JP2004330865A

JP2004330865A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2004330865A
Application number: JP2003128992A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hara; 慎一原
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-07
Also published as: JP4327498B2

Abstract

【課題】本発明は、室内温度センサ温度と車室中央の赤外線センサ温度との差を評価することで、実際の乗員の感覚に近い空調制御を行なうことが出来る車両用空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る車両用空調装置は、赤外線センサと室内温度センサとこれらのセンサの信号に基づいて目標吹出温度を決定する空調吹出温度制御手段を備え、赤外線センサの受光部の視野中央が車室前方から見て運転席と助手席とのほぼ中央に向く部位に赤外線センサを設置すると共に、車室内中央部の赤外線情報、運転席の一部分乃至全体の赤外線情報及び助手席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように受光部の視野角を設定したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線センサにて検出した車室内の赤外線情報及び室内温度センサにて検出した車室内温度情報に基づいて車室内の空調制御を行なう車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エアコンは、外気温度センサ（外気センサ）、室内温度センサ（インカセンサ）、日射センサなどの情報を基に、目標吹出温度を決定して制御を行なっている。
【０００３】
しかし、これらの情報では、外気温度、内気温度及び日射量で判断しているため、実際の乗員の感覚と異なることがみられた。
【０００４】
そこで、その対策として赤外線センサで車室内を計測し、乗員の温度情報によりエアコンを制御するものが提案されている（例えば特許文献１を参照。）。
【０００５】
また、赤外線センサを複数車室内に設置し、それぞれの赤外線センサは車室内の別々の箇所を測定し、その温度勾配にしたがって車室内の温度制御を行なう装置も開示されている（例えば特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特開閉１１−２０１８２２号公報、請求項１及び３
【特許文献２】特開２０００−９４９２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１の技術ではエアバックシステムの制御も考慮して複数の赤外線検出素子を２次元的に配列したセンサを用いるため、そのセンサのコストが高い。また、複数の赤外線検出素子から得られる情報を熱画像データとして処理するため、データの解析が複雑で車両用空調装置のみを考えた場合に合理的な装置とはいいがたい。また、特許文献２についても複数の赤外線センサの必須が必要であり、コストが高くなってしまう。赤外線センサを用いた技術では、乗員の身長や着衣量の違いによって、快適な空調制御を行なうことが出来なくなる場合が多かった。
【０００７】
本発明は、室内温度センサ（インカセンサ）に加え、１個の赤外線センサを用いて、その設置位置並びに受光部の視野角の設定を創意工夫することで、コストアップをせずに実際の乗員の感覚と近い車両用空調装置を提供することを目的とする。すなわち、室内温度センサによる車室内温度情報と車室内の中央部から車室内全体の環境温度を反映している赤外線情報との差を評価することで、室内温度のみならず日射量の影響と風速による内装材の温度低下を確認して快適性を向上させることを目的とする。
【０００８】
本発明では、赤外線センサの受光部の視野角を、車室内中央部の赤外線情報、運転席の一部分乃至全体の赤外線情報及び助手席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように設定する、より具体的には２０〜４５°に設定することで日射量を赤外線センサで直接測定するのではなく、日射量による乗員の温度変化を測定することで、乗員の感覚に近い空調制御を行なうことを目的とする。赤外線センサの受光部の視野角を上記のように設定することで、視野内に窓ガラスを入れないものである。
【０００９】
このように室内温度センサに加えて赤外線センサを用いることで、従来の空調装置で用いられた日射センサ及び日射センサ設置に伴うハーネスを省略して低コスト化を図るものである。
【００１０】
また本発明は、赤外線センサと室内温度センサを一体型赤外線−温度センサとすることで、センサ及びこれに必要な配線類の簡素化を図ると共に、室内温度センサによる車室内温度情報と車室内の中央部から車室内全体の環境温度を反映している赤外線情報との差を評価しやすくすることを目的とする。
【００１１】
ところで、従来、赤外線センサの受光部には、図１に示すように、赤外線検出素子１と、赤外線検出素子１に向けて赤外線を透過させる赤外線バンドパスフィルタ２とを赤外線を透過しない材質で形成されたケース３内に配置し、さらに赤外線バンドパスフィルタに向けて広範囲から入射してくる赤外線を集光するレンズ４がケース３の蓋と兼用で基板５上に配置されていた。しかし構成部品が多く、赤外線センサは高価であった。本発明では、所望領域から入射してくる赤外線のみを受光させるために、受光部の視野角を所望の角度に設定しなければならない。そこで本発明では、レンズ４に相当する部品を配置せずにレンズフード状のケースを用い、フードの長さ及び開口径を調整することで受光部の視野角を所望角度に容易に設定することが出来る赤外線センサを本車両用空調装置のために提供することを目的とする。
【００１２】
本発明では、日射があるときに赤外線センサ温度と室内温度センサ温度との間に温度差が発生することに着目して、この温度差に応じて目標吹出温度を低温側にシフトさせることで、乗員の感覚に近い空調制御を行なうことが可能な本車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明では、乗員がやや暑いと感ずるとき、すなわち冷房運転を行なう状況下において、乗員の温冷感と赤外線センサ温度とが相関関係を有することに着目して、冷房運転を行なうときには赤外線センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することで乗員の感覚に近い空調制御を行なう車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明では、乗員が寒いと感ずるとき、すなわち暖房運転を行なう状況下において、乗員の温冷感と室内温度センサ温度とが相関関係を有することに着目して、暖房運転を行なうときには室内温度センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することで乗員の感覚に近い空調制御を行なう車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、外気温度情報を検出する外気温度センサを設けることで、冬に窓が曇りやすくなるときに、フレッシュモード（外気取り込み）とリサーキュレーションモード（室内循環）の切り替えを制御する機能を備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１６】
さらに本発明では、後部座席の赤外線情報を検出するために第２赤外線センサを設置することで、乗員の感覚に近い空調制御を行なうデュアルエアコンを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成させるために本発明者は、受光部の視野角を所定角度に設定した赤外線センサを用いて車室内の中央部を含む領域の赤外線情報を検出し、室内温度との温度差を評価し得るように赤外線センサと室内温度センサとを組み合わせることで、日射センサを省略した条件下で実際の乗員の感覚にあった空調制御を行なうことが出来る車両用空調装置を提供できることを見出した。すなわち本発明に係る車両用空調装置は、受光部の視野内の赤外線情報を検出する赤外線センサと、車室内温度情報を検出する室内温度センサと、前記赤外線情報及び前記車室内温度情報に基づいて車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度を決定する空調吹出温度制御手段を備え、前記赤外線センサの受光部の視野中央が車室前方から見て運転席と助手席とのほぼ中央に向く部位に前記赤外線センサを設置すると共に、車室内中央部の赤外線情報、運転席の一部分乃至全体の赤外線情報及び助手席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように前記受光部の視野角を設定したことを特徴とする。
【００１８】
また本発明に係る車両用空調装置では、前記赤外線センサを空調パネル面等の車室フロント中央部に設置し、前記受光部の視野角を２０〜４５°に設定することが好ましい。
【００１９】
さらに本発明に係る車両用空調装置では、前記赤外線センサの受光部の視野内に窓ガラスを入れないことが好ましい。
【００２０】
本発明に係る車両用空調装置では、前記赤外線センサと前記室内温度センサを、受光部の視野内の赤外線情報を検出する赤外線検出素子と車室内温度情報を検出する室内温度検出素子とを同一基板上に配置した一体型赤外線−温度センサとすることがより好ましい。
【００２１】
本発明に係る車両用空調装置では、前記赤外線センサは、赤外線量に応じた信号を出力する赤外線検出素子と、該赤外線検出素子への赤外線の入射角度を規制して受光部の視野角を設定するレンズフード状のケースと、前記赤外線検出素子に向けて赤外線を透過させる赤外線バンドパスフィルタとを具備することが好ましい。
【００２２】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空調吹出温度制御手段は、赤外線センサ温度と室内温度センサ温度との温度差を算出し、前記温度差に応じて前記目標吹出温度を低温側にシフトさせることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空調吹出温度制御手段は、冷房運転を行なうときには赤外線センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することが好ましい。
【００２４】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空調吹出温度制御手段は、暖房運転を行なうときには室内温度センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することが好ましい。
【００２５】
また本発明に係る車両用空調装置では、外気温度情報を検出する外気温度センサを設け、外気温度情報に基づいて空調モードをフレッシュモード又はリサーキュレーションモードのいずれかに選択することが好ましい。
【００２６】
さらにデュアルエアコンとするためには、受光部の視野中央が後部座席のほぼ中央に向く部位に第２赤外線センサを設置すると共に、後部中央座席の赤外線情報、後部左座席の一部分乃至全体の赤外線情報及び後部右座席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように前記第２赤外線センサの受光部の視野角を設定し、前記空調吹出温度制御手段は、前記第２赤外線センサの赤外線情報に基づいて後部座席に向けて吹き出す空調風の後部座席目標吹出温度を決定することが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明について実施形態を示しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。
【００２８】
図２〜図１１を参照しながら本実施形態に係る車両用空調装置について説明する。図２は、本実施形態に係る車両用空調装置１００の構成の一形態を示す概略図である。車両用空気清浄装置１００は、空気通路を形成するケース１７に、空気吸入口、ブロア１２、集塵脱臭フィルタ１４、エバポレータ１５、ヒータコア２１とを備える。
【００２９】
また、本実施形態に係る車両用空調装置１００は、受光部の視野内の赤外線情報を検出する赤外線センサ２２と、車室内温度情報を検出する室内温度センサ２３と、外気温度センサ２４とを備える。
【００３０】
本発明は図１に示した従来の赤外線センサではなく、赤外線入射の視野角を設定できるものが好ましい。赤外線センサ２２の詳細な形態の断面概略図を図３に示す。図３の赤外線センサは、赤外線量に応じた信号を出力する赤外線検出素子４０と、赤外線検出素子４０への赤外線の入射角度を規制して受光部の視野角を設定するレンズフード状のケース４１と、赤外線検出素子４０に向けて赤外線を透過させる赤外線バンドパスフィルタ４２とを具備する。赤外線センサは、基板４３上に形成されている。
【００３１】
赤外線検出素子４０は、サーモパイル型の赤外線検出素子が好ましく、赤外線を吸収して熱に変換する赤外線吸収膜と変換された熱量に応じて熱起電力を発生する熱電対とから構成される。熱気電力からなる電気信号は、マイコン２５に送られる。
【００３２】
ケース４１は、赤外線の入射角度を規制して受光部の視野角を設定するようにレンズフード状とすることが好ましい。図３の赤外線センサは、円筒形状のケースを使用している。円筒体の開口部側を受光部として、視野角を４５°に設定したときの場合を示している。図４に赤外線センサの第２形態の断面概略図を示す。図４の赤外線センサのように、円筒体の長さＬと開口部の開口径Φを適宜調整することで、受光部の視野角を２０°に設定することも出来る。図４の赤外線フィルタは図３の赤外線フィルタと比較して円筒体の長さＬを長くすることで視野角を４５°から２０°へ変更したものである。さらに、図５に赤外線センサの第３形態の断面概略図を示す。図５の赤外線フィルタは図３の赤外線フィルタと比較して開口部の開口径Φを小さくすることで視野角を４５°から２０°へ変更したものである。本発明では、円筒体の長さＬと開口部の開口径Φの少なくともいずれかを調整することで受光部の視野角を自在に設定できる。なお、開口部の形状は、円形、楕円形、矩形のいずれでも良い。ケースは赤外線を透過しない材料で形成する。
【００３３】
赤外線バンドパスフィルタ４２は、赤外線検出素子４０に向けて赤外線透過させるフィルタである。例えば赤外線透過率が高いシリコン製のフィルタが好ましい。図３では赤外線検出素子４０の直上に赤外線バンドパスフィルタ４２を設置した場合を示した。図６に赤外線センサの第４形態の断面概略図を示す。図６に示すように赤外線バンドパスフィルタ４４は、ケースの円筒体の開口部をふさぐように設置しても良い。本発明では、赤外線バンドパスフィルタは、赤外線検出素子に向けて赤外線透過させるのであればその設置位置に限定されない。
【００３４】
基板４３は、回路基板と兼用することが好ましい。
【００３５】
図２の室内温度センサ２３は、温度に応じて抵抗値が変化するＮＴＣサーミスタからなり、温度に応じた電気信号を発生する。この電気信号はマイコン２５に送られる。室内温度センサ２３は車室内に設置する。日射の影響を受けない箇所に設置することが好ましい。
【００３６】
本実施形態にかかる車両用空調装置では赤外線センサ２２と室内温度センサ２３を、図７に示すような受光部の視野内の赤外線情報を検出する赤外線検出素子５１と車室内温度情報を検出する室内温度検出素子５２とを同一基板５３上に配置した一体型赤外線−温度センサとすることが特に好ましい。赤外線検出素子５１はサーモパイルであり、室内温度検出素子５２はＮＴＣサーミスタであることが好ましい。
【００３７】
図２の外気温度センサ２４も温度に応じて抵抗値が変化するＮＴＣサーミスタからなり、温度に応じた電気信号を発生する。この電気信号はマイコン２５に送られる。外気温度センサ２４は車室外に設置される。本実施形態にかかる車両用空調装置では外気温度センサは必須ではないが設置することが好ましい。外気温度センサにより、外気温が低いと判断された場合、インテークドア１０をリサーキュレーションモードからフレッシュモードに切り替えて窓の曇りを防止することが出来る。
【００３８】
図２に示すように、赤外線センサ２２、室内温度センサ２３、外気温度センサ２４から出力される電気信号はマイコン２５に送られる。マイコン２５は、乗員がパネルスイッチ類２６を操作したときに、設定吹出温度、吹出モード、オート−マニュアル、フレッシュモード−リサーキュレーションモード等の各種信号も入力する。マイコン２５から得た信号を信号出力部２７は、インテークドア制御手段２８、ブロア制御手段２９、エバポレータ制御手段３０及びエアミックスドア制御手段３１に出力する。すなわちマイコン２５は、赤外線情報及び車室内温度情報に基づいて車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度を決定する空調吹出温度制御手段としての役割を担う。
【００３９】
信号に基づいてインテークドア制御手段２８は、インテークドア１０を駆動させて、車室外空気の吸入（フレッシュモード）又は車室内空気の循環（リサーキュレーションモード）の切り替えを行なう。
【００４０】
信号に基づいてブロア制御手段２９は、ブロア１２の回転速度を制御して、所望の吹出風量を空気通路に流す。
【００４１】
信号に基づいてエバポレータ制御手段３０は、冷凍サイクル（不図示）の制御を行なう。コンプレッサ（不図示）のオン−オフ又は容量変化をすることで、エバポレータの冷却レベルを調整する。
【００４２】
ブロア１２を作動させることで空気通路に空気流れが形成される。すなわち、インテークドア１０の切り替えにより車室外空気又は車室内空気が空気通路内に取り込まれ、その空気流れ１１がブロア１２に吸気される。続いて集塵脱臭フィルタ１４及びエバポレータ１５に向けて空気流れ１３がブロア１２によって吐出され、浄化され熱交換された空気流れ１６がエアミックスドア１８の切り替えによって、空気流れ１９又は空気流れ２０となる。空気流れ１９は冷房運転時の空気流れである。一方、空気流れ２０は、ヒータコア２１によって加熱される。空気流れ１９と空気流れ２０はダクト内で混合された後、デフォグ、サイドベント、ベント又はフットの空気吹出口に送られる。
【００４３】
次に赤外線センサ２２の設置箇所について説明する。図７の一体型赤外線−温度センサを用いる場合には、赤外線センサと室内温度センサはほぼ同一箇所に設置されることとなる。一体型赤外線−温度センサを用いることで、センサ及びこれに必要な配線類の簡素化できる。赤外線センサは、赤外線センサの受光部の視野中央が車室前方から見て運転席と助手席とのほぼ中央に向きうる部位、例えば空調操作パネル内をはじめとするフロントパネル内、バックミラー、車室前方の天井中央など、車室フロント中央部に設置することが好ましい。一体型赤外線−温度センサを用いた場合では、室内温度は赤外線センサを設置した箇所の室内温度を検出することとなる。そして、赤外線センサの受光部の視野角を、車室内中央部の赤外線情報、運転席の一部分乃至全体の赤外線情報及び助手席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように設定することが好ましい。
【００４４】
このときの赤外線情報の取り込み形態を図８及び図９に示した。図８は、赤外線センサ６０をフロントパネル中央部に設置し、受光部を運転席と助手席とのほぼ中央に向けて、さらに赤外線センサの受光部の視野角を２０°若しくは４５°に設定したときの赤外線情報の取り込み形態を示す図である。図９は、赤外線センサのフードの円筒体開口部形状を矩形とした場合の受光部における視野像の模式図である。視野角を４５°と設定した場合には、図８の４５°と図９（ａ）で示すように、赤外線センサは車室内中央部の赤外線情報、運転席の一部分の赤外線情報及び助手席の一部分の赤外線情報を検出することが出来る。一方、視野角を２０°と設定した場合には、図８の２０°と図９（ｂ）で示すように、赤外線センサは車室内中央部の赤外線情報、運転席全体の赤外線情報及び助手席全体の赤外線情報を検出することが出来る。本実施形態に係る赤外線センサ６０は、受光部の視野角を２０〜４５°に設定することで、車室中央部の環境情報、乗員の皮膚や衣料等の表面温度情報及び座席表面温度情報を車室内総合環境情報として入手できる。
【００４５】
受光部の視野角を２０〜４５°に設定することで赤外線センサの受光部の視野内に窓ガラスは入らない。これにより赤外線センサ６０は日射情報を入手することはない。日射量の多少により乗員の皮膚温度が変化するので、それを測定することで間接的に日射量を把握しうると共に、日射に影響されずに乗員の実際の感覚を重視した空調制御が可能となる。特に一体型赤外線−温度センサを用いることで、温度センサによる車室内温度情報と車室内の中央部から車室内全体の環境温度を反映している赤外線情報との差を評価しやすくなる。なお、赤外線センサ温度は、間接的な日射量の情報、風速情報が加わっていることとなる。
【００４６】
本実施形態に係る車両用空調装置では、後部座席用の第２赤外線センサを設置することで、後部座席を独立に空調制御するデュアルエアコンに対応させても良い。すなわち、受光部の視野中央が後部座席のほぼ中央に向く部位に第２赤外線センサを設置する。例えば、運転席と助手席との間に設置し、受光部を後部座席側に向ける。一体型赤外線−温度センサを設置することがより好ましい。同時に後部中央座席の赤外線情報、後部左座席の一部分乃至全体の赤外線情報及び後部右座席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように第２赤外線センサの受光部の視野角を設定する。第２赤外線センサの視野角を２０°に設定すれば、後部中央座席の赤外線情報、後部左座席の一部分の赤外線情報及び後部右座席の一部分の赤外線情報を検出する。また第２赤外線センサの視野角を４５°に設定すれば、後部中央座席の赤外線情報、後部左座席全体の赤外線情報及び後部右座席全体の赤外線情報を検出する。フロントパネル中央部に赤外線センサを設置したとときと同様の理由により視野角はこの２０°と４５°の間で設定することが好ましい。後部座席部の環境情報、乗員の表面温度情報及び座席表面温度情報を入手するためである。第２赤外線センサの赤外線情報により、前座席とは独立に制御できる。ここで空調吹出温度制御手段（図２のマイコン２５に相当する）が、第２赤外線センサの赤外線情報に基づいて後部座席に向けて吹き出す空調風の後部座席目標吹出温度を決定する。
【００４７】
【実施例】
次に図２に示した車両用空調装置を用いて、空調テストを行なった。赤外線センサ、室内温度センサとして、一体型赤外線−温度センサを用い、設置箇所は図８の赤外線センサ６０と同じ位置、すなわちプロントパネル中央とした。受光部の視野角は４５°若しくは２０°とし、このときの視野像が図９（ａ）（ｂ）に示した模式図となるように赤外線センサのフードの開口部を調整した。テスト条件は、風洞内で日射あり（日射量６５０Ｗ／ｍ^２）と日射なしの条件でテストした。ここで温度は、時間経過によって変化が生ずる。
【００４８】
図１０に日射ありの場合と日射なしの場合について、室内温度センサ温度と赤外線センサ温度（視野角４５°）との相関関係をグラフで示した。赤外線センサ温度は、受光部の視野角を４５°としたため、車室内中央部の赤外線情報、運転席全体の赤外線情報及び助手席全体の赤外線情報からなる車室内総合環境情報に基づく室内温度を示す。図中、ＦＲＥはフレッシュモードで日射なし、ＲＥＣはリサーキュレーションモードで日射なし、ＦＲＥ−Ｓｏｌａｒはフレッシュモードで日射あり、ＲＥＣ−Ｓｏｌａｒはリサーキュレーションモードで日射あり、のデータを示す。
【００４９】
日射なしの場合、赤外線センサ温度と室内温度センサ温度はほぼ等しい。これに対して日射ありの場合は、赤外線センサ温度が高く検出された。なお、フレッシュモードとリサーキュレーションモードとの間では差異は見出せなかった。図１０の結果から、赤外線センサ温度と室内温度センサ温度の温度差を評価することで、日射量の推定が可能となる。このことは日射センサを空調装置から省くことが出来ることを示している。上記温度差が大きいときは日射あり（晴れ）であることが分かるため、温度差がある場合にはその温度差に応じて空調吹出温度制御手段が目標吹出温度を低めにシフトさせることにより、乗員の実際の感覚にあった空調制御を行なうことが可能となる。
【００５０】
次に図１１に乗員の温冷感とセンサ出力温度との相関関係をグラフで示した。ここで縦軸のセンサ出力温度とは、室内温度センサ温度（ＩＮＣ）、赤外線センサ（２０°）温度（ＩＲｔｅｍｐ２０）及び赤外線センサ（４５°）温度（ＩＲｔｅｍｐ４５）のことである。また、横軸の温冷感の−１とは乗員が多少寒いと感じる場合であり、温冷感の０とは乗員が暑くもなく寒くもない感覚を受ける場合であり、温冷感の１とは乗員が多少暑いと感じる場合であり、温冷感の２とは乗員が暑いと感じる場合であり、温冷感の３とは乗員が非常に暑いと感じる場合であり、温冷感の４とは乗員が３の場合よりもさらに暑いと感じる場合である。
【００５１】
図１１を参照すると、温冷感が−１、０、１、２、３、４と増加しても室内温度センサ温度は、温冷感１以上でほぼ同一の温度を示している。このことは、室内温度センサでは実際に室内が高温になっても、温冷感と相関関係のあるセンサ出力温度を出すことが出来ないことを示している。これに対して、赤外線センサ（２０°）温度又は赤外線センサ（４５°）温度は、温冷感が−１〜４のいずれにあるときでも温冷感と相関関係のあるセンサ出力温度を示している。すなわち赤外温度センサを指標とすることで、常に乗員の実際の感覚にあった空調制御を行なうことが可能である。
【００５２】
なお、赤外線センサの視野から窓ガラスをはずすことで、日射の影響を除去して、赤外線センサ温度から乗員の温冷感を推定することが可能となる。
【００５３】
図１１を詳細に検討すると室内温度センサ温度は、温冷感が−１、０、１の間では、データのバラツキが少ない。赤外線センサ温度は温冷感が−１〜４にわたってデータのバラツキがみられるものの、上述のように温冷感が−１〜４のいずれにあるときでも温冷感と相関関係のあるセンサ出力温度を示している。そこで、室内温度センサ温度が３５℃以下を示しているとき（温冷感が−１〜１）は、室内温度センサ温度に基づいて空調制御を行い、赤外線センサ温度が３０℃以上を示しているとき（温冷感が１〜４）は、赤外線センサ温度に基づいて空調制御を行なうことで、さらに乗員の実際の感覚にあった空調制御を行なうことが可能である。
【００５４】
図１０及び図１１を総合的に判断する空調制御は次にように行なうことが望ましい。空調吹出温度制御手段（図２のマイコン２５）は、赤外線センサ温度と室内温度センサ温度との温度差を計算する。温度差が大きいときは晴れで日射量が多いときであり、温度差が小さいときは曇りで日射量が少ないときである。したがって、空調吹出温度制御手段は上記温度差が大きくなるにつれて、目標吹出温度を低めにシフトするように空調制御する。さらに、空調吹出温度制御手段は、暖房運転を行なうときは室内温度センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定し、冷房運転を行なうときは赤外線センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定して、空調制御を行なう。なお、冷房運転を行なうか暖房運転を行なうかの判断は、外気温度センサ温度によって判断しても良い。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の空調装置は、室内温度センサによる車室内温度情報と車室内の中央部から車室内全体の環境温度を反映している赤外線情報との差を評価することで、室内温度のみならず日射量の影響と風速による内装材の温度低下を確認して快適性を向上、すなわち乗員の感覚に近い空調制御を行なうことができる。
【００５６】
本発明の空調装置は、日射センサ及び日射センサ設置に伴うハーネスを省略して低コスト化が可能である。
【００５７】
ここで本発明の空調装置は、赤外線センサと室内温度センサを一体型赤外線−温度センサとすることで、室内温度センサ温度と赤外線センサ温度との温度差を評価しやすくする。
【００５８】
本発明の空調装置では、受光部の視野角を所望角度に容易に設定することが出来る本発明独自の赤外線センサを用いることで、所望の赤外線情報を容易に入手できる。
【００５９】
本発明の空調装置では、日射があるときに赤外線センサ温度と室内温度センサ温度との間に温度差が発生することに着目して、この温度差に応じて目標吹出温度を低温側にシフトさせることで、乗員の感覚に近い空調制御を行なうことができる。
【００６０】
本発明の空調装置では、乗員がやや暑いと感ずるとき、すなわち冷房運転を行なう状況下において乗員の温冷感と赤外線センサ温度とが相関関係を有することに着目して、冷房運転を行なうときには赤外線センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することで、乗員の感覚に近い空調制御を行なうことができる。
【００６１】
本発明の空調装置では、乗員が寒いと感ずるとき、すなわち暖房運転を行なう状況下において乗員の温冷感と室内温度センサ温度とが相関関係を有することに着目して、暖房運転を行なうときには室内温度センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することで、乗員の感覚に近い空調制御を行なうことができる。
【００６２】
本発明の空調装置は、デュアルエアコンにおいて、乗員の感覚に近い空調制御を行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の赤外線センサの一形態の断面概略図である。
【図２】本実施形態に係る車両用空調装置の構成の一形態を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る赤外線センサの一形態の断面概略図である。
【図４】本実施形態に係る赤外線センサの第２形態の断面概略図である。
【図５】本実施形態に係る赤外線センサの第３形態の断面概略図である。
【図６】本実施形態に係る赤外線センサの第４形態の断面概略図である。
【図７】本実施形態に係る一体型赤外線−温度センサの回路図の一形態を示す図である。
【図８】赤外線センサをフロントパネル中央部に設置し、受光部を運転席と助手席とのほぼ中央に向けて、さらに赤外線センサの受光部の視野角を２０°若しくは４５°に設定したときの赤外線情報の取り込み形態を示す図である。
【図９】赤外線センサのフードの円筒体開口部形状を矩形とした場合の受光部における視野像の模式図であり、（ａ）が視野角が４５°の場合、（ｂ）は視野角が２０°の場合を示す。
【図１０】日射ありの場合と日射なしの場合について、室内温度センサ温度と赤外線センサ温度（視野角４５°）との相関関係を示すグラフである。
【図１１】乗員の温冷感とセンサ出力温度との相関関係を示す図である。
【符号の説明】
１，４０，５１，赤外線検出素子
２，４２，４４，赤外線バンドパスフィルタ
３，ケース
４，レンズ
１０，インテークドア
１１，１３，１６，１９，２０，空気流れ
１２，ブロア
１４，集塵脱臭フィルタ
１５，エバポレータ
１７，空気通路を形成するケース
１８，エアミックスドア
２１，ヒータコア
２２，６０，赤外線センサ
２３，室内温度センサ
２４，外気温度センサ
２５，マイコン
２６，パネルスイッチ類
２７，信号出力部
２８，インテークドア制御手段
２９，ブロア制御手段
３０，エバポレータ制御手段
３１，エアミックスドア制御手段
４１，レンズフード状のケース
４３，５３，基板
５２，室内温度検出素子
１００，車両用空調装置

Claims

受光部の視野内の赤外線情報を検出する赤外線センサと、車室内温度情報を検出する室内温度センサと、前記赤外線情報及び前記車室内温度情報に基づいて車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度を決定する空調吹出温度制御手段を備え、前記赤外線センサの受光部の視野中央が車室前方から見て運転席と助手席とのほぼ中央に向く部位に前記赤外線センサを設置すると共に、車室内中央部の赤外線情報、運転席の一部分乃至全体の赤外線情報及び助手席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように前記受光部の視野角を設定したことを特徴とする車両用空調装置。
前記赤外線センサを空調パネル面等の車室フロント中央部に設置し、前記受光部の視野角を２０〜４５°に設定したことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
前記赤外線センサの受光部の視野内に窓ガラスを入れないことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調装置。
前記赤外線センサと前記室内温度センサを、受光部の視野内の赤外線情報を検出する赤外線検出素子と車室内温度情報を検出する室内温度検出素子とを同一基板上に配置した一体型赤外線−温度センサとしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の車両用空調装置。
前記赤外線センサは、赤外線量に応じた信号を出力する赤外線検出素子と、該赤外線検出素子への赤外線の入射角度を規制して受光部の視野角を設定するレンズフード状のケースと、前記赤外線検出素子に向けて赤外線を透過させる赤外線バンドパスフィルタとを具備することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の車両用空調装置。
前記空調吹出温度制御手段は、赤外線センサ温度と室内温度センサ温度との温度差を算出し、前記温度差に応じて前記目標吹出温度を低温側にシフトさせることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の車両用空調装置。
前記空調吹出温度制御手段は、冷房運転を行なうときには赤外線センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の車両用空調装置。
前記空調吹出温度制御手段は、暖房運転を行なうときには室内温度センサ温度に基づいて目標吹出温度を設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の車両用空調装置。
外気温度情報を検出する外気温度センサを設け、外気温度情報に基づいて空調モードをフレッシュモード又はリサーキュレーションモードのいずれかに選択することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の車両用空調装置。
受光部の視野中央が後部座席のほぼ中央に向く部位に第２赤外線センサを設置すると共に、後部中央座席の赤外線情報、後部左座席の一部分乃至全体の赤外線情報及び後部右座席の一部分乃至全体の赤外線情報を検出するように前記第２赤外線センサの受光部の視野角を設定し、前記空調吹出温度制御手段は、前記第２赤外線センサの赤外線情報に基づいて後部座席に向けて吹き出す空調風の後部座席目標吹出温度を決定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の車両用空調装置。