JP6493232B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備えられる車両用空調装置に関する。

乗員の表面温度を赤外線センサによって測定し、当該表面温度に基づいて空調制御を行う車両用空調装置が知られている。例えば下記特許文献１に記載の車両用空調装置では、吹出口に設けられたスイングルーバーに赤外線センサを配置しており、当該赤外線センサによって乗員の表面温度を算出している。

このような構成においては、スイングルーバーの搖動に伴って赤外線センサの方向が一定の範囲で周期的に変化する。つまり、全ての乗員の表面温度を一度に且つ同時に測定するのではなく、局所的な範囲を測定しながら、当該範囲を徐々に移動させて行くことによって全体の温度分布を検知する構成となっている。このため、検知範囲が比較的狭い安価な赤外線センサを用いながらも、乗員を含む広範囲の温度測定を行うことが可能である。

特許第４０６２１２４号公報

赤外線センサは、運転者を含む各乗員からの輻射（赤外線）が直接到達し得る位置に配置される。このため、上記特許文献１に記載されているように、運転者の前方側となる位置であり、且つ運転者に比較的近い位置に赤外線センサが配置されることが多い。このような位置において赤外線センサの搖動が行われると、運転者にとっては、赤外線センサの搖動やそれに伴う動作音が煩わしく感じられてしまうことがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度検知部を搖動させる構成としながらも、当該搖動が運転者に煩わしく感じられてしまうことを抑制することのできる車両用空調装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３１０）と、温度検知部によって表面温度が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させるよう、温度検知部を搖動させる搖動機構部（３２０）と、搖動機構部の動作を制御する制御部（１００）と、を備える。制御部は、車室内における熱負荷の大きさに基づいて搖動機構部の動作を変化させるものである。制御部は、熱負荷が大きいときには搖動機構部の動作を停止させ、乗員の表面温度又は車室内の気温、の変化率に基づいて、搖動機構部の動作を変化させる。

車室内の熱負荷が大きいときには、車室内の気温が高すぎる又は低すぎる状態となっている。このため、例えば高温部分のみを集中的に冷却するようなきめ細かな空調は行われることがなく、空調は最大の性能で行われる。つまり、熱負荷が大きいときには、赤外線センサによって車室内における全体の温度分布を取得する必要性は小さいということができる。そこで、温度検知部の搖動を常に行うのではなく、例えば車室内の熱負荷が小さいときにのみ限定的に行うこととすれば、空調の快適性を損なうことなく、運転者に与える煩わしさを可能な限り抑制することができる。

上記構成の車両用空調装置では、搖動機構部の動作、すなわち温度検知部の搖動を、車室内の熱負荷の大きさに基づいて変化させる。これにより、空調の快適性を損なうことなく、且つ運転者に煩わしい思いをさせない範囲で、温度検知部の搖動を適切に行うことが可能となる。

本発明によれば、温度検知部を搖動させる構成としながらも、当該搖動が運転者に煩わしく感じられてしまうことを抑制することのできる車両用空調装置が提供される。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の構成、及び当該車両用空調装置が搭載された車両の構成を模式的に示す図である。 空調機構部の構成を示す図である。 制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における、搖動周期の設定について説明するための図である。 本発明の第３実施形態において、制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置１０は、車両２０に搭載され、車室ＲＭ内の空調を行うための装置として構成されている。車両用空調装置１０の説明に先立ち、先ず車両２０の構成について簡単に説明する。

図１には、車両２０の車室ＲＭのうち前方側部分のみが上面視で模式的に示されている。車室ＲＭ内の前方側部分には、右側の座席である運転席２１と、左側の座席である助手席２２とが、互いに隣り合うように設けられている。図１には、運転席２１に着座している運転者Ｍ１と、助手席２２に着座している同乗者Ｍ２とが示されている。符号２４が付されているのはステアリングハンドルである。

運転席２１及び助手席２２の更に前方側には、インストルメントパネル２３が設けられている。インストルメントパネル２３のうち左右方向における中央部には、吹き出し口２１３が形成されている。吹き出し口２１３は、車両用空調装置１０によって温度調整された空気、すなわち空調風の出口である。吹き出し口２１３から後方側に向けて空調風が吹き出されることにより、車室ＲＭ内の空調が行われる。

引き続き図１を参照しながら、車両用空調装置１０の構成について説明する。車両用空調装置１０は、制御部１００と、空調機構部２００と、ＩＲセンサ３１０と、カメラ４００と、内気温センサ５００と、を備えている。

制御部１００は、車両用空調装置１０の全体の動作を制御するための装置である。制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御部１００には、後述のＩＲセンサ３１０等、車両２０に設けられた各種センサからの信号が入力されている。制御部１００は、各種センサから入力された信号に基づいて、空調機構部２００やセンサ駆動装置３２０等の動作を制御する。これにより、車両用空調装置１０による車室ＲＭ内の空調が適切に行われる。

空調機構部２００は、車室ＲＭ内の空調を行うための機構部分である。空調機構部２００は不図示の冷凍サイクルを備えており、吹き出し口２１３から吹き出される空調風の温度を当該冷凍サイクルによって調整する。

空調機構部２００の構成について、図２を参照しながら説明する。空調機構部２００は、外殻を構成するケース２０１を有している。このケース２０１は、空調対象空間である車室ＲＭ内へ空気を導く空気通路を構成している。ケース２０１の空気流れ最上流部には、車室ＲＭの内部から空気（内気）を吸入する内気吸入口２０２と、車室ＲＭの外部から空気（外気）を吸入する外気吸入口２０３とが形成されている。また、ケース２０１には、それぞれの吸入口（２０２、２０３）を選択的に開閉する吸入口開閉ドア２０４が設けられている。吸入口開閉ドア２０４の動作により、内気循環モードと外気循環モードとが切り換えられる。吸入口開閉ドア２０４の動作は、制御部１００から出力される駆動信号により制御される。

吸入口開閉ドア２０４の空気流れ下流側には、車室ＲＭ内へ空気を送風する送風手段としての送風機２０５が配置されている。送風機２０５は、遠心ファン２０５ａと、ファンモータ２０５ｂとを有している。ファンモータ２０５ｂの回転数、すなわち車室ＲＭ内に向けて送り込まれる風量は、制御部１００から出力される駆動信号により制御される。

送風機２０５の空気流れ下流側には蒸発器２０６が配置されている。蒸発器２０６は、その内部を流通する冷媒と、送風機２０５により送り込まれた空気とを熱交換させる熱交換器である。蒸発器２０６は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成するものである。

蒸発器２０６の空気流れ下流側には、蒸発器２０６にて冷却された空気を加熱するヒータコア２０７が配置されている。本実施形態のヒータコア２０７は、車両２０のエンジン（不図示）の冷却水を熱源として空気を加熱する熱交換器である。また、蒸発器２０６の空気流れ下流側には、蒸発器２０６通過後の空気を、ヒータコア２０７を迂回して流す冷風バイパス通路２０８が形成されている。

ここで、ヒータコア２０７および冷風バイパス通路２０８の空気流れ下流側にて混合される空調風の温度は、ヒータコア２０７を通過する空気および冷風バイパス通路２０８を通過する空気の風量割合によって変化する。

このため、蒸発器２０６の空気流れ下流側であって、ヒータコア２０７および冷風バイパス通路２０８の入口側となる位置には、エアミックスドア２０９が配置されている。このエアミックスドア２０９は、ヒータコア２０７および冷風バイパス通路２０８へ流入する冷風の風量割合を連続的に変化させるもので、蒸発器２０６およびヒータコア２０７と共に温度調整手段として機能する。エアミックスドア２０９によって冷風バイパス通路２０８が完全に閉じられると、車室ＲＭ内に吹き出される空調風の温度が最も高い状態（ＭＡＸＨＯＴ）となる。また、エアミックスドア２０９によって冷風バイパス通路２０８が全開とされ、ヒータコア２０７を通過する空気の流量が０になると、車室ＲＭ内に吹き出される空調風の温度が最も低い状態（ＭＡＸＣＯＯＬ）となる。エアミックスドア２０９の開度は、制御部１００から出力される制御信号によって制御される。

ケース２０１の空調風流れ最下流部には、フェイス開口部２１１およびフット開口部２２１が設けられている。フェイス開口部２１１は、フェイスダクト２１０を介して、インストルメントパネル２３に形成された吹き出し口２１３（図１を参照）に連通している。フット開口部２２１は、フットダクト２２０を介してフット吹出口２２３に連通している。フット吹出口２２３は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すために形成された吹き出し口である。

そして、上記各開口部（２１１、２２１）の空気流れ上流側には、フェイス開口部２１１を開閉するフェイスドア２１２と、フット開口部２２１を開閉するフットドア２２２とが配置されている。フェイスドア２１２及びフットドア２２２は、車室ＲＭ内への空気の吹出状態を切り替える吹出モードドアである。フェイスドア２１２及びフットドア２２２のそれぞれの開閉動作は、制御部１００から出力される制御信号によって制御される。

図１に戻って説明を続ける。ＩＲセンサ３１０は、インストルメントパネル２３の上面のうち、左右方向における中央となる位置に設置されている。ＩＲセンサ３１０は、車室ＲＭ内にある物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知するセンサである。ＩＲセンサ３１０は、車両２０に乗っている乗員の表面温度を検知し、当該表面温度に基づいて空調を適切に行うための温度センサとして設けられている。ＩＲセンサ３１０によって検知された表面温度は、制御部１００に入力される。

センサ駆動装置３２０は、ＩＲセンサ３１０の向きを変更するための駆動装置である。ＩＲセンサ３１０は、このセンサ駆動装置３２０を介してインストルメントパネル２３の上面に取り付けられている。センサ駆動装置３２０が動作し、ＩＲセンサ３１０の向きが変更されると、ＩＲセンサ３１０によって表面温度が検知される領域（以下、「被検知領域」と称する）の位置が変化する。センサ駆動装置３２０の動作は、制御部１００から出力される制御信号によって制御される。

図１では、ＩＲセンサ３１０によって表面温度を一度に検知し得る範囲が、範囲ＲＧ１として示されている。本実施形態では、ＩＲセンサ３１０として比較的狭角のものが用いられている。ＩＲセンサ３１０によって表面温度を一度に検知し得る範囲ＲＧ１が狭いので、全ての乗員（運転者Ｍ１や同乗者Ｍ２など）の表面温度を一度に且つ同時に検知することはできない。

そこで、本実施形態では、センサ駆動装置３２０の動作によりＩＲセンサ３１０の向きを変化させて行くことで、それぞれの乗員の表面温度を順に検知して行くように構成されている。具体的には、センサ駆動装置３２０がＩＲセンサ３１０を周期的に左右に搖動させることで、車室ＲＭ内における各部の表面温度を検知して行くような構成となっている。

図１では、ＩＲセンサ３１０の搖動によって表面温度を検知し得る範囲の全体が、範囲ＲＧ０として示されている。ＩＲセンサ３１０が搖動すると、範囲ＲＧ１の向きが範囲ＲＧ０の中で変化していく。つまり、被検知領域の位置が、範囲ＲＧ０の中で左右に移動していく。図１に示されている状態においては、運転者Ｍ１の表面の一部が被検知領域となっている。範囲ＲＧ０は、着座している全ての乗員の表面を含むような範囲として設定されている。

尚、ＩＲセンサ３１０は、インストルメントパネル２３の上面よりも高い場所、例えば天井にあるオーバーヘッドコンソール（不図示）に設置されてもよい。ＩＲセンサ３１０の設置場所は、各乗員の表面からの輻射（赤外線）が直接到達し得るような場所とすることが好ましい。

カメラ４００は、運転者Ｍ１の顔を撮影して画像データに変換するＣＣＤカメラである。カメラ４００は、インストルメントパネル２３の上面に設置されているのであるが、他の位置に設置されてもよい。カメラ４００による画像データの生成は、所定の周期が経過する毎に繰り返し行われる。カメラ４００によって生成された画像データは、制御部１００へと入力される。

内気温センサ５００は、車室ＲＭ内の気温を計測するための温度センサである。内気温センサ５００は、インストルメントパネル２３の一部に設けられているのであるが、他の位置に設けられていてもよい。内気温センサ５００によって計測された車室ＲＭ内の気温は、制御部１００へと入力される。

制御部１００は、ＩＲセンサ３１０によって計測された各乗員の表面温度、及び、内気温センサ５００によって計測された車室ＲＭ内の気温に基づいて、吹き出し口２１３から吹き出される空調風の風量や温度を調整する。また、制御部１００は、吹き出し口２１３に設けられたルーバー（不図示）の動作を制御することで、空調風が吹き出される方向の調整をも行う。

例えば夏期において、途中から乗り込んできた乗員の表面温度が高くなっているときには、低温の空調風を当該乗員に集中的に当てるような制御が行われる。また、一部の乗員に直射日光が当たっており、その部分が局所的に高温となっているときには、低温の空調風を当該部分に集中的に当てるような制御が行われる。このように、ＩＲセンサ３１０によって計測された温度分布に基づいて適切な空調を行うことで、各乗員が感じる温熱感をそれぞれ快適なものとすることが可能となっている。

車室ＲＭ内の温度分布は、例えば入射する日光の強さや向き、空調風の温度や吹き出し方向等に応じて刻一刻と変化して行く。このため、温度分布を正確に取得するという観点からは、ＩＲセンサ３１０の搖動の速度は可能な限り大きい方が望ましく、搖動周期は可能な限り短い方が望ましい。

しかしながら、運転者Ｍ１に、比較的近い位置においてＩＲセンサ３１０が動くと、その動きが目障りとなり、運転者Ｍ１にとっては視覚的に煩わしく感じられてしまうことがある。また、ＩＲセンサ３１０の搖動の速度が大きくなるほど、センサ駆動装置３２０の動作音も大きくなるので、運転者Ｍ１にとっては聴覚的にも煩わしく感じられてしまうことがある。

そこで、本実施形態に係る車両用空調装置１０では、ＩＲセンサ３１０を常に一定の周期で搖動させるのではなく、その搖動動作を適宜変更することで、運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことを防止するような構成となっている。

そのために行われる処理の具体的な内容について、図３を参照しながら説明する。図３に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、制御部１００によって繰り返し実行されている。

最初のステップＳ０１では、車室ＲＭ内の熱負荷が大きいかどうかが判定される。ここでいう「熱負荷が大きい」状態とは、車室ＲＭ内の気温が非常に高い又は非常に低いことにより、車両用空調装置１０の最大性能（又はその近く）で空調が行われるような状態のことである。例えば、目標吹き出し温度が５０℃以上に設定されているときや、目標吹き出し温度が０℃以下に設定されているときには、熱負荷が大きいと判定される。

このような態様に替えて、エアミックスドア２０９の開度に基づいて熱負荷の大きさを判定するような態様であってもよい。この場合、エアミックスドア２０９により冷風バイパス通路２０８が完全に閉じられているとき（ＭＡＸＨＯＴ）や、エアミックスドア２０９によりヒータコア２０７を通過する空気の流量が０とされているとき（ＭＡＸＣＯＯＬ）には、熱負荷が大きいと判定されることとしてもよい。

ステップＳ０１において熱負荷が大きいと判定されると、ステップＳ０２に移行する。ステップＳ０２では、制御部１００からセンサ駆動装置３２０へと制御信号が送信され、ＩＲセンサ３１０の搖動が停止される。

この場合、車両用空調装置１０の最大性能又はその近くで空調が行われるので、例えば高温部分のみを集中的に冷却するようなきめ細かな空調は行われない。表面温度の分布に基づいた空調は行われないので、ＩＲセンサ３１０の搖動動作は不要ということになる。そこで、ステップＳ０２では不要な搖動動作を停止することで、運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことを防止している。

ステップＳ０１において、熱負荷が大きいと判定されなかった場合には、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３では、搖動動作の動作パラメータが決定される。ここでいう動作パラメータとは、ＩＲセンサ３１０の搖動周期のことである。

ステップＳ０３では、図４、図５、図６のそれぞれに示される処理が互いに並列に行われた後、最適な搖動周期が決定される。

先ず、図４に示される処理について説明する。最初のステップＳ１１では、特定の乗員（例えば運転者Ｍ１）の表面温度の変化率が算出される。ここでいう「変化率」とは、処理周期ごとにＩＲセンサ３１０で繰り返し取得される乗員の表面温度、の変化率であって、今回取得された乗員の表面温度から、前回取得された乗員の表面温度を差し引くことによって得られた値（温度変化量）のことである。尚、単位時間あたりにおける表面温度の変化量に換算した値を「変化率」として用いてもよい。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、算出された変化率が小さいか否かが判定される。具体的には、変化率が所定の閾値を下回っている場合には、変化率が小さいと判定される。変化率が小さいと判定されると、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、搖動周期が長めの値Ｔ１２に設定される。値Ｔ１２は、変化率が小さいときに設定される搖動周期の値として、制御部１００のＲＯＭに予め記憶されているものである。

変化率が小さいときには、車室ＲＭ内の温度分布は比較的安定している。このため、ＩＲセンサ３１０の搖動周期が小さくても、車室ＲＭ内の温度分布はある程度正確に把握することができる。そこで、ステップＳ１４では、上記のように搖動周期が長めの値Ｔ１２に設定される。これにより、車室ＲＭ内における空調の快適性を損なうことなく、ＩＲセンサ３１０の搖動動作が抑制された状態とすることが可能となる。

尚、ステップＳ１４が行われた時点においては、実際におけるＩＲセンサ３１０の搖動周期は変更されない。つまり、ＩＲセンサ３１０の搖動動作はこの時点では変更されない。ステップＳ１４で設定される搖動周期の値Ｔ１２は、搖動周期の候補の一つとして設定されるものである。

ステップＳ１２において、変化率が小さいと判定されなかった場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、搖動周期が短めの値Ｔ１１に設定される。値Ｔ１１は、変化率が小さくない（大きい）ときに設定される搖動周期の値として、制御部１００のＲＯＭに予め記憶されているものである。値Ｔ１１は、ステップＳ１４で設定される値Ｔ１２よりも小さい。

変化率が大きいときには、車室ＲＭ内の温度分布は不安定であり、短時間のうちに大きく変化してしまう可能性がある。そこで、ステップＳ１３では、上記のように搖動周期が短めの値Ｔ１１に設定される。これにより、車室ＲＭ内の温度分布を正確に計測し、車室ＲＭ内の空調を快適なものとすることが可能となる。

尚、ステップＳ１３が行われた時点においては、実際におけるＩＲセンサ３１０の搖動周期は変更されない。つまり、ステップＳ１４の場合と同様に、ＩＲセンサ３１０の搖動動作はこの時点では変更されない。ステップＳ１３で設定される搖動周期の値Ｔ１１は、搖動周期の候補の一つとして設定されるものである。

続いて、図５に示される処理について説明する。最初のステップＳ２１では、車両２０が走行中であるか否かが判定される。ここでは、車両２０の走行速度が０ｋｍ／ｈよりも大きければ走行中であると判定され、走行速度が０ｋｍ／ｈのときには走行中でない（停車中である）と判定される。尚、車両２０が後方側に向かってバック走行しているときにも、走行中であると判定される。車両２０が走行中であると判定された場合にはステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、車両２０が直進しているか否かが判定される。車両２０が道なりに走行しており、操舵角が比較的小さくなっているときには、車両２０が直進していると判定される。一方、車両２０が右折又は左折を行っており、操舵角が比較的大きくなっているときには、車両２０が直進していないと判定される。具体的には、車両２０の操舵角が所定の範囲内となっているか否かに基づいて、上記のような判定が行われることとすればよい。

車両２０が直進している場合には、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、搖動周期が長めの値Ｔ１４に設定される。値Ｔ１４は、車両２０が直進走行中に設定される搖動周期の値として、制御部１００のＲＯＭに予め記憶されているものである。

車両２０が直進走行しているときには、運転者Ｍ１の前方に対する注意力は比較的散漫になりやすい。このため、直進走行時においてＩＲセンサ３１０が大きく搖動すると、運転者Ｍ１はＩＲセンサ３１０の動作が気になってしまい、当該動作を煩わしく感じてしまう傾向がある。更に、車両２０が直進走行しているときには、車室ＲＭ内に入射する日光の向きや大きさが変化しにくいので、車室ＲＭ内の温度分布は比較的安定している。このため、ＩＲセンサ３１０の搖動周期が長くても、車室ＲＭ内の温度分布はある程度正確に把握することができる。

そこで、ステップＳ２３では、上記のように搖動周期が長めの値Ｔ１４に設定される。これにより、車室ＲＭ内における空調の快適性を損なうことなく、ＩＲセンサ３１０の搖動動作が抑制された状態とすることが可能となる。

尚、ステップＳ２３が行われた時点においては、実際におけるＩＲセンサ３１０の搖動周期は変更されない。つまり、ＩＲセンサ３１０の搖動動作はこの時点では変更されない。ステップＳ２３で設定される搖動周期の値Ｔ１４は、搖動周期の候補の一つとして設定されるものである。

ステップＳ２１において車両２０が走行中でなかった場合、又は、ステップＳ２２において車両２０が直進走行中でなかった場合には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、運転者Ｍ１の視線がＩＲセンサ３１０を向いているか否か、が判定される。かかる判定は、カメラ４００により生成された画像データを解析することによって行われる。つまり、カメラ４００は、運転者Ｍ１の視線が向いている方向（以下、「視線方向」とも称する）を検知する視線検知部として機能する。

視線方向がＩＲセンサ３１０に向かう方向となっている場合には、ステップＳ２３に移行する。この場合、運転者Ｍ１がＩＲセンサ３１０の方を直接見ているのであるから、ＩＲセンサ３１０が大きく搖動すると、運転者Ｍ１はＩＲセンサ３１０の動作を煩わしく感じやすい。このため、ステップＳ２３では、既に述べたように搖動周期が長めの値Ｔ１４に設定される。

ステップＳ２４において、視線方向がＩＲセンサ３１０に向かう方向となっていない場合には、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、搖動周期が短めの値Ｔ１５に設定される。値Ｔ１５は、視線方向がＩＲセンサ３１０に向かっていないときに設定される搖動周期の値として、制御部１００のＲＯＭに予め記憶されているものである。値Ｔ１５は、ステップＳ２３で設定される値Ｔ１４よりも小さい。

視線方向がＩＲセンサ３１０に向かっていないときには、運転者Ｍ１がＩＲセンサ３１０の方を直接は見ていないのであるから、ＩＲセンサ３１０の搖動が行われても、運転者Ｍ１にとってはさほど気にならない可能性がある。そこで、ステップＳ２５では、上記のように搖動周期が短めの値Ｔ１３に設定される。これにより、車室ＲＭ内の温度分布を正確に計測し、車室ＲＭ内の空調を快適なものとすることが可能となる。

尚、ステップＳ２５が行われた時点においては、実際におけるＩＲセンサ３１０の搖動周期は変更されない。つまり、ステップＳ２３等の場合と同様に、ＩＲセンサ３１０の搖動動作はこの時点では変更されない。ステップＳ２５で設定される搖動周期の値Ｔ１３は、搖動周期の候補の一つとして設定されるものである。

続いて、図６に示される処理について説明する。最初のステップＳ３１では、車室ＲＭ内における騒音の大きさが算出される。騒音の大きさは、車速、内燃機関の回転数、ファンモータ２０５ｂの回転数、及び車載オーディオのボリューム設定等に基づいて、予め作成されＲＯＭに記憶されたマップを参照することにより算出される。このような態様に替えて、車室ＲＭ内の騒音を、マイクによって直接測定するような態様としてもよい。

ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、算出された騒音の大きさが小さいか否かが判定される。具体的には、騒音の大きさが所定の閾値を下回っている場合には、騒音が小さいと判定される。騒音が小さいと判定されると、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、搖動周期が長めの値Ｔ１６に設定される。値Ｔ１６は、騒音が小さいときに設定される搖動周期の値として、制御部１００のＲＯＭに予め記憶されているものである。

騒音が小さいときには、搖動するＩＲセンサ３１０（及びセンサ駆動装置３２０）の動作音が耳障りなものとなりやすく、運転者Ｍ１はその動作音を煩わしく感じやすい。そこで、ステップＳ３４では、上記のように搖動周期が長めの値Ｔ１６に設定される。これにより、ＩＲセンサ３１０の動作音が低減された状態とすることが可能となる。

尚、ステップＳ３４が行われた時点においては、実際におけるＩＲセンサ３１０の搖動周期は変更されない。つまり、ＩＲセンサ３１０の搖動動作はこの時点では変更されない。ステップＳ３４で設定される搖動周期の値Ｔ１６は、搖動周期の候補の一つとして設定されるものである。

ステップＳ３２において、騒音が小さいと判定されなかった場合には、ステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３では、搖動周期が短めの値Ｔ１５に設定される。値Ｔ１５は、騒音が小さくない（大きい）ときに設定される搖動周期の値として、制御部１００のＲＯＭに予め記憶されているものである。値Ｔ１５は、ステップＳ３４で設定される値Ｔ１６よりも小さい。

車室ＲＭ内の騒音が大きいときには、運転者Ｍ１は当該騒音に気を取られるので、搖動するＩＲセンサ３１０（及びセンサ駆動装置３２０）の動作音に気が付かない可能性が高い。そこで、ステップＳ３３では、上記のように搖動周期が短めの値Ｔ１５に設定される。これにより、車室ＲＭ内の温度分布を正確に計測し、車室ＲＭ内の空調を快適なものとすることが可能となる。

尚、ステップＳ３３が行われた時点においては、実際におけるＩＲセンサ３１０の搖動周期は変更されない。つまり、ステップＳ３４の場合と同様に、ＩＲセンサ３１０の搖動動作はこの時点では変更されない。ステップＳ３３で設定される搖動周期の値Ｔ１５は、搖動周期の候補の一つとして設定されるものである。

図３に戻って説明を続ける。以上のように、ステップＳ０３では、図４乃至図６の各処理が並列で行われ、それぞれの処理の結果として搖動周期の候補が３つ設定される。ステップＳ０３では、設定された搖動周期の候補のうち最も長いものが、最終的な搖動周期の値として決定される。以降は、決定された搖動周期でＩＲセンサ３１０が搖動動作を行うように、センサ駆動装置３２０の動作が制御されることとなる。

以上に説明したように、本実施形態に係る車両用空調装置１０の制御部１００は、車室ＲＭ内における熱負荷の大きさに基づいてセンサ駆動装置３２０の動作を変化させ、ＩＲセンサ３１０の搖動動作を変化させる。具体的には、車室ＲＭ内の熱負荷が大きいときにはセンサ駆動装置３２０の動作を停止させる（図３のステップＳ０２）。つまり、車両用空調装置１０の最大性能又はその近くで車室ＲＭ内の空調が行われているときに、不要なＩＲセンサ３１０の搖動動作が停止される。このため、車室ＲＭ内における空調の快適性を損なうことなく、運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことを防止することが可能となっている。

また、制御部１００は、乗員の表面温度の変化率に基づいてセンサ駆動装置３２０の動作を変化させる。具体的には、表面温度の変化率が小さいときには、変化率が大きいときに比べてＩＲセンサ３１０の搖動の周期を長くする（図４のステップＳ１４）。これにより、車室ＲＭ内における空調の快適性を損なうことなく、ＩＲセンサ３１０の搖動動作が抑制された状態とすることができる。その結果、運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことが防止される。

尚、乗員の表面温度の変化率ではなく、内気温センサ５００で計測された気温の変化率に基づいて、センサ駆動装置３２０の動作を上記のように変化させることとしてもよい。

制御部１００は、車両２０の走行状態に基づいてセンサ駆動装置３２０の動作を変化させる。具体的には、車両２０が走行中であり且つ直進しているときには、そうでないときに比べてＩＲセンサ３１０の搖動の周期を長くする（図５のステップＳ２３）。

これにより、車室ＲＭ内における空調の快適性を損なうことなく、ＩＲセンサ３１０の搖動動作が抑制された状態とすることができる。その結果、運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことが防止される。

制御部１００は、カメラ４００によって検知された視線方向に基づいてセンサ駆動装置３２０の動作を変化させる。具体的には、視線方向がＩＲセンサ３１０に向かう方向となっているときには、そうでないときに比べてＩＲセンサ３１０の搖動の周期を長くする（図５のステップＳ２３）。これにより、搖動動作によって運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことが更に防止される。

制御部１００は、車室ＲＭ内における騒音の大きさに基づいてセンサ駆動装置３２０の動作を変化させる。具体的には、車室ＲＭ内における騒音が小さいときには、騒音が大きいときに比べてＩＲセンサ３１０の搖動の周期を長くする（図６のステップＳ３４）。これにより、ＩＲセンサ３１０の動作音が低減された状態とすることができる。その結果、運転者Ｍ１に煩わしい思いをさせてしまうことが防止される。

尚、図４のステップＳ１３、Ｓ１４、図５のステップＳ２３、Ｓ２５、及び図６のステップＳ３３、Ｓ３４においては、ＩＲセンサ３１０の搖動周期についての候補値を設定している。このような態様に替えて、ＩＲセンサ３１０の搖動振幅についての候補値が設定されることとしてもよい。

具体的には、図４のステップＳ１３、図５のステップＳ２５、図６のステップＳ３３において、搖動周期が短めの値に設定されるのではなく、搖動振幅が大きめの値に設定されることとしてもよい。また、図４のステップＳ１４、図５のステップＳ２３、図６のステップＳ３４においては、搖動周期が長めの値に設定されるのではなく、搖動振幅が小さめの値に設定されることとすればよい。

この場合、図３のステップＳ０３では、図４乃至図６の各処理でそれぞれ設定された３つの候補（搖動振幅の候補）のうち、最も小さいものが、最終的な搖動振幅の値として決定されることとなる。以降は、決定された搖動振幅でＩＲセンサ３１０が搖動動作を行うように、センサ駆動装置３２０の動作が制御されることとなる。

また、ＩＲセンサ３１０の搖動周期や搖動振幅ではなく、搖動速度についての候補値が設定されることとしてもよい。この場合の搖動速度とは、搖動動作を行う際におけるＩＲセンサ３１０（及びセンサ駆動装置３２０）の角速度のことである。

具体的には、図４のステップＳ１３、図５のステップＳ２５、図６のステップＳ３３において、搖動周期が短めの値に設定されるのではなく、搖動速度が大きめの値に設定されることとしてもよい。また、図４のステップＳ１４、図５のステップＳ２３、図６のステップＳ３４においては、搖動周期が長めの値に設定されるのではなく、搖動速度が小さめの値に設定されることとすればよい。

この場合、図３のステップＳ０３では、図４乃至図６の各処理でそれぞれ設定された３つの候補（搖動速度の候補）のうち、最も小さいものが、最終的な搖動速度の値として決定されることとなる。以降は、決定された搖動速度でＩＲセンサ３１０が搖動動作を行うように、センサ駆動装置３２０の動作が制御されることとなる。

尚、運転者Ｍ１がＩＲセンサ３１０の動作を煩わしいと感じるかどうかは、個人差によって異なることもある。そこで、搖動周期等が制御部１００によって常に自動的に設定されるのではなく、運転者Ｍ１がこれらを任意に変更し得るような構成としてもよい。例えば、運転者Ｍ１がタッチパネルを操作して搖動周期等を変更し得る構成としてもよく、運転者Ｍ１の音声によって搖動周期等を変更し得る構成としてもよい。

本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、表面温度の変化率に応じて搖動周期の候補値を設定するために行われる処理（すなわち第１実施形態における図４の処理）の内容について第１実施形態と異なっており、他の処理や構成については第１実施形態と同じである。

既に述べたように、図４に示される一連の処理は、取得した表面温度の変化率に応じて、予め用意された２つの値Ｔ１１、Ｔ１２の中から１つの値を選択し、これを搖動周期の候補値として設定する処理となっている。これに対し、本実施形態では、搖動周期の候補値を、連続的に変化し得る値の中から選択し設定するような態様となっている。

図７には、本実施形態における変化率と搖動周期との関係が示されている。図７のグラフにおける横軸は、今回取得された乗員の表面温度から、前回取得された乗員の表面温度を差し引くことによって得られた温度変化である。すなわち、図４のステップＳ２２で算出される「変化率」と同じものである。図７のグラフにおける縦軸は、搖動周期の候補値として設定される値である。

図７に示される例では、温度変化（変化率）が−２０℃を下回っているときには、搖動周期の候補値は最も大きな値Ｔ２０に設定される。温度変化が−２０℃から−１０℃の範囲においては、温度変化の絶対値が小さくなるほど搖動周期の候補値も小さな値に設定される。温度変化が−１０℃から１０℃の範囲においては、温度変化によることなく搖動周期は最も小さな値Ｔ１０に設定される。温度変化が１０℃から２０℃の範囲においては、温度変化が大きくなるほど搖動周期の候補値も大きな値に設定される。温度変化が２０℃よりも大きいときには、温度変化によることなく搖動周期は最も大きな値Ｔ２０に設定される。

このように、本実施形態では、取得された温度変化の値に応じて、搖動周期の候補値が値Ｔ１０から値Ｔ２０までの範囲で適宜設定される。図７に示されるような対応関係を予め設定しておけば、搖動周期の候補値をより適切に設定することができる。

尚、取得された温度変化の値に応じて、搖動周期の候補値ではなく搖動速度の候補値が設定されてもよいのは、第１実施形態の場合と同様である。例えば、図７の縦軸を搖動速度とした上で、変化率と搖動速度との関係が図７に示されるようなものとなるように予め設定されてもよい。

本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、図５のステップＳ２４で行われる処理の内容について第１実施形態と異なっており、他の処理や構成については第１実施形態と同じである。

本実施形態では、図５のステップＳ２４に替えて、図８に示される一連の処理が行われる。図５のステップＳ２１において車両２０が走行中ではないと判定された場合、又は、図５のステップＳ２２において車両２０が直進走行していないと判定された場合には、図８のステップＳ２４１の処理が行われる。ステップＳ２４１では、制御部１００が内部に有するタイマーがリセットされ、経過時間の計測が開始される。

ステップＳ２４１に続くステップＳ２４２では、ステップＳ２４１の処理が行われた以降において、運転者Ｍ１の視線がＩＲセンサ３１０を向いた回数がカウントされる。運転者Ｍ１の視線がＩＲセンサ３１０を向いたかどうかの判定、及びその回数のカウントは、カメラ４００により生成された画像データを解析することによって行われる。

ステップＳ２４２に続くステップＳ２４３では、制御部１００のタイマーが参照され、ステップＳ２４１の処理が行われてから所定の期間が経過したかどうかが判定される。所定の期間が経過していなければ、ステップＳ２４２の処理が再度実行される。所定の期間が経過していれば、ステップＳ２４４に移行する。

ステップＳ２４４では、ステップＳ２４２でカウントされた回数が、所定の閾値を越えているかどうかが判定される。つまり、ステップＳ２４１の処理が開始されてから所定の期間が経過するまでの間に、運転者Ｍ１の視線がＩＲセンサ３１０を向いた回数（以下、「カウント値」とも表記する）が所定の閾値を越えたかどうかが判定される。カウント値が閾値を越えていれば、ステップＳ２４６に移行する。ステップＳ２４６では、カウント値がリセットされる。その後、図５のステップＳ２３の処理が行われる。つまり、搖動周期の候補値が長めの値Ｔ１４に設定される。

ステップＳ２４４において、カウント値が閾値を越えていなかった場合には、ステップＳ２４５に移行する。ステップＳ２４５では、カウント値がリセットされる。その後、図５のステップＳ２５の処理が行われる。つまり、搖動周期の候補値が短めの値Ｔ１３に設定される。

このように、本実施形態においては、制御部１００は、視線方向がＩＲセンサ３１０に向かう方向となる頻度（所定期間あたりのカウント値）が所定の閾値を越えたときには、ＩＲセンサ３１０の搖動周期を長くする。これにより、運転者Ｍ１の注意がＩＲセンサ３１０に向けられているときにはＩＲセンサ３１０の搖動動作が抑制された状態となるので、運転者Ｍ１の注意をＩＲセンサ３１０から逸らすことができる。その結果、運転者Ｍ１が運転中に前方不注意となってしまうこと未然に防ぐことができる。

尚、図５のステップＳ２３やステップＳ２５において、搖動周期の候補値ではなく搖動振幅や搖動速度の候補値が設定されてもよいのは、第１実施形態の場合と同様である。つまり、カウント値が閾値を越えたときには、ＩＲセンサ３１０の搖動振幅の候補値を小さめの値としてもよく、搖動速度の候補値を小さめの値としてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：車両用空調装置
１００：制御部
２００：空調機構部
３１０：ＩＲセンサ
３２０：センサ駆動装置
４００：カメラ
２０：車両

Claims (10)

1. 車両（２０）に備えられる車両用空調装置（１０）であって、
   物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３１０）と、
   前記温度検知部によって表面温度が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させるよう、前記温度検知部を搖動させる搖動機構部（３２０）と、
   前記搖動機構部の動作を制御する制御部（１００）と、を備え、
   前記制御部は、車室内における熱負荷の大きさに基づいて前記搖動機構部の動作を変化させるものであり、
   前記制御部は、
   前記熱負荷が大きいときには前記搖動機構部の動作を停止させ、
   乗員の表面温度又は前記車室内の気温、の変化率に基づいて、前記搖動機構部の動作を変化させる、車両用空調装置。
2. 前記制御部は、
   前記変化率が小さいときには、前記搖動機構部における搖動の周期を長くするか、前記搖動機構部における搖動の振幅を小さくするか、もしくは前記搖動機構部における搖動の速度を小さくする、請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 車両（２０）に備えられる車両用空調装置（１０）であって、
   物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３１０）と、
   前記温度検知部によって表面温度が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させるよう、前記温度検知部を搖動させる搖動機構部（３２０）と、
   前記搖動機構部の動作を制御する制御部（１００）と、を備え、
   前記制御部は、車室内における熱負荷の大きさに基づいて前記搖動機構部の動作を変化させるものであり、
   前記制御部は、
   前記熱負荷が大きいときには前記搖動機構部の動作を停止させ、
   前記車両の走行状態に基づいて前記搖動機構部の動作を変化させる、車両用空調装置。
4. 前記制御部は、
   前記車両が走行中であるときには、前記搖動機構部における搖動の周期を長くするか、前記搖動機構部における搖動の振幅を小さくするか、もしくは前記搖動機構部における搖動の速度を小さくする、請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記制御部は、
   前記車両が直進しているときには、前記搖動機構部における搖動の周期を長くするか、前記搖動機構部における搖動の振幅を小さくするか、もしくは前記搖動機構部における搖動の速度を小さくする、請求項３に記載の車両用空調装置。
6. 車両（２０）に備えられる車両用空調装置（１０）であって、
   物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３１０）と、
   前記温度検知部によって表面温度が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させるよう、前記温度検知部を搖動させる搖動機構部（３２０）と、
   前記搖動機構部の動作を制御する制御部（１００）と、を備え、
   前記制御部は、車室内における熱負荷の大きさに基づいて前記搖動機構部の動作を変化させるものであり、
   前記制御部は、
   前記熱負荷が大きいときには前記搖動機構部の動作を停止させるものであり、
   運転者の視線が向いている方向、である視線方向を検知する視線検知部（４００）を更に備え、
   前記制御部は、
   前記視線方向に基づいて前記搖動機構部の動作を変化させる、車両用空調装置。
7. 前記制御部は、
   前記視線方向が前記温度検知部に向かう方向となっているときには、前記搖動機構部における搖動の周期を長くするか、前記搖動機構部における搖動の振幅を小さくするか、もしくは前記搖動機構部における搖動の速度を小さくする、請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記制御部は、
   前記視線方向が前記温度検知部に向かう方向となる頻度が所定の閾値を越えたときには、前記搖動機構部における搖動の周期を長くするか、前記搖動機構部における搖動の振幅を小さくするか、もしくは前記搖動機構部における搖動の速度を小さくする、請求項６に記載の車両用空調装置。
9. 車両（２０）に備えられる車両用空調装置（１０）であって、
   物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知する温度検知部（３１０）と、
   前記温度検知部によって表面温度が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させるよう、前記温度検知部を搖動させる搖動機構部（３２０）と、
   前記搖動機構部の動作を制御する制御部（１００）と、を備え、
   前記制御部は、車室内における熱負荷の大きさに基づいて前記搖動機構部の動作を変化させるものであり、
   前記制御部は、
   前記熱負荷が大きいときには前記搖動機構部の動作を停止させるものであり、
   前記制御部は、
   前記車室内における騒音の大きさに基づいて前記搖動機構部の動作を変化させる、車両用空調装置。
10. 前記制御部は、
    前記車室内における騒音が小さいときには、前記搖動機構部における搖動の周期を長くするか、前記搖動機構部における搖動の振幅を小さくするか、もしくは前記搖動機構部における搖動の速度を小さくする、請求項９に記載の車両用空調装置。

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