(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の温度分布を解析し、車両に搭載された空調装置を評価するための温熱環境シミュレーション装置であって、前記車室内の温熱環境シミュレーションを行い、前記車室内の人体に関する温度分布及び風速分布を求める解析手段と、前記解析手段で求められた前記温度分布を、ポリゴンで表現された人体モデル上に、温度毎に色分けした色の分布により表示し、かつ前記解析手段で求められた前記風速分布を、ポリゴンで表現された人体モデルであって、人体表面からオフセット量だけ離れた位置を表す人体周囲モデル上に、風速毎に色分けした色の分布により表示する表示処理手段と、を設けたことを特徴とする温熱環境シミュレーション装置。
【請求項２】
前記温度分布は、人体の表面温度分布であることを特徴とする請求項１に記載の温熱環境シミュレーション装置。
【請求項３】
前記温度分布は、人体の面放射温度分布であることを特徴とする請求項１に記載の温熱環境シミュレーション装置。
【請求項４】
前記温度分布は、人体の周囲温度分布であることを特徴とする請求項１に記載の温熱環境シミュレーション装置。
【請求項５】
前記表示処理手段は、前記解析手段で求められた人体の周囲温度分布を、ポリゴンで表現したモデルであって、人体表面からオフセット量だけ離れた位置を表す人体周囲モデル上に、温度毎に色分けした色の分布により表示することを特徴とする請求項４に記載の温熱環境シミュレーション装置。
【請求項６】
車室内の温度分布を解析し、車両に搭載された空調装置を評価するための温熱環境シミュレーション装置であって、前記車室内の温熱環境シミュレーションを行い、前記車室内の人体の周囲の風速分布を求める解析手段と、前記解析手段で求められた前記風速分布を、ポリゴンで表現された人体モデルであって、人体表面からオフセット量だけ離れた位置を表す人体周囲モデル上に、風速毎に色分けした色の分布により表示する表示処理手段と、を設けたことを特徴とする温熱環境シミュレーション装置。
【請求項７】
前記空調装置の各吹き出し口の各々を複数のポリゴンで構成し、前記人体モデルと前記複数の吹き出し口のモデルとを共に表示する画面上で、前記人体モデルの部位のいずれかと前記複数の吹き出し口のいずれかとを指定する風向き指定手段を含み、前記解析手段は、前記風向き指定手段により指定された前記人体モデルの部位と前記複数の吹き出し口とを直線で結ぶ方向を、該吹き出し口を構成する個々のポリゴンの吹き出し風の吹き出し方向として設定し、車室内の温熱環境シミュレーションを行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかひとつに記載の温熱環境シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば空調装置等の製品開発時に、人体、及びその周辺の温熱環境をシミュレーションする温熱環境シミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両に搭載される空調装置（カーエアコン）の性能を、コンピュータ上の計算において解析する場合、まず任意の解析モデルを用意し、このモデルについての数値シミュレーションによる解析作業を行い、室内温熱環境を予測している。
このような数値シミュレーションの技術としては、「ＨＯＮＤＡ  Ｒ＆Ｄ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｖｏｌ．１１  Ｎｏ．２（Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９９）」に発表された「自動車室内温熱環境を予測するシミュレーションの実用化方法」や「社団法人  自動車技術会  学術講演会前印刷集Ｎｏ．５０−００」に発表された「２２０  空調シミュレーションの実用化手法１」、「２２１空調シミュレーションの実用化手法２」に記載されたものなどがある。
これらの報告によれば、車体の部材構成が室内温熱環境へ与える影響は、伝熱３要素（対流、放射、伝導）の組み合わせに応じてさまざまな場合があり、例えば、空調モードを変更しただけでも、異なった不均一温度環境が形成されることが明らかにされている。従って、解析作業では、これらの影響が予測できるように車体をモデル化し、内気循環や外気導入、日射、空調モード等のさまざまな条件下で人体の温度や室内温度等を計算する必要がある。
【０００３】
特に、カーエアコンを設計する場合、車体を構成する部材や車体の大きさ等から決定される解析条件、車両に対する日射量等から決定される解析条件、空調モード（風の吹き出し口の数や風量）等から決定される解析条件というように、多種の項目から決定される解析条件がある。
従来は、これらの解析条件をコンピュータ上で実現し、それぞれの解析モデルを用いて数値シミュレーションを行い、例えば人体、及びその周辺の温度を解析結果として得ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、カーエアコンの性能解析作業において得られた解析結果を、分かりやすく表示する手段がないという問題があった。すなわち、カーエアコンの性能を評価する最終的な指標は”人間が快適か否か”であって、カーエアコンの性能により、人体に関する温度分布がどのような状態になるのかを評価する必要があった。従って、人体、及びその周辺の温度分布や風速分布を、設計者に対して効果的に表示することが望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、例えばカーエアコン等の性能の解析作業において、温熱環境シミュレーションから得られた人体、及びその周辺の温度分布及び／または風速分布を、効果的に表示することができる温熱環境シミュレーション装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、車室内の温度分布を解析し、車両に搭載された空調装置を評価するための温熱環境シミュレーション装置であって、車室内の温熱環境シミュレーションを行い、車室内の人体に関する温度分布を求める解析手段（例えば実施の形態のモデル解析処理部１２）と、解析手段で求められた温度分布を、ポリゴンで表現された人体モデル上に、温度毎に色分けした色の分布により表示する表示処理手段（例えば実施の形態の表示処理部１４）とを設けたことを特徴とする。
以上の構成により、車室内の人体に関する温度分布を、ポリゴンにより３次元的に表現された人体モデルを用いて表示するので、解析する人体の部位と周辺の情報の関係が分かりやすく表現できるようになる。また、色の分布を用いて視覚的に見やすく表示することで、利用者に、より的確に温度分布の状態を理解させることができるようになる。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、車室内の温度分布を解析し、車両に搭載された空調装置を評価するための温熱環境シミュレーション装置であって、車室内の温熱環境シミュレーションを行い、車室内の人体に関する温度分布及び風速分布を求める解析手段（例えば実施の形態のモデル解析処理部１２）と、解析手段で求められた温度分布を、ポリゴンで表現された人体モデル上に、温度毎に色分けした色の分布により表示し、かつ解析手段で求められた風速分布を、ポリゴンで表現された人体モデルであって、人体表面からオフセット量だけ離れた位置を表す人体周囲モデル上に、風速毎に色分けした色の分布により表示する表示処理手段（例えば実施の形態の表示処理部１４）とを設けたことを特徴とする。
以上の構成により、人体の周囲の風速分布と人体に関する温度分布を比較表示し、空調装置の設計において風の影響が人体の温度にどのように係わるかを、色の分布を用いて視覚的に見やすく表示し、利用者に理解させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の温熱環境シミュレーション装置において、温度分布は、人体の表面温度分布であることを特徴とする。
以上の構成により、人体の表面温度の分布を効果的に表示することで、車室内の人体がどれだけ暑さ、または寒さを感じているかを、利用者に目視可能とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の温熱環境シミュレーション装置において、温度分布は、人体の面放射温度分布であることを特徴とする。
以上の構成により、人体の面放射温度の分布を効果的に表示することで、車室内の人体がどれだけ外からの放射エネルギーを受けているかを、利用者に目視可能とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の温熱環境シミュレーション装置において、温度分布は、人体の周囲温度分布であることを特徴とする。
以上の構成により、人体の周囲温度の分布を効果的に表示することで、人体周辺の車室内の温度がどれだけ変化したかを、利用者に目視可能とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の温熱環境シミュレーション装置において、表示処理手段は、解析手段で求められた人体の周囲温度分布を、ポリゴンで表現したモデルであって、人体表面からオフセット量だけ離れた位置を表す人体周囲モデル上に、温度毎に色分けした色の分布により表示することを特徴とする。
以上の構成により、車室内の人体の周囲の温度分布を、ポリゴンにより３次元的に表現されたモデルを用いて表示することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、車室内の温度分布を解析し、車両に搭載された空調装置を評価するための温熱環境シミュレーション装置であって、車室内の温熱環境シミュレーションを行い、車室内の人体の周囲の風速分布を求める解析手段（例えば実施の形態のモデル解析処理部１２）と、解析手段で求められた前記風速分布を、ポリゴンで表現された人体モデルであって、人体表面からオフセット量だけ離れた位置を表す人体周囲モデル上に、風速毎に色分けした色の分布により表示する表示処理手段（例えば実施の形態の表示処理部１４）とを設けたことを特徴とする。
以上の構成により、人体の周囲の風速分布を、ポリゴンにより３次元的に表現されたモデルを用いて表示することで、人体の周囲の風速分布と人体の周辺の情報の関係を含めて分かりやすく表現できるようになる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかひとつに記載の温熱環境シミュレーション装置において、空調装置の各吹き出し口の各々を複数のポリゴンで構成し、人体モデルと複数の吹き出し口のモデルとを共に表示する画面上で、人体モデルの部位のいずれかと複数の吹き出し口のいずれかとを指定する風向き指定手段（例えば実施の形態のステップＳ３４）を含み、解析手段は、風向き指定手段により指定された人体モデルの部位と複数の吹き出し口とを直線で結ぶ方向を、該吹き出し口を構成する個々のポリゴンの吹き出し風の吹き出し方向として設定し、車室内の温熱環境シミュレーションを行うことを特徴とする。
以上の構成により、１つの吹き出し口を構成する全てのポリゴンから送風する風向きを、１回の操作で設定することができる。また、個々のポリゴンの風向きを、全て平行に設定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態の構成を示すブロック図である。図１において、符号１は、本実施の形態による温熱シミュレーション装置である。温熱シミュレーション装置１には、周辺機器として、キーボード、マウス等を含む入力装置２や、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ装置や液晶表示装置等を含む表示装置３が接続されている。
また、温熱シミュレーション装置１は、モデル設定処理部１１と、モデル解析処理部１２と、解析モデルデータベース１３と、表示処理部１４と、機能選択処理部１５と、選択制御処理部１６とから構成されている。
【００１５】
モデル設定処理部１１は、予めメッシュソフトを用いて車両をモデル化した解析モデル（メッシュモデル）の構成要素に、シミュレーションの対象とする車両（対象車両）の構成要素を対応付けして設定する。ここで、メッシュモデルとは、車両を構成するルーフやドア等の各要素、車両に搭乗する人体等をポリゴン（三角形等の多角形）を用いて表現したモデルのことである。
また、モデル設定処理部１１では、ファミリーと呼ばれるグループに分割したルーフやドア等の構成部材に対して、その属性と値を設定するファミリー設定を行う。更に、その他の解析計算に必要な係数の計算を行う。なお、ファミリー設定に関しては詳細を後述する。
モデル解析処理部１２は、モデル設定処理部１１で対象車両の構成要素との対応付けが行われた解析モデルを用い、入力された解析条件に従って車室内の温度分布や人体に関する温度分布、及び／または風速分布を求める温熱シミュレーションを実行する。
【００１６】
解析モデルデータベース１３は、解析モデルが記録されたデータベースである。モデル設定処理部１１は、解析モデルデータベース１３から未設定の解析モデルを読み込み、解析モデルの構成要素に対して、対象車両の構成要素との対応付けを行い、解析モデルデータベース１３へ再度記録する。モデル解析処理部１２は、解析モデルデータベース１３に記録された、モデル設定処理部１１で設定済の解析モデルを取得して温熱シミュレーションを行う。
【００１７】
表示処理部１４は、温熱シミュレーション装置の制御画面や作業画面、更には表示画面を表示装置３へ表示する。なお、制御画面には、モデル設定処理部１１で実行可能な設定機能のメニュー表示部と、モデル解析処理部１２で実行可能な解析機能のメニュー表示部とを区分して表示する。作業画面には、各メニュー表示部において選択された内容の条件設定画面を作成して表示する。表示画面には、各メニュー表示部において選択された内容に従った表示画面を作成して表示する。
また、表示処理部１４は、モデル解析処理部１２が実行する温熱環境シミュレーションの結果として得られた車室内の人体に関する温度分布を、表示画面のポリゴンで表現された人体モデル（人体のメッシュモデル）上に、温度毎に色分けした色の分布により表示する。なお、特に人体の周囲温度を表示する場合には、ポリゴンで表現された人体モデルであって、人体からの距離をオフセット量として示した人体周囲モデル上に、温度毎に色分けした色の分布により表示することも可能である。
また、人体の周囲の風速分布を表示する場合には、ポリゴンで表現された人体モデルであって、人体からの距離をオフセット量として示した人体周囲モデル上に、風速毎に色分けした色の分布により表示する。なお、表示処理部１４が表示する表示内容の詳細は後述する。
【００１８】
機能選択処理部１５は、表示処理部１４の表示するメニュー表示部のいずれかの機能が選択された場合、モデル設定処理部１１あるいはモデル解析処理部１２の機能を選択して、これに対応する処理の実行を開始させる。
選択制御処理部１６は、機能選択処理部１５、あるいはモデル設定処理部１１やモデル解析処理部１２における機能選択の可否を制御する。
例えば、機能選択処理部１５においてモデル設定処理部１１の設定機能のいずれかが選択された場合、表示処理部１４が表示するモデル解析処理部１２の解析機能の選択を禁止する。同様に、機能選択処理部１５においてモデル解析処理部１２の解析機能のいずれかが選択された場合、表示処理部１４が表示するモデル設定処理部１１の設定機能の選択を禁止する。
【００１９】
また、モデル設定処理部１１において、モデル設定処理部１１による設定が完了していない解析モデルが読み込まれた場合、表示処理部１４が表示するモデル解析処理部１２の解析機能の選択を禁止する。更に、モデル解析処理部１２において、モデル設定処理部１１による設定が完了している解析モデルが取得された場合、表示処理部１４が表示する解析モデル選択処理以外の解析機能の選択を許可する。
【００２０】
なお、解析モデルデータベース１３は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００２１】
また、モデル設定処理部１１と、モデル解析処理部１２と、表示処理部１４と、機能選択処理部１５と、選択制御処理部１６は、それぞれ、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、上記の各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００２２】
次に、本実施の形態の全体動作を、図２と図３を用いて説明する。
図２は、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の画面全体を示す図である。図３は、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の全体動作を示すフローチャートである。
まず、図２に示す表示装置３に表示された画面の一例を説明する。温熱シミュレーション装置１の画面は、表示処理部１４により、制御画面である制御エリア５０と作業画面である作業エリア５１、更には表示画面である表示エリア５２が表示される。また、制御エリア５０は、モデル設定処理部１１で実行される設定機能と、モデル解析処理部１２で実行される解析機能とが分離して表示されている。
【００２３】
次に、図３のフローチャートについて説明する。
図３において、まず利用者が温熱シミュレーション装置を起動すると、表示処理部１４が、制御エリア５０や作業エリア５１、更には表示エリア５２を表示装置３へ表示する（ステップＳ１）。なお、温熱シミュレーション装置１の立ち上げ直後に制御エリア５０で選択できる機能は、モデル設定処理部１１で実行される「メッシュ読み込み」機能と、モデル解析処理部１４で実行される「モデル選択」機能のみである。
次に、機能選択処理部１５は、表示処理部１４が表示装置３に表示する画面の制御エリア５０において、利用者に作業を選択させる（ステップＳ２）。
そして、選択された作業がモデル設定処理部１１で実行される設定機能と、モデル解析処理部で実行される解析機能のどちらであるかを判定する（ステップＳ３）。
【００２４】
ステップＳ３において、モデル設定処理部１１で実行される設定機能のいずれかが選択された場合、選択制御処理部１６がモデル解析処理部１２で実行される解析機能の選択を禁止する（ステップＳ４）。
一方、ステップＳ３において、モデル解析処理部１２で実行される解析機能のいずれかが選択された場合、選択制御処理部１６がモデル設定処理部１１で実行される設定機能の選択を禁止する（ステップＳ５）。ただし、設定機能の「メッシュ読み込み」機能と、解析機能の「モデル選択」機能が選択された場合、上述のメニューの選択制御は実行されない。
次に、ステップＳ２において選択された作業が、設定機能や解析機能の中のどの機能であるかを判別する（ステップＳ６）。
ステップＳ６において、選択された作業が判別できたら、選択された作業を実行する（ステップＳ７）。
【００２５】
選択された作業が終了したら、作業を続行するか否かを利用者に入力させる（ステップＳ８）。
ステップＳ８において、作業を続行する場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、ステップＳ２へ戻り、上述の処理を繰り返す。
一方、ステップＳ８において、作業を終了する場合（ステップＳ８のＮＯ）、温熱シミュレーション装置１の動作を終了する。
【００２６】
次に、図面を用いて、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の「メッシュ読み込み」機能を説明する。図４は、図３に示したフローチャートのステップＳ７において、モデル設定機能の「メッシュ読み込み」機能が実行される場合の処理を示すフローチャートである。
図４において、まずモデル設定処理部１１は、画面上にファイルリストを表示する（ステップＳ１１）。
次に、モデル設定処理部１１は、利用者にファイルを選択させる（ステップＳ１２）。
ファイルが選択されたら、モデル設定処理部１１は、選択されたファイルを解析モデルデータベース１３から読み込む（ステップＳ１３）。
ファイルが読み込まれたら、読み込まれたファイルがモデル設定済みであるか否か（モデル設定処理で１度保存されたことがあるか否か）を判定する（ステップＳ１４）。
【００２７】
ステップＳ１４において、読み込まれたファイルがモデル設定済みである場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、「メッシュ読み込み」を終了する。
一方、ステップＳ１４において、読み込まれたファイルがモデル設定済みでない場合（ステップＳ１４のＮＯ）、選択制御処理部１６がモデル解析機能の選択を禁止し（ステップＳ１５）、「メッシュ読み込み」を終了する。なお、モデル解析機能が選択できないことは、モデル設定を先にするべきである（モデル解析作業ができない）ことを示す。
【００２８】
次に、図面を用いて、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の「ファミリー設定」機能を説明する。図５は、図３に示したフローチャートのステップＳ７において、モデル設定機能の「ファミリー設定」機能が実行される場合の処理を示すフローチャートである。
ファミリー設定とは、ファミリーと呼ばれるグループに分割したルーフやドア等の構成部材に対して、その属性と値を設定することである。ファミリー設定には、部材ファミリーの定義や空調ファミリーの定義等がある。部材ファミリーの定義は、ルーフやドア等の壁体、フロントガラス等のガラス、人体などの定義づけを行う。空調ファミリーの定義は、吹き出し口や吸い込み口等の定義づけを行う。
【００２９】
以下、図５のフローチャートについて説明すると、まずモデル設定処理部１１は、画面上にファミリー設定リストを表示する（ステップＳ２１）。
次に、モデル設定処理部１１が、利用者にファミリー設定リストの中から、定義付けを行いたい項目を選択させる（ステップＳ２２）。
項目が選択されたら、モデル設定処理部１１は、選択された項目の設定画面を表示する（ステップＳ２３）。
次に、利用者の操作により、予め設定されたファミリーを表示する（ステップＳ２４）。
定義付けを行いたい項目とファミリーが表示されたら、ファミリーの設定を行う（ステップＳ２５）。
図６は、表示エリア５２に表示された解析モデルとそのファミリーの一例を示す図である。ファミリーには、ルーフ１００、フロントドア１０１、リアドア１０２、フロントガラス１０３、デフ１０４、ベント−Ｌ１０５、吸い込み口１０６等がある。
【００３０】
次に、図面を用いて、図５に示したフローチャートのステップＳ２５において実行されるファミリー設定の詳細を、吹き出し口の設定を例にして説明する。
図７は、「ファミリー設定」機能の「吹き出し口設定」処理を示すフローチャートである。
図５のステップＳ２２で、定義付けを行いたい項目として「吹き出し口」が選択され、かつステップＳ２４で、予め設定されたファミリーが表示されたら、吹き出し口にしたいファミリーを利用者に選択させる（ステップＳ３１）。
次に、吹き出し口設定画面において、空調モード指定の時に呼ばれる分類を利用者に選択させる（ステップＳ３２）。
空調モード時に呼ばれる分類を設定したら、この吹き出し口から送風する風量を設定させる（ステップＳ３３）。
次に、同様にこの吹き出し口から送風する風向きを設定させる（ステップＳ３４）。風向きの設定は以下のように設定させる。すなわち、メッシュモデルの吹き出し口を開始点とし、風向きの先にある物体のメッシュモデルをターゲット点として、マウスでピックアップさせる。
そして、個別の吹き出し口の設定が終了したら、空調モードと吹き出し口の組み合わせの対応を利用者に設定させる（ステップＳ３５）。
全ての設定が完了したら、解析モデルデータベース１３へ設定を記録して（ステップＳ３６）、「吹き出し口設定」を終了する。
【００３１】
図８は、作業エリア５１における吹き出し口設定画面の表示例を示す図である。図８では、ファミリーの「ベント−Ｌ」を吹き出し口の「サイドベント」に指定し、その他風量や風向きを指定する。
図９は、風向きを指定する場合の具体的方法を示した図である。この例では、表示エリア５２に表示されたベント−Ｌ１０５を開始点とし、人体のメッシュモデル２０１のあご２０２をターゲット点としてマウスでピックアップしている。これにより、ベント−Ｌを構成する各ポリゴンから送風する風の方向は、メッシュモデルの吹き出し口と人体のあごとを直線で結んだ方向（風向き２０３）に統一される。また、メッシュモデルの各メッシュ（ポリゴン）からターゲット点への風向きは全て平行に設定される。
従って、吹き出し口に設けられたルーバーにより複数に分割された、吹き出し口の各部分から吹き出される実際の車室内の風の状態を、シミュレーション上で再現できる。
また、図１０は、ファミリー設定によってデフォルトの風向き１１０が割付けられたメッシュモデル１１１の表示エリア５２における表示例を示す図である。風向き１１０は、すべて平行に同じ方向へ向いている。
【００３２】
次に、図面を用いて、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の「モデル選択」機能を説明する。図１１は、図３に示したフローチャートのステップＳ７において、モデル解析機能の「モデル選択」機能が実行される場合の処理を示すフローチャートである。
図１１において、まずモデル解析処理部１２は、画面上にファイルリストを表示する（ステップＳ４１）。
次に、モデル解析処理部１２は、利用者にファイルを選択させる（ステップＳ４２）。
ファイルが選択されたら、モデル解析処理部１２は、選択されたファイルを解析モデルデータベース１３から読み込む（ステップＳ４３）。
ファイルが読み込まれたら、選択制御処理部１６がモデル解析機能の「モデル選択」機能以外の選択を許可し（ステップＳ４４）、「モデル選択」を終了する。
【００３３】
次に、図面を用いて、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の「空調モード選択」機能を説明する。図１２は、図３に示したフローチャートのステップＳ７において、モデル解析機能の「空調モード選択」機能が実行される場合の処理を示すフローチャートである。
図１２において、まずモデル解析処理部１２は、画面上に空調モードリストを表示する（ステップＳ５１）。
次に、モデル解析処理部１２は、利用者に空調モードを選択させる（ステップＳ５２）。
空調モードが選択されたら、モデル解析処理部１２は、空調モードに対応する吹き出し口の内容を、解析モデルデータベース１３から取得する（ステップＳ５３）。
吹き出し口の内容が取得できたら、モデル解析処理部１２は、画面上に空調モードと吹き出し口の内容を表示する（ステップＳ５４）。
そして、必要があれば、利用者に吹き出し口の内容を再設定させる（ステップＳ５５）。
そして、空調モードに対応する吹き出し口の選択が完了したら、選択されなかった吹き出し口の解析条件を、該吹き出し口の周囲の壁と同一または断熱壁の解析条件に一時的に置き換えて（ステップＳ５６）、「モデル解析」を終了する。
【００３４】
また、その他、利用者は計算モードの選択等を行い、以上のような手順で各解析条件が設定されたら、利用者はモデル解析処理部１２の計算実行機能により、温熱シミュレーションを行う。
温熱シミュレーションの結果は、モデル解析処理部１２の結果処理機能により表示エリア５２に表示される。
利用者は、この手順を繰り返し、自分が希望する解析条件のみを変更しながら温熱環境シミュレーションを行うことで、車両に最適な空調装置を設計する。
【００３５】
次に、図面を用いて、本実施の形態の温熱シミュレーション装置の「結果処理」機能を説明する。図１３は、図３に示したフローチャートのステップＳ７において、モデル解析機能の「結果処理」機能が実行される場合の処理を示すフローチャートである。
「結果処理」機能には、主に物体の内部の温度表示を行う内部ファミリー結果処理と物体の表面の温度及び／または風速分布の表示を行う表面ファミリー結果処理の２種類がある。ここでは表面ファミリー結果処理、特に人体、及びその周辺温度及び／または風速分布の結果処理について説明する。
【００３６】
図１３において、まず、表示処理部１４は、モデル解析処理部１２の解析結果から表面ファミリーの解析結果を取得する（ステップＳ６１）。
次に、表示処理部１４は、画面上に「表示の種類」を表示する（ステップＳ６２）。
そして、表示処理部１４は、利用者に「表示の種類」を選択させる（ステップＳ６３）。
「表示の種類」が選択されたら、表示処理部１４は、表示の種類が何であるかを判定する（ステップＳ６４）。
ステップＳ６４において、表示の種類が「内部表面表示」であった場合、オフセット量を入力させる（ステップＳ６５）。オフセット量は、人体の表面から一定の距離だけ離れた人体の周囲の空間を示す場合に、この人体の表面からの一定の距離のことを示す。
一方、ステップＳ６４において、表示の種類が「表面表示」であった場合、何もせずに次のステップＳ６６へ進む。
【００３７】
次に、「表示の種類」が決定したら、表示するデータを選択させる（ステップＳ６６）。表示するデータの種類には、面放射温度や表面温度、更には周囲温度及び／または風速分布等がある。面放射温度は、日射等で人体表面が受ける放射エネルギー量が同一となる等価壁面温度である。表面温度は人体そのものの表面温度である。周囲温度は人体の周り（人体からオフセット量だけ離れた部分）の空気温度である。風速分布は、人体の周り（人体からオフセット量だけ離れた部分）の絶対値で表示されたスカラー風速である。
表示するデータの選択が完了したら、解析モデルデータベース１３から人体のメッシュモデルデータを取得する（ステップＳ６７）。
人体のデータが取得できたら、表示するデータの温度、つまり、上記の面放射温度、表面温度、周囲温度及び／または風速分布を選択的に人体のメッシュモデル上に表示する（ステップＳ６８）。表示方法は、温度及び／または風速分布を表すために、人体の各部分のポリゴン１つ１つを、色スケールにより、解析された各部分の温度及び／または風速毎に色分けして表示する。色と温度の対応は、例えば低い温度は青色や緑色で示し、高い温度は黄色や赤色で示すこととする。同様に、色と風速の対応は、例えば遅い風速は青色や緑色で示し、速い風速は黄色や赤色で示すこととする。
従って、実際に車室内の人体が置かれるであろう温熱環境を、正確にシミュレーション上で再現できる。
【００３８】
図１４から図１７は、表示エリア５２に、メッシュモデルを用いて温度分布を表示した例である。なお、これらの図面では、図面の都合上、色を用いた表示ができないので、記号を利用して区別する。
図１４は、車体のメッシュモデル３００と人体のメッシュモデル３０１、３０２を用いて、面放射温度を表示した例である。図１４は、車両を太陽の方向から見た状態を表示しており、温度表示Ａ、温度表示Ｂ、温度表示Ｃ、温度表示Ｄ、温度表示Ｅの順で温度が高くなる。このように、人体の表面温度の分布を、人体のメッシュモデル３０１、３０２上に、温度毎に色分けした色の分布により表示することで、車室内の人体がどれだけ暑さ、または寒さを感じているかを、利用者が目視できるようになる。
また、図１５は、同様に人体のメッシュモデル３０１、３０２だけに面放射温度を表示した例である。図１５でも、温度表示Ａ、温度表示Ｂ、温度表示Ｃ、温度表示Ｄ、温度表示Ｅの順で温度が高くなる。また、図１４と図１５を比較すると、人体のメッシュモデル３０１は、人体中央に温度の低い部分があるので、車体のピラー部３０３により人体への日射が遮蔽されていることがわかる。
【００３９】
図１６は、人体のメッシュモデル４０１、４０２を用いて、表面温度を表示した例である。図１６では、温度表示Ｆ、温度表示Ｇ、温度表示Ｈ、温度表示Ｉ、温度表示Ｊの順で温度が高くなる。このように、人体の面放射温度の分布を、人体のメッシュモデル４０１、４０２上に、温度毎に色分けした色の分布により表示することで、車室内の人体がどれだけ外からのエネルギーを受けているか（例えば人間の肌が感じるチリチリ感）を、利用者が目視できるようになる。
図１７は、メッシュモデル５０１、５０２を示している。このメッシュモデル５０１、５０２は、人体のメッシュモデル４０１、４０２にオフセット量を適用して求めた、人体の周囲の空間を示すものである。図１７では、このメッシュモデル５０１、５０２に周囲温度を表示しており、温度表示Ｋ、温度表示Ｌ、温度表示Ｍ、温度表示Ｎ、温度表示Ｏの順で温度が高くなる。このように、人体の周囲温度の分布を、メッシュモデル５０１、５０２上に、温度毎に色分けした色の分布により表示することで、人体周辺の車室内の温度がどれだけ変化したかを、利用者が目視できるようになる。
また、風速分布は、図１７に示した周囲温度と同様に、人体のメッシュモデル４０１、４０２にオフセット量を適用して求めた、人体の周囲の空間を示すメッシュモデル５０１、５０２に、風速毎に色分けした色の分布により表示することとする。このように、人体の周囲の風速分布を、メッシュモデル５０１、５０２上に、風速毎に色分けした色の分布により表示することで、人体の温度に対する風速の影響を利用者が目視できるようになる。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態の温熱シミュレーション装置では、各種の温度分布及び／または風速分布を、３次元的に表現されたメッシュモデルを用いて表示することができる。従って、利用者は、空調装置を評価するための”人間が快適か否か”という指標に沿って、カーエアコンの性能を各種の温度及び／または風速の表示によって的確に把握することができる。
【００４１】
また、上述の温熱シミュレーション装置１は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読みとり可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上述の各装置における機能を実現しても良い。
【００４２】
ここで、上記「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含み、さらにＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読みとり可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に、「コンピュータ読みとり可能な記録媒体」とは、インターネット等のコンピュータネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４３】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更に前述した機能をコンピュータシステムに既に記憶されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１及び請求項６に記載の発明によれば、車室内の人体に関する温度分布や風速分布を、３次元的に表現された人体モデル、または３次元的に表現された人体の周囲モデルを用いて表示するので、解析する人体の部位と周辺の情報の関係が分かりやすく表現できるようになる。また、色の分布を用いて視覚的に見やすく表示することで、利用者に、より的確に温度分布や風速分布の状態を理解させることができるようになる。
従って、実際の車両を用いた実験等を行わなくても、十分、かつ詳細に空調装置の性能を評価することができるという効果が得られる。
請求項２から請求項４に記載の発明によれば、空調装置を評価するための”人間が快適か否か”という指標に沿って、空調装置の性能を各種の温度表示によって把握することができる。
従って、空調装置の設計において、”人間が快適であるか否か”という問題に対する多角的なデータを用いた解析結果により、実際の車室内の温熱環境を正確に再現し、評価を行うことができるという効果が得られる。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、車室内の人体の周囲の温度分布を、３次元的に表現されたモデルを用いて表示することができる。
従って、解析する周囲温度と周辺の情報の関係が分かりやすく表現できるようになるという効果が得られる。
請求項７に記載の発明によれば、１つの吹き出し口を設定する全てのポリゴンから送風する風向きを、１回の操作で設定できるようになる。また、個々のポリゴンの風向きを全て平行に設定することができるため、実際の車室内の環境に即した風の状態をシミュレートできる。
従って、吹き出し口を構成する１つ１つのポリゴンに対して、個別に風向きを設定する必要がないので、解析作業に費やす工数を削減でき、解析作業を速やかに実行することができるという効果が得られる。また、１つ１つのポリゴンに対する風向きの設定の重要度を知らない利用者であっても、誰でも簡単に空調装置の吹き出し口と吹き出しの方向を設定して温熱環境シミュレーションを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の画面全体を示す図である。
【図３】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図４】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置のメッシュ読み込み処理を示すフローチャートである。
【図５】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置のファミリー設定処理を示すフローチャートである。
【図６】  予めメッシュソフトを用いてモデル化された解析モデルとそのファミリーの一例を示す図である。
【図７】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の吹き出し口設定処理を示すフローチャートである。
【図８】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の作業エリアの表示例を示す図である。
【図９】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の吹き出し口設定の具体的設定方法を示す図である。
【図１０】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の表示エリアの表示例を示す図である。
【図１１】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置のモデル選択処理を示すフローチャートである。
【図１２】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の空調モード選択処理を示すフローチャートである。
【図１３】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の結果処理を示すフローチャートである。
【図１４】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の表示エリアの表示例を示す図である。
【図１５】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の表示エリアの表示例を示す図である。
【図１６】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の表示エリアの表示例を示す図である。
【図１７】  同実施の形態の温熱シミュレーション装置の表示エリアの表示例を示す図である。
【符号の説明】
１    温熱シミュレーション装置
２    入力装置
３    表示装置
１１    モデル設定処理部
１２    モデル解析処理部
１３    解析モデルデータベース
１４    表示処理部
１５    機能選択処理部
１６    選択制御処理部
Ｓ３４    風向き指定手段
【図１】
0003732759.tif 000002
【図２】
0003732759.tif 000003
【図３】
0003732759.tif 000004
【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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