(57)【要約】【課題】吹出口から吹き出される空気の進行方向を変更しながらも、乗員に与える不快感を軽減することが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】制御部であるＥＣＵ５０は、ブロア１４を駆動させながらスイングルーバ４７を駆動させるスイング制御において、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合に、スイングルーバ４７が第１範囲と異なる第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合に対して、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の流量が低下するようにブロア１４を制御し、及び／又はフェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の温度が上昇するように温度調整部であるエアミックスドア１７を制御する体感調整制御を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（４０）に搭載される車両用空調装置（１００）であって、
フェイス吹出口（４５）に空気を供給するブロア（１４）と、
前記ブロアから供給される空気の温度を調整する温度調整部（１７）と、
前記フェイス吹出口に設けられ、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の進行方向を変更するスイングルーバ（４７）と、
前記ブロア、前記温度調整部及び前記スイングルーバを制御する制御部（５０）と、を備え、
前記制御部は、
前記ブロアを駆動させながら前記スイングルーバを駆動させるスイング制御において、前記スイングルーバが第１範囲（Ｒ１）を指向している場合に、前記スイングルーバが前記第１範囲と異なる第２範囲（Ｒ２１，Ｒ２２）を指向している場合に対して、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量が低下するように前記ブロアを制御し、及び／又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度が上昇するように前記温度調整部を制御する体感調整制御を実行することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記第１範囲を挟むように前記第２範囲が一対設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記フェイス吹出口は前記車両の乗員よりも前方側に設けられ、前記第１範囲は、前記車両における乗員の前腕の少なくとも一部を含むように設定されてい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装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記スイング制御において、前記乗員の顔部に向けて空気が吹き出されるように前記スイングルーバを制御することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記乗員の前腕位置を推定する位置推定部（５６）を備え、
前記制御部は、前記位置推定部の推定結果に基づいて、前記前腕位置の少なくとも一部を含むように前記第１範囲を設定することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記乗員の前腕の露出状態を推定する露出推定部（５８）を備え、
前記制御部は、前記露出推定部の推定結果に基づいて、前記体感調整制御において前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量及び温度を設定することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記露出推定部が、前記乗員の前腕が露出していないと推定した場合と比較して、前記乗員の前腕が露出していると推定した場合に、
前記制御部は、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び／又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度を高めることを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記乗員の前腕の皮膚温度を推定する皮膚温度推定部（５７）を備え、
前記制御部は、前記皮膚温度推定部の推定結果に基づいて前記体感調整制御における前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量及び温度を設定することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記皮膚温度推定部が推定した前記皮膚温度が所定温度よりも低い場合に、
前記制御部は、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び／又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度を高めることを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記乗員の前腕近傍における空気の状態を推定する空気流推定部（５９）を備え、
前記制御部は、前記空気流推定部の推定結果に基づいて前記体感調整制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記空気流推定部が、前記乗員の前腕近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっているか否かを推定し、
前記制御部は、前記乗員の前腕近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっていなければ前記スイング制御に併せて前記体感調整制御を実行し、所定範囲内に収まっていれば前記体感調整制御は実行せずに前記スイング制御を実行することを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車室内のダッシュボード等に設けられた吹出口から空気を吹き出す車両用空調装置が広く普及している。加熱又は冷却された空気を車室内に吹き出すことにより、車室内の温度を快適な値に調整することができる。
【０００３】
下記特許文献１には、吹出口から吹き出される空気の進行方向をルーバによって変更する車両用空調装置が記載されている。当該車両用空調装置は、吹出口から空気を吹き出すと同時にルーバを搖動させることで、温度調整された空気を車室内の広範囲に供給することができる。また、当該車両用空調装置は、乗員の顔に向けて集中的に空気を供給するクールダウン制御を行う。これにより、乗車直後の乗員に快適感を与えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４６４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、吹出口から車室内に吹き出された空気は、乗員の所望しない部位に当たることがある。上記特許文献１に記載された車両用空調装置では、吹出口から乗員の顔に向けて空気を吹き出しても、空気はその経路上に位置する乗員の身体の一部に当たってしまい、乗員に不快感を与えるおそれがあった。
【０００６】
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、吹出口から吹き出される空気の進行方向を変更しながらも、乗員に与える不快感を軽減することが可能な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】
【０００７】
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、車両（４０）に搭載される車両用空調装置（１００）であって、フェイス吹出口（４５）に空気を供給するブロア（１４）と、前記ブロアから供給される空気の温度を調整する温度調整部（１７）と、前記フェイス吹出口に設けられ、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の進行方向を変更するスイングルーバ（４７）と、前記ブロア、前記温度調整部及び前記スイングルーバを制御する制御部（５０）と、を備える。前記制御部は、前記ブロアを駆動させながら前記スイングルーバを駆動させるスイング制御において、前記スイングルーバが第１範囲（Ｒ１）を指向している場合に、前記スイングルーバが前記第１範囲と異なる第２範囲（Ｒ２１，Ｒ２２）を指向している場合に対して、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量が低下するように前記ブロアを制御し、及び／又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度が上昇するように前記温度調整部を制御する体感調整制御を実行する。
【０００８】
フェイス吹出口から吹き出される空気の進行方向には、乗員の顔部以外の部位が位置することが少なくない。この場合、当該部位には、フェイス吹出口から吹き出されて間もない空気が勢いよく当たることになる。したがって、空気によって当該部位から熱が奪われ、乗員に不快感を与えるおそれがある。
【０００９】
これに対し、本発明に係る車両用空調装置によれば、スイングルーバが第１範囲を指向している場合は体感調整制御を実行する。この体感調整制御は、スイングルーバが第２範囲を指向している場合に対して、フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量が低下するようにブロアを制御し、及び／又はフェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度が上昇するように温度調整部を制御するものである。したがって、スイングルーバが第１範囲を指向している場合は、フェイス吹出口から吹き出された空気が乗員の身体から熱を奪うことを抑制し、乗員に与える不快感を軽減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吹出口から吹き出される空気の進行方向を変更しながらも、乗員に与える不快感を軽減することが可能な車両用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】車両用空調装置を搭載した車両を示す模式図である。
【図３】ＥＣＵを示す機能ブロック図である。
【図４】ＥＣＵが実行する処理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】
【００１２】
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。
【００１３】
まず、図１及び図２を参照しながら、実施形態に係る車両用空調装置１００の構成について説明する。図１に示される車両用空調装置１００は、図２に示される車両４０に搭載され、その車室４１内に空気を供給することで車室４１内の温度を調整する装置である。
【００１４】
車両４０は、走行用トルクを発生させるエンジン３０を備える自動車である。図２に示されるように、車室４１内の前端部寄りに設けられるダッシュボード４２には、デフロスタ吹出口４４、フェイス吹出口４５及びフット吹出口４６が設けられている。デフロスタ吹出口４４は、ダッシュボード４２の上面のうち図示しないフロントガラス寄りの部位に設けられている。フェイス吹出口４５は、ダッシュボード４２の側面のうち運転手Ｄ側の部位に設けられている。また、フット吹出口４６は、ダッシュボード４２の下面のうち運転手Ｄの足元寄りの部位に設けられている。
【００１５】
また、ダッシュボード４２には、運転手Ｄ等が車両用空調装置１００に実行させる運転を選択するためのパネルスイッチ４８が設けられている。運転手Ｄ等は、このパネルスイッチ４８を操作することにより、車両用空調装置１００に実行させる空気導入モードとして、車室４１内の空気（内気）を循環させる内気循環モードと、車室４１外の空気（外気）を車室４１内に導入する外気導入モードと、を択一的に選択することができる。
【００１６】
また、運転手Ｄ等は、パネルスイッチ４８を操作することにより、車両用空調装置１００に実行させる吹出モードとして、フェイスモードと、フットモードと、デフロスタモードと、バイレベルモードと、フットデフロスタモードと、を択一的に選択することができる。フェイスモードは、フェイス吹出口４５のみから車室４１内に空気を吹き出すモードである。フットモードは、フット吹出口４６のみから車室４１内に空気を吹き出すモードである。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口４４のみから車室４１内に空気を吹き出すモードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口４５及びフット吹出口４６のみから車室４１内に空気を吹き出すモードである。フットデフロスタモードは、フット吹出口４６及びデフロスタ吹出口４４のみから車室４１内に空気を吹き出すモードである。
【００１７】
図１に示されるように、車両用空調装置１００は、冷凍サイクル装置１と、空調ダクト１０と、ブロア１４と、ＥＣＵ５０と、を備えている。
【００１８】
空調ダクト１０は、車両４０の前方付近に設けられている。空調ダクト１０の上流側の部分には、内気吸込口１１及び外気吸込口１２が設けられている。内気吸込口１１は車室４１内の空気を取り込む部分である。外気吸込口１２は車室４１外の空気を取り込む部分である。内気吸込口１１及び外気吸込口１２から取り込まれた空気は、空調ダクト１０内を介して車室４１内に導かれる。
【００１９】
内気吸込口１１及び外気吸込口１２の内側には切替ドア１３が設けられている。切替ドア１３は、図示しないアクチュエータの駆動により回動する。車両用空調装置１００は、切替ドア１３の回動により、その空気導入モードを、前述した内気循環モード及び外気導入モードのいずれかに切り替えることが可能となる。
【００２０】
空調ダクト１０における切替ドア１３の下流側には、フィルタ部材１０Ｆが配置されている。フィルタ部材１０Ｆは、内気吸込口１１及び外気吸込口１２から取り込まれる空気に含まれる異物を捕捉する。
【００２１】
空調ダクト１０の下流側の部分には、デフロスタ側出口１８、フェイス側出口１９及びフット側出口２０が設けられている。デフロスタ側出口１８から排出される空気は、図示しないダクトによりデフロスタ吹出口４４に導かれ、フロントガラスの内面に向けて吹き出される。フェイス側出口１９から排出される空気は、図示しないダクトによりフェイス吹出口４５に導かれ、運転手Ｄの顔部や胸部に向けて吹き出される。フット側出口２０から排出される空気は、図示しないダクトによりフット吹出口４６に導かれ、運転手Ｄの足元に向けて吹き出される。
【００２２】
以下、説明の便宜上、空調ダクト１０の内部から見てフェイス側出口１９に向かう空気が流れ易い部分が位置している方向を上方向とし、フット側出口２０に向かう空気が流れ易い部分が位置している方向を下方向と定義する。なお、フェイス側出口１９に向かう空気が流れ易い部分とは、空調ダクト１０の空気流れ方向に直交する断面において、フェイス側出口１９に向かう空気の流量が最も多い部分、及びその近傍の部分を示す。また、フット側出口２０に向かう空気が流れ易い部分とは、空調ダクト１０の空気流れ方向に直交する断面において、フット側出口２０に向かう空気の流量が最も多い部分、及びその近傍の部分を示す。本実施形態では、空調ダクト１０の上方向が車両上方向となっており、空調ダクト１０の下方向が車両下方向となっている。
【００２３】
デフロスタ側出口１８、フェイス側出口１９、及びフット側出口２０には、デフロスタドア２１、フェイスドア２２、及びフットドア２３がそれぞれ設けられている。デフロスタドア２１、フェイスドア２２、及びフットドア２３は、図示しないアクチュエータの駆動により回動する。デフロスタドア２１、フェイスドア２２、及びフットドア２３のそれぞれの回動により、車両用空調装置１００の吹出モードを前述したフェイスモード、フットモード、デフロスタモード、バイレベルモード及びフットデフロスタモードのいずれかに切り替えることが可能となっている。
【００２４】
ブロア１４は、空調ダクト１０におけるフィルタ部材１０Ｆの下流側に設けられている。ブロア１４は、モータ１４１とファン１４２とを有している。モータ１４１は、電力の供給を受けると、その出力軸とともにファン１４２を回転させる。ファン１４２が回転することにより、空調ダクト１０内に空気の流れが発生する。
【００２５】
空調ダクト１０におけるブロア１４の下流側には、蒸発器６が配置されている。蒸発器６は、空調ダクト１０内を横断するように配置されている。すなわち、蒸発器６には、ブロア１４から吹き出される空気全体が通過する。蒸発器６は冷凍サイクル装置１の構成要素である。
【００２６】
冷凍サイクル装置１は、圧縮機２と、凝縮器３と、蒸発器６とを備えている。圧縮機２、凝縮器３及び蒸発器６は冷媒配管９を介して環状に接続されている。冷凍サイクル装置１はエキパンサイクルとして動作する。
【００２７】
圧縮機２は、例えば車両４０のエンジンルーム内に設けられている。圧縮機２は、エンジン３０の駆動、もしくは内蔵された電動モータの駆動により動作する。圧縮機２は、吸入した冷媒を圧縮して凝縮器３に吐出する。
【００２８】
凝縮器３は、例えば車両４０のエンジンルーム前方で、走行の際に生じる走行風を受け易い場所に設けられている。凝縮器３は、内部を流れる冷媒と、図示しない車室外ファンにより送風される外気及び走行風との間で熱交換を行う熱交換器である。凝縮器３は、圧縮機２から吐出された冷媒を外気との熱交換により冷却して凝縮液化させる。
【００２９】
蒸発器６は、冷媒を蒸発させて気化させる。蒸発器６は、冷媒の気化熱により空調ダクト１０内を流れる空気を冷却する空気冷却機能、及び当該空気を除湿する除湿機能を有している。
【００３０】
空調ダクト１０内は、蒸発器６の下流側において加熱用通路１５と冷風バイパス通路１６とに分岐している。
【００３１】
加熱用通路１５にはヒータコア３４が配置されている。ヒータコア３４は、加熱用通路１５を横断するように配置されている。ヒータコア３４は、冷却水回路３１を介してエンジン３０に接続されている。冷却水回路３１には、電動のウォータポンプ３２と、流量調整弁３３とが設けられている。冷却水回路３１は、ウォータポンプ３２の駆動に基づき冷却水を循環させる回路である。冷却水は、エンジン３０から受熱することによりエンジンを冷却する。すなわち、ヒータコア３４の内部には、エンジン３０で加熱された冷却水が流れる。ヒータコア３４は、内部を流れる冷却水を暖房用熱源として空調ダクト１０内の空気を加熱する。ウォータポンプ３２及び流量調整弁３３は、冷却水回路３１内を流れる冷却水の流量を調整する。
【００３２】
冷風バイパス通路１６は、加熱用通路１５の上方に配置されている。冷風バイパス通路１６は、ヒータコア３４を迂回するように空気を流す通路である。
【００３３】
加熱用通路１５及び冷風バイパス通路１６にはエアミックスドア１７が配置されている。エアミックスドア１７は第１ドア１７１及び第２ドア１７２により構成されている。
【００３４】
第１ドア１７１は、加熱用通路１５にスライド移動可能に設けられている。第１ドア１７１のスライド移動により加熱用通路１５の開度が調整され、加熱用通路１５を通過する空気の風量が調整される。
【００３５】
第２ドア１７２は、冷風バイパス通路１６において回動可能に設けられている。第２ドア１７２の回動により冷風バイパス通路１６の開度が調整され、冷風バイパス通路１６を通過する空気の風量が調整される。
【００３６】
加熱用通路１５及び冷風バイパス通路１６をそれぞれ通過した空気は、それらの下流側で混合される。この混合された空気は、デフロスタ側出口１８、フェイス側出口１９、及びフット側出口２０を介して車室４１内に吹き出される。エアミックスドア１７は、加熱用通路１５を通過する空気の風量と、冷風バイパス通路１６を通過する空気の風量とを調整することにより、車室４１内に吹き出される空気の温度を調整する温度調整部として機能する。
【００３７】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）５０は、例えば車両４０のエンジンルーム内に設けられている。ＥＣＵ５０は、ブロア１４等に信号を送信して制御する電子機器である。尚、ＥＣＵ５０は、エンジンルーム内に限らず、運転手Ｄが着席している運転席の内部や、ダッシュボード４２内など、車室４１内の種々の場所に配置することもできる。
【００３８】
さらに、車両用空調装置１００は、スイングルーバ４７と、赤外線カメラ４９と、を備えている。
【００３９】
スイングルーバ４７は、フェイス吹出口４５に設けられている。スイングルーバ４７は、互いに間隔を空けて配置される複数の板状部材と、この複数の板状部材を搖動させるモータと、から構成され、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の進行方向を変更する公知の風向部材である。各板状部材は、図示しない軸を有しており、この軸の両端を支持されている。各板状部材は、モータの駆動により、当該軸を中心として揺動可能となっている。
【００４０】
フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の進行方向は、スイングルーバ４７の指向に応じて決定される。本実施形態では、図２に示されるように、スイングルーバ４７は範囲Ｒ０で空気の進行方向を変更可能に構成されている。この範囲Ｒ０は、運転手Ｄが居る位置を含んでいる。
【００４１】
範囲Ｒ０におけるスイングルーバ４７の指向は、運転手Ｄ等が手で直接動かして変更することもできるし、パネルスイッチ４８で選択することもできる。例えば、運転手Ｄ等は、パネルスイッチ４８で、フェイス吹出口４５から空気を吹き出しながらスイングルーバ４７を自動的に搖動させる「スイング制御」を選択することができる。このスイング制御では、スイングルーバ４７は、範囲Ｒ０の一端と他端との間で往復するように揺動する。
【００４２】
赤外線カメラ４９は、車室４１の天井等に設置された機器である。赤外線カメラ４９のレンズは車室４１内に向けられており、その撮影範囲は、運転手Ｄが居る位置を含んでいる。赤外線カメラ４９は、撮影した車室４１内の画像を画像信号に変換し、外部に出力する。
【００４３】
続いて、図３を参照しながら、ＥＣＵ５０の詳細について説明する。ＥＣＵ５０は、その一部又は全部が、アナログ回路で構成されるか、デジタルプロセッサとして構成される。いずれにしても、受信した信号に基づいて制御信号を出力する機能を果たすため、ＥＣＵ５０には機能的な制御ブロックが構成される。
【００４４】
図３は、ＥＣＵ５０を機能的な制御ブロック図として示している。尚、ＥＣＵ５０を構成するアナログ回路又はデジタルプロセッサに組み込まれるソフトウェアのモジュールは、必ずしも図３に示される制御ブロックのように分割されている必要はない。すなわち、実際のアナログ回路やモジュールは、図３に示される複数の制御ブロックの働きをするものとして構成されていても構わず、更に細分化されていても構わない。後述する処理を実行できるように構成されていれば、ＥＣＵ５０の内部の実際の構成は当業者が適宜変更できるものである。
【００４５】
ＥＣＵ５０は、パネルスイッチ４８、赤外線カメラ４９、ルーバ位置センサ６１、外気温センサ６２及び内気温センサ６３と電気的に接続されている。ルーバ位置センサ６１は、スイングルーバ４７の位置を検出するセンサである。また、外気温センサ６２は、外気の温度を検出するセンサであり、内気温センサ６３は、内気の温度を検出するセンサである。ＥＣＵ５０は、このパネルスイッチ４８等が送信する検出信号や画像信号を受信するとともに、その信号に基づいて所定の処理を行う。
【００４６】
尚、本願において「電気的に接続」とは、信号線によって互いに接続された形態に限定されるものではなく、無線で互いに通信可能とされた形態をもその意味に含みうるものとする。
【００４７】
また、ＥＣＵ５０は、ブロア１４、切替ドア１３、エアミックスドア１７、デフロスタドア２１、フェイスドア２２、フットドア２３及びスイングルーバ４７とも電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、制御信号を送信してこれらの機器を制御することで、車両用空調装置１００の運転を制御する。
【００４８】
ＥＣＵ５０は、演算部５１と、記憶部５２と、風向設定部５３と、温度設定部５４と、流量設定部５５と、位置推定部５６と、皮膚温度推定部５７と、露出推定部５８と、空気流推定部５９と、を有している。
【００４９】
演算部５１は、パネルスイッチ４８等から受信する信号等に基づいて、ブロア１４等を制御するための演算を行う部分である。
【００５０】
記憶部５２は、種々の情報を記憶する部分であり、例えば不揮発性メモリによって構成される。記憶部５２にはマップ等の情報が予め記憶されており、当該情報は演算部５１によって読み出されて演算に用いられる。また、記憶部５２は、演算部５１の演算結果を記憶することができる。
【００５１】
風向設定部５３は、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の進行方向（風向）を設定する部分である。具体的には、風向設定部５３は、スイングルーバ４７の指向を設定することで、当該空気の進行方向を設定する。
【００５２】
温度設定部５４は、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の温度を設定する部分である。具体的には、温度設定部５４は、ヒータコア３４（図１参照）で加熱される空気の流量と、ヒータコア３４をバイパスする空気の流量との比が目標値となるように、エアミックスドア１７の配置を設定する。温度設定部５４は、外気温センサ６２及び内気温センサ６３で検出された値が考慮してエアミックスドア１７の配置を設定する。
【００５３】
流量設定部５５は、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量を設定する部分である。具体的には、流量設定部５５は、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量が目標値となるように、ブロア１４の回転速度を設定する。運転手Ｄ等は、パネルスイッチ４８を操作することにより、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量を流量設定部５５に自動的に設定させることができる（自動設定）。この場合、流量設定部５５は、外気温センサ６２及び内気温センサ６３で検出された値等を考慮して、当該流量が最適なものとなるように調整する。また、運転手Ｄ等は、パネルスイッチ４８を操作することにより、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量を所望の値に固定することもできる。
【００５４】
位置推定部５６は、運転手Ｄの前腕ＤＡ（図２参照）の位置を推定する部分である。具体的には、位置推定部５６は、赤外線カメラ４９によって撮影された車室４１内の画像を解析することにより、運転手Ｄの前腕ＤＡと認識できる部位の位置を推定する。
【００５５】
皮膚温度推定部５７は、運転手Ｄの前腕ＤＡの皮膚温度を推定する部分である。具体的には、位置推定部５６は、赤外線カメラ４９によって撮影された車室４１内の画像を解析することにより、運転手Ｄの前腕ＤＡと認識できる部位の表面温度を推定する。
【００５６】
露出推定部５８は、運転手Ｄの前腕ＤＡの露出状態を推定する部分である。具体的には、露出推定部５８は、赤外線カメラ４９によって撮影された車室４１内の画像を解析することにより、運転手Ｄの前腕ＤＡと認識できる部位が衣服等によって覆われておらず露出しているか、又は、衣服等によって覆われていて露出していないか、を推定する。
【００５７】
さらに具体的には、露出推定部５８は、推定された前腕ＤＡの表面温度が所定の閾値よりも高い場合は、皮膚温度を直接測定したと判断し、前腕ＤＡが露出していると推定する。一方、露出推定部５８は、推定された前腕ＤＡの表面温度が所定の閾値よりも低い場合は、衣服等の表面温度を測定したと判断し、前腕ＤＡが露出していないと推定する。
【００５８】
空気流推定部５９は、運転手Ｄの前腕ＤＡの近傍における空気の状態を推定する部分である。具体的には、空気流推定部５９は、ブロア１４の回転速度、エアミックスドア１７の配置や、外気温センサ６２及び内気温センサ６３で検出された値等から、運転手Ｄの前腕ＤＡにおける空気の流量及び温度を推定する。また、空気流推定部５９は、赤外線カメラ４９によって撮影された車室４１内の画像を解析することにより、当該空気の流量及び温度を推定することもできる。
【００５９】
続いて、以上のように構成されたＥＣＵ５０が実行する処理について説明する。以下では簡便のため、詳細にはＥＣＵ５０の風向設定部５３等の各機能ブロックが実行している処理も、総括してＥＣＵ５０が実行するとして説明する。
【００６０】
前述したフェイスモードやバイレベルモードの実行時のように、車両用空調装置１００がフェイス吹出口４５から空気を吹き出しており、且つ、スイングルーバ４７を自動的に搖動させるスイング制御を実行している場合、運転手Ｄが所望しない部位に空気が当たるおそれがある。特に、運転手Ｄは、ハンドル４３の操作のために腕を前方に伸ばしているため、その前腕ＤＡには、フェイス吹出口４５から吹き出されて間もない空気が勢いよく当たることになる。したがって、空気によって前腕ＤＡから熱が奪われ、運転手Ｄに不快感を与えるおそれがある。
【００６１】
そこで、ＥＣＵ５０は、運転手Ｄに与える不快感を軽減する「体感調整制御」を実行する。当該体感調整制御は、運転手Ｄの前腕ＤＡを含む範囲に空気を供給しながらも、前腕ＤＡから奪われる熱を抑制するものである。具体的には、スイング制御においてスイングルーバ４７が揺動する範囲Ｒ０（図２参照）のうち、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合と、スイングルーバ４７が第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合とで、フェイス吹出口４５から吹き出す空気の流量や温度を異ならせるものである。
【００６２】
ここで、ＥＣＵ５０は、運転手Ｄの前腕ＤＡの少なくとも一部を含む範囲を第１範囲Ｒ１として設定している。ＥＣＵ５０は、赤外線カメラ４９が撮影した画像を用いた前腕ＤＡの位置の推定結果に基づいて、この第１範囲Ｒ１を設定している。
【００６３】
また、第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２は、いずれも範囲Ｒ０のうち第１範囲Ｒ１と異なる範囲に設定されている。また、第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２は、第１範囲Ｒ１を挟むように設定されている。
【００６４】
図４は、ＥＣＵ５０が実行する処理を示している。ＥＣＵ５０は、運転手Ｄ等のパネルスイッチ４８の操作によって、車両用空調装置１００に実行させる吹出モードとしてフェイスモード又はバイレベルモードが選択されており、且つ、スイング制御の実行が選択されている場合のみ本処理を実行する。換言すれば、ＥＣＵ５０は、フェイス吹出口４５から空気が吹き出されないフットモード等が選択されている場合や、スイング制御の実行が選択されていない場合は、本処理を実行しない。
【００６５】
図４は、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合に、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量及び温度を決定する際のＥＣＵ５０の処理を示している。スイング制御の開始時には、スイングルーバ４７が範囲Ｒ０の一端と他端との間で往復する間に、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量がＱ１、温度がＴ１で一定となるように暫定的に設定されているものとする。すなわち、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２のいずれを指向している場合も、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量と温度は一定となるように暫定的に設定されている。
【００６６】
まず、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１で、流量の自動設定が選択されているか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ５０は、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量が、運転手Ｄ等によって特定の値に固定されていないか否かを判定する。流量の自動設定が選択されていると判定した場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２の処理に進む。
【００６７】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２で、運転手Ｄの前腕ＤＡ近傍における空気の流量と温度が、いずれも所定範囲内であるか否かを判定する。ここでの「所定範囲」とは、空気が運転手Ｄの前腕ＤＡに当たった場合にも、当該運転手Ｄに不快感を与えない程度の流量と温度である。この範囲は、試験等に基づいて予め定められている。前腕ＤＡにおける空気の流量と温度がいずれも所定範囲内であると判定した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、すなわち、フェイス吹出口４５から吹き出される空気が運転手Ｄに不快感を与えないものである場合は、ＥＣＵ５０はステップＳ３の処理に進む。
【００６８】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量がＱ１となるようにブロア１４を制御する。更に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の温度がＴ２となるようにエアミックスドア１７を制御する。すなわち、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合のフェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量Ｑ１及び温度Ｔ１は、運転手Ｄに不快感を与えない程度の範囲にあることから、スイングルーバ４７が第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合と空気の流量及び温度を同一のものとする。換言すると、運転手Ｄの前腕ＤＡ近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっている場合は、ＥＣＵ５０は、体感調整制御を実行せずにスイング制御を実行する。
【００６９】
また、ステップＳ１で、流量の自動設定が選択されていないと判定した場合（Ｓ１：Ｎｏ）も、ＥＣＵ５０は、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量がＱ１となるようにブロア１４を制御し、温度がＴ２となるようにエアミックスドア１７を制御する。なぜなら、フェイス吹出口４５から吹き出す空気の流量が、運転手Ｄ等によって特定の値に固定されているにもかかわらず、ＥＣＵ５０がそれを運転手Ｄの許可なく変更してしまうことは適切ではないからである。
【００７０】
これに対し、ステップＳ２で、運転手Ｄの前腕ＤＡ近傍における空気の流量と温度の少なくとも一方が所定範囲から外れている場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５の処理に進む。この場合、前腕ＤＡにおける空気の流量と温度は、当該運転手Ｄに不快感を与えるおそれがあるものになっていると推定される。
【００７１】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５で、運転手Ｄの前腕ＤＡが露出しているか否かを判定する。前腕ＤＡが露出していないと判定される場合（Ｓ５：Ｎｏ）、すなわち、前腕ＤＡが衣服等で覆われている場合は、空気によって前腕ＤＡから奪われる熱は比較的少ないと推定される。この場合、ＥＣＵ５０は、次にステップＳ６の処理に進む。
【００７２】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ６で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量がＱ２となるようにブロア１４を制御する。更に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ７で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の温度がＴ２となるようにエアミックスドア１７を制御する。この空気の流量Ｑ２は、前述した流量Ｑ１よりも小さい。また、この空気の温度Ｔ２は、前述した温度Ｔ２よりも高い。すなわち、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合は、空気が前腕ＤＡから奪う熱を抑制して運転手Ｄの不快感を軽減するために、スイングルーバ４７が第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合と比べて空気の流量を小さくするとともに、温度を高くする体感調整制御を実行する。
【００７３】
一方、ステップＳ５で、運転手Ｄの前腕ＤＡが露出していると判定される場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、すなわち、前腕ＤＡが衣服等で覆われていない場合は、空気によって前腕ＤＡから奪われる熱は比較的多いと推定される。この場合、ＥＣＵ５０は、次にステップＳ８の処理に進む。
【００７４】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ８で、運転手Ｄの前腕ＤＡの皮膚温度が、予め定められた閾値よりも低いか否かを判定する。前腕ＤＡの皮膚温度が閾値よりも低くないと判定される場合（Ｓ８：Ｎｏ）、すなわち、当該皮膚温度が比較的高い場合は、ＥＣＵ５０は、次にステップＳ９の処理に進む。
【００７５】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ９で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量がＱ３となるようにブロア１４を制御する。更に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の温度がＴ３となるようにエアミックスドア１７を制御する。この空気の流量Ｑ３は、前述した流量Ｑ１，Ｑ２よりも小さい。また、この空気の温度Ｔ３は、前述した温度Ｔ１，Ｔ２よりも高い。すなわち、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合は、空気が前腕ＤＡから奪う熱を抑制して運転手Ｄの不快感を軽減するために、スイングルーバ４７が第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合と比べて空気の流量を小さくするとともに、温度を高くする体感調整制御を実行する。前腕ＤＡが露出しているため、前腕ＤＡが露出していない場合と比べて、空気の流量をさらに小さくし、温度をさらに高くする。
【００７６】
一方、ステップＳ８で、運転手Ｄの前腕ＤＡの皮膚温度が、予め定められた閾値よりも低いと判定される場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、すなわち、当該皮膚温度が比較的低い場合は、ＥＣＵ５０は、次にステップＳ１１の処理に進む。
【００７７】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の流量がＱ４となるようにブロア１４を制御する。更に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２で、フェイス吹出口４５から吹き出される空気の温度がＴ４となるようにエアミックスドア１７を制御する。この空気の流量Ｑ４は、前述した流量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３よりも小さい。また、この空気の温度Ｔ４は、前述した温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３よりも高い。すなわち、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合は、空気が前腕ＤＡから奪う熱を抑制して運転手Ｄの不快感を軽減するために、スイングルーバ４７が第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合と比べて空気の流量を小さくするとともに、温度を高くする体感調整制御を実行する。前腕ＤＡの皮膚温度が比較的低いため、当該皮膚温度が比較的高い場合と比べて、空気の流量をさらに小さくし、温度をさらに高くする。
【００７８】
以上のように、車両用空調装置１００によれば、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合は、体感調整制御を実行する。この体感調整制御は、スイングルーバ４７が第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２を指向している場合に対して、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の流量が低下するようにブロア１４を制御し、及び／又はフェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の温度が上昇するようにエアミックスドア１７を制御するものである。したがって、スイングルーバ４７が第１範囲Ｒ１を指向している場合は、フェイス吹出口４５から吹き出された空気が運転手Ｄの身体から熱を奪うことを抑制し、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００７９】
また、第１範囲Ｒ１を挟むように第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２が一対設定されている。これにより、車室４１内の広範囲に空気を吹き出しながらも、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８０】
また、フェイス吹出口４５は車両４０の乗員である運転手Ｄよりも前方側に設けられている。第１範囲Ｒ１は、車両４０における運転手Ｄの前腕ＤＡの少なくとも一部を含むように設定されている。これにより、ハンドル４３の操作のために運転手Ｄが腕を前方に伸ばし、その前腕ＤＡにフェイス吹出口４５から吹き出されて間もない空気が当たる場合でも、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８１】
また、ＥＣＵ５０は、スイング制御において、運転手Ｄの顔部に向けて空気が吹き出されるようにスイングルーバ４７を制御する。これにより、フェイス吹出口４５から顔部に向けて空気を吹き出して運転手Ｄに涼感を与える場合に、空気の経路上に運転手Ｄの前腕ＤＡが位置していても、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８２】
また、車両用空調装置１００は、運転手Ｄの前腕ＤＡの位置を推定する位置推定部５６を備えている。ＥＣＵ５０は、位置推定部５６の推定結果に基づいて、前腕ＤＡの位置の少なくとも一部を含むように第１範囲Ｒ１を設定する。したがって、運転手Ｄの前腕ＤＡの位置に応じて適切に第１範囲Ｒ１を設定し、体感調整制御を効果的に実行して、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８３】
また、車両用空調装置１００は、運転手Ｄの前腕ＤＡの露出状態を推定する露出推定部５８を備える。ＥＣＵ５０は、露出推定部５８の推定結果に基づいて、体感調整制御においてフェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の流量及び温度を設定する。これにより、前腕ＤＡの露出状態に応じて体感調整制御を効果的に実行して、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８４】
また、露出推定部５８が、運転手Ｄの前腕ＤＡが露出していないと推定した場合と比較して、運転手Ｄの前腕ＤＡが露出していると推定した場合に、ＥＣＵ５０は、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び／又はフェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の温度を高める。これにより、前腕ＤＡが露出している場合、すなわち、運転手Ｄに強い不快感を与える懸念がある場合は、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出す空気を、前腕ＤＡから熱を奪い難い状態のものとする。これにより、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８５】
また、車両用空調装置１００は、運転手Ｄの前腕ＤＡの皮膚温度を推定する皮膚温度推定部５７を備える。ＥＣＵ５０は、皮膚温度推定部５７の推定結果に基づいて体感調整制御におけるフェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の流量及び温度を設定する。これにより、前腕ＤＡの皮膚温度に応じて体感調整制御を適切に実行して、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８６】
また、車両用空調装置１００は、皮膚温度推定部５７が推定した皮膚温度が閾値よりも低い場合に、ＥＣＵ５０は、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び／又はフェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出される空気の温度を高める。これにより、前腕ＤＡの皮膚温度が低く、運転手Ｄに不快感を与えている懸念がある場合は、フェイス吹出口４５から車室４１内に吹き出す空気を、前腕ＤＡから熱を奪い難い状態のものとする。これにより、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８７】
また、車両用空調装置１００は、運転手Ｄの前腕ＤＡ近傍における空気の状態を推定する空気流推定部５９を備える。ＥＣＵ５０は、空気流推定部５９の推定結果に基づいて体感調整制御を実行する。これにより、前腕ＤＡ近傍における空気の状態に応じて体感調整制御を適切に実行して、運転手Ｄに与える不快感を軽減することが可能となる。
【００８８】
また、車両用空調装置１００は、空気流推定部５９が、運転手Ｄの前腕ＤＡ近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっているか否かを推定する。ＥＣＵ５０は、運転手Ｄの前腕ＤＡ近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっていなければスイング制御に併せて体感調整制御を実行し、所定範囲内に収まっていれば体感調整制御は実行せずにスイング制御を実行する。これにより、運転手Ｄの前腕ＤＡに空気が当たった場合にも、その空気の流量と温度が運転手Ｄに不快感を与えない程度のものである場合は、体感調整制御を実行しない一方で、その空気の流量と温度が運転手Ｄに不快感を与えるものである場合は、体感調整制御を実行することができる。その結果、空気の流量と温度が運転手Ｄに不快感を与える場合のみ、第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２１，Ｒ２２とでフェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量及び／又は温度を異ならせる違和感を軽減することができる。
【００８９】
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。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。
【００９０】
前述した実施形態では、ＥＣＵ５０は車両４０のエンジンルーム内に設けられているものとしたが、本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、ＥＣＵ５０の演算部５１等を赤外線カメラ４９と一体化して同一のケース内に収容することもできる。この場合、赤外線カメラ４９によって撮影された画像のデータサイズが大きくなっても、通信に必要となるコストの増加を抑制したり、制御周期を速めたりすることが可能となる。。
【００９１】
また、前述した実施形態では、赤外線カメラ４９によって撮影された車室４１内の画像を解析することにより、運転手Ｄの前腕ＤＡの皮膚温度を推定するものとしたが、本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、運転手Ｄの前腕ＤＡに、端末（所謂ウェアラブル端末）を装着し、皮膚温度を直接測定することもできる。この場合、車両４０が暗所を走行中の場合でも皮膚温度を正確に推定し、体感調整制御をさらに適切に実行することが可能となる。
【００９２】
また、前述した実施形態では、ルーバ位置センサ６１に基づいてスイングルーバ４７の位置を検出するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＥＣＵ５０からスイングルーバ４７に送信される駆動指令を基に、スイングルーバ４７の位置を検出してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１４：ブロア
１７：エアミックスドア（温度調整部）
４０：車両
４１：車室
４３：ハンドル
４５：フェイス吹出口
４７：スイングルーバ
５６：位置推定部
５７：皮膚温度推定部
５８：露出推定部
５９：空気流推定部
１００：車両用空調装置
Ｄ：運転手（乗員）
ＤＡ：前腕
Ｒ１：第１範囲
Ｒ２１，Ｒ２２：第２範囲
【図１】
2017043241.tif 000003
【図２】
2017043241.tif 000004
【図３】
2017043241.tif 000005
【図４】
2017043241.tif 000006