JP2019018668A - 空調制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】日射に対応することにより、電費及び燃費の低下を抑制しつつ、充電場所から離れた位置において乗員が乗車するときにも快適性向上することができる空調制御装置を提供する。【解決手段】空調制御ＥＣＵ２１は、自動運転車両への乗員の乗車状態を判断する乗員判断部２１２と、自動運転車両の走行状態を判断する走行判断部２１３と、乗員判断部２１２及び走行判断部２１３の判断結果が自動運転車両の無人走行状態を示すものである場合に、自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整するための遮光装置を動作させることにより車室内空調を行う遮光空調制御を実行する遮光制御部２１４と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、自動運転車両に搭載される空調制御装置に関する。

従来、車両に人が乗車したときの温度快適性を向上させることが課題となっている。この課題に対応するものとして、特許文献１の車両用空調制御システムが提案されている。

特許文献１の車両用空調制御システムは、電気自動車に搭載される空調装置を制御するシステムである。この車両用空調制御システムは、バッテリの充電のために乗員が降車して車室内に人がいない時に、車両用空調装置を作動させることにより車室内に温調用空気を提供するプレ空調を行う。バッテリ充電の完了後には、バッテリの電力を用いて上記のプレ空調を継続する。これにより、この車両用空調制御システムは、乗員が乗車するときの車室内温度を適切な温度とすることができる。

特開２００１−６３３４７号公報

自動運転車両の開発が進められており、運転者を補助するのみならず、無人走行が可能な自動運転車両も視野に入れて開発が進められている。このような自動運転車両は、無人走行による乗員のお迎え、カーシェアリング、又は無人タクシーなどの使われ方が想定されている。

従来の車両用空調制御システムにおけるプレ空調を自動運転車両にそのまま適用すると、バッテリ充電のための停止中にプレ空調を行うことになる。充電場所から離れた位置にいる乗員を乗せるためには、空調を継続しながら自動運転を行う必要がある。このように車両用空調装置による空調を継続すると、電費低下或いは燃費低下が生じ、ひいては走行距離の低下等の問題が生じる。

ここで、このようなプレ空調においては、車室内に入射する日射が電費低下或いは燃費低下に影響を及ぼすが、特許文献１においては、日射による影響及び日射に対する対応等について特には記載されていない。

本開示は、自動運転車両に搭載される空調制御装置であって、日射に対応することにより、電費及び燃費の低下を抑制しつつ、充電場所から離れた位置において乗員が乗車するときにも快適性向上することができる空調制御装置を提供することを目的とする。

本開示は、自動運転車両に搭載される空調制御装置であって、自動運転車両への乗員の乗車状態を判断する乗員判断部（２１２）と、自動運転車両の走行状態を判断する走行判断部（２１３）と、乗員判断部及び走行判断部の判断結果が自動運転車両の無人走行状態を示すものである場合に、自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整するための遮光装置を動作させることにより車室内空調を行う遮光空調制御を実行する遮光制御部（２１４）と、を備える。

本開示によれば、無人走行状態であると判断すると、遮光装置を動作させて車室内に差し込む日射を調整する車室内空調である遮光空調制御を実行する。従って、冷凍サイクルを利用した車両用空調装置のみに頼ることなく、車室内に差し込む日射を調整し、車室内の温度をより快適な方向に向かわせることができる。更に、無人走行状態から人が乗車し、冷凍サイクルを利用した車両用空調装置を作動させる場合にも、適正温度に含まれる温度か適正温度に近い温度で作動開始させることができるので、車両用空調装置への負荷も低減することができる。

図１は、本実施形態の空調制御ＥＣＵの機能的な構成を示すブロック構成図である。 図２は、本実施形態の空調制御ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。 図３は、本実施形態の空調制御ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。 図４は、本実施形態の空調制御ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。 図５は、本実施形態の空調制御ＥＣＵによる制御によって消費電力が抑制される状態を説明するための図である。 図６は、本実施形態の空調制御ＥＣＵを用いない場合の消費電力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。

図１を参照しながら、本実施形態に係る空調制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１について説明する。空調制御ＥＣＵ２１は、空調システム２０に設けられている。空調システム２０は、自動運転車両（不図示）に搭載され、車室内の空調を行う装置である。

空調システム２０は、空調制御ＥＣＵ２１と、車両用空調装置２５と、を備えている。車両用空調装置２５は、送風機２５１と、圧縮機２５２と、を備えている。圧縮機２５２は、車両用空調装置２５に含まれる冷凍サイクルを構成している。送風機２５１は、冷凍サイクルを構成するエバポレータ及びヒータコアに風を吹き付けて、冷房又は暖房を行っている。車両用空調装置２５は、自動運転車両に搭載される冷凍サイクルによって温度調整した空調空気によって車室内空調を行うことが可能となっている。尚、車両用空調装置２５は、冷凍サイクルを駆動せず送風機２５１のみを駆動することで、消費電力を抑制しつつ車室内に循環風を供給することもできる。

空調システム２０は、車両制御装置１０と互いに情報通信可能なように構成されている。車両制御装置１０は、車両制御ＥＣＵ１０１と、車速情報取得部１０２と、位置情報取得部１０３と、周辺情報取得部１０４と、を備えている。車両制御ＥＣＵ１０１は、自動運転車両に搭載され、自動運転車両の発進・加速・減速・停止・操舵といった運転動作を統括するものである。

車速情報取得部１０２は、自動運転車両の車速を示す情報又は車速に関係する情報を含む車速情報を取得する部分である。自動運転車両の車速を示す情報は、車速センサ（不図示）から出力される車速データである。車速に関係する情報は、ナビゲーションシステム（不図示）から出力される位置変化データであって、位置変化状況によって車速が特定される。車速情報取得部１０２は、取得した車速情報を車両制御ＥＣＵ１０１に出力する。車両制御ＥＣＵ１０１は、車速情報を空調制御ＥＣＵ２１に送信する。

位置情報取得部１０３は、ＧＰＳアンテナが受信したＧＰＳ信号や、車速センサや加速度センサ（不図示）やジャイロセンサ（不図示）から出力される自動運転車両の挙動を示す信号に基づいて、自動運転車両の位置を特定する位置情報を取得する部分である。位置情報取得部１０３は、取得した位置情報を車両制御ＥＣＵ１０１に出力する。車両制御ＥＣＵ１０１は、位置情報を空調制御ＥＣＵ２１に送信する。

周辺情報取得部１０４は、カメラが撮像した自動運転車両周囲の画像データや、ミリ波レーダが取得した自動運転車両周囲の物標データを取得する部分である。周辺情報取得部１０４は、取得した画像データや物標データを車両制御ＥＣＵ１０１に出力する。車両制御ＥＣＵ１０１は、画像データ及び物標データを空調制御ＥＣＵ２１に送信する。

空調制御ＥＣＵ２１には、車両制御ＥＣＵ１０１から送信される各種データに加えて、日射センサ４１、着座センサ４２、室外温度センサ４３、及び室内温度センサ４４から出力される各種データも入力される。

日射センサ４１は、自動運転車両の窓から車室内に差し込む日射の量を検出し、日射量データとして空調制御ＥＣＵ２１に出力する。自動運転車両に設けられた窓は、開閉可能であり、前席左右の窓、後席左右の窓、リアウィンドウといったように、シートアレンジに応じて複数存在する。日射センサ４１としては、例えば、フォトダイオードを内蔵した構成のものが採用され得る。日射センサ４１は、自動運転車両の窓から車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることを検出できるように、自動運転車両における複数箇所に設けられる。一例として、日射センサ４１は、自動運転車両に設けられた複数の窓における窓毎の偏日射状態を検出できるように、各窓に対応して自動運転車両の複数箇所に設けられている。尚、日射センサ４１が、車室内のうちの前方側領域及び後方側領域の各々に１個ずつ設けられていても良い。

着座センサ４２は、自動運転車両に乗員が乗車していることを検出し、乗員データとして空調制御ＥＣＵ２１に出力する。着座センサ４２の替わりに、自動運転車両に乗員が乗車していることを検出できるものとして、シートベルトの着用可否を検出するシートベルトセンサ、又は乗員の温度を検出するＩＲ（Infrared）センサなどを用いても良い。

室外温度センサ４３は、自動運転車両の外部周辺の温度を検出し、室外温度データとして空調制御ＥＣＵ２１に出力する。

室内温度センサ４４は、自動運転車両の車室内の温度を検出し、室内温度データとして空調制御ＥＣＵ２１に出力する。本実施形態においては、室内温度センサ４４は、自動運転車両の座席毎の車室内温度を検出できるように、各座席に対応して自動運転車両の複数箇所に設けられている。

空調制御ＥＣＵ２１は、車速情報、位置情報、周辺情報、日射量データ、乗員データ、室外温度データ、及び室内温度データに基づいて、送風機２５１及び圧縮機２５２を作動させると共に、遮光装置アクチュエータ３０及び窓アクチュエータ３１を作動させる。空調制御ＥＣＵ２１は、ハードウェア的な構成要素として、ＣＰＵといった演算部、ＲＡＭやＲＯＭといった記憶部、データの授受を行うためのインターフェイス部を備えるコンピュータとして構成されている。続いて、空調制御ＥＣＵ２１の機能的な構成要素について説明する。

空調制御ＥＣＵ２１は機能的な構成要素として、空調制御部２１１と、乗員判断部２１２と、走行判断部２１３と、遮光制御部２１４と、窓動作制御部２１５と、日射検出部２１６と、車室内温度検出部２１７と、車室外温度検出部２１８と、残余走行算出部２１９と、を備えている。

空調制御部２１１は、圧縮機２５２を含む冷凍サイクル及び送風機２５１を駆動し、自動運転車両の車室内を空調する部分である。空調制御部２１１は、自動運転車両に搭載される冷凍サイクルによって温度調整した空調空気によって車室内空調を行うことが可能な車両用空調装置２５を制御する。車両用空調装置２５を用いて自動運転車両の車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が走行予定時間以下になった場合に、空調制御部２１１は、冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する。一例として、空調制御部２１１は、車両用空調装置２５を用いて車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が走行予定時間以下になった座席に向けてのみ、冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する。

乗員判断部２１２は、乗員データに基づいて、自動運転車両への乗員の乗車状態を判断する部分である。乗員データが、自動運転車両への乗員の乗り込みを示していない場合、乗員判断部２１２は、自動運転車両が無人であると判断する。尚、乗員判断部２１２は、スマートフォンやパーソナルコンピュータなどの端末から遠隔的に発信されるお迎え要求の信号を受信しているか否かに基づいて、車室内が無人であるか否かを判断するように構成されていても良い。

走行判断部２１３は、車速情報及び位置情報に基づいて、自動運転車両の走行状態を判断する部分である。車速情報が所定の閾値速度以上の速度を示している場合、走行判断部２１３は、自動運転車両が走行状態であると判断する。車速に関係する情報として、位置情報を用いることもできる。走行判断部２１３は、位置情報に基づいて自動運転車両の時間経過に対する位置変化を把握できるので、自動運転車両の速度を示す情報として扱うことができる。位置情報が所定の閾値速度以上の速度に対応する位置変化を示している場合、走行判断部２１３は、自動運転車両が走行状態であると判断する。

遮光制御部２１４は、遮光装置の開閉を指示する遮光動作信号を遮光装置アクチュエータ３０に出力する部分である。遮光装置アクチュエータ３０は、自動運転車両に設けられた開閉可能な遮光装置を開閉駆動するものである。

遮光装置は、自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整する装置である。遮光装置としては、日射を完全に遮るものに加え、完全ではないが日射をある程度遮るようなものも採用され得る。例えば、遮光装置として、サンスクリーンなどが採用され得る。完全ではないが日射をある程度遮るようなものとしては、通気性を有するサンスクリーンや目が細かく遮光性のある網戸等が採用され得る。通気性を有する遮光装置を用いた場合、自動運転車両の窓を開けている状態において、外部から車室内へ風を導入しつつ、車室内への日射を遮ることもできる。尚、日射を完全に遮る遮光装置、及び完全ではないが日射をある程度遮るような遮光装置の両方を設けるようにしても良い。本実施形態においては、遮光装置は、自動運転車両に設けられた複数の窓それぞれに対応して１個ずつ設けられている。

遮光制御部２１４は、乗員判断部２１２及び走行判断部２１３の判断結果が自動運転車両の無人走行状態を示すものである場合に、自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整するための遮光装置を動作させることにより車室内空調を行う遮光空調制御を実行する。遮光制御部２１４は、遮光装置の開度を減少させるように遮光空調制御を実行することにより、自動運転車両の車室内に日射を差し込ませるようにする。一方、遮光装置の開度を増大させるように遮光空調制御を実行することにより、自動運転車両の車室内に日射を差し込ませるようにする。遮光制御部２１４は、上記のように遮光空調制御を実行することにより、遮光装置の開度を調整し、ひいては自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整する。

本実施形態においては、遮光制御部２１４は、自動運転車両に設けられた複数の窓それぞれに対応する遮光装置を個別に動作させることが可能となっている。

窓動作制御部２１５は、窓アクチュエータ３１に窓の開閉を指示する窓動作信号を出力する部分である。窓アクチュエータ３１は、自動運転車両に設けられた開閉可能な窓を開閉駆動するものである。

日射検出部２１６は、日射量データに基づいて、自動運転車両の車室内温度を変化させる程度の日射があるか否かを示す日射情報を検出する部分である。日射検出部２１６は、例えば日射量が所定閾値以上である場合に、車室内温度を変化させる程度の日射があることを示す日射情報を検出する。日射検出部２１６は、日射量データに基づいて、自動運転車両の車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることも検出する。一例として、本実施形態では、日射センサ４１は、窓毎の偏日射状態を検出する。日射検出部２１６は、自動運転車両に設けられた全ての窓に対応するものとして１個設けられている。尚、日射検出部２１６が、窓毎に１個ずつ設けられていても良い。遮光制御部２１４は、日射検出部２１６が検出した偏日射状態によって日射が差し込む窓に対応する遮光装置を選択して遮光空調制御を実行する。

車室内温度検出部２１７は、室内温度データに基づいて、自動運転車両の車室内温度Ｔｉｎを検出する部分である。車室内温度検出部２１７としては、例えば、サーミスタ又はＩＲセンサなどを用いたものが採用され得る。本実施形態においては、車室内温度検出部２１７は、各室内温度センサ４４から出力される室内温度データに基づいて、自動運転車両の座席毎の車室内温度を検出可能となっている。

車室外温度検出部２１８は、室外温度データに基づいて、自動運転車両の車室外温度を検出する部分である。

本実施形態においては、遮光制御部２１４は、車室内温度Ｔｉｎが適正温度範囲よりも高くなっている場合に、自動運転車両の車室内に差し込む日射を遮るように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行する。一例として、遮光制御部２１４は、適正温度範囲よりも高い温度の座席がある場合に、その座席に差し込む日射を遮るように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行する。

一方で、遮光制御部２１４は、車室内温度が適正温度範囲よりも低くなっている場合に、自動運転車両の車室内に日射を差し込ませるように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行する。一例として、遮光制御部２１４は、適正温度範囲よりも低い温度の座席がある場合に、その座席に日射が差し込むように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行する。

以上のように、本実施形態においては、遮光制御部２１４は、日射検出部２１６の検出結果と車室内温度検出部２１７の検出結果とに基づいて、遮光空調制御の実行内容を決定する。

残余走行算出部２１９は、位置情報に基づいて、自動運転車両に人が乗車するまでに無人走行を行う走行予定時間を算出する部分である。残余走行算出部２１９は、自動運転車両の現在位置及び人が乗車する予定の目的地位置に基づいて、走行予定時間を算出する。

上記の通り、本実施形態に係る空調制御ＥＣＵ２１は、自動運転車両への乗員の乗車状態を判断する乗員判断部２１２と、自動運転車両の走行状態を判断する走行判断部２１３と、を備える。空調制御ＥＣＵ２１は、更に、乗員判断部２１２及び走行判断部２１３の判断結果が自動運転車両の無人走行状態を示すものである場合に遮光空調制御を実行する遮光制御部２１４を備える。遮光空調制御は、上記の通り、自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整するための遮光装置を動作させることにより車室内空調を行う制御である。

本実施形態によれば、無人走行状態であると判断すると、遮光装置を動作させて車室内に差し込む日射を調整する車室内空調である遮光空調制御を実行する。従って、冷凍サイクルを利用した車両用空調装置２５のみに頼ることなく、車室内に差し込む日射を調整し、車室内の温度をより快適な方向に向かわせることができる。更に、無人走行状態から人が乗車し、冷凍サイクルを利用した車両用空調装置２５を作動させる場合にも、適正温度に含まれる温度か適正温度に近い温度で作動開始させることができるので、車両用空調装置２５への負荷も低減することができる。

本実施形態に係る空調制御ＥＣＵ２１は、更に、自動運転車両の車室内に差し込む日射を検出する日射検出部２１６を備える。遮光制御部２１４は、日射検出部２１６の検出結果に基づいて、遮光空調制御の実行内容を決定する。

本実施形態によれば、車室内に差し込む日射を検出することができるので、実際の日射状況に合わせて日射を遮るべきか否かを判断することができ、より的確に車室内に差し込む日射を調整することができる。

本実施形態においては、日射検出部２１６は、自動運転車両の車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることを検出可能である。遮光制御部２１４は、自動運転車両に設けられた複数の窓それぞれに対応する遮光装置を個別に動作させることが可能であって、日射検出部２１６が検出した偏日射状態によって日射が差し込む窓に対応する遮光装置を選択して遮光空調制御を実行する。

本実施形態によれば、偏日射状態によって日射が差し込む窓に対応する遮光装置を選択して遮光空調制御を実行するので、窓毎に遮光装置を動作させて日射を遮るべきか否かを判断することになり、より的確に車室内に差し込む日射を調整することができる。

本実施形態に係る空調制御ＥＣＵ２１は、更に、自動運転車両の車室内温度を検出する車室内温度検出部２１７を備える。遮光制御部２１４は、日射検出部２１６の検出結果と車室内温度検出部２１７の検出結果とに基づいて、遮光空調制御の実行内容を決定する。

本実施形態によれば、車室内に日射を差し込ませると車室内の温度が上がり、車室内に日射が差し込まないように遮ると車室内の温度は下がるので、車室内温度との兼ね合いで遮光空調制御を実行することにより、遮光装置を動作させて日射を遮るべきか否かをより的確に判断することができる。

本実施形態においては、遮光制御部２１４は、車室内温度が適正温度範囲よりも高くなっている場合に、自動運転車両の車室内に差し込む日射を遮るように遮光装置を動作させる一方で、車室内温度が適正温度範囲よりも低くなっている場合に、自動運転車両の車室内に日射を差し込ませるように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行する。

本実施形態によれば、車室内温度が高い場合には日射を遮ることで車室内温度を下げて適正温度範囲に近づけることができ、車室内温度が低い場合には日射を差し込ませることで車室内温度を上げて適正温度範囲に近づけることができる。

本実施形態においては、遮光制御部２１４は、車室内温度が日射導入閾値よりも高くなっている場合に、自動運転車両の車室内に差し込む日射を抑制するように遮光装置を動作させる一方で、車室内温度が日射導入閾値温度よりも低くなっている場合に、自動運転車両の車室内に差し込む日射を増やすように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行するものであって、遮光装置を動作させた後には、遮光装置の日射調整状態を維持するように日射導入閾値を調整する。

遮光装置を動作させた後でも、日射状態の変動等により車室内の温度が短時間で変動することが想定される。そこで、遮光装置を動作させた後に、遮光装置の日射調整状態を維持するように日射導入閾値を調整することで、遮光装置がハンチング状態に陥ることを抑制できる。

本実施形態においては、日射検出部２１６は、自動運転車両の車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることを検出可能である。車室内温度検出部２１７は、自動運転車両の座席毎に車室内温度を検出可能である。遮光制御部２１４は、適正温度範囲よりも高い温度の座席がある場合に、その座席に差し込む日射を遮るように遮光装置を動作させる一方で、適正温度範囲よりも低い温度の座席がある場合に、その座席に日射が差し込むように遮光装置を動作させる遮光空調制御を実行する。

自動運転車両の車室内に日射が差し込む方向は太陽に向かう方向であることが多く、自動運転車両が道路上を移動していることを勘案するとその方向は変化し、いわゆる偏日射状態としてある方向から車室内に日射が差し込むことになる。そこで本実施形態によれば、一方向から偏って車室内に日射が差し込む偏日射状態に対応し、座席に差し込む日射を遮って温度上昇を抑制したり、座席に日射を差し込ませて温度上昇を促進したりすることで、より的確に遮光空調制御を実行することができる。

本実施形態に係る空調制御ＥＣＵ２１は、更に、自動運転車両に搭載される冷凍サイクルによって温度調整した空調空気によって車室内空調を行うことが可能な車両用空調装置２５を制御する空調制御部２１１を備える。空調制御ＥＣＵ２１は、更に、自動運転車両に人が乗車するまでに無人走行を行う走行予定時間を算出する残余走行算出部２１９を備える。車両用空調装置２５を用いて自動運転車両の車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が走行予定時間以下になった場合に、空調制御部２１１は、冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する。

本実施形態によれば、車両用空調装置２５を用いて車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が走行予定時間以下になった場合に、冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行することで、人が乗車する際に車室内を適正温度範囲に収めることができる。この場合であっても、遮光空調制御を事前に実行しているので、車室内温度を極力適正温度範囲に近づけることができる。従って、遮光空調制御を使わない場合に比較して、電費及び燃費を向上させることができる。

本実施形態において、空調制御部２１１は、車両用空調装置２５を用いて自動運転車両の車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が走行予定時間以下になった座席に向けてのみ、冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する。

本実施形態によれば、車両用空調装置２５を用いて適正温度範囲に収まる時間が走行予定時間以下になった座席に向けてのみ冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する。これにより、冷凍サイクルを動作させる車室内空調の実行を必要最小限のものとすることができ、電費及び燃費を向上させることができる。

続いて、図２，３，４を参照しながら、空調制御ＥＣＵ２１の制御動作について説明する。

図２のステップＳ１０１では、乗員判断部２１２が、乗車状態を取得する。ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２では、乗員判断部２１２が、自動運転車両が無人状態であるか否かを判断する。自動運転車両が無人状態であれば、ステップＳ１０３の処理に進む。自動運転車両が無人状態でなければ、リターンする。

ステップＳ１０３では、走行判断部２１３が、車速情報を取得する。ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４では、走行判断部２１３が、車速が所定の閾値速度以上であるか否かを判断する。車速が所定の閾値速度以上であれば、無人走行状態であると判断し、ステップＳ１０５の処理に進む。車速が所定の閾値速度以上でなければ、無人走行状態ではないと判断し、ステップＳ１０９の処理に進む。ステップＳ１０９では、窓が開いていれば、窓を閉める窓閉め処理を実行し、リターンする。

ステップＳ１０５では、日射検出部２１６が、日射情報を取得する。ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６では、遮光制御部２１４が、日射情報に基づいて、自動運転車両の車室内温度を変化させる程度の日射があるか否かを判断する。車室内温度を変化させる程度の日射があれば、遮光空調制御を実行する必要があると判断し、ステップＳ１０７の処理に進む。車室内温度を変化させる程度の日射がなければ、遮光空調制御を実行する必要が無いと判断し、リターンする。

ステップＳ１０７では、遮光制御部２１４が、遮光空調制御を実行する。遮光空調制御については、図３を参照しながら説明する。

図３のステップＳ２０１では、日射検出部２１６が、自動運転車両の車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることを検出する処理を実行する。日射センサ４１は、上記の通り、自動運転車両に設けられた複数の窓における窓毎の偏日射状態を検出する。

ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２では、遮光制御部２１４が、偏日射状態の内容に基づいて、自動運転車両に設けられた複数の窓から、温度検出の対象とする窓を１個又は複数選択する。換言すれば、遮光制御部２１４は、窓毎に対応して設けられた複数の室内温度センサ４４から、温度検出の対象とする室内温度センサ４４を１個又は複数選択する。遮光制御部２１４は、例えば、複数の窓のうちで日射量が比較的大きいものを選択する。

ステップＳ２０２に続くステップＳ２０３では、遮光制御部２１４が、ステップＳ２０２にて温度検出の対象とした窓に対応する遮光装置を選択する。

ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４では、車室内温度検出部２１７が、温度情報を取得する。車室内温度検出部２１７は、上記の通り、自動運転車両の座席毎の車室内温度Ｔｉｎを検出する。

ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５では、遮光制御部２１４が、車室内温度Ｔｉｎが適正温度範囲より高いか否かを判断する。換言すれば、遮光制御部２１４は、車室内温度Ｔｉｎが日射導入閾値Ｔｔｈより高いか否かを判断する。車室内温度Ｔｉｎが日射導入閾値Ｔｔｈより高ければ、自動運転車両の車室内に差し込む日射を遮るように遮光装置を動作させる遮光処理が必要であると判断し、ステップＳ２０６の処理に進む。車室内温度Ｔｉｎが日射導入閾値Ｔｔｈ以下であれば、遮光処理が不要であると判断すると共に、自動運転車両の車室内に日射を差し込ませるように遮光装置を動作させる日射導入処理が必要であると判断し、ステップＳ２０９の処理に進む。

尚、例えば、最初に遮光空調制御のフローを処理した際には車室内温度Ｔｉｎが日射導入閾値Ｔｔｈを上回った場合に、次に遮光空調制御のフローに入る際には日射導入閾値Ｔｔｈに数℃の幅をもたせて、判断が反転していわゆるハンチングが起きないようにすることが好ましい。例えば、当初の日射導入閾値Ｔｔｈが２５℃である場合に、次に遮光空調制御のフローに入る際には、日射導入閾値Ｔｔｈを２３℃としてステップＳ２０５の判断を行うことができる。当初の日射導入閾値Ｔｔｈが２５℃であって、当初の車室内温度Ｔｉｎが２６℃となった場合にステップＳ２０６の処理に進むことになるが、日射による車室内温度のゆらぎがある程度見込めるため、次の判断時に車室内温度Ｔｉｎが２４℃に低下している場合も想定される。このような場面でステップＳ２０５の判断を反転させていると、遮光と日射導入とが短い周期で繰り返されてしまうため、短時間での温度変動は許容するように日射導入閾値Ｔｔｈを設定することが好ましい。

一方、最初に遮光空調制御のフローを処理した際には車室内温度Ｔｉｎが日射導入閾値Ｔｔｈを下回った場合にも、次に遮光空調制御のフローに入る際には日射導入閾値Ｔｔｈに数℃の幅をもたせることが好ましい。例えば、当初の日射導入閾値Ｔｔｈが２５℃である場合に、次に遮光空調制御のフローに入る際には、日射導入閾値Ｔｔｈを２７℃としてステップＳ２０５の判断を行うことができる。当初の日射導入閾値Ｔｔｈが２５℃であって、当初の車室内温度Ｔｉｎが２４℃となった場合にステップＳ２０６の処理に進むことになるが、日射による車室内温度のゆらぎがある程度見込めるため、次の判断時に車室内温度Ｔｉｎが２６℃に上昇している場合も想定される。このような場面でステップＳ２０５の判断を反転させていると、遮光と日射導入とが短い周期で繰り返されてしまうため、短時間での温度変動は許容するように日射導入閾値Ｔｔｈを設定することが好ましい。

上記したように日射導入閾値Ｔｔｈに対し、ブラスマイナス数℃の変動幅を設けることで、例えば、目標とする車室内温度２５℃に対し２３℃から２７℃の温度範囲を含む適正温度範囲に収まるように車室内温度を調整することができる。

ステップＳ２０６では、遮光制御部２１４が、自動運転車両の車室内に差し込む日射を遮るように遮光装置を動作させる遮光処理を実行する。遮光制御部２１４は、遮光装置の開度を減少させる処理を実行する。遮光制御部２１４は、適正温度範囲よりも高い温度の座席がある場合、当該座席に対応する窓から車室内に差し込む日射を遮るように、当該窓に対応する遮光装置を動作させる。

ステップＳ２０６に続くステップＳ２０７では、窓動作制御部２１５が、窓が閉まっていれば、窓を開ける窓開け処理を実行する。窓開け処理の実行にあたって、窓動作制御部２１５は、送風機２５１を駆動して車室内の空気循環を促進し、車室内外の空気の入れ替えを促進しても良い。

ステップＳ２０９では、遮光制御部２１４が、自動運転車両の車室内に日射を差し込ませるように遮光装置を動作させる日射導入処理を実行する。遮光制御部２１４が、遮光装置の開度を増大させる処理を実行する。遮光制御部２１４は、適正温度範囲よりも低い温度の座席がある場合、当該座席に対応する窓から日射が差し込むように、当該窓に対応する遮光装置を動作させる。遮光制御部２１４は、日射検出部２１６が検出した偏日射状態によって日射が差し込む窓に対応する遮光装置を選択して遮光空調制御を実行する。

ステップＳ２０９に続くステップＳ２１０では、窓動作制御部２１５が、窓が開いていれば、窓を閉める窓閉め処理を実行する。

ステップＳ２０７及びステップＳ２１０に続くステップＳ２０８では、遮光制御部２１４が、遮光装置の開閉状態を状態量として取得し、メモリに格納する処理を実行し、遮光空調制御を終了する。このとき、窓動作制御部２１５は、窓の開閉状態を状態量として取得し、メモリに格納する処理を実行する。

図２に戻り、ステップＳ１０７に続くステップＳ１０８では、乗車準備制御を実行する。乗車準備制御を実行したらリターンする。乗車準備制御については、図４を参照しながら説明する。

図４のステップＳ３０１では、車室内温度検出部２１７が車室内温度Ｔｉｎを取得し、車室外温度検出部２１８が車室外温度Ｔｏｕｔを取得する。

ステップＳ３０１に続くステップＳ３０２では、遮光制御部２１４が、車室内温度Ｔｉｎが適正温度範囲内に収まっているか否かを判断する。より具体的には、車室内温度Ｔｉｎが、適正温度下限閾値Ｔｔｈ１より高く、適正温度上限閾値Ｔｔｈ２より低いか否かを判断する。適正温度範囲が２２℃から２８℃であるとすると、適正温度下限閾値Ｔｔｈ１は２２℃であり、適正温度上限閾値Ｔｔｈ２は２８℃である。車室内温度Ｔｉｎが適正温度範囲内に収まっていれば、乗車準備制御を終了する。車室内温度Ｔｉｎが適正温度範囲内に収まっていなければ、ステップＳ３０３の処理に進む。

ステップＳ３０３では、残余走行算出部２１９が、走行予定時間を取得する。走行予定時間は、自動運転車両の現在位置及び人が乗り込む予定の位置に基づいて、周囲の道路状況や自動運転車両の走行速度等を加味して求められる。

ステップＳ３０３に続くステップＳ３０４では、空調制御部２１１が、送風機２５１及び圧縮機２５２を含む冷凍サイクルを用いた車両用空調装置２５によって車室内温度Ｔｉｎを適正温度範囲に収まるようにするために必要な時間を、要空調時間として算出する。

ステップＳ３０４に続くステップＳ３０５では、遮光制御部２１４が、走行予定時間が要空調時間以下となるか否かを判断する。走行予定時間が要空調時間以下となれば、ステップＳ３０６の処理に進む。走行予定時間が要空調時間以下とならなければ、ステップＳ３０１の処理に戻る。

ステップＳ３０６では、窓動作制御部２１５が窓を閉める窓閉め処理を実行する。ステップＳ３０６に続くステップＳ３０７では、空調制御部２１１が、送風機２５１及び圧縮機２５２を含む冷凍サイクルを用いた車両用空調装置２５による空調を実行する。

上記したような遮光空調制御を実行すると、自動運転車両が人を乗せる場所に移動するまでに車室内温度は適正温度範囲に収まるように変化する。車室内の温度変化の一例について、図５を参照しながら説明する。図５の（Ａ）は、車両用空調装置２５の消費電力を示し、図５の（Ｂ）は、車室内温度を示している。

時刻ｔ１で日射を差し込ませるように遮光装置を動作させる遮光空調制御が開始され、時刻ｔ２において人が乗車するまで遮光空調制御が継続されている。時刻ｔ１から車室内温度は徐々に上がり、時刻ｔ２よりも前の時刻ｔ３において適正温度下限閾値Ｔｔｈ１に近づいている。時刻ｔ３において、冷凍サイクルを用いた車両用空調装置２５が作動し、空調を開始する。そのため、時刻ｔ３からの車室内温度上昇は大きくなり、車両用空調装置２５の消費電力は時刻ｔ３から立ち上がっている。時刻ｔ２において人が乗車するときには、適正温度下限閾値Ｔｔｈ１に到達している。車室内温度が適正温度範囲に近くなってから車両用空調装置２５が作動するので、車室内温度が低い場合に比較して車両用空調装置２５の消費電力は少なくなっている。

比較のため、遮光空調制御を実行しない場合の車室内の温度変化及び車両用空調装置２５の消費電力の一例について、図６を参照しながら説明する。図６の（Ａ）は、車両用空調装置２５の消費電力を示し、図６の（Ｂ）は、車室内温度を示している。

時刻ｔ１で車両用空調装置２５を用いた空調制御が開始され、時刻ｔ２において人が乗車するまで車両用空調装置２５を用いた空調制御が継続されている。遮光空調制御に比較して、時刻ｔ１からの車室内温度上昇は大きくなり、時刻ｔ２よりも前の時刻ｔ３において適正温度下限閾値Ｔｔｈ１に到達している。一方で、車室内温度が低い状態で車両用空調装置２５を作動させているので負荷が大きくなり、図５を参照しながら説明した場合と比較して、車両用空調装置２５の消費電力は大きくなっている。

尚、本実施形態では、空調制御ＥＣＵ２１が機能的な構成要素として、空調制御部２１１と、乗員判断部２１２と、走行判断部２１３と、遮光制御部２１４と、窓動作制御部２１５と、日射検出部２１６と、車室内温度検出部２１７と、車室外温度検出部２１８と、残余走行算出部２１９と、を備えているものとしている。しかしながら、各機能的構成要素が全て空調制御ＥＣＵ２１に設けられている必要はなく、上記説明した情報処理に基づいて、遮光装置アクチュエータ３０、窓アクチュエータ３１、及び車両用空調装置２５を駆動することが可能であれば、車両制御ＥＣＵ１０１や他のＥＣＵに一部又は全ての機能的構成要素が設けられていても良い。

また、上記説明した本実施形態においては、遮光制御部２１４は、日射検出部２１６の検出結果と車室内温度検出部２１７の検出結果とに基づいて、遮光空調制御の実行内容を決定するものとしている。しかしながら、遮光制御部２１４は、日射検出部２１６の検出結果及び車室内温度検出部２１７の検出結果のうち日射検出部２１６の検出結果のみに基づいて、遮光空調制御の実行内容を決定するものであっても良い。

また、図２，３，４を参照しながら説明した空調制御ＥＣＵ２１の制御を、自動運転車両が動作している状態であることが確認された場合に限って実行するようにしても良い。

上記説明した本実施形態と本開示の対応関係について説明する。本実施形態の空調制御ＥＣＵ２１は、本開示の空調制御装置に相当する。

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。

２１１：空調制御部
２１２：乗員判断部
２１３：走行判断部
２１４：遮光制御部
２１６：日射検出部
２１７：車室内温度検出部
２１９：残余走行算出部

Claims (9)

1. 自動運転車両に搭載される空調制御装置であって、
   前記自動運転車両への乗員の乗車状態を判断する乗員判断部（２１２）と、
   前記自動運転車両の走行状態を判断する走行判断部（２１３）と、
   前記乗員判断部及び前記走行判断部の判断結果が前記自動運転車両の無人走行状態を示すものである場合に、前記自動運転車両に設けられた窓から車室内に差し込む日射を調整するための遮光装置を動作させることにより車室内空調を行う遮光空調制御を実行する遮光制御部（２１４）と、を備える、空調制御装置。
2. 請求項１に記載の空調制御装置であって、
   更に、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射を検出する日射検出部（２１６）を備え、
   前記遮光制御部は、前記日射検出部の検出結果に基づいて、前記遮光空調制御の実行内容を決定する、空調制御装置。
3. 請求項２に記載の空調制御装置であって、
   前記日射検出部は、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることを検出可能であり、
   前記遮光制御部は、前記自動運転車両に設けられた複数の窓それぞれに対応する遮光装置を個別に動作させることが可能であって、前記日射検出部が検出した偏日射状態によって日射が差し込む窓に対応する遮光装置を選択して前記遮光空調制御を実行する、空調制御装置。
4. 請求項２に記載の空調制御装置であって、
   更に、前記自動運転車両の車室内温度を検出する車室内温度検出部（２１７）を備え、
   前記遮光制御部は、前記日射検出部の検出結果と前記車室内温度検出部の検出結果とに基づいて、前記遮光空調制御の実行内容を決定する、空調制御装置。
5. 請求項４に記載の空調制御装置であって、
   前記遮光制御部は、前記車室内温度が適正温度範囲よりも高くなっている場合に、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射を抑制するように前記遮光装置を動作させる一方で、前記車室内温度が適正温度範囲よりも低くなっている場合に、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射を増やすように前記遮光装置を動作させる前記遮光空調制御を実行する、空調制御装置。
6. 請求項５に記載の空調制御装置であって、
   前記遮光制御部は、
   前記車室内温度が日射導入閾値よりも高くなっている場合に、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射を抑制するように前記遮光装置を動作させる一方で、前記車室内温度が日射導入閾値温度よりも低くなっている場合に、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射を増やすように前記遮光装置を動作させる前記遮光空調制御を実行するものであって、
   前記遮光装置を動作させた後には、前記遮光装置の日射調整状態を維持するように前記日射導入閾値を調整する、空調制御装置。
7. 請求項５に記載の空調制御装置であって、
   前記日射検出部は、前記自動運転車両の車室内に差し込む日射が偏っている偏日射状態であることを検出可能であり、
   前記車室内温度検出部は、前記自動運転車両の座席毎に車室内温度を検出可能であって、
   前記遮光制御部は、適正温度範囲よりも高い温度の座席がある場合に、その座席に差し込む日射を抑制するように前記遮光装置を動作させる一方で、適正温度範囲よりも低い温度の座席がある場合に、その座席に差し込む日射を増やすように前記遮光装置を動作させる前記遮光空調制御を実行する、空調制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の空調制御装置であって、
   更に、前記自動運転車両に搭載される冷凍サイクルによって温度調整した空調空気によって車室内空調を行うことが可能な車両用空調装置を制御する空調制御部（２１１）と、
   前記自動運転車両に人が乗車するまでに無人走行を行う走行予定時間を算出する残余走行算出部（２１９）と、を備え、
   前記車両用空調装置を用いて前記自動運転車両の車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が前記走行予定時間以下になった場合に、
   前記空調制御部は、前記冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する、空調制御装置。
9. 請求項８に記載の空調制御装置であって、
   前記空調制御部は、前記車両用空調装置を用いて前記自動運転車両の車室内温度が適正温度範囲に収まる時間が前記走行予定時間以下になった座席に向けてのみ、前記冷凍サイクルを動作させる車室内空調を実行する、空調制御装置。

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