(57)【要約】【課題】乗員の顔温度を測定する際に、乗員の顔の向きを考慮して、安定した測定結果が得られるようにする。【解決手段】熱画像生成部２１でＩＲカメラ１０の温度検知範囲Ｄ内の温度分布を示す温度分布マップＩＭを生成し、顔領域抽出部２２で生成した温度分布マップＩＭから乗員Ｐの顔領域Ｆを抽出し、顔向き判定部２３で乗員Ｐの顔の向きを判定し、寄与度調整部２４が、判定した顔の向きに応じて、顔領域Ｆの中央領域ＦＣの温度と周辺領域ＦＲ、ＦＲの温度の寄与度を調整し、顔温度算出部２５が、寄与度を調整した顔領域Ｆの中央領域ＦＣの温度と周辺領域ＦＲ、ＦＲの温度に基づいて乗員の顔温度を算出するようにした。【選択図】図１
2009119896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサと、
前記センサの検知範囲内の温度分布を示す熱画像を生成する熱画像生成部と、
前記熱画像から乗員の顔領域を抽出する顔領域抽出部と、
前記顔領域内の温度分布に基づいて、前記乗員の顔温度を算出する顔温度算出部とを備える顔温度算出装置において、
前記乗員の顔の向きを判定する顔向き判定部と、
前記乗員の顔の向きに基づいて、前記乗員の顔温度を算出する際の前記顔領域の中央領域の温度と周辺領域の温度の寄与度を調整する寄与度調整部とを備える
ことを特徴とする顔温度算出装置。
【請求項２】
前記寄与度調整部は、
前記中央領域の温度の寄与度を前記周辺領域の温度の寄与度よりも小さくする、または前記周辺領域の温度の寄与度を前記中央領域の温度の寄与度よりも大きくする
ことを特徴とする請求項１に記載の顔温度算出装置。
【請求項３】
前記顔向き判定部は、
前記顔領域内における前記乗員の顔の左右方向における中心の位置に基づいて、前記乗員の顔の向きを、少なくとも正面向き、斜め向き、横向きのうちの何れかに判定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の顔温度算出装置。
【請求項４】
前記寄与度調整部は、前記乗員の顔の向きが正面向きであると判定された場合、
前記中央領域を挟んで前記顔領域の左右方向における一方側にある周辺領域の温度と、他方側にある周辺領域の温度の寄与度を等しくする
ことを特徴とする請求項３に記載の顔温度算出装置。
【請求項５】
前記寄与度調整部は、前記乗員の顔の向きが斜め向きであると判定された場合、
前記中央領域を挟んで前記顔領域の左右方向における一方側にある周辺領域と、他方側にある周辺領域とのうちの、前記顔領域内における面積が小さい方の周辺領域の温度の寄与度を高く設定する
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の顔温度算出装置。
【請求項６】
前記寄与度調整部は、前記乗員の顔の向きが横向きであると判定され、かつ横向きであると判定されている時間が所定時間以上である場合、
前記中央領域を挟んで前記顔領域の左右方向における一方側にある周辺領域と、他方側にある周辺領域とのうちの、前記顔領域内における面積が大きい方の周辺領域の温度の寄与度を高く設定する
ことを特徴とする請求項３から請求項５のうちの何れか一項に記載の顔温度算出装置。
【請求項７】
前記顔温度算出部は、前記乗員の顔の向きが横向きであると判定され、かつ横向きであると判定されている時間が所定時間未満である場合、
前記乗員の顔の向きが横向きであると判定される直前に算出した顔温度を、前記乗員の顔温度とする
ことを特徴とする請求項３から請求項６のうちの何れか一項に記載の顔温度算出装置。
【請求項８】
センサの検知範囲内の温度分布を示す熱画像を生成し、生成した熱画像から乗員の顔領域を抽出し、前記顔領域内の前記乗員の顔の向きを判定し、判定した顔の向きに応じて、前記顔領域の中央領域の温度と周辺領域の温度の寄与度を調整したのちに、前記顔領域内の温度分布に基づいて前記乗員の顔温度を算出する
ことを特徴とする顔温度算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員の顔の温度を算出する顔温度算出装置および顔温度算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員の表面温度を検出し、検出した表面温度に基づいて空調装置を制御する車両用空調装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【特許文献１】特開２００１−１９９２１７号公報
【０００３】
特許文献１に開示された装置では、乗員の顔などの表面温度に加えて、さらに、室内の温度（内気温）に応じて表面温度が変化する天井部と、室外の温度（外気温）に応じて表面温度が変化するガラス部と、日射量に応じて表面温度が変化するシート部の表面温度を、１つの非接触温度センサを用いて検出する。
そして、乗員の表面温度のほかに、内気温、外気温、そして日射量の影響を加味した上で空調装置を制御して、車両内の温度の適切な制御が行えるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、非接触温度センサは、センサから見えている範囲の平均温度を算出する。
そのため、例えば乗員の顔の温度を測定する場合、センサから見えている範囲が乗員の顔の向きにより変化するので、検出される顔の温度が顔の向きによって大きく異なることがある。
この傾向は、例えば、空調装置の空調風の影響などにより、顔の額部分と左右の頬部分とで皮膚温度が大きく異なるような場合に顕著になる。
【０００５】
よって、本発明は、乗員の顔の温度を測定する際に、乗員の顔の向きを考慮して、安定した測定結果が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、センサの検知範囲内の温度分布を示す熱画像を生成し、生成した熱画像から乗員の顔領域を抽出し、抽出した顔領域内の温度分布に基づいて乗員の顔温度を算出する際に、乗員の顔の向きを判定し、判定した顔の向きに応じて、顔温度を算出する際の顔領域の中央領域の温度と周辺領域の温度の寄与度を調整する構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、算出される乗員の顔温度が、乗員の顔の向きにより大きく異なることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の好ましい実施例を、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、実施例にかかる顔温度算出装置の構成を示すブロック図である。
図２は、ＩＲカメラの設置例を説明する図であり、図３は、ＩＲカメラの温度検知範囲と、ＩＲカメラの出力に基づき生成される温度分布マップを説明する図である。
【０００９】
実施例にかかる顔温度算出装置は、ＩＲカメラ１０と、制御部２０とより構成され、乗員の顔の皮膚温度（顔温度）を測定して測定結果を空調装置３０に出力する。
【００１０】
図２に示すように、ＩＲカメラ１０は、センサ面を車両Ｖの乗員Ｐの顔側に向けた状態で、車室内のステアリングコラムの上部に設けられている。
ＩＲカメラ１０は、検知対象である乗員Ｐから放射される赤外線を非接触で検知し、検知した赤外線の量に応じた電気信号を出力する赤外線センサである。
【００１１】
図３の（ａ）に示すように、ＩＲカメラ１０の温度検知範囲Ｄは、乗員Ｐの顔およびその周辺領域を含むように設定されており、温度検知範囲Ｄは格子状に区画されて、複数の矩形の検知領域Ｓが設定されている。
ＩＲカメラ１０のセンサ面には、複数の温度検出素子がマトリックス状に配置されており、各温度検出素子は、温度検知範囲Ｄ内の予め決められた検知領域Ｓの温度を測定し、かかる検知領域Ｓの平均温度を算出する。
ＩＲカメラ１０は、各温度検出素子の算出結果をまとめて、温度検知範囲Ｄ内の温度分布を示す熱画像データとして、制御部２０に出力する。
ここで、ＩＲカメラ１０が出力する熱画像データは、図３の（ｂ）に示すような温度検知範囲Ｄ内の温度分布を示す温度分布マップ（熱画像）ＩＭを規定するデータである。
【００１２】
制御部２０は、熱画像生成部２１と、顔領域抽出部２２と、顔向き判定部２３と、寄与度調整部２４と、顔温度算出部２５とを備える。
【００１３】
熱画像生成部２１は、ＩＲカメラ１０から入力される熱画像データに基づいて、ＩＲカメラ１０の温度検知範囲Ｄ内の温度分布マップＩＭを生成する。
顔領域抽出部２２は、温度分布マップから乗員の顔の領域（顔領域）を抽出する。
【００１４】
顔向き判定部２３は、顔領域内の温度分布に基づいて、乗員の顔の左右方向における中心（顔中心）を特定し、特定した顔中心の顔領域内における位置に基づいて、乗員の顔の向きを判定する。
【００１５】
寄与度調整部２４は、後段の顔温度算出部２５において乗員の顔温度を算出する際に用いられる顔領域の中央領域の温度と周辺領域の温度の寄与度を、乗員の顔の向きに応じて調整する。
【００１６】
顔温度算出部２５は、前記顔領域内の温度分布に基づいて、乗員の顔温度を算出する。また、寄与度調整部２４において、顔領域の中央領域の温度と周辺領域の温度の寄与度が調整された場合には、調整後の寄与度を反映させて乗員の顔温度を算出する。
【００１７】
上記した熱画像生成部２１、顔領域抽出部２２、顔向き判定部２３、寄与度調整部２４、そして顔温度算出部２５の各機能ブロックは、周知のマイクロコンピュータにより構成されており、顔温度算出装置が備える図示しないＣＰＵが、図示しないＲＯＭまたはメモリに記憶しているプログラムを実行することで実現される
【００１８】
図４は、実施例にかかる顔温度算出装置における処理を説明するフローチャートである。
実施例にかかる顔温度算出装置における処理を説明する。
顔温度算出装置の電源がＯＮにされると、ステップ１００において、顔向き判定部２３は、図示しないメモリに保持されているカウンタとフラグの値を初期化する。
ここでは、後記する横向きカウンタＣ、更新フラグＦ１、そして顔向きフラグＦ２を初期化して、それぞれの値を「０」にする。
【００１９】
ステップ２００において、熱画像生成部２１は、ＩＲカメラ１０から出力される熱画像データを取得し、ＩＲカメラ１０の温度検知範囲Ｄ内の温度分布を示す温度分布マップを生成する（図３の（ｂ）参照）。
この温度分布マップでは、図３の（ａ）に示す温度検知範囲Ｄを格子状に区画して設定した検知領域Ｓのうち、温度が高い検知領域ほど高い濃度値で表示される。ここで、図中、符号ａで示す検知領域の温度が最も高く、符号ｂ、符号ｃで示す検知領域を経て、符号ｄで示す検知領域になるにつれて温度が低いことを意味する。
【００２０】
ステップ３００において、顔領域抽出部２２は、ＩＲカメラ１０の温度検知範囲Ｄ内の温度分布に基づいて乗員Ｐの顔領域を抽出する。
具体的には、顔領域抽出部２２は、ＩＲカメラ１０の取付け位置および角度に基づいて、乗員の顔が存在すると予測される範囲を絞り込んだうえで、例えば３３±３℃のような所定の温度範囲内の温度を示す検知領域を検索する。そして、検索された検知領域が塊で存在する所定範囲を、乗員の顔領域Ｆとして抽出する。
【００２１】
例えば、図３の（ｂ）において、符号ａから符号ｃで示す検知領域の温度が３３±３℃の範囲内にある場合、これら符号ａから符号ｃで示す検知領域が集まっている範囲Ｆを、乗員の顔領域Ｆとする。
【００２２】
ステップ４００において、顔向き判定部２３は、顔領域Ｆ内における乗員Ｐの顔の左右方向における中心（顔中心）の位置を検出する。
【００２３】
図５は、顔領域内における顔中心の検出と、顔の向きの判定を説明する図である。
顔中心の位置の検出は、例えば目や鼻は額に比べて温度が低いこと、眼鏡やサングラスは低温物として計測されることを利用して、温度分布マップの顔領域内で、目や鼻に対応する検知領域を検索し、検索した検知領域に基づいて顔中心の位置を検出する。
これにより、例えば図５の（ａ）において符号Ｃで示すような位置が、顔領域Ｆ内における顔中心Ｃの位置として検出される。
なお、顔中心の位置は、ステップ３００において抽出した顔領域の左右対象性を利用して推定するようにしても良い。
【００２４】
ステップ５００において、顔向き判定部２３は、顔領域Ｆ内における顔中心Ｃの位置に基づいて、顔の向きを判定する。そして、判定結果に基づいて、顔の向きによって異なる値となる「顔向きフラグＦ２」と「更新フラグＦ１」の値を設定する。
【００２５】
顔領域Ｆ内における顔中心Ｃの位置に基づく顔の向きの判定を例示する。
例えば、図５の（ａ）に示す顔領域Ｆが抽出されている場合、顔向き判定部２３は、抽出されている顔領域Ｆの左右方向における幅Ｗを求める。そして、顔領域Ｆの幅方向における略中央位置（図中符号Ｘで示す）に顔中心Ｃが位置する場合、顔の向きが「正面向き」であると判定する。
また、顔領域Ｆの幅方向における中央Ｘを基準に設定される所定範囲（図中５の（ｂ）において符号Ｙで示す範囲）内に顔中心Ｃが位置する場合、顔の向きが「斜め向き」であると判定する。
さらに、図中符号Ｚで示す範囲内に顔中心が位置する場合、乗員Ｐの顔の頬のうちの一方がＩＲカメラ１０からほぼ見えなくなる位置に、顔中心が位置することになるので、この場合は、顔の向きが「横向き」であると判定する。
【００２６】
顔向き判定部２３が行う処理を詳細に説明する。
図６は、顔向き判定部２３が行う処理を説明するフローチャートである。
【００２７】
前記したステップ４００における処理が完了すると、ステップ５０１において、顔向き判定部２３は、顔領域内における顔中心の位置を特定する。
【００２８】
ステップ５０２において、顔向き判定部２３は、顔が「横向き」であるか否かを判定する。
顔が「横向き」であるか否かは、顔領域Ｆ内における顔中心Ｃの位置が、顔領域Ｆの右または左端の近傍領域（図５の（ｂ）の符号Ｚで示す領域）内にあるか否かに基づき判定する。
【００２９】
ステップ５０２において「横向き」であると判定された場合、ステップ５０３において、顔向き判定部２３は、横向きカウンタＣを「１」だけインクリメントする。
ここで、横向きカウンタＣの値は、顔が「横向き」であると判定されてからの継続時間を示す。
【００３０】
ステップ５０４において、顔向き判定部２３は、横向きカウンタＣの値と所定時間Ｔ０とを比較して、横向きカウンタＣの値が所定時間Ｔ０未満であるか否かを確認する。
横向きカウンタＣが所定時間Ｔ０未満である場合（Ｃ＜Ｔ０）、ステップ５０５において、顔向き判定部２３は、更新フラグＦ１の値を「０」に設定し、顔向きフラグＦ２の値を「３」に設定する。
【００３１】
ここで、横向きカウンタＣが所定時間Ｔ０未満である場合（Ｃ＜Ｔ０）には、顔が横を向いている時間が短時間であり、この短時間の間には、顔の皮膚温度の変化がほとんど起こらないと判断できる。
よって、この場合には、顔が「横向き」になる直前の結果を保持するために、更新フラグＦ１の値を「０」に設定し、顔向きフラグＦ２の値を「３」に設定する。
【００３２】
ここで、更新フラグＦ１の値が「０」であることは、顔温度の算出結果を更新しないことを意味し、顔向きフラグＦ２の値が「３」であることは、顔が「横向き」である状態が短時間であることを意味する。
【００３３】
ちなみに、所定時間Ｔ０は、顔の皮膚温度の変化がほとんど起こらない時間、例えば３０秒に設定される。すなわち、顔が「横向き」である時間が３０秒未満である場合には、３０秒というごく短時間の間では、顔温度の変化がほとんど起こらないとして、更新フラグＦ１の値を「０」にして、顔温度の算出結果を更新しないようにする。
【００３４】
ステップ５０４において横向きカウンタＣの値が所定時間Ｔ０未満でない場合、ステップ５０６において、顔向き判定部２３は、更新フラグＦ１の値を「１」に設定し、顔向きフラグＦ２の値を「２」に設定する。
ここで、横向きカウンタＣが所定時間Ｔ０未満でない場合、すなわち横向きカウンタＣの値が所定時間Ｔ０以上である場合（Ｃ≧Ｔ０）には、顔のＩＲカメラ１０から見えない部位の温度は計測できないと判断する。
【００３５】
よって、この場合には、後記する寄与度調整部２４において、ＩＲカメラ１０から見えている頬の部分の温度を用いて、ＩＲカメラ１０から見えていない側の頬の部分の温度情報を補完する必要があるので、更新フラグの値を「１」に設定し、顔向きフラグＦ２の値を「２」に設定する。
ここで、更新フラグＦ１の値が「１」であることは、顔温度の算出結果を更新することを意味し、顔向きフラグＦ２の値が「２」であることは、顔が「横向き」であることを意味する。
【００３６】
ステップ５０２において「横向き」であると判定されなかった場合、すなわち顔が「横向き」でなく、顔の両方の頬がＩＲカメラ１０から見える位置にあると判定された場合、ステップ５０７において、顔向き判定部２３は、顔が「横向き」であると判定されてからの時間を示す横向きカウンタＣの値を「０」に設定する。
【００３７】
ステップ５０８において、顔向き判定部２３は、顔が「斜め向き」であるか否かを判定する。
顔が「斜め向き」であるか否かは、顔領域Ｆ内における顔中心Ｃの位置が、顔領域Ｆの左右方向における中央位置Ｘから外れているか否かに基づき判定する。
よって、顔中心Ｃの位置が中央位置Ｘから外れている場合には、顔が「斜め向き」であると判定し、外れていない場合には、顔が「斜め向き」ではないと判定する。
【００３８】
ステップ５０８において「斜め向き」であると判定された場合、ステップ５０９において、顔向き判定部２３は、更新フラグＦ１の値を「１」に設定し、顔向きフラグＦ２の値を「１」に設定する。
一方、ステップ５０８において「斜め向き」でないと判定された場合、ステップ５１０において、顔向き判定部２３は、更新フラグの値を「１」に設定し、顔向きフラグＦ２の値を「０」に設定する。
ここで、更新フラグＦ１の値が「１」であることは、顔温度の算出結果を更新することを意味し、顔向きフラグＦ２の値が「１」であることは、顔が「斜め向き」であることを意味し、顔向きフラグＦ２の値が「０」であることは、顔が「正面向き」であることを意味する。
【００３９】
このようにして、顔向き判定部２３は、顔領域Ｆ内における顔中心の位置Ｃに基づいて、乗員の顔の向きを判定する。そして、後段の寄与度調整部２４での処理に必要となる顔向きフラグＦ２の値と、後段の顔温度算出部２５での処理に必要となる更新フラグＦ１の値とを設定する。
なお、設定された「更新フラグＦ１」と「顔向きフラグＦ２」の値は、図示しないメモリに保持される。
【００４０】
ステップ６００において、寄与度調整部２４は、ステップ５００における処理で設定された更新フラグＦ１および顔向きフラグＦ２に基づいて、後記する顔温度算出部２５において乗員の顔の表面の皮膚温度（顔温度）を算出する際に用いられる補正素子数と補正素子合計値を求める。
【００４１】
寄与度調整部２４が行う処理を詳細に説明する。
図７は、寄与度調整部２４が行う処理を説明するフローチャートである。
前記したステップ５００における処理が完了すると、ステップ６０１において、寄与度調整部２４は、ステップ５００において設定された「更新フラグＦ１」と「顔向きフラグＦ２」の値を、図示しないメモリから読み込む。
【００４２】
ステップ６０２において、寄与度調整部２４は、読み込まれた更新フラグＦ１の値が「１」であるか否か、すなわち顔温度の算出結果の更新が有効であるか否かを確認する。
【００４３】
ステップ６０２において更新フラグＦ１の値が「１」でない場合、処理を終了する。
ステップ６０２において更新フラグＦ１の値が「１」である場合、ステップ６０３において、寄与度調整部２４は、顔向きフラグＦ２の値が「０」であるか否か、すなわち顔が「正面向き」であるか否かを確認する。
【００４４】
ステップ６０３において顔向きフラグＦ２の値が「０」である場合、ステップ６０４において、寄与度調整部２４は、乗員の顔の右側の頬の温度を測定する温度検出素子と、左側の頬の温度を測定する温度検出素子とから、それぞれ同数ずつ温度検出素子を選択する。そして、選択した温度検出素子の数を補正素子数とし、さらに、選択した温度検出素子の測定値の合計値を、補正素子合計値とする。
【００４５】
ここで、ステップ６０４の処理をより詳細に説明する。
図８は、顔の向きが正面向きである場合の温度分布マップの一例であって、顔領域における中央領域と周辺領域とを説明する図であり、符号ＦＣで示す範囲は顔の中央領域（額領域）の温度分布を示し、符号ＦＬ、ＦＲで示す範囲は、それぞれ顔の周辺領域（左頬領域、右頬領域）の温度分布を示す。
【００４６】
熱画像データに基づいて、図８の（ａ）に示すような温度分布マップが得られている場合、ステップ６０４において、寄与度調整部２４は、左頬領域ＦＬと右頬領域ＦＲとから同数ずつ検知領域Ｓを選択し（図８の（ｂ）参照）、選択した検知領域の数を補正素子数とする。
上記したように、ＩＲカメラ１０のセンサ面には複数の温度検出素子が設けられており、各温度検出素子は、それぞれ決められた検知領域Ｓ内の平均温度を算出するように設定されているので、例えば左頬領域ＦＬ内から選択した検知領域Ｓの数は、そのまま左頬の温度を測定する温度検出素子の中から選択した温度検出素子の数になるからである。
【００４７】
また、同様の理由により、寄与度調整部２４は、選択した検知領域Ｓの温度の合計値を求めて、補正素子合計値とする。
【００４８】
ここで、例えば左右の頬領域から、４つずつ検知領域を選択し、選択した各検知領域の温度が３２℃である場合、補正素子数は「８」となり、補正素子合計値は、選択した検知領域の温度の合計値、すなわち「２５４（３２×８）」となる。
【００４９】
このようにすることで、顔温度算出部２５において顔領域Ｆ内の温度分布に基づいて乗員の顔温度を算出する際における、顔領域Ｆの周辺領域（左頬領域ＦＬ、右頬領域ＦＲ）の温度の寄与度が、中央領域ＦＣの温度の寄与度よりも大きくなるようにし、さらに、顔領域Ｆの中央領域ＦＣを挟んで、顔領域Ｆの左右方向における一方側にある左頬領域ＦＬの温度と、他方側にある右頬領域ＦＲの温度の寄与度が等しくなるようにしている。
【００５０】
ステップ６０３において顔向きフラグＦ２の値が「０」でない場合、ステップ６０５において、寄与度調整部２４は、顔向きフラグＦ２の値が「１」であるか否か、すなわち顔が「斜め向き」であるか否かを確認する。
【００５１】
ステップ６０５において顔向きフラグＦ２の値が「１」である場合、ステップ６０６において、寄与度調整部２４は、乗員の顔の右側の頬の温度を測定する温度検出素子と、左側の頬の温度を測定する温度検出素子のうち、ＩＲカメラ１０から見えている面積が狭い方の頬の温度を測定する温度検出素子を選択する。そして、選択した温度検出素子に基づいて、補正素子数と補正素子合計値を求める。
【００５２】
ここで、ステップ６０６の処理をより詳細に説明する。
図９は、顔の向きが斜め向きである場合の温度マップの一例であって、符号ＦＣで示す範囲は顔の中央領域（額領域）の温度分布を示し、符号ＦＬ、ＦＲで示す範囲は、それぞれ顔の周辺領域（左頬領域、右頬領域）の温度分布を示す。
【００５３】
熱画像データに基づいて、図９の（ａ）に示すような温度分布マップが得られている場合、ステップ６０６において、寄与度調整部２４は、左頬領域ＦＬと右頬領域ＦＲのうちの検知領域Ｆ内における面積が小さい方から、検知領域を選択し、選択した検知領域の数を補正素子数とする。そして、選択した検知領域Ｓの温度の合計値を求めて、補正素子合計値とする。
【００５４】
図９の（ａ）の場合、右頬領域ＦＲ内の検知領域の数の方が、左頬領域ＦＬ内の検知領域の数よりも少なく、右頬領域ＦＲの顔領域Ｆに占める面積が左頬領域ＦＬよりも小さいので、右頬領域ＦＲ内の中から検知領域を選択する。
この際、右頬領域ＦＲ内に含まれる検知領域のうち、顔中心から離れた位置にある検知領域を選択する。
なお、図９の（ａ）の場合、右頬領域ＦＲ内には２つしか検知領域が含まれていないので、これら２つが顔中心から離れた位置にある検知領域となる。
【００５５】
このようにすることで、顔温度算出部２５において顔領域Ｆ内の温度分布に基づいて乗員の顔温度を算出する際における、顔領域Ｆの周辺領域（左頬領域ＦＬ、右頬領域ＦＲ）の温度の寄与度が、中央領域ＦＣの温度の寄与度よりも大きくなるようにし、さらにＩＲカメラ１０から見えている範囲が狭い側の頬領域の温度の寄与度が、見えている範囲の広い側の頬領域の温度の寄与度よりも大きくなるようにしている。
【００５６】
ステップ６０５において顔向きフラグの値が「１」でない場合、すなわち顔が「横向き」である場合、ステップ６０７において、寄与度調整部２４は、ＩＲカメラ１０で見えている側の乗員の頬の温度を測定する温度検出素子を選択する。そして、選択した温度検出素子に基づいて、補正素子数と補正素子合計値を求める。
ＩＲカメラ１０で見えていない側の頬の温度情報を、見えている側の頬の温度情報を用いて補完するためである。
【００５７】
ここで、ステップ６０７の処理をより詳細に説明する
図１０は、顔の向きが斜め向きである場合の温度マップの一例であって、符号ＦＣで示す範囲は顔の中央領域（額領域）の温度分布を示し、符号ＦＬで示す範囲は、顔の周辺領域（左頬領域）の温度分布を示す。
【００５８】
熱画像データに基づいて、図１０の（ａ）示すような温度分布マップが得られている場合、ステップ６０７において、寄与度調整部２４は、ＩＲカメラ１０で見えている側にある左頬領域ＦＬ内の検知領域の中から、検知領域を選択し、選択した検知領域の数を補正素子数とする。そして、選択した検知領域Ｓの温度の合計値を求めて、補正素子合計値とする。
この際、左頬領域ＦＬ内に含まれる検知領域のうち、顔中心から離れた位置にある検知領域を選択する。左頬領域ＦＬ内の顔中心から離れた外側に位置する検知領域が選択されて、寄与度が調整されるようにすることで、顔領域Ｆ内における中央領域ＦＣと周辺領域ＦＬ、ＦＲとを明確に区別しなくても寄与度の調整が行えるようにするためである。
【００５９】
このようにすることで、顔温度算出部２５において顔領域Ｆ内の温度分布に基づいて乗員の顔温度を算出する際における、顔領域Ｆの周辺領域（左頬領域ＦＬ）の温度の寄与度が、中央領域ＦＣの温度の寄与度よりも大きくなるようにし、さらにＩＲカメラ１０から見えていない側の頬領域の温度が、見えている側の頬領域の温度で補完されるようにしている。
【００６０】
ここで、図１０の（ａ）の場合、右側頬領域ＦＲは見えていないが、顔の向きが横向きであると判断された場合でも、右側頬領域が僅かに見ていることがある。
この場合は、左頬領域ＦＬと右頬領域ＦＲのうちの検知領域Ｆ内における面積が広い方から、検知領域を選択することになる。
【００６１】
このようにして、寄与度調整部２４は、顔向き判定部２３において判定した顔の向きに応じて、補正素子数と補正素子合計値とを決定する。
なお、決定された補正素子数と補正素子合計値は、図示しないメモリに保持される。
【００６２】
ステップ７００において、顔温度算出部２５は、ステップ６００で算出された温度検出素子数および素子合計値を用いて乗員の顔温度を算出する。
【００６３】
顔温度算出部２５が行う処理を説明する。
図１１は、顔温度算出部２５が行う処理を説明するフローチャートである。
ステップ７０１において、顔温度算出部２５は、ステップ５００、６００における処理により設定された「更新フラグＦ１」の値と、補正素子数と、補正素子合計値とを、図示しないメモリから読み込む。
【００６４】
ステップ７０２において、顔温度算出部２５は、読み込まれた更新フラグの値が「１」であるか否か、すなわち顔温度の算出結果の更新が有効であるか否かを確認する。
【００６５】
ステップ７０２において更新フラグの値が「１」である場合、ステップ７０３において、顔温度算出部２５は、前記したステップ３００における処理で抽出した顔領域Ｆ内の顔領域全素子数と顔領域全素子合計値を求める
具体的には、顔領域Ｆ内の検知領域Ｓの数をカウントして顔領域全素子数とし、顔領域Ｆ内の検知領域Ｓの温度の合計値を求めて顔領域全素子合計値とする。
【００６６】
ステップ７０４において、顔温度算出部２５は、顔温度（平均顔皮膚温度）を下記式（１）に基づいて算出する。
顔温度＝（顔領域全素子合計値＋補正素子合計値）／（顔領域全素子数＋補正素子数）・・・・（１）
【００６７】
ステップ７０５において、顔温度算出部２５は、算出した顔温度を、保存パラメータＰ＿Ｒｅｓｕｌｔの値に設定し、図示しないメモリに保持させる。
【００６８】
ステップ７０２において更新フラグの値が「１」でない場合、ステップ７０６において、顔温度算出部２５は、図示しないメモリに記憶されている保存パラメータＰ＿Ｒｅｓｕｌｔの値を変更せずに、処理を終了する。
すなわち、更新フラグの値が「１」でなく「０」である場合には、過去において算出された顔温度（顔の向きが横向きであると判定される直前に算出された顔温度）を示す保存パラメータＰ＿Ｒｅｓｕｌｔが、そのままメモリに保持される。
【００６９】
ステップ８００において、顔温度算出部２５は、ステップ７００における処理で算出した乗員の顔温度を空調装置３に出力したのち、ステップ２００の処理に移行する。これにより、以降、同様の処理が繰り返されることになる。
【００７０】
ここで、上記したステップ２００と熱画像生成部２１が、発明における熱画像生成部に相当し、ステップ３００と顔領域抽出部２２が、発明における顔領域抽出部に相当し、ステップ４００およびステップ５００と顔向き判定部２３が、発明における顔向き判定部に相当し、ステップ６００と寄与度調整部２４が、発明における寄与度調整部に相当し、ステップ７００と顔温度算出部２５が、発明における顔温度算出部に相当する。
【００７１】
以上の通り、本実施例では、ＩＲカメラ１０の温度検知範囲Ｄ内の温度分布を示す温度分布マップＩＭを生成する熱画像生成部２１と、温度分布マップＩＭ内における乗員Ｐの顔領域Ｆを抽出する顔領域抽出部２２と、顔領域Ｆ内の温度分布に基づいて、乗員Ｐの顔温度を算出する顔温度算出部２５とを備える顔温度算出装置において、乗員Ｐの顔の向きを判定する顔向き判定部２３と、乗員Ｐの顔の向きに基づいて、乗員Ｐの顔温度を算出する際の顔領域Ｆの中央領域ＦＣの温度と周辺領域ＦＬ、ＦＲの温度の寄与度を調整する寄与度調整部２４とを備える構成とした。
これにより、乗員の顔温度を算出する際に、算出される乗員の顔温度が、乗員の顔の向きにより大きく異なるようなことがないので、乗員の顔の向きを考慮した安定した測定結果が得られるようになる。
【００７２】
また、寄与度調整部２４が、顔領域Ｆの周辺領域ＦＬ、ＦＲの温度の寄与度を、中央領域ＦＣの温度の寄与度よりも大きくする構成とした。
これにより、乗員Ｐの顔領域Ｆの左右方向における中央付近の領域（中央領域ＦＣ）を額領域、中央領域ＦＣを挟んで左右に位置する周辺領域ＦＬ、ＦＲを頬領域とみなして、乗員の顔の向きに応じて、中央領域ＦＣと、周辺領域ＦＬ、ＦＲの面積が同等となるように、各領域の使用比率を変更したうえで顔温度が算出されるので、顔の額付近と頬付近の温度情報を反映する顔温度が算出される。
よって、乗員の顔温度を算出する際に、算出される乗員の顔温度が、乗員の顔の向きにより大きく異なるようなことがないので、乗員の顔の向きを考慮した安定した測定結果が得られるようになる。
なお、顔領域Ｆの中央領域ＦＣの温度の寄与度を、周辺領域ＦＬ、ＦＲの温度の寄与度よりも小さくすることでも同様の効果が得られる。
【００７３】
さらに、顔向き判定部２３が、顔領域Ｆ内における乗員Ｐの顔の左右方向における中心Ｃの位置に基づいて、乗員Ｐの顔の向きを、少なくとも正面向き、斜め向き、横向きのうちの何れかに判定する構成とした。
これにより、顔領域Ｆ内における乗員の顔中心Ｃの位置を検出するという単純な操作で、顔の向きを判定することができる。
【００７４】
また、寄与度調整部２４は、乗員Ｐの顔の向きが正面向きであると判定された場合、中央領域ＦＣを挟んで顔領域Ｆの左右方向における一方側にある周辺領域ＦＬの温度と、他方側にある周辺領域ＦＲの温度の寄与度を等しく設定する構成とした。
中央領域ＦＣを挟んで顔領域Ｆの左右方向における一方側にある周辺領域ＦＬの温度は、例えば左頬の温度を、他方側にある周辺領域ＦＲの温度は、例えば右頬の温度を意味するので、左右の頬に温度差がある場合に、顔温度の算出に左右の頬の温度情報を均等に反映させることができる。
【００７５】
さらに、寄与度調整部２４は、乗員Ｐの顔の向きが斜め向きであると判定された場合、中央領域ＦＣを挟んで顔領域Ｆの左右方向における一方側にある周辺領域ＦＬと、他方側にある周辺領域ＦＲとのうちの、顔領域Ｆ内における面積が小さい方の周辺領域の温度の寄与度を高く設定する構成とした。
これにより、非接触温度センサであるＩＲカメラ１０に対して乗員が斜めを向いている場合には、面積が小さい側の頬の寄与度が高くなるので、顔温度の算出に際して、面積が小さい側の頬の温度情報を面積が大きい側の頬の温度情報と同程度に反映させることができる。
【００７６】
また、寄与度調整部２４は、乗員Ｐの顔の向きが横向きであると判定され、かつ横向きであると判定されている時間が所定時間Ｔ０以上である場合、中央領域ＦＣを挟んで顔領域Ｆの左右方向における一方側にある周辺領域ＦＬと、他方側にある周辺領域ＦＲとのうちの、顔領域Ｆ内における面積が大きい方の周辺領域の温度の寄与度を高く設定する構成とした。
これにより、非接触温度センサであるＩＲカメラ１０に対して乗員が所定時間Ｔ０以上横を向いている場合には、ＩＲカメラ１０側にある頬の温度情報を用いて、反対側の頬の温度情報を補完するので、乗員が横を向いたままであっても継続して顔温度を測定できる。
【００７７】
また、寄与度調整部２４は、乗員Ｐの顔の向きが横向きであると判定され、かつ横向きであると判定されている時間が所定時間Ｔ０未満である場合、乗員Ｐの顔の向きが横向きであると判定される直前に算出した顔温度を乗員Ｐの顔温度とする構成とした。
これにより、非接触センサであるＩＲカメラ１０に対して乗員が横を向いている時間が所定時間Ｔ０未満の短時間である場合には、乗員が横を向く直前に算出された顔温度が保持されて乗員Ｐの顔温度とされるので、例えば安全確認などのために乗員が顔を短時間だけ横に向けた場合に測定された顔温度が、空調装置３０に出力されて、空調装置３０の制御に影響を与えることを防止できる。
【００７８】
上記実施例では、説明の便宜上、熱画像データから生成した温度分布マップＩＭを用いて、顔領域の特定とその後の処理を説明したが、温度検知範囲の各検知領域の温度データは、熱画像データにおいて数値化されているので、制御部２０の各部における実際の処理は、数値化された温度データに基づき行われる。
【００７９】
上記実施例では、ＩＲカメラ１０のお温度検知範囲Ｄが乗員Ｐの顔およびその周辺領域を含むように設定されている場合を例に挙げて説明をしたが、例えば車室内の乗員総ての表面温度を測定できるような温度検知範囲としても良い。
また、車室内に設けた座席ごとにＩＲカメラ１０を用意し、用意したＩＲカメラ１０，が各座席に着座している乗員一人一人の表面温度を測定するようにしても良い。
【００８０】
上記実施例では、乗員の顔の向きを判定し、判定した顔の向きに応じて、顔温度を算出する際の顔領域の中央領域の温度と周辺領域の温度の寄与度を調整し、寄与度調整後の顔領域Ｆ内の温度分布に基づいて乗員Ｐの顔温度を算出する顔温度算出装置の有する機能として、本発明を説明した。
しかし、本発明は、コンピュータに上記した顔温度算出装置の機能を実行させる顔温度測定プログラムや、このプログラムを記憶した媒体としても、具現化可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例にかかる顔温度算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＩＲカメラの設置例を説明する図である。
【図３】ＩＲカメラ１０の温度検出範囲と、温度分布マップを説明する図である。
【図４】実施例にかかる顔温度算出装置における処理を説明するフローチャートである。
【図５】顔中心の位置に基づく顔の向きの判定を説明する図である。
【図６】顔向き判定部２３が行う処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】寄与度調整部２４が行う処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】顔が「正面向き」である場合の温度分布マップを示す図である。
【図９】顔が「斜め向き」である場合の温度分布マップを示す図である。
【図１０】顔が「横向き」である場合の温度分布マップを示す図である。
【図１１】顔温度算出部２５が行う処理の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
３      空調装置
６      乗員
１０    ＩＲカメラ
２０    制御部
２１    熱画像生成部
２２    顔領域抽出部
２３    顔向き判定部
２４    寄与度調整部
２５    顔温度算出部
３０    空調装置
Ｃ      カウンタ
Ｄ      温度検知範囲
Ｆ１    更新フラグ
Ｆ２    フラグ
ＦＬ    左頬領域
ＦＲ    右頬領域
ＦＣ    中央領域
ＩＭ    温度分布マップ
【図１】
2009119896.tif 000003
【図２】
2009119896.tif 000004
【図３】
2009119896.tif 000005
【図４】
2009119896.tif 000006
【図５】
2009119896.tif 000007
【図６】
2009119896.tif 000008
【図７】
2009119896.tif 000009
【図８】
2009119896.tif 000010
【図９】
2009119896.tif 000011
【図１０】
2009119896.tif 000012
【図１１】
2009119896.tif 000013