JPH04103426A - 空気調和装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気調和装置の制御装置に係り、特に自動車等
に使用される車両用空気調和装置、オフィス等で使用さ
れるパーソナル空気調和装置の運転制御において、人間
の皮膚温が変化する空調開始時及び温熱負荷変動時等の
非定常時並びに皮膚温が安定する定常時共に快適な空調
ができるようにした空気調和装置の制御装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕本発明
の基礎になった従来の技術が、特開昭５７−３７６４２
号公報及び特開平１−２２９７１３号公報に記載されて
いる。これらの技術は、快適な空調を行なうために、人
間の皮膚温を空調制御の指標とするものである。

特開昭５７−３７６４２号公報の技術は、自動軍用空気
調和装置において人間の顔皮膚温を３３１（一定値）に
保持するものである。しかしながら、この技術では、単
に顔皮膚温度を一定値に制御するだけであるため、以下
の問題点を有している。

（１）空調開始邑初の皮膚温が過渡的に変化する状況、
すなわち非定常状態での快適な空調制御ができない。

（２）日射等の温熱負荷変動で顔皮膚温が目標値からず
れた場合の空調制御方法が示されていないので、適切な
制御で顔皮膚温を目標値に制御することができない。

（３）さらに、快適な状態で３３℃前後といわれている
皮膚温は、定常な状態での平均皮膚温についてであって
顔皮膚温には当てはまらないことが発明者らの検討で確
認されており、従ってこの従来技術では快適な空間を行
うことができない。ここで、平均皮膚温は、生理学で用
いられるもので、身体の部位毎で一様でない皮膚温を平
均的に示すために、皮膚温を数点で測定しそれぞれの部
位の面積割合を掛けて平均した値である。

特開平１−２２９７１３号公報の技術は、皮膚温の非定
常的な変化にも対応するために、皮膚温と皮膚温の変化
率とによる温度感覚推定式（Ｓ＝ａ　Ｔｓ　十ｂ　Ｔｓ
　＋　ｃΣＴｓ＋ｄ、またはこの式の変形式）を使用し
た温度感覚決定手段により、皮膚温が非定常的に変化す
る場合と定常的な場合とに対応して空調制御を行うもの
である。しかしながら、この技術においては、以下に示
す問題点がある。

（１）皮膚温測定部位について、全身平均皮膚温を代表
する部位、と記載されているが、本発明者らの検討の結
果、自動車空調のように人間の周辺に温度、風速等の分
布ができる温熱環境では、全身平均皮膚温を代表する部
位は、暖房、冷房など空調の使用状況で変化するもので
、一定の部位に特定できず、これによって、暖房、冷房
の制御精度が低下する。

（２）人体皮膚温は部位毎に異なり、また空調を行った
部位毎に皮膚温変化の仕方も異なる。従って、皮膚温を
使用して温度感覚を推定く決定）して空調制御を行なう
ときには測定する部位毎に異なった皮膚温と温度感覚の
関係を使う必要があるが、この従来技術ではこの点が考
慮されていない。

（３）人間の温度感覚を決定する要因は、皮膚温、皮膚
温の変化率等であることは温熱生理学分野の文献で知ら
れていることであるが、この技術では温度感覚決定式の
係数の具体例が示されておらず、実際上温度感覚を決定
して空調制御するには試行錯誤が必要である。

以上のように、従来の人間の皮膚温を空調制御の指標と
する技術は、皮膚温を検出しながら行なう空調制御の特
徴である皮膚温定常時、非定常時共に温度感覚を快適に
保てる空調制御ができず、皮膚温を指標とした空調制御
の実用化への問題点を多く含んでいる。

本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、人間
の温度感覚の特性と皮膚温の特性との関係から温度感覚
を的確に推定し、皮膚温を指標とした空調制御において
定常時、非定常時共に温度感覚を快適に保てる空気調和
装置の制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、第１図に示すよう
に、顔の皮膚温を検ａする顔皮膚温検出手段Ｃ１と、前
記顔皮膚温検出手段Ｃｉ力に基づいて数値で表わされた
温度感覚値ＴＳを推定する温度感覚推定手段Ｃ２と、前
記温度感覚推定手段Ｃ２で推定された温度感覚値が目標
温度感覚値になるように空気調和装置Ｃ４を制御する空
調制御手段Ｃ３と、を含んで構成したものである。

ここで、上記温度感覚推定手段Ｃ２は、以下の式に従っ
て温度感覚値ＴＳを推定する。

ＴＳ＝　（Ａ　（ｔ、−Ｂ） ＋Ｃ−ｉ″ＳＫ）α十に ただし、Ａは顔の皮膚温の相違に対する温度感覚値の相
違（傾き）を示す０．４〜１．０の範囲の係数、Ｂは係
数Ａで定める温度感覚値の相違に対し顔の皮膚温と温度
感覚値とを対応させるための３２．８〜３５．０の範囲
の係数、Ｃは顔の皮膚温の変化率の温度感覚値に対する
寄与を示す１０゜０〜８５．０の範囲の係数、ｔｓＫは
顔の皮膚温、ｔ’ｓｘは顔の皮膚温の変化率、αは隣合
う温度感覚値の間隔に対応する値、Ｋは温度感覚値の基
準値である。上記類の皮膚温の単位は例えば℃、変化率
の単位は例えばｄｅｇ／ｓｅｃ、とすることができるが
、°Ｆ等の他の単位系を用いてもよい。

上記温度感覚値ＴＳは、温かくも涼しくもない温度感覚
（どちらでもない）、すなわち無感状態を基準とし、こ
のときの基準値Ｋを０、隣合う温度感覚値の間隔に対応
する値αを１とし、どちらでもない温度感覚状態から温
度感覚が暑い方に変化するに従って温度感覚値が大きく
なり、逆に温度感覚が寒い方に変化するに従って温度感
覚値が小さくなるように定すると、温度感覚値ＴＳは例
えば次のように表すことができる。

５：非常に暑い、４：暑い、３：少し暑い、２：温かい
、１：少し温かい、０：どちらでもない、−１＝少し涼
しい、−２＝涼しい、−３：少し寒い、−４＝寒い、−
５＝非常に寒い なお、基準値には上記の温度感覚のいずれに対応して定
めてもよく、また基準値には０以外の値であってもよい
。また値αは１以外の値であってもよく、基準値から遠
ざかるに従って大きくなる変数で与えてもよい。

〔作用〕

以下本発明の詳細な説明する。第２図及び第３図に、官
能試験により得られた空調時の温度感覚値の推移と人体
各部の皮膚温変化とを、自動車空調での冷房時（第２図
）と暖房時（第３図）について示す。温度感覚値の推移
に対し、顔皮膚温は冷房時、暖房時共によく対応した動
きを示すが、他の部位（手、足、胴）では皮膚温が変化
しないかまたは温度感覚値の推移とは異なった皮膚温変
化をしている。第２図及び第３図から理解されるように
、皮膚温を制御指標として空調制御を行なう場合、顔皮
膚温以外では全く温度感覚値を推定できないかまたは温
度感覚値の推定精度が悪い。

例えば、冷房時に温度感覚値の推移と比較的対応する手
の皮膚温は、暖房時には温度感覚値の推移とは逆の動き
をする。また、足の皮膚温は暖房時に等しい皮膚温で異
なった温度感覚値に対応する。

従って、温度感覚値の推定式がどの部位の皮膚温に対応
したものなのかを特定しないかぎり、温度感覚値を的確
に推定することができない。

本発明者らが多数の被験者を使って官能評価試験を実施
した結果、温度感覚値と最も強い相関を示すのは顔皮膚
温で、温度感覚値は顔皮膚温と顔皮膚温の変化率とを変
数とする一次式で皮膚温非定常時、皮膚温定常時共に精
度良く推定できることが確認された。またこの推定式は
冷房時、暖房時共に適用できることが確認された。

本発明者らの実験によれば、上記−次式は以下のように
するのが最適であった。

ＴＳ＝　（Ａ　（ｔｓＫ　　Ｂ） ＋ｃ−Ｉ’ｓつ）α＋Ｋ・・・（１） ただし、Ａは０．４〜１．０の係数、Ｂは３２．８〜３
５．０の係数、Ｃは１０．０〜８５゜０の係数、ｔ□は
顔の皮膚温く例えば、ｔ）、ｔ’、は顔の皮膚温の変化
率（例えば、ｄｅｇ／５ｅｃ）、αは隣合う温度感覚値
の間隔に対応する値、Ｋは温度感覚値の基準値である。

なお、係数Ａは０．８１、係数Ｂは３３．９、係数Ｃは
３９．１が好ましいが、温度感覚の個人差に対応するた
ｔに上記の範囲で変更することが可能である。

従って本発明では、顔皮膚温検出手段Ｃ１で人間の顔の
皮膚温を検出し、温度感覚推定手段Ｃ２によって上記（
１）式を用いて温度感覚値ＴＳを推定する。そして、空
調制御手段Ｃ３によって温度感覚値が目標温度感覚値に
なるように空気調和装置Ｃ４を制御する。この目標温度
感覚値は目標温度決定手段によって設定することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、冷房時、暖房時共
に温度感覚と相関の強い頭皮膚温度を変数とする温度感
覚推定式を用いるので、皮膚温検出部位を一箇所にでき
るとともに、温度感覚推定式を一つにすることができ、
この温度感覚推定式をもとに皮膚温を指標として行なう
空調制御は皮膚温が変化する空調開始初期、熱負荷変動
時、及び皮膚温が安定する定常時共に快適な温度感覚に
なるように空気調和装置を制御することができる、とい
う効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１実施例 本実施例は、自動車用空気調和装置に本発明を適用した
ものである。自動車用空気調和装置は、第４図に示すよ
うに、ブロア１０、図示しない冷凍サイクルの一部であ
るエバポレータ１２、図示しないエンジン冷却系からの
温水で空気を加熱するヒータコア１４を備えている。エ
バポレータ１２とヒータコア１４との間には、エバポレ
ータ１２を通過して冷却された空気のヒータコア１４を
通過する量を調節するエアミックスダンパ１６が配置さ
れている。またヒータコア１４の下流側には、エバポレ
ータ１２を通過後にヒータコア１４で加熱された空気と
エバポレータ１２を通過後ヒータコア１４を通過しなか
った空気とを混合して温度を調節するエアミックスチャ
ンバ１８が設けられている。エアミックスチャンバ１８
の最下流には、乗員の顔方向に向けた吹出口２０が設け
られている。ブロア１０へ印加する電圧はブロア電圧調
整器２２によって調節され、エアミックスダンパ１６の
開度はエアミックス開度調整器２４によって調節される
。

乗員の顔皮膚温を検出可能な位置には赤外線放射温度計
で構成された顔皮膚温検出器２８が配置されている。こ
の顔皮膚温検ａ器２８は、以下で説明する温度感覚値推
定式によって温度感覚値を推定する温度感覚推定コンピ
ュータ３０に接続されている。温度感覚推定コンピュー
タ３０は、ブロア電圧調整器２２を制御してブロア１０
の回転速度を制御するとともに、エアミックスダンパ開
度調整器２４を制御してエアミックスダンパ１６の開度
を制御する空調制御コンピュータ３２に接続されている
。この空調制御コンピュータ３２には、目標温度感覚値
ＴＳｏを入力するための目標温度感覚値入力装置２６が
接続されている。上北空調制御コンビ二−タ３２には、
次の温度感覚値推定式があらかじめ記憶されている。

’ｒｓ＝Ａｘ　（ｔｓＫ−Ｂ）＋ＣＸｔ’ｓ＊・”（２
）ただし、Ａ、Ｂ、Ｃは係数、ｔｓＫは顔皮膚温、ｔ’
ｓ＊は顔皮膚温の変化率である。また、顔皮膚温１５に
の単位は℃、顔皮膚温変化率ｔ’ＳＫの単位はｄｅ　ｇ
　／　ｓ　ｅ　ｃである。

上記（２）式は（１）式の基準値Ｋを０とし、αを１と
したものである。

以下、（２）式について説明する。人間の顔面において
も皮膚温に測定部位間の差があり、皮膚温は均一ではな
い。しかしながら、空調時の顔の各部位の皮膚温変化は
、第５図に示すように、口の横、頬、顎、額、こめかみ
にかかわらず同じ傾向で推移し、手の皮膚温や足の皮膚
温のように温度感覚値と動きが逆になったり、一つの皮
膚温に対して二つの温度感覚値が対応するようなことは
ない。

従って、顔の皮膚温の取扱いとしては、顔の多数の部位
で測定した平均値で温度感覚値の推定式を作成しておき
、顔の平均皮膚温と検出部位の温度との相関により検出
部位の温度を顔の平均皮膚温に換算して温度感覚値を推
定すればよい。第６図に頬の皮膚温と顔の平均皮膚温と
の相関を示す。

また、顔面の皮膚温検出部位を特定できる場合は、検出
部位の皮膚温を変数とする温度感覚値推定式を作成して
おけばよい。

温度感覚値を決定する主要因は、皮膚温、皮膚温の変化
率であることは温熱生理学の文献で知られている。すな
わち、定性的には皮膚温が高い程温かいまたは暑いとい
う感覚を持ち、逆に皮膚温が低い程涼しいまたは寒いと
いう感覚を持つ。これに加え、皮膚温の変化率は、例え
ば皮膚温が高くても皮膚温が下がる方向に変化するとき
には涼しいと感じさせ、逆に皮膚温が低くても皮膚温が
上がる方向に変化するときには温かいと感じさせる。前
者の例としては、夏の屋外にいた人が日陰に入った瞬間
に涼しさを感じる場合に相当し、このときには日射の影
響がなくなり皮膚温自体は高いにもかかわらず皮膚温が
低下を始めることにより涼しく感じるもので、長時間日
陰にいると皮膚温が一定になり、環境の温度、気流速度
、湿度などが不変であっても当初の涼しさは感じなくな
り、やはり暑いと感じることはよく体験することである
。以上のように、温度感覚は皮膚温と皮膚温の変化率と
を主な要因とすることが定性的に言われていることであ
るが、空調制御に利用できるように定量的な関係づけは
なされていない。

本実施例では、この温度感覚を次のようにして定量化す
る。温度感覚値を上記（２）式で表した場合、右辺第１
項は温度感覚値に対する顔皮膚温の寄与を示すもので、
顔皮膚温の変化率が一定の場合、係数Ａは第７図に示す
ように皮膚温の相違に対する温度感覚値の相違（傾き）
を示す。係数Ｂは第８図に示すように、係数Ａで定める
傾きに対し、皮膚温と数値化した温度感覚（温度感覚値
）とを対応させるものである。

係数Ａの幅は、官能試験による温度感覚申告値の個人差
を考慮したものであり、指定した範囲を超えた場合には
現実にあり得ない皮膚温の相違に対する温度感覚の違い
の特性になる。すなわち、係数Ａが大きいと現実には起
こり得ない敏感さで温度感覚を推定することになり、係
数Ａが小さすぎれば現実にはあり得ない鈍感さで温度感
覚を推定することになり、いずれの場合も温度感覚の推
定ができず、空調制御を的確に行なうことができない。

係数Ｂの幅も係数Ａと同様に個人差を考慮したものであ
るが、指定された範囲を超えて係数Ｂが過大または過少
になると現実にはあり得ない温度感覚と皮膚温との対応
になり、いずれの場合も温度感覚の推定ができず、空調
制御を的確に行なうことができない。

一方、係数Ｃは第９図に示すように、皮膚温の変化率の
温度感覚に対する寄与の程度を示すもので、皮膚温は下
がる（皮膚温の変化率は負）場合は数値化した温度感覚
が小さい値になり、逆に皮膚温が上がる（皮膚温の変化
率は正〉場合は数値化した温度感覚は大きい値になるの
で、係数Ｃ自体は正の値になる。係数Ｃの幅は個人差を
考慮したものであるが、係数Ｃが指定した範囲を超えて
０に近づいた場合、皮膚温変化の温度感覚に対する寄与
を現実より過少に、逆に係数Ｃが指定した範囲を超えて
大きくなった場合には皮膚温の変化の温度感覚に対する
寄与を現実より過大に評価することになり、いずれも空
調開始初期、日射、外気温等による熱負荷変動時に皮膚
温が変化する場合の温度感覚推定ができず、空調制御を
的確に行なうことができない。

本発明者らが、温度感覚を以下のように数値化した温度
感覚値と顔の皮膚温（変化率も含む）との関係を調べた
多数の官能評価試験結果を重回帰分析により解析した結
果、係数Ａとしては０．８１、係数Ｂとしては３３．９
、係数Ｃとしては３９．１が最適であった。

５：非常に暑い、４：暑い、３：少し暑い、２：温かい
、１：少し温かい、０：どちらでもない、−１＝少し涼
しい、−２：涼しい、３：少し寒い、−４：寒い、−５
：非常に寒いまた、上記官能評価試験における被験者の
申告値選択の個人差と空調制御に使用したときの温度感
覚値推定誤差との許容範囲から係数ＡＳＢ、Ｃの範囲を
次のように定めた。係数Ａについては、第１０図に示す
ように、係数ＥＳＣを最適値に設定して係数Ａを変化さ
せた場合の温度感覚値推定誤差を調べ、この誤差の許容
範囲を±１にしたところ係数Ａの範囲は０．４〜１．０
の範囲が適当であった。また、係数Ｂについては、第１
１図に示すように係数Ａ、Ｃを最適値にして係数Ｂを変
化させ、係数Ｂと温度感覚推定誤差との関係を調べ、許
容範囲を±１にしたところ係数Ｂの範囲は３２．８〜３
５．０が適当であった。そして、係数Ｃについては、係
数ＡＳＢを最適値にして係数Ｃを変化させ、係数Ｃと温
度感覚推定誤差との関係を調べ、許容範囲を±１とした
ところ、係数Ｃの範囲は１０．０〜８５．０が適当であ
った。

次に本実施例の制御ルーチンを説明する。第１３図は温
度感覚推定コンピユータ３０による温度感覚申告値ルー
チンを示すものである。ステップ１０２において顔皮膚
温検出器２８で検出された現在の顔皮膚温ｔｓＫを取込
み、ステップ１０４において上記で説明した（２）式に
したがって温度感覚値ＴＳを推定する。ステップ１０６
で時間ΔτＳｅＣ経過したか判定する。経過したときに
は次のステップ１０８において空気調和装置のスイッチ
がオフされたか否かを判断し、オフされたときはこのル
ーチンを終了し、オフされないときにはステップ１０２
に戻って上記のルーチンを繰り返す。

なお、（２）式の顔皮膚温の変化率はく現在の顔皮膚温
−ΔＴｓｅｃ前の顔皮膚温）／Δτで与えられる。

第１４図は空調制御コンピュータ３２によるブロア電圧
調整器２２及びエアミックスダンパ開度調整器２４の制
御ルーチンを示すものである。ステップ１１０において
ブロア１０の回転速度及びエアミックスダンパ１６の開
度を初期値に設定する。ステップ１１２では温度感覚推
定コンピュータ３０で推定された温度感覚値ＴＳを取込
み、ステップ１１４において目標温度感覚値入力装置２
６で設定された目標温度感覚値ＴＳＯを取込む。

ステップ１１６では冷房か暖房かを判断し、冷房の場合
にはステップ１１８において冷房制御を行い、暖房の場
合にはステップ１２０において暖房制御を行なう。そし
てステップ１２２において空気調和装置のスイッチがオ
フされたか否かを判断し、オフされたときにはこのルー
チンを終了し、オンされているときにはステップ１１２
に戻って上記の制御を繰り返す。

第１５図はステップ１１８の冷房制御の詳細を示すもの
である。ステップ１３０において推定された温度感覚値
ＴＳと目標温度感覚値ＴＳｏとを比較し、ＴＳ＝ＴＳ、
の場合は推定値と目標値とが等しいためエアミックスダ
ンパの開度とブロア回転速度とをこの状態に維持する。

ＴＳｆ、ＴＳ。

の場合は、ステップ１３２において温度感覚値ＴＳと目
標温度感覚値ＴＳｏとの大きさを比較し、ＴＳ＞ＴＳｏ
の場合はステップ１３４においてエアミックスダンパ開
度調整器２４に供給している（３号のレベルからエアミ
ックスダンパｌ　５　（７）Ｍ度が全開か否かを判断す
る。エアミックスダンパ１６の開度が全開のときには、
温度感覚値を目標温度感覚値に制御するためにエアミッ
クスダンパ１６の開度を大き（することができないため
、ブロア電圧調整器２２を制御してブロア１０の回転速
度を予め定められた１ステツプ増加させて空気量を増加
させる。一方、エアミックスダンパ１６の開度が全開で
ないときには、ステップ１３８でエアミックスダンパ開
度調整器２４を制御することによりエアミックスダンパ
１６の開度を予め定められた１ステツプ開（。

一方、ＴＳ＜ＴＳｏの場合は、ステップ１４０において
ブロア１０の回転速度が最低か否かを判断する。ブロア
ｌＯの回転速度が最低でない場合には、ステップ１４８
においてブロア１０の回転速度を１ステツプ減少させ、
ブロアの回転速度が最低の場合には、ステップ１４２に
おいてエアミックスダンパ１６が全開か否かを判断する
。エアミックスダンパ１６が全開のときには、ステップ
１４４においてブロア１０の回転速度を１ステツプ増加
させ、エアミックスダンパ１６が全閉でないときにはス
テップ１４６においてエアミックスダンパ１６の開度を
１ステツプ閉じる方向に制御する。

第１６図は、ステップ１２０の暖房制御の詳細を示すも
のである。ステップ１５０において温度感覚値ＴＳと目
標温度感覚値ＴＳｏとを比較し、’ｒｓ＝’ｒｓｏの場
合には現在のエアミックスダンパの開度とブロアの回転
速度とをこの状態に維持するためにそのままリターンす
る。ＴＳ≠’ＴＳ０の場合には、ステップ１５２におい
て温度感覚値ＴＳと目標温度感覚値ＴＳｏとを比較する
。ＴＳ＜’ｒｓｏの場合には、ステップ１５４において
ブロア１０が全閉か否かを判断し、ブロア１０が全開の
ときにはステップ１５６においてブロア１０の回転速度
を１ステツプ増加させ、エアミックスダンパ１６が全閉
でないときには、ステップ１５８においてエアミックス
ダンパ１６の開度を１ステツプ閉じる方向に制御する。

一方、ＴＳ＞ＴＳ、の場合には、ステップ１６０におい
てブロアの回転速度が最低か否かを判断し、ブロアの回
転速度が最低でない場合にはステップ１６８においてブ
ロア１０の回転速度を１ステツプ減少させる。一方、ブ
ロアの回転速度が最低の場合には、ステップ１６２にお
いてエアミックスダンパ１６が全開か否かを判断する。

エアミックスダンパ１６が全開のときにはステップ１６
４においてブロア１０の回転速度を１ステツプ増加させ
、エアミックスダンパ１６が全開でない場合にはステッ
プ１６６においてエアミックスダンパ１６の開度を１ス
テップ開く方向に制御する。

第１７図は、上記のように制御したときの冷房時の時間
に対する温度感覚値の変化を示すものである。冷房１は
初期の皮膚温の変化率の寄与が小さい冷房方法であり、
冷房２は初期の皮膚温変化率の寄与が大きい冷房方法で
ある。図から理解されるように、冷房１、冷房２とも本
実施例の温度感覚値の推定値は官能試験による申告値と
同様の傾向で変化している。また、第１８図は、上記の
ように制御したときの暖房時の温度感覚値の変化を示す
ものである。暖房時においても温度感覚値の推定値は官
能試験による申告値と同じ傾向で変化している。

なお、上記では非接触で温度計測ができる赤外線放射温
度計を使用した例について説明したが、サーミスタ、熱
電対など接触して皮膚温を計測する検出器を使用しても
よい。さらに、吹出口は乗員の顔に向けたものを示した
が、乗員足元に向けたものでもよい。

第２実施例 次に本発明の第２実施例を説明する。なお第１９図にお
いて第４図と対応する部分には同一符号を付して説明を
省略する。本実施例では、第１実施例と異なり目標温度
感覚値入力装置２６は温度感覚推定コンビエータ３０に
接続されている。また、本実施例では、上記（２）式を
変形した下記の（３）式によって頭皮膚温度の変化率ｉ
’ｓｍを演算する。

ｔ’ｓｘ＝　（ＴＳｏ　　　ＡＸ　　（ｔｓＫ　　Ｂ）
　）　／Ｃ・・（３）但し、 ＄’ｓｘ：目標温度感覚値ＴＳ０を達成するための皮膚
温変化率（ｄｅｇ／５ｅｃ） １、：現在の顔皮膚温（℃） ＴＳ：目標温度感覚値 Ａ、Ｂ、Ｃ：上記温度感覚推定式（２）と同一の係数 次に本実施例の制御ルーチンを説明する。第２０図は頭
皮膚温度の変化￥＝ｔ’ｓ＊を演算する温度感覚推定コ
ンピュータ３０のルーチンを示すものである。ステップ
１７０において顔皮膚温検出器２８で検出された現在の
頭皮膚温度ｔ３．［を取込むとともに、ステップ１７２
において目標温度感覚値入力装置２６で設定された目標
温度感覚値ＴＳ。

を取込む。ステップ１７４においてステップ１７２で取
込んだ目標温度感覚値ＴＳ（、が前回の値から変更され
たか否かを判断し、変更された場合にはステップ１７６
において目標温度感覚値ＴＳ。

を変更し、ステップ１７８において上記（３）式にした
がて頭皮膚温度の変化率ｔ′８、を演算し、出力する。

そしてステップ１８０において空気調和装置のスイッチ
がオフされたか否かを判断し、オフされた場合にはこの
ルーチンを終了し、オンの場合には上記のステップを繰
り返す。

第２１図は空調制御コンピュータ３２によるブロア電圧
調整器２２及びエアミックスダンパ開度調整器２４を制
御する制御ルーチンを示すもので、ステップ１８２にお
いて顔皮膚温検出器２８で検出された頭皮膚温度ｔｓＫ
を温度感覚推定コンビエータ３０を介して取込むととも
に、ステップ１８４においてステップ１７８で演算され
た頭皮膚温度の変化率ｉ’ｓｘを取込む。次のステップ
１８６では、空気温度ｊ　ａｉｒ毎に皮膚温の変化率と
頭皮膚温度に応じて定於だ風速■３、ｖ２、・・・　（
ｍ／５ｅｃ）のマツプから、ステップ１８２の頭皮膚温
度ｔＳＸとステップ１８４の頭皮膚温度の変化率ｔ′□
とに対応する空気温及び風速を求め、ステップ１８８に
おいてステップ１８６のマツプから求めた空気温及び風
速になるようにブロア電圧調整器２２及びエアミックス
ダンパ開度調整器２４を介してブロア１０及びエアミッ
クスダンパ１６を制御する。ステップ１９０では空気調
和装置のスイッチがオフされたか否かを判断し、オフさ
れたときにはこのルーチンを終了する。

第３実施例 次に本発明の第３実施例を説明する。本実施例はオフィ
ス等で使用されるパーソナル空気調和装置に本発明を適
用したものである。本実施例では、人間の近傍に、通電
により発熱する抵抗体からなるパネルヒータ３８及び熱
電素子からなる輻射冷却器４０を含む空気調和装置が配
置されている。

この空気調和装置のパネルヒータ３８は通電！−調整器
３６を介して、輻射冷却器４ｏは通電量調整器３４を介
して、各々空調制御コンビ二−タ３２に接続されている
。

以下第２３図を参照して本実施例の制御ルーチンを説明
する。、なお、第２３図において第２０図と対応する部
分には同一符号を付して説明を省略する。本実施例は、
顔皮膚温の変化率ｔ’ｓ＊に代えて所定時間後の顔皮膚
温げ、を演算して出力するようにしたものである。従っ
て、ステップ１９２では、以下の（４）式に従って顔皮
膚温度ｔ”ｓｈを演算して出力する。

ｔ”ｓ＋＋＝　（Ｃ−ｔｓＫ＋　（ＴＳｏ　＋Ａ−Ｂ）
　　・Δτ）／　（Ａ・Δτ＋Ｃ）・・・（４） 但し、 ｔ”ｓＫ：Δτｓｅｃ時間後の目標顔皮膚温（１）１、
：現在の顔皮膚温（℃） ＴＳ：目標温度感覚値 Ａ、Ｂ、Ｃ：温度感覚推定式（２）と同一の係数Δτ：
顔皮膚温検出の時間間隔（秒） 空調制御コンピユータ３２は現在の顔皮膚温度と目標頭
皮膚温度との差からパネルヒータ３８、輻射冷却器４０
への通電量を決定し、通電量調整器３４、通電量調整器
３６を制御する。

なお、上記の各実施例では自動車用空気調和装置、オフ
ィス等のパーソナル空調装置について説明したが、本発
明はその他航空機、家庭、病院等の空気調和装置の制御
にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特許請求の範囲に対応するブロック図
、第２図は冷房時にふける皮膚温と温度感覚値との変化
を示す線図、第３図は暖房時における皮膚温と温度感覚
値との変化を示す線乙第４図は本発明の第１実施例のブ
ロック図、第５図は顔の各部位における皮膚温の変化を
示す線図、第６図は頬皮膚温と顔平均皮膚温との相関を
示すＩｉ！図、第７図は係数Ａを説明するための線図、
第８図は係数Ｂを説明するための線図、第９図は係数Ｃ
を説明するための線図、第１０図は係数Ｂ１Ｃを一定に
したときの係数Ａと温度感覚推定誤差との関係を示す線
図、第１１図は係数Ａ、Ｃを一定にしたときの係数Ｂと
温度感覚推定誤差との関係を示す線図、第１２図は係数
Ａ、Ｂを一定にしたときの係数Ｃと温度感覚推定誤差と
の関係を示す線図、第１３図は第１実施例の温度感覚推
定式−チンを示す線図、第１４図は第１実施例の空調制
御ルーチンを示す流れ図、第１５図は冷房制御ルーチン
の詳細を示す流れ図、第１６図は暖房制御ルーチンの詳
細を示す流れ図、第１７図は第１実施例の温度感覚値の
推定値と官能試験による申告値との変化を示す線図、第
１８図は暖房時における温度感覚値の推定値と申告値と
の変化を示す線図、第１９図は本発明の第２実施例を示
すブロック図、第２０１１！Ｉは第２実施例の顔皮膚温
度の変化率を演算するルーチンを示す流れ図、第２１図
は第２実施例の空調制御ルーチンを示す流れ図、第２２
図は本発明の第３実施例のブロック図、第２３図は第３
実施例の顔皮膚温度ｔｌｌｓつの演算ルーチンを示す流
れ図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）顔の皮膚温を検出する顔皮膚温検出手段と、 前記顔皮膚温検出手段出力に基づいて以下の式に従って
   数値で表わされた温度感覚値ＴＳを推定する温度感覚推
   定手段と、 前記温度感覚推定手段で推定された温度感覚値が目標温
   度感覚値になるように空気調和装置を制御する空調制御
   手段と、 を含む空気調和装置の制御装置。 ＴＳ＝｛Ａ（ｔ＿ｓ＿Ｋ−Ｂ） ＋Ｃ−・ｔ’＿ｓ＿Ｋ｝α＋Ｋ ただし、Ａは顔の皮膚温の相違に対する温度感覚値の相
   違を示す０．４〜１．０の範囲の係数、Ｂは係数Ａで定
   める温度感覚値の相違に対し顔の皮膚温と温度感覚値と
   を対応させるための３２．８〜３５．０の範囲の係数、
   Ｃは顔の皮膚温の変化率の温度感覚値に対する寄与を示
   す１０．０〜８５．０の範囲の係数、ｔ＿ｓ＿Ｋは顔の
   皮膚温、ｔ’＿Ｓ＿Ｋは顔の皮膚温の変化率、αは隣合
   う温度感覚値の間隔に対応する値、Ｋは温度感覚値の基
   準値である。