(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、人や物体等の被検出対象が背景と同じ温度になっても精度良く被検出対象の有無を検知し、報知する検知システムを提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、被検出対象８の温度を検出する温度センサ３と、温度センサ３の撮像範囲にあり、放射率の異なる背景部とパターン部とを有する背景部材２と、パターン部のパターンを記憶しているパターン記憶部５と、温度センサ３が検出したパターン部のパターンとパターン部に記憶されているパターンとを比較するパターン比較処理部４と、パターン比較処理部４の出力から温度センサ３の撮像範囲の被検出対象８の有無を判定する物体判定部６と、物体判定部６の判定結果を報知する報知部７を備えた構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出対象の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの撮像範囲にあり、放射率の異なる背景部とパターン部とを有する背景部材と、
前記パターン部のパターンを記憶しているパターン記憶部と、
前記温度センサが検出した前記パターン部のパターンと前記パターン部に記憶されているパターンとを比較するパターン比較処理部と、
前記パターン比較処理部の出力から前記温度センサの撮像範囲の被検出対象の有無を判定する物体判定部と、
前記物体判定部の判定結果を報知する報知部を備えた検知システム。
【請求項２】
前記温度センサの撮像範囲の周囲に周囲部材をさらに有し、
前記周囲部材の少なくとも一部に所定のしきい値の放射率の素材が用いられている請求項１に記載の検知システム。
【請求項３】
前記パターン部を通る背景部材の法線に対し、前記温度センサと前記パターン部を結ぶ直線と線対称となる直線上にある周囲部材の放射率がしきい値以上である請求項に２記載の検知システム。
【請求項４】
前記背景部の放射率は前記パターン部の放射率よりも高い請求項１〜３のいずれかに記載の検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人や物体等の被検出対象を検知する検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の検知システムは、荷重センサを用いてシート上の被検出対象を検知していた。（特許文献１）また、赤外線センサを用いて被検出対象を検知しており、その際に、背景に放射率の異なる素材を用いて背景部材を構成していた。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５３１５３２号公報
【特許文献２】特開２０１５−９６４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の検知システムでは、被検出対象の位置が大きくずれた場合に精度良く被検出対象を検知することができないと言う課題があった。また、特許文献２の検知システムでは、背景温度と被検出対象の温度が同一になった場合に、被検出対象の検知精度が低下する課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、被検出対象の検知精度を向上させた検知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、被検出対象の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの撮像範囲にあり、放射率の異なる背景部とパターン部とを有する背景部材と、前記パターン部のパターンを記憶しているパターン記憶部と、前記温度センサが検出した前記パターン部のパターンと前記パターン部に記憶されているパターンとを比較するパターン比較処理部と、前記パターン比較処理部の出力から前記温度センサの撮像範囲の被検出対象の有無を判定する物体判定部と、前記物体判定部の判定結果を報知する報知部を備えた構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の空調制御装置は、被検出対象を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の検知システムの構成を示す図
【図２】同検知システムと背景との関係を示す上面図
【図３】同検知システムの位置関係を示す斜視図
【図４】（Ａ）被検出対象が無いときの背景部材の熱画像を示す図、（Ｂ）被検出対象があるときの背景部材の熱画像を示す図
【図５】同検知システムの温度センサの画素部を示す図
【図６】同検知システムのフローチャート
【図７】同検知システムと周囲部材の関係を示す図
【図８】同検知システムと周囲部材の関係を示す図
【図９】（Ａ）周囲部材の放射率がしきい値以下のときの背景部材の図、（Ｂ）周囲部材の放射率がしきい値以上のときの背景部材の図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下に、実施の形態１における検知システムについて図面を用いながら説明する。
【００１０】
図１は実施の形態１の検知システムの構成を示す図、図２は同検知システムと背景との関係を示す上面図、図３は同検知システムの位置関係を示す斜視図、図４（Ａ）は被検出対象が無いときの背景部材の熱画像を示す図、図４（Ｂ）は被検出対象があるときの背景部材の熱画像を示す図である。また、図５は実施の形態１の検知システムの温度センサの画素部を示す図、図６は実施の形態１の検知システムのフローチャート、図７は同検知システムと周囲部材の関係を示す図、図８は同検知システムと周囲部材の関係を示す図、図９（Ａ）は周囲部材の放射率がしきい値以下のときの背景部材の図、図９（Ｂ）は周囲部材の放射率がしきい値以上のときの背景部材の図である。
【００１１】
検知システム１は、背景部材２に向かって配置された温度センサ３と、温度センサ３の検知したパターンを比較処理するパターン比較処理部４と、パターンを記憶するパターン記憶部５と、パターン比較処理部４の出力から物体を検知する物体判定部６と、物体の有無を報知する報知部７を有している。人や物体といった被検出対象８が温度センサ３の撮像範囲Ａに入ると、被検出対象８の存在を検知する。検知システム１は、車両等の背景部材２に対して温度センサ３の位置を固定して構成されている。車両等の空間に検知システム１が設けられる場合、温度センサ３、背景部材２、被検出対象８は周囲部材９で囲われている。本実施の形態では、検知システム１は車両に搭載されているものとして説明し、背景部材２は車両に設けられるシートであるものとして説明する。検知システム１は車両用途に限定されず、車両の様に温度センサ３を固定して特定の背景を撮影し、被検出対象８を検出する用途であれば検知システム１を適用することができ、例えば、室内の空調システムに用いることもできる。また、背景部材２は車両のシートとして説明するがこれに限定されず、車両の内装等を背景部材２としても良い。
【００１２】
温度センサ３には、赤外線センサが用いられている。赤外線センサから熱画像データ１４がパターン比較処理部４に出力される。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おり、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トランジスタを有したａ×ｂ個の画素部１０（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おり、検知システム１では画素部１０は８×８に構成されている。画素部１０の１つの画素１１の一辺の長さはＸである。温度センサ３は８×８でなく、例えば、１６×４等の様に配置しても良い。温度センサ３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３を実現することができる。
【００１３】
背景部材２、放射率が異なる素材で形成された背景部１２とパターン部１３で構成されている。パターン部１３は特定パターン形状に配置されている。図２においては、特定パターンは格子状に形成されている。この特定パターンは格子状に限定されず、例えば、円形状やアーガイル柄状に配置されていても良い。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、被検出対象８がパターン部１３と温度センサ３の間に入ると、温度センサ３の出力する熱画像データ１４では被検出対象８の形状にパターン部１３が欠けるため、被検出対象８を検知することができる。これにより、被検出対象８の温度が背景部１２と同じ温度になっても、被検出対象８を検知することができる。背景部１２とパターン部１３は放射率が異なっていれば良く、背景部１２とパターン部１３の放射率の差が大きければ大きい方が本実施の形態の効果が大きくなる。例えば、背景部１２の放射率を７０％以上とし、パターン部
１３の放射率を３０〜６０％とすると好適である。この例の様に、背景部１２の放射率よりもパターン部１３の放射率の方が低くなるように構成すれば、検知システム１の検知精度は向上する。また、パターン部１３のパターンの最も短い部分の長さが、温度センサ３の検知エリアの幅Ｘよりも２倍以上長くなるように構成すると検知システム１の検知精度をさらに向上させることができる。検知システム１ではパターン部の最も短い部分の長さは２Ｘになっている。パターン部１３のパターンの幅は温度センサ３の解像度に応じて決定すればよく、温度センサ３の画素の検知エリアよりも２倍以上になれば効果を得ることができる。
【００１４】
パターン比較処理部４には処理回路が用いられており、温度センサ３の検出した熱画像データ１４のパターンをパターン記憶部５に記憶されたパターンと比較する。パターンとの比較結果を物体判定部６に出力する。
【００１５】
パターン記憶部５にはメモリ等が用いられており、パターン記憶部５には周囲部材９のパターンが記憶されている。
【００１６】
物体判定部６は、パターン比較処理部４の出力結果から、被検出対象８を検知し、被検出対象８がいるか判定する。この検知結果を報知部７に出力する。
【００１７】
報知部７にはスピーカが用いられている。報知部７では物体判定部６の検知結果である被検出対象８の有無を音声によってユーザに報知する。なお、報知部７はスピーカに限定されず、ディスプレイを報知部７としても良い。ディスプレイを報知部７とする場合には、ディスプレイに物体の有無を表示する。なお、カーナビゲーションシステムを報知部７として利用しても良い。
【００１８】
被検出対象８を囲う周囲部材９は、所定のしきい値以上の放射率の材料で形成されている。周囲部材９の放射率がしきい値以下の場合、図９（Ａ）の様に、熱画像データ１４におけるパターン部１３は少しぼやけて見える場合がある。周囲部材９から放射された赤外線が背景部１２、パターン部１３にあたった際の反射成分が大きくなり、両部から放射される赤外線がクロストークをおこすためである。図９（Ｂ）に示すように、周囲部材９の放射率が高くなると、背景部１２の反射成分が小さくなり、パターン部１３がはっきりと映るようになる。このため、被検出体の放射率がしきい値以上であることによって被検出対象８の検知性能が向上する。このしきい値は、背景部１２とパターン部１３の材料などの検知システム１の使用環境によって変更可能である。検知システム１が車両に設けられる場合には、周囲部材９は車両の天井の表面生地、ドアガラス、床の表面生地、座席の生地などが該当する。これらの部材にしきい値以上の放射率の材料を用いることで検知システム１の検知性能が向上する。特に、パターン部１３を通る法線Ｌ１に対して、温度センサ３とパターン部１３を結ぶ線Ｌ２と線対称となる直線Ｌ３が周囲部材９と交わる部分Ｒの放射率がしきい値以上になるようにするとさらに良い。これにより、温度センサ３によってパターン部１３がよりはっきりと映るようになる。これにより、検知システム１の検知精度がさらに向上する。
【００１９】
次に、検知システム１の検知方法を説明する。ここでは、被検出対象８は物体であるものとして説明する。
【００２０】
まず、検知システム１が起動すると、温度センサ３によって温度分布データが取得される（Ｓ１）。
【００２１】
パターン比較処理部４で温度分布データと記憶パターンが比較される（Ｓ２）。
【００２２】
パターン比較処理部４の出力結果から、物体判定部６で記憶パターンと温度分布データの類似度がしきい値以上であるか判定する（Ｓ３）。
【００２３】
記憶パターンと温度分布データの類似度がしきい値以上である場合、物体判定部６は物体があるか判定する（Ｓ４）。
【００２４】
記憶パターンと温度分布データの類似度がしきい値以下である場合、物体判定部６は物体があるか判定する（Ｓ５）。
【００２５】
物体判定部６は、物体の有無の判定結果を報知部７に出力し、報知部７が物体の有無を報知する（Ｓ６）。
【００２６】
報知部７が物体の報知部７を報知すると、検知システム１は終了する。
【００２７】
この様に、物体の有無を報知することで、ユーザは被検出対照の存在を知ることができ便利になる。また、この物体の検知結果を空調機器などに出力し、空調機器を物体の検知結果に応じて制御すれば、ユーザは快適になる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本開示の検知システムは、被検出対象の温度が背景と同じになっても被検出対象を高精度に検知できるため、空調機器の人の温冷感測定等の用途に有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１  検知システム
２  背景部材
３  温度センサ
４  パターン比較処理部
５  パターン記憶部
６  物体判定部
７  報知部
８  被検出対象
９  周囲部材
１０  画素部
１１  画素
１２  背景部
１３  パターン部
１４  熱画像データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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