JP3975873B2

JP3975873B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP3975873B2
Application number: JP2002272712A
Authority: JP
Inventors: 毅義則
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP2004106715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立制御機能と学習制御機能とを有する車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車室内の複数の領域毎に設定された空調制御特性に基づいて各領域毎の空調状態を自動制御するいわゆる独立制御機能と、各領域毎の空調制御特性を各領域毎の乗員の操作に基づいて補正するいわゆる学習制御機能とを備える車両用空調装置が知られている。これにより、各領域毎の乗員の好みにあった空調制御を行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置では、例えば領域Ａの乗員Ａが領域Ｂに席移動した場合、領域Ｂの空調制御特性は他の乗員の好みが学習されているため、乗員Ａの好みに合った空調制御ができなくなってしまう。これを回避するために、乗員の席移動毎に誰がどこに座ったかを設定し直す必要があり、その設定作業が煩雑である。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、独立制御機能と学習制御機能とを有する車両用空調装置において、ある領域の乗員が他の領域に席移動した場合に、席移動毎に設定作業を行わなくても、席移動した乗員の好みに合った空調制御が継続して行われ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、乗員に操作されて、車室内の複数の領域の希望空調状態を各領域毎に独立して設定する操作手段（６０〜６５）を備え、各領域毎に設定された空調制御特性の学習データに基づいて各領域毎に独立して空調制御がなされ、操作手段（６０〜６５）の操作に基づいて空調制御特性の学習データが補正される車両用空調装置において、複数席の乗員顔部領域の温度を検出し、ある席にて検出された乗員顔部領域の温度と実質的に一致する温度の物体が、その後に他の席の乗員顔部領域の温度を検出する領域に入った場合に、乗員の席移動があったものと判定する移動検出手段（９、５５）を備え、移動検出手段（９、５５）により乗員の席移動が検出された場合には、席移動前の領域の空調制御特性の学習データを、席移動後の領域の空調制御特性の学習データへ入れ替えることを特徴とする。
【０００６】
これによると、席移動後の領域の空調制御特性の学習データが席移動前の領域の空調制御特性の学習データに自動的に変更されるため、席移動毎に誰がどこに座ったかを設定する設定作業を行わなくても、席移動した乗員の好みに合った空調制御を継続して行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、移動検出手段は、入射する赤外線量に応じた電気信号を出力する複数のセルを有する赤外線センサ（５５）を含み、この赤外線センサ（５５）により複数席の乗員顔部領域の温度を検出することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、乗員に操作されて、車室内の複数の領域の希望空調状態を各領域毎に独立して設定する操作手段（６０〜６５）を備え、各領域毎に設定された空調制御特性の学習データに基づいて各領域毎に独立して空調制御がなされ、操作手段（６０〜６５）の操作に基づいて空調制御特性の学習データが補正される車両用空調装置において、画像センサによる複数席の画像データと予め記憶された画像データベースとに基づいて各席の乗員の移動を検出する移動検出手段を備え、移動検出手段により乗員の席移動が検出された場合には、席移動前の領域の空調制御特性の学習データを、席移動後の領域の空調制御特性の学習データへ入れ替えることを特徴とする。これによると、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、移動検出手段（９、５５）により乗員の席移動が検出されてから一定期間は、操作手段（６０〜６５）の操作があっても空調制御特性の学習データの補正を行わないことを特徴とするものである。
【００１１】
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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図に示す一実施形態について説明する。図１は車室内の運転席側への空調と助手席側への空調とを独立制御するようにした左右独立温度制御方式の車両用空調装置の全体構成図であり、また、この車両用空調装置１は、運転席側の空調制御特性と助手席側の空調制御特性とを各領域毎の乗員の操作に基づいて補正するいわゆる学習制御機能を備えている。
【００１３】
車両用空調装置１は、車室内へ空調空気を送るための送風ダクト２を備え、この送風ダクト２の上流側にはブロワ３が配設され、その上流には、車室内空気（内気）を導入するための内気導入口４、および、車室外空気（外気）を導入するための外気導入口５を有する内外気切替箱６が接続されている。
【００１４】
内外気切替箱６には、内気導入口４と外気導入口５とを選択的に切り替えるための内外気切替ドア７が回動自在に配設され、この内外気切替ドア７はサーボモータ等のアクチュエータ８により駆動され、このアクチュエータ８は後述するエアコン制御装置（以下ＥＣＵ９と呼ぶ）により通電制御される。
【００１５】
ブロワ３は、送風ダクト２の上流側に設けられたファンケース１０内に収納され、ファン１１とファンモータ１２とからなる。このファンモータ１２は、モータ駆動回路１３を介して通電制御され、ファンモータ１２への印加電圧に応じてファン１１が回転する。
【００１６】
送風ダクト２内には、ブロワ３より送られた空気を冷却するための冷却用熱交換器１４（例えば冷凍サイクルのエバポレータ）が配され、この冷却用熱交換器１４より下流側には、送風空気を加熱するための加熱用熱交換器１５（例えば温水式のヒータコア）が配設されている。
【００１７】
また、送風ダクト２は、冷却用熱交換器１４より下流側が仕切板１６によって、運転席側に空調空気を送るための第１空気通路１７と、助手席側に空調空気を送るための第２空気通路１８とに区画されている。なお、冷却用熱交換器１４は、送風ダクト２の断面全部にわたって配され、加熱用熱交換器１５は、仕切板１６を貫通して、第１空気通路１７内と、第２空気通路１８内とにまたがって配設されている。
【００１８】
第１空気通路１７には、加熱用熱交換器１５を迂回する第１バイパス通路１９と、第１空気通路１７を流れる空気量を調整するための第１エアミックスドア２０とが設けられている。この第１エアミックスドア２０は、第１バイパス通路１９を通過する空気量と、第１空気通路１７に配された加熱用熱交換器１５を通過する空気量との割合を調節するものである。そして、第１エアミックスドア２０は、ＥＣＵ９により通電制御されるサーボモータ等のアクチュエータ２１により駆動される。また、第２空気通路１８にも、第１空気通路１７と同様の第２バイパス通路２２およびアクチュエータ２４により駆動される第２エアミックスドア２３が設けられている。
【００１９】
運転席側フェイスダクト２５は、ドライバーの上半身に向けて空調風を吹き出すための通路であり、途中から二つに分岐している。そして、一方が車室内の前方に位置するダッシュボードの略中央部に開口する運転席側センタフェイス吹出口３１に接続され、他方がダッシュボードの運転席側端部に開口する運転席側サイドフェイス吹出口３２に接続されている。
【００２０】
運転席側フットダクト２７は、ドライバーの足元に向けて空調風を吹き出すための通路であり、ドライバーの足元近傍に開口する運転席側フット吹出口３４に接続されている。
【００２１】
また、運転席側フェイスダクト２５は、運転席側センタフェイス吹出口３１と運転席側サイドフェイス吹出口３２とを選択的に開閉できるモード切替ドア３５が設けられ、デフロスタダクト２６と運転席側フットダクト２７の上流側開口部には、それぞれの開口部を開閉するモード切替ドア３６、３７が設けられている。そして、これらモード切替ドア３５〜３７は、サーボモータ等のアクチュエータ３８、３９により駆動され、そのアクチュエータ３８、３９は、ＥＣＵ９により通電制御される。
【００２２】
一方、助手席側フェイスダクト２８には、助手席側センタフェイス吹出口４０と助手席側サイドフェイス吹出口４１とを選択的に開閉するためのモード切替ドア４３が設けられ、助手席側フットダクト２９の上流側開口部には、その開口部を開閉するモード切替ドア４４が設けられている。そして、これらモード切替ドア４３、４４は、前述のモード切替ドア３５〜３７と同様にアクチュエータ４５により駆動される。
【００２３】
これら、モード切替ドア３５〜３７、４３、４４の開閉状態に応じて、フットモード、Ｂ／Ｌモード、フェイスモード等の周知の各吹出口モードを第１、第２空気通路１７、１８毎に独立して設定し得るようになっている。なお、運転席側フェイスダクト２５および助手席側フェイスダクト２８にそれぞれ設けられたモード切替ドア３５、４３は、フットモードまたはフット・デフモードが選択されたときに、センタフェイス吹出口３１、４０側を閉じ、サイドフェイス吹出口３２、４１側を開くように作動する。
【００２４】
次に、上記した車両用空調装置１を制御するための制御系を説明する。ＥＣＵ９は、空調制御に係わる制御プログラムや各種の演算式を記憶させたマイクロコンピュータを内蔵し、個人識別入力手段としてのＮＡＶＩ装置７０からの個人識別信号、ダッシュボード内に組み込まれるエアコン操作パネル（図示せず）での各種操作に基づいて送出される操作信号、さらには空調制御に係わる各種センサ５０〜５５からのセンサ信号が入力される。そして、ＥＣＵ９は、これらの入力信号を制御プラグラムに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種アクチュエータ８、２１、２４、３８、３９、４５およびモータ駆動回路１３を通電制御する。
【００２５】
次に、前記各種センサ５０〜５５について説明すると、内気センサ５０は車室内の温度Ｔｒを検出し、外気温センサ５１は車室外の温度Ｔａｍを検出し、日射センサ５２は車室内に入射する日射の量Ｔｓを検出する。エバ後温度センサ５３はエバポレータ１４を通過した空気の温度Ｔｅを検出し、水温センサ５４はヒータコア１５に供給される冷却水の温度Ｔｗを検出する。
【００２６】
赤外線センサ５５は、入射する赤外線量に応じた電気信号を出力する複数のセルを備えており、そのセルは４行８列のマトリックス状に配置され、３２個の視野毎の表面温度をそれぞれ独立に検出するようになっている。
【００２７】
また、図２に示すように、赤外線センサ５５の視野（温度検出範囲）は、運転席領域Ａ、助手席領域Ｂ、後席運転席側領域Ｃ、後席助手席側領域Ｄに、分割されている。なお、図２において、Ａ１、Ａ２は運転席乗員の顔位置、Ｂ１、Ｂ２は助手席乗員の顔位置、Ｃ１、Ｃ２は後席運転席側乗員の顔位置、Ｄ１、Ｄ２は後席助手席側乗員の顔位置である。なお、赤外線センサ５５とＥＣＵ９とにより、移動検出手段を構成している。
【００２８】
エアコン操作パネルに組み込まれる各種スイッチとして、運転席側空間の希望温度を設定するための運転席温度設定スイッチ６０、助手席側空間の希望温度を設定するための助手席温度設定スイッチ６１、運転席側空間に向けて吹き出す空調風の希望風量を設定するための運転席風量スイッチ６２、助手席側空間に向けて吹き出す空調風の希望風量を設定するための助手席風量スイッチ６３、運転席側空間に向けての空調風の希望吹出口を設定するための運転席吹出口モードスイッチ６４、助手席側空間に向けての空調風の希望吹出口を設定するための助手席吹出口モードスイッチ６５がある。なお、これらのスイッチ６０〜６５は操作手段に相当する。
【００２９】
次に、ＥＣＵ９による空調制御の内容について説明する。
【００３０】
図３はＥＣＵ９の制御プログラムを示すフローチャートであり、まず、空調装置を起動させるために図示しないメインスイッチが操作されるとＥＣＵ９が制御プログラムの実行を開始し、運転席に着座している乗員および助手席に着座している乗員がそれぞれ誰であるかの着座者情報を入力する（ステップＳ１０、１１）。なお、着座者情報は、ＮＡＶＩ装置７０の画面に表示された個人名を選択して入力する。
【００３１】
ＥＣＵ９には、個人毎の空調制御特性（以下、学習データという）が記憶されており、その学習データは、スイッチ６０〜６５の操作により、設定温度、風量、および吹出口モードが各個人の好みにあうように補正（学習）されている。
【００３２】
そして、ステップＳ１０で入力された着座者情報に基づいて、運転席側の空調制御に用いる学習データを選定し（ステップＳ１２）、ステップＳ１１で入力された着座者情報に基づいて、助手席側の空調制御に用いる学習データを選定する（ステップＳ１３）。
【００３３】
次に、運転席乗員の顔部Ａ１、Ａ２の温度を検出し、その温度を運転席基準温度ＴＡ１ＯＬＤ、ＴＡ２ＯＬＤとして記憶し（ステップＳ１４）、さらに、助手席乗員の顔部Ｂ１、Ｂ２の温度を検出し、その温度を助手席基準温度ＴＢ１ＯＬＤ、ＴＢ２ＯＬＤとして記憶する（ステップＳ１５）。
【００３４】
次に、ステップＳ１２、１３で選定した学習データに基づいて運転席側空調と助手席側空調とを独立制御すると共に、スイッチ６０〜６５の操作があった場合には学習データを補正する（ステップＳ１６）。なお、この学習データの補正の詳細については後述する。
【００３５】
次に、運転席基準温度ＴＡ１ＯＬＤ、ＴＡ２ＯＬＤおよび助手席基準温度ＴＢ１ＯＬＤ、ＴＢ２ＯＬＤを最新のデータに更新する（ステップＳ１７、１８）。そして、空調装置を停止させるためにメインスイッチが操作されると（ステップＳ１９がＹＥＳ）、空調制御を終了する。
【００３６】
次に、ステップＳ１６の学習データの補正について、図４に基づいて説明する。図４は、ステップＳ１６の制御プログラムのうち、学習データの補正に関する部分を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、運転席乗員の顔部Ａ１、Ａ２の現在の温度を検出し、その温度を運転席現在温度ＴＡ１ＮＥＷ、ＴＡ２ＮＥＷとして記憶し（ステップＳ１０１）、さらに、助手席乗員の顔部Ｂ１、Ｂ２の現在の温度を検出し、その温度を助手席現在温度ＴＢ１ＮＥＷ、ＴＢ２ＮＥＷとして記憶する（ステップＳ１０２）。
【００３８】
次に、ステップＳ１０３では、運転席現在温度ＴＡ１ＮＥＷ、ＴＡ２ＮＥＷを、判定上限値Ｔｓ１および判定下限値Ｔｓ０と比較して、運転席に乗員が着座しているか否かを判定する。ここで、本例では、Ｔｓ１＝４０℃、Ｔｓ０＝３０℃である。
【００３９】
そして、運転席現在温度ＴＡ１ＮＥＷ、ＴＡ２ＮＥＷが共に判定上限値Ｔｓ１と判定下限値Ｔｓ０の範囲、換言すると、皮膚温度範囲（３０℃〜４０℃）内にあれば（ステップＳ１０３がＹＥＳ）、運転席に乗員が着座していると推定し、ステップＳ１０４に進む。
【００４０】
ステップＳ１０４では、運転席の学習を継続する。すなわち、運転席温度設定スイッチ６０、運転席風量スイッチ６２、および運転席吹出口モードスイッチ６４が操作された場合、図３のステップＳ１２で選定された運転席側学習データを補正する。
【００４１】
一方、ステップＳ１０３がＮＯの場合、運転席乗員が他の席に移動ないしは降車したと推定し、ステップＳ１１１に進む。そして、このステップＳ１１１では、設定温度、風量、および吹出口モードを固定したまま、運転席側の空調制御を継続する。
【００４２】
次に、ステップＳ１１１からステップＳ１１２に進み、運転席基準温度ＴＡ１ＯＬＤ、ＴＡ２ＯＬＤと実質的に一致する温度の物体が、助手席領域Ｂに入ったか否かを判定する。
【００４３】
そして、ステップＳ１１２がＹＥＳの場合、運転席乗員が助手席に移動したものと推定し、ステップＳ１１３に進んで運転席側学習データを助手席側学習データへ入れ替え、さらに、ステップＳ１１４では、助手席の学習を継続する。すなわち、助手席温度設定スイッチ６１、助手席風量スイッチ６３、および助手席吹出口モードスイッチ６５が操作された場合、入れ替え後の助手席側学習データを補正する。
【００４４】
ステップＳ１１２がＮＯの場合、運転席乗員は後席に移動または降車したものと推定し、ステップＳ１１５に進んで運転席の学習を停止する。すなわち、運転席側学習データの補正を禁止する。
【００４５】
本実施形態では、席移動後の領域の学習データが席移動前の領域の学習データに自動的に変更されるため、席移動毎に誰がどこに座ったかを設定する設定作業を行わなくても、席移動後の乗員配置に対応した学習および空調制御を行うことができる。
【００４６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、左右独立温度制御方式の車両用空調装置に本発明を適用したが、車室を前後および左右の４つの領域に分け、４つの領域毎に独立して空調制御を行う車両用空調装置にも本発明は適用することができる。この場合、後席乗員同士の席移動や前席と後席間での席移動があった場合、その席移動に対応して学習データの入れ替えを行うようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、赤外線センサ５５の温度検出データに基づいて乗員の移動や降車を判定したが、画像センサによる乗員の画像データを用い、画像データベースとのパターンマッチングにより、乗員の移動や降車を判定してもよい。
【００４８】
また、乗員の席移動後の一定期間はスイッチ６０〜６５の操作があっても学習データの補正は行わず、席移動後一定期間経過した時点からスイッチ６０〜６５の操作に基づく学習データの補正を開始するようにしてもよい。
【００４９】
また、ある席の乗員が降車した場合、その席の学習データの補正を禁止するようにしてもよい。ここで、例えば助手席乗員が降車すると、助手席領域Ｂ内のＢ１、Ｂ２の部位の温度がシート温度に近づくため、換言すると、助手席領域Ｂ内の他の部位の温度と略一致するため、それによって降車の判定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空調装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の赤外線センサ５５の視野範囲を示す図である。
【図３】図１のＥＣＵ９の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ１６の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
９…移動検出手段を構成するＥＣＵ、
５５…移動検出手段を構成する赤外線センサ、
６０〜６５…操作手段に相当するスイッチ。

Claims

乗員に操作されて、車室内の複数の領域の希望空調状態を各領域毎に独立して設定する操作手段（６０〜６５）を備え、
各領域毎に設定された空調制御特性の学習データに基づいて各領域毎に独立して空調制御がなされ、前記操作手段（６０〜６５）の操作に基づいて前記空調制御特性の学習データが補正される車両用空調装置において、
複数席の乗員顔部領域の温度を検出し、ある席にて検出された乗員顔部領域の温度と実質的に一致する温度の物体が、その後に他の席の乗員顔部領域の温度を検出する領域に入った場合に、乗員の席移動があったものと判定する移動検出手段（９、５５）を備え、
前記移動検出手段（９、５５）により乗員の席移動が検出された場合には、席移動前の領域の前記空調制御特性の学習データを、席移動後の領域の前記空調制御特性の学習データへ入れ替えることを特徴とする車両用空調装置。
前記移動検出手段は、入射する赤外線量に応じた電気信号を出力する複数のセルを有する赤外線センサ（５５）を含み、
この赤外線センサ（５５）により前記複数席の乗員顔部領域の温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
乗員に操作されて、車室内の複数の領域の希望空調状態を各領域毎に独立して設定する操作手段（６０〜６５）を備え、
各領域毎に設定された空調制御特性の学習データに基づいて各領域毎に独立して空調制御がなされ、前記操作手段（６０〜６５）の操作に基づいて前記空調制御特性の学習データが補正される車両用空調装置において、
画像センサによる複数席の画像データと予め記憶された画像データベースとに基づいて各席の乗員の移動を検出する移動検出手段を備え、
前記移動検出手段により乗員の席移動が検出された場合には、席移動前の領域の前記空調制御特性の学習データを、席移動後の領域の前記空調制御特性の学習データへ入れ替えることを特徴とする車両用空調装置。
前記移動検出手段（９、５５）により乗員の席移動が検出されてから一定期間は、前記操作手段（６０〜６５）の操作があっても前記空調制御特性の学習データの補正を行わないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。