JP6645589B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

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関連出願への相互参照

本出願は、２０１６年１１月２９日に出願された日本特許出願番号２０１６−２３１６２２号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

本開示は、車両用空調装置に関するものである。

従来、車両に搭載され、車室内の空気調和を行う車両用空調装置が知られている。特許文献１に記載の車両用空調装置は、送風機から生じる空調音を電気信号に変換し、それを空調モ−ドに応じた複数の周波数帯域の電気信号に分離した後、それらの電気信号の位相を反転させた電気信号をスピーカに供給している。これにより、送風機から生じる空調音に対して逆位相の音がスピーカから放出されるので、送風機から生じる空調音の音圧を下げることが可能である。

特開平１−１８６４１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用空調装置は、周波数が比較的低い空調音を低減することが可能であるが、周波数が比較的高い空調音を低減するためには、処理速度の速い信号処理回路が求められる。そのため、製造上のコストが高くなることが懸念される。また、仮に、この車両用空調装置により周波数が比較的低い空調音のみが低減され、周波数が比較的高い空調音が低減されない場合、その空調音は、乗員にとって聞き心地の悪い騒音となるおそれがある。

本開示は、空調音の煩わしさを低減することの可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

本開示の１つの観点によれば、車両に搭載される車両用空調装置であって、
空気を送風する送風機と、
送風機が送風する空気が流れる通風路、および、その通風路に連通する複数の吹出開口部を有する空調ケースと、
空調ケースが有する通風路に可聴音を発するように設けられたスピーカと、を備える。

これによれば、スピーカが発する可聴音（以下「スピーカ音」という）と空調音は、通風路から、同一の吹出開口部を経由して車室内に放出される。そのため、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることが可能である。ここで、空調音にスピーカ音が付加された音が乗員に届けられると、その乗員は、スピーカ音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせることで、そのイメージの中に流れている音のように空調音を感じ取ることができる。したがって、この車両用空調装置は、乗員が空調音に対して感じる煩わしさを低減することができる。それに対して、従来の一般的な車両のように空調装置の外部にスピーカが設置されている場合、空調音とスピーカ音とがそれぞれ異なる場所から乗員に届けられる。その場合、乗員は、異なる方向からばらばらに聞こえてくる空調音とスピーカ音に対して一体感を得ることができず、スピーカ音から得られるイメージの中に流れている音のように空調音を感じ取ることが困難である。そこで、本開示の１つの観点による車両用空調装置では、スピーカ音と空調音を共通の吹出開口部から乗員に届けることが可能な構成としている。

また、空調音の発生領域である通風路内にスピーカを設置することで、その空調音とスピーカ音により、狙いの調和を有する合成音を形成することも可能である。そして、その合成音を形成する空調音とスピーカ音が共通の吹出開口部から放出されることで、吹出開口部から乗員までの間にスピーカ音と空調音との位相のズレが生じることが防がれる。したがって、この車両用空調装置は、スピーカ音と空調音との合成音の狙いの調和を維持したまま、乗員に届けることが可能である。

それに対して、従来の一般的な車両のようにスピーカを空調装置の外部に設置している場合、特に車室内に複数の乗員が乗っていると、その複数の乗員に対してスピーカ音の到達距離と空調音の到達距離とが座席ごとに異なるものとなる。そのため、スピーカ音と空調音との位相のズレが座席ごとに変化し、各座席に着座するそれぞれの乗員に対して得られる効果に差が出てしまう。そこで、本開示の１つの観点による車両用空調装置では、空調装置の通風路内にスピーカを設置している。これにより、この車両用空調装置は、車室内のいずれの座席においても、スピーカ音と空調音との位相のズレが生じることなく、各座席に着座する複数の乗員に対して同等の効果が得られる構成としている。

また、この車両用空調装置は、空調ケースが有する通風路にスピーカを設けることで、複数の吹出開口部のうちいずれの吹出開口部からもスピーカ音を放出することが可能である。仮に、複数の吹出開口部にそれぞれ接続される複数のダクトにスピーカを設ける構成とした場合、ダクトの数に応じてスピーカの数が増加することとなる。これに対し、この車両用空調装置は、スピーカの数を低減することができる。

なお、スピーカが発する可聴音は、空調音に対して逆位相でない音を含むものであり、乗員が空調音と同時に聞くことの可能な音である。

本開示の別の観点によれば、車両に搭載される車両用空調装置であって、
空気を送風する送風機と、
送風機が送風する空気が流れる通風路、および、その通風路に連通する複数の吹出開口部を有する空調ケースと、
複数の吹出開口部それぞれの開口面積を調整する複数のモード切替ドアと、
空調ケースが有する複数の吹出開口部にそれぞれ接続され、通風路から車室内に空調風を送風する複数のダクトと、
複数のダクトにそれぞれ設けられ、複数のダクトに可聴音を発する複数のダクトスピーカと、
空調モードを検出する検出部と、
検出部が検出した空調モードに応じて動作するモード切替ドアにより開放された吹出開口部に接続するダクトに設けられたダクトスピーカが可聴音を発するように制御するスピーカ制御部と、を備える。

これによれば、ダクトスピーカが発するスピーカ音と空調音は、ダクトを経由し、同一の吹出口から車室内に放出される。そのため、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることが可能である。したがって、この車両用空調装置は、乗員が空調音に対して感じる煩わしさを低減することができる。

第１実施形態に係る車両用空調装置の断面構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る空調ユニットの断面構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。 第２実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。 第３実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。 第４実施形態に係る車両用空調装置の作用効果を説明するためのグラフである。 第４実施形態に係る車両用空調装置を搭載した車室内の模式図である。 従来の一般的な車両の車室内の模式図である。 従来のスピーカによる作用効果を説明するためのグラフである。 従来のスピーカによる作用効果を説明するためのグラフである。 従来のスピーカによる作用効果を説明するためのグラフである。 従来のスピーカによる作用効果を説明するためのグラフである。 第５実施形態に係る車両用空調装置が備えるスピーカの一例を示す断面図である。

以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態の車両用空調装置１は、車両に搭載されるものであり、車室内最前部のインストルメントパネル２の内側に配置されている。車両用空調装置１は、車室内の空気である内気と車室外の空気である外気の一方または両方を吸い込み、その吸い込んだ空気の温度および湿度を調整して車室内に吹き出すことで、車室内の空気調和を行うものである。車両用空調装置１は、空調ユニット１０、スピーカ３０および複数のダクト４１、４２、４３などを備えている。なお、図１では、空調ユニット１０が有する構成の一部を省略している。

まず、車両用空調装置１の一般的な構成を説明する。

図２は、車両用空調装置１が備える空調ユニット１０の模式図である。空調ユニット１０は、空調ケース１１、送風機１２、モード切替ドア１３および温度調整ドア１４などを有している。

空調ケース１１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂にて形成されている。空調ケース１１を形成する樹脂として、例えばポリプロピレンが挙げられる。空調ケース１１は内側に、空気が流れる通風路１５を有している。また、空調ケース１１は、通風路１５の空気流れ方向上流側に、車室内の所定箇所から通風路１５に内気を導入するための内気導入口１６と、車外から通風路１５に外気を導入するための外気導入口１７を有している。なお、内気導入口１６または外気導入口１７には、空調ケース１１とは別部材として構成された図示していないダクトを接続してもよい。その場合、それらのダクトを介して、内気導入口１６または外気導入口１７から通風路１５に空気が導入される。

空調ケース１１の内側には、内外気切替ドア１８、送風機１２、エバポレータ１９、ヒータコア２０、温度調整ドア１４、モード切替ドア１３およびスピーカ３０などが設けられている。

内外気切替ドア１８は、内気導入口１６の開口面積と、外気導入口１７の開口面積とを連続的に調整するものである。内外気切替ドア１８は、図示していないサーボモータなどのアクチュエータによって駆動される。内外気切替ドア１８は、内気導入口１６と外気導入口１７のうち、一方の開口部を開くほど他方の開口部を閉じるように回転動作する。これにより、内外気切替ドア１８は、通風路１５に導入される内気の風量と、外気の風量との割合を調整することが可能である。

送風機１２は、遠心ファン１２１と、その遠心ファン１２１を回転駆動するモータ１２２などから構成されている。送風機１２のモータ１２２と共に遠心ファン１２１が回転駆動すると、通風路１５に空気が送風される。これにより、内気導入口１６または外気導入口１７から通風路１５に内気または外気が導入される。送風機１２により送風されて通風路１５を流れる空気は、エバポレータ１９およびヒータコア２０により温度および湿度が調整され、通風路１５に連通する複数の吹出開口部２１、２２、２３のいずれかを経由して車室内に吹き出される。

エバポレータ１９は、通風路１５を流れる空気を冷却するための熱交換器である。エバポレータ１９は、図示していない圧縮機、凝縮器および膨張弁などと共に周知の冷凍サイクルを構成している。エバポレータ１９は、冷凍サイクルにおいて、膨張弁の下流側、且つ、圧縮機の上流側に配置されている。エバポレータ１９が有する図示していないチューブの中を、膨張弁によって減圧されて気液二層状態となった冷媒が流れる。エバポレータ１９は、そのチューブの内側を流れる冷媒と、通風路１５を流れる空気との熱交換により、通風路１５を流れる空気を冷却する。

ヒータコア２０は、通風路１５を流れる空気を加熱するための熱交換器である。ヒータコア２０が有する図示していないチューブの内側を温水が流れる。ヒータコア２０は、そのチューブの内側を流れる温水と、通風路１５を流れる空気との熱交換により、通風路１５を流れる空気を加熱する。

エバポレータ１９とヒータコア２０との間には、温度調整ドア１４が設けられている。温度調整ドア１４は、エバポレータ１９を通過した後にヒータコア２０を迂回して流れる風量と、エバポレータ１９を通過した後にヒータコア２０を通過する風量との割合を調整する。

空調ケース１１は、通風路１５の空気流れ方向下流側に、通風路１５から車室内に空気を送風するための複数の吹出開口部２１、２２、２３を有している。複数の吹出開口部は、フェイス吹出開口部２１、フット吹出開口部２２、デフロスタ吹出開口部２３により構成されている。フェイス吹出開口部２１は、前座席に着座した乗員の上半身またはその周囲に向けて空調風を吹き出すものである。フット吹出開口部２２は、その乗員の足元に向けて空調風を吹き出すものである。デフロスタ吹出開口部２３は、車両のフロントガラス３（図１参照）に向けて空調風を吹き出すものである。

フェイス吹出開口部２１、フット吹出開口部２２およびデフロスタ吹出開口部２３には、それぞれの開口面積を調整するためのモード切替ドア１３が設けられている。モード切替ドア１３は、フェイスドア１３１、フットドア１３２およびデフロスタドア１３３により構成されている。フェイスドア１３１、フットドア１３２およびデフロスタドア１３３はそれぞれ、図示していないサーボモータなどのアクチュエータによって駆動される。フェイスドア１３１は、フェイス吹出開口部２１を開閉する。フットドア１３２は、フット吹出開口部２２を開閉する。デフロスタドア１３３は、デフロスタ吹出開口部２３を開閉する。

図３に示すように、複数の吹出開口部２１、２２、２３にはそれぞれ、空調ケース１１とは別部材として構成された複数のダクト４１、４２、４３が接続される。複数のダクト４１、４２、４３は、空調ケース１１の通風路１５から複数の吹出開口部２１、２２、２３を経由して車室内に空調風を送風する。複数のダクトは、フェイスダクト４１、フットダクト４２およびデフロスタダクト４３により構成されている。フェイスダクト４１は、フェイス吹出開口部２１に接続されている。フットダクト４２は、フット吹出開口部２２に接続されている。デフロスタダクト４３は、デフロスタ吹出開口部２３に接続されている。

フェイス吹出開口部２１から流出した空気は、フェイスダクト４１を通り、インストルメントパネル２に設けられたフェイス吹出口４４から、座席に着座した乗員の上半身またはその近傍に向けて吹き出される。フット吹出開口部２２から流出した空気は、フットダクト４２を通り、インストルメントパネル２の下側に設けられたフット吹出口４５から乗員の足元またはその近傍に向けて吹き出される。デフロスタ吹出開口部２３から流出した空気は、デフロスタダクト４３を通り、インストルメントパネル２の上面に設けられたデフロスタ吹出口４６から車両のフロントガラス３に向けて吹き出される。

上述した空調ユニット１０が備える送風機１２、内外気切替ドア１８、温度調整ドア１４およびモード切替ドア１３は、空調電子制御装置５０（以下「空調ＥＣＵ」という）によって駆動制御される。空調ＥＣＵ５０は、内気温、外気温、日射量、またはエアコンパネルに設けられたスイッチの操作などにより設定される空調モードに応じて、空調ユニット１０が備える各構成を駆動制御する。

続いて、本実施形態の車両用空調装置１の特徴的な構成および作用効果について説明する。

本実施形態では、空調ケース１１が有する通風路１５にスピーカ３０が設けられている。スピーカ３０は、通風路１５に可聴音を発するものである。スピーカ３０が発する可聴音（以下「スピーカ音」という）は、空調音に対して逆位相でない音を含むものであり、乗員が空調音と同時に聞くことの可能な音である。スピーカ３０は、通風路１５内に設けられていてもよく、或いは、通風路１５の内壁または外壁に設けられていてもよい。

スピーカ３０は、通風路１５のうち、複数のモード切替ドア１３よりも送風機１２側の部位に設けられている。また、スピーカ３０は、通風路１５のうち、温度調整ドア１４と複数のモード切替ドア１３との間の部位に設けられている。このような位置にスピーカ３０を設けることで、スピーカ音は、複数の吹出開口部２１、２２、２３のうち少なくとも１つの吹出開口部を経由して送風される空調風と共に車室内に放出される。すなわち、スピーカ３０は、複数の吹出開口部２１、２２、２３のうち少なくとも１つの吹出開口部を経由して送風される空調風と共に、スピーカ音を車室内に放出可能な位置に設けられているといえる。

スピーカ制御部５１は、スピーカ３０が発する音の音量などを制御する電子制御装置である。スピーカ制御部５１には、送風機１２の送風量に関する情報が空調ＥＣＵ５０から伝送される。スピーカ制御部５１は、送風機１２の送風量が大きくなるに従い、スピーカ３０の音量を大きくするように制御する。一方、スピーカ制御部５１は、送風機１２の送風量が小さくなるに従い、スピーカ３０の音量を小さくするように制御する。これにより、スピーカ制御部５１は、空調音に応じてスピーカ音の音量を適切に調整し、空調音にスピーカ音が付加された音を乗員に届けることができる。

図１および図２では、フェイスドア１３１がフェイス吹出開口部２１を開放している状態を示している。この状態で、スピーカ３０が発するスピーカ音は、通風路１５からフェイス吹出開口部２１を経由し、フェイスダクト４１を通り、フェイス吹出口４４から空調風と共に車室内に放出される。この場合、空調音にスピーカ音が付加された音は、車室内の前席に着座した乗員と後部座席に着座した乗員へ、空調風と共に効率よく届けられる。そのため、フェイスドア１３１がフェイス吹出開口部２１を開放している場合は、フェイスドア１３１がフェイス吹出開口部２１を閉塞している場合に比べて、スピーカ制御部５１は、スピーカ３０の音量を下げることが可能である。したがって、この車両用空調装置１は、スピーカ３０の駆動に消費される電力量を低減することができる。

ここで、本実施形態のスピーカ音は、自然音を含むものである。その自然音は、例えば、鳥の鳴き声、動物の鳴き声、虫の音、木の葉が風に揺れる音、川の流れる音、波の音、滝の音、雨音及び水の音のうち少なくとも１つを含むものである。このような自然音が空調音に付加された音が乗員に届けられると、その乗員は、自然音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせ、そのイメージの中に流れている自然界の音のように空調音を感じ取ることができる。例えば、自然音として野鳥の鳴き声などを空調音に付加すると、乗員は森の情景等をイメージすることにより、森の中にある滝の音などのように空調音を感じ取ることができる。また例えば、自然音としてカモメの鳴き声などを空調音に付加すると、乗員は海の情景等をイメージすることにより、海辺の波の音などのように空調音を感じ取ることができる。したがって、車両用空調装置１は、空調音に対して乗員が感じる煩わしさを低減することができる。

上述した第１実施形態の車両用空調装置１は、次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態では、スピーカ３０は、空調ケース１１が有する通風路１５に可聴音を発する。

これによれば、スピーカ音と空調音は、通風路１５からモード切替ドアにより開放された吹出開口部２１、２２、２３を経由し、同一の吹出口４４、４５、４６から車室内に放出される。そのため、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることが可能である。ここで、空調音にスピーカ音が付加された音が乗員に届けられると、その乗員は、スピーカ音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせることで、そのイメージの中に流れている音のように空調音を感じ取ることができる。したがって、この車両用空調装置１は、空調音に対して乗員が感じる煩わしさを低減することができる。

また、この車両用空調装置１は、空調ケース１１が有する通風路１５にスピーカ３０を設けることで、複数の吹出開口部２１、２２、２３のうちいずれの吹出開口部２１、２２、２３からもスピーカ音を放出することが可能である。仮に、複数の吹出開口部２１、２２、２３にそれぞれ接続される複数のダクト４１、４２、４３に対してスピーカを設ける構成とした場合、ダクト４１、４２、４３の数に応じてスピーカの数が増加することとなる。これに対し、この車両用空調装置１は、スピーカ３０の数を低減することができる。

ところで、近年、安全性、居住性向上の要求からインストルメントパネル２の小型化の要求が高まっている。その点、本実施形態のスピーカ３０をオーディオ用スピーカとすることで、従来インストルメントパネル２に配置されていたオーディオ用スピーカの搭載スペースを低減することが可能である。したがって、この車両用空調装置１は、インストルメントパネル２の小型化に貢献することができる。

（２）第１実施形態では、スピーカ３０は、複数の吹出開口部２１、２２、２３のうち少なくとも１つの吹出開口部２１、２２、２３を経由して送風される空調風と共に可聴音を車室内に放出可能な位置に設けられている。

これによれば、スピーカ音と空調音は、少なくとも１つの吹出開口部２１、２２、２３を経由して、空調風と共に車室内に放出される。したがって、この車両用空調装置１は、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対して同一方向から同時に届けることで、空調音に対して乗員が感じる煩わしさを低減することができる。

（３）第１実施形態では、スピーカ３０は、複数のモード切替ドア１３よりも送風機１２側の通風路１５に設けられている。

これによれば、車両用空調装置１は、いずれの空調モードであっても、モード切替ドア１３により開放されたいずれかの吹出開口部２１、２２、２３を経由して送風される空調風と共に、空調音にスピーカ音が付加された音を車室内に放出することができる。

（４）第１実施形態では、スピーカ３０は、温度調整ドア１４と複数のモード切替ドア１３との間の通風路１５に設けられている。

これによれば、車両用空調装置１は、温度調整ドア１４の開度に関わらず、通風路１５から吹出開口部２１、２２、２３を経由して送風される空調風と共に、空調音にスピーカ音が付加された音を車室内に放出することができる。

（５）第１実施形態では、スピーカ制御部５１は、送風機１２の送風量が大きいほどスピーカ３０の音量を大きくするように制御する。

一般に、送風機１２の送風量が大きいほど空調音が大きくなる。スピーカ制御部５１は、空調音の大きさに応じてスピーカ音の音量を適切に調整することで、空調音にスピーカ音が付加された音を乗員に届けることができる。したがって、乗員は、スピーカ音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせることが可能となるので、空調音に対する煩わしさが低減される。

（６）第１実施形態では、スピーカ３０は自然音を発するものである。

これによれば、空調音に自然音が付加された音が乗員に届けられると、その乗員は、その自然音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせ、空調音を自然界の音に近いものとして感じることができる。例えば、自然音として鳥や動物の鳴き声などを空調音に付加すると、乗員は、森の中にいるような感覚が得られるので、空調音を、滝の音や川のせせらぎなどのように感じることができる。したがって、車両用空調装置１は、空調音に対して乗員が感じる煩わしさを低減し、さらに快適感を向上させることができる。

（７）第１実施形態では、スピーカ３０が発する自然音は、鳥の鳴き声、動物の鳴き声、虫の音、木の葉が風に揺れる音、川の流れる音、波の音、滝の音、雨音及び水の音のうち少なくとも１つを含むものである。

これによれば、乗員に森、川または海などの自然の情景をイメージさせる自然音として、種々の音が例示される。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対してスピーカ３０の配置およびその制御方法などを変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、第２実施形態では、複数のダクト４１、４２、４３それぞれにスピーカ３１が設けられている。スピーカ３１は、それぞれのスピーカ３１が設けられたダクト４１、４２、４３に可聴音を発するものである。以下の説明では、ダクト４１、４２、４３に設けられたスピーカ３１を、ダクトスピーカ３１と称するものとする。なお、ダクトスピーカ３１の体格および性能などは、第１実施形態で説明したスピーカ３０と同一のものであってもよく、または異なるものであってもよい。

ダクトスピーカ３１は、複数のフェイスダクト４１、複数のフットダクト４２およびデフロスタダクト４３のそれぞれに対し、少なくとも１個ずつ設けられている。ダクトスピーカ３１は、ダクト４１、４２、４３内に設けられていてもよく、或いは、ダクト４１、４２、４３の内壁または外壁に設けられていてもよい。

ここで、第１実施形態で説明した空調ＥＣＵ５０は、空調ユニット１０が作動するときの空調モードを検出する検出部として機能する。空調ＥＣＵ５０は、空調モードに応じて、複数のモード切替ドア１３のうち所定のモード切替ドア１３を駆動して所定の吹出開口部２１、２２、２３を開放し、他のモード切替ドア１３を駆動して他の吹出開口部２１、２２、２３を閉塞する。

空調ＥＣＵ５０は、検出された空調モードをスピーカ制御部５１に伝送する。第２実施形態のスピーカ制御部５１は、それぞれのダクトスピーカ３１が発する音の音量などを個別に制御することが可能である。スピーカ制御部５１は、空調モードに応じて動作するモード切替ドア１３により開放された吹出開口部２１、２２、２３に接続するダクト４１、４２、４３に設けられたダクトスピーカ３１に対し、スピーカ音を発するように信号を伝送する。

これにより、ダクトスピーカ３１が発するスピーカ音と空調音は、空調風が流れる所定のダクト４１、４２、４３を経由し、同一の吹出口４４、４５、４６から車室内に放出される。そのため、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることが可能である。したがって、第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせたものである。

図５に示すように、第３実施形態では、複数のダクト４１、４２、４３それぞれにダクトスピーカ３１が設けられている。さらに、第３実施形態では、通風路１５にも、スピーカ３０が設けられている。

空調ＥＣＵ５０は、空調ユニット１０が作動するときの空調モードを検出する。そして、空調ＥＣＵ５０は、検出された空調モードをスピーカ制御部５１に伝送する。スピーカ制御部５１は、空調モードに応じて動作するモード切替ドア１３により開放された吹出開口部２１、２２、２３に接続するダクト４１、４２、４３に設けられたダクトスピーカ３１に対し、スピーカ音を発するように信号を伝送する。さらに、スピーカ制御部５１は、通風路１５に設けられたスピーカ３０に対しても、スピーカ音を発するように信号を伝送する。

これにより、空調音にスピーカ音が付加された音は、空調風が流れる所定のダクト４１、４２、４３を経由し、同一の吹出口４４、４５、４６から車室内に放出される。したがって、第３実施形態も、第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第３実施形態では、通風路１５に設けられたスピーカ３０が発するスピーカ音が、所定のダクト４１、４２、４３の吹出口４４、４５、４６から車室内に放出されにくい場合でも、その所定のダクト４１、４２、４３に設けられたダクトスピーカ３１から車室内にスピーカ音を放出することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について、図６〜図１０を参照して説明する。なお、図６〜図１０は、実施形態の説明のための模式図であり、各図面に記載した波形、音圧、周波数などは、いずれも本開示の権利範囲を何ら限定するものではない。

第４実施形態では、空調ケース１１の通風路１５に設けられたスピーカ３０から放出されるスピーカ音は、空調音に付加されることにより、狙いの調和を有する合成音を形成可能な音である。なお、第４実施形態のスピーカ音は、第１実施形態等で説明した自然音を含む音であってもよく、または、自然音を含まない音であってもよい。

図６は、第４実施形態の車両用空調装置１において、所定の周波数におけるスピーカ音、空調音、および、スピーカ音と空調音との合成音を模式的に示したものである。各図面では、スピーカ音に符号α、空調音に符号β、スピーカ音と空調音との合成音に符号γを付している。

第４実施形態では、スピーカ音と空調音との合成音が、狙いの調和を有する音となるように、スピーカ３０から放出されるスピーカ音がスピーカ制御部５１により制御される。空調音とスピーカ音とが合成されることで、狙いの調和を有する合成音となる。なお、狙いの調和を有する合成音とは、乗員の空調音に対して感じる煩わしさが低減されるように、または、乗員が心地良さを感じられるように、実験などにより周波数、音量または音質などが調整された音である。

第４実施形態においても、スピーカ３０は、空調音の発生領域である通風路１５内に設置されている。そのため、スピーカ制御部５１は、所定の吹出開口部２１〜２３で狙いの調和を有する合成音が形成されるように、スピーカ音を調整することが可能である。なお、その狙いの調和を有する合成音は、所定の吹出開口部２１〜２３で形成されることに限らず、例えば通風路１５内の所定位置を狙って形成されてもよく、または、インストルパネル２設けられた吹出口４４〜４６を狙って形成されてもよい。

図７に示すように、スピーカ音と空調音の合成音は、同一の吹出口４４〜４６から車室内に吹き出される。そのため、車室内に複数の乗員５ａ、５ｂ、５ｃが乗車している場合でも、吹出口４４〜４６から乗員５ａ、５ｂ、５ｃまでの間で、スピーカ音と空調音との位相のズレが生じることが防がれる。したがって、車両用空調装置１は、車室内のいずれの座席に着座した乗員５ａ、５ｂ、５ｃに対しても、スピーカ音と空調音により形成された合成音の狙いの調和を維持したまま、乗員５ａ、５ｂ、５ｃに届けることが可能である。すなわち、車室内の各座席に着座する複数の乗員５ａ、５ｂ、５ｃに対し同等の効果を得ることができる。

これに対し、図８は、従来の一般的な車両の車室内の模式図である。この車両では、車両のドアにスピーカ３００が設置されている。この場合、特に車室内の各座席に複数の乗員５ａ、５ｂ、５ｃが乗車していると、スピーカ音の到達距離と空調音の到達距離とが乗員位置ごとに異なるものとなる。

図９〜図１１は、図８に示したような従来の車両において、車室内で異なる乗員位置Ａ、Ｂ、Ｃに対して届けられる所定の周波数におけるスピーカ音、空調音、および、そのスピーカ音と空調音との合成音を模式的に示したものである。図９〜図１１に示すように、車室内で異なる乗員位置Ａ、Ｂ、Ｃに届けられるスピーカ音と空調音との位相ズレ量ａ、ｂ、ｃは、それぞれ異なるものとなる。そのため、スピーカ音と空調音との合成音は、車室内で異なる乗員位置Ａ、Ｂ、Ｃで、異なる音になる。

図１２は、車室内で異なる乗員位置Ａ、Ｂ、Ｃにおける合成音の周波数特性の例を示している。図１２では、所定の周波数領域（例えば１００Ｈｚ）において、各乗員位置Ａ、Ｂ、Ｃにおける合成音の周波数特性が異なるものとなっている。すなわち、各乗員位置Ａ、Ｂ、Ｃでは、狙いの調和を維持した合成音からずれた音となっている。このように、スピーカ３００を空調装置の外部に設置している場合、車室内の各座席に着座した複数の乗員５ａ、５ｂ、５ｃそれぞれに対し、狙いの調和を維持した合成音を届けることができない。

そこで、第４実施形態の車両用空調装置１は、スピーカ３０を空調音の発生領域である通風路１５内に設置し、空調音とスピーカ音とを共通の吹出開口部および共通の吹出口から車室内に放出する構成としている。これにより、車室内のいずれの乗員位置においても、スピーカ音と空調音との位相のズレが生じることが無い。したがって、この車両用空調装置１は、スピーカ音と空調音との狙いの調和を維持したまま車室内の各乗員位置に届けることで、車室内の各座席に着座した複数の乗員５ａ、５ｂ、５ｃに対して同等の効果を得ることが可能である。

（第５実施形態）
第５実施形態は、車両用空調装置１が備えるスピーカ３０の一例を説明するものである。図１３に示すように、スピーカ３０は、空調ケース１１の外側に設けられている。スピーカ３０は、スピーカ制御部５１から配線５２などを経由して伝送される電気信号を音波に変えて通風路１５に放出することが可能な構成である。例えば、スピーカ３０は、コイルと磁石などから構成される振動発生源３２と、その振動発生源３２で発生した振動を空気に伝える振動板３３などを備える電磁式スピーカとしてもよい。また、図示していないが、例えば、スピーカ３０は、電気信号に応じて振動するピエゾ素子などを備えるピエゾ式スピーカとしてもよい。このように、スピーカ３０は、電気信号を音波に変えて通風路１５に放出可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。また、スピーカ３０は、図１３に示したように空調ケース１１の外側に設けられているものに限らない。例えば、スピーカ３０は、空調ケース１１の内側に設けられていてもよい。

（他の実施形態）
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

例えば、上述した第１および第３実施形態では、通風路１５に１個のスピーカ３０を設けるものとした。これに対し、他の実施形態では、通風路１５に複数のスピーカ３０を設けてもよい。

また、上述した第２および第３実施形態では、複数のダクト４１、４２、４３それぞれにダクトスピーカ３１を１個ずつ設けるものとした。これに対し、他の実施形態では、複数のダクト４１、４２、４３それぞれに複数のダクトスピーカ３１を設けてもよい。また、複数のダクト４１、４２、４３のうち、ダクトスピーカ３１が設けられていないダクト４１、４２、４３があってもよい。

また、上述した第２および第３実施形態では、空調ＥＣＵ５０とスピーカ制御部５１とを別体のものとして説明した。これに対し、他の実施形態では、空調ＥＣＵ５０とスピーカ制御部５１とは一体に構成されたものであってもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、車両用空調装置は、送風機、空調ケースおよびスピーカを備える。送風機は、空気を送風する。空調ケースは、送風機が送風する空気が流れる通風路、および、その通風路に連通する複数の吹出開口部を有する。スピーカは、空調ケースが有する通風路に可聴音を発するように設けられている。

第２の観点によれば、スピーカは、複数の吹出開口部のうち少なくとも１つの吹出開口部を経由して送風される空調風と共に可聴音を車室内に放出可能な位置に設けられている。

これによれば、スピーカ音と空調音は、少なくとも１つの吹出開口部を経由し、同一の吹出口から空調風と共に車室内に放出される。したがって、この車両用空調装置は、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることで、空調音に対して乗員が感じる煩わしさを低減することができる。

第３の観点によれば、車両用空調装置は、複数の吹出開口部それぞれの開口面積を調整する複数のモード切替ドアをさらに備える。スピーカは、複数のモード切替ドアよりも送風機側の通風路に設けられている。

これによれば、車両用空調装置は、空調モードに関わらず、いずれの空調モードであっても、モード切替ドアにより開放されたいずれかの吹出開口部を経由して送風される空調風と共に、空調音にスピーカ音が付加された音を車室内に放出することができる。

第４の観点によれば、車両用空調装置は、エバポレータ、ヒータコアおよび温度調整ドアをさらに備える。エバポレータは、空調ケースが有する通風路を流れる空気を冷却する。ヒータコアは、空調ケースが有する通風路を流れる空気を加熱する。温度調整ドアは、エバポレータとヒータコアとの間に設けられ、エバポレータを通過した後にヒータコアを迂回する風量とエバポレータを通過した後にヒータコアを通過する風量とを調整する。スピーカは、温度調整ドアと複数のモード切替ドアとの間の通風路に設けられている。

これによれば、車両用空調装置は、温度調整ドアの開度に関わらず、通風路から吹出開口部を経由して送風される空調風と共に、空調音にスピーカ音が付加された音を車室内に放出することができる。

第５の観点によれば、送風機の送風量が大きいほどスピーカの音量を大きくするように制御するスピーカ制御部をさらに備える。

一般に、送風機の送風量が大きいほど空調音が大きくなる。スピーカ制御部は、空調音の大きさに応じてスピーカ音の音量を適切に調整することで、空調音にスピーカ音が付加された音を乗員に届けることができる。したがって、乗員は、スピーカ音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせることが可能となるので、空調音に対する煩わしさが低減される。

第６の観点によれば、スピーカが発する可聴音は、自然音を含むものである。

これによれば、空調音に自然音が付加された音が乗員に届けられると、その乗員は、その自然音から得られるイメージと空調音とを重ね合わせ、空調音を自然界の音に近いものとして感じることができる。したがって、車両用空調装置は、空調音に対して乗員が感じる煩わしさを低減し、さらに快適感を向上させることができる。

第７の観点によれば、スピーカが発する自然音は、鳥の鳴き声、動物の鳴き声、虫の音、木の葉が風に揺れる音、川の流れる音、波の音、滝の音、雨音及び水の音のうち少なくとも１つを含むものである。

これによれば、乗員に森、川または海などの自然の情景をイメージさせる自然音として、種々の音が例示される。

第８の観点によれば、車両用空調装置は、複数のモード切替ドア、複数のダクト、複数のダクトスピーカ、検出部およびスピーカ制御部を備える。複数のモード切替ドアは、複数の吹出開口部それぞれの開口面積を調整する。複数のダクトは、空調ケースが有する複数の吹出開口部にそれぞれ接続され、通風路から車室内に空調風を送風する。複数のダクトスピーカは、複数のダクトにそれぞれ設けられ、複数のダクトに可聴音を発する。検出部は、空調モードを検出する。スピーカ制御部は、検出部が検出した空調モードに応じて動作するモード切替ドアにより開放された吹出開口部に接続するダクトに設けられたダクトスピーカが可聴音を発するように制御する。

これによれば、ダクトスピーカが発するスピーカ音と空調音は、ダクトを経由し、同一の吹出口から車室内に放出される。そのため、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることが可能である。したがって、この車両用空調装置は、乗員が空調音に対して感じる煩わしさを低減することができる。

第９の観点によれば、車両に搭載される車両用空調装置は、送風機、空調ケース、複数のモード切替ドア、複数のダクト、複数のダクトスピーカ、検出部およびスピーカ制御部を備える。送風機は、空気を送風する。空調ケースは、送風機が送風する空気が流れる通風路、および、その通風路に連通する複数の吹出開口部を有する。複数のモード切替ドアは、複数の吹出開口部それぞれの開口面積を調整する。複数のダクトは、空調ケースが有する複数の吹出開口部にそれぞれ接続され、通風路から車室内に空調風を送風する。複数のダクトスピーカは、複数のダクトにそれぞれ設けられ、複数のダクトに可聴音を発する。検出部は、複数のモード切替ドアの動作に応じた空調モードを検出する。スピーカ制御部は、検出部が検出した空調モードに応じて、空調風が流れるダクトに設けられたダクトスピーカが可聴音を発するように制御する。

これによれば、ダクトスピーカが発するスピーカ音と空調音は、ダクトを経由し、同一の吹出口から車室内に放出される。そのため、空調音にスピーカ音が付加された音を、乗員に対し同一方向から同時に届けることが可能である。したがって、この車両用空調装置は、乗員が空調音に対して感じる煩わしさを低減することができる。

第１０の観点によれば、スピーカから発せられる可聴音と、送風機の駆動により生じる空調音とが共通の吹出開口部から車室内に放出されるように構成されている。これによれば、空調音にスピーカ音が付加された音を、同一方向から同時に乗員に届けることが可能である。

Claims (8)

1. 車両に搭載される車両用空調装置であって、
   空気を送風する送風機（１２）と、
   前記送風機が送風する空気が流れる通風路（１５）、および、前記通風路に連通する複数の吹出開口部（２１、２２、２３）を有する空調ケース（１１）と、
   複数の前記吹出開口部それぞれの開口面積を調整する複数のモード切替ドア（１３、１３１、１３２、１３３）と、
   前記空調ケースが有する複数の前記吹出開口部にそれぞれ接続され、前記通風路から車室内に空調風を送風する複数のダクト（４１、４２、４３）と、
   複数の前記ダクトにそれぞれ設けられ、複数の前記ダクトに可聴音を発する複数のダクトスピーカ（３１）と、
   空調モードを検出する検出部（５０）と、
   前記検出部が検出した空調モードに応じて動作する前記モード切替ドアにより開放された前記吹出開口部に接続する前記ダクトに設けられた前記ダクトスピーカが可聴音を発するように制御するスピーカ制御部（５１）と、を備える車両用空調装置。
2. 前記空調ケースが有する前記通風路に可聴音を発するように設けられたスピーカ（３０）をさらに備え、
   前記スピーカは、複数の前記吹出開口部のうち少なくとも１つの前記吹出開口部を経由して送風される空調風と共に可聴音を車室内に放出可能な位置に設けられている請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記スピーカは、複数の前記モード切替ドアよりも前記送風機側の前記通風路に設けられている請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調ケースが有する前記通風路を流れる空気を冷却するエバポレータ（１９）と、
   前記空調ケースが有する前記通風路を流れる空気を加熱するヒータコア（２０）と、
   前記エバポレータと前記ヒータコアとの間に設けられ、前記エバポレータを通過した後に前記ヒータコアを迂回する風量と前記エバポレータを通過した後に前記ヒータコアを通過する風量とを調整する温度調整ドア（１４）をさらに備え、
   前記スピーカは、前記温度調整ドアと複数の前記モード切替ドアとの間の前記通風路に設けられている請求項２または３に記載の車両用空調装置。
5. 前記スピーカ制御部は、前記送風機の送風量が大きいほど前記スピーカの音量を大きくするように制御する請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記スピーカが発する可聴音は、自然音を含むものである請求項２ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記スピーカが発する前記自然音は、鳥の鳴き声、動物の鳴き声、虫の音、木の葉が風に揺れる音、川の流れる音、波の音、滝の音、雨音及び水の音のうち少なくとも１つを含むものである請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記スピーカから発せられる可聴音と、前記送風機の駆動により生じる空調音とが共通の前記吹出開口部から車室内に放出されるように構成されている、請求項２ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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