JP4259258B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

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用いて車室内の空気を調和する車両用空調装置に関する。

従来、車室内の表面温度を非接触でそれぞれ検出する複数の検出素子を有するマトリックス型の赤外線温度センサを用いて、乗員を含む熱画像を非接触で検出して、この検出される熱画像に基づき乗員の雰囲気温度を推定するとともに、この推定された雰囲気温度を用いて車室内を空調する車両用空調装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２３０７２８号公報

ところで、本発明者らは、上述のマトリックス型の赤外線温度センサを用いて車室内を空調制御することについて詳細に検討したところ、乗員の表面温度のうち、着衣部分の表面温度（以下、着衣温度と呼ぶ。）は、手や顔の表面温度に比べて、乗員周りの雰囲気温度や日射の影響を受けやすく、乗員の温感に合うように車室内の空気温度を制御するには、手や顔の表面温度ではなく、着衣温度を用いることが好適であることが分かった。

しかし、赤外線温度センサの視野内に乗員の着衣部分が入るように赤外線温度センサを配置した場合、乗員の手の位置によっては、その手が赤外線温度センサの視野内に入ってしまうことがある。

ここで、手の表面温度は、約３３℃であり、車室内の空調制御時の通常の室温：約２５℃に比べて、かなり高く、赤外線温度センサの視野内に手が入らない場合に比べて、赤外線温度センサの視野内に手が入る場合には、赤外線温度センサの検出温度が、大幅に高くなってしまう。

したがって、上述の特許文献１に示すごとく赤外線温度センサで検出される検出温度をそのまま用いて車室内の空気温度を制御すると、当該空気温度が低めに制御されることになり、乗員の温感に合うように空気温度が制御されなくなるといった問題が生じる。

本発明は、車室内の乗員の着衣表面のうち複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する複数の検出素子を有する非接触温度センサを用いて車室内を空調する車両用空調装置において、乗員の着衣温度を精度良く検出して、乗員の温感に合うように空調できるように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に記載の発明においては、車室内の乗員の着衣表面のうち複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する複数の検出素子（７２〜７４、７６〜７８、７０１〜７１２）を有する非接触温度センサ（７０ｃ）と、空気を温度調節して車室内に吹き出す空調手段（６）と、前記複数の検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択する温度選択手段（Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２５０、Ｓ３００〜Ｓ３４０）と、前記選択された着衣の表面温度を用いて、前記車室内に吹き出す空気の温度を調節させるように前記空調手段を制御する制御手段（Ｓ２４０、Ｓ１１０〜Ｓ１７０）と、を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択するので、手の位置に関わらず、手の表面温度を誤って乗員の着衣の表面温度として選択することを避けることができる。したがって、乗員の着衣温度を精度良く検出でき、この着衣の表面温度を用いて、車室内に吹き出す空気の温度を調節させるように空調手段を制御すれば、乗員の温感に合うように空調することができる。

ここで、上述の請求項１に記載の発明のように、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択する場合には、非接触温度センサの視野内に、例えばアイスクリーム等の異常低温の物体が入った場合には、異常低温の物体の表面温度を表面温度として選択してしまう場合がある。

具体的には、請求項１に記載の発明では、温度選択手段（Ｓ３００〜Ｓ３４０）は、前記検出されたそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度と二番目に低い検出温度との温度差が、一定温度未満であるときには、前記選択された低い温度を示す検出温度と、前記他の検出温度との温度差が一定温度未満であると判定するとともに、前記最低温度を示す検出温度を前記乗員の着衣の表面温度として設定し、また、前記最低温度を示す検出温度と二番目に低い検出温度との温度差が、一定温度以上であるときには、前記選択された低い温度を示す検出温度と、前記他の検出温度との温度差が一定温度以上であると判定するとともに、前記二番目に低い検出温度を前記乗員の着衣の表面温度として選択することを特徴とする。

この場合、最低温度を示す検出温度と前記二番目に低い検出温度との温度差が、一定温度以上であると判定したとき、最低温度を示す検出温度が異常低温の物体の表面温度を示していると推定されることになる。

この場合、前記二番目に低い検出温度を前記乗員の着衣の表面温度として選択することにより、異常低温の物体の表面温度を着衣の表面温度として選択することを避けることができ、着衣の表面温度の検出精度を上げることができる。

また、請求項２に記載の発明では、前記複数の検出素子のうち前記乗員に隣接するサイドウインドウ側の複数の検出素子は、前記乗員の着衣表面のうち前記サイドウインドウ側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出するものであり、前記温度選択手段（Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ３００、Ｓ３１０、Ｓ３３０、Ｓ３４０）は、前記車室内に一定量以上の日射が入射されたと判定したとき、前記サイドウインドウ側の複数の検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択することを特徴とする。

ここで、乗員の着衣が日射を受けると、着衣の表面温度は日射の影響を受けて温度上昇する。そこで、請求項４に記載の発明のように、乗員が一定量以上の日射を受けたと判定したときには、サイドウインドウ側に位置する複数の検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択することにより、日射の影響を受けた着衣の表面温度を検出することができる。これに伴い、乗員が着座する座席毎に日射センサを設けることなく、この着衣の表面温度を用いて、日射補正を行うことが可能になる。

なお、「日射補正」とは、乗員に日光が当たるときには、乗員にとっては実際の車室内の室温以上に、暑く感じるので、涼しめに車室内の空気温度を制御することである。

また、請求項３に記載の発明では、前記空調手段（６）は、前記車室内の乗員の上半身及び下半身にそれぞれ空気を吹き出す吹出口と、前記上半身に吹き出す空気温度と前記下半身に吹き出す空気温度とを独立して調節する温度調整手段（７００、７０１、６５ａ）とを有するものであり、
前記複数の検出素子（７０１〜７１２）は、前記乗員の着衣表面のうち上半身側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する各上半身側検出素子（７０１〜７０４）と、前記乗員の着衣表面のうち下半身側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する各下半身側検出素子（７０５〜７１２）と、を有しており、
前記温度選択手段は、前記各上半身側検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度を上半身側の前記着衣の表面温度として選択するとともに、前記各下半身側検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度よりも所定温度低い下半身側の補正着衣表面温度として選択するものであり、
前記制御手段は、前記上半身側の着衣の表面温度を用いて前記上半身に吹き出す空気の上半身側目標吹出温度を算出するとともに、前記下半身側の補正着衣表面温度を用いて前記下半身に吹き出す空気の下半身側目標吹出温度を算出し、
更に、前記制御手段は、前記下半身側目標吹出温度に前記下半身に吹き出す空気温度を一致させるとともに、前記上半身側目標吹出温度に前記上半身に吹き出す空気温度を一致させるように前記空調手段を制御することを特徴とする。

ところで、例えば、冬季などでは、乗員の上半身表面温度と、下半身検出温度とが、それぞれ、２５℃であって一致していても、乗員は、足下を寒く感じることがある。そこで、請求項３に記載の発明のように、最低温度を示す検出温度よりも所定温度低い下半身側の補正着衣表面温度を用いて下半身側目標吹出温度を算出するので、例えば、下半身側の最低温度を示す検出温度と、上半身側の最低温度を示す検出温度と一致していても、下半身側目標吹出温度の方が、上半身側目標吹出温度に比べて高くなる。

このため、空調手段によって、下半身側目標吹出温度に下半身に吹き出す空気温度を一致させるとともに、上半身側目標吹出温度に上半身に吹き出す空気温度を一致させることにより、下半身に吹き出す温風の空気温度が、上半身に吹き出す温風の空気温度に比べて高くなり、乗員にとっての快適感を向上させることになる。

請求項４に記載の発明では、前記空調手段としては、前記乗員が着座する座席毎に前記車室内に吹き出す空気の温度をそれぞれ調節する複数の温度調節手段（６５ａ、６５ｂ）を有しているものであり、前記非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）は、前記座席毎に対応するように複数設けられている。

ここで、前記温度選択手段は、前記非接触温度センサより検出されるそれぞれの検出温度に基づき前記乗員の着衣の表面温度を前記座席毎に選択するので、着衣の表面温度を前記座席毎に精度良く選択することができるので、前記制御手段は、前記座席毎に選択された着衣の表面温度に応じて、前記車室内に吹き出す空気の温度を前記座席毎に調節させるように前記複数の温度調節手段をそれぞれ独立して制御すれば、車室内を座席毎に乗員の温感に合うように空調することができる。

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の実施形態）
図１、図２は、本発明に係る車両用空調装置の第１の実施形態を示したもので、本実施形態は、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車両用空調装置に、本発明を適用したものである。

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に位置し、空調ゾーン１ｂは、前席空調ゾーンのうち左側に位置する。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をそれぞれ独立に空調するための前席用空調ユニット５と、空調ゾーン１ｃ、１ｄとをそれぞれ独立に空調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５１ａ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アモータ５２ａを有して構成されている。

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。

ここで、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が設けられ、このバイパス通路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。

そして、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が設けられ、このバイパス通路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とを通る量との比を調整する。そして、ヒータコア５４の空気下流側には、ヒータコア５４を通る空気とバイパス通路５１ａとを通る空気とを混合する運転席側混合室が設けられている。

ここで、ヒータコア５４を通る空気とバイパス通路５１ａとを通る空気とが混合されることにより、後述するように、混合室から運転席に着座する運転者に向けて吹き出される空気温度が制御されることになる。

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。そして、ヒータコア５４の空気下流側には、ヒータコア５４を通る空気とバイパス通路５１ｂとを通る空気とを混合する助手席側混合室が設けられている。

ここで、ヒータコア５４を通る空気とバイパス通路５１ｂとを通る空気とが混合されることにより、後述するように、混合室から助手席に着座する乗員に向けて吹き出される空気温度が制御されることになる。

一方、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。

また、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。

ここで、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。

また、ダクト５０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１ＦｒＤｒが開口されており、この運転席側フェイス吹出口１ＦｒＤｒは、運転席側混合室からの空気を運転席２に着座する運転者の上半身に向けて吹き出す。

ここで、ダクト５０のうちフェイス吹出口１ＦｒＤｒの空気上流部には、フェイス吹出口１ＦｒＤｒを開閉する吹出口切換ドア５６ａが設けられており、この吹出口切換ドア５６ａは、駆動手段としてのサーボモータ５６０ａ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５０には、運転席側混合室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、運転席側混合室から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、それぞれの吹出口を開閉する吹出口切換ドアが設けられており、それぞれの吹出口切換ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

また、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を備えており、このダクト６０内には、車室内１から内気導入口６０ａを通して内気のみが導入される。

ここで、内気導入口６０ａ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が設けられており、遠心式送風機６２は、羽根車およびこの羽根車を回転させるブロアモータ６２ａを有して構成されている。

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は、ダクト６０内を運転席側通路６０ｃおよび助手席側通路６０ｄに仕切っている。

ここで、運転席側通路６０ｃのうちヒータコア６４の側方には、バイパス通路６１ａが設けられており、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、助手席側通路６０ｄのうちヒータコア６４の側方には、バイパス通路６１ｂが設けられており、このバイパス通路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の空気下流側には、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、運転席側通路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。そして、ヒータコア６４の空気下流側には、ヒータコア６４を通る空気とバイパス通路６１ａとを通る空気とを混合する後部右側混合室が設けられている。

ここで、ヒータコア６４を通る空気とバイパス通路６１ａとを通る空気とが混合されることにより、後述するように、後部右側混合室から後部右側座席に着座する乗員にに向けて吹き出される空気温度が制御されることになる。

また、エアミックスドア６５ｂは、その開度により、助手席側通路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、ヒータコア６４の空気下流側には、ヒータコア６４を通る空気とバイパス通路６１ｂとを通る空気とを混合する後部左側混合室が設けられている。

ここで、ヒータコア６４を通る空気とバイパス通路６１ｂとを通る空気とが混合されることにより、後述するように、後部左側混合室から後部左側座席に着座する乗員に向けて吹き出される空気温度が制御されることになる。

一方、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、これらエアミックスドア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。

ここで、エバポレータ６３は、上述のエバポレータ６３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。

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。

また、ダクト６０のうちヒータコア６４の空気下流側には、運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒが開口されており、運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒは、後部右側混合室から後席右側座席（すなわち、運転席の後側の座席）に着座する乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、フェイス吹出口１ＲｒＤｒの空気上流部には、フェイス吹出口１ＲｒＤｒを開閉する吹出口切換ドア６６ａが設けられており、この吹出口切換ドア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、後部右側混合室から後部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換ドアが設けられており、この吹出口切換ドアは、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、フェイス吹出口１ＲｒＰａが開口されており、このフェイス吹出口１ＲｒＰａは、後部左側混合室から後席左側座席（すなわち、助手席の後側の座席）に着座する乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、フェイス吹出口１ＲｒＰａの空気上流部には、フェイス吹出口１ＲｒＰａを開閉する吹出口切換ドア６６ｂが設けられており、この吹出口切換ドア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、助手席側通路６０ｄから後部左側混合室から後部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換ドアが設けられており、この吹出口切換ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

また、車両用空調装置には、前席用空調ユニット５および後席用空調ユニット６をそれぞれ制御するための電子制御装置（以下、エアコンＥＣＵ８という）が設けられている。

エアコンＥＣＵ８には、車室外の外気温度Ｔａｍを検出する外気温度センサ８１、エンジンの冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサ８２、インストルメントパネルの表面等に取り付けられて、車室内に入射される日射量Ｔｓを１つの検出面で検出する一素子タイプの日射センサ８３、空調ゾーン１ａ、１ｂ（前側空調領域）の空気温度ＴｒＦｒを検出する温度センサ８４、および空調ゾーン１ｃ、１ｄ（後側空調領域）の空気温度ＴｒＲｒを検出する温度センサ８５が接続されている。

また、エアコンＥＣＵ８には、エバポレータ５３から吹き出される冷風空気の温度（以下、蒸発器吹出温度ＴｅＦｒという）を検出する温度センサ８６、エバポレータ６３から吹き出される冷風空気の温度（以下、蒸発器吹出温度ＴｅＲｒという）を検出する温度センサ８７、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ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、が接続されている。

また、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。

さらに、エアコンＥＣＵ８には、非接触温度センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが接続されている。非接触温度センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄは、被検温体の表面温度を非接触で検出する赤外線センサであり、より具体的には、被検温体の温度変化に伴う赤外線量の変化に対応して、赤外線量に比例した起電力を発生するサーモパイル型検出素子を用いた赤外線センサである。

ここで、非接触温度センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄは、車室内天井側にて前部右側座席および前部左側座席の間の１カ所に配置されている。

非接触温度センサ７０ａは、被検温体から入射される赤外線を熱に変換する熱変換膜、および、この熱変換膜により変換される熱を電力に変換する検出素子７１〜７８を備えている。検出素子７１〜７８は、マトリックス状に配置されており、検出素子７１〜７４は、前側右側サイドウインドウに対応するように配置されて、前側右側サイドウインドウの表面温度を示す電力を出力する。

検出素子７５〜７８は、前部右側座席に着座する運転者に対応するように配置されて、運転者の表面温度を示す電力を出力する。なお、図３（ｂ）中の符号Ａ１は、検出素子７１〜７４の検出範囲を示し、符号Ａ２は、検出素子７５〜７８の検出範囲を示す。

非接触温度センサ７０ｂは、被検温体から入射される赤外線を熱に変換する熱変換膜、および、この熱変換膜により変換される熱を電力に変換する検出素子７１〜７８を備えている。検出素子７１〜７８は、マトリックス状に配置されており、検出素子７１〜７４は、前側左側サイドウインドウに対応するように配置されて、前側左側サイドウインドウの表面温度を示す電力を出力する。検出素子７５〜７８は、前部左側座席（助手席）に着座する助手席者に対応するように配置されて、助手席者の表面温度を示す電力を出力する。

非接触温度センサ７０ｃは、被検温体から入射される赤外線を熱に変換する熱変換膜、および、この熱変換膜により変換される熱を電力に変換する検出素子７１〜７８を備えている。検出素子７１〜７８は、マトリックス状に配置されており、検出素子７１〜７８は、図４に示すように、後部右側座席に着座する後部右側乗員の上半身に対応するように配置されて、後部右側乗員の上半身の表面温度を示す電力を出力する。なお、図４は、非接触温度センサ７０ｃの検出範囲を示す図である。

非接触温度センサ７０ｄは、被検温体から入射される赤外線を熱に変換する熱変換膜、および、この熱変換膜により変換される熱を電力に変換する検出素子７１〜７８を備えている。検出素子７１〜７８は、マトリックス状に配置されており、検出素子７１〜７８は、後部左側座席に着座する後部左側乗員の上半身に対応するように配置されて、後部左側乗員の上半身の表面温度を示す電力を出力する。

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、センサ８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７およびスイッチ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デジタル信号とし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、本実施形態の車両用空調装置の作動について図５〜図１０を用いて説明する。図５は、エアコンＥＣＵ８の自動空調制御処理を示すフローチャートである。

エアコンＥＣＵ８のマイクロコンピュータは、図５に示すフローチャートにしたがって、メモリに記憶されるコンピュータプログラムを実行する。コンピュータプログラムは、イグニッションスイッチがオンされたとき、その実行が開始される。

先ず、ＲＡＭに記憶されるデータなどをリセット（初期化）すると（Ｓ１００）、センサ８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７の検出信号をアナログ／デジタル変換したデジタル信号を読み込む。これに加えて、温度設定スイッチ９、１０、１１、１２により設定される希望温度を読み込む。

次に、このように読み込んだデジタル信号、および、希望温度などを用いて、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａをそれぞれ演算する（Ｓ１１０）。なお、目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａを演算する具体的な処理については、後述する。

次に、メモリに予め記憶される数式１に基づいて、上述のごとく算出される空調ゾーン毎の目標吹出温度（ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＲｒＰａ）を用いて、エアミックスドア５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂのそれぞれの開度ＳＷ＿ｆｒ、ＳＷ＿ｆｌ、ＳＷ＿ｒｒ、ＳＷ＿ｒｌを算出する。

ＳＷ＿ｉ＝｛（ＴＡＯ＿ｉ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅｉ）｝×１００（％）
…（数式１）
ここで、ｉは添字ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌのいずれかを表し、添字ｆｒは空調ゾーン１ａ、添字ｆｌは空調ゾーン１ｃ、添字ｒｒは空調ゾーン１ｂ、添字ｒｌは空調ゾーン１ｄを示す。

そして、目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａのうち一方を求めるときには、Ｔｅｉとして蒸発器吹出温度ＴｅＦｒを用いる一方、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＰａのうち一方を求めるときには、Ｔｅｉとして蒸発器吹出温度ＴｅＲｒを用いる。

ここで、この決定される開度ＳＷ＿ｆｒ、ＳＷ＿ｆｌ、ＳＷ＿ｒｒ、ＳＷ＿ｒｌに基づき、サーボモータ５５０ａ、５５０ｂ、６５０ａ、６５０ｂを制御して、エアミックスドア５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂの個々を駆動する（Ｓ１２０）。

これに伴って、エアミックスドア５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂのそれぞれの開度が、開度ＳＷ＿ｆｒ、ＳＷ＿ｆｌ、ＳＷ＿ｒｒ、ＳＷ＿ｒｌに近づくようなる。

次に、メモリに予め記憶される図６の特性、および目標吹出温度（ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＲｒＰａ）を用いて、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにそれぞれ必要なブロア電圧（ＶＭ＿ｆｒ、ＶＭ＿ｆｌ、ＶＭ＿ｒｒ、ＶＭ＿ｒｌ）（すなわち、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにそれぞれに必要な風量）を算出する。

ここで、メモリに予め記憶される下記の数式２を用いて、空調ゾーン１ａ、１ｂのそれぞれに必要なブロア電圧ＶＭ＿ｆｒ、ＶＭ＿ｆｌを平均化して前席空調ゾーンにそれぞれ必要なブロア電圧ＶＭＦを算出する。

ＶＭＦ＝（ＶＭ＿ｆｒ＋ＶＭ＿ｆｌ）／２……（数式２）
このようにブロア電圧ＶＭＦを算出すると、このブロア電圧ＶＭＦをブロアモータ５２ａに印加する（Ｓ１３０）。これに伴い、遠心式送風機５２が、空気流を発生させることになる。

また、メモリに予め記憶される下記の数式３を用いて、空調ゾーン１ｃ、１ｄのそれぞれに必要なブロア電圧ＶＭ＿ｒｒ、ＶＭ＿ｒｌを平均化して後席空調ゾーンにそれぞれ必要なブロア電圧ＶＭＲを算出する。

ＶＭＲ＝（ＶＭ＿ｒｒ＋ＶＭ＿ｒｌ）／２……（数式３）
このようにブロア電圧ＶＭＲを算出すると、このブロア電圧ＶＭＲをブロアモータ６２ｂに印加する。これに伴い、遠心式送風機６２が、空気流を発生させることになる。

次に、メモリに予め記憶される図７の特性、および目標吹出温度（ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＲｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａ、ＴＡＯＲｒＰａ）を用いて、フットモード（ＦＯＯＴ）、バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、フェイスモード（ＦＡＣＥ）のうち１つのモードを吹出口モードとして空調ゾーン毎に決める（Ｓ１４０）。

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すモードであり、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。

このように空調ゾーン毎に吹出口モードを決定すると、各吹出口切換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換ドアをそれぞれ開閉させる。

次に、メモリに予め記憶される図８の特性、および目標吹出温度（ＴＡＯＦｒＤｒ、ＴＡＯＦｒＰａ）を用いて、前席用空調ユニット５の内外気切換ドア５１の目標開度ＳＷ１を求める。

すなわち、目標吹出温度の平均値ＴＡＯａｖ｛＝（ＴＡＯＦｒＤｒ＋ＴＡＯＦｒＰａ）／２｝を求めるとともに、メモリに予め記憶される図８の特性に基づき、平均値ＴＡＯａｖに対応する内外気切換ドア５１の目標開度ＳＷ１を求めることになる。

なお、本実施形態では、内気導入口５０ａを全閉し、外気導入口５０ｂを全開する場合を目標開度ＳＷ１＝１００％とし、内気導入口５０ａを全開し、外気導入口５０ｂを全閉する場合を目標開度ＳＷ１＝０％とする。

このように目標開度ＳＷ１を決定すると、この目標開度ＳＷ１に基づき、サーボモータ５１ａを制御して、内外気切換ドア５１の開度を目標開度ＳＷ１に近づけるようにする（Ｓ１５０）。

次に、蒸発器吹出温度ＴｅＦｒ、ＴｅＲｒを一定温度に近づけるように自動車のエンジン及びコンプレッサの間に連結される電磁クラッチを断続制御する（Ｓ１６０）。これに伴い、冷凍サイクル内を流れる冷媒の流量が制御されて、エバポレータ５３、６３の冷却性能が調整されることになる。

その後、一定期間経過すると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、Ｓ１１０に移行して、目標吹出温度算出処理（Ｓ１１０）、エアミックスドア制御処理（Ｓ１２０）、ブロア制御処理（Ｓ１３０）、吹出口モード切替制御処理（Ｓ１５０）、コンプレッサ制御処理（Ｓ１６０）が繰り返されることになる。

以上により、前席用空調ユニット５において、内気導入口５０ａおよび外気導入口５０ｂの少なくとも一方からダクト５０内に空気が導入される。この導入される空気は、エバポレータ５３を通過する際に冷媒と熱交換されて冷却されて、運転席側通路５０ｃ、助手席側通路５０ｄに流入される。

ここで、運転席側通路５０ｃでは、エアミックスドア５５ａによって、ヒータコア５４を通過する空気量とバイパス通路５１ａを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア５４を通過する空気とバイパス通路５１ａを通過する空気とが混合される。

このことにより、運転席側通路５０ｃ内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン１ａの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。

また、助手席側通路５０ｄでは、エアミックスドア５５ｂによって、ヒータコア５４を通過する空気量とバイパス通路５１ｂを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア５４を通過する空気とバイパス通路５１ｂを通過する空気とが混合される。

このことにより、助手席側通路５０ｄ内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン１ｂの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。

また、後席用空調ユニット６においては、内気導入口６０ａからダクト６０内に空気が導入されて、この導入される空気は、エバポレータ６３を通過する際に冷媒と熱交換されて冷却されて、運転席側通路６０ｃ、助手席側通路６０ｄに流入される。

ここで、運転席側通路６０ｃでは、エアミックスドア６５ａによって、ヒータコア６４を通過する空気量とバイパス通路６１ａを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア６４を通過する空気とバイパス通路６１ａを通過する空気とが混合される。

このことにより、運転席側通路６０ｃ内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン１ｃの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。

また、助手席側通路６０ｄでは、エアミックスドア６５ｂによって、ヒータコア６４を通過する空気量とバイパス通路６１ｂを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア６４を通過する空気とバイパス通路６１ｂを通過する空気とが混合される。

このことにより、助手席側通路６０ｄ内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン１ｄの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。

次に、前席右側の空調ゾーン１ａの目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒの演算処理について具体的に説明すると、この目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒの算出にあたっては、数式４を用いる。

ＴＡＯＦｒＤｒ＝ＫｓｅｔＦｒＤｒ×ＴｓｅｔＦｒＤｒ
−Ｋｉｒ×ＦｒＤｒＴｉｒ−ＫｒＦｒ×ＴｒＦｒ
−ＫｓＦｒ×ＴｓＤｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ＋ＣＦｒＤｒ…（数式４）
ここで、非接触温度センサ７０ａの検出素子７５〜７８の検出温度ｄｉｒ７５〜ｄｉｒ７８の平均値｛＝（ｄｉｒ７５＋ｄｉｒ７６＋ｄｉｒ７７＋ｄｉｒ７８）／４｝を求め、この平均値を前席右側の乗員温度の乗員温度ＦｒＤｒＴｉｒとする。

また、日射量ＴｓＤｒは、車両右側に入射される右側日射量であって、後述するように、非接触温度センサ７０ａ、７０ｂの検出素子７１〜７５の検出温度ｄｉｒ７１〜ｄｉｒ７５を用いて求める。

このように求められる乗員温度ＴｉｒＤｒ及び右側日射量ＴｓＤｒとともに、希望温度ＴｓｅｔＦｒＤｒ、前側空調領域の空気温度ＴｒＦｒ、および外気温度Ｔａｍを数式４に代入して目標吹出温度ＴＡＯＦｒＤｒを求める。

なお、数式１中のＫｓｅｔＦｒＤｒ、Ｋｉｒ、ＫｒＦｒ、ＫｓＦｒ、Ｋａｍは、係数であり、ＣＦｒＤｒは定数である。

次に、前席左側の空調ゾーン１ｂの目標吹出温度ＴＡＯＦｒＰａを、数式５を用いて算出する。

ＴＡＯＦｒＰａ＝ＫｓｅｔＦｒＰａ×ＴｓｅｔＦｒＰａ
−Ｋｉｒ×ＦｒＰａＴｉｒ−ＫｒＦｒ×ＴｒＦｒ
−ＫｓＦｒ×ＴｓＰａ−Ｋａｍ×Ｔａｍ＋ＣＦｒＰａ…（数式５）
ここで、非接触温度センサ７０ｂの検出素子７５〜７８の検出温度ｄｉｒ７５〜ｄｉｒ７８の平均値｛＝（ｄｉｒ７５＋ｄｉｒ７６＋ｄｉｒ７７＋ｄｉｒ７８）／４｝を求め、この平均値を前席左側の乗員温度ＦｒＰａＴｉｒとする。

また、日射量ＴｓＰａは、車両左側に入射される左側日射量であって、後述するように、非接触温度センサ７０ａ、７０ｂの検出素子７１〜７５の検出温度ｄｉｒ７１〜ｄｉｒ７５を用いて求める。

このように求められる乗員温度ＦｒＰａＴｉｒ及び右側日射量ＴｓＰａとともに、希望温度ＴｓｅｔＦｒＰａ、前側空調領域の空気温度ＴｒＦｒ、および外気温度Ｔａｍを数式５に代入して目標吹出温度ＴＡＯＦｒＰａを求める。

なお、数式５中のＫｓｅｔＦｒＰａ、Ｋｉｒ、ＫｒＦｒ、ＫｓＦｒ、Ｋａｍは、係数であり、ＣＦｒＰａは定数である。

次に、後席右側の空調ゾーン１ｃの目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの演算処理について図４、図９を用いて具体的に説明する。図９は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの演算処理を示す制御フローチャートである。

先ず、日射センサ８３の出力をアナログデジタル変換したデジタル信号に基づき、車室内に日射量Ｔｓが一定量（例えば、２００Ｗ／ｍ^２）入射されたか否かを判定する。

そして、車室内に一定量以上の日射量Ｔｓが入射されたとき、Ｓ２００でＹＥＳと判定して、Ｓ２１０に移行する。この場合、後席右側乗員の上半身の着衣領域（すなわち、乗員の着ている服の部分）うち後席右側乗員に隣接する右側サイドウインドウ側の着衣領域は、日射の影響を受けて、温度上昇していると推定される。

ここで、後席右側乗員の上半身の着衣領域うち右側サイドウインドウ側の着衣領域の表面温度を検出する非接触温度センサ７０ｃの検出素子７２〜７４のそれぞれの検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４から、最低温度を示す検出温度を、後席右側の乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして選択する（Ｓ２１０）。このことにより、日射の影響受けた後席右側の乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒを取得することができる。

一方、車室内に入射される日射量Ｔｓ一定量未満であるとき、Ｓ２００でＮＯと判定して、Ｓ２５０に移行する。この場合、後席右側乗員の上半身の着衣領域の表面温度としては、日射の影響を受けていないと推定される。

この場合、検出素子７２〜７４、７６〜７８のそれぞれの検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４、ｄｉｒ７６〜ｄｉｒ７８から、最低温度を示す検出温度を、後席右側の乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして選択する（Ｓ２５０）。また、図４に示す例では、乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして、ｄｉｒ７３が選択される例を示している。

なお、図４中の符号Ｂ１にて示される検出素子７１、７５は、着衣領域から外れているので、予め、検出素子７１、７５から乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒを選択しないようになっている。

以上のようにＳ２１０、Ｓ２５０のうち一方の処理で求められる乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとともに、右側日射量ＴｓＤｒとともに、希望温度ＴｓｅｔＲｒＤｒ、後側空調領域の空気温度ＴｒＲｒ、および外気温度Ｔａｍを数式６に代入して目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒを求める。

ＴＡＯＲｒＤｒ＝ＫｓｅｔＲｒＤｒ×ＴｓｅｔＲｒＤｒ
−Ｋｉｒ×ＲｒＤｒＴｉｒ−ＫｒＲｒ×ＴｒＲｒ
−ＫｓＲｒ×ＴｓＤｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ＋ＣＲｒＤｒ…（数式６）
なお、数式６中のＫｓｅｔＲｒＤｒ、Ｋｉｒ、ＫｒＲｒ、ＫｓＲｒ、Ｋａｍは、係数であり、ＣＲｒＤｒは定数である。

また、後席左側の空調ゾーン１ｄの目標吹出温度ＴＡＯＲｒＰａの演算処理では、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＰａと同様、日射量Ｔｓや検出素子毎の検出温度に基づき、非接触温度センサ７０ｄの検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４、ｄｉｒ７６〜ｄｉｒ７８のうち、最低温度を示す検出温度を後席左側の乗員温度ＲｒＰａＴｉｒとして選択する。

そして、この乗員温度ＲｒＰａＴｉｒとともに、左側日射量ＴｓＰａ、希望温度ＴｓｅｔＲｒＰａ、後側空調領域の空気温度ＴｒＲｒ、および外気温度Ｔａｍを数式６に代入して目標吹出温度ＴＡＯＲｒＰａを求める。

ＴＡＯＲｒＰａ＝ＫｓｅｔＲｒＰａ×ＴｓｅｔＲｒＰａ
−Ｋｉｒ×ＲｒＰａＴｉｒ−ＫｒＲｒ×ＴｒＲｒ
−ＫｓＲｒ×ＴｓＰａ−Ｋａｍ×Ｔａｍ＋ＣＲｒＰａ…（数式７）
なお、数式７中のＫｓｅｔＲｒＰａ、Ｋｉｒ、ＫｒＲｒ、ＫｓＲｒ、Ｋａｍは、係数であり、ＣＲｒＰａは定数である。

次に、上述の右側日射量ＴｓＤｒ、左側日射量ＴｓＰａを求める演算処理について図１０を用いて説明すると、非接触温度センサ７０ａの検出素子７１〜７４の検出温度ｄｉｒ７１〜ｄｉｒ７４の平均値｛＝（ｄｉｒ７１＋ｄｉｒ７２＋ｄｉｒ７３＋ｄｉｒ７４）／４｝を求め、この平均値を前側右側サイドウインドウの表面温度（以下、前側右側サイドウインドウ温度ＴＨＲと呼ぶ。）とする。

一方、非接触温度センサ７０ｂの検出素子７１〜７４の検出温度ｄｉｒ７１〜ｄｉｒ７４の平均値｛＝（ｄｉｒ７１＋ｄｉｒ７２＋ｄｉｒ７３＋ｄｉｒ７４）／４｝を求め、この平均値を前側左側サイドウインドウの表面温度（以下、前側左側サイドウインドウ温度ＴＨＬと呼ぶ。）とする。

次に、前側右側サイドウインドウ温度ＴＨＲと前側左側サイドウインドウ温度ＴＨＬの温度差ΔＴＨ（＝ＴＨＲ−ＴＨＬ）を求めるとともに、予めメモリに記憶されている図１０の特性図とからＤｒ側日射補正割合及びＰａ側日射補正割合を算出する。

ここで、図９の特性図は、温度差ΔＴＨと日射補正割合ｆＤｒ、ｆＰａとの関係を示す図であり、この図９の特性図では、温度差ΔＴＨが大きくなるにつれて日射補正割合ｆＤｒが大きくなるとともに、日射補正割合ｆＰａが小さくなっている。

そして、日射補正割合ｆＤｒは、車室内に照射される日射量Ｔｓのうち車室内右側領域に入射される日射量の割合を示し、日射補正割合ｆＰａは、車室内に照射される日射量Ｔｓのうち車室内左領域に照射される日射量の割合を示す。

次に、日射量Ｔｓに日射補正割合ｆＤｒを掛けて右側日射量ＴｓＤｒ（＝Ｔｓ×ｆＤｒ）を算出する。また、日射量Ｔｓに日射補正割合ｆＰａを掛けて左側日射量ＴｓＰａ（＝Ｔｓ×ｆＰａ）を算出する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態の車両空調装置では、車室内の後席右側乗員（後席左側乗員）の上半身の着衣領域のうち複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する検出素子７１〜７８を有する非接触温度センサ７０ｃ（７０ｄ）と、車室内の空気温度を座席毎に制御する後席用空調ユニット６と、検出素子７２〜７４、７６〜７８により検出されるそれぞれの検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４、ｄｉｒ７６〜ｄｉｒ７８のうち、最低温度を示す検出温度を乗員温度として選択して、後席用空調ユニット６により乗員温度を用いて車室内の空気温度を座席毎に制御させるエアコンＥＣＵ制御手段８とを有することを特徴とする。

このように、検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４、ｄｉｒ７６〜ｄｉｒ７８のうち、最低温度を示す検出温度を乗員温度として選択するので、手の位置に関わらず、手や顔の表面温度を乗員温度として選択することを避けることができるので、乗員温度として着衣温度を精度良く検出できる。これに伴い、この検出された着衣温度を用いて後席用空調ユニット６を制御するので、乗員の温感に合うように空調ゾーン１ｃを空調できるようになる。

例えば、後席右側乗員が右側サイドウインドウを通して日射を受けると、後席右側乗員の表面のうち右側サイドウインドウ側の温度は、日射の影響を受けて上昇する。

そこで、本実施形態では、エアコンＥＣＵ制御手段８は、車室内に一定量以上の日射が入射されたと判定したとき、検出素子７２〜７４、７６〜７８ではなく、右側サイドウインドウ側に位置する検出素子７２〜７４より検出されるそれぞれの検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４のうち、最低温度を示す検出温度を着衣温度として選択する。このため、日射の影響を受けた着衣の表面温度を検出することができるので、この着衣の表面温度を用いて、日射補正を行うことが可能になる。

また、本実施形態では、後席用空調ユニット６としては、後部乗員が着座する座席毎に車室内の空調ゾーン１ｃ、１ｄに吹き出す空気の温度をそれぞれ調節するエアミックスドア６５ａ、６５ｂを有しているものであり、非接触温度センサ７０ｃ、７０ｄは、座席毎に対応するように２つ設けられている。そして、エアコンＥＣＵ８は、非接触温度センサ７０ｃ、７０ｄより検出されるそれぞれの検出温度に基づき、乗員の着衣の表面温度を座席毎に選択するので、着衣の表面温度を座席毎に精度良く選択することができる。このため、エアコンＥＣＵ８が、座席毎に選択された着衣の表面温度に応じて、車室内に吹き出す空気の温度を座席毎に調節させるようにエアミックスドア６５ａ、６５ｂの開度をそれぞれ独立して制御すれば、車室内を座席毎に乗員の温感に合うように空調することができる。
（第２の実施形態）
上述の実施形態では、非接触温度センサ７０ｃの検出温度ｄｉｒ７２〜ｄｉｒ７４、ｄｉｒ７６〜ｄｉｒ７８のうち最低温度を示す検出温度を後席右側乗員の着衣温度として選択していので、非接触温度センサ７０ｃの視野内に、例えばアイスクリーム等の異常低温の物体が入った場合には、異常低温の物体の表面温度を着衣温度として選択してしまう。

そこで、本第２実施形態では、次のように、異常低温の物体の表面温度を後席右側乗員の着衣温度として選択することを避けるようにする。ここで、本実施形態では、非接触温度センサ７０ｃとしては、図１２に示すように検出素子７０１〜７１２から構成されるマトリックス型の赤外線温度センサが用いられる。非接触温度センサ７０ｃは、後席右側乗員の上半身および下半身の表面温度を非接触で検出する。

次に、本実施形態における後席右側の空調ゾーン１ｃの目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの演算処理について図１３を用いて具体的に説明する。図１３は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの演算処理を示す制御フローチャートである。

先ず、エアコンＥＣＵ８は、車室内に一定量（例えば、２００Ｗ／ｍ^２）以上の日射量Ｔｓが入射されたとき、Ｓ２００でＹＥＳと判定して、Ｓ３００に移行する。この場合、後席右側乗員の着衣領域（上半身及び下半身を含む）うち右側サイドウインドウ側の領域は、日射の影響を受けて温度上昇していると推定される。

ここで、後席右側乗員のうち右側サイドウインドウ側の領域の表面温度を検出する非接触温度センサ７０ｃの検出素子７０１、７０３、７０５、７０６、７０９、７１０のそれぞれの検出温度ｄｉｒ７０１、ｄｉｒ７０３、ｄｉｒ７０５、ｄｉｒ７０６、ｄｉｒ７０９、ｄｉｒ７１０から、最低温度を示す検出温度（最低検出温度と呼ぶ。）および二番目に低い検出温度（以下、二番目の低温検出温度と呼ぶ。）を選択する。

一方、車室内に入射される日射量Ｔｓが一定量（例えば、２００Ｗ／ｍ^２）未満であるとき、Ｓ２００でＮＯと判定して、Ｓ３２０に移行して、後席右側乗員のうち右側サイドウインドウ側領域および左右方向中央部側領域を含む範囲の表面温度を検出する非接触温度センサ７０ｃの検出素子７０１〜７１２のそれぞれの検出温度ｄｉｒ７０１〜ｄｉｒ７１２から、最低温度を示す検出温度（最低検出温度と呼ぶ。）および二番目に低い検出温度（以下、二番目の低温検出温度と呼ぶ。）を選択する。

以上のように、最低検出温度および二番目の低温検出温度の温度差が一定温度（例えば、２℃）以上であれば、最低検出温度は異常低温の物体の検出温度を示していると推定される。そこで、最低検出温度ではなく、二番目の低温検出温度を乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして設定する（Ｓ３３０）。また、最低検出温度および二番目の低温検出温度の温度差が一定温度未満であれば、最低検出温度は、着衣温度を示していると推定されるので、最低検出温度を乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして設定する（Ｓ３４０）。このように設定される乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒを用いて、上述の実施形態と同様、数式６に示す目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒを演算する（Ｓ２４０）。

以下、本実施形態の作用効果について説明すると、エアコンＥＣＵ８は、最低検出温度および二番目の低温検出温度の温度差が、一定温度以上であるとき、最低検出温度が着衣温度ではなく、異常低温の物体の表面温度を示していると推定されるので、最低検出温度ではなく、二番目の低温検出温度を乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして選択する。したがって、異常低温の物体の表面温度を着衣の表面温度として選択することを避けることができ、着衣の表面温度を、精度良く検出することができる。
（第３実施形態）
ところで、例えば、冬季などでは、乗員の上半身表面温度及び下半身検出温度とが、それぞれ、２５℃であって一致していても、乗員は、足下を寒く感じることがある。

そこで、本第３実施形態では、上半身表面温度及び下半身検出温度とが一致していても、上半身に吹き出す空気の温度よりも下半身に吹き出す空気の温度の方を高くして、乗員のとっての快適感を向上させる。この場合の後席用空調ユニット６の構成を図１４に示す。図１４では、後席用空調ユニット６のうち空調ゾーン１ｃを空調する構成だけを示しており、その他の構成は、省略している。

図１４において、後席用空調ユニット６には、運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒ以外に、更にもう一つの運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒ２が設けられており、後部右側混合室からダクト７０２を通して送られる送風空気を後席右側座席の乗員の上半身に向けて吹き出す。

ここで、ダクト７０２内には、電気ヒータ７００および冷却素子（具体的にはペルチェ素子）７０１が設けられており、電気ヒータ７００は、エアコンＥＣＵ８により制御されて、送風空気を加熱する。冷却素子（ペルチェ素子）７０１は、エアコンＥＣＵ８により制御されて、送風空気を冷却する。このことにより、
運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒ２に向けて送風される空気温度は、後席右側混合室から後席右側フット吹出口に吹き出す空気温度と独立して制御されることになる。

なお、後席右側混合室から後席右側フット吹出口に吹き出す空気温度は、エアミックスドア６５ａの開度などより決まる。

また、ダクト７０２の空気上流側にはドア５８が設けられおり、ドア５８は、空気流入口を開閉するものである。ドア５８はサーボモータ５８０により駆動されるものであり、サーボモータ５８０は、エアコンＥＣＵ８により制御されるものである。

また、本実施形態の非接触温度センサ７０ｃは、乗員の着衣表面のうち上半身側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する各上半身側検出素子７０１〜７０４と、乗員の着衣表面のうち下半身側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する各下半身側検出素子７０５〜７１２とから構成されている（図１２参照）。

例えば、スイッチ等により当該制御モードが設定されたとき、エアコンＥＣＵ８は、サーボモータ５８０によりドア５８を駆動してダクト７０２の空気流入口を開ける。これに伴い、ダクト７０２内に送風空気が流入する。

また、エアコンＥＣＵ８は、上半身側検出素子７０１〜７０４により検出されるそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度を上半身側着衣表面温度として選択するとともに、下半身側検出素子７０５〜７１２により検出されるそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度よりも所定温度（例えば、３℃）低い下半身側補正着衣表面温度として選択する（温度選択手段）。

更に、エアコンＥＣＵ８は、上半身側着衣表面温度を乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして数式６に示す目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ（以下、上半身側目標吹出温度と呼ぶ。）を算出するとともに、下半身側補正着衣表面温度を乗員温度ＲｒＤｒＴｉｒとして数式６に示す目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒ（以下、下半身側目標吹出温度と呼ぶ。）を算出する。

ここで、上半身側目標吹出温度は、上半身に吹き出す空気の目標温度であり、下半身側目標吹出温度は、下半身に吹き出す空気の目標温度である。その後、エアコンＥＣＵ８は、下半身側目標吹出温度に下半身に吹き出す空気温度を一致させるとともに、上半身側目標吹出温度に上半身に吹き出す空気温度を一致させるように電気ヒータ７００および冷却素子７０１を制御する。これに伴い、ダクト７０２内に通過して運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒ２に向けて送風される空気温度は、電気ヒータ７００および冷却素子７０１によって温度調節されることになる。

ここで、下半身側目標吹出温度は、上述のように最低温度を示す検出温度よりも所定温度（３℃）低い下半身側補正着衣表面温度を用いてを算出されるので、例えば、下半身側の最低温度を示す検出温度と、上半身側の最低温度を示す検出温度と一致していても、下半身側目標吹出温度の方が、上半身側目標吹出温度に比べて高くなる。

このため、後席用空調ユニット６が、下半身側目標吹出温度に下半身に吹き出す空気温度を一致させるとともに、上半身側目標吹出温度に上半身に吹き出す空気温度を一致させることにより、下半身に吹き出す温風の空気温度が、上半身に吹き出す温風の空気温度に比べて高くなり、乗員にとっての快適感を向上させることになる。

（その他の実施形態）
上述の上記第１の実施形態では、非接触温度センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄとして、サーモパイル型検出素子を用いた赤外線センサを例示したが、温度係数の大きな抵抗で構成されたボロメータ型検出素子を用いた赤外線センサや、他の形式の赤外線センサを用いることもできる。さらに、赤外線センサに限らず、被検温体の表面温度を非接触で検出する他の形式の表面温度センサを用いることもできる。

上述の実施形態では、車室内に入射される日射量Ｔｓを１つの検出素子で検出する一素子タイプの日射センサ８３を用いて車室内に一定量以上の日射が入射されたか否かを判定する例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、日射が入射されたか否かを判定するには、日射センサ８３の検出出力に代えて右側日射量ＴｓＤｒ、左側日射量ＴｓＰａを用いてもよい。

ここで、右側日射量ＴｓＤｒおよび左側日射量ＴｓＰａとしては、上述の第１実施形態で説明したように日射量Ｔｓ及び図１０の特性図に基づき求める場合に限らず、右側日射量ＴｓＤｒおよび左側日射量ＴｓＰａを直接的に検出する２素子タイプの日射センサを用いてもよい。

上述の第３の実施形態では、図１４に示すように、運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒ、１ＲｒＤｒ２といった二つのフェイス吹出口を採用し、さらに、電気ヒータ７００および冷却素子７０１を用いて運転席側フェイス吹出口１ＲｒＤｒ２から乗員の上半身に吹き出す空気温度を温度調節する例について説明したが、これに代えて、１つのフェイス吹出口だけを有して冷風バイパスドア、エアミックスドアなどを用いた構成で、バイレベルモード時にて、上半身に吹き出す空気温度と、下半身に吹き出す空気温度とを独立に制御するようにしてもよい。

本発明に係る車両用空調装置の第１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。 図２の非接触温度センサの検出範囲を示す図である。 図２の非接触温度センサの構成および検出範囲を示す図である。 図２のエアコンＥＣＵの制御処理を示すフローチャートである。 図２のエアコンＥＣＵにてブロア電圧を決めるための特性図である。 図２のエアコンＥＣＵにて吹出モードを決めるための特性図である。 図２のエアコンＥＣＵにて内外気モードを決めるための特性図である。 図２のエアコンＥＣＵにて目標吹出温度を算出する演算処理を示す制御フローチャートである。 図２のエアコンＥＣＵにて日射補正割合を算出するための特性図である。 本発明に係る車両用空調装置の第２の実施形態において非接触温度センサの検出範囲を示す図である。 図１１の非接触温度センサの構成および検出範囲を示す図である。 第２実施形態において目標吹出温度を算出する演算処理を示す制御フローチャートである。 本発明の第３実施形態の後席用空調ユニットの概略構成を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…空調ゾーン、５、６…空調ユニット、
８…エアコンＥＣＵ、７１〜７８…検出素子、
７０ａ…非接触温度センサ。

Claims (4)

1. 車室内の乗員の着衣表面のうち複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する複数の検出素子（７２〜７４、７６〜７８、７０１〜７１２）を有する非接触温度センサ（７０ｃ）と、
   空気を温度調節して車室内に吹き出す空調手段（６）と、
   前記複数の検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択する温度選択手段（Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２５０、Ｓ３００〜Ｓ３４０）と、
   前記選択された着衣の表面温度を用いて、前記車室内に吹き出す空気の温度を調節させるように前記空調手段を制御する制御手段（Ｓ２４０、Ｓ１１０〜Ｓ１７０）と、を有し、
   前記非接触温度センサには、前記検出素子が少なくとも３つ以上、設けられており、
   前記温度選択手段（Ｓ３００〜Ｓ３４０）は、
   前記検出されたそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度と二番目に低い検出温度との温度差が、一定温度未満であると判定したときは、前記最低温度を示す検出温度を前記乗員の着衣の表面温度として選択し、
   また、前記最低温度を示す検出温度と二番目に低い検出温度との温度差が、一定温度以上であると判定したときには、前記二番目に低い検出温度を前記乗員の着衣の表面温度として選択することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記複数の検出素子のうち前記乗員に隣接するサイドウインドウ側の複数の検出素子は、前記乗員の着衣表面のうち前記サイドウインドウ側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出するものであり、
   前記温度選択手段（Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ３００、Ｓ３１０、Ｓ３３０、Ｓ３４０）は、
   前記車室内に一定量以上の日射が入射されたと判定したとき、前記サイドウインドウ側の複数の検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、低温を示す検出温度を乗員の着衣の表面温度として選択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。
3. 前記空調手段（６）は、前記車室内の乗員の上半身及び下半身にそれぞれ空気を吹き出す吹出口と、前記上半身に吹き出す空気温度と前記下半身に吹き出す空気温度とを独立して調節する温度調整手段（７００、７０１、６５ａ）とを有するものであり、
   前記複数の検出素子（７０１〜７１２）は、前記乗員の着衣表面のうち上半身側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する各上半身側検出素子（７０１〜７０４）と、前記乗員の着衣表面のうち下半身側の複数の箇所の表面温度を非接触でそれぞれで検出する各下半身側検出素子（７０５〜７１２）と、を有しており、
   前記温度選択手段は、前記各上半身側検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度を上半身側の前記着衣の表面温度として選択するとともに、前記各下半身側検出素子により検出されるそれぞれの検出温度のうち、最低温度を示す検出温度よりも所定温度低い下半身側の補正着衣表面温度として選択するものであり、
   前記制御手段は、前記上半身側の着衣の表面温度を用いて前記上半身に吹き出す空気の上半身側目標吹出温度を算出するとともに、前記下半身側の補正着衣表面温度を用いて前記下半身に吹き出す空気の下半身側目標吹出温度を算出し、
   更に、前記制御手段は、前記下半身側目標吹出温度に前記下半身に吹き出す空気温度を一致させるとともに、前記上半身側目標吹出温度に前記上半身に吹き出す空気温度を一致させるように前記温度調節手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調手段としては、前記乗員が着座する座席毎に前記車室内に吹き出す空気の温度をそれぞれ調節する複数の温度調節手段（６５ａ、６５ｂ）を有しているものであり、
   前記非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）は、前記座席毎に対応するように複数設けられており、
   前記温度選択手段は、前記非接触温度センサより検出されるそれぞれの検出温度に基づき前記乗員の着衣の表面温度を前記座席毎に選択するものであり、
   前記制御手段は、前記座席毎に選択された着衣の表面温度に応じて、前記車室内に吹き出す空気の温度を前記座席毎に調節させるように前記複数の温度調節手段をそれぞれ独立して制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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