JP2007283918A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストを抑制して、精度の高い計測を行ない、より快適な車室内の温度環境を乗員に提供することができる車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】 設定温度に車室内環境温度を調整するよう空調制御を行う車両用空調装置において、操作スイッチを乗員が指で操作した際に、操作入力を静電センサ７３で検出するとともに、指の温度を非接触の単画素撮像によりIRセンサ７１で検出するスイッチセンサ７と、現在の設定温度と検出した指の温度の差から、設定温度を変更する設定温度演算装置６と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車室内の乗員に快適な温度環境を提供する車両用空調装置の技術分野に属する。

従来では、非接触型熱計測センサを用い対象者の皮膚温度を計測し、または手の甲などにセンサを貼り付け対象者の皮膚温度を計測し、その計測結果を用いて車両空調の制御を行なうようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１７８０６４号公報（第２−８頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、非接触型センサを用いた場合、正確に皮膚温度を計測するには、例えばIRセンサでは、高い画素及び画像認識を行なうための高機能の演算装置を必要とするコスト上の問題があった。低画素タイプのセンサを用いても背景の混入などの問題で正確に皮膚温度を計測することは困難であった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、コストを抑制して、精度の高い計測を行ない、より快適な車室内の温度環境を乗員に提供することができる車両用空調装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、設定温度に車室内環境温度を調整するよう空調制御を行う車両用空調装置において、操作スイッチを乗員が指で操作した際に、操作入力を検出するとともに、指の温度を非接触の単画素撮像により検出する操作入力兼温度検出手段と、現在の前記設定温度と検出した指の温度の差から、設定温度を変更する設定温度変更手段と、を備えることを特徴とする。

よって、本発明にあっては、精度の高い計測を行ない、より快適な車室内の温度環境を乗員に提供することができる。

以下、本発明の車両用空調装置を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用空調装置のシステムブロック図である。
実施例１の車両用空調装置は、空調制御装置１、噴出し口切替装置２、温冷風混合装置３、内外気切替装置４、各種センサ５、設定温度演算装置６、スイッチセンサ７を主要な構成としている。

空調制御装置１は、各種センサ５や設定温度演算装置６からの情報により、制御内容を決定し、噴出し口切替装置２、温冷風混合装置３、内外気切替装置４に制御指令の出力を行う。
噴出し口切替装置２は、フットやデフロスタ、ベントなど車室内の温度調整のための送風の噴出し口を切り替える。
温冷風混合装置３は、車室内の温度調整のための送風の温度を制御で決定した温度にするために、温風と冷風を混合させる。

内外気切替装置４は、空調装置への空気の取り入れを、外気を取り入れるようにするか、車室内の空気を主に循環させるように内気循環にするのかを切り替える。
各種センサ５は、車室内の温度を検出する車室内温度センサや日射の強さを検出する日射センサにより車室内の状況を検出し、空調制御装置１へ出力する。

設定温度演算装置６は、検出された指温度と、現在の車室内の温度設定とを比較し、温度設定を変更するかどうか、設定をどのように変更したほうがよいかを判断し、設定する。
また、設定温度演算装置６には、単画素の画像で温度を検出したIRセンサ７１の画像データ処理を行う部分が含まれるものとする。
スイッチセンサ７は、乗員の手の指の温度を検出する。
スイッチセンサ７の構成について、以下に説明する。

図２は実施例１のセンサスイッチの平面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
スイッチセンサ７は、スイッチとして機能させるパネルなどの一部に設けられる。図１，２に示すように、まず貫通した穴形状の検出窓７４を設け、この検出窓７４の周縁に環状の静電センサ７３を配置する。検出窓７４の下方には、回路基板７２を配置し、回路基板７２にIRセンサ７１を実装し、IRセンサ７１の検出面が、検出窓７４のやや下方から検出窓７４に露出するように構成する。なお、IRセンサ７１は単画素とする。
スイッチセンサ７の配置例として、空調の「ＡＵＴＯ」スイッチを例として挙げておく。

次に作用を説明する。
[手の温度の検出作用]
実施例１の車両用空調装置では、スイッチセンサ７により車両の乗員の手の指の温度を検出するとともに、操作入力を検出する。
図４は実施例１のセンサスイッチによる検出状態を示す説明図である。
図４に示すように手の指で、この検出窓７４の部分を押すようにすると、指が環状の静電センサ７３に近接することになるので、この操作入力動作を検出することができる。

さらに、この動作の際には、操作する乗員の手の指が検出窓７４を塞ぐため、図４に示すように、IRセンサ７１の検出面に指の面が近い位置で対向する。IRセンサ７１は、静電センサ７３での検出時に計測を行うようにして、この確実な状態での計測を行う。これにより手の指の温度の測定を行う。

[手の指温度を生かした空調温度設定処理]
図５は実施例１の車両用空調装置の空調制御装置１及び設定温度演算装置６で実行される空調温度設定処理の流れを示すフローチャートであり、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、スイッチ操作があるかどうかを判断し、操作があるならばステップＳ２へ進み、操作がないならばステップＳ１へ戻る。

ステップＳ２では、スイッチセンサ７の検出値を読み取る処理を行う。

ステップＳ３では、指先温度と制御目標に設定されている車室内温度等から最適な車室内の設定温度を演算する。

ステップＳ４では、乗員の車両への乗り降りから一定時間が経過したかどうかを判断し、経過したならばステップＳ６へ進み、経過していないならばステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、演算した最適な温度に一定時間設定を変更し、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ６では、演算した最適な温度に設定を変更し、ステップＳ１へ戻る。

[低コストで精度よく手の温度を計測し空調制御に生かす作用]
実施例１では、検出窓７４を覆う指の温度をIRセンサ７１により測定する。この測定では、測定対象物の大きさは検出窓７４により一定となり、IRセンサ７１の検出面に対する測定対象物の位置は一定となる。これにより単画素のIRセンサ７１であっても精度のよい測定を行うことが可能となる。これはスイッチを兼ねることによる顕著な相乗効果である。
また、単画素のIRセンサ７１は、センサ自体、及びその処理回路等もコストが非常に安価となる。
またIRセンサ７１は、スイッチ自体の温度変化に測定結果が影響されることが少なくなる。

このようにして手の指の温度を測定し、この指の温度と、空調制御で設定している目標温度を比較し、次のようなことを考慮する。つまり、指先の温度は体の冷えを良く反映することである。よって、指の温度が低く、空調設定温度との差が大きい場合には、設定温度を上げるようにステップＳ３の処理で演算する。

これによりステップＳ５，Ｓ６の処理において、送風する温度を上げるようにし、指先が冷えた乗員に対して、従来の空調制御よりも早く体が温まるようにする。
これによって、従来よりもさらに、温度環境の向上した車室内にすることができる。

なお、ステップＳ５の処理により、自動空調制御が安定状態の時にスイッチセンサ７が操作された時、計測された指先温度と現在の設定温度の差を見て一時的に空調の温度設定を変更する。この処理により、車室内に乗り込んできた乗員が、指先が冷えてしまっている場合に暖めることができる。

さらに、ステップＳ６の処理により、乗員の乗り降りが一定時間以上認識できていない状態でスイッチが操作されたときは、計測された指先温度と現在の設定温度の差を見て空調の温度設定を変更する。この処理により、車室内に継続している乗員のなかで、スイッチセンサ７を操作した人の指先が低い場合には、体が冷えていると判断して、暖めることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空調装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)設定温度に車室内環境温度を調整するよう空調制御を行う車両用空調装置において、操作スイッチを乗員が指で操作した際に、操作入力を静電センサ７３で検出するとともに、指の温度を非接触の単画素撮像によりIRセンサ７１で検出するスイッチセンサ７と、現在の設定温度と検出した指の温度の差から、設定温度を変更する設定温度演算装置６と、を備えるため、コストを抑制して、精度の高い計測を行ない、より快適な車室内の温度環境を乗員に提供することができる。
実施例１の作用効果について、言い換えて説明する。実施例１では、安定した空調環境の中に車外の環境から人が乗り込んできた場合にもスイッチを一度操作するだけで、その人に合わせた温度環境を作ることが可能となる。また、これにより、煩わしい温度管理の必要がなくなる点も優れた点である。

実施例２の車両用空調装置は、センサスイッチの他の例を示すものである。
図６は、実施例２のセンサスイッチの平面図である。図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。
実施例２のスイッチセンサ８では、IRセンサ７１の上方を覆うカバー８１を上下動に移動可能に設ける。カバー８１には、指で覆われる大きさの貫通した穴形状検出窓８２を設ける。
また、実施例１と異なり、静電センサ７３を設けず、回路基板７２上に押圧を検出するスイッチ８３を実装するように設ける。

実施例２におけるスイッチセンサ８の検出作用を以下に述べる。
実施例２に示すスイッチセンサ８では、操作により乗員の指でカバー８１を押すようにすると、カバー８１が図７において下降し、カバー８１の一部がスイッチ８３を押圧して操作入力が検出される。さらに、これにより、検出窓８２はIRセンサ７１に近い所定位置となり、この検出窓８２を覆う指の温度が検出される。

実施例２における効果について述べる。
実施例２においては、タクトスイッチ等の押されることを検出するスイッチをスイッチ８３として設けるため、静電センサ７３に対してさらなるコスト低減が可能になる。
また、実施例２におけるスイッチ８３が、回路基板７２に直接、実装されることも、配線取り回しの点から、さらなるコスト低減となる。

以上、実施例２においては、センサスイッチの他の構造例を示したが、センサスイッチは他の構造や他のスイッチを用いるものであってもよい。

以上、本発明の車両用空調装置を実施例１、実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

また、実施例１では、操作パネル等にセンサスイッチが設けられる例としたが、ドアノブやシート、他のパネル部分などにセンサスイッチが設けられるものであってもよい。また、他の装置の操作入力部分にセンサスイッチを設け、他の装置の操作入力時に指の温度を検出するものであってもよい。

実施例１の車両用空調装置のシステムブロック図である。 実施例１のセンサスイッチの平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 実施例１のセンサスイッチによる検出状態を示す説明図である。 実施例１の車両用空調装置の空調制御装置１及び設定温度演算装置６で実行される空調温度設定処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のセンサスイッチの平面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ 空調制御装置
２ 噴出し口切替装置
３ 温冷風混合装置
４ 内外気切替装置
５ 各種センサ
６ 設定温度演算装置
７ スイッチセンサ
７１ IRセンサ
７２ 回路基板
７３ 静電センサ
７４ 検出窓
８ スイッチセンサ
８１ カバー
８２ 検出窓
８３ スイッチ

Claims (1)

1. 設定温度に車室内環境温度を調整するよう空調制御を行う車両用空調装置において、
   操作スイッチを乗員が指で操作した際に、操作入力を検出するとともに、指の温度を非接触の単画素撮像により検出する操作入力兼温度検出手段と、
   現在の前記設定温度と検出した指の温度の差から、設定温度を変更する設定温度変更手段と、
   を備えることを特徴とする車両用空調装置。

Images