JP2004050927A - 空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】空調装置において、車室内設定温度等の変更操作を容易に行えるようにする。
【解決手段】計器盤90における車両左右方向中央部に赤外線センサ76を設置し、赤外線センサ76にて人の動作を非接触にて検出し、その動作に基づいて設定を変更する。例えば、赤外線センサ76の画像範囲内で手を上げる動作を行った場合は設定温度を上げ、画像範囲内で手を下げる動作を行った場合は設定温度を下げるというように決めておけば、設定変更操作を直感的に容易に行うことができる。また、スイッチ操作をしなくても設定変更が行えるため、設定変更操作中の前方不注意がなくなり、走行時の安全性を高めることができる。
【選択図】 図2
【解決手段】計器盤90における車両左右方向中央部に赤外線センサ76を設置し、赤外線センサ76にて人の動作を非接触にて検出し、その動作に基づいて設定を変更する。例えば、赤外線センサ76の画像範囲内で手を上げる動作を行った場合は設定温度を上げ、画像範囲内で手を下げる動作を行った場合は設定温度を下げるというように決めておけば、設定変更操作を直感的に容易に行うことができる。また、スイッチ操作をしなくても設定変更が行えるため、設定変更操作中の前方不注意がなくなり、走行時の安全性を高めることができる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空調状態を自動制御するいわゆるオートエアコン機能を持つ空調装置に関し、特に車両用の空調装置に好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の車両用空調装置は、車室内温度が設定温度になるように、吹出空気の温度や吹出風量等を自動制御する。また、設定温度の設定を行うスイッチは、計器盤内の空調操作パネルに設置されている(例えば、特開昭57−95214号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、運転者が設定温度等の設定変更操作をする場合、空調操作パネルのスイッチを確認しながら操作するため前方不注意が生じるという問題があった。また、複雑なスイッチ操作が覚えにくい乗員には、設定変更操作が容易に行えないという問題があった。
【0004】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、設定変更操作を容易に行えるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、人が設定した希望空調状態になるように室内の空調状態を自動制御する空調装置において、人の動作を非接触にて検出し、人の動作に基づいて希望空調状態の設定を変更することを特徴とする。
【0006】
これによると、人の身振り手振り等の動作によって、希望空調状態の設定変更を行うことができる。そして、例えば設定変更の対象が設定温度である場合、設定温度を上げるときには手を下から上に移動させるというように決めておけば、設定変更操作を直感的に容易に行うことができる。
【0007】
また、本発明を車両用の空調装置に適用した場合には、スイッチ操作をしなくても設定変更が行えるため、設定変更操作中の前方不注意がなくなり、走行時の安全性を高めることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明では、手の動作を検出することを特徴とする。
【0009】
これによると、手は人の意志を表現しやすいため、設定変更操作を容易且つ正確に行うことができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、車両の室内の空調を行う空調装置であって、設定が変更される空調状態は、室内の設定温度、空調風の吹出風量、空調風の吸込口モード、および空調風の吹出モードのうちの、少なくとも1つである。
【0011】
請求項4に記載の発明では、車両の室内の空調を行う空調装置であって、人の動作を非接触にて検出する動作検出手段(76)を備え、動作検出手段(76)は、計器盤(90)における車両幅方向の略中央部に設置されていることを特徴とする。
【0012】
これによると、計器盤における車両幅方向の略中央部は位置的に乗員をとらえやすく、従って、乗員の動作を検出しやすい。また、運転席および助手席の両方の乗員の動作を検出することができる。
【0013】
請求項5に記載の発明は、人の動作を非接触にて検出する動作検出手段を備え、動作検出手段は、CCDカメラおよびマトリックス型赤外線センサ(76)のいずれか一方である。
【0014】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態になる車両用空調装置の全体構成図であり、空調装置1の空調ケース2は車室内前部の計器盤内側に配置され、車室内へ向かって流れる空気の通路を形成する。空調ケース2の空気流れ上流端には内外気切替箱3が設けられ、この内外気切替箱3内の内外気切替ドア4により内気吸入口5と外気吸入口6とを開閉することにより、車室内の空気(内気)または車室外の空気(外気)つまり吸込口モードを切替導入する。なお、内外気切替ドア4は、サーボモータからなる電気駆動装置20により駆動される。
【0016】
内外気切替箱3の空気流れ下流側には送風機7が配置され、送風機7のケース8に遠心式のファン9が収納され、電動モータ10にてファン9が回転駆動される。電動モータ10に印加される電圧(以下、ブロワ電圧という)は駆動回路40により制御され、このブロワ電圧の制御により送風機7の回転速度、ひいては送風機7の送風量が調整される。
【0017】
送風機7の空気流れ下流側には、冷房用熱交換器としての蒸発器11が配置されている。この蒸発器11は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機30を含む冷凍サイクルに設けられるものであって、蒸発器11に流入した低圧冷媒が送風機7の送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。
【0018】
なお、圧縮機30は車両エンジン(図示せず)により駆動されるようになっており、圧縮機30は動力断続用の電磁クラッチ31が備えられ、電磁クラッチ31への電力供給は駆動回路41により断続される。
【0019】
空調ケース2内で蒸発器11の空気流れ下流側には、暖房用熱交換器としてのヒータコア12が配置されており、このヒータコア12は車両エンジンの温水(冷却水)を熱源として送風空気を加熱する。また、このヒータコア12の側方には、ヒータコア12をバイパスして送風空気を流すためのバイパス通路13が形成されている。
【0020】
蒸発器11とヒータコア12の間に板状ドアからなるエアミックスドア14が回動可能に配置されている。このエアミックスドア14は温度調節手段であり、ヒータコア12を通過する温風とバイパス通路13を通過する冷風との風量割合を調節することにより車室内へ吹き出す空気の温度を調節する。ヒータコア12からの温風とバイパス通路13からの冷風をヒータコア12下流側で混合させて所望温度の空気を作り出すことができる。なお、エアミックスドア14は、サーボモータからなる電気駆動装置21により駆動される。
【0021】
空調ケース2の空気流れ下流端部には、デフロスタ開口部15とフェイス開口部16とフット開口部17が開口している。デフロスタ開口部15は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロント窓ガラス内面に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のデフロスタドア15aにより開閉される。
【0022】
フェイス開口部16は図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のフェイスドア16aにより開閉される。さらに、フット開口部17は図示しないフットダクトを介して車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のフットドア17aにより開閉される。
【0023】
上記した吹出モード設定用の各ドア15a、16a、17aは、共通のリンク機構18に連結され、このリンク機構18を介してサーボモータからなる電気駆動装置22により駆動される。そして、各ドア15a、16a、17aの作動により、5つの吹出モード(フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモード)を設定可能になっている。
【0024】
次に、本実施形態における電気制御部の概要を説明すると、空調用電子制御装置50は、CPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されるもので、空調用電子制御装置50には、車両エンジンのイグニッションスイッチ60を介して車載バッテリ61から電源が供給される。
【0025】
空調用電子制御装置50には、空調制御のために、センサ群70〜76から検出信号が入力される。これらのセンサとしては、エンジン冷却水温を検出する水温センサ70、内気温を検出する内気温センサ71、外気温を検出する外気センサ72、日射量を検出する日射センサ73、蒸発器11を通過した直後の空気温度(以下、蒸発器後温度という)を検出する蒸発気温度センサ74、エアミックスドア14の実際の開度を検出するA/M開度センサ75、人の動作を非接触にて検出する赤外線センサ76(詳細後述)が設けられている。
【0026】
さらに、車室内の計器盤周辺に配置される空調操作パネル80には、乗員により手動操作される下記のスイッチが備えられ、これらのスイッチの操作信号も空調用電子制御装置50に入力される。
【0027】
空調操作パネル80のスイッチとしては、空調の自動制御モード設定用のオート信号を発生するオートスイッチ81、送風機7の風量切替信号を発生する風量スイッチ82、内外気切替信号を発生する内外気スイッチ83、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ84、圧縮機30の電磁クラッチ31のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチ85が設けられている。
【0028】
次に、赤外線センサ76について説明する。赤外線センサ76は本発明の動作検出手段に相当し、具体的には、温度変化に応じた電気信号を出力する焦電型赤外線センサであり、また、検出対象範囲(以下、画像範囲という)が16列16行のマトリクス状に分割されたマトリクス型赤外線センサである。
【0029】
図2に示すように、赤外線センサ76は、車室内前部の計器盤90における車両幅方向の中央部に設置され、車両後方に向けて取り付けられている。そして、赤外線センサ76の画像範囲内での乗員の動作を非接触で検出し、乗員の動作を検出した赤外線センサ76の画像データに基づいて、車室内の希望温度である設定温度を変更するようになっている。なお、設定温度は本発明の希望空調状態に相当する。
【0030】
次に、上記構成になる空調装置1の作動を説明する。まず、空調用電子制御装置50のマイクロコンピュータにより実行される制御処理のうち、周知の制御処理について説明する。
【0031】
イグニッションスイッチ60がオンされて制御装置50に電源が供給された状態において、空調操作パネル80のオートスイッチ81が投入されると、センサ群70〜76からの検出信号、およびスイッチ群81〜85からの操作信号に基づいて、制御装置50が以下の制御処理を実行する。
【0032】
まず、設定温度、内気温、外気温、日射量等に基づいて、車室内へ吹き出される送風空気の目標吹出温度を算出する。この目標吹出温度は、車室内の温度を設定温度に維持するために必要な吹出空気の温度である。
【0033】
次に、目標吹出温度、蒸発器後温度、およびエンジン冷却水温に基づいて、エアミックスドア14の目標開度を算出し決定する。この目標開度は、車室内へ吹き出される送風空気の温度を目標吹出温度に維持するために必要な開度である。
【0034】
次に、送風機7により送風される空気の目標風量を目標吹出温度に基づいて算出し、目標風量を実現するためのブロワ電圧を決定する。次に、目標吹出温度に応じて内外気の吸込口モードを決定し、目標吹出温度に基づいて吹出モードを決定し、蒸発器後温度に応じて圧縮機30の運転・停止を決定する。
【0035】
そして、上記で決定された各種制御値を各電気駆動装置20、21、22および駆動回路40、41に出力して空調制御を行う。
【0036】
次に、上記の制御処理のうち、赤外線センサ76の画像データに基づいて設定温度を変更する部分の制御処理について、図3の流れ図により説明する。
【0037】
ここで、図4は赤外線センサ76でとらえた画像の例を示すもので、焦電型の赤外線センサ76は画像範囲内で動いたものだけをとらえる。従って、そのとらえた部分を有効とするならば、画像範囲内で手を上げる動作を行えば有効部分は上に移動していき、画像範囲内で手を下げる動作を行えば有効部分は下に移動していく。
【0038】
そして、空調用電子制御装置50は、図3の制御処理により、画像範囲内で手を上げる動作を行った場合は車室内の設定温度を上げ、画像範囲内で手を下げる動作を行った場合は車室内の設定温度を下げるようになっている。
【0039】
図3の制御処理の周期は500msであり、ステップS1では、前回(すなわち500ms前)の画像データに基づいて、以下述べる手順で手の上下方向位置を推定する。
【0040】
図5は前回の画像データであり、図5中の1は前述した有効部分、0は無効部分である。そして、図5の前回の画像データにおいて有効であった座標は、x、y(0、6)、x、y(1、6)、x、y(2、6)、x、y(3、6)、x、y(4、4)、x、y(4、5)、x、y(4、6)、x、y(4、7)、x、y(5、5)、x、y(5、6)、x、y(5、7)、x、y(6、5)、x、y(6、6)である。
【0041】
これらの有効であった座標のy軸の値の和(以下、前回y軸和という)を求める。本例では、前回y軸和は、6+6+6+6+4+5+6+7+5+6+7+5+6=75である。また、前回y軸和の平均値(以下、前回y軸平均値という)を求める。本例では、前回y軸平均値は、75/13=5.7692である。この前回y軸平均値が、前回の手の上下方向位置に相当する。
【0042】
次に、ステップS2では、今回の画像データに基づいて、以下述べる手順で手の上下方向位置を推定する。
【0043】
図6は今回の画像データであり、図6の今回の画像データにおいて有効であった座標は、x、y(0、6)、x、y(1、7)、x、y(2、8)、x、y(3、9)、x、y(3、10)、x、y(4、8)、x、y(4、9)、x、y(4、10)、x、y(4、11)、x、y(5、10)、x、y(6、11)である。
【0044】
これらの有効であった座標のy軸の値の和(以下、今回y軸和という)を求める。本例では、今回y軸和は、6+7+8+9+10+8+9+10+11+10+11=99である。また、今回y軸和の平均値(以下、今回y軸平均値という)を求める。本例では、今回y軸平均値は、99/11=9である。この今回y軸平均値が、今回の手の上下方向位置に相当する。
【0045】
なお、本例では、ステップS2およびステップS3の処理が500ms毎に4回繰り返されるようになっており、このステップS2で今回求めた今回y軸平均値は、次回の処理時にはステップS3の処理時に前回y軸平均値として用いられる。
【0046】
次に、ステップS3では、以下述べる手順で手の上下方向の移動量および移動向きを推定する。まず、前回y軸平均値と今回y軸平均値とから、y軸平均値差を求める。因みに、y軸平均値差=今回y軸平均値−前回y軸平均値、であり、本例では、y軸平均値差=9−5.7692=3.2308である。
【0047】
このy軸平均値差が500ms間の手の上下方向の移動量に相当する。また、y軸平均値差が+(正)の値の時は、手を下げる動作を行ったものと推定し、一方、y軸平均値差が−(負)の値の時は、手を上げる動作を行ったものと推定する。
【0048】
なお、本例では、ステップS2およびステップS3の処理が500ms毎に4回繰り返されるようになっており、このステップS3の2回目以降の処理時には、それまでのy軸平均値差の合計に今回のy軸平均値差を加算したものを、y軸平均値差とする。
【0049】
次に、ステップS4では、ステップS2およびステップS3の処理が4回行われた否かを判定する。そして、ステップS4がNOの場合はステップS2およびステップS3の処理が繰り返される。
【0050】
ステップS2およびステップS3の処理が4回行われるとステップS4がYESになってステップS5に進む。ステップS5では、y軸平均値差およびその正負に基づいて、すなわち、2秒間(500ms×4回)の手の上下方向の移動量および移動向きに基づいて、設定温度を変更する処理を行う。具体的には、y軸平均値差およびその正負に基づいて、図7の特性表から温度補正値を求め、この温度補正値分、設定温度を変更する。
【0051】
本実施形態では、人の身振り手振り等の動作によって設定温度の変更を行うことができるため、設定変更操作を直感的に容易且つ正確に行うことができる。
【0052】
また、スイッチ操作をしなくても設定変更が行えるため、設定変更操作中の前方不注意がなくなり、走行時の安全性を高めることができる。
【0053】
また、計器盤90における車両幅方向の中央部に赤外線センサ76を配置しているが、この位置からは乗員をとらえやすく、従って、乗員の動作を検出しやすい。また、運転席および助手席の両方の乗員の動作を検出することができる。
【0054】
(他の実施形態)
上記実施形態では、赤外線センサ76で検出した乗員の動作に基づいて車室内の設定温度を変更したが、赤外線センサ76で検出した乗員の動作に基づいて、空調風の吹出風量または空調風の吹出モードまたは吸込口モードを変更するようにしてもよい。この場合、吹出風量、吹出モード、および吸込口モードは本発明の希望空調状態に相当する。
【0055】
また、上記実施形態では、画像データのy軸の値のみを設定変更に利用したが、例えば、y軸の値で設定温度を変更し、x軸の値で吹出風量または吹出モードまたは吸込口モードを変更するようにしてもよい。
【0056】
また、左右席の吹出温度を独立に調整可能な空調装置の場合、画像データのy軸の値で右側席の設定温度を変更し、x軸の値で左側席の設定温度を変更するようにしてもよい。
【0057】
また、上記実施形態では、500ms毎にy軸平均値差を求め、その4回分の和を求めた後に、設定温度を変更するようにしたが、y軸平均値差を1回求める毎に設定温度を変更するようにしてもよい。
【0058】
また、上記実施形態では、人の動作を非接触にて検出する動作検出手段として赤外線センサ76を用いたが、動作検出手段としてCCDカメラを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態になる車両用空調装置の全体構成図である。
【図2】図1の赤外線センサ76の設置位置を示す車室内の斜視図である。
【図3】一実施形態の制御の要部を示す流れ図である。
【図4】図1の赤外線センサ76でとらえた画像の例を示す図である。
【図5】図1の赤外線センサ76でとらえた画像データの図表である。
【図6】図1の赤外線センサ76でとらえた画像データの図表である。
【図7】温度補正値を求めるための特性図である。
【符号の説明】
76…赤外線センサ(動作検出手段)、90…計器盤。
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空調状態を自動制御するいわゆるオートエアコン機能を持つ空調装置に関し、特に車両用の空調装置に好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の車両用空調装置は、車室内温度が設定温度になるように、吹出空気の温度や吹出風量等を自動制御する。また、設定温度の設定を行うスイッチは、計器盤内の空調操作パネルに設置されている(例えば、特開昭57−95214号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、運転者が設定温度等の設定変更操作をする場合、空調操作パネルのスイッチを確認しながら操作するため前方不注意が生じるという問題があった。また、複雑なスイッチ操作が覚えにくい乗員には、設定変更操作が容易に行えないという問題があった。
【0004】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、設定変更操作を容易に行えるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、人が設定した希望空調状態になるように室内の空調状態を自動制御する空調装置において、人の動作を非接触にて検出し、人の動作に基づいて希望空調状態の設定を変更することを特徴とする。
【0006】
これによると、人の身振り手振り等の動作によって、希望空調状態の設定変更を行うことができる。そして、例えば設定変更の対象が設定温度である場合、設定温度を上げるときには手を下から上に移動させるというように決めておけば、設定変更操作を直感的に容易に行うことができる。
【0007】
また、本発明を車両用の空調装置に適用した場合には、スイッチ操作をしなくても設定変更が行えるため、設定変更操作中の前方不注意がなくなり、走行時の安全性を高めることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明では、手の動作を検出することを特徴とする。
【0009】
これによると、手は人の意志を表現しやすいため、設定変更操作を容易且つ正確に行うことができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、車両の室内の空調を行う空調装置であって、設定が変更される空調状態は、室内の設定温度、空調風の吹出風量、空調風の吸込口モード、および空調風の吹出モードのうちの、少なくとも1つである。
【0011】
請求項4に記載の発明では、車両の室内の空調を行う空調装置であって、人の動作を非接触にて検出する動作検出手段(76)を備え、動作検出手段(76)は、計器盤(90)における車両幅方向の略中央部に設置されていることを特徴とする。
【0012】
これによると、計器盤における車両幅方向の略中央部は位置的に乗員をとらえやすく、従って、乗員の動作を検出しやすい。また、運転席および助手席の両方の乗員の動作を検出することができる。
【0013】
請求項5に記載の発明は、人の動作を非接触にて検出する動作検出手段を備え、動作検出手段は、CCDカメラおよびマトリックス型赤外線センサ(76)のいずれか一方である。
【0014】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態になる車両用空調装置の全体構成図であり、空調装置1の空調ケース2は車室内前部の計器盤内側に配置され、車室内へ向かって流れる空気の通路を形成する。空調ケース2の空気流れ上流端には内外気切替箱3が設けられ、この内外気切替箱3内の内外気切替ドア4により内気吸入口5と外気吸入口6とを開閉することにより、車室内の空気(内気)または車室外の空気(外気)つまり吸込口モードを切替導入する。なお、内外気切替ドア4は、サーボモータからなる電気駆動装置20により駆動される。
【0016】
内外気切替箱3の空気流れ下流側には送風機7が配置され、送風機7のケース8に遠心式のファン9が収納され、電動モータ10にてファン9が回転駆動される。電動モータ10に印加される電圧(以下、ブロワ電圧という)は駆動回路40により制御され、このブロワ電圧の制御により送風機7の回転速度、ひいては送風機7の送風量が調整される。
【0017】
送風機7の空気流れ下流側には、冷房用熱交換器としての蒸発器11が配置されている。この蒸発器11は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機30を含む冷凍サイクルに設けられるものであって、蒸発器11に流入した低圧冷媒が送風機7の送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。
【0018】
なお、圧縮機30は車両エンジン(図示せず)により駆動されるようになっており、圧縮機30は動力断続用の電磁クラッチ31が備えられ、電磁クラッチ31への電力供給は駆動回路41により断続される。
【0019】
空調ケース2内で蒸発器11の空気流れ下流側には、暖房用熱交換器としてのヒータコア12が配置されており、このヒータコア12は車両エンジンの温水(冷却水)を熱源として送風空気を加熱する。また、このヒータコア12の側方には、ヒータコア12をバイパスして送風空気を流すためのバイパス通路13が形成されている。
【0020】
蒸発器11とヒータコア12の間に板状ドアからなるエアミックスドア14が回動可能に配置されている。このエアミックスドア14は温度調節手段であり、ヒータコア12を通過する温風とバイパス通路13を通過する冷風との風量割合を調節することにより車室内へ吹き出す空気の温度を調節する。ヒータコア12からの温風とバイパス通路13からの冷風をヒータコア12下流側で混合させて所望温度の空気を作り出すことができる。なお、エアミックスドア14は、サーボモータからなる電気駆動装置21により駆動される。
【0021】
空調ケース2の空気流れ下流端部には、デフロスタ開口部15とフェイス開口部16とフット開口部17が開口している。デフロスタ開口部15は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロント窓ガラス内面に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のデフロスタドア15aにより開閉される。
【0022】
フェイス開口部16は図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のフェイスドア16aにより開閉される。さらに、フット開口部17は図示しないフットダクトを介して車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のフットドア17aにより開閉される。
【0023】
上記した吹出モード設定用の各ドア15a、16a、17aは、共通のリンク機構18に連結され、このリンク機構18を介してサーボモータからなる電気駆動装置22により駆動される。そして、各ドア15a、16a、17aの作動により、5つの吹出モード(フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモード)を設定可能になっている。
【0024】
次に、本実施形態における電気制御部の概要を説明すると、空調用電子制御装置50は、CPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されるもので、空調用電子制御装置50には、車両エンジンのイグニッションスイッチ60を介して車載バッテリ61から電源が供給される。
【0025】
空調用電子制御装置50には、空調制御のために、センサ群70〜76から検出信号が入力される。これらのセンサとしては、エンジン冷却水温を検出する水温センサ70、内気温を検出する内気温センサ71、外気温を検出する外気センサ72、日射量を検出する日射センサ73、蒸発器11を通過した直後の空気温度(以下、蒸発器後温度という)を検出する蒸発気温度センサ74、エアミックスドア14の実際の開度を検出するA/M開度センサ75、人の動作を非接触にて検出する赤外線センサ76(詳細後述)が設けられている。
【0026】
さらに、車室内の計器盤周辺に配置される空調操作パネル80には、乗員により手動操作される下記のスイッチが備えられ、これらのスイッチの操作信号も空調用電子制御装置50に入力される。
【0027】
空調操作パネル80のスイッチとしては、空調の自動制御モード設定用のオート信号を発生するオートスイッチ81、送風機7の風量切替信号を発生する風量スイッチ82、内外気切替信号を発生する内外気スイッチ83、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ84、圧縮機30の電磁クラッチ31のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチ85が設けられている。
【0028】
次に、赤外線センサ76について説明する。赤外線センサ76は本発明の動作検出手段に相当し、具体的には、温度変化に応じた電気信号を出力する焦電型赤外線センサであり、また、検出対象範囲(以下、画像範囲という)が16列16行のマトリクス状に分割されたマトリクス型赤外線センサである。
【0029】
図2に示すように、赤外線センサ76は、車室内前部の計器盤90における車両幅方向の中央部に設置され、車両後方に向けて取り付けられている。そして、赤外線センサ76の画像範囲内での乗員の動作を非接触で検出し、乗員の動作を検出した赤外線センサ76の画像データに基づいて、車室内の希望温度である設定温度を変更するようになっている。なお、設定温度は本発明の希望空調状態に相当する。
【0030】
次に、上記構成になる空調装置1の作動を説明する。まず、空調用電子制御装置50のマイクロコンピュータにより実行される制御処理のうち、周知の制御処理について説明する。
【0031】
イグニッションスイッチ60がオンされて制御装置50に電源が供給された状態において、空調操作パネル80のオートスイッチ81が投入されると、センサ群70〜76からの検出信号、およびスイッチ群81〜85からの操作信号に基づいて、制御装置50が以下の制御処理を実行する。
【0032】
まず、設定温度、内気温、外気温、日射量等に基づいて、車室内へ吹き出される送風空気の目標吹出温度を算出する。この目標吹出温度は、車室内の温度を設定温度に維持するために必要な吹出空気の温度である。
【0033】
次に、目標吹出温度、蒸発器後温度、およびエンジン冷却水温に基づいて、エアミックスドア14の目標開度を算出し決定する。この目標開度は、車室内へ吹き出される送風空気の温度を目標吹出温度に維持するために必要な開度である。
【0034】
次に、送風機7により送風される空気の目標風量を目標吹出温度に基づいて算出し、目標風量を実現するためのブロワ電圧を決定する。次に、目標吹出温度に応じて内外気の吸込口モードを決定し、目標吹出温度に基づいて吹出モードを決定し、蒸発器後温度に応じて圧縮機30の運転・停止を決定する。
【0035】
そして、上記で決定された各種制御値を各電気駆動装置20、21、22および駆動回路40、41に出力して空調制御を行う。
【0036】
次に、上記の制御処理のうち、赤外線センサ76の画像データに基づいて設定温度を変更する部分の制御処理について、図3の流れ図により説明する。
【0037】
ここで、図4は赤外線センサ76でとらえた画像の例を示すもので、焦電型の赤外線センサ76は画像範囲内で動いたものだけをとらえる。従って、そのとらえた部分を有効とするならば、画像範囲内で手を上げる動作を行えば有効部分は上に移動していき、画像範囲内で手を下げる動作を行えば有効部分は下に移動していく。
【0038】
そして、空調用電子制御装置50は、図3の制御処理により、画像範囲内で手を上げる動作を行った場合は車室内の設定温度を上げ、画像範囲内で手を下げる動作を行った場合は車室内の設定温度を下げるようになっている。
【0039】
図3の制御処理の周期は500msであり、ステップS1では、前回(すなわち500ms前)の画像データに基づいて、以下述べる手順で手の上下方向位置を推定する。
【0040】
図5は前回の画像データであり、図5中の1は前述した有効部分、0は無効部分である。そして、図5の前回の画像データにおいて有効であった座標は、x、y(0、6)、x、y(1、6)、x、y(2、6)、x、y(3、6)、x、y(4、4)、x、y(4、5)、x、y(4、6)、x、y(4、7)、x、y(5、5)、x、y(5、6)、x、y(5、7)、x、y(6、5)、x、y(6、6)である。
【0041】
これらの有効であった座標のy軸の値の和(以下、前回y軸和という)を求める。本例では、前回y軸和は、6+6+6+6+4+5+6+7+5+6+7+5+6=75である。また、前回y軸和の平均値(以下、前回y軸平均値という)を求める。本例では、前回y軸平均値は、75/13=5.7692である。この前回y軸平均値が、前回の手の上下方向位置に相当する。
【0042】
次に、ステップS2では、今回の画像データに基づいて、以下述べる手順で手の上下方向位置を推定する。
【0043】
図6は今回の画像データであり、図6の今回の画像データにおいて有効であった座標は、x、y(0、6)、x、y(1、7)、x、y(2、8)、x、y(3、9)、x、y(3、10)、x、y(4、8)、x、y(4、9)、x、y(4、10)、x、y(4、11)、x、y(5、10)、x、y(6、11)である。
【0044】
これらの有効であった座標のy軸の値の和(以下、今回y軸和という)を求める。本例では、今回y軸和は、6+7+8+9+10+8+9+10+11+10+11=99である。また、今回y軸和の平均値(以下、今回y軸平均値という)を求める。本例では、今回y軸平均値は、99/11=9である。この今回y軸平均値が、今回の手の上下方向位置に相当する。
【0045】
なお、本例では、ステップS2およびステップS3の処理が500ms毎に4回繰り返されるようになっており、このステップS2で今回求めた今回y軸平均値は、次回の処理時にはステップS3の処理時に前回y軸平均値として用いられる。
【0046】
次に、ステップS3では、以下述べる手順で手の上下方向の移動量および移動向きを推定する。まず、前回y軸平均値と今回y軸平均値とから、y軸平均値差を求める。因みに、y軸平均値差=今回y軸平均値−前回y軸平均値、であり、本例では、y軸平均値差=9−5.7692=3.2308である。
【0047】
このy軸平均値差が500ms間の手の上下方向の移動量に相当する。また、y軸平均値差が+(正)の値の時は、手を下げる動作を行ったものと推定し、一方、y軸平均値差が−(負)の値の時は、手を上げる動作を行ったものと推定する。
【0048】
なお、本例では、ステップS2およびステップS3の処理が500ms毎に4回繰り返されるようになっており、このステップS3の2回目以降の処理時には、それまでのy軸平均値差の合計に今回のy軸平均値差を加算したものを、y軸平均値差とする。
【0049】
次に、ステップS4では、ステップS2およびステップS3の処理が4回行われた否かを判定する。そして、ステップS4がNOの場合はステップS2およびステップS3の処理が繰り返される。
【0050】
ステップS2およびステップS3の処理が4回行われるとステップS4がYESになってステップS5に進む。ステップS5では、y軸平均値差およびその正負に基づいて、すなわち、2秒間(500ms×4回)の手の上下方向の移動量および移動向きに基づいて、設定温度を変更する処理を行う。具体的には、y軸平均値差およびその正負に基づいて、図7の特性表から温度補正値を求め、この温度補正値分、設定温度を変更する。
【0051】
本実施形態では、人の身振り手振り等の動作によって設定温度の変更を行うことができるため、設定変更操作を直感的に容易且つ正確に行うことができる。
【0052】
また、スイッチ操作をしなくても設定変更が行えるため、設定変更操作中の前方不注意がなくなり、走行時の安全性を高めることができる。
【0053】
また、計器盤90における車両幅方向の中央部に赤外線センサ76を配置しているが、この位置からは乗員をとらえやすく、従って、乗員の動作を検出しやすい。また、運転席および助手席の両方の乗員の動作を検出することができる。
【0054】
(他の実施形態)
上記実施形態では、赤外線センサ76で検出した乗員の動作に基づいて車室内の設定温度を変更したが、赤外線センサ76で検出した乗員の動作に基づいて、空調風の吹出風量または空調風の吹出モードまたは吸込口モードを変更するようにしてもよい。この場合、吹出風量、吹出モード、および吸込口モードは本発明の希望空調状態に相当する。
【0055】
また、上記実施形態では、画像データのy軸の値のみを設定変更に利用したが、例えば、y軸の値で設定温度を変更し、x軸の値で吹出風量または吹出モードまたは吸込口モードを変更するようにしてもよい。
【0056】
また、左右席の吹出温度を独立に調整可能な空調装置の場合、画像データのy軸の値で右側席の設定温度を変更し、x軸の値で左側席の設定温度を変更するようにしてもよい。
【0057】
また、上記実施形態では、500ms毎にy軸平均値差を求め、その4回分の和を求めた後に、設定温度を変更するようにしたが、y軸平均値差を1回求める毎に設定温度を変更するようにしてもよい。
【0058】
また、上記実施形態では、人の動作を非接触にて検出する動作検出手段として赤外線センサ76を用いたが、動作検出手段としてCCDカメラを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態になる車両用空調装置の全体構成図である。
【図2】図1の赤外線センサ76の設置位置を示す車室内の斜視図である。
【図3】一実施形態の制御の要部を示す流れ図である。
【図4】図1の赤外線センサ76でとらえた画像の例を示す図である。
【図5】図1の赤外線センサ76でとらえた画像データの図表である。
【図6】図1の赤外線センサ76でとらえた画像データの図表である。
【図7】温度補正値を求めるための特性図である。
【符号の説明】
76…赤外線センサ(動作検出手段)、90…計器盤。
Claims (5)
- 人が設定した希望空調状態になるように室内の空調状態を自動制御する空調装置において、
人の動作を非接触にて検出し、人の動作に基づいて前記希望空調状態の設定を変更することを特徴とする空調装置。 - 手の動作を検出することを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
- 車両の室内の空調を行う空調装置であって、
設定が変更される空調状態は、前記室内の設定温度、空調風の吹出風量、空調風の吸込口モード、および空調風の吹出モードのうちの、少なくとも1つであることを特徴とする請求項1または2に記載の空調装置。 - 車両の室内の空調を行う空調装置であって、
人の動作を非接触にて検出する動作検出手段(76)を備え、
前記動作検出手段(76)は、計器盤(90)における車両幅方向の略中央部に設置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の空調装置。 - 人の動作を非接触にて検出する動作検出手段を備え、
前記動作検出手段は、CCDカメラおよびマトリックス型赤外線センサ(76)のいずれか一方であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の空調装置。
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