(57)【要約】【課題】  コストの低減を図りつつ運転者の覚醒状態の変化を検知することが可能な車両用空調装置を提供すること。【解決手段】  車両用空調装置１は、運転者７の体表面温度を検知するＩＲセンサ２と、ＩＲセンサ２によって検知される運転者７の体表面温度の変化の度合いに基づいて運転者７の覚醒状態の変化を判別し、覚醒状態の変化が判別された場合は空調風を運転者７に向けて送るように空調風を制御する制御部４とを備えている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、
前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、
前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合は空調風を前記運転者に向けて送るように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、
車両の室内温度を検知する車室内温度検知手段と、
前記車室内温度検知手段によって検知される車室内温度の変化に応じて前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いを補正する体表面温度変化補正手段と、
前記体表面温度変化補正手段によって補正された体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、
前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合は空調風を前記運転者に向けて送るように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、
前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、
前記車両の室外温度を検知する車室外温度検知手段と、
前記車室外温度検知手段によって検知される車室外温度が所定値以下か否かを判別する車室外温度状態判別手段と、
前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下であると判別された場合は、外気を空調風として前記運転者に向けて送り、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下でないと判別された場合は、冷気をつくり該冷気を空調風として前記運転者に向けて送るように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、
車両の室内温度を検知する車室内温度検知手段と、
前記車室内温度検知手段によって検知される車室内温度の変化に応じて前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いを補正する体表面温度変化補正手段と、
前記体表面温度変化補正手段によって補正された体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、
前記車両の室外温度を検知する車室外温度検知手段と、
前記車室外温度検知手段によって検知される車室外温度が所定値以下か否かを判別する車室外温度状態判別手段と、
前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下であると判別された場合は、外気を空調風として前記運転者に向けて送り、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下でないと判別された場合は、冷気をつくり該冷気を空調風として前記運転者に向けて送るように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
前記体表面温度検知手段は赤外線センサであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車等の車両に搭載されて、運転者の覚醒状態の変化を検知して運転者の覚醒状態を維持させる車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の運転者の覚醒状態の変化を検知して運転者の覚醒状態を維持させる装置としては、例えば特許文献１に記載の車両の予防安全装置が知られている。
【０００３】
この予防安全装置では、車間距離や障害物との距離の変化に対応するアクセルやブレーキの操作状況及びステアリングの操舵状況から運転者の覚醒状態の変化を判断し、必要に応じて警報が発せられるようになっている。
【特許文献１】特開平６−１５６２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来の予防安全装置では、運転者の覚醒状態の変化を検知するためにステアリングセンサ、車間距離・障害物センサ、アクセル操作検出センサ、ブレーキ作動センサ等多数のセンサを要し、装置構成が複雑となってコストの増加を招くこととなる。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、コストの低減を図りつつ運転者の覚醒状態の変化を検知することが可能な車両用空調装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合は空調風を前記運転者に向けて送るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、車両の室内温度を検知する車室内温度検知手段と、前記車室内温度検知手段によって検知される車室内温度の変化に応じて前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いを補正する体表面温度変化補正手段と、前記体表面温度変化補正手段によって補正された体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合は空調風を前記運転者に向けて送るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、前記車両の室外温度を検知する車室外温度検知手段と、前記車室外温度検知手段によって検知される車室外温度が所定値以下か否かを判別する車室外温度状態判別手段と、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下であると判別された場合は、外気を空調風として前記運転者に向けて送り、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下でないと判別された場合は、冷気をつくり該冷気を空調風として前記運転者に向けて送るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、運転者の体表面温度を検知する体表面温度検知手段と、車両の室内温度を検知する車室内温度検知手段と、前記車室内温度検知手段によって検知される車室内温度の変化に応じて前記体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いを補正する体表面温度変化補正手段と、前記体表面温度変化補正手段によって補正された体表面温度の変化の度合いに基づいて前記運転者の覚醒状態の変化を判別する運転者状態判別手段と、前記車両の室外温度を検知する車室外温度検知手段と、
前記車室外温度検知手段によって検知される車室外温度が所定値以下か否かを判別する車室外温度状態判別手段と、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下であると判別された場合は、外気を空調風として前記運転者に向けて送り、前記運転者状態判別手段によって覚醒状態の変化が判別された場合であってかつ前記車室外温度状態判別手段によって車室外温度が前記所定値以下でないと判別された場合は、冷気をつくり該冷気を空調風として前記運転者に向けて送るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記体表面温度検知手段は赤外線センサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、体表面温度検知手段によって検知される運転者の体表面温度の変化の度合いに基づいて運転者の覚醒状態の変化を判別することとしたので、従来の予防安全装置のように、多数のセンサを必要とせず、装置構成も簡単となってコストの低減を図ることができる。また、空調風を運転者に向けて送るようにしたので、容易に運転者の覚醒状態を維持することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、車室内温度検知手段によって検知される車室内温度の変化に応じて運転者の体表面温度の変化の度合いを補正することとしたので、車室内温度の変化によって誤作動が生じることがなく、良好な検知精度によって運転者の覚醒状態の変化を検知することができる。
【００１３】
請求項３の発明又は請求項４の発明によれば、運転者の覚醒状態の変化の判別結果と車室外温度が所定値以下か否かの判別結果とに基づいて制御することとしたので、外気が冷たいときには外気を利用することができ、省電力化を図ることができる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、体表面温度検知手段を赤外線センサとしたので、容易に運転者の体表面温度を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例に係る車両用空調装置を模式的に説明するためのブロック図である。この車両用空調装置１は、赤外線（ＩＲ）センサ（体表面温度検知手段）２と、車室内温度センサ（車室内温度検知手段）３と、制御部（運転者状態判別手段、体表面温度変化補正手段、制御手段）４と、操作部８とを備えている。
【００１７】
ＩＲセンサ２は、図２に示すように、自動車５の運転席６の正面脇に設けられ、運転者７の例えば顔の体表面温度を検知し、検知した体表面温度値を体表面温度信号として制御部４に出力するようになっている。なお、図２において、符号８は操作部、９はベント吹出口を示す。車両用空調装置１は、空調風の吹出口を決定する複数のモードを備え、モードボタン１０から乗員が任意にモードを選択することによって、選択されたモードに応じた所定の吹出口から空調風を車室内に送り出すようになっている。ここで、モードとは、例えば、ベントモード、フットモード、バイレベルモード、デフフットモード等があり、ベントモードとはベント吹出口９から乗員に向かって空調風を送るモードである。また、車両用空調装置１は制御部４によって制御され、制御部４から後述する覚醒運転指示を受けると覚醒運転を行うようになっている。
【００１８】
車室内温度センサ３は、自動車５の車室内に設けられ、車室内の温度を検知し、検知した車室内温度を車室内温度信号として制御部４に出力するようになっている。
【００１９】
制御部４は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３とを備えている。ＲＯＭ１２はＣＰＵ１１の制御プログラム等を格納し、ＲＡＭ１３はプログラムの実行に必要な一時データ格納領域として使用される。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に格納されたプログラムに従ってＲＡＭ１３を作業領域として使用し、車両用空調装置１の動作を制御する。
【００２０】
制御部４にはＩＲセンサ２で検知された運転者７の体表面温度が体表面温度信号として、また車室内温度センサ３で検知された自動車５の車室内温度が車室内温度信号としてそれぞれ入力され、制御部４はこれらの信号に基づいて運転者７の覚醒状態の変化、例えば居眠り状態にあるか否かを判別するようになっている。すなわち、眠気がさした場合は体内の熱が放熱しやすい手足に移動して、手足の温度が上昇する一方、顔と胴体の温度は低下する。したがって、車室内温度の変化との関係で運転者７の例えば顔の体表面温度の変化が上昇変化か否かを制御部４が判断し、上昇変化にあると判断した場合は運転者７が居眠りに陥る前状態（居眠りをしそうになる状態）にあると判別する。なお、この上昇変化を判断する場合に、顔及び胴体と手足との温度差を加味するようにしてもよい。そして、居眠りに陥る前状態にあると判別した場合は、運転者７の覚醒状態を維持させるため車両用空調装置１を覚醒運転に切り換えるように制御する。
【００２１】
図３は、体表面温度信号を受けた車両用空調装置１の制御部４の動作を説明するフローチャートである。まず、制御部４はＩＲセンサ２から体表面温度信号を受信すると（Ｓ１）、車両用空調装置１の電源をオンにする（Ｓ２）。これによって、車両用空調装置１はその時点の設定に従って作動する。
【００２２】
また、制御部４は車室内温度センサ３からの車室内温度信号を受信して、この車室内温度信号と体表面温度信号とから車室内温度の測定値と体表面温度の測定値とを同じタイミングで定期的にサンプリングしていく（Ｓ３）。
【００２３】
また、ステップＳ３において定期的にサンプリングした車室内温度の測定値の変化に基づいて制御部４は車室内温度が安定した状態になった時点を判断し、この時点の車室内温度と体表面温度とをそれぞれ初期値としてＲＡＭ１３に保存する（Ｓ４）。
【００２４】
つづいて、制御部４は車室内温度の変化に応じて体表面温度の変化を補正した後（Ｓ５）、体表面温度の変化が上昇変化か否かを判断する（Ｓ６）。すなわち、制御部４は、ステップＳ４において保存された体表面温度の初期値を基準として定期的にサンプリングする体表面温度の測定値がどのように変化しているかを読み取る一方、ステップＳ４において保存された車室内温度の初期値に対して定期的にサンプリングされる車室内温度の測定値がどのように変化しているかを読み取る。そして、制御部４はステップＳ５において車室内温度が変化している場合は体表面温度の変化にその車室内温度の変化に応じた補正を加える等により、車室内温度の変化に対する体表面温度の変化の度合いを測った上で、ステップＳ６において体表面温度の変化が上昇変化か否かを判断する。このステップＳ６において、制御部４はステップＳ５において補正された体表面温度の変化が一定以上の変化をもって上昇している場合に体表面温度の変化が上昇変化であると判断する。ステップＳ６において、体表面温度の変化が上昇変化でないと判断した場合は、制御部４はステップＳ５及びＳ６を繰り返す。
【００２５】
一方、ステップＳ６において、体表面温度の変化が上昇変化であると判断した場合は、制御部４は車両用空調装置１の覚醒運転を開始するように指示信号を出力する（Ｓ７）。具体的には、モードをベントモードとし、ファンをＨＩにするとともに、温度を最低温度にして、さらに車両用空調装置１のコンプレッサがオフのときはオンに切り換えるように制御する。これによって、車両用空調装置１が覚醒運転となり、車両用空調装置１の作動によって作られた冷気が強風の空調風となってベント吹出口９から直接運転者７に向けて吹きつけられる。この空調風を受けた運転者７は冷気によって冷やされるとともに刺激を受けて覚醒状態を維持できるようになる。
【００２６】
つづいて、制御部４は定期的にサンプリングする体表面温度の測定値がステップＳ４において保存された体表面温度の初期値のレベルに戻ったか否かを判断する（Ｓ８）。このステップＳ８においても、例えば車室内温度が車室内温度の初期値に対して変化している場合は体表面温度の測定値にその車室内温度の変化に応じた補正を加える等により、実質的な体表面温度が初期値のレベルに戻ったか否かで判断する。体表面温度の測定値が体表面温度の初期値のレベルに戻っていないと判断された場合は、制御部４はステップＳ８を繰り返す。
【００２７】
一方、ステップＳ８において体表面温度の測定値が体表面温度の初期値のレベルに戻ったと判断された場合は、制御部４は車両用空調装置１の覚醒運転を解除するように指示信号を出力する（Ｓ９）。これによって、車両用空調装置１は元の設定に戻って作動する。
【００２８】
この実施例に係る車両用空調装置１では、ＩＲセンサ２が検知する運転者７の体表面温度の変化の度合いに基づいて制御部４が運転者７の覚醒状態の変化を判別することとしたので、従来の予防安全装置のように、多数のセンサを必要とせず、装置構成も簡単となってコストの低減を図ることができる。また、ＩＲセンサ２によって直接運転者７の体表面温度を検知するので、ステアリングの操舵状況等の間接的な変化ではなく直接運転者７自身の変化を検知できるため、早期に運転者７の覚醒状態の変化を検知することが可能となる。
【００２９】
さらに、車室内温度センサ３で検知する車室内温度の変化に応じて運転者７の体表面温度の変化の度合いを補正することとしたので、車室内温度の変化によって誤作動が生じることがなく、良好な検知精度によって運転者７の覚醒状態の変化を検知することができる。
【００３０】
また、空調風を運転者に向けて送るようにしたので、容易に運転者の覚醒状態の維持を図ることができる。
【００３１】
さらに、ＩＲセンサ２を用いて運転者７の体表面温度を検知することとしたので、体表面温度を検知するのが容易である。
【実施例２】
【００３２】
図４は本発明の他の実施例に係る車両用空調装置を模式的に説明するためのブロック図である。なお、前記実施例と同一の部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３３】
この車両用空調装置２０は、ＩＲセンサ２、車室内温度センサ３、制御部４及び操作部８を備えた実施例１の車両用空調装置１に、さらに車室外温度センサ（車室外温度検知手段）２１を加えたものである。
【００３４】
この車室外内温度センサ２１は、自動車５の車室外に設けられ、車室外の温度を検知し、検知した車室外温度を車室外温度信号として制御部４に出力するようになっている。
【００３５】
図５は、体表面温度信号を受けた車両用空調装置２０の制御部４の動作を説明するフローチャートである。
【００３６】
まず、実施例１の車両用空調装置１の場合と同様に、制御部４は体表面温度信号を受信すると（Ｓ１）、車両用空調装置２０の電源をオンにするとともに（Ｓ２）、車室内温度の測定値と体表面温度の測定値とを定期的にサンプリングしていく（Ｓ３）。また、制御部４は車室内温度が安定した時点の車室内温度と体表面温度とをそれぞれ初期値とする（Ｓ４）。つづいて、制御部４は車室内温度の変化に応じて体表面温度の変化を補正した後（Ｓ５）、体表面温度の変化が上昇変化か否かを判断する（Ｓ６）。
【００３７】
ステップＳ５において、体表面温度の変化が上昇変化であると判断した場合は、受信した車室外温度センサ２１からの車室外温度信号に基づいて車室外温度があらかじめ設定された所定の温度値以下か否かを判断する（Ｓ１０）。ここで所定の温度値とは、自動車５の外が寒いか否かを判断するためのしきい値となる温度値である。
【００３８】
ステップＳ１０において、車室外温度が所定の温度値以下でないと判断された場合は、制御部４は車両用空調装置２０の覚醒運転パターン１を開始するように指示信号を出力する（Ｓ１１）。すなわち、この場合は外気は冷たくないと判断して、実施例１の場合と同様に、モードをベントモードとし、ファンをＨＩにするとともに、温度を最低温度にして、さらに車両用空調装置２０のコンプレッサがオフのときはオンに切り換えるように制御する。これによって、車両用空調装置２０が覚醒運転パターン１となり、車両用空調装置２０の作動によって作られた冷気が強風の空調風となってベント吹出口９から直接運転者７に向けて吹きつけられる。
【００３９】
一方、ステップＳ１０において、車室外温度が所定の温度値以下であると判断された場合は、制御部４は車両用空調装置２０の覚醒運転パターン２を開始するように指示信号を出力する（Ｓ１２）。すなわち、この場合は外気が冷たいと判断して、モードをベントモードとし、ファンをＨＩにするとともに、外気を取り入れ、さらに車両用空調装置２０のコンプレッサがオンのときはオフに切り換えるように制御する。これによって、車両用空調装置２０が覚醒運転パターン２となり、冷たい外気が強風の空調風となってベント吹出口９から直接運転者７に向けて吹きつけられる。
【００４０】
つづいて、制御部４は体表面温度の測定値が体表面温度の初期値のレベルに戻ったか否かを判断し（Ｓ８）、初期値のレベルに戻ったと判断した場合は、制御部４は車両用空調装置２０の覚醒運転を解除するように指示信号を出力する（Ｓ９）。これによって、車両用空調装置２０は元の設定に戻って作動する。
【００４１】
この実施例に係る車両用空調装置２０では、運転者７の覚醒状態の変化の判別結果と車室外温度センサ２１で検知する車室外温度が所定値以下か否かの判別結果とに基づいて車両用空調装置２０を制御することとしたので、外気が冷たいときには外気を利用することができ、省電力化を図ることができる。
【００４２】
なお、車室外温度センサ２１を設けずに、制御部４が車両用空調装置２０が暖房運転を行っているか否かを判断することによって、覚醒運転パターン１又は覚醒運転パターン２のいずれを適用するかを決めるようにしてもよい。すなわち、車両用空調装置２０が暖房運転を行っていると判断した場合は、外気は冷たいと判断して、制御部４は覚醒運転パターン２を開始するように指示信号を出力する一方、車両用空調装置２０が暖房運転を行っていないと判断した場合は、外気は冷たくないと判断して、制御部４は覚醒運転パターン１を開始するように指示信号を出力する。このようにすると、車室外温度センサ２１を設ける必要がないので、より少数のセンサで車両用空調装置を構成することができ、コストの低減を図ることができる。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施例１又は実施例２に限られるものではなく、例えば実施例１及び実施例２では体表面温度検知手段としてＩＲセンサ２を用いたが、ＩＲセンサに限られず、運転者７の体表面温度を検知できるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１に係る車両用空調装置を模式的に説明するためのブロック図である。
【図２】図１の車両用空調装置が搭載された自動車の車室内を示す図である。
【図３】体表面温度信号を受けた図１の車両用空調装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図４】実施例２に係る車両用空調装置を模式的に説明するためのブロック図である。
【図５】体表面温度信号を受けた図４の車両用空調装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１、２０    車両用空調装置
２          赤外線（ＩＲ）センサ（体表面温度検知手段）
３          車室内温度センサ（車室内温度検知手段）
４          制御部（運転者状態判別手段、体表面温度変化補正手段、制御手段、車室外温度状態判別手段）
５          自動車（車両）
７          運転者
２１        車室外温度センサ（車室外温度検知手段）
【図１】
2005075198.tif 000003
【図２】
2005075198.tif 000004
【図３】
2005075198.tif 000005
【図４】
2005075198.tif 000006
【図５】
2005075198.tif 000007