DE10121192A1

DE10121192A1 - Klimaanlage mit kontaktfreiem Temperatursensor

Info

Publication number: DE10121192A1
Application number: DE10121192A
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Kawai; Toshifumi Kamiya; Akira Ohga; Hiroshi Ando; Yuichi Kajino; Hiroyuki Tarumi; Katsuyoshi Nishii
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2001-11-15
Also published as: US20010039806A1; US6550686B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage mit einem kontaktfreien Temperatursensor (70), der mehrere Temperaturermittlungselemente (70a, 70b) aufweist, die so angeordnet bzw. ausgelegt sind, einen vorbestimmten Bereich in der Fahrgastzelle (10a) zu ermitteln. Die vorbestimmten Temperaturermittlungselemente bestehen aus mehreren ersten Elementen (70a), von denen jedes eine kleinere Temperaturermittlungsfläche in dem vorbestimmten Bereich aufweist, und mehreren zweiten Elementen (70b), von denen jedes eine größere Temperaturermittlungsfläche in dem vorbestimmten Bereich aufweist. Der kontaktfreie Temperatursensor ermittelt eine Fläche, in der eine detaillierte Temperaturverteilungsinformation benötigt wird, unter Verwendung der ersten Elemente, und eine Fläche, in der die detaillierte Temperaturverteilungsinformation nicht benötigt wird, unter Verwendung der zweiten Elemente.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage zur Durchführung einer Klimatisierungssteuerung auf Grundlage einer Temperatur in einer Fahrgastzelle, die durch einen kontaktfreien Temperatursensor ermittelt wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine herkömmliche Klimaanlage für ein Fahrzeug unter Verwen dung eines kontaktfreien Temperatursensors ist sowohl in der JP-A-10-197348 als auch in der JP-A-10-230728 offenbart. Bei diesen herkömmlichen Anlagen werden Temperaturen eines Fahr gasts und in der Nachbarschaft des Fahrgasts durch einen In frarotsensor (kontaktfreien Temperatursensor) ermittelt, bei dem mehrere Temperaturermittlungselemente in Form einer Ma trix angeordnet sind und die Richtung von Sonnenstrahlung oder die Intensität der Sonnenstrahlung wird auf Grundlage der Temperatursignale des Infrarotsensors ermittelt. Bei der in der JP-A-10-230728 offenbarten Anlage wird die Atmosphä rentemperatur in Nachbarschaft des Fahrgasts außerdem erfasst und die Klimatisierungssteuerung wird auf Grundlage der er fassten Atmosphärentemperatur durchgeführt. Wenn bei dem Ma trix-Infrarotsensor jedoch die Temperatur in der Nachbar schaft des Fahrgasts und die Temperatur einer vorbestimmten Stelle auf der Gesichtshaut des Fahrgasts ermittelt werden, ist es erforderlich, den Ermittlungsbereich eines jeden Tem peraturermittlungselements auf den Ermittlungsgesichtsbereich bzw. die Ermittlungsgesichtfläche des Fahrgasts einzuengen, um die Gesichtshauttemperatur des Fahrgasts genau zu ermit teln. Die Anzahl der Temperaturelemente ist dadurch erhöht, die Herstellungskosten einer Steuerschaltung für die Kli maanlage sind erhöht und die Verarbeitungszeit für die Tem peratursignale wird länger.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der vorstehend angesprochenen Probleme besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Fahr zeugklimaanlage mit kontaktfreiem Temperatursensor zu schaf fen, der mehrere Temperaturermittlungselemente aufweist, und der die Temperatur in einem schmalen bzw. engen Bereich exakt misst und die Temperatursignalverarbeitungszeit bei niedrigen Kosten verkürzt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht da rin, eine Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung eines kon taktfreien Temperatursensors zu schaffen, bei der eine sta bile Temperaturumgebung in der Fahrgastzelle erreicht werden kann.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Korrekturverfahren für einen kontaktfreien Tempe ratursensor zur genauen Ermittlung eines Temperaturermitt lungsobjekts zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist in ei ner Fahrzeugklimaanlage ein kontaktfreier Temperatursensor so angeordnet, dass er einen vorbestimmten Bereich in einer Fahrgastzelle kontaktfrei unter Verwendung mehrerer Tempera turermittlungselemente ermittelt und ein Klimatisierungszu stand zur Einführung in die Fahrgastzelle wird auf Grundlage eines Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursen sor gesteuert. Bei dieser Fahrzeugklimaanlage umfassen die Temperaturermittlungselemente mehrere erste Elemente, von denen jedes eine erste Temperaturermittlungsfläche in einem vorbestimmten Bereich aufweist, und mehrere zweite Elemente, von denen jedes eine zweite Temperaturermittlungsfläche aufweist, die größer ist als die erste Temperaturermitt lungsfläche im vorbestimmten Bereich. Die Temperatur in einer Fläche, in der eine detaillierte Temperaturverteilungsinfor mation benötigt wird, wird dadurch unter Verwendung der ersten Elemente exakt ermittelt, während die Anzahl der gesamten Temperaturermittlungselemente kleiner ist (als bisher). Die Temperatur in einem schmalen Bereich kann dadurch durch den kontaktfreien Temperatursensor genau ermittelt werden und die (diesbezügliche) Temperatursignal verarbeitungszeit kann bei geringen Kosten verkürzt werden.

Wenn ein Fahrgast auf einem Sitz in der Fahrgastzelle Platz genommen hat, umfasst der vorbestimmte Bereich den Gesichts abschnitt des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsab schnitt herum, und der kontaktfreie Temperatursensor ist so angeordnet, dass er den Gesichtsabschnitt des Fahrgasts unter Verwendung der ersten Elemente ermittelt, um die Temperatur des Teils um den Gesichtsabschnitt herum unter Verwendung der zweiten Elemente zu ermitteln. Die Temperaturinformation im Hinblick auf den Gesichtabschnitt des Fahrgasts kann dadurch exakt ermittelt werden.

Der kontaktfreie Temperatursensor ist außerdem derart ange ordnet, dass der Gesichtsabschnitt und ein Fenster- bzw. Glasabschnitt des Fahrzeugs einander überlappen, ausgehend von einer Position des kontaktfreien Sensors zum vorbestimm ten Bereich gesehen. Da das Glas bzw. Fensterglas eine ge ringe Wärmeleitfähigkeit und eine große Temperaturkapazität aufweist, tritt eine schlagartige Temperaturänderung auf Grund klimatisierter Luft, auf Grund der Außenluft, Sonnen einstrahlung oder dergleichen kaum auf. Eine Fluktuation der mittleren Temperatur des Gesichtsabschnitts auf Grund der Temperaturfluktuation des Hintergrundabschnitts des Gesichts abschnitts wird dadurch klein, die Fluktuation der ausgebla senen Luftmenge und die Temperatur der ausgeblasenen Luft der klimatisierten Luft wird dadurch klein und eine stabile Temperaturumgebung wird in der Fahrgastzelle erzielt.

Bevorzugt umfasst eine Steuereinheit zum Steuern des Klima tisierungszustandes unter Verwendung eines kontaktfreien Temperatursensors eine spezifische Bereichsermittlungsein richtung zum Ermitteln eines spezifischen Bereichs, in dem die Temperatur außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbe reichs im Rahmen des vorbestimmten Bereichs liegt und eine Störungsermittlungseinrichtung, die ermittelt, dass eine Störung vorliegt, wenn der spezifische Bereich sich in dem vorbestimmten Bereich mit einer abgelaufenen Zeit bewegt. Ein äußeres Störungsobjekt kann dadurch problemlos genau ermit telt werden und der Klimatisierungsvorgang der Fahrzeugkli maanlage kann exakt durchgeführt werden.

Ein Referenzelement ist in dem vorbestimmten Bereich ange ordnet, um auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt zu werden, ein anfänglicher Ausgangswert des kontaktfreien Tem peratursensors, erhalten durch Ermitteln der Temperatur des Referenzelements, zu einem anfänglichen Zeitpunkt wird dort gespeichert, und ein Korrekturkoeffizient eines aktuellen Ausgangswerts des kontaktfreien Temperatursensors wird korri giert durch Vergleichen des aktuellen Ausgangswertes mit dem anfänglichen Ausgangswert. Der aktuelle Ausgangswert wird erhalten durch Ermitteln der Temperatur des Referenzelementes zum aktuellen Zeitpunkt. Die Temperatur eines Temperaturer mittlungsobjekts kann dadurch exakt ermittelt werden.

Die Steuereinheit bildet bevorzugt eine Temperaturvertei lungstabelle des Gesichtsabschnitts und des Teils um den Ge sichtsabschnitt herum auf Grundlage von Temperatursignalen von den Temperaturermittlungselementen des kontaktfreien Temperatursensors und die Steuereinheit schätzt bzw. erfasst eine Position des Gesichtsabschnitts innerhalb der Tempe raturverteilungstabelle und die Temperatureinheit schätzt bzw. erfasst eine Position eines spezifischen Abschnitts innerhalb des Gesichtsabschnitts auf Grundlage einer Temperaturänderung in der geschätzten bzw. festgelegten Position des Gesichtsabschnitts. Die Position des spezifischen Abschnitts kann dadurch exakt ermittelt werden.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein kontaktfreier Temperatursensor mehrere Temperaturermittlungselemente auf, von denen jedes ein elek trisches Signal in Übereinstimmung mit einer Infrarotstrah lenmenge erfasst, und der kontaktfreie Temperatursensor ist so angeordnet, dass er einen vorbestimmten Bereich innerhalb einer Fahrgastzelle in einem kontaktfreien Zustand unter Ver wendung der Temperaturermittlungselemente ermittelt. Eine Steuereinheit steuert (dabei) einen Klimatisierungszustand, der in die Fahrgastzelle auf Grundlage eines Temperatursig nals von dem kontaktfreien Temperatursensor eingeführt werden soll und der kontaktfreie Temperatursensor umfasst eine Linse, durch die die Infrarotstrahlen hindurchtreten und die Linse ist so angeordnet dass sie eine Relativposition mit den Temperaturermittlungselementen ändert. Die Steuereinheit än dert die Relativposition der Linse mit den Temperaturermitt lungselementen, um zwischen einen ersten Zustand des kon taktfreien Temperatursensors zum Ermitteln der Temperatur einer gesamten Fläche des vorbestimmten Bereichs und einem zweiten Zustand des kontaktfreien Temperatursensors zum Er mitteln der Temperatur einer Teilfläche des vorbestimmten Bereichs umzuschalten. Dadurch kann eine detaillierte Tempe raturinformation im zweiten Zustand erhalten werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung er schließen sich aus der folgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den anlie genden Zeichnungen; in diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugklimaanlage mit einem kontaktfreien Temperatursensor in Übereinstimmung mit einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm des Aufbaus eines kontakt freien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 eine Ansicht eines Ermittlungsbereichs des kontakt freien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Klimatisierungssteuerprozesses einer ECU in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Flussdiagramm einer Steuerung gemäß dem Schritt S130 in Fig. 4;

Fig. 6 ein Flussdiagramm einer Steuerung gemäß dem Schritt S140 in Fig. 4;

Fig. 7 eine schematische Ansicht der Beziehung zwischen einer Gebläsespannung und einer Ziellufttemperatur TAO in Überein stimmung mit der ersten Ausführungsform;

Fig. 8 eine Kennlinienansicht einer Beziehung zwischen einer Gebläsespannung und einer Motorkühlwassertemperatur Tw in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;

Fig. 9 eine Kennlinienansicht einer Beziehung zwischen einer Blasauslassbetriebsart und der Ziellufttemperatur TAO in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;

Fig. 10 eine schematische perspektivische Ansicht einer Struktur eines kontaktfreien Temperatursensors in Überein stimmung mit einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 11 ein Flussdiagramm eines Hauptsteuerprozesses in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer dritten be vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Hauptteils des kontaktfreien Temperatursensors in Fig. 12;

Fig. 14 eine schematische Seitenansicht eines kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer vierten be vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine Ansicht einer Hauptstruktur des kontaktfreien Temperatursensors in Fig. 14;

Fig. 16 eine schematische Seitenansicht eines kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer fünften be vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 eine Draufsicht eines Fahrzeugs unter Darstellung einer Anordnungsposition des kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform;

Fig. 19 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 ein Flussdiagramm eines Klimatisierungssteuerprozes ses in Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform;

Fig. 22 ein Flussdiagramm eines Klimatisierungssteuerprozes ses in Übereinstimmung mit einer neunten bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23 eine Kennlinienansicht von Temperaturänderungsausma ßen der verschiedenen Temperaturermittlungssubjekte in Über einstimmung mit der neunten Ausführungsform;

Fig. 24 eine Ansicht einer Temperaturverteilung eines Tempe raturermittlungsbereichs, erhalten durch einen kontaktfreien Temperatursensor, in Übereinstimmung mit der neunten Ausfüh rungsform;

Fig. 25 ein Flussdiagramm eines Klimatisierungssteuerprozes ses in Übereinstimmung mit einer zehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 26 eine Draufsicht eines Sitzes mit mehreren Lastsenso ren in Übereinstimmung mit einer elften bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 27 ein Flussdiagramm eines Klimatisierungssteuerprozes ses in Übereinstimmung mit einer zwölften bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 28 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der zwölften Ausführungsform;

Fig. 29 ein schematisches Diagramm einer Struktur von Bild elementen des kontaktfreien Temperatursensors in Überein stimmung mit der zwölften Ausführungsform;

Fig. 30 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses gemäß dem Schritt S130a in Fig. 27;

Fig. 31 eine Kurvendarstellung einer Temperaturänderung im jeweiligen Bereich in den Punkten "a", "b" und "c" in Über einstimmung mit der zwölften Ausführungsform;

Fig. 32 ein Flussdiagramm eines Hauptsteuerprozesses in Übereinstimmung mit einer dreizehnten bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 33 ein schematisches Diagramm einer Fahrgastzelle unter Darstellung einer Anordnungsposition eines kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer vierzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 34 ein schematisches Diagramm einer Steuereinheit zum Steuern einer Fahrzeugeinrichtung, enthaltend den kontaktfreien Temperatursensor, in Übereinstimmung mit der vierzehnten Ausführungsform;

Fig. 35 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs des kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der vierzehnten Ausführungsform;

Fig. 36 eine Ansicht einer Temperaturverteilung des Tempera turermittlungsbereichs des kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der vierzehnten Ausführungsform;

Fig. 37 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses im Hinblick auf eine Korrektur eines Ausgangssignals des kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der vierzehnten Ausführungsform;

Fig. 38 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer fünfzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 39 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in einer Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt wird, in Überein stimmung mit einer sechzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 40 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 41 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in einer Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt wird, in Überein stimmung mit der siebzehnten Ausführungsform;

Fig. 42 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in einer Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt wird, in Überein stimmung mit einer achtzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 43 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs eines kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer neunzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 44 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in einer Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt wird, in Überein stimmung mit der neunzehnten Ausführungsform;

Fig. 45 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in einer Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt wird, in Überein stimmung mit einer zwanzigsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 46 ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in einer Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt wird, in Überein stimmung mit einer einundzwanzigsten bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 47 ein schematisches Diagramm einer Fahrgastzelle unter Darstellung einer Anordnungsposition eines kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer zweiundzwan zigsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 48 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereich des kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der zweiundzwanzigsten Ausführungsform;

Fig. 49 eine Ansicht einer Temperaturverteilung des Tempera turermittlungsbereichs des kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit der zweiundzwanzigsten Ausführungsform;

Fig. 50 ein schematisches Diagramm einer Fahrzeugklimaanlage, enthaltend den kontaktfreien Temperatursensor, in Überein stimmung mit der zweiundzwanzigsten Ausführungsform;

Fig. 51 eine Kennlinienansicht einer Temperaturänderung einer jeweiligen spezifischen Position eines Fahrgastes in Über einstimmung mit der zweiundzwanzigsten Ausführungsform; und

Fig. 52 eine Ansicht eines Temperaturermittlungsbereichs ei nes kontaktfreien Temperatursensors in Übereinstimmung mit einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wer den nunmehr unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Klimaanlage für ein Fahrzeug in Überein stimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Er findung. Die Klimaanlage ist mit einem Luftkanal 10 versehen, der einen Luftdurchlass bildet, wobei der Luftkanal 10 einen Gesichtblasauslass 11 und einen Fußblasauslass 12 aufweist, die in die Innenseite einer Fahrgastzelle 10a münden.

Kühlluft wird hauptsächlich in Richtung auf die obere Hälfte des Körpers eines Fahrgasts aus dem Gesichtsblasauslass 11 geblasen und warme Luft wird in Richtung auf den Fußbereich des Fahrgasts aus dem Fußblasauslass 12 geblasen. Innerhalb des Luftkanals 10 sind, ausgehend von einer Lufteinleitöffnungsseite, zu den jeweiligen Blasauslässen 11 und 12 eine Innen-/Außenluftumschaltklappe 80, ein Gebläse 20, ein Verdampfer (ein Kühlwärmetauscher) 30, ein Luftmischschieber 40, ein Heizerkern (ein Heizwärmetauscher) 50 und ein Blasauslassumschaltschieber 60 in der genannten Reihenfolge angeordnet.

Auf Grundlage einer Betätigungsposition der Innen-/Außen luftumschaltklappe 80 wird ermittelt bzw. festgelegt, ob Au ßenluft in den Luftkanal 10 oder Innenluft in den Luftkanal 10 geleitet wird. Das Gebläse 20 leitet Luft von der Einlass öffnung in den Luftkanal 10, ansprechend auf einen Antrieb des Gebläsemotors 20a ein und Luft wird in die Fahrgastzelle 10a aus dem Gesichtsblasauslass 11 oder dem Fußblasauslass 12 über den Verdampfer 30, den Luftmischschieber 40, den Hei zerkern 50 und den Blasauslassumschaltschieber 60 geblasen. Der Verdampfer 30 kühlt Luft ab, die aus dem Gebläse 20 ge blasen wird, unter Verwendung von Kältemittel in einem Käl temittelkreislauf unter Betätigung eines Verdichters 30a. Der Verdichter 30a wird durch einen Motor eines entsprechenden Fahrzeugs unter selektivem Einrücken der elektromagnetischen Kupplung 30b angetrieben, die an dem Verdichter 30a ange bracht ist.

Der Luftmischschieber 40 bildet bzw. enthält eine Tempera tureinstelleinrichtung zum Einstellen der Temperatur von Luft. D. h., ansprechend auf einen tatsächlichen Öffnungsgrad θ (siehe Fig. 1), wird eine Kühlluftmenge, die in dem Heizer 50 von dem Verdampfer 30 strömen gelassen wird, und eine Kühlluftmenge, die den Heizer 50 umgeht, eingestellt. Wenn der Luftmischschieber 40 in einer in Fig. 1 mit durchbrochener Linie (oder durchgehender Linie) bezeichneten Position zu liegen kommt, nimmt der tatsächliche Öffnungsgrad θ des Luftmischschiebers 40 einen minimalen Öffnungsgrad θmin (bzw. einen maximalen Öffnungsgrad θmax) ein. Der Heizerkern 50 empfängt Motorkühlwasser und heizt Kühlluft, die von dem Verdampfer ausgehend strömt.

Wenn der Blasauslassumschaltschieber 60 sich in einer in Fig. 1 mit durchgezogener Linie gezeigten Position (nachfolgend als erste Umschaltposition bezeichnet) befindet, werden warme Luft von dem Heizerkern 50 und kühle Luft, die den Heizerkern 50 umgeht, gemischt, und die gemischte Luft wird aus dem Fußblasauslass 12 in die Fahrgastzelle geblasen. Wenn der Blasauslassumschaltschieber 60 in eine Position (nachfolgend als zweite Umschaltposition bezeichnet) zum Schließen des Fußblasauslasses 12 umgeschaltet wird, wird die gemischte Luft mit vorbestimmter Temperatur aus dem Gesichtsblasauslass 11 in die Fahrgastzelle geblasen. Wenn der Blasauslassum schaltschieber 60 in eine Position (nachfolgend als dritte Umschaltposition bezeichnet) zum Öffnen von sowohl dem Blas auslass 11 wie dem Blasauslass 12 umgeschaltet wird, wird die gemischte Luft sowohl aus dem Blasauslass 11 wie dem Blas auslass 12 in die Fahrgastzelle geblasen.

Vor einem Fahrer (Fahrgast) M, ist ein kontaktfreier Tempe ratursensor 70 zum Ermitteln einer Oberflächentemperatur in einer vorbestimmten Fläche bzw. einem vorbestimmten Bereich innerhalb der Fahrgastzelle 10a in kontaktfreier Weise in einem Deckenabschnitt um einen Rückspiegel (Raumspiegel) an geordnet. Bei dem kontaktfreier Temperatursensor 70 handelt es sich um einen Infrarotsensor, der die Oberflächentempera tur eines Körpers sowie die Temperatur in der hinteren Peripherie des Fahrers M ermittelt, und der ein elektrisches Signal (Oberflächentemperatursignal) entsprechend der Menge an Infrarotstrahlung erzeugt, die von dem Temperaturermitt lungsobjekt abgestrahlt wird. Insbesondere handelt es sich bei dem kontaktfreien Temperatursensor 70 um einen Infrarot sensor unter Verwendung eines Temperaturermittlungstyps vom Thermotyp zur Erzeugung einer elektromotorischen Kraft, pro portioniert zur Menge der Infrarotstrahlung entsprechend der Menge an Infrarotstrahlung, die von dem Temperaturer mittlungssubjekt abgestrahlt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der kontaktfreie Temperatursen sor 70 (bei dieser Ausführungsform 24) Schmalbereichstempe raturermittlungselemente (ein erstes Temperaturermittlungs element) 70a auf, in denen eine Fläche eines Temperaturer mittlungsbereichs pro jeweiligem Element schmal ist, und mehrere (bei dieser Ausführungsform 16) Weitbereichstempera turermittlungselemente (zweites Temperaturermittlungselement) 70b auf, in denen die Fläche des Temperaturermittlungsbe reichs pro jeweiligem Element weit ist. Der kontaktfreie Temperatursensor 70, der aus den Schmal- und Weitbereichs temperaturermittlungselementen 70a und 70b besteht, hat die Form einer Matrix mit fünf Zeilen und vier Spalten.

Mehr im Einzelnen ist für jedes einzelne Matrixelement, aus schließlich der Spalte b und der Spalte c der zweiten Zeile und der Spalte b und der Spalte c der dritten Zeile, ein Teil des Weitbereichstemperaturermittlungselements 7ob angeordnet. Für jedes Matrixelement der Spalte b und der Spalte c der zweiten Zeile und der Spalte b und der Spalte c der dritten Zeile sind sechs Teile von Schmalbereichsbereichstempera turermittlungselementen 70a angeordnet. Wenn die Fläche bzw. Oberfläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil des Schmalbereichstemperaturermittlungselements 70a als A1 fest gelegt ist, und wenn die Fläche bzw. Oberfläche des Tempera turermittlungsbereichs pro Teil des Weitbereichstemperatur ermittlungselements 70b als A2 gewählt ist, beträgt das Ver hältnis (A1/A2) der Fläche A1 zur Fläche A2 1/6.

Fig. 3 zeigt einen Ermittlungsbereich 160 einer Oberflächen temperatur mittels des kontaktfreien Temperatursensors 70. Der Ermittlungsbereich 160 umfasst die obere Hälfte M1 des Körpers (den bekleideten Teil) des Fahrers M, einen Kopfab schnitt M2, einen Gesichtsabschnitt M3, einen Armabschnitt M4, die untere Hälfte M5 des Körpers, einen Teil einer In nenwandfläche einer Decke 170, einen Teil der Innenwandfläche eines Seitenfensters 171a einer Vordersitztür 171 und einen Teil einer Innenwandfläche einer Heckscheibe bzw. eines hin teren Fensterglases 172. Als Oberflächentemperaturermitt lungsbereich des kontaktfreien Temperatursensors 70 sind vorliegend ein Vordersitz 173, ein Rücksitz 174, eine Konsole 175, ein Boden 176 und eine Seitenwand 171b enthalten.

Bei der ersten Ausführungsform wird die Temperatur im Bereich (Schmalbereich) des Kopfabschnitts M2 und des Gesichtsab schnitts M3 des Fahrers M durch das Schmalbereichstempera turermittlungselement 70a ermittelt und die Temperatur in der Peripherie (im weiten Bereich) des Kopfabschnitts M2 und des Gesichtsabschnitts M3 des Fahrers M wird durch das Weitbe reichstemperaturermittlungselement 70b ermittelt. Wie vor stehend angesprochen, kann durch Ermitteln der Temperatur im Bereich des Kopfabschnitts M2 und des Gesichtsabschnitts M3 unter Verwendung des Schmalbereichstemperaturermittlungsele ments 70a, bei dem die Fläche des Temperaturermittlungsbe reichs pro Teil der jeweiligen Elemente schmal ist, eine Temperaturverteilung im Bereich des Kopfabschnitts M2 und des Gesichtsabschnitts M3 im Detail gemessen werden und die Tem peratur eines spezifischen Bereichs (beispielsweise des Wan genbereichs) innerhalb eines schmalen Bereichs kann genau ermittelt werden.

Um die Temperatur der Wangen exakt zu ermitteln, beträgt die Fläche (A1) des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil des Schmalbereichstemperaturermittlungselements 70a bevorzugt das Ausmaß von einem Viertel einer einzigen Seitenwangenfläche. Andererseits kann die Fläche (A2) des Temperaturermittlungs bereichs pro Teil des Weitbereichstemperaturermittlungsele ments 70b in geeigneter Weise abhängig von (jeweiligen) Be dingungen ermittelt werden. Ein Verhältnis (A1/A2) der Fläche A1 zur Fläche A2 beträgt bevorzugt 0,8 oder weniger. Ein stärker bevorzugter Bereich des Verhältnisses (A1/A2) der Flächen A1, A2 beträgt 0,1 bis 0,3.

Da im Ermittlungsbereich 160 eine Innenwandfläche (Oberfläche der Innenseite der Fahrgastzelle) der Decke (Abschnitts entsprechend der Innenlufttemperatur) 170 Sonnenstrahlung nicht ausgesetzt ist, wird Einfluss von Wärme einer Außen wandungsfläche der Decke 170 kaum an der Innenwandungsfläche der Decke 170 durch ein Wärmeisolationsmaterial empfangen. Die Oberflächentemperatur der Innenwandungsfläche der Decke 170 wird im Wesentlichen geändert entsprechend einer Innen lufttemperatur der Fahrgastzelle 10a. Andererseits empfängt die Innenwandfläche (Oberfläche der Innenseite der Fahrgast zelle) eines Glasabschnitts (Abschnitt entsprechend der Au ßentemperatur) eines Seitenfensters bzw. eines seitlichen Fensterglases 171a oder einer Heckscheibe bzw. einer hinteren Glasfläche 172 den Einfluss der Wärme (d. h. derjenigen Wärme, die hervorgerufen ist durch die Außenlufttemperatur oder durch Sonnenstrahlung) einer Fensteraußenwandungsfläche (Oberfläche der Außenseite der Fahrgastzelle), und dies führt zu einer Änderung der Oberflächentemperatur. Die Oberflä chentemperatur der oberen Hälfte M1 des Körpers (Abschnitt entsprechend der Sonnenstrahlung) des Fahrgasts M wird in Übereinstimmung mit dem Vorliegen/nicht Vorliegen der Son neneinstrahlung leicht geändert.

Die Temperaturen der Innenwandungsflächen, wie etwa eines Seitenfensters 171a, des Heckfensters 172 und einer Seiten wandung 171b der Vordersitztür 171 werden verwendet zur Be stimmung der Infiltrationswärme (Wärmelast) aufgrund einer Differenz der Innenlufttemperatur und der Oberflächentem peratur innerhalb der Fahrgastzelle. Die Temperatur eines Abschnitts (beispielsweise eines bekleideten Abschnitts des Fahrers M), der seine Temperatur aktuell ändert durch Empfang des Einflusses der Sonnenstrahlung, wird verwendet zur Erfassung der Infiltrationswärme (Wärmelast) aufgrund der Einstrahlung der Sonnenstrahlung in die Fahrgastzelle. Da ferner die Oberflächentemperatur des Gesichtsabschnitts M3 (insbesondere des Wangenabschnitts) des Fahrers M eine enge Beziehung zum Wärmeempfinden des Fahrgasts hat, wird die Oberflächentemperatur des Gesichtsabschnitts M3 verwendet, um eine Steuerung durchzuführen, die mit dem Wärmeempfinden des Fahrgasts übereinstimmt.

In Fig. 1 ist die Klimaanlage mit einem Innenlufttemperatur sensor 71, Öffnungsgradsensoren 72 bis 74 sowie verschiede nen, nicht gezeigten Sensoren versehen. Der Innenlufttempe ratursensor 71 erzeugt ein Innenlufttemperatursignal durch Ermitteln einer Lufttemperatur in der Fahrgastzelle 10a; die Öffnungsgradsensoren 72 bis 74 erzeugen die Öffnungsgradsig nale durch Ermitteln der tatsächlichen Öffnungsgrade eines Luftmischschiebers 40, eines Blasauslassumschaltschieber 60 und einer Innen-/Außenluftumschaltklappe 80. Ein Betätigungs paneel 150 erzeugt verschiedene Einstell- bzw. Sollsignale (Solltemperatursignal, Betriebsartwahlsignal, Automatik-/Manuell wahlsignal und dergleichen), die als Eingabe von dem Fahrgast in die Klimaanlage dienen. Das Betätigungspaneel 150 umfasst eine Temperaturwahleinheit zum Wählen einer Solltem peratur in der Fahrgastzelle, in Übereinstimmung mit den Wünschen des Fahrgasts.

Eine ECU 90 führt ein Programm in Übereinstimmung mit einem in Fig. 4 gezeigten Flussdiagramm durch. Während der Ausfüh rung dieses Programms von Fig. 4 wird eine arithmetische Ver arbeitung durchgeführt, die erforderlich ist zum Steuern je weiliger Antriebs- bzw. Treiberschaltungen 100, 110, 120, 130 und 140, die jeweils mit einem Gebläsemotor 20a der elektromagnetischen Kupplung 30b und drei Motoren 120a, 130a und 140a verbunden sind. Die ECU 90 nimmt einen Betriebszu stand durch Zuführen von Strom von einer Batterie B durch einen Zündschalter IG des Fahrzeugs ein und die Ausführung des Programms von Fig. 4 wird gestartet. Das vorstehend angesprochene Programm ist von vornherein in einem ROM der ECU 90 gespeichert.

Die Treiberschaltung 110 steuert eine Drehzahl des Gebläse motors 20a durch die ECU 90. Die Treiberschaltung 110 wird durch die ECU 90 gesteuert und führt zu einem selektiven Einrücken der elektromagnetischen Kupplung 30b. Der (Elektro-)Motor 120a wird gedreht und angetrieben durch die Treiberschaltung 120, ansprechend auf eine Steuerung der ECU 90. Dies bedeutet, dass der Motor 120a einen tatsächlichen Öffnungsgrad des Luftmischschiebers 40 über einen (nicht ge zeigten) Untersetzungsmechanismus einstellt. Der (Elektro-)Motor 120a wird gedreht und angetrieben durch die Treiber schaltung 130, ansprechend auf die Steuerung der ECU 90. Dies bedeutet, dass der Motor 120a selektiv den Blasauslassum schaltschieber 60 in erste bis dritte Umschaltpositionen über einen Untersetzungsmechanismus (nicht gezeigt) umschaltet. Der (Elektro-)Motor 120a wird gedreht und angetrieben durch die Treiberschaltung 140, ansprechend auf die Steuerung der ECU 90. Dies bedeutet, dass der Motor 140a den tatsächlichen Öffnungsgrad der Innen-/Außenluftumschaltklappe 80 über den (nicht gezeigten) Untersetzungsmechanismus einstellt.

Die elektromagnetische Kupplung 30b wird mit einer Antriebs quelle über die Treiberscheibe 110 ansprechend auf ein Aus gangssignal von der ECU 90 eingerückt oder ausgerückt. Im Einrückzustand der elektromagnetischen Kupplung 30b wird der Verdichter 30a durch den Fahrzeugmotor angetrieben und führt dem Verdampfer 30 verdichtetes Kältemittel zu. Durch das Ge bläse 20 in den Verdampfer 30 geleitete Luft wird abgekühlt. Ein Teil der Luft aus dem Verdampfer 30 strömt in den Heizerkern 50, wobei die bzw. eine Menge entsprechend dem tatsächlichen Öffnungsgrad θ der Luftmischklappe 40 geheizt wird, während die restliche Luft den Heizerkern 50 umgeht, um mit geheizter Luft von dem Heizerkern 50 auf einer stromab wärtigen Seite des Heizerkerns 50 gemischt zu werden.

Durch Schließen des Zündschalters IG wird bei dieser Ausfüh rungsform der Motor (Verbrennungsmotor) des Fahrzeugs ge startet und die ECU 90 wird in einen Betriebs- bzw. Betäti gungszustand versetzt. Wenn ein Betätigungssignal von dem Betätigungspaneel 150 erzeugt wird, startet die ECU 90 die Ausführung des Programms der ECU 90 in Übereinstimmung mit dem in Fig. 4 gezeigten Flussdiagramm. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird zunächst im Schritt S100 ein Initialisierungsprozess zum anfänglichen Einstellen eines Zählers oder einer Flagge, der bzw. die zur Ausführung des nachfolgenden Prozessablaufs verwendet wird, ausgeführt, und das Programm schreitet zum Schritt S110 weiter. In den Schritten S110 und S120 werden Umschaltsignals von Betätigungsschaltern sowie verschiedene Sensorsignale (beispielsweise bezüglich der Innenlufttempe ratur, der Motorkühlwassertemperatur, der Verdampferauslass temperatur, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Feuchtigkeit und dergleichen) von den Sensoren gelesen, die den kontaktfreien Sensor 70 umfassen. Von diesen Sensorsignalen wird das Signal des kontaktfreien Temperatursensors 70 im Schritt S130 ein gegeben und Koeffizienten K1a bis K5d werden für jedes der Temperaturermittlungselemente 70a, 70b gewählt bzw. einge stellt.

Im Schritt S130 und wie in Fig. 5 gezeigt, werden die Koef fizienten K1a bis K5d im Hinblick auf einen Beeinflussungs grad (Gewicht bzw. Wichtung) für ein System für jedes der Temperaturermittlungselemente 70a und 70b gewählt. D. h., relativ zu einem Ausgangswert eines Oberflächentemperatur signals eines Ermittlungsbereichs, in dem ein Beeinflus sungsgrad zum Kühlen von Wärmelast oder des Wärmeempfindens groß ist, wird ein Koeffizient größer gemacht. Das Symbol K1a bezeichnet vorliegend einen Koeffizienten für eine erste Zeile und die Spalte "a", das Symbol K1b bezeichnet einen Koeffizienten für die erste Zeile und die Spalte "b", und das Symbol K5d bezeichnet einen Koeffizienten für eine fünfte Zeile und die Spalte "d". Von diesen Koeffizienten bezeichnen Symbole K2b1 bis K2b6 die Koeffizienten der sechs Teile der Schmalbereichstemperaturermittlungselemente 70a der zweiten Zeile und der Spalte "b"; Symbole K3c1 bis K3c6 bezeichnen die Koeffizienten von sechs Teilen der Schmalbereichstempera turermittlungselemente 70a der dritten Zeile und der Spalte "c". Symbole a bis t bezeichnen Konstanten.

Im Schritt S140 wird auf Grundlage von Oberflächentempera tursignalausgangswerten T1a bis T5d, die im Schritt S120 ge lesen werden, einer Solltemperatur Tset und einer Innenluft temperatur Tr eine Zielausblaslufttemperatur (Ziellufttempe ratur) TAO durch Verwendung einer in Fig. 6 gezeigten Formel berechnet. Beim Berechnen der Formel der Ziellufttemperatur TAO in Fig. 6 bezeichnet ein Symbol T1a einen Oberflächen temperatursignalausgangswert der ersten Zeile und der Spalte "a"; ein Symbol T1b bezeichnet einen Oberflächentemperatur signalausgangswert der ersten Zeile und der Spalte "b"; . . . und ein Symbol T5d bezeichnet einen Oberflächentemperatur signalausgangswert der fünften Zeile und der Spalte "d". Symbole Kset und Kr bezeichnen Koeffizienten und ein Symbol C bezeichnet eine Konstante.

Im Schritt S150 wird eine erste Gebläsespannung, die an den Gebläsemotor 20a entsprechend einem Zielluftvolumen angelegt wird, aus der Kennlinienansicht von Fig. 7 auf Grundlage der vorstehend genannten Ziellufttemperatur TAO berechnet und eine zweite Gebläsespannung wird aus der Ansicht in Fig. 8 berechnet. Im Schritt S150 wird zwischen den ersten und zweiten Gebläsespannungen die Spannung mit einem niedrigeren Wert als Gebläsespannung ermittelt.

Im Schritt S160 wird auf Grundlage der Ziellufttemperatur TAO, einer Wasserkühltemperatur Tw und einer Verdampferaus lasstemperatur Te ein Zielöffnungsgrad SW des Luftmisch schiebers 40 unter Verwendung des nachfolgend angeführten numerischen Ausdrucks 1 berechnet. Ein Symbol α in dem nume rischen Ausdruck 1 bezeichnet eine Konstante.

Numerischer Ausdruck 1 SW = [{TAO-(Te + α)}/{Tw-(Te + α)}] × 100 (%)

Im Schritt S170 wird auf Grundlage der Ziellufttemperatur TAO eine Lufteinleitbetriebsart zwischen einer Innenlufteinleit betriebsart und einer Außenlufteinleitbetriebsart ermittelt. Als nächstes wird im Schritt S180 auf Grundlage der Zielaus blastemperatur TAO in Übereinstimmung mit der Kennlinienan sicht in Fig. 9 eine Ausblasbetriebsart ermittelt aus einer Gesichtsbetriebsart (FACE), einer Zweiniveaubetriebsart (B/L) und einer Fußbetriebsart (FOOT). Im Schritt S190 werden in Übereinstimmung mit den Berechnungsergebnissen aus den Schritten S150 bis S180 ein Gebläsespannungssteuersignal, ein Öffnungsgradsteuersignal für einen Luftmischschieber, ein Innen-/Außenlufteinleitbetriebsartsteuersignal und ein Aus blasbetriebsartsteuersignal jeweils ausgegeben an die Trei berschaltungen 100, 120, 130 und 140. Das Programm schreitet zum Schritt S200 weiter, wo ermittelt wird, ob oder ob nicht eine Zykluszeit von t Sekunden abgelaufen ist. Wenn die Er mittlung im Schritt S200 negativ ist, nimmt das Programm im Schritt S200 eine Bereitschaftsstellung ein. Nachdem die Zy kluszeit von t Sekunden abgelaufen ist, kehrt das Programm zum Schritt S110 zurück.

Da bei dieser ersten Ausführungsform die Temperaturverteilung im Bereich (im schmalen Bereich) des Kopfabschnitts M2 und des Gesichtsabschnitts M3 detailliert durch das Schmalbe reichstemperaturermittlungselement 70a gemessen wird, dessen Oberfläche bzw. Fläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente schmal ist, kann die Temperatur in dem spezifischen Abschnitt (beispielsweise dem Wangenab schnitt) innerhalb des schmalen Bereichs genau ermittelt werden. Eine geeignete Steuerung, die mit dem Temperatur empfinden des Fahrgasts abgestimmt ist, kann dadurch durchgeführt werden auf Grundlage der Wangenabschnittshaut temperatur, die eine enge Beziehung zum Wärmeempfinden hat, und dies führt dazu, dass der Komfort während der Fahrt ver bessert werden kann.

Die Temperatur in einem Bereich (im Bereich des Kopfab schnitts M2 und des Gesichtsabschnitts M3), der für eine de taillierte Temperaturverteilungsinformation erforderlich ist, wird ermittelt mittels des Schmalbereichstemperaturermitt lungselements 70a, dessen Oberfläche bzw. Fläche des Tempe raturermittlungsbereichs schmal ist, so dass die Anzahl von Temperaturermittlungselementen in dem Bereich, wie diesem Bereich erhöht ist. Die Temperatur in einem Bereich (auf der Peripherie des Kopfabschnitts M2 und eines Gesichtsabschnitts M3), der für die detaillierte Temperaturverteilungsinforma tion nicht erforderlich ist, wird ermittelt mittels des Weitbereichstemperaturermittlungselemente 70b, dessen Oberfläche bzw. Fläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente weit ist. Die Anzahl von Temperaturermittlungselementen in dem kontaktfreien Tempera tursensor 70 kann dadurch verringert werden.

Während bei der ersten Ausführungsform die Temperatur in dem spezifischen Abschnitt, wie etwa dem Wangenabschnitt, exakt ermittelt wird, kann hierbei eine Verringerung der Abmessung bzw. Größe der Schaltung durch Verringerung der Anzahl von Temperaturermittlungselementen und eine Verringerung der Verarbeitungszeit für die Temperatursignale verwirklicht werden.

Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform wird als kontaktfreier Temperatursensor der Infrarotsensor unter Verwendung eines Thermoermittlungselements beispielhaft ver wendet; ein Infrarotsensor unter Verwendung eines Bolometer ermittlungselements, bestehend aus einem Widerstand mit gro ßem Temperaturkoeffizienten, kann jedoch als alternative Form des Infrarotsensors verwendet werden. Es muss nicht notwen digerweise ein Infrarotsensor als kontaktfreier Temperatur sensor verwendet werden; vielmehr kann eine andere Form eines kontakfreien Temperatursensors zum Ermitteln der Oberflä chentemperatur des Temperaturermittlungssubjekts in kontakt freiem Zustand verwendet werden.

Bei der ersten Ausführungsform wird der Innenlufttemperatur sensor 71 verwendet; der Innenlufttemperatursensor 71 kann jedoch entfallen, indem eine Klimatisierungssteuerung durch geführt wird durch Erfassen der Innenlufttemperatur auf Grundlage eines Signals von dem kontaktfreien Temperatursen sor 70. Eine Klimatisierungssteuerung kann ansprechend auf eine Sonnen(ein)strahlungsmenge, eine Außenlufttemperatur oder dergleichen durchgeführt werden unter Verwendung eines Sonnenstrahlungssensors, eines Außenlufttemperatursensors und dergleichen.

Zweite Ausführungsform

Eine in Fig. 10 und 11 gezeigte zweite Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform wird der kontaktfreie Temperatursensor 70 verwendet, in dem zwei unterschiedliche Arten von Tempera turermittlungselementen 70a und 70b mit unterschiedlicher Oberfläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil eines Elements in Form der Matrix angeordnet sind. Bei der zweiten Ausführungsform wird jedoch ein kontaktfreier Weitbereichs temperatursensor 200 zum Ermitteln einer Oberflächentem peratur in kontaktfreiem Zustand der gesamten Oberfläche (weiter Bereich) eines vorbestimmten Bereichs innerhalb der Fahrgastzelle 10a und ein kontaktfreier Schmalbereichstempe ratursensor 300 zum Ermitteln einer Temperatur in einem Bereich (schmaler Bereich) eines Teils eines vorbestimmten Bereichs verwendet.

Aufgrund der Verwendung der beiden kontaktfreien Temperatur sensoren 200, 300 wird die vorstehend angesprochene Steuerung im Schritt S120 (siehe Fig. 4) gemäß der ersten Ausfüh rungsform so geändert, wie in Fig. 11 dargestellt. Mit Aus nahme der geänderten Punkte sind die übrigen Steuerschritte gemäß der zweiten Ausführungsform dieselben wie bei der ers ten Ausführungsform.

In dem kontaktfreien Weitbereichstemperatursensor 200, der in Fig. 10 gezeigt ist, ist eine Anzahl von Weitbereichstempe raturermittlungselementen (ein zweites Temperaturermittlungs element) 210 in Form einer Matrix angeordnet und Infrarot strahlen, die von einem Temperaturermittlungssubjekt abge strahlt werden, werden durch eine Linse 220 zusammengefasst und ein Wärmebild eines weiten Bereichs wird abgebildet auf die Weitbereichstemperaturermittlungselemente 210. Weitbe reichstemperaturverteilungsinformation (WD), die in Fig. 10 dargestellt ist, kann damit erzielt werden.

In dem kontaktfreien Schmalbereichstemperatursensor 300, der vorstehend erläutert ist, ist eine Anzahl von Temperaturer mittlungselementen (ein erstes Ermittlungselement) 310 in Form einer Matrix angeordnet und Infrarotstrahlen, die von einem Temperaturermittlungssubjekt abgestrahlt werden, werden in den Schmalbereichstemperaturermittlungselementen 310 durch eine Linse 320 zusammengefasst und ein Wärmebild eines schmalen Bereichs wird abgebildet auf die Schmalbereichstem peraturermittlungselemente 310. Eine Schmalbereichstempera turverteilungsinformation (ND), die in Fig. 10 dargestellt ist, kann dadurch erreicht werden. Eine Antriebseinrichtung bzw. Treibereinrichtung (Temperaturermittlungsabschnittein stelleinrichtung) 330 zum Einstellen einer Temperaturermittlungsrichtung der Schmalbe reichstemperaturermittlungselemente 310 ist vorgesehen.

Beide der kontaktfreien Temperatursensoren 200 und 300 sind vor (beispielsweise auf dem Instrumentenbrett) dem Fahrgast M angeordnet. Eine Fläche bzw. Oberfläche (A1) eines Tempera turermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente des kontaktfreien Schmalbereichstemperatursensors 300 ist kleiner gewählt als eine Oberfläche bzw. Fläche (A2) eines Tempera turermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente des kontaktfreien Weitbereichstemperatursensors 200, so dass ein Verhältnis dieser Oberflächen bzw. Flächen (A1/A2) mit unge fähr ein Drittel festgelegt ist.

Fig. 11 zeigt Einleseschritte zum Einlesen der Sensorsignale. Zunächst wird im Schritt S121 die Temperatur der gesamten Fläche bzw. Oberfläche des Ermittlungsbereichs 160 in Fig. 3 durch den kontaktfreien Weitbereichstemperatursensor 200 er mittelt und die Weitbereichstemperaturverteilungsinformation (WD) kann erhalten werden.

Im Schritt S122 wird eine Position des Gesichtsabschnitts M3 ermittelt auf Grundlage der Weitbereichstemperaturvertei lungsinformation (WD). D. h., mit Ausnahme eines Falls, bei dem die Innenlufttemperatur extrem hoch ist, wie etwa während des Abkühlbetriebs im Sommer, wird deshalb, weil die Umgebung des Gesichtsabschnitts M3 die höchste Temperatur in der Weitbereichstemperaturverteilung einnimmt, der Abschnitt mit der höchsten Temperatur als die Position des Gesichtsab schnitts M3 ermittelt.

Im Schritt S123 wird die Ermittlungsrichtung des kontakt freien Schmalbereichstemperatursensors 300 durch die An triebseinrichtung 330 derart eingestellt, dass der kontakt freie Schmalbereichstemperatursensor 300 in Richtung auf die Position des Gesichtsabschnitts M3 weist, die im Schritt S122 gewonnen wurde. Nach dieser Einstellung der Ermittlungsrichtung des kontaktfreien Schmalbereichs temperatursensors 300 wird die Temperaturverteilung in der Umgebung des Gesichtsabschnitts M3 im Detail durch den kontaktfreien Schmalbereichstemperatursensor 300 gemessen und eine Schmalbereichstemperaturverteilungsinformation (ND) in der Umgebung des Gesichtsbereichs M3 wird gewonnen.

Aus der in Fig. 10 gezeigten Schmalbereichstemperaturvertei lungsinformation (ND) geht aus einer Differenz zwischen der Temperatur der Augen und der Nase und der Hauttemperatur des Gesichtsabschnitts hervor, dass die Position der Augen und der Nase spezifiziert werden kann. Eine Position des Wangen abschnitts kann ferner spezifiziert werden aus der Position der Augen und der Nase und die Temperatur des Wangenab schnitts kann ermittelt werden.

Als nächstes werden im Schritt S124 Signale der übrigen Sen soren mit Ausnahme der beiden kontaktfreien Temperatursenso ren 200 und 300 eingelesen. Beispielsweise wird eine Tempe raturmessung mittels den beiden kontaktfreien Temperatursen soren 200 und 300 nach jeweils vier Sekunden durchgeführt.

Bei der zweiten Ausführungsform kann die Temperatur in einem spezifischen Abschnitt (beispielsweise dem Wangenabschnitt) des schmalen Bereichs exakt ermittelt werden durch die Schmalbereichstemperaturermittlungselements 310, deren Fläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente schmal ist. Da die Temperatur in dem Bereich, der keine detaillierte Temperaturverteilungsinformation benötigt, ermittelt wird durch die Weitbereichstemperaturermittlungs elemente 210, deren Fläche eines Temperaturbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente weit bzw. breit ist, kann die Anzahl von Temperaturermittlungselementen verringert werden. Eine Verringerung der Schaltungsgröße aufgrund einer Verringerung der Anzahl von Temperaturermittlungselementen und eine Verringerung der Verarbeitungszeit für die Temperatursignale können verwirklicht werden.

Anstelle einer physischen oder einer Sitzstellung des Fahr gasts M kann die Temperaturverteilungsinformation im Umfeld bzw. in der Umgebung des Gesichtsabschnitts M3 positiv er halten werden durch Ermitteln der Position des Gesichtsab schnitts M3 aus der Weitbereichstemperaturverteilungsinfor mation und durch Einstellen der Ermittlungsrichtung des kon taktfreien Schmalbereichstemperatursensors 300.

Dritte Ausführungsform

Eine in Fig. 12 und 13 gezeigte dritte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform werden zur Ermittlung der Temperatur in einem weiten Bereich und der Temperatur in einem schmalen Bereich zwei kontaktfreie Temperatursensoren 200 und 300 verwendet. Bei der dritten Ausführungsform wird hingegen ein einziges kontaktfreies Temperaturelement 400 verwendet, das zwischen einem Zustand zum Ermitteln der Temperatur in einem weiten Bereich und einem Zustand umschaltbar ist zum Ermitteln der Temperatur in einem schmalen Bereich. Der übrige Aufbau der dritten Ausführungsform ist ähnlich zu demjenigen der vor stehend erläuterten zweiten Ausführungsform.

In Fig. 12 weist der kontaktfreie Temperatursensor 400 eine Anzahl von Temperaturermittlungselementen 410 auf, die in Form einer Matrix angeordnet sind, und ein Zoomobjektiv 420 zum Hindurchtretenlassen der Infrarotstrahlen. Wie in Fig. 13 gezeigt, umfasst das Zoomobjektiv 420 zwei Teile von fest stehenden Linsen 421 und 422 und eine bewegliche Linse 423, deren Relativstellung mit den Temperaturermittlungselementen 410 änderbar ist. Eine Fläche bzw. Oberfläche des Tempera turermittlungsbereichs des kontaktfreien Temperatursensors 400 kann durch eine Bewegung der beweglichen Linse 423 geändert werden.

Wenn die bewegliche Linse 423 in eine Position einer durch gezogenen Linie bewegt wird, wird die bewegliche Linse 423 in einen Zustand eines weiten Bereichs (erster Zustand) zum Er mitteln der Temperatur in der gesamten Fläche bzw. Oberfläche (im weiten Bereich) des Ermittlungsbereichs 160 in Fig. 3 versetzt und die Temperaturverteilungsinformation in diesem Bereich kann gewonnen werden. Während die bewegliche Linse 423 in die Position der durchbrochenen Linie 423a bewegt wird, wird die bewegliche Linse 423 in einen Schmalbereichs zustand (einen zweiten Zustand) zum Ermitteln der Temperatur in der Umgebung des Gesichtsabschnitts M3 (schmaler Bereich) versetzt und die Temperaturverteilungsinformation in der Um gebung des Gesichtsabschnitts M3 kann erhalten werden.

Bei dieser Ausführungsform wird eine Fläche bzw. Oberfläche des Temperaturermittlungsbereichs pro einem Teil der jewei ligen Elemente des kontaktfreien Temperatursensors 400 klei ner für den Normalbereichszustand als für den Schmalbereichs zustand. Wenn der kontaktfreie Temperatursensor 400 in den Schmalbereichszustand versetzt wird, kann die Temperaturver teilungsinformation in der Umgebung des Gesichtsabschnitts M3 im Detail erhalten werden.

Weil die Temperatur in einem weiten Bereich und die Tempera tur in einem schmalen Bereich durch den einzigen kontakt freien Temperatursensor 400 ermittelt wird, kann die Anzahl von Temperaturermittlungselementen verringert werden. Eine Verringerung der Schaltungsgröße aufgrund einer Verringerung der Anzahl von Temperaturermittlungselementen und eine Ver ringerung der Verarbeitungszeit für die Temperatursignale können dadurch erhalten werden.

Die Temperaturermittlungsrichtung des kontaktfreien Tempera tursensors 70 in der ersten Ausführungsform und des kontaktfreien Temperatursensors 400 in der dritten Ausfüh rungsform können eingestellt werden durch eine Temperaturer mittlungsabschnitteinstelleinrichtung, wie etwa beispiels weise die Treibereinrichtung 330 in der zweiten Ausführungs form.

Vierte Ausführungsform

Eine in Fig. 14 und 15 gezeigte vierte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. In der vierten Ausführungsform wird ein kontaktfreier Temperatursensor 500 im Einzelnen erläutert. In dem kontaktfreien Temperatursensor 500 ist eine Anzahl von Weitbereichstemperaturermittlungselementen (ein zweites Tem peraturermittlungselement) 510 in Form einer Matrix in Ge genüberlage zu einer Linse bzw. einem Objektiv 530 angeordnet und eine Anzahl von Schmalbereichstemperaturermittlungsele menten (ein erstes Ermittlungselement) 520 ist in Form einer Matrix angeordnet und kommt in einer Position rechtwinklig quer liegend mit einer Linie zu liegen, die die Weitbe reichstemperaturermittlungselemente 510 mit der Linse 530 verbindet und ein Spiegel (eine Temperaturermittlungsab schnittseinstelleinrichtung) 540, die um eine Welle 541 als Drehstelle frei drehbar ist, kommt zwischen den Weitbe reichstemperaturermittlungselementen 510 und der Linse 530 zu liegen, wie in Fig. 14 gezeigt.

Eine Fläche bzw. Oberfläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente der Schmalbereichs temperaturermittlungselemente 520 ist kleiner gewählt als eine Fläche bzw. Oberfläche des Temperaturermittlungsbereichs pro Teil der jeweiligen Elemente der Weitbereichstemperatur ermittlungselemente 510. Die Weitbereichstemperaturermitt lungselemente 510 ermitteln die Temperatur in der gesamten Fläche bzw. Oberfläche (dem weiten Bereich) des Ermittlungs bereichs 160 in Fig. 3. Andererseits ermitteln die Schmalbe reichstemperaturermittlungselemente 520 die Temperatur in der Umgebung (im schmalen Bereich) des Kopfabschnitts M2 und dem Gesichtsabschnitt M3 von dem Ermittlungsbereich 160 in Fig. 3.

In der vierten Ausführungsform wird durch Drehen des Spiegels 540 in die Position der durchgezogenen Linie in Fig. 14 ein Wärmebild in einem weiten Bereich abgebildet auf die Weitbe reichstemperaturermittlungselemente 510 derart, dass ein Weitbereichszustand (ein erster Zustand) zum Ermitteln der Temperatur in dem weiten Bereich festgelegt ist, und eine Weitbereichstemperaturverteilungsinformation kann in dem kontaktfreien Temperatursensor 400 erhalten werden.

Wenn der Spiegel 540 in die Position der durchbrochenen Linie 540a in Fig. 14 bewegt wird, wird der Schmalbereichszustand (der zweite Zustand) zum Ermitteln der Temperatur in einem schmalen Bereich festgelegt durch Abbilden eines Wärmebilds des schmalen Bereichs auf die Schmalbereichstemperaturer mittlungselementen 520 und die Temperaturverteilungsinforma tion in dem schmalen Bereich kann in dem kontaktfreien Tem peratursensor 500 erhalten werden. Zum Einstellen bzw. Wählen des Schmalbereichszustands in dem kontaktfreien Temperatur sensor 500 wird die Position des Gesichtsabschnitts M3 er mittelt auf Grundlage der Weitbereichstemperaturverteilungs information und die Ermittlungsrichtung des Spiegels 540 wird so eingestellt, dass das Wärmebild des Gesichtsabschnitts M3 auf den Schmalbereichtemperaturermittlungselementen 520 ab gebildet wird. Der Spiegel 540 dient demnach als Ermitt lungstemperaturabschnitteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Temperaturermittlungsrichtung der Schmalbereichtem peraturermittlungselemente 520. Ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform kann bei der vierten Ausführungsform die Temperatur eines spezifizierten Abschnitts innerhalb des schmalen Bereichs genau ermittelt werden und eine Verringe rung der Schaltungsgröße, begleitet von einer Verringerung der Anzahl von Temperaturermittlungselementen bzw. eine Ver ringerung der Verarbeitungszeit für die Temperatursignale kann implementiert werden.

Trotz der Physis und der Sitzstellung eines Fahrgasts M kann damit die Temperaturverteilungsinformation in der Umgebung des Gesichtsabschnitts M3 positiv gewonnen werden durch Ge winnen der Position des Gesichtsabschnitts M3 aus der Weit bereichstemperaturverteilungsinformation und durch Einstellen der Richtung, in die der Spiegel 540 weist.

Fünfte Ausführungsform

Eine in Fig. 16 gezeigte, fünfte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Ein kontaktfreier Temperatursensor 500A gemäß dieser Ausführungsform verwendet einen Halbspiegel (eine Temperaturermittlungsabschnitteinstelleinrichtung) 550, der um eine Welle 551 frei drehbar ist, anstelle des Spiegels 540 des kontaktfreien Temperatursensors 500 bei der vierten Aus führungsform. Die übrigen Belange der fünften Ausführungsform sind ähnlich zu denjenigen der vorstehend erläuterten vierten Ausführungsform.

Der Halbspiegel 550 ist zwischen den Weitbereichstemperatur ermittlungselementen 510 und der Linse bzw. dem Objektiv 530 derart angeordnet, dass ein Teil der die Linse 530 durchset zenden Infrarotstrahlen zum Halbspiegel 550 in Richtung auf eine Seite der Weitbereichstemperaturermittlungselemente 510 treten gelassen wird, während der restliche Teil (der übrige Teil) der Infrarotstrahlen, nachdem sie die Linse 530 durch setzt haben, dazu veranlasst wird, reflektiert zu werden durch den Halbspiegel 550 zu einer Seite der Schmalbereichs temperaturermittlungselemente 520.

Die Weitbereichstemperaturverteilungsinformation wird gewon nen durch Abbilden des Wärmebilds in dem weiten Bereich auf den Weitbereichstemperaturermittlungselementen 510 und die Schmalbereichstemperaturverteilungsinformation wird gewonnen durch Abbilden des Wärmebilds in dem schmalen Bereich auf den Schmalbereichstemperaturermittlungselementen 520. Die Position des Gesichtsabschnitts M3 wird dabei ermittelt auf Grundlage der Weitbereichstemperaturverteilungsinformation und die Richtung des Halbspiegels 550 wird derart eingestellt, dass das Wärmebild des Gesichtsabschnitts M3 auf den Schmalbereichstemperaturermittlungselementen 520 abgebildet wird. Der Halbspiegel 550 dient damit als Temperaturermittlungsabschnitteinstelleinrichtung zum Einstellen der Temperaturermittlungsrichtung der Schmalbereichstemperaturermittlungselemente 520.

Ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform kann bei der fünften Ausführungsform die Temperatur eines spezifischen Abschnitts in dem schmalen Bereich präzise ermittelt werden, die Schaltungsgröße kann verringert werden aufgrund einer Verringerung der Anzahl von Temperaturermittlungselementen und eine Verringerung der Verarbeitungszeit der Temperatur signale kann verwirklicht werden.

Trotz der Physis und der Sitzstellung eines Fahrgasts M kann die Temperaturverteilungsinformation in der Umgebung des Ge sichtsabschnitts M3 exakt gewonnen werden durch Gewinnen der Position des Gesichtsabschnitts M3 aus der Weitbereichstem peraturverteilungsinformation und durch Einstellen der Rich tung des Halbspiegels 550.

Sechste Ausführungsform

Ein kontaktfreier Temperatursensor 70 als wesentlicher Teil einer sechsten Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der sechsten Ausführungsform sind Teile ähnlich denjenigen der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und eine detaillierte Erläuterung derselben erübrigt sich. Fig. 17 zeigt einen Er mittlungsbereich 160 der Oberflächentemperatur durch den kontaktfreien Temperatursensor 70. Der Ermittlungsbereich 160 umfasst den oberen Teil M1 des Körpers (den bekleideten Abschnitt) eines Fahrers (Fahrgasts) M, den Kopfabschnitt M2, den Gesichtsabschnitt M3, das Seitenfenster 171a und eine Türinnenauskleidung 171c der Vordersitztür 171 und den Vordersitz 173.

Bei der sechsten Ausführungsform ist der kontaktfreie Tem peratursensor 70, in dem ein Ermittlungsbereichwinkel θir so gewählt ist, wie in Fig. 18 gezeigt, in Nachbarschaft eines Rückspiegels auf der Vorderseite vor dem Fahrer M in einem Deckenabschnitt angeordnet, wie in Fig. 17 gezeigt. Der kon taktfreie Temperatursensor 70 ist ferner so angeordnet, dass der Gesichtsabschnitt M3 und das Seitenfenster 171 einander überlappen, wenn der Temperaturermittlungsbereich 160 aus der Position des kontakfreien Temperatursensors 70 betrachtet wird. D. h., wenn der Temperaturermittlungsbereich 160 aus der Position des kontaktfreien Temperatursensors 70 betrach tet wird, ist ein Hintergrundabschnitt des Gesichtsabschnitts M3 das Seitenfenster 171a.

Bei dieser Ausführungsform wird auf Grundlage der Tempera turverteilungsinformation des Ermittlungsbereichs 160, er mittelt durch den kontaktfreien Temperatursensor 70, die Po sition des Gesichtsabschnitts M3 ermittelt. D. h., mit Aus nahme eines Falles, bei dem eine Innenlufttemperatur am höchsten ist, wie etwa bei der Abkühlzeit während der som merlichen Jahreszeit, wird deshalb, weil die Temperaturver teilung am höchsten ist in der Umgebung des Gesichtsab schnitts M3, der Abschnitt höchster Temperatur (bei dieser Ausführungsform der in Fig. 17 schräg schraffiert bezeichnete Abschnitt) als die Position des Gesichtsabschnitts M3 ermit telt. Auf diese Weise beträgt die Temperatur des Kopfab schnitts M2 etwa 27°C und diejenige des Gesichtsabschnitts M2 beträgt etwa 33°C.

Eine mittlere Temperatur des Gesichtsabschnitts M3 wird er halten durch Mittelwertbildung der Temperatur in den Bild elementen 160a entsprechend der Position des Gesichtab schnitts M3 und eine Klimatisierungssteuerung wird durchge führt in Übereinstimmung mit einem Wärmeempfinden (eines Fahrgasts) durch Steuern eines Luftausblasvolumens (der Ge bläsespannung) und einer Luftausblastemperatur auf Grundlage der Gesichtsabschnittsmitteltemperatur.

Hierbei befindet sich die Temperatur des Seitenfensters 171a in einem Temperaturbereich zwischen der Innenlufttemperatur und der Außenlufttemperatur in einem Zustand, in dem die Temperatur in der Fahrgastzelle 10a im Wesentlichen gleich einer Solltemperatur (etwa 25°C) selbst während der sommer lichen Jahreszeit beträgt. Die Temperatur des Seitenfensters 171a ist deshalb niedriger als die Temperatur (etwa 33°C) des Gesichtsabschnitts M3. Bei der sechsten Ausführungsform kann damit die Position des Gesichtsabschnitts problemlos auf Grundlage der Temperaturverteilungsinformation des Ermitt lungsabschnitts 160 ermittelt werden. Eine Fläche bzw. Ober fläche des Seitenfensters 171a ist groß im Vergleich zu dem Gesichtsabschnitt M3. Selbst dann, wenn der Fahrer M sich in Längsrichtung oder in seitlicher Richtung geringfügig bewegt, wird deshalb dann, wenn der Temperaturermittlungsbereich 160 von einer Position des kontaktfreien Temperatursensors 70 aus betrachtet wird, die überlappende Beziehung des Gesichtsab schnitts M3 mit dem Seitenfenster 171a beibehalten.

Ein Teil der Bildelemente 161a, entsprechend der Position des Gesichtsabschnitts M3, umfasst das Seitenfenster 171a als Hintergrundabschnitt für den Gesichtsabschnitt M3. Da Glas eine niedrige Wärmeleitfähigkeit besitzt und seine Wärmeka pazität groß ist, tritt jedoch aufgrund der klimatisierten Luft, der Außenluft, der Sonneneinstrahlung oder dergleichen eine schlagartige Temperaturänderung selten auf. Eine Fluk tuation bzw. Schwankung der Gesichtsabschnittsmitteltempera tur aufgrund der Temperaturfluktuation bzw. -schwankung des Gesichtsabschnittshintergrundabschnitts wird klein, die Fluktuation bzw. Schwankung der Luftausblasmenge und der Luftausblastemperatur der klimatisierten Luft wird klein und eine stabile Temperaturumgebung wird gewonnen.

Bei der sechsten Ausführungsform kann ein kontaktfreier Tem peratursensor 70 in der Position X oder der Position Y in Fig. 18 angeordnet sein.

Siebte Ausführungsform

Eine in Fig. 19 gezeigte, siebte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der sechsten Ausführungsform ist im Tempera turermittlungsbereich 160 des kontaktfreien Temperatursensors 70 gerade eben eine Person anwesend. Bei der siebten Ausfüh rungsform sind hingegen im Temperaturermittlungsbereich 160 mehrere (bei dieser Ausführungsform konkret zwei Personen) Fahrgäste anwesend. Der Inhalt der siebten Ausführungsform ist im Übrigen ähnlich zu derjenigen der sechsten Ausfüh rungsform, mit Ausnahme dessen, dass die Anordnungsposition des kontaktfreien Temperatursensors 70 und des Temperaturer mittlungsbereichs 160 geändert sind.

Bei der siebten Ausführungsform ist der kontaktfreie Tempe ratursensor 70 in Nachbarschaft eines Rückspiegels vor dem Fahrer M in einem Deckenabschnitt angeordnet bzw. in einem Zwischenabschnitt zwischen den Vordersitzen und den Hinter sitzen in dem Deckenabschnitt sowie an einem zentralen Ab schnitt in der breiten Richtung des Fahrzeugs (X-Position in Fig. 18), um die Sitzpositionen von Fahrgästen im Rückraum bzw. die mittlere Gesichtstemperatur in dieser jeweiligen Sitzposition zu ermitteln. Wenn, wie in Fig. 17 gezeigt, der Temperaturermittlungsbereich 160 aus der Position (X-Position in Fig. 18) des kontaktfreien Temperatursensors 70 betrachtet wird, überlappen die Gesichtsabschnitte M3 der hinteren Fahrgäste M auf den hinteren Sitzen 174 mit der Heckscheibe 172. D. h., ein Hintergrundabschnitt des Gesichtsabschnitts M3 kommt im Wesentlichen auf dem Heckfenster 172 zu liegen.

Auf Grundlage einer Temperaturverteilungsinformation des Temperaturermittlungsabschnitts 160 kann bei der siebten Ausführungsform die Anwesenheit/Nichtanwesenheit des Fahr gasts auf dem Rücksitz ermittelt werden bzw. die Sitzposition des Fahrgasts auf dem Rücksitz. Wenn beispielsweise gerade eben vier Bildelemente oder mehr Bildelemente der Hochtempe raturbildelementabschnitte (bei dieser Ausführungsform der in Fig. 19 schräg schraffierten Abschnitte) einen Wert nahe an einer Gesichtsabschnittstemperatur (etwa 33°C) benachbart vorliegen, wird davon ausgegangen, dass der Hochtemperatur elementabschnitt ermittelt wird als der Gesichtsabschnitt M3 des Fahrgasts M, und es wird ermittelt, dass der Fahrgast M in der entsprechenden Position sitzt.

Daraufhin wird eine Gesichtsabschnittsmittel(wert)temperatur berechnet durch Mittelwertbildung aus den Oberflächentempe raturen der Bildelementabschnitte (in Fig. 19 der mit schrä gen Linien gezeichnete Abschnitt), entsprechend einer Posi tion des Gesichtsabschnitts M3 und ein Ausblasluftvolumen bzw. eine Ausblastemperatur von klimatisierter Luft wird ge steuert auf Grundlage der Gesichtsabschnittsmittelwerttempe ratur derart, dass eine Klimatisierungssteuerung durchgeführt werden kann, die mit dem Wärmeempfinden des Fahrgasts abge glichen ist.

Bei einer Klimaanlage, deren Ausblasvolumen oder deren Aus blastemperatur unabhängig für die jeweiligen Sitze steuerbar ist, wird klimatisierte Luft in Richtung auf die Sitze ge blasen, wo die Fahrgäste M Platz genommen haben. In Überein stimmung mit einer Mittelwerttemperatur von jedem Gesichts abschnitt der Fahrgäste M auf den jeweiligen Sitzen werden das Ausblasluftvolumen und die Ausblaslufttemperatur unab hängig für den jeweiligen, und zwar für jeden dieser Sitze gesteuert.

In Übereinstimmung mit dieser siebten Ausführungsform wird der Hintergrundabschnitt des Gesichtsabschnitts M3 im We sentlichen auf dem Heckfenster 172 gebildet. Ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform kann auf Grundlage der Tempera turverteilungsinformation des ermittelten Bereichs 160 die Position des Gesichtsabschnitts M3 problemlos ermittelt wer den. Eine Fluktuation bzw. Schwankung des Ausblasluftvolumens und der Ausblaslufttemperatur kann derart verringert werden, dass eine stabile Temperaturumgebung in der Fahrgastzelle 10a erhalten werden kann.

Da die Sitzposition und die Mittelwerttemperatur des Ge sichtsabschnitts der mehreren Fahrgäste zusätzlich hierzu durch einen (einzigen) kontaktfreien Temperatursensor 70 er mittelt werden, kann die Anzahl von kontaktfreien Tempera tursensoren 70 geringer gemacht werden als die Anzahl von Fahrgästen, die die Ermittlungsobjekte darstellen.

Achte Ausführungsform

Eine achte Ausführungsform, die in Fig. 20 und 21 gezeigt ist, wird nunmehr erläutert. Bei der vorstehend erläuterten, siebten Ausführungsform werden die Sitzpositionen und die jeweilige Gesichtabschnittsmittelwerttemperatur von mehreren Fahrgästen, die auf einem Rücksitz 174 sitzen, unter Verwen dung eines (einzigen) kontaktfreien Temperatursensors 70 er mittelt. Bei der achten Ausführungsform hingegen wird durch einen einzigen kontaktfreien Temperatursensor 70 ermittelt, ob ein Fahrgast auf einem Fahrersitz sitzt oder ein Fahrgast auf einem Beifahrersitz sitzt oder nicht, und die Gesichts abschnittsmittelwerttemperatur für jeden Fahrgast. Bei der achten Ausführungsform sind die Installationsposition und der Temperaturermittlungsbereich 160 des kontaktfreien Tempera tursensors 70 geändert und die Steuerverarbeitung in Fig. 21 wird zusätzlich im Vergleich zur siebten Ausführungsform durchgeführt.

Bei der achten Ausführungsform ist der kontaktfreie Tempera tursensor 70 in einem oberen Abschnitt einer A-Säule auf der Beifahrersitzseite oder im Wesentlichen in einem zentralen Abschnitt (in Fig. 18 in der Y-Position) in vertikaler Rich tung der A-Säule angeordnet. Wenn, wie in Fig. 20 gezeigt, der Temperaturermittlungsbereich 160 aus der Position des kontaktfreien Temperatursensors 70 betrachtet wird, überlap pen der Gesichtsabschnitt M3 des Fahrgasts M auf dem Fahrer sitz und das vordere Seitenfenster 171a einander. Der Ge sichtsabschnitt M3 des Fahrgasts M auf der Beifahrersitzseite und das Heckfenster 171b überlappen sich ebenfalls miteinan der. D. h., die Hintergrundabschnitte der Gesichtsabschnitte M3 von beiden Fahrgästen (auf den Vordersitzen) kommen im Wesentlichen auf den Fahrzeugfenstern zu liegen. Bei den vorliegend erläuterten A-Säulen handelt es sich um Säulen am am weitesten vorne liegenden Ende des Fahrzeugs zu beiden Seiten der fahrzeugbreiten Richtung, und sie bilden einen Teil der Säulen, die die Fahrgastzelle festlegen.

Fig. 21 zeigt ein Flussdiagramm zum Ermitteln der Anwesen heit/Nichtanwesenheit eines Fahrgasts M auf dem Vordersitz und eine Sitzposition des Fahrgasts M. Zunächst wird im Schritt S300 die Temperaturverteilungsinformation des Tempe raturermittlungsbereichs 160 erhalten. Als nächstes wird im Schritt S310 ermittelt, ob ein Bildelementabschnitt (bei dieser Ausführungsform in Fig. 20 schräg linierte Abschnitte) mit hoher Temperatur vorliegt oder nicht, die einen Wert nahe an der Gesichtsabschnittstemperatur wiedergibt. Wenn der Hochtemperaturbildelementabschnitt im Schritt S310 ermittelt ist, wird die Anwesenheit des Fahrgasts M festgestellt bzw. ermittelt und das Programm schreitet zum Schritt S320 weiter. Im Schritt S320 wird die Temperaturverteilungsinformation eines vorbestimmten Abschnitts (d. h. eines Abschnitts, der als Gesichtsabschnitt M3 festgestellt wird, wenn ein Fahrgast in korrekter Sitzstellung anwesend ist) des Temperaturer mittlungsbereichs 160 extrahiert. D. h., im Schritt S320 wird die Temperaturverteilungsinformation im Hinblick auf den Ge sichtsabschnitt M3 extrahiert.

Als nächstes wird im Schritt S330 ein Sitz des sitzenden Fahrgasts M spezifiziert, und zwar in Übereinstimmung mit Positionen, in denen die Hochtemperaturbildelementabschnitte aus dem Temperaturermittlungsbereich 160 ermittelt werden, die einen Wert nahe an der Gesichtsabschnittstemperatur auf weisen. Der Fahrgastsitz wird außerdem ermittelt auf Grund lage davon, wie viele der Hochtemperaturbildelementabschnitte in Massen vorliegen (d. h., die Größe des Gesichtsabschnitts M3).

Wenn der Sitz des sitzenden Fahrgasts spezifiziert (ermit telt) ist, schreitet das Programm zum Schritt S340 weiter und die Klimatisierungssteuerung wird durchgeführt. D. h., im Schritt S340 wird ein Ausblasluftvolumen oder eine Ausblas lufttemperatur gesteuert, abhängig von einer Sitzposition des Fahrgasts M auf dem Vordersitz, und eine mittlere Temperatur der Gesichtsabschnitte der Fahrgäste M, die in den jeweiligen Sitzen sitzen, und zwar ähnlich zu der vorstehend erläuterten siebten Ausführungsform.

In Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform kommt ein Hintergrundabschnitt des Gesichtsabschnitts M3 im Wesentli chen auf einem Glas- bzw. Fensterabschnitt zu liegen. Ähnlich wie bei der sechsten Ausführungsform wird deshalb auf Grund lage der Temperaturverteilungsinformation des Ermittlungsab schnitts 160 die Position des Gesichtsabschnitts M3 problem los ermittelt und eine Fluktuation bzw. Schwankung des Aus blasluftvolumens und der Ausblaslufttemperatur kann verrin gert werden und eine stabile Temperaturumgebung wird erzielt.

Ebenso wie bei der siebten Ausführungsform kann die Anzahl der kontaktfreien Temperatursensoren 70 kleiner gemacht werden als die Anzahl der Fahrgäste, die das Ermittlungs objekt bilden.

Neunte Ausführungsform

Eine in Fig. 22 bis Fig. 24 gezeigte neunte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der neunten Ausführungsform wird ermittelt, ob ein sich in der Fahrgastzelle bewegendes Objekt ein Fahrgast oder ein Gepäckstück ist, und bevorzugt erfolgt die Klimatisierungssteuerung (konzentrisch) in Bezug auf den Fahrgast. Der Inhalt der neunten Ausführungsform ist derselbe wie bei der sechsten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der Steuerablauf, der in Fig. 22 gezeigt ist, zusätzlich ausgeführt wird.

Fig. 22 zeigt ein Flussdiagramm zur Ermittlung, ob das sich bewegende Objekt ein Fahrgast oder ein Gepäckstück ist. Zu nächst wird im Schritt S400 die aktuelle Temperaturvertei lungsinformation des Temperaturermittlungsbereichs 160 er halten. Als nächstes wird die Temperaturverteilungsinforma tion eines vorausgehenden Zeitpunkts im Schritt S410 ausge lesen. Im Schritt S420 werden auf Grundlage der aktuellen (zu diesem Zeitpunkt vorliegenden) Temperaturverteilungsinforma tion und der vorausgehenden (zu einem vorausgehenden Zeit punkt vorliegenden) Temperaturverteilungsinformation Tempe raturänderungsausmaße der jeweiligen Bildelemente element weise berechnet. Im Schritt S430 werden die Temperaturände rungsausmaße von jedem der Bildelemente mit einem Schwellen wert verglichen.

Fig. 23 zeigt Situationen der Temperaturänderung, wenn die Temperaturen in der Fahrgastzelle von den verschiedenen Tem peraturermittlungssubjekten unter Verwendung bestimmter Bildelemente ermittelt werden. In Fig. 23 zeigt die durchge zogene Linie A eine Eigenschaft bzw. Kennlinie in dem Fall, dass ein Sitz oder ein Glas bzw. eine Fensterscheibe oder dergleichen einen Einfluss einer Umgebung empfängt, wie etwa Sonneneinstrahlung oder eine Au 82306 00070 552 001000280000000200012000285918219500040 0002010121192 00004 82187ßenumgebungstemperatur oder dergleichen und die Temperatur ändert; die punktierte Linie B bezeichnet den Schwellenwert und die strichpunktierte Linie C bezeichnet Eigenschaften bzw. Kennlinien der Temperatur änderung in einem Fall, demnach der Fahrgast oder das Gepäck mit langsamer Geschwindigkeit bewegt wird bzw. sich bewegt und die doppelstrichpunktierte Linie bezeichnet Eigenschaften bzw. Kennlinien der Temperaturänderung in einem Fall, in dem der Fahrgast oder das Gepäck mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird bzw. sich bewegt. Wie aus Fig. 23 klar hervorgeht, verläuft die Temperaturänderung in einem Fall, in dem Glas bzw. ein Fenster oder dergleichen den Einfluss der Umgebung empfängt, sanft bzw. wenig ausgeprägt, während andererseits in dem Fall, dass ein Objekt sich bewegt, die Temperatur änderung rascher verläuft.

Durch Vergleichen eines Temperaturänderungsausmaßes pro vor bestimmter Zeit für jedes jeweilige Bildelement mit dem Schwellenwert, kann im Schritt S430 ermittelt werden, ob eine Temperaturänderung aus dem Einfluss der Umgebung oder aus einer Temperaturänderung von der Bewegung des Objekts resul tiert. Wenn ein Bildelement vorliegt, in dem das Temperatur änderungsausmaß größer als der Schwellenwert ist, wird er mittelt, dass ein sich bewegendes Objekt vorliegt und das Programm schreitet zum Schritt S440 weiter.

Im Schritt S440 werden ausschließlich für diejenigen Bild elemente (der in Fig. 24 mit schrägen Linien bezeichnete Ab schnitt), deren Temperaturänderungsausmaß größer als der Schwellenwert ist, die Position und die Temperaturinformation zu diesem Zeitpunkt gespeichert.

Im Schritt S450 wird für diejenigen Bildelemente (in Fig. 24 der mit schrägen Linien bezeichnete Abschnitt), deren Tempe raturänderungsausmaß größer als der Schwellenwert ist, die vorausgehende Zeittemperaturinformation gespeichert. Was die übrigen Bildelemente betrifft, wird die aktuelle Temperatur information als Temperaturinformation zu diesem Zeitpunkt gespeichert. Die Temperaturinformation zu diesem Zeitpunkt, die vorliegend gespeichert wird, wird später als die vorausgehende Zeittemperaturverteilungsinformation im Schritt S410 ausgelesen.

Im Schritt S460 wird in der im Schritt S440 gespeicherten Temperaturinformation ermittelt, ob die Temperaturinformation mit enthalten ist, die einen Wert nahe an der Gesichtsab schnittstemperatur aufweist oder nicht. Wenn keine Tempera turinformation mit einem Wert nahe an der Gesichtsab schnittstemperatur ermittelt wird, wird das bewegte Objekt als Gepäck ermittelt bzw. festgestellt. Wenn die Temperatur information mit einem Wert nahe an der Gesichtsabschnitts temperatur enthalten ist, wird das bewegte Objekt als Fahr gast ermittelt und das Programm schreitet zum Schritt S470 weiter.

Im Schritt S470 wird auf Grundlage der Position und der Tem peraturinformation, die im Schritt S440 gespeichert wurde, ein Sitz ermittelt, in bzw. auf dem der Fahrgast M sitzt. Das Programm schreitet daraufhin zum Schritt S480 weiter und eine Ausblasluftmenge und eine Ausblaslufttemperatur werden in Übereinstimmung mit der Sitzposition des Fahrgasts M oder der Gesichtsabschnittsmittelwerttemperatur der Fahrgäste M auf den jeweiligen Sitzen gesteuert.

In dem Fall, dass die Innenlufttemperatur extrem hoch ist, wie etwa beim Abkühlen zur sommerlichen Jahreszeit, wird in Übereinstimmung mit der neunten Ausführungsform klimatisierte Luft, die in Richtung zur Gepäckstückseite geblasen wird, gestoppt und kann bevorzugt (konzentrisch) in Richtung auf den Fahrgast geblasen werden.

Zehnte Ausführungsform

Eine in Fig. 25 gezeigte zehnte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Nachdem eine Temperatur in der Fahrgastzelle (In nenlufttemperatur) gleich einer durch den Fahrgast M gewähl ten gewünschten Temperatur ist, werden bei der zehnten Aus führungsform die Sitzposition und die Gesichtsabschnittsmit telwerttemperatur des Fahrgast M ermittelt. Bei der zehnten Ausführungsform wird das in Fig. 25 gezeigte Steuerprogramm zusätzlich ausgeführt und die übrigen Teile sind ähnlich wie bei der vorstehend erläuterten, sechsten Ausführungsform.

Fig. 25 zeigt ein Steuerflussdiagramm. Zunächst wird im Schritt S500 Information (Signale) im Hinblick auf eine Solltemperatur Tset, die durch den Fahrgast M gewählt wird, und Information (Signale) im Hinblick auf eine Innenlufttem peratur Tr eingegeben. Als nächstes wird im Schritt S510 die Innenlufttemperatur Tr mit der Solltemperatur Tset vergli chen. Wenn die Innenlufttemperatur Tr im Wesentlichen gleich der Solltemperatur Tset (beispielsweise Tr = Tset +/- 2°C) ist, wird im Schritt S510 das Programm zum Schritt S520 vor gerückt. Im Schritt S520 wird auf Grundlage der Temperatur verteilungsinformation, die durch den kontaktfreien Tempera tursensor 70 ermittelt wird, die Sitzposition und die Ge sichtabschnittsmittelwerttemperatur des Fahrgasts M ermit telt.

Wenn, wie vorstehend erläutert, bei der zehnten Ausführungs form die Innenlufttemperatur im Wesentlichen gleich der Solltemperatur ist, kann deshalb, weil die Temperatur der Fensterscheibe nahe an einem Zwischenpunkt zwischen der In nenlufttemperatur und der Außenlufttemperatur liegt und sta bilisiert ist, eine Ermittlungsgenauigkeit bezüglich der Sitzposition und der Gesichtsabschnittsmittelwerttemperatur des Fahrgasts M verbessert werden.

Bei der vorstehend erläuterten neunten Ausführungsform kann auf Grundlage des Ausblasluftvolumens oder der Ausblasluft temperatur ermittelt werden, ob die Innenlufttemperatur im Wesentlichen vergleichmäßigt ist auf die Solltemperatur oder nicht.

Elfte Ausführungsform

Eine in Fig. 26 gezeigte elfte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der elften Ausführungsform und wie in Fig. 26 gezeigt, sind mehrere Lastsensoren 180 zum Erzeugen elektri scher Signale, ansprechend auf ein Gewicht, verteilt ange ordnet. Der Inhalt der elften Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der ersten oder sechsten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass zusätzlich die Lastsensoren 180 vorgesehen sind.

In Übereinstimmung mit Signalen von der Anzahl von (bei der vorliegenden Ausführungsform 16) Lastsensoren 180, kann eine Lastverteilung auf der Sitzoberfläche 173a des Sitzes 173 ermittelt werden. Auf Grundlage dieser Lastverteilung kann die Sitzposition des Fahrgasts M in bzw. auf dem Sitz 173 ermittelt werden und die Position (nahe an der rechten oder linken Seite) des Gesichtsabschnitts M3 des Fahrgasts M kann bestimmt werden. Auf Grundlage der Lastverteilungsinformation von den Lastsensoren 180 und der Temperaturverteilungsinfor mation von dem kontaktfreien Temperatursensor 70 kann die Position des Gesichtsabschnitts M3 des Fahrgasts M exakt er mittelt werden.

Bei der elften Ausführungsform kann die Gesichtsabschnitts mittelwerttemperatur zu dem Zeitpunkt ermittelt werden, zu dem durch die Signale von den Lastsensoren 180 oder durch ein Signal von dem Sitzgurtschalter in Fig. 26 auf Grundlage der Temperaturverteilungsinformation, ermittelt durch den kon taktfreien Temperatursensor 70 bestätigt wird, dass ein Fahrgast auf dem Sitz sitzt.

Zwölfte Ausführungsform

Eine in Fig. 27 bis Fig. 31 gezeigte zwölfte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der zwölften Ausführungsform und wie in Fig. 27 gezeigt, wird im Schritt S130a ermittelt, ob ein äußeres bzw. externes Störungsobjekt (beispielsweise Hochtemperaturobjekte, wie etwa eine Zigarette, und Kalttem peraturobjekte, wie etwa Eis und Fruchtsaftdosen) in den Temperaturermittlungsbereich gelangt ist oder nicht, deren Temperatur stark von dem Temperaturbereich des Fahrgast M oder des Hintergrunds abweicht. In Fig. 27 sind die übrigen Schritte dieselben wie in Fig. 4.

Als nächstes wird eine äußere bzw. externe Störungsermittlung gemäß dem Schritt S130a in Fig. 27 auf Grundlage von Fig. 30 näher erläutert. Wie in Fig. 30 gezeigt, wird zunächst im Schritt S131 auf Grundlage von Oberflächentemperaturdaten des Ermittlungsbereichs 160, ermittelt durch den kontaktfreien Temperatursensor 70, die Position des Gesichtsabschnitts M3 in dem Ermittlungsabschnitt 160 ermittelt. D. h., da eine ungefähre Position des Gesichtsabschnitts M3 bereits bekannt ist, wird der Bereich (Bildelement) mit einer Temperatur (beispielsweise 32-38°C) nahe an der Gesichtabschnitts temperatur in der Umgebung dieser Position als die Position des Gesichtsabschnitts M3 ermittelt.

Im Schritt S132 (Einrichtung zur Ermittlung des spezifischen Bereichs bzw. spezifische Bereichsermittlungseinrichtung) wird auf Grundlage der Temperaturdaten des Ermittlungsbe reichs 160, ermittelt durch den kontaktfreien Temperatursen sor 70, ein spezifischer Bereich, dessen Temperatur in einem Bereich, mit Ausnahme des Gesichtsabschnitts M3, außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs zu liegen kommt, er mittelt. D. h., es wird ermittelt, ob oder ob nicht ein spe zifischer Bereich, dessen Temperatur extrem hoch ist, oder ein spezifischer Bereich, dessen Temperatur übermäßig niedrig ist, existiert. Im Schritt S132 wird ermittelt, ob oder ob nicht der Ermittlungsbereich 160 den spezifischen Bereich mit Ausnahme des Gesichtsabschnitts M3 aufweist.

Eine mittlere Temperatur bzw. eine Mittelwerttemperatur Ta (bei stabiler Klimatisierung von etwa 25°C) in dem Bereich, mit Ausnahme des Gesichtsabschnitts M3, von den Ermittlungs bereichen 160 wird als Referenz herangezogen, und ein Be reich, dessen Temperatur höher als die mittlere Temperatur bzw. die Mittelwerttemperatur Ta ist, und zwar gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert α1 (beispielsweise 15°C) wird als spezifischer Bereich auf der Hochtemperaturseite ermittelt, und ein Bereich, dessen Temperatur niedriger als die Mitteltemperatur bzw. die Mittelwerttemperatur Ta und gleich oder mehr als zweiter vorbestimmter Wert α2 (bei spielsweise 10°C ist) wird als spezifischer Bereich auf der Niedrigtemperaturseite ermittelt. Wenn im Schritt S132 kein spezifischer Bereich vorliegt bzw. ermittelt wird, wird er mittelt, dass kein äußeres bzw. externes Störungsobjekt im Schritt S135 vorliegt und das Programm schreitet zum Schritt S140 weiter (Fig. 4). Wenn andererseits ein spezifischer Be reich im Schritt S132 vorliegt, wird das Programm zum Schritt S133 vorgerückt.

Im Schritt S133 wird ermittelt, ob oder ob nicht der spezi fische Bereich sich in den anderen Bereich bei abgelaufener Zeit bewegt hat. D. h., im Schritt S133 wird ermittelt, ob oder ob nicht der spezifische Bereich sich für eine vorbe stimmte Zeit bewegt.

Die Ermittlung im Schritt S133 für den Fall, dass eine Ziga rette zu den Punkten "a", "b" und "c" in dieser Abfolge in Fig. 28 beispielsweise bewegt wird, wird nunmehr erläutert. Die Temperatur eines Bereichs in Punkt "a" wird durch ein Temperaturermittlungselement in einem Symbol P von Tempera turermittlungsbereichen A-P (siehe Fig. 29) ermittelt; die Temperatur eines Bereichs in Punkt "b" wird durch das Tempe raturermittlungselement in einem Symbol K ermittelt und die Temperatur eines Bereichs in Punkt "c" wird durch des Temperaturermittlungselement in einem Symbol G ermittelt.

Fig. 31 zeigt eine Temperaturänderung im jeweiligen Bereich in den Punkten "a", "b" und "c", ermittelt durch die Tempe raturermittlungselemente P, K und G. Zum Zeitpunkt T1 bildet der Bereich des Punktes "a", in dem die Zigarette zu liegen kommt, einen hochtemperaturseitigen, spezifischen Bereich mit einer Temperatur gleich oder größer als Ta+a1. Zum Zeit punkt T2 bildet der Bereich des Punktes "b" den hochtempera turseitigen, spezifischen Bereich. Zum Zeitpunkt T3 bildet der Bereich des Punktes "c" den hochtemperaturseitigen, spe zifischen. Bereich. Wenn, wie vorstehend erläutert, der hoch temperaturseitige, spezifische Bereich regelgerecht innerhalb des Ermittlungsbereichs 160 begleitet vom Ablauf der Zeit bewegt wird, wird im Schritt S133 das Programm zum Schritt S134 weitergeführt. Im Schritt S134 wird das Vorliegen eines Störungsobjekts ermittelt, das auf die Klimatisierungssteue rung eine ungünstige Auswirkung hat.

Wenn die Kalttemperaturobjekte (beispielsweise das Eis und die Fruchtsaftdose) in den Ermittlungsbereich 160 bewegt werden, handelt es sich um den Bereich, in dem das Kalttem peraturobjekt zu liegen kommt, um einen niedrigtemperatur seitigen, spezifischen Bereich mit einer Temperatur gleich oder niedriger als Ta - α2.

Wenn andererseits der spezifische Bereich nicht in den Er mittlungsbereich 160 bewegt wird, wird davon ausgegangen, dass der spezifizierte Bereich nicht durch die Außenluft oder die Sonnenstrahlung beeinflusst ist, und es wird ermittelt, dass kein Störungsobjekt im Schritt S135 vorliegt und das Programm schreitet zum Schritt S140 weiter (Fig. 4).

Bei der zwölften Ausführungsform besteht eine Störungser mittlungseinrichtung aus dem Schritt S133 und dem Schritt S134 zum Ermitteln des Vorliegens/Nichtvorliegens der Störung auf Grundlage davon, ob der spezifische Bereich bewegt wird oder nicht.

Die mittlere Temperatur Ta des Bereichs, ausschließlich des Gesichtsbereichs M3, bei dem es sich um einen freiliegenden Hautabschnitt handelt, ist im Wesentlichen gleich einer Raumtemperatur der Fahrgastzelle. In einem stationären Zim mertemperaturzustand wird deshalb der vorbestimmte Tempera turbereich geändert ansprechend auf in etwa die Raumtempera tur der Fahrgastzelle. Wenn die Raumtemperatur beispielsweise etwa 25°C beträgt, wird das sich bewegende Objekt bei einer Temperatur von beispielsweise 50% als Störungsobjekt ermittelt. Wenn die Raumtemperatur der Fahrgastzelle jedoch hoch ist, wie etwa bei einem Abkühlzeitpunkt, wird das sich bewegende Objekt nicht als Störungsobjekt ermittelt. D. h., selbst dann, wenn das sich bewegende Objekt dieselbe Temperatur aufweist, wird das sich bewegende Objekt nur dann als Störungsobjekt ermittelt, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem sich bewegenden Objekt und der Raumtemperatur der Fahrgastzelle groß ist, und wenn der Einfluss auf die Klimatisierungssteuerung groß ist.

Auf Grundlage eines Störungsermittlungsergebnisses im Schritt S130a, der vorstehend erläutert ist, wird ein Berechnungs verfahren für die Zielausblaslufttemperatur TAO im Schritt S140 in Fig. 27 geändert.

D. h., im Schritt S140 wird die Zielausblaslufttemperatur TAO auf Grundlage der Oberflächentemperatur, der Solltemperatur und der Innenlufttemperatur berechnet, die im Schritt S20 gelesen wird bzw. werden.

Wenn im Schritt S135 kein Störungsobjekt ermittelt wird, wird die Zielausblaslufttemperatur TAO berechnet unter Verwendung der unmittelbar vorausgehend im Schritt S120 gelesenen Oberflächentemperaturdaten.

Wenn andererseits das Störungsobjekt, das eine ungünstige Auswirkung auf die Klimatisierungssteuerung hat, im Schritt S134 ermittelt wird, werden die alten Oberflächentemperaturdaten, bevor das Störungsobjekt in den Temperaturermittlungsbereich 160 eingedrungen ist, aus einem PAN innerhalb der ECU gelesen und die Zielausblaslufttemperatur TAO wird berechnet unter Verwendung der alten Oberflächentemperaturdaten. Wie vorstehend angeführt, kann in dem Fall, dass das Störungsobjekt in den Temperaturermittlungsbereich 160 eingedrungen ist, durch Be rechnen der Zielausblaslufttemperatur TAO unter Verwendung der alten Oberflächentemperaturdaten der Einfluss des Störungsobjekts ausgeschlossen werden und es kann verhindert werden, dass die Klimatisierungssteuerung aufgrund der Störung instabil ist bzw. wird.

Dreizehnte Ausführungsform

Eine in Fig. 32 gezeigte dreizehnte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Die dreizehnte Ausführungsform unter scheidet sich von der zwölften Ausführungsform bezüglich des Störungsermittlungsverfahrens des Schritts S130a von Fig. 27. Insbesondere wird der Schritt S133 (siehe Fig. 30) gemäß der zwölften Ausführungsform in den Schritt S133a bei der drei zehnten Ausführungsform geändert und die übrigen Teile der dreizehnten Ausführungsform sind dieselben wie bei der zwölften Ausführungsform.

Das Störungsermittlungsverfahren gemäß der dreizehnten Aus führungsform wird nunmehr auf Grundlage von Fig. 32 erläu tert. Im Schritt S131 wird zunächst die Position des Ge sichtsabschnitts M3 innerhalb des Ermittlungsbereichs 160 ermittelt. Im Schritt S132 wird als nächstes das Vorliegen/Nicht vorliegen des spezifischen Bereichs, dessen Temperatur in dem Bereich, mit Ausnahme des Gesichtabschnitts M3, au ßerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt, ermit telt. Wenn kein spezifischer Bereich vorliegt, wird im Schritt S135 kein Störungsobjekt ermittelt und das Programm schreitet zum Schritt S140 weiter. Wenn andererseits der spezifische Bereich vorliegt, wird das Programm, ausgehend vom Schritt S132, zum Schritt S133a vorgerückt.

Im Schritt S133a wird die Anzahl (d. h. die spezifische An zahl) von Bereichen (Bildelementen), die als spezifischer Bereich ermittelt sind, gezählt. Wenn die Anzahl eine vorbe stimmte Anzahl (bei dieser Ausführungsform eine Anzahl gleich oder größer drei) im Schritt S133a übersteigt, wird ermit telt, dass kein Störungsobjekt vorliegt und das Programm schreitet zum Schritt S140 weiter. Wenn die spezifische An zahl von spezifischen Bereichen gleich oder größer als drei ist, d. h., wenn ein weiter bzw. großer Bereich eine hohe Temperatur oder eine niedrige Temperatur einnimmt, wird er mittelt, dass ein normaler Zustand beeinflusst wird durch die Außenluft oder die Sonneneinstrahlung. In diesem Fall wird deshalb ermittelt, dass kein Störungsobjekt vorliegt.

Wenn andererseits die Anzahl der Bereiche (Bildelemente), die als spezifischer Bereich ermittelt werden, kleiner ist als die vorbestimmte Anzahl (bei dieser Ausführungsform kleiner oder gleich zwei), wird das Programm zum Schritt S134 vorge rückt und es wird ermittelt, dass ein Störungsobjekt Vor liegt, das eine ungünstige Auswirkung auf die Klimatisie rungssteuerung hat, und zwar im Schritt S134. In dem Fall, dass die spezifische Anzahl von spezifischen Bereichen 1 oder 2 beträgt, d. h., in dem Fall, dass ein schmaler Bereich sich im Hochtemperaturzustand oder Niedrigtemperaturzustand be findet, liegt kein normaler Zustand aufgrund der Außenluft oder der Sonneneinstrahlung vor, sondern eine Beeinflussung durch Störungsobjekte, wie etwa eine Zigarette oder einen Fruchtsaft, wird ermittelt. In diesem Fall wird festgelegt, dass ein Störungsobjekt vorliegt.

Die Störungsermittlungseinrichtung zum Ermitteln des Vorlie gens/Nichtvorliegens der Störung auf Grundlage der spezifi schen Anzahl von spezifischen Bereichen ist durch den Schritt S133a und den Schritt S134 festgelegt.

Auf Grundlage eines Störungsermittlungsergebnisses gemäß dem Schritt S130 werden daraufhin dieselben Schritte wie bei der zwölften Ausführungsform mit Prozessführung in und nach dem Schritt S140 (siehe Fig. 27) ausgeführt. Der Einfluss des Störungsobjekts kann dadurch beseitigt werden und es kann verhindert werden, dass die Klimatisierungssteuerung aufgrund der Störung instabil wird.

Wenn bei der vorstehend erläuterten zwölften Ausführungsform und bei der vorstehend erläuterten dreizehnten Ausführungs form das Vorliegen der Störung ermittelt wird, wird die Ziel ausblaslufttemperatur TAO berechnet unter Verwendung der al ten Oberflächentemperaturdaten, bevor die Störung in den Temperaturermittlungsbereich 160 eindringt bzw. eingedrungen ist. Die Steuerungsvorgänge in und nach dem Schritt S150 können jedoch problemlos durchgeführt werden unter Verwendung einer alten Zielausblaslufttemperatur, bevor das Störungsob jekt in den Temperaturermittlungsbereich 160 eingedrungen ist.

In den vorstehend erläuterten zwölften und dreizehnten Aus führungsformen wird der vorbestimmte Temperaturbereich unter Verwendung der mittleren Temperatur Ta in dem Bereich, mit Ausnahme des Gesichtsabschnitts M3, als Referenz genutzt. Der vorbestimmte Temperaturbereich kann jedoch unter Verwendung einer mittleren Temperatur des gesamten Ermittlungsbereichs 160, einschließlich des Gesichtsabschnitts M3, als Referenz genutzt werden. Ein vorbestimmter Temperaturbereich kann zwischen einem feststehenden Wert der hochtemperaturseitigen Solltemperatur (beispielsweise 40°C) und einem feststehenden Wert der niedrigtemperaturseitigen Solltemperatur (bei spielsweise 15°C) ohne weiteres gewählt werden.

Wenn in der dreizehnten Ausführungsform die Anzahl der spe zifischen Bereiche gleich oder niedriger als die vorbestimmte Anzahl ist, wird das Vorliegen des Störungsobjekts ermittelt. Die vorbestimmte Anzahl kann jedoch in Übereinstimmung mit der Anzahl von unterteilten Bereichen (Bildelemente) des Temperaturermittlungsbereichs 160 geändert werden.

Vierzehnte Ausführungsform

Eine vierzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf Fig. 33 bis Fig. 37 erläutert. Wie in Fig. 33 gezeigt, ist in einem Instrumentenbrett 112 vor dem Fahrer (Beifahrer) M ein kontaktfreier Temperatur sensor 70 zum Ermitteln einer Oberflächentemperatur des Fah rers M und auf bzw. in einer Peripherie des Fahrers M in kontaktfreiem Zustand installiert. Bei dem kontaktfreien Temperatursensor 70 handelt es sich um einen Infrarotsensor zum Erzeugen eines elektrischen Signals (Oberflächentempera tursignal), entsprechend einer Menge von Infrarotstrahlen, die von dem Temperaturermittlungssubjekt ausgestrahlt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem kontaktfreien Tempera tursensor 70 um den Infrarotsensor unter Nutzung eines Ther motemperaturermittlungselements zur Erzeugung der elektromo torischen Kraft, proportional zur Menge an Infrarotstrahlen, entsprechend der Menge der Infrarotstrahlen von dem Tempera turermittlungssubjekt.

Der kontaktfreie Temperatursensor 70 ist, wie in Fig. 34 ge zeigt, mit einer Anzahl von Temperaturermittlungselementen 70a versehen, die in Matrixform angeordnet sind, und mit ei ner Linse 122 zum Zusammenfassen bzw. Kondensieren der In frarotstrahlen, die von dem Temperaturermittlungssubjekt ab gestrahlt werden. Der kontaktfreie Temperatursensor 70 ist so angeordnet, dass er ein Wärmebild durch die Linse 122 auf den Temperaturermittlungselementen 70a abbildet.

Fig. 35 zeigt einen ermittelten Bereich bzw. Ermittlungsbe reich 160 einer Oberflächentemperatur, ermittelt durch den kontaktfreien Temperatursensor 70. Der Ermittlungsbereich 160 ist in mehrere Bildelemente unterteilt, beispielsweise Bild elemente, bestehend aus acht Zeilen und zwölf Spalten, und einem Temperaturwert für jedes der jeweiligen Bildelemente ermittelt. Dieser Ermittlungsbereich 160 umfasst die obere Hälfte M1 des Körpers (den bekleideten Abschnitt) des Fahrers M, den Kopfabschnitt M2, den Gesichtsabschnitt M3, das Sei tenfenster 171a der fahrersitzseitigen Tür, den Fahrersitz 173 und einen Fahrersitzgurt 115.

Auf dem Fahrersitzgurt 115 ist ein Konstanttemperaturkörper (ein Referenztemperaturermittlungselement) 141 angebracht, der auf eine vorbestimmte, konstante Temperatur einstellbar ist. Eine Anbringungsposition des Konstanttemperaturkörpers 141 ist so gewählt, dass sie im Ermittlungsbereich 160 des kontaktfreien Temperatursensors 70 in einem Zustand zu liegen kommt, in dem der Fahrer M den Sitzgurt 115 des Fahrersitzes angelegt hat. Der Konstanttemperaturkörper 141 ist insbeson dere im Bereich der Brust des Fahrers M angeordnet. Die Tem peratur des Konstantkörpers 141 ist auf 33°C, ähnlich der Hauttemperatur des Fahrgasts, eingestellt. Als Konstanttem peraturkörper 141 kann ein Peltierelement, dessen Temperatur einstellbar ist durch Steuerung mittels einer angeregten Spannung, genutzt werden. Bei dem Peltierelement handelt es sich um ein thermoelektrisches Element, das einen Wärmeab sorbtionsvorgang an einem Ende durchführt und einen Wärmeab strahlvorgang am anderen Ende, wenn es elektrischen Strom führt, wie an sich bekannt.

In einer in Fig. 34 gezeigten Signalverarbeitungsschaltung 250 wird ein Ausgangssignal von dem kontaktfreien Tempera tursensor 70 verarbeitet und Temperaturverteilungsdaten, er halten durch Verarbeiten des Ausgangssignals, werden zu einer Steuerschaltung 260 übertragen. Die Infrarotstrahlen, die von dem Fahrer M abgestrahlt werden sowie auf eine Peripherie des Fahrers M, erreichen die Temperaturermittlungselemente 70a insbesondere durch die Kondensorlinse 132, so dass die jeweiligen Temperaturermittlungselemente 70a Ausgangssignale, ansprechend auf die Menge an empfangenen Infrarotstrahlen, aussenden. Die Ausgangssignale von dem kontaktfreien Temperatursensor 70 werden in der Signalverarbeitungs schaltung 250 verarbeitet und die Temperaturverteilungsdaten des Ermittlungsbereichs 160 werden so erhalten, wie in Fig. 36 gezeigt.

In Fig. 36 ist jedoch die Temperaturverteilung für jeden der Temperaturbereiche zu Erläuterungszwecken dargestellt; tat sächlich jedoch werden die Temperaturdaten der jeweiligen Bildelemente numeriert und gespeichert und der Steuervorgang wird durchgeführt auf Grundlage der durchnumerierten Tempe raturdaten. Die Nummer 251 bezeichnet einen RAM (eine Spei chereinrichtung) zum Speichern eines anfänglichen Ausgangs werts oder dergleichen, wie nachfolgend erläutert.

Die Steuerschaltung 260 steuert eine Betätigung einer Fahr zeugeinrichtung (beispielsweise der Klimaanlage, der Air bag- Einrichtung, der Sicherheitssteuereinrichtung) 261 auf Grundlage der Temperaturverteilungsdaten von der Signalver arbeitungsschaltung 250.

Fig. 37 zeigt ein Flussdiagramm, betreffend eine Ausgangs wertkorrektur (Kalibrierung bzw. Eichung) des kontaktfreien Temperatursensors 70 von Steuervorgängen, die in der Signal verarbeitungsschaltung 250 ausgeführt werden. Als nächstes wird die Steuerverarbeitung auf Grundlage von Fig. 37 erläutert.

Zunächst wird im Schritt S610 die Temperatur des Konstant temperaturkörpers (CTB) 141 bei bzw. auf 33°C gesteuert bzw. eingestellt. Daraufhin wird die Temperatur in dem Ermitt lungsbereich 160 durch den kontaktfreien Temperatursensor 70 ermittelt und die Temperaturverteilungsdaten des Ermittlungs bereichs 160, die in Fig. 36 gezeigt sind, können im Schritt S611 erhalten werden.

Auf Grundlage der Temperaturverteilungsdaten wird die Posi tion des Bildelementes des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 in den Temperaturverteilungsdaten im Schritt S612 ermit telt. Mit Ausnahme des Falls, bei dem die Innenlufttemperatur der Fahrgastzelle extrem hoch ist, wie etwa bei Abkühlen während der sommerlichen Jahreszeit, hat der Gesichtsab schnitt M3, bei dem es sich um einen freiliegenden Hautab schnitt handelt, innerhalb des Ermittlungsbereichs 160 die höchste Temperatur. Von den Temperaturverteilungsdaten in Fig. 36 wird deshalb ein Abschnitt, in dem mehrere Bildele mente, die die höchste Temperatur aufweisen, konzentriert sind, als die Positionen der Bildelemente des Gesichtsab schnitts M3 ermittelt. Andererseits wird die Temperatur des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 auf denselben Wert ein gestellt wie die Hauttemperatur. Es ist an sich bekannt, dass der Konstanttemperaturkörper (CTB) 141 in der Umgebung der Brust des Fahrers M verbleibt und unterhalb des Gesichtsab schnitts M3 zu liegen kommt. Innerhalb der Temperaturvertei lungsdaten in Fig. 36 wird der Abschnitt der Hochtemperatur, der unterhalb des Gesichtsabschnitts M3 existiert, als die Position des Bildelements des Konstanttemperaturkörpers 141 ermittelt.

Die vorliegenden Temperaturdaten (der aktuelle Ausgangswert A) in der Position des Bildelements des Konstanttemperatur körpers (CTB) 141, ermittelt im Schritt S612, werden im Schritt S613 erhalten und als nächstes wird ein Anfangsaus gangswert B der Solltemperatur des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 aus dem RAM 251 im Schritt S614 eingelesen. Die Temperaturdaten des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141, er halten durch den kontaktfreien Temperatursensor 70, wenn die Temperatur des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 mit 33°C zum Zeitpunkt der Beendigung der Montage des Konstanttempe raturkörpers (CTB) 141 in einem Fahrzeug gewählt wird, wird im RAM 251 gespeichert, so dass der Anfangsausgangswert B erhalten wird.

Durch Vergleichen des aktuellen Ausgangswerts A mit dem anfänglichen Anfangsausgangswert B wird ein Korrekturkoef fizient K (der Anfangswert ist jedoch gewählt las K = 1) des Ausgangssignals des kontaktfreien Temperatursensors 70 im Schritt S615 auf Grundlage der Formel K = B/A berechnet. Aufgrund einer Beeinträchtigung des Temperaturermittlungs elements 70a durch die Verwendung über eine lange Zeitdauer und durch Verschmutzung der Kondensorlinse 122 und dergleichen, weist der kontaktfreie Temperatursensor 70 normalerweise eine Beziehung auf, die besagt, dass der aktuelle Ausgangswert A < der anfängliche Anfangsausgangswert B, wodurch der Korrekturkoeffizient K < 1 beträgt.

In der Signalverarbeitungsschaltung 250 werden Temperatur verteilungsdaten, erhalten durch Verarbeiten eines Ausgangs signals des kontaktfreien Temperatursensors 70, normalerweise zu der Steuerschaltung 260 übertragen. Die Steuerverarbei tung, die in Fig. 37 dargestellt ist, wird periodisch ausge führt zu dem Zeitpunkt, wenn ein (Verbrennungs-)motor eines Fahrzeugs gestartet wird (ein nicht gezeigter Zündschalter wird eingeschaltet), oder dann, wenn der Fahrer M den Sitz gurt 115 trägt (ein nicht gezeigter Sitzgurtschalter ist eingeschaltet). Der in Fig. 37 gezeigte Steuerprozess kann periodisch für jede konstante Periode auf Grundlage eines Kalendersignals ausgeführt werden.

In der Signalverarbeitungsschaltung 250 wird ein Ausgangs signal von dem kontaktfreien Temperatursensor 70 mit dem Korrekturkoeffizient K zur Korrektur multipliziert, wobei das Ausgangssignal nach der Korrektur verarbeitet wird, um Temperaturverteilungsdaten zu erhalten, und die Temperaturverteilungsdaten werden zu der Steuerschaltung 260 übertragen.

Die Steuerschaltung 260, in der die Temperaturverteilungsda ten nach der Korrektur empfangen werden, steuert eine Betä tigung der Fahrzeugeinrichtung 261 auf Grundlage der Tempe raturverteilungsdaten. Wenn beispielsweise es sich bei der Fahrzeugeinrichtung 261 um die Klimaanlage handelt, werden die Sitzposition des Fahrgasts M und die Temperatur des Ge sichtsabschnitts M3 des Fahrgasts M auf Grundlage der Tempe raturverteilungsdaten ermittelt und eine Ausblasrichtung, ein Ausblasluftvolumen und eine Ausblastemperatur werden in Übereinstimmung mit der Sitzposition oder der Gesichtsab schnittstemperatur eingestellt.

In Übereinstimmung mit der vierzehnten Ausführungsform wird deshalb, weil der reduzierte bzw. verkleinerte Abschnitt des aktuellen Ausgangswert A relativ zu dem Anfangsausgangswert B durch den Korrekturkoeffizienten K korrigiert wird, der er halten wird durch Vergleichen der beiden Ausgangswerte A und B, kann selbst dann, wenn ein Ausgangswert des kontaktfreien Temperatursensors 70 aufgrund der Beeinträchtigung des Tem peraturermittlungselements 70a und der Verschmutzung der Kondensorlinse 122 geändert wird, die Temperatur des Tempe raturermittlungselements exakt durch die Korrektur gemessen werden.

Da der Konstanttemperaturkörper 141 auf dem Sitzgurt 115 an gebracht ist, dann der Konstanttemperaturkörper 141 in der Umgebung der Brust des Fahrers M verbleiben. Eine Distanz zwischen dem Konstanttemperaturkörper 141 und dem kontakt freien Temperatursensor 70 und eine Distanz zwischen dem Fahrer M und dem kontaktfreien Temperatursensor 70 werden im Wesentlichen ausgeglichen. In dem Fall, dass die Temperatur des Konstanttemperaturkörpers 141 ermittelt wird, und in dem Fall, dass die Temperatur des Fahrers M ermittelt wird, kann die Temperatur des Fahrgasts M genauer gemessen werden, ohne Einwirkung eines Einflusses eines Fehlers aufgrund einer Abbildungsverschmierung der Kondensorlinse 122.

Weil die Temperatur des Konstanttemperaturkörpers 141 auf die Hauttemperatur des Fahrgasts M eingestellt und korrigiert wird, kann die Temperatur des Fahrgasts M nach der Korrektur genauer gemessen werden.

Weil der Schwankungsbereich bzw. Fluktuationsbereich der Hauttemperatur im Gesichtsabschnitt einer Person in etwa 30-35°C beträgt, wird vorliegend der Temperaturbereich von 30-35°C gewählt und damit mit einem Bereich, der im Wesentlichen der Temperatur der Haut einer Person entspricht.

Zum Zeitpunkt der Berechnung des Korrekturkoeffizienten K, ausgehend vom zweiten Zeitpunkt auf Grundlage des Korrektur koeffizienten Kold, berechnet zum vorausgehenden Zeitpunkt, einem Ausgangswert Aold, erhalten zum vorausgehenden Zeit punkt, und auf Grundlage des aktuellen Ausgangswerts A, kann ein Korrekturkoeffizient K berechnet werden. Anstelle des anfänglichen Ausgangswerts B wird der Ausgangswert Aold zum vorausgehenden Zeitpunkt im RAM 251 gespeichert und auf Grundlage der Formel K = Kold × Aold/A wird der neue Kor rekturkoeffizient K berechnet. Da Kold × Aold gleich einem anfänglichen Ausgangswert B ist, ist vorliegend der Wert Kold × Aold im anfänglichen Ausgangswert enthalten.

Fünfzehnte Ausführungsform

Eine fünfzehnte Ausführungsform ist in Fig. 38 gezeigt. Bei der fünfzehnten Ausführungsform unterscheidet sich lediglich die Anbringungsposition des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 von derjenigen bei der vierzehnten Ausführungsform. D. h., der Konstanttemperaturkörper 141 ist auf dem Fahrersitz 173 im Ermittlungsbereich 160 angebracht. Mehr im Einzelnen ist der Konstanttemperaturkörper 141 in einer Position auf wärts vom Rückenlehnenabschnitt des Sitzes 173 befestigt und nahe an einer Fahrzeugmitte in Fahrzeugbreitenrichtung ange bracht. In Übereinstimmung mit der fünfzehnten Ausführungs form kann dieselbe Wirkung wie mit der vierzehnten Ausfüh rungsform erreicht werden.

Sechzehnte Ausführungsform

Eine sechzehnte Ausführungsform wird unter Bezug auf Fig. 39 erläutert. Bei den vorstehend erläuterten vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsformen wird die Temperatur des Kon stanttemperaturkörpers (CTB) 141 ausschließlich an einem Punkt eingestellt bzw. gewählt und der Korrekturkoeffizient K wird (daraus) erhalten. Bei der sechzehnten Ausführungsform hingegen wird die Temperatur des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 (siehe Fig. 35 und Fig. 38) an zwei Punkten einge stellt bzw. gewählt und der Korrekturkoeffizient K wird (hieraus) erhalten. Die übrigen Teile der sechzehnten Aus führungsform entsprechen denjenigen der vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsformen.

Fig. 39 zeigt ein Flussdiagramm in Bezug auf eine Ausgangs wertkorrektur (Kalibrierung) des kontaktfreien Temperatur sensors 70 innerhalb des Steuerverarbeitungsablaufs, der durch die Signalverarbeitungsschaltung 250 ausgeführt wird (siehe Fig. 34). Als nächstes wird der Steuerverarbeitungs ablauf in Übereinstimmung mit der sechzehnten Ausführungsform auf Grundlage von Fig. 39 erläutert.

Da der Fluktuationsbereich der Hauttemperatur des Gesichts abschnitts einer Person in etwa 30-35°C beträgt, wird die Temperatur Tk des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 im Schritt S620 auf die minimale Hauttemperatur Tmin (gleich 30°C) des Gesichtsabschnitts gesteuert bzw. eingestellt. Mit dem kontaktfreien Temperatursensor 70 (siehe Fig. 33 und Fig. 34) wird die Temperatur des Ermittlungsbereichs 160 (siehe Fig. 35 und Fig. 38) ermittelt und die Temperaturverteilungsdaten des Ermittlungsbereichs 160 werden im Schritt S621 erhalten.

Auf Grundlage der Temperaturverteilungsdaten wird die Posi tion des Bildelements des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 141 im Schritt S622 ermittelt. Als nächstes werden die aktuellen Temperaturdaten (der aktuelle erste Ausgangswert A1) von Po sitionen der Bildelemente des Konstanttemperaturkörpers 141 zum Zeitpunkt Tk = Tmin im Schritt S623 erhalten.

Als nächstes wird die Temperatur Tk des Konstanttemperatur körpers 141 im Schritt S624 auf die maximale Hauttemperatur Tmax (= 35°C) des Gesichtsabschnitts gesteuert bzw. einge stellt. Daraufhin werden die Temperaturverteilungsdaten des Ermittlungsbereichs 160 im Schritt S625 gewonnen, die Posi tion des Bildelements des Konstanttemperaturkörpers 141 in den Temperaturverteilungsdaten wird im Schritt S626 ermittelt und die aktuellen Temperaturdaten (der aktuelle zweite Aus gangswert A2) der Position des Bildelements des Konstanttem peraturkörpers 141 zum Zeitpunkt Tk = Tmax werden im Schritt S627 erhalten.

Ein anfänglicher erster Ausgangswert B1 des Konstanttempera turkörpers 141 zum Zeitpunkt Tk = Tmin wird im Schritt S628 aus dem RAM 251 gelesen (siehe Fig. 34). Der anfängliche erste Ausgangswert B1 wird aus dem Temperaturdatum durch den kontaktfreien Temperatursensor 70 erhalten und in dem RAM 251 zu dem Zeitpunkt gespeichert, wenn die Montage des kontakt freien Temperatursensors 70 und des Konstanttemperaturkörpers 141 am Fahrzeug beendet ist, und zwar durch Einstellen bzw. Wählen der Temperatur des Konstanttemperaturkörpers 141 mit 30°C.

Durch Vergleichen des aktuellen ersten Ausgangswerts A1 mit dem anfänglichen ersten Ausgangswert B1 wird auf Grundlage der Formel K1 = B1/A1 der erste Korrekturkoeffizient K1 im Schritt S629 erhalten. Dieser erste Korrekturkoeffizient K1, der im Schritt S629 berechnet wird, wird im RAM 251 im Schritt S630 gespeichert.

Ein anfänglicher zweiter Ausgangswert B2 des Konstanttempe raturkörpers 141 zum Zeitpunkt Tk = Tmax wird in Form des RAM 251 im Schritt S631 gelesen. Dieser anfängliche zweite Aus gangswert B2 wird aus dem Temperaturdatum durch den kontakt freien Temperatursensor 70 erhalten und in dem RAM 251 zu dem Zeitpunkt gespeichert, wenn die Montage des kontaktfreien Temperatursensors 70 am Fahrzeug beendet ist, und zwar durch Einstellen bzw. Wählen der Temperatur des Konstanttempera turkörpers 141 mit 35°C.

Durch Vergleichen des aktuellen zweiten Ausgangswerts A2 mit dem anfänglichen zweiten Ausgangswert B2 wird auf Grundlage der Formel K2 = B2/A2 der zweite Korrekturkoeffizient K2 im Schritt S632 erhalten. Auf Grundlage der Formel K = (K1 + K2)/2 wird daraufhin der Korrekturkoeffizient K im Schritt S633 berechnet und dieser Korrekturkoeffizient K wird im RAM 251 gespeichert.

In der Signalverarbeitungsschaltung 250 wird ein Ausgangs signal des kontaktfreien Temperatursensors 70 mit dem Kor rekturkoeffizienten K zu Korrekturzwecken multipliziert und die Temperaturverteilungsdaten, die durch Verarbeiten des Ausgangssignals nach der Korrektur erhalten werden, werden zu der Datensteuerschaltung 260 übertragen (siehe Fig. 34).

In Übereinstimmung mit der sechzehnten Ausführungsform wird der Korrekturkoeffizient K erhalten durch Einstellen bzw. Wählen der Temperatur des Konstanttemperaturkörpers 141 an zwei Punkten der niedrigsten Hauttemperatur und der höchsten Hauttemperatur des Gesichtsabschnitts. Die Temperaturermitt lungsgenauigkeit innerhalb des Fluktuationsbereichs der Gesichtsabschnittshauttemperatur kann dadurch insbesondere verbessert werden.

Bei der sechzehnten Ausführungsform wird die Temperatur des Konstanttemperaturkörpers 141 mit 30°C und 35°C gewählt; diese Temperatur kann jedoch geeignet eingestellt werden in einem Bereich von 30-35°C, bei dem es sich um einen groben Fluktuationsbereich der Gesichtsabschnittshauttemperatur der Person handelt.

Wenn die Berechnung der Hauttemperatur nach der Montage des kontaktfreien Temperatursensors 70 am Fahrzeug beendet ist, wird der Korrekturkoeffizient K verwendet, der durch die Formel K Δ = (K1 + K2)/2 erhalten wird. In einem Bereich, in dem die Hauttemperatur nahe an der minimalen Hauttemperatur Tmin liegt, kann die Hauttemperatur jedoch durch Verwenden des ersten Korrekturkoeffizienten K1 berechnet werden. In einem Bereich, in dem die Hauttemperatur nahe an der höchsten Hauttemperatur Tmax liegt, kann die Hauttemperatur ferner durch Verwenden des zweiten Korrekturkoeffizienten K2 be rechnet werden.

Siebzehnte Ausführungsform

Eine siebzehnte Ausführungsform wird unter Bezug auf Fig. 40 und Fig. 41 erläutert. In der siebzehnten Ausführungsform wird die Temperaturermittlungseinrichtung 70d anstelle des Konstanttemperaturkörpers 141 verwendet, der in den vier zehnten bis sechzehnten Ausführungsformen erläutert wurde. Wie in Fig. 40 gezeigt, ist die Temperaturermittlungsein richtung 70d, die beispielsweise aus einem Thermistor be steht, an dem Fahrersitz 173 innerhalb des Ermittlungsbe reichs 160 angebracht, um die Temperatur der Sitzoberfläche zu ermitteln. Die Temperaturermittlungseinrichtung 70d ist in einer oberen Position innerhalb des Sitzrücklehnenabschnitts des Fahrersitzes 173 angebracht und in der Nähe der Mitte des Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung positioniert. Bei der siebzehnten Ausführungsform sind die übrigen Teile dieselben wie bei der vierzehnten Ausführungsform.

Fig. 41 zeigt ein Flussdiagramm eines Abschnitts, betreffend eine Ausgangswertkorrektur des kontaktfreien Temperatursen sors 70. Der Steuervorgang gemäß der siebzehnten Ausfüh rungsform wird nunmehr unter Bezug auf Fig. 41 erläutert.

Zunächst wird eine aktuelle Temperatur TA der Sitzoberfläche des Anbringungsabschnitts (nachfolgend als spezifischer Ab schnitt bezeichnet) der Temperaturermittlungseinrichtung 70d im Schritt S640 durch die Temperaturermittlungseinrichtung 70d ermittelt und die Temperatur des Ermittlungsbereichs 160 wird durch den kontaktfreien Temperatursensor 70 derart er mittelt, dass Temperaturverteilungsdaten des Ermittlungsbe reichs 160 im Schritt S641 erhalten werden.

Als nächstes wird die Position des Bildelements des spezifi schen Abschnitts innerhalb der Temperaturverteilungsdaten auf Grundlage der Temperaturverteilungsdaten ermittelt und die aktuellen Temperaturdaten (der aktuelle Ausgangswert A) der Position des Bildelements werden im Schritt S642 erhalten.

Als nächstes werden ein anfänglicher Ausgangswert B in dem spezifischen Abschnitt, der bereits ermittelt wurde durch den kontaktfreien Temperatursensor 70, und eine Anfangstemperatur TB des spezifischen Abschnitts, die bereits ermittelt wurde durch die Temperaturermittlungseinrichtung 70d zu diesem Zeitpunkt, aus dem RAM 251 im Schritt S643 eingelesen. Der anfängliche Ausgangswert bzw. der Anfangsausgangswert B und die anfängliche Temperatur bzw. die Anfangstemperatur TB des spezifischen Abschnitts werden durch den kontaktfreien Tem peratursensor 70 und die Temperaturermittlungseinrichtung 70d erhalten und sie werden im RAM 251 zu dem Zeitpunkt abge speichert, wenn die Montage des Sensors 70 und der Einrich tung 70d am Fahrzeug beendet ist.

Da die aktuelle Temperatur TA des spezifischen Abschnitts und die Anfangstemperatur TB des spezifischen Abschnitts sich voneinander unterscheiden, wird der anfängliche Ausgangswert B zum Zeitpunkt der anfänglichen Temperatur TB in einen Wert umgesetzt, der äquivalent zu der aktuellen Temperatur TA ist und ein anfänglicher Ausgangsumsetzwert Bta wird im Schritt S644 berechnet (Ausgangswertumsetzeinrichtung).

Der aktuelle Ausgangswert A wird mit dem anfänglichen Aus gangsumsetzwert Bta verglichen und ein Korrekturkoeffizient K für ein Ausgangssignal des kontaktfreien Temperatursensors 70 wird im Schritt S645 erhalten. D. h., unter Verwendung der Formel K = Bta/A wird der Korrekturkoeffizient K im Schritt S645 erhalten (Korrekturkoeffizientenermittlungseinrichtung).

Daraufhin wird in der Signalverarbeitungsschaltung 250 das Ausgangssignal des kontaktfreien Temperatursensors 70 mit den Korrekturkoeffizienten K zu Korrekturzwecken multipliziert und Temperaturverteilungsdaten, die durch Verarbeiten der Ausgangssignale nach der Korrektur erhalten werden, werden zu der Steuerschaltung 261 übertragen (siehe Fig. 34).

Mit der siebzehnten Ausführungsform können dieselben Wirkun gen wie mit der vierzehnten Ausführungsform erreicht werden. Bei der siebzehnten Ausführungsform kann die Temperaturer mittlungseinrichtung 70d auf den Sitzgurt 115 angeordnet sein.

Achtzehnte Ausführungsform

Eine in Fig. 42 gezeigte, achtzehnte Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Wenn eine Innenlufttemperatur Tr in einer Fahrgastzelle nahe an einer Solltemperatur Tset liegt, d. h., in einem Zustand, in dem die Temperatur in der Fahrgastzelle sich stabilisiert hat, wird eine Korrektur des Korrekturko effizienten K für ein Ausgangssignal des kontaktfreien Temperatursensors 70 ausgeführt. Bei der achtzehnten Ausführungsform sind die übrigen Ausbildungen dieselben wie bei der vorstehend erläuterten vierzehnten Ausführungsform.

In Fig. 42 wird zunächst die Innenlufttemperatur Tr im Schritt S650 durch einen (nicht gezeigten) Innenlufttempera tursensor ermittelt. Ob eine Temperaturdifferenz (|Tr-Tset|) zwischen der Innenlufttemperatur Tr und der Solltem peratur Tset kleiner als ein Sollwert γ (beispielsweise 2°C) ist oder nicht, wird im Schritt S651 ermittelt. Wenn die Temperaturdifferenz |Tr-Tset| gleich oder größer als der Sollwert γ (das Ergebnis im Schritt S651 lautet NEIN) ist, wird das Programm zum Schritt S652 vorgerückt.

Im Schritt S652 wird ermittelt, ob die Innenlufttemperatur Tr die Solltemperatur Tset übersteigt oder nicht. Wenn die In nenlufttemperatur Tr die Solltemperatur Tset im Schritt S652 übersteigt, wird das Programm zum Schritt S653 vorgerückt und ein Kühlvorgang wird durchgeführt. Wenn andererseits die In nenlufttemperatur Tr den Sollwert Tset im Schritt S652 nicht übersteigt, wird das Programm zum Schritt S654 vorgerückt und ein Heizvorgang wird durchgeführt.

Aufgrund des Kühlvorgangs im Schritt S653 und des Heizvor gangs im Schritt S654 wird dann, wenn die Differenz der Tem peratur zwischen der Innenlufttemperatur Tr und der Solltem peratur Tset kleiner als der Sollwert γ wird (das Ergebnis im Schritt S561 lautet JA) das Programm zum Schritt S610 (siehe Fig. 37) gemäß der vierzehnten Ausführungsform vorgerückt, oder zum Schritt S620 (siehe Fig. 39) gemäß der sechzehnten Ausführungsform, oder zum Schritt S640 (siehe Fig. 41) der siebzehnten Ausführungsform. Ähnlich wie bei diesen Ausfüh rungsformen wird in diesem Fall die Korrektur des Korrektur koeffizienten K des Ausgangssignals des kontaktfreien Tempe ratursensors 70 durchgeführt.

Da in Übereinstimmung mit der achtzehnten Ausführungsform die Temperaturbedingung in der Fahrgastzelle zum Zeitpunkt der Korrektur des Korrekturkoeffizienten K stets im Wesentlichen dieselbe Bedingung sein kann, kann die Korrektur des Kor rekturkoeffizienten K präzise durchgeführt werden.

Neunzehnte Ausführungsform

Eine in Fig. 43 und Fig. 44 gezeigte neunzehnte Ausführungs form wird nunmehr erläutert. Wenn der Gesichtsabschnitt M3 des Fahrers M in dem Temperaturermittlungsobjekt des kon taktfreien Temperatursensors 70 enthalten ist, zeigt die neunzehnte Ausführungsform ein Ausgangs(signal)ermittlungs verfahren des bzw. für den Temperatursensor 70, das durchge führt werden soll, bevor der kontaktfreie Temperatursensor 70 an einem Fahrzeug montiert wird. Bei der neunzehnten Ausfüh rungsform sind die übrigen Teile dieselben wie bei der vier zehnten Ausführungsform.

In Fig. 43 ist ein Ermittlungsbereich 160 des kontaktfreien Temperatursensors 70 beispielsweise in 96 Bildelemente mit acht Zeilen und zwölf Spalten unterteilt und Konversionsko effizienten bzw. Umsetzkoeffizienten Kn (d. h. n = 1-96) relativ zu den Ausgangssignalen An (d. h. n = 1-96) für jedes der jeweiligen Bildelemente werden erhalten, wie nach folgend erläutert. Die Umsetzkoeffizienten Kn korrigierten die Dispersion des Ausgangssignals von jedem der jeweiligen Bildelemente und es handelt sich bei ihnen um Koeffizienten zum Wandeln bzw. Umsetzen der Ausgangssignale bzw. Ausgänge von jedem der jeweiligen Bildelemente auf einen Wert, entsprechend der Temperatur.

Andererseits kann ein Konstanttemperaturkörper (Referenztem peraturermittlungselement CTB) 180, der für die Ausgangs(signal)ermittlung des kontaktfreien Temperatursensors 70 verwendet wird, auf eine vorbestimmte Konstanttemperatur eingestellt werden und er kann so aufgebaut sein, dass er bezüglich seiner Position einstellbar ist. Der Konstanttemperaturkörper (CTB) 180 ist dazu ausgelegt, dass er dieselbe Größe aufweist wie der Gesichtsabschnitt einer Person und ferner wird das Emissionsvermögen der In frarotstrahlen des Konstanttemperaturkörpers 180 so einge stellt, dass es gleich demjenigen der Haut des Gesichtsab schnitts der Person ist.

Als nächstes wird auf Grundlage von Fig. 44 ein Ausgangser mittlungsverfahren des kontaktfreien Temperatursensors 70 erläutert. Eine Temperatur Tk des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 180 wird im Schritt S660 auf dieselbe Temperatur ein gestellt wie eine Hauttemperatur Tm (beispielsweise 33°C) des Gesichtsabschnitts der Person und ein (einziges) Bildelement wird ausgewählt, um eine Ermittlung im Schritt S661 durchzuführen.

Eine Position des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 180 wird im Schritt S662 derart eingestellt bzw. gewählt, dass ein zen traler Abschnitt (in Fig. 43 mit schrägen Linien bezeichneter Abschnitt) des Konstanttemperaturkörpers 180 in einer Posi tion des Bildelements zu liegen kommt, das im Schritt S661 gewählt wird bzw. wurde. Als nächstes wird das Ausgangssignal An des Bildelement im Schritt S663 durch den kontaktfreien Temperatursensor 70 erhalten.

Als nächstes werden die Umsetzkoeffizienten Kn im Schritt S664 berechnet. Eine Strahlungsmenge Hm eines Infrarotstrahls der Person wird erhalten durch die Formel Hm = σ.β.(Tm)4 und die Strahlungsmenge Hk eines Infrarotstrahls des Kon stanttemperaturkörpers 180 wird durch die Formel Hk = σ.β.(Tk)4 erhalten. Das Symbol σ bezeichnet vorliegend die Boltzmannkonstante, das Symbol α bezeichnet das Emissions vermögen eines Infrarotstrahls für den Gesichtsabschnitt der Person und das Symbol β bezeichnet das Emissionsvermögen ei nes Infrarotstrahls des Konstanttemperaturkörpers 180. In der Formel bezeichnen die Symbole Tm und Tk jedoch die Absoluttemperaturen.

Das Ausgangssignal An ist proportional zu einer Strahlungs menge des Infrarotstrahls. Da bei der neunzehnten Ausfüh rungsform α = β, ist ein Ausgangssignal An, das erhalten wird, wenn die Temperatur Tk des Konstanttemperaturkörpers 180 33°C beträgt, gleich einem Ausgangssignal An, wenn die Temperatur Tm der Person 33°C beträgt. Aus der vorstehend erläuterten Beziehung werden im Schritt S664 auf Grundlage der Formel Kn = Tm4/An die Umsetzkoeffizienten Kn berechnet. Nachdem der kontaktfreie Temperatursensor 70 an einem Fahr zeug angebracht ist, wird auf Grundlage der Formel Tm = (Kn.An)1/4 die Hauttemperatur Tm berechnet.

Die Umsetzkoeffizienten Kn, die im Schritt S664 erhalten werden, werden im RAM 251 (siehe Fig. 34) im Schritt S665 gespeichert.

Wenn der Umsetzkoeffizient Kn für sämtliche 96 Bildelemente nicht berechnet wird (das Ergebnis im Schritt S666 lautet NEIN), wird das Bildelement im Schritt S667 aktualisiert und die Steuervorgänge vom Schritt S661 zum Schritt S665 werden wiederholt, bis ein Ergebnis im Schritt S666 in JA umgesetzt ist und die Umsetzkoeffizienten Kn (Kn = K1-K96) für sämt liche Bildelemente werden erhalten.

In Übereinstimmung mit der neunzehnten Ausführungsform wird die Ermittlung eines Ausgangswerts des kontaktfreien Tempe ratursensors 70 vor dem Anbringen des kontaktfreien Tempera tursensors 70 am Fahrzeug durchgeführt unter Verwendung des Konstanttemperaturkörpers 180, der mit derselben Größe ge wählt ist wie das Gesicht einer Person. Wenn die Hauttempe ratur eines Fahrgasts nach der Montage des kontaktfreien Temperatursensors 70 an einem Fahrzeug ermittelt wird, kann eine Abweichung des Ausgangswerts aufgrund einer Verschmierung bzw. unscharfen Abbildung eines optischen Systems minimiert werden und die Hauttemperatur des Fahrgasts kann genau gemessen werden.

Das Emissionsvermögen des Infrarotstrahls von dem Konstant temperaturkörper 180 ist gleich dem Emissionsvermögen des Infrarotstrahls von der Haut der Person gewählt und die Tem peratur des Konstanttemperaturkörpers 180 zum Zeitpunkt der Ermittlung wird gleich der Hauttemperatur der Person gemacht, d. h., sie entspricht einem aktuellen Temperaturermittlungs subjekt. Eine Temperaturermittlungsgenauigkeit in einem tat sächlich verwendeten Temperaturbereich (in der Umgebung der Hauttemperatur eines Fahrgasts) kann dadurch deutlich erhöht werden.

Die Größe des Konstanttemperaturkörpers 180 kann im Wesent lichen dieselbe sein wie die Größe des Gesichtsabschnitts der Person. Die Größe des Gesichtsabschnitts (mit Ausnahme des Kopfabschnitts) eines Kindes, betrachtet ausgehend von der Vorderseite, beträgt etwa 10 cm × 10 cm; die Größe des Ge sichtsabschnitts eines Erwachsenen, betrachtet ausgehend von der Vorderseite, beträgt etwa 20 cm × 20 cm. Bei der neun zehnten Ausführungsform wird der Bereich von 10 cm × 10 cm-20 cm × 20 cm als Bereich verwendet, in dem die Größe im We sentlichen gleich dem Gesichtsabschnitt der Person ist.

Bei der neunzehnten Ausführungsform kann das Emissionsvermö gen des Infrarotstrahls von dem Konstanttemperaturkörper 180 im Wesentlichen gleich dem Emissionsvermögen des Infrarot strahls von der Haut der Person gewählt werden. Vorliegend wird der Bereich von +/-5% des Emissionsvermögens des In frarotstrahls von der Haut der Person als Bereich ermittelt, der im Wesentlichen gleich zueinander ist.

Zwanzigste Ausführungsform

Bei der vorstehend erläuterten neunzehnten Ausführungsform ist ein Ausgangs(wert)ermittlungsverfahren erläutert worden für den Fall, wenn das Emissionsvermögen des Infrarotstrahls von dem Konstanttemperaturkörper 180 gleich demjenigen der Person ist. Bei der zwanzigsten Ausführungsform, die in Fig. 45 dargestellt ist, wird ein Ausgangsermittlungsverfahren für den Fall erläutert, dass das Emissionsvermögen β des Infra rotstrahls von dem Konstanttemperaturkörper 180 (siehe Fig. 43) sich vom Emissionsvermögen α des Infrarotstrahls der Person unterscheidet. Aufgrund der Differenz des Emissions vermögens des Infrarotstrahls wird der Schritt S660 gemäß der neunzehnten Ausführungsform in den Schritt S660a gemäß der zwanzigsten Ausführungsform geändert, wie in Fig. 45 gezeigt. Die übrigen Teile der zwanzigsten Ausführungsform entsprechen denjenigen der neunzehnten Ausführungsform.

Im Schritt S660 gemäß der neunzehnten Ausführungsform wird in Bezug auf eine Art und Weise, mit der die Temperatur Tk des Konstanttemperaturkörpers 180 auf dieselbe Temperatur wie die Hauttemperatur Tm der Person gesteuert bzw. eingestellt wird, im Schritt S660a gemäß der zwanzigsten Ausführungsform die Temperatur Tk des Konstanttemperaturkörpers 180 auf eine Temperatur gesteuert bzw. eingestellt, die durch die Formel Tk = (Tm).(α/β)^1/4 erhalten wird. Die Strahlungsmenge Hk des Infrarotstrahls von dem Konstanttemperaturkörper 180 kann damit gleich der Strahlungsmenge Hm des Infrarotstrahls von der Person gemacht werden.

Nach dem Steuern bzw. Einstellen der Temperatur des Kon stanttemperaturkörpers 180 im Schritt S660a, wie vorstehend erläutert, schreitet das Programm zum Schritt S661 weiter, woraufhin die Konversions- bzw. Umsetzkoeffizienten Kn sämt licher Bildelemente in ähnlicher Weise wie bei der vorstehend erläuterten neunzehnten Ausführungsform erhalten werden. Nachdem der kontaktfreie Temperatursensor 70 an einem Fahr zeug montiert ist, wird die Hauttemperatur Tm auf Grundlage der Formel Tm = (Kn.An)1/4 berechnet.

Wenn in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform das Emis sionsvermögen β des Infrarotstrahls von dem Konstanttempera turkörper 180 sich vom Emissionsvermögen α des Infrarot strahls von der Haut der Person unterscheidet, kann deshalb, weil die Strahlungsmenge Hk des Infrarotstrahls von dem Kon stanttemperaturkörper 180 gleich der Strahlungsmenge Hm des Infrarotstrahls von der Person gemacht ist, der Ausgangswert des kontaktfreien Temperatursensors 70 zum Ermittlungszeit punkt in etwa gleich zum Ausgangswert gemacht werden, wenn die Hauttemperatur der Person ermittelt wird. Die Tempera turermittlungsgenauigkeit im tatsächlich verwendeten Tempe raturbereich (in der Umgebung der Hauttemperatur des Fahr gasts) kann dadurch erhöht werden.

Ähnlich wie bei der neunzehnten Ausführungsform wird bei dieser zwanzigsten Ausführungsform der Bereich von +/-5% der Strahlungsmenge Hm von dem Infrarotstrahl der Person als der Bereich ermittelt, der im Wesentlichen gleich zueinander ist.

Einundzwanzigste Ausführungsform

Eine in Fig. 46 gezeigte, einundzwanzigste Ausführungsform wird nunmehr erläutert. Bei der vorstehend erläuterten neun zehnten Ausführungsform wird die Ausgangs(signal)ermittlung durchgeführt durch Einstellen bzw. Wählen der Einpunkttempe ratur des Konstanttemperaturkörpers 180. Bei der einundzwan zigsten Ausführungsform hingegen wird die Ausgangs(signal)- ermittlung durchgeführt durch Wählen bzw. Einstellen von Zweipunkttemperaturen des Konstanttemperaturkörpers 180. Die übrigen Teile der einundzwanzigsten Ausführungsform entsprechen denjenigen der neunzehnten Ausführungsform.

Ein Ausgangs(signal)ermittlungsverfahren für den kontakt freien Temperatursensor 70 (siehe Fig. 43) wird nunmehr auf Grundlage von Fig. 46 erläutert. Wenn der Fluktuationsbereich bzw. Schwankungsbereich der Hauttemperatur des Gesichtsabschnitts der Person im Bereich von 30-35°C festgelegt ist, wird zunächst die Temperatur Tk des Kon stanttemperaturkörpers 180 im Schritt S670 auf die minimale Hauttemperatur Tmin (= 30°C) des Gesichtsabschnitts gesteuert bzw. eingestellt.

Als nächstes wird im Schritt S671 ein Bildelement zum Durch führen der Ermittlung gewählt, die Position des Konstanttem peraturkörpers (CTB) 180 wird im Schritt S672 derart einge stellt, dass der zentrale Abschnitt (der in Fig. 43 mit schrägen Linien bezeichnete Abschnitt) des Konstanttempera turkörpers 180 in eine Position des im Schritt S671 gewählten Bildelements angeordnet wird, und ein erstes Ausgangssignal An1 der Bildelementposition zum Zeitpunkt Tk = Tmin wird im Schritt S673 erhalten.

Als nächstes wird im Schritt S674 ein erster Konversionsko effizient bzw. Umsetzkoeffizient Kn1 auf Grundlage der Formel Kn1 = (Tmin)4/An1 berechnet und dieser erste Konversionsko effizient Kn1 wird im Schritt S675 in dem RAM 251 gespeichert (siehe Fig. 34).

Wenn die Umsetzkoeffizienten Kn für sämtliche 96 Bildelemente im Schritt S676 nicht berechnet werden, wird das Bildelement im Schritt S677 aktualisiert und die Steuerungsvorgänge der Schritte S671 bis S675 werden wiederholt, bis die Konversi onskoeffizienten Kn für sämtliche 96 Bildelemente im Schritt S676 derart berechnet sind, dass die ersten Konversionskoef fizienten Kn1 für sämtliche Bildelemente erhalten werden.

Wenn die ersten Umsetzkoeffizienten Kn1 für sämtliche Bild elemente erhalten werden, wird die Temperatur Tk des Kon stanttemperaturkörpers 180 im Schritt S678 auf die maximale Hauttemperatur Tmax (beispielsweise 35°C) des Gesichtsab schnitts gesteuert bzw. eingestellt. Im Schritt S679 wird zur Durchführung der Ermittlung ein weiteres Bildelement gewählt, die Position des Konstanttemperaturkörpers (CTB) 180 wird im Schritt S680 derart eingestellt, dass der zentrale Abschnitt des Konstanttemperaturkörpers 180 in einer Position des Bildelements zu liegen kommt, das im Schritt S679 gewählt wird, und ein zweites Ausgangssignal An2 der Bildelementposi tion zum Zeitpunkt bzw. zu diesem Zeitpunkt Tk = Tmax wird im Schritt S681 erhalten.

Als nächstes werden die zweiten Umsetzkoeffizienten Kn2 im Schritt S682 auf Grundlage der Formel Kn2 = (Tmax)4/An2 be rechnet. Daraufhin werden die Umsetzkoeffizienten Kn im Schritt S683 auf Grundlage der Formel Kn = (Kn1 + Kn2)/2 be rechnet und diese Umsetzkoeffizienten Kn werden im Schritt S684 in dem RAM 251 gespeichert (siehe Fig. 34).

Wenn die Umsetzkoeffizienten Kn für sämtliche 96 Bildelemente nicht berechnet werden (das Ergebnis im Schritt S685 lautet NEIN), wird das Bildelement im Schritt S686 aktualisiert, die Steuerungsvorgänge in den Schritten S676 bis S684 werden wiederholt, bis das Ergebnis im Schritt S685 JA lautet und die Umsetzkoeffizienten Kn für sämtliche Bildelemente werden erhalten. Nachdem der kontaktfreie Temperatursensor 70 an einem Fahrzeug montiert wurde, wird die Hauttemperatur Tm auf Grundlage der Formel Tm = (Kn.An)1/4 berechnet.

In Übereinstimmung mit der einundzwanzigsten Ausführungsform wird die Ausgangsermittlung durchgeführt durch Einstellen der Temperatur des Konstanttemperaturkörpers 180 an zwei Punkten der minimalen Hauttemperatur und der maximalen Haut temperatur. Die Temperaturermittlungsgenauigkeit innerhalb des Fluktuationsbereichs der Hauttemperatur des Gesichtsab schnitts kann dadurch deutlich erhöht werden.

Bei der einundzwanzigsten Ausführungsform werden Umsetzkoef fizienten Kn, erhalten durch die Formel Kn = (Kn1 + Kn2)/2 für die Berechnung der Hauttemperatur Tm verwendet, nachdem der kontaktfreie Temperatursensor 70 an einem Fahrzeug ange bracht wurde. In einem Bereich, in dem die Hauttemperatur Tm nahe an der minimalen Hauttemperatur Tmin zu liegen kommt, kann jedoch die Hauttemperatur Tm unter Verwendung des ersten Umsetzkoeffizienten Kn1 berechnet werden. In einem Bereich, in dem die Hauttemperatur Tm nahe an der maximalen Hauttem peratur Tmax zu liegen kommt, kann die Hauttemperatur Tm ebenso unter Verwendung des zweiten Umsetzkoeffizienten Kn2 berechnet werden.

Zweiundzwanzigste Ausführungsform

Eine zweiundzwanzigste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr auf Grundlage von Fig. 47 bis Fig. 51 erläutert. Fig. 47 zeigt eine Innenseite einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs. Wie in Fig. 47 gezeigt, ist ein kontakt freier Temperatursensor 70 zum Ermitteln in einem kontakt freien Zustand einer Oberflächentemperatur des Fahrers (eines Fahrgasts) M und auf einer Peripherie des Fahrers M in einer Decke 170 in Nachbarschaft eines Rückspiegels 179 angeordnet. D. h., der kontaktfreie Temperatursensor 70 ist so angeord net, dass er die Temperatur von schräg vorderhalb des Fahrers M ermittelt.

Fig. 48 zeigt einen Ermittlungsbereich 160 für die Oberflä chentemperatur durch den kontaktfreien Temperatursensor 70. Wie in Fig. 48 gezeigt, sind die obere Hälfte M1 des Körpers (der bekleidete Abschnitt) des Fahrers M, der Kopfabschnitt M2, der Gesichtsabschnitt M3 und der Sitz 173 des Fahrers in dem Ermittlungsbereich 160 enthalten.

Der kontaktfreie Temperatursensor 70 weist eine Anzahl von Temperaturermittlungselementen auf, die in Form einer Matrix angeordnet sind. Wie in Fig. 49 gezeigt, wird der Ermitt lungsbereich 160 der Oberflächentemperatur aufgrund des kon taktfreien Temperatursensors 70 in mehrere Bildelemente un terteilt und die Temperatur für jedes Bildelement wird durch den kontaktfreien Temperatursensor 70 ermittelt.

In der zweiundzwanzigsten Ausführungsform handelt es sich bei dem kontaktfreien Temperatursensor 70 um einen Infrarotsen sor, der ein elektrisches Signal (ein Oberflächentemperatur signal) entsprechend einer Menge eines Infrarotstrahls erzeugt, der von einem Temperaturermittlungssubjekt abge strahlt wird. Insbesondere handelt es sich bei dem Sensor 70 um einen Infrarotsensor unter Verwendung eines Thermotempe raturermittlungselements, das eine elektromotorische Kraft proportional zur Menge des Infrarotstrahls erzeugt.

Eine Signalverarbeitungsschaltung 250, die in Fig. 50 gezeigt ist, verarbeitet Ausgangssignale von dem kontaktfreien Tem peratursensor 70 und gewinnt eine Temperaturverteilungsta belle des Ermittlungsbereichs 160, wie in Fig. 49 gezeigt. In Fig. 49 ist eine Temperaturverteilung der Einfachheit halber durch Klassifizieren in jeweilige Temperaturbereiche gezeigt. Tatsächlich werden jedoch die Temperaturdaten von jedem Bildelement gespeichert, nachdem sie numeriert sind, und es wird eine Berechnung durchgeführt auf Grundlage der nume rierten Temperaturdaten. Eine Steuerschaltung 260 steuert den Betrieb einer Einrichtung 261, wie etwa einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, auf Grundlage der Temperaturdaten von der Sig nalsteuerschaltung 250 und der übrigen Signale.

Fig. 51 zeigt unter der Voraussetzung, dass eine Lufttempe ratur in der Fahrgastzelle auf etwa 25°C gesteuert bzw. eingestellt wird, und dass der Fahrer nicht Sonnenstrahlung ausgesetzt ist, ein Beispiel der Hauttemperatur des Kopfab schnitts M2 und des Gesichtsabschnitts M3 des Fahrers M und die mittlere Temperatur des Gesichtsabschnitts M3, aus schließlich Augen, Mund und Nase, beträgt etwa 33°C.

Die Temperatur der Augen in dem Gesichtsabschnitt M3, wenn beide Augen geöffnet sind, beträgt etwa 32°C, wenn die Tem peratur niedriger ist als die mittlere Temperatur des Ge sichtsabschnitts M3, und zwar um etwa 1°C. Andererseits be trägt die Temperatur der Augen in dem Gesichtsabschnitt M3, wenn beide Augen geschlossen sind, etwa 33°C, was der mitt leren Temperatur des Gesichtsabschnitts M3 entspricht. Die Temperatur der Augen ändert sich in Übereinstimmung damit, ob mit den Augen geblinzelt wird. Fig. 49 zeigt die Temperatur verteilungstabelle, wenn beide Augen geöffnet sind.

Was die Temperatur des Mundes betrifft, beträgt diese Tempe ratur etwa 34°C, wenn der Mund geöffnet ist. Wenn der Mund geschlossen ist, beträgt andererseits die Temperatur des Mundes etwa 33°C, was der mittleren Temperatur des Gesichts abschnitts M3 entspricht. Fig. 49 zeigt die Temperaturver teilungstabelle, wenn der Mund geöffnet ist, so dass der Mund die höchste Temperatur aufweist. Die Temperatur der Nase ist niedriger als die mittlere Temperatur des Gesichtsabschnitts M3, und zwar um etwa 1°C, womit sie etwa 32°C beträgt, und diese Temperatur ist im Wesentlichen konstant.

Ein Steuervorgang für das Ausgangssignal des kontaktfreien Temperatursensors 70, ausgeführt in der Signalsteuerschaltung 250, wird nunmehr erläutert.

Zunächst wird das Ausgangssignal (werden die Temperaturdaten) des kontaktfreien Temperatursensors 70 verarbeitet, die Tem peraturverteilungstabelle des Ermittlungsbereichs 160 wird, so wie in Fig. 49 gezeigt, erhalten und die Position des Ge sichtsabschnitts M3 wird aus dem Inhalt der Temperaturver teilungstabelle ermittelt. Mit Ausnahme des Falles, demnach eine Innenlufttemperatur extrem hoch ist, wie etwa beim Ab kühlen während der sommerlichen Jahreszeit, nimmt in dem Er mittlungsbereich 160 der Gesichtsabschnitt M3, d. h. ein freiliegender Hautabschnitt, die höchste Temperatur ein. In der Temperaturverteilungstabelle gemäß Fig. 49 wird ein Be reich bzw. eine Umgebung von Abschnitten, in der bzw. dem mehrere Hochtemperaturbildelemente konzentriert sind, als Bildelementpositionen des Gesichtsabschnitts M3 ermittelt.

Eine Position von jedem spezifischen Abschnitt innerhalb des Gesichtsabschnitts M3 wird als nächstes ermittelt. Zunächst wird die Position der Augen ermittelt, wie vorstehend ange führt. Wie in Fig. 51 gezeigt, ändert sich die Temperatur der Augen in Übereinstimmung mit Blinzeln zwischen etwa 32°C und etwa 33°C. In einem oberen Bereich der Temperaturvertei lungstabelle des Gesichtsabschnitts M3, der bereits bestimmt ist, wird ein Abschnitt als die Bildelementpositionen der Augen ermittelt, in dem normalerweise eine Temperatur von 32°C herrscht, die periodisch zu 33°C wird.

Die Position des Mundes wird, wie nachfolgend ausgeführt, ermittelt. Wie in Fig. 51 gezeigt, beträgt die Temperatur des Mundes etwa 34°C, wenn dieser geöffnet ist. Wenn andererseits der Mund geschlossen ist, beträgt dessen Temperatur etwa 33°C. In einem unteren Bereich der Temperaturvertei lungstabelle für den Gesichtsabschnitt M3, der bereits er mittelt wurde, wird ein Abschnitt ermittelt, in dem die Tem peratur zwischen etwa 33°C und 34°C fluktuiert bzw. schwankt, und zwar als Bildelementpositionen für den Mund.

Die Position der Nase wird, wie nachfolgend erläutert, er mittelt. Wie in Fig. 51 gezeigt, ist die Temperatur der Nase niedriger als das Mittel der Temperatur des Gesichtsab schnitts M3, und sie ist im Wesentlichen konstant bei etwa 32°C. In etwa in einem Mittenabschnitt in vertikaler Richtung der Temperaturverteilungstabelle des Gesichtsabschnitts M3, der bzw. die bereits ermittelt wurde, wird ein Abschnitt, in dem die Temperatur etwa 32°C beträgt, und die in etwa konstant ist, als Bildelementposition für die Nase ermittelt.

Aus einer Positionsbeziehung der Augen, des Mundes und der Nase, ermittelt wie vorstehend erläutert, wird die Position der Wangen ermittelt unter Verwendung von einem der folgenden Verfahren.

In den ermittelten Bildelementpositionen des Gesichtsab schnitts M3 wird ein unterhalb eines Auges zu liegen kommen der Abschnitt als Bildelementpositionen für die Wangen er mittelt. Alternativ werden in den ermittelten Bildelementpo sitionen des Gesichtsabschnitts M3 Abschnitte, die links und rechts von der Nase zu liegen kommen, als Bildelementposi tionen für die Wangen ermittelt. Innerhalb der ermittelten Bildelementpositionen des Gesichtsabschnitts M3 können über den Mund zu liegen kommende Abschnitte als Bildelementposi tionen für die Wangen ermittelt werden. In der ermittelten Bildelementposition des Gesichtsabschnitts M3 können Ab schnitte zwischen den Augen und dem Mund, positioniert links und rechts von der Nase, als die Bildelementpositionen für die Wangen ermittelt werden.

Nach dem Ermitteln der Bildelementpositionen der spezifischen Abschnitte (Augen, Mund, Nase und Wangen) des Gesichtsab schnitts M3 oder in dem Gesichtsabschnitt M3, wie vorstehend erläutert, in der Signalverarbeitungsschaltung 250, werden Mittelwerttemperaturdaten des Gesichtsabschnitts M3 und Tem peraturdaten des jeweiligen spezifischen Abschnitts in den Gesichtsabschnitt M3 zu der Steuerschaltung 260 übertragen. Die Steuerschaltung 260 stellt eine Ausblasluftrichtung, eine Ausblasluftmenge, eine Ausblaslufttemperatur und dergleichen auf Grundlage der Temperaturdaten oder dergleichen ein.

In Übereinstimmung mit der zweiundzwanzigsten Ausführungsform werden, ausgehend von dem Punkt, dass die Temperatur der Au gen und des Mundes in einem vorbestimmten Temperaturbereich schwanken, Positionen der Augen und des Mundes ermittelt auf Grundlage einer Temperaturänderung der ermittelten Position des Gesichtsabschnitts M3. Die Positionen der Augen und des Mundes innerhalb der Temperaturverteilungstabelle können dadurch exakt ermittelt werden.

Ausgehend von dem Punkt, dass die Temperatur der Nase nied riger als die mittlere Temperatur des Gesichtsabschnitts M3 und im Wesentlichen konstant ist, wird die Position der Nase auf Grundlage der Temperaturverteilung der ermittelten Posi tion ermittelt. Die Position der Nase in der Temperaturver teilungstabelle kann dadurch exakt ermittelt werden. Da die Positionen der Wangen aus den Positionsbeziehungen der Augen, des Mundes und der Nase ermittelt werden, die wie vorstehend erläutert ist, können die Positionen der Wangen in der Temperaturverteilungstabelle exakt ermittelt werden.

Dreiundzwanzigste Ausführungsform

Unter Bezug auf Fig. 52 wird nunmehr eine dreiundzwanzigste Ausführungsform erläutert. In der dreiundzwanzigsten Ausfüh rungsform unterscheidet sich ausschließlich das Verfahren zum Erfassen der Positionen der Wangen innerhalb der Temperatur verteilungstabelle von der zweiundzwanzigsten Ausführungs form, und die übrigen Teile sind ähnlich zu der vorstehend erläuterten zweiundzwanzigsten Ausführungsform.

Bei dieser Ausführungsform wird zunächst innerhalb der Tem peraturverteilungstabelle eine Umgebung eines Abschnitts, in dem mehrere Hochtemperaturbildelemente konzentriert sind, als Bildelementpositionen des Gesichtsabschnitts M3 ermittelt, woraufhin Temperaturdaten des Abschnitts mit der höchsten Temperatur in der Umgebung (in der Umgebung der Gewichts position) desjenigen Abschnitts eingelesen werden, in dem die einzelnen Hochtemperaturbildelemente konzentriert sind, woraufhin die Temperatur des Abschnitts mit höchster Temperatur als Spitzenwerttemperatur Tp gewählt wird. Ein Abschnitt, in dem die Temperaturdaten mit einem Bereich (Tp-2°C)-Tp sich fortsetzen, wird als Bereich des Gesichtsabschnitts M3 festgelegt. In Fig. 52 handelt es sich bei dem schraffierten Abschnitt um den Bereich des Gesichts abschnitts, der wie vorstehend erläutert ermittelt wurde.

Der ermittelte Bereich des Gesichtsabschnitts M3 ist in seitlicher Richtung in drei Teile unterteilt, nämlich in die Abschnitte "a", "b" und "c", und von diesen drei Untertei lungsabschnitten werden die linken und rechten Abschnitte "a" und "c" als die Positionen der Wangen festgelegt.

Wenn bei den vorstehend erläuterten zweiundzwanzigsten und dreiundzwanzigsten Ausführungsformen ermittelt wird, dass ein Hochtemperaturobjekt, dessen Temperatur höher ist als die Hauttemperatur, und zwar ermittelt auf Grundlage der Tempe raturverteilungstabelle, sich in den Ermittlungsbereich 160 bewegt, wird das Hochtemperaturobjekt als Zigarette oder warmes Getränk festgestellt. Ausgehend von der Position des Hochtemperaturobjekts kann in diesem Fall die Position des Gesichtsabschnitts M3 oder die Position des Mundes in der Temperaturverteilungstabelle ermittelt werden. Wenn alterna tiv ermittelt wird, dass ein Niedrigtemperaturobjekt, dessen Temperatur niedriger als die Hauttemperatur ist, sich in den Ermittlungsbereich 160 bewegt, wird das Niedrigtemperaturob jekt als Eis oder kaltes Getränk ermittelt. In diesem Fall kann aus der Position des Niedrigtemperaturobjekts die Position des Gesichtsabschnitts M3 oder die Position des Mundes in der Temperaturverteilungstabelle ermittelt werden. Durch gleichzeitiges Nutzen des Ermittlungsverfahrens aufgrund des Hoch-/Niedrigtemperaturobjekts und des Ermittlungsverfahrens, das in den zweiundzwanzigsten und dreiundzwanzigsten Ausführungsformen erläutert wurde, kann die Position des Gesichtsabschnitts M3 und diejenige des Mundes genau ermittelt werden.

Bei den vorstehend erläuterten zweiundzwanzigsten und drei undzwanzigsten Ausführungsformen ist als kontaktfreier Tem peratursensor ein Infrarottemperatursensor unter Verwendung eines Thermoermittlungselements erläutert worden. Ein Infra rotsensor unter Verwendung eines Bolometerermittlungsele ments, aufgebaut aus einem Widerstand mit großen Temperatur koeffizienten oder ein Infrarotsensor eines anderen Typs kann jedoch ebenfalls verwendet werden. Anstelle eines Infrarot sensors kann auch ein anderer Typ eines kontaktfreien Sensors zum Ermitteln der Oberflächentemperatur des Temperaturer mittlungssubjekts in kontaktfreiem Zustand verwendet werden.

Bei der vorstehend erläuterten, zweiundzwanzigsten Ausfüh rungsform ist der kontaktfreie Temperatursensor 70 in der Decke 170 im Bereich des Rückspiegels 79 angeordnet, und er ermittelt die Temperatur von schräg vorne des Fahrers M. Der kontaktfreie Temperatursensor 70 kann jedoch auch in einem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Längs- und Breitenrich tung des Fahrzeugs in der Decke 170 angeordnet sein und die Temperatur kann im Wesentlichen sowie direkt seitlich vom Fahrer M ermittelt werden. Der kontaktfreie Temperatursensor 70 ist in der Umgebung von im Wesentlichen einem zentralen Abschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs in der Decke 170 angeordnet und ermittelt geringfügig in Vorwärtsrichtung direkt von der Seite die Temperatur des Fahrers M. In diesem Fall kann eine Seite des Gesichtsabschnitts des Fahrers M derart genutzt werden, dass die Temperatur der einen Seite des Gesichtsabschnitts direkt ermittelt wird, während die Temperatur der anderen Seite des Gesichtsabschnitts M3 beob achtet werden kann unter Verwendung der Reflexion von der Fensterscheibe.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren be vorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die anliegenden Zeichnungen vollständig erläutert wurde, wird bemerkt, dass sich dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen erschließen, die sämtliche im Umfang der vorliegenden Erfin dung liegen, die in den anliegenden Ansprüchen festgelegt sind.

Claims

1. Klimaanlage für ein Fahrzeug, das eine Fahrgastzelle (10a) umfasst, aufweisend
einen kontaktfreien Temperatursensor (70, 200, 300, 500 und 500A) mit mehreren Temperaturermittlungselementen (70a, 70b, 210, 310, 510 und 520), wobei der kontaktfreie Temperatursen sor so angeordnet ist, dass er einen vorbestimmten Bereich (160) in der Fahrgastzelle im kontaktfreien Zustand unter Verwendung der Temperaturermittlungselemente ermittelt, und
eine Steuereinheit (90, 100, 110, 120, 130, 140, 250, 260 und 261) zum Steuern eines Klimatisierungszustands, der in die Fahrgastzelle auf Grundlage eines Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursensor eingeführt werden soll,
wobei die Temperaturermittlungselemente mehrere erste Ele mente (70a, 310, 520) umfassen, von denen jedes eine erste Temperaturermittlungsfläche in dem vorbestimmten Bereich aufweist, und mehrere zweite Elemente (70b, 210, 510), von denen jedes eine zweite Temperaturermittlungsfläche aufweist, die größer ist als die erste Temperaturermittlungsfläche in dem vorbestimmten Bereich.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei dann, wenn ein Fahrgast M in einem Sitz (173) in der Fahrgastzelle sitzt, der vorbestimmte Bereich den Gesichtsabschnitt M3 des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsabschnitt herum umfasst, und der kontaktfreie Temperatursensor so angeordnet ist, dass er die Temperatur des Gesichtsabschnitts des Fahrgasts unter Verwendung der ersten Elemente (70a) ermittelt und die Temperatur des Teils um den Gesichtsabschnitt herum unter Verwendung der zweiten Elemente (70b) ermittelt.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei dann, wenn ein Fahrgast in einem Sitz 173 in der Fahrgast zelle sitzt, der vorbestimmte Bereich den Gesichtsabschnitt M3 des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsabschnitt herum umfasst, und der kontaktfreie Temperatursensor so angeordnet ist, dass er die Temperatur des Gesichtsabschnitts des Fahrgasts unter Verwendung der ersten Elemente (310, 520) ermittelt und die Temperatur einer gesamten Oberfläche des vorbestimmten Be reichs unter Verwendung der zweiten Elemente (210, 510) ermittelt.

4. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der kontaktfreie Temperatursensor eine Richtungseinstellein richtung (330, 540, 550) zum Einstellen einer Temperaturer mittlungsrichtung der ersten Elemente (310, 520) umfasst.

5. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem kontaktfreien Temperatursensor um einen In frarotsensor handelt, der ein elektrisches Signal in Über einstimmung mit einer Infrarotstrahlenmenge erzeugt,
der kontaktfreie Temperatursensor eine Linse (530) aufweist, die sich in Gegenüberlage zu den zweiten Elementen (510) be findet, und einen Spiegel (540, 550), der zwischen der Linse und dem Spiegel angeordnet ist, und
die ersten Elemente (520) in einer Position quer rechtwinkelig zu einer Linie angeordnet sind, die die zweiten Elemente mit der Linse verbindet.

6. Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei
der Spiegel so angeordnet ist, dass er um eine Drehwelle (551) drehbar ist, und
es sich bei dem Spiegel um einen Halbspiegel bzw. halbdurchlässigen Spiegel (550) handelt, durch den ein Teil der Infrarotstrahlen von der Linse hindurchtritt.

7. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Temperaturermittlungselemente in Matrixform angeordnet sind.

8. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der kontaktfreie Temperatursensor ein erstes Sensorelement (300) mit den ersten Elementen (310) umfasst, um die Temperatur in der jeweiligen ersten Temperaturermittlungsfläche zu ermitteln, und ein zweites Sensorelement (200) mit den zweiten Elementen (210), um die Temperatur in jeder zweiten Temperaturermittlungsfläche zu ermitteln.

9. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei dann, wenn ein Fahrgast (M) in einem Sitz (173) in der Fahrgastzelle sitzt, der vorbestimmte Bereich den Gesichtsabschnitt (M3) des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsabschnitt herum umfasst, und der kontaktfreie Temperatursensor derart angeordnet ist, dass der Gesichtsabschnitt und ein Glas- bzw. Fensterabschnitt (171a, 171b, 172) des Fahrzeugs einander überlappen, von einer Position des kontaktfreien Sensors zu dem vorbestimmten Bereich hin gesehen.

10. Klimaanlage nach Anspruch 9, wobei der vorbestimmte Bereich mehrere Fahrgäste (M) umfasst, die in unterschiedlichen Sitzen in der Fahrgastzelle sitzen.

11. Klimaanlage nach Anspruch 10, wobei:
der kontaktfreie Temperatursensor in der Fahrgastzelle auf einer Seite in der Fahrgastbreitenrichtung angeordnet ist,
die Steuereinheit eine Größe des Gesichtsabschnitts aus den Temperatursignalen des kontaktfreien Temperatursensors be rechnet, und
die Steuereinheit eine Sitzposition eines Fahrgasts auf Grundlage der Größe des Gesichtsabschnitts ermittelt.

12. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei
die Steuereinheit ermittelt, ob oder ob nicht ein sich bewe gendes Objekt in der Fahrgastzelle vorliegt, und zwar auf Grundlage einer Änderung des Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursensor, und
die Steuereinheit ermittelt, ob oder ob nicht das sich bewe gende Objekt der Fahrgast ist, und zwar auf Grundlage des Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursensor in einer Position entsprechend der Position des sich bewegenden Objekts.

13. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei
die Steuereinheit die Temperatur in der Fahrgastzelle auf eine Solltemperatur steuert bzw. einstellt, und
die Steuereinheit eine Sitzposition des Fahrgast auf Grund lage des Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatur sensor ermittelt, nachdem die Temperatur in der Fahrgastzelle etwa gleich der Solltemperatur geworden ist.

14. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei
die Steuereinheit eine spezifische Bereichsermittlungsein richtung (S132) zum Ermitteln eines spezifischen Bereichs um fasst, in dem die Temperatur außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs von dem ermittelten Bereich liegt, und
eine Störungsermittlungseinrichtung (S133a, S134), die ermit telt, dass eine Störung vorliegt, wenn ein spezifischer Be reich sich in dem vorbestimmten Bereich mit Ablaufen der Zeit bewegt.

15. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine spezifische Bereichsermittlungsein richtung zum Ermitteln eines spezifischen Bereichs umfasst, in dem die Temperatur außerhalb eines vorbestimmten Tempera turbereichs von dem vorbestimmten Bereich liegt, und eine Störungsermittlungseinrichtung, die ermittelt, dass eine Störung vorliegt, wenn eine Anzahl von Temperaturermittlungs elementen in dem spezifischen Bereich kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist.

16. Klimaanlage nach Anspruch 14 oder 15, wobei dann, wenn die Störungsermittlungseinrichtung die Störung ermittelt, die Steuereinrichtung den Klimatisierungszustand auf Grundlage des Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursensor vor der Ermittlung der Störung steuert.

17. Klimaanlage nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Steuereinheit eine Zieltemperatur (TAO) von in die Fahr gastzelle geblasener Luft auf Grundlage des Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursensor berechnet, und dann, wenn die Störungsermittlungseinrichtung die Störung ermittelt, die Steuereinrichtung den Klimatisierungszustand auf Grundlage der Zieltemperatur vor Ermittlung der Störung steuert.

18. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der vorbestimmte Temperaturbereich ein Bereich zwischen einer ersten Temperatur, die niedriger als die mittlere Temperatur des vorbestimmten Bereichs ist, und zwar um einen vorbe stimmten Wert, und einer zweiten Temperatur ist, die höher als die mittlere Temperatur des vorbestimmten Bereichs ist, und zwar um einen vorbestimmten Wert.

19. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der vorbestimmte Temperaturbereich ein Bereich zwischen ers ten und zweiten Solltemperaturen ist, die zum Steuern des Klimatisierungszustands gewählt sind.

20. Klimaanlage nach Anspruch 1, außerdem aufweisend
ein Referenzelement (141, 180), das in dem vorbestimmten Be reich angeordnet ist um auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt zu werden,
eine Speichereinrichtung (251) zum Speichern eines anfäng lichen Ausgangswert (B) des kontaktfreien Temperatursensors, erhalten durch die Ermittlungstemperatur des Referenzelements zu einem anfänglichen Zeitpunkt, und
eine Korrekturkoeffizientenermittlungseinrichtung (S615) zum Ermitteln eines Korrekturkoeffizienten (K) für den aktuellen Ausgangswert (A) des kontaktfreien Temperatursensors unter Vergleichen des aktuellen Ausgangswerts mit dem anfänglichen Ausgangswert, wobei der aktuelle Ausgangswert erhalten wird durch Ermitteln der Temperatur des Referenzelements zum ak tuellen Zeitpunkt.

21. Klimaanlage nach Anspruch 20, wobei
das Referenzelement in einer spezifischen Position in dem vorbestimmten Bereich angeordnet ist, und
die spezifische Position zumindest entweder den Sitz (173) oder einen Sitzgurt (115) in dem vorbestimmten Bereich umfasst.

22. Klimaanlage nach Anspruch 20, wobei
der kontaktfreie Temperatursensor den Ausgangswert in Über einstimmung mit einer Infrarotstrahlenmenge ändert, und
ein Emissionsvermögen der Infrarotstrahlen von dem Referen zelement (180) ungefähr gleich einem Emissionsvermögen der Infrarotstrahlen von der Haut des Fahrgast gewählt ist.

23. Klimaanlage nach Anspruch 20, wobei
der kontaktfreie Temperatursensor den Ausgangswert in Übereinstimmung mit einer Infrarotstrahlmenge ändert, und
ein Emissionsvermögen der Infrarotstrahlen von dem Referenzelement (180) in etwa gleich einem Emissionsvermögen der Infrarotstrahlen von der Haut des Fahrgasts gewählt ist.

24. Klimaanlage nach Anspruch 20, wobei die Temperatur des Referenzelements (180) ungefähr gleich derjenigen der Haut des Fahrgasts gewählt ist.

25. Klimaanlage nach Anspruch 20, wobei die Temperatur des Referenzelements (180) so gewählt ist, dass sie ungefähr entweder die höchste Temperatur oder die niedrigste Temperatur der Haut des Fahrgasts einnimmt.

26. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei dann, wenn ein Fahrgast (M) in einem Sitz (173) in der Fahrgastzelle sitzt, der vorbestimmte Bereich den Gesichtsabschnitt (M3) des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsabschnitt herum umfasst,
die Steuereinheit eine Temperaturverteilungstabelle des Ge sichtsabschnitts und des Teils um den Gesichtsabschnitt herum auf Grundlage der Temperatursignale von den Temperaturer mittlungselementen des kontaktfreien Temperatursensors bil det,
die Steuereinheit eine Position des Gesichtsabschnitts in nerhalb der Temperaturverteilungstabelle ermittelt, und
die Steuereinheit eine Position eines spezifischen Abschnitts in dem Gesichtsabschnitt auf Grundlage einer Temperaturände rung in der ermittelten Position des Gesichtsabschnitts er mittelt.

27. Klimaanlage nach Anspruch 26, wobei die Steuereinheit ermittelt, dass eine Position, in der eine Temperatur sich in einem oberen Bereich der Temperaturver teilungstabelle innerhalb des Gesichtsabschnitts ändert, die Augen des Gesichtsabschnitts wiedergibt.

28. Klimaanlage nach Anspruch 27, wobei die Steuereinheit Positionen der Wangen des Gesichtsab schnitts in der Temperaturverteilungstabelle aus den Posi tionen der Augen ermittelt.

29. Klimaanlage nach Anspruch 26, wobei die Steuereinheit ermittelt, dass eine Position, in der die Temperatur sich in einem unteren Bereich der Temperaturver teilungstabelle innerhalb des Gesichtsabschnitts ändert, der Mund des Gesichtsabschnitts ist.

30. Klimaanlage nach Anspruch 29, wobei die Steuereinheit Abschnitte der Wangen des Gesichtsab schnitts in der Temperaturverteilungstabelle aus der ermit telten Position des Mundes ermittelt.

31. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei dann, wenn ein Fahrgast (M) in einem Sitz (173) in der Fahrgastzelle sitzt, der vorbestimmte Bereich den Gesichtsabschnitt des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsabschnitt herum umfasst,
die Steuereinheit eine Temperaturverteilungstabelle des Ge sichtsabschnitts und des Teils um den Gesichtsabschnitt herum auf Grundlage von Temperatursignalen von den Temperaturer mittlungselementen des kontaktfreien Temperatursensors bil det,
die Steuereinheit eine Position des Gesichtsabschnitt inner halb der Temperaturverteilungstabelle ermittelt, und
die Steuereinheit eine Position eines spezifischen Abschnitts innerhalb des Gesichtsabschnitts auf Grundlage einer Tempe raturverteilung in der ermittelten Position des Gesichtsab schnitts ermittelt.

32. Klimaanlage nach Anspruch 31, wobei die Steuereinheit ermittelt, dass ein Position in etwa in der Mitte des Gesichtsabschnitts, mit einer Temperatur niedriger als eine mittlere Temperatur der Temperaturverteilung des Gesichtsabschnitts, die Nase des Gesichtsabschnitts ist.

33. Klimaanlage nach Anspruch 32, wobei die Steuereinheit die Positionen der Wangen des Gesichtsab schnitts in der Temperaturverteilungstabelle aus der Position der Nase ermittelt.

34. Klimaanlage nach Anspruch 26, wobei dann, wenn eine höchste Temperatur in der ermittelten Position des Gesichtsabschnitts Tp beträgt, die Steuereinheit ermittelt, dass eine Position, in der die Temperatur in einem Bereich von (Tp-2°C)-Tp fortgesetzt ist, ein Bereich des Gesichtsabschnitts ist.

35. Klimaanlage nach Anspruch 34, wobei die Steuereinheit die Fläche bzw. den Bereich des Gesichts abschnitts in drei Teile in seitlicher Richtung unterteilt, und ermittelt, dass beide Seitenteile in der seitlichen Richtung die Wangen des Gesichtsabschnitts sind.

36. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle (10a), aufweisend
einen kontaktfreien Temperatursensor (400) mit mehreren Temperaturermittlungselementen (410), von denen jedes ein elektrisches Signal in Übereinstimmung mit einer Infrarotstrahlenmenge erzeugt, wobei der kontaktfreie Temperatursensor so angeordnet ist, dass er einen vorbestimmten Bereich (160) in der Fahrgastzelle in einem kontaktfreien Zustand unter Verwendung der Temperaturermittlungselemente ermittelt, und
eine Steuereinheit 90, die einen Klimatisierungszustand, der in die Fahrgastzelle eingeführt werden soll, auf Grundlage eines Temperatursignals von dem kontaktfreien Temperatursen sor steuert, wobei
der kontaktfreie Temperatursensor eine Linse 423 umfasst, durch welche die Infrarotstrahlen hindurchtreten,
die Linse so angeordnet ist, dass sie eine Relativposition mit den Temperaturermittlungselementen ändert, und
die Steuereinheit die Relativposition der Linse mit den Tem peraturermittlungselementen ändert, um zwischen einem ersten Zustand des kontaktfreien Temperatursensors zum Ermitteln der Temperatur der gesamten Oberfläche des vorbestimmten Be reichs, und einem zweiten Zustand des kontaktfreien Tempera tursensors zur Ermittlung der Temperatur einer Teilfläche in dem vorbestimmten Bereich umschaltet.

37. Klimaanlage nach Anspruch 36, wobei dann, wenn ein Fahrgast (M) in einem Sitz (173) in der Fahrgastzelle sitzt, der vorbestimmte Bereich den Gesichtsabschnitt (M3) des Fahrgasts und einen Teil um den Gesichtsabschnitt herum umfasst, und der kontaktfreie Temperatursensor den Gesichtsabschnitt in dem zweiten Zustand ermittelt.

38. Klimaanlage nach Anspruch 36 und 37, wobei die Temperaturermittlungselemente in Matrixform angeordnet sind.

39. Korrekturverfahren für einen kontaktfreien Temperatur sensor (70), der dazu ausgelegt ist, einen vorbestimmten Be reich in einer Fahrgastzelle (10a) des Fahrzeugs in kontaktfreiem Zustand unter Verwendung von Temperaturermittlungselementen zu ermitteln, wobei das Korrekturverfahren folgende Schritte aufweist:
Anordnen eines Referenzelements (141) in dem vorbestimmten Bereich, wobei das Referenzelement auf eine vorbestimmte Tem peratur eingestellt ist,
Ermitteln einer anfänglichen Temperatur des Referenzelements zum Erzielen eines anfänglichen Ausgangswerts (B),
Ermitteln einer aktuellen Temperatur des Referenzelements zur Erzielung eines aktuellen Ausgangswerts (A), und
Vergleichen des anfänglichen Ausgangswerts mit dem aktuellen Ausgangswert zur Ermittlung eines Korrekturkoeffizienten (K) des aktuellen Ausgangswerts.

40. Korrekturverfahren nach Anspruch 39, wobei die vorbestimmte Temperatur in etwa gleich einer Hauttem peratur eines Fahrgasts in der Fahrgastzelle ist.

41. Korrekturverfahren nach Anspruch 39, wobei
das Referenzelement auf eine vorbestimmte Mehrzahl von vor bestimmten Temperaturen eingestellt ist, und
beim Vergleichen mehrere der anfänglichen Ausgangswerte (B1, B2), entsprechend den vorbestimmten Temperaturen, mit mehreren der aktuellen Ausgangswerte (A1, A2), entsprechend den vorbestimmten Temperaturen, verglichen werden.

42. Korrekturverfahren nach Anspruch 41, wobei
eine der vorbestimmten Temperaturen in etwa gleich einer höchsten Temperatur der Hauttemperatur des Fahrgasts ist, und
eine weitere der vorbestimmten Temperaturen in etwa gleich einer niedrigsten Temperatur der Hauttemperatur des Fahrgasts ist.

43. Korrekturverfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 42, wobei das Referenzelement entweder auf einem Sitz (173) oder einem Sitzgurt (115) in dem vorbestimmten Bereich angeordnet ist.

44. Korrekturverfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 42, wobei der kontaktfreie Temperatursensor die Temperatur des Refe renzelements ermittelt, wenn eine Temperatur (Tr) in der Fahrgastzelle sich in einem vorbestimmten Bereich befindet.