JP2003146055A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車室内の温度分布を乗員が把握できるように
する。 【解決手段】 車室内へ空調風を吹き出す空調手段１０
と、車室内の温度分布を検出する温度検出手段４１と、
温度検出手段４１の検出結果に基づいて車室内の温度分
布を表示する表示手段５０とを備える。これによると、
車室内の温度分布を乗員が把握できるため、例えば運転
者は温度分布情報に基づいて同乗者に配慮した空調状態
を設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置として特開平１０
−１６０５８０号公報に記載されたものがあり、この従
来装置は、検温素子をマトリックス状に配置した赤外線
センサにて車室内の温度分布を検出し、その温度分布の
検出結果に基づいて空調制御を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同乗者がい
る場合、特にその同乗者が子供や高齢者の場合、運転者
は同乗者が着座している部位の温度が気になるものであ
る。しかしながら、上記の従来装置では温度分布の検出
結果に基づいて空調制御を行うものの、車室内の温度分
布がどのようになっているかを乗員が知ることはできな
い。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、車室内の温度分布を乗員が把握できるようにするこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、車室内へ空調風を吹き
出す空調手段（１０）と、車室内の温度分布を検出する
温度検出手段（４１）と、温度検出手段（４１）の検出
結果に基づいて車室内の温度分布を表示する表示手段
（５０）とを備えることを特徴とする。

【０００６】これによると、車室内の温度分布を乗員が
把握できるため、例えば運転者は温度分布情報に基づい
て同乗者に配慮した空調状態を設定することができる。

【０００７】請求項３に記載の発明では、温度検出手段
（４１）は車室内を多数の領域に分割して各検出領域毎
の温度を検出するものであり、表示手段（５０）は、各
検出領域毎の温度を表示することを特徴とする。これに
よると、車室内の温度分布を詳細に把握することができ
る。

【０００８】請求項４に記載の発明では、温度検出手段
（４１）は車室内を多数の領域に分割して各検出領域毎
の温度を検出するものであり、表示手段（５０）は、各
座席毎の温度を表示することを特徴とする。これによる
と、各座席毎の温度状況を瞬時に且つ容易に把握するこ
とができる。

【０００９】請求項５に記載の発明では、操作手段（３
５〜３９）は、車室内の複数の領域の空調状態を各領域
毎に独立して設定するものであり、操作手段（３５〜３
９）により空調状態を設定する領域が、表示手段（５
０）に乗員がタッチすることにより選択されることを特
徴とする。これによると、空調状態の設定を変更したい
領域を選択する操作が容易である。

【００１０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明の
第１実施形態になる車両用空調装置の全体システム構成
を示すもので、この車両用空調装置は、記憶された制御
特性に基づいて空調制御用機器の作動を自動制御して、
吹出温度、送風量、吸込モード、吹出モード等を自動制
御するものである。

【００１２】図１において、図示しない車室内計器盤内
には車両用空調装置の室内ユニットを構成する空調ユニ
ット１０が設置され、この空調ユニット１０は、車室内
へ空調風を吹き出す空調手段の主要部をなしている。

【００１３】空調ユニット１０の空気流れ最上流側に
は、吸込モード切替手段としての内外気切替箱１１が配
置され、この内外気切替箱１１は外気導入口１１ａと内
気導入口１１ｂを有すると共に、この内外気切替箱１１
内に内外気切替ドア１２が回動自在に設置されている。
この内外気切替ドア１２は、外気導入口１１ａと内気導
入口１１ｂとの分岐点に配置され、アクチュエータ１２
ａにより駆動されて、空調ユニット１０に導入する空気
を内気と外気に切り替えたり、あるいは内気と外気の混
合割合を調整する。

【００１４】内外気切替箱１１の下流には送風手段とし
ての送風機１３が配置され、この送風機１３は、内外気
切替箱１１内に空気を吸い込んで空調ユニット１０の下
流側に送風するものであり、ブロワモータ１４と、その
回転軸に連結された遠心式送風ファン１５を有してい
る。この送風ファン１５の下流にはエバポレータ１６と
ヒータコア１７が設けられている。

【００１５】エバポレータ１６は冷却用熱交換器であっ
て、図示しない車両エンジンにより駆動されるコンプレ
ッサ等と結合されて冷凍サイクルを構成し、その内部の
低圧冷媒が空気から吸熱して蒸発することにより空気を
冷却する。また、ヒータコア１７は加熱用熱交換器であ
って、図示しない車両エンジンの冷却水（温水）が内部
を循環し、このエンジン冷却水を熱源として空気を加熱
する。

【００１６】ヒータコア１７の上流側には、吹出空気温
度調整手段としてのエアミックスドア１８が回動自在に
設けられ、エアミックスドア１８の開度はアクチュエー
タ１８ａにより駆動されて調節される。これによって、
ヒータコア１７を通過する空気とヒータコア１７をバイ
パスする空気の割合とが調整され、車室内に吹き出す空
気の温度が調整される。

【００１７】空調ユニット１０の最下流には、デフロス
タ（ＤＥＦ）吹出口１９を開閉するデフロスタドア２
０、フェイス（ＦＡＣＥ）吹出口２１を開閉するフェイ
スドア２２、およびフット（ＦＯＯＴ）吹出口２３を開
閉するフットドア２４が設けられている。

【００１８】これら各ドア２０、２２、２４は吹出モー
ド切替手段を構成するもので、アクチュエータ２５によ
り駆動されて各吹出口１９、２１、２３を開閉すること
によって、各種の吹出モード、すなわち、フェイスモー
ド、バイレベルモード、フットモード、フットデフモー
ド、デフロスタモード等が設定される。そして、各吹出
モードに応じて開口した吹出口から、温度調整された空
気が車室内へ吹き出される。

【００１９】空調制御装置３０は制御手段としてのマイ
クロコンピュータ３１を有し、送風量は、マイクロコン
ピュータ３１からの出力信号に基づいて駆動回路３２を
介してブロワモータ１４の印加電圧（ブロワ電圧）を調
整してモータ回転数を調整することにより制御される。
なお、その他のアクチュエータ１２ａ、１８ａ、２５
も、マイクロコンピュータ３１からの出力信号に基づい
て駆動回路３２を介して制御される。

【００２０】マイクロコンピュータ３１は図示しない中
央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、スタンバ
イＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、Ａ／Ｄ変換部等を持ち、それ
自体は周知のものである。

【００２１】スタンバイＲＡＭは、車両エンジンの運転
を断続するイグニションスイッチ（以下、ＩＧと記す）
オフの場合においても乗員の好みを学習した値を記憶
（バックアップ）するためのＲＡＭであり、ＩＧがオフ
であっても車載バッテリーからＩＧを介さずに直接電源
が供給される。また、マイクロコンピュータ３１とバッ
テリーとの電気接続が遮断された状況でも短時間ならば
マイクロコンピュータ３１に電源を供給する図示しない
バックアップ用の電源が設けられている。

【００２２】マイクロコンピュータ３１には、車室内計
器盤に設置された空調操作部３３から操作信号が入力さ
れる。この空調操作部３３には、空調装置の自動制御状
態を設定するＡＵＴＯスイッチ３４、内外気吸込モード
を手動で切替設定するための内外気切替スイッチ３５、
吹出モードを手動で切替設定するための吹出モード切替
スイッチ３６、送風機１３の送風量を手動で切替設定す
るための送風量切替スイッチ３７、乗員の好みの温度を
設定するための温度設定スイッチ３８、後述する画面５
０に車室内の温度分布を表示させる際に操作する温度表
示スイッチ６０等が設けられている。

【００２３】なお、上記の内外気切替スイッチ３５、吹
出モード切替スイッチ３６、送風量切替スイッチ３７、
および温度設定スイッチ３８は、いずれも空調状態を乗
員が設定する操作手段に相当する。

【００２４】また、マイクロコンピュータ３１には、車
室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件（空調熱負荷）
等を検出する各種センサからの信号が入力される。具体
的には、車室内の所定領域の表面温度を非接触で検出す
る赤外線センサ４１、蒸発器温度（具体的には蒸発器吹
出空気温度）を検出する蒸発器温度センサ４２、ヒータ
コア１７を循環するエンジン水温を検出する水温センサ
４３等からの各信号が、それぞれのレベル変換回路４５
を介してマイクロコンピュータ３１に入力され、これら
はマイクロコンピュータ３１においてＡ／Ｄ変換されて
読み込まれる。また、温度設定スイッチ３８からの信号
もレベル変換回路４５でレベル変換されてマイクロコン
ピュータ３１に入力される。

【００２５】温度検出手段としての赤外線センサ４１
は、被検温体の温度変化に伴う赤外線量の変化に対応し
た電気信号を出力するもので、本例では検温素子が縦４
列、横８列にマトリックス状に配置された３２画素のマ
トリックス型赤外線センサであり、ルームミラー近傍の
天井部に設置され、車室内の全座席を含む範囲を３２の
領域に分割して各領域毎の温度を検出するようになって
いる。

【００２６】また、赤外線センサ４１の温度検出領域内
には、内気温に略対応して表面温度が変化する天井や、
外気温や日射による熱の影響を受けて表面温度が変化す
る窓ガラスが含まれており、従って、赤外線センサ４１
の各領域毎の温度検出信号に基づいて内外気温および日
射量を推定するようになっている。

【００２７】また、マイクロコンピュータ３１には、ナ
ビ情報等の各種情報を画像表示する表示手段としての表
示器（図２参照）５０が接続されており、赤外線センサ
４１の信号に基づいて車室内の温度分布を表示部として
の表示画面５１に表示可能になっている。この表示器５
０は車室内計器盤において乗員から視認可能な位置に設
置されている。

【００２８】図３はマイクロコンピュータ３１により実
行される本発明の全体のフローチャートであり、ＩＧオ
ンとともに図３の制御をスタートする。まず、ステップ
Ｓ１００では空調操作部３３の各種スイッチ３４〜３
８、６０の操作信号および各種センサ４１〜４３からの
センサ検出信号を読み込む。

【００２９】次のステップＳ１１０では、空調制御に必
要な各種演算を行うと共に、その演算結果に基づく各種
制御信号を出力する。具体的には、まずステップＳ１０
０で読み込んだ設定温度ＴＳＥＴおよびセンサ検出信号
等に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡ
Ｏを演算する。ここで、ＴＡＯは環境条件の変化にかか
わらず車室内を設定温度ＴＳＥＴに維持するために必要
な吹出空気温度である。

【００３０】次いで、送風量を決めるブロワ電圧を上記
ＴＡＯに基づいて演算し、エアミックスドア１８の開度
を、ＴＡＯ、蒸発器温度、およびエンジン水温に基づい
て演算し、内外気切替ドア１２による内気と外気の導入
割合をＴＡＯに基づいて演算し、吹出モードドア２０、
２２、２４による吹出モードをＴＡＯに基づいて演算
し、蒸発器温度が目標蒸発器温度に維持されるようにコ
ンプレッサの制御を演算する。

【００３１】さらに、上記演算により決定された各種制
御信号を駆動回路３２を介してブロワモータ２４、各ア
クチュエータ１２ａ、１８ａ、２５およびコンプレッサ
に加えて、ブロワモータ２４の回転数、各アクチュエー
タ１２ａ、１８ａ、２５およびコンプレッサの作動を制
御する。

【００３２】上記のステップＳ１１０の処理後ステップ
Ｓ１２０に進み、ステップＳ１００で読み込んだ赤外線
センサ４１からの検出信号の平均化処理を行う。具体的
には、３２の領域毎の例えば１０秒間の検出信号を平均
化して、各領域毎の温度を演算する。

【００３３】上記のステップＳ１２０の処理後ステップ
Ｓ１３０に進み、ステップＳ１００で読み込んだ温度表
示スイッチ６０の操作信号に基づいて、車室内の温度分
布を表示させる要求があったか否かを判定し、要求があ
った場合はステップＳ１４０に進む。

【００３４】ステップＳ１４０では、ステップＳ１２０
の演算結果に基づいて、車室内の温度分布を表示器５０
の表示画面５１に表示する。具体的には、図２に示すよ
うに、表示画面５１には車室内の背景図（俯瞰図）が表
示され、その背景図上に、赤外線センサ４１の温度検出
領域を示す枠が表示されると共に、その枠は赤外線セン
サ４１の検出領域数と同数に分割（区画）表示され、そ
の分割された各検出領域毎の温度が表示される。なお、
温度に対応した色が予め決められており、各検出領域毎
の温度は色分けによって表示される。

【００３５】本実施形態によると、運転者は自席の温度
を認識でき、さらに同乗者の席の温度も運転者及び同乗
者本人が認識でき、適切な温度調整を促すことができ
る。特に、同乗者が子供や高齢者の場合、自分の温感
（暑い、寒い）を適切に申告できない、またはうまく温
度調整ができないことがあるが、こういった場合でも、
運転者が同乗者の席の温度を把握できるため同乗者に配
慮した空調を行うことができ、知らず知らずのうちに冷
やし過ぎや暖め過ぎになるのを防ぐことができる。

【００３６】因みに、空調風の各吹出口１９、２１、２
３が計器盤付近にのみ配置されている空調装置の場合、
例えば冷房時において運転席の温度はほぼ設定温度に等
しいのに対し、助手席や後席の温度が設定温度よりも高
くなっている場合には、空調風が助手席や後席へ届きや
すいように吹出方向を調整することにより、助手席や後
席の同乗者に配慮した空調を行うことができる。

【００３７】また、本実施形態では、赤外線センサ４１
の検出領域毎の温度が表示されるため、車室内の温度分
布を詳細に把握することができる。さらに、車室内の温
度分布を表示するという新たな商品性をアピールするこ
とができる。

【００３８】（第２実施形態）第１実施形態では、赤外
線センサ４１の各検出領域毎の温度を表示したが、本実
施形態は、各座席毎の温度を表示するようにしたもので
ある。

【００３９】すなわち、赤外線センサ４１の３２の検出
信号のうち各座席毎に対応する検出領域の複数の検出信
号を平均化して各座席毎の温度を求め、図４に示すよう
に、表示画面５１の背景図上に各座席を示す枠を表示
し、各座席毎の温度を色分けによって表示すると共に、
各座席毎の温度をデジタル表示するようにしている。

【００４０】本実施形態によると、各座席毎の温度を表
示するようにしているため、各座席毎の温度状況を瞬時
に且つ容易に把握することができる。

【００４１】なお、各座席毎の乗員の有無を検出する乗
員検知手段としてのシートセンサ（図示せず）を設け、
シートセンサにより乗員の着座が検知された座席のみを
表示することにより、各座席毎の温度状況を一層容易に
把握することができる。

【００４２】また、各座席を上下に２分割し、各座席の
乗員の上半身と下半身に分けて温度を表示するようにし
てもよい。

【００４３】（第３実施形態）図５、図６に示す本実施
形態は、表示画面５１を使って温度調整操作が容易に行
えるようにしたものである。

【００４４】そのために、本実施形態の表示器５０は、
乗員の好みの温度を設定するための操作手段としての温
度設定スイッチ３９が表示画面５１の表面に設けられて
いる。この温度設定スイッチ３９は、乗員がタッチする
ことにより電気信号を出力するものであり、透明の部材
にて形成されている。また、本実施形態の空調ユニット
１０（図１参照）は、前席左右および後席左右の４方向
について、空調風の吹出温度を独立して制御可能なもの
としている。

【００４５】例えば助手席の温度調整を希望する場合、
図５のように各座席毎の温度が表示された表示画面５１
において、助手席が表示された部位に乗員がタッチする
と図６のように表示が切り替わり、温度設定スイッチ３
９が表示画面５１に表示される。そして、図６のように
表示された表示画面５１において、表示画面５１上の温
度設定スイッチ３９にタッチすることにより助手席の設
定温度が変更され、助手席の温度がその設定温度に維持
されるように助手席に吹き出す空調風の温度が調整され
る。

【００４６】因みに、例えば運転席の温度調整を希望す
る場合、運転席が表示された部位にタッチすると温度設
定スイッチ３９が表示画面５１に表示され、その表示画
面５１上の温度設定スイッチ３９にタッチすることによ
り運転席の設定温度が変更される。

【００４７】このように、温度設定スイッチ３９により
希望温度を変更する領域を、表示画面５１にタッチする
ことにより選択でき、さらに、表示画面５１に表示され
た温度設定スイッチ３９にタッチすることにより選択し
た領域の設定温度を変更できるため、設定を変更したい
領域の温度調整操作を容易に行うことができる。

【００４８】また、１つの温度設定スイッチ３９のみで
４席の希望温度を設定することができるため、スイッチ
の数を少なくすることができる。

【００４９】なお、本実施形態では表示器５０に温度設
定スイッチ３９を設けたが、この温度設定スイッチ３９
を廃止してもよい。この場合、図５の表示画面５１にタ
ッチして希望温度を変更する領域を選択すると、空調操
作部３３の温度設定スイッチ３８（図１参照）の操作に
より、選択された領域の設定温度が変更されるようにす
るのが望ましい。

【００５０】また、本実施形態では、表示画面５１にタ
ッチして希望温度を変更する例を示したが、表示画面５
１にタッチして吹出モードや送風量を変更する領域を選
択し、吹出モード切替スイッチ３６や送風量切替スイッ
チ３７（図１参照）の操作により、選択された領域の吹
出モードや送風量が変更されるようにしてもよい。

【００５１】また、前席左右および後席左右の４方向の
みならず、さらに乗員の上半身と下半身に分けて希望温
度の設定が可能な場合、各座席を上下に２分割して各座
席の乗員の上半身と下半身に分けて温度を表示し、表示
画面５１である座席の上半身部位または下半身部位に乗
員がタッチすることにより、そのタッチした部位の温度
を設定するための操作手段としての温度設定スイッチ
（図示せず）が表示画面５１に表示されるようにしても
よい。

【００５２】（他の実施形態）上記各実施形態では、車
室内の温度分布を表示画面５１に表示する際の背景図と
して、車室内の俯瞰図を表示したが、平面図を表示して
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体システム図であ
る。

【図２】図１の表示器５０の表示状態を示す図である。

【図３】第１実施形態の制御を示すフローチャートであ
る。

【図４】第２実施形態による表示器５０の表示状態を示
す図である。

【図５】第３実施形態による表示器５０の表示状態を示
す図である。

【図６】図５の表示器５０の他の表示状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０…空調手段の主要部をなす空調ユニット、４１…温
度検出手段としての赤外線センサ、５０…表示手段とし
ての表示器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内へ空調風を吹き出す空調手段（１
   ０）と、前記車室内の温度分布を検出する温度検出手段
   （４１）と、前記温度検出手段（４１）の検出結果に基
   づいて前記車室内の温度分布を表示する表示手段（５
   ０）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記空調手段（１０）による空調状態を
   乗員が設定する複数の操作手段（３５〜３９）を備え、
   前記操作手段（３５〜３９）の少なくとも一部が前記表
   示部（５１）に配置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。
3. 【請求項３】 前記温度検出手段（４１）は前記車室内
   を多数の領域に分割して各検出領域毎の温度を検出する
   ものであり、 前記表示手段（５０）は、前記各検出領域毎の温度を表
   示することを特徴とする請求項１または２に記載の車両
   用空調装置。
4. 【請求項４】 前記温度検出手段（４１）は前記車室内
   を多数の領域に分割して各検出領域毎の温度を検出する
   ものであり、 前記表示手段（５０）は、各座席毎の温度を表示するこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装
   置。
5. 【請求項５】 前記操作手段（３５〜３９）は、前記車
   室内の複数の領域の空調状態を各領域毎に独立して設定
   するものであり、 前記操作手段（３５〜３９）により空調状態を設定する
   領域が、前記表示手段（５０）に前記乗員がタッチする
   ことにより選択されることを特徴とする請求項２に記載
   の車両用空調装置。