(57)【要約】  空調制御装置は、乗員の熱画像を取得する検出器と、検出器で得られた温度分布から乗員の温冷感を推定する処理部と、温冷感の推定結果に応じて空調機器を制御する制御部とを有する。乗員を検出したとき、検出器は乗員の周辺の熱画像を撮像する。
2017002346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた空調機器を制御する空調制御装置であって、
前記車両内の乗員の熱画像を取得して前記熱画像での熱分布を得る第１の検出器と、
前記第１の検出器で得られた前記温度分布から前記乗員の温冷感を推定する処理部と、
前記推定された温冷感に応じて前記空調機器を制御する制御部と、
を備え、
前記乗員を検出したとき、前記第１の検出器は前記乗員の周辺の熱画像を撮像する、空調制御装置。
【請求項２】
前記車両は前記乗員が座る座席を有し、
前記車両の前記座席に備えられた重量センサをさらに備え、
前記重量センサが前記座席の重量の変化を検出したときに前記乗員が前記座席に座っているか否かを判定する、請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記車両はドアを有し、
前記車両の前記ドアの開閉を検知する開閉検知センサをさらに備え、
前記処理部は、前記開閉検知センサが前記ドアの開閉を検知したとき前記乗員が前記車両に乗り込んだか否かを判定する、請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項４】
前記車両の中央を向いた第２の検出器をさらに備え、
前記第２の検出器が前記乗員を検出したときに、前記第１の検出器が前記乗員の周辺を撮像する、請求項１から３のいずれか一項に記載の空調制御装置。
【請求項５】
前記第１の検出器は、赤外線センサと、前記赤外線センサを走査する走査部とを有し、
前記走査部は、前記赤外線センサの走査速度を前記乗員の周辺を前記乗員がいない場所よりも遅くする、請求項１から４のいずれか一項に記載の空調制御装置。
【請求項６】
前記第１の検出器は、運転手の周辺を撮像した後に前記運転手以外の他の乗員の周辺を撮像する、請求項５に記載の空調制御装置。
【請求項７】
前記第１の検出器は、所定の位置で前記赤外線センサを固定し、前記乗員を検出したときに前記乗員の周辺を撮像する、請求項５に記載の空調制御装置。
【請求項８】
前記第１の検出器は、前記赤外線センサのリフレッシュレートに合わせて走査されるミラーと、前記ミラーを走査するアクチュエータと、前記赤外線センサと前記ミラーとの間に設けられた結像レンズとをさらに有する、請求項５から７のいずれか一項に記載の空調制御装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは圧電体を有しており、前記圧電体の圧電効果により前記ミラーを走査する、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは静電吸引力により前記ミラーを走査する、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータはローレンツ力により前記ミラーを走査する、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、第１の共振周波数を有する第１の梁と、第２の共振周波数を有する第２の梁とを有し、
前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数は異なっている、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１３】
前記ミラーはパラボリックミラーである、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１４】
前記レンズは前記ミラーと一体的に設けられている、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１５】
前記ミラーは屈折率変調可能なフォトニック結晶で形成されている、請求項８に記載の空調制御装置。
【請求項１６】
前記ミラーはモーターを有する、請求項８に記載の空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被検出体の温度を非接触で検出し、空調機器を制御する空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員の上半身の温度分布と下半身の温度分布を取得し、足元の温度を考慮して乗員の温感に合う空調制御を行うことが知られている（特許文献１）。【０００３】
また、温度分布を取得する方法として赤外線センサを走査する方法が知られており、この赤外線センサの走査方法として速度を変化させることが知られている（特許文献２）。【０００４】
また、赤外線センサの視野角拡大の方法として赤外線センサの前方にミラーを配置し、ミラーを走査する方法が知られている（特許文献３〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０４２２１号公報
【特許文献２】特開昭６２−２０４６７０号公報
【特許文献３】実開昭５９−９２８３０号公報
【特許文献４】特開平４−３２３７８号公報
【特許文献５】特開平７−８７３９３号公報
【発明の概要】
【０００６】
空調制御装置は、乗員を検知し、温度分布を取得し、その温度分布から人の温冷感を推定し、その温冷感に応じて空調機器を制御する。人の検知結果に応じて温度分布の取得方法を変更する。
【０００７】
この空調制御装置は、乗員を検知する時間を短縮し、応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施の形態１の空調制御装置が設けられた車両を示す図である。
【図２】図２は実施の形態１の空調制御装置のブロック図である。
【図３】図３は実施の形態１の空調制御装置の検出器の走査を示す図である。
【図４】図４は実施の形態１の空調制御装置の他の画素部を示す図である。
【図５】図５は実施の形態１の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図６】図６は実施の形態１の空調制御装置の高速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図７】図７は実施の形態１の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図８】図８は実施の形態２の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図９】図９は実施の形態２の空調制御装置の乗員検知モードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１０】図１０は実施の形態２の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１１】図１１は実施の形態３の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１２】図１２は実施の形態３の空調制御装置の高速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１３】図１３は実施の形態３の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１４】図１４は実施の形態４の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１５】図１５は実施の形態４の空調制御装置の高速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１６】図１６は実施の形態４の空調制御装置の低速スイングモードでの検出器の走査方法を示す図である。
【図１７】図１７は実施の形態５の空調制御装置を説明する図である。
【図１８】図１８は実施の形態６の空調制御装置のブロック図である。
【図１９】図１９は実施の形態６の空調制御装置の赤外線センサとミラーを示す図である。
【図２０】図２０は実施の形態６の空調制御装置のアクチュエータの拡大図である。
【図２１】図２１は実施の形態６の空調制御装置のミラーの斜視図である。
【図２２】図２２は実施の形態８の赤外線センサとミラーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施の形態に係る車両用制御装置について図面を用いて説明をする。なお、各図面において、同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、各実施の形態における各構成要素は矛盾のない範囲で任意に組み合わせても良い。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の空調制御装置１が設けられた車両２を示す。図２は空調制御装置１のブロック図である。
【００１１】
実施の形態１の空調制御装置１は、車両２に設置され車室内の１人以上の乗員３の温度分布を検出する検出器４と、検出器４と接続された検出器４インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５と、検出器４の出力から温冷感を推定する処理部６と、温冷感の推定結果にしたがって空調機器７を制御する制御部８とを有している。
【００１２】
図３に検出器４を示す。検出器４は、赤外線センサで構成されている。赤外線センサは、感温部が埋設された熱型赤外線検出器を有している。感温部には被検出体から放射された赤外線による熱エネルギーを電気エネルギーに変換するサーモパイルにより構成される熱電変換部が用いられている。また、赤外線センサでは、感温部および感温部の出力電圧を取り出すためのＭＯＳトランジスタをそれぞれ有した（ａ×ｂ）個の画素部９（非接触赤外線検知素子）が、半導体基板の一表面側においてａ行ｂ列の２次元アレイ状に配置されている。実施の形態１では画素部９は８×８に構成されている。検出器４には、温度分布を取得できるセンサであれば用いることが出来るが、赤外線センサを用いることによって、安価で、かつ、高精度な温度センサを実現することができる。検出器４は、検出器４の走査方向Ｄ４に対して画素部９の行方向Ｌ１および列方向Ｌ２が傾くように配置されている。このように配置することにより、画素部９の行方向Ｌ１が検出器４の走査方向Ｄ４と一致するように配置した場合に比べて取得される熱画像の解像度を向上させることができる。図４に他の検出器４を示す。検出器４の走査方向Ｄ４が画素部９の行方向Ｌ１と一致するように配置する場合には、図４に示すように、画素部９の各列が行毎に列方向Ｌ２にずれる構成にすれば良い。このように配置すれば、画素部９の行方向Ｌ１が検出器４の走査方向Ｄ４と一致し、画素部９が正方形または長方形状に配置されている場合に比べて、取得される熱画像の解像度を向上させることができる。
【００１３】
また、検出器４は、車両２内の前方に設置され、検出対象である運転席１０や助手席１１などにいる乗員３を検出できるように、運転席１０と助手席１１の間に設置されている。日射が検出器４に当たると検出器４が誤検知してしまう可能性があるため検出器４は日射が当たりにくい場所に配置することで、時間帯によらず精度良く乗員３を検出することができる。赤外線センサはモーター等により構成された走査部１２と接続されており、乗員３の全身が検出器４の検出領域に入るように回転軸１３を中心に走査されている。赤外線センサを走査し、得られた温度分布を検出器Ｉ／Ｆ回路５で足し合わせて温度分布を作ることにより、高解像度の熱画像を得ることができる。これにより、乗員３の温度をより精度良く検出することができ、また、乗員３の判別の精度も向上する。なお、検出器４は車両２の前方でなくても日射の影響を受けにくく乗員３を検出できる場所であれば、ピラーや天井などに設置しても良い。
【００１４】
処理部６にはマイコンが用いられており、検出器４で得られた熱画像を基に温冷感を推定する演算部１４と、温冷感の推定に用いられる閾値が設定されている設定部１５とで構成されている。
【００１５】
演算部１４は、検出器４で得られた熱画像から乗員３と背景とを検出し、設定部１５に予め設定されている閾値と比較することによって乗員３の温冷感を推定する。温冷感は乗員３が暑いと感じているか寒いと感じているかを表しており、「暑い」、「非常に暑い」、「寒い」、「非常に寒い」、「ちょうど良い」等のように、乗員３の感じ方に応じて温冷感の段階が設定されている。
【００１６】
制御部８は、温冷感の推定結果に応じて空調機器７を制御する。温冷感の推定結果が「暑い」であった場合、制御部８は冷房の設定温度を下げる、または、風量を強くする等の制御をする。一方で、温冷感の推定結果が「寒い」であった場合、制御部８は暖房の設定温度を上げる、または、風量を強くする等の制御をする。乗員３の温冷感が「ちょうど良い」になったら、「ちょうど良い」を維持できるように空調機器７を制御する。
【００１７】
空調機器７は、制御部８と接続された、ルーバー１６、コンプレッサー１７、ファン１８から構成されている。演算部１４の出力に応じて、制御部８がルーバー１６、コンプレッサー１７、ファン１８の制御を行うことで、空調機器７は制御される。
【００１８】
次に、空調制御装置１の検出方法について説明する。
【００１９】
検出器４は、高速スイングモードと低速スイングモードの２つの走査方法で走査される。高速スイングモードでは検出器４は６０度ずつ走査され、低速スイングモードでは検出器４は１度ずつ走査される。検出器４の走査可能範囲Ｒは１８０度である。
【００２０】
空調制御装置１は、乗員３の熱画像の解像度を高くすることによって乗員３の温冷感の推定精度を向上させることができる。低速スイングモードで細かく検出器４を走査すれば高解像度の熱画像を取得することができる。しかし、解像度を向上させるために検出器４を常に低速スイングモードで走査した場合、検出器４が走査可能範囲Ｒ全体を走査し終わるまでにかかる時間が長くなる。実施の形態１においては、赤外線センサのリフレッシュレートを例えば１００ｍｓｅｃとした場合、検出器４が１往復するまでに３６秒かかる。高解像度の熱画像を必要としていない乗員３がいない場所を走査している時間が長く、温冷感の推定に無駄が多くなる。この場合、乗員３が乗車直後の過渡応答時に検出器４が乗員３のいない方を向いていると、乗員３の過渡応答に対応することができない。空調制御装置１は、高速スイングモードと低速スイングモードを適切に切り替えることによって、検出器４の走査時間を短くしながら乗員３の熱画像の解像度を向上させている。
【００２１】
特許文献１に記載の空調制御では温度センサの視野角が狭く、この空調制御を特許文献２〜５に記載の空調制御に適用しても、特許文献２〜５に記載の空調制御では走査速度が遅い。
【００２２】
図５と図６と図７は検出器４の走査方法を示す。まず、図５に示すように、低速スイングモードで運転席１０周辺を細かく撮像する。これにより、空調制御装置１を作動して短時間で運転手３Ａ（乗員３）の温冷感を推定することができる。次に、図６に示すように、高速スイングモードで検出器４の走査可能範囲Ｒ全体を粗く撮像する。これにより、短時間に乗員３のうちの運転手３Ａ以外の他の乗員３Ｂを検知することができる。図７に示すように、助手席１１等の運転席１０以外の場所に運転手３Ａ以外の他の乗員３Ｂを検出した場合、検出器４の走査を低速スイングモードに変更する。高速スイングモードで検知した乗員３の周辺を低速スイングモードで撮像する。これにより、運転手３Ａ以外の乗員３Ｂの温冷感を推定することができる。このとき、乗員３のいる場所の周辺は低速スイングモードで撮像し、乗員３がいない場所は高速スイングモードで撮像することで、温冷感の推定に必要な乗員３の熱画像のみ解像度の高い熱画像を取得している。これにより、温冷感の推定精度を低下させることなく検出器４の走査時間を短くすることができる。検出器４の走査時間が短くなることで温冷感の変化に従って、空調機器７をより細やかに制御することができるため、乗員３の快適性を向上させることができる。
【００２３】
このように高速スイングモードと低速スイングモードとを組み合わせることによって、検出器４の走査時間が大幅に短くなる。例えば、乗員３の周辺を低速スイングモードで走査する角度が１５度である場合、検出器４を１往復させるのに約３秒かかる。高速スイングモードで検出器４の走査可能範囲Ｒを走査するのにかかる時間は３００ｍｓｅｃであるため、検出器４の走査モードを高速スイングモードに変更してから約３．３秒で乗員３の温冷感を推定できる。低速スイングモードのみで走査した場合に比べて温冷感を推定する時間を約３３秒短縮できている。
【００２４】
なお、実施の形態１では高速スイングモードでの検出器４の走査角度を６０度とし、低速スイングモードでの検出器４の走査角度を１度としているが、この限りではなく、例えば、高速スイングモードの走査角度を４５度とし、低速スイングモードの走査角度を２度としても良い。このように、各モードにおける検出器４の走査角度は空調制御装置１の使用条件に応じて適宜変更できる。
【００２５】
なお、検出器４の走査可能範囲Ｒを１８０度としているがこの限りではなく、例えば、検出器４の走査可能範囲Ｒを１５０度にするなど、空調制御装置１の使用条件に応じて適宜変更することができる。
【００２６】
なお、必要に応じて撮像に用いる赤外線センサの画素数を変更しても良い。撮像に用いる画素数を減らすことによって処理部６の処理速度を向上させることができる。
【００２７】
画素数を減らすのは、どのスイングモードで減らしても良い。例えば、高速スイングモードの撮像に用いる画素数を減らせば、処理部６の処理速度を向上させることができる。高速スイングモードは高解像度の熱画像を必要としないため、検出精度を低下させずに温冷感処理にかかる時間を短くすることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図８から図１０は実施の形態２の空調制御装置２１の検出器４の走査方法を示す。図８から図１０において図１から図７に示す空調制御装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態２の空調制御装置２１は、検出器４の走査モードとして高速スイングモード、低速スイングモードに加えて乗員検知モードで作動する。乗員検知モードでは、検出器４の走査可能範囲Ｒの中央で検出器４を停止し、幅広く熱画像を取得している。乗員検知モードでは検出器４は乗員３が車両２内にいるか否かを検出する。
【００２９】
以下に、実施の形態２における空調制御装置２１の検出方法を説明する。
【００３０】
まず、図８に示すように、低速スイングモードで乗員３のうち運転手３Ａの周辺の撮像をする。運転手３Ａの熱画像を取得できたら、図９に示すように、乗員検知モードに移行する。乗員検知モードで、検出器４の視野内に入った乗員３（３Ｂ）を検出する。乗員検知モードで乗員３Ｂを検出した場合、高速スイングモードに移行して検出器４を高速で乗員３Ｂの方向に向ける。検出器４が乗員３Ｂの方を向いたら、図１０に示すように、低速スイングモードに移行する。低速スイングモードに移行したら、低速で乗員３Ｂの周辺を撮像する。低速スイングモードで人の高解像度の熱画像を取得できたら再び乗員検知モードに移行する。この後は、高速スイングモード、低速スイングモード、乗員検知モードを繰り返す。このようにすることで、検出器４を無駄に走査する時間を短縮することができ、高解像度の熱画像を短時間に取得することができる。
【００３１】
次に、乗員検知モードで複数の乗員３を検知した場合の検出器４の走査について説明する。
【００３２】
まず、乗員検知モードで複数の乗員３を検出する。複数の乗員３を検出した場合、高速スイングモードに移行して複数の乗員３のうちの一人目の乗員３（例えば運転手３Ａ）に高速で検出器４を向ける。一人目の乗員３の方に検出器４が向いたら低速スイングモードに移行する。低速スイングモードで一人目の乗員３の周辺を撮像できたら、高速スイングモードに移行して複数の乗員３のうちの二人目の乗員３（例えば乗員３Ｂ）の方向に検出器４を向ける。二人目の乗員３の周辺を撮像できたら、複数の乗員３のうちの三人目の乗員３の方向に高速スイングモードで検出器４を向ける。このように検出した乗員３の全員の撮像が完了するまで、高速スイングモードと低速スイングモードに交互にモードを変更し、全員の撮像が終わったら乗員検知モードに移行する。このように乗員３全員の熱画像を取得し終えてから温冷感を推定することで、短時間で乗員３全員の高解像度の熱画像を取得することができる。
【００３３】
なお、低速スイングモードで各乗員３の周辺の撮像を完了する度に、乗員検知モードに移行し、一人の乗員３の温冷感を推定し終えてから次の乗員３の温冷感を推定するようにしてもよい。この場合でも、短時間で高精度に乗員３の温冷感を推定することができる。
【００３４】
（実施の形態３）
図１１から図１３は実施の形態３の空調制御装置３１の検出器４の走査方法を示す。図１１から図１３において図１から図７に示す空調制御装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。車両２は複数の座席３２（３２Ａ〜３２Ｄ）を有する。実施の形態３の空調制御装置３１は、座席３２の下に重量センサ３３が設けてある。具体的には、座席３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）の下に複数の重量センサ３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ）がそれぞれ設けられている。重量センサ３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ）によって、座席３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）に座っている乗員３をそれぞれ検出することができる。
【００３５】
以下に、実施の形態３の空調制御装置３１の検出方法を説明する。
【００３６】
まず、図１１に示すように、検出器４は複数の座席３２のうちの座席３２Ａである運転席１０の周辺を低速スイングモードで撮像する。重量センサ３３（３３Ａ〜３３Ｄ）のうちの重量センサ３３Ｂが重量の変化を検出したら、図１２に示すように、高速スイングモードで重量センサ３３Ｂが重量を検出した方向に検出器４を向ける。ここで、高速スイングモードで取得した熱画像から重量センサ３３が検出した重量が乗員３（３Ｂ）によるものであると判定した場合、図１３に示すように、検出器４は乗員３（３Ｂ）の周辺を低速スイングモードで撮像する。さらに、重量センサ３３（３３Ａ〜３３Ｄ）のうちの重量センサ３３Ｃが重量の変化を検出したら、高速スイングモードで重量センサ３３Ｃが重量を検出した方向に検出器４を向ける。ここで、高速スイングモードで取得した熱画像から重量センサ３３Ｃが検出した重量が乗員３（３Ｃ）によるものであると判定した場合、検出器４は乗員３（３Ｃ）の周辺を低速スイングモードで撮像する。高速スイングモードで取得した熱画像から重量センサ３３が検出した重量が荷物等の乗員３以外のものであると判定した場合、低速スイングモードで運転手３Ａの周辺の撮像を行い、運転手３Ａの温冷感にあわせた空調機器７を制御する。このようにすることで、座席３２の重量に変化が生じたときのみ高速スイングモードに移行するので、短時間で高精度な温冷感の推定をすることができる。また、座席３２の重量に変化がない場合は、運転手３Ａの周辺を低速スイングモードで撮像し続けるので、運転手３Ａの温冷感に応じて細やかに空調機器７を制御することができるので、運転手３Ａの快適性を向上させることができる。また、重量センサ３３を用いて乗員３の重量を検出しているため、乗員３が車両２内を移動した場合にも、検出器４は素早く追従することが可能である。
【００３７】
（実施の形態４）
図１４から図１６は実施の形態４の空調制御装置４１の検出器４の走査方法を示す。図１４から図１６において図１から図７に示す空調制御装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。車両２は複数のドア４２（４２Ａ〜４２Ｄ）を有する。実施の形態４の空調制御装置４１は、各ドア４２に開閉検知センサ４３が設けてある。複数の開閉検知センサ４３（４３Ａ〜４３Ｄ）は複数のドア４２（４２Ａ〜４２Ｄ）の開閉をそれぞれ検知する。開閉検知センサ４３によって、車両２に乗り込んできた乗員３を検出することができる。
【００３８】
以下に、実施の形態４の空調制御装置４１の検出方法を説明する。
【００３９】
まず、図１４に示すように、運転席１０の周辺を低速スイングモードで撮像する。図１５に示すように、開閉検知センサ４３がドア４２（４２Ｂ）の開閉を検出したら、高速スイングモードで開閉検知センサ４３がドア４２（４２Ｂ）の開閉を検出した方向に検出器４を向ける。ここで、高速スイングモードで取得した熱画像から乗員３Ｂが車両２に乗り込んできたと判定した場合、図１６に示すように、乗員３Ｂの周辺を低速スイングモードで撮像する。一方で、高速スイングモードで取得した熱画像から乗員３が車両２に乗り込んでいないと判定した場合、低速スイングモードで運転手３Ａの周辺を撮像し、運転手３Ａの温冷感にあわせて空調機器７を制御する。このようにすることで、座席３２の乗員３が車両２に乗り込んだときのみ高速スイングモードに移行するので、短時間で高精度な温冷感の推定をすることができる。また、ドア４２が開閉されない場合は、運転手３Ａの周辺を低速スイングモードで撮像し続けるので、運転手３Ａの温冷感に応じて細やかに空調機器７を制御することができるので、運転手３Ａの快適性を向上させることができる。
【００４０】
（実施の形態５）
図１７は実施の形態５の空調制御装置５１の検出器４の走査方法を示す。図１７において図１から図７に示す空調制御装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態５の空調制御装置５１は、検出器４の他に検出器５２をさらに備えている。検出器５２は、検出器４と同様の赤外線センサで構成されている。検出器５２は運転席１０と助手席１１が視野内に入るように車両２の前方に固定されている。
【００４１】
以下に、実施の形態５の空調制御装置５１の検出方法を説明する。
【００４２】
検出器５２が乗員３（３Ｂ）を検出したとき、検出器４を高速スイングモードで乗員３（３Ｂ）の方に向ける。検出器４が乗員３（３Ｂ）の方を向いたら、乗員３（３Ｂ）の周辺を低速スイングモードで撮像する。このように、検出器５２によって乗員３を検出しない場合には検出器４を走査せず、検出器５２によって、乗員３を検出した場合にのみ検出器４を乗員３の方に向けるため、検出器４により取得した熱画像を温冷感の推定にのみ用いることができる。これにより、乗員３の温冷感を推定していない時間を減らすことができるため、乗員３の快適性を向上させることができる。
【００４３】
なお、検出器５２を検出器４と同じ赤外線センサで構成されているものとして説明をしたが、検出器５２を単眼の焦電センサにしても良い。この場合、検出器５２が乗員３の移動を検出したときには、検出器４を高速スイングモードで走査可能範囲Ｒ全体を走査して、乗員３がいるか否かを検出する。このようにすることで、短時間で温冷感の推定をすることができるので乗員３の快適性を向上させることができる。
【００４４】
（実施の形態６）
図１８は、実施の形態６の空調制御装置６１のブロック図である。図１９は実施の形態６の空調制御装置６１の検出器４を示す。
【００４５】
図１９に示すように、実施の形態６の空調制御装置６１は、検出器４を走査せずに、検出器４の赤外線センサ６２の前方にミラー６３を配置し、ミラー６３を走査して広範囲の熱画像を取得する。実施の形態６の検出器４は赤外線センサ６２とミラー６３との間に結像レンズ６４が設けてある。
【００４６】
赤外線センサ６２をモーターで駆動する場合、モーターを常時駆動する必要があるため、モーターの静音性、耐久性が課題になる。また、車両２の狭い空間内での検出器４は、乗員３の視野内に入る位置に検出器４を設置せざるを得ない。乗員３のうち特に運転手３Ａの視野内に検出器４が設置されている場合、運転手３Ａが目障りに感じる場合がある。実施の形態６の空調制御装置６１では、赤外線センサ６２ではなく、ミラー６３を走査することによって検出器４の静音性、耐久性を向上させ、さらに、乗員３が目障りに感じることを防止する。
【００４７】
図１９は実施の形態６の赤外線センサ６２とミラー６３の関係を示す。図２０はミラー６３を駆動するアクチュエータ６５の拡大図である。図２１はミラー６３の斜視図である。ミラー６３は赤外線センサ６２の前方に傾けて配置されている。ミラー６３は回転軸６６周りに回転をしている。ミラー６３はアクチュエータ６５により赤外線センサ６２のリフレッシュレートに合わせて駆動している。アクチュエータ６５は、シリコン等の弾性体６７上に設けられて、弾性体６７上に設けられた下部電極６８と、下部電極６８上に設けられた圧電体６９と、圧電体６９上に設けられた上部電極７０とを有する。上部電極７０と下部電極６８に電源７１が接続されている。圧電体６９の圧電効果によりアクチュエータ６５が屈曲変形することでミラー６３を走査している。アクチュエータ６５は、固定部７２の内側に設けられた梁７３と、梁７３の内側に設けられた枠体７４と、枠体７４の内側に設けられた梁７５と、梁７５に支持されたミラー６３とを有する。梁７３と梁７５の共振周波数は一致している。
【００４８】
このように構成することで、検出器４の静音性、耐久性を向上させることができる。また、走査と検出を分離して行うことができる。これにより、検出器４の設置位置の自由度を向上させることができるため、検出器４を運転手の目障りにならない位置に設置しやすくなる。これにより、運転手が目障りに感じないため、運転の安全性を向上させることができる。また、ミラー６３を赤外線センサ６２のリフレッシュレートに合わせて走査することで、赤外線センサ６２を走査したときと同様の熱画像を取得することができるため、温冷感の推定精度を低下させずに静音性、耐久性、安全性を向上させることができる。また、圧電体６９を用いてアクチュエータ６５を形成することで安価に製造することができる。
【００４９】
また、ミラー６３を走査する角度を検出器４の走査モードに応じて変更すれば、実施の形態１と同様に温冷感の推定にかかる時間を短縮することができる。
【００５０】
なお、実施の形態６ではアクチュエータ６５を圧電駆動しているが、アクチュエータ６５を静電駆動しても良い。アクチュエータ６５を静電駆動した場合でも、圧電体で駆動した場合と同様の効果を得ることができる。また、アクチュエータ６５を電流と磁界によるローレンツ力で駆動しても良い。これにより、圧電体でアクチュエータ６５を駆動した場合と同様のこうかを得ることができ、また、駆動力が大きいためアクチュエータ６５の振幅を大きくすることができる。
【００５１】
なお、赤外線センサ６２の画素部９を図４に示すように配置すれば、赤外線センサの画素部９を正方形または長方形状に配置した場合に比べて取得される熱画像の解像度を向上させることができる。
【００５２】
なお、実施の形態６では、赤外線センサ６２とミラー６３との間に結像レンズ６４が設けられているが、結像レンズ６４をミラー６３と一体的に形成しても良い。ミラー６３を結像レンズ６４と一体的に形成することで結像レンズ６４の赤外線センサ側を集光機能のない透過窓として用いることができる。
【００５３】
なお、ミラー６３として屈折率変調可能なフォトニック結晶を用いても良い。フォトニック結晶を用いることで、広範囲の赤外線を集光し、ミラー６３走査の振れ角を小さくすることができる。
【００５４】
なお、ミラー６３をアクチュエータ６５とモーターの両方を用いて走査しても良い。アクチュエータは振れ角を大きくすることが難しいが、アクチュエータ６５とモーターとをハイブリッド化することで、例えば、２０度以上の大きな振れ角の走査はモーターで行い小さい振れ角での走査はアクチュエータ６５で行うように、振れ角によって走査方法を使い分けることができる。これにより、大きな振れ角の走査をでき、かつ、モーターの耐久性も向上する。
【００５５】
（実施の形態７）
実施の形態７の空調制御装置は、ミラー６３の梁７３と梁７５の共振周波数が実施の形態６と異なっている。アクチュエータ６５の形状は実施の形態６と同じである。
【００５６】
実施の形態７の空調制御装置は、アクチュエータ６５の梁７３が第１の共振周波数を有し、梁７５が第２の共振周波数を有している。梁７３と梁７５はシリコンで形成されている。梁７３と梁７５は圧電駆動される。梁７３は第１の共振周波数で駆動し、梁７５は第２の共振周波数で駆動している。第１の共振周波数は第２の共振周波数よりも大きい。表１は、梁の太さによる梁の振れ方の違いを説明した表であり、共振周波数と振れ角とを示す。
【００５７】
【表１】
2017002346.tif 000003
【００５８】
表１に示すように、梁が太くなるに従い、共振周波数は小さくなり、振れ角は大きくなっている。このように、梁の太さを調整することで第１の共振周波数と第２の共振周波数を異ならせている。
【００５９】
アクチュエータ６５が共振周波数の異なる梁７３と梁７５を用いていることで、複数の振れ角の両端で赤外線センサ６２のリフレッシュレートに合わせた画像データを一定の角度ずつ取得することができる。
【００６０】
（実施の形態８）
実施の形態８の空調制御装置は、ミラー６３の形状が実施の形態６と異なっている。
【００６１】
図２２は、実施の形態９の赤外線センサ６２とミラー８１の関係を示す。実施の形態８では、ミラー８１がパラボリックミラーで形成されている。赤外線センサ６２とミラー８１との間には透過窓８２が設けられている。
【００６２】
ミラー８１をパラボリックミラーとすることにより、ミラー８１で反射された赤外線が赤外線センサに集光するようになる。これにより、結像レンズを用いる必要がないため、より安価に形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示の空調制御装置は、検出器の走査時間を短くすることが出来るため、車両等の空調機器に特に適している。
【符号の説明】
【００６４】
１，２１，３１，４１，５１，６１    空調制御装置
２    車両
３    乗員
４    検出器（第１の検出器）
５    検出器Ｉ／Ｆ回路（第１の検出器Ｉ／Ｆ回路）
６    処理部
７    空調機器
８    制御部
９    画素部
１０    運転席
１１    助手席
１２    走査部
１３，６６    回転軸
１４    演算部
１５    設定部
１６    ルーバー
１７    コンプレッサー
１８    ファン
３２    座席
３３    重量センサ
４２    ドア
４３    開閉検知センサ
５２    検出器（第２の検出器）
６２    赤外線センサ
６３，８１    ミラー
６４    結像レンズ
６５    アクチュエータ
６７    弾性体
６８    下部電極
６９    圧電体
７０    上部電極
７１    電源
７２    固定部
７３    梁（第１の梁）
７４    枠体
７５    梁（第２の梁）
８２    透過窓
Ｌ１    行方向
Ｌ２    列方向
Ｒ    走査可能範囲
【図１】
2017002346.tif 000004
【図２】
2017002346.tif 000005
【図３】
2017002346.tif 000006
【図４】
2017002346.tif 000007
【図５】
2017002346.tif 000008
【図６】
2017002346.tif 000009
【図７】
2017002346.tif 000010
【図８】
2017002346.tif 000011
【図９】
2017002346.tif 000012
【図１０】
2017002346.tif 000013
【図１１】
2017002346.tif 000014
【図１２】
2017002346.tif 000015
【図１３】
2017002346.tif 000016
【図１４】
2017002346.tif 000017
【図１５】
2017002346.tif 000018
【図１６】
2017002346.tif 000019
【図１７】
2017002346.tif 000020
【図１８】
2017002346.tif 000021
【図１９】
2017002346.tif 000022
【図２０】
2017002346.tif 000023
【図２１】
2017002346.tif 000024
【図２２】
2017002346.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月6日(2017.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
実施の形態１の空調制御装置１は、車両２に設置され車室内の１人以上の乗員３の温度分布を検出する検出器４と、検出器４と接続された検出器インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５と、検出器４の出力から温冷感を推定する処理部６と、温冷感の推定結果にしたがって空調機器７を制御する制御部８とを有している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
図２２は、実施の形態８の赤外線センサ６２とミラー８１の関係を示す。実施の形態８では、ミラー８１がパラボリックミラーで形成されている。赤外線センサ６２とミラー８１との間には透過窓８２が設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
車両に設けられた空調機器を制御する空調制御装置であって、
前記車両内の乗員の熱画像を取得して前記熱画像での温度分布を得る第１の検出器と、
前記第１の検出器で得られた前記温度分布から前記乗員の温冷感を推定する処理部と、
前記推定された温冷感に応じて前記空調機器を制御する制御部と、
を備え、
前記乗員を検出したとき、前記第１の検出器は前記乗員の周辺の熱画像を撮像する、空調制御装置。
【国際調査報告】
2017002346.tif 000026
2017002346.tif 000027
2017002346.tif 000028
2017002346.tif 000029
2017002346.tif 000030