WO2017122454A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

内燃機関（１１）を有する車両（１０）に搭載され、車室（ＲＭ）内の空調を行う車両用空調装置（１００，１００Ａ）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（１１３，１１３Ａ）と、温度検知部によって検知された乗員及びその周囲の表面温度に基づいて、当該乗員が感じる温熱感を算出する算出部（１１１）と、内燃機関（１１）がアイドルストップ状態となることの可否を示す停止可否信号を、算出部（１１１）によって算出された温熱感に基づいて出力する出力部（１１２）と、を備える。

Description

車両用空調装置 関連出願の相互参照

　本出願は、2016年1月15日に出願された日本国特許出願2016-5969号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

　本開示は、車室内の空調を行う車両用空調装置に関する。

　省エネ及び環境保護を目的として、信号待ち等で一時停止しているときにおいて自動的にアイドルストップを行う車両が開発されており、既に普及している。アイドルストップは、車両に備えられた内燃機関用の制御装置（以下、「ＥＣＵ」と表記する）によって実行される。ＥＣＵは、車速センサで計測された車速等に基づいて、適切なタイミングにおいて内燃機関を一時停止させ、アイドルストップ状態とする。また、例えば運転者がブレーキペダルの踏み込みをやめたタイミングで内燃機関の動作を再開させ、アイドルストップ状態を解除する。

　ところで、車室内の空調を行う車両用空調装置は、内燃機関の駆動力によってコンプレッサを駆動させ、冷凍サイクルにおいて冷媒を循環させることで空調を行う。従って、アイドルストップ状態となっているときには、車室内の空調が一時的に停止されることとなる。例えば夏期において、車室内の温度が高いときにアイドルストップ状態になると、空調が停止することにより車室内は著しく不快な状態となってしまう。

　そこで、下記特許文献１では、車室内の温度に基づいて内燃機関の停止及び始動を制御することが提案されている。例えば、車室内の温度が高温であり、冷房運転が行われているときには、車両が停止中であってもアイドルストップ状態となることが禁止される。これにより、内燃機関の運転及び車両用空調装置による空調が継続されるので、車室内が不快な状態となってしまうことが防止される。

特開平１１－４４２３０号公報

　しかしながら、車室内に存在する乗員が快適と感じているかどうかは、車室内の気温だけで正確に判定することは難しい。例えば乗員の表面に強い直射日光が当たっているときには、車室内の気温が適温であったとしても乗員は「暑い」と感じていることが多い。また、例えば乗員がシートヒーターを使用しているときには、車室内の気温が低くても、乗員は「快適」と感じていることが多い。更に、車両に乗車したばかりの乗員と、車室内に長時間着座している乗員とでは、それぞれに感じられる温熱感は互いに異なったものとなることが多い。

　このため、上記特許文献１に記載されているような制御方法では、少なくとも一部の乗員が不快と感じているにも拘らずアイドルストップが実行されてしまい、車室内が更に不快な状態となってしまう可能性がある。逆に、全ての乗員が快適と感じているにも拘らずアイドリングが継続されてしまい、燃料が無駄に消費されてしまう可能性もある。

　本開示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、アイドルストップの実施により無駄な燃料消費を抑制することとしながらも、アイドルストップに伴う空調の停止で乗員が不快な状態となってしまうことを確実に防止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。

　本開示に係る車両用空調装置は、内燃機関（１１）を有する車両（１０）に搭載され、車室（ＲＭ）内の空調を行う車両用空調装置（１００，１００Ａ）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（１１３，１１３Ａ）と、温度検知部によって検知された乗員及びその周囲の表面温度に基づいて、当該乗員が感じる温熱感を算出する算出部（１１１）と、内燃機関がアイドルストップ状態となることの可否を示す停止可否信号を、算出部によって算出された温熱感に基づいて出力する出力部（１１２）と、を備える。

　このような車両用空調装置は、乗員が感じる温熱感を算出し、算出された温熱感に基づいて、内燃機関がアイドルストップ状態となることの可否を示す停止可否信号を出力する。これにより、車室内の気温に基づくのではなく、乗員が感じる温熱感に基づいてアイドルストップの可否が決定される。このため、乗員が快適であると感じているのに無駄なアイドリングが継続されてしまったり、乗員が不快と感じているのにアイドルストップ状態とされてしまったりすることが確実に防止される。

　本開示によれば、アイドルストップの実施により無駄な燃料消費を抑制することとしながらも、アイドルストップに伴う空調の停止で乗員が不快な状態となってしまうことを確実に防止することのできる車両用空調装置が提供される。

図１は、第１実施形態に係る車両用空調装置、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。 図２は、車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図３は、車両用空調装置の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。 図４は、車両用空調装置の制御部によって算出される温熱感を説明するための図である。 図５は、第２実施形態に係る車両用空調装置、の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。 図６は、車両用空調装置の表示部に表示される画面の例を示す図である。 図７は、車両用空調装置の表示部に表示される画面の例を示す図である。 図８は、第３実施形態に係る車両用空調装置が搭載された車両、の車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図９は、車両用空調装置の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。 図１０は、車両用空調装置の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。 図１１は、ＩＲセンサの向きの変化を説明するための図である。

　以下、添付図面を参照しながら本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。

　第１実施形態に係る車両用空調装置１００は、内燃機関１１を有する車両１０に搭載されるものであって、車両１０の車室ＲＭ内の空調を行うための装置として構成されている。図１には、車両１０及び車両用空調装置１００の構成が模式的に示されている。

　先ず、車両１０の構成について説明する。車両１０は、内燃機関１１の駆動力によって走行する車両として構成されている。車両１０は、内燃機関１１の他、制御装置１２と車速センサ１３とを備えている。

　制御装置１２は、内燃機関１１の動作を制御するための装置である。制御装置１２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。制御装置１２は、内燃機関１１に対する燃料の供給量や空気の供給量等を制御することにより、内燃機関１１の動作を制御する。かかる制御は、車両１０の運転者が行う操作、例えばアクセルペダル（不図示）の踏込量や、車両１０に設けられた各種センサの測定値等に基づいて行われる。

　車速センサ１３は、車両１０の走行速度、すなわち車速を計測するためのセンサである。車速センサ１３によって測定された車速は制御装置１２に入力される。尚、車両１０には、車速センサ１３の他にも複数のセンサが設けられているのであるが、図１においてはその図示が省略されている。これらのセンサとしては、例えば内燃機関１１の温度を計測するための温度センサや、内燃機関１１から排出される排ガスの酸素濃度を計測するＯ₂センサ等が挙げられる。それぞれのセンサで計測された測定値は、いずれも制御装置１２に入力される。

　制御装置１２は、車速センサ１３等から入力される各種の測定値に基づいて、自動的に内燃機関１１の動作を停止させた状態、すなわちアイドルストップ状態とすることが可能となっている。例えば、信号待ちによって車両１０が停止し、車速センサ１３で計測された車速が０となったときには、制御装置１２は自動的にアイドルストップ状態に移行する処理を行う。尚、アイドルストップ状態に移行するかどうかの判定は、車速センサ１３で計測された測定値の他、他の複数の条件に基づいて行われてもよい。例えば、内燃機関１１とラジエータ（不図示）との間で循環する冷却水の温度や、バッテリ電圧、シフトポジション等に基づいて、アイドルストップ状態に移行するかどうかの判定が行われてもよい。

　また、アイドルストップ状態に移行するかどうかを判定するにあたっては、車両用空調装置１００から送信される停止可否信号も参酌される。停止可否信号は、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることを、車両用空調装置１００側から許可又は禁止するための信号である。すなわち、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることの可否を示す信号である。

　アイドルストップ状態となることを禁止するような停止可否信号が車両用空調装置１００から制御装置１２へと出力されたときには、制御装置１２は、アイドルストップ状態に移行するための処理を行わない。つまり、アイドルストップ状態に移行するためのその他の条件が成立していたとしても、制御装置１２は内燃機関１１の運転を停止させることなく継続させ、アイドルストップ状態には移行しない。尚、このとき既にアイドルストップ状態となっていたときには、制御装置１２は直ちに内燃機関１１の運転を再開させ、アイドルストップ状態を解消する。

　一方、アイドルストップ状態となることを許可するような停止可否信号が車両用空調装置１００から制御装置１２へと出力されたときには、制御装置１２は、アイドルストップ状態に移行するためのその他の条件の成立を待ってアイドルストップ状態に移行する。尚、このとき既にアイドルストップ状態となっていたときには、制御装置１２はアイドルストップ状態を継続させる。

　車両用空調装置１００は、制御部１１０と、空調機構部１２０と、ＩＲセンサ１１３と、日射センサ１１４と、表示部１１５と、備えている。

　制御部１１０は、車両用空調装置１００の全体の動作を制御するための装置である。制御部１１０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１１０は、機能的な制御ブロックとして、算出部１１１と、出力部１１２とを有している。算出部１１１は、後述のＩＲセンサ１１３により検知された乗員及びその周囲の表面温度等に基づいて、当該乗員が感じる温熱感を算出する部分である。出力部１１２は、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることの可否を示す停止可否信号を、算出部１１１によって算出された温熱感に基づいて出力する部分である。算出部１１１及び出力部１１２のそれぞれの具体的な機能や、制御部１１０が行う制御の具体的な内容については後に説明する。

　空調機構部１２０は、車室ＲＭ（図２を参照）内の空調を行うための機構部分である。空調機構部１２０は、コンプレッサ１２１と本体部１２２とを有しており、これら全体で一つの冷凍サイクルが構成されている。

　コンプレッサ１２１は、冷凍サイクルにおいて冷媒を循環させるための圧縮機である。コンプレッサ１２１には、内燃機関１１の駆動力がベルトＢＴによって伝達される。コンプレッサ１２１は当該駆動力によって駆動される。

　本体部１２２は、冷凍サイクルのうちコンプレッサ１２１以外の部分、すなわち、凝縮器、絞り弁、蒸発器、送風ファン（いずれも不図示）を含む部分である。図１においては、本体部１２２は単一のブロックとして模式的に描かれているのであるが、本体部１２２を構成する各種機器は車両１０の内部で分散配置されていてもよい。コンプレッサ１２１と本体部１２２との間は、冷媒の流路である配管１２３、１２４によって接続されている。

　本体部１２２の送風ファンが動作すると、車室ＲＭ内に向けて空気が送り出される。このとき、内燃機関１１の駆動力によりコンプレッサ１２１が駆動されていれば、冷凍サイクルにおける冷媒の循環に伴って空調が行われる。このため、送風ファンによって送り出され車室ＲＭ内に吹き出される空気は、空調が行われた後の空気となる。

　ＩＲセンサ１１３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（赤外線）に基づいて検知するセンサである。ＩＲセンサ１１３は、車両１０に乗っている乗員及び物体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１１３によって検知された表面温度は、制御部１１０に入力される。ＩＲセンサ１１３は、本実施形態における「温度検知部」に該当する。

　日射センサ１１４は、車室ＲＭ内に外から入射する日光の強度、及びその分布を計測するためのセンサである。日射センサ１１４によって計測される日光の強度分布は、制御部１１０に入力される。

　表示部１１５は、所謂タッチパネル装置である。表示部１１５は、車両用空調装置１００の動作状態等を表示し、車両１０の運転者に報知するための装置として設けられている。表示部１１５に表示される情報の具体的な内容については後に説明する。尚、表示部１１５として、タッチパネル以外の表示装置が用いられてもよい。表示部１１５は、本実施形態における「報知部」に該当する。

　車両１０のうち車室ＲＭ内の構成について、図２を参照しながら説明する。車室ＲＭ内のうち前方側部分には、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。また、後方側部分には、右側の座席である第１後部座席２３と、左側の座席である第２後部座席２４とが、互いに隣り合うように設けられている。図２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、第１後部座席２３に着座している同乗者Ｍ３と、第２後部座席２４に着座している同乗者Ｍ４と、が示されている。符号２５が付されているのはステアリングハンドルである。車両１０には、５人以上が乗車していてもよい。

　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２６が設けられている。インストルメントパネル２６のうち左右方向における中央部には吹き出し口２７が形成されている。吹き出し口２７は、車両用空調装置１００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２７から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。

　インストルメントパネル２６の上面のうち、左右方向における中央となる位置には、ＩＲセンサ１１３が設置されている。既に述べたように、ＩＲセンサ１１３は、車両１０に乗っている乗員の表面温度を検知するための温度センサである。図２では、ＩＲセンサ１１３によって表面温度を検知し得る範囲ＲＧ０が示されている。本実施形態では、ＩＲセンサ１１３として比較的広角のものが用いられている。このため、車室ＲＭ内の各座席に着座している乗員（運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）が、全て範囲ＲＧ０の中に納まっている。つまり、運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のそれぞれの表面温度を、ＩＲセンサ１１３によって個別に且つ同時に検知することが可能となっている。

　尚、ＩＲセンサ１１３は、インストルメントパネル２６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１１３の設置場所は、各乗員の表面からの輻射が直接到達し得るような場所、とすることが好ましい。

　インストルメントパネル２６の上面には、日射センサ１１４が２個設けられている。既に述べたように、日射センサ１１４は、車室ＲＭ内に外から入射する日光の強度分布を計測するためのセンサである。一方の日射センサ１１４はインストルメントパネル２６のうち左側の端部近傍に設けられており、他方の日射センサ１１４はインストルメントパネル２６のうち右側の端部近傍に設けられている。それぞれの日射センサ１１４は、水平面に対して互いに異なる方向に傾いた状態で配置されている。

　このように、車両１０の左右方向に沿って並ぶように２つの日射センサ１１４が設けられているので、制御部１１０は、日光が左右どちらの方向から入射しているのかを判定することができる。尚、日光の強度のみならず入射方向をも検知することのできる日射センサ１１４が用いられてもよい。この場合には、設けられる日射センサ１１４の個数は１個でよい。

　インストルメントパネル２６のうち、吹き出し口２７が形成されている部分の近傍には、表示部１１５が設けられている。既に述べたように、表示部１１５は所謂タッチパネル装置であり、運転者に対して各種の情報を報知するための装置として設けられている。表示部１１５は、例えばカーナビゲーションシステムの一部として兼用されるものであってもよい。

　図３を参照しながら、制御部１１０によって実行される処理の流れについて説明する。当該処理は、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることを許可するかどうかを決定するための処理である。換言すれば、制御装置１２に向けてどのような停止可否信号を送信すべきかを決定するための処理である。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繰り返し実行される。

　最初のステップＳ０１では、ＩＲセンサ１１３によりそれぞれの乗員（運転者Ｍ１等）の表面温度と車室内の表面温度（乗員の周囲の表面温度）が検知され、これらに基づいて、それぞれの乗員の温熱感が算出部１１１によって算出される。ここでいう「温熱感」とは、乗員がどの程度暑い又は寒いと感じているのかを数値で表したものである。図４に、算出される温熱感の例が示されている。本実施形態では、－４（非常に寒い）から＋４（非常に熱い）までの９段階の数値として温熱感を算出している。

　温熱感を算出するにあたっては、ＩＲセンサ１１３によって検知された乗員の表面温度に加えて、車室ＲＭ内の気温を検知する内気温センサ、車両１０の外側の気温を検知する外気温センサ、乗員が着座しているシートの温度を検知するシート温度センサ、吹き出し口２７から吹き出される空調風の温度を検知する吹き出し温度センサ（いずれも不図示）、及び日射センサ１１４等によって検知されたそれぞれの物理量をも考慮して温熱感が算出される。また、吹き出し口２７から吹き出される空調風の風量や、シートヒーターがＯＮとなっている時間の累計値等が考慮されてもよい。

　以上に挙げた各種の物理量と、算出部１１１によって算出される温熱感の値との対応関係は、予め実験などによって求められており、制御部１１０が有するＲＯＭにマップとして記憶されている。算出部１１１は、当該マップを参照することにより温熱感を算出する。このような態様に替えて、所定の数式に基づく演算により温熱感が算出されるような態様であってもよい。

　図３に戻って説明を続ける。ステップＳ０１では、車室ＲＭ内に存在する乗員ごとに表面温度が計測され、それぞれの乗員について温熱感が個別に算出される。図２に示されるように４人の乗員が存在する場合には、ステップＳ０１では４つの温熱感が算出される。もし、車室ＲＭ内には運転者Ｍ１だけが乗っているような場合には、運転者Ｍ１についての温熱感が１つだけ算出されることとなる。車室ＲＭ内に存在する乗員の数及びそれぞれの位置は、例えばＩＲセンサ１１３によって撮影された熱画像に基づいて判定することができる。

　ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、ステップＳ０１で算出された各乗員についての温熱感が、それぞれ快適範囲内であるか否かが判定される、快適範囲とは、乗員が快適と感じるような温熱感の範囲である。本実施形態では図４に示されるように、－１から＋１までの範囲が快適範囲として設定されている。

　ステップＳ０２において、温熱感が快適範囲を外れているような乗員が１人でも存在していた場合には、ステップＳ０３に移行する。この場合、車室ＲＭ内が不快であると感じている乗員が少なくとも１人は存在しているということであるから、車両用空調装置１００による空調が停止してしまうと、当該乗員は更に不快な状態となってしまう可能性が高い。

　そこで、ステップＳ０３では、アイドルストップ状態となることを禁止するような停止可否信号が、出力部１１２から制御装置１２へと出力される。その後は、アイドルストップ状態に移行するための条件が成立したとしても、制御装置１２は内燃機関１１の運転を継続させる。

　図３に示される処理は、内燃機関１１がアイドルストップ状態となっているときでも繰り返し実行される。このため、ステップＳ０３に移行した時点で、既に内燃機関１１がアイドルストップ状態となっている場合もある。このような場合には、制御装置１２は直ちに内燃機関１１の運転を再開させ、アイドルストップ状態を解消することになる。

　ステップＳ０２において、温熱感が快適範囲を外れているような乗員が１人も存在しなかった場合には、ステップＳ０４に移行する。この場合、車室ＲＭ内が不快であると感じている乗員は存在しないということであるから、車両用空調装置１００による空調が停止したとしても、しばらくの間は全ての乗員が快適と感じ続ける可能性が高い。

　そこで、ステップＳ０４では、アイドルストップ状態となることを許可するような停止可否信号が、出力部１１２から制御装置１２へと出力される。その後、アイドルストップ状態に移行するための条件が成立すると、制御装置１２は内燃機関１１の運転を停止させてアイドルストップ状態に移行する。尚、ステップＳ０４に移行した時点で、既に内燃機関１１がアイドルストップ状態となっている場合もある。このような場合には、アイドルストップ状態を継続させる処理が行われることとなる。

　ところで、ステップＳ０２において一部の乗員の温熱感が快適範囲を外れていたとしても、車両用空調装置１００の空調運転を継続させることが適切でない場合がある。例えば夏期において冷房運転が過度に行われ、車室ＲＭ内の気温が下がり過ぎていた場合には、一部の乗員の温熱感が「－３（寒い）」になっている場合がある。このような場合には、アイドルストップ状態への移行に伴って空調が停止すると、当該乗員はむしろ快適と感じるようになる可能性が高い。

　また、例えば冬期において暖房運転が過度に行われ、車室ＲＭ内の気温が上がり過ぎていた場合には、一部の乗員の温熱感が「＋３（暑い）」になっている場合がある。このような場合にも、アイドルストップ状態への移行に伴って空調が停止すると、当該乗員はむしろ快適と感じるようになる可能性が高い。

　このため、ステップＳ０２において、算出された温熱感の少なくとも一部が快適範囲内に収まらなかった場合であっても、上記の例のようなときにはステップＳ０３ではなくステップＳ０４に移行する。つまり、アイドルストップ状態となることによって全乗員の温熱感が快適範囲内に収まると推定されるようなときには、現時点における温熱感が快適範囲外であったとしても、ステップＳ０３ではなくステップＳ０４に移行する。

　以上のように、本実施形態に係る車両用空調装置１００は、乗員が感じる温熱感を算出部１１１によって算出し、算出された温熱感に基づいて、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることの可否を示す停止可否信号を出力する。これにより、車室ＲＭ内の気温に基づくのではなく、乗員が感じる温熱感に基づいてアイドルストップの可否が決定される。このため、乗員が快適であると感じているのに無駄なアイドリングが継続されてしまったり、乗員が不快と感じているのにアイドルストップ状態とされてしまったりすることが確実に防止される。

　また、算出部１１１は、車室ＲＭ内に存在するそれぞれの乗員（運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）が感じる温熱感を個別に算出する。出力部１１２は、温熱感が快適範囲内に収まらない乗員が一人でも存在する場合には、アイドルストップ状態となることを禁止するような停止可否信号を出力する。このため、アイドルストップを行うことによって燃料消費を抑制しうる構成としながらも、全ての乗員が快適と感じる状態を維持することが可能となっている。

　尚、このような態様に替えて、一部の乗員が感じる温熱感のみを優先するような制御が行われてもよい。例えば、運転者Ｍ１の温熱感が快適範囲を外れている一方で、他の乗員（同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）の温熱感が全て快適範囲内に収まっているときには、アイドルストップ状態となることを許可するような停止可否信号が出力されることとしてもよい。

　続いて、第２実施形態に係る車両用空調装置１００について説明する。本実施形態では、制御部１１０により実行される処理の一部についてのみ第１実施形態と異なっており、その他の処理や構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と相違する部分についてのみ説明し、第１実施形態と共通する事項については適宜説明を省略する。

　図５を参照しながら、本実施形態に係る制御部１１０によって実行される処理の流れについて説明する。当該処理は、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることを許可するかどうかを決定するための処理であって、図３に示される処理に対応するものである。図５に示される一連の処理のうち、ステップＳ０１からステップＳ０４までの処理は、図３におけるステップＳ０１からステップＳ０４までの処理とそれぞれ同一である。

　本実施形態では、ステップＳ０３においてアイドルストップ状態となることを禁止するような停止可否信号が出力された後、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５では、その時点における車両用空調装置１００の状態を、表示部１１５に表示する処理が行われる。

　図６に示されるのは、ステップＳ０５の処理が行われた際において表示部１１５に表示される画面の例である。この例では、同乗者Ｍ４について算出された温熱感が快適範囲外（＋３）であり、他の同乗者について算出された温熱感が全て快適範囲内となっている。

　同図に示されるように、表示部１１５には、運転席２１の運転者Ｍ１を示すアイコンＩＣ１と、助手席２２の同乗者Ｍ２を示すアイコンＩＣ２と、第１後部座席２３の同乗者Ｍ３を示すアイコンＩＣ３と、第２後部座席２４の同乗者Ｍ４を示すアイコンＩＣ４と、が表示されている。また、これら４つのアイコンＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３、ＩＣ４の上方側となる位置には、メッセージボックスＭＢが表示されている。

　図６の例では、温熱感が快適範囲内となっている乗員に対応するアイコン、すなわち、アイコンＩＣ１、ＩＣ２、及びＩＣ３が、いずれも緑色で表示されている。一方、温熱感が快適範囲外となっている乗員に対応するアイコン、すなわちアイコンＩＣ４が赤色で表示されている。また、メッセージボックスＭＢには、「後方左側の乗員が暑く感じているため、アイドルストップを実施していません。」との文言が表示されている。

　このように、温熱感が快適範囲内に収まらない乗員が存在する場合には、当該乗員が不快と感じていることによりアイドルストップが禁止されていること、が表示部１１５によって運転者Ｍ１に報知される。また、快適ではない乗員がアイコンの色によって特定されるので、運転者Ｍ１は、誰が不快と感じているのかを直ちに知ることができる。

　図５に戻って説明を続ける。本実施形態では、ステップＳ０４においてアイドルストップ状態となることを許可するような停止可否信号が出力された後、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、その時点における車両用空調装置１００の状態を、表示部１１５に表示する処理が行われる。

　図７に示されるのは、ステップＳ０６の処理が行われた際において表示部１１５に表示される画面の例である。この例では、各乗員について算出された温熱感が全て快適範囲内となっている。

　図７の例では、温熱感が快適範囲内となっている乗員に対応するアイコン、すなわち、アイコンＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３、及びＩＣ４が、いずれも緑色で表示されている。この例では、赤色で表示されるアイコンは存在しない。メッセージボックスＭＢには、「アイドルストップ実施中。全員快適です。」との文言が表示されている。

　尚、図６及び図７に示される例は、車両１０の設けられた４つの座席の全てに、それぞれ乗員が着座している場合の例となっている。乗員が着座していない空の座席が存在する場合には、当該座席に対応するアイコンが非表示とされてもよい。

　図８を参照しながら、第３実施形態に係る車両用空調装置１００Ａについて説明する。車両用空調装置１００Ａは、ＩＲセンサ１１３Ａの構成、及び制御部１１０により実行される処理の一部について第１実施形態と異なっており、その他の処理や構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と相違する部分についてのみ説明し、第１実施形態と共通する事項については適宜説明を省略する。

　本実施形態においては、ＩＲセンサ１１３Ａとして比較的狭角のものが用いられている。つまり、ＩＲセンサ１１３Ａによって一度に表面温度を検知し得る範囲ＲＧ１は、図２に示される範囲ＲＧ０よりも狭くなっている。このため、運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のそれぞれの表面温度を、ＩＲセンサ１１３によって同時に検知することはできない。

　ＩＲセンサ１１３Ａは搖動機構１１６Ａを有している。搖動機構１１６Ａにより、ＩＲセンサ１１３Ａはその向きを左右に移動させ、表面温度が検知される領域（以下、「被検知領域」とも称する）の位置を周期的に変化させることが可能となっている。搖動機構１１６Ａの動作は制御部１１０によって制御される。図８に示される状態においては、ＩＲセンサ１１３Ａは運転者Ｍ１の方を向いている。このため、運転者Ｍ１の表面のうち一部の領域が範囲ＲＧ１に含まれた状態となっている。つまり、当該領域が被検知領域となっている。

　搖動機構１１６Ａの動作により、範囲ＲＧ１及びこれに含まれる被検知領域は左右に移動する。本実施形態における範囲ＲＧ１の移動範囲は、図２に示される範囲ＲＧ０と一致する。既に述べたように、範囲ＲＧ０は、車室ＲＭ内の各座席に着座している乗員（運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）が、その中に納まるような範囲となっている。従って、ＩＲセンサ１１３Ａは、その向きを周期的に変化させて車室ＲＭ内をスキャンすることにより、運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のそれぞれの表面温度を順に検知して行くことができる。

　このようなＩＲセンサ１１３Ａは、第１実施形態に用いられた広角のＩＲセンサ１１３に比べると安価なものである。従って、ＩＲセンサ１１３Ａを用いることにより、車両用空調装置１００Ａのコストを低減することができる。

　ただし、ＩＲセンサ１１３Ａでは、運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のそれぞれの表面温度を同時に検知することはできない。このため、アイドルストップ状態となっているときに一部の乗員の表面温度が上昇し、当該乗員が不快だと感じ始めたとしても、そのことを直ちには検知することができない可能性がある。そこで、本実施形態では、アイドルストップ状態となっているときにおけるＩＲセンサ１１３Ａの向きを調整し、一部の乗員が不快だと感じ始めたことを早いタイミングで検知することとしている。

　そのために行われる処理の内容について説明する。図９に示される一連の処理は、内燃機関１１がアイドルストップ状態となることを許可するかどうかを決定するための処理であって、図３に示される処理に対応するものである。図９に示される一連の処理のうち、ステップＳ０１からステップＳ０４までの処理は、図３におけるステップＳ０１からステップＳ０４までの処理とそれぞれ同一である。

　本実施形態では、ステップＳ０４においてアイドルストップ状態となることを許可するような停止可否信号が出力された後、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、ＩＲセンサ１１３Ａによって表面温度を検知すべき対象となる乗員（センシング対象）を決定し、センシング対象となった乗員にＩＲセンサ１１３Ａを向ける処理が行われる。

　ステップＳ１０において行われる具体的な処理の内容を、図１０を参照しながら説明する。最初のステップＳ１１では、車室ＲＭ内に存在する乗員が運転者Ｍ１のみであるか否かが判定される。乗員が運転者Ｍ１のみであり、他の乗員（同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）が存在しない場合には、ステップＳ１２に移行する。

　ステップＳ１２では、運転者Ｍ１がセンシング対象とされる。このような決定がなされると、制御部１１０は搖動機構１１６Ａの制御を行い、ＩＲセンサ１１３Ａを運転者Ｍ１の方に向ける。これにより、範囲ＲＧ１の中に運転者Ｍ１の表面が含まれた状態となる。つまり、被検知領域の位置が運転者Ｍ１の表面上とされる。以降は、アイドルストップ状態が継続している間、搖動機構１１６Ａは停止された状態となる。このため、運転者Ｍ１の表面温度が検知され続ける。

　ステップＳ１１において、運転者Ｍ１以外の乗員が車室ＲＭ内に存在する場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、運転者Ｍ１を含めた全ての乗員のうち、アイドルストップ状態において温熱感が最も不快なものになると推定される乗員が決定される。その後、当該乗員がセンシング対象とされる。

　アイドルストップ状態において温熱感が最も不快なものになると推定される乗員は、アイドルストップ状態に移行する際に算出された各乗員の温熱感や、車室ＲＭ内の環境等に基づいて特定することができる。

　例えば、夏期において最も強い直射日光が当たる座席に着座している乗員は、アイドルストップ状態において温熱感が最も不快なものになると推定される。「最も強い直射日光が当たる座席」及びこれに着座している乗員は、日射センサ１１４によって計測される日光の強度分布に基づいて特定することができる。

　また、冬期において直射日光が最も当たりにくい座席に着座している乗員は、アイドルストップ状態において温熱感が最も不快なものになると推定される。「直射日光が最も当たりにくい座席」及びこれに着座している乗員は、日射センサ１１４によって計測される日光の強度分布に基づいて特定することができる。

　つまり、本実施形態では、車室ＲＭ内に存在する乗員のうち、温熱感が最も不快なものになると推定される乗員を、車室ＲＭ内に入射する日光の強度分布に基づいて特定する。

　アイドルストップ状態において温熱感が最も不快なものになると推定される乗員は、上記とは異なる方法で特定されてもよい。アイドルストップ状態においては、内燃機関１１の停止によって空調は停止するのであるが、吹き出し口２７からの空気の吹き出しは継続される。このため、夏期においては、吹き出し口２７からの空気が届きにくい第１後部座席２３や第２後部座席２４に着座している乗員（同乗者Ｍ３、Ｍ４）を、温熱感が最も不快になる乗員として特定してもよい。

　上記のような方法により、アイドルストップ状態において温熱感が最も不快なものになると推定された乗員が、センシング対象とされる。このような決定がなされると、制御部１１０は搖動機構１１６Ａの制御を行い、ＩＲセンサ１１３Ａをセンシング対象とされた乗員（以下、「対象乗員」と称する）の方に向ける。これにより、範囲ＲＧ１の中に対象乗員の表面が含まれた状態となる。つまり、被検知領域の位置が、対象乗員の表面上となるように調整される。以降は、アイドルストップ状態が継続している間、搖動機構１１６Ａは停止された状態となる。このため、対象乗員の表面温度が検知され続ける。

　ステップＳ１２又はステップＳ１３の処理が行われた後は、図９に示される一連の処理が繰り返し実行される。このとき、図９のステップＳ０１では、各乗員の温熱感がそれぞれ算出されるのではなく、対象乗員の温熱感のみが算出されることとなる。また、図９のステップＳ０２では、対象乗員の温熱感が快適範囲内であるかどうかが判定されることとなる。

　Ｓ０２において、対象乗員の温熱感が快適範囲を外れると、ステップＳ０３に移行してアイドルストップ状態が解消される。ＩＲセンサ１１３Ａによって温度が検知される範囲ＲＧ１は狭いのであるが、ＩＲセンサ１１３Ａは対象乗員の方を向いて停止していたのであるから、対象乗員の温熱感が快適範囲を外れたことは直ちに検知される。その結果、内燃機関１１の動作、及び車両用空調装置１００Ａによる空調が比較的短時間のうちに開始されるので、対象乗員は再び快適と感じるようになる。

　図１１を参照しながら、ＩＲセンサ１１３Ａの上記動作について説明する。図１１（Ａ）に示されるのは、ＩＲセンサ１１３Ａが向いている方向の時間変化である。図１１（Ａ）では、運転者Ｍ１の方向である方向Ｐ１と、同乗者Ｍ２の方向である方向Ｐ２との間で、ＩＲセンサ１１３Ａの向きが変化する様子が示されている。

　図１１（Ｂ）に示されるのは、内燃機関１１の状態の変化である。図１１（Ｂ）では、内燃機関１１の運転が行われている状態である状態ＳＴ１と、アイドルストップ状態である状態ＳＴ２とが切り換わる様子が示されている。

　時刻ｔ１０よりも前の期間においては、内燃機関１１の運転が行われている状態ＳＴ１となっている。このとき、ＩＲセンサ１１３Ａの向きは、搖動機構１１６Ａによって方向Ｐ１と方向Ｐ２との間で周期的に変化している。これにより、車室ＲＭ内の広範囲がＩＲセンサ１１３Ａによってスキャンされ、全ての乗員の温熱感が順に算出され続けている。

　時刻ｔ１０において、内燃機関１１の運転が停止され、以降はアイドルストップ状態（ＳＴ２）となっている。制御部１１０は対象乗員を決定し、ＩＲセンサ１１３Ａが対象乗員の方を向いた状態で搖動機構１１６Ａを停止させる。

　図１１に示される例では、運転者Ｍ１が対象乗員として決定されている。このため、時刻ｔ１０以降は、ＩＲセンサ１１３Ａは運転者Ｍ１を向くようにその方向を変化させて行き、時刻ｔ１１において方向Ｐ１を向いた状態で停止する。時刻ｔ１１以降においては、対象乗員である運転者Ｍ１の表面温度が計測され続け、運転者Ｍ１の温熱感が算出され続ける。

　その後の時刻ｔ２０になると、運転者Ｍ１の温熱感が快適範囲を外れたとの判定がなされている。このため、当該時刻においてアイドルストップ状態は解消され、内燃機関１１の運転が再開される。また、ＩＲセンサ１１３Ａによる車室ＲＭ内のスキャンも再開される。

　尚、以上の説明においては、図９のステップＳ１０において単一のセンシング対象が決定される例について説明した。しかしながら、センシング対象として決定される乗員は、２人以上であってもよい。この場合、アイドルストップ状態となっている期間においては、センシング対象となっている複数の乗員が含まれる範囲をスキャンするよう、ＩＲセンサ１１３の搖動範囲が変更されることとすればよい。

　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、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。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims (7)

1. 　内燃機関（１１）を有する車両（１０）に搭載され、車室（ＲＭ）内の空調を行う車両用空調装置（１００，１００Ａ）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（１１３，１１３Ａ）と、
   　前記温度検知部によって検知された乗員及びその周囲の表面温度に基づいて、当該乗員が感じる温熱感を算出する算出部（１１１）と、
   　前記内燃機関がアイドルストップ状態となることの可否を示す停止可否信号を、前記算出部によって算出された温熱感に基づいて出力する出力部（１１２）と、を備える車両用空調装置。
2. 　前記出力部は、
   　前記算出部によって算出された温熱感が所定の快適範囲内に収まらなかった場合には、アイドルストップ状態となることを禁止するような前記停止可否信号を出力する、請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 　前記算出部によって算出された温熱感が前記快適範囲内に収まらなかった場合であっても、アイドルストップ状態となることで乗員が感じる温熱感が前記快適範囲内に収まる、と推定されるときには、
   　前記出力部は、アイドルストップ状態となることを許可するような前記停止可否信号を出力する、請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 　前記算出部は、前記車室内に存在するそれぞれの乗員が感じる温熱感を個別に算出し、
   　前記出力部は、温熱感が前記快適範囲内に収まらない乗員が一人でも存在する場合には、アイドルストップ状態となることを禁止するような前記停止可否信号を出力する、請求項２又は３に記載の車両用空調装置。
5. 　温熱感が前記快適範囲内に収まらない乗員が存在する場合には、当該乗員が不快と感じていることによりアイドルストップが禁止されていること、を報知する報知部（１１５）を更に備える、請求項４に記載の車両用空調装置。
6. 　前記温度検知部（１１３Ａ）は、前記車室内におい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周期的に変化させて行くことで、前記車室内に存在するそれぞれの乗員の表面温度を検知するものであって、
   　前記内燃機関がアイドルストップ状態となっているときには、
   　前記車室内に存在する乗員のうち、温熱感が最も不快なものになると推定される乗員が前記被検知領域に含まれた状態となるように、前記被検知領域の位置を調整する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
7. 　前記車室内に存在する乗員のうち、温熱感が最も不快なものになると推定される乗員を、前記車室内に入射する日光の強度分布に基づいて特定する、請求項６に記載の車両用空調装置。

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