JP2005132151A - 車両用温度検出装置および車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 後席用非接触温度センサのコストを低減することを目的とする。
【解決手段】 車両用空調装置は、車室内の空調状態を調整する前席用および後席用空調ユニット５、６と、後部座席または後部座席の乗員の表面温度を検出するマトリクスＩＲセンサ７０と、これにより検出される温度に基づき空調ユニット６を制御するエアコンＥＣＵ８とを備えている。マトリクスＩＲセンサには、センサチップ７２上に、１６個の熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＰａＲｒ８がマトリクス状に、かつ、８個ずつのグループ間に隙間Ｓ１隔てて配置されている。このマトリクスＩＲセンサ７０を、車室内左右中央の前席天井部に配置することにより、後部座席の左右両側の被検温範囲を１つの狭視野角で検出することができ、光学系を低コストで製作することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、乗員の表面温度を非接触で検出する非接触温度センサを備えた車両用温度検出装置に関し、さらには、検出された乗員の表面温度に応じて車室内の空調状態を制御する車両用空調装置に関する。

従来、前席シート後部に後席用ＩＲ（赤外線）センサを設け、この後席用ＩＲセンサにより後席乗員の表面温度を測定するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
特開平２−１５８４１２号公報

しかし、上記従来技術では、後席用ＩＲセンサが前席のシートカバーで隠されて測定ができなくなるおそれがあるばかりでなく、後席用ＩＲセンサと後席乗員との距離が短いため、後席乗員の上半身ないし下半身を全て検出するためには、広い視野角が必要となり、ＩＲセンサ用のレンズ設計が困難になるとともに、高価な広視野角レンズが必要となった。

本発明は、上記点に鑑み、後席用非接触温度センサのコストを低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車室（１）内後席の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する非接触温度センサ（７０）を備える車両用温度検出装置であって、非接触温度センサは、車室内の前席天井部分（７００）に設けられていることを特徴とする車両用温度検出装置である。

この発明によれば、車室内後席の被検温範囲、例えば、後部座席または後部座席の乗員の表面温度を非接触で検出する温度検出素子を備えた非接触温度センサを、前席天井部分に設けるので、非接触温度センサと被検温範囲である後部座席付近とは比較的長い距離とすることができ、これにより所定の被検温範囲を設ける場合に、非接触温度センサの視野角を広くする必要がなく、光学系を低コストで製作することができる。

なお、非接触温度センサとしては、被検温範囲から放射される赤外線を入力し、この赤外線に基づき被検温範囲の表面温度を検出する、いわゆる赤外線温度センサを用いることができる。

この非接触温度センサは、請求項２に記載のように、後席の複数の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する複数の温度検出素子（ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８、ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８）を備えるようにすれば、後席の被検温範囲をこれら複数の温度検出素子に適宜割り当てることができ、これにより所望の形状の被検温範囲を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、非接触温度センサは、複数の温度検出素子のうちの一部を、後席の上方の天井部分の表面温度を非接触で検出する天井温度検出素子（ＤｒＲｒ１、ＤｒＲｒ５、ＰａＲｒ１、ＰａＲｒ５）として備えることを特徴とする。

この発明によれば、前席天井部分に配置される非接触温度センサが、後席の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子のほかに、さらに、車室内天井の表面温度を検出する天井温度検出素子を備えているので、天井の表面温度を検出するための特別な温度センサを必要とすることなく、低コストなシステムとすることができる。

非接触温度センサは、請求項４に記載のように、車両の幅方向のほぼ中心線上に設けるようにすれば、後席の右側および左側を均等に被検温範囲とすることが容易に可能となる。

また、非接触温度センサは、請求項５に記載のように、複数の温度検出素子を、後席の左右の乗員のそれぞれの方向に向くように設けてなることを特徴とする。

これにより、着座頻度が極めて低い後席中央部は、検出対象外として温度検出素子を設けないようにすることができ、低コストにシステムを構成することができる。

非接触温度センサは、請求項６に記載のように、複数の温度検出素子を１つのチップ（７２）上に形成することができ、これにより、複数の被検温範囲を検出できる非接触温度センサ自体をコンパクトにすることができる。

さらに非接触温度センサは、請求項７に記載のように、１つのレンズ（７１ｅ）を備え、１つのチップ上に形成されている複数の温度検出素子にはレンズにより集光された赤外線が入射するよう形成することができる。これにより、被検温範囲である後部座席付近と比較的長い距離の位置に配置される非接触温度センサには、広視野角のレンズを用いる必要がなく、比較的設計の容易な１つの狭視野角レンズによって、被検温範囲を比較的広く設定することができ、光学系の製作を容易に行うことができる。

請求項８に記載の発明は、車室（１）内の空調状態を調整する空調手段（５、６）と、車室内後席の複数の被検温範囲の表面温度をそれぞれ非接触で検出する複数の温度検出素子（ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８、ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８）を備える非接触温度センサ（７０）と、非接触温度センサの各温度検出素子でそれぞれ検出される温度を用いて、空調状態を調整するように空調手段を制御する制御手段（８）と、を備え、非接触温度センサが前席天井部分（７００）に設けられていることを特徴とする車両用空調装置である。

この発明によれば、車室内後席の被検温範囲、例えば、後部座席または後部座席の乗員の表面温度を非接触で検出する温度検出素子を複数備えた非接触温度センサを、前席天井部分に設けるので、非接触温度センサと被検温範囲である後部座席付近とは比較的長い距離とすることができ、これにより所定の被検温範囲を設ける場合に、温度検出素子の数を抑えるとともに、非接触温度センサの視野角を広くする必要がなく、光学系を低コストで製作することができる。

さらに、検出された後席付近の被検温範囲の表面温度に基づいて空調状態を制御するので、後席乗員の快適性を向上させることができる。

なお、非接触温度センサとしては、被検温範囲から放射される赤外線を入力し、この赤外線に基づき被検温範囲の表面温度を検出する、いわゆる赤外線温度センサを用いることができる。

この非接触温度センサは、請求項９に記載のように、車両の幅方向のほぼ中心線上に設けるようにすれば、後席の右側および左側を均等に被検温範囲とすることが容易に可能となる。

なお、空調手段は、請求項１０に記載のように、車室内の後席側に配置し、後席付近の空調状態を調整するようにすれば、検出された後席の被検温範囲の表面温度に応じて空調制御することができ、後席の乗員の快適性を向上させることができる。

請求項１１に記載の発明は、非接触温度センサは、複数の温度検出素子を、後席の左右の乗員に向く方向のみに設けてなることを特徴とする。

これにより、着座頻度が極めて低い後席中央部は、検出対象外として温度検出素子を設けないようにすることができ、低コストにシステムを構成することができる。

非接触温度センサは、請求項１２に記載のように、複数の温度検出素子を１つのチップ（７２）上に形成することができ、これにより、複数の被検温範囲を検出できる非接触温度センサ自体をコンパクトにすることができる。

さらに非接触温度センサは、請求項１３に記載のように、１つのレンズ（７１ｅ）を備え、１つのチップ上に形成されている複数の温度検出素子にはレンズにより集光された赤外線が入射するよう形成することができる。これにより、被検温範囲である後部座席付近と比較的長い距離の位置に配置される非接触温度センサには、広視野角のレンズを用いる必要がなく、比較的設計の容易な１つの狭視野角レンズによって、被検温範囲を比較的広く設定することができ、光学系の製作を容易に行うことができる。

請求項１４に記載の発明は、非接触温度センサは、後席右側の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子を有する第１検出部と後席左側の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子を有する第２検出部とを備え、制御手段は、第１検出部による後席右側の検出温度に応じた後席右側の目標吹出温度に基づき後席右側の空調状態を調整し、第２検出部による後席左側の検出温度に応じた後席左側の目標吹出温度に基づき後席左側の空調状態を調整することを特徴とする。

この発明によれば、１つの非接触温度センサにより、後席の左右両側の被検温範囲の表面温度を検出することができる。さらに、この１つの非接触温度センサによって検出された後席左右両側の被検温範囲の表面温度に基づいて、後席左右両側の空調状態をそれぞれ調整することができ、後席の左右の各乗員の快適性を向上させることができる。

このような第１検出部を構成する複数の温度検出素子と、第２検出部を構成する複数の温度検出素子とは、請求項１５に記載のように、１つのチップ上に互いに隙間を隔てて形成するようにすれば、１つのセンサチップにより、後席の左右両側を同じ視野で温度検出可能とすることができる。

請求項１６に記載の発明は、非接触温度センサは、車室内天井の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する天井温度検出素子を備えるとともに、制御手段は、検出された車室内天井の表面温度を用いて、空調状態を調整するように空調手段を制御することを特徴とする。

この発明によれば、前席天井部分に配置される非接触温度センサに、車室内天井の表面温度を検出する天井温度検出素子を形成するので、天井の表面温度を検出するための特別な温度センサを必要とすることなく、低コストなシステムとすることができる。また、これにより検出された天井表面温度に基づいて空調状態を調整するので、乗員の快適性を向上させることができる。

この場合、非接触温度センサは、請求項１７に記載のように、天井温度検出素子と車室内後席の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する温度検出素子とを隙間（Ｓ２）を設けて形成すれば、１つの視野内で、天井表面温度と、後部座席または後部座席の乗員の表面温度とを検出することができる。

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１ないし図２は本発明に係る車両用空調装置の第１実施形態を示したものである。本第１実施形態は、車室内１のうち前席側の左右、および後席側の左右に位置する空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄをそれぞれ独立して空調制御する。

図１は、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの配置を示す模式図であり、空調ゾーン１ａは、前席空調ゾーンのうち右側（運転席側）に位置し、空調ゾーン１ｂは、前席空調ゾーンのうち左側（助手席側）に位置する。空調ゾーン１ｃは、後席空調ゾーンのうち右側に位置し、空調ゾーン１ｄは、後席空調ゾーンのうち左側に位置する。なお、図１中の矢印は、自動車の前後左右の方向を示すものである。

図２は、本第１実施形態の車両用空調装置の全体構成を示す全体構成図であり、この車両用空調装置は、空調ゾーン１ａ、１ｂのそれぞれの空調状態（例えば、空気温度）を独立して調整するための前席用空調ユニット５と、空調ゾーン１ｃ、１ｄのそれぞれの空調状態を独立して調整するための後席用空調ユニット６とから構成されている。前席用空調ユニット５は、計器盤７内側に配置されており、後席用空調ユニット６は、車室内１の最後方に配置されている。

前席用空調ユニット５は、車室内１に送風するためのダクト５０を備えており、このダクト５０には、車室内１から内気を導入するための内気導入口５０ａ、および、車室外から外気を導入するための外気導入口５０ｂが設けられている。

さらに、ダクト５０には、外気導入口５０ｂおよび内気導入口５０ａを選択的に開閉する内外気切替ドア５１が設けられており、この内外気切替ドア５１には、駆動手段としてのサーボモータ５１０ａが連結されている。

また、ダクト５０内のうち外気導入口５０ｂおよび内気導入口５０ａの空気下流側には、車室内１に向けて吹き出される空気流を発生させる遠心式送風機５２が設けられており、遠心式送風機５２は、羽根車およびこの羽根車を回転させるブロワモータ５２ａを有して構成されている。なお、図２において、この羽根車は図の簡略化のため軸流式羽根車を示しているが、実際は遠心式の羽根車を使用している。

さらに、ダクト５０内にて遠心式送風機５２の空気下流側には、空気を冷却する空気冷却手段としてのエバポレータ５３が設けられており、さらに、このエバポレータ５３の空気下流側には、空気加熱手段としてのヒータコア５４が設けられている。

そして、ダクト５０内のうちエバポレータ５３の空気下流側には仕切り板５７が設けられており、この仕切り板５７は、ダクト５０内を運転席側通路５０ｃおよび助手席側通路５０ｄに仕切っている。

運転席側通路５０ｃのうちヒータコア５４の側方には、バイパス通路５１ａが形成されており、バイパス通路５１ａは、ヒータコア５４に対してエバポレータ５３により冷却された冷風をバイパスさせる。

また、助手席側通路５０ｄのうちヒータコア５４の側方には、バイパス通路５１ｂが形成されており、バイパス通路５１ｂは、ヒータコア５４に対してエバポレータ５３により冷却された冷風をバイパスさせる。

ヒータコア５４の空気上流側には、エアミックスドア５５ａ、５５ｂが設けられており、エアミックスドア５５ａは、その開度により、運転席側通路５０ｃを流通する冷風のうちヒータコア５４を通る量とバイパス通路５１ａを通る量との比を調整する。

また、エアミックスドア５５ｂは、その開度により、助手席側通路５０ｄを流通する冷風のうちヒータコア５４を通る量とバイパス通路５１ｂを通る量との比を調整する。

なお、エアミックスドア５５ａ、５５ｂには、駆動手段としてのサーボモータ５５０ａ、５５０ｂがそれぞれ連結されており、エアミックスドア５５ａ、５５ｂの開度は、サーボモータ５５０ａ、５５０ｂによって、それぞれ、調整される。

エバポレータ５３は、図示しないコンプレッサ、凝縮器、受液器、減圧器とともに、周知の冷凍サイクルを構成している熱交換器であり、このエバポレータ５３は、ダクト５０内を流れる空気を冷却する。なお、コンプレッサは、当該自動車のエンジンに電磁クラッチ（図示しない）を介して連結されるものであり、このコンプレッサは、電磁クラッチを断続制御することによって駆動停止制御される。

ヒータコア５４は、当該自動車のエンジン冷却水（温水）を熱源とする熱交換機であり、このヒータコア５４は、エバポレータ５３によって冷却された冷風を加熱する。

運転席側通路５０ｃのうちヒータコア５４の空気下流側には、運転席側フェイス吹出口２ａが開口されており、運転席側フェイス吹出口２ａは、運転席側通路５０ｃから運転席に着座する運転者の上半身に向けて空気を吹き出す。

さらに、運転席側通路５０ｃのうち運転席側フェイス吹出口２ａの空気上流部には、運転席側フェイス吹出口２ａを開口する吹出口切替ドア５６ａが設けられている。

また、図には省略されているが、運転席側通路５０ｃには、運転席側通路５０ｃから運転者の下半身に空気を吹き出す運転席側フット吹出口、およびフロントガラスの内表面のうち運転席側領域に空気を吹き出す運転席側デフロスタ吹出口が設けられている。そして、運転席側フット吹出口および運転席側デフロスタ吹出口の空気上流部には、図には省略されているが、それぞれの吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられている。そして、これら、運転席側の各吹出口切替ドアは、運転席側のサーボモータ５６０ａにより連動して開閉駆動される。

助手席側通路５０ｄのうちヒータコア５４の空気下流側には、助手席フェイス吹出口２ｂが開口されており、助手席側フェイス吹出口２ｂは、助手席側通路５０ｄから助手席に着座する助手席乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。

さらに、助手席側通路５０ｄのうち助手席側フェイス吹出口２ｂの空気上流部には、助手席側フェイス吹出口２ｂを開口する吹出口切替ドア５６ｂが設けられている。

また、図には省略されているが、助手席側通路５０ｄには、助手席側通路５０ｄから助手席乗員の下半身に空気を吹き出す助手席側フット吹出口、およびフロントガラスの内表面のうち助手席側領域に空気を吹き出す助手席側デフロスタ吹出口が設けられている。そして、助手席側フット吹出口および助手席側デフロスタ吹出口の空気上流部には、図には省略されているが、それぞれの吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられている。そして、これら、助手席側の各吹出口切替ドアは、助手席側のサーボモータ５６０ｂにより連動して開閉駆動される。

後席用空調ユニット６は、車室内１に送風するためのダクト６０を備えている。このダクト６０内の最上流部には、車室内１から内気導入口６０ａを通して内気のみを導入する内気導入ダクト６０ｂが接続されている。

内気導入ダクト６０ｂの空気下流側には、車室内１に向けて吹き出される空気流を発生させる遠心式送風機６２が設けられている。遠心式送風機６２は、遠心式羽根車およびこの羽根車を回転させるブロワモータ６２ａにより構成されている。なお、この羽根車も図２において、上記と同様、図の簡略化のため軸流式羽根車を示しているが、実際は遠心式の羽根車が使用されている。

さらに、ダクト６０内において遠心式送風機６２の空気下流側には、空気を冷却する空気冷却手段としてのエバポレータ６３が設けられており、このエバポレータ６３の空気下流側には、空気を加熱する空気加熱手段としてのヒータコア６４が設けられている。

そして、ダクト６０内のうちエバポレータ６３の下流部分には仕切り板６７が設けられており、この仕切り板６７により、ダクト６０内の空気通路を車両左右両側の２つの通路、すなわち、後席右側通路（後席運転席側通路）６０ｃと後席左側通路（後席助手席側通路）６０ｄとに仕切っている。

後席右側通路６０ｃのうちヒータコア６４の側方には、バイパス通路６１ａが形成されており、バイパス通路６１ａは、ヒータコア６４に対してエバポレータ６３により冷却された冷風をバイパスさせる。

そして、後席左側通路６０ｄのうちヒータコア６４の側方には、バイパス通路６１ｂが形成されており、バイパス通路６１ｂは、ヒータコア６４に対してエバポレータ６３により冷却された冷風をバイパスさせる。

ヒータコア６４の空気上流側には、エアミックスドア６５ａ、６５ｂが設けられており、エアミックスドア６５ａは、その開度により、後席右側通路６０ｃを流通する冷風のうちヒータコア６４を通る量とバイパス通路６１ａとを通る量との比を調整する。

また、エアミックスドア６５ｂは、その開度により、後席左側通路６０ｄを通過する冷風のうちヒータコア６４を通る量と、バイパス通路６１ｂを通る量との比を調整する。

そして、エアミックスドア６５ａ、６５ｂには、駆動手段としてのサーボモータ６５０ａ、６５０ｂがそれぞれ連結されており、エアミックスドア６５ａ、６５ｂの開度は、サーボモータ６５０ａ、６５０ｂによって、それぞれ、調整される。

エバポレータ６３は、上述のエバポレータ５３に対して並列的に配管結合されるものであって、上述した周知の冷凍サイクルの一構成要素をなす熱交換器である。

また、ヒータコア６４は、当該自動車のエンジン冷却水（温水）を熱源とする熱交換機であり、ヒータコア６４は、上述のヒータコア５４に対し並列的に接続されて、エバポレータ６３によって冷却される冷風を加熱する。

ダクト６０のうちヒータコア６４の空気下流側には、後席右側フェイス吹出口２ｃが開口されており、後席右側フェイス吹出口２ｃは、後席右側通路６０ｃから後席の右側（すなわち、運転席の後側）に着座する乗員（以下、後席右側乗員という）の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、後席右側フェイス吹出口２ｃの空気上流部には、後席右側フェイス吹出口２ｃを開閉する吹出口切替ドア６６ａが設けられており、この吹出口切替ドア６６ａは、駆動手段としてのサーボモータ６６０ａによって、開閉駆動される。

そして、図には、省略されているが、ダクト６０には、後席右側通路６０ｃから後席右側乗員の下半身に空気を吹き出す運転席側フット吹出口が設けられている。

また、当該運転席側フット吹出口の空気上流部には、吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられており、この吹出口切替ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

また、ダクト６０のうちヒータコア６４の空気下流側には、後席左側フェイス吹出口２ｄが開口されており、この後席左側フェイス吹出口２ｄは、後席左側通路６０ｄから後席の左側（すなわち、助手席の後側）に着座する乗員（以下、後席左側乗員という）の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、後席左側フェイス吹出口２ｄの空気上流部には、後席左側フェイス吹出口２ｄを開閉する吹出口切替ドア６６ｂが設けられており、この吹出口切替ドア６６ｂは、駆動手段としてのサーボモータ６６０ｂによって、開閉駆動される。

また、図には省略されているが、ダクト６０には、後席左側通路６０ｄから後席左側乗員の下半身に空気を吹き出すフット吹出口が設けられている。このフット吹出口の空気上流部には、吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられており、この吹出口切替ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

エアコンＥＣＵ８には、外気温度センサ８１、冷却水温度センサ８２、日射センサ８３、内気温度センサ８４、８５および蒸発器温度センサ８６、８７が接続されている。

外気温度センサ８１は、車室外温度を検出しその検出温度に応じた外気温度信号ＴａｍをエアコンＥＣＵ８に出力する。冷却水温度センサ８２は、エンジンの冷却水（すなわち温水）の温度を検出しその検出温度に応じた冷却水温度信号ＴｗをエアコンＥＣＵ８に出力する。

日射センサ８３は、フロントウインドウの内側にて車両左右方向の略中央部分に配置された周知の２素子（２Ｄ）タイプの日射センサであり、車室内の運転席側空調ゾーン１ａに入射される日射量と助手席側空調ゾーン１ｂに入射される日射量とを検出し、それら検出した各日射量に応じた日射量信号ＴｓＤｒおよびＴｓＰａをエアコンＥＣＵ８に出力する。

内気温度センサ８４は、車室内の空調ゾーン１ａ、１ｂ（前席側空調領域）の空気温度を検出しその検出温度に応じた内気温度信号ＴｒＦｒをエアコンＥＣＵ８に出力する。内気温度センサ８５は、車室内の空調ゾーン１ｃ、１ｄ（後席側空調領域）の空気温度を検出しその検出温度に応じた内気温度信号ＴｒＲｒをエアコンＥＣＵ８に出力する。

蒸発器温度センサ８６は、エバポレータ５３の吹出空気温度を検出しその検出温度に応じた蒸発器吹出温度信号ＴｅＦｒをエアコンＥＣＵ８に出力するもので、蒸発器温度センサ８７は、エバポレータ６３の吹出空気温度を検出しその検出温度に応じた蒸発器吹出温度信号ＴｅＲｒをエアコンＥＣＵ８に出力する。

また、エアコンＥＣＵ８には、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのそれぞれの希望温度ＴｓｅｔＦｒＤｒ、ＴｓｅｔＦｒＰａ、ＴｓｅｔＲｒＤｒ、ＴｓｅｔＲｒＰａが乗員により設定される温度設定スイッチ９、１０、１１、１２、および空調ゾーン１ｃ、１ｄ（すなわち、後席側空調領域）の表面温度を検出するための非接触温度センサとしてのマトリクス赤外線温度（ＩＲ）センサ７０が接続されている。なお、温度設定スイッチ９、１０、１１、１２のそれぞれ近傍には、希望温度等の設定内容を表示する希望温度表示手段としてのディスプレイ９ａ、１０ａ、１１ａ、１２ａが備えられている。

マトリクスＩＲセンサ７０は、図３に示すように、ルームランプユニット７００の後壁にて車両後方に向けて配置されており、ルームランプユニット７００は、車室内天井部の車両左右方向中央部（車両幅方向）にてフロントウインドウＦｒｗ側に配設されている。なお、ルームランプユニット７００については後述する。

以上により、マトリクスＩＲセンサ７０は、前側運転席および前側助手席に着座するそれぞれの乗員の頭部よりも車両前側になるように配置されていることになる。なお、図３中の符号Ｈは、前側運転席（前側助手席）が標準位置に設定されたときの乗員頭部の位置を示す。

マトリクスＩＲセンサ７０としては、入力される赤外線量の変化に対応した起電力変化を温度変化として検出するサーモパイル型検出素子が用いられている。以下、マトリクスＩＲセンサ７０の具体的な構成について図４〜図６を用いて説明する。

図４は、マトリクスＩＲセンサ７０の概略構造を示す図であり、図５は、マトリクスＩＲセンサ７０の被検温範囲を示す図であり、図６は、マトリクスＩＲセンサ７０の被検温範囲の詳細を示す図である。

マトリクスＩＲセンサ７０は、図４に示すように、検知部７１を有しており、検知部７１は、基板７１ａ、この基板７１ａ上に設置されるセンサチップ７２、および、このセンサチップ７２を覆うように配設される赤外線吸収膜７３を備えている。検知部７１は、カップ状の金属製ケース７１ｃによって覆われており、ケース７１ｃの底部には、四角形の窓７１ｄがあけられ、この窓７１ｄにはシリコン製のレンズ７１ｅが填め込まれている。また、赤外線吸収膜７３は、空調ゾーン１ｃ、１ｄの各検温対象物からレンズ７１ｅを通して入射される赤外線を吸収して熱に変換する役割を果たす。

センサチップ７２は、台座７２ａ上に１６個の熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８、ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８が縦４列、横４列のマトリクス状に配列されている。これらの熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８、ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８は、それぞれ、赤外線吸収膜７３で発生される熱を電圧（電気エネルギー）に変換する温度検出素子である。

具体的には、台座７２ａ上に、第１検出部を構成する熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８と、第２検出部を構成する熱電対部ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８とは、隙間Ｓ１を開けて縦２列ずつ並べられている。したがって、これら隙間Ｓ１隔たった熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８およびＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８には、図５に示すように、センサチップ７２が前席天井の中央部に配置されることおよびレンズ７１ｅによって、互いに離間した後席右側の被検温領域および後席左側の被検温領域よりそれぞれ赤外線が入射される。これら被検温領域は、図６に示すように、後席右側乗員および後席左側乗員のそれぞれの上半身に対向するよう配置されている。

第１検出部としての熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８は、後席右側乗員の上半身に対向するもので、後席右側乗員の上半身だけから入射される赤外線に基づいて、電圧を発生するものである。このことにより、熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８は、後席右側乗員の表面温度を電圧として検出することになる。

また、第２検出部としての熱電対部ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８は、後席左側乗員の上半身に対向するもので、後席左側乗員の上半身だけから入射される赤外線に基づいて、電圧を発生するものである。このことにより、熱電対部ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８は、後席左側乗員の表面温度を電圧として検出することになる。

なお、第１および第２検出部において、それぞれ最下部の熱電対部ＤｒＲｒ４、ＤｒＲｒ８およびＰａＲｒ４、ＰａＲｒ８は、マトリクスＩＲセンサ７０が搭載される車両によっては、図６に示すように、視野が前席の背もたれ部に遮られて後席乗員の表面温度を検出できない場合がある。この場合には、後述するように、乗員の表面温度の算出にあたり、これらの熱電対部ＤｒＲｒ４、ＤｒＲｒ８およびＰａＲｒ４、ＰａＲｒ８の検出電圧をキャンセルすることができる。

一方、エアコンＥＣＵ８は、アナログ／デジタル変換器、マイクロコンピュータ等を有して構成される周知のものであり、マトリクスＩＲセンサ７０、日射センサ８３、各温度センサ８１、８２、８４、８５、８６、８７および温度設定スイッチ９、１０、１１、１２からそれぞれ出力される出力信号は、アナログ／デジタル変換器によりアナログ／デジタル変換されてマイクロコンピュータにそれぞれ入力されるように構成されている。

マイクロコンピュータは、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、およびＣＰＵ（中央演算装置）等から構成される周知のもので、イグニッションスイッチがオンされたときに、図示しないバッテリから電力供給される。

次に、ルームランプユニット７００の具体的な構成について図３を用いて説明すると、ルームランプユニット７００は、ケース７０１、ランプ７０２、ランプスイッチ７０３、サングラスホルダー７０４、ＥＴＣ機器７０５、およびカードホルダ７０６を有して構成されている。

ケース７０１は、天井面から下側に配置されて、ランプ７０２及びＥＴＣ機器７０５を収納している。ランプ７０２は、車室内を照明するためのものであり、ＥＴＣ機器７０５は、アンテナを通して路上機と無線通信して、通行料金の徴収を行うものである。

ランプスイッチ７０３は、ケース７０１の下側に配置されて、ランプ７０２の点灯、消灯のための操作されるスイッチである。サングラスホルダー７０４は、蓋７０４ａを開閉可能に構成されて、ケース７０１の中空部内にケース下側からサングラス等の小物を収納するための小物入れである。なお、図３中の矢印Ｋは、蓋７０４ａの開閉範囲を示す。また、符号ＭＲはムーンルーフを示す。

次に、上記構成において本第１実施形態の作動を図７〜図１０に基づいて説明する。

エアコンＥＣＵ８は、電源が投入されると、メモリに記憶された制御プログラム（コンピュータプログラム）がスタートして、図７に示すフローチャートにしたがって空調制御処理を実行する。なお、以下では、前席空調処理および後席空調処理を分けて図７を参照して説明する。図７は各空調処理の内容を示している。

（前席空調処理）
この場合、温度設定スイッチ９、１０から設定温度信号ＴｓｅｔＦｒＤｒ、ＴｓｅｔＦｒＰａを読み込むとともに（ステップＳ１２１）、外気温センサ８１及び日射センサ８３から外気温度信号Ｔａｍ、日射量信号ＴｓＤｒ、ＴｓＰａを読み込むとともに、内気温度センサ８４から内気温度ＴｒＦｒを読み込む（ステップＳ１２２）。

そして、設定温度信号ＴｓｅｔＦｒＤｒ、外気温信号Ｔａｍ、日射量信号ＴｓＤｒ、内気温度信号ＴｒＦｒを数式１に代入して、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒを算出する（ステップＳ１２３）。この目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒは、車両環境条件（空調熱負荷条件）の変動にかかわらず、前席運転席側空調ゾーン１ａの温度を設定温度ＴｓｅｔＦｒＤｒに維持するために必要な目標温度である。

ＴＡＯＦｒＤｒ＝ＫｓｅｔＦｒＤｒ・ＴｓｅｔＦｒＤｒ−ＫｒＦｒ・ＴｒＦｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−ＫｓＤｒ・ＴｓＤｒ＋ＣＦｒＤｒ ・・・（数式１）
なお、ＫｓｅｔＦｒＤｒは前席運転席用温度設定ゲイン、ＫｒＦｒは前席用内気温ゲイン、Ｋａｍは外気温ゲイン、ＫｓＤｒは日射ゲイン、ＣＦｒＤｒは前席運転席用補正定数である。

次に、外気温信号Ｔａｍ、設定温度信号ＴｓｅｔＦｒＰａ、日射量信号ＴｓＰａ、内気温度ＴｒＦｒを数式２に代入して、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯＦｒＰａを算出する（ステップＳ１２３）。この目標吹出温度ＴＡＯＦｒＰａは、前席助手席側空調ゾーン１ｂの温度を設定温度ＴｓｅｔＦｒＰａに維持するために必要な目標温度である。

ＴＡＯＦｒＰａ＝ＫｓｅｔＦｒＰａ・ＴｓｅｔＦｒＰａ−ＫｒＦｒ・ＴｒＦｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−ＫｓＰａ・ＴｓＰａ＋ＣＦｒＰａ ・・・（数式２）
なお、ＫｓｅｔＦｒＰａは前席助手席用温度設定ゲイン、ＫｒＦｒは前席用内気温ゲイン、Ｋａｍは外気温ゲイン、ＫｓＰａは日射ゲイン、ＣＦｒＰａは前席助手席用補正定数である。

次に、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＦｒＤｒの平均値（以下、前席用目標平均値という）に基づいて、図８の制御マップにより、内気循環モードおよび外気導入モードのいずれか一方を内外気切替モードとして決定する（ステップＳ１２４）。内気循環モードでは、内気導入口５０ａより車室内空気（内気）を導入し、外気導入モードでは、外気導入口５０ｂより車室外空気（外気）を導入する。

具体的には、図８に示すように、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＦｒＤｒの平均値（図８中のＴＡＯに相当する）が所定温度以下となる領域（最大冷房域）では、内外気切替ドア５１により内気導入口５０ａを全開し、外気導入口５０ｂを全閉する内気循環モードを選択し、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＦｒＤｒの平均値が所定温度より高くなると、内外気切替ドア５０により外気導入口５０ｂを全開し、内気導入口５０ａを全閉する外気導入モードを選択する。

次に、図９により吹出口モードを前席側空調ゾーン１ａ、１ｂに対して個別に決定する（ステップＳ１２５）。図９は、予めＲＯＭに記憶されている吹出口モード決定の制御マップであって、本例では、ＴＡＯＦｒＤｒ（図９中のＴＡＯに相当する）が上昇するにつれて、空調ゾーン１ａの吹出口モードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード→バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード→フット（ＦＯＯＴ）モードと順次自動的に切り替える。また、ＴＡＯＦｒＰａ（図９中のＴＡＯに相当する）が上昇するにつれて、空調ゾーン１ｂの吹出口モードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード→バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード→フット（ＦＯＯＴ）モードと順次自動的に切り替えるようになっている。

ここで、フェイスモードとは、フェイス吹出口だけから空調風を吹き出すモードであり、フットモードとは、フット吹出口だけから空調風を吹き出しモードである。また、バイレベルモードとは、フェイス吹出口およびフット吹出口から空調風を吹き出すモードである。

たとえば、フェイスモードでは、吹出口切替ドア５６ａ（５６ｂ）にてフェイス吹出口２ａ（２ｂ）を開口し、フェイス吹出口２ａ（２ｂ）のみから空調風が車室内の乗員上半身側へ吹き出す。バイレベルモードでは、吹出口切替ドア５６ａ（５６ｂ）にてフェイス吹出口２ａ（２ｂ）およびフット吹出口（図示せず）を開口し、空調風がフェイス吹出口２ａ（２ｂ）およびフット吹出口から車室内の乗員上半身側および乗員下半身側へ同時に吹き出す。フットモードでは、吹出口切替ドア（図示せず）にてフット吹出口を全開し、フット吹出口から主に空調風が車室内の乗員下半身側へ吹き出す。

このように、空調ゾーン毎に吹出口モードを決定すると、各吹出口切替ドアのそれぞれのサーボモータを空調ゾーン毎に制御して、空調ゾーン毎にこの決定される吹出口モードとなるように各吹出口切替ドアをそれぞれ開閉させる。

次に、上述の目標吹出温度ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＦｒＤｒの平均値に基づいて、送風機モータ５２ａに印加するブロワ電圧を決定する（ステップＳ１２６）。このブロワ電圧としては、送風機５２の風量を制御するためのもので、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＦｒＤｒの平均値に基づいて、予めＲＯＭ内に記憶された図１０の制御マップにしたがって決定されるものである。

図１０の制御マップにおいて、図１０中のＴＡＯがＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＦｒＤｒの平均値に相当し、この平均値（＝ＴＡＯ）が中間領域内にあるときには、ブロワ電圧（すなわち送風機５２の風量）が一定値となり、ＴＡＯが中間領域より大きい場合にはこのＴＡＯが大きくなるほどブロワ電圧（すなわち送風機５２の風量）が大きくなる。また、ＴＡＯが中間領域より小さい場合にはＴＡＯが小さくなるほどブロワ電圧（すなわち送風機５２の風量）が小さくなる。このようにして、ブロワ電圧が決定される。

次に、エアミックスドア５５ａ、５５ｂの目標開度θ１、θ２を次の数式３、４によって算出する（ステップＳ１２７）。なお、ＴｅＦｒは蒸発器温度センサ８６の蒸発器吹出温度信号、Ｔｗは冷却水温度センサ８２の冷却水温度信号である。

θ１＝｛（ＴＡＯＦｒＤｒ−ＴｅＦｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＦｒ）｝×１００（％） ・・・（数式３）
θ２＝｛（ＴＡＯＦｒＰａ−ＴｅＦｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＦｒ）｝×１００（％） ・・・（数式４）
以上のように決定したブロワ電圧、目標開度θ１、θ２、内外気切替モード、吹出口モードのそれぞれを示す各制御信号をサーボモータ５１０ａ、５５０ａ、５５０ｂ、５６０ａ、５６０ｂおよび送風機モータ５２ａ等に出力して内外気切替ドア５１、エアミックスドア５５ａ、５５ｂ、吹出口切替ドア５６ａ、５６ｂ、送風機５２の各作動を制御する（ステップＳ１２８）。

その後、ステップＳ１２９で一定期間経過すると、ステップＳ１２１の処理に戻り、上述の空調制御処理（ステップＳ１２１〜Ｓ１２９）が繰り返される。このような演算、処理の繰り返しによって前席空調ゾーン１ａ、１ｂの空調が自動的に制御されることになる。

（後席空調処理）
この場合、温度設定スイッチ１１、１２から設定温度信号ＴｓｅｔＲｒＤｒ、ＴｓｅｔＲｒＰａを読み込む（ステップＳ１２１）。さらに、外気温センサ８１及び日射センサ８３から外気温度信号Ｔａｍ、日射量信号ＴｓＤｒ、ＴｓＰａ、内気温度センサ８４から内気温度ＴｒＦｒを読み込むとともに、後席右側乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒ、および後席左側乗員温度ＴｉｒＲｒＰａを読み込む（ステップＳ１２２）。

なお、後席右側乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒは、マトリクスＩＲセンサ７０における第１検出部である熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８のうち、後席右側乗員の表面温度に相当する熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ３およびＤｒＲｒ５〜ＤｒＲｒ７の６つの熱電対部で検出された温度Ｔａ１〜Ｔａ３およびＴａ５〜Ｔａ７の平均値として、数式５によりエアコンＥＵＣ８にて演算される。

ＴｉｒＲｒＤｒ＝（Ｔａ１＋Ｔａ２＋Ｔａ３＋Ｔａ５＋Ｔａ６＋Ｔａ７）／６ ・・・（数式５）
そして、設定温度信号ＴｓｅｔＲｒＤｒ、外気温信号ＴＡＭ、日射量信号ＴｓＤｒ、内気温度ＴｒＲｒ、後席右側乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒを、数式６に代入して、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒを算出する（ステップＳ１２３）。この目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒは、車両環境条件（空調熱負荷条件）の変動にかかわらず、後席右側空調ゾーン１ｃの温度を設定温度ＴｓｅｔＲｒＤｒに維持するために必要な目標温度である。

ＴＡＯＲｒＤｒ＝ＫｓｅｔＲｒＤｒ・ＴｓｅｔＲｒＤｒ−ＫｉｒＲｒＤｒ・ＴｉｒＲｒＤｒ−ＫｒＦｒ・ＴｒＦｒ−ＫｓＤｒ・ＴｓＤｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ＋ＣＲｒＤｒ ・・・（数式６）
ここで、ＫｓｅｔＲｒＤｒは後席右側用温度設定ゲイン、ＫｉｒＲｒＤｒは後席右側用ＩＲゲイン、ＫｒＦｒは内気温ゲイン、ＫｓＤｒは右側日射ゲイン、Ｋａｍは外気温ゲイン、ＣＲｒＤｒは後席右側用補正定数である。

また、同様に、後席左側乗員温度ＴｉｒＲｒＰａは、マトリクスＩＲセンサ７０における第２検出部である熱電対部ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８のうち、後席左側乗員の表面温度に相当する熱電対部ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ３およびＰａＲｒ５〜ＰａＲｒ７の６つの熱電対部で検出された温度Ｔｂ１〜Ｔｂ３およびＴｂ５〜Ｔｂ７の平均値として、数式７によりエアコンＥＵＣ８にて演算される。

ＴｉｒＲｒＰａ＝（Ｔｂ１＋Ｔｂ２＋Ｔｂ３＋Ｔｂ５＋Ｔｂ６＋Ｔｂ７）／６ ・・・（数式７）
そして、設定温度信号ＴｓｅｔＲｒＰａ、外気温度信号Ｔａｍ、日射量信号ＴｓＰａ、内気温度ＴｒＲｒ、後席左側乗員温度ＴｉｒＲｒＰａを数式８に代入して、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＰａを算出する（ステップＳ１２３）。この目標吹出温度ＴＡＯＲｒＰａは、後席左側空調ゾーン１ｄの温度を設定温度ＴｓｅｔＲｒＰａに維持するために必要な目標温度である。

ＴＡＯＲｒＰａ＝ＫｓｅｔＲｒＰａ・ＴｓｅｔＲｒＰａ−ＫｉｒＲｒＰａ・ＴｉｒＲｒＰａ−ＫｒＦｒ・ＴｒＦｒ−ＫｓＰａ・ＴｓＰａ−Ｋａｍ・Ｔａｍ＋ＣＲｒＰａ ・・・（数式８）
ここで、ＫｓｅｔＲｒＰａは後席左側用温度設定ゲイン、ＫｉｒＲｒＰａは後席左側用ＩＲゲイン、ＫｒＦｒは内気温ゲイン、ＫｓＰａは左側日射ゲイン、Ｋａｍは外気温ゲイン、ＣＲｒＰａは後席左側用補正定数である。

なお、数式６、８に示されるように、本第１実施形態では、内気温度センサ８４による内気温度ＴｒＦｒを車室内全体の内気温度とみなして、これを後席座席用の目標吹出温度の補正に用いている。したがって、後席側空調領域の空気温度を検出する内気温度センサ８５を、省略することができる。

次に、内外気モードの決定処理（ステップＳ１２４）を実行せずに（これは、後席空調では外気モードが設定されていないため）、吹出口モードの決定処理（ステップＳ１２５）を実行する。この吹出口モードの決定処理では、ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａに基づき、図９により吹出口モードを空調ゾーン１ｃ、１ｄに対して個別に決定する。

具体的には、空調ゾーン１ｃの吹出口モードとしては、図９中のＴＡＯをＴＡＯＲｒＤｒとし、このＴＡＯＲｒＤｒが上昇するにつれて吹出口モードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード→バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード→フット（ＦＯＯＴ）モードと順次自動的に切り替える。また、空調ゾーン１ｄの吹出口モードとしては、図９中のＴＡＯをＴＡＯＲｒＰａとし、このＴＡＯＲｒＰａが上昇するにつれて吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードと順次自動的に切り替える。

ここで、フェイスモードでは、吹出口切替ドア６６ａ（６６ｂ）にてフェイス吹出口２ｃ（２ｄ）を開口し、フェイス吹出口２ｃ（２ｄ）のみから空調風が車室内の乗員上半身側へ吹き出す。バイレベルモードは、吹出口切替ドア６６ａ（６６ｂ）にてフェイス吹出口２ｃ（２ｄ）およびフット吹出口（図示せず）を開口し、空調風がフェイス吹出口２ｃ（２ｄ）およびフット吹出口から車室内の乗員上半身側および乗員下半身側へ同時に吹き出す。フットモードは、吹出口切替ドア（図示せず）にてフット吹出口を全開し、フット吹出口から主に空調風が車室内の乗員下半身側へ吹き出す。

次に、上述の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａの平均値（以下、後席用目標平均値という）を求め、この後席用目標平均値に基づき、図１０の制御マップにしたがって、送風機モータ５２ａの場合と同様、送風機モータ６２ａに印加するブロワ電圧を決定する（ステップＳ１２６）。

次に、エアミックスドア６５ａ、６５ｂの目標開度θ３、θ４を次の数式９、１０によって算出する（ステップＳ１２７）。なお、ＴｅＲｒは蒸発器温度センサ８７の蒸発器温度信号、Ｔｗは冷却水温度センサ８２の冷却水温度信号である。

θ３＝｛（ＴＡＯＲｒＤｒ−ＴｅＲｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＲｒ）｝×１００（％） ・・・（数式９）
θ４＝｛（ＴＡＯＲｒＰａ−ＴｅＲｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＲｒ）｝×１００（％） ・・・（数式１０）
以上のように決定したブロワ電圧、目標開度θ３、θ４、内外気切替モード、吹出モードのそれぞれを示す各制御信号を送風機モータ６２ａおよびサーボモータ６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ等に出力して送風機６２、エアミックスドア６５ａ、６５ｂ、吹出口切替ドア６６ａ、６６ｂの作動を制御する（ステップＳ１２８）。

その後、ステップＳ１２９で一定期間経過すると、ステップＳ１２１の処理に戻り、上述の空調制御処理（ステップＳ１２１、Ｓ１２２、Ｓ１２３、Ｓ１２５〜Ｓ１２９）が繰り返される。このような処理の繰り返しによって後席空調ゾーン１ｃ、１ｄの空調が自動的に制御されることになる。

以上のように、本第１実施形態では、後席乗員の表面温度を検出するマトリクスＩＲセンサ７０が、前席天井、詳しくは、前側運転席および前側助手席に着座するそれぞれの乗員の頭部よりも車両前側になるように配置されている。

このマトリクスＩＲセンサ７０は、１つのセンサチップ７２上に後席右側および左側乗員の各表面温度を検出する第１および第２検出部である、各８個ずつの熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８およびＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８がマトリクス状に形成され、これら第１および第２検出部に比較的距離が離れた後席右側および左側乗員の各上半身より赤外線が入射される。したがって、後席右側および左側乗員とマトリクスＩＲセンサ７０の第１および第２検出部との距離を長くすることができるので、後席右側および左側乗員の上半身ないし下半身を検出するためのマトリクスＩＲセンサ７０に用いるレンズ７１ｅの視野角を狭くすることができる。これによりレンズ７１ｅの設計を容易に行うことができるとともに、安価に作成することができる。

また、１箇所（前席中央の天井）に配置した１つのセンサチップ７２により、後席右側および左側の乗員の表面温度を検出できるので、システムをシンプルに構築することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態とは、マトリクスＩＲセンサ７０の熱電対部のセンサチップ７２の台座７２ａ上における配置が異なっていること、マトリクスＩＲセンサ７０により、後席乗員の表面温度の他に、後部座席の天井部分の表面温度を検出すること、および、検出された後席乗員の表面温度および天井部分の表面温度に基づき後部座席の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａを算出することが異なり、他の構成は同じである。以下、第１実施形態と異なる点のみ説明する。

第２実施形態のマトリクスＩＲセンサ７０は、図１１に示すように、４×４のマトリクス状に配置された第１検出部の８個の熱電対部ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８および第２検出部の８個の熱電対部ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８のうち、それぞれの最上部の２つの熱電対部ＤｒＲｒ１およびＤｒＲｒ５と、ＰａＲｒ１およびＰａＲｒ５との下に隙間Ｓ２を設けたことに特徴がある。なお、この隙間Ｓ２の下の各６つの熱電対部ＤｒＲｒ２〜ＤｒＲｒ４、ＤｒＲｒ６〜ＤｒＲｒ８およびＰａＲｒ２〜ＰａＲｒ４、ＰａＲｒ６〜ＰａＲｒ８の配列は、上記第１実施形態と同じである。

さらに、本第２実施形態のマトリクスＩＲセンサ７０のもう一つの特徴は、上記のように配列された熱電対部の被検温範囲が図１２に示すようになるよう、マトリクスＩＲセンサ７０を車室内左右中央の天井部に設置することである。すなわち、第１検出部の天井温度検出素子である熱電対部ＤｒＲｒ１、ＤｒＲｒ５が、後席右側乗員の上方の天井部の表面温度を検出できるよう、および第２検出部の天井温度検出素子である熱電対部ＰａＲｒ１、ＰａＲｒ５が、後席左側乗員の上方の天井部の表面温度を検出できるよう、それぞれマトリクスＩＲセンサ７０上に配置される。このとき、他の熱電対部ＤｒＲｒ２〜ＤｒＲｒ４、ＤｒＲｒ６〜ＤｒＲｒ８は後席右側乗員の上半身に対向するよう、および、熱電対部ＰａＲｒ２〜ＰａＲｒ４、ＰａＲｒ６〜ＰａＲｒ８は後席左側乗員の上半身に対向するよう配置され、各熱電対部の後部座席における被検温範囲は、実質的に上記第１実施形態と同じになっている。

これにより、後席右側乗員の上方の天井温度（内装温度）ＴｉｒＲｒＤｒＩＮは、第１検出部の熱電対部ＤｒＲｒ１およびＤｒＲｒ５によりそれぞれ検出された温度Ｔａ１およびＴａ５を用いて、数式１１により算出される。

ＴｉｒＲｒＤｒＩＮ＝（Ｔａ１＋Ｔａ５）／２ ・・・（数式１１）
また、後席右側乗員の表面温度ＴｉｒＲｒＤｒは、第１検出部の熱電対部ＤｒＲｒ２〜ＤｒＲｒ４およびＤｒＲｒ６〜ＤｒＲｒ８によりそれぞれ検出された温度Ｔａ２〜Ｔａ４およびＴａ６〜Ｔａ８を用いて、数式１２により算出される。

ＴｉｒＲｒＤｒ＝（Ｔａ２＋Ｔａ３＋Ｔａ４＋Ｔａ６＋Ｔａ７＋Ｔａ８）／６ ・・・（数式１２）
同様に、後席左側乗員の上方の天井温度（内装温度）ＴｉｒＲｒＰａＩＮは、第２検出部の熱電対部ＰａＲｒ１およびＰａＲｒ５によりそれぞれ検出された温度Ｔｂ１およびＴｂ５を用いて、数式１３により算出される。

ＴｉｒＲｒＰａＩＮ＝（Ｔｂ１＋Ｔｂ５）／２ ・・・（数式１３）
また、後席右側乗員の表面温度ＴｉｒＲｒＰａは、第１検出部の熱電対部ＰａＲｒ２〜ＰａＲｒ４およびＰａＲｒ６〜ＰａＲｒ８によりそれぞれ検出された温度Ｔｂ２〜Ｔｂ４およびＴｂ６〜Ｔｂ８を用いて、数式１４により算出される。

ＴｉｒＲｒＰａ＝（Ｔｂ２＋Ｔｂ３＋Ｔｂ４＋Ｔｂ６＋Ｔｂ７＋Ｔｂ８）／６ ・・・（数式１４）
このようにして検出された、後席乗員の上方の天井温度および後席乗員の表面温度を用いて、後部座席の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａが、上記第１実施形態における数式６および数式８の代わりに、それぞれ数式１５、数式１６により算出される（図７におけるステップ１２３）。

ＴＡＯＲｒＤｒ＝ＫｓｅｔＲｒＤｒ・ＴｓｅｔＲｒＤｒ−ＫｉｒＲｒＤｒ・ＴｉｒＲｒＤｒ−ＫｒＦｒ・ＴｉｒＲｒＤｒ−ＫｓＤｒ・ＴｓＤｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ＋ＣＲｒＤｒ ・・・（数式１５）
ＴＡＯＲｒＰａ＝ＫｓｅｔＲｒＰａ・ＴｓｅｔＲｒＰａ−ＫｉｒＲｒＰａ・ＴｉｒＲｒＰａ−ＫｒＦｒ・ＴｉｒＲｒＰａ−ＫｓＰａ・ＴｓＰａ−Ｋａｍ・Ｔａｍ＋ＣＲｒＰａ ・・・（数式１６）
なお、ＫｓｅｔＲｒＤｒ、ＫｉｒＲｒＤｒ、ＫｒＦｒ、ＫｓＤｒ、Ｋａｍ、ＫｓｅｔＲｒＰａ、ＫｉｒＲｒＰａ、ＫｓＰａは補正用係数であり、ＣＲｒＤｒ、ＣＲｒＰａは定数である。

すなわち、本第２実施形態では、後部座席用の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａを、内気温度センサにより検出される内気温度の代わりに、マトリクスＩＲセンサ７０により検出される後席乗員の上方の天井温度（内装温度）により補正するので、輻射補正を正確に行うことができる。これにより、後部座席の乗員の快適感をさらに向上させることができる。

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、内気温度センサ８４による前席側空調領域の空気温度である内気温度ＴｒＦｒを車室内全体の内気温度とみなして、これを後部座席用の目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａの補正に用いた例を示したが、内気温度センサ８５による後席側空調領域の空気温度である内気温度ＴｒＲｒを用いて補正してもよい。すなわち、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａを、数式６、８の代わりに、数式１７、１８により算出できる。

ＴＡＯＲｒＤｒ＝ＫｓｅｔＲｒＤｒ・ＴｓｅｔＲｒＤｒ−ＫｉｒＲｒＤｒ・ＴｉｒＲｒＤｒ−ＫｒＲｒ・ＴｒＲｒ−ＫｓＤｒ・ＴｓＤｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ＋ＣＲｒＤｒ ・・・（数式１７）
ＴＡＯＲｒＰａ＝ＫｓｅｔＲｒＰａ・ＴｓｅｔＲｒＰａ−ＫｉｒＲｒＰａ・ＴｉｒＲｒＰａ−ＫｒＲｒ・ＴｒＲｒ−ＫｓＰａ・ＴｓＰａ−Ｋａｍ・Ｔａｍ＋ＣＲｒＰａ ・・・（数式１８）
ここで、ＫｒＲｒは補正用係数である。

これにより、車室内の空気温度の分布を考慮して、より正確な目標吹出温度を算出することができ、後部座席の乗員の快適感をさらに向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、前席（運転席および助手席）の乗員の表面温度を検出する赤外線温度センサを備えていない例を示したが、これに限らず、前席左右の乗員の表面温度をそれぞれ検出する赤外線温度センサをさらに付加してもよい。この場合には、前席空調ゾーン１ａ、１ｂに対する目標吹出温度も、上記第１実施形態における後席側の目標吹出温度の決定方法と同様の方法により、前席左右乗員のそれぞれの表面温度により補正演算することがきる。

上記各実施形態では、温度検出装置である非接触温度センサとしてのマトリクスＩＲセンサ７０により検出された後席乗員の表面温度に基づいて、後席の空調ゾーンの空調状態を制御する車両用空調装置に適用した例を示したが、これに限らない。たとえば、温度検出装置としてマトリクスＩＲセンサ７０を、マトリクスＩＲセンサ７０が検出した被検温範囲の温度分布から乗員の着座の有無や着座姿勢を判定する空調装置以外の装置にも適用することができる。

本発明に係る車両用空調装置の一実施形態の概略を示す模式図である。 図１の車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。 マトリクスＩＲセンサの配置を示す図である。 マトリクスＩＲセンサの構成を示す図である。 マトリクスＩＲセンサの被検温範囲を示す図である。 マトリクスＩＲセンサの被検温範囲を示す図である。 エアコンＥＣＵによる空調制御処理を示すフローチャートである。 図７の空調制御処理中において内外気モードを決めるための制御マップを示す図である。 図７の空調制御処理中において吹出口モードを決めるための制御マップを示す図である。 図７の空調制御処理中においてブロワ電圧を決めるための制御マップを示す図である。 第２実施形態のマトリクスＩＲセンサのセンサチップ上における熱電対部の配置を示す図である。 第２実施形態のマトリクスＩＲセンサの被検温範囲を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…空調ゾーン、５…前席空調システム、
６…後席空調システム、７０…マトリクスＩＲセンサ、８…エアコンＥＣＵ。

Claims (17)

1. 車室（１）内後席の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する非接触温度センサ（７０）を備える車両用温度検出装置であって、
   前記非接触温度センサは、前記車室内の前席天井部分（７００）に設けられていることを特徴とする車両用温度検出装置。
2. 前記非接触温度センサは、前記後席の複数の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する複数の温度検出素子（ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８、ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用温度検出装置。
3. 前記非接触温度センサは、前記複数の温度検出素子のうちの一部を、前記後席の上方の天井部分の表面温度を非接触で検出する天井温度検出素子（ＤｒＲｒ１、ＤｒＲｒ５、ＰａＲｒ１、ＰａＲｒ５）として備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用温度検出装置。
4. 前記非接触温度センサは、車両の幅方向のほぼ中心線上に設けら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つに記載の車両用温度検出装置。
5. 前記非接触温度センサは、前記複数の温度検出素子を、前記後席の左右の乗員のそれぞれの方向に向くように設けてなることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用温度検出装置。
6. 前記非接触温度センサは、前記複数の温度検出素子が１つのチップ（７２）上に形成されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の車両用温度検出装置。
7. 前記非接触温度センサは、１つのレンズ（７１ｅ）を備え、前記１つのチップ上に形成されている前記複数の温度検出素子には前記レンズにより集光された赤外線が入射するよう形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用温度検出装置。
8. 車室（１）内の空調状態を調整する空調手段（５、６）と、
   前記車室内後席の複数の被検温範囲の表面温度をそれぞれ非接触で検出する複数の温度検出素子（ＤｒＲｒ１〜ＤｒＲｒ８、ＰａＲｒ１〜ＰａＲｒ８）を備える非接触温度センサ（７０）と、
   前記非接触温度センサの各温度検出素子でそれぞれ検出される温度を用いて、前記空調状態を調整するように前記空調手段を制御する制御手段（８）と、を備え、
   前記非接触温度センサが前席天井部分（７００）に設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
9. 前記非接触温度センサは、車両の幅方向のほぼ中心線上に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
10. 前記空調手段は、前記車室内の後席側に配置され、該後席付近の空調状態を調整することを特徴とする請求項８または９に記載の車両用空調装置。
11. 前記非接触温度センサは、前記複数の温度検出素子を、前記後席の左右の乗員に向く方向のみに設けてなることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
12. 前記非接触温度センサは、前記複数の温度検出素子が１つのチップ（７２）上に形成されることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
13. 前記非接触温度センサは、１つのレンズ（７１ｅ）を備え、前記１つのチップ上に形成されている前記複数の温度検出素子には前記レンズにより集光された赤外線が入射するよう形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の車両用空調装置。
14. 前記非接触温度センサは、後席右側の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子を有する第１検出部と後席左側の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子を有する第２検出部とを備え、
    前記制御手段は、前記第１検出部による後席右側の検出温度に応じた後席右側の目標吹出温度に基づき後席右側の空調状態を調整し、前記第２検出部による後席左側の検出温度に応じた後席左側の目標吹出温度に基づき後席左側の空調状態を調整することを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
15. 前記非接触温度センサは、後席右側の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子を有する第１検出部と後席左側の複数の被検温範囲の表面温度を検出する複数の温度検出素子を有する第２検出部とを備え、
    前記第１検出部を構成する複数の温度検出素子と、前記第２検出部を構成する複数の温度検出素子とは、前記１つのチップ上に互いに隙間（Ｓ１）を隔てて形成されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の車両用空調装置。
16. 前記非接触温度センサは、前記車室内天井の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する天井温度検出素子（ＤｒＲｒ１、ＤｒＲｒ５、ＰａＲｒ１、ＰａＲｒ５）を備えるとともに、
    前記制御手段は、前記検出された車室内天井の表面温度を用いて、前記空調状態を調整するように前記空調手段を制御することを特徴とする請求項８ないし１５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
17. 前記非接触温度センサは、前記天井温度検出素子と前記車室内後席の被検温範囲の表面温度を非接触で検出する温度検出素子とが隙間（Ｓ２）を設けて形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の車両用空調装置。

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