(57)【要約】      （修正有）【課題】乗員の体格を精度よく推定し、乗員の体格に応じた空調機器の制御を行うことによって快適性を向上させた空調制御装置を提供する。【解決手段】非接触で乗員の温度を検出し温度分布を取得する赤外線センサ３と、赤外線センサ３の検出結果に応じて空調を制御する制御部７と、を備え、温度分布から乗員の体格を推定し、体格に応じて空調機器１０を制御する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた空調機器を制御する空調制御装置であって、
非接触で乗員の温度を検出し温度分布を取得する赤外線センサと、
前記温度分布から乗員の体格を推定する処理部と、
前記赤外線センサの検出結果に応じて空調を制御する制御部と、を備え、
前記体格に応じて前記空調機器を制御する空調制御装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記乗員が座るシートに対する前記乗員の占有率を検出する請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記処理部は前記占有率を判定する第１の閾値を有し、前記温度分布のうち前記第１の閾値を超えた領域を前記乗員がいる領域と判定する請求項２に記載の空調制御装置。
【請求項４】
前記処理部は前記乗員と判定する第２の閾値を有し、前記占有率が前記第２の閾値以下のとき、前記空調機器の出力を弱くする、または、停止する制御を行う請求項３に記載の空調制御装置。
【請求項５】
前記処理部は前記温度分布から前記乗員の温冷感を推定し、前記温冷感に応じて前記空調機器を制御する請求項１に記載の空調制御装置。
【請求項６】
前記乗員が座るシートの位置情報を取得し、前記位置情報を用いて前記体格を推定する請求項１に記載の空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の空調を制御する空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線センサを用いて車室内の乗員を検知し、乗員の体重と着座位置の情報を基に乗員の体格を判定し、車両に設けられた空調機器を制御していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８３４０７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、上記従来の空調制御装置では、乗員の体重と着座位置情報から乗員の体格を判定しているため、重い荷物がシートに置かれていると誤検知してしまうなど、乗員の体格の判定の精度が低いという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、乗員の体格の推定精度を向上させ、乗員の快適性を向上させた空調制御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に本発明は、非接触で乗員の温度を検出し温度分布を取得する赤外線センサと、赤外線センサの検出結果に応じて空調を制御する制御部と、を備え、温度分布から乗員の体格を推定し、体格に応じて前記空調機器を制御する構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用制御装置は、温度分布から乗員の体格を推定して空調機器を制御しているため、乗員の快適性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の空調制御装置の構成を示すブロック図
【図２】同空調制御装置が設けられた車を示す図
【図３】同空調制御装置の赤外線センサの走査を示す図
【図４】同空調制御装置の占有率と体格の相関関係を表したグラフ
【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における空調制御装置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の空調制御装置の構成を示すブロック図、図２は空調制御装置が設けられた車両を示す図。
【００１１】
実施の形態１の空調制御装置１は、車両２に設置された赤外線センサ３、赤外線センサ３を走査する走査部４と、赤外線の出力から乗員５の体格と温冷感を推定する処理部６と、温冷感を基に車両２に設けられている空調機器を制御する制御部７と、車両２情報を取得する通信部８と、を有している。また、赤外線センサ３と赤外線インターフェース回路（以下、赤外線センサＩ／Ｆ９として説明）が接続されている。赤外線センサＩ／Ｆ９は処理部６と接続され、処理部６は制御部７と接続され、制御部７はＨＶＡＣ１０（Ｈｅａｔｉｎｇ，  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ：暖房、換気、および空調を示す）と接続されている。通信部８は車両２に設けられたシート１１と通信しており、シート１１の位置、高さ、角度情報を取得している。
【００１２】
赤外線センサ３は、感温部が埋設された熱型赤外線検出部を有しており、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３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１２（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、実施の形態１における画素部１２は８×８に構成されている。
【００１３】
また、赤外線センサ３は、車両２の天井１３に設置され、赤外線センサ３の検出対象である運転者と助手席乗員といった乗員５を検出できるように、運転席、助手席が赤外線センサ３の検出領域に入るように赤外線センサ３を走査している。なお、赤外線センサ３の設置位置は天井１３に限らず、乗員５を検知できる位置であれば、例えば、ピラーやダッシュボード等に設置しても良い。
【００１４】
図３に走査部による赤外線センサの走査を表す図を示す。
【００１５】
走査部４はモーター等で構成されており、回転軸１４の周りを一定の時間毎に距離ｂずつ画素部１２の長軸１５方向に赤外線センサ３を回転させ、予め決められた範囲全面が赤外線センサ３の検出領域に入るまで走査される。赤外線センサ３は、走査される毎に赤外線を検出し、走査が完了したら赤外線センサＩ／Ｆ９で得られた温度分布を足し合わせて温度分布を取得する。また、走査が完了した赤外線センサ３は、逆方向に走査され、同様に、距離ｂだけ走査される毎に赤外線を検出し、逆方向の走査が完了したら温度分布を取得する。なお、赤外線センサ３を一往復させてから温度分布を取得するようにしても良い。このようにすることで、より解像度の高い温度分布を取得することが出来る。
【００１６】
ここで、赤外線センサ３を距離ｂずつ走査し、得られた温度分布を足し合わせて作られた温度分布を用いて処理をすることにより、赤外線センサ３を走査せずに温度分布を得たときよりも解像度を向上させ、より詳細な温度分布を得ることができる。この様に、高解像度の温度分布を得ることにより、乗員５の温度と、シート１１等の背景の温度とを分離することができ、乗員５の温度を正確に測定することができる。また、高解像度の温度分布を得ることにより、乗員５の判別、例えば、運転者と助手席乗員の判別をすることが可能になる。
【００１７】
図３に示すように赤外線センサ３を画素部１２の長軸１５方向に走査することで、短軸１６方向に走査した場合に比べて解像度の高い温度分布を取得することが出来る。また、実施の形態１では画素部１２の長軸１５方向に走査しているが、この限りではなく、短軸１６方向と走査方向とのなす角度θが０°＜θ＜９０°となるように、角度を有した方向に走査すれば、解像度の高い温度分布を取得することが出来る。
【００１８】
処理部６は、赤外線センサ３で得られた温度分布を基に温冷感を推定する演算部１７と、温冷感の推定に用いられる閾値が設定されている設定部１８と、温冷感の推定結果を補正する補正部１９と、乗員５の体格を推定する体格推定部２０と、で構成されている。温冷感は乗員が暑いと感じているか寒いと感じているかを表しており、「暑い」、「非常に暑い」、「寒い」、「非常に寒い」、「ちょうど良い」等のように、乗員の感じ方に応じて温冷感の段階が設定されている。
【００１９】
ＨＶＡＣ１０は、空調機器を制御する制御部７と、制御部７と接続された、ルーバー２１、コンプレッサー２２、ファン２３から構成されている。補正部１９の出力に応じて、制御部７がルーバー２１、コンプレッサー２２、ファン２３の制御を行うことで、空調の制御をする。
【００２０】
次に、空調制御装置１での空調の制御について説明する。
【００２１】
体格推定部２０は赤外線センサ３が取得した温度分布を基に乗員５の体格を推定する。体格推定部２０には予めシート１１の位置を記憶させておく。温度分布を取得したら、シート１１に対する乗員５の占める割合として占有率を検出する。
【００２２】
まず、温度分布のシート１１にマスクし、乗員５の検出をする。このようにシート１１にマスクすることで、後部のシート１１に座っている乗員５と前部のシート１１に座っている乗員５の温度分布が重なり、誤検知することを防止することが出来る。乗員５の検出には、温度分布のうち、予め設定されている第１の閾値を超えた分布を検出し、乗員５の推定をする。ここでは、第１の閾値は３０℃としている。温度分布のうち、第１の閾値を超えた人領域の面積をＡとし、シート１１の面積をＢとしたとき、占有率はＢ／Ａ×１００で算出する。占有率が第２の閾値を超えていない場合、乗員５ではなく、シートヒーター等の乗員５以外の熱源であると判定する。ここで、第２の閾値は３０％に設定してある。このように占有率から乗員５を検出することにより、重量センサで乗員５の判定を行うよりも精度良く乗員５の検出をすることができる。占有率が３０％以下の場合、乗員５がいないものとして、占有率が３０％以下のシート１１に対する送風の風量を弱くしたり、空調機器を停止したりする。このようにすることで、乗員５がいない場所への無駄な送風をしなくなるため、省エネを図ることができる。なお、第１の閾値を３０℃、第２の閾値を３０％としたがこの限りではなく、使用条件や、季節等によって、適宜変更しても良い。
【００２３】
次に、温度分布を頭部と体に分割し、頭部があるか判定する。このとき、頭部が検出された場合、乗員５がいると判定し、頭部が検出されなかった場合、乗員５はいないと判定する。このようにすることで、シートヒーターによる乗員５の誤検知を防止することが出来る。なお、頭部の判定には人領域の形状を用いても良いし、通信部８で取得したシート１１の位置情報を用いても良い。温度分布の形状から判定すれば空調制御装置１の構成を簡略化することが出来、シート１１の位置情報を用いれば、シート１１が倒されている場合でも正確に占有率を検出することが出来る。
【００２４】
次に、人領域の大きさから乗員５の体格を推定する。図４に占有率と体格の相関関係を表したグラフを示す。図４に示すように占有率が高くなるにつれて乗員５の体格も大きくなっている。乗員５の体格に合わせた空調制御をする。乗員５の体格が小さい場合、乗員５に空調の送風があたるように風向きを下向きに変更したり、体格が大きい場合には上向きに変更するなどして、乗員５の快適性が向上するように制御する。また、体格が大きい方が代謝が大きいため、体格が大きいと判定されたときには温冷感を暑い側に補正する。このように空調機器を制御することによって、乗員５の快適性を向上させることが出来る。なお、体格の推定にシート１１の位置情報を用いても良い。シート１１の位置情報を用いることでより正確に体格を推定できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、乗員の温冷感に応じた空調の制御を精度よく行うことができるため、車両用の空調制御等に有用である。
【符号の説明】
【００２６】
１  空調制御装置
２  車両
３  赤外線センサ
４  走査部
５  乗員
６  処理部
７  制御部
８  通信部
９  赤外線センサＩ／Ｆ
１０  ＨＶＡＣ
１１  シート
１２  画素部
１３  天井
１４  回転軸
１５  長軸
１６  短軸
１７  演算部
１８  設定部
１９  補正部
２０  体格推定部
２１  ルーバー
２２  コンプレッサー
２３  ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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