JP4265566B2

JP4265566B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP4265566B2
Application number: JP2005118776A
Authority: JP
Inventors: 究乾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: JP2006298015A

Description

本発明は、車両用空調装置にかかり、特に、乗員が乗車する前に車室内を予め空調するプレ空調機能を備えた車両用空調装置に関する。

近年、車両用空調装置は、乗員からのリモコン等を用いた指示やタイマ設定等により、予め設定された運転方法で乗員が乗車する前に車室内を予め空調する、所謂プレ空調を行う種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、エアコンディショナ駆動信号を車両へ送信する送信手段とを備えた携帯端末と、車両に設けられて携帯端末から送信されるエアコンディショナ駆動信号を受信する受信手段と、車両に設けられて受信手段の受信結果によりエアコンディショナを所定タイミングにて駆動制御する制御手段とを備えて、携帯端末と車両との距離から乗員の車両到達時間を推定して、エアコンディショナ作動により車室内が適温になるのに要する時間を減算してエアコンディショナ作動タイミングを推定してエアコンディショナ開始制御を行うことが提案されており、これによって特許文献１に記載の技術では、乗車時の不快感を解消することができる。
特開２００３−７２３５２号公報

とろこで、プレ空調を行うにあたり、空調装置を作動させるためには電力を蓄電する蓄電手段を備えて、蓄電手段の電力で空調装置を作動する方が、環境等の面を考えると好ましいが、蓄電手段による供給電力には限りがある。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、蓄電手段の供給電力に限りがある点について考慮されていないので、蓄電手段の残量によってはプレ空調によって蓄電手段が完全に放電状態になってしまい、プレ空調を行うことができない、という問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、空調装置の電力源を考慮すると共に、乗員の乗車に合わせて最適なプレ空調を行うことを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、乗車前に車室内を予め空調可能な空調装置と、車両の位置情報を取得する取得手段と、車室外に位置する乗員の位置情報を受信すると共に、前記空調装置を予め動作させるプレ空調指示を受信する受信手段と、前記受信手段によって前記プレ空調指示を受信した時に、前記取得手段によって取得した車両の位置情報と、前記受信手段によって受信した乗員の位置情報とに基づいて、乗員が車両に乗り込むまでの時間を推定する推定手段と、電力を蓄電して前記空調装置に電力供給する蓄電手段の残量に基づいて前記空調装置の動作可能時間を算出する算出手段と、前記推定手段の推定結果及び前記算出手段の算出結果に応じて、前記蓄電手段の残量で乗員が車両に乗り込むまで前記空調装置の動作が持続可能な前記空調装置の動作開始タイミングを決定して、該決定した動作開始タイミングで前記空調装置の動作を開始するように前記空調装置を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、空調装置は、乗車前に車室内を予め空調可能とされている。例えば、リモコン等によって乗員が乗車前に空調指示を行うことにで乗車前に予め空調を開始することが可能とされている。

また、取得手段では、車両の位置情報が取得される。例えば、ナビゲーションシステム等から車両の位置情報を取得することができる。

受信手段では、車室外に位置する乗員の位置情報を受信すると共に、空調を予め動作させるプレ空調指示を受信する。例えば、乗員が携帯するリモコン等で乗員の位置情報を取得し、プレ空調指示を送信することで、受信手段がこの情報を受信する。

また、推定手段では、受信手段によってプレ空調指示を受信した時に、取得手段によって取得した車両の位置情報と、受信手段によって受信した乗員の位置情報とに基づいて乗員が車両に乗り込むまでの時間が推定される。例えば、推定手段は、車両の位置情報と乗員の位置情報から乗員と車両との距離を推定して、人が歩く一般的な速さや、乗員の位置情報を所定時間毎に受信手段によって受信して算出した速さを用いて乗員が車両に乗り込むまでの時間を推定する。

一方、算出手段では、電力を蓄積して空調装置に電力供給する蓄電手段の残量に基づいて空調装置の動作可能時間が算出される。例えば、算出手段は、蓄電手段に入出力される電流の積分値から残量を検出して、当該残量で空調装置を動作可能な時間を算出する。

そして、制御手段では、推定手段の推定結果及び算出手段の算出結果に応じて、蓄電手段の残量で乗員が車両に乗り込むまで空調装置の動作が持続可能な空調装置の動作開始タイミングを決定して、決定した動作開始タイミングで空調装置の動作を開始するように空調装置が制御される。これによって、乗員が乗り込むまでに蓄電手段が完全に放電状態になってしまうことを防止することができる。従って、蓄電手段の残量を考慮してプレ空調を行うことができると共に、乗員の乗車に合わせて最適なプレ空調を行うことができる。

なお、制御手段は、請求項２に記載の発明のように、算出手段によって算出された空調装置の動作可能時間と推定手段によって推定された乗員が車両に乗り込むまでの時間とを比較することによって動作開始タイミングを決定し、空調装置の動作可能時間が乗員が車両に乗り込むまでの時間よりも短い場合に、プレ空調指示を受信した時から乗員が車両に乗り込むまでの時間から空調装置の動作可能時間を減算した時間が経過した後に空調装置を動作開始するように空調装置を制御し、空調装置の動作可能時間が乗員が車両に乗り込むまでの時間よりも長い場合に、プレ空調指示を受信した時直ぐに空調装置を動作開始するように空調装置を制御するようにしてもよい。これによって、上述したように、蓄電手段の残量を考慮してプレ空調を行うことができると共に、乗員の乗車に合わせて最適なプレ空調を行うことができる。

以上説明したように本発明によれば、乗員の位置情報と車両の位置情報に基づいて乗員が車両に乗り込むまでの時間を推定すると共に、空調装置に電力供給する蓄電手段の残量に基づいて空調装置の動作可能時間を算出し、乗員が車両に乗り込むまでの時間と空調装置の動作可能時間に応じて、空調装置の動作開始タイミングを決定して動作開始を制御することで、空調装置の電力源を考慮すると共に、乗員の乗車に合わせて最適なプレ空調を行うことができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置が搭載された車両を概略を示す図である。なお、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置は、車両４０としては、エンジンとモータを用いたハイブリッド車を適用するがこれに限るものではない。

本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置は、乗員が携帯するリモコン発信機１４によって乗車前に空調動作を開始する、所謂プレ空調が可能とされており、プレ空調の制御等をエアコンＥＣＵ１２で行うようになっている。プレ空調を行う際には、バッテリ２４の電力を動力源として空調を行う。

また、リモコン発信機１４は、プレ空調を開始指示するためのプレ空調リクエスト信号を車両４０に送信する際に、ＧＰＳ（Grobal Positioning System）衛星４２からのＧＰＳ信号（車室外に位置する乗員の位置情報）を受信してプレ空調リクエスト信号と共に車両４０に送信する。例えば、リモコン発信機１４は、ドアの施錠等を行うキーレスシステムにＧＰＳアンテナを組み込んでＧＰＳ情報を受信できるようにすると共に、プレ空調開始を表すプレ空調リクエスト信号を送信可能なようにすることで実現することができる。

一方、車両４０側のエアコンＥＣＵ１２では、ＧＰＳ衛星４２から信号をアンテナ２０を介してＧＰＳ受信機１８で受信したＧＰＳ情報と、リモコン発信機１４からアンテナ２０を介してリモコン受信機で受信した乗員のＧＰＳ情報とから、乗員位置及び車両位置を特定して乗員から車両までの距離Ｌを推定し、乗員が車両に乗り込むまでの時間を推定する。そして、バッテリ２４の残量を検出してプレ空調可能な時間を算出し、プレ空調可能時間と、乗員が車両に乗り込むまでの時間に基づいて、プレ空調の開始タイミングを決定するようになっている。

続いて、本発明の実施形態に係わる車両用空調装置の詳細な構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の詳細な構成を示すブロック図である。

車両用空調装置１０は、リモコン受信機１６、ＧＰＳ受信機１８、アンテナ２０、バッテリ監視部２２、コンプレッサ３０、ブロアモータ３２、各種モータ３４、外気温センサ３６、内気温センサ３８、日照センサ２８、及び操作部２６がそれぞれエアコンＥＣＵ１２に接続され、エアコンＥＣＵ１２によって統括的に制御される。

コンプレッサ３０は、電動式のコンプレッサを適用し、車両の動力（例えば、エンジンやモータ等）が動作しない場合でも冷媒の循環が可能なように構成されている。すなわち、バッテリ２４の電力を動力源としてコンプレッサ３０を駆動することが可能とされている。なお、走行中等のように車両の動力が作動している時には、車両の動力によってベルト等を用いて機械的にコンプレッサ１４を駆動するようにしてもよい。

ブロアモータ３２は、ブロアファン（図示省略）を回転させて、空気取入口（外気または内気）から取入れると共に、温度調整された空気を吹出し口から吹き出す。

各種モータ３４は、例えば、空気取入口から取入れた空気を温度調整するためのミックスダンパを回動させるためのモータや、空気取入口を切換えて外気導入または内気循環させるためのモード切換ダンパ等を回動させるためのモータ等からなる。

外気温センサ３６は車室外温度を検出し、内気温センサ３８は車室内温度を検出し、日射センサ２８は日射量を検出し、それぞれ検出結果をエアコンＥＣＵ１２に入力するようになっている。

リモコン受信機１６は、アンテナ２０に接続され、乗員が携帯するリモコン発信機１４からプレ空調リクエストを受信すると共に、リモコン発信機１４がＧＰＳ衛星４２から受信した乗員のＧＰＳ情報を受信し、ＧＰＳ受信機１８は、アンテナ２０に接続され、ＧＰＳ衛星４２から受信した車両のＧＰＳ情報を受信し、各情報がエアコンＥＣＵ１２に入力される。なお、ＧＰＳ受信機１８は、例えば、車両４０にナビゲーションシステムが搭載されている場合には、ナビゲーションシステムを適用することができるが、ナビゲーションシステムが搭載されていない場合には、ＧＰＳ衛星４２から送信されるＧＰＳ情報を受信する受信機を専用に設ける。また、図２では、アンテナ２０は、ＧＰＳ衛星４２からの信号の受信と乗員が携帯するリモコン発信機１４からの信号の受信を共用するように示すが、詳細には別々のアンテナを一体構成としてもよいし、別々のアンテナとしてそれぞれ別々の位置に設けるようにしてもよい。

バッテリ監視部２２は、車両４０に搭載されたバッテリ２４の残量を監視し、監視結果をエアコンＥＣＵ１２に入力する。監視方法としては、例えば、バッテリ２４に入出力される電流の積算値を監視することによってバッテリ２４の残量を検出する。

操作部２６は、車両用空調装置１０の動作や設定等を指示する入力部を有し、例えば、車室内の温度設定等を入力し、入力された設定値等をエアコンＥＣＵ１２に入力する。

次に、上述のように構成された車両用空調装置１０のエアコンＥＣＵ１２で行われる処理について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０のエアコンＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図３の処理は、乗員が携帯するリモコン発信機１４によってプレ空調リクエストがなされた時に、プレ空調を開始する前に行われる処理として示す。

まず、ステップ１００では、乗員のＧＰＳ情報及び車両のＧＰＳ情報から、乗員位置及び車両位置を特定し、乗員から車両４０までの距離Ｌが推定される。すなわち、リモコン発信機１４よりプレ空調リクエストが送信される際にプレ空調リクエスト共に送信される乗員のＧＰＳ情報をリモコン受信機１６によって受信し、当該ＧＰＳ情報から乗員位置を特定することができる。また、ＧＰＳ受信機１８によってＧＰＳ衛星４２から受信した車両のＧＰＳ情報から車両位置を特定することができる。そして、これら特定された乗員位置と車両位置から乗員と車両４０との距離Ｌを算出することで乗員から車両４０までの距離Ｌを推定する。

次にステップ１０２では、推定された距離Ｌから乗員が車両に乗り込むまでの時間Ｔが推定されてステップ１０４へ移行する。例えば、人が歩く一般的な速度を用いて時間Ｔを算出することができる。あるいは、一定時間間隔で乗員のＧＰＳ情報を取得することで乗員の移動速度を推定し、乗員が車両４０に乗り込むまでの時間Ｔを推定するようにしてもよい。一定時間間隔で乗員のＧＰＳ情報を取得するようにすることで、乗員が車両４０に乗り込むまでの時間を正確に推定することが可能となる。

ステップ１０４では、バッテリ残量が検出されてステップ１０６へ移行する。すなわち、バッテリ監視部２２によって検出されるバッテリ残量が取得される。すなわち、上述したように、バッテリ監視部２２が監視しているバッテリ２４に入出力される電流の積算値からバッテリ２４の残量が検出される。

ステップ１０６では、ステップ１０４で検出されたバッテリ残量からプレ空調可能時間Ｔｍａｘが算出される。例えば、プレ空調可能時間Ｔｍａｘの算出は、外気温センサ３６、内気温センサ３８、及び日射センサ２８から入力される情報に基づいて、操作部２６に予め設定されている設定温度に空調するための空調負荷を用いて算出することができる。あるいは、車両用空調装置１０の最大空調負荷で駆動できる時間をプレ空調可能時間Ｔｍａｘとしてもよい。

続いて、ステップ１０８では、ステップ１０６で算出されたプレ空調可能時間Ｔｍａｘが、ステップ１０２で推定された乗員が車両４０に乗り込むまでの時間Ｔよりも大きいか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行し、否定された場合にはステップ１１２へ移行する。

ステップ１１０では、乗員が車両に乗り込むまでの時間、プレ空調が可能と判断して、プレ空調リクエスト受信後に直ぐにプレ空調が開始さる。すなわち、直ぐにプレ空調を開始しても、乗員が車両４０に乗り込むまでバッテリ残量が継続するので、直ぐにプレ空調を開始する。

一方、ステップ１１２では、乗員が車両４０に乗り込むまでの時間Ｔからプレ空調可能時間Ｔｍａｘを減算した時間が経過した後に、プレ空調が開始される。すなわち、直ぐにプレ空調を開始すると、乗員が車両４０に乗り込むまでバッテリ残量が持たないので、バッテリ残量だけでプレ空調可能な時間となるまで待機した後プレ空調を開始する。

このように本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、乗員が車両４０に乗り込むまでの時間とプレ空調可能時間に応じてプレ空調開始タイミングを決定してプレ空調開始を制御することで、乗員が乗り込むまでにバッテリが完全に放電状態となってしまうことを防止することができる。また、このようにバッテリ２４の残量を考慮してプレ空調を行うので、プレ空調を行うための動力源であるバッテリ残量が少ない場合でも、乗員が車両４０に乗り込む直前まで車室内を空調することができ、乗員の乗車タイミングに合わせた最適なプレ空調を行うことができる。

本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置が搭載された車両の概略を示す図である。本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の詳細な構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０車両用空調装置
１２エアコンＥＣＵ
１４リモコン発信機
１６リモコン受信機
１８ＧＰＳ受信機
２０アンテナ
２２バッテリ監視部
２４バッテリ
４０車両
４２ＧＰＳ衛星

Claims

乗車前に車室内を予め空調可能な空調装置と、
車両の位置情報を取得する取得手段と、
車室外に位置する乗員の位置情報を受信すると共に、前記空調装置を予め動作させるプレ空調指示を受信する受信手段と、
前記受信手段によって前記プレ空調指示を受信した時に、前記取得手段によって取得した車両の位置情報と、前記受信手段によって受信した乗員の位置情報とに基づいて、乗員が車両に乗り込むまでの時間を推定する推定手段と、
電力を蓄電して前記空調装置に電力供給する蓄電手段の残量に基づいて前記空調装置の動作可能時間を算出する算出手段と、
前記推定手段の推定結果及び前記算出手段の算出結果に応じて、前記蓄電手段の残量で乗員が車両に乗り込むまで前記空調装置の動作が持続可能な前記空調装置の動作開始タイミングを決定して、該決定した動作開始タイミングで前記空調装置の動作を開始するように前記空調装置を制御する制御手段と、
を備えた車両用空調装置。
前記制御手段は、前記算出手段によって算出された前記空調装置の動作可能時間と前記推定手段によって推定された乗員が車両に乗り込むまでの時間とを比較することによって前記動作開始タイミングを決定し、前記空調装置の動作可能時間が乗員が車両に乗り込むまでの時間よりも短い場合に、プレ空調指示を受信した時から乗員が車両に乗り込むまでの時間から前記空調装置の動作可能時間を減算した時間が経過した後に前記空調装置の動作を開始するように前記空調装置を制御し、前記空調装置の動作可能時間が乗員が車両に乗り込むまでの時間よりも長い場合に、プレ空調指示を受信した時直ぐに前記空調装置の動作を開始するように前記空調装置を制御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。