(57)【要約】【課題】検知した顔面の特定部位の皮膚温度に異常がある場合に、その部位の皮膚温度を空調制御から除外することにより、より精度の高い空調制御を可能とする車両用空気調和装置を提供する。【解決手段】非接触型の温度検出手段２で乗員の顔面の特定部位の皮膚温度を検出し、顔面温度平均値算出手段３で乗員の顔面の平均温度を算出するとともに、異常判定手段４で特定部位の皮膚温度が異常かどうかを判定し、特定部位の皮膚温度に基づいて空調制御する際に、異常判定手段４で異常であると判定した皮膚温度を除外して空調制御することにより、誤った温度情報によって空調制御が実際に要求される制御内容から大きくかけ離れてしまうのを防止して、より精度の高い空調制御ができる。【選択図】      図１
2004314887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員（Ｍ）の顔面（Ｆ）の特定部位の皮膚温度を検出する非接触型の温度検出手段（２）と、
乗員（Ｍ）の顔面（Ｆ）の平均温度を算出する顔面温度平均値算出手段（３）と、
温度検出手段（２）で検出した特定部位の皮膚温度が異常かどうかを判定する異常判定手段（４）と、を備え、
前記特定部位の皮膚温度に基づいて空調制御する際に、異常判定手段（４）で異常であると判定した皮膚温度を除外して空調制御することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
顔面温度平均値算出手段（３）は、乗員（Ｍ）が眼鏡を着用しているかどうかを判定する眼鏡判定手段を前記異常判定手段（４）のひとつとして設け、眼鏡を着用している場合に眼鏡部位の温度を平均温度算出から除外することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
【請求項３】
前記顔面温度平均値算出手段（３）は、乗員（Ｍ）が髭を生やしているかどうかを判定する髭判定手段を前記異常判定手段（４）のひとつとして設け、髭を生やしている場合に髭の部位の温度を平均温度算出から除外することを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。
【請求項４】
顔面温度平均値算出手段（３）は、温度検出手段（２）によって検出された乗員（Ｍ）の顔面（Ｆ）のｎ箇所の特定部位の皮膚温度にそれぞれ所定の重み係数（Ａ１〜Ａｎ）を乗じた値の総和を算出し、該総和を乗員（Ｍ）の顔面（Ｆ）の特定部位の数ｎで除算して平均温度（Ｔａｖ）を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用空気調和装置。
【請求項５】
前記所定の重み係数（Ａ１〜Ａｎ）は、乗員（Ｍ）の顔面（Ｆ）の特定部位の皮膚温度の測定部位の面積比又は乗員の温度感覚の優先度により求められた定数であることを特徴とする請求項４記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
顔面（Ｆ）の特定部位は、頬および／または額であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の車両用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員の温度を検出して空調制御するようにした車両用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空気調和装置では、乗員の顔部複数箇所の皮膚温度データと、車室内の環境温度と、乗員頭部および胸部周辺温度と、に基づいて、乗員の温冷感や快適感や気流感を評価する指数を算出し、それらに基づいて空調制御を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３０７２９号公報（第３頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車両用空気調和装置にあっては、検知した皮膚温度データが何らかの原因、例えばマスクで口元を覆っている場合や髪や髭が顔面の一部を覆っている場合には、正常な皮膚温度を検知できなくなる。
【０００５】
しかし、従来の車両用空気調和装置では、このような異常時の対処方法が講じられていないため、測定した温度データが異常である場合には、空調制御に乗員の皮膚温度を適正に反映することができなくなり、ひいては、空調制御が実際に要求される制御内容から大きくかけ離れてしまう。
【０００６】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、検知した顔面の特定部位の皮膚温度に異常がある場合に、その部位の皮膚温度を空調制御から除外することにより、より精度の高い空調制御を可能とする車両用空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１の発明では、乗員の顔面の特定部位の皮膚温度を検出する非接触型の温度検出手段と、乗員の顔面の平均温度を算出する顔面温度平均値算出手段と、温度検出手段で検出した特定部位の皮膚温度が異常かどうかを判定する異常判定手段と、を備え、前記特定部位の皮膚温度に基づいて空調制御する際に、異常判定手段で異常であると判定した皮膚温度を除外して空調制御することを特徴としている。
【０００８】
この車両用空気調和装置では、乗員の顔面の特定部位の被覆温度を温度検出手段が検出し、この検出結果から顔面温度平均値算出手段が乗員の顔面の平均温度を算出する。また、温度検出手段で検出した特定部位の皮膚温度が異常かどうかを異常判定手段が判定し、異常である場合には、異常であると判定した皮膚温度を除外して平均皮膚温度を算出し、これに基づいて空調制御を行う。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１に記載の車両用空気調和装置において、前記顔面温度平均値算出手段は、乗員が眼鏡を着用しているかどうかを判定する眼鏡判定手段を前記異常判定手段のひとつとして設け、眼鏡を着用している場合に眼鏡部位の温度を平均温度算出から除外することを特徴としている。
【００１０】
この車両用空気調和装置では、乗員が眼鏡をかけている場合には、眼鏡部位の温度を平均温度算出から除外して乗員の顔面の平均温度を算出する。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１に記載の車両用空気調和装置において、前記顔面温度平均値算出手段は、乗員が髭を生やしているかどうかを判定する髭判定手段を異常判定手段のひとつとして設け、髭を生やしている場合に髭の部位の温度を平均温度算出から除外することを特徴としている。
【００１２】
この車両用空気調和装置では、乗員が髭を生やしている場合には、髭が生えている部位の温度を平均温度算出から除外して乗員の顔面の平均温度を算出する。
【００１３】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用空気調和装置において、顔面温度平均値算出手段は、温度検出手段によって検出された乗員の顔面のｎ箇所の特定部位の皮膚温度にそれぞれ所定の重み係数を乗じた値の総和を算出し、該総和を乗員の顔面の特定部位の数ｎで除算して平均温度を算出することを特徴としている。
【００１４】
この車両用空気調和装置では、乗員の顔面の平均温度を算出する場合、乗員の顔面のｎ箇所の特定部位の被覆温度にそれぞれ所定の重み係数を乗じた値の総和を算出し、この総和を温度検出した乗員の顔面の特定部位の数ｎで除算することで乗員の顔面の平均温度を算出する。
【００１５】
請求項５の発明では、請求項４に記載の車両用空気調和装置において、前記所定の重み係数は、乗員の顔面の特定部位の皮膚温度の測定部位の面積比又は乗員の温度感覚の優先度により求められた定数であることを特徴としている。
【００１６】
この車両用空気調和装置では、重み係数として、乗員の顔面の特定部位の皮膚温度の測定部位の面積比、又は乗員の温度感覚の優先度により求められた定数を用いている。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の車両用空気調和装置において、顔面の特定部位は、頬および／または額であることを特徴としている。
【００１８】
この車両用空気調和装置では、顔面の特定部位として、頬と額、頬、額の温度を温度検出手段によって検出する。
【００１９】
【発明の効果】
かかる構成になる請求項１〜請求項３、請求項６の発明の車両用空気調和装置によれば、非接触型の温度検出手段で検出する乗員の顔面の特定部位（例えば、頬や額）にマスクや髪、髭等が掛かって、その部位の皮膚温度が異常判定手段によって異常であると判定した場合に、その皮膚温度を除外して空調制御するので、誤った温度情報によって空調制御が実際に要求される制御内容から大きくかけ離れてしまうのを防止し、ひいては、より精度の高い空調制御が可能となる。
【００２０】
また、請求項４、５の発明では、顔面の平均皮膚温度を算出する際に、特定部位ごとの面積比や乗員の温度感覚に関連した定数による重み係数を検出温度に乗じて重み付けを行うことによって、乗員の顔面の実状の皮膚温度に即した確度の高い有効な平均温度とすることができ、その結果、異常判定の精度が向上し、ひいては、より精度の高い空調制御が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００２２】
図１〜図３は本発明にかかる車両用空気調和装置の一実施形態を示し、図１は空気調和装置の概略ブロック図、図２は温度検出手段の車室内への取付け状態を示す概略図、図３は皮膚温度検出の異常判断を実行する空調制御のフローチャートである。
【００２３】
本実施形態の車両用空気調和装置１は、図１，図２に示すように、乗員Ｍの顔面Ｆの特定部位の皮膚温度を検出する非接触型の温度検出手段としての赤外線センサ２と、乗員Ｍの顔面Ｆの平均温度を算出する顔面温度平均値算出手段３と、温度検出手段２で検出した特定部位の皮膚温度が異常かどうかを判定する異常判定手段４と、この異常判定手段４の判断結果を入力して空調制御の制御量を演算する空調制御コンピュータ５と、この空調制御コンピュータ５の演算結果に応じて風速・温度・吹出口の調節をする空調制御部６と、を備えて構成してある（請求項１）。
【００２４】
前記空調制御部６には、風速調整するブロワ制御手段６ａと、温度調整するエアミックス制御手段６ｂと、吹出口調整する吹出口制御手段６ｃと、を設けてある。
【００２５】
前記赤外線センサ２は、図２に示すように車室Ｒ内の天井前部Ｋに設置して、その赤外線照射部２ａを乗員Ｍの顔面Ｆの特定部位に向けて、その特定部位の皮膚温度を検出するようになっており、この実施形態では前記赤外線センサ２が検出する顔面Ｆの特定部位は、頬と額の両方に設定してある。
【００２６】
前記顔面温度平均値算出手段３は、顔面Ｆの個々の部位の皮膚温度を検出して、それら複数の皮膚温度から平均温度を算出するようになっており、顔面Ｆの個々の部位の皮膚温度を検出するには、非接触型の温度検出手段、つまり、前記赤外線センサ２と同様の赤外線センサを複数個用いて個々に測定して熱画像を得たり、また、１つの赤外線センサを走査させて熱画像を得たりすることにより達成できる。
【００２７】
前記異常判定手段４は、赤外線センサ２によって測定した頬と額の皮膚温度を、顔面温度平均値算出手段３で算出した平均温度と比較して異常かどうかを判断するようになっており、図３に示すフローチャートに従って異常性が判定される。
【００２８】
即ち、図３のフローチャートは、先ずステップＳ１で顔面温度平均値算出手段３によって顔面Ｆの平均皮膚温度Ｔａを測定し、次いで、ステップＳ２で赤外線センサ２によって頬の皮膚温度Ｔｃと額の皮膚温度Ｔｆを測定した後、ステップＳ３で平均皮膚温度と頬皮膚温度の差の絶対値（｜Ｔａ−Ｔｃ｜）が予め設定した許容値ａよりも大きいかどうかを判定する。
【００２９】
ステップＳ３によって皮膚温度差の絶対値がａよりも大きい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ４によって頬の皮膚温度が異常であるとして、頬の判定フラグＦｃ＝ＮＧとする一方、皮膚温度差の絶対値がａ以下である場合（ＮＯ）は、ステップＳ５によって頬の皮膚温度が正常であるとして、頬の判定フラグＦｃ＝ＯＫとする。
【００３０】
次に、ステップＳ６によって平均皮膚温度と額皮膚温度の差の絶対値（｜Ｔａ−Ｔｆ｜）が予め設定した許容値ｂよりも大きいかどうかを判定し、皮膚温度差の絶対値がｂよりも大きい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ７によって額の皮膚温度が異常であるとして、額の判定フラグＦｆ＝ＮＧとする一方、皮膚温度差の絶対値がｂ以下である場合（ＮＯ）は、ステップＳ８によって額の皮膚温度が正常であるとして、額の判定フラグＦｆ＝ＯＫとする。
【００３１】
そして、ステップＳ９で前記頬の判定フラグＦｃおよび額の判定フラグＦｆを、図４のマップに当てはめて各パターン（▲１▼〜▲４▼）を判定し、パターン▲１▼の場合、つまりＦｃ，Ｆｆ共にＯＫの場合はステップＳ１０で頬または額の皮膚温度Ｔｃ，Ｔｆを使用し、パターン▲２▼の場合、つまり、Ｆｃ＝ＯＫ，Ｆｆ＝ＮＧの場合はステップＳ１１によって頬の皮膚温度Ｔｃを優先して額の皮膚温度Ｔｆを除外する。
【００３２】
また、パターン▲３▼の場合、つまり、Ｆｃ＝ＮＧ，Ｆｆ＝ＯＫの場合はステップＳ１２で額の皮膚温度Ｔｆを優先して頬の皮膚温度Ｔｃを除外し、パターン▲４▼の場合、つまり、Ｆｃ，Ｆｆ共にＮＧの場合は頬および額の皮膚温度Ｔｃ，Ｔｆを両方共に除外してステップＳ１にリターンする。
【００３３】
前記ステップＳ１０〜Ｓ１２のいずれかで皮膚温度を採用した後、ステップＳ１３によって空調制御コンピュータ５に出力し、ステップＳ１４で空調制御コンピュータ５で演算した空調制御量を空調制御部６に入力して、ブロワ制御手段６ａ、エアミックス制御手段６ｂ、吹出口制御手段６ｃの全部もしくはそれらの１つまたは２つを作動する。
【００３４】
以上の構成により本実施形態の車両用空気調和装置１によれば、赤外センサ２によって乗員Ｍの顔面Ｆの頬と額の皮膚温度Ｔｃ，Ｔｆを検出して、これら皮膚温度Ｔｃ，Ｔｆを空調制御に用いるようになっているが、赤外線センサ２によって検出する頬や額にマスクや髪等が掛かって、その部位の正常な皮膚温度を検出できない場合、異常判定手段４によって異常であると判定して、その異常である皮膚温度を除外して空調制御するので、誤った温度情報によって空調制御が実際に要求される制御内容から大きくかけ離れてしまうのを防止することができ、ひいては、より精度の高い空調制御が可能となる。
【００３５】
また、本実施形態では前記作用・効果に加えて、顔面Ｆの皮膚温度を検出する特定部位を頬や額としたので、乗員Ｍの露出した皮膚部分で簡単かつ正確に温度測定が可能であり、最も効率良く皮膚温度を測定することができる。
【００３６】
ところで、前記実施形態の車両用空気調和装置１では、検出した皮膚温度の異常判定を図３のフローチャートによって実行する場合を示したが、これに限ることなく図５に示すフローチャートによって異常判定を行うことができる。
【００３７】
即ち、図５のフローチャートは、ステップＳ２０で赤外線センサ２によって顔面Ｆの第１の部位の皮膚温度を測定し、ステップＳ２１で第１の部位が異常であるかどうかを判定する。尚、この異常判定は、図３のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３に示すように、顔面温度平均値算出手段３によって測定した顔面Ｆの平均皮膚温度と前記第１の部位の皮膚温度との差の絶対値が所定値よりも大きいかどうかで判定される。
【００３８】
そして、ステップＳ２１で正常であると判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ２２によって第１の部位の皮膚温度を出力する一方、ステップＳ２１で異常であると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２３で第２の部位の皮膚温度を測定し、ステップＳ２４でその第２の部位の皮膚温度が異常であるかどうかを判定する。
【００３９】
次に、ステップＳ２４で正常であると判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ２５によって第２の部位の皮膚温度を出力する一方、ステップＳ２４で異常であると判定した場合（ＹＥＳ）は、次の部位の皮膚温度を測定するという処理を繰り返し、最終的にステップＳ２６によって第ｎ次の部位の皮膚温度を測定して、ステップＳ２７によってその第ｎ次の部位の皮膚温度が異常であるかどうかを判定する。
【００４０】
ステップＳ２７で正常であると判定した場合（ＮＯ）は、ステップＳ２８によって第ｎ次の部位の皮膚温度を出力する一方、ステップＳ２７で異常であると反対した場合（ＹＥＳ）は、第１次〜第ｎ次の皮膚温度を全て除外してステップＳ２０にリターンする。
【００４１】
ステップＳ２２，Ｓ２５…Ｓ２８のいずれかで皮膚温度を出力した後、ステップＳ２９によって空調制御コンピュータ５に出力し、ステップＳ３０で空調制御コンピュータ５で演算した空調制御量を空調制御部６に入力して、ブロワ制御手段６ａ、エアミックス制御手段６ｂ、吹出口制御手段６ｃの全部もしくはそれらの１つまたは２つを作動する。
【００４２】
従って、この図５に示したフローチャートによる空調制御処理によっても、顔面Ｆの１つの部位の皮膚温度が異常である場合は、その皮膚温度を除外して他の部位の皮膚温度を採用して、これを用いることにより精度の良い空調制御を行うことができる。
【００４３】
また、前記実施形態の車両用空気調和装置１では、顔面平均皮膚温度検出手段３によって顔面Ｆの皮膚温度の平均温度を算出するが、この場合、乗員Ｍが眼鏡を着用していることを考慮に入れておらず、この眼鏡部分では正常な皮膚温度を測定できないことから顔面Ｆ全体の平均温度に誤差を生じてしまう。
【００４４】
そこで、前記図３のフローチャートのステップＳ１に代えて図６のフローチャートを置換することにより、眼鏡を考慮に入れた正常な顔面平均皮膚温度を検出することができる。
【００４５】
即ち、図６のフローチャートではステップＳ４０によって眼鏡判定手段によって眼鏡の有無を検出し、ステップＳ４１によって眼鏡が有ると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ４２によって顔面Ｆの平均皮膚温度に眼球周りの領域の表面温度を除外して算出する。
【００４６】
また、ステップＳ４１によって眼鏡が無いと判断した場合（ＮＯ）は、ステップＳ４３によって顔面Ｆの平均皮膚温度に眼球周りの領域の表面温度を含んで算出する。
【００４７】
そして、ステップＳ４４では、ステップＳ４２またはステップＳ４３で算出した顔面Ｆの平均皮膚温度Ｔａを出力する。
【００４８】
ところで、前記ステップＳ４０で実行する眼鏡判定手段は、前記実施形態と同様に複数個の赤外線センサを用いて個々に測定して熱画像を得たり、また、１つの赤外線センサを走査させて熱画像を得たりすることにより達成でき、眼球周囲の特定領域の温度が一様であった場合に眼鏡有りと判定するようになっている。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、乗員Ｍが眼鏡を着用している場合を考慮したが、乗員Ｍが髭を生やしている場合には正常な皮膚温度を測定できないことから顔面Ｆ全体の平均温度に誤差が生じてしまう。そこで、上記実施形態と同様に、図３のフローチャートのステップＳ１に代えて図７のフローチャートを置換することにより、乗員Ｍの髭を考慮に入れた正常な顔面平均皮膚温度を検出することができる。
【００５０】
図７のフローチャートではステップＳ５０で髭判定手段により髭の有無を検出し、ステップＳ５１によって髭があると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ５２によって顔面Ｆの平気皮膚温度に髭がある領域の表面温度を除外して算出する。
【００５１】
また、ステップＳ５１にて髭が無いと判断した場合（ＮＯ）は、ステップＳ５３にて顔面Ｆの平均皮膚温度に髭がある領域の表面温度を含んで算出する。
【００５２】
そしてステップＳ５４では、ステップＳ５２またはステップＳ５３で算出した顔面Ｆの平均皮膚温度Ｔａｖを算出する。
【００５３】
この場合、ステップＳ５０で実行する髭判定手段は、上記実施形態と同様に複数個の赤外線センサを用いて個々に測定して熱画像を得たり、また、一つの赤外線センサを走査させて熱画像を得たりすることにより達成でき、髭のある特定領域の温度が一様であった場合に髭有りと判定する。
【００５４】
次に、顔部平均皮膚温度検出手段による顔部平均温度の算出方法について説明する。この顔部平均温度算出方法には、算術平均による求め方と、重み付けを行った算術平均が用いられている。
【００５５】
算術平均による平均皮膚温度Ｔａｖは、乗員Ｍの顔面Ｆのｎ箇所の皮膚温度の単純な総和を、測定個所数ｎで除算することで求められる。
【００５６】
Ｔａｖ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋・・・・Ｔｎ）／ｎ
ここで、Ｔａｖは平均皮膚温度、Ｔ１〜Ｔｎは測定部位の皮膚温度である。
【００５７】
重み付けを行った算術平均による平均被覆温度Ｔａｖは、乗員Ｍの顔面Ｆのｎ箇所の皮膚温度にそれぞれ重み係数を乗じた値の総和を、測定個所数ｎで除算することで求められる。
【００５８】
Ｔａｖ＝（Ａ１・Ｔ１＋Ａ２・Ｔ２＋・・・・Ａｎ・Ｔｎ）／ｎ
ここで、Ｔａｖは平均皮膚温度、Ｔ１〜Ｔｎは測定部位の皮膚温度、
Ａ１〜Ａｎは重み係数
上記重み係数Ａ１〜Ａｎは、具体的には、測定部位の面積比や、乗員Ｍの温度感覚の優先度により決定する定数である。
【００５９】
このように、顔面Ｆの皮膚温度の平均温度を検出するに眼鏡判定や髭判定を行うことにより、その平均温度の精度が向上して異常判定結果の信頼性が高まり、精度の良い空調制御を行うことができる。
【００６０】
また、平均皮膚温度を算出する際に、算術平均の他に、重み付けを行って平均を算出することにより、乗員Ｍの顔面Ｆの実状に即した平均皮膚温度を算出することができ、その結果、異常判定の精度が向上し、ひいては精度の高い空調制御を行うことができる。
【００６１】
ところで、本発明の車両用空気調和装置は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気調和装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す温度検出手段の車室内への取付け状態の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す皮膚温度検出の異常判断を実行する空調制御のフローチャートである。
【図４】頬の判定フラグＦｃと額の判定フラグＦｆのパターンを示す表である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す皮膚温度検出の異常判断を実行する空調制御のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態を示す眼鏡判定を実行する空調制御のフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態を示す髭判定を実行する空調制御フローチャートである。
【符号の説明】
１  車両用空気調和装置
２  赤外線センサ（非接触型の温度検出手段）
３  顔面温度平均値算出手段
４  異常判定手段
５  空調制御コンピュータ
６  空調制御部
【図１】
2004314887.tif 000003
【図２】
2004314887.tif 000004
【図３】
2004314887.tif 000005
【図４】
2004314887.tif 000006
【図５】
2004314887.tif 000007
【図６】
2004314887.tif 000008
【図７】
2004314887.tif 000009