高くすればよい。
また、例えば、冷房運転中に、左側、すなわち、領域７１、領域７２、領域７３、及び領域７４の密度分布が高い場合、図１（ｂ）に示すように、車両用空調制御装置４１の右側に設けられた室内送風機４２の回転数よりも、車両用空調制御装置４１の左側に設けられた室内送風機４２の回転数の方を高くすればよい。
【００７０】
また、荷重センサでは上下方向における密度分布を検出することはできない。よって、上下方向については、調和空気分配用ダンパ５１の開度補正率には寄与しない。そのため、この場合には、上下方向の調和空気分配用ダンパ５１の基本開度率は、２５［％］〜７５［％］ではなく、０［％］〜１００［％］に設定すればよい。
【００７１】
具体的には、上下方向への調和空気分配に関するダンパ開度率については、式（６）から算出される下方平均温度ＴDと、式（５）から算出される上方平均温度ＴUとの差に基づいて決定される。
下方平均温度ＴDと、上方平均温度ＴUとの差であるＴD−ＴUが正の値をとる場合、車体１１の下方は高温であり、車体１１の上方は低温である。
一方、下方平均温度ＴDと、上方平均温度ＴUとの差であるＴD−ＴUが負の値をとる場合、車体１１の下方は低温であり、車体１１の上方は高温である。
【００７２】
冷房運転においては、高温側により多くの調和空気の吹き出しを行うようにダンパ開度を決定する。
図９は、本発明の実施の形態１における冷房運転のときの上下分配用ダンパ５１ｂの基本開度率を示す図である。
図９に示すように、ＴD−ＴUが正の値をとる場合、その値の大きさが大きくなるにつれ、上下分配用ダンパ５１ｂの基本開度率を下げていく。すなわち、下方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
また、図９に示すように、ＴD−ＴUが負の値をとる場合、その値の大きさが小さくなるにつれ、上下分配用ダンパ５１ｂの基本開度率を上げていく。すなわち、上方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
なお、ここでは、簡便化のため、定義域が−５［℃］≦ＴB−ＴF≦５［℃］のとき、値域は２５［％］≦基本開度率≦７５［％］と定義した。実際には、このような固定値ではなく、車両用空調制御装置４１の外部から設定可能な変数であり、車両１０の特性や車体１１に設けられた調和空気分配用ダクト５２ａ〜５２ｇの経路等の各種パラメータに応じて設定されるものとする。
【００７３】
暖房運転においては、冷房運転のときとは逆に、低温側により多くの調和空気の吹き出しを行うようにダンパ開度を決定する。
図１０は、本発明の実施の形態１における暖房運転のときの上下分配用ダンパの基本開度率を示す図である。
図１０に示すように、ＴD−ＴUが正の値をとる場合、その値の大きさが大きくなるにつれ、上下分配用ダンパの基本開度率を上げていく。すなわち、上方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
また、図１０に示すように、ＴD−ＴUが負の値をとる場合、その値の大きさが小さくなるにつれ、上下分配用ダンパの基本開度率を下げていく。すなわち、下方への調和空気の吹き出し量を増やしていく。
なお、ここでは、簡便化のため、定義域が−５［℃］≦ＴB−ＴF≦５［℃］のとき、値域は２５［％］≦基本開度率≦７５［％］と定義した。実際には、このような固定値ではなく、車両用空調制御装置４１の外部から設定可能な変数であり、車両１０の特性や車体１１に設けられた調和空気分配用ダクト５２ａ〜５２ｇの経路等の各種パラメータに応じて設定されるものとする。
【００７４】
なお、図９及び図１０の一例においては、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率が線形性を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率が指数関数的に変動するものであってもよい。
【００７５】
次に、上記で説明した構成を前提として、本実施の形態１の動作について説明する。
図１１は、本発明の実施の形態１における前後分配用ダンパ５１ａの開度率の算出の処理を説明するフローチャートである。
【００７６】
（ステップＳ１１）
車両用空調制御装置４１は、温度センサ６２のデータを取得する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、温度センサＳUFR６２ａ、温度センサＳUFL６２ｂ、温度センサＳDFR６２ｃ、温度センサＳDFL６２ｄ、温度センサＳUBR６２ｅ、温度センサＳUBL６２ｆ、温度センサＳDBR６２ｇ、及び温度センサＳDBL６２ｈのそれぞれで検知した温度データを取得する。
【００７７】
（ステップＳ１２）
車両用空調制御装置４１は、領域毎（前方及び後方）の温度の平均値を算出する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、上記で説明した式（１）及び式（２）に基づいて温度の平均値を算出する。
【００７８】
（ステップＳ１３）
車両用空調制御装置４１は、後方の温度の平均値と、前方の温度の平均値との差分を算出する。
【００７９】
（ステップＳ１４）
車両用空調制御装置４１は、差分結果に基づいて、基本開度率を決定する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、冷房運転時、高温側により多くの調和空気の吹き出しを行うように基本開度率を決定する。
また、車両用空調制御装置４１は、暖房運転時、低温側により多くの調和空気の吹き出しを行うように基本開度率を決定する。
より具体的には、車両用空調制御装置４１は、前後分配用ダンパ５１ａの開度０［％］で後方全開、前後分配用ダンパ５１ａの開度５０［％］で前後中立、前後分配用ダンパ５１ａの開度１００［％］で前方全開と制御している。
このため、冷房運転時、後方側が高温であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を下げる。
また、冷房運転時、前方側が高温であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を上げる。
また、暖房運転時、後方側が低温であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を下げる。
また、暖房運転時、前方側が低温であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を上げる。
【００８０】
なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理が、基本開度率算出処理である。
【００８１】
（ステップＳ１５）
車両用空調制御装置４１は、乗客密度分布検出用センサ６１のデータを取得する。
【００８２】
（ステップＳ１６）
車両用空調制御装置４１は、前方荷重の積分値を算出する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、上記で説明した式（７）に基づいて、前方荷重の積分値を算出する。
【００８３】
（ステップＳ１７）
車両用空調制御装置４１は、後方荷重の積分値を算出する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、上記で説明した式（８）に基づいて、後方荷重の積分値を算出する。
【００８４】
（ステップＳ１８）
車両用空調制御装置４１は、車両１０全体での後方荷重の割合を算出する。
【００８５】
（ステップＳ１９）
車両用空調制御装置４１は、車両１０全体での後方荷重の割合に基づいて、補正開度率を決定する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、冷房運転時、高密度側により多くの調和空気の吹き出しを行うように補正開度率を決定する。
また、車両用空調制御装置４１は、暖房運転時、低密度側により多くの調和空気の吹き出しを行うように補正開度率を決定する。
より具体的には、車両用空調制御装置４１は、前後分配用ダンパ５１ａの開度０［％］で後方全開、前後分配用ダンパ５１ａの開度５０［％］で前後中立、前後分配用ダンパ５１ａの開度１００［％］で前方全開と制御している。
このため、冷房運転時、後方側が高密度であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を下げる。
また、冷房運転時、前方側が高密度であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を上げる。
また、暖房運転時、後方側が低密度であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を下げる。
また、暖房運転時、前方側が低密度であれば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率を上げる。
【００８６】
なお、ステップＳ１５〜ステップＳ１９の処理が、補正開度率算出処理である。
【００８７】
（ステップＳ２０）
車両用空調制御装置４１は、基本開度率と、補正開度率とに基づいてダンパの開度率を算出し、算出結果に基づいた指令を前後分配用ダンパ５１ａに出し、処理を終了する。
なお、ステップＳ２０の処理が、ダンパの開度率算出処理である。
【００８８】
なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理と、ステップＳ１５〜ステップＳ１９の処理については、並列的に実行してもよい。
また、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理による基本開度率算出処理と、ステップＳ１５〜ステップＳ１９の処理による補正開度率算出処理とは、異なるタイミングで実行されてもよい。
例えば、基本開度率算出処理よりも、補正開度率算出処理を頻繁に実行してもよい。具体的には、通勤ラッシュ時においては、基本開度率算出処理を５駅ごとに実行し、補正開度率算出処理を１駅ごとに実行してもよい。このようにすることで、車体１１内に搭乗する乗客の密度分布の変動に素早く対応することができる。
【００８９】
上下方向でのダンパの開度率の算出の動作について説明する。
図１２は、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率の算出の処理を説明するフローチャートである。
【００９０】
（ステップＳ３１）
車両用空調制御装置４１は、温度センサ６２のデータを取得する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、温度センサＳUFR６２ａ、温度センサＳUFL６２ｂ、温度センサＳDFR６２ｃ、温度センサＳDFL６２ｄ、温度センサＳUBR６２ｅ、温度センサＳUBL６２ｆ、温度センサＳDBR６２ｇ、及び温度センサＳDBL６２ｈのそれぞれで検知した温度データを取得する。
【００９１】
（ステップＳ３２）
車両用空調制御装置４１は、領域毎（上方及び下方）の温度の平均値を算出する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、上記で説明した式（５）及び式（６）に基づいて温度の平均値を算出する。
【００９２】
（ステップＳ３３）
車両用空調制御装置４１は、下方の温度の平均値と、上方の温度の平均値との差分を算出する。
【００９３】
（ステップＳ３４）
車両用空調制御装置４１は、差分結果に基づいて、基本開度率を決定する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、冷房運転時、高温側により多くの調和空気の吹き出しを行うように基本開度率を決定する。
また、車両用空調制御装置４１は、暖房運転時、低温側により多くの調和空気の吹き出しを行うように基本開度率を決定する。
より具体的には、車両用空調制御装置４１は、上下分配用ダンパ５１ｂの開度０［％］で下方全開、上下分配用ダンパ５１ｂの開度５０［％］で上下中立、上下分配用ダンパ５１ｂの開度１００［％］で上方全開と制御している。
このため、冷房運転時、下方側が高温であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を下げる。
また、冷房運転時、上方側が高温であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を上げる。
また、暖房運転時、下方側が低温であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を下げる。
また、暖房運転時、上方側が低温であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を上げる。
【００９４】
なお、ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理が、基本開度率算出処理である。
【００９５】
（ステップＳ３５）
車両用空調制御装置４１は、基本開度率に基づいてダンパの開度率を算出し、算出結果に基づいた指令を上下分配用ダンパ５１ｂに出し、処理を終了する。
ここで、ステップＳ３５の処理が、ダンパの開度率算出処理である。
【００９６】
なお、車両１０が１両である場合の一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車両１０が複数連結された編成列車であってもよい。
【００９７】
また、室内送風機４２が１台だけであって、空調装置３１と調和空気分配用ダクト５２ａ〜５２ｇとが１箇所で結合されている場合、左右分配用ダンパを設けてもよい。これにより、上記で説明したように、前後分配用ダンパ５１ａ及び上下分配用ダンパ５１ｂの開度に加え、と左右分配用ダンパの基本開度率と補正開度率により開度とを調整すれば、車体１１の前後、上下、及び左右の客室内の温度を制御することができる。
【００９８】
例えば、左右方向でのダンパ開度率については、前後分配用ダンパと同様の動作により求めればよい。
【００９９】
また、前後方向に室内送風機４２が２台あって、２台の室内送風機４２がそれぞれ車両用空調制御装置４１の両側に設けられ、空調装置３１の前後方向にダクト結合部が各室内送風機４２に対して１箇所ずつ設けられる場合、上下方向及び左右方向については調和空気分配用ダンパ５１で調整し、室内送風機４２の可変速制御により前後方向の吹き出し量を制御してもよい。これにより、よりきめ細かく調和空気を分配することができる。
【０１００】
また、前後方向に室内送風機４２が４台あって、４台の室内送風機４２がそれぞれ車両用空調制御装置４１の両側に設けられ、空調装置３１の前後方向にダクト結合部が各室内送風機４２に対して１箇所ずつ設けられる場合、すなわち、前後方向に室内送風機４２が４台あって、４台の室内送風機４２がそれぞれ車両用空調制御装置４１の両側に設けられ、ダクト結合部が各室内送風機４２と調和空気吹出口とが一対一に対応する場合、上下方向については、調和空気分配用ダンパ５１で調整し、室内送風機４２の可変速制御により、前後及び左右の調和空気の吹き出し量を調整してもよい。これにより、調和空気分配用ダクト５２ａ〜５２ｇごとに調和空気を調整することができる。
【０１０１】
また、調和空気吹出口５３が車体１１の上方にだけ設置される場合、暖房時は床ヒータ等を駆動すればよい。これにより、空調装置３１は屋根上に設置される冷房専用となるが、暖房時においては、上記で説明した密度分布に基づいて、前後又は左右分配制御をヒータの通電率で制御すればよい。これにより、調和空気の直接的な上下分配制御はできないものの、領域ごとの発熱量を可変とすることができる。
【０１０２】
なお、車両１０が１両である場合の一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車両１０が複数連結された編成列車であってもよい。
【０１０３】
このように、車両の客室内の温度及び車両の客室内の乗客の密度分布に基づいてダンパの開度を調整することにより、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができる。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態１においては、車両１０に設けられる調和空気分配用ダンパ５１の開度を調整する指令を出す車両用空調制御装置４１であって、車両１０の車体１１内には、複数に区分けされた領域毎に車体１１内の温度を検知する温度センサ６２が設けられており、車体１１には、車体１１の床面における乗客の密度又は車体１１全体の空間における乗客の密度を検知する乗客密度分布検出用センサ６１が設けられており、温度センサ６２から取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の基本開度率を決定し、乗客密度分布検出用センサ６１から取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の開度補正率を決定し、基本開度率と、開度補正率とに基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の開度率を決定し、決定した結果に基づいて調和空気分配用ダンパ５１の開度を調整する指令を出すことにより、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができる。
【０１０５】
実施の形態２．
本実施の形態１との相違点は、上下分配用ダンパ５１ｂの開度を補正する点である。
なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態１と同一の機能、構成、及び動作等については説明を省略する。
【０１０６】
開度補正率について詳細を説明する。
調和空気の分配に関するダンパ開度率の補正については、上述したように、車体１１に搭乗する乗客の密度分布に基づいて決定される。
図１３は、本発明の実施の形態２における車両１０の床面に対する垂直方向の乗客密度分布を示す図である。
なお、垂直方向の乗客密度とは、例えば、車両１０の乗客のうち、立位者数と座位者数とによって表すことができる。ただし。これに限定するものではない。
【０１０７】
ここでは、前後方向、左右方向に加え、上下方向の密度分布についても計測可能なセンサを用いる。そのようなセンサは、例えば、赤外線サーモカメラ等である。また、上記の本実施の形態１で説明したように、防犯カメラ等で撮像した人の画像から、車体１１の客室内の人の密度分布について、上下方向で算出してもよい。
【０１０８】
具体的には、赤外線サーモカメラの場合、車体１１に乗車している乗客から発せられる赤外線が検知される。そのため、上下方向の密度分布については、検知した赤外線の高さ方向での密度分布が演算されればよい。
すなわち、赤外線サーモカメラは、車体１１の前後、左右、及び上下といった前領域での熱分布を検出することができるものである。そのため、図１に示した構成においては、前後及び上下の方向において、調和空気分配用ダンパ５１の開度補正率に基づいた制御と、室内送風機４２の可変速制御とが可能となる。
ただし、赤外線サーモカメラは、画角制約がある。そのため、車体１１内全域の熱分布を検出する場合、首振り機能が搭載された赤外線サーモカメラを用いることにより、より広範囲を走査することができる。
また、防犯カメラ等の撮像手段の場合、車体１１に乗車している乗客の画像がキャプチャーされる。そのため、上下方向の密度分布については、キャプチャーした画像から乗客の体位を割り出し、立位者数と座位者数とに基づいて、高さ方向での密度分布が演算されればよい。なお、キャプチャーした画像から物体を割り出す手法の例としては、ピクセル単位のＲＧＢ（あるいはＹＵＶ）から物体の境界線を検出するエッジ検出法、また、予め登録しているテンプレート画像とキャプチャ画像内の相関が高い領域を検出するテンプレートマッチング法等がある。本実施の形態２で用いる手法については、上述の例に挙げた手法で実行すればよい。
なお、キャプチャーした画像から物体を割り出す手法につては、これらに限定するものではなく、他の方法により割り出してもよい。
【０１０９】
図１３に示すように、乗客密度分布は、上下方向の密度分布について計測可能なセンサによって検出された密度と相関を持つパラメータについて、車体１１の上側及び下側のそれぞれで積分して近似することができるものである。
すなわち、車両１０の上方及び下方のそれぞれでの積分ＩU及びＩDとして近似することができる。
図１３に示すように、上方関連値積分領域１０３と下方関連値積分領域１０４とで、乗客密度分布が形成されている。
図１に示すように、車両１０の全長をＬ、車両１０の幅をＷとしたとき、車両１０の各位置での検出値を関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で表すものとする。
このとき、ＩDは式（９）で表せられ、ＩUは式（１０）で表せられる。
【０１１０】
【数９】
2013224065.tif 000011
【０１１１】
【数１０】
2013224065.tif 000012
【０１１２】
ここで、式（９）は、下方関連値積分を示し、式（１０）は、上方関連値積分を示すものとする。
このとき、車両１０全体での密度ＩU＋ＩDに対する下方密度ＩD、上方密度ＩUそれぞれの割合により、上下方向への調和空気分配に関するダンパの開度補正率が決定される。
具体的には、次の通りである。
ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５より小さい場合、車両１０の上方に密度が集中している。
ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５より大きい場合、車両１０の下方に密度が集中している。
ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５の場合、車両１０の上方の密度と車両１０の下方の密度とは均等である。
【０１１３】
冷房運転のとき、高密度側に、より多くの調和空気の吹き出しを行う。
図１４は、本発明の実施の形態２における冷房運転のときの上下分配用ダンパの開度補正率を示す図である。
図１４に示すように、ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５より小さくなるにつれ、上下分配用ダンパ５１ｂの開度補正率は大きくなっていく。
すなわち、上方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
図１４に示すように、ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５より大きくなるにつれ、上下分配用ダンパ５１ｂの開度補正率は小さくなっていく。
すなわち、下方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
なお、ここでは簡便化のため、上記のように、基本開度率を２５［％］〜７５［％］と定義した。そのため、開度補正率を−２５［％］〜＋２５［％］としているが、実際には、基本開度率の設定値に伴って変動するものである。
すなわち、ダンパの開度率は、基本開度率と、開度補正率との合算であるため、基本開度率と、開度補正率とを合算した結果が、０［％］〜１００［％］の範囲に収まるようにすればよい。
【０１１４】
暖房運転のとき、冷房運転とは逆に、低密度側に、より多くの調和空気の吹き出しを行う。
図１５は、本発明の実施の形態２における暖房運転のときの上下分配用ダンパ５１ｂの開度補正率を示す図である。
図１５に示すように、ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５より小さくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率は小さくなっていく。
すなわち、下方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
図１５に示すように、ＩD／（ＩU＋ＩD）が、０．５より大きくなるにつれ、前後分配用ダンパ５１ａの開度補正率は大きくなっていく。
すなわち、上方への調和空気の吹き出しを増やしていく。
なお、ここでは簡便化のため、上記のように、基本開度率を２５［％］〜７５［％］と定義した。そのため、開度補正率を−２５［％］〜＋２５［％］としているが、実際には、基本開度率の設定値に伴って変動するものである。
すなわち、ダンパの開度率は、基本開度率と、開度補正率との合算であるため、基本開度率と、開度補正率とを合算した結果が、０［％］〜１００［％］の範囲に収まるようにすればよい。
【０１１５】
なお、図１４及び図１５の一例においては、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率が線形性を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、前後分配用ダンパ５１ａの開度率が指数関数的に変動するものであってもよい。
また、ここでは、ＩD／（ＩU＋ＩD）の値の変化について検討したが、これに限定するものではない。例えば、ＩU／（ＩU＋ＩD）の値の変化であってもよい。
【０１１６】
次に、上記で説明した構成を前提として、本実施の形態２の動作について説明する。
図１６は、本発明の実施の形態２における上下分配用ダンパ５１ｂの開度率の算出の処理を説明するフローチャートである。
ここで、ステップＳ４１〜ステップＳ４４については、実施の形態１におけるステップＳ３１〜ステップＳ３４と同様であるので、その説明については省略する。
【０１１７】
なお、ステップＳ４１〜ステップＳ４４の処理が、基本開度率算出処理である。
【０１１８】
（ステップＳ４５）
車両用空調制御装置４１は、乗客密度分布検出用センサ６１のデータを取得する。
【０１１９】
（ステップＳ４６）
車両用空調制御装置４１は、下方関連値の積分値を算出する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、上記で説明した式（９）に基づいて、下方荷重の積分値を算出する。
【０１２０】
（ステップＳ４７）
車両用空調制御装置４１は、上方関連値の積分値を算出する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、上記で説明した式（１０）に基づいて、上方荷重の積分値を算出する。
【０１２１】
（ステップＳ４８）
車両用空調制御装置４１は、車両１０全体での下方関連値の割合を算出する。
【０１２２】
（ステップＳ４９）
車両用空調制御装置４１は、車両１０全体での下方関連値の割合に基づいて、補正開度率を決定する。
具体的には、車両用空調制御装置４１は、冷房運転時、高密度側により多くの調和空気の吹き出しを行うように補正開度率を決定する。
また、車両用空調制御装置４１は、暖房運転時、低密度側により多くの調和空気の吹き出しを行うように補正開度率を決定する。
より具体的には、車両用空調制御装置４１は、上下分配用ダンパ５１ｂの開度０［％］で下方全開、上下分配用ダンパ５１ｂの開度５０［％］で上下中立、上下分配用ダンパ５１ｂの開度１００［％］で上方全開と制御している。
このため、冷房運転時、下方側が高密度であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を下げる。
また、冷房運転時、上方側が高密度であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を上げる。
また、暖房運転時、下方側が低密度であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を下げる。
また、暖房運転時、上方側が低密度であれば、上下分配用ダンパ５１ｂの開度率を上げる。
【０１２３】
なお、ステップＳ４５〜ステップＳ４９の処理が、補正開度率算出処理である。
【０１２４】
（ステップＳ５０）
車両用空調制御装置４１は、基本開度率と、補正開度率とに基づいてダンパの開度率を算出し、算出結果に基づいた指令を前後分配用ダンパ５１ａに出し、処理を終了する。
なお、ステップＳ５０の処理が、ダンパの開度率算出処理である。
【０１２５】
なお、ステップＳ４１〜ステップＳ４４の処理と、ステップＳ４５〜ステップＳ４９の処理については、並列的に実行してもよい。
また、ステップＳ４１〜ステップＳ４４の処理による基本開度率算出処理と、ステップＳ４５〜ステップＳ４９の処理による補正開度率算出処理とは、異なるタイミングで実行されてもよい。
例えば、基本開度率算出処理よりも、補正開度率算出処理を頻繁に実行してもよい。具体的には、通勤ラッシュ時においては、基本開度率算出処理を５駅ごとに実行し、補正開度率算出処理を１駅ごとに実行してもよい。このようにすることで、車体１１内に搭乗する乗客の密度分布の変動に素早く対応することができる。
【０１２６】
なお、車両１０が１両である場合の一例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、車両１０が複数連結された編成列車であってもよい。
【０１２７】
このように、車両の客室内の温度及び車両の客室内の乗客の密度分布に基づいてダンパの開度を調整することにより、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができる。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態２においては、車両１０に設けられる調和空気分配用ダンパ５１の開度を調整する指令を出す車両用空調制御装置４１であって、車両１０の車体１１内には、複数に区分けされた領域毎に車体１１内の温度を検知する温度センサ６２が設けられており、車体１１には、車体１１の床面における乗客の密度又は車体１１全体の空間における乗客の密度を検知する乗客密度分布検出用センサ６１が設けられており、温度センサ６２から取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の基本開度率を決定し、乗客密度分布検出用センサ６１から取得した値に基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の開度補正率を決定し、基本開度率と、開度補正率とに基づいて、調和空気分配用ダンパ５１の開度率を決定し、決定した結果に基づいて調和空気分配用ダンパ５１の開度を調整する指令を出すことにより、車両の客室内の温度を均一化しつつ、車両の客室内の乗客の快適性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  車両、１１  車体、２１  台車、３１  空調装置、３２  冷媒回路、４１  車両用空調制御装置、４２  室内送風機、４３  圧縮機、４４  室内熱交換器、４５  膨張手段、４６  室外熱交換器、４７  室外送風機、４８  室外送風機駆動部、５１  調和空気分配用ダンパ、５１ａ  前後分配用ダンパ、５１ｂ  上下分配用ダンパ、５２ａ〜５２ｇ  調和空気分配用ダクト、５３  調和空気吹出口、６１  乗客密度分布検出用センサ、６２、６２ａ  温度センサＳUFR、６２ｂ  温度センサＳUFL、６２ｃ  温度センサＳDFR、６２ｄ  温度センサＳDFL、６２ｅ  温度センサＳUBR、６２ｆ  温度センサＳUBL、６２ｇ  温度センサＳDBR、６２ｈ  温度センサＳDBL、７１〜７８  領域、１０１  前方荷重積分領域、１０２  後方荷重積分領域、１０３  上方関連値積分領域、１０４  下方関連値積分領域。
【図１】
2013224065.tif 000013
【図２】
2013224065.tif 000014
【図３】
2013224065.tif 000015
【図４】
2013224065.tif 000016
【図５】
2013224065.tif 000017
【図６】
2013224065.tif 000018
【図７】
2013224065.tif 000019
【図８】
2013224065.tif 000020
【図９】
2013224065.tif 000021
【図１０】
2013224065.tif 000022
【図１１】
2013224065.tif 000023
【図１２】
2013224065.tif 000024
【図１３】
2013224065.tif 000025
【図１４】
2013224065.tif 000026
【図１５】
2013224065.tif 000027
【図１６】
2013224065.tif 000028