JP3928606B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、非接触温度センサーにより検出した乗員の皮膚温度に基づいて車室内の空調制御を行う車両用空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner that controls air conditioning in a passenger compartment based on the skin temperature of an occupant detected by a non-contact temperature sensor.

非接触で熱画像を撮像する赤外線カメラを用いて乗員の皮膚温度を検出する車両用空調装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art A vehicle air conditioner that detects an occupant's skin temperature using an infrared camera that captures a thermal image without contact is known (see, for example, Patent Document 1).

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開2001−315519号公報
Prior art documents related to the invention of this application include the following.
JP 2001-315519 A

ところで、赤外線カメラは高価であり、車両の運転席、助手席、左右後席に着座する乗員の皮膚温度を別個に検出するために、複数台の赤外線カメラを用いることはコストの面で難点がある。   By the way, the infrared camera is expensive, and it is difficult to use a plurality of infrared cameras in order to separately detect the skin temperature of the occupant seated in the driver's seat, the passenger seat, and the left and right rear seats of the vehicle. is there.

そこで、1台の赤外線カメラを用いて運転席、助手席、左右後席のすべての乗員の温度を検出する必要がある。1台の赤外線カメラで車室内のすべての乗員の温度を検出するためには、熱画像センサーを構成する温度検出素子の数を増し、画角の広い撮像レンズを使用する必要があるが、赤外線カメラが高価になる上に、広角レンズにすると温度検出領域の周辺からレンズの周辺部を介して入射する光量が減少し、熱画像の検出精度が低下するという問題がある。   Therefore, it is necessary to detect the temperature of all passengers in the driver's seat, passenger seat, and left and right rear seats using a single infrared camera. In order to detect the temperature of all passengers in the passenger compartment with a single infrared camera, it is necessary to increase the number of temperature detection elements constituting the thermal image sensor and use an imaging lens with a wide angle of view. In addition to the cost of the camera, there is a problem that when a wide-angle lens is used, the amount of light incident from the periphery of the temperature detection region through the periphery of the lens decreases, and the detection accuracy of the thermal image decreases.

熱画像撮像手段の向きをルーバーによる空調風の吹き出し方向よりオフセットさせ、空調風の吹き出し方向を左右に変化させる可動ルーバー駆動制御手段によって、可動ルーバーの向きと連動して熱画像撮像手段の向きを左右に変化させる。 The direction of the thermal image pickup means is offset from the direction in which the conditioned air is blown by the louver, and the direction of the thermal image pickup means is interlocked with the direction of the movable louver by the movable louver drive control means that changes the direction of blowing the conditioned air to the left and right. Change left and right.

本発明によれば、安価な赤外線カメラを用いて車室内のすべての乗員の温度を精度よく検出することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect the temperatures of all passengers in the vehicle interior using an inexpensive infrared camera.

図1は一実施の形態の構成を示す機能ブロック図、図2は一実施の形態の空調ユニットの断面図、図3は車両のインストルメントパネル部を示す斜視図である。まず図2および図3において、空調ユニット10の上流には外気側吸入口11と内気側吸入口12が設けられ、インテークドア13によって吸入する空気の外気と内気の割合が調節される。両吸入口11、12から吸入された空気はブロアファン14により空調ユニット10の下流へ送風され、まずエバポレーター15で熱交換が行なわれて冷風となる。   FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an embodiment, FIG. 2 is a sectional view of an air conditioning unit of the embodiment, and FIG. 3 is a perspective view showing an instrument panel portion of a vehicle. 2 and 3, an outside air inlet 11 and an inside air inlet 12 are provided upstream of the air conditioning unit 10, and the ratio of the outside air to the inside air sucked by the intake door 13 is adjusted. Air sucked from both the suction ports 11 and 12 is blown to the downstream of the air conditioning unit 10 by the blower fan 14, and heat is first exchanged by the evaporator 15 to become cold air.

エバポレーター15の下流では空調風の流路が2つに分れる。一方はヒーターコア16を通過する流路17であり、この流路17を通過する空気はヒーターコア16により熱交換が行なわれて温風となる。他方はヒーターコア16をバイパスする流路18であり、この流路18を通過する空気はエバポレーター15を通過したままの冷風である。これら2つの流路17、18の分岐点にはエアーミックスドア19が設けられ、このエアーミックスドア19の開度を制御して両流路17、18を通過する空気の割合が調節され、空調風の温度、すなわち吹き出し温度が決定される。   The flow path of the conditioned air is divided into two downstream of the evaporator 15. One is a flow path 17 that passes through the heater core 16, and the air that passes through the flow path 17 undergoes heat exchange by the heater core 16 and becomes warm air. The other is a flow path 18 that bypasses the heater core 16, and the air passing through the flow path 18 is cold air that has passed through the evaporator 15. An air mix door 19 is provided at the branch point of the two flow paths 17 and 18, and the air mixture door 19 is controlled to adjust the ratio of the air passing through both the flow paths 17 and 18 to control the air conditioning. The temperature of the wind, that is, the blowing temperature is determined.

エアーミックスドア19により吹き出し温度が調節された空調風は、ベンチレーター20、デフロスター21およびフット吹き出し口22からそれぞれ車室内に吹き出される。これらの吹き出し口20、21、22にはそれぞれベントドア23、デフドア24、フットドア25が設けられ、空調風の吹き出し口が選択される。   The conditioned air whose blowing temperature is adjusted by the air mix door 19 is blown out from the ventilator 20, the defroster 21 and the foot blowing port 22 into the vehicle interior. A vent door 23, a differential door 24, and a foot door 25 are provided at these outlets 20, 21, and 22, respectively, and an outlet for conditioned air is selected.

ベンチレーター20は運転席側センターベント20a、助手席側センターベント20b、運転席側サイドベント20c、助手席側サイドベント20d、後席右側センターベント20e、後席左側センターベント20fなどの吹き出し口に分岐される。なお、運転席側センターベント20aには吹き出し風量を調節するためのドア28が設けられ、助手席側センターベント20bには吹き出し風量を調節するためのドア29が設けられる。また、後席右側センターベント20eと後席左側センターベント20fには吹き出し風量を調節するためのドア30が設けられる。   The ventilator 20 branches to outlets such as a driver's seat center vent 20a, a passenger seat center vent 20b, a driver seat side vent 20c, a passenger seat side vent 20d, a rear seat right center vent 20e, and a rear seat left center vent 20f. Is done. The driver seat side center vent 20a is provided with a door 28 for adjusting the amount of blown air, and the passenger seat side center vent 20b is provided with a door 29 for adjusting the amount of blown air. The rear seat right center vent 20e and the rear seat left center vent 20f are provided with doors 30 for adjusting the amount of blown air.

なお、この一実施の形態では、後席右側センターベント20eと後席左側センターベント20fからの吹き出し風量をドア30によりまとめて調節する例を示すが、後席右側センターベント20eと後席左側センターベント20fとにそれぞれドアを設け、左右独立に吹き出し風量を調節するようにしてもよい。   In this embodiment, an example is shown in which the blown air volume from the rear seat right center vent 20e and the rear seat left center vent 20f is collectively adjusted by the door 30, but the rear seat right center vent 20e and the rear seat left center are shown. A door may be provided for each of the vents 20f, and the blowout air volume may be adjusted independently on the left and right.

また、この一実施の形態では、運転席側センターベント20a、助手席側センターベント20b、後席センターベント20e、20fから吹き出される風量をそれぞれ独立に調節する例を示すが、これらのベント吹き出し口から吹き出される空調風の温度を各ベント吹き出し口ごとに独立に調節するようにしてもよい。この場合には、上述したエアーミックスドア19、ヒーターコア16および流路17、18を各ベント吹き出し口ごとに設け、各ベント吹き出し口ごとのエアーミックスドアにより吹き出し温度を調節すればよい。   In this embodiment, an example is shown in which the amount of air blown out from the driver's seat side center vent 20a, the passenger seat side center vent 20b, and the rear seat center vents 20e and 20f is independently adjusted. The temperature of the conditioned air blown from the mouth may be adjusted independently for each vent outlet. In this case, the air mix door 19, the heater core 16, and the flow paths 17 and 18 described above may be provided for each vent outlet, and the outlet temperature may be adjusted by the air mix door for each vent outlet.

デフロスター21はフロントデフロスター21a、サイドデフロスター21bなどの吹き出し口に分岐される。フット吹き出し口22はフロントフット吹き出し口22a、リアフット吹き出し口22bに分岐される。フレッシュベント通路26はエバポレーター15を通過したままの冷風を直接ベンチレーター20へ導く通路で、暖房運転時に頭部のもやもや感を解消するために乗員によってフレッシュベントドア27が開放されると冷風がベンチレーター20へ導入される。   The defroster 21 is branched to outlets such as the front defroster 21a and the side defroster 21b. The foot outlet 22 is branched into a front foot outlet 22a and a rear foot outlet 22b. The fresh vent passage 26 is a passage that directly guides the cool air that has passed through the evaporator 15 to the ventilator 20. When the fresh vent door 27 is opened by an occupant in order to eliminate the moist feeling of the head during heating operation, the cool air is ventilated. Introduced into.

図1において、車両のインストルメントパネルには空調装置の操作部31が設けられる。この操作部31には、エアコンスイッチ、ファンスイッチ、吹き出し口スイッチ、デフロストスイッチ、内外気切換スイッチ、表示装置などが設けられる。室温設定器32は車室内温度を設定する設定器である。車両には各部の空気温度を検出するためのセンサーが設置される。外気温センサー33は外気温度を検出し、内気温センサー34は車室内温度を検出し、日射センサー35は日射量を検出する。さらに、吸込温センサー36はエバポレーター15を通過した空気温度を検出し、冷媒温センサー37はエバポレーター15の入口冷媒温度を検出し、水温センサー38はエンジン冷却水温度を検出する。開度センサー39はエアーミックスドア19の開度を検出する。   In FIG. 1, an operating unit 31 of an air conditioner is provided on an instrument panel of a vehicle. The operation unit 31 includes an air conditioner switch, a fan switch, a blowout port switch, a defrost switch, an inside / outside air switching switch, a display device, and the like. The room temperature setter 32 is a setter that sets the vehicle interior temperature. Sensors for detecting the air temperature of each part are installed in the vehicle. The outside air temperature sensor 33 detects the outside air temperature, the inside air temperature sensor 34 detects the vehicle interior temperature, and the solar radiation sensor 35 detects the amount of solar radiation. Further, the suction temperature sensor 36 detects the temperature of the air that has passed through the evaporator 15, the refrigerant temperature sensor 37 detects the inlet refrigerant temperature of the evaporator 15, and the water temperature sensor 38 detects the engine coolant temperature. The opening sensor 39 detects the opening of the air mix door 19.

赤外線カメラ40は、多数の温度検出素子を二次元平面にマトリックス状に配置して熱画像センサーを構成し、車室内の乗員などの物体から放射される赤外線を撮像レンズ(不図示)で集光して車室内の温度分布を示す熱画像を熱画像センサー上に結像させ、車室内の温度分布を検出する。熱画像処理回路41は、赤外線カメラ40で検出された車室内の温度分布に基づいて運転席、助手席、左右後席の各乗員の皮膚温度を検出する。   The infrared camera 40 configures a thermal image sensor by arranging a large number of temperature detection elements in a two-dimensional plane in a matrix, and collects infrared rays radiated from an object such as an occupant in a vehicle cabin with an imaging lens (not shown). Then, a thermal image indicating the temperature distribution in the passenger compartment is formed on the thermal image sensor, and the temperature distribution in the passenger compartment is detected. The thermal image processing circuit 41 detects the skin temperature of each occupant in the driver seat, the passenger seat, and the left and right rear seats based on the temperature distribution in the passenger compartment detected by the infrared camera 40.

この赤外線カメラ40の画角は広画角でなく一般的な画角であり、温度検出素子の数も一般的な数である。そのため、上述したように、温度検出素子の数が多い広画角の赤外線カメラに比べ、車室内の広範囲の温度分布を精度よく検出することはできない。これについては詳細を後述する。   The field angle of the infrared camera 40 is not a wide field angle but a general field angle, and the number of temperature detection elements is also a general number. Therefore, as described above, it is not possible to accurately detect a wide range of temperature distribution in the passenger compartment as compared with a wide-angle infrared camera having a large number of temperature detection elements. Details will be described later.

コントローラー42は、CPU42aとROM42b、RAM42c、A/Dコンバーター42dなどの周辺部品から構成され、操作部31からの各種操作情報、室温設定器32により設定された車室内設定温度、センサー33〜39により検出された外気温度、車室内温度、日射量、吸い込み空気温度、冷媒温度、冷却水温度、エアーミックスドア開度などに基づいて、コンプレッサー43、インテークドア・アクチュエータ13m、エアーミックスドア・アクチュエータ19m、ベントドア・アクチュエータ23m、運転席側センターベントドア・アクチュエーター28m、助手席側センターベントドア・アクチュエーター29m、後席センターベントドア・アクチュエーター30m、デフドア・アクチュエータ24m、フットドア・アクチュエータ25m、フレッシュベントドア・アクチュエータ27m、ブロアファンモーター14m、運転席側センターベントルーバー・アクチュエーター44m、助手席側センターベントルーバー・アクチュエーター45m、後席右側センターベントルーバー・アクチュエーター46m、後席左側センターベントルーバー・アクチュエーター47mなどを制御する。   The controller 42 is composed of peripheral parts such as a CPU 42a, ROM 42b, RAM 42c, A / D converter 42d, etc., and includes various operation information from the operation unit 31, a vehicle interior set temperature set by the room temperature setter 32, and sensors 33 to 39. Based on the detected outside air temperature, vehicle interior temperature, solar radiation amount, intake air temperature, refrigerant temperature, cooling water temperature, air mix door opening, etc., compressor 43, intake door actuator 13m, air mix door actuator 19m, Vent door actuator 23m, driver seat side center vent door actuator 28m, passenger seat side center vent door actuator 29m, rear seat center vent door actuator 30m, differential door actuator 24m, foot door door Tutor 25m, Fresh vent door actuator 27m, Blower fan motor 14m, Driver side center vent louver / actuator 44m, Passenger side center vent louver / actuator 45m, Rear seat right center vent louver / actuator 46m, Rear seat left center vent Controls the louver actuator 47m.

図4は、車室内の前部中央の天井、またはインストルメントパネルの中央に狭い画角の赤外線カメラ(IR(Infrared)カメラ)を設置した場合の車室内の温度分布の検出範囲を示す。図において、ステアリング48側の運転席には運転者が、助手席、左右後席にはそれぞれ乗員が搭乗しているものとする。(a)に示すように、狭画角の赤外線カメラで運転席乗員と右後席乗員の温度を検出しようとすると、助手席乗員と左後席乗員の温度を検出できず、また(b)に示すように後席左右の乗員の温度を検出しようとすると、運転席および助手席乗員の温度を検出できず、さらに(c)に示すように、助手席乗員と左後席乗員の温度を検出しようとすると、運転席および右後席乗員の温度を検出することができない。   FIG. 4 shows the detection range of the temperature distribution in the vehicle interior when an infrared camera (IR (Infrared) camera) with a narrow angle of view is installed in the center of the front center of the vehicle interior or in the center of the instrument panel. In the figure, it is assumed that a driver is in the driver's seat on the steering 48 side, and an occupant is in the passenger seat and the left and right rear seats. As shown in (a), if it is attempted to detect the temperature of the driver's occupant and the right rear seat occupant with the narrow-angle infrared camera, the temperatures of the passenger's occupant and the left rear occupant cannot be detected, and (b) If the temperature of the passengers on the left and right of the rear seat is detected as shown in Fig. 3, the temperatures of the driver's seat and the passenger on the passenger's seat cannot be detected. Further, as shown in (c), the temperatures of the passenger on the passenger seat and the passenger on the left rear seat When trying to detect, the temperature of the driver's seat and the right rear seat occupant cannot be detected.

そこで、この一実施の形態では狭画角の赤外線カメラ40を走査駆動し、車室内の広範囲の温度分布、すなわち車室内のすべての乗員の温度、特に乗員の皮膚温度を検出する。   Therefore, in this embodiment, the infrared camera 40 with a narrow angle of view is driven to scan, and a wide temperature distribution in the passenger compartment, that is, the temperature of all passengers in the passenger compartment, particularly the skin temperature of the passengers, is detected.

図5に運転席側センターベント吹き出し口20aの正面図を示し、図6にそのA〜A断面図を示す。この一実施の形態では、運転席側センターベント吹き出し口20aに赤外線カメラ(IRカメラ)40を設置し、左右に吹き出し風の方向を変えるルーバー51の向きに連動して赤外線カメラ40の向き、すなわち撮像レンズの光軸を変える。ルーバー駆動用モーター44mは駆動機構52を介してルーバー51を左右に駆動し、吹き出し風の方向を左右に変える。赤外線カメラ40は駆動機構52に連結され、ルーバー51の向きに連動してカメラ40の光軸が変化し、車室内の広い範囲を走査する。なお、吹き出し口20aには吹き出し風の方向を上下に変えるルーバー53も設置されるが、この一実施の形態ではこの上下方向に吹き出し風の方向を変えるルーバー53は手動設定とする。   FIG. 5 shows a front view of the driver's seat side center vent outlet 20a, and FIG. In this embodiment, an infrared camera (IR camera) 40 is installed at the driver's seat side center vent outlet 20a, and the direction of the infrared camera 40, that is, the direction of the louver 51 that changes the direction of the blowing air to the left and right, that is, Change the optical axis of the imaging lens. The louver drive motor 44m drives the louver 51 to the left and right via the drive mechanism 52, and changes the direction of the blowing air to the left and right. The infrared camera 40 is connected to a drive mechanism 52, and the optical axis of the camera 40 changes in conjunction with the direction of the louver 51 to scan a wide range in the vehicle interior. Note that a louver 53 that changes the direction of the blowing air up and down is also installed at the outlet 20a. In this embodiment, the louver 53 that changes the direction of the blowing air up and down is set manually.

ところで、運転席側センターベント吹き出し口20aのルーバー51は、運転席乗員に吹き出し風が当たる程度の狭い範囲内でしか風向が変えられない。したがって、赤外線カメラ40の向き、すなわち撮像レンズの光軸を、運転席側センターベント吹き出し口20aのルーバー51による吹き出し風の方向に合わせたのでは、赤外線カメラ40を車室内の広い範囲で走査させることができない。   By the way, the louver 51 of the driver's seat side center vent outlet 20a can change the wind direction only within a narrow range in which the driver's seat occupant is blown by the blowing air. Therefore, if the direction of the infrared camera 40, that is, the optical axis of the imaging lens is matched with the direction of the blowing air by the louver 51 of the driver seat side center vent outlet 20a, the infrared camera 40 is scanned over a wide range in the vehicle interior. I can't.

そこで、この一実施の形態では、図7に示すように、赤外線カメラ40のレンズの光軸を、運転席側センターベント吹き出し口20aのルーバー51による吹き出し風の方向よりオフセットさせる。図7は、運転席側センターベント吹き出し口20aのルーバー51による吹き出し風が当たる範囲(図中の“風当り範囲”)と、赤外線カメラ40の撮像範囲(図中の“検出範囲”)の関係を示す。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the optical axis of the lens of the infrared camera 40 is offset from the direction of the blown air by the louver 51 of the driver's seat side center vent outlet 20a. FIG. 7 shows the relationship between the range of air blown by the louver 51 at the driver's seat side center vent outlet 20a (“wind hitting range” in the figure) and the imaging range of the infrared camera 40 (“detection range” in the figure). Indicates.

(a)に示すように、ルーバー51による吹き出し風の方向が運転席乗員の右肩を向いているときには、運転席乗員と右後席乗員とが赤外線カメラ40の検出範囲に入る。また、(b)に示すように、ルーバー51による吹き出し風の方向が運転席乗員に向いているときには、左右の後席乗員が赤外線カメラ40の検出範囲に入る。さらに、(c)に示すように、ルーバー51による吹き出し風の方向が運転席乗員の左肩を向いているときには、助手席と左後席乗員が赤外線カメラ40の検出範囲に入る。   As shown in (a), when the direction of the wind blown by the louver 51 faces the right shoulder of the driver's seat occupant, the driver's seat occupant and the right rear seat occupant enter the detection range of the infrared camera 40. Further, as shown in (b), when the direction of the blowing wind by the louver 51 is directed toward the driver's seat occupant, the left and right rear seat occupants are within the detection range of the infrared camera 40. Furthermore, as shown in (c), when the direction of the blowing air blown by the louver 51 faces the left shoulder of the driver's seat occupant, the passenger seat and the left rear seat occupant enter the detection range of the infrared camera 40.

赤外線カメラ40の光軸とルーバー51の吹き出し風の方向とのオフセット量は、ルーバー51による“風当り範囲”の変化に対して赤外線カメラ40の“検出範囲”の変化が車室内の全座席の乗員をカバーできる最適なオフセット量とする。図7に示す例では、ルーバー51による吹き出し風の“風当り範囲”と、赤外線カメラ40の“検出範囲”とが完全に分かれるように、オフセット量を設定している。この場合は、赤外線カメラ40の検出範囲内の乗員には空調風が当たらないので、空調風が当たらない状態で乗員の皮膚温度を正確に検出でき、正確な皮膚温度に基づいて最適な空調を実現できる。   The amount of offset between the optical axis of the infrared camera 40 and the direction of the blowout wind of the louver 51 is such that the change of the “detection range” of the infrared camera 40 with respect to the change of the “wind range” by the louver 51 is The optimum offset amount that can cover the passengers. In the example shown in FIG. 7, the offset amount is set so that the “wind contact range” of the blown wind from the louver 51 and the “detection range” of the infrared camera 40 are completely separated. In this case, the occupant within the detection range of the infrared camera 40 is not exposed to the conditioned air, so the occupant's skin temperature can be accurately detected without being exposed to the conditioned air, and the optimum air conditioning is performed based on the accurate skin temperature. realizable.

なお、赤外線カメラ40の“検出範囲”にルーバー51による吹き出し風の“風当り範囲”がオーバーラップするようにオフセット量を設定してももちろん構わない。しかし、この場合にはオーバーラップ範囲、すなわち赤外線カメラ40の“検出範囲”の内の、吹き出し風の“風当たり範囲”を除外した範囲の温度分布を抽出し、抽出した温度分布に基づいて空調制御を行う必要がある。そうすれば空調風が当たっていない乗員の皮膚温度を検出でき、正確な皮膚温度に基づいて最適な空調を実現できる。   It should be noted that the offset amount may be set so that the “detection range” of the infrared camera 40 overlaps the “wind contact range” of the blown wind by the louver 51. However, in this case, the temperature distribution in the overlap range, that is, in the “detection range” of the infrared camera 40, excluding the “wind contact range” of the blown wind is extracted, and air conditioning control is performed based on the extracted temperature distribution. Need to do. By doing so, it is possible to detect the skin temperature of an occupant who is not exposed to the conditioned air, and to realize optimal air conditioning based on the accurate skin temperature.

次に、赤外線カメラ40が設置される運転席側センターベント吹き出し口20aのルーバー51は、空調停止時に吹き出し風の方向が図7(a)に示す位置、すなわち赤外線カメラ40の検出範囲に運転席乗員が入る位置で停止するように駆動制御する。これにより、次回の空調開始直後に運転者の皮膚温度を検出することができ、車両の運行中は常に着座している運転者に対して直ちに目標吹き出し風温、風量、吹き出し口などを設定して最適な空調制御を開始できる。   Next, the louver 51 of the driver's seat side center vent outlet 20a where the infrared camera 40 is installed is located at the position shown in FIG. Drive control is performed to stop at the position where the occupant enters. As a result, the skin temperature of the driver can be detected immediately after the start of the next air conditioning, and the target blowout air temperature, air volume, air outlet, etc. are set immediately for the driver who is always seated during vehicle operation. Optimum air conditioning control can be started.

図8は一実施の形態の空調制御を示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。この空調制御プログラムはコントローラー42のROM42bに記憶されている。コントローラー42のCPU42aは、ステップ1において操作部31のエアコンスイッチがオンされると空調制御を開始してステップ2へ進む。   FIG. 8 is a flowchart illustrating air conditioning control according to an embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to this flowchart. The air conditioning control program is stored in the ROM 42b of the controller 42. When the air conditioner switch of the operation unit 31 is turned on in step 1, the CPU 42a of the controller 42 starts air conditioning control and proceeds to step 2.

ステップ2では、ルーバー駆動用モーター44mによって、運転席側センターベント吹き出し口20aのルーバー51を駆動して吹き出し風の方向を左右に変化させるとともに、赤外線カメラ40を駆動してカメラの向き、すなわち撮像レンズの光軸を左右に変化させる。続くステップ3において、赤外線カメラ40により検出した車室内の温度分布データに基づいて、熱画像処理回路41により車室内の各席乗員の皮膚温度を検出する。   In step 2, the louver driving motor 44m drives the louver 51 of the driver's seat side center vent outlet 20a to change the direction of the blowing air to the left and right, and the infrared camera 40 is driven to change the direction of the camera, that is, imaging. Change the optical axis of the lens left and right. In subsequent step 3, based on the temperature distribution data in the passenger compartment detected by the infrared camera 40, the thermal image processing circuit 41 detects the skin temperature of each seat occupant in the passenger compartment.

次に、ステップ4で室温設定器32から乗員の設定した車室内設定温度を読み込み、ステップ5で内気温センサー34により車室内温度を検出する。ステップ6において、車室内設定温度を乗員の皮膚温度により補正して車室内目標温度を決定し、車室内目標温度と実際の車室内温度との偏差に基づいて空調風の吹き出し温度、風量および吹き出し口を決定する。ステップ7で空調ユニット10のエアーミックスドア19を駆動制御して吹き出し風の温度を目標値に調節するとともに、ベントドア23、運転席側センターベントドア28、助手席側センターベントドア29、後席センターベントドア30、デフドア24、フットドア25を駆動制御して吹き出し口と吹き出し風の風量を調節し、空調制御を行う。   Next, the vehicle interior set temperature set by the occupant is read from the room temperature setter 32 in step 4, and the vehicle interior temperature is detected by the internal air temperature sensor 34 in step 5. In step 6, the vehicle interior set temperature is corrected by the occupant's skin temperature to determine the vehicle interior target temperature, and based on the deviation between the vehicle interior target temperature and the actual vehicle interior temperature, the blowout temperature, air volume, and blowout of the conditioned air Determine your mouth. In step 7, the air mix door 19 of the air conditioning unit 10 is driven and controlled to adjust the temperature of the blown air to the target value, and the vent door 23, the driver side center vent door 28, the passenger side center vent door 29, and the rear seat center. The vent door 30, the differential door 24, and the foot door 25 are driven and controlled to adjust the air volume of the air outlet and the air flow, thereby controlling the air conditioning.

なお、各席乗員に対し空調風の吹き出し温度と風量を個別に調節可能な空調ユニットを用いる場合には、各席乗員ごとに、車室内設定温度を乗員の皮膚温度により補正して個別空調目標温度を決定し、この目標温度と実際の車室内温度との偏差に基づいて空調風の吹き出し温度および風量を決定すればよい。   When using an air conditioning unit that can individually adjust the air-conditioning air blowing temperature and air volume for each seat occupant, the individual air-conditioning target is adjusted for each seat occupant by correcting the passenger cabin set temperature based on the occupant's skin temperature. The temperature may be determined, and the blowout temperature and the air volume of the conditioned air may be determined based on the deviation between the target temperature and the actual passenger compartment temperature.

ステップ8において、操作部31のエアコンスイッチがオフされたか否かを確認し、オフされたらステップ9へ進み、そうでなければステップ2へ戻って上述した処理を繰り返す。エアコンスイッチがオフされた場合には、ステップ9でルーバー駆動用モーター44mを駆動制御し、赤外線カメラ40の検出範囲に運転席乗員が入る位置でルーバー51および赤外線カメラ40の向きを停止する。ルーバー51およびカメラ40の駆動停止後、ステップ10で空調を停止させる。   In step 8, it is confirmed whether or not the air conditioner switch of the operation unit 31 is turned off. If turned off, the process proceeds to step 9; otherwise, the process returns to step 2 to repeat the above-described processing. When the air conditioner switch is turned off, the louver drive motor 44m is driven and controlled in step 9, and the direction of the louver 51 and the infrared camera 40 is stopped at the position where the driver's seat occupant enters the detection range of the infrared camera 40. After the driving of the louver 51 and the camera 40 is stopped, air conditioning is stopped in step 10.

このように、一実施の形態によれば吸入口から吸入した内気または外気を加熱または冷却し、複数の吹き出し口から車室内へ空調風を吹き出す空調ユニット10と、運転席側センターベント吹き出し口20aに設置され、空調風の吹き出し方向を左右に変化させる可動ルーバー51と、可動ルーバー51を駆動制御するルーバー駆動用モーター44mおよびコントローラー42と、複数の温度検出素子をマトリックス状に配置して車室内の熱画像を撮像する赤外線カメラ40と、赤外線カメラ40により撮像された熱画像に基づいて乗員の温度を検出する熱画像処理回路41と、熱画像処理回路41により検出された乗員の温度に基づいて空調ユニット10から吹き出す空調風の温度と風量を制御するコントローラー42とを備え、ルーバー駆動用モーター44mは、可動ルーバー51の向きと連動して赤外線カメラ40の向きを左右に変化させるようにしたので、温度検出素子の数が多く広画角で高価な赤外線カメラを用いなくても、安価な赤外線カメラを用いて車室内のすべての乗員の温度を精度よく検出することができる。   As described above, according to the embodiment, the air conditioning unit 10 that heats or cools the inside air or the outside air sucked from the inlet and blows the conditioned air from the plurality of outlets into the vehicle interior, and the driver seat side center vent outlet 20a. The louver 51 is arranged in a matrix and includes a movable louver 51 that changes the blowing direction of the conditioned air to the left and right, a louver drive motor 44m that drives and controls the movable louver 51, and a plurality of temperature detection elements. An infrared camera 40 that captures the thermal image of the camera, a thermal image processing circuit 41 that detects the occupant temperature based on the thermal image captured by the infrared camera 40, and a passenger temperature detected by the thermal image processing circuit 41. And a controller 42 for controlling the temperature and air volume of the conditioned air blown from the air conditioning unit 10. Since the moving motor 44m changes the direction of the infrared camera 40 to the left and right in conjunction with the direction of the movable louver 51, the number of temperature detection elements is large, without using an expensive infrared camera with a wide angle of view. An inexpensive infrared camera can be used to accurately detect the temperature of all passengers in the passenger compartment.

また、赤外線カメラ40を運転席側センターベント吹き出し口20aに設置し、その吹き出し口20aのルーバー駆動用モーター44mにより赤外線カメラ40の向きを左右に変化させ、車室内の全座席の熱画像を撮像するようにしたので、少なくとも運転席乗員の皮膚温度を容易に且つ確実に検出でき、車両運行中は常に着座している運転者に対して最適な空調を実現できる。   Further, the infrared camera 40 is installed in the driver's seat side center vent outlet 20a, and the direction of the infrared camera 40 is changed to the left and right by the louver drive motor 44m of the outlet 20a, and thermal images of all seats in the passenger compartment are taken. As a result, at least the skin temperature of the driver's seat occupant can be detected easily and reliably, and optimal air conditioning can be realized for the driver who is always seated during vehicle operation.

特許請求の範囲の構成要素と一実施例の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ルーバー51が可動ルーバーを、ルーバー駆動用モーター44mおよびコントローラー42がルーバー駆動制御手段を、赤外線カメラ40が熱画像撮像手段を、熱画像処理回路41が乗員温度検出手段を、コントローラー42が空調制御手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。   The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of one embodiment is as follows. That is, the louver 51 is a movable louver, the louver drive motor 44m and the controller 42 are louver drive control means, the infrared camera 40 is a thermal image imaging means, the thermal image processing circuit 41 is an occupant temperature detection means, and the controller 42 is air-conditioned. Each of the control means is configured. In addition, as long as the characteristic function of this invention is not impaired, each component is not limited to the said structure.

なお、上述した一実施の形態では赤外線カメラ40を、運転席側センターベント吹き出し口20aに設置し、その吹き出し口20aのルーバー駆動用モーター44mにより駆動してレンズの光軸を左右に変化させ、車室内の乗員の温度を検出する例を示したが、助手席側センターベント吹き出し口20bに設置し、その吹き出し口20bのルーバー駆動用モーター45mにより駆動してレンズの光軸を左右に変化させ、車室内の温度分布を検出するようにしてもよい。あるいは、運転席側または助手席側のサイドベント吹き出し口に可動ルーバーが設置される場合には、それらの吹き出し口に赤外線カメラを設置してもよい。   In the above-described embodiment, the infrared camera 40 is installed in the driver's seat side center vent outlet 20a, and is driven by the louver driving motor 44m of the outlet 20a to change the optical axis of the lens to the left and right. Although the example of detecting the temperature of the passenger in the passenger compartment has been shown, it is installed at the passenger vent side center vent outlet 20b and is driven by the louver driving motor 45m of the outlet 20b to change the optical axis of the lens to the left and right. The temperature distribution in the passenger compartment may be detected. Or when a movable louver is installed in the side vent outlet on the driver's seat side or the passenger seat side, an infrared camera may be installed in those outlets.

また、上述した一実施の形態では熱画像撮像手段として赤外線カメラを例に上げて説明したが、熱画像撮像手段は赤外線カメラに限定されず、例えば物体から発生する熱線を測定して温度分布を検出するものであってもよい。   In the embodiment described above, an infrared camera is used as an example of the thermal image capturing unit. However, the thermal image capturing unit is not limited to the infrared camera. For example, the temperature distribution is measured by measuring the heat rays generated from an object. It may be detected.

さらに、上述した一実施の形態では、外気温センサー33、内気温センサー34、日射センサー35などの検出結果に基づいて空調風の吹き出し温度、風量および吹き出し口の制御を行う例を示したが、これらのセンサーに代えて、赤外線カメラ40で検出した車室内の温度分布に基づいて空調風の吹き出し温度、風量および吹き出し口の制御を行うようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the air-conditioning air blowing temperature, the air volume, and the air outlet are controlled based on the detection results of the outside air temperature sensor 33, the inside air temperature sensor 34, the solar radiation sensor 35, and the like. Instead of these sensors, the blowout temperature, air volume, and blowout port of the conditioned air may be controlled based on the temperature distribution in the passenger compartment detected by the infrared camera 40.

一実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one embodiment. 一実施の形態の空調ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the air-conditioning unit of one embodiment. 一実施の形態の車両のインストルメントパネル部を示す図である。It is a figure which shows the instrument panel part of the vehicle of one Embodiment. 車室内の前部中央の天井、またはインストルメントパネルの中央に狭い画角の赤外線カメラ(IRカメラ)を設置した場合の車室内の温度分布の検出範囲を示す図である。It is a figure which shows the detection range of the temperature distribution in a vehicle interior when the infrared camera (IR camera) of a narrow view angle is installed in the ceiling of the front center of a vehicle interior, or the center of an instrument panel. 一実施の形態の赤外線カメラの設置方法を示す図である。It is a figure which shows the installation method of the infrared camera of one embodiment. 一実施の形態の赤外線カメラの設置方法を示す図である。It is a figure which shows the installation method of the infrared camera of one embodiment. 一実施の形態の運転席側センターベント吹き出し口からの風当たり範囲と赤外線カメラの検出範囲の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wind hit range from the driver's seat side center vent outlet of one Embodiment, and the detection range of an infrared camera. 一実施の形態の空調制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the air-conditioning control of one embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 空調ユニット
20a 運転席側センターベント吹き出し口
40 赤外線カメラ
41 熱画像処理回路
42 コントローラー
44m ルーバー駆動用モーター
51 ルーバー
52 駆動機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air conditioning unit 20a Driver's seat side center vent outlet 40 Infrared camera 41 Thermal image processing circuit 42 Controller 44m Louver drive motor 51 Louver 52 Drive mechanism

Claims (4)

吸入口から吸入した内気または外気を加熱または冷却し、複数の吹き出し口から車室内へ空調風を吹き出す空調ユニットと、
前記空調風の吹き出し口に設置され、空調風の吹き出し方向を左右に変化させる可動ルーバーと、
前記可動ルーバーを駆動制御するルーバー駆動制御手段と、
複数の温度検出素子をマトリックス状に配置して車室内の熱画像を撮像する熱画像撮像手段と、
前記熱画像撮像手段により撮像された熱画像に基づいて乗員の温度を検出する乗員温度検出手段と、
前記乗員温度検出手段により検出された乗員の温度に基づいて前記空調ユニットから吹き出す空調風の温度と風量を制御する空調制御手段とを備えた車両用空調装置であって、
前記熱画像撮像手段の向きを、前記ルーバーによる空調風の吹き出し方向よりオフセットさせ、
前記ルーバー駆動制御手段は、前記可動ルーバーの向きと連動して前記熱画像撮像手段の向きを左右に変化させることを特徴とする車両用空調装置。
An air conditioning unit that heats or cools the inside air or outside air sucked from the suction port, and blows out the conditioned air from the plurality of blowout ports into the vehicle interior;
A movable louver that is installed at the air-conditioning air outlet and changes the air-conditioning air outlet direction left and right;
Louver drive control means for driving and controlling the movable louver;
Thermal image imaging means for arranging a plurality of temperature detection elements in a matrix and capturing a thermal image in the passenger compartment;
Occupant temperature detecting means for detecting the temperature of the occupant based on the thermal image captured by the thermal image capturing means;
An air conditioner for a vehicle comprising air conditioning control means for controlling the temperature and air volume of air conditioning air blown from the air conditioning unit based on the passenger temperature detected by the passenger temperature detection means,
The direction of the thermal image capturing means is offset from the blowing direction of the conditioned air by the louver,
The vehicle air conditioner characterized in that the louver drive control means changes the direction of the thermal image capturing means left and right in conjunction with the direction of the movable louver.
請求項1に記載の車両用空調装置において、
前記空調制御手段は、前記熱画像撮像手段の撮像範囲の内の、前記吹き出し口から吹き出された空調風が当たらない範囲の乗員の温度を用いて空調風の温度と風量を制御することを特徴とする車両用空調装置。
The vehicle air conditioner according to claim 1,
The air-conditioning control means controls the temperature and air volume of the air-conditioning air using the temperature of the occupant in a range where the air-conditioning air blown out from the outlet does not hit within the imaging range of the thermal image imaging means. A vehicle air conditioner.
請求項1または請求項2に記載の車両用空調装置において、
前記ルーバー駆動制御手段は、空調終了時に、前記熱画像撮像手段の検出範囲に運転席乗員が入る位置で前記熱画像撮像手段の向きを停止させることを特徴とする車両用空調装置。
In the vehicle air conditioner according to claim 1 or 2 ,
The louver drive control means stops the orientation of the thermal image pickup means at a position where a driver's seat occupant enters the detection range of the thermal image pickup means when the air conditioning ends .
請求項1〜3のいずれかの項に記載の車両用空調装置において、
前記熱画像撮像手段を運転席側センターベント吹き出し口に設置し、その吹き出し口のルーバー駆動制御手段により前記熱画像撮像手段の向きを左右に変化させ、車室内の全座席の熱画像を撮像することを特徴とする車両用空調装置。
In the vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The thermal image capturing means is installed in the driver's seat side center vent outlet, and the direction of the thermal image capturing means is changed to the left and right by the louver drive control means of the outlet, and thermal images of all seats in the passenger compartment are captured. The vehicle air conditioner characterized by the above-mentioned.
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