(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置における温冷感推定方法であって、
サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、
前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、
前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、
前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、
前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、
前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、
前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する、
温冷感推定方法。
【請求項２】
前記第１領域は、前記人体表面領域のうち、空気調和機からの送風に曝露されない領域の少なくとも一部を含み、
前記第２領域は、前記人体表面領域のうち、前記空気調和機からの送風に曝露された領域の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の温冷感推定方法。
【請求項３】
前記全体放熱量は、前記第１放熱量と前記第２放熱量とを、前記面積比により重み付け平均することにより算出される、
請求項１又は２に記載の温冷感推定方法。
【請求項４】
前記面積比は、前記熱画像における前記第１領域に相当する領域の面積及び前記第２領域に相当する領域の面積に基づき算出される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項５】
前記面積比は、前記熱画像の温度ヒストグラムに基づき算出される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項６】
前記面積比は、予め設定された値である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項７】
前記サーモカメラは、
所定の位置に設置された第１サーモカメラと、
前記第１サーモカメラと異なる位置に設置された第２サーモカメラと、を有し、
前記熱画像は、
前記第１サーモカメラにより撮影された第１熱画像と、
前記第２サーモカメラにより撮影された第２熱画像と、を含み、
前記第１領域は、前記第１熱画像から特定され、
前記第２領域は、前記第２熱画像から特定される、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項８】
前記人は、所定の部材と接触しており、
前記所定の部材の受熱量又は放熱量に基づき、前記人体表面領域の一部であって前記人が前記所定の部材と接触する第３領域における前記人と前記所定の部材との間の熱移動量を算出し、
前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域の面積比を取得し、
前記第１放熱量、前記第２放熱量、前記熱移動量及び前記面積比に基づき前記全体放熱量を算出する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項９】
前記所定の部材は、前記人が搭乗する車両のシート及びハンドルの少なくとも一方であり、
前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方と接触した人体表面における熱移動量である、
請求項８に記載の温冷感推定方法。
【請求項１０】
前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方に設置された温度計により計測される、
請求項９に記載の温冷感推定方法。
【請求項１１】
前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方に設置された熱流計により計測される、
請求項９に記載の温冷感推定方法。
【請求項１２】
前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも一方は、前記人の周囲の気温を含む、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項１３】
前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方は、前記第１温度及び前記第２温度のうち対応する温度と前記気温との差分値に所定の値を乗じる計算手法により算出される、
請求項１２に記載の温冷感推定方法。
【請求項１４】
前記気温は、空間内の温度分布を表す熱画像に基づき算出される、
請求項１２又は１３に記載の温冷感推定方法。
【請求項１５】
前記気温は、前記人の周囲の所定の位置に設置された温度計により計測された値である、
請求項１２又は１３に記載の温冷感推定方法。
【請求項１６】
前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも一方は、放射温度を含む、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項１７】
前記放射温度は、空間内の温度分布を表す熱画像に基づき算出される、
請求項１６に記載の温冷感推定方法。
【請求項１８】
前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも一方は、前記人の周囲に生じる風の風速及び風温を含む、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項１９】
前記風速に応じて前記人体表面領域と前記第１温熱環境及び前記第２温熱環境の少なくとも一方との間の対流熱伝達率を設定し、
前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方は、前記対流熱伝達率と、前記風温と、前記第１温度及び前記第２温度のうち対応する温度とに基づき算出される、
請求項１８に記載の温冷感推定方法。
【請求項２０】
前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方は、前記第１温度及び前記第２温度のうち対応する温度と前記風温との差分値に前記対流熱伝達率を乗じる計算手法により算出される、
請求項１９に記載の温冷感推定方法。
【請求項２１】
前記風速及び前記風温はそれぞれ、前記人が存在する空間に設置された空気調和機からの送風における風速及び風温である、
請求項１９又は２０に記載の温冷感推定方法。
【請求項２２】
前記空気調和機の設定パラメータを取得し、当該設定パラメータを用いて設定された前記風速及び前記風温を用いて前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方を算出する、
請求項２１に記載の温冷感推定方法。
【請求項２３】
前記空気調和機の前記設定パラメータ毎に、前記空間内の各位置における前記風速及び前記風温を予め計測しておき、
前記空気調和機の前記設定パラメータと前記熱画像とを用いて、前記空間における前記人の位置を特定することにより、前記人体表面領域における前記風速及び前記風温を推定し、
推定された前記風速及び前記風温を用いて前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方を算出する、
請求項２２に記載の温冷感推定方法。
【請求項２４】
前記第１温熱環境及び前記第２温熱環境は、前記人の周囲の湿度を含む、
請求項１〜２３のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項２５】
前記推定された温冷感に応じて、空気調和機の風量、風温及び風向のいずれかを制御するための指示情報を前記空気調和機に出力する、
請求項１〜２４のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項２６】
前記熱画像は、前記人が搭乗する車両の車室内において撮影された熱画像である、
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の温冷感推定方法。
【請求項２７】
人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置であって、
前記温冷感推定装置は、プロセッサとメモリとを備え、
前記プロセッサは、
サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、
前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、
前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、
前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、
前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、
前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、
前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する、
温冷感推定装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の温冷感推定装置を備え、
前記温冷感推定装置により推定された温冷感に基づき、風量、風温及び風向のいずれかを制御する、
空気調和機。
【請求項２９】
コンピュータを、人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、
前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、
前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、
前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、
前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、
前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、
前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する、
ことを実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温冷感推定方法、温冷感推定装置、空気調和機及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を、人の申告無しに推定する温冷感推定装置が知られている。温冷感推定装置を例えば自動車に搭載した場合には、推定された温冷感に基づきカーエアコンの風温等を制御することにより、カーエアコンを効率的に運転することができる。
【０００３】
従来の温冷感推定装置の一つとして、人の平均皮膚温度と温冷感とが高い相関を持つことを利用して、平均皮膚温度を計測することにより温冷感を推定するものが知られている。しかしながら、この種の温冷感推定装置では、温度センサを人の皮膚に直接取り付ける必要があるため、実用性が高いとは言えない。
【０００４】
一方、上述した問題を解消するために、皮膚から着衣を通して外界へ放出される人の放熱量に着目した温冷感推定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の温冷感推定装置では、サーモカメラで計測した人体表面温度と外界温度（気温）との差分値に基づき人の放熱量を算出し、算出した人の放熱量に基づき温冷感を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１２２２０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の温冷感推定装置による温冷感推定方法では、温熱環境（外界温度）が均一であることを前提としている。そのため、例えば自動車の車室内のように、カーエアコンからの冷風や温風、シートヒータからの熱等の影響により不均一な温熱環境となっている場合には、温冷感を正確に推定することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、不均一な温熱環境においても、温冷感を正確に推定することができる温冷感推定方法、温冷感推定装置、空気調和機及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る温冷感推定方法は、人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置における温冷感推定方法であって、サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する。
【０００９】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る温冷感推定方法によれば、不均一な温熱環境においても、温冷感を正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る温冷感推定装置の使用例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る温冷感推定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る温冷感推定装置により取得される熱画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る温冷感推定装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態２に係る温冷感推定装置の使用例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係る温冷感推定装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る温冷感推定装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一態様に係る温冷感推定方法は、人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置における温冷感推定方法であって、サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する。
【００１３】
本態様によれば、人体表面領域の異なる第１領域及び第２領域がそれぞれ第１温熱環境及び第２温熱環境に曝されている場合に、第１領域及び第２領域のそれぞれで第１放熱量及び第２放熱量を算出し、算出した第１放熱量及び第２放熱量を面積比で合成することにより全体放熱量を算出する。さらに、このようにして算出した全体放熱量に基づき、温冷感を推定する。すなわち、人体表面領域が不均一な温熱環境に曝されていることを考慮して全体放熱量を算出するので、人が不均一な温熱環境に存在する場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
【００１４】
例えば、前記第１領域は、前記人体表面領域のうち、空気調和機からの送風に曝露されない領域の少なくとも一部を含み、前記第２領域は、前記人体表面領域のうち、前記空気調和機からの送風に曝露された領域の少なくとも一部を含むように構成してもよい。
【００１５】
本態様によれば、空気調和機からの送風により不均一な温熱環境となっている場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
【００１６】
例えば、前記全体放熱量は、前記第１放熱量と前記第２放熱量とを、前記面積比により重み付け平均することにより算出されるように構成してもよい。
【００１７】
本態様によれば、第１放熱量と第２放熱量とを面積比で重み付け平均することにより、全体放熱量を正確に算出することができる。
【００１８】
例えば、前記面積比は、前記熱画像における前記第１領域に相当する領域の面積及び前記第２領域に相当する領域の面積に基づき算出されるように構成してもよい。
【００１９】
本態様によれば、熱画像における第１領域及び第２領域の各面積に基づいて、面積比を容易に算出することができる。
【００２０】
例えば、前記面積比は、前記熱画像の温度ヒストグラムに基づき算出されるように構成してもよい。
【００２１】
本態様によれば、熱画像の温度ヒストグラムに基づいて、面積比を容易に算出することができる。
【００２２】
例えば、前記面積比は、予め設定された値であるように構成してもよい。
【００２３】
本態様によれば、面積比を容易に取得することができる。
【００２４】
例えば、前記サーモカメラは、所定の位置に設置された第１サーモカメラと、前記第１サーモカメラと異なる位置に設置された第２サーモカメラと、を有し、前記熱画像は、前記第１サーモカメラにより撮影された第１熱画像と、前記第２サーモカメラにより撮影された第２熱画像と、を含み、前記第１領域は、前記第１熱画像から特定され、前記第２領域は、前記第２熱画像から特定されるように構成してもよい。
【００２５】
本態様によれば、第１サーモカメラ及び第２サーモカメラでそれぞれ第１熱画像及び第２熱画像を撮影することにより、人体表面領域が比較的大きい場合であっても、第１領域及び第２領域を容易に特定することができる。
【００２６】
例えば、前記人は、所定の部材と接触しており、前記所定の部材の受熱量又は放熱量に基づき、前記人体表面領域の一部であって前記人が前記所定の部材と接触する第３領域における前記人と前記所定の部材との間の熱移動量を算出し、前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域の面積比を取得し、前記第１放熱量、前記第２放熱量、前記熱移動量及び前記面積比に基づき前記全体放熱量を算出するように構成してもよい。
【００２７】
本態様によれば、人が所定の部材に接触している場合であっても、全体放熱量を正確に算出することができる。
【００２８】
例えば、前記所定の部材は、前記人が搭乗する車両のシート及びハンドルの少なくとも一方であり、前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方と接触した人体表面における熱移動量であるように構成してもよい。
【００２９】
本態様によれば、人がシート又はハンドルに接触している場合であっても、全体放熱量を正確に算出することができる。
【００３０】
例えば、前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方に設置された温度計により計測されるように構成してもよい。
【００３１】
本態様によれば、温度計により熱移動量を容易に計測することができる。
【００３２】
例えば、前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方に設置された熱流計により計測されるように構成してもよい。
【００３３】
本態様によれば、熱流計により熱移動量を容易に計測することができる。
【００３４】
例えば、前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも一方は、前記人の周囲の気温を含むように構成してもよい。
【００３５】
本態様によれば、第１情報及び第２情報の少なくとも一方として、人の周囲の気温を用いることができる。
【００３６】
例えば、前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方は、前記第１温度及び前記第２温度のうち対応する温度と前記気温との差分値に所定の値を乗じる計算手法により算出されるように構成してもよい。
【００３７】
本態様によれば、第１放熱量及び第２放熱量の少なくとも一方を容易に算出することができる。
【００３８】
例えば、前記気温は、空間内の温度分布を表す熱画像に基づき算出されるように構成してもよい。
【００３９】
本態様によれば、熱画像に基づいて、気温を容易に算出することができる。
【００４０】
例えば、前記気温は、前記人の周囲の所定の位置に設置された温度計により計測された値であるように構成してもよい。
【００４１】
本態様によれば、温度計により気温を容易に計測することができる。
【００４２】
例えば、前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも一方は、放射温度を含むように構成してもよい。
【００４３】
本態様によれば、第１情報及び第２情報の少なくとも一方として、放射温度を用いることができる。
【００４４】
例えば、前記放射温度は、空間内の温度分布を表す熱画像に基づき算出されるように構成してもよい。
【００４５】
本態様によれば、熱画像に基づいて、放射温度を容易に算出することができる。
【００４６】
例えば、前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも一方は、前記人の周囲に生じる風の風速及び風温を含むように構成してもよい。
【００４７】
本態様によれば、第１情報及び第２情報の少なくとも一方として、風速及び風温を用いることができる。
【００４８】
例えば、前記風速に応じて前記人体表面領域と前記第１温熱環境及び前記第２温熱環境の少なくとも一方との間の対流熱伝達率を設定し、前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方は、前記対流熱伝達率と、前記風温と、前記第１温度及び前記第２温度のうち対応する温度とに基づき算出されるように構成してもよい。
【００４９】
本態様によれば、第１放熱量及び第２放熱量の少なくとも一方を容易に算出することができる。
【００５０】
例えば、前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方は、前記第１温度及び前記第２温度のうち対応する温度と前記風温との差分値に前記対流熱伝達率を乗じる計算手法により算出されるように構成してもよい。
【００５１】
本態様によれば、第１放熱量及び第２放熱量の少なくとも一方を容易に算出することができる。
【００５２】
例えば、前記風速及び前記風温はそれぞれ、前記人が存在する空間に設置された空気調和機からの送風における風速及び風温であるように構成してもよい。
【００５３】
本態様によれば、第１情報及び第２情報の少なくとも一方として、空気調和機からの送風における風速及び風温を用いることができる。
【００５４】
例えば、前記空気調和機の設定パラメータを取得し、当該設定パラメータを用いて設定された前記風速及び前記風温を用いて前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方を算出するように構成してもよい。
【００５５】
本態様によれば、空気調和機の設定パラメータを用いて、風速及び風温を容易に設定することができる。
【００５６】
例えば、前記空気調和機の前記設定パラメータ毎に、前記空間内の各位置における前記風速及び前記風温を予め計測しておき、前記空気調和機の前記設定パラメータと前記熱画像とを用いて、前記空間における前記人の位置を特定することにより、前記人体表面領域における前記風速及び前記風温を推定し、推定された前記風速及び前記風温を用いて前記第１放熱量及び前記第２放熱量の少なくとも一方を算出するように構成してもよい。
【００５７】
本態様によれば、空気調和機の設定パラメータと熱画像とを用いて、風速及び風温を容易に推定することができる。
【００５８】
例えば、前記第１温熱環境及び前記第２温熱環境は、前記人の周囲の湿度を含むように構成してもよい。
【００５９】
本態様によれば、第１温熱環境及び第２温熱環境が湿度を含んでいる場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
【００６０】
例えば、前記推定された温冷感に応じて、空気調和機の風量、風温及び風向のいずれかを制御するための指示情報を前記空気調和機に出力するように構成してもよい。
【００６１】
本態様によれば、例えば温冷感が暑くも寒くもないという値に近付くように、空気調和機を制御することができる。これにより、空気調和機による空調が冷やし過ぎ又は暖め過ぎとなるのを抑制することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６２】
例えば、前記熱画像は、前記人が搭乗する車両の車室内において撮影された熱画像であるように構成してもよい。
【００６３】
本態様によれば、例えば夏季における冷房運転中又は冬季における暖房運転中の車両の車室内のように不均一な温熱環境においても、温冷感を正確に推定することができる。
【００６４】
本発明の一態様に係る温冷感推定装置は、人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置であって、前記温冷感推定装置は、プロセッサとメモリとを備え、前記プロセッサは、サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する。
【００６５】
本態様によれば、人体表面領域の異なる第１領域及び第２領域がそれぞれ第１温熱環境及び第２温熱環境に曝されている場合に、第１領域及び第２領域のそれぞれで第１放熱量及び第２放熱量を算出し、算出した第１放熱量及び第２放熱量を面積比で合成することにより全体放熱量を算出する。さらに、このようにして算出した全体放熱量に基づき、温冷感を推定する。すなわち、人体表面領域が不均一な温熱環境に曝されていることを考慮して全体放熱量を算出するので、人が不均一な温熱環境に存在する場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
【００６６】
本発明の一態様に係る空気調和機は、上述した温冷感推定装置を備え、前記温冷感推定装置により推定された温冷感に基づき、風量、風温及び風向のいずれかを制御する。
【００６７】
本態様によれば、例えば温冷感が暑くも寒くもないという値に近付くように、空気調和機を制御することができる。これにより、空気調和機による空調が冷やし過ぎ又は暖め過ぎとなるのを抑制することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６８】
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置として機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第１温熱環境に曝された領域である第１領域の表面温度である第１温度と、前記第１領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された領域である第２領域の表面温度である第２温度とを算出し、前記第１温度と、前記第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報とに基づき、前記第１領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第１放熱量を算出し、前記第２温度と、前記第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報とに基づき、前記第２領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第２放熱量を算出し、前記第１領域と前記第２領域との面積比を取得し、前記第１放熱量、前記第２放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定することを実行させる。
【００６９】
本態様によれば、人体表面領域の異なる第１領域及び第２領域がそれぞれ第１温熱環境及び第２温熱環境に曝されている場合に、第１領域及び第２領域のそれぞれで第１放熱量及び第２放熱量を算出し、算出した第１放熱量及び第２放熱量を面積比で合成することにより全体放熱量を算出する。さらに、このようにして算出した全体放熱量に基づき、温冷感を推定する。すなわち、人体表面領域が不均一な温熱環境に曝されていることを考慮して全体放熱量を算出するので、人が不均一な温熱環境に存在する場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
【００７０】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００７１】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００７２】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００７３】
（実施の形態１）
［１−１．温冷感推定装置の構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態１に係る温冷感推定装置１０の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る温冷感推定装置１０の使用例を示す図である。図２は、実施の形態１に係る温冷感推定装置１０の構成を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係る温冷感推定装置１０により取得される熱画像の一例を示す図である。
【００７４】
図１に示すように、温冷感推定装置１０は、例えば自動車２０（車両の一例）の車室２０１内に設置されている。温冷感推定装置１０は、例えば夏季における冷房運転中（又は冬季における暖房運転中）の車室２０１内のように不均一な温熱環境において、自動車２０のシート２０２（所定の部材の一例）に着座（接触）している人３０（運転者等）の温冷感を推定する。ここで、不均一な温熱環境とは、例えば車室２０１内に設置されたカーエアコン４０からの送風（冷風又は温風）が車室２０１内に局所的に吹き付けられることにより、車室２０１内の気温が不均一となる環境をいう。後述するように、温冷感推定装置１０により推定された温冷感は、カーエアコン４０の風量、風温及び風向のいずれかの制御に利用される。なお、温冷感推定装置１０及びカーエアコン４０の制御部は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）として実装され、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車載ネットワークに接続されてもよい。
【００７５】
ここで、図１に示すように、カーエアコン４０は、自動車２０の車室２０１内の空調を行うための空気調和機である。カーエアコン４０は、冷房運転時には人３０の上半身に向けて冷風を吹き出し、暖房運転時には人３０の上半身及び足元に向けて温風を吹き出す。本実施の形態では、夏季においてカーエアコン４０が冷房運転を行う場合について説明する。図２に示すように、カーエアコン４０は、温冷感推定装置１０の第２放熱量算出部１０６（後述する）に対して、現在の空調の設定内容に関する設定パラメータを送信する。なお、設定パラメータは、例えばカーエアコン４０の風量（弱風又は強風）、風向（足元送風又は上半身送風）、風温（冷風又は温風）等を示す情報である。
【００７６】
なお、カーエアコン４０の設定パラメータとして、カーエアコン４０自体が吹出温度や吹出風量の設定のために用いる情報を、一つ又は複数組み合わせて用いてもよい。このような情報として、例えば、ａ）日射センサにより得られる太陽光強度、ｂ）外気センサにより得られる外気温度、ｃ）内気センサにより得られる室内温度、ｄ）水温センサにより得られるエンジン水温、ｅ）エバポレータ後方の温度センサにより得られるエバポレータ通過風温度、ｆ）ユーザにより入力された室内設定温度、ｇ）送風を行うブロアの送風量を制御するブロアモータ電圧、ｈ）冷風と暖風との混合比を制御する冷／暖混合ドア開度、ｉ）今、何℃の風を出せばよいかを表す必要吹出温度、ｊ）足元送風か顔送風かその両方かを表す吹出口モード、ｋ）内気吸込か外気吸込かを表す吸込口モード等が挙げられる。
【００７７】
図１及び図２に示すように、温冷感推定装置１０は、温度計１０１と、風速・風温計１０２と、第１サーモカメラ１０３と、第２サーモカメラ１０４と、第１放熱量算出部１０５と、第２放熱量算出部１０６と、面積比算出部１０７と、全体放熱量算出部１０８と、温冷感推定部１０９と、制御部１１０とを備えている。
【００７８】
温度計１０１は、カーエアコン４０の吸気口（人３０の周囲の所定の位置の一例）に設置されており、車室２０１内の気温（人３０の周囲の気温の一例）を計測する。
【００７９】
風速・風温計１０２は、カーエアコン４０からの送風と人３０との接触点付近（例えば、人３０の腹部）における風速及び風温を計測する。例えば、自動車２０の工場出荷時に予め、カーエアコン４０の設定パラメータ毎に風速及び風温を風速・風温計１０２により計測する。計測された風速及び風温は、風速・風温計１０２から第２放熱量算出部１０６に送信され、第２放熱量算出部１０６に記憶される。
【００８０】
第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４の各々は、物体から放射される赤外線を検出することにより、空間内の温度分布を示す熱画像を撮影するサーモカメラである。第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４は、車室２０１内の異なる位置に設置されている。具体的には、図１に示すように、第１サーモカメラ１０３は、例えば車室２０１内のダッシュボードに設置され、シート２０２に着座している人３０の正面側における下半身の熱画像（第１熱画像の一例）を撮影する。第２サーモカメラ１０４は、例えば車室２０１内のルームミラーに設置され、シート２０２に着座している人３０の正面側における上半身の熱画像（第２熱画像の一例）を撮影する。
【００８１】
図３に示すように、第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４は、人３０の正面側における下半身の熱画像と人３０の正面側における上半身の熱画像とを合成することにより、人３０の正面側における全身を含む領域の熱画像を取得する。図３に示す熱画像では、カーエアコン４０からの冷風が人３０の腹部に向けて吹き付けられており、人３０の腹部の温度低下が色の違いで表現されている。
【００８２】
以下では、熱画像において、人３０の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域のうち、カーエアコン４０からの送風に曝露されない（第１温熱環境に曝された）領域を無風部３０１（第１領域の一例）という。一方、熱画像において、無風部３０１以外の人体表面領域のうち、カーエアコン４０からの送風に曝露された（第１温熱環境と異なる第２温熱環境に曝された）領域を送風部３０２（第２領域の一例）という。なお、図３に示す熱画像では、送風部３０２は、人３０の腹部であり、第２熱画像から特定される。また、無風部３０１は、人３０の腹部以外であり、第１熱画像及び第２熱画像から特定される。
【００８３】
第１放熱量算出部１０５は、無風部３０１における人３０の単位面積当たりの放熱量である無風部対流放熱量（第１放熱量の一例）を算出する。さらに、第１放熱量算出部１０５は、全身（無風部３０１及び送風部３０２）における人３０の単位面積当たりの放熱量である全体放射放熱量を算出する。
【００８４】
無風部対流放熱量は、無風部３０１における空気と人３０との対流による放熱量である。無風部対流放熱量は、人３０の無風部３０１の平均表面温度（人体表面領域のうち第１温熱環境に曝された領域の平均表面温度であって、第１温度の一例）と車室２０１内の気温（第１温熱環境の熱的特性を示す第１情報の一例）との差分値に、無風時の対流熱伝達率（所定の値の一例）を乗じる計算手法により算出される。無風部３０１の平均表面温度は、第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４により取得された熱画像から求められる。車室２０１内の気温は、例えば温度計１０１により計測された値が用いられる。なお、車室２０１内の気温として、熱画像のうち人３０を除いた背景画像の平均温度を用いてもよい。無風時の対流熱伝達率は、予め設定された固定値である。
【００８５】
全体放射放熱量は、人３０を取り囲む平均放射温度（第１情報の一例）と、人３０の全身の平均表面温度との差分値に、放射熱伝達率を乗じる計算手法により算出される。平均放射温度及び全身の平均表面温度は、第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４により取得された熱画像から求められる。このとき、平均放射温度として、熱画像のうち人３０を除いた背景画像の平均温度を用いてもよい。あるいは、車室２０１内に設置されたグローブ温度計（図示せず）により平均放射温度を求めてもよい。放射熱伝達率は、予め設定された固定値である。
【００８６】
第２放熱量算出部１０６は、送風部３０２における人３０の単位面積当たりの放熱量である送風部対流放熱量（第２放熱量の一例）を算出する。送風部対流放熱量は、送風部３０２における空気と人３０との対流による放熱量である。送風部対流放熱量は、人３０の送風部３０２の平均表面温度（人体表面領域のうち第２温熱環境に曝された領域の平均表面温度であって、第２温度の一例）と風温（第２温熱環境の熱的特性を示す第２情報の一例）との差分値に、送風時の対流熱伝達率（所定の値の一例）を乗じる計算手法により算出される。送風部３０２の平均表面温度は、第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４により取得された熱画像から求められる。人３０が自動車２０のシート２０２に着座し、カーエアコン４０の運転が開始された際に、第２放熱量算出部１０６は、カーエアコン４０の設定パラメータを読み出し、当該設定パラメータに対応する風速及び風温を読み出す。なお、第２放熱量算出部１０６は、設定パラメータと熱画像とを用いて、車室２０１における人３０の位置を特定することにより、風速及び風温を推定してもよい。
【００８７】
第２放熱量算出部１０６は、読み出した風速（第２情報の一例）に基づき、送風時の対流熱伝達率を設定する。このとき、第２放熱量算出部１０６は、例えば風速と送風時の対流熱伝達率とが対応付けられたテーブルを予め記憶しておき、このテーブルから風速に対応する送風時の対流熱伝達率を読み出してもよい。
【００８８】
なお、一般に、人３０が外界に放熱する経路には、ａ）対流（伝導を含む）、ｂ）放射、ｃ）呼気又は汗の蒸発の３種類がある。平静状態では、呼気又は汗の蒸発は一定であると考えられる。そのため、上述したように、第１放熱量算出部１０５及び第２放熱量算出部１０６は、温冷感に支配的な項目である対流による放熱量及び放射による放熱量を算出する。第１放熱量算出部１０５及び第２放熱量算出部１０６の具体的な計算手法については後述する。
【００８９】
面積比算出部１０７は、第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４により取得された熱画像における、人３０の送風部３０２の面積と全身（無風部３０１及び送風部３０２）の面積との面積比を算出する。なお、送風部３０２の面積は、カーエアコン４０からの送風の方向及び広がりに基づき計測可能であるので、例えば自動車２０の工場出荷時に予め、送風部３０２の面積を計測しておいてもよい。このとき、人３０の全身の面積は、人３０の体格に応じて異なるため、カーエアコン４０の運転が開始される毎に熱画像から算出される。あるいは、例えば熱画像の人体表面領域における温度ヒストグラムを取ると、温度低下した送風部３０２の山、及び、温度低下していない無風部３０１の山の２つの山が観察される。面積比算出部１０７は、これらの２つの山の各面積に基づき、人３０の送風部３０２の面積と全身の面積との面積比を算出してもよい。あるいは、面積比算出部１０７は、面積比として、予め設定された値を用いてもよい。
【００９０】
全体放熱量算出部１０８は、第１放熱量算出部１０５により算出された無風部対流放熱量と第２放熱量算出部１０６により算出された送風部対流放熱量とを、面積比算出部１０７により算出された面積比によって重み付け平均することにより、全体対流放熱量を算出する。全体対流放熱量は、全身（無風部３０１及び送風部３０２）における人３０の単位面積当たりの放熱量であって、空気と人３０の全身との対流による放熱量である。さらに、全体放熱量算出部１０８は、上述した全体対流放熱量と第１放熱量算出部１０５により算出された全体放射放熱量とを加算し、この加算結果に所定の面積比を乗じることにより、全体放熱量を算出する。全体放熱量は、全身における人３０の単位面積当たりの放熱量である。全体放熱量算出部１０８の具体的な計算手法については後述する。
【００９１】
温冷感推定部１０９は、全体放熱量算出部１０８により算出された全体放熱量に基づき、人３０の温冷感を推定する。温冷感推定部１０９の具体的な推定手法については後述する。
【００９２】
制御部１１０は、温冷感推定部１０９により推定された温冷感に基づき、カーエアコン４０の風量、風温及び風向の少なくとも一つを制御するための指示情報をカーエアコン４０に送信（出力）する。なお、温冷感に基づき制御されるカーエアコン４０の設定パラメータとしては、ａ）送風を行うブロアの送風量を制御するブロアモータ電圧、ｂ）冷風と暖風との混合比を制御する冷／暖混合ドア開度、ｃ）今、何℃の風を出せばよいかを表す必要吹出温度、ｄ）足元送風か顔送風かその両方かを表す吹出口モード、ｅ）内気吸込か外気吸込かを表す吸込口モード等が挙げられる。また、可能であれば、エバポレータ温度やエンジン水温も制御してもよい。
【００９３】
なお、第１放熱量算出部１０５、第２放熱量算出部１０６、面積比算出部１０７、全体放熱量算出部１０８、温冷感推定部１０９及び制御部１１０の一部又は全部は、温冷感推定装置１０が備えるプロセッサ（図示せず）がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されてもよいし、専用回路によりハードウェア的に実現されてもよい。また、上記各構成要素が処理に用いる情報は、温冷感推定装置１０が備えるメモリ（図示せず）又はストレージ（図示せず）に格納されている。
【００９４】
［１−２．温冷感推定装置の動作］
次に、図４を参照しながら、実施の形態１に係る温冷感推定装置１０の動作（温冷感推定方法）について説明する。図４は、実施の形態１に係る温冷感推定装置１０の動作の流れを示すフローチャートである。
【００９５】
図４に示すように、まず、例えば自動車２０の工場出荷時に予め、カーエアコン４０の設定パラメータ毎に風速及び風温を風速・風温計１０２により計測し、第２放熱量算出部１０６に記憶させる（Ｓ１０１）。
【００９６】
人３０が自動車２０に搭乗し、カーエアコン４０の運転が開始された際に、カーエアコン４０の設定パラメータが設定される（Ｓ１０２）。
【００９７】
その後、第１サーモカメラ１０３及び第２サーモカメラ１０４は、人３０の正面側における全身の熱画像を取得する（Ｓ１０３）。
【００９８】
その後、第２放熱量算出部１０６は、ステップＳ１０２で設定された設定パラメータに対応する風速を読み出し、読み出した風速に基づき、送風時の対流熱伝達率ｈｃｗを設定する（Ｓ１０４）。
【００９９】
その後、第２放熱量算出部１０６は、ステップＳ１０３で取得された熱画像に基づき、送風部３０２の平均表面温度Ｔｃｗを求める。また、第２放熱量算出部１０６は、ステップＳ１０２で設定された設定パラメータに対応する風温Ｔｗを読み出す。第２放熱量算出部１０６は、次式１に示すように、送風部３０２の平均表面温度Ｔｃｗと風温Ｔｗとの差分値に、送風時の対流熱伝達率ｈｃｗを乗じる計算手法により、送風部対流放熱量Ｈｃｗを算出する（Ｓ１０５）。
【０１００】
Ｈｃｗ＝ｈｃｗ×（Ｔｃｗ−Ｔｗ）      （式１）
Ｈｃｗ：送風部対流放熱量
ｈｃｗ：送風時の対流熱伝達率
Ｔｗ：風温
Ｔｃｗ：送風部の平均表面温度
【０１０１】
その後、第１放熱量算出部１０５は、ステップＳ１０３で取得された熱画像に基づき、無風部３０１の平均表面温度Ｔｃｎｗを求める。また、第１放熱量算出部１０５は、温度計１０１により計測された車室２０１内の気温Ｔａを取得する。第１放熱量算出部１０５は、次式２に示すように、無風部３０１の平均表面温度Ｔｃｎｗと気温Ｔａとの差分値に、無風時の対流熱伝達率ｈｃｎｗを乗じる計算手法により、無風部対流放熱量Ｈｃｎｗを算出する（Ｓ１０６）。
【０１０２】
Ｈｃｎｗ  ＝  ｈｃｎｗ×（Ｔｃｎｗ−Ｔａ）      （式２）
Ｈｃｎｗ：無風部対流放熱量
ｈｃｎｗ：無風時の対流熱伝達率
Ｔａ：気温
Ｔｃｎｗ：無風部の平均表面温度
【０１０３】
その後、面積比算出部１０７は、ステップＳ１０３で取得された熱画像に基づき、人３０の送風部３０２の面積Ｗａと全身の面積Ｗｔとの面積比Ｗｗ（＝Ｗａ／Ｗｔ）を算出する。その後、全体放熱量算出部１０８は、次式３に示すように、送風部対流放熱量Ｈｃｗと無風部対流放熱量Ｈｃｎｗとを、面積比Ｗｗによって重み付け平均することにより、全体対流放熱量Ｈｃを算出する（Ｓ１０７）。
【０１０４】
Ｈｃ＝Ｗｗ×Ｈｃｗ＋（１−Ｗｗ）×Ｈｃｎｗ      （式３）
Ｈｃ：全体対流放熱量
Ｗｗ：送風部の面積と全身の面積との面積比
【０１０５】
その後、第１放熱量算出部１０５は、ステップＳ１０３で取得された熱画像に基づき、平均放射温度Ｔｒ及び全身の平均表面温度Ｔｃを求める。第１放熱量算出部１０５は、次式４に示すように、全身の平均表面温度Ｔｃと平均放射温度Ｔｒとの差分値に、放射熱伝達率ｈｒを乗じる計算手法により、全体放射放熱量Ｈｒを算出する（Ｓ１０８）。
【０１０６】
Ｈｒ＝ｈｒ×（Ｔｃ−Ｔｒ）      （式４）
Ｈｒ：全体放射放熱量
ｈｒ：放射熱伝達率
Ｔｃ：全身の平均表面温度
Ｔｒ：平均放射温度
【０１０７】
その後、全体放熱量算出部１０８は、次式５に示すように、全体対流放熱量Ｈｃと全体放射放熱量Ｈｒとを加算する。さらに、全体放熱量算出部１０８は、次式５に示すように、人３０の断熱部３０３（シート２０２により断熱されている人３０の部分）の面積Ｗｂと全身の面積Ｗｔとの面積比をＷｓ（＝Ｗｂ／Ｗｔ）としたとき、上記加算結果に１−Ｗｓを乗じることにより、全体放熱量Ｈを算出する（Ｓ１０９）。
【０１０８】
Ｈ＝（Ｈｃ＋Ｈｒ）×（１−Ｗｓ）      （式５）
Ｈ：全体放熱量
Ｗｓ：断熱部３０３の面積と全身の面積との面積比
【０１０９】
その後、温冷感推定部１０９は、次式６に示すように、全体放熱量Ｈに基づき温冷感Ｔｓを推定する（Ｓ１１０）。なお、温冷感Ｔｓは、例えば「−４」（寒い）〜「＋４」（暑い）の値を指標とする。温冷感Ｔｓの中央の値の「０」（中立）は、暑くも寒くもない快適状態を示す。
【０１１０】
Ｔｓ＝ａ×Ｈ＋ｂ      （式６）
Ｔｓ：温冷感
ａ：係数
ｂ：Ｙ切片
【０１１１】
その後、制御部１１０は、推定された温冷感Ｔｓに基づき、カーエアコン４０に指示情報を送信する（Ｓ１１１）。これにより、例えば温冷感が暑くも寒くもないという値（中立の値）に近付くように、カーエアコン４０の風量、風温及び風向の少なくとも一つが制御される。
【０１１２】
［１−３．効果］
上述したように、本実施の形態の温冷感推定装置１０では、例えば人体表面領域の一部がカーエアコン４０からの送風に曝露されている場合に、送風部３０２及び無風部３０１のそれぞれで放熱量を算出し、算出した二つの放熱量を面積比で合成することにより、全体放熱量を算出する。さらに、このようにして算出した全体放熱量に基づき、温冷感を推定する。すなわち、人体表面領域が不均一な温熱環境に曝されていることを考慮して全体放熱量を算出するので、人３０が不均一な温熱環境に存在する場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
【０１１３】
例えば温冷感推定装置１０を自動車２０に搭載することにより、温冷感が暑くも寒くもないという値に近付くように、カーエアコン４０を制御することができる。これにより、カーエアコン４０による空調が冷やし過ぎ又は暖め過ぎとなるのを抑制することができ、省エネルギー化を図ることができる。その結果、従来カーエアコン４０で消費されていた余分なエネルギーを自動車２０の走行エネルギーに充てることができ、自動車２０の航続距離を伸ばすことができる。
【０１１４】
さらに、本実施の形態の温冷感推定装置１０では、全身における人３０の単位面積当たりの全体放熱量に基づき温冷感を推定するので、人３０の体格に依存しない温冷感を推定することができる。
【０１１５】
（実施の形態２）
［２−１．温冷感推定装置の構成］
次に、図５及び図６を参照しながら、実施の形態２に係る温冷感推定装置１０Ａの構成について説明する。図５は、実施の形態２に係る温冷感推定装置１０Ａの使用例を示す図である。図６は、実施の形態２に係る温冷感推定装置１０Ａの構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１１６】
本実施の形態では、冬季においてカーエアコン４０が暖房運転を行う場合について説明する。図５に示すように、自動車２０のシート２０２には、人３０の背面を温めるためのシートヒータ２０３が設置されている。
【０１１７】
図５及び図６に示すように、温冷感推定装置１０Ａは、上記実施の形態１で説明した構成要素に加えて、熱流計１１２と、第３放熱量算出部１１３と、湿度計１１４とを備えている。
【０１１８】
熱流計１１２は、図５に示すように、シートヒータ２０３に設置され、シートヒータ２０３から人３０への放熱量（シート２０２と人３０との間の熱移動量の一例）を計測する。なお、熱流計１１２は、シートヒータ２０３が人３０から受ける受熱量（シート２０２と人３０との間の熱移動量の一例）を計測してもよい。
【０１１９】
第３放熱量算出部１１３は、人体表面領域のうちシートヒータ２０３に接触する領域（第３領域の一例）であるシート部３０４における伝導放熱量（第３放熱量の一例）を算出する。具体的には、第３放熱量算出部１１３は、熱流計１１２により計測されたシートヒータ２０３から人３０への放熱量の反数を、シート部３０４における伝導放熱量として算出する。
【０１２０】
なお、本実施の形態では、第３放熱量算出部１１３は、熱流計１１２を用いて伝導放熱量を算出したが、これに限定されない。例えば、熱流計１１２に代えて、温度計（図示せず）をシートヒータ２０３に設置してもよい。この場合、第３放熱量算出部１１３は、温度計により計測された温度に基づき、伝導放熱量を算出する。あるいは、熱流計１１２を省略してもよい。この場合、第３放熱量算出部１１３は、シートヒータ２０３へ供給された電力（電流）に基づき、伝導放熱量を算出（推定）する。
【０１２１】
湿度計１１４は、自動車２０の車室２０１内に設置され、車室２０１内の湿度（温熱環境の一例）を計測する。湿度計１１４は、計測した湿度に関する湿度情報を第１放熱量算出部１０５Ａに送信する。第１放熱量算出部１０５Ａは、受信した湿度情報に応じて、無風時の対流熱伝達率ｈｃｎｗを補正する。
【０１２２】
なお、第３放熱量算出部１１３は、温冷感推定装置１０Ａが備えるプロセッサ（図示せず）がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されてもよいし、専用回路によりハードウェア的に実現されてもよい。また、第３放熱量算出部１１３が処理に用いる情報は、温冷感推定装置１０Ａが備えるメモリ（図示せず）又はストレージ（図示せず）に格納されている。
【０１２３】
［２−２．温冷感推定装置の動作］
次に、図７を参照しながら、実施の形態２に係る温冷感推定装置１０Ａの動作（温冷感推定方法）について説明する。図７は、実施の形態２に係る温冷感推定装置１０Ａの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図７において、上記実施の形態１の図４と同一のステップには同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
【０１２４】
まず、上記実施の形態１で説明したのと同様に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５が実行される。その後、第１放熱量算出部１０５Ａは、湿度計１１４からの湿度情報に応じて、無風時の対流熱伝達率ｈｃｎｗを補正し、無風時の対流熱伝達率ｈｃｎｗ’を取得する（Ｓ２０１）。
【０１２５】
その後、第１放熱量算出部１０５Ａは、次式７に示すように、無風部３０１（図３参照）の平均表面温度Ｔｃｎｗと気温Ｔａとの差分値に、無風時の対流熱伝達率ｈｃｎｗ’を乗じる計算手法により、湿度を考慮した無風部対流放熱量Ｈｃｎｗを算出する（Ｓ２０２）。
【０１２６】
Ｈｃｎｗ＝ｈｃｎｗ’×（Ｔｃｎｗ−Ｔａ）      （式７）
Ｈｃｎｗ：湿度を考慮した無風部対流放熱量
ｈｃｎｗ’：無風時の対流熱伝達率
Ｔａ：気温
Ｔｃｎｗ：無風部の平均表面温度
【０１２７】
その後、上記実施の形態１で説明したのと同様に、ステップＳ１０７及びＳ１０８が実行される。その後、第３放熱量算出部１１３は、熱流計１１２により計測されたシートヒータ２０３から人３０への放熱量の反数を、シート部３０４における伝導放熱量Ｈｃｄとして算出する（Ｓ２０３）。
【０１２８】
その後、全体放熱量算出部１０８Ａは、次式８に示すように、全体対流放熱量Ｈｃと全体放射放熱量Ｈｒと伝導放熱量Ｈｃｄとを、面積比Ｗｓｔによって重み付け平均することにより、全体放熱量Ｈを算出する（Ｓ２０４）。
【０１２９】
Ｈ＝（Ｈｃ＋Ｈｒ）×（１−Ｗｓｔ）＋Ｗｓｔ×Ｈｃｄ      （式８）
Ｈ：全体放熱量
Ｗｓｔ：シート部３０４の面積と全身の面積との面積比
Ｈｃｄ：伝導放熱量
【０１３０】
その後、上記実施の形態１で説明したのと同様に、ステップＳ１１０及びＳ１１１が実行される。
【０１３１】
［２−３．効果］
上述したように、本実施の形態の温冷感推定装置１０Ａでは、送風部３０２（図３参照）と無風部３０１のそれぞれで放熱量を算出し、さらにシートヒータ２０３から人３０への放熱量の反数をシート部３０４における伝導放熱量Ｈｃｄとして算出し、これらを面積比で合成することで、全体放熱量を算出する。これにより、例えば冬季においてカーエアコン４０とシートヒータ２０３とで車室２０１内を暖房する場合のような不均一な温熱環境においても、上記実施の形態１と同様に、温冷感を正確に推定することができる。
【０１３２】
（変形例）
以上、一つ又は複数の態様に係る温冷感推定方法等について、上記実施の形態１及び２に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態１及び２に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態１及び２に施したものや、異なる実施の形態１又は２における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。例えば、上記実施の形態１及び２をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【０１３３】
例えば、上記実施の形態２では、人３０の背面を温めるためのシートヒータ２０３をシート２０２に設置したが、人３０の手を温めるためのハンドルヒータをハンドル２０４（図５参照）に設置してもよい。この場合、ハンドル２０４には、ハンドル２０４と人３０との間の熱移動量を計測するための熱流計又は温度計が設置される。この場合においても、上述と同様の方法で各放熱量を算出することができる。
【０１３４】
例えば、上記各実施の形態では、空気調和機をカーエアコン４０で構成したが、これに限定されず、空気調和機を例えば居室内に設置されたスポットエアコンで構成してもよい。
【０１３５】
例えば、上記各実施の形態では、車両を自動車２０で構成したが、これに限定されず、車両を例えば電車又は航空機等で構成してもよい。
【０１３６】
例えば、上記各実施の形態では、温冷感推定装置１０（１０Ａ）を自動車２０に搭載したが、これに限定されず、例えば住居の居室内に搭載してもよい。
【０１３７】
上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしても良い。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
【０１３８】
本発明は、上記に示す方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ等に記録したものとしても良い。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしても良い。また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしても良い。また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、前記プログラム又は前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、例えば温冷感を推定する温冷感推定方法等に利用可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０，１０Ａ  温冷感推定装置
２０  自動車
３０  人
４０  カーエアコン
１０１  温度計
１０２  風速・風温計
１０３  第１サーモカメラ
１０４  第２サーモカメラ
１０５，１０５Ａ  第１放熱量算出部
１０６  第２放熱量算出部
１０７  面積比算出部
１０８，１０８Ａ  全体放熱量算出部
１０９  温冷感推定部
１１０  制御部
１１２  熱流計
１１３  第３放熱量算出部
１１４  湿度計
２０１  車室
２０２  シート
２０３  シートヒータ
２０４  ハンドル
３０１  無風部
３０２  送風部
３０３  断熱部
３０４  シート部
【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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