JP4915266B2 - 車載エアコン用操作ユニット及び車載エアコン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載エアコン用操作ユニット及び車載エアコン制御装置に関する。

特開２００２−７１３８９号公報

自動車等に使用される車載エアコンの操作パネルにおいて、風量や吹出し口位置などの制御パラメータの現在設定内容に係る視認性を向上させ、また、意匠性を高めるために、特許文献１には指針式の表示装置が開示されている。この表示装置においては、エアコンがマニュアルモードになっている場合は、ダイヤルノブ操作によるパラメータの設定値変更に対応して、指針が目盛盤上をモータによりアナログ回転駆動される。また、オートモードにあっては、自動温調制御のため風量や吹出し口がエアコン側で自発的に変更された場合に、刻々変更されるパラメータ設定値を指針によりアナログ表示することで、現在のパラメータ設定値をいつでも直読でき、オートモードにおけるエアコンの動作状態をより細かく把握することができる。

しかし、従来の構成では、オートモードにおいて、ダイヤルノブによる変更単位の複数倍をなす大きなスパンにてパラメータ設定値が変更された場合も、指針の動きは変更単位の切れ目に相当する目盛位置でその都度一旦停止するステップ状となり、見た目に煩わしいだけでなく高級感も損ねやすい欠点がある。

本発明の課題は、指針式表示装置を有した車載エアコン用操作ユニットにおいて、変更単位の複数倍をなす大きなスパンにてパラメータ設定値が変更された場合も、指針をスムーズに駆動できるようにする点にある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の課題を解決するために、本発明の車載エアコン用操作ユニットは、
車載エアコンの設定温度以外の制御パラメータの現在設定値を直読可能に目盛形成された目盛盤と、目盛盤上に回転可能に配置される指針と、該指針を回転駆動する指針駆動モータとを有した指針式表示装置と、
制御パラメータの設定値を段階的に変更可能に入力する設定入力部と、
制御パラメータの現在設定値を取得する現在設定値取得手段と、
取得される制御パラメータの設定値の時間的変化に対応して指針が目盛盤上を移動するよう指針駆動モータを動作制御する指針動作制御手段とを備え、
現在設定値取得手段が取得する制御パラメータの設定値が、設定入力部にて許容されている操作単位の複数倍をなす総変化代にて変化するときの、該総変化代における設定値の平均的な変化速度から換算される目盛盤上での指針の移動速度を基準指針速度として、指針動作制御手段は、基準指針速度よりも小さい指針速度を前記目盛盤上の全区間で設定する形で該変更代に対応する指針の移動駆動を行なうことを特徴とする。

また、本発明の車載エアコン制御装置は、
上記本発明の車載エアコン用操作ユニットと、
前記設定入力部からの前記制御パラメータの設定入力値に基づいて、前記車載エアコンを駆動制御するエアコン駆動制御手段と、を有することを特徴とする。

上記本発明によると、車載エアコン用操作ユニットが指針式表示装置を備える。そして、制御パラメータの設定値が設定入力部にて許容されている操作単位の複数倍をなす総変化代にて変化するとき、その総変化代における上記設定値の平均的な変化速度から換算される目盛盤上での指針の移動速度を基準指針速度として、基準指針速度よりも小さい指針速度を設定する形で該変更代に対応する指針の移動駆動を行なう。つまり、実際の設定値の時間的変化速度に対し指針の追従速度を敢えて小さく設定することで、該設定値が階段状に変化する場合でも指針の移動は追従速度が小さい分だけ遅れる形となる。その結果、設定値の時間的変化プロファイルに生じていた平坦区間（つまり、本来であれば指針が停止するはずの区間）が、対応する指針の移動角度プロファイルにおいては指針の移動が遅れる分だけ縮小少する形となり、該プロファイルから階段状の変化が減じられた滑らかな指針移動が可能となる。

車載エアコンの動作は、制御パラメータの設定値がエアコン設定温度とは無関係にマニュアル入力設定されるマニュアルモードと、制御パラメータがエアコン設定温度に応じて自動変更制御されるオートモードとの間で切替可能とすることができる。この場合、本発明の車載エアコン用操作ユニットには、車載エアコンの動作を上記マニュアルモードとオートモードとの間で切替えるためのモード切替入力部が設けられる。また、車載エアコン制御装置には、モード切替入力部からの入力情報に基づいて、エアコンの動作モードをマニュアルモードとオートモードとの間で切り替えるモード切替手段が設けられ、エアコン駆動制御手段は車載エアコンをマニュアルモードとオートモードとのいずれかにて駆動制御するものとされる。

オートモードでは、ユーザー操作等により入力設定されるエアコン設定温度に車室内温度が保たれるように、各制御パラメータの設定値が自動調整される形で動作制御がなされる。対象となる制御パラメータとしては、エアコン気流の風量、吹出し口種別、温風と冷風を混合する比率（例えば、エアミックスダンパーの開度）などであり、車室内温度の検出値がエアコン設定温度に接近するように個々の制御パラメータの設定値が調整される。この場合、車室内温度がより短時間でエアコン設定温度に到達・平衡するように、外気温、日照の度合いなどの外乱因子も別途検出され、各制御パラメータの設定値の変更シーケンスが調整される（いずれも、周知の技術であり、詳細な説明は略する）。

そして、前述の指針動作制御手段は、オートモードにおいて操作単位の複数倍をなす総変化代にて設定値が変更される場合に、基準指針速度よりも小さい指針速度にて指針の移動駆動を行なうものとすることができる。この構成によると、車載エアコンのオートモード動作時において指針式表示装置の指針の動きがよりスムーズになり、より高級感を演出することができる。

現在設定値取得手段が取得する制御パラメータの設定値は、操作単位に対応する一定の単位時間間隔にて複数段階変化する場合は、その変化段階数に単位時間間隔を乗じて得られる総変化時間により、該設定値の総変化代を除した値を設定値の平均的な変化速度として定められる。このことは、制御パラメータの設定値の変化プロファイルが時間軸方向に等間隔の階段状となることを意味し、上記の平均的な変化速度は、該変化プロファイルに対する包絡線の勾配にて与えられる。この平均的な変化速度に対応する基準指針速度よりも小さい指針速度を設定することで、指針を、上記総変化代に対応する目盛盤上の角度区間内を（目盛位置にて停止することなく）連続移動するように駆動することが可能となる。

特に、前述のオートモードでは、操作単位の複数倍をなす総変化代にて設定値が変更される場合に、設定値が現在設定値取得手段に対し、操作単位にて段階的に増加する形で最終設定値に到達するまで順次入力が継続されるように構成することができる。指針動作制御手段は、段階的に増加する形で順次入力される設定値を取得する毎に、指針の駆動目標位置を取得した設定値に対応する値に更新するように構成できる。指針は、設定値の階段状の変化プロファイルに対し、その包絡線勾配が示す基準指針速度よりも小さい速度で駆動されるので、現在設定されている駆動目標位置に到達する前に設定値が更新され、指針移動方向に駆動目標位置が遠ざかるので、指針は段階的に遠ざかる駆動目標位置を常に追いかけながら駆動が継続される。その結果、上記総変化代に対応する目盛盤上の角度区間内を連続移動するように指針の制御を行なうことが可能となる。

制御パラメータは、前述のごとくエアコン気流の吹出し風量とすることができ、指針式表示装置は該吹出し風量の現在設定値を表示するものとして構成することができる。車両の乗員がエアコンによる空調状態に不満をもつ場合、最も気にするのはエアコン気流の吹出し風量（次いで、吹出し温度）であり、視認の頻度も高いので、該風量を示す指針式表示装置の指針の動きを滑らかにすることは特に効果的である。

なお、オートモード等において複数段階のスパンにて風量が一括して変更されるように構成されている場合、指針目標位置を与える風量設定値の変化代が上記のように段階的に刻まれることはなくなり、最終設定値がいきなり入力されることとなる。指針をその変化に対応して高速で駆動すると、指針の動きがぎこちなくなるばかりでなく、ブロワの機械的過渡特性のため実際の風量変化は指針の動きよりも鈍くなり、違和感が大きい。この場合は、本発明の車載エアコン用操作ユニットに、エアコン気流の吹出し風量の時間的変化率を取得する吹出し風量時間的変化率取得手段を設け、該風量時間的変化率から換算される目盛盤上での指針の移動速度を基準指針速度として、指針動作制御手段は該基準指針速度よりも小さい指針速度を設定する形で指針の移動駆動を行なうよう構成すれば、実際の風量変化に追従して指針が動くようになるのでこのような不具合を軽減することができる。

指針駆動モータは、例えばステッピングモータにて構成することができる。この場合、指針動作制御手段は、指針の駆動速度を該ステッピングモータへの入力パルスレートにより簡単に制御することができる。ただし、指針駆動モータの種別はステッピングモータに限られるものではなく、例えばブラシレスモータにて構成することも可能である。この場合、指針の駆動速度は、駆動交流入力波形のＰＷＭ制等により設定・変更することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の車載エアコン用操作ユニットの正面外観の一例を示すものである。この車載エアコン用操作ユニット１００は、車両のインパネ部に設けられた運転席用エアコン吹出し口（図示せず）と助手席用エアコン吹出し口（図示せず）との各吹出し制御を独立して行なうためのためのものであり、各々揺動スイッチにて構成された運転席用温度設定スイッチ５４Ｄと助手席用温度設定スイッチ５４Ｐとが、筐体パネル１１０に対し左右に振り分けて配置されている。

また、筐体パネル１１０には、指針式表示装置として、制御パラメータとして吹出し風量の現在設定値を表示する第一表示装置４１と、制御パラメータとして吹出し口の現在設定種別を表示する第二表示装置４２とが設けられている。第一表示装置４１は、吹出し風量の現在設定値を直読可能に目盛形成された目盛盤１０１と、目盛盤１０１上に回転可能に配置される指針１０４と、該指針１０４を回転駆動する指針駆動モータ１８１（図３）とを有する。また、第二表示装置４２は、吹出し口の現在設定値を直読可能に目盛形成された目盛盤１０５と、目盛盤１０５上に回転可能に配置される指針１０６と、該指針１０６を回転駆動する指針駆動モータ１９１（図３）とを有する。

いずれの目盛盤１０１，１０５も、風量数値や吹出し口アイコン等の目盛図形が印刷形成されている。各ユニット４１，４２はいずれも円形であり、その外周縁には、第一表示装置４１についてはダイヤル式の風量設定スイッチ（風量設定入力部）５２が、また、第二表示装置４２についてはダイヤル式の吹出し口切替スイッチ（吹出し口設定入力部）５３が回転可能に装着されている。

また、筐体パネル１１０には、このほか、左右の温度設定スイッチ５４Ｄ，５４Ｐによる設定温度表示部（液晶ディスプレイにて構成されている）６３、両温度設定スイッチ５４Ｄ，５４Ｐの連動モード選択スイッチ６１、オート切替スイッチ１０３（モード切替入力部：オートモード時に点灯するＬＥＤインジケータ１０２を有する）、Ａ／Ｃスイッチ５９、リアデフモード選択スイッチ６２及び内気／外気切替スイッチ６０が設けられている。

図２は、エアコン制御装置ＣＡの全体構成を模式的に示すブロック図である。エアコン制御装置ＣＡはダクト１を備え、該ダクト１には、車内空気を循環させるための内気吸い込み口１３と、車外の空気を取込む外気吸い込み口１４とが形成され、内外気切替ダンパー１５によりいずれかが切替使用される。これら内気吸い込み口１３ないし外気吸い込み口１４からの空気は、ブロワモータ２３により駆動されるブロワ１６によってダクト１内に吸い込まれる。

ダクト１内は、吸い込まれた空気を冷却して冷気を発生させるためのエバポレータ１７と、逆にこれを加熱して暖気を発生させるヒータコア２（エンジン冷却水の廃熱により発熱動作する）とが設けられている。そして、これら冷気と暖気とが、エアミックスダンパー３の角度位置に対応した比率にて混合され、吹出し口４，５，６より吹出される。このうち、フロントグラス曇り止め用のデフ吹出し口４は、フロントグラスの内面下縁に対応するインパネ上方奥に、フェイス吹出し口５はインパネの正面中央に、フット吹出し口６はインパネ下面奥の搭乗者足元に対向する位置にそれぞれ開口し、吹出し口切替用ダンパー７，８，９により個別に開閉される。具体的には、モータ２０からのダンパー制御用の回転入力位相に応じて、ダンパー駆動ギア機構１０により、デフ吹出し口４のみを開いた状態、フェイス吹出し口５のみを開いた状態、フット吹出し口６のみを開いた状態、フェイス吹出し口５とデフ吹出し口４とを開いた状態、フット吹出し口６とデフ吹出し口４とを開いた状態、フェイス吹出し口５、デフ吹出し口４及びフット吹き出し口６の全てを開いた状態の間で切り替えられる。

また、内外気切替ダンパー１５はモータ２１により、エアミックスダンパー３はモータ１９により、吹出し口切替用ダンパー７，８，９はモータ２０により、それぞれ電動駆動される。これらモータ１９，２０，２１は例えばステッピングモータにて構成され、個々の動作はエアコン駆動制御手段の主体をなすエアコンＥＣＵ５０により集中制御される。さらにブロワモータ２３はブラシレスモータ等で構成され、ＰＷＭ制御にて回転速度制御することにより吹出し風量が調整される。エアコンＥＣＵ５０の実体は、図３に示すように、ＣＰＵ１５１、ＲＡＭ１５２、フラッシュメモリ１５３（エアコン制御ファームウェア１５３ａが格納されている）及び入出力部１５４が内部バス１５５により接続されたコンピュータハードウェアであり、入出力部１５４は、エバポレータセンサ５１、内気センサ５５、外気センサ５６、水温センサ５７及び日射センサ５８が接続されている。

また、図２に示すように、車載エアコン用操作ユニット１００も独立した操作ユニットＥＣＵ１６０を有し、風量設定スイッチ５２、吹出し口切替スイッチ５３、温度設定スイッチ５４Ｄ，５４Ｐ、Ａ／Ｃスイッチ５９、オート切替スイッチ１０３、内外気切替スイッチ６０、前述の第一表示装置４１及び第二表示装置４２が接続されている。操作ユニットＥＣＵ１６０はエアコンＥＣＵ５０と通信バス３０（例えば、ＬＩＮ通信バス等のシリアル通信バス）により、図３に示すごとく、各々シリアル通信インターフェース１５６（通信バッファ５７付き）を介して接続されている。

操作ユニットＥＣＵ１６０もＣＰＵ１６１、ＲＡＭ１６２、フラッシュメモリ１６３（指針駆動用のモータ制御ファームウェアと、指針速度テーブル１６３Ｔが格納されている）及び入出力部１６５が内部バス１６６により接続されたコンピュータハードウェアであり、入出力部１６５には、前述の風量設定スイッチ５２、吹出し口切替スイッチ５３、温度設定スイッチ５４Ｄ，５４Ｐ、Ａ／Ｃスイッチ５９、オート切替スイッチ１０３、内外気切替スイッチ６０、前述の第一表示装置４１及び第二表示装置４２が接続されている。また、インジケータ用のＬＥＤ類１０２や設定温度表示部１０２も接続されている。第一表示装置４１及び第二表示装置４２の各指針駆動用モータ１８１，１９１は、本実施形態においてはいずれもステッピングモータとして構成され、いずれもモータドライバ１８２，１９２を介して入出力部１６５に接続されている。

モータドライバ１８２，１９２は、正方向ないし逆方向の駆動パルス信号を受けて、ステッピングモータ１８１，１８２を対応する方向に励磁駆動する周知のロジックシーケンサと、駆動パルスカウンタを有するとともに該駆動パルスカウンタが示すモータの現在角度位置と信号操作ユニットＥＣＵ１６０からの指示角度値とを比較して、モータの回転角度位置を指示角度値まで回転させるのに必要な正方向ないし逆方向の駆動パルス信号を上記のロジックシーケンサに出力する駆動パルス制御部（マイコンもしくは専用ロジックにて構成される）とを備えたものである。ロジックシーケンサへの駆動パルス入力が発生している場合は、指針式表示装置４１の指針は指示角度値を目標位置とする形で回転駆動され、駆動パルス入力が発生していなければ、指針位置は自己保持される。

風量設定スイッチ５２、吹出し口切替スイッチ５３、温度設定スイッチ５４Ｄ，５４Ｐ、Ａ／Ｃスイッチ５９、オート切替スイッチ１０３あるいは内外気切替スイッチ６０の各操作入力状態は、操作ユニットＥＣＵ１６０から通信バス３０を介してエアコンＥＣＵ５０に送られる。

具体的には、エアコンＥＣＵ５０は、操作ユニットＥＣＵ１６０と連携して、エアコン制御ファームウェア１５３ａの実行により、以下のような制御を行なう。
・内外気切替スイッチ６０の操作入力状態に対応して、内気側及び外気側のいずれかに内外気切替用ダンパー１５が倒れるよう、対応するモータ２１の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
・Ａ／Ｃスイッチ５９の操作状態に応じて、エバポレータ１７の作動をオン・オフさせる。

・オート切替スイッチ１０３の入力状態に基づいて、エアコンの動作モードをマニュアルモードとオートモードとの間で切り替える（モード切替手段）。
・オートモードでは、温度設定スイッチ５４Ｄ，５４Ｐによる設定温度の入力情報と、内気センサ５５、外気センサ５６、水温センサ５７及び日射センサ５８の出力情報とを参照し、車内温度が設定温度に近づくよう周知のシーケンスに従い、エアミックスダンパー３の開度調整による吹出し温度調整と、ブロワモータ２３による風量調整と、吹出し口切替ダンパー７，８，９の位置変更とがなされるよう、対応するモータ１９，２３，２０の動作制御指令を行なう。
・マニュアルモードでは、風量設定スイッチ５２と吹出し口切替スイッチ５３との操作入力状態に対応して、ブロワモータ２３による風量調整を行なうとともに、吹出し口切替ダンパー７，８，９が対応する開閉状態となるようにモータ２０への駆動制御指令を行なう。

エアコンＥＣＵ５０からの上記エアコン動作状態を示す各制御パラメータの値、すなわち、風量の設定値及び吹出し口の選択状態を示す設定値は、エアコンＥＣＵ５０での制御確定値の形で通信バス３０を介して操作ユニットＥＣＵ１６０に送られる。また、エアコンＥＣＵ５０側での動作モード設定状態（オート／マニュアル）を示す情報も、通信バス３０を介して操作ユニットＥＣＵ１６０に送られる。そして、操作ユニットＥＣＵ１６０ではこれらエアコンＥＣＵ５０からの受信情報に基づいて、風量設定値を示す第一表示装置４１の指針１０４と、吹出し口の選択状態を示す第二表示装置４２の指針１０６とを、それぞれ対応するモータ１８１，１９１により駆動する。従って、操作ユニットＥＣＵ１６０が、モータドライバ１８２，１９２とともに指針動作制御手段として機能する。

以下、風量設定値を示す第一表示装置４１での動作処理の流れを図５のフローチャートを用いて説明する。まず、システムが起動されると、Ｓ１にて初期化処理がなされる。本発明との関連では、この初期化処理時において操作ユニットＥＣＵ１６０では、ステッピングモータとして構成された指針駆動モータ１８１の角度原点位置の初期化処理がなされる。次いで、Ｓ２では、操作ユニットＥＣＵ１６０側からのオート切替スイッチ１０３の操作状態をエアコンＥＣＵ５０が受信し、対応するモード設定を行なう（なお、オートモード設定中において風量設定スイッチ５２が操作された場合は、オート切替スイッチ１０３が操作されなくともマニュアルモードへ自動切り替えされるよう、風量設定スイッチ５２の操作状態がモード設定のためエアコンＥＣＵ５０に送信される）。エアコンＥＣＵ５０は、設定により確定されたモードがオート／マニュアルのいずれであるかを、指針表示する目標風量値とともに操作ユニットＥＣＵ１６０に送信する。

マニュアルモードであれば、エアコンＥＣＵ５０は、指示された風量設定によりブロワモータ２３の駆動を開始するとともに、確定された風量設定値を操作ユニットＥＣＵ１６０に送信する。他方、オートモードであれば、エアコン制御ファームウェア１５３ａが実行するオートエアコン制御の流れにて自動的に設定変更される風量指示値が、操作ユニットＥＣＵ１６０に定期的に送信されることとなる。

操作ユニットＥＣＵ１６０は、Ｓ２で上記のモード情報と風量設定値を受信する。指針１０４の駆動に際しては、現在有効となっている風量設定値（つまり風量の現在設定値）に対応する指示角度値がＲＡＭ１６２内に記憶されており、該指示角度値がモータドライバ１８２に入力される。モータドライバ１８２は、入力された指示角度値と駆動パルスカウンタの計数値が示す現在角度値と比較し、両者に差がある場合には、その差の解消に必要なモータ駆動方向とパルス数とを演算し、その演算結果に基づいて、上記指示角度値を目標位置とする形でステッピングモータ４１を正方向ないし逆方向に駆動する。Ｓ３では、風量の現在設定値と受信した設定値と比較する。この値が異なっていればＳ４に進み、受信した設定値にて現在設定値を更新する。一方、該値が同じであればＳ４をスキップし、更新を行なわない。

風量設定スイッチ５２はダイヤル式操作部にて構成され、予め定められた角度を操作単位として、風量（制御パラメータ）の設定値を図示しないパルススイッチの入力パルスに応じて段階的に変更できるようになっている（この実施形態では、０〜６の７段階）。図２において、エアコンＥＣＵ５０は、風量設定スイッチ５２により段階的に変更されつつ入力される風量設定の指令値を操作ユニットＥＣＵ１６０から順次取得する。

マニュアルモードでは、エアコンＥＣＵ５０は風量変更の主体とならないため、操作ユニットＥＣＵ１６０から時期不定に取得する風量設定指令値に追従して風量設定変更を行なう必要がある。従って、操作ユニットＥＣＵ１６０側で、風量設定スイッチ５２の操作により２段階以上の大スパンで風量変更操作がなされた場合も、途中通過する風量設定指令値をエアコンＥＣＵ５０側の判断で勝手に無視することはできない。従って、この場合もエアコンＥＣＵ５０は、風量変更スパンの途中で受信する全ての風量設定指令値に対し、その都度有効な風量設定を行ない、その設定確定値を操作ユニットＥＣＵ１６０に順次返す形となる。

その結果、操作ユニットＥＣＵ１６０は、エアコンＥＣＵ５０から段階的に変化する風量設定の確定値を取得することになり、これに対応する指針１０４の指示角度値が風量変更操作速度に対応した間隔で順次モータドライバ１８２に送信される。マニュアルモードでは、指針の動作形態あるいは移動速度は特に限定されないが、例えば従来と同様に、風量設定スイッチ５２の操作単位に対応して刻まれた各風量目盛位置にてその都度一旦停止するように指針１０４がステップ駆動されるように構成できる。

他方、オートモードでは、風量設定スイッチ５２の現在操作位置とは無関係に、エアコンＥＣＵ５０から入力される風量設定値の変化に従い、指針１０４が駆動される。このとき、エアコンＥＣＵ５０からの風量設定値の入力変化が、風量設定スイッチ５２の操作単位にて２段階以上にわたる大スパンとなるように風量がオート変更制御された場合、次のような形で指針動作制御がなされる。

すなわち、上記のごとく、風量設定スイッチ５２（設定入力部）にて許容されている操作単位の複数倍をなす総変化代（つまり、操作単位にて２段階以上）により変化するとき、該総変化代における設定値の平均的な変化速度から換算される目盛盤１０１上での指針１０４の移動速度を基準指針速度と考えたとき、指針１０４の移動速度を、該基準指針速度よりも小さく設定する。

例えば、風量（制御パラメータ）の設定値が、風量設定スイッチ５２の操作単位に対応した一定の単位時間間隔にて複数段階変化する場合は、その変化段階数に単位時間間隔を乗じて得られる総変化時間により、該設定値の総変化代を除した値を設定値の平均的な変化速度として定める。このことは、図６に示すように、風量（制御パラメータ）の設定値の変化プロファイルが時間軸ｔ方向に等間隔の階段状となることを意味する。上記の平均的な変化速度は、該変化プロファイルに対する包絡線Ａ３の勾配にて与えられる。そして、この平均的な変化速度に対応する基準指針速度（つまり、包絡線Ａ３をトレースする仮想的な指針速度）よりも小さくなるよう、実際の指針速度を図６のＡ２あるいはＡ１のごとく設定するのである。

オートモードでは、エアコンＥＣＵ５０から操作ユニットＥＣＵ１６０（現在設定値取得手段）には、風量設定値が上記の操作単位にて段階的に増加する形で最終設定値に到達するまで順次入力が継続される。操作ユニットＥＣＵ１６０側では、段階的に増加する形で順次入力される上記設定値を取得する毎に、指針１０４の駆動目標位置を当該取得した設定値に対応する角度位置に逐次更新する。

風量設定値の階段状の変化プロファイルに対し、その包絡線Ａ３の勾配が示す基準指針速度よりももし指針１０４の速度が大きいと、図中Ｃに示すように、風量設定値の更新前に駆動目標位置に指針１０４が追いついてしまい、風量設定値が次の値に更新されるまではその位置で指針が停止するので、従来のような断続的な指針移動形態となる。しかし、指針１０４が例えばＡ２に従って駆動される本発明の場合を例に取ると、図中の時刻ｔ１ないしｔ２にて破線矢印で示すように、Ａ２に従い駆動される指針１０４が、上記変化プロファイルの変化エッジ位置の到来直前で設定されている駆動目標位置（例えば、時刻ｔ１の直前では「１」）に到達する前に、指針設定値は次の値「２」に更新される。すなわち、指針１０４の到達前にその移動方向に駆動目標位置が順次遠ざかるので、指針１０４は、その段階的に遠ざかる駆動目標位置を常に追いかけながら駆動が継続されることとなる。

例えば変更前の風量設定値が「３」であり、変更後の最終的な風量目標値が「１」であった場合、操作ユニットＥＣＵ１６０は指針１０４の動きに先行する形で、「３」→「２」→「１」と段階的に減少する風量設定値を順次受けるとともに、モータドライバ１８２へこれを逐次転送する。すると、図４に示すように、モータドライバ１８２は、最初「３」であった角度位置から、そのときの目標位置「２」に向けて移動を開始する。しかし、上記のように指針の移動速度が定められていることで、指針１０４が「２」に到達する前に目標位置は「１」に更新される。指針１０４は、「２」を通過する時点ですでに次の目標位置「１」が与えられているので、「２」で停止することなく「１」に向けて移動を継続する。かくして、指針１０４は、角度区間「３」→「１」を連続的に移動することになる。このように、風量設定値の変更代（図４では操作単位２段階分）に対応した比較的大きい角度区間を指針１０４がゆっくりと連続的に移動することで、オートモードでの演出効果が高められる。

なお、上記オートモードにおいて複数段階のスパンにて風量が一括して変更されるように構成することも可能であるが、この場合は、例えば現在表示位置「６」から指針目標値を与える風量設定値「１」までの変化代が、上記のように「６」→「５」と段階的に刻まれることはなくなり、「６」→「３」、「３」→「１」のように直接値がいきなり入力されることとなる。指針１０４をその変化に対応して高速で駆動すると、指針１０４の動きがぎこちなくなるばかりでなく、ブロワ１６の機械的過渡特性のため実際の風量変化は指針１０４の動きよりも鈍くなるので違和感が大きい。

この場合は、操作ユニットＥＣＵ１６０がエアコンＥＣＵ５０から、風量設定値（ブロワ目標指示値）だけでなく、その吹出し風量の時間的変化率も取得するように構成するとよい。そして、その風量時間的変化率から換算される目盛盤上での指針の移動速度を基準指針速度として、該基準指針速度よりも小さい指針速度を設定する形で指針の移動駆動を行なうようにする。図７は、この点を考慮に入れて図５のフローチャートを改良したものである。吹出し風量は、例えばブロワ１６の回転速度により特定できるので、エアコンＥＣＵ５０はブロワモータ２３の駆動パルスレートを監視し、そのパルスレートの微分値を操作ユニットＥＣＵ１６０に出力する。図８に示すように、ブロワ回転数ωが変化する場合、その回転数ωのサンプリング期間内の平均変化率Δωｘを操作ユニットＥＣＵ１６０に送信する（Ｓ２Ｅ）。そして、操作ユニットＥＣＵ１６０は、そのΔωｘに１より小さい速度変換計数αを乗じてΔωｘ’に変換し、そのΔωｘ’と指針速度との関係を示す予め用意されたテーブルを参照して、指針速度を決定する（Ｓ４Ａ）。これにより、実際の風量変化に追従して指針を動作させることができるようになる。

以上説明したエアコン制御装置ＣＡの構成においては、操作入力及び表示出力制御を操作ユニットＥＣＵ１６０により、エアコンの動作制御をエアコンＥＣＵ５０により分担して受け持つ構成としていたが、１つのＥＣＵにより統括制御するようにしてもよい。これにより、上記実施形態における通信バス３０を介した両ＥＣＵ５０，１６０間の通信処理は全て不要となる。

なお、上記の実施形態では、マニュアルモードでの指針動作は、上記オートモードとは異なる動作形態となること（例えば、ステップ状の動作となること）により、指針の動作を見れば現在のモードがオートであるかマニュアルであるかの識別が可能になるという利点も生じていた。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、マニュアルモードでの指針動作がオートモードでの指針動作と同一となるように制御を行なってもよい。

この場合、エアコンＥＣＵ５０から送信されてくるオート／マニュアルのモード設定情報は、指針動作制御に限っていえば特に参照されることはなくなる。ただし、該モード設定情報は、操作ユニットの指針駆動部以外の制御要素に使用することも可能である。例えば、図３に一点鎖線にて示すように、目盛盤１０１，１０５をライトアップするＬＥＤとして、互いに点灯色の異なるオートモード用ＬＥＤ１１０とマニュアルモード用ＬＥＤ１１１とを追加し、これらを、上記モード設定情報を参照して、モードに応じて切り替えて使用するよう構成することが可能である。このようにすれば、指針動作がオート／マニュアルで同一となっても、ライトアップの色によってモードを識別することが可能となる。なお、マニュアルモードでの指針動作がオートモードとは異なる動作形態となる場合は、ライトアップ用のＬＥＤは１種類のみであってもよい。

本発明の車載エアコン用操作ユニットが適用された操作ユニットの一例を示す正面図。 本発明の車載エアコン制御装置の構成例を示す全体ブロック図。 図２の要部を示すブロック図。 本発明の車載エアコン用操作ユニットのオートモードでの動作例を示す説明図。 本発明の車載エアコン用操作ユニットにおける制御処理の流れの第一例を示すフローチャート。 図５の制御処理における風量設定値変化と指針動作との対応関係を示すタイミング図。 本発明の車載エアコン用操作ユニットにおける制御処理の流れの第二例を示すフローチャート。 図７の制御処理における風量（ブロワ回転数）変化率と指針速度との変換関係を示す図。

符号の説明

１００ 車載エアコン用操作ユニット
ＣＡ エアコン制御装置
４１ 第一表示装置（指針式表示装置）
４２ 第二表示装置（指針式表示装置）
５０ エアコンＥＣＵ（エアコン駆動制御手段、モード切替手段）
１０１，１０５ 目盛盤
１０４，１０６ 指針
１６０ 操作ユニットＥＣＵ（現在設定値取得手段、指針動作制御手段）
１８１，１８２ 指針駆動モータ
１８２，１９２ モータドライバ（指針動作制御手段）

Claims (7)

1. 車載エアコンの設定温度以外の制御パラメータの現在設定値を直読可能に目盛形成された目盛盤と、前記目盛盤上に回転可能に配置される指針と、該指針を回転駆動する指針駆動モータとを有した指針式表示装置と、
   前記制御パラメータの設定値を段階的に変更可能に入力する設定入力部と、
   前記制御パラメータの現在設定値を取得する現在設定値取得手段と、
   取得される前記制御パラメータの設定値の時間的変化に対応して前記指針が前記目盛盤上を移動するよう前記指針駆動モータを動作制御する指針動作制御手段とを備え、
   前記現在設定値取得手段が取得する前記制御パラメータの設定値が、前記設定入力部にて許容されている操作単位の複数倍をなす総変化代にて変化するときの、該総変化代における前記設定値の平均的な変化速度から換算される前記目盛盤上での前記指針の移動速度を基準指針速度として、前記指針動作制御手段は、前記基準指針速度よりも小さい指針速度を前記目盛盤上の全区間で設定する形で該変更代に対応する前記指針の移動駆動を行なうことを特徴とする車載エアコン用操作ユニット。
2. 前記車載エアコンの動作は、前記制御パラメータの設定値がエアコン設定温度とは無関係にマニュアル入力設定されるマニュアルモードと、前記制御パラメータの前記設定値が前記エアコン設定温度に応じて自動変更制御されるオートモードとの間で切替可能となっており、
   前記指針動作制御手段は、前記オートモードにおいて前記操作単位の複数倍をなす総変化代にて前記設定値が変更される場合に、前記基準指針速度よりも小さい指針速度にて前記指針の移動駆動を行なう請求項１記載の車載エアコン用操作ユニット。
3. 前記現在設定値取得手段が取得する前記制御パラメータの設定値が、前記操作単位に対応する一定の単位時間間隔にて複数段階変化する場合に、その変化段階数に前記単位時間間隔を乗じて得られる総変化時間により、該設定値の総変化代を除した値を前記設定値の平均的な変化速度として定めたとき、前記指針動作制御手段は、該平均的な変化速度に対応する前記基準指針速度よりも小さい指針速度にて、前記総変化代に対応する前記目盛盤上の角度区間内を連続移動するように前記指針の移動駆動を行なう請求項１又は請求項２に記載の車載エアコン用操作ユニット。
4. 前記車載エアコンの動作を、前記制御パラメータの設定値がエアコン設定温度とは無関係にマニュアル入力設定されるマニュアルモードと、前記制御パラメータが前記エアコン設定温度に応じて自動変更制御されるオートモードとの間で切替えるためのモード切替入力部を有し、
   前記オートモードにおいて、前記操作単位の複数倍をなす総変化代にて前記設定値が変更される場合に、前記設定値が前記現在設定値取得手段に対し、前記操作単位にて段階的に増加する形で最終設定値に到達するまで順次入力が継続され、
   前記指針動作制御手段は、段階的に増加する形で順次入力される前記設定値を取得する毎に、前記指針の駆動目標位置を取得した設定値に対応する値に更新することにより、前記基準指針速度よりも小さい指針速度にて前記指針を、前記総変化代に対応する前記目盛盤上の角度区間内を連続移動するように移動駆動を行なう請求項３記載の車載エアコン用操作ユニット。
5. 前記制御パラメータがエアコン気流の吹出し風量であり、前記指針式表示装置は該吹出し風量の現在設定値を表示するものである請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車載エアコン用操作ユニット。
6. 車載エアコンの設定温度以外の制御パラメータとしてエアコン気流の吹出し風量の現在設定値を直読可能に目盛形成された目盛盤と、前記目盛盤上に回転可能に配置される指針と、該指針を回転駆動する指針駆動モータとを有した指針式表示装置と、
   前記制御パラメータの設定値を段階的に変更可能に入力する設定入力部と、
   前記制御パラメータの現在設定値を取得する現在設定値取得手段と、
   取得される前記制御パラメータの設定値の時間的変化に対応して前記指針が前記目盛盤上を移動するよう前記指針駆動モータを動作制御する指針動作制御手段と、
   前記エアコン気流の吹出し風量の時間的変化率を取得する吹出し風量時間的変化率取得手段と、を備え、
   前記吹出し風量時間的変化率から換算される前記目盛盤上での前記指針の移動速度を基準指針速度として、前記指針動作制御手段は該基準指針速度よりも小さい指針速度を前記目盛盤上の全区間で設定する形で前記指針の移動駆動を行なうことを特徴とする車載エアコン用操作ユニット。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車載エアコン用操作ユニットと、
   前記設定入力部からの前記制御パラメータの設定入力値に基づいて、前記車載エアコンを駆動制御するエアコン駆動制御手段と、
   を有することを特徴とする車載エアコン制御装置。

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