JP2018084477A - 乗員検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】センサの姿勢を変化させながら乗員の状態を検知する構成としながらも、センサの姿勢を検知するためのセンサを別途設ける必要のない乗員検知システム、を提供する。【解決手段】乗員検知システム１００は、車室ＲＭ内を撮像して画像を生成するための赤外線温度センサ１２０と、赤外線温度センサ１２０によって撮像される領域、である撮像領域の位置が車室ＲＭ内において変化するように、赤外線温度センサ１２０の姿勢を変化させる撮像位置変更部１３０と、画像に含まれる情報に基づいて赤外線温度センサ１２０の姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて撮像位置変更部１３０の動作を制御する制御部１１２と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、車室内における乗員の状態を検知する乗員検知システムに関する。

近年の車両には、乗員の状態を検知する乗員検知システムを備えたものがある。このような乗員検知システムとしては、例えば、乗員等の表面温度を赤外線温度センサによって測定し、得られた熱画像に示される温度分布に基づいて空調を適切に制御するためのものがある。また、カメラによって乗員の顔を撮影し、得られた画像を解析することによって、当該乗員が眠気を感じているか否かを判定するためのものもある。

乗員検知システムにおいては、車室内に存在する全ての乗員の状態を同時に検知することができるのが理想的ではある。しかしながら、検知範囲が広範囲に亘るようなセンサは比較的高価であり、乗員検知システムのコストを上昇させてしまうために好ましくないことが多い。そこで、検知範囲が比較的狭い安価なセンサ（例えば赤外線温度センサ）を用いることとした上で、当該センサの姿勢を変化させながら所謂「スキャン」を行い、これにより広範囲に亘って乗員の状態の検知を行うことが考えられる。

下記特許文献１に記載されている空気調和装置は、車両用ではなく建物用の空調装置ではあるが、赤外線温度センサの姿勢を変化させながら部屋全体のスキャンを行い、当該部屋内の温度分布や人の存在を取得することが可能となっている。

特開２０１５−８３９１５号公報

センサの姿勢を変化させる制御、例えばセンサを搖動させる制御を行うに当たっては、当該制御を行う制御装置が、現時点におけるセンサの姿勢（例えば回転角度）を正確に把握する必要がある。これにより、乗員検知システムが、現時点において車室内のどの部分における状態を検知しているのかを把握することが可能となる。センサの姿勢を正確に把握するための構成としては、例えば、センサの姿勢を変化させる駆動装置の回転軸にレゾルバ等の回転角センサを設け、回転角センサからの信号に基づいてセンサの姿勢を把握する構成とするのが一般的である。

しかしながら、センサの姿勢を検知するために回転角センサ等を追加して設けるのは、やはり乗員検知システム全体のコストを上昇させてしまうために好ましくない。特に、スキャンが必要となるようなセンサ、つまり検知範囲の狭い安価なセンサが用いられる場合には、コストの上昇は可能な限り抑える必要がある。

本開示は、センサの姿勢を変化させながら乗員の状態を検知する構成としながらも、センサの姿勢を検知するためのセンサを別途設ける必要のない乗員検知システム、を提供することを目的とする。

本開示に係る乗員検知システムは、車室（ＲＭ）内における乗員の状態を検知する乗員検知システム（１００）であって、車室内を撮像して画像を生成するためのセンサ（１２０）と、センサによって撮像される領域、である撮像領域の位置が車室内において変化するように、センサの姿勢を変化させる撮像位置変更部（１３０）と、画像に含まれる情報に基づいてセンサの姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて撮像位置変更部の動作を制御する制御部（１１２）と、を備える。

このような構成の乗員検知システムでは、制御部が、センサによって生成された画像に含まれる情報に基づいてセンサの姿勢を推定する。尚、ここでいう「画像」とは、ＣＣＤカメラ等によって生成された一般的な画像のみならず、赤外線温度センサによって生成された熱画像（温度分布を示す画像）も含まれる。また、ここでいう「画像」は、必ずしも人間が直接視認し得る状態の画像である必要はなく、乗員検知システムが内部データとして記憶している状態の画像であってもよい。

例えば、画像に含まれる特定物の位置や温度境界の位置と、センサの姿勢と、の対応関係を予め記憶しておくこととすれば、制御部は、当該対応関係に基づいて現時点におけるセンサの姿勢を推定することができる。このように、センサで生成された画像に含まれる情報に基づいて、センサの姿勢を推定することができるので、センサの姿勢を検知するためのセンサを別途設ける必要がない。

本開示によれば、センサの姿勢を変化させながら乗員の状態を検知する構成としながらも、センサの姿勢を検知するためのセンサを別途設ける必要のない乗員検知システム、が提供される。

図１は、第１実施形態に係る乗員検知システムの構成を模式的に示す図である。 図２は、乗員検知システムが搭載された車両、の車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図３は、生成された熱画像の例を示す図である。 図４は、乗員検知システムにおいて実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、第２実施形態に係る乗員検知システムが搭載された車両、の車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図６は、乗員検知システムにおいて実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第３実施形態に係る乗員検知システムが搭載された車両、の車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図８は、生成された熱画像の例を示す図である。 図９は、第４実施形態に係る乗員検知システムの赤外線温度センサと、その周囲の構成とを模式的に示す図である。 図１０は、第５実施形態に係る乗員検知システムの赤外線温度センサと、その周囲の構成とを模式的に示す図である。 図１１は、生成された熱画像の例を示す図である。 図１２は、第６実施形態に係る乗員検知システムの赤外線温度センサと、その周囲の構成とを模式的に示す図である。 図１３は、生成された熱画像の例を示す図である。 図１４は、乗員検知システムにおいて実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は、第７実施形態に係る乗員検知システムの赤外線温度センサと、その周囲の構成とを模式的に示す図である。 図１６は、生成された熱画像の例を示す図である。 図１７は、第８実施形態に係る乗員検知システムの赤外線温度センサと、その周囲の構成とを模式的に示す図である。 図１８は、図１７に示される赤外線温度センサ等を上面視で模式的に描いた図である。 図１９は、生成された熱画像の例を示す図である。 図２０は、第９実施形態に係る乗員検知システムの赤外線温度センサと、その周囲の構成とを模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１及び図２を参照しながら、第１実施形態に係る乗員検知システム１００について説明する。乗員検知システム１００が搭載された車両１０には、車室ＲＭ内の空調を行う車両用空調装置５００が設けられている。乗員検知システム１００は、乗員の状態（具体的には表面温度）を赤外線温度センサ１２０によって検知し、これにより車両用空調装置５００による適切な車室ＲＭ内の空調を可能とするためのシステムである。

図１に示されるように、乗員検知システム１００は、制御装置１１０と、赤外線温度センサ１２０と、撮像位置変更部１３０と、を備えている。

制御装置１１０は、乗員検知システム１００の全体の動作を制御するための装置である。制御装置１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置１１０は、機能的な制御ブロックとして、状態検知部１１１と、制御部１１２と、記憶部１１３とを有している。

状態検知部１１１は、後述の赤外線温度センサ１２０から送信される電気信号を受信して、所謂熱画像（車室ＲＭ内の温度分布を示す画像）を生成する部分である。状態検知部１１１によって作成された熱画像のデータは、状態検知部１１１から制御部１１２に入力される。

尚、赤外線温度センサ１２０が熱画像を自ら生成して送信する機能を有している場合には、上記のような状態検知部１１１は不要である。この場合、赤外線温度センサ１２０によって生成された熱画像のデータが、制御部１１２に直接送信されるような構成とすればよい。

制御部１１２は、乗員検知システム１００の制御に必要な各種の演算を行う部分であって、制御装置１１０の中核をなす部分である。制御部１１２は、状態検知部１１１からの熱画像に示される各部の温度分布を、車両用空調装置５００の空調ＥＣＵ５１０に送信する機能を有する。空調ＥＣＵ５１０は、当該温度分布に基づいて、車両用空調装置５００の動作を制御する。例えば、一部の乗員の表面温度が高くなっているようなときには、低温の空調風が当該乗員に向かうように、不図示のルーバー等を制御する。

車両用空調装置５００は、車室ＲＭ内の空調を行うために、車両１０に設けられた空調装置である。車両用空調装置５００は、不図示のコンプレッサ、凝縮器、蒸発器、絞り弁、送風ファン、等を有しており、これら全体で一つの冷凍サイクルが構成されている。本実施形態では、空調ＥＣＵ５１０によって、送風ファンの回転数や絞り弁の開度、車両用空調装置５００に設けられた各種ドア（不図示）の動作等が制御され、これにより車室ＲＭ内に吹き出される空調風の温度や風向が調整される。車両用空調装置５００の具体的な構成は公知のものであるから、具体的な図示や説明は省略する。

制御部１１２は、上記のような空調ＥＣＵ５１０との通信のために必要な処理に加えて、後述の撮像位置変更部１３０に制御信号を送信し、赤外線温度センサ１２０の向きを変化させるための処理も行う。制御部１１２は、赤外線温度センサ１２０の向きについての指令値である動作指令を、空調ＥＣＵ５１０から受信する。制御部１１２は、かかる動作指令に基づいて撮像位置変更部１３０の動作を制御する。これにより、赤外線温度センサ１２０の向きが、空調ＥＣＵ５１０からの動作指令に示される向きに一致する。制御部１１２によって行われる上記処理の具体的な内容については後述する。

記憶部１１３は、制御装置１１０に設けられた不揮発性メモリであって、各種情報の記憶を行う部分である。記憶部１１３に記憶される情報の具体的な内容については後述する。

尚、本実施形態における制御装置１１０は、車両用空調装置５００の空調ＥＣＵ５１０とは別体の装置として構成されているのであるが、制御装置１１０と空調ＥＣＵ５１０とが互いに一体の装置として構成されているような態様であってもよい。換言すれば、乗員検知システム１００が、車両用空調装置５００の一部として構成されているような態様であってもよい。

赤外線温度センサ１２０は、車室ＲＭ内にある物体の表面温度を、当該物体からの輻射（赤外線）に基づいて検知するセンサである。赤外線温度センサ１２０は、車室ＲＭ内を撮像して得られたデータ、すなわち熱画像の元となるデータを、電気信号として状態検知部１１１に送信する。既に述べたように、赤外線温度センサ１２０が自ら熱画像を生成し、制御部１１２に送信する機能を有していてもよい。

撮像位置変更部１３０は、赤外線温度センサ１２０の姿勢（本実施形態では「向き」）を変更するための駆動装置である。撮像位置変更部１３０は、本実施形態では回転電機として構成されている。撮像位置変更部１３０は、電力の供給を受けて不図示の回転軸を回転させ、当該回転軸に固定された赤外線温度センサ１２０の向きを左右方向に変化させる。このような態様に替えて、撮像位置変更部１３０が赤外線温度センサ１２０を（回転運動ではなく）左右方向に並進運動させるような態様としてもよい。既に述べたように、撮像位置変更部１３０の動作は制御部１１２によって制御される。

撮像位置変更部１３０が駆動され、赤外線温度センサ１２０の向きが変更されると、赤外線温度センサ１２０によって撮像されその表面温度が検知される領域（以下、「撮像領域」と称する）の位置が変化する。

車両１０のうち車室ＲＭ内の構成について、図２を参照しながら説明する。車室ＲＭ内のうち前方側部分には、右側の座席である運転席２１と、左側の座席である助手席２２とが、互いに隣り合うように設けられている。また、後方側部分には、右側の座席である第１後部座席２３と、左側の座席である第２後部座席２４とが、互いに隣り合うように設けられている。図２には、運転席２１に着座している運転者Ｍ１と、助手席２２に着座している同乗者Ｍ２と、第１後部座席２３に着座している同乗者Ｍ３と、第２後部座席２４に着座している同乗者Ｍ４と、が示されている。符号２５が付されているのはステアリングハンドルである。

運転席２１及び助手席２２の更に前方側には、インストルメントパネル２６が設けられている。インストルメントパネル２６のうち左右方向における中央部には、吹き出し口２７が形成されている。また、インストルメントパネル２６のうち右側部分には吹き出し口２８が形成されており、左側部分には吹き出し口２９が形成されている。

吹き出し口２７、２８、２９はいずれも、車両用空調装置５００によって温度調整された空気、すなわち空調風の出口である。吹き出し口２７等から車室ＲＭ内に空調風が吹き出されることにより、車室ＲＭ内の空調が行われる。

インストルメントパネル２６の上面のうち、左右方向における中央となる位置には、赤外線温度センサ１２０が設置されている。既に述べたように、赤外線温度センサ１２０は、車室ＲＭ内における乗員の表面温度を検知するための温度センサである。赤外線温度センサ１２０は、撮像位置変更部１３０を介してインストルメントパネル２６の上面に取り付けられている。

図２では、赤外線温度センサ１２０によって表面温度を一度に検知し得る範囲が、範囲ＲＧ１として示されている。本実施形態では、赤外線温度センサ１２０として比較的狭角のものが用いられている。赤外線温度センサ１２０によって表面温度を一度に検知し得る範囲ＲＧ１が狭いので、全ての乗員（運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）の表面温度を一度に且つ同時に検知することはできない。

そこで、本実施形態では、撮像位置変更部１３０により赤外線温度センサ１２０の向きを変化させて行くことで、それぞれの乗員の表面温度を順に検知して行くように構成されている。具体的には、撮像位置変更部１３０が、赤外線温度センサ１２０を左右に搖動動作させることで、撮像領域の位置を周期的に変化させ、車室ＲＭ内における各部の表面温度を検知して行くような構成となっている。このように、撮像位置変更部１３０は、撮像領域の位置が車室ＲＭ内において変化するよう、赤外線温度センサ１２０の姿勢を変化させるものである。

図２では、赤外線温度センサ１２０の搖動によって表面温度を検知し得る範囲の全体が、範囲ＲＧ０として示されている。赤外線温度センサ１２０が搖動すると、範囲ＲＧ１の向きが範囲ＲＧ０の中で変化していく。つまり、撮像領域の位置が、範囲ＲＧ０の中で左右に移動していく。範囲ＲＧ０は、着座している全ての乗員（運転者Ｍ１、同乗者Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）の表面を含むような範囲として設定されている。

車両１０には４つのドアが設けられている。図２においては、それぞれのドアに設けられたガラスＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が図示されている。ガラスＧ１は、運転席２１側のドアに設けられたガラスである。ガラスＧ２は、助手席２２側のドアに設けられたガラスである。ガラスＧ３は、第１後部座席２３側のドアに設けられたガラスである。ガラスＧ４は、第２後部座席２４側のドアに設けられたガラスである。

また、図２においては、車室ＲＭを区画する内壁のうちガラスＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４以外の部分に、符号Ｗが付されている。以下では、当該部分のことを「内壁Ｗ」と表記する。

赤外線温度センサ１２０は、インストルメントパネル２６の上面よりも高い場所、例えば天井にあるオーバーヘッドコンソール（不図示）に設置されてもよい。いずれにしても、赤外線温度センサ１２０の設置場所は、各乗員の表面からの輻射が直接到達し得るような場所とすることが好ましい。

車両１０のイグニッションスイッチ（不図示）がオンとなっているときには、制御装置１１０は、赤外線温度センサ１２０が左右に搖動し、撮像領域の位置が範囲ＲＧ０の中を周期的に左右に移動するように、撮像位置変更部１３０の動作を制御する。これにより、それぞれの乗員の表面温度が順に検知されていく。空調ＥＣＵ５１０は、赤外線温度センサ１２０で検知された各乗員の表面温度を考慮しながら、車室ＲＭ内の空調が適切に行われるように、車両用空調装置５００の動作を制御する。これにより、それぞれの乗員が感じる温熱感を適切なものとすることができる。尚、車両用空調装置５００が車室内の空調を行うに当たっては、赤外線温度センサ１２０によって検知された各部の表面温度のみならず、車室ＲＭ内の気温や外気温等が考慮されることとしてもよい。

ところで、上記のように赤外線温度センサ１２０の姿勢を変化させ、各部の表面温度を順に検知して行く制御を行うに当たっては、制御装置１１０が、現時点における赤外線温度センサ１２０の姿勢（本実施形態では「向き」）を正確に把握する必要がある。赤外線温度センサ１２０の向きを把握するための構成としては、撮像位置変更部１３０の駆動軸に、当該駆動軸の回転角度を検知するためのレゾルバ等を別途設けることが考えられる。しかしながら、乗員検知システム１００のコストを抑制するという観点からは、そのような追加のセンサを設けることは好ましくない。

そこで、本実施形態に係る乗員検知システム１００では、制御部１１２が、状態検知部１１１からの熱画像に含まれる情報に基づいて、当該熱画像が撮像された時点における赤外線温度センサ１２０の姿勢を推定することとしている。当該推定の方法について、図２及び図３を参照しながら説明する。

図２の状態においては、赤外線温度センサ１２０は、運転者Ｍ１よりも更に右側を向いた状態となっている。このとき、範囲ＲＧ１の内側である撮像領域には、運転席２１側のガラスＧ１と、ガラスＧ１の前方側において隣り合う内壁Ｗ（ここでは窓枠である）とが含まれている。

図３には、赤外線温度センサ１２０の向きが図２に示される向きとなっているときに赤外線温度センサ１２０によって撮像され、状態検知部１１１によって生成された熱画像２１０の一例が示されている。熱画像２１０のうち、図３における左側の領域２１１には内壁Ｗの温度が示されており、図３における右側の領域２１２にはガラスＧ１の温度が示されている。

一般に、内壁Ｗの放射率は比較的高く、概ね１．０に近い値となっている。一方、ガラスＧ１の放射率は、内壁Ｗの放射率に比べると低い。このため、内壁Ｗの実際の温度と、ガラスＧ１の実際の温度とが、仮に同じであったとしても、熱画像２１０に示される両者の温度は互いに異なることとなる。具体的には、領域２１１に示される内壁Ｗの温度に比べて、領域２１２に示されるガラスＧ１の温度が低くなっているような熱画像２１０が生成される。その結果、熱画像２１０のうち領域２１１と領域２１２との間には温度境界ＢＤ１が形成される。温度境界ＢＤ１は、内壁ＷとガラスＧ１との間の境界に対応するものである。

制御装置１１０の記憶部１１３には、熱画像２１０に含まれる特定の温度境界ＢＤ１の位置と、このときにおける赤外線温度センサ１２０の姿勢（向き）と、の対応関係が予め記憶されている。「特定の」温度境界とは、車室ＲＭ内における特定の位置が撮像された際において形成される温度境界のことであり、本実施形態では、ガラスＧ１とその前方側にある内壁Ｗとの境界位置が撮像された際に形成される温度境界ＢＤ１のことである。熱画像２１０の左側の端部２１５から温度境界ＢＤ１までの距離Ｌ１と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係は、車室ＲＭ内における赤外線温度センサ１２０やガラスＧ１等の配置に応じて一意に定まる。記憶部１１３には、このような対応関係が予め記憶されている。

制御部１１２は、熱画像２１０を解析することによって温度境界ＢＤ１の位置（距離Ｌ１）を算出する。制御部１１２は、算出された当該位置に対応する赤外線温度センサ１２０の向きを、記憶部１１３に記憶されている対応関係を参酌することにより推定する。その後、制御部１１２は、推定された向きに基づいて撮像位置変更部１３０の動作を制御する。このように、本実施形態に係る乗員検知システム１００では、レゾルバのような回転角センサ等を別途用いることなく、赤外線温度センサ１２０の向きを推定することが可能となっている。

制御装置１１０によって行われる処理の具体的な内容について、図４を参照しながら説明する。図４に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１１０によって繰り返し実行されている。

最初のステップＳ０１では、空調ＥＣＵ５１０からの動作指令を受信する処理が制御部１１２によって行われる。当該動作指令は、赤外線温度センサ１２０の向きについての指令値である。

ステップＳ０２では、制御部１１２によって目標角度の算出が行われる。ここでいう「目標角度」とは、赤外線温度センサ１２０の向きを上記動作指令に示される向きに一致させるために必要な、撮像位置変更部１３０の動作量（つまり回転角度）のことである。当該目標角度は、動作指令に示される赤外線温度センサ１２０の向き（角度）から、現時点における赤外線温度センサ１２０の向き（角度）を差し引いて得られる相対的な回転角度である。尚、現時点における赤外線温度センサ１２０の向きとしては、図４に示される一連の処理が前回の制御周期において実行された際に、後述のステップＳ０７において推定された現在角度の値が用いられる。

ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、撮像位置変更部１３０を上記の目標角度だけ動作させるために必要な、撮像位置変更部１３０に供給すべき駆動電流の値が制御部１１２によって算出される。本実施形態では、目標角度と駆動電流との対応関係が予めマップとして記憶部１１３に記憶されている。制御部１１２は、当該マップを参照することによって駆動電流の値を算出する。

ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、撮像位置変更部１３０に上記の駆動電流を供給する処理が、制御部１１２によって行われる。これにより撮像位置変更部１３０の駆動が行われ、赤外線温度センサ１２０の向きが変化する。その結果、赤外線温度センサ１２０の向きが、空調ＥＣＵ５１０からの動作指令に示される向きに概ね一致した状態となる。

ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、赤外線温度センサ１２０による撮像、及び状態検知部１１１による熱画像２１０の生成が行われ、当該熱画像２１０が制御部１１２によって取得される。

ステップＳ０５に続くステップＳ０６では、制御部１１２による熱画像２１０の解析が行われ、温度境界ＢＤ１の検出が行われる。更に、温度境界ＢＤ１の位置の算出、つまり、図３を参照しながら説明したような距離Ｌ１の算出が行われる。

ステップＳ０６に続くステップＳ０７では、現時点における赤外線温度センサ１２０の向き（以下では「現在角度」とも称する）の推定が制御部１１２によって行われる。既に述べたように、制御部１１２は、記憶部１１３に記憶されている対応関係を参酌することによって、温度境界ＢＤ１の位置（距離Ｌ１）に対応する現在角度の値を推定する。推定された現在角度の値は、記憶部１１３に記憶される。当該値は、図４に示される一連の処理が次の制御周期において実行される際に、ステップＳ０２の目標角度を算出する処理において用いられることとなる。つまり、本実施形態では、ステップＳ０７で推定される現在角度の値が、撮像位置変更部１３０の動作を制御するためにフィードバックされる。

以上のように、制御部１１２は、熱画像２１０に含まれる情報に基づいて赤外線温度センサ１２０の姿勢（向き）を推定し、推定された赤外線温度センサ１２０の姿勢に基づいて撮像位置変更部１３０の動作を制御する。これにより、レゾルバのような回転角センサ等を用いない構成であるにも拘らず、赤外線温度センサ１２０の向きを正確に制御することが可能となっている。

本実施形態では、車室ＲＭ内の特定箇所に、且つ互いに隣り合うように配置されたガラスＧ１と内壁Ｗとが設けられており、熱画像２１０に示されるこれらの境界が、赤外線温度センサ１２０の向きを推定するための温度境界ＢＤ１として用いられる。ガラスＧ１と内壁Ｗとの間の境界が、熱画像２１０における温度境界ＢＤ１として現れるのは、ガラスＧ１の放射率と内壁Ｗの放射率とが互いに異なっているからである。

ガラスＧ１の部分は本実施形態における「第１測定領域」に該当する。また、ガラスＧ１の前方側において隣り合う内壁Ｗは、本実施形態における「第２測定領域」に該当する。本実施形態では、車室ＲＭ内において互いに隣り合う既存の構造物を、上記のように第１測定領域及び第２測定領域として用いることにより、制御部１１２による現在角度の推定を実現している。第１測定領域及び第２測定領域として用いられるのは、それぞれ、上記とは異なる構造物であってもよい。

第２実施形態について、図５を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図５の状態においては、赤外線温度センサ１２０は、運転者Ｍ１よりも更に右側を向いた状態となっている。このとき、範囲ＲＧ１の内側である撮像領域には、運転席２１側のガラスＧ１と、ガラスＧ１の前方側において隣り合う内壁Ｗとが含まれている。このような状態で、赤外線温度センサ１２０による撮像が行われる直前の時点では、吹き出し口２８から撮像領域に向けて低温の空調風が吹き付けられる。つまり、ガラスＧ１と、ガラスＧ１の前方側において隣り合う内壁Ｗとの両方に空調風が吹きつけられる。

ガラスＧ１の比熱は、内壁Ｗの比熱に比べると大きい。このため、上記のように空調風が吹きつけられると、ガラスＧ１の温度と内壁Ｗの温度との差が大きくなる。その結果、図３の熱画像２１０に示される領域２１１の温度と、領域２１２の温度との差が大きくなる。これにより、熱画像２１０における温度境界ＢＤ１がより明瞭なものとなるので、温度境界ＢＤ１の位置に基づく赤外線温度センサ１２０の向きの推定をより確実且つ正確に行うことが可能となる。

制御装置１１０によって行われる処理の具体的な内容について、図６を参照しながら説明する。図６に示されるそれぞれのステップのうち、図４に示されるステップと同一のステップに対しては、図４における符号（「Ｓ０１」等）と同一の符号が付してある。図６に示される一連の処理は、ステップＳ０４とステップＳ０５との間においてステップＳ１０が実行される処理となっており、この点においてのみ図４に示される処理と異なっている。

ステップＳ０４の処理が行われ、撮像位置変更部１３０の駆動によって赤外線温度センサ１２０の向きが変更されると、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、制御部１１２から空調ＥＣＵ５１０に制御信号が送信され、これにより車両用空調装置５００の動作が変更される。具体的には、空調風の吹き出しが吹き出し口２８から行われるように、車両用空調装置５００の内部に設けられた不図示のドアの開閉が切り換えられる。また、吹き出し口２８から吹き出される空調風が現在の撮像領域に向かうように、吹き出し口２８に設けられた不図示のルーバーの向きが変更される。更に、吹き出される空調風の温度が低温となるよう、不図示の冷凍サイクルの動作が制御される。

ステップＳ１０の処理が実行され、所定時間が経過すると、ステップＳ０５に移行する。この所定時間は、撮像領域に含まれるガラスＧ１や内壁Ｗに空調風が当たり、これらの温度が低下するために要する時間として、予め設定されたものである。以上のような処理が行われることにより、熱画像２１０における温度境界ＢＤ１がより明瞭なものとなる

本実施形態における車両用空調装置５００は、車室ＲＭ内の特定部分に空調風を吹き付けて当該部分の温度を変化させ、これにより温度境界を生じさせる「温度調整部」として機能する。尚、温度調整部としては、車両用空調装置５００とは異なる装置を用いることもできる。例えば、車室ＲＭ内の特定位置に発熱体（例えば電気ヒータ）を配置しておき、当該発熱体の温度を周囲よりも高温とすることで、発熱体の外形に添った温度境界を生じさせることとしてもよい。また、車室ＲＭ内の特定位置に吸熱体（例えばペルチェ素子）を配置しておき、当該吸熱体の温度を周囲よりも低温とすることで、吸熱体の外形に添った温度境界を生じさせることとしてもよい。

第３実施形態について、図７を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態では、車室ＲＭ内における複数の特定箇所に部材３０１、３０２、３０３、３０４が取り付けられている。これらの部材３０１等は、いずれもアルミニウム等の金属によって形成された板状の部材である。部材３０１等のそれぞれの放射率は、その周囲の部材（部材３０１等が取り付けられている内壁Ｗ等）の放射率に比べると小さい。

部材３０１は、ガラスＧ１の前方側にある内壁Ｗに取り付けられている。部材３０２は、運転席２１の前方側部分のうち左側寄りとなる位置に取り付けられている。部材３０３は、助手席２２の前方側部分のうち右側寄りとなる位置に取り付けられている。部材３０４は、ガラスＧ２の前方側にある内壁Ｗに取り付けられている。

図７の状態においては、赤外線温度センサ１２０は、運転者Ｍ１よりも更に右側を向いた状態となっている。このとき、範囲ＲＧ１の内側である撮像領域には、運転席２１側のガラスＧ１と、ガラスＧ１の前方側において隣り合う内壁Ｗと、部材３０１とが含まれている。

図８には、赤外線温度センサ１２０の向きが図７に示される向きとなっているときに赤外線温度センサ１２０によって撮像され、状態検知部１１１によって生成された熱画像２２０の一例が示されている。熱画像２２０のうち、図８における左側の領域２２１には内壁Ｗの温度が示されており、図８における右側の領域２２２にはガラスＧ１の温度が示されている。また、領域２２１内の領域２２３には部材３０１の温度が示されている。

部材３０１の放射率は、その周囲の内壁Ｗの放射率に比べて小さい。このため、内壁Ｗの実際の温度と、部材３０１の実際の温度とが、仮に同じであったとしても、熱画像２２０に示される両者の温度は互いに異なることとなる。具体的には、領域２２１に示される内壁Ｗの温度に比べて、領域２２３に示される部材３０１の温度が低くなっているような熱画像２２０が生成される。その結果、熱画像２２０のうち領域２２１と領域２２３との間には、部材３０１と同形状の温度境界ＢＤ２が形成される。温度境界ＢＤ２は、内壁Ｗと部材３０１との間の境界に対応するものである。

熱画像２２０の左側の端部２２５から温度境界ＢＤ２の中心までの距離Ｌ２と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係は、車室ＲＭ内における赤外線温度センサ１２０や部材３０１の配置に応じて一意に定まる。記憶部１１３には、このような対応関係が予め記憶されている。第１実施形態の場合と同様に、制御部１１２は、この対応関係に基づいて赤外線温度センサ１２０の向きを推定する。

部材３０２、３０３、３０４についても上記と同様であって、これらが熱画像に含まれる場合における温度境界の中心位置と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係が記憶部１１３に予め記憶されている。このため、部材３０１等のいずれかが熱画像に含まれているときには、制御部１１２は赤外線温度センサ１２０の向きを推定することができる。

車室ＲＭ内に取り付けられる部材３０１等の数は、本実施形態のように４つに限定される必要はなく、適宜変更することができる。例えば、赤外線温度センサ１２０がどのような方向を向いているときでも、撮像される熱画像には部材３０１等のいずれか１つが含まれるような配置とすれば、制御部１１２は赤外線温度センサ１２０の向きを常に推定することが可能となる。

部材３０１等のそれぞれの形状は、互いに異なっていることが好ましい。このような態様であれば、制御部１１２は、熱画像に含まれる温度境界の形状に基づいて、当該熱画像に含まれる部材３０１等を正確に特定することができる。これにより、制御部１１２は、赤外線温度センサ１２０の向きをより正確に推定することが可能となる。

部材３０１等の表面上の領域は、本実施形態における「第１測定領域」に該当する。また、部材３０１等の周囲において隣り合う部材（内壁Ｗや運転席２１のシート等）は、本実施形態における「第２測定領域」に該当する。

つまり本実施形態では、第１測定領域及び第２測定領域のうちの一方として、車室ＲＭ内において追加で取り付けられた部材３０１等を用いており、第１測定領域及び第２測定領域のうちの他方として、車室ＲＭ内における既存の構造物を用いている。

このような構成においては、周囲の部材とは放射率が著しく異なる部材を部材３０１等として用いることにより、熱画像２２０における温度境界ＢＤ２をより明瞭なものとすることができる。その結果、温度境界ＢＤ２の位置に基づく赤外線温度センサ１２０の向きの推定をより確実且つ正確に行うことが可能となる。

尚、本実施形態では、温度境界ＢＤ２の位置としてその中心位置を用いているのであるが、温度境界の位置としては他の位置を用いることとしてもよい。例えば、図８における温度境界ＢＤ２の左端の位置を、温度境界ＢＤ２の位置として用いることとしてもよい。

部材３０１等は、本実施形態のように板状の部材として形成されてもよいが、例えば、内壁Ｗ等に貼り付けられた柔らかいシート状の部材として形成されていてもよい。

第４実施形態について、図９を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る赤外線温度センサ１２０及び撮像位置変更部１３０は、その全体がケース１５０の内部に収容されている。ケース１５０は、例えば金属によって形成された容器であって、その形状は概ね直方体となっている。

ケース１５０は、天板１５５（不図示）と、底板１５６と、後板１５１と、前板１５２と、側板１５３、１５４とを有している。天板１５５は、赤外線温度センサ１２０等を上方側から覆う部分である。底板１５６は、天板１５５と対向するように配置された部分であって、赤外線温度センサ１２０等の下方側（図９では紙面奥側）に配置されている。

後板１５１は、天板１５５及び底板１５６のそれぞれに対して垂直な部分であって、赤外線温度センサ１２０等の後方側、すなわち赤外線温度センサ１２０等と運転席２１等との間となる位置に配置されている。前板１５２は、後板１５１と対向するように配置された部分であって、赤外線温度センサ１２０等の前方側に配置されている。

側板１５３は、天板１５５、底板１５６、後板１５１、及び前板１５２のそれぞれに対して垂直な部分であって、赤外線温度センサ１２０等の右側に配置されている。側板１５４は、側板１５３と対向するように配置された部分であって、赤外線温度センサ１２０等の左側に配置されている。

後板１５１には矩形の開口が形成されており、当該開口には透明板１５９が嵌め込まれている。透明板１５９は、赤外線に対して透明な材料（例えばガラス）によって形成されている。透明板１５９により、ケース１５０の内部への異物の侵入が抑制される一方で、赤外線の侵入は許容される。赤外線温度センサ１２０による表面温度の検知、すなわち赤外線の受光は、透明板１５９を通じて行われる。

ただし、赤外線温度センサ１２０の向きによっては、範囲ＲＧ１に含まれる物体から放射された赤外線の一部が側板１５３等によって遮られ、赤外線温度センサ１２０に到達しない場合がある。図９には、赤外線温度センサ１２０が右側を向いており、後板１５１及び側板１５３のそれぞれの一部が、範囲ＲＧ１に掛かってしまっている状態が示されている。

図９に示される状態において赤外線温度センサ１２０による撮像が行われると、生成される熱画像は図３に示される熱画像２１０と同様のものとなる。図３を再び用いて説明すると、熱画像２１０のうち、図３における左側の領域２１１には後板１５１及び側板１５３の温度が示され、図３における右側の領域２１２には、透明板１５９の先にある物体の温度が示されることとなる。

ケース１５０の後板１５１や側板１５３等の放射率は、車室ＲＭ内の部材（内壁Ｗ等）の放射率に比べて小さい。このため、内壁Ｗ等の実際の温度と、後板１５１等の実際の温度とが、仮に同じであったとしても、熱画像２１０に示される両者の温度は互いに異なることとなる。具体的には、領域２１２に示される内壁Ｗ等の温度に比べて、領域２１１に示される側板１５３等の温度が低くなっているような熱画像２２０が生成される。その結果、図３における領域２１１と領域２１２との間となる位置には、やはり温度境界ＢＤ１が形成される。

この温度境界ＢＤ１は、後板１５１に形成された開口の端部が撮像された際において形成される温度境界である。記憶部１１３には、このような温度境界ＢＤ１の位置と、赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係が予め記憶されている。

このように、本実施形態では、第１測定領域及び第２測定領域のうち一方がケース１５０の一部となっており、他方が車室ＲＭ内の物体（ケース１５０の外側であって透明板１５９の先にある物体）となっている。このような態様であっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

尚、第１実施形態においては、第１測定領域及び第２測定領域と、赤外線温度センサ１２０との間に、例えば乗員の体の一部等が存在する状態となってしまうことがある。そのような場合には、温度境界の近傍から放射された赤外線が乗員等によって遮られてしまうので、熱画像に基づいた赤外線温度センサ１２０の向きの推定が正確には行われなくなってしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態では、第１測定領域及び第２測定領域のうちの一方（具体的にはケース１５０の一部）と赤外線温度センサ１２０との間に、赤外線を遮るような障害物が介在することが無い。温度境界の近傍から放射された赤外線が遮られてしまうことが無いので、熱画像に基づいた赤外線温度センサ１２０の向きの推定を常に正確に行うことが可能となっている。

本実施形態では、第１測定領域及び第２測定領域のうち一方のみがケース１５０の一部となっているのであるが、第１測定領域及び第２測定領域の両方がケース１５０の一部となっているような態様であってもよい。例えば、後板１５１の放射率と、側板１５３の放射率とが互いに異なるように構成すればよい。この場合、後板１５１と側板１５３との境界部分が、熱画像においては温度境界として描かれることとなる。

第５実施形態について、図１０を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る赤外線温度センサ１２０及び撮像位置変更部１３０は、第４実施形態（図９）の場合と同様に、その全体がケース１５０の内部に収容されている。透明板１５９の内面には複数のマーカー３１０が形成されている。それぞれのマーカー３１０は蒸着によって形成された金属層であって、透明板１５９の下方側に部分において左右方向に一列に並ぶように形成されている。赤外線温度センサ１２０による撮像が行われると、生成された熱画像には、一部のマーカー３１０の温度を示す領域が含まれることとなる。熱画像にどのマーカー３１０が含まれるのかは、赤外線温度センサ１２０の向きによって異なる。

図１１には、赤外線温度センサ１２０の向きが図１０に示される向きとなっているときに赤外線温度センサ１２０によって撮像され、状態検知部１１１によって生成された熱画像２３０の一例が示されている。撮像時における範囲ＲＧ１には３つのマーカー３１０が含まれており、熱画像２３０の下方側には、それぞれのマーカー３１０の温度を示す領域２３２が一列に並んでいる。それぞれの領域２３２の外側の領域２３１は、透明板１５９の先にある物体の温度を示す領域となっている。

マーカー３１０の放射率は、車室ＲＭ内の部材（内壁Ｗ等）の放射率に比べて小さい。このため、内壁Ｗ等の実際の温度と、マーカー３１０の実際の温度とが、仮に同じであったとしても、熱画像２３０に示される両者の温度は互いに異なることとなる。具体的には、領域２３１に示される内壁Ｗ等の温度に比べて、領域２３２に示されるマーカー３１０の温度が低くなっているような熱画像２３０が生成される。その結果、熱画像２３０のうち領域２３１と領域２３２との間には、それぞれのマーカー３１０と同形状の温度境界ＢＤ３が形成されている。温度境界ＢＤ３は、内壁Ｗ等とマーカー３１０との間の境界に対応するものである。

熱画像２３０の左側の端部２３５から各温度境界ＢＤ３の中心までの距離（つまり各温度境界ＢＤ３の位置）と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係は、車室ＲＭ内における赤外線温度センサ１２０やマーカー３１０の配置に応じて一意に定まる。記憶部１１３には、このような対応関係が予め記憶されている。第１実施形態の場合と同様に、制御部１１２は、この対応関係に基づいて赤外線温度センサ１２０の向きを推定する。

本実施形態では、それぞれのマーカー３１０の形状が互いに異なっており、それぞれが固有の形状を有している。その結果、図１１に示される３つの領域２３２のうち、右側の領域２３２Ａは横長の楕円形となっており、真ん中の領域２３２Ｂは正方形となっており、左側の領域２３２Ｃは真円形となっている。記憶部１１３に記憶されている対応関係は、それぞれのマーカー３１０の形状とセットになって記憶されている。このため、図１１のように、１つの熱画像２３０の中に複数の温度境界ＢＤ３が形成されている場合であっても、制御部１１２は、それぞれの温度境界ＢＤ３に対応するマーカー３１０を特定することができる。その結果、記憶部１１３に記憶されている対応関係に基づいて、赤外線温度センサ１２０の向きを正確に推定することが可能となる。

尚、それぞれのマーカー３１０の形状を全て同一とした上で、配置ピッチが不均一となるようにマーカー３１０が形成されているような態様としてもよい。このような態様であっても、制御部１１２は個々のマーカー３１０を特定することができる。

このように、本実施形態では、第１測定領域及び第２測定領域のうち一方がマーカー３１０（ケース１５０の一部）となっており、他方が車室ＲＭ内の物体（ケース１５０の外側であって透明板１５９の先にある物体）となっている。このような態様であっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

また、本実施形態では、赤外線温度センサ１２０の向きによることなく、撮像される熱画像には常にいずれかのマーカー３１０が含まれることとなるように、赤外線温度センサ１２０の搖動方向（左右方向）に沿って複数のマーカー３１０が配置されている。制御部１１２による赤外線温度センサ１２０の向きの推定を、どのようなタイミングであっても行うことができるため、赤外線温度センサ１２０の向きの調整を高分解能で実行することが可能となっている。

尚、本実施形態では、温度境界ＢＤ３の位置としてその中心位置を用いているのであるが、温度境界ＢＤ３の位置としては他の位置を用いることとしてもよい。例えば、図１１におけるそれぞれの温度境界ＢＤ３の左端の位置を、当該温度境界ＢＤ３の位置として用いることとしてもよい。

第６実施形態について、図１２を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る赤外線温度センサ１２０及び撮像位置変更部１３０は、第４実施形態（図９）の場合と同様に、その全体がケース１５０の内部に収容されている。本実施形態では、車室ＲＭ内に複数の赤外線発光体ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３、ＬＳ４が配置されている。赤外線発光体ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３、ＬＳ４のそれぞれの位置は、第３実施形態（図７）において部材３０１、３０２、３０３、３０４のそれぞれが配置されていた位置と同じである。

赤外線発光体ＬＳ１等は、赤外線を照射することのできるＬＥＤである。赤外線発光体ＬＳ１等は、それぞれから発せられた赤外線が、透明板１５９を通じていずれも赤外線温度センサ１２０に到達するように配置されている。図１２では、赤外線発光体ＬＳ１等から発せられた赤外線のそれぞれの光路が矢印で示されている。赤外線発光体ＬＳ１等のそれぞれは、車室ＲＭ内における特定位置から赤外線温度センサ１２０に向けて赤外線を照射するものであり、本実施形態における「照射部」に該当する。赤外線発光体ＬＳ１等における赤外線照射の開始及び停止は、制御部１１２によって制御される。

図１３には、赤外線温度センサ１２０の向きが図１２に示される向きとなっているときに赤外線温度センサ１２０によって撮像され、状態検知部１１１によって生成された熱画像２４０の一例が示されている。撮像時における範囲ＲＧ１には２つの赤外線発光体ＬＳ１、ＬＳ２が含まれている。このため、熱画像２４０の下方側には、赤外線が照射されたことによる領域２４２が２つ形成されている。

これらのうち、図１３における右側に形成された領域２４２Ａは、赤外線発光体ＬＳ２から照射された赤外線の到達により、熱画像２４０における他の領域２４１とは温度が異なるように描かれた領域となっている。また、図１３における左側に形成された領域２４２Ｂは、赤外線発光体ＬＳ１から照射された赤外線の到達により、熱画像２４０における他の領域２４１とは温度が異なるように描かれた領域となっている。

その結果、熱画像２４０のうち領域２４１と領域２４２との間には、赤外線発光体ＬＳ１等から照射される赤外線の断面と同形状（本実施形態では円形）の温度境界ＢＤ４が複数形成されている。温度境界ＢＤ４は、赤外線発光体ＬＳ１等の発光部分とその周囲との間の境界に対応するものである。

熱画像２４０の左側の端部２４５から各温度境界ＢＤ４の中心までの距離（つまり温度境界ＢＤ４の位置）と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係は、車室ＲＭ内における赤外線温度センサ１２０や赤外線発光体ＬＳ１等の配置に応じて一意に定まる。記憶部１１３には、このような対応関係が予め記憶されている。第１実施形態の場合と同様に、制御部１１２は、この対応関係に基づいて赤外線温度センサ１２０の向きを推定する。

本実施形態では、赤外線発光体ＬＳ１等のそれぞれから照射される赤外線の断面形状が互いに同一となっている。このような態様に替えて、赤外線発光体ＬＳ１等のそれぞれから照射される赤外線の断面形状が互いに異なっているような態様としてもよい。この場合、図１３のように、１つの熱画像２４０の中に複数の温度境界ＢＤ４が形成されている場合であっても、制御部１１２は、それぞれの温度境界ＢＤ４に対応する赤外線発光体ＬＳ１等を特定することができる。その結果、記憶部１１３に記憶されている対応関係に基づいて、赤外線温度センサ１２０の向きを正確に推定すること可能となる。

尚、赤外線発光体ＬＳ１等のそれぞれから照射される赤外線の断面形状を全て同一とした上で、熱画像における温度境界ＢＤ４の配置ピッチが不均一となるように、赤外線発光体ＬＳ１等が車室ＲＭ内に配置されているような態様としてもよい。このような態様であっても、制御部１１２は個々の赤外線発光体ＬＳ１等を特定することができる。

本実施形態では、例えば赤外線発光体ＬＳ１等から発せられる赤外線の強度を高くすることにより、熱画像２４０における温度境界ＢＤ４をより明瞭なものとすることができる。その結果、温度境界ＢＤ４の位置に基づく赤外線温度センサ１２０の向きの推定をより確実且つ正確に行うことが可能となる。

尚、本実施形態では、温度境界ＢＤ４の位置としてその中心位置を用いているのであるが、温度境界ＢＤ４の位置としては他の位置を用いることとしてもよい。例えば、図１３におけるそれぞれの温度境界ＢＤ４の左端の位置を、当該温度境界ＢＤ４の位置として用いることとしてもよい。

赤外線発光体ＬＳ１等からの赤外線の照射は、乗員検知システム１００による表面温度の検知が行われている期間の全体に亘って行われてもよい。しかしながら、本実施形態では、赤外線発光体ＬＳ１等からの赤外線の照射が所定のタイミングで停止される。

制御装置１１０によって行われる処理の具体的な内容について、図１４を参照しながら説明する。図１４に示される一連の処理は、所定期間が経過する毎に、制御装置１１０によって繰り返し実行されている。

最初のステップＳ２１では、赤外線発光体ＬＳ１等の全てにおける赤外線の照射が開始される。ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、撮像位置変更部１３０を駆動し、赤外線温度センサ１２０の向きを変更するための処理が行われる。当該処理は、第１実施形態の図４に示される処理と同様の処理である。つまり、熱画像２４０における温度境界ＢＤ４の位置に基づいて赤外線温度センサ１２０の向きを推定し、推定された向きに基づいて撮像位置変更部１３０の動作を制御する処理である。

ステップＳ２２の処理が終了し、赤外線温度センサ１２０の向きが動作指令に示される向きに概ね一致した状態になると、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、赤外線発光体ＬＳ１等の全てにおける赤外線の照射が停止される。これにより、赤外線温度センサ１２０には赤外線発光体ＬＳ１等からの赤外線が到達しなくなり、車室ＲＭ内の物体（内壁Ｗ等）から放射された赤外線のみが到達するようになる。

ステップＳ２３に続くステップＳ２４では、赤外線温度センサ１２０による撮像、及び状態検知部１１１による熱画像２１０の生成が行われ、当該熱画像２１０が制御部１１２によって取得される。

ステップＳ２４に続くステップＳ２５では、ステップＳ２４で取得された熱画像に基づいて、乗員の表面温度を含む各部の温度を示す情報が制御部１１２によって算出される。当該情報は、制御部１１２から空調ＥＣＵ５１０へと送信される。空調ＥＣＵ５１０は、当該情報に基づいて車両用空調装置５００の動作を制御し、車室ＲＭ内が快適となるように空調風の風向や温度等の調整を行う。

このように本実施形態では、制御部１１２によって赤外線温度センサ１２０の姿勢の推定が行われないときには、赤外線発光体ＬＳ１等からの赤外線の照射が一時的に停止された状態とされる。これにより、車室ＲＭ内の各部の温度測定に対し、赤外線発光体ＬＳ１から発せられた赤外線が影響を及ぼしてしまうような事態が回避される。その結果、車室ＲＭ内の各部の温度を精度良く測定することができる。

尚、赤外線発光体ＬＳ１等は、本実施形態のようにケース１５０の外側に配置されていてもよいのであるが、ケース１５０の内側に配置されていてもよい。

第７実施形態について、図１５を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る赤外線温度センサ１２０及び撮像位置変更部１３０は、第４実施形態（図９）の場合と同様に、その全体がケース１５０の内部に収容されている。また、本実施形態では、車室ＲＭ内に単一の赤外線発光体ＬＳ１０が配置されている。赤外線発光体ＬＳ１０は、インストルメントパネル２６（図１５では不図示）の上面に設置されており、当該位置から、後述の反射板ＲＦ１、ＲＦ２に向けて赤外線を照射するように配置されている。赤外線発光体ＬＳ１０は、本実施形態における「照射部」に該当する。赤外線発光体ＬＳ１０における赤外線照射の開始及び停止は、制御部１１２によって制御される。

車室ＲＭ内には、反射板ＲＦ１、ＲＦ２が配置されている。反射板ＲＦ１、ＲＦ２が配置されている位置は、第３実施形態（図７）において部材３０２、３０３のそれぞれが配置されていた位置と同じである。反射板ＲＦ１、ＲＦ２はいずれも平坦な板状の部材であって、外部から入射する赤外線の全てを反射するミラーとして構成されている。反射板ＲＦ１、ＲＦ２は、いずれも、赤外線発光体ＬＳ１０からの赤外線を、赤外線温度センサ１２０に向けて反射するようにその向きが調整されている。

図１５に示される状態においては、赤外線温度センサ１２０が右側を向いている。範囲ＲＧ１には反射板ＲＦ１のみが含まれており、反射板ＲＦ２は範囲ＲＧ１の外側となっている。

図１６に示されるのは、図１５の状態において撮像された熱画像２５０の例である。図１６に示される領域２５２は、反射板ＲＦ１で反射された赤外線の到達により、熱画像２５０における他の領域２５１とは温度が異なるように描かれた領域である。

その結果、熱画像２５０のうち領域２５１と領域２５２との間には、赤外線発光体ＬＳ１０から照射される赤外線の断面と同形状（本実施形態では円形）の温度境界ＢＤ５が形成されている。温度境界ＢＤ５は、反射板ＲＦ１のうち赤外線を反射している部分とその周辺部分との間の境界、に対応するものである。

熱画像２５０の左側の端部２５５から温度境界ＢＤ５の中心までの距離（つまり温度境界ＢＤ５の位置）と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係は、車室ＲＭ内における赤外線温度センサ１２０や反射板ＲＦ１等の配置に応じて一意に定まる。記憶部１１３には、このような対応関係が予め記憶されている。第１実施形態の場合と同様に、制御部１１２は、この対応関係に基づいて赤外線温度センサ１２０の向きを推定する。

本実施形態でも第６実施形態（図１２）の場合と同様に、赤外線発光体ＬＳ１０から発せられる赤外線の強度を高くすることにより、熱画像２５０における温度境界ＢＤ５をより明瞭なものとすることができる。その結果、温度境界ＢＤ５の位置に基づく赤外線温度センサ１２０の向きの推定をより確実且つ正確に行うことが可能となる。

尚、本実施形態では、温度境界ＢＤ５の位置としてその中心位置を用いているのであるが、温度境界ＢＤ５の位置としては他の位置を用いることとしてもよい。例えば、図１６における温度境界ＢＤ５の左端の位置を、当該温度境界ＢＤ５の位置として用いることとしてもよい。

本実施形態においても、図１４を参照しながら説明したものと同様の制御が行われる。つまり、制御部１１２によって赤外線温度センサ１２０の姿勢の推定が行われないときには、赤外線発光体ＬＳ１０からの赤外線の照射を一時的に停止する制御が行われる。

尚、赤外線発光体ＬＳ１０は、本実施形態のようにケース１５０の外側に配置されていてもよいのであるが、ケース１５０の内側に配置されていてもよい。

第８実施形態について、図１７及び図１８を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る赤外線温度センサ１２０及び撮像位置変更部１３０は、第４実施形態（図９）の場合と同様に、その全体がケース１５０の内部に収容されている。また、本実施形態では、車室ＲＭ内に複数の赤外線発光体ＬＳ１１が配置されている。それぞれの赤外線発光体ＬＳ１１は、車室の上方側にある天井（不図示）に設置されており、鉛直下方側に向けて赤外線を照射するように配置されている。それぞれの赤外線発光体ＬＳ１１は、左右方向に沿って一列に並ぶように配置されている。このため、図１７においては、紙面手前側に配置された赤外線発光体ＬＳ１１のみが描かれている。赤外線発光体ＬＳ１１は、本実施形態における「照射部」に該当する。赤外線発光体ＬＳ１１における赤外線照射の開始及び停止は、制御部１１２によって制御される。

尚、側面視で描かれた図１７においては、回転電機である撮像位置変更部１３０の駆動軸１３１が示されている。駆動軸１３１は、その回転軸が鉛直方向に沿うように配置された円柱形状の軸であって、撮像位置変更部１３０から上方に向けて伸びている。駆動軸１３１の上端には赤外線温度センサ１２０が固定されている。

図１７に示されるように、それぞれの赤外線発光体ＬＳ１１は、ケース１５０よりも後方側となる位置に配置されており、当該位置から鉛直下方に向けて赤外線を照射する。このため、赤外線はケース１５０や赤外線温度センサ１２０には直接的には到達しない。つまり、赤外線発光体ＬＳ１１は、車室ＲＭ内における特定位置から、赤外線温度センサ１２０に（直接的に）向かう方向とは異なる方向に向けて赤外線を照射するものとなっている。

図１７及び図１８においては、赤外線発光体ＬＳ１１から照射される赤外線が通過する直線状の空間領域が、領域ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３、ＢＭ４として示されている。これらの領域ＢＭ１等は、本実施形態における「第１空間領域」に該当する。また、領域ＢＭ１等の周囲の空間領域、すなわち、赤外線発光体ＬＳ１１から照射される赤外線が通過しない空間領域は、本実施形態における「第２空間領域」に該当する。

図１８に示される状態においては、赤外線温度センサ１２０が右側を向いている。範囲ＲＧ１には、赤外線が通過する領域ＢＭ３及び領域ＢＭ４が含まれている。図１９に示されるのは、図１８の状態で撮像された熱画像２６０の例である。

領域ＢＭ３等を通る赤外線は、上記のように赤外線温度センサ１２０に直接的には到達しないのであるが、空気中の塵や埃によって散乱された後、その一部が赤外線温度センサ１２０に到達する。このため、熱画像２６０には、領域ＢＭ３等から到達した赤外線の影響による直線状の領域２６２が２本形成されている。これらのうち、右側に形成された領域２６２Ａは、領域ＢＭ３から散乱された赤外線の到達により、熱画像２６０における他の領域２６１とは温度が異なるように描かれた領域である。また、左側に形成された領域２６２Ｂは、領域ＢＭ４から散乱された赤外線の到達により、熱画像２６０における他の領域２６１とは温度が異なるように描かれた領域である。

その結果、熱画像２６０のうち領域２６１と領域２６２との間には、領域ＢＭ３等と同形状の温度境界ＢＤ６が複数形成されている。この温度境界ＢＤ６は、赤外線発光体ＬＳ１１から照射された赤外線が通過する領域ＢＭ１等（第１空間領域）と、当該赤外線が通過しない領域（第２空間領域）との境界、に対応するものである。

熱画像２６０の左側の端部２６５から領域２６２の中心までの距離（つまり温度境界ＢＤ６の位置）と、撮像時における赤外線温度センサ１２０の向きと、の対応関係は、車室ＲＭ内における赤外線温度センサ１２０や反射板ＲＦ１等の配置に応じて一意に定まる。記憶部１１３には、このような対応関係が予め記憶されている。第１実施形態の場合と同様に、制御部１１２は、この対応関係に基づいて赤外線温度センサ１２０の向きを推定する。

本実施形態でも第６実施形態（図１２）の場合と同様に、赤外線発光体ＬＳ１１から発せられる赤外線の強度を高くすることにより、熱画像２６０における温度境界ＢＤ６をより明瞭なものとすることができる。その結果、温度境界ＢＤ６の位置に基づく赤外線温度センサ１２０の向きの推定をより確実且つ正確に行うことが可能となる。

尚、本実施形態では、温度境界ＢＤ６の位置として領域２６２の中心位置を用いているのであるが、温度境界ＢＤ６の位置としては他の位置を用いることとしてもよい。例えば、図１９における領域２６２の左端の位置を、これを区画する温度境界ＢＤ６の位置として用いることとしてもよい。

領域ＢＭ１等のそれぞれの形状（具体的には太さ）は、互いに異なっていることが好ましい。このような態様であれば、制御部１１２は、熱画像に含まれる温度境界の形状に基づいて、領域２６２Ａ等に対応する赤外線発光体ＬＳ１１を正確に特定することができる。これにより、制御部１１２は、赤外線温度センサ１２０の向きをより正確に推定することが可能となる。

本実施形態においても、図１４を参照しながら説明したものと同様の制御が行われる。つまり、制御部１１２によって赤外線温度センサ１２０の姿勢の推定が行われないときには、赤外線発光体ＬＳ１１からの赤外線の照射を一時的に停止する制御が行われる。

尚、赤外線発光体ＬＳ１１は、本実施形態のようにケース１５０の外側に配置されていてもよいのであるが、ケース１５０の内側に配置されていてもよい。

第９実施形態について図２０を参照しながら説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

本実施形態では、赤外線温度センサ１２０の姿勢（向き）を変化させるための撮像位置変更部１３０の構成において、第１実施形態と異なっている。

図２０に示されるように、本実施形態における赤外線温度センサ１２０及び撮像位置変更部１３０は、いずれもケース１５０の内部に収容された状態となっている。尚、図２０では、撮像位置変更部１３０のうちポリマ繊維アクチュエータ１６０のみが図示されており、他の部分については図示が省略されている。

ポリマ繊維アクチュエータ１６０は、例えばポリアミドのような高分子材料からなる繊維を螺旋状に捩じることにより、その全体形状が概ね棒状（直線状）となるように形成されたアクチュエータである。当該繊維の外側には金属によるコーティングが施されている。ポリマ繊維アクチュエータ１６０は、外部から供給される熱エネルギーに応じて動作する。具体的には、不図示の加熱装置によって上記コーティングに電流が流されると、ジュール熱によってポリマ繊維アクチュエータ１６０の温度が上昇し、繊維の収縮が生じる。その結果、ポリマ繊維アクチュエータ１６０では、その先端部分が捩じれ方向に回転するような力が生じる。加熱装置によるポリマ繊維アクチュエータ１６０への熱エネルギーの供給（すなわち電流の供給）は、制御部１１２によって制御される。

本実施形態におけるポリマ繊維アクチュエータ１６０は、赤外線温度センサ１２０と天板１５５との間を繋ぐ第１駆動部１６１と、赤外線温度センサ１２０と底板１５６との間を繋ぐ第２駆動部１６２とによって構成されている。第１駆動部１６１及び第２駆動部１６２は、それぞれの中心軸を一致させた状態で配置されている。第１駆動部１６１は、その上端が固定部材１６３によって天板１５５に固定されており、その下端が赤外線温度センサ１２０の上面に固定されている。また、第２駆動部１６２は、その下端が固定部材１６４によって底板１５６に固定されており、その上端が赤外線温度センサ１２０の下面に固定されている。

第１駆動部１６１における分子の配向方向（つまり捩じれ方向）と、第２駆動部１６２における分子の配向方向とは、互いに逆の方向となっている。このため、第１駆動部１６１に熱エネルギーが供給されたときに、第１駆動部１６１から赤外線温度センサ１２０に回転力が加えられる方向（矢印ＡＲ１１)と、第２駆動部１６２に熱エネルギーが供給されたときに、第２駆動部１６２から赤外線温度センサ１２０に回転力が加えられる方向（矢印ＡＲ１２)とは、互いに逆の方向となっている。制御部１１２は、第１駆動部１６１及び第２駆動部１６２のそれぞれに加えられる熱エネルギーの大きさを調整することにより、赤外線温度センサ１２０の向きを調整する。

外部から供給される熱エネルギーに応じて動作する熱的アクチュエータとしては、本実施形態のようなポリマ繊維アクチュエータのほか、例えば形状記憶合金等を用いることもできる。

熱的アクチュエータを用いて赤外線温度センサ１２０の向きを変更するような構成においては、車室ＲＭ内の気温等に応じて赤外線温度センサ１２０の向きが変化してしまう可能性がある。その結果、制御部１１２が認識している赤外線温度センサ１２０の向きと、実際に赤外線温度センサ１２０の向きとの間にずれが生じてしまうことが懸念される。

しかしながら、本実施形態では、制御部１１２が、熱画像２１０に含まれる情報に基づいて赤外線温度センサ１２０の姿勢（向き）を推定する。このため、赤外線温度センサ１２０の向きが上記のようにずれてしまうことを確実に防止することができる。

以上においては、赤外線温度センサ１２０で撮像された熱画像に含まれる情報に基づいて、赤外線温度センサ１２０の向きを推定する例について説明した。上記のような技術は、様々な態様の乗員検知システムに応用することができる。

例えば、赤外線温度センサ１２０ではなくＣＣＤカメラによって車室内を撮像し、得られた画像に基づいて乗員の状態（例えば、眠気が生じているか否か）を判定するようなシステムにおいては、画像に含まれる特定形状の物体の位置に基づいて、ＣＣＤカメラの向きを推定することも可能である。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

ＲＭ：車室
１００：乗員検知システム
１１２：制御部
１１３：記憶部
１２０：赤外線温度センサ
１３０：撮像位置変更部
１５０：ケース
５００：車両用空調装置
ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳ４，ＬＳ１０，ＬＳ１１：赤外線発光体
ＲＦ１，ＲＦ２：反射板

Claims (14)

1. 車室（ＲＭ）内における乗員の状態を検知する乗員検知システム（１００）であって、
   前記車室内を撮像して画像を生成するためのセンサ（１２０）と、
   前記センサによって撮像される領域、である撮像領域の位置が前記車室内において変化するように、前記センサの姿勢を変化させる撮像位置変更部（１３０）と、
   前記画像に含まれる情報に基づいて前記センサの姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて撮像位置変更部の動作を制御する制御部（１１２）と、を備える乗員検知システム。
2. 前記センサは赤外線温度センサであって、
   前記画像とは、前記車室内における温度分布を示す熱画像である、請求項１に記載の乗員検知システム。
3. 前記熱画像に含まれる特定の温度境界の位置と、前記センサの姿勢と、の対応関係を予め記憶している記憶部（１１３）を更に備え、
   前記制御部は、前記対応関係に基づいて前記センサの姿勢を推定する、請求項２に記載の乗員検知システム。
4. 前記車室内には、それぞれの放射率が互いに異なる２つの領域であって、且つ互いに隣り合うように配置された第１測定領域（Ｇ１）及び第２測定領域（Ｗ）が設けられており、
   前記温度境界は、前記第１測定領域と前記第２測定領域との間の境界に対応するものである、請求項３に記載の乗員検知システム。
5. 前記第１測定領域及び前記第２測定領域のうちの一方は、前記車室内に取り付けられた部材（３０１，３０２，３０３，３０４）の表面上の領域である、請求項４に記載の乗員検知システム。
6. 前記車室内における特定位置から、前記センサに向けて赤外線を照射する照射部（ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳ４）を更に備える、請求項３に記載の乗員検知システム。
7. 前記車室内の特定位置に配置される反射板（ＲＦ１，ＲＦ２）と、
   前記反射板に向けて赤外線を照射する照射部（ＬＳ１０）と、を更に備え、
   前記反射板は、前記照射部からの赤外線を前記センサに向けて反射するように構成されている、請求項３に記載の乗員検知システム。
8. 前記車室内における特定位置から、前記センサに向かう方向とは異なる方向に向けて赤外線を照射する照射部（ＬＳ１１）を更に備え、
   前記温度境界は、
   前記照射部から照射された赤外線が通過する第１空間領域と、当該赤外線が通過しない第２空間領域との境界に対応するものである、請求項３に記載の乗員検知システム。
9. 前記制御部によって前記センサの姿勢の推定が行われないときには、
   前記照射部からの赤外線の照射が一時的に停止された状態となる、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の乗員検知システム。
10. 前記センサを内部に収容するケース（１５０）を更に備え、
    第１測定領域及び第２測定領域のうち少なくとも一方は前記ケースの一部である、請求項４に記載の乗員検知システム。
11. 前記車室内の特定部分における温度を変化させ、これにより前記温度境界を生じさせる温度調整部（５００）を更に備える、請求項３に記載の乗員検知システム。
12. 前記温度調整部は車両用空調装置であって、
    前記車両用空調装置は、前記特定部分に空調風を吹き付けることによって前記温度境界を生じさせる、請求項１１に記載の乗員検知システム。
13. 撮像位置変更部は、外部から供給される熱エネルギーに応じて動作する熱的アクチュエータ（１６０）を有する、請求項１に記載の乗員検知システム。
14. 前記熱的アクチュエータはポリマ繊維アクチュエータである、請求項１３に記載の乗員検知システム。

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