JPH05193338A - 空調制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０００９】

【実施例】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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

【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。

【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。

【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

【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）

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【符号の説明】

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)

【特許請求の範囲】
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。