(57)【要約】【課題】低コストで窓曇りの発生の可能性を検出することで窓曇りの発生を抑制し、良好な視界を確保できる窓曇り推定装置を提供する。【解決手段】車両の走行経路の前方を含む地域の気象情報を、車外から取得する気象情報取得部と、車両の室内の温度に関する情報を反映した車室内温度情報を取得する車室内温度情報取得部と、気象情報および車室内温度情報に基づいて、車両の窓に曇りが発生するか否かを推定する窓曇り推定部と、窓曇り推定部が、車両の窓に曇りが発生すると推定したときに、曇りの発生を推定したことを反映した窓曇り推定情報を出力する窓曇り推定情報出力部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行経路の前方を含む地域の気象情報を、車外から取得する気象情報取得部と、
前記車両の室内の温度に関する情報を反映した車室内温度情報を取得する車室内温度情報取得部と、
前記気象情報および前記車室内温度情報に基づいて、前記車両の窓に曇りが発生するか否かを推定する窓曇り推定部と、
前記窓曇り推定部が、前記車両の窓に曇りが発生すると推定したときに、前記曇りの発生を推定したことを反映した窓曇り推定情報を出力する窓曇り推定情報出力部と、
を備えることを特徴とする窓曇り推定装置。
【請求項２】
前記気象情報は、少なくとも当該地域の気温および湿度を含み、
前記窓曇り推定部は、
前記気温および前記湿度に基づき算出した前記車両の外の水蒸気量と、
前記車両の室内の温度に基づき算出した前記車両の室内の飽和水蒸気量と、
に基づき、前記車両の窓に曇りが発生する危険度を算出し、前記危険度が予め定められた閾値を超えたとき、前記車両の窓に曇りが発生すると推定する請求項１に記載の窓曇り推定装置。
【請求項３】
前記危険度を補正する補正部を備える請求項２に記載の窓曇り推定装置。
【請求項４】
前記気象情報は、少なくとも当該地域の天候および風速の少なくとも一方を含み、
前記補正部は、前記気象情報に基づいて前記危険度を補正する請求項３に記載の窓曇り推定装置。
【請求項５】
日時情報を取得する日時情報取得部を備え、
前記補正部は、前記日時情報に基づいて前記危険度を補正する請求項３または請求項４に記載の窓曇り推定装置。
【請求項６】
前記車両の走行経路の前方を含む地域の地図情報を取得する地図情報取得部を備え、
前記地図情報は、該地域内の地形および構造物の少なくとも一方に関する情報を含み、
前記補正部は、前記地図情報に基づいて前記危険度を補正する請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の窓曇り推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両の窓ガラスの曇りの発生を推定する窓曇り推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両にて暖房もしくは冷房を機能させた場合、窓ガラスが曇る場合がある。車両用の空調制御装置では、各種のセンサを用いて窓曇りを検知し、検知結果に基づいて防曇制御を行っている（特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９６７６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２５６４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、窓曇りを検知するには、各種のセンサを用いる必要があるため、空調制御装置のコストを押し上げる要因となる。
【０００５】
上記問題点を背景として、本発明は、低コストで窓曇りの発生の可能性を検出することで窓曇りの発生を抑制し、良好な視界を確保できる窓曇り推定装置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の窓曇り推定装置は、車両の走行経路の前方を含む地域の気象情報を、車外から取得する気象情報取得部と、車両の室内の温度に関する情報を反映した車室内温度情報を取得する車室内温度情報取得部と、気象情報および車室内温度情報に基づいて、車両の窓に曇りが発生するか否かを推定する窓曇り推定部と、窓曇り推定部が、車両の窓に曇りが発生すると推定したときに、曇りの発生を推定したことを反映した窓曇り推定情報を出力する窓曇り推定情報出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によって、急激な窓曇りの発生を抑制してドライバの視界を確保でき、ドライバの安全な運転に寄与できる。また、各種のセンサを用いることなく、車外あるいは他の車両用装置から各種情報を取得して窓曇りを推定することができ、装置のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の窓曇り推定装置および関連装置の構成を示す図。
【図２】窓曇り推定処理を説明するフロー図。
【図３】窓曇り推定方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の窓曇り推定装置について、図面を用いて説明する。図１に、窓曇り推定装置１０および関連装置の構成を示す。窓曇り推定装置１０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）等を含む制御部１１（本発明の窓曇り推定部、補正部）、制御に必要なデータを記憶するメモリ１２、車内ＬＡＮ７０を介して、他の車両用装置（後述）との通信を行うためのインターフェース回路であるＬＡＮ  Ｉ／Ｆ１３（本発明の気象情報取得部、車室内温度情報取得部、地図情報取得部、日時情報取得部、窓曇り推定情報出力部）を含む。
【００１０】
制御部１１のＲＯＭ（メモリ１２でもよい）には、制御プログラムが記憶され、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで、窓曇り推定装置１０の各種機能を実現する。
【００１１】
窓曇り推定装置１０は、車内ＬＡＮ７０を介して、データ通信部１５、運行管理装置２０、エアコンＥＣＵ４０、デフォッガＥＣＵ５０、ワイパＥＣＵ６０との間でデータ通信を行うことができる。エアコンＥＣＵ４０、デフォッガＥＣＵ５０、ワイパＥＣＵ６０が、車両用装置に相当する。
【００１２】
Data  Communication  Module（ＤＣＭ）とも呼ばれるデータ通信部１５は、窓曇り推定装置１０や車両用装置と車内ＬＡＮ７０により接続される。また、携帯通信端末１６との間で、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の短距離無線通信技術を用いてデータ通信を行う。これにより、車両用装置が、それぞれ無線通信部を有する必要なく、データ通信部１５および携帯通信端末１６を用いて車両外部の装置との通信を行うことができる。
【００１３】
携帯通信端末１６は、周知のスマートフォンに代表されるタブレット型端末（液晶ディスプレイなどの表示部分にタッチパネルを搭載し、指で操作する携帯情報端末の総称）、あるいは、携帯電話機のいずれを用いてもよい。また、携帯通信端末１６は、例えば、周知のＧＰＳ受信機などの、車両の現在位置を検出する位置検出部１６ａを備える。そして、車外の管理センタ３０（詳細は後述）との間でデータ通信を行う。これは、車両用装置からの指示に基づいて行ってもよいし、携帯通信端末１６に含まれるアプリケーションソフトが、所定のタイミングで行ってもよい。
【００１４】
運行管理装置２０は、管理センタ３０との間を通信で結び、両者の間で情報を交換しながら車両の運行を適切に管理するため運行管理システムに含まれる（例えば、特開２００８−２１０３７５号公報参照）。運行管理装置２０は、例えば、周知のＧＰＳ受信機などの、車両の現在位置を検出する位置検出部２１、管理センタ３０との間で無線通信を行う無線通信部２２を含む。
【００１５】
管理センタ３０は、データベース３１、携帯通信端末１６あるいは運行管理装置２０との間で無線通信を行う無線通信部３２を含む。データベース３１は、周知のナビゲーション装置に記憶されているリンク情報およびノード情報を含む道路に関する情報の他に、地形や構図物に関する情報を含む地図情報、季節・時間を含む日時情報、天候・気温・湿度を含む気象情報を記憶している。これらの情報は、常時更新され、最新の状態となっている。
【００１６】
上述の運行管理システムでは、運行管理装置２０から管理センタ３０へ送られるドライバや車両に関するデータを管理センタ３０の管理者が確認して、ドライバの状態が異常かどうか等を判断し、指示や警告を発する。また、ドライバに適切な走行経路を指示する。また、管理センタ３０は、車両の現在位置あるいは走行経路の前方の気象情報、地図情報を運行管理装置２０へ送信する。
【００１７】
窓曇り推定装置１０と管理センタ３０との通信は、上述のデータ通信部１５および携帯通信端末１６を用いる構成、あるいは運行管理装置２０を用いる構成のうち、少なくとも一方を用いる。
【００１８】
エアコンＥＣＵ４０は、車両の室内の空間を空調の対象とする車両用空調装置の要部をなすもので、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）等を含むコンピュータとして構成される。そして、ＣＰＵがＲＯＭに格納される空調制御プログラムを実行することで、空調用操作部（図示せず）の操作状態、車両の室内の温度を検出する内気温センサ４２、車両への日射量を検出する日射センサ４３を含む空調用センサの検出結果に基づいて、いわゆるＨＶＡＣ（Heating,  Ventilating  and  Air-Conditioning：暖房、換気、および空調）ユニットであるエアコンユニット４１に対し、吹出温度、風量、内外気吸気切替、および吹出口切替等の周知の空調制御を行う。車両用空調装置については、例えば、特開２０１３−０６３６９１号公報に詳細が記載されている。
【００１９】
また、エアコンＥＣＵ４０は、窓曇り推定装置１０からの窓曇り推定情報に基づく動作制御を行うこともできる（詳細は後述）。窓曇り推定装置１０をエアコンＥＣＵ４０に含める構成としてもよい。
【００２０】
デフォッガＥＣＵ５０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）等を含むコンピュータとして構成され、車両のフロント窓ガラス、リア窓ガラスの個々の結露や凍結を独立して取り除く周知のデフォッガ５１の動作制御を行う。また、デフォッガＥＣＵ５０は、窓曇り推定装置１０からの窓曇り推定情報に基づく動作制御を行うこともできる（詳細は後述）。デフォッガＥＣＵ５０はエアコンＥＣＵ４０に含める構成としてもよい。
【００２１】
ワイパＥＣＵ６０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）等を含むコンピュータとして構成され、周知のワイパ６１の動作制御を行う。また、ワイパＥＣＵ６０は、窓曇り推定装置１０からの窓曇り推定情報に基づく動作制御を行うこともできる（詳細は後述）。
【００２２】
図２を用いて、上述の制御プログラムに含まれ、制御部１１が、予め定められたタイミングで繰り返し実行する、窓曇り推定処理を説明する。まず、以下のうちの少なくとも一つを用いて、車両の現在位置を含む現在位置情報を管理センタ３０に送信する（Ｓ１１）。
・運行管理装置２０を用いるとき、車内ＬＡＮ７０を介して、運行管理装置２０に対し、位置検出部２１で検出した車両の現在位置を現在位置情報に含めて、管理センタ３０に送信するよう指令を出力する。
・携帯通信端末１６を用いるとき、車内ＬＡＮ７０およびデータ通信部１５を介して、携帯通信端末１６に対し、位置検出部１６ａで検出した車両の現在位置を現在位置情報に含めて、管理センタ３０に送信するよう指令を出力する。
【００２３】
管理センタ３０は、現在位置情報を受信したとき、データベース３１を参照して、車両の現在位置あるいは走行方向を含む地域の気象情報を車両に送信する。制御部１１は、データ通信部１５あるいは運行管理装置２０を介して気象情報を取得する（Ｓ１２）。本構成が、「気象情報取得部は、管理センタと車両の運行管理装置とを通信で結び、車両の運行を管理する運行管理システムに含まれる管理センタから気象情報を取得する」ものである。本構成によって、専用のサーバ等を設ける必要はなく、既存のシステムを有効活用できる。
【００２４】
なお、走行方向は、現在位置の履歴に基づき、管理センタ３０にて予測する。気象情報は、少なくとも該地域の気温および湿度を含む。制御部１１にて、走行方向を予測し、現在位置情報を管理センタ３０に送信してもよい。
【００２５】
次に、取得した気象情報に含まれる気温および湿度に基づき、車両の外の水蒸気量（車室外水蒸気量）を算出する（Ｓ１３）。図３において、気温が３０℃のときの飽和水蒸気量は３０．４（ｇ／立方メートル）で、このときの湿度が１００％である。湿度が８０％のとき、車室外水蒸気量は、３０．４×０．８＝２４．３（ｇ／立方メートル）となる。
【００２６】
図２に戻り、車内ＬＡＮ７０を介して、エアコンＥＣＵ４０から、内気温センサ４２の検出値すなわち車室内温度情報を取得する（Ｓ１４）。次に、取得した車室内温度に基づき、車室内の飽和水蒸気量（車室内飽和水蒸気量）を算出する（Ｓ１５）。図３で、車室内温度が２０℃のとき、飽和水蒸気量は１７．３（ｇ／立方メートル）となる。
【００２７】
次に、車外水蒸気量および車室内飽和水蒸気量に基づき、例えば、以下のように、車両の窓の外側に曇りが発生する（結露する）危険度を算出する（Ｓ１６）。
・危険度＝（車室外水蒸気量）／（車室内飽和水蒸気量）。
よって、車室外水蒸気量が車室内飽和水蒸気量よりも多くなれば、危険度が高くなる。図３で、気温が３０℃かつ湿度が８０％、車室内温度が２０℃のとき、危険度は、２４．３／１７．３＝１．４０となる。そして、図３のＡに相当する、２４．３―１７．３＝７．０（ｇ／立方メートル）の水蒸気が結露し、窓曇りが発生する可能性がある。
【００２８】
上述の構成が、「気象情報は、少なくとも当該地域の気温および湿度を含み、窓曇り推定部は、気温および湿度に基づき算出した車両の外の水蒸気量と、車両の室内の温度に基づき算出した車両の室内の飽和水蒸気量と、に基づき、車両の窓に曇りが発生する危険度を算出し、危険度が予め定められた閾値を超えたとき、車両の窓に曇りが発生すると推定する」ものである。より具体的には、「気温および湿度に基づき算出した車両の外の水蒸気量と、車両の室内の温度に基づき算出した車両の室内の飽和水蒸気量との比を危険度とする」ものである。空気中に含まれる水蒸気量のうち、飽和水蒸気量を超えるものが窓曇りとなる。また、飽和水蒸気量と気温との関係は既知である。本構成によって、各種のセンサを用いることなく簡易な構成で危険度を算出し、窓曇りの発生を推定できる。
【００２９】
以下、危険度の補正について説明する。本構成が、「危険度を補正する補正部を備える」ものである。本構成によって、より正確に危険度を算出でき、窓曇りの推定の精度を上げることができる。危険度の補正は、予めメモリ１２に記憶された補正値を加算あるいは乗算する。また、補正値は、任意の数である。
【００３０】
まず、以下の少なくとも一つを用いて、気象情報に基づく危険度の補正を行う（Ｓ１７）。天候および風速は管理センタ３０からの気象情報に含めて取得し、日射量は、日射センサ４３の検出値をエアコンＥＣＵ４０からの車室内温度情報に含めて取得する。
・天候による補正：晴天時は補正値を小さく設定し、悪天候時は補正値を大きく設定する。
・風速による補正：風速が０（ｍ／ｓ）のときの補正値を最大とし、風速が大きくなるにつれて補正値を小さく設定する。
・日射量による補正：日射量が多くなるにつれて補正値を小さく設定する。
【００３１】
上述の構成が、「気象情報は、少なくとも当該地域の天候および風速の少なくとも一方を含み、補正部は、気象情報に基づいて危険度を補正する」ものである。空気中の水蒸気の量は、同一場所でも、天候や風速により変化する。本構成によって、気象状況に応じて、より正確に危険度を算出でき、窓曇りの推定の精度を上げることができる。
【００３２】
次に、日時情報を取得する（Ｓ１８）。日時情報は、例えば、ＧＰＳ信号に含まれているものを用いる。管理センタ３０から取得してもよい。そして、以下の少なくとも一つを用いて、日時情報に基づく危険度の補正を行う（Ｓ１９）。
・時間帯による補正：夕方、夜間、早朝の補正値を昼間よりも大きくする。
・日射量による補正（日射センサ４３の検出値を用いない場合）：季節ごとに時間毎の日射量をメモリ１２にあらかじめ記憶しておき、日射量が多くなるにつれて補正値を小さく設定する。
【００３３】
上述の構成が、「日時情報を取得する日時情報取得部を備え、補正部は、日時情報に基づいて危険度を補正する」ものである。本構成によって、空気中の水蒸気の量は、同一場所でも、日時、季節、日射量により変化する。本構成によって、日時の変化に応じて、より正確に危険度を算出でき、窓曇りの推定の精度を上げることができる。
【００３４】
次に、管理センタ３０から、地図情報を取得する（Ｓ２０）。本構成が、「地図情報取得部は、管理センタと車両の運行管理装置とを通信で結び、車両の運行を管理する運行管理システムに含まれる管理センタから地図情報を取得する」ものである。本構成によって、専用のサーバ等を設ける必要はなく、既存のシステムを有効活用できる。
【００３５】
そして、以下の少なくとも一つを用いて、地図情報に基づく危険度の補正を行う（Ｓ２１）。
・地形：例えば、盆地（放射霧）、川沿いあるいは海沿い（蒸発霧）、山間部（滑昇霧）のような、霧の発生しやすい地形は、補正値を大きくする。
・構造物：例えば、トンネル内や橋の上は湿度が高いので、補正値を大きくする。
【００３６】
上述の構成が、「車両の走行経路の前方を含む地域の地図情報を、車外から取得する地図情報取得部を備え、地図情報は、該地域内の地形および構造物の少なくとも一方に関する情報を含み、補正部は、地図情報に基づいて危険度を補正する」ものである。本構成によって、空気中の水蒸気の量は、地形や構造物（例えば、トンネルや橋）により変化する。本構成によって、より正確に危険度を算出でき、窓曇りの推定の精度を上げることができる。
【００３７】
上述の補正は、必ず行う必要はない。また、全ての補正を行う必要もなく、一つあるいは複数を組み合わせて補正してもよい。
【００３８】
次に、補正した危険度と予め定められた閾値（例えば、１）とを比較し、閾値を下回るとき（Ｓ２２：Ｎｏ）、車両の窓に曇りが発生すると推定したことを反映した窓曇り推定情報を出力しているときには、該出力を停止し（Ｓ２４）、本処理を終了する。一方、閾値を上回るとき（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、例えば、車内ＬＡＮ７０を介して、上述の窓曇り推定情報を出力し（Ｓ２３）、本処理を終了する。
【００３９】
窓曇り推定情報を取得したエアコンＥＣＵ４０、デフォッガＥＣＵ５０、ワイパＥＣＵ６０は、それぞれ、以下のような動作制御を行う。
・エアコンＥＣＵ４０：例えば、窓ガラス付近のデフロスタ吹出口から空調風を吹き出させるようエアコンユニット４１の駆動制御を行う。このとき、窓ガラスを加温するように空調風の温度調整を行う。あるいは、内外気切替ダンパを作動させて、内気／外気の混合比を調整する。
・デフォッガＥＣＵ５０：フロントガラスのデフォッガ５１に通電し、フロントガラスを加温する。
・ワイパＥＣＵ６０：ワイパ６１を作動させる。
【００４０】
エアコンＥＣＵ４０、デフォッガＥＣＵ５０、ワイパＥＣＵ６０が、本発明の窓曇り除去部（防曇装置ともいう）に相当する。そして、上述の構成が、「窓曇り推定情報出力部が、窓曇り推定情報を出力したときに、窓曇り推定情報に基づいて、車両の窓の曇りを除去する窓曇り除去部を備える」ものである。本構成によって、窓曇り推定装置を小型化することができる。また、窓曇り推定情報を取得可能であれば、どのような防曇装置も用いることができる。よって、車両に適した最新の防曇装置を選択することができる。
【００４１】
窓曇り推定情報に危険度を含めてもよい。こうすることで、危険度に応じて防曇装置（エアコンＥＣＵ４０、デフォッガＥＣＵ５０、ワイパＥＣＵ６０）のうち、いずれを使用するかを選択することができる。防曇装置では、動作を開始する危険度が予め設定されている。例えば、危険度が低いときはエアコンユニット４１のみを作動させ、危険度が高くなるとワイパ６１も作動させ、さらに危険度が高くなるとデフォッガ５１も作動させる。デフォッガ５１は、バッテリの電力の消耗が大きいので、危険度がより高いときのみ使用する。
【００４２】
また、防曇装置では、例えば、以下のように、危険度に応じて防曇運転の形態を変えることができる。
・エアコンＥＣＵ４０：内気循環によるフロントガラス付近のデフロスタ吹出口からの送風→コンプレッサ駆動→風量増大。
・デフォッガＥＣＵ５０：危険度に応じてデフォッガ５１の通電時間を変える。通電時間の最大値は、バッテリの状態により決定する。また、危険度に応じて、フロントガラスに加えてリアガラスのデフォッガも作動させる。
・ワイパＥＣＵ６０：危険度に応じてワイパ６１の作動速度あるいは間欠作動の間隔を変える。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  窓曇り推定装置
１１  制御部（窓曇り推定部、補正部）
１２  メモリ
１３  ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ（気象情報取得部、車室内温度情報取得部、地図情報取得部、日時情報取得部、窓曇り推定情報出力部）
１５  データ通信部
１６  携帯通信端末
２０  運行管理装置
３０  管理センタ
７０  車内ＬＡＮ
【図１】
2015074364.tif 000003
【図２】
2015074364.tif 000004
【図３】
2015074364.tif 000005