JPS60174314A - 車両用空気調和装置の風向自動調整装置 - 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］ 本発明は車両用空気調和装置の送風方向を、乗員の乗車
位置に応じて調整づる風向自動調整装置に関するしので
ある。

［従来技術］ 近年、車室内の環境が乗員にとって快適なものとなるよ
うするために、カークーラ、カーエアコン等の車両用空
気調和装置を搭載した車両が一般化されつつある。

ところで従来の車両用空気調和装置（以下、単にエアコ
ンともいう。）において空気調和用空気（以下、望調用
空気という。）の送風方向の調整は、エアコンの空気吹
出口に設けられた風向変更板の角度を乗員自らが調整゛
づることによって行なっていた。従って夏の暑い日には
、室’Ｑ　／ｊ＝下がるまでの間は自分の顔や体の方向
に空調用空気が送風されるよう風向変更板を調整し、ｖ
温が下がって車室内が快適温度となると、今度は自分に
直接送風されないように風向変更板の角度を調整するど
いっだことを乗員自らが行なっていた。

このＪ：うな空調用空気の送風方向の調整は、乗員、特
に運転者にとっては煩わしいものであり、一方、調整を
行なわないでいると、せっかくのエアコンの空調効果が
損なわれてしまうといった問題がある。

［発明の目的］ 本発明は、空調用空気の送風方向を乗員の乗車位置に応
じて自動調整１−ることによって、乗員の手を煩わせる
ことなくエアコンの空調効果が向上できる車両用空気調
和装置の風向自ｌｌ調整装置を提供Ｊることを目的とし
ている。

［発明の構成］ かかる目的を達成するためになされた本発明の構成は、
第１図に示す如く、 車両の空気調和装置■に備えられ、空気吹出口風向変更
板の角度を調整するアクチュエータ■と、当該車両にお
ける乗員顔面位置の検出手段■と、上記検出された乗員
顔面位置に応じて上記アクチュエータに駆動信号を出力
し、当該空気調和装置工からの空調用空気送風方向を制
御する制御手段１ｖと、 を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置の風向自
動調整装置を要旨としている。

［実施例］ 以下、本発明の小両用空気調和装置の風向自動調整装置
を実施例を挙げて図面と共に説明する。

尚、以下に述べる２つの実施例においては、運転者の顔
面位置に応じ′Ｃ運転席側のエアコン空気吹出１］を調
整りるものを例にとり説明づ−る。

第２図は本発明第１実施例の風向自動調整装置が１ハ載
された車両のインストルメンＩ−パネル及び座席の配置
図である。図において１は運転者、２は運転ｊ畠、３は
助手席、４はステアリングホイール、５ａ　、！５ｂ、
６ａ　、、及び６ｂは図示シ’ｃｊ：　イエアコンの空
気吹出口を示し、５ａ　、５ｂは運転席２側に空調用空
気を送出づるための空気吹出口、６ａ、６ｂは助手席３
側に空調用空気を送出するための空気吹出口である。ま
た空気吹出口５ａ１６ａはインスｉ〜ルメンｌ〜パネル
中央部に、空気吹出口５ｂ　、６ｂはインストルメント
パネル右端部、左端部に、夫々配置されている。次に７
はエアコンスイッチや湿度設定器が設けられたエアコン
操作部、８４まカーラジオ、９はスピーカー、１０はス
ピードメータ等が設けられた計器パネルであって、Ｂｌ
器パネル１０４こは通常設置されている計器類の他に、
運転者１の顔面部の位置を検出するための発光部１１と
、画像検出部１２及び１３が尚えられている。また発光
部１１と画像検出部１２及び１３は、これらの装置から
運転者１の上体位置が見通せるよう、つまりステアリン
グｉｊｉイール４に妨げられないように設置されており
、図から明らかな如く、発光部１１は運転席２の左右方
向に対して中心位置に設置され、画像検出部１２及び１
３は発光部１１に対して左右対称位＠に設置されている
。

次に第３図はエアコンの空気吹出口及びエア二］ンユニ
ットの概略系統図である。図にお（１で１５はエアコン
操作部］−を示し、エアコンユニット１５は車室内・外
の空気を導入して送風するプロワモータ１６と、導入さ
れた空気を冷却させるエノ＼ボレータ１７と、エンジン
冷却水により空気を加熱づるヒータコア１８と、該ヒー
タコア１８に導入覆る空気但の割合を調整づるエアミッ
クスダンパ１９とからなっている。そしてこのエアコン
ユニット１５は上記エア」ン操作部７に設けられたエア
コンユニットや温度設定器等の操作によって動作され、
空調用空気が各空気吹出口ｂａ％　５ｂ　−。

５ａ、６ｂに送られることとなる。また各空気吹１Ｌｌ
ｌｌ１５ａ　、　５ｂ　、６ａ　、　６ｂには夫々風向
変更板２１．２２．２３．２４が設けられ、空調用空気
の送１ｉｎｔｈ向を上下・左右に調整できるようされＣ
Ｊ３す、本実施例においては、運転者１の顔面位置に応
じ’−７風向を自＠Ｉ調整覆ることから、空気吹田口５
ａ及び５ｂに、風向変更板２１及び２２を人々駆動Ｊる
アクチュエータ３１．３２が設けられている。尚、風向
変更板としては空調用空気の送風方向を上下・左右に調
整Ｊることから、用向変更板２１及び２２は、夫々川向
を左右方向に調整する変更板（第４図に示す２１ａ及び
２２ａ）と、上下方向に調整する変更板（第４図に示′
＋１’　２１　ｂ及び２２＋））とを有し、アクチュエ
ータ３１及び３２もまた、夫々左右方向の調整部（第４
図に示１３１ａ及び３２ａ）と、上下方向の調整部（第
４図に示す３１ｂ及び３２ｂ）とを有する。

次に第４図は本実施例の風向自動調整装置の全体構成を
示すブロック図である。図において４１ａ、４１ｂ、４
２ａ、４２ｂは夫々７　’）　チ：ｒ　エータ３１及び
３２（７）調整部３１ａ　１３１ｂ、、３２ａ　。

３２ｂに設けられ、各々の変更板２１ａ　、　２ｉｂ　
。

２２ａ、２２ｂによる空調用空気の送風方向を検出部る
風向センサ、４４は車外の空気温度を検出づる外気温セ
ンサ、４６は車室の空気温度を検出づる至渇セン°リ−
１４８は同じくエアコン操作部７に設けられたエアコン
スイッヂ、５ｏは制御回路を示している。

図に示づ如く本風向自動調整装置は、発光部１１と、画
像検出部１２及び１３と、アクチュエータ３１及び３２
に備えられた調整部３１ａ　１３１ｂ　、３２ａ　、３
２ｂと、風向センサ４１ａ１４１ｂ、／１２ａ、４２ｂ
と外気温センサ４４と、室温センサ４６と、エアコンス
イッヂ４８と、制御回路５０とからなり、画像検出部１
２及び１３にて１りられた運転者１の−１一体を示す２
つの２次元画像から運転者１の顔面位置を検出し、検出
された顔面位置に応じて各空気吹出口からの風向を調整
する。

また制御回路５０は、図に示す如く、上記各装置に信号
を入・出ツノづるための△／１つ変換器や増幅回路等を
備えた人・出力部５１、上記２つの２次元画像から運転
者１の顔面位置を検出する画像処理及び風向調整処理を
実（ｊ−りるＣ　ｌ）　Ｕ　５２、ＣＰＵ５２にて演算
処理大行の際に必要なデータが予め記憶されたＲ　ＯＭ
　５３　、同じく演算処理大行の際に必要なデータが一
時的に記憶されるＲ　Ａ　ＩＶＩ５４、及び電源が常時
供給されたバックアップＲＡＭ５５を右すると共に、バ
ックアップＲＡＭ５５に常時電源を供給するためにバッ
テリ５６と直接接続された電源回路５７と、上記バック
７７ツプ１＜ΔＭ５５以外の各部に電源を供給４るイグ
ニツシ１ンｌイ・９手へＡＶは７勺セ什ＩＩフ１１１１
手らＱを介してバッテリ５６に接続された電源回路６０
とを備えている。

次にアクチュエータ３１及び３２の構造を、アクチュエ
ータ３１における左右方向の調整部３１ａを例にとり説
明する。第５図に示づ如く、調整部３１ａは、電動機と
減速用の歯車が一体化されたギャードモータ７１と、ギ
Ａ７−ドモータ７１の回転軸に設けられたビニオン７２
と、ビニオン７２と咬合し、ギャードモータ７１の回転
運動を直線運動に変換するラック７３が刻設されたギヤ
アダプタ７４どからなり、このギヤアダプタフ４の直線
運動は連結部材７５を介しＣ変更板２１ａ後端の取付部
材７６に伝達される。変更板２１ａは支持部材７７を中
心どして左右方向回動自在に空気吹出口５ａに取付けら
れていることから、取付部材７６の直線運動によって左
右方向の風向調整ができるようになる。また風向センサ
４１ａはギヤアダプタ７４に設置され、変更板２１ａに
よる空調用空気の送風方向をラック７３とビニオン７２
との咬合位置く以下、実ラック位置という。）として検
出するものであり、ポテンショメータからなる。

次に発光部１１と画像検出部１２及び１３は、前述の如
く、計器パネル１０の運転者１の上半身が見通りる（（
／胃に段間されているのであるが、本実施例においては
、発光部１１として赤外ストロボを、画（３！検出部１
２及び１３どして２次元固体ＩＱ像索子（以下、単に２
次元ＣＯＤと呼ぶ。）を用いることどし、夫々の開成を
第６図及び第７図を用い（説明づる。

第６図は赤外ストロボを用いた発光部１１の側面図であ
って、８０は赤外発光体、８１は赤外光を運転？ｉ１に
広く照射づるためのレンズ、８２は赤外光を透過し可視
光を通さない赤外フィルタ、８３はケース、８４はレン
ズ８１とフィルタ８２をケース８３に固定するインナを
表わし、本発光部１１の計器パネル１０への取り付けは
、ボルト８５とナツト８６との螺合ににって行なわれる
。

ここで上記フィルタ８２は可視光を通さないためのもの
であるが、これは赤外発光体８０がらの発光スペクトル
が必ずしも赤外領域のものだけではなく可視光領域のも
のも含まれることから、このフィルタ８２によって例え
ば波長８００ｎｍ以下の光はカットし、運転者に眩しさ
を感じさせないようにしているのである。

第７図は２次元ＣＯＤを用いた画像検出部１２（又は１
３）の側面図であって、９０はプリン１一基板９１に装
着された２次元ＣＯＤ、９２ないし９６は２次元ＣＣＤ
９０からの画像の読み出しを制御する画像信号制御回路
が装着されたプリント基板、１００は２次元ＣＣＤ９０
上に画像を結ばせる焦点距離ｒのレンズ１０１．２次元
ＣＣＤ９０へ集光づる光量を調節づる液晶絞り素子１０
２．２次元ＣＣＤ９０に集光される光の邑を検出するフ
第１〜１〜ランジスタ１０３が組込まれたマウントアダ
プタを表わしている。まＩこ１０５は本画像検出部１２
（又は１３）のケースぐあって、フランシャ１０６を介
して、ボルト１０７及びプ°ツ］−１０８の螺合により
計器パネル１０に固定されている。

ここで上記液晶絞り素子１０２の１ｔ″Ｊ造は、第８図
に示１如く、液晶層１１１と、液晶層１１１を挟持づる
透明電極層１１２及び１１３と、互いに直交する偏光面
を有づる偏光板層１′１４及び１１５どからなっ−（お
り、液晶層１１１と透明電極層１１２及び１１３は、本
液晶絞り素子１０２が光量を５段階に調整できるよう、
同心円状に夫々ａ。

ｂ、ｃ、ｄ、ｅと区分されている。モして電極層１１２
及び１１３の各部、つまり１１２ａ−１１３ａ、１１２
＋１−１１３ｂ、１１２ｃｍ１１３ｃ。

１１２ｔｌ−１１３ｔ１には夫々同時に電源が供給でき
るようにされており、）第１〜１ヘランジスタ１０３に
Ｃ検出された光量に応じて、つまりフＡ１−１〜ランジ
スタ１０３に流れる電流に応じて」−配電極層の外側か
ら１１２ａ−１１３ａ、１１２ｂ　−１１３１１、・・
・・・・の順に電圧が印加できるようにされている。従
って、各電極層に電源が印加されていない場合には、液
晶層１１１が透過光の偏光面を９０’旋回させる性質を
右Ｊることから、偏光板層１１４を透過して単幅光とな
り外光は液晶１１１によって偏光面が９０°旋回され、
もう一方の偏光板層１１５を通過するようになるのであ
るが、電極層１１２及び１１３に電圧が印加されると液
晶層１１１は結晶の配列方向を変えることから、偏光板
層１１４を透過した摸の単幅光の偏光面は液晶層１１１
によって９０°旋回されることなく、もう一方の偏光板
層１１５に遮ぎられ１しまい、この液晶絞り素子１０２
を透過する光量は著しく減少づることとなる。

故に画像検出部１２及び１３にｄ３いては、レンズ１０
１側へ透過される光量が上記液晶絞り素子１０２によっ
て調整されるので、２次元Ｃ０Ｄ９０全体へ集光される
平均元旦を一定に保つことができるようになる。そしに
のように光量を調整されｌ〔光は、レンズ１０１によっ
て２次元Ｃ０Ｄ９０上に外部の像を結び、２次元ＣＣｌ
）　９０における各素子によって量子化されて、各素子
毎に光量に応じた光電変換の後、電荷として蓄積される
。

尚、第８図において（イ）は液晶絞り素子１０２の平面
図、（ロ）はＡ−Ａｌｆ；Ａ断面図を示している。

以上の如く構成された本風向自動調整装置においては、
制御回′ｔＢ５０によって第９図に示すごとき制御プロ
ゲラｌ＼に従って処理が実行され、運転者の顔面位置に
応じて風向変更板が調整されて、空調用空気の風向が調
整される。図に示°り姐く、まずステップ２００にて後
述の画像処理及び風向調整処理実行の際に用いられるレ
ジスタやパラメータ等をレッ１−する初期化の処理が実
行され、次ステツプ３００にて運転者の顔面位置を３次
元的に検出づる画１領処理が実行される。ぞしＣステッ
プ３００にて運転者の顔面位置が３次元的に検出される
と続くステップ４００に移行し、その検出された顔面位
置に応じて各空気吹出口毎に風向調整処理が実行され、
空気吹出口から送出される空調用空気が運転者の顔面方
向に吹出されるよう制御されるのである。尚、本制御処
理は運転者がギースイッチを操作し、第４図に示すイグ
ニツシ＝１ンスイッチ５８又はアクセザリスイッチ５９
がＯＮ状態にされた場合に処理が開始され、両スイッチ
が共にＯＦＦ状態とされるまでの間は、ステップ３Ｃ）
Ｏ及びステップ４００の処理がくり返し実行されること
となる。

以下、上記ステップ３００及びステップ４００にて実行
される画像処理及び風向調整処理について詳しく説明す
る。

まずステップ３００に示す画像処理は、第１０図に示す
制御プログラムに従つＣ実行される。

ステップ３０１においては上記発光部１１の赤外発光体
８０を発光させる発光信号を出力すると共に、画像検出
部１２及び１３に検出された２次元画像データを読み出
りための同期信号が出力され、各画像検出部１２及び１
３のプリント基板９２ないし９６上に装着された画像信
号制御回路にて各画素毎に画像信号が読み出される。

続くステップ３゛０２においては上記読み出された画像
信号を本制御回路２０内にパノノし、各画像検出部１２
及び１３の画像信号をＲＡＭ５４内に設置ノられた所定
のエリア内に画像データＲｆ及びＬｆとしてストアする
処理がなされ、次ステツプ３０３にて上記画像′信号の
入力が各画像検出部１２及び１３の全ての画素について
行なわれたか否かが判定される。そしてこのステップ３
０３においては全ての画素について画像信号が入力され
るまでの間１−　Ｎ　０．１と判定され続け、ステップ
３０２及びステップ３０３の処理がくり返し実行される
。

次に全ての画素について画像信号が入力されると、続く
ステップ３０／ｌに移行し、上記ＲＡＭ５４の所定エリ
ア内にストアされた画像データＲ［及びＬ［に対し′Ｔ
、２値化の処理が実行され、２値化画像データＲｆ”、
Ｌｆ　′を１；する。ここＵ−２＋白化の処理とは、上
記画像データＲｆ及びＬ［が有りる各々の濃淡データを
所定の判定レベルと大小比較し、判定レベルにりも濃い
部分については黒レベルに、一方判定レベルよりも薄い
部分については白レベルに截然と分離する処理のことで
ある。

つまり、第１１図に示づ如く、例えば画像検出部にて検
出され、ＲＡ　Ｍ　５４内にス１ヘアされｉｓ　１ｌｉ
ｉ像データが（イ）に承り如き画像である場合に画像デ
ータの２値化の処理を実行すると（ロ）に示Ｊ如き画像
り、Ｍ（又はＲｆ−、）となる。尚この２値化画像は判
定レベルにより変化されるが、前述の液晶絞り素子１０
２によって各画像検出部１２及び１３に透過される光量
が調整されていることから、図のように運転者の顔が白
レベルとなり背景が黒レベルとなるように判定レベルを
設定することは容易である。

次にステップ３０５においては上記ステップ３０４の２
値化の処理によって得られた２つの２値化画像データＲ
Ｍ、１Ｍ毎に、白レベル部の最大開部分を検出する処理
、つまり運転者の顔面部分を検出りる処理がなされ、続
くステップ３０Ｇに移行する。

ステップ３０６においては、上記検出された各２値化画
像データＲｆ　′、ＩＪ　−の白レベル最大開部分の面
積中心を算出する処理がなされ、続くステップ３０７に
てこの面積中心を運転者顔面の特異点として、画像検出
部から特異点までの距離ｄをいわゆる三角側聞の原理を
用いて算出する処理がなされる。

つまり、まずステップ３０６にＣ第１２図に示す如く、
２値化画像データ［′、Ｌ、ｆ　−毎に運転者の顔面を
示す最大開部分Ｏの面積中心Ｐを算出Ｊる処理がなされ
、次ステツプ３０７に°（この面積中心［〕を運運転者
顔面の特異点として、この面積中心Ｐがめられた２つの
画像データから次式 ％式％） により、画像検出部から運転者顔面部の特異点までの距
離ｄが算出されるのである。尚、上記ａ。

ｎ、Ｘｒ　、Ｘ９．は第１３図に示す如く、画像検出部
１２　又ハ１３　（０２次元ＣＣＤ　９０　トＬ／　＞
　ス１０１間の距離（ａ）、各画像検出部１２．１３横
方向（Ｘ方向）の中心間の距１１ＮＩ）、各画像検出部
１２．１３毎に横方向の中心を基点とした面積中心（特
異点）Ｐの画像中心からのずれを示すＸ座標＜Ｘｒ　、
Ｘ文）を夫々表わしている。ま１．：この場合１／ｊ＝
１／ａ　＋１／ｄであり、ａ＜＜ｄとみなされることか
ら次式 ％式％ ににって距１１１１１ｄをめることもできる。ｆは前述
した如（レンズ１０１の焦点距離である。

このようにして運転者の顔面部の特異点Ｐと画像検出部
との間の距１ｌ１１ｄ、が算出されると、つづくステッ
プ３０８において、この特異点Ｐの運転席中心に対づる
左右方向くＸ方向）のずれＸｓを算出する処理が、次式 ％式％ を用いて実行される。尚この式においても前述の距離ｄ
算出の場合と同様の理由から、 Ｘ　ｓ　＝　Ｘ　Ｉ　Ｘ　（１／　ｆ　−９，／　２と
してもよい。

次にステップ３０９においては、上記算出された距離ｄ
とＸ座標ＸＳ、及び第１３図に示Ｊ特異点位置の縦方向
（Ｙ方向）のずれを表ゎｔ　Ｙ座標Ｙｓを、運転者顔面
の特異点を３次元的に表ゎずデータ（ｄ　、　ＸＳ　、
　’ｙ’ｓ　’）としてバックアップＲＡＭ５５の所定
のエリア内にストアし、本画像処Ｊｍを終える。

次に前記ステップ４００に示した風向調整処理は各空気
吹出ｏ　１ｉｊに第１４図に示づ制御プログラムに従っ
て実行されるものである。以下、空気吹田口５ａの風向
調整を例にとり説明してゆくこととする。

処理が開始されると、まずステップ４０１にて、風向セ
ンリ”４１ａ及び４１ｂにより検出された変更板２１ａ
及び２１１）の１風方向を示す実ラック位置Ｐａ　＆Ｕ
’　ｌ）ｂ　、　ｖ濡し’ン１ノ４６により検出された
室温−１−ｉ　ｒ＋、外気温センサ４４にＪ、り検出さ
れた外気温１−Ｏｕｔ、コニアコンスイッヂ４８のＯＮ
・ＯＦ　＋＝倍信号を読み込む処理が実行される。

続くステップ４．０２においてはエアコンスイッチ４８
がＯＮ状態であるか否かを判定Ｊる処理が実行され、エ
アコンスイッチ４８がＯＮ状態であれば本ステップ４０
２にてｒ　Ｙ　［Ｅ　Ｓ　Ｊと判定されＣ次ステツプ４
０３に移行し、上記検出された室温Ｔ１１１ど外気温Ｔ
ｏｕｔとの温度差Ｉ　Ｔｏｕｔ　−Ｔｉｎ１が所定温瓜
差へＴ以上か否かを判定Ｊる。そしてＩＴｏｕｔ　−−
ｌ−ｉｎｌ　＞６丁の場合にはステップ４０３にてｒＹ
ＥｓＪと判定され、続くステップ４Ｏ４に移行づる。一
方、ステップ４０２又はステップ４０３にてｒＮＯＪと
判定された場合にはステップ４０５に移行してアクチュ
エータを基準位置に駆動し、そのまま本風向調整処理を
終える。

ここでステップ４０５のアクヂコｊ−−タをＡＳ　準位
向に駆動する処理とは、エアコンが作動中でない場合に
は送風方向を運転者方向にづる必要がなく、また車室内
・外の温度差が所定値以内の場合には送風方向を運転者
方向にしていると運転者に不快感を与えてしまうといっ
た問題があることから、基準となる送風方向を予め設定
してｄ３き、その位置にアクチュエータを駆動づるので
ある。また上記ステップ４０３にて用いられる中室内・
外の所定温麿差へＴとしては予め所定の値を設定してお
いてもよいが、運転者がエア］ン作動時に設定Ｊる設定
温度に応じて温度差Δ丁を決定Ｊるようにしてもよい。

例えば設定温度と外気温との温度差をパラメータとする
マツプを用いて上記ステップ４０３に用いられる温度差
△１−を設定Ｊるようにしてもよい。

ステップ４０４においては、前記画像処理にてめられた
運転者顔面の特屓点位置（（＋　、　ＸＳ　。

Ｙｓ）に応じＩｃアクチュエータの目標ラック位置（Ｐ
　ａｏ、　Ｐ　ｂｏ）を算出する処理がなされる。これ
は、予め定められた２つのマツプからアクチュエータに
設りられた各調整部３１ａ及び３１ｂのう７　ツク位置
をめることによって、空気吹出口２１からの空調用空気
が運転者顔面の特異点方向に送風されるよう、各調整部
の目標ラック位置を算出づる処理がなされるのである。

尚右調整部３１ａの目標ラック位置Ｐａｏは運転者の特
異点（１′ｌ置を表わすｄとＸｓとをパラメータとする
マツプから、調整部３１１）の目標ラック位置Ｐｂｏは
ｄどＹｓとをパラメータとするマツプから夫々求めるこ
とができる。

続くステップ４０６においては前記ステップ１０１及び
ステップ４０５にてめられた各調整部の目標ラック位置
（Ｐａｏ、　Ｐｂｏ）と実ラック位置（Ｐａ、Ｐｂ　）
との差ｌ　Ｐａ　−Ｐａｏｌ　、ｌ　Ｐｂ　−ｐ　ｂｏ
　ｌを夫々算出し、それらの値が夫々設定値εａ、εｂ
以上であるか否かを判定（る。そしてＩＰａ　−Ｐ’ａ
ｏｌ　＜　εａ　テあり、か”：）　Ｉ　Ｐｂ　−Ｐｂ
ｏｌ〈ε１）である場合には、本ステップ４０６にてｒ
ＮＯＪと判定し、そのまま木風向調整処理を終える。一
方ＩＰａ−Ｐａｏｌ≧εａである場合、あるいは１Ｐｂ
−Ｐｂｏｌ≧εｂである場合には、本ステップ４０６に
てｒＹＥｓＪと判定し、続くステップ４０７に移行する
。

ステップ４０７においては各調整部のラック位置を目標
ラック位置に調整すべくアクチュエータ３１の調整部３
１ａ及び３１ｂに駆動信号を出力し、空気吹出口５ａか
ら送出される空調用空気の送風方向を調整づる。そして
この風向調整が終えられると再び前述の画像処理に戻る
。

以上説明しｌｃ様に本実施例においては、まず画像処理
にて２つの２次元固体縄像素子から得られる顔面部分の
面積中心の３次元位置を特異点として検出し、次いで風
向調整処理にてエアコン−が作動中であり、かつ車室内
・外の温度差が所定温度差以上の場合に特異点位置に応
じて空調用空気の送出方向を調整するようにしている。

またエアコンが停止されたり、車室内・外の温度差が所
定温度差内となった場合にはアクチュエータを基準位置
に戻し、空調用空気が運転者に直接送風されないように
している。従って本実施例の風向自動調整装置によれば
運転者に対するエアコンの空調効果を向上づることかで
きるとともに、運転者が空気吹出口の変更板角度を調整
づる必用もなくなる。

尚本実施例において前述の検出手段■に相当するものと
しては、制御回路５０にて処理される第９図に示リステ
ップ３００の画像処理と、その処理実行の際に使用され
る発光部１１、画像検出部１２及び１３どの組み合わせ
が挙げられ、制御手段■に相当するものとしては、制御
回路５０にて処理される第９図に示づスフツブ４００の
風向調整処理が挙げられる。

ここで上記実施例において、画像処理及びミラー角度調
整処理の一連の処理はくり返し実行するものとしたが、
第１０図のステップ３０６にてめられるＲ人Ｉ！１部分
（顔面部分）の面積中心厚木８動する許容範囲を予め設
定しておぎ、現在調整されＣいる空調用空気の送風方向
に対応する面積中心に対して許容範囲を超えた場合にの
み次ステツプ３０７以後の処理を実行するようにし、そ
れ以外は単にステップ３０１ないしステップ３０６の処
理だけを行なうようにしＣもよい。

また上記実施例においては制御対象となる空佐□吹出口
を運転席側の空気吹田口５ａ、５ｂとして運転者の顔面
位置方向にのみ空調用空気を送出するようにしているが
、助手席側乗員に対しても同様の制御を行なうことがで
きる。この場合、空気吹田口６ａ　、　６’ｂにアクチ
ュエータを設けると共に、助手席側乗員の顔面位置を検
出づる検出手段を設ける必要がある。

更に上記実施例においては運転者の特異点を検出Ｊるた
めに２個の２次元固体躍像素子を使用しているが、例え
ば２次元固体県像素子１個と、超音波送受信器を備え、
２次元固体撮像素子にて検出された２次元画像から乗員
の鼻の位置を検出し、その外の位置までの距離を超音波
送受信器にて検出°りるようにしてもよい。尚この場合
邦の位置を検出づるどしたのは、人間の顔面で最も突出
されているのかのであって超音波送受信器にて検出し易
いことからである。この他にも、単に超音波送受信器だ
りを使用してＩｔｉ１１音波ビームを走査させることに
につて乗員顔面部の３次元位置を検出Ｊ°ることもでき
る。

以上、説明した風向自動調整装置は、運ｑ１λ者の顔面
位置を検出づるための２次元固体Ｒ像素子や超音波送受
信器を、座席正面に取りイ］けたらのであり、ま１．：
風向を調整づるためのアクチュエータにはギＡ７−ドー
し一タを使用し風向方向を検出づるレンジを取りイ・」
（）たものを使用しているが、次に本光明の第２実施例
として、２次元固体踊像素子を運転席の斜め前方に設け
ることによって、２次元固体１１ｉ１像素子１個だけで
運転者の顔面位置を検出し、またアクチュエータのモー
タにステッピングモータを使用したものを用いて風向変
更板角度の調整を実行Ｊ゛るようにした風向自動調整装
置を挙げ説明する。

まず、本実施例においては２次元ＣＯＤを単に１個だけ
使用するものとしたことから、前述実施例の画像検出部
と発光部とを一体化した画像検出器を使用し、運転者の
乗車状態を左側面から検出Ｊるにうに、第１５図に示ず
如く助手序側斜め−Ｌ前方に本画像検出器５１１を設置
した。

この画像検出器５１・１は第１６図（イ）に示づ如く、
画像検出部５１２を中心としてその周囲に複数の発光部
５１３が設置されている。そして第１６図（ロ）に示す
Ａ−Ａ線端面図から明らかな如く、画像検出部５１２は
ホルダ５２０内に接着剤等で固定されたレンズ５２１と
２次元固体倣像索子５２２どからなっており、検出され
１Ｃｉｉ！ｉｉ像信号は前記実施例と同様に画像信号制
御回路が装着されたプリント基板５２３に出力される。

また発光部５１３は前述の発光部１１と同様に、赤外発
光体５２５、レンズ５２６及びフィルタ５２７からなっ
ており、電源はプリント基板５２３を介して供給される
よう構成されている。尚ト記第１５図において５０１な
いし５０４．５０５ａ　、５０５１］　、５ＱＯａ　、
５０６ｂ　、及び５０７ないし５１０番３Ｌ、前記第２
図に示した１ないし４．５ａ。

５１１．６ａ　、６１１　、及び７ないし１０と同様で
あるので説明は香略する。

次に本実施例の風向自動調整装置の全体椙或は第１７図
に示号如く、画像検出器５１１と、空気吹出口５０５ａ
及び５０５　ｔｌに設りられた風向変更板の方向を調整
Ｊるアクチュエータの調整部５３１ａ　、　５３１ｂ　
、　５３２ａ　、　５３２１］　と　、　エ　シ′コン
スイツヂ５４　Ｃ３ど、制御回路５５０とからなる。ま
た制御回路５５０は前記実施例と同様、入出力部５５′
１ど、ＣＰ　ＬＪ　５５２と、ＲＯＭｂ５３と、ＲＡ　
Ｍ　ｂ　＃う４ど、バックアップＲＡ　Ｍ　５５５と、
バッテリ５５Ｇに直接接続された電源回路５５７ど、及
びイグニッションスイッチ５５８又はアラレ１ノリスイ
ツチ５５９を介してバッテリ５５６に接続された電源回
路５６０とから構成されている。調整部５．３１ａ　、
５３ｉｌｌ　、５３２ａ　、及び５３２１１のＭｉ造と
しては前記実施例の調整部３１；＋　、”＞　１ｈ　、
Ｑ９；１．％び３９１）と殆＾、シ同１ｍであるが、前
述したようにギＡ７−ドモータの替わりとしてステップ
モータが設けられており、風向センサが設置されていな
い。

以下、本実施例の風向自動調整装置の動作を制ｉ１１回
路５５０にて実行される制御プログラムに沿って説明す
る。尚、本実施例においても前記実施例と同様に、運転
者がキースイッチを操作し、イグニッションキー５５１
又はアクセサリスイッチ５５２がＯＮ状態にされた場合
に処理が開始され、両スイッチが共にＯＦＦ状態とされ
るまでの間は第９図に示したように画像処理とミラー角
度ｖＡ整処理がくり返し実行されるようになる。

画像処理は第１８図に示Ｊごとき制御プログラムに従っ
て実行され、まずステップ６０１にて発光部５１３の赤
外発光体５２５を発光させるための発光信号を出力する
と共に、画像検出部５１２に検出された２次元画像デー
タを読み出すための同期信号を画像信号制御回路が装着
されたプリント基板５２３に出力する処理がなされる。

次にステップ６０２においては上記画像信号制御回路に
て読み出された画像信号を水制御回路５５０内に入ツノ
する処理がなされ、次ステツプ６０３にて画像検出部５
１２の全ての画素について画像信号入力処理が実行され
たか否かが判定される。

そして全ての画素について画像信号が入力されるまでは
本スｉ−ツブ６０３にてＩ’　Ｎ　ＯＪと判定され、ス
テップ６０２、ステップ６０３の処理がくり返し実行さ
れることとなる。一方今ての画素について画（Ｉ信号が
入力されるとステップ６０３にてｒＹＥｓＪと判定され
、続くステップ６０４以降の画像処理が実行される。

ステップ６０４においては、上記ステップ６０２の画像
信号入力処理にて得られた画像データを修正、強調する
処理がなされる。この処理は、いわゆる１ツヂ強調と呼
ばれる処理であって、例えば２次元ＣＯＤの縦・横に夫
々３個、合計５個の画素における中心画素の鎮を決定す
る処理を、２次元ＣＣＤ　５２２における周縁の画素を
除（全ての画素について行なうことによって実行するこ
とができる。つまり第１９図に示づ縦・横３個合計５個
の画素における中心画素ｐｏの値に、まず中心画素ｐｏ
ととなり合う４つの画素ｆ〕＋　、Ｐ　２、Ｐａ、Ｐａ
の値を加え、次に中心画素１）０の値の４倍の値を引き
、更にその値を４で割ったものを続くステップ６０５に
おいては、上記ステップ６０４にて修正・強調された画
像データを所定のレベルで２１１ＩＩ化する処理が実行
され、次ステツプ６０６にてこの２値化画像データを細
線化する処理が実１ｊされる。ここでステップ６０５に
て実行される２値化の処理は前述の実施例と同様であり
、また続くステップ６０６の細線化処理（よ２値化画像
データの黒線部分の中心をめることによって　゛容易に
実行できるものである。

従って、例えばステップ６０２及び６ｏ３の処理にて得
られた画像データが第２０図に示１如きものであれば、
ステップ６０４にて得られる画像データは第２１図に示
す如く明暗が強調された画像データとなり、続くステッ
プ６０５の２値化処理実行後に１よ、負′１２２図に示
り如き運転者等の輪郭だりが黒く残された２値化画像デ
ータが得られ、更にステップ６０ＧのＩＩＩ線化処理に
よって第２３図に承り如さ１ｉｆｔ線化画像データが得
られることとなる。

このようにして細線化画像データがステップ６０６に−
Ｃ得られると、続くステップ６０７が実行され、特異点
の画像座標を検出する処理がなされる。ここで特異点と
しては運転考顔面部の最も突出している部分であるのの
先端部分と゛りればに＜、第２３図に示す如く画像上部
より運転者の顔面部あたりを走査してゆくことにＪ：つ
Ｃ特異点の画像座標（Ｘｔ　、　Ｙｔ　’）をめること
ができる。

次にステップ６０８においては特異点の画像座標（ｘｔ
　、　Ｙｔ　）から特異点の３次元的位置を、運転者の
運転席に対りる左右方向の移動はないものとして稗出し
、本画像処理を終了する。つまり運転席自体は前後方向
にのみ移動りるものであって左右ブコ向には移動しない
ことから、運転者もノミ右方向には移動しないものと仮
定して運転者の上下方向（Ｙ方向）及び前後り向（ｄ方
向）の移動のみを検出して特異点位置（ｄ　、　Ｏ，Ｙ
Ｓ　）を算出し、バックアップ１でΔＭ５５５内にこの
締出データを格納して、本画像処理を終えるのである。

次に本実施例の風向調整処理は第２４図に示す制御プロ
グラムに従って実行され、まずステップ７０１にてエア
コンスイッチ５４８の０Ｎ−ＯＦＦ　（ｆｉ　Ｎが読み
込まれ、続くステップ７０２にてその信号よりエアコン
スイッチ５４８がＯＮであるか否かの判定を実行する。

ここでエアコンスイッチ５４８がＯＮである場合には本
ステップ７０２にてｒＹＥｓＪと判定され、続くステッ
プ７０３に移行してタイマがＯＮ状態であるか否かを判
定し、一方エアコンスイッチ５４８がＯＦＦである場合
にはステップ７０２にて１ＮＯ」と判定されステップ７
０４に移行する。

ステップ７０４においてはタイマをＯＦＦ状態とする処
理がなされ、続ぐステップ７０５に移行し、前述実施例
のステップ４０５と同様にアクチュエータを基準位置に
駆動する処理を実行して（のまま本風向調整処理を終え
る。

ステップ７０３にＪ３いては上記したようにタイ−マが
ＯＮ状態であるか否かを判定するのであるが、このタイ
マは、エアコンスイッチ５４８がＯＮ状態となってから
の経過時間を計時するだめのタイマであって、エアコン
スイッチ５４８がＯＮ操作され始めてステップ７０３の
処理が実行された場合には、前回のステップ７０４の処
理にてタイマは必らずＯＦ’　Ｆ状態どされていること
がら本ステップ７０３にてｒＮＯＪと判定され、ステッ
プ７０６に移行Ｊる。そしてステップ７０６においては
タイマをＯＮ状態とし、本風向調整処理を終える。

一方タイマがＯＮ状態の場合、例えばステップ７０６に
てタイマがＯＮ操作された後、再びステップ７０３の処
理が実行された場合には、本ステップ７０３にてｒＹＥ
ｓＪと判定され、続くステップ７０７にてタイマからエ
アコンスイッチ５４８がＯＮ操作されてからの経過時間
Ｔｍを計時する。

ステップ７０７にて経過時間１−　ｔｎが計時されると
、続くステップ７０８に移行し、その経過時間Ｔｍと予
め定められ１＝段設定間Ｔｓとの大小比較を実行する。

ここでＴｍ≧Ｔｓの場合には本ステップ７０８にて「Ｎ
Ｏ」と判定され、ステップ７０５に移行し、アクチュエ
ータを基準位置に駆動して本風向調整処理を終える。一
方Ｔｌｌ１＜Ｔｓの場合には本ステップ７０８にてｒ　
Ｙ　Ｅ　Ｓ　、Ｊと判定され、ステップ７０９の処理に
移１ｊＪる。

ステップ７０９においては、前述実施例のステップ４０
７１と同様、前記画像処理にてめられた運転者の特異点
位置に応じたアクチュエータの目標ラック位置（Ｐａｏ
、　Ｐｂｏ）を算出し、続くステップ７１０に移行する
。

ステップ７１０においてはバックアップＲΔＭ５５内に
格納されているアクチュエータの実うック位＠（Ｐａ、
Ｐｂ）を読み込む処理を実行し、次ステツプ７１１にて
この実ラック位置（Ｐａ。

ｐｂ）と上記求められた目標ラック位置（ｐ　ａｏ。

Ｐｂｏ）との差（ΔＰａ、ΔＰｂ）を次式％式％ より算出づる。

ステップ７１１にて実ラック位置と目標ラック位置との
差（△Ｐａ、△Ｐｂ）が算出されると続くステップ７１
２が実行され、アクチュエータの実ラック位置を目標ラ
ック位置に調整すべく、上記求められたΔｌ）　ａ１△
Ｐｂだけステッピングモータを駆動する処理が実行され
る。そしＩステップ７１３に移行して、バックアツプＲ
ＡＭ５５５内の実ラック位置（Ｐａ　、　Ｐｂ　）の値
を目標ラック位＠　（Ｐ　ａｏ、　Ｐ　１）ｏ）の値に
白き換え本風向調整処理を終える。

以上説明したように、本実施例のバックミラー自動調整
装置においては２次元固体撮像素子を１個だけ使用して
、運転者を側面からとらえると共に、運転者の左右方向
への移動はないものと仮定することにＪ、って運転者顔
面部の特異点位置を検出し、検出された特異点位置に応
じ（ステッピングモータを用いた数値処理によって風向
変更板角度をａａｉるようにしている。このためアクチ
ュエータの各ラック位置を検出する必要はなく、ポジシ
ョンセンサが不要となる。また本実施例においてはエア
コンスイッチ５４８がＯＮ状態とされ所定時間経過づ°
るまでの間、運転者方向に空調用空気を送風するように
していることから、車室内・外の温度を検出するセンサ
も不要となる。

［発明の効果］ 以上詳）ホした如く本発明の車両用空気調和装置の風向
自動調整装置においては、エアコン空気吹出口の風向変
更板角度を調整するアクチュエータを備えると共に、乗
員の顔面位置を検出する検出手段を備え、乗員の顔面位
置に応じて風向変更板角度を調整し、空調用空気を組員
顔面方向に送出するようにしている。従って乗員が空気
吹出口を、調整することなく、エアコンの空調効果を向
上りることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図ないし第１４図は本発
明の第１実施例を、第１５図ないし第２４図は本発明の
第２実施例を人々表わリー図であって、第２図は小室の
インストルメントパネル及び座席を示Ｊ斜視図、第３図
は空気吹出口及びエアコンユニットの概略系統図、第４
図は本風向自動調整装置の仝体椙或を示づブト１ツ９図
、第５図はアクチュエータの調整部及び風向変更板の描
造を示Ｊ説明図、第６図は発光部１１の溝或を示ず部分
断面図、第７図は１ｉｌｉ像検出部１２（又は１３）の
構成を示Ｊ°部分断面図、第８図は液晶絞り素子１０２
の４Ｍ造を示し、（イ）は平面図、（ロ）はＡ−Ａ線断
面図、第９図番＊　ｉｌｉ！Ｉ　Ｉ１１回路５０　ニ’
ｌ実行される制御プＬ】ダラムを示づ゛フローヂャート
、第１０図は第９図に示タフローヂャートの画像処理を
表ねりフローチ１？−ト、第１１図番よ２値化処理を説
明覆るだめの図であって、（イ）は画像データ図、（０
）は２値化画像データ図、第１２図は特異点Ｐを説明り
る画像図、第１３図は特異点位置座標算出を説明する説
明図、第１４図は風向調整処理を表わタフローチト一ト
、第１５図は第２図と同様車室のインストルメントパネ
ル及び座席を示す斜視図、第１６図は画像検出器５１１
を表わし、（イ）は平面図、（ロ）はＡ−Ａ線端面図、
第１７図は風向自動調整装置の全体構成を示すブロック
図、第１８図は制御回路５５０にて実行される制υ１１
プログラムのうち画像処理を示リフローチャート、第１
９図は画像データ修正・強調処理を説明する２次元撮像
素子５２２及び画素を表わす説明図、第２０図は２次元
撮像素子５２２にて検出された画像データ、第２１図は
修正・強調処理後の画像データ、第２２図は２値化画像
データ、第２３図は細線化画像データを大々示Ｊ画像図
、第２４図は風向調整処理を示すプローチ１フートであ
る。 ５ａ、５ｂ、６ａ、６１＋、５０５ａ、５０５ｂ。 ５０６ａ、、５０６ｂ　−・・空気吹出口１１．５１３
・・・発光部 １２、１’３．５’−１２・・・画像検出部２１．２２
・・・風向変更板 ３１．３２・・・アクチュエータ ３１８．３１ｂ’、３２ａ、３２１１．５３１ａ、　５
３１ｂ　、５３２ａ　、５３２１＋　−・・調整部４１
ａ　、４１ｂ　、４２ａ　、４２ｂ　・・−風向センサ
５６．５５０・・・制御回路 ５１１・・・画像検出器 代理人　弁理士　定立　勉 他１名 第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図 （イ） 基　。 （ロ） １１ｊｂ　ＨＬり 第９図 第１１図 第１２図 Ｘ斥桃　Ｘ斤標 第１４図 第１５図 ら７７ 第１８図 第１９１１ 第２０図 第２１図 第２２図 第２３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車両の空気調和装置に備えられ、空気吹出口風向変
   更板の角度を調整するアクチュエータと、当該車両にお
   りる乗員顔面位置の検出手段−と、上記検出された乗員
   顔面位置に応じて上記アクｆコエータに駆動信号を出力
   し、当該空気調和装置からの空気調和用空気立川方向を
   制御ηる制御手段と、 を備えたことをＱ：ｊ徴ど−４る小両用空気調和装置の
   風向自動調整装置。 ２　制わ１１手段が、空気調和装置作動後所定１．５間
   だ（）空気調和用空気を乗員方向に送風するよう制御づ
   る特許請求の範囲第１項記載の車両用空気調和装置の風
   向自動調整装置。 ３　制御手段が、当該車両の車室内・外の温度差を検出
   づる温度差検出手段を有し、該検出され１ご温■α芳ｆ
   １＜所中の温面弊とｂ７１斗で■傑咽釘１■四気を乗員
   方向に送風するよう制御Ｊる特許請求の範囲第１項記載
   の車両用空気調和装置の風向自動調整装置。 ４　検出手段が、運転席正面に備えられた２個の２次元
   固体撮像素子を有する特許請求の範囲第１項ないし第３
   項いずれか記載の車両用望見調和装置の用向自動調整装
   置。 ５　検出手段が、運転席正面に備えられた１個の２次元
   固体撮像素子と超音波送受信器を有づる特許請求の範囲
   第１項ないし第３項いずれか記載の車両用空気調和装置
   の風向自動調整装置。 ６　検出手段が、運転席正面に備えられた超音波送受信
   器を有する特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれか
   記載の車両用空気調和装置の風向自動調整装置。 ７　検出手段が、運転席側面又は斜め前方に面えられた
   １個の２次元固体撮像素子を有づる特許請求の範囲第１
   項ないし第３項いずれか記載の車両用空気調和装置の風
   向自動調整装置。