JP2000177362A - 内外気切換ドア制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車室外の空気の汚れ具合を考慮しつつ乗員数
に応じて車室内の適切な換気を行うことができるように
する。 【解決手段】 コントロールユニット７は、外気温セン
サ１２、室内温センサ１４等の検出信号に加えて、乗員
数を検知する乗員検知センサ１６、車室外の空気の汚れ
具合を検出するガスセンサ１７の出力信号が入力され、
車室内の熱負負荷に応じてブロアモータ６の回転速度や
エアミックスドアの開度を制御すると共に、乗員数と車
室外の空気の汚れ具合とに基づいて、車室内の適切な換
気がなされるように内外気切換ドア４の開度を制御する
ようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
おける内外気切換ドアの制御装置に係り、特に、乗員数
を考慮した車室内の適切な換気を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両に搭載され、車室内の空
気調和を行ういわゆる車両用空調装置は、通常、そのダ
クト内への外気導入と車室内の空気すなわち内気導入と
の切り換えを行うための内外気切換ドアを有しており、
種々の条件設定に応じてその切り換えを行うようにして
いる。例えば、車室外の空気の汚れをガスセンサにより
検出し、車室外の空気が所定の基準を超える汚れた状態
にある場合には、内外気切換ドアを閉じ、いわゆる内気
導入状態として外の汚れた空気が車室内へ導入されない
ように構成されたもの等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内気循環の
状態を長時間続けると、換気されない状態が継続される
こととなるため、車室内における乗員の呼吸に起因する
二酸化炭素量が増加し、車室内の空気が汚れて、乗員の
眠気や不快感を誘引するという問題が生ずる。このよう
な場合の対策として、例えば、車室外の空気の汚れが最
悪の場合でも予め定めた最低限の外気量の導入だけはで
きるように、外気導入口を完全に閉めることなく、内外
気切換ドアをその最低限の外気量を導入できる位置にす
るようなことが考えられる。しかしながら、実際には、
最低限必要な外気の導入量は、乗員数によって変わるも
のであるために、乗員数に拘わらず所定のドア位置で十
分な外気導入を確保することは困難となる場合が生ずる
という問題がある。

【０００４】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、車室内の換気を適切に行うことができる車両用空調
装置を提供するものである。また、本発明の他の目的
は、乗員数に応じて車室内の適切な換気を行うことがで
きる車両用空調装置を提供することにある。さらに、本
発明の他の目的は、乗員数に応じて内外気切換ドアを適
切な開度に制御することができる車両用空調装置を提供
することにある。またさらに、本発明の他の目的は、乗
員数に応じて車室内の二酸化炭素濃度の上昇を抑圧する
ことができる車両用空調装置を提供することにある。さ
らに、本発明の他の目的は、乗員数の検出を的確に行
い、乗員数に応じた車室内の適切な換気を行うことがで
きる車両用空調装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る内外気切換ドアの制御装置は、車両用空調装置におけ
る空調ダクトへの内気と外気の導入量を切り換える内外
気切換ドアの制御装置であって、乗員数に応じた車室内
の換気がなされるように車外の空気の汚れ具合を考慮し
つつ外気導入を行うべく前記内外気切換ドアのドア位置
を制御するよう構成されてなるものである。

【０００６】かかる構成においては、乗員数に応じて車
室内の換気がなされるように内外気切換ドアのドア位置
が制御されるため、乗員数に応じた適切な量の外気が車
外の空気の汚れ具合を考慮して導入されることとなり、
乗員数に応じた適切な換気が実現されるものである。

【０００７】請求項２記載の発明に係る内外気切換ドア
の制御装置は、車両用空調装置における空調ダクトへの
内気と外気の導入量を切り換える内外気切換ドアの制御
装置であって、車室外の空気の汚れ具合を検出、判定す
る車外空気検出判定手段と、車室内の乗員数を検出、判
定する乗員検出判定手段と、前記車外空気検出判定手段
の出力信号と、前記乗員検出判定手段の出力信号に基づ
いて、前記内外気切換ドアのドア位置を決定するドア位
置決定手段と、前記ドア位置決定手段の決定結果に基づ
いて、前記内外気切換ドアを回動するドア回動手段と、
を具備してなるものである。

【０００８】かかる構成においては、乗員数に応じて車
室内の換気がなされるように内外気切換ドアのドア位置
が制御されるため、乗員数に応じた適切な量の外気が車
外の空気の汚れ具合を考慮して導入されることとなり、
乗員数に応じた適切な換気が実現されるものである。特
に、車外空気検出判定手段は、車室外の空気の汚れ具合
を検出する車外空気検出手段と、前記車外空気検出手段
の検出結果に基づいて、車室外の空気の汚れ具合を判定
する汚れ判定手段と、を具備してなるものとし、また、
乗員検出判定手段は、乗員数を検出する乗員数検出手段
と、前記乗員数検出手段の出力信号に基づいて乗員数を
判定する乗員数判定手段と、を具備してなるものとする
と好適である。この場合、車外空気検出手段は、例え
ば、所定のガスの濃度を検出するガスセンサにより実現
され得るものである。また、乗員数検出手段は、例え
ば、焦電型赤外線センサや超音波センサなどのセンサに
よって実現され得るものである。そして、汚れ判定手
段、乗員数判定手段及びドア位置決定手段は、例えばマ
イクロコンピュータとソフトウェアにより実現し得るも
のである。また、ドア回動手段は、例えばモータアクチ
ュエータのようなものにより実現し得るものである。

【０００９】またさらに、乗員数検出手段は、車両用空
調装置による車室内の空調状態を設定するために用いら
れる複数の環境因子と、車両用空調装置における空調機
器の状態とに基づいて車室内の乗員数の推定値を演算算
出する乗員数推定器からなり、当該乗員数推定器は、ニ
ューラルネットワークを用いてなるものとしても好適で
ある。

【００１０】かかる構成においては、従来のような焦電
型赤外線センサや超音波センサによる乗員数検知のため
の専用のセンサを不要とし、装置価格の低減を図ること
ができることとなるものである。ニューラルネットワー
クの入力信号となる複数の環境因子や空調機器の状態
は、車両用空調装置に用いられる信号の一部を流用すれ
ばよく、また、ニューラルネットワークは、マイクロコ
ンピュータとソフトウェアとによって実現し得るもので
ある。特に、マイクロコンピュータは、車両用空調装置
の制御に用いられるマイクロコンピュータと兼用するこ
とで、新たにマイクロコンピュータを設ける必要がなく
なり、構成の簡素化を図ることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図１３を参照しつつ説明する。なお、以下
に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。最初に、第１の発明の実施の形態における
内外気切換ドア制御装置Ｓ１の構成について、図１乃至
図６を参照しつつ説明する。まず、図１には、この実施
の形態における内外気切換ドア制御装置Ｓ１が用いられ
る車両用空調装置の構成であって、特に、内外気切換ド
ア４とその近傍周辺の構成が示されており、以下、同図
を参照しつつその構成について説明する。この車両用空
調装置は、空調ダクト１の最上流端が、外気導入口２
と、内気導入口３とに分岐されており、この分岐部分に
は空調ダクト１へ導入する空気を選択するための内外気
切換ドア４が設けられている。

【００１２】この内外気切換ドア４は、アクチュエータ
５により、その位置が変えられるようになっており、ア
クチュエータ５は、後述するコントロールユニット（図
１においては「Ｃ／Ｕ」と表記）７により動作制御され
るようになっているものである。さらに、空調ダクト１
の後流側には、ブロアモータ６の他、図示されないエバ
ポレータ、ヒータコアが順次配置されており、空調ダク
ト１の後端側は、車室内に複数に分岐されて開口すると
共に、その複数の開口部分には、それぞれ図示されない
モード吹き出しドアが設けられている。そして、これら
複数のモード吹き出しドアは、コントロールユニット７
により、そのドア位置が制御されることで、車室内への
空気の吹き出し状態が設定されるようになっている。

【００１３】コントロールユニット７は、車両の環境条
件を検出するための種々のセンサからの検出信号を入力
し、その入力信号を基に車室内のいわゆる熱負荷を算定
し、その熱負荷に応じて空調状態を適宜設定するべく、
内外気切換ドア４のドア位置や、ブロアモータ６の風量
等を制御するようになっているものである。なお、コン
トロールユニット７は、ブロアモータ駆動回路８を介し
てブロアモータ６の駆動を制御するようになっている。
ここで、種々のセンサとしては、例えば、エバポレータ
（図示せず）を通過する空気の温度を実質的に検出する
エバポレータ温度センサ１１、車外の空気の温度を検出
する外気温センサ１２、車室内への日射量を検出する日
射センサ１３、車室内の温度を検出する室内温センサ１
４、内外気切換ドア４のドア位置を検出する開度センサ
１５などを、車両用空調装置において一般に用いられる
代表的なものとして挙げることができる。勿論、これら
に限定される必要はないものである。この発明の実施の
形態においては、上述したセンサに加えて、後述するよ
うに乗員数を検出するための乗員検知センサ１６及び車
室外の空気の汚れを判定するためのガスセンサ１７がそ
れぞれ設けられており、コントロールユニット７にはこ
れらの出力信号も入力されるようになっている。

【００１４】乗員数検出手段としての乗員検知センサ１
６は、特定のものに限定される必要はないが、例えば、
焦電型赤外線センサや超音波センサ等の公知・周知のも
のを用いることができる。なお、焦電型赤外線センサや
超音波センサの場合には、センサを運転手席、助手席と
指向させ、さらに、例えば、後席が２乗員の着座が可能
であれば、それぞれの部位にセンサを指向させる必要が
ある。そのため、焦電型赤外線センサや超音波センサを
用いる場合には、センサを所望の方向へ指向させるため
の指向手段を設ける必要がある。焦電型赤外線センサや
超音波センサなどを用いて乗員検知センサ１６とする場
合には、上述したような指向手段と共に、例えば図２に
模式的に示されたように車室天井２０の略中央に設ける
とよい。

【００１５】車外空気検出手段としてのガスセンサ１７
は、例えば、図２に示されたように車両の前側のバンパ
ー付近に設けられるのが好適であり、検出対象ガスとし
ては、ＮＯx（窒素酸化物）、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ
（一酸化炭素）などのいずれか一つを、または可能であ
れば複数のガスに対して検知能力を有するものが好適で
ある。そして、このガスセンサ１７の出力特性は、例え
ば、車室外の空気の汚れが大きい、換言すれば、検知対
象のガス濃度が高いほど、出力電圧が大となるようにな
っており、特に、図３に示されたように検出されるガス
濃度（外気の汚れ具合）と出力電圧とが比例関係にある
ものが好適である。

【００１６】次に、かかる構成における内外気切換ドア
４のコントロールユニット７による動作制御について図
４乃至図６を参照しつつ説明する。コントロールユニッ
ト７による動作が開始されると、まず、乗員検知センサ
１６によるセンシング処理が行われる（図４のステップ
１００参照）。すなわち、これは、乗員検知センサ１６
によって、乗員数の判定に必要な信号を取得する処理で
あり、このセンシング処理によって得られた乗員検知セ
ンサ１６からの信号がコントロールユニット７へデータ
として入力されることとなる（図４のステップ２０００
参照）。そして、センシング処理による乗員検知センサ
１６の出力信号に基づいて乗員数が判断されることとな
る（図４のステップ３００参照）。

【００１７】次に、ガスセンサ１７の出力信号がデータ
としてコントロールユニット７に入力され（図４のステ
ップ４００参照）、その出力信号のレベルによって車室
外の空気の汚れ具合の判定が行われることとなる（図４
のステップ５００参照）。ここで、コントロールユニッ
ト７によって判断される車室外の空気の汚れ具合は、例
えば、ガスセンサ１７の出力レベルに対して図５に一例
が示されたように状態１から状態４までの４つの状態に
区分して判断されるように予め判定基準が設定されてい
る。この図５に示された例の場合、ガスセンサ１７の出
力電圧が上昇してゆく場合の状態判断基準と、ガスセン
サ１７の出力電圧が下降してゆく場合の状態判断基準と
の間には、安定した判断を得るためにいわゆる所定電圧
幅のヒステリシスが設定されたものとなっている。具体
的には、ガスセンサ１７の出力電圧が比較的低いレベル
から上昇してゆく場合において、まず、ガスセンサ１７
の出力電圧が零ｖから所定電圧Ｖu1を超えるまでの間
は、状態１と判断され、所定電圧Ｖu1を超え所定電圧Ｖ
u2(Ｖu1＜Ｖu2)を超えるまでの間は、状態２と判断さ
れ、さらに、所定電圧Ｖu2を超えて所定電圧Ｖu3(Ｖu2
＜Ｖu3)を超えるまでの間は、状態３と判断され、最後
に所定電圧Ｖu3を超えると状態４と判断されるように予
め設定されている（図５参照）。

【００１８】また一方、ガスセンサ１７の出力電圧が上
述した状態４を生じさせるレベルから低下してゆく場合
においては、まず、ガスセンサ１７の出力電圧が所定電
圧Ｖd3を下回るまでは、状態４と判断され、所定電圧Ｖ
d3を下回り所定電圧Ｖd2（Ｖd3＞Ｖd2）を下回るまでの
間は、状態３と判定され、さらに、所定電圧Ｖd2を下回
り所定電圧Ｖd1（Ｖd2＞Ｖd1）を下回るまでは、状態２
と判断され、最後に所定電圧Ｖd1を下回ると、状態１と
判断されるように予め設定されている（図５参照）。こ
こで、各々の状態判断におけるヒステリシスＶhの大き
さ、すなわち、(Ｖu1−Ｖd1)、(Ｖu2−Ｖd2)、(Ｖu3−
Ｖd3)の大きさは、共に等しく設定されている。なお、
この各々のヒステリシスＶhの大きさは、必ずしも等し
くある必要はなく別々の大きさに設定してもよいもので
ある。また、車室外の空気の汚れ具合は、状態４が最も
悪く（換言すれば検知対象のガス濃度が最大の状態）、
以下順に予め定めた汚れの程度（換言すればガス濃度）
で車室外の空気の汚れ具合が低下してゆくものとして設
定されている。なお、この各々の状態１乃至状態４の基
準は、特定のものに限定される必要はなく、任意に設定
されてよいものである。

【００１９】上述のようにして状態判断がなされた後
は、その判断された状態と、先の乗員数判断処理（図４
のステップ３００参照）によって判断された乗員数とに
基づくドア位置の決定処理が行われることとなる（図４
のステップ６００参照）。すなわち、この発明の実施の
形態においては、車室外の空気の汚れ具合と、乗員数と
に応じて、内外気切換ドア４のドア位置を決定するよう
にしてあり、そのため、コントロールユニット７の所定
の記憶領域（図示せず）には、車室外の空気の汚れ具合
を示す状態１乃至状態４と乗員数とで所定の内外気切換
ドア４のドア位置が決定されるようにいわゆる変換表が
予め記憶されている。図６には、そのような変換表の一
例が示されており、以下、同図を参照しつつドア位置決
定について説明すれば、まず、車室外の空気の汚れ具合
が状態１であると判断されている場合には、外気の汚れ
具合は、乗員の健康に何等を支障をきたす状態ではない
ので、乗員数に拘わらず、内外気切換ドア４のドア位置
は、外気のみを導入する位置に設定されることとなる
（図６参照）。すなわち、この場合、内外気切換ドア４
は、そのドア位置を図１で言えば、内気導入口３を完全
に閉じる位置とされることとなる。なお、図６において
「１００％ＦＲＥ」との表記は、内外気切換ドア４が、
外気のみを導入する位置、すなわち、内気導入口３を完
全に閉じる位置であることを意味するものとする。

【００２０】次に、車室外の空気の汚れ具合が状態２で
あると判断されている場合には、内外気切換ドア４の位
置は、乗員数に応じて決定されることとなる（図６参
照）。すなわち、まず、乗員数が１名であると判断され
ている場合には、内外気切換ドア４は、内気と外気をそ
れぞれ５０％ずつ取り込む位置、換言すれば、外気導入
口２のドア位置と内気導入口３のドア位置との丁度中間
位置に設定されるようになっている（図１及び図６参
照）。なお、図６において「５０％ＦＲＥ」との表記
は、内外気切換ドア４が、外気及び内気を上述のように
それぞれ５０％ずつ導入する位置であることを意味する
ものとする。

【００２１】また、車室外の空気の汚れ具合が状態２で
あると判断されている場合であって、かつ、乗員数が２
名と判断されている場合には、内外気切換ドア４は、先
の乗員数が１名と判断されている場合に比して外気導入
量が３％増える位置、すなわち、外気導入量が５３％と
なる位置（図６においては「５３％ＦＲＥ」と表記）、
換言すれば、外気導入口２が５３％開かれた位置に設定
されるようになっている（図１及び図６参照）。さらに
換言すれば、この場合、内外気切換ドア４は、空調ダク
ト１内への外気と内気との導入空気量の割合が、外気は
５３％の量、内気は残りの４７％の量となる位置に設定
されるようになっている。以下、同様にして、車室外の
空気の汚れ具合が状態２であると判断されている場合で
あって、かつ、乗員数が３名と判断されている場合に
は、先の乗員数が２名と判断されている場合に比して外
気導入量がさらに３％増える位置、すなわち、内外気切
換ドア４は、外気導入量が５６％となる位置（図６にお
いては「５６％」と表記）に、さらに、車室外の空気の
汚れ具合が状態２であると判断されている場合であっ
て、かつ、乗員数が４名と判断されている場合には、先
の乗員数が３名と判断されている場合に比して外気導入
量がさらに３％増える位置、すなわち、内外気切換ドア
４は、外気導入量が５９％となる位置（図６においては
「５９％」と表記）に、それぞれ設定されるようになっ
ている。

【００２２】次に、車室外の空気の汚れ具合が状態３で
あると判断されている場合の内外気切換ドア４のドア位
置の決定について説明する。まず、乗員数が１名と判断
されている場合には、内外気切換ドア４は、外気導入量
が３０％となる位置に設定されるようになっている（図
６においては「３０％ＦＲＥ」と表記）。換言すれば、
外気導入口２が３０％開かれる位置に設定されるように
なっている（図１及び図６参照）。さらに換言すれば、
この場合、内外気切換ドア４は、空調ダクト１内への外
気と内気の導入量の割合が、外気が３０％、内気が７０
％となる位置に設定されるようになっている。以下、乗
員数が２名と判断されている場合には、先の乗員数が１
名と判断されている場合に比して外気導入量が５％増え
る位置、すなわち、内外気切換ドア４は、外気導入量が
３５％となる位置（図６においては「３５％ＦＲＥ」と
表記）に、また、乗員が３名であると判断されている場
合には、乗員数が２名と判断されている場合に比して外
気導入量がさらに５％増える位置、すなわち、内外気切
換ドア４は、外気導入量が４０％となる位置（図６にお
いては「４０％ＦＲＥ」と表記）に、最後に、乗員数が
４名と判断されている場合には、乗員数が３名と判断さ
れている場合に比して外気導入量がさらに５％増える位
置、すなわち、内外気切換ドア４は、外気導入量が４５
％となる位置（図６においては「４５％ＦＲＥ」と表
記）に、それぞれ設定されるようになっている。

【００２３】最後に、車室外の空気の汚れ具合が状態４
であると判断されている場合の内外気切換ドア４のドア
位置の決定について説明する。この場合、乗員数の増加
に伴い内外気切換ドア４位置は、外気導入量が１０％ず
つ増える方向（換言すれば、内気導入口３へ接近する方
向）へそのドア位置が変えられるようになっている。す
なわち、乗員数が１名であると判断されている場合に
は、内外気切換ドア４は、外気導入量が１０％となる位
置（図６においては「１０％ＦＲＥ」と表記）に設定さ
れるようになっており。また、乗員数が２名であると判
断されている場合には、内外気切換ドア４は、外気導入
量が２０％となる位置（図６においては「２０％ＦＲ
Ｅ」と表記）に設定されるようになっている。さらに、
乗員数が３名であると判断されている場合には、内外気
切換ドア４は、外気導入量が３０％となる位置（図６に
おいては「３０％ＦＲＥ」と表記）に設定されるように
なっており、乗員数が４名であると判断されている場合
には、内外気切換ドア４は、外気導入量が４０％となる
位置（図６においては「４０％ＦＲＥ」と表記）に設定
されるようになっている。

【００２４】ここで、状態４は、車室外の空気の汚れ具
合が最も悪い状態であるが、このような状態にも拘わら
ず乗員数が４名の場合に、内外気切換ドア４を「４０％
ＦＲＥ」の位置に設定するのは、車室外の空気の汚れ具
合がかかる状態であっても、その外気が直接導入される
訳ではないためである。すなわち、空調ダクト１の図示
されない車室内への吹き出し口の部分には、フィルタ
（図示せず）が設けられており、外気に含まれる塵埃等
の除去がなされるようになっている。また、車室内への
外気導入量は、内外気切換ドア４の位置に加えて、ブロ
アモータ６の風量や、ミックスドア（図示せず）のドア
位置等によっても変化するものである。

【００２５】そして、車室外の空気の汚れ具合が最悪の
場合であっても、上述のような諸条件を考慮すると、車
内換気のためにある程度の量の外気導入を行うことは可
能である。図６に示された内外気切換ドア４のドア位置
は、かかる観点から設定されたドア位置の一例であり、
特に、状態４で、かつ、乗員４名の場合における内外気
切換ドア４のドア位置は、車室外の空気の汚れ具合が最
悪で、しかも車室内の乗員数が最大の状態にあっても、
この程度のドア位置での外気導入は、乗員の健康等に不
都合をきたすものではないという観点から定められたも
のである。上述のようにしてドア位置が決定された後
は、その決定されたドア位置に対応してコントロールユ
ニット７からアクチュエータ５に対して制御信号が出力
されて内外気切換ドア４は、アクチュエータ５により所
定のドア位置へ回動されることとなる（図４のステップ
７００参照）。

【００２６】上述した構成においては、コントロールユ
ニット７による図４におけるステップ６００の実行によ
り、ドア位置決定手段が、アクチュエータ５及びコント
ロールユニット７による図４におけるステップ７００の
実行により、ドア回動手段が、それぞれ実現されたもの
となっている。また、コントロールユニット７による図
４におけるステップ３００の実行により、乗員数判定手
段が、コントロールユニット７による図４におけるステ
ップ５００の実行により、汚れ判定手段が、それぞれ実
現されたものとなっている。

【００２７】次に、第２の発明の実施の形態について図
７乃至図１３を参照しつつ説明する。なお、図１に示さ
れた構成要素と同一の構成要素につては、同一の符号を
付すこととする。まず、この第２の発明の実施の形態に
おける内外気切換ドア制御装置Ｓ２の特徴的な構成を概
括的に言えば、先に図１に示された構成における内外気
切換ドア制御装置Ｓ１における乗員検知センサ１６に代
えて、乗員数推定器１６Ａ（詳細は後述）を用いたもの
である。

【００２８】最初に、図７を参照しつつこの第２の発明
の実施の形態における内外気切換ドア制御装置Ｓ２の構
成について説明する。この図７に示された構成は、先の
第１の発明の実施の形態の場合と同様に、車両用空調装
置に適用する場合のものであって、特に、内外気切換ド
ア４とその近傍周辺の構成が示されており、以下、同図
を参照しつつその構成について説明する。この車両用空
調装置は、空調ダクト１の最上流端が、外気導入口２
と、内気導入口３とに分岐されており、この分岐部分に
は空調ダクト１へ導入する空気を選択するための内外気
切換ドア４が設けられている。

【００２９】この内外気切換ドア４は、アクチュエータ
５により、その位置が変えられるようになっており、ア
クチュエータ５は、後述するコントロールユニット（図
７においては「Ｃ／Ｕ」と表記）７により動作制御され
るようになっているものである。さらに、空調ダクト１
の後流側には、ブロアモータ６の他、図示されないエバ
ポレータ、ヒータコアが順次配置されており、空調ダク
ト１の後端側は、車室内に複数に分岐されて開口すると
共に、その複数の開口部分には、それぞれ図示されない
モード吹き出しドアが設けられている。そして、これら
複数のモード吹き出しドアは、コントロールユニット７
により、そのドア位置が制御されることで、車室内への
空気の吹き出し状態が設定されるようになっている。

【００３０】コントロールユニット７は、車両の環境条
件を検出するための種々のセンサからの検出信号を入力
し、その入力信号を基に車室内のいわゆる熱負荷を算定
し、その熱負荷に応じて空調状態を適宜設定するべく、
内外気切換ドア４のドア位置や、ブロアモータ６の風量
等を制御するようになっているものである。なお、コン
トロールユニット７は、ブロアモータ駆動回路８を介し
てブロアモータ６の駆動を制御するようになっている。
ここで、種々のセンサとしては、例えば、エバポレータ
（図示せず）を通過する空気の温度を実質的に検出する
エバポレータ温度センサ１１、車外の空気の温度を検出
する外気温センサ１２、車室内への日射量を検出する日
射センサ１３、車室内の温度を検出する室内温センサ１
４、内外気切換ドア４のドア位置を検出する開度センサ
１５などを、車両用空調装置において一般に用いられる
代表的なものとして挙げることができる。勿論、これら
に限定される必要はないものである。この発明の実施の
形態においては、上述したセンサに加えて、後述するよ
うに乗員数の推定値を出力する乗員数推定器１６Ａ及び
車室外の空気の汚れを判定するためのガスセンサ１７が
それぞれ設けられており、コントロールユニット７には
これらの出力信号も入力されるようになっている。

【００３１】乗員数検出手段としての乗員数推定器１６
Ａは、詳細は後述するがニューラルネットワークを用い
てなるもので、室内温センサ１４等の検出信号を基に、
車室内の乗員数の推定値を出力するように構成されてな
るものである。ガスセンサ１７は、例えば、図２に示さ
れたように車両の前側のバンパー付近に設けられるのが
好適であり、検出対象ガスとしては、ＮＯx（窒素酸化
物）、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）などのい
ずれか一つを、または可能であれば複数のガスに対して
検知能力を有するものが好適である。そして、このガス
センサ１７の出力特性は、例えば、車室外の空気の汚れ
が大きい、換言すれば、検知対象のガス濃度が高いほ
ど、出力電圧が大となるようになっており、特に、図３
に示されたように検出されるガス濃度（外気の汚れ具
合）と出力電圧とが比例関係にあるものが好適である。

【００３２】次に、かかる構成における内外気切換ドア
４のコントロールユニット７による動作制御について図
５及び図６並びに図８を参照しつつ説明する。なお、図
８において、先の図４に示された処理内容と同一のステ
ップについては、同一の符号を付するものとする。ま
た、乗員数推定器１６Ａは、既にいわゆる学習がなされ
ているものとする。コントロールユニット７による動作
が開始されると、まず、乗員数推定器１６Ａにより入力
信号に基づいて乗員数推定値が演算算出され（図８のス
テップ１００Ａ参照）、データとしてコントロールユニ
ット７へ入力されることとなる（図８のステップ２００
参照）。そして、乗員数推定器１６Ａにより得られた乗
員数推定値に基づいて乗員数が判断されることとなる
（図８のステップ３００参照）。

【００３３】次に、ガスセンサ１７の出力信号がデータ
としてコントロールユニット７に入力され（図８のステ
ップ４００参照）、その出力信号のレベルによって車室
外の空気の汚れ具合の判定が行われることとなる（図８
のステップ５００参照）。ここで、コントロールユニッ
ト７によって判断される車室外の空気の汚れ具合は、例
えば、ガスセンサ１７の出力レベルに対して図５に一例
が示されたように状態１から状態４までの４つの状態に
区分して判断されるように予め判定基準が設定されてい
る。この図５に示された例の場合、ガスセンサ１７の出
力電圧が上昇してゆく場合の状態判断基準と、ガスセン
サ１７の出力電圧が下降してゆく場合の状態判断基準と
の間には、安定した判断を得るためにいわゆる所定電圧
幅のヒステリシスが設定されたものとなっている。具体
的には、ガスセンサ１７の出力電圧が比較的低いレベル
から上昇してゆく場合において、まず、ガスセンサ１７
の出力電圧が零ｖから所定電圧Ｖu1を超えるまでの間
は、状態１と判断され、所定電圧Ｖu1を超え所定電圧Ｖ
u2(Ｖu1＜Ｖu2)を超えるまでの間は、状態２と判断さ
れ、さらに、所定電圧Ｖu2を超えて所定電圧Ｖu3(Ｖu2
＜Ｖu3)を超えるまでの間は、状態３と判断され、最後
に所定電圧Ｖu3を超えると状態４と判断されるように予
め設定されている（図５参照）。

【００３４】また一方、ガスセンサ１７の出力電圧が上
述した状態４を生じさせるレベルから低下してゆく場合
においては、まず、ガスセンサ１７の出力電圧が所定電
圧Ｖd3を下回るまでは、状態４と判断され、所定電圧Ｖ
d3を下回り所定電圧Ｖd2（Ｖd3＞Ｖd2）を下回るまでの
間は、状態３と判定され、さらに、所定電圧Ｖd2を下回
り所定電圧Ｖd1（Ｖd2＞Ｖd1）を下回るまでは、状態２
と判断され、最後に所定電圧Ｖd1を下回ると、状態１と
判断されるように予め設定されている（図５参照）。こ
こで、各々の状態判断におけるヒステリシスＶhの大き
さ、すなわち、(Ｖu1−Ｖd1)、(Ｖu2−Ｖd2)、(Ｖu3−
Ｖd3)の大きさは、共に等しく設定されている。なお、
この各々のヒステリシスＶhの大きさは、必ずしも等し
くある必要はなく別々の大きさに設定してもよいもので
ある。また、車室外の空気の汚れ具合は、状態４が最も
悪く（換言すれば検知対象のガス濃度が最大の状態）、
以下順に予め定めた汚れの程度（換言すればガス濃度）
で車室外の空気の汚れ具合が低下してゆくものとして設
定されている。なお、この各々の状態１乃至状態４の基
準は、特定のものに限定される必要はなく、任意に設定
されてよいものである。

【００３５】上述のようにして状態判断がなされた後
は、その判断された状態と、先の乗員数判断処理（図８
のステップ３００参照）によって判断された乗員数とに
基づくドア位置の決定処理が行われることとなる（図８
のステップ６００参照）。すなわち、この発明の実施の
形態においては、車室外の空気の汚れ具合と、乗員数と
に応じて、内外気切換ドア４のドア位置を決定するよう
にしてあり、そのため、コントロールユニット７の所定
の記憶領域（図示せず）には、車室外の空気の汚れ具合
を示す状態１乃至状態４と乗員数とで所定の内外気切換
ドア４のドア位置が決定されるようにいわゆる変換表が
予め記憶されている。図６には、そのような変換表の一
例が示されており、以下、同図を参照しつつドア位置決
定について説明すれば、まず、車室外の空気の汚れ具合
が状態１であると判断されている場合には、外気の汚れ
具合は、乗員の健康に何等を支障をきたす状態ではない
ので、乗員数に拘わらず、内外気切換ドア４のドア位置
は、外気のみを導入する位置に設定されることとなる
（図６参照）。すなわち、この場合、内外気切換ドア４
は、そのドア位置を図７で言えば、内気導入口３を完全
に閉じる位置とされることとなる。なお、図６において
「１００％ＦＲＥ」との表記は、内外気切換ドア４が、
外気のみを導入する位置、すなわち、内気導入口３を完
全に閉じる位置であることを意味するものとする。

【００３６】次に、車室外の空気の汚れ具合が状態２で
あると判断されている場合には、内外気切換ドア４の位
置は、乗員数に応じて決定されることとなる（図６参
照）。すなわち、まず、乗員数が１名であると判断され
ている場合には、内外気切換ドア４は、内気と外気をそ
れぞれ５０％ずつ取り込む位置、換言すれば、外気導入
口２のドア位置と内気導入口３のドア位置との丁度中間
位置に設定されるようになっている（図７参照）。な
お、図６において「５０％ＦＲＥ」との表記は、内外気
切換ドア４が、外気及び内気を上述のようにそれぞれ５
０％ずつ導入する位置であることを意味するものとす
る。

【００３７】また、車室外の空気の汚れ具合が状態２で
あると判断されている場合であって、かつ、乗員数が２
名と判断されている場合には、内外気切換ドア４は、先
の乗員数が１名と判断されている場合に比して外気導入
量が３％増える位置、すなわち、外気導入量が５３％と
なる位置（図６においては「５３％ＦＲＥ」と表記）、
換言すれば、外気導入口２が５３％開かれた位置に設定
されるようになっている（図６及び図７参照）。さらに
換言すれば、この場合、内外気切換ドア４は、空調ダク
ト１内への外気と内気との導入空気量の割合が、外気は
５３％の量、内気は残りの４７％の量となる位置に設定
されるようになっている。以下、同様にして、車室外の
空気の汚れ具合が状態２であると判断されている場合で
あって、かつ、乗員数が３名と判断されている場合に
は、先の乗員数が２名と判断されている場合に比して外
気導入量がさらに３％増える位置、すなわち、内外気切
換ドア４は、外気導入量が５６％となる位置（図６にお
いては「５６％」と表記）に、さらに、車室外の空気の
汚れ具合が状態２であると判断されている場合であっ
て、かつ、乗員数が４名と判断されている場合には、先
の乗員数が３名と判断されている場合に比して外気導入
量がさらに３％増える位置、すなわち、内外気切換ドア
４は、外気導入量が５９％となる位置（図６においては
「５９％」と表記）に、それぞれ設定されるようになっ
ている。

【００３８】次に、車室外の空気の汚れ具合が状態３で
あると判断されている場合の内外気切換ドア４のドア位
置の決定について説明する。まず、乗員数が１名と判断
されている場合には、内外気切換ドア４は、外気導入量
が３０％となる位置に設定されるようになっている（図
６においては「３０％ＦＲＥ」と表記）。換言すれば、
外気導入口２が３０％開かれる位置に設定されるように
なっている（図６及び図７参照）。さらに換言すれば、
この場合、内外気切換ドア４は、空調ダクト１内への外
気と内気の導入量の割合が、外気が３０％、内気が７０
％となる位置に設定されるようになっている。以下、乗
員数が２名と判断されている場合には、先の乗員数が１
名と判断されている場合に比して外気導入量が５％増え
る位置、すなわち、内外気切換ドア４は、外気導入量が
３５％となる位置（図６においては「３５％ＦＲＥ」と
表記）に、また、乗員が３名であると判断されている場
合には、乗員数が２名と判断されている場合に比して外
気導入量がさらに５％増える位置、すなわち、内外気切
換ドア４は、外気導入量が４０％となる位置（図６にお
いては「４０％ＦＲＥ」と表記）に、最後に、乗員数が
４名と判断されている場合には、乗員数が３名と判断さ
れている場合に比して外気導入量がさらに５％増える位
置、すなわち、内外気切換ドア４は、外気導入量が４５
％となる位置（図６においては「４５％ＦＲＥ」と表
記）に、それぞれ設定されるようになっている。

【００３９】最後に、車室外の空気の汚れ具合が状態４
であると判断されている場合の内外気切換ドア４のドア
位置の決定について説明する。この場合、乗員数の増加
に伴い内外気切換ドア４位置は、外気導入量が１０％ず
つ増える方向（換言すれば、内気導入口３へ接近する方
向）へそのドア位置が変えられるようになっている。す
なわち、乗員数が１名であると判断されている場合に
は、内外気切換ドア４は、外気導入量が１０％となる位
置（図６においては「１０％ＦＲＥ」と表記）に設定さ
れるようになっており。また、乗員数が２名であると判
断されている場合には、内外気切換ドア４は、外気導入
量が２０％となる位置（図６においては「２０％ＦＲ
Ｅ」と表記）に設定されるようになっている。さらに、
乗員数が３名であると判断されている場合には、内外気
切換ドア４は、外気導入量が３０％となる位置（図６に
おいては「３０％ＦＲＥ」と表記）に設定されるように
なっており、乗員数が４名であると判断されている場合
には、内外気切換ドア４は、外気導入量が４０％となる
位置（図６においては「４０％ＦＲＥ」と表記）に設定
されるようになっている。

【００４０】ここで、状態４は、車室外の空気の汚れ具
合が最も悪い状態であるが、このような状態にも拘わら
ず乗員数が４名の場合に、内外気切換ドア４を「４０％
ＦＲＥ」の位置に設定するのは、車室外の空気の汚れ具
合がかかる状態であっても、その外気が直接導入される
訳ではないためである。すなわち、空調ダクト１の図示
されない車室内への吹き出し口の部分には、フィルタ
（図示せず）が設けられており、外気に含まれる塵埃等
の除去がなされるようになっている。また、車室内への
外気導入量は、内外気切換ドア４の位置に加えて、ブロ
アモータ６の風量や、ミックスドア（図示せず）のドア
位置等によっても変化するものである。

【００４１】そして、車室外の空気の汚れ具合が最悪の
場合であっても、上述のような諸条件を考慮すると、車
内換気のためにある程度の量の外気導入を行うことは可
能である。図６に示された内外気切換ドア４のドア位置
は、かかる観点から設定されたドア位置の一例であり、
特に、状態４で、かつ、乗員４名の場合における内外気
切換ドア４のドア位置は、車室外の空気の汚れ具合が最
悪で、しかも車室内の乗員数が最大の状態にあっても、
この程度のドア位置での外気導入は、乗員の健康等に不
都合をきたすものではないという観点から定められたも
のである。上述のようにしてドア位置が決定された後
は、その決定されたドア位置に対応してコントロールユ
ニット７からアクチュエータ５に対して制御信号が出力
されて内外気切換ドア４は、アクチュエータ５により所
定のドア位置へ回動されることとなる（図８のステップ
７００参照）。

【００４２】次に、上述のようにして内外気切換ドア４
のドア位置制御に用いられる乗員数推定器１６Ａについ
て図９乃至図１３を参照しつつ具体的に説明する。本発
明の実施の形態における乗員数推定器１６Ａは、いわゆ
るニューラルネットワークを用いてなり、コンロトール
ユニット７による空調制御のために用いられるいわゆる
複数の環境因子の内から予め選択された複数の環境因子
や空調機器の状態を表す信号を入力信号とし、これらの
入力信号を基に後述するように車室内の乗員数の推定値
を出力するように構成されてなるものである。ここで、
コントロールユニット７において用いられるいわゆる複
数の環境因子の内、この発明の実施の形態における乗員
数推定器１６Ａの入力信号として流用されるものとして
は、室内温センサ値、外気温センサ値、日射センサ値で
ある。さらに、空調機器の状態を表す入力信号として、
吹出しモード、ミックスドア開度、ブロアモータデュー
ティ比が入力されるようになっている。これらの信号
は、コントロールユニット７を介して乗員数推定器１６
Ａへ入力されるようになっている（図７参照）。

【００４３】このような乗員数推定器１６Ａは、より具
体的には、例えばいわゆるマイクロコンピュータとソフ
トウェアとにより実現され得るものである。なお、この
乗員数推定器１６Ａをマイクロコンピュータとソフトウ
ェアとにより実現する場合において、コントロールユニ
ット７に用いられるマイクロコンピュータを流用するよ
うにすれば、乗員数推定器１６Ａだけのために別個にマ
イクロコンピュータを設ける必要がなくなり、そのため
の設置スペースが不要となり、構成の簡素化が図られる
こととなる。

【００４４】室内温センサ値は、室内温センサ１４の検
出値であり、外気温センサ値は、外気温センサ１２の検
出値であり、日射センサ値は、車室内への日射量を検出
する日射センサ１３の検出値である。これら各々のセン
サ値は、所定の信号形式で入力されるようになっている
ものである。また、吹出しモードは、コントロールユニ
ット７により種々設定される車室内への吹出しモードで
ある。通常、吹出しモードは、複数あるため、その吹出
しモードに応じた所定の形式の信号がこの乗員数推定器
１６Ａへ入力されるようにすると好適である。ミックス
ドア開度は、図示されないエアミックスドアの開度であ
る。通常、ミックスドア開度は、基準となるドア位置を
１００％として（例えばエバポレータへの空気の流通を
完全に遮断し、導入空気を全てエバポレータをバイパス
させるドア位置を１００％として）、百分率で表される
ものとなっており、乗員数推定器１６Ａには、その百分
率の値が所定の信号形式で入力されるようにしてある。

【００４５】ブロアモータデューティ比は、ブロアモー
タ６の回転状態を決定するデューティ比である。すなわ
ち、ここでは、前提として、ブロアモータ６は、いわゆ
るデューティ比制御されるものとしている。デューティ
比制御は、ブロアモータ６の回転状態を設定するに当た
り、パルス信号を所定の繰り返し周期でブロアモータ駆
動回路８へ入力するようにし、パルス信号の幅を変え
る、換言すれば、繰り返し周期に対するパルス信号の幅
を変える、すなわちデューティ比を変えることで、ブロ
アモータ６の回転数を変えるようにした公知・周知のモ
ータ制御方法である。この発明の実施の形態において
は、このブロアモータデューティ比を所定の信号形式で
乗員数推定器１６Ａへ入力するようにしてある。

【００４６】乗員数推定器１６Ａを構成するニューラル
ネットワーク自体は、公知・周知の構成によるもので、
図１０には、この発明の実施の形態におけるニューラル
ネットワークの構成例が示されており、以下、同図を参
照しつつこの発明の実施の形態におけるニューラルネッ
トワークについて説明する。ニューラルネットワーク
は、入力層、隠れ層及び出力層を有してなるもので、入
力層には、上述したような入力信号が印加されるもので
ある。このニューラルネットワークにおいては、下記す
るようなシグモイド関数が用いられるようになってい
る。

【００４７】 ｙ_j＝１／｛１＋exp(−｜ｘ_j｜)｝・・・（式１）

【００４８】ここで、ｘ_jは、層ｉへの各々の入力信号
ＶiにウェイトＷijを乗じた値からバイアスｂjを減じた
（ｘ_j＝Σ（Ｖi×Ｗij）−ｂj）もので、ｙ_jは、層ｉか
らの出力信号（層ｊへの入力信号）である。なお、この
シグモイド関数は、図１１に示されたように、−∞〜＋
∞の入力変数ｘの変化に対して、０〜１の範囲でｙの値
が定まるようになっているものである。

【００４９】本発明の実施の形態における乗員数推定器
１６Ａは、ニューラルネットワークの学習時の教師信号
として、種々の乗員数と各々の乗員数における各入力信
号の種々の値を用いる。すなわち、例えば、乗員数推定
器１６Ａを用いる車両の最大乗員数が４名である場合、
まず、乗員数一名の場合において、室内温センサ値、外
気温センサ値等の乗員推定器 の入力信号となる各々の
信号について種々のデータを取得する。そして、その取
得した室内温センサ値等の種々のデータを乗員数推定器
１６Ａへ入力し、その際に出力される乗員数推定値が１
となるようにウェイトＷijやバイアスｂjを学習によっ
て求める。そして、乗員数２、乗員数３、乗員数４の各
々の場合においても同様に各々の入力信号についての取
得したデータを乗員数推定器１６Ａへ入力し、学習によ
り乗員数推定値が対応する乗員数となるようにウェイト
Ｗijやバイアスｂjを求める。そして、このようにして
求められたウェイトＷijやバイアスｂjを乗員数推定器
１６Ａに設定して、乗員数推定器１６Ａとして実際に用
いることができることとなる。

【００５０】ここで、ニューラルネットワークへの各々
の入力信号は、実際には、計測されたデータの最小値か
ら最大値までを「０」から「１」へ正規化し、各々の入
力信号のウェイトＷijを同じ基準で評価できるようにし
ている。一方、教師信号は、先に述べたシグモイド関数
の出力特性が「０」及び「１」がそれぞれ飽和出力値で
あることを考慮し、計測データの最小値から最大値を
「０.０２」から「０.９８」に正規化して用いるように
している。これは、上述したシグモイド関数をニューロ
ンの入力関数としているニューラルネットワークにおけ
る学習においては、学習効率及び安全性を考慮すると、
上述のように教師信号を「０」から「１」に正規化する
よりも、若干狭い範囲の「０.０２」から「０.９８」に
正規化した方が学習効率及び安全性が向上するだけでな
く、収束速度も速くなるためである。

【００５１】次に、乗員数推定器１６Ａの第２の実施の
形態について図１２及び図１３を参照しつつ説明する。
この第２の実施の形態における乗員数推定器１６Ａにお
いて、その入出力信号は、先に図９に示されたと同様の
ものであるが、ニューラルネットワークで用いられるシ
グモイド関数が異なるものである。すなわち、第１の実
施の形態における乗員数推定器１６Ａにおいては、式１
で示されたシグモイド関数を用いるようにしたものであ
ったのに対し、この第２の発明の実施の形態における乗
員数推定器１６Ａでは、式１で示されたシグモイド関数
の直線近似関数を用いるようにした点が異なるものであ
る。すなわち、第１の発明の実施の形態におけるシグモ
イド関数は、先に式１に示されたように指数関数を含む
式であるが、この第２の発明の実施の形態においては、
このシグモイド関数を適宜な間隔で直線近似し、複数の
一次関数により表している。このように複数の一次関数
でシグモイド関数を表すことで、このシグモイド関数を
記憶するためのメモリ容量が低減されると共に、演算時
間が短縮されることとなるものである。

【００５２】例えば、式１に示されたシグモイド関数
を、８ビットのいわゆる組込み型マイクロコンピュータ
において記憶させる場合、関数値を高い精度とするた
め、指数関数と、いわゆる浮動少数演算ライブラリと称
される公知・周知のソフトウェアが必要となり、記憶素
子（例えばＲＯＭ）の容量や演算時間が大となってしま
う。一方、一次関数は、除算を含んでいないため浮動少
数点演算の必要がなく、整数演算を用いても演算精度を
維持することができ、そのため、いわゆるＲＯＭ等の記
憶素子の記憶容量や演算時間が小さくなるというメリッ
トがある。

【００５３】このような直線近似されたシグモイド関数
の一具体例が図１２に示されている。この図１２に示さ
れた言わば近似関数は、式１のシグモイド関数を基準と
した誤差が、例えば±０.００５以内となるように変数
ｘの範囲を１７区分として、それぞれの区分において式
１のシグモイド関数が一次関数（ｙ＝ａ_i・ｘ＋ｂ_i；但
し、ｉ＝１〜１７）として表されるようにしたものであ
る。この第２の発明の実施の形態においては、この図１
２に示された直線近似されたシグモイド関数をＲＯＭ等
の記憶素子に記憶させておき用いるようにしてある。図
１３には、式１に示されたシグモイド関数と、図１２に
示された直線近似されたシグモイド関数との誤差を求め
た結果が示されている。これによれば、式１に示された
シグモイド関数と直線近似されたシグモイド関数との誤
差の大きさは、全入力範囲において±０.００５以内と
なっていることが確認できる。

【００５４】なお、図１２に示された例では、シグモイ
ド関数を、誤差が±０.００５以内となるように１７本
の直線で近似したが、これに限定される必要はないもの
である。実用的観点からは、誤差が０.０３以内（±３
％以内）であれば特に問題が生ずることはないので、そ
の誤差の範囲であれば近似に用いる直線の本数も適宜設
定し得るものである。また、近似は必ずしも折れ線であ
る必要はなく、直線数（入力範囲の分割数）を少なく
し、演算速度を速めるという観点からは、むしろ不連続
とした方がよい場合もある。さらに、上述した発明の実
施の形態においては、いわゆる対数型のシグモイド関数
を用いたが、必ずしも対数型である必要はなく、下記す
る式２で示されるようなｔａｎｈ型のシグモイド関数を
用いてもよく、さらには、他の型のシグモイド関数を用
いてもよいことは勿論である。

【００５５】 ｙj＝｛ｔａｎｈ（ｘj）＋１｝／２・・・（式２）

【００５６】またさらに、上述した発明の実施の形態に
おける乗員数推定器１６Ａの入力信号は、乗員数推定を
行う上で、乗員数推定値に比較的影響の大きいものとい
う観点で選択されたものであるが、これらの入力信号に
限定される必要がないことは勿論であり、必要とされる
推定値の精度等を勘案して、入力信号の種類、数等は種
々設定してよいものである。

【００５７】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
車外の空気の汚れを考慮しつつ、乗員数に応じて適切な
換気がなされるように構成することにより、乗員数に応
じた適切な量の外気が導入されるので、車室内の二酸化
炭素濃度が不用意に高くなり、乗員に不快感を起こさせ
るようなことが確実に回避されるという効果を奏するも
のである。特に、ニューラルネットワークによる乗員数
推定器を用いる構成にあっては、上述の効果に加えて、
従来と異なり、乗員数検知のための専用のセンサが不要
となるので、部品点数の削減、コストの低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における内外気切換ドア制
御装置の構成例を示す構成図である。

【図２】乗員検知センサ及びガスセンサの取り付け位置
の一例を示す模式図である。

【図３】ガスセンサの出力特性の一例を示す特性線図で
ある。

【図４】図１に示された内外気切換ドア制御装置による
動作制御の手順を示すフローチャートである。

【図５】ガスセンサの出力と車室外の空気の汚れ具合と
の関係を示す特性線図である。

【図６】車室外の空気の汚れ具合と乗員数とに基づく内
外気切換ドアのドア位置の決定例を示す説明図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態における内外気切換
ドア制御装置の構成例を示す構成図である。

【図８】図７に示された内外気切換ドア制御装置による
動作制御の手順を示すフローチャートである。

【図９】乗員数推定器の入出力を中心とした構成を示す
構成図である。

【図１０】乗員数推定器を構成するニューラルネットワ
ークの構成を示す構成図である。

【図１１】第１の実施の形態における乗員数推定器にお
いて用いられるニューラルネットワークに使用される対
数型のシグモイド関数を示す特性線図である。

【図１２】第２の実施の形態における乗員数推定器にお
いて用いられる直線近似されたシグモイド関数を示す特
性線図である。

【図１３】本来のシグモイド関数と直線近似されたシグ
モイド関数との誤差を示す特性線図である。

【符号の説明】

１…空調ダクト ２…外気導入口 ３…内気導入口 ４…内外気切換ドア ７…コントロールユニット ５…アクチュエータ １６…乗員検知センサ １６Ａ…乗員数推定器 １７…ガスセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池谷 定夫 埼玉県東松山市箭弓町３−13−26 株式会 社ゼクセル東松山工場内 Ｆターム(参考） 3L011 CH04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用空調装置における空調ダクトへの
   内気と外気の導入量を切り換える内外気切換ドアの制御
   装置であって、 乗員数に応じた車室内の換気がなされるように車外の空
   気の汚れ具合を考慮しつつ外気導入を行うべく前記内外
   気切換ドアのドア位置を制御することを特徴とする内外
   気切換ドア制御装置。
2. 【請求項２】 車両用空調装置における空調ダクトへの
   内気と外気の導入量を切り換える内外気切換ドアの制御
   装置であって、 車室外の空気の汚れ具合を検出、判定する車外空気検出
   判定手段と、 車室内の乗員数を検出、判定する乗員検出判定手段と、 前記車外空気検出判定手段の出力信号と、前記乗員検出
   判定手段の出力信号に基づいて、前記内外気切換ドアの
   ドア位置を決定するドア位置決定手段と、 前記ドア位置決定手段の決定結果に基づいて、前記内外
   気切換ドアを回動するドア回動手段と、 を具備してなることを特徴とする内外気切換ドア制御装
   置。
3. 【請求項３】 車外空気検出判定手段は、車室外の空気
   の汚れ具合を検出する車外空気検出手段と、 前記車外空気検出手段の検出結果に基づいて、車室外の
   空気の汚れ具合を判定する汚れ判定手段と、 を具備してなることを特徴とする請求項２記載の内外気
   切換ドア制御装置。
4. 【請求項４】乗員検出判定手段は、乗員数を検出する乗
   員数検出手段と、 前記乗員数検出手段の出力信号に基づいて乗員数を判定
   する乗員数判定手段と、 を具備してなることを特徴とする請求項２又は請求項３
   記載の内外気切換ドア制御装置。
5. 【請求項５】 ドア位置決定手段は、乗員数が多いほ
   ど、内外気切換ドアのドア位置をより外気導入量が増え
   る方向へ設定することを特徴とする請求項２、請求項３
   又は請求項４記載の内外気切換ドア制御装置。
6. 【請求項６】乗員数検出手段は、車両用空調装置による
   車室内の空調状態を設定するために用いられる複数の環
   境因子と、車両用空調装置における空調機器の状態とに
   基づいて車室内の乗員数の推定値を演算算出する乗員数
   推定器からなり、 当該乗員数推定器は、ニューラルネットワークを用いて
   なることを特徴とする請求項５記載の内外気切換ドア制
   御装置。
7. 【請求項７】 ニューラルネットワークへ入力される複
   数の環境因子は、室内温度センサ値、外気温センサ値、
   日射センサ値であり、 ニューラルネットワークへ入力される空調機器の状態
   は、車室内への吹出しモード、ミックスドア開度、ブロ
   アモータデューティ比であることを特徴とする請求項６
   記載の内外気切換ドア制御装置。
8. 【請求項８】 ニューラルネットワークの学習時に使用
   する教師信号を０.０２から０.９８に正規化して入力す
   るようにしたことを特徴とする請求項６又は請求項７記
   載の内外気切換ドア制御装置。
9. 【請求項９】 ニューラルネットワークに用いられるシ
   グモイド関数を、複数の一次関数の集合による近似関数
   とし、当該複数の一次関数は、本来のシグモイド関数の
   値と前記近似関数を構成する一次関数により求められる
   近似値との誤差が、所定の範囲となるように、シグモイ
   ド関数の入力変数の範囲を複数に分割し、かつ、それぞ
   れの分割範囲におけるそれぞれの一次関数の係数が設定
   されてなるものであることを特徴とする請求項６、請求
   項７又は請求項８記載の内外気切換ドア制御装置。