JPH05193338A - 空調制御装置 - Google Patents
空調制御装置Info
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- JPH05193338A JPH05193338A JP4269520A JP26952092A JPH05193338A JP H05193338 A JPH05193338 A JP H05193338A JP 4269520 A JP4269520 A JP 4269520A JP 26952092 A JP26952092 A JP 26952092A JP H05193338 A JPH05193338 A JP H05193338A
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- Japan
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- temperature
- sensation
- control
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
- B60H1/00742—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by detection of the vehicle occupants' presence; by detection of conditions relating to the body of occupants, e.g. using radiant heat detectors
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 乗員の顔の位置、方向に依存することなく、
常時皮膚温相当の情報を得て適切な空調制御ができる装
置を提供することにある。 【構成】 室内における人の周辺の温感に関する情報を
検出する間接的温感情報検出手段4から出力される所定
時間内の温感情報の履歴に基づいて現実の温感を推定す
る温感推定手段17と、目標温感に到達するために予め
定められた温感の制御パターンを記憶する制御パターン
記憶手段15と、記憶された温感制御パターンと温感推
定手段17から出力される温度とが一致するように温調
空気の制御量を決定する制御量決定手段16と、これか
ら出力される制御量に基づいて室内へ送風する温調空気
の温度を制御する空調制御手段14と、制御量決定手段
16の制御量に従い、室内へ温調空気を送風する送風機
22とから成り、良好に空調を制御する。
常時皮膚温相当の情報を得て適切な空調制御ができる装
置を提供することにある。 【構成】 室内における人の周辺の温感に関する情報を
検出する間接的温感情報検出手段4から出力される所定
時間内の温感情報の履歴に基づいて現実の温感を推定す
る温感推定手段17と、目標温感に到達するために予め
定められた温感の制御パターンを記憶する制御パターン
記憶手段15と、記憶された温感制御パターンと温感推
定手段17から出力される温度とが一致するように温調
空気の制御量を決定する制御量決定手段16と、これか
ら出力される制御量に基づいて室内へ送風する温調空気
の温度を制御する空調制御手段14と、制御量決定手段
16の制御量に従い、室内へ温調空気を送風する送風機
22とから成り、良好に空調を制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和制御装置に係わ
り、特に車両の室内の空気調和制御に適した車両用空調
制御装置に関する。
り、特に車両の室内の空気調和制御に適した車両用空調
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の空調制御装置において
は、特開平1−229713号公報に示されるように、
その時点での乗員の皮膚温のみから乗員の温感を推測
し、その温感に基づき空調器を制御する空調制御装置が
知られている。また、従来の空気調和機の制御装置にあ
っては、特開平4−158140号公報に示されるよう
に、マイクロコンピュータ搭載の空気調和機で快適な空
調運転自動的に行わせる室内の温度、風量および風向の
制御を行い室内の人間の快適性を高める制御装置が知ら
れている。
は、特開平1−229713号公報に示されるように、
その時点での乗員の皮膚温のみから乗員の温感を推測
し、その温感に基づき空調器を制御する空調制御装置が
知られている。また、従来の空気調和機の制御装置にあ
っては、特開平4−158140号公報に示されるよう
に、マイクロコンピュータ搭載の空気調和機で快適な空
調運転自動的に行わせる室内の温度、風量および風向の
制御を行い室内の人間の快適性を高める制御装置が知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の空調制
御装置においては、乗員の皮膚温を測定する時、次の様
な問題点が生じる。前記の空調制御装置で空調をする場
合には、常に皮膚温を測定する必要がある。しかし、車
両の場合、乗員が整然と前を向いて座っている事は極め
て少なく、運転者は安全確認のために顔を動かしたり、
同乗の人でも会話のために顔を動かす。前記従来装置で
は、このように乗員の顔が皮膚温測定範囲から出てしま
う場合には、皮膚温を正しく測定する事ができず、その
結果適切な空調がされないという実用上解決すべき問題
が生じる。また、後者の空気調和機の制御装置において
は、室内外の環境条件および人間の状態を入力として人
間の快適感を出力するのに神経回路網(NN)を用いて
いる。この神経回路網の出力値は、予測平均投票数(P
MV)あるいは標準新有効温度(SET)である。すな
わち、予測平均投票数(PMV)あるいは標準新有効温
度(SET)は、定常状態での人の快適感(温度感覚)
を扱った指標であり、過渡状態では正確に表現できない
という実用上解決すべき問題が生じる。
御装置においては、乗員の皮膚温を測定する時、次の様
な問題点が生じる。前記の空調制御装置で空調をする場
合には、常に皮膚温を測定する必要がある。しかし、車
両の場合、乗員が整然と前を向いて座っている事は極め
て少なく、運転者は安全確認のために顔を動かしたり、
同乗の人でも会話のために顔を動かす。前記従来装置で
は、このように乗員の顔が皮膚温測定範囲から出てしま
う場合には、皮膚温を正しく測定する事ができず、その
結果適切な空調がされないという実用上解決すべき問題
が生じる。また、後者の空気調和機の制御装置において
は、室内外の環境条件および人間の状態を入力として人
間の快適感を出力するのに神経回路網(NN)を用いて
いる。この神経回路網の出力値は、予測平均投票数(P
MV)あるいは標準新有効温度(SET)である。すな
わち、予測平均投票数(PMV)あるいは標準新有効温
度(SET)は、定常状態での人の快適感(温度感覚)
を扱った指標であり、過渡状態では正確に表現できない
という実用上解決すべき問題が生じる。
【0004】本発明の目的は、上記従来の技術における
問題点を解消しょうとするもので、皮膚温を直接測定す
るのではなく、顔付近の空気温度、湿度、風速および顔
付近にあたる日射量等を測定し、これらのデータから顔
の皮膚温変化を測定する温感推定手段により乗員の顔の
位置、方向に依存することなく、常時皮膚温相当の情報
を得て当該連続した情報を使用することにより、適切な
空調制御ができる空調制御装置を提供することにある。
また本発明においては、皮膚温が人間の状態変化そのも
のを表しており、過渡状態かどうかをしらべることな
く、過渡期においてもその時の人間の状態を正確に表現
することができ、適切な空調制御ができる空調制御装置
を提供することにある。
問題点を解消しょうとするもので、皮膚温を直接測定す
るのではなく、顔付近の空気温度、湿度、風速および顔
付近にあたる日射量等を測定し、これらのデータから顔
の皮膚温変化を測定する温感推定手段により乗員の顔の
位置、方向に依存することなく、常時皮膚温相当の情報
を得て当該連続した情報を使用することにより、適切な
空調制御ができる空調制御装置を提供することにある。
また本発明においては、皮膚温が人間の状態変化そのも
のを表しており、過渡状態かどうかをしらべることな
く、過渡期においてもその時の人間の状態を正確に表現
することができ、適切な空調制御ができる空調制御装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の空調制御装置は、室内における人の周辺の
温感に関する情報を検出する間接的温感情報検出手段
と、該間接的温感情報検出手段から出力される所定時間
内の温感情報の履歴に基づいて現実の温感を推定する温
感推定手段と、目標温感に到達するために予め定められ
た温感の制御パターンを記憶する制御パターン記憶手段
と、該記憶手段に記憶された温感の制御パターンと前記
温感推定手段から出力される温感とが一致するように風
量、温度等の温調空気の制御量を決定する制御量決定手
段と、該制御量決定手段から出力される制御量に基づい
て室内へ送風する温調空気の温度を制御する空調制御手
段と、前記制御量決定手段の制御量に従い室内へ温調空
気を送風する送風機とからなる構成である。
に、本発明の空調制御装置は、室内における人の周辺の
温感に関する情報を検出する間接的温感情報検出手段
と、該間接的温感情報検出手段から出力される所定時間
内の温感情報の履歴に基づいて現実の温感を推定する温
感推定手段と、目標温感に到達するために予め定められ
た温感の制御パターンを記憶する制御パターン記憶手段
と、該記憶手段に記憶された温感の制御パターンと前記
温感推定手段から出力される温感とが一致するように風
量、温度等の温調空気の制御量を決定する制御量決定手
段と、該制御量決定手段から出力される制御量に基づい
て室内へ送風する温調空気の温度を制御する空調制御手
段と、前記制御量決定手段の制御量に従い室内へ温調空
気を送風する送風機とからなる構成である。
【0006】
【作用】上記のように構成された本発明の空調制御装置
は、人の周辺の温感に関する情報を間接的温感情報検出
手段によって検出する。そして、該間接的温感情報検出
手段から出力される所定時間内の温感情報の履歴に基づ
き、温感推定手段によって現実の温感を推定する。次
に、快適状態を保ちながら目標温感に到達するために予
め定められた温感の制御パターンを記憶する記憶手段に
記憶された温感の制御パターンと前記温感推定手段から
出力される温感とが一致するように風量、温度等の温調
空気の制御量を制御量決定手段によって決定する。さら
に、該制御量決定手段から出力される制御量に基づいて
室内へ送風する温調空気の温度を空調制御手段によって
制御し、該温調制御手段によって温度調節された温調空
気を該制御量決定手段によって決定された制御量に基づ
いて室内へ送風機によって送風する。
は、人の周辺の温感に関する情報を間接的温感情報検出
手段によって検出する。そして、該間接的温感情報検出
手段から出力される所定時間内の温感情報の履歴に基づ
き、温感推定手段によって現実の温感を推定する。次
に、快適状態を保ちながら目標温感に到達するために予
め定められた温感の制御パターンを記憶する記憶手段に
記憶された温感の制御パターンと前記温感推定手段から
出力される温感とが一致するように風量、温度等の温調
空気の制御量を制御量決定手段によって決定する。さら
に、該制御量決定手段から出力される制御量に基づいて
室内へ送風する温調空気の温度を空調制御手段によって
制御し、該温調制御手段によって温度調節された温調空
気を該制御量決定手段によって決定された制御量に基づ
いて室内へ送風機によって送風する。
【0007】また、前記温感推定手段として、次のよう
な構成で作用するものを採用することもできる。たとえ
ば、前記間接的温感情報検出手段で検出された基準時点
及びその時点より前の所定時間内における温感情報と、
基準時点の温感を表す出力値を用いて、前記の温感情報
の入力と前記の温感を表す出力値が対応するように予め
調整された重み定数と温感情報とを乗算した後加算し出
力する。この出力について、非線形変換を施し出力を得
る演算要素を多数組み合わせて構成された演算装置であ
って、温感を推定するに際して、前記間接的温感情報検
出手段から出力される所定時間内の人の周辺温感情報と
調整された重み定数を乗算した後加算し、非線形変換し
て得られた最終出力値の大きさによって温感を推定する
ものである。さらに、情報変換途中に非線形変換を施す
事から、線形以外の非線形な情報処理部分についても、
対応することができる。
な構成で作用するものを採用することもできる。たとえ
ば、前記間接的温感情報検出手段で検出された基準時点
及びその時点より前の所定時間内における温感情報と、
基準時点の温感を表す出力値を用いて、前記の温感情報
の入力と前記の温感を表す出力値が対応するように予め
調整された重み定数と温感情報とを乗算した後加算し出
力する。この出力について、非線形変換を施し出力を得
る演算要素を多数組み合わせて構成された演算装置であ
って、温感を推定するに際して、前記間接的温感情報検
出手段から出力される所定時間内の人の周辺温感情報と
調整された重み定数を乗算した後加算し、非線形変換し
て得られた最終出力値の大きさによって温感を推定する
ものである。さらに、情報変換途中に非線形変換を施す
事から、線形以外の非線形な情報処理部分についても、
対応することができる。
【0008】
【発明の効果】本発明の空調制御装置においては、人の
周辺の温感に関する情報を間接的温感情報検出手段によ
って検出する。そして、該間接的温感情報検出手段から
出力される所定時間内の温感情報の履歴に基づき、温感
推定手段によって現実の温感を推定することができる。
このため、本発明の空調制御装置は、人の顔の位置、方
向等に依存することなく、常時皮膚温相当の情報を得る
ことができ、これにより所望の温感の制御パターンを的
確に実現でき適切な空調制御を行うことができる。
周辺の温感に関する情報を間接的温感情報検出手段によ
って検出する。そして、該間接的温感情報検出手段から
出力される所定時間内の温感情報の履歴に基づき、温感
推定手段によって現実の温感を推定することができる。
このため、本発明の空調制御装置は、人の顔の位置、方
向等に依存することなく、常時皮膚温相当の情報を得る
ことができ、これにより所望の温感の制御パターンを的
確に実現でき適切な空調制御を行うことができる。
【0009】
【第1実施例】 (構成)本第1実施例について、図1、図2に基づいて
説明する。直接的温感情報検出手段1として顔の皮膚温
を検出する赤外線温度計2は、乗員の顔面2から非接触
にて皮膚温を検出する赤外線検出型のセンサである。間
接的温感情報検出手段4として車室R内における周辺の
温度と湿度と風速及び日射をそれぞれ検出する計器は、
ヘッドレスト5に装着された熱電対式温度計6と湿度計
7またフロントグリル8に取り付けられた風速計9とダ
ッシュボード10上に設けた日射計11から成る。
説明する。直接的温感情報検出手段1として顔の皮膚温
を検出する赤外線温度計2は、乗員の顔面2から非接触
にて皮膚温を検出する赤外線検出型のセンサである。間
接的温感情報検出手段4として車室R内における周辺の
温度と湿度と風速及び日射をそれぞれ検出する計器は、
ヘッドレスト5に装着された熱電対式温度計6と湿度計
7またフロントグリル8に取り付けられた風速計9とダ
ッシュボード10上に設けた日射計11から成る。
【0010】該間接的温感情報検出手段4は前記熱電対
式温度計6と湿度計7により顔付近の温度と湿度を得る
と共に、風速計9と日射計11により顔付近での風速と
日射量を得る構成で、さらに前時間に推定された皮膚温
を記憶する皮膚温記憶手段12によって構成される。そ
して、皮膚温推定開始時の皮膚温は前記赤外線温度計2
により得る。なお、本第1実施例に限らずこの他、図2
中に示す温感ボタン41、変換表記憶手段42により得
られる初期皮膚温を皮膚温推定開始時の皮膚温としても
良い。
式温度計6と湿度計7により顔付近の温度と湿度を得る
と共に、風速計9と日射計11により顔付近での風速と
日射量を得る構成で、さらに前時間に推定された皮膚温
を記憶する皮膚温記憶手段12によって構成される。そ
して、皮膚温推定開始時の皮膚温は前記赤外線温度計2
により得る。なお、本第1実施例に限らずこの他、図2
中に示す温感ボタン41、変換表記憶手段42により得
られる初期皮膚温を皮膚温推定開始時の皮膚温としても
良い。
【0011】空調ユニット13を制御する制御装置14
は図2の長破線で囲まれた要素によって構成される。こ
の制御装置14を構成する要素のうち、制御パターン記
憶手段15、制御量決定手段16及び温感推定手段17
はマイクロコンピュータから成り、さらに温感推定手段
17は赤外線温度計2からの出力を時系列に記憶する記
憶部と、該記憶部に記憶されたデータを入力することに
よって現時点における乗員の温感を推定するニューラル
ネットから構成される。
は図2の長破線で囲まれた要素によって構成される。こ
の制御装置14を構成する要素のうち、制御パターン記
憶手段15、制御量決定手段16及び温感推定手段17
はマイクロコンピュータから成り、さらに温感推定手段
17は赤外線温度計2からの出力を時系列に記憶する記
憶部と、該記憶部に記憶されたデータを入力することに
よって現時点における乗員の温感を推定するニューラル
ネットから構成される。
【0012】間接的温感情報検出手段4の温感推定を行
う部分は、図3に示すようなニューラルネットであり、
皮膚温推定開始時の皮膚温が、現実の皮膚温として温感
推定を行う入力層18に入力される。さらに、人の周辺
温感情報として、顔付近の温度と湿度と風速と日射量が
温感推定を行う入力層18に入力される。本第1実施例
の温感推定手段17であるニューラルネットは、入力層
18、中間層19、出力層20の3層から構成されてい
て、入力層18は6素子、中間層19は3素子、出力層
20は1素子から構成される。各素子は、図4で示すよ
うに、非線形入出力になっている。その関係式は、 X=Σwixi Y=1/(1+exp(−(X−θ))) ここでxiは前段の層から該素子に入力される値であ
り、wiは素子間の結合の重みであり、θは各素子での
しきい値である。またΣは入力されるすべてのXiに対
しての総和をとるものである。ただし、図3の入力層1
8のみは、Y=Xの恒等変化とした。
う部分は、図3に示すようなニューラルネットであり、
皮膚温推定開始時の皮膚温が、現実の皮膚温として温感
推定を行う入力層18に入力される。さらに、人の周辺
温感情報として、顔付近の温度と湿度と風速と日射量が
温感推定を行う入力層18に入力される。本第1実施例
の温感推定手段17であるニューラルネットは、入力層
18、中間層19、出力層20の3層から構成されてい
て、入力層18は6素子、中間層19は3素子、出力層
20は1素子から構成される。各素子は、図4で示すよ
うに、非線形入出力になっている。その関係式は、 X=Σwixi Y=1/(1+exp(−(X−θ))) ここでxiは前段の層から該素子に入力される値であ
り、wiは素子間の結合の重みであり、θは各素子での
しきい値である。またΣは入力されるすべてのXiに対
しての総和をとるものである。ただし、図3の入力層1
8のみは、Y=Xの恒等変化とした。
【0013】図3に示す出力層20からは、乗員の皮膚
温の変化率が出力される。この皮膚温推定ニューラルネ
ットの各素子のしきい値及び素子間の重みは、事前の教
育で決定される。この教育は、男女数名の被験者により
種々の空調状態で実験を行い、その時の皮膚温変化、環
境データを教育用データとして入手する。この教育用デ
ータを基に、図5に示すようなステップでしきい値、重
みを算出する。
温の変化率が出力される。この皮膚温推定ニューラルネ
ットの各素子のしきい値及び素子間の重みは、事前の教
育で決定される。この教育は、男女数名の被験者により
種々の空調状態で実験を行い、その時の皮膚温変化、環
境データを教育用データとして入手する。この教育用デ
ータを基に、図5に示すようなステップでしきい値、重
みを算出する。
【0014】ステップ1:図5のS1では、入力層18
より教育用データを入力する。予め、素子のしきい値及
び素子間の重みは乱数により与えこの状態で中間層1
9、出力層20と演算を進め皮膚温変化率を算出する。 ステップ2:図5のS2ではS1で算出された皮膚温変
化率Yと、実際の皮膚温の変化率Dとの差(エラー)E
を次式により算出する。 E=0.5*(Y−D)2
より教育用データを入力する。予め、素子のしきい値及
び素子間の重みは乱数により与えこの状態で中間層1
9、出力層20と演算を進め皮膚温変化率を算出する。 ステップ2:図5のS2ではS1で算出された皮膚温変
化率Yと、実際の皮膚温の変化率Dとの差(エラー)E
を次式により算出する。 E=0.5*(Y−D)2
【0015】ステップ3:図5のS3では、S2でのエ
ラーが十分小さい場合には、その時の重み、しきい値を
メモリーに保存し、終了する。大きい場合にはS4以降
で、重みの変移量を算出する。
ラーが十分小さい場合には、その時の重み、しきい値を
メモリーに保存し、終了する。大きい場合にはS4以降
で、重みの変移量を算出する。
【0016】ステップ4:図5のS4では、次の式に基
づいて重み、しきい値修正量を算出する。
づいて重み、しきい値修正量を算出する。
【0017】∂E/∂Y=Y−D 出力層20のしきい値修正量は、 ∂E/∂θ=∂E/∂Y・∂Y/∂X・∂X/∂θ =−∂E/∂Y・Y(1−Y) 次に ∂E/∂X=∂E/∂Y・∂Y/∂X =∂E/∂Y・Y(1−Y) 中間層19のi番目の素子と出力層20間の重み(wi
OUT)の修正量は、 ∂E/∂wiOUT =∂E/∂X・∂X/∂wiOUT =∂E/∂X・yi
OUT)の修正量は、 ∂E/∂wiOUT =∂E/∂X・∂X/∂wiOUT =∂E/∂X・yi
【0018】ここで、yiは中間層19のi番目の出力
値である。さらに、中間層19のi番目の出力値yiが
エラーに与える寄与率は、 ∂E/∂yi=∂E/∂X・∂X/∂yi =∂E/∂XwiOUT 中間層19のi番目のしきい値θiが、エラーに与える
寄与率は、 ∂E/∂θi =∂E/∂y・∂y/∂xi・∂xi/∂θi =−∂E/∂yi・yi(1−yi) 中間層19のi番目の素子に入力される値を、xiとす
ると、 ∂E/∂xi =∂E/∂yi・∂yi/∂xi =∂E/∂yi・yi(1−yi)
値である。さらに、中間層19のi番目の出力値yiが
エラーに与える寄与率は、 ∂E/∂yi=∂E/∂X・∂X/∂yi =∂E/∂XwiOUT 中間層19のi番目のしきい値θiが、エラーに与える
寄与率は、 ∂E/∂θi =∂E/∂y・∂y/∂xi・∂xi/∂θi =−∂E/∂yi・yi(1−yi) 中間層19のi番目の素子に入力される値を、xiとす
ると、 ∂E/∂xi =∂E/∂yi・∂yi/∂xi =∂E/∂yi・yi(1−yi)
【0019】入力層18のj番目と中間層19のi番目
の素子間の重みwijが、エラーに与える寄与率は、 ∂E/∂wij =∂E/∂xi・∂xi/∂wij =∂E/∂xi・yj’ ここでyj’は、入力層11のj番目の出力である。以
上の式により、各素子のしきい値と素子間の重みの修正
量を算出する。
の素子間の重みwijが、エラーに与える寄与率は、 ∂E/∂wij =∂E/∂xi・∂xi/∂wij =∂E/∂xi・yj’ ここでyj’は、入力層11のj番目の出力である。以
上の式により、各素子のしきい値と素子間の重みの修正
量を算出する。
【0020】ステップ5:図5のS5では、S4で求め
た∂E/∂w、∂E/∂θ等を用いて、 Δw(t)= −ε・∂E/∂w+α・Δw(t−1) により修正量を算出する。ここでΔw(t−1)は前回
修正した時の修正量であり、ε、αは定数である。実際
の重みの修正は、 w=w+Δw で修正する。
た∂E/∂w、∂E/∂θ等を用いて、 Δw(t)= −ε・∂E/∂w+α・Δw(t−1) により修正量を算出する。ここでΔw(t−1)は前回
修正した時の修正量であり、ε、αは定数である。実際
の重みの修正は、 w=w+Δw で修正する。
【0021】ステップ6:図5のS6では、S5で修正
した後、S1と同様の計算をしS2にもどる。
した後、S1と同様の計算をしS2にもどる。
【0022】以上ステップ1から6を繰り返し、エラー
が十分小さくなった時の重み、しきい値が皮膚温推定ニ
ューラルネットにセットされている。前記間接的温感情
報検出手段4にて出力される皮膚温を基に温感推定手段
17で温感に変換される。
が十分小さくなった時の重み、しきい値が皮膚温推定ニ
ューラルネットにセットされている。前記間接的温感情
報検出手段4にて出力される皮膚温を基に温感推定手段
17で温感に変換される。
【0023】次に、制御パターン記憶手段15は、目標
温感の時間的な変化パターンを予め定めるものであり、
例えば、図6(a)に示すように、最初やや寒い状態に
した後、暑くも寒くもない無感状態にする場合、また図
6(b)に示すように最初から徐々に無感状態に近づけ
る場合、さらに図6(c)に示すように、最初から無感
状態に保つ場合等がある。同様に暖房期の場合について
も数種類考えられる。
温感の時間的な変化パターンを予め定めるものであり、
例えば、図6(a)に示すように、最初やや寒い状態に
した後、暑くも寒くもない無感状態にする場合、また図
6(b)に示すように最初から徐々に無感状態に近づけ
る場合、さらに図6(c)に示すように、最初から無感
状態に保つ場合等がある。同様に暖房期の場合について
も数種類考えられる。
【0024】本第1実施例では、最初から無感状態に保
つ図6(c)を利用したが、上記にあげたパターンを含
めた他の温度制御のパターンのいずれでもよい。また、
制御パターン記憶手段15に、数種類記憶させておき、
乗員の好みに応じて、その中から最適なものを選べるよ
うにすることも可能である。
つ図6(c)を利用したが、上記にあげたパターンを含
めた他の温度制御のパターンのいずれでもよい。また、
制御パターン記憶手段15に、数種類記憶させておき、
乗員の好みに応じて、その中から最適なものを選べるよ
うにすることも可能である。
【0025】制御量決定手段16は、前記温感推定手段
17によって推定された温感と、制御パターン記憶手段
15に予め記憶された温感制御のパターンから求められ
る温感との偏差を求め、該偏差を基に風温、風速等の変
化量を算出する。図1に示すように、空調ユニット13
は、従来から一般に知られた構成を有し、内外気切替装
置21、送風機22、エバポレータ23、ヒータコア2
4、エアミックスダンパ25、およびベント吹出口26
等を有している。
17によって推定された温感と、制御パターン記憶手段
15に予め記憶された温感制御のパターンから求められ
る温感との偏差を求め、該偏差を基に風温、風速等の変
化量を算出する。図1に示すように、空調ユニット13
は、従来から一般に知られた構成を有し、内外気切替装
置21、送風機22、エバポレータ23、ヒータコア2
4、エアミックスダンパ25、およびベント吹出口26
等を有している。
【0026】空調制御手段14は、該制御量決定手段1
6から出力される制御量に基づいて車室R内へ送風する
温調空気の温度をエバポレータ23、ヒータコア24お
よびエアミックスダンパ25を用いて制御する。また、
送風機22は多数の翼を外周側に有する翼形送風機であ
り、空調ユニット13の空気取入口付近に設けられてい
て前記空調制御手段14によって調整された温調空気
を、前記制御量決定手段16によって決定された風量に
従い、車室Rへ送風する。
6から出力される制御量に基づいて車室R内へ送風する
温調空気の温度をエバポレータ23、ヒータコア24お
よびエアミックスダンパ25を用いて制御する。また、
送風機22は多数の翼を外周側に有する翼形送風機であ
り、空調ユニット13の空気取入口付近に設けられてい
て前記空調制御手段14によって調整された温調空気
を、前記制御量決定手段16によって決定された風量に
従い、車室Rへ送風する。
【0027】
【その他の実施例】本発明は、前記第1実施例に限ら
ず、この他第1実施例における直接的温感情報検出手段
1によらないで図2中一点鎖線にて示すシステム、すな
わち、間接的温感情報検出手段4のみによる空調制御装
置を構成することができ、第1実施例とほぼ同様な作用
効果を奏する。
ず、この他第1実施例における直接的温感情報検出手段
1によらないで図2中一点鎖線にて示すシステム、すな
わち、間接的温感情報検出手段4のみによる空調制御装
置を構成することができ、第1実施例とほぼ同様な作用
効果を奏する。
【0028】
【作用】本第1実施例の作用を以下に説明する。直接的
温感情報検出手段1としての赤外線温度計2は、乗員の
現実の温感情報、即ち運転者の顔3の表面皮膚温を測定
している。この赤外線温度計2によって得られた乗員の
皮膚温は、皮膚温推定開始時に温感推定手段17に入力
される。一方、間接的温感情報検出手段4としての熱電
対式温度計6と湿度計7と風速計9と日射計11は、乗
員の周辺環境における温感情報、すなわち、運転者の顔
の付近の温度と湿度と風速と日射量とをそれぞれ測定し
ている。これら熱電対式温度計6と湿度計7と風速計9
と日射計11によって得られた乗員の周辺環境の温感情
報から、間接的温感情報検出手段4によって皮膚温変化
が得られ前記温感推定手段17に入力される。
温感情報検出手段1としての赤外線温度計2は、乗員の
現実の温感情報、即ち運転者の顔3の表面皮膚温を測定
している。この赤外線温度計2によって得られた乗員の
皮膚温は、皮膚温推定開始時に温感推定手段17に入力
される。一方、間接的温感情報検出手段4としての熱電
対式温度計6と湿度計7と風速計9と日射計11は、乗
員の周辺環境における温感情報、すなわち、運転者の顔
の付近の温度と湿度と風速と日射量とをそれぞれ測定し
ている。これら熱電対式温度計6と湿度計7と風速計9
と日射計11によって得られた乗員の周辺環境の温感情
報から、間接的温感情報検出手段4によって皮膚温変化
が得られ前記温感推定手段17に入力される。
【0029】この入力としては、現実の皮膚温を基に乗
員の周辺環境における温感情報を用い、回帰式またはニ
ューラルネット(温感推定手段17)にて温感を推定す
る。前記間接的温感情報検出手段4は、出力値として数
秒間の皮膚温変化率を出力する。そして、温度変化率を
基に皮膚温を推定するのである。すなわち、皮膚温=前
回推定時の皮膚温+温度変化率×時間(但し、最初の前
回推定時の皮膚温は、測定値あるいは、温度感覚からの
推定値等を使う)の式より求められる。
員の周辺環境における温感情報を用い、回帰式またはニ
ューラルネット(温感推定手段17)にて温感を推定す
る。前記間接的温感情報検出手段4は、出力値として数
秒間の皮膚温変化率を出力する。そして、温度変化率を
基に皮膚温を推定するのである。すなわち、皮膚温=前
回推定時の皮膚温+温度変化率×時間(但し、最初の前
回推定時の皮膚温は、測定値あるいは、温度感覚からの
推定値等を使う)の式より求められる。
【0030】この場合、皮膚温の初期値は、最初の1回
のみ皮膚温測定を行って得るか、最初に現在の温度感覚
を入力してもらい、その感覚値から求めるか、車室Rの
内外気温から推定するか等の方法で得る。2回目以降に
ついては、間接的温感情報検出手段4で得られた、皮膚
温変化率と初期皮膚温を基に前述の式によって皮膚温を
推定し、次の初期皮膚温として入力される。得られた皮
膚温変化率から上記式により皮膚温を求める。しかる
後、推定された温感と制御パターン記憶手段15で予め
記憶した温感とを制御量決定手段16で比較し、その偏
差を求め、推定した温感が寒い方にずれている場合、暖
房期であれば、暖房強度を上げ、冷房期であれば冷房能
力を下げるといった制御量を空調制御手段14に伝達す
る。以上の制御パターンを繰り返しながら車室内の温度
を温度感覚に合った状態を維持する。
のみ皮膚温測定を行って得るか、最初に現在の温度感覚
を入力してもらい、その感覚値から求めるか、車室Rの
内外気温から推定するか等の方法で得る。2回目以降に
ついては、間接的温感情報検出手段4で得られた、皮膚
温変化率と初期皮膚温を基に前述の式によって皮膚温を
推定し、次の初期皮膚温として入力される。得られた皮
膚温変化率から上記式により皮膚温を求める。しかる
後、推定された温感と制御パターン記憶手段15で予め
記憶した温感とを制御量決定手段16で比較し、その偏
差を求め、推定した温感が寒い方にずれている場合、暖
房期であれば、暖房強度を上げ、冷房期であれば冷房能
力を下げるといった制御量を空調制御手段14に伝達す
る。以上の制御パターンを繰り返しながら車室内の温度
を温度感覚に合った状態を維持する。
【0031】図8は、実験室において外気温−10℃、
初期車室温−10℃、日射なしの条件で実験し、本第1
実施例の温感推定手段にて推定された温感と、従来法で
ある測定された皮膚温と該皮膚温の変化率とを変数とし
被験者の温感を推定する回帰式を用いて推定した温感、
及び実際に被験者の申告する申告値とを比較した結果で
ある。
初期車室温−10℃、日射なしの条件で実験し、本第1
実施例の温感推定手段にて推定された温感と、従来法で
ある測定された皮膚温と該皮膚温の変化率とを変数とし
被験者の温感を推定する回帰式を用いて推定した温感、
及び実際に被験者の申告する申告値とを比較した結果で
ある。
【0032】従来法では、現時点での皮膚温とその変化
率を使って、温感を推定しているにすぎないため、皮膚
温変化率の大きい空調開始時I及び空調初期IIには被
験者の申告する申告値と一致しない。これは、人間の感
覚はその時その時の皮膚温によって決まるのではなく、
時間的な皮膚温の変化の履歴も影響していることが原因
である。このため過去の皮膚温の履歴を考慮していない
従来法では、皮膚温変化が急激であり、該皮膚温変化の
時間的履歴の影響が大きい空調開始時I及び空調初期I
Iに於いて、温感推定精度が悪くなる。また、従来法は
温感を推定する時点で計測された皮膚温に基づいて温感
を推定しているため、皮膚温の計測精度の影響を強く受
け、皮膚温の計測値のばらつきにより温感推定値のばら
つきが生じる。
率を使って、温感を推定しているにすぎないため、皮膚
温変化率の大きい空調開始時I及び空調初期IIには被
験者の申告する申告値と一致しない。これは、人間の感
覚はその時その時の皮膚温によって決まるのではなく、
時間的な皮膚温の変化の履歴も影響していることが原因
である。このため過去の皮膚温の履歴を考慮していない
従来法では、皮膚温変化が急激であり、該皮膚温変化の
時間的履歴の影響が大きい空調開始時I及び空調初期I
Iに於いて、温感推定精度が悪くなる。また、従来法は
温感を推定する時点で計測された皮膚温に基づいて温感
を推定しているため、皮膚温の計測精度の影響を強く受
け、皮膚温の計測値のばらつきにより温感推定値のばら
つきが生じる。
【0033】他方、温感推定手段17では入力データに
皮膚温の履歴を使っている。そのため図8に示すように
空調開始時I及び空調初期IIにみられるような急激な
皮膚温変化がある場合、つまり皮膚温変化の時間的履歴
の影響が乗員の温感に大きく影響する場合に於いても、
精度良く温感を推定することができる。また、皮膚温の
履歴を使うことにより、当然のこととして皮膚温が上昇
傾向にあるのか下降傾向にあるのかを考慮し、さらにそ
の変化率の変化の仕方も考慮できるため、温感を精度良
く推定することができる。
皮膚温の履歴を使っている。そのため図8に示すように
空調開始時I及び空調初期IIにみられるような急激な
皮膚温変化がある場合、つまり皮膚温変化の時間的履歴
の影響が乗員の温感に大きく影響する場合に於いても、
精度良く温感を推定することができる。また、皮膚温の
履歴を使うことにより、当然のこととして皮膚温が上昇
傾向にあるのか下降傾向にあるのかを考慮し、さらにそ
の変化率の変化の仕方も考慮できるため、温感を精度良
く推定することができる。
【0034】以上のように本第1実施例の温感推定手段
17は従来のものに比べ精度の高い温感推定を行うこと
ができる。このような温感結果に基づいて制御量決定手
段16で空気温度及び風量等の制御量を求め、この制御
量に従って、空調制御手段14では図1に示すエアーミ
ックスダンパ25の開度及びエバポレータ23、ヒータ
コア24の設定温度を変化させる。空調制御手段14に
よって調整された温風を、制御量決定手段16の出力に
従い図1に示す送風機22によって風速を調整し車室R
内に送風する。
17は従来のものに比べ精度の高い温感推定を行うこと
ができる。このような温感結果に基づいて制御量決定手
段16で空気温度及び風量等の制御量を求め、この制御
量に従って、空調制御手段14では図1に示すエアーミ
ックスダンパ25の開度及びエバポレータ23、ヒータ
コア24の設定温度を変化させる。空調制御手段14に
よって調整された温風を、制御量決定手段16の出力に
従い図1に示す送風機22によって風速を調整し車室R
内に送風する。
【0035】
【効果】本第1実施例の空調制御装置は、このように過
去から現在に至るまで乗員の皮膚温に基づいて温感を推
定しながら適切な風温及び風速になる様に空調制御を行
う。従って、従来技術の様に現在の皮膚温のみを回帰式
により温感を求める場合を比較して、本発明の第1実施
例装置は、精度良く温感を推定して、素速く目標温感に
近づけることができる。
去から現在に至るまで乗員の皮膚温に基づいて温感を推
定しながら適切な風温及び風速になる様に空調制御を行
う。従って、従来技術の様に現在の皮膚温のみを回帰式
により温感を求める場合を比較して、本発明の第1実施
例装置は、精度良く温感を推定して、素速く目標温感に
近づけることができる。
【0036】
【第2実施例】 (構成)次に、本第2実施例装置について図1、図8、
図9に基づいて説明する。間接的温感情報検出手段40
に入力するためのデータを検出するため、車室Rにおけ
る顔周辺の風温、風速、湿度及び日射量をそれぞれ検出
する計器は、ヘッドレスト5に装着された熱電対式温度
計6と湿度計7また、フロントグリル8に取り付けられ
た風速計9と、ダッシュボード10上に設けた日射計1
1から成る。さらに、乗員が乗車時の温感を入力する温
感ボタン41が、フロントグリル8上に取り付けられて
いる。そして、本第2実施例装置は第8図図示のよう
に、前記温感ボタン41から出力される温感情報を乗員
の皮膚温に変換する変換表を記憶した変換表記憶手段4
2及び、前時間に推定された皮膚温を記憶する皮膚温記
憶手段43から構成されている。
図9に基づいて説明する。間接的温感情報検出手段40
に入力するためのデータを検出するため、車室Rにおけ
る顔周辺の風温、風速、湿度及び日射量をそれぞれ検出
する計器は、ヘッドレスト5に装着された熱電対式温度
計6と湿度計7また、フロントグリル8に取り付けられ
た風速計9と、ダッシュボード10上に設けた日射計1
1から成る。さらに、乗員が乗車時の温感を入力する温
感ボタン41が、フロントグリル8上に取り付けられて
いる。そして、本第2実施例装置は第8図図示のよう
に、前記温感ボタン41から出力される温感情報を乗員
の皮膚温に変換する変換表を記憶した変換表記憶手段4
2及び、前時間に推定された皮膚温を記憶する皮膚温記
憶手段43から構成されている。
【0037】
【作用】上記構成から成る本第2実施例装置の作用を以
下に説明する。乗員が乗車し、エアコンのスイッチを入
れると同時に温感ボタン41にて乗車時の温感を入力す
る。入力された温感は、次の変換表記憶手段42に入力
され、ここで温感から顔の皮膚温に変換表に変換する。
変換表は、変換表記憶手段42に記憶されている変換表
で例えば、図9に示すようなグラフのデータで、もし乗
員が「寒い」の温感ボタンを押せば、変換された皮膚温
となり、この値が出力される。
下に説明する。乗員が乗車し、エアコンのスイッチを入
れると同時に温感ボタン41にて乗車時の温感を入力す
る。入力された温感は、次の変換表記憶手段42に入力
され、ここで温感から顔の皮膚温に変換表に変換する。
変換表は、変換表記憶手段42に記憶されている変換表
で例えば、図9に示すようなグラフのデータで、もし乗
員が「寒い」の温感ボタンを押せば、変換された皮膚温
となり、この値が出力される。
【0038】この変換された皮膚温がスタート時の皮膚
温として皮膚温記憶手段43に入力され、その後間接的
温感情報検出手段40に入力される。間接的温感情報検
出手段40では、前記の皮膚温記憶手段43からの現在
皮膚温と、日射量、風温、風速、湿度が入力され、事前
に学習したパターンを基に10秒先の皮膚温変化を算出
する。ここで得られた10秒先の皮膚温は、推定皮膚温
として出力される一方、さらに先(20秒後)の皮膚温
を推定するための入力値として皮膚温記憶手段43に入
力される。
温として皮膚温記憶手段43に入力され、その後間接的
温感情報検出手段40に入力される。間接的温感情報検
出手段40では、前記の皮膚温記憶手段43からの現在
皮膚温と、日射量、風温、風速、湿度が入力され、事前
に学習したパターンを基に10秒先の皮膚温変化を算出
する。ここで得られた10秒先の皮膚温は、推定皮膚温
として出力される一方、さらに先(20秒後)の皮膚温
を推定するための入力値として皮膚温記憶手段43に入
力される。
【0039】最初の皮膚温推定から、10秒経過した
ら、再度その先10秒後(乗車から20秒後)の皮膚温
を推定する。この時、入力される皮膚温は、皮膚温記憶
手段43によって記憶されていた前時間において推定さ
れた皮膚温である。今回も同様の計算にてこれから先1
0秒の皮膚温を算出する。以上のように、最初に入力さ
れた温感から算出した皮膚温を基に、乗員周りの環境情
報を利用して皮膚温の変化を時々刻々推定していく。
ら、再度その先10秒後(乗車から20秒後)の皮膚温
を推定する。この時、入力される皮膚温は、皮膚温記憶
手段43によって記憶されていた前時間において推定さ
れた皮膚温である。今回も同様の計算にてこれから先1
0秒の皮膚温を算出する。以上のように、最初に入力さ
れた温感から算出した皮膚温を基に、乗員周りの環境情
報を利用して皮膚温の変化を時々刻々推定していく。
【0040】
【効果】本第2実施例では、乗員の皮膚温を直接測定す
ることなく、皮膚温相当の温度を精度良く得ることがで
きる。乗員の皮膚温を非接触で直接測定するのに図1中
の赤外線温度計2を用いた場合、乗員の顔がどこにある
のかを常に検出しなければならず、その可動部及び検出
制御システムは複雑なものになる。また、乗員が顔を移
動した時には測定が不可能になり、正しくエアコンをコ
ントロールできなくなる。
ることなく、皮膚温相当の温度を精度良く得ることがで
きる。乗員の皮膚温を非接触で直接測定するのに図1中
の赤外線温度計2を用いた場合、乗員の顔がどこにある
のかを常に検出しなければならず、その可動部及び検出
制御システムは複雑なものになる。また、乗員が顔を移
動した時には測定が不可能になり、正しくエアコンをコ
ントロールできなくなる。
【0041】本第2実施例のシステムの場合、常時計測
している日射量、風温、風速、湿度といったデータはダ
ッシュボードあるいは座席等に設置されているので、乗
員の顔の位置等による影響を全く受けず、皮膚温を推定
していくことができる実用的効果を奏する。さらに、乗
車時の温感を入力することで乗員の初期状態を正しく把
握し、正確な皮膚温を推定できる。更に本システムを利
用すれば、赤外線温度計2の関係で必要となる赤外線温
度計2及びその可動部、更にその動作を制御するために
必要な制御部など、すべてが不必要となり、シンプルな
構成とすることができる実用上優れた作用効果を奏す
る。
している日射量、風温、風速、湿度といったデータはダ
ッシュボードあるいは座席等に設置されているので、乗
員の顔の位置等による影響を全く受けず、皮膚温を推定
していくことができる実用的効果を奏する。さらに、乗
車時の温感を入力することで乗員の初期状態を正しく把
握し、正確な皮膚温を推定できる。更に本システムを利
用すれば、赤外線温度計2の関係で必要となる赤外線温
度計2及びその可動部、更にその動作を制御するために
必要な制御部など、すべてが不必要となり、シンプルな
構成とすることができる実用上優れた作用効果を奏す
る。
【0042】
【その他の変形例】前記実施例では、直接的温感情報検
出手段1として赤外線温度計2を使用して乗員の皮膚温
を検出したが、温感情報としては脳波、脈拍、皮膚電位
等を用いても良い。また、直接人体の温感情報を測定す
るのではなく、人体と等価の信号を出す人体等価型のセ
ンサーあるいはモデルからの信号も温感情報として使用
できる。
出手段1として赤外線温度計2を使用して乗員の皮膚温
を検出したが、温感情報としては脳波、脈拍、皮膚電位
等を用いても良い。また、直接人体の温感情報を測定す
るのではなく、人体と等価の信号を出す人体等価型のセ
ンサーあるいはモデルからの信号も温感情報として使用
できる。
【0043】また、前記の実施例では、車室R内の温度
を検出したが、温感推定をより正確に行うため、必要に
応じて図1に示すように車室R内の湿度を車室温センサ
27付近に設けた図示しない湿度センサによって入力し
たり、天井の温度等の車室R内の環境情報を天井等に設
けた図示しない温度センサによって入力し、さらには、
車室外の温度、湿度等室外の環境情報も車両の先端のダ
クト部に設けた外気温センサ兼外気湿度センサ28によ
って入力することができる。
を検出したが、温感推定をより正確に行うため、必要に
応じて図1に示すように車室R内の湿度を車室温センサ
27付近に設けた図示しない湿度センサによって入力し
たり、天井の温度等の車室R内の環境情報を天井等に設
けた図示しない温度センサによって入力し、さらには、
車室外の温度、湿度等室外の環境情報も車両の先端のダ
クト部に設けた外気温センサ兼外気湿度センサ28によ
って入力することができる。
【0044】また、更に温感情報及び車室内温度情報に
おいて前記実施例においては単一の計測点における情報
を用いたが、これに代えて他点の計測点における情報に
基づいて温感を測定することもできる。この場合には、
入力数に応じて温感推定手段の入力素子数、中間素子数
を変えることによって、対応することができることは当
業者であれば容易に推測ができるであろう。
おいて前記実施例においては単一の計測点における情報
を用いたが、これに代えて他点の計測点における情報に
基づいて温感を測定することもできる。この場合には、
入力数に応じて温感推定手段の入力素子数、中間素子数
を変えることによって、対応することができることは当
業者であれば容易に推測ができるであろう。
【0045】
【第3実施例】 (構成)次に、第3実施例の空調制御装置について図1
0ないし図13に基づいて説明する。図10に示すよう
に、空調ユニット13は、一般的な構成を有し、車室内
温度計27、車内湿度計30、ダッシュボード10上に
設けられた日射計11、車外の温度を測定する車外温度
計28、内外気切替え装置21、エバポレータ23、ヒ
ータコア24、エアミックスダンパー38、ベント吹き
出し口26、制御量算出装置37等から成る。制御量算
出装置37は、間接的温感情報検出手段33と当該検出
手段33に必要な情報を算出する環境情報算出手段3
2、外気温度と日射量から乗車時の乗員の皮膚温を推定
する変換表を記録した変換表記憶手段31および前時間
に推定された皮膚温を記憶する前回皮膚温記憶手段3
4、皮膚温および皮膚温変化から温感を求める温感推定
手段35、目標の温感を入力する目標温感設定手段40
から入力された温感と、温感推定手段35で推定された
温感との差から制御量を決定する制御量決定手段36と
から構成されている。
0ないし図13に基づいて説明する。図10に示すよう
に、空調ユニット13は、一般的な構成を有し、車室内
温度計27、車内湿度計30、ダッシュボード10上に
設けられた日射計11、車外の温度を測定する車外温度
計28、内外気切替え装置21、エバポレータ23、ヒ
ータコア24、エアミックスダンパー38、ベント吹き
出し口26、制御量算出装置37等から成る。制御量算
出装置37は、間接的温感情報検出手段33と当該検出
手段33に必要な情報を算出する環境情報算出手段3
2、外気温度と日射量から乗車時の乗員の皮膚温を推定
する変換表を記録した変換表記憶手段31および前時間
に推定された皮膚温を記憶する前回皮膚温記憶手段3
4、皮膚温および皮膚温変化から温感を求める温感推定
手段35、目標の温感を入力する目標温感設定手段40
から入力された温感と、温感推定手段35で推定された
温感との差から制御量を決定する制御量決定手段36と
から構成されている。
【0046】(作用)上記構成から成る本第3実施例の
空調制御装置は、乗員が乗車し、エアコンのスイッチを
入れると車外温度計28および日射計11で測定された
外気温、日射量が変換表記憶手段31に入力される。変
換表記憶手段31では、図12に示すように外気温、日
射量と乗車時の平均皮膚温が記憶されていて、入力され
る外気温、日射量から皮膚温が算出される。この変換さ
れた皮膚温がスタート時の皮膚温として皮膚温記憶手段
34に入力され、しかる後、間接的温感情報検出手段3
3に入力される。間接的温感情報検出手段33に入力さ
れる日射量、風温、風速、湿度は、日射計11、車室内
温度計27、送風機39への印加電圧、内外気切替え装
置21、湿度計30より算出される。風温にあっては、
間接的温感情報検出手段33には乗員に当たる風温が必
要であり、車室内温度計27の示す温度と該風温とは少
々ずれがある。このため、当該関係を事前に測定し、関
係式或いは換算表を求めこれを環境情報算出手段32に
記憶させ、車室内温度計27で得られた温度から風温を
求める。
空調制御装置は、乗員が乗車し、エアコンのスイッチを
入れると車外温度計28および日射計11で測定された
外気温、日射量が変換表記憶手段31に入力される。変
換表記憶手段31では、図12に示すように外気温、日
射量と乗車時の平均皮膚温が記憶されていて、入力され
る外気温、日射量から皮膚温が算出される。この変換さ
れた皮膚温がスタート時の皮膚温として皮膚温記憶手段
34に入力され、しかる後、間接的温感情報検出手段3
3に入力される。間接的温感情報検出手段33に入力さ
れる日射量、風温、風速、湿度は、日射計11、車室内
温度計27、送風機39への印加電圧、内外気切替え装
置21、湿度計30より算出される。風温にあっては、
間接的温感情報検出手段33には乗員に当たる風温が必
要であり、車室内温度計27の示す温度と該風温とは少
々ずれがある。このため、当該関係を事前に測定し、関
係式或いは換算表を求めこれを環境情報算出手段32に
記憶させ、車室内温度計27で得られた温度から風温を
求める。
【0047】ここでの換算表の例を図13に示す。同様
な方法を用いて、日射計11の値から乗員近傍の日射量
を、送風機39への印加電圧および内外気切替え装置2
1からのモード(内気循環か外気導入か)とから乗員近
傍の風速を、湿度計30から湿度を算出し、間接的温感
情報検出手段33に入力する。該間接的温感情報検出手
段33では、入力された現在の皮膚温、日射量、風温、
風速、湿度から、事前に学習したパターンを基に10秒
先の皮膚温変化を算出する。ここで得られた皮膚温を基
に温感推定手段35にて温感が求められると同時に、さ
らに先(20秒後)の皮膚温を推定するための入力値と
して皮膚温記憶手段34に入力される。該温感推定手段
35にて求められた温感が制御量決定手段36に入力さ
れる。制御量決定手段36では、目標温感設定手段40
と該温感との差から制御量を算出し送風機39、エバポ
レータ23、ヒータコア24およびエアミックスダンパ
38を用いて制御する。最初の制御が終了した後、再
度、日射計11、車室内温度計27、送風機39への印
加電圧、内外気切替え装置21、湿度計30からの信号
を基に前記と同様の計算で乗員の温感を推定する。そし
て、2回目以降で間接的温感情報検出手段33に入力さ
れる皮膚温は、皮膚温記憶手段34によって記憶されて
いた前時間において推定された皮膚温である。このよう
に、前回と同様な手法で得られた温感と設定温感から制
御量を算出し、送風機39、エバポレータ23、ヒータ
コア24およびエアミックスダンパ38を制御する。以
上のように、間接的温感情報検出手段33と従来の車両
用のエアコンシステムを組合せて、乗員の温度感覚を目
標値に合わせるように制御する。
な方法を用いて、日射計11の値から乗員近傍の日射量
を、送風機39への印加電圧および内外気切替え装置2
1からのモード(内気循環か外気導入か)とから乗員近
傍の風速を、湿度計30から湿度を算出し、間接的温感
情報検出手段33に入力する。該間接的温感情報検出手
段33では、入力された現在の皮膚温、日射量、風温、
風速、湿度から、事前に学習したパターンを基に10秒
先の皮膚温変化を算出する。ここで得られた皮膚温を基
に温感推定手段35にて温感が求められると同時に、さ
らに先(20秒後)の皮膚温を推定するための入力値と
して皮膚温記憶手段34に入力される。該温感推定手段
35にて求められた温感が制御量決定手段36に入力さ
れる。制御量決定手段36では、目標温感設定手段40
と該温感との差から制御量を算出し送風機39、エバポ
レータ23、ヒータコア24およびエアミックスダンパ
38を用いて制御する。最初の制御が終了した後、再
度、日射計11、車室内温度計27、送風機39への印
加電圧、内外気切替え装置21、湿度計30からの信号
を基に前記と同様の計算で乗員の温感を推定する。そし
て、2回目以降で間接的温感情報検出手段33に入力さ
れる皮膚温は、皮膚温記憶手段34によって記憶されて
いた前時間において推定された皮膚温である。このよう
に、前回と同様な手法で得られた温感と設定温感から制
御量を算出し、送風機39、エバポレータ23、ヒータ
コア24およびエアミックスダンパ38を制御する。以
上のように、間接的温感情報検出手段33と従来の車両
用のエアコンシステムを組合せて、乗員の温度感覚を目
標値に合わせるように制御する。
【0048】(効果)本第3実施例の空調制御装置にあ
っては、従来の車両用のエアコンシステムに備えられて
いる測定手段等をそのまま使用することにより、従来の
車室内の温度を一定に制御するのとは異なり、乗員の温
度感覚を一定にする制御を効率良く的確に行うことがで
きる。また、本第3実施例では、乗員の皮膚温を非接触
で直接測定するような赤外線温度計や、また座席等に設
置された風温、風速計の設置が不要でシンプルな構成と
することができ実用上優れた作用効果を奏する。また、
間接的温感情報検出手段33は、事前に計算機で計算さ
れた値をマップの形で記憶装置上に記録し、使用時には
そのマップの中から結果のみを抽出するような手法も可
能で、従来の各種エアコンシステムに容易に搭載するこ
とができる。また、乗員近傍の風温、風速、湿度、日射
量を車室内温度計27、内外気切替え装置21、日射計
11、湿度計30から算出する部分に関しても関係値を
マップの形で搭載することも可能である。さらに、湿度
計30に関しては空調装置の作動した車両内の乗員の温
度変化に対する影響が小さく、省略することもできる。
っては、従来の車両用のエアコンシステムに備えられて
いる測定手段等をそのまま使用することにより、従来の
車室内の温度を一定に制御するのとは異なり、乗員の温
度感覚を一定にする制御を効率良く的確に行うことがで
きる。また、本第3実施例では、乗員の皮膚温を非接触
で直接測定するような赤外線温度計や、また座席等に設
置された風温、風速計の設置が不要でシンプルな構成と
することができ実用上優れた作用効果を奏する。また、
間接的温感情報検出手段33は、事前に計算機で計算さ
れた値をマップの形で記憶装置上に記録し、使用時には
そのマップの中から結果のみを抽出するような手法も可
能で、従来の各種エアコンシステムに容易に搭載するこ
とができる。また、乗員近傍の風温、風速、湿度、日射
量を車室内温度計27、内外気切替え装置21、日射計
11、湿度計30から算出する部分に関しても関係値を
マップの形で搭載することも可能である。さらに、湿度
計30に関しては空調装置の作動した車両内の乗員の温
度変化に対する影響が小さく、省略することもできる。
【0049】なお、本発明は、自動車に適応した前記実
施例に限らず、この他、鉄道車両、航空機、船舶等の乗
り物の空調、さらには、建築構造物における室内空調等
にも適用実施することができる。
施例に限らず、この他、鉄道車両、航空機、船舶等の乗
り物の空調、さらには、建築構造物における室内空調等
にも適用実施することができる。
【図1】本発明の第1実施例の構成を示す説明図
【図2】本第1実施例の構成を示すブロック線図
【図3】本発明の第1実施例の間接的温感情報検出手段
の構成図
の構成図
【図4】(a)本発明の第1実施に用いた間接的温感情
報検出手段の素子の入力と出力との関係を表す図 (b)本発明の第1実施例に用いた間接的温感情報検出
手段の素子特性図
報検出手段の素子の入力と出力との関係を表す図 (b)本発明の第1実施例に用いた間接的温感情報検出
手段の素子特性図
【図5】本発明の第1実施例に用いた間接的温感情報検
出手段の調整方法のフローチャート
出手段の調整方法のフローチャート
【図6】(a)本発明の第1実施例の温感制御パターン
の線図の一例 (b)本発明の第1実施例の温感制御パターンの線図の
一例 (c)本発明の第1実施例の温感制御パターンの線図の
一例
の線図の一例 (b)本発明の第1実施例の温感制御パターンの線図の
一例 (c)本発明の第1実施例の温感制御パターンの線図の
一例
【図7】本発明の第1実施例の温感推定結果の線図
【図8】本発明の第2実施例の構成を示すブロック線図
【図9】本発明の第2実施例の温感制御対応を示す線図
【図10】本発明の第3実施例の構成を示す説明図
【図11】本発明の第3実施例の構成を示すブロック線
図
図
【図12】本発明の第3実施例における外気温度と皮膚
温度との関係を示す線図
温度との関係を示す線図
【図13】本発明の第3実施例における室内温度と間接
的温感情報検出手段への入力温度との関係を示す線図
的温感情報検出手段への入力温度との関係を示す線図
1 直接的温感情報検出手段 4、40、33 間接的温感情報検出手段 2 赤外線温度計 6 熱電対式温度計 7 湿度計 9 風速計 11 日射計 12、34 前回皮膚温記憶手段 17、35 温感推定手段 15 制御パターン記憶手段 16、36 制御量決定手段 14 空調制御手段 22、39 送風機 32 環境情報算出手段 37 制御量算出手段 38 エアミックスダンパ 40 目標温度設定手段 41 温感ボタン 31、42 変換表記憶手段 43 皮膚温記憶手段
Claims (1)
- 【請求項1】 室内における人の周辺の温感に関する情
報を検出する間接的温感情報検出手段と、 該間接的温感情報検出手段から出力される所定時間内の
温感情報の履歴に基づいて現実の温感を推定する温感推
定手段と、 目標温感に到達するために予め定められた温感の制御パ
ターンを記憶する制御パターン記憶手段と、 該記憶手段に記憶された温感の制御パターンと前記温感
推定手段から出力される温感とが一致するように風量、
温度などの温調空気の制御量を決定する制御量決定手段
と、 該制御量決定手段から出力される制御量に基づいて室内
へ送風する温調空気の温度を制御する空調制御手段と、 前記制御量決定手段の制御量に従い室内へ温調空気を送
風する送風機と、 から成ることを特徴とする空調制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4269520A JPH05193338A (ja) | 1991-10-16 | 1992-09-11 | 空調制御装置 |
US07/962,109 US5291748A (en) | 1991-09-11 | 1992-10-16 | Air condition control apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29825491 | 1991-10-16 | ||
JP3-298254 | 1991-10-16 | ||
JP4269520A JPH05193338A (ja) | 1991-10-16 | 1992-09-11 | 空調制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05193338A true JPH05193338A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=26548804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4269520A Pending JPH05193338A (ja) | 1991-09-11 | 1992-09-11 | 空調制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5291748A (ja) |
JP (1) | JPH05193338A (ja) |
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- 1992-09-11 JP JP4269520A patent/JPH05193338A/ja active Pending
- 1992-10-16 US US07/962,109 patent/US5291748A/en not_active Expired - Lifetime
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