JP4292939B2 - 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を空調する車両用空調装置に関する。

従来、赤外線温度センサを用いて車室内の乗員の皮膚の表面温度を非接触で検出するとともに、この検出される皮膚の表面温度を用いて車室内を空調制御することにより、乗員にとって快適な空調を実現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２−１５８４１２号公報

ところで、本発明者らは、上述の赤外線温度センサにより検出される皮膚の表面温度（以下、皮膚温度と呼ぶ。）を用いて車室内を空調することについて詳細に検討したところ、次のような問題点があることが分かった。

すなわち、皮膚に汗が付いている状態で乗員が車室内に乗り込んできた場合には検出される皮膚温度と、皮膚に汗が付いていない状態で検出される皮膚温度とには、ずれが生じることが分かった。

ここで、本発明者らの実験によれば、車室内の空気温度が２５℃で、汗が皮膚に付いていない状態での皮膚温度を赤外線温度センサを用いて検出すると、皮膚温度として、３３℃が検出される。一方、車室内の空気温度が２５℃で、汗が皮膚に付いている状態での皮膚温度を赤外線温度センサを用いて検出すると皮膚温度として３０℃が検出されることが分かった。

このように、皮膚に汗が付いている状態では、汗が皮膚に付いていない状態に比べて、皮膚温度は、低くなる。これは、汗が皮膚から蒸発することにより皮膚から熱が奪われるためと考えられる。

したがって、車室内を空調制御する際に、汗が皮膚に付いてる状態で上述の特許文献１のように赤外線温度センサにより検出される皮膚温度をそのままを用いると、車室内に吹き出す空気の温度を正確に調整できなくなるので、車室内の空気温度が正確に制御できなくなることが分かった。

本発明は、乗員の皮膚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を空調する車両用空調装置において、汗が皮膚に付いている状態で乗員が車室内に乗り込んできても、車室内の空気温度が不正確に制御されるのを抑制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に記載の発明では、車室内の乗員皮膚の表面温度を非接触で検出する非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）と、空気を温度調整して前記車室内に吹き出す空調手段（６）と、前記非接触温度センサにより検出される皮膚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調整させるように前記空調手段を制御する制御手段（８、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、を有する車両用空調装置であって、前記空調手段による前記車室内の空調温度の制御状態が安定しているか否かを判定する判定手段（Ｓ２００）を備え、前記空調手段による前記車室内の空調温度の制御状態が安定していると前記判定手段が判定したときには、前記制御手段（Ｓ２１０〜Ｓ２４０、Ｓ２２１、Ｓ２２２）は、前記乗員が車室内に乗り込んだと判定してから所定期間の間、前記所定期間以後に比べて、前記空調手段の制御に対する前記皮膚の表面温度の寄与度を低くしていることを特徴とする。

したがって、汗が皮膚に付いている状態で乗員が車室内に乗り込んできても、車室内に吹き出す空気の温度が不正確に制御されるの抑制できるので、車室内の空気温度が不正確に制御されるのを抑制することができる。

具体的には、請求項２に記載の発明では、非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）は、前記乗員の皮膚の表面温度を非接触で検出する第１の検出素子（ＨＲ）と、前記車室内への乗り込みに先立って乗員がさらされていた環境に対応する温度として、乗員着衣の表面温度を検出する第２の検出素子（Ｒｒ３、Ｒｒ４、Ｒｒ７、Ｒｒ８）とを有しており、前記所定期間の間には、前記制御手段（Ｓ２３０）が、前記空調手段の制御に対する前記皮膚の表面温度の寄与を禁止し、前記空調手段の制御に対して前記乗員着衣の表面温度を寄与させることを特徴としている。なお、以下「乗り込みに先立って乗員がさらされていた環境」を「乗り込み前の環境」と省略する。

請求項２に記載の発明によれば、空調手段の制御に対して皮膚の表面温度が用いられなくなり、車室内の空気温度が不正確に制御されるのをより一層抑制できる。これに加えて、所定期間の間においては、空調手段の制御に対して乗員着衣の表面温度を寄与させることにより、車室内に吹き出す空気温度が乗り込み前の環境に応じて調整される。このため、車室内の空気温度が乗り込み前の環境に応じて制御されるので、乗員にとって快適な空調を実現できる。

ただし、「乗員着衣の表面温度の寄与度」とは、車室内に吹き出す空気の温度を調整させるように空調手段を制御する際に用いられる乗員着衣の表面温度の度合いを示す値である。

また、請求項３に記載の発明によれば、制御手段（Ｓ２３０、Ｓ２４０）は、前記所定期間以後にも、前記空調手段の制御に対して前記乗員着衣の表面温度を寄与させるようになっており、かつ、前記所定期間の間には、前記所定期間以後に比べて、前記空調手段の制御に対する前記乗員着衣の表面温度の寄与度を高くしている。

したがって、乗員着衣の表面温度の寄与度を常に一定にする場合に比べて、乗り込み前の環境に応じた車室内の空気温度の制御を、早く、行うことができるので、乗員にとって快適な空調を早く実現できる。

請求項４に記載の発明では、所定期間は、前記乗員の皮膚から発生した汗が消えるのに要すると推定される時間であり、当該時間は、車室外の空気温度が所定温度未満である場合、前記車室外の空気温度が所定温度以上である場合に比べて短くなっていることを特徴とする。

したがって、当該所定時間を一定にする場合に比べて、皮膚の表面温度の寄与度を低下させる時間が短くなり、余分な期間に、皮膚の表面温度の寄与度を低くすることが無くなるので、皮膚温度に応じた車室内の空気温度の制御を、早く、行うことができる。

請求項５に記載の発明では、空調手段、前記乗員が着座する座席毎に前記吹き出す空気の温度を調整する複数の温度調整手段（６５ａ、６５ｂ）を備えており、前記非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）は、前記座席毎に前記乗員皮膚の表面温度を非接触で検出するように複数設けられており、前記制御手段（８、Ｓ１１０、Ｓ１２０）は、前記座席毎に検出される乗員皮膚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整させるように前記複数の温度調整手段をそれぞれ独立して制御し、更に、前記制御手段（Ｓ２１０〜Ｓ２４０、Ｓ２２１、Ｓ２２２）は、前記所定期間の間、前記所定期間以後に比べて前記皮膚の表面温度の寄与度を低くすることを前記座席毎に独立して行うことを特徴とする。

したがって、車室内に吹き出す空気の温度が異常に調整されることを座席毎に抑制できるので、車室内の空気温度が異常に制御されることを座席毎に抑制することができる。

具体的には、請求項６に記載の発明によれば、前記制御手段は、前記非接触温度センサにより検出される皮膚の表面温度に応じて、前記車室内に吹き出す空気の温度の目標吹出温度（ＴＡＯＲｒＤｒ）を算出する算出手段（Ｓ１１０、Ｓ２４０、Ｓ２５０）と、前記車室内に吹き出す空気の温度を前記目標吹出温度に一致させるように前記空調手段を制御する温度制御手段（Ｓ１２０）と、を有するものであり、前記空調手段の制御に対する皮膚の表面温度の寄与度は、前記算出手段による目標吹出温度の算出に対して前記皮膚の表面温度が寄与する度合いを示す値である。

より、具体的には、請求項７に記載の発明によれば、前記算出手段（Ｓ２４０、Ｓ２５０）は、前記皮膚の表面温度に係数を掛けるとともに、この係数が掛けられた表面温度を用いて前記目標吹出温度を算出するものであり、前記係数は、前記皮膚の表面温度の寄与度を示している値である。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する各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）
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Ｆｒ１〜Ｆｒ４、ＨＦ、Ｆｒ８を備えている。検出素子Ｆｒ１〜Ｆｒ４は、マトリックス状に配置されており、検出素子Ｆｒ１〜Ｆｒ４は、前側右側サイドウインドウ付近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ＨＦ、Ｆｒ８は、前部右側座席に着座する運転者付近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Ｆｒ１〜Ｆｒ４の検出範囲を示し、符号Ａ２は、検出素子ＨＦ、Ｆｒ８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Ｆｒ１〜Ｆｒ４、ＨＦ、Ｆｒ８を備えている。検出素子Ｆｒ１〜Ｆｒ４は、マトリックス状に配置されている。検出素子Ｆｒ１〜Ｆｒ４は、前側左側サイドウインドウ付近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付近の表面温度を示す電力を出力する。検出素子ＨＦ、Ｆｒ８は、前部左側座席（助手席）に着座する助手席者付近に対応するように配置されて、助手席者付近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Ｒｒ１、Ｒｒ３〜Ｒｒ５、Ｒｒ７、Ｒｒ８、ＨＲを備えている。検出素子Ｒｒ３、Ｒｒ４、Ｒｒ７、Ｒｒ８は、図４に示すように、マトリックス状に配置されて、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。

検出素子Ｒｒ１、Ｒｒ５は、後部右側座席の真上側に位置する天井部に対応するように配置されて、当該天井部の表面温度を示す電力を出力する。また、検出素子Ｒｒ８は、高精度に温度検出可能な検出素子であって、複数の温度検出部（熱電対部）から構成されて、後部右側乗員の顔に対応するように配置されて、顔の表面温度を示す電力を出力する。

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Ｒｒ１、Ｒｒ３〜Ｒｒ５、Ｒｒ７、Ｒｒ８、ＨＲを備えている。検出素子Ｒｒ３、Ｒｒ４、Ｒｒ７、Ｒｒ８は、マトリックス状に配置されて、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。

検出素子Ｒｒ１、Ｒｒ５は、後部左側座席の真上側に位置する天井部に対応するように配置されて、当該天井部の表面温度を示す電力を出力する。また、検出素子Ｒｒ８は、高精度に温度検出可能な検出素子であって、複数の温度検出部（熱電対部）から構成されて、後部左側乗員の顔に対応するように配置されて、顔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、前部右側の空調ゾーン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Ｆｒ８の検出温度ｄｉｒＦ８を前部右側座席の乗員の表面温度ＦｒＤｒＴｉｒとする。また、日射量ＴｓＤｒは、車両右側座席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Ｆｒ１〜Ｆｒ４の検出温度ｄｉｒＦ１〜ｄｉｒＦ４を用いて求められる。

このように求められる乗員の表面温度ＴｉｒＲｒＤｒ及び右側日射量ＴｓＤｒとともに、設定温度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Ｆｒ８の検出温度ｄｉｒＦ８を前部左側座席の乗員の表面温度ＦｒＰａＴｉｒとする。また、日射量ＴｓＰａは、車両左側座席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Ｆｒ１〜Ｆｒ４の検出温度ｄｉｒＦ１〜ｄｉｒＦ４を用いて求められる。

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、設定温度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を演算する処理を示す制御フローチャートである。

先ず、温度センサ８５で検出される後側空調領域の空気温度ＴｒＲｒ（車室内空気温度）と、空調ゾーン１ｃの設定温度ＴｓｅｔＲｒＤｒとの温度差が一定温度（３℃）未満であるか否かを判定する（Ｓ２００）。これは、車室内の空調温度の制御状態が安定しているか否かを判定していることになる。

そして、空気温度ＴｒＲｒと設定温度ＴｓｅｔＲｒＤｒとの温度差が一定温度未満であるとき、車室内の空調温度の制御状態が安定しているとして、Ｓ２００でＹＥＳと判定する。

この場合、後部右側座席の圧力センサＳ１により検出される圧力に応じて、乗員が車室内後部右側に乗り込んできたか否かについて判定する（Ｓ２１０）。

例えば、圧力センサＳ１の検出圧力が、一定期間Ｔ内に一定圧力Ｐｓ以上増加したとき、車室外から乗員が車室内後部右側に乗り込んできて後部右側座席に着座したと推定される。

すなわち、圧力センサＳ１の検出圧力が、一定期間Ｔ内に一定圧力Ｐｓ以上増加したときには、乗員が車室内後部右側に乗り込んできたと推定されるので、Ｓ２１０でＹＥＳと判定する。

その後、一定時間（例えば５分）経過したか否かを判定する（Ｓ２２０）。当該一定期間は、車室内において乗員の皮膚から外気温度に応じて発生した汗が蒸発等で消えるのに要すると推定される時間であって、予め決められている。

ここで、乗員が車室内後部右側に乗り込んできてから一定時間以上経過したとき、ＹＥＳと判定して、Ｓ２４０に進む。この場合、後部右側座席の乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒを数式７を用いて算出する。

ＴｉｒＲｒＤｒ＝〈内装温度〉×０．３＋〈ガラス温度〉×０．２
＋〈乗員着衣温度〉×０．１４＋〈乗員皮膚温度〉×０．３６…（数式７）
ここで、〈内装温度〉としては、断熱材により外気温の影響を受けず、後部右側座席の付近の室内空気温度だけに対応する温度であって、非接触温度センサ７０ｃの検出素子Ｒｒ１、Ｒｒ５の検出温度ＤｉｒＲ１、ＤｉｒＲ５の平均値｛＝（ＤｉｒＲ１＋ＤｉｒＲ５）／２｝が用いられる。
〈ガラス温度〉としては、車両の右側の外気温度に対応する温度であって、非接触温度センサ７０ａの検出素子Ｆｒ１、Ｆｒ２の検出温度ＤｉｒＦ１、ＤｉｒＦ２の平均値｛＝（ＤｉｒＦ１＋ＤｉｒＦ２）／２｝が用いられる。
〈乗員着衣温度〉としては、日射量に対応する温度であって、非接触温度センサ７０ｃの検出素子Ｒｒ３、Ｒｒ４、Ｒｒ７、Ｒｒ８の検出温度ＤｉｒＲ３、ＤｉｒＲ４、ＤｉｒＲ７、ＤｉｒＲ８の平均値｛＝（ＤｉｒＲ３＋ＤｉｒＲ４＋ＤｉｒＲ７＋ＤｉｒＲ８）／４｝が用いられる。
〈乗員皮膚温度〉は、乗員の顔の皮膚の表面温度であり、〈乗員皮膚温度〉は、非接触温度センサ７０ｃの検出素子ＨＲを構成する複数の温度検出部のうち、予め決められた温度検出部により検出された温度であり、この温度は、顔の表面のうち髭などを除く皮膚の露出部の表面温度を示している。

「０．３」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出にあたり〈内装温度〉に掛けられる係数を示す値であって、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈内装温度〉が寄与する度合いを示す寄与度（以下、〈内装温度〉の寄与度とも呼ぶ）である。

「０．２」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出にあたり〈ガラス温度〉に掛けられる係数を示す値であって、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈ガラス温度〉が寄与する度合いを示す寄与度（以下、〈ガラス温度〉の寄与度とも呼ぶ。）である。

「０．１４」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出にあたり〈乗員着衣温度〉に掛けられる係数を示す値であって、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員着衣温度〉が寄与する度合いを示す寄与度（以下、〈乗員着衣温度〉の寄与度とも呼ぶ。）である。

「０．３６」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出にあたり〈乗員皮膚温度〉に掛けられる係数を示す値であって、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員皮膚温度〉が寄与する度合いを示す寄与度（〈乗員皮膚温度〉の寄与度とも呼ぶ。）である。

一方、乗員が車室内後部右側に乗り込んできたと判定してからの経過時間が、一定時間よりも短いとき、ＮＯと判定して、Ｓ２３０に進む。この場合、〈内装温度〉、〈ガラス温度〉、および〈乗員着衣温度〉を数式８に代入して後部右側座席の乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒを数式８を用いて算出する。

ＴｉｒＲｒＤｒ＝〈内装温度〉×０．３３＋〈ガラス温度〉×０．２１
＋〈乗員着衣温度〉×０．４６…（数式８）
ここで、「０．３３」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈内装温度〉が寄与する度合いを示す寄与度であり、「０．２１」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈ガラス温度〉が寄与する度合いを示す寄与度であり、「０．４６」は、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員着衣温度〉が寄与する度合いを示す寄与度である。

ここで、数式７と数式８とを比較すると、数式８の方が数式７に比べて〈乗員皮膚温度〉の寄与度が低く（数式８では寄与度は「０」）、数式８の方が数式７に比べて〈乗員着衣温度〉の寄与度が高い。すなわち、乗員が乗り込んできてから一定時間以上経過したか否かによって、〈乗員皮膚温度〉の寄与度、〈乗員着衣温度〉の寄与度を変えている。

以上のように数式７、数式８のいずれか一方で算出される乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒを数式９に代入して空調ゾーン１ｃの目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒを算出する（Ｓ２５０）。

ＴＡＯＲｒＤｒ＝７×ＴｅｓｔＲｒＤｒ
−５×ＴｉｒＲｒＤｒ−４０…（数式９）
なお、ＴｅｓｔＲｒＤｒは、空調ゾーン１ｃの設定温度であり、「７」は、補正係数であり、「４０」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に算出にあたっては、数式９に代えて数式１０が用いられる。
ＴＡＯＲｒＰａ＝７×ＴｅｓｔＲｒＰａ
−５×ＴｉｒＲｒＰａ−４０…（数式１０）
ここで、乗員温度ＴｉｒＲｒＰａの算出においては、非接触温度センサ７０ｃに代えて非接触温度センサ７０ｃが用いられて、〈内装温度〉〈乗員着衣温度〈乗員皮膚温度〉が算出されて、非接触温度センサ７０ａに代えて非接触温度センサ７０ｂが用いられて、〈ガラス温度〉が算出される。そして、乗員温度ＴｉｒＲｒＰａとしては、乗員温度ＴｉｒＲｒＤｒと同様に、乗員が乗り込んできてから一定時間以上経過したか否かによって、〈乗員皮膚温度〉の寄与度、〈乗員着衣温度〉の寄与度を変えられている。また、ＴｅｓｔＲｒＰａは、空調ゾーン１ｄの設定温度である。

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Ｆｒ１、Ｆｒ２の検出温度ｄｉｒＦｒ１、ｄｉｒＦｒ２の平均値｛＝（ｄｉｒＦｒ１＋ｄｉｒＦｒ２）／２｝を求め、この平均値を前部右側サイドウインドウの表面温度（以下、前部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Ｆｒ１、Ｆｒ２の検出温度ｄｉｒＦｒ１、ｄｉｒＦｒ２の平均値｛＝（ｄｉｒＦｒ１＋ｄｉｒＦｒ２）／２｝を求め、この平均値｛＝（ｄｉｒＦｒ１＋ｄｉｒＦｒ２）／２｝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、前部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１０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１０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。すなわち、本実施形態の車両空調装置は、車室内の乗員の顔の皮膚の表面温度を非接触で検出する非接触温度センサ７０ｃ、７０ｄと、空気を温度調整して車室内の空調ゾーン１ｃ、１ｄに吹き出す後席用空調ユニット６と、非接触温度センサ７０ｃ、７０ｄにより検出される皮膚の表面温度に応じて、車室内の空調ゾーン１ｃ、１ｄに吹き出す空気の温度を調整させるように後席用空調ユニット６を制御するエアコンＥＣＵ８と、を有している。そして、エアコンＥＣＵ８は、乗員が車室内に乗り込んだと判定してから所定期間（例えば、５分）の間、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員皮膚温度〉が寄与するのを禁止しているので、汗が皮膚に付いている状態で乗員が車室内に乗り込んできても、車室内に吹き出す空気の温度が不正確に制御されるの抑制できるので、車室内の空気温度が不正確に制御されるのを抑制することができる。

また、所定期間の間には、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員着衣温度〉を寄与させている。ここで、〈乗員着衣温度〉は、乗員が乗り込み前の環境の空気温度に対応して変化する値である。したがって、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員着衣温度〉を寄与させることにより、車室内の空気温度が乗り込み前の環境に応じて制御されるので、乗員にとって快適な空調を実現できる。

本実施形態では、所定期間以後にも、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員着衣温度〉を寄与させており、所定期間の間には、所定期間以後に比べて、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対する〈乗員着衣温度〉の寄与度を高くしている。したがって、〈乗員着衣温度〉の寄与度を常に一定にする場合に比べて、乗り込み前の環境に応じた車室内の空気温度の制御を、早く、行うことができるので、乗員にとって快適な空調を早く実現できる。

また、本実施形態では、エアコンＥＣＵ８は、所定期間の間、所定期間以後に比べて〈乗員皮膚温度〉の寄与度を低くすることを座席毎に独立して行うので、車室内に吹き出す空気の温度が異常に調整されることを座席毎に抑制できるので、車室内の空気温度が異常に制御されることを座席毎に抑制することができる。
（第２の実施形態）
上述の第１実施形態では、車室内において乗員の皮膚から外気温に応じて発生した汗が消えるのに要すると推定される時間（以下、推定時間ＳＴという）を一定期間として後席用空調ユニット６を制御する例を示したが、皮膚から発生する汗の量は、外気温度に応じて変わるため、推定時間ＳＴを外気温度に応じて変えるようにしてもよい。
この場合の制御フローチャートを図１１に示す。図１１は、図９に代えて用いられるもので、図９中のＳ２１０の処理に代えてＳ２２１、Ｓ２２２の各処理が用いられる。
以下、Ｓ２２１、Ｓ２２２の各処理について説明すると、Ｓ２２１の処理では、推定時間ＳＴを決めるにあたり、図１１中グラフｇ１が用いられる。このグラフｇ１は、予め実験で求められた推定時間ＳＴと外気温度Ｔａｍとの関係を示す特性であり、外気温度Ｔａｍが１０℃から２５℃までの間では、推定時間ＳＴと外気温度Ｔａｍとがほぼ比例関係になる。すなわち、外気温度Ｔａｍが高くなるにつれて推定時間ＳＴが長くなる一方、外気温度Ｔａｍが低くなるにつれて推定時間ＳＴが短くなる。
また、外気温度Ｔａｍが１０℃未満では、推定時間ＳＴが「零」であり、外気温度Ｔａｍが２５℃以上では、推定時間ＳＴが５秒になっている。
以上のようなグラフｇ１および外気温度Ｔａｍを用いて推定時間ＳＴ（これは、請求項４に記載の所定期間に相当する。）を算出すると、Ｓ２２２において、乗員が車室内後部右側に乗り込んできたと判定してからの経過時間が、推定時間ＳＴよりも短いときには、ＮＯと判定してＳ２４０に進む。一方、乗員が車室内後部右側に乗り込んできたと判定してからの経過時間が、推定時間ＳＴよりも長いときには、ＹＥＳと判定してＳ２３０に進む。以降、上述の第１実施形態と同様である。
以上説明したように本第２実施形態によれば、推定時間ＳＴを外気温度Ｔａｍに応じて変えているので、推定時間ＳＴを一定にする場合に比べて、〈乗員皮膚温度〉の寄与度を低下させる時間が短くなり、余分な期間に、〈乗員皮膚温度〉の寄与度を低くすることが無くなるので、皮膚温度に応じた車室内の空気温度の制御を、早く、行うことができる。
（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。
上述の第１実施形態では、乗員が車室内に乗り込んできたか否かを判定するために乗員が座席に着座する際に座席に加わる圧力を検出する圧力センサＳ１（Ｓ２）を用いた例を示したが、これに代えて、非接触温度センサ７０ｃ（７０ｄ）を用いて次のように判定処理を行ってもよい。
例えば、乗員が車室内に乗り込んでくると、非接触温度センサ７０ｃの検出素子ＨＲの視野内に乗員の顔の皮膚部分が入るため、その乗り込に先だって非接触温度センサ７０ｃの検出素子ＨＲの視野内に座席表面がはいている場合には、乗員の乗り込みに伴い、検出素子ＨＲの検出温度が変化することになる。したがって、検出素子ＨＲの検出温度の変化に基づき、乗員が車室内に乗り込んできたか否かを判定することができる。さらに、ドアの開閉に伴いスイッチングするスイッチを採用して、このスイッチからの出力信号に基づきドアが閉じたと判定し、このドアが閉じたと判定したとき、乗員が車室内に乗り込んだとしてもよい。
上述の第１実施形態では、乗員が車室内に乗り込んだと判定してから所定期間の間、所定期間以後に比べて、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対する〈乗員皮膚温度〉の寄与度を低くするために、所定期間の間、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対する〈乗員皮膚温度〉の寄与度を「零」として、目標吹出温度ＴＡＯＲｒＤｒの算出に対して〈乗員皮膚温度〉を寄与させないようにする例を示したが、これに限らず、所定期間の間、所定期間以後に比べて、〈乗員皮膚温度〉の寄与度を低くするならば、〈乗員皮膚温度〉の寄与度（係数）を「零」以上の値としてもよい。

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。

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、８…エアコンＥＣＵ、７０ｃ…非接触温度センサ。

Claims (7)

1. 車室内の乗員皮膚の表面温度を非接触で検出する非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）と、
   空気を温度調整して前記車室内に吹き出す空調手段（６）と、
   前記非接触温度センサにより検出される皮膚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調整させるように前記空調手段を制御する制御手段（８、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、を有する車両用空調装置であって、
   前記空調手段による前記車室内の空調温度の制御状態が安定しているか否かを判定する判定手段（Ｓ２００）を備え、
   前記空調手段による前記車室内の空調温度の制御状態が安定していると前記判定手段が判定したときには、前記制御手段（Ｓ２１０〜Ｓ２４０、Ｓ２２１、Ｓ２２２）は、前記乗員が車室内に乗り込んだと判定してから所定期間の間、前記所定期間以後に比べて、前記空調手段の制御に対する前記皮膚の表面温度の寄与度を低くしていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）は、前記乗員の皮膚の表面温度を非接触で検出する第１の検出素子（ＨＲ）と、前記車室内への乗り込みに先立って乗員がさらされていた環境に対応する温度として、乗員着衣の表面温度を検出する第２の検出素子（Ｒｒ３、Ｒｒ４、Ｒｒ７、Ｒｒ８）とを有しており、
   前記所定期間の間には、前記制御手段（Ｓ２３０）が、前記空調手段の制御に対する前記皮膚の表面温度の寄与を禁止し、前記空調手段の制御に対して前記乗員着衣の表面温度を寄与させ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. 前記制御手段（Ｓ２３０、Ｓ２４０）は、
   前記所定期間以後にも、前記空調手段の制御に対して前記乗員着衣の表面温度を寄与させるようになっており、かつ、前記所定期間の間には、前記所定期間以後に比べて、前記空調手段の制御に対する前記乗員着衣の表面温度の寄与度を高くしていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記所定期間は、前記乗員の皮膚から発生した汗が消えるのに要すると推定される時間であり、
   当該時間は、車室外の空気温度が所定温度未満である場合、前記車室外の空気温度が所定温度以上である場合に比べて短くなっ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つに記載の車両用空調装置。
5. 前記空調手段、前記乗員が着座する座席毎に前記吹き出す空気の温度を調整する複数の温度調整手段（６５ａ、６５ｂ）を備えており、
   前記非接触温度センサ（７０ｃ、７０ｄ）は、前記座席毎に前記乗員皮膚の表面温度を非接触で検出するように複数設けられており、
   前記制御手段（８、Ｓ１１０、Ｓ１２０）は、前記座席毎に検出される乗員皮膚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整させるように前記複数の温度調整手段をそれぞれ独立して制御し、
   更に、前記制御手段（Ｓ２１０〜Ｓ２４０、Ｓ２２１、Ｓ２２２）は、前記所定期間の間、前記所定期間以後に比べて前記皮膚の表面温度の寄与度を低くすることを前記座席毎に独立して行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記制御手段は、
   前記非接触温度センサにより検出される皮膚の表面温度に応じて、前記車室内に吹き出す空気の温度の目標吹出温度（ＴＡＯＲｒＤｒ）を算出する算出手段（Ｓ１１０、Ｓ２４０、Ｓ２５０）と、
   前記車室内に吹き出す空気の温度を前記目標吹出温度に一致させるように前記空調手段を制御する温度制御手段（Ｓ１２０）と、を有するものであり、
   前記空調手段の制御に対する皮膚の表面温度の寄与度は、前記算出手段による目標吹出温度の算出に対して前記皮膚の表面温度が寄与する度合いを示す値であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
7. 前記算出手段（Ｓ２４０、Ｓ２５０）は、前記皮膚の表面温度に係数を掛けるとともに、この係数が掛けられた表面温度を用いて前記目標吹出温度を算出するものであり、
   前記係数は、前記皮膚の表面温度の寄与度を示している値であることを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。

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