JP2018185157A - 熱画像取得装置及び温冷感推定装置 - Google Patents

熱画像取得装置及び温冷感推定装置 Download PDF

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健一郎 野坂
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弘一 楠亀
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Aki Yoneda
亜旗 米田
ナワット シラワン
Silawan Nawatt
ナワット シラワン
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Abstract

【課題】少ない消費電力で車内の熱画像を取得することができる。
【解決手段】熱画像取得装置100は、車両10の室内の熱画像を取得する熱画像センサ110と、熱画像センサ110に室内の所定の範囲を走査させる走査部120と、走査部120を制御する制御部130とを備え、制御部130は、車両10の環境の変化に関する1以上の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、熱画像センサ110の走査の態様を変更する。
【選択図】図1

Description

本開示は、熱画像取得装置及び温冷感推定装置に関する。
従来、快適な車内環境を形成するために、日射量などを検出して空調を制御することが行われている。例えば、特許文献1には、車室内の複数部位の温度を検出する非接触温度センサと、車室内に照射される日射量を検出する日射量検出手段とを備える車両用空調装置が開示されている。
特開2007−296882号公報
しかしながら、上記従来の車両用空調装置では、省エネルギー化の観点で改善の余地がある。
そこで、本開示は、少ない消費電力で車内の熱画像を取得することができる熱画像取得装置及び温冷感推定装置を提供する。
上記課題を解決するため、本開示の一態様に係る熱画像取得装置は、車両の室内の熱画像を取得する熱画像センサと、前記熱画像センサに前記室内の所定の範囲を走査させる走査部と、前記走査部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記車両の環境の変化に関する1以上の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、前記熱画像センサの走査の態様を変更する。
また、本開示の一態様に係る温冷感推定装置は、前記熱画像取得装置と、前記熱画像に基づいて、前記室内に居る人の温冷感を推定する推定部とを備える。
本開示によれば、少ない消費電力で車内の熱画像を取得することができる。
実施の形態に係る温冷感推定装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る熱画像取得装置が搭載された車両の構成を示す上面図である。 実施の形態に係る熱画像取得装置が搭載された車両の室内を示す側面図である。 実施の形態に係る熱画像取得装置の斜視図である。 実施の形態に係る熱画像取得装置の走査例を示す遷移図である。 実施の形態に係る温冷感推定装置において車両の室内の環境と走査頻度の設定との関係を示す図である。 実施の形態に係る温冷感推定装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態に係る温冷感推定装置の動作のうち、熱画像取得装置の走査範囲の設定を具体的に示すフローチャートである。 実施の形態に係る温冷感推定装置の動作のうち、熱画像取得装置の走査頻度の設定を具体的に示すフローチャートである。 実施の形態に係る温冷感推定装置の動作のうち、熱画像取得装置の走査速度の設定を具体的に示すフローチャートである。
(本開示の概要)
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る熱画像取得装置は、車両の室内の熱画像を取得する熱画像センサと、前記熱画像センサに前記室内の所定の範囲を走査させる走査部と、前記走査部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記車両の環境の変化に関する1以上の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、前記熱画像センサの走査の態様を変更する。
これにより、車両の環境の変化に応じて走査の態様を変更することができる。例えば、熱画像センサによる走査範囲を必要な範囲のみに限定して狭くすることで、消費電力を削減しつつ必要な範囲の熱画像を取得することができる。あるいは、環境の変化が小さい場合には、走査頻度を少なくすることによって、熱画像を取得しつつも消費電力を削減することができる。このように、本態様に係る熱画像取得装置によれば、少ない消費電力で車内の熱画像を適切に取得することができる。
また、例えば、前記1以上の条件に含まれる第1条件は、前記室内の温度が第1閾値を超えることであり、前記制御部は、前記第1条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査を停止してもよい。
これにより、室内の温度が極端に高い場合には、熱画像を取得し、温冷感を推定するまでもなく、室内に居る人にとって暑いことが実質的に確定している。したがって、熱画像センサの走査を停止することにより、消費電力を抑制することができる。
また、例えば、前記制御部は、さらに、前記熱画像に基づいて前記室内の温度を算出してもよい。
これにより、熱画像を利用するので、別の温度センサなどを設けなくてよい。したがって、別の温度センサから温度情報を取得するための外部インターフェースも備えなくてよいので、熱画像取得装置の構成を簡素化することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記室内の温度を検出する温度センサを備えてもよい。
これにより、温度センサを利用するので、室温を精度良く検出することができる。
また、例えば、前記制御部は、さらに、前記熱画像センサの走査を停止した場合に、前記熱画像センサの走査位置を初期位置に戻してもよい。
これにより、熱画像センサの走査を再開する場合に、初期位置から開始することができる。熱画像取得装置では、熱画像センサが1回の走査中に取得する複数の熱画像を合成することで、走査範囲の熱画像を生成する。このため、一度走査を停止した場合に停止位置から走査を開始したとき、異なる走査で得られた熱画像が合成され、適切な熱画像が得られなくなる。したがって、走査位置を初期位置に戻すことで、1回の走査で得られた複数の熱画像を合成することができ、走査範囲の適切な熱画像を生成することができる。
また、例えば、前記1以上の条件に含まれる第2条件は、前記室内に人が検知されることであり、前記制御部は、前記第2条件が満たされた場合に、前記所定の範囲を、検知された人を含む範囲に限定してもよい。
これにより、検知された人を含む範囲に走査範囲が限定されるので、人の温冷感の推定に必要な範囲だけを走査することができ、消費電力を削減することができる。また、走査範囲が限定されることで、熱画像の取得に要する時間も短くなって、短期間で温冷感の推定を行うことができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記室内に設けられたシートに設けられた、前記人の着座を検知する着座センサを備え、前記第2条件は、前記着座センサによって前記人の着座が検知されることであってもよい。
これにより、着座センサにより人の存在及びその位置を適切に検知することができる。
また、例えば、前記制御部は、さらに、前記熱画像に基づいて前記室内に居る人を検知してもよい。
これにより、熱画像を利用するので、別の着座センサなどを設けなくてよい。したがって、別の着座センサから人の存在を示す情報を取得するための外部インターフェースも備えなくてよいので、熱画像取得装置の構成を簡素化することができる。
また、例えば、前記制御部は、前記1以上の条件に含まれる第3条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査頻度を大きくしてもよい。
これにより、例えば、環境の変化が大きい場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定頻度も高めることができる。したがって、環境の変化によって変わりやすい温冷感の変化を精度良く推定することができる。
また、例えば、前記制御部は、前記第3条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの、前記車両の窓に対する走査頻度を大きくしてもよい。
これにより、温冷感の推定の精度を高めるために必要な窓の温度情報の取得頻度を大きくすることができるので、温冷感の推定頻度及びその精度の両方を高めることができる。
また、例えば、前記1以上の条件に含まれる第4条件は、前記第3条件より厳しい基準を超えることであり、前記制御部は、前記第4条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査速度を大きくしてもよい。
これにより、環境の変化がより激しい場合に、より短い時間で熱画像を取得し、より短期間での温冷感の推定を行うことができる。
また、例えば、前記第3条件は、前記室内の温度の変化量が第2閾値を超えることであってもよい。
これにより、室温の変化量が大きい場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定頻度も高めることができる。したがって、室温の変化によって変わりやすい温冷感の変化を精度良く推定することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記室内に入射する日射量を検出する日射量センサを備え、前記第3条件は、前記日射量センサによって検出された日射量の変化量が第2閾値を超えることであってもよい。
これにより、日射量の変化量が大きい場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定頻度も高めることができる。したがって、日射量の変化によって変わりやすい温冷感の変化を精度良く推定することができる。
また、例えば、前記第3条件は、前記室内の空調を行う空調機器の設定値の変更が検知されることであってもよい。
これにより、空調機器の設定が変更された場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定頻度も高めることができる。したがって、空調機器の設定の変更によって変わりやすい温冷感の変化を精度良く推定することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記室内に居る人の発汗を検出する発汗センサを備え、前記第3条件は、前記発汗センサによって発汗が検出されることであってもよい。
これにより、発汗が検出された場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定頻度も高めることができる。したがって、発汗が検出されて人が暑いと考えている可能性が高い場合に、温冷感の変化を精度良く推定することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記室内に居る人の音声を検出する音声検出部を備え、前記第3条件は、前記音声検出部によって検出された音声が、前記室内の暑さ又は寒さに関する内容を含むことであってもよい。
これにより、暑さ又は寒さに関する内容を含む音声が検出された場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定頻度も高めることができる。したがって、人が暑いと考えている可能性が高い場合に、温冷感の変化を精度良く推定することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記室内に居る人の感情を検出する感情検出部を備え、前記1以上の条件に含まれる第5条件は、前記感情検出部が前記人の不快感を検出しないことであり、前記制御部は、前記第5条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査頻度を小さくしてもよい。
これにより、人の不快感を検出しない場合には、温冷感は変化していないと判断し、走査頻度を小さくすることで、温冷感の推定頻度を小さくすることができる。したがって、消費電力を削減することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記環境の変化に関する情報を外部から取得するインターフェースを備え、前記制御部は、前記インターフェースが取得した情報に基づいて、前記1以上の条件の少なくとも1つを満たすか否かを判定してもよい。
これにより、インターフェースが取得した情報を利用するので、環境の変化の条件を満たすか否かを簡単に判定することができる。このため、熱画像取得装置の演算量を削減することができるので、消費電力を削減することができる。
また、例えば、前記制御部は、前記1以上の条件に含まれる第6条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査位置を初期位置に戻してもよい。
これにより、熱画像の合成に不具合が発生しうる場合に、走査位置を初期位置に戻すことで、1回の走査で得られた複数の熱画像を合成することができ、走査範囲の適切な熱画像を生成することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記車両のドアの開閉を検知する開閉検知部を備え、前記第6条件は、前記開閉検知部によって前記開閉が検知されることであってもよい。
これにより、ドアの開閉が行われた場合、室温及び人の有無などが変化した可能性が高い。したがって、走査位置を初期位置に戻すことで、走査を最初からやり直すことができ、走査範囲の適切な熱画像を生成することができる。
また、例えば、前記第6条件は、前記熱画像センサの振動が第3閾値を超えることであってもよい。
これにより、熱画像センサが振動した場合、走査中に取得した熱画像の撮影範囲がずれて、熱画像に異常が発生する恐れがある。したがって、走査位置を初期位置に戻すことで、走査を最初からやり直すことができ、走査範囲の適切な熱画像を生成することができる。
また、例えば、熱画像取得装置は、さらに、前記熱画像センサの振動を検出する加速度センサを備え、前記第6条件は、前記加速度センサによって検出された振動が前記第4閾値を超えることであってもよい。
これにより、熱画像取得装置が加速度センサを備えることで、熱画像取得装置の加速度の変化、具体的には振動を精度良く検出することができる。したがって、振動が発生した場合に走査位置を初期位置に戻すことができ、走査範囲の適切な熱画像を生成することができる。
また、本発明の一態様に係る温冷感推定装置は、熱画像取得装置と、前記熱画像に基づいて、前記室内に居る人の温冷感を推定する推定部とを備える。
これにより、上述した熱画像取得装置を備えるので、消費電力を削減しつつ、温冷感の推定を行うことができる。
以下では、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
(実施の形態)
[概要]
まず、実施の形態に係る温冷感推定装置の概要について、図1〜図3を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係る温冷感推定装置200の構成を示すブロック図である。図1に示すように、温冷感推定装置200は、熱画像取得装置100と、温冷感推定部210とを備える。
図2は、本実施の形態に係る熱画像取得装置100が搭載された車両10の構成を示す上面図である。図3は、本実施の形態に係る熱画像取得装置100が搭載された車両10の室内を示す側面図である。
温冷感推定装置200は、図2及び図3に示す車両10に搭載され、車両10の室内に居る人90の温冷感を推定する。本実施の形態に係る温冷感推定装置200は、車両10の空調制御に用いられる。つまり、車両10は、温冷感推定装置200が推定した温冷感に基づいて、車両10の室内の空調を制御する。
温冷感とは、人90が感じる暑さ及び寒さに関する感覚である。具体的には、温冷感は、予想平均温冷感申告(PMV:Predicted Mean Vote)などの指標で表現することができる。PMVは、例えば、気温、湿度、気流、熱放射、代謝量及び着衣量を考慮して定められる。
車両10は、具体的には、四輪自動車などの自動車である。車両10は、例えば、ガソリンエンジンで駆動するガソリン自動車又は電気で駆動する電気自動車などである。なお、車両10は、トラック、バス及び電車などであってもよい。
図2に示すように、車両10は、ダッシュボード20と、運転席30と、助手席31と、運転席30側のドア40及び窓50と、助手席31側のドア41及び窓51と、ハンドル60とを備える。図3には、運転席30に人90が着座している例を示している。人90は、例えば運転者であり、ハンドル60を操作することで車両10の運転を行う。
また、図1に示すように、車両10は、ECU(Engine Control Unit)70と、エアコン80とを備える。本実施の形態では、ECU70は、温冷感推定装置200によって推定された温冷感に基づいて、車両10の室内の環境を変化させる。
具体的には、ECU70は、車両10が備えるエアコン80などの空調機器の動作条件を調整する。これにより、車内環境を快適に保つことができ、快適な運転環境の実現、及び、安全運転の支援を行うことができる。
図1に示すように、温冷感推定装置200は、車両10の室内の所定の範囲の熱画像を取得する熱画像取得装置100と、取得された熱画像に基づいて人90の温冷感を推定する温冷感推定部210とを備える。
温冷感推定部210は、熱画像取得装置100が取得した熱画像に基づいて、人90の温冷感を推定する。例えば、温冷感推定部210は、熱画像に基づいてPMVを推定する。温冷感推定部210は、熱画像から人90と周囲との温度差を算出し、人90の放熱量を算出する。温冷感推定部210は、放熱量とPMVとの相関関係に基づいて、PMVを推定する。
なお、車両10の室内に複数の人90が存在する場合に、温冷感推定部210は、複数の人90の各々の温冷感を推定する。あるいは、温冷感推定部210は、運転者のみの温冷感を推定してもよい。
本実施の形態では、熱画像取得装置100は、熱画像センサ110の走査範囲に人90が含まれるように車両10の室内に設置される。例えば、図2及び図3に示すように、熱画像取得装置100は、車両10のダッシュボード20上に設置されている。なお、熱画像取得装置100は、バックミラーに設置されていてもよく、インストルメントパネル内に設置されていてもよい。複数個の熱画像取得装置100が設置されていてもよい。
熱画像取得装置100は、車両10の室内の所定の範囲の熱画像を取得する走査型の熱画像取得モジュールである。具体的には、熱画像取得装置100は、所定の範囲を走査しながら複数回の撮影を行い、撮影毎に得られた熱画像を合成することで、所定の範囲の1枚の熱画像を生成する。
所定の範囲は、熱画像取得装置100の走査範囲であり、車両10の室内に居る人90の温冷感を推定するのに必要な範囲である。所定の範囲は、人90を含む範囲である。具体的には、所定の範囲は、運転席30と、助手席31と、運転席30側の窓50と、助手席31側の窓51とを含む範囲である。
所定の範囲は、車両10の環境の変化に関する所定の条件が満たされた場合に変更される。例えば、運転席30に人90が着座しており、助手席31には人が着座していない場合、所定の範囲は、運転席30のみを含む範囲、又は、運転席30と窓51とのみを含む範囲であってもよい。
熱画像取得装置100は、所定の範囲の一端から他端までを撮影範囲を変更しながら撮影する。例えば、1回の走査に要する時間である走査時間は、例えば20秒〜30秒である。走査速度は、車両10の環境の変化に関する所定の条件が満たされた場合に変更される。具体的には、走査速度は、1回の走査で行う撮影回数を調整することで変更される。例えば、環境の変化が大きい場合に走査速度を大きくすることで、温冷感の推定を速やかに行うことができる。
1回の走査における撮影回数は、例えば150回である。1回の撮影には、例えば100ミリ秒の時間を要する。撮影回数を少なくすることで、走査速度が大きくなり、走査時間を短くすることができる。
熱画像取得装置100は、走査を所定期間毎に繰り返し行う。所定期間は、例えば30秒である。単位時間当たりの走査の繰り返し数である走査頻度は、車両10の環境の変化に関する所定の条件が満たされた場合に変更される。例えば、環境の変化が大きい場合に、走査頻度を大きくすることで、温冷感の推定を速やかに行うことができる。
図4は、本実施の形態に係る熱画像取得装置100の斜視図である。図1及び図4に示すように、熱画像取得装置100は、熱画像センサ110と、走査部120とを備える。さらに、熱画像取得装置100は、図1に示すように、制御部130と、画像処理回路140と、環境変化検知部150とを備える。
熱画像センサ110は、車両10の室内の熱画像を取得するセンサである。熱画像センサ110は、例えば、サーモパイル型検出素子が用いられた赤外線アレイセンサである。熱画像センサ110は、一列又は行列状に配置された複数の画素を有する。熱画像センサ110は、撮影範囲に位置する物体から放射される赤外線放射エネルギーを画素毎に検出し、各画素の検出エネルギーを温度分布として画像(熱画像)に変換する。
例えば、熱画像センサ110は、8×8画素(=64画素)の画素を有し、1回の撮影で8×8画素の熱画像を生成する。1回の撮影による撮影範囲は、例えば、熱画像センサ110がダッシュボード20上に位置している場合において、運転席30の幅30cm程度である。熱画像センサ110は、走査部120によって回動させられることによって、運転席30だけでなく、運転席30側の窓50、助手席31及び助手席31側の窓51などを含む範囲を撮影することができる。
走査部120は、熱画像センサ110に車両10の室内の所定の範囲を走査させる。具体的には、走査部120は、熱画像センサ110を回動させるモータである。例えば、図4に示すように、熱画像センサ110と走査部120とは、回転軸121によって接続されている。回転軸121は、走査部120の回動を熱画像センサ110に伝えることで、熱画像センサ110を回動させる。走査部120は、熱画像センサ110を回動させることでセンサ面の向きを変更することができ、熱画像センサ110に所定の範囲を走査させる。
図5は、本実施の形態に係る熱画像取得装置100の走査例を示す遷移図である。図5の(a)〜(c)はそれぞれ、熱画像センサ110を上方から見た図であり、熱画像センサ110の撮影範囲をドットの網掛けで表している。具体的には、図5の(a)及び(c)はそれぞれ、熱画像センサ110の初期位置及び最終位置を示している。
走査部120は、初期位置から最終位置まで、所定角度の回動と停止とを繰り返す。停止期間中に熱画像センサ110による撮影が行われる。1回の回動の角度は、初期位置と最終位置との角度差を撮影回数で割った値である。走査部120が回動することにより、熱画像センサ110の向きが変更されるので、回動毎に異なる範囲を撮影した熱画像が取得される。
本実施の形態では、図5に示すように、熱画像取得装置100は、規制部122及び123を備える。規制部122は、熱画像センサ110の初期位置を規制する構造体である。規制部123は、熱画像センサ110の最終位置を規制する構造体である。規制部122及び123のいずれも、熱画像センサ110が所定の角度以上に回動した場合に、熱画像センサ110が当接する位置に設けられている。熱画像センサ110は、規制部122又は123に当接することで、当接時よりも大きな回動が規制される。規制部122及び123は、熱画像センサ110が当接した場合に変形しない剛体であればよく、例えば、樹脂材料などを用いて形成されている。
なお、走査部120は、熱画像センサ110を回動させることで所定の範囲を走査させたが、これに限らない。走査部120は、熱画像センサ110をスライド移動させてもよい。例えば、ダッシュボード20上に車両10の左右方向に延びるレールが敷設されており、走査部120は、熱画像センサ110にレール上をスライドさせてもよい。また、走査部120は、スライドと回動とを組み合わせてもよい。
制御部130は、走査部120を制御するコントローラである。制御部130は、例えば、マイクロコントローラなどで実現される。制御部130は、例えば、走査部120(モータ)を収納する筐体の内部に、画像処理回路140及び環境変化検知部150と共に収納されているが、これに限らない。制御部130、画像処理回路140及び環境変化検知部150の少なくとも1つは、車両10のインストルメントパネル内に配置されていてもよい。制御部130などと走査部120及び熱画像センサ110とは、有線又は無線で接続され、制御信号及び画像情報などを送受信してもよい。
制御部130は、車両10の環境の変化に関する1以上の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、熱画像センサ110の走査の態様を変更する。走査の態様には、例えば、走査範囲、走査頻度及び走査速度などが含まれる。また、走査の態様の変更には、走査の開始、停止、再開及び初期化なども含まれる。なお、初期化とは、熱画像センサ110の走査位置を、図5の(a)に示す初期位置に戻すことである。例えば、制御部130は、熱画像センサ110の走査を停止した場合に、熱画像センサ110の走査位置を初期位置に戻す。
本実施の形態では、車両10の環境の変化に関する1以上の条件には、大きく分けて、第1条件〜第6条件の6つの条件が含まれる。詳細については、後で説明する。
画像処理回路140は、熱画像センサ110が1回の走査で撮影した複数の熱画像を合成することで、走査範囲の熱画像を生成する。複数の熱画像の各々は、直前及び直後の撮影により得られた熱画像と撮影範囲が重複している。このため、画像処理回路140は、複数の熱画像を合成する際に、所定の高解像度化アルゴリズムに基づいて超解像処理及びノイズ除去処理を行う。これにより、高解像度化された熱画像が走査範囲の熱画像として生成される。
画像処理回路140が生成した熱画像は、温冷感推定部210に出力される。また、熱画像は、制御部130に出力されてもよい。制御部130は、生成された熱画像に基づいて、環境の変化に関する条件を満たすか否かを判定する。
環境変化検知部150は、車両10の室内の環境の変化を検知する。環境変化検知部150は、図1に示すように、温度センサ151と、着座センサ152と、日射計153と、発汗センサ154と、マイク155と、可視光カメラ156と、開閉センサ157と、加速度センサ158と、外部入力インターフェース160とを備える。
温度センサ151は、車両10の室内の温度を検出する。温度センサ151は、例えば、車両10のダッシュボード20などに取り付けられるが、取り付け位置は特に限定されない。
着座センサ152は、人の着座を検知する。着座センサ152は、例えば、運転席30及び助手席31の少なくとも一方に設けられている。図2及び図3には示していないが、車両10の後部座席に着座センサ152が設けられていてもよい。
日射計153は、車両10の室内に入射する日射量を検出する。日射計153は、室内に設置されてもよく、車両10の外側に設置されてもよい。
発汗センサ154は、車両10の室内に居る人の発汗を検出する。発汗センサ154は、例えば、ハンドル60の表面などに取り付けられている。発汗センサ154は、運転席30に座る人90がハンドル60を握る手の発汗を検出する。あるいは、発汗センサ154は、運転席30又は助手席31に取り付けられていてもよい。
マイク155は、車両10の室内に居る人の音声を検出する音声検出部の一例である。マイク155は、例えば、車両10のダッシュボード20などに取り付けられるが、取り付け位置は特に限定されない。
可視光カメラ156は、車両10の室内を撮影するカメラである。可視光カメラ156は、例えば、ダッシュボード20又はバックミラーなどに取り付けられ、運転席30及び助手席31を含む室内を撮影する。可視光カメラ156は、運転席30又は助手席31に座る人を撮影することで、人の感情を検出する感情検出部の一例である。具体的には、撮影した画像に顔検出処理を行うことで、検出された顔の表情を判定することができる。
開閉センサ157は、車両10のドア40又は41の開閉を検知する。開閉センサ157は、車両10のドア40及び41の各々に設置されている。
加速度センサ158は、熱画像センサ110の振動を検出する。加速度センサ158は、例えば、熱画像センサ110に設置されているが、これに限らず、ダッシュボード20などに設置されていてもよい。
外部入力インターフェース160は、環境の変化に関する情報を外部から取得するインターフェースである。図1に示すように、外部入力インターフェース160は、車両動作情報取得部161と、風温取得部162と、風速取得部163とを備える。
車両動作情報取得部161は、車両10のECU70から車両動作情報を取得する。車両動作情報は、例えば、エンジンの始動及び停止を示す情報である。
風温取得部162は、車両10のエアコン80から風温の設定値を取得する。
風速取得部163は、車両10のエアコン80から風速の設定値を取得する。
なお、外部入力インターフェース160が取得する情報は、車両動作情報、並びに、風温及び風速の設定値には限らない。例えば、外部入力インターフェース160は、車両10に設けられたドライブレコーダー又はカーナビゲーションシステムなどに接続されて、車内映像、人90が発した音声などを取得してもよい。これにより、熱画像取得装置100は、マイク155及び可視光カメラ156などを備えなくてもよく、他の機器とセンサを共用することができる。
また、例えば、環境変化検知部150は、温度センサ151と、着座センサ152と、日射計153と、発汗センサ154と、マイク155と、可視光カメラ156と、開閉センサ157と、加速度センサ158との少なくとも1つ及び全てを備えていなくてもよい。例えば、環境変化検知部150は、外部入力インターフェース160のみを備えてもよい。具体的には、外部入力インターフェース160は、車両10に予め設けられたセンサから環境の変化に関する情報を取得してもよい。
[環境条件]
続いて、本実施の形態に係る熱画像センサ110の走査の態様を変更する第1条件〜第6条件の詳細と、各条件が満たされた場合の走査の態様の変更処理とについて説明する。
<第1条件>
第1条件は、車両10の室内の温度が第1閾値を超えることである。制御部130は、第1条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の走査を停止する。制御部130は、温度センサ151によって測定された室内の温度が第1閾値を超えているか否かを判定し、第1閾値を超えている場合に、熱画像センサ110の走査を停止する。
第1閾値は、例えば30℃であるが、32℃でもよく、特に限定されない。第1閾値は、例えば、人90が一般的に暑いと感じる温度である。室内の温度が第1閾値より高い場合には、温冷感を推定するまでもなく、暑いと感じているとみなすことができる。したがって、走査を停止することで、温冷感の推定を行わせずに省電力化を図ることができる。
なお、制御部130は、温度センサ151ではなく、熱画像センサ110によって取得された熱画像に基づいて室内の温度を算出してもよい。室内の温度の算出に用いる熱画像は、例えば、直前に取得された熱画像である。
<第2条件>
第2条件は、車両10の室内に人が検知されることである。具体的には、第2条件は、着座センサ152によって人の着座が検知されることである。制御部130は、第2条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の走査範囲を、検知された人を含む範囲に限定する。
例えば、運転席30に設けられた着座センサ152が人90の着座を検知した場合、制御部130は、走査範囲を、運転席30を含む範囲に限定する。具体的には、制御部130は、走査範囲の初期位置及び最終位置のいずれにも運転席30を含む範囲に限定する。限定後の走査範囲には、助手席31及び助手席31側の窓51は含まれていなくてもよい。また、限定後の走査範囲には、運転席30側の窓50が含まれていなくてもよい。走査範囲が狭くなることで、省電力化、かつ、温冷感の短期間での推定が可能になる。
なお、制御部130は、熱画像センサ110によって取得された熱画像に基づいて人90を検知してもよい。例えば、熱画像では、人90の顔などは、周囲より高い温度となって表れやすい。したがって、制御部130は、熱画像から人90の顔に相当する領域を抽出することにより、人90の存在を検知する。
このとき、制御部130は、人90の領域である人領域を抽出してもよい。制御部130は、抽出した人領域を含む範囲に走査範囲を限定してもよい。これにより、走査範囲をより狭くすることができるので、より省電力化、かつ、より短期間での温冷感の取得が可能になる。
なお、人90の検知は、着座センサ152及び熱画像センサ110以外の手段を用いて行われてもよい。例えば、熱画像取得装置100は、着座センサ152の代わりに距離センサを備えてもよい。距離センサは、具体的には、ステレオカメラ又はTOF(Time Of Flight)式のセンサである。距離センサをダッシュボード20又はバックミラーなどに設置し、運転席30又は助手席31までの距離が変化した場合に、人90が運転席30又は助手席31に着座したと判定する。
<第3条件>
第3条件は、熱画像センサ110の走査頻度の変更に関する条件であり、複数の条件を含んでいる。制御部130は、第3条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、第3条件に含まれる複数の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、第3条件が満たされたと判定して走査頻度を大きくする。
具体的には、制御部130は、1回の走査と次の走査との間の待機期間を調整することで、走査頻度を変更する。制御部130は、待機時間を短くすることで、走査頻度を大きくすることができる。例えば、制御部130は、第3条件が満たされた場合に、待機期間を半分にすることで、走査頻度を2倍にする。なお、後述する第5条件を満たした場合など、走査頻度を小さくする場合には、制御部130は、待機期間を長くすればよい。
図6は、本実施の形態に係る温冷感推定装置200において車両10の室内の環境と走査頻度の設定との関係を示す図である。具体的には、図6は、第3条件に含まれる複数の条件を示している。
第3条件の1つである条件(i)は、室内の温度の変化量が第2閾値を超えることである。制御部130は、室内の温度の変化量が第2閾値を超えた場合に、第3条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、室内の温度の変化量が第2閾値を超えない場合には、第3条件が満たされていないと判定して、走査頻度をそのまま維持する。
具体的には、制御部130は、温度センサ151によって測定された室内の温度の単位時間毎の変化量を算出する。短期間で室内の温度が急上昇又は急下降している場合には、制御部130は、走査頻度を大きくする。例えば、第2閾値は1℃であり、1分間に1℃以上の温度変化が検出された場合、制御部130は、走査頻度を倍にする。なお、これらの数値は一例に過ぎず、これらに限定されるものではない。
また、制御部130は、熱画像センサ110によって取得された熱画像に基づいて室内の温度の変化量を算出してもよい。例えば、制御部130は、連続する2回の走査によって取得された2枚の熱画像の各々から室内の温度を算出し、2つの温度の差を室内の温度の変化量として算出する。
第3条件の1つである条件(ii)は、日射量の変化量が第2閾値を超えることである。制御部130は、日射量の変化量が第2閾値を超えた場合に、第3条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、日射量の変化量が第2閾値を超えない場合には、第3条件が満たされていないと判定して、走査頻度をそのまま維持する。
具体的には、制御部130は、日射計153によって測定された日射量の変化量を算出する。短期間で日射量が急上昇又は急下降している場合、例えば、トンネルなどの日陰領域から日向領域に車両10が入った場合など、制御部130は、走査頻度を大きくする。例えば、第2閾値より大きい日射量の変化が検出された場合、制御部130は、走査頻度を倍にする。なお、これらの数値は一例に過ぎず、これらに限定されるものではない。
第3条件の1つである条件(iii)は、エアコン80の風速の設定値の変更が検知されることである。制御部130は、エアコン80の風速の設定値が変更された場合に、第3条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、エアコン80の風速の設定値が変更されていない場合に、第3条件が満たされていないと判定して、走査頻度をそのまま維持する。
具体的には、制御部130は、風速取得部163がエアコン80から取得した風速の設定値に基づいて、風速の設定値が変更されたか否かを判定する。風速の設定値が変更されることで、人90からの放熱量も変化しやすく、人90の温冷感が変化しやすくなる。したがって、走査頻度を大きくすることで、人90の温冷感の変化を速やかに推定することができるので、適切な空調制御を行うことができる。
なお、制御部130は、風速の設定値の変更量が閾値より大きい場合に、第3条件を満たしたと判定してもよい。これにより、僅かな変更の場合には、走査頻度を大きくしなくてもよく、省電力化を実現することができる。
第3条件の1つである条件(iv)は、エアコン80の風温の設定値の変更が検知されることである。制御部130は、エアコン80の風温の設定値が変更された場合に、第3条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、エアコン80の風温の設定値が変更されていない場合に、第3条件が満たされていないと判定して、走査頻度をそのまま維持する。
具体的には、制御部130は、風温取得部162がエアコン80から取得した風温の設定値に基づいて、風温の設定値が変更されたか否かを判定する。風温の設定値が変更されることで、室内の温度、及び、人90からの放熱量も変化しやすく、人90の温冷感が変化しやすくなる。したがって、走査頻度を大きくすることで、人90の温冷感の変化を速やかに推定することができるので、適切な空調制御を行うことができる。
なお、制御部130は、風温の設定値の変更量が閾値より大きい場合に、第3条件を満たしたと判定してもよい。これにより、僅かな変更の場合には、走査頻度を大きくしなくてもよく、省電力化を実現することができる。
第3条件の1つである条件(v)は、発汗センサ154によって人90の発汗が検知されることである。制御部130は、発汗が検知された場合に、第3条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、発汗が検知されていない場合に、第3条件が満たされていないと判定して、走査頻度をそのまま維持する。
発汗が検知された場合、人90が暑いと感じている可能性が高い。このため、走査頻度を大きくすることで、人90の温冷感を速やかに推定することができるので、適切な空調制御を行うことができる。
なお、制御部130は、発汗量が閾値より大きい場合に、第3条件を満たしたと判定してもよい。これにより、発汗が僅かである場合には、走査頻度を大きくしなくてもよく、省電力化を実現することができる。
第3条件の1つである条件(vi)は、マイク155によって検出された音声が、室内の暑さ又は寒さに関する内容を含むことである。制御部130は、検出された音声が暑さ又は寒さに関する内容を含む場合に、第3条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査頻度を大きくする。制御部130は、検出された音声が暑さ又は寒さに関する内容を含まない場合には、第3条件が満たされていないと判定して、走査頻度をそのまま維持する。
暑さ又は寒さに関する内容は、具体的には、「暑い」及び「寒い」などの直接的に暑さ又は寒さを意味する言葉であるが、これに限らない。例えば、暑さ又は寒さに関する内容は、「晴れてきた」及び「曇ってきた」などの天候に関する内容でもよく、人90の温冷感に関する内容であればよい。
なお、本実施の形態に係る熱画像センサ110は、走査を繰り返すに当たって、繰り返し毎に異なる走査範囲で走査を行ってもよい。例えば、10回の走査のうち、9回の走査では、運転席30のみを含み、かつ、窓50を含まない範囲を走査し、残りの1回では、窓50を含む範囲を走査する。このように、複数回に1回は、窓50を含む範囲を走査することで、人90の温冷感の推定の精度を維持しつつ、省電力化を実現することができる。
この場合に、制御部130は、第3条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の、車両10の窓50及び51に対する走査頻度を大きくしてもよい。窓50を含む範囲を走査する頻度が大きくなるので、精度の良い温冷感の推定を速やかに行うことができる。
<第4条件>
第4条件は、上述した第3条件より厳しい基準を超えることである。制御部130は、第4条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の走査速度を大きくする。具体的には、制御部130は、1回の走査で行う撮影回数を少なくすることで、走査速度を大きくする。例えば、制御部130は、第4条件が満たされた場合に、1回の走査で行う撮影回数を半分にする。これにより、熱画像の取得に要する時間を約半分にすることができる。
第4条件は、第3条件と同様に、複数の条件を含んでいる。例えば、第4条件の1つは、室内の温度の変化量が第3閾値を超えることである。第3閾値は、第3条件の条件(i)の第2閾値より大きい値である。例えば、第3閾値は2℃であり、1分間に2℃以上の温度変化が検出された場合に、制御部130は、走査速度を大きくする。
このように、制御部130は、室内の温度の変化量が非常に大きい場合、すなわち、第3条件を満たす場合よりも大きい場合に、走査速度を大きくする。これにより、熱画像センサ110による熱画像の取得に要する時間を短くすることができ、より速やかに温冷感を推定することができる。
なお、室内の温度の代わりに、日射量を用いてもよい。具体的には、第4条件の1つは、日射量の変化量が第3閾値を超えることであってもよい。第3閾値は、第3条件の条件(ii)の第2閾値より大きい値である。例えば、第3閾値より大きい日射量の変化が検出された場合、制御部130は、走査速度を大きくしてもよい。
また、第4条件では、風速若しくは風温の設定値の変更量、又は、発汗量が第3閾値を超えることであってもよい。第3条件では、条件(iii)〜(v)で示したように、風速若しくは風温の設定値の変更の有無、又は、発汗の有無のみを判定していたのに対して、第4条件では、変更の大きさ(具体的には、設定値の変更量又は発汗量)を判定してもよい。また、第4条件では、音声に含まれる内容が、「とても暑い」又は「とても寒い」などの暑さ又は寒さに関する内容だけでなく、暑さ又は寒さの程度に関する形容詞又は副詞を含むことであってもよい。
いずれの場合も、人90の温冷感が大きく変化していることが予想されるので、温冷感の推定を速やかに行うことで、適切な空調制御を行うことができる。
<第5条件>
第5条件は、感情検出部が人90の不快感を検出しないことである。制御部130は、第5条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の走査頻度を小さくする。
具体的には、制御部130は、可視光カメラ156が撮影した可視光画像から人90の顔の表情を検出する。例えば、制御部130は、可視光画像に対して顔検出処理を行い、目及び口などの顔のパーツを検出する。制御部130は、目又は口の開閉状況などに基づいて人90の不快感を検出する。例えば、口角若しくは目尻の下がり、又は、眉間のシワなどが検出されない場合に、制御部130は、人90の不快感が検出されていないと判定する。人90が不快に感じていない場合には、温冷感の変化も小さいと考えられるので、走査頻度を少なくすることで省電力化を実現することができる。
なお、人90の不快感の検出は、可視光カメラ156によって撮影された画像以外を用いてもよい。例えば、マイク155によって取得された音声を分析することで、人90の不快感を検出してもよい。あるいは、人90の動きを検出し、人90がそわそわと落ち着きがない様子が検出された場合に、人90が不快であると判定してもよい。
<第6条件>
第6条件は、熱画像センサ110の走査位置の初期化に関する条件であり、複数の条件を含んでいる。制御部130は、第6条件が満たされた場合に、熱画像センサ110の走査位置を初期位置に戻す。制御部130は、第6条件に含まれる複数の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、第6条件が満たされたと判定して走査位置を初期位置に戻す。
例えば、第6条件の1つの条件は、開閉センサ157によってドア40又は41の開閉が検知されることである。制御部130は、ドア40又は41の開閉が検知された場合に、第6条件が満たされたと判定して、熱画像センサ110の走査位置を初期位置に戻す。
ドア40又は41が開けられた場合、又は、閉じられた場合、車両10の室内の環境が変化した可能性が極めて高い。例えば、人90の乗車若しくは降車、又は、車両10の室内の空気の入れ替わりが行われたと考えられる。したがって、車両10の室内の環境が大きく変化したので、走査位置を初期位置に戻すことで、走査をやり直すことができる。これにより、誤った熱画像が生成されて、誤った温冷感の推定が行われるのを回避することができる。
また、例えば、第6条件の別の1つの条件は、熱画像センサ110の振動が第4閾値を超えることである。具体的には、当該別の1つの条件は、加速度センサ158によって検出された振動が第4閾値を超えることである。制御部130は、加速度センサ158によって検出された振動が第4閾値を超えた場合に、第6条件が満たされたと判定して走査位置を初期位置に戻す。
熱画像センサ110が振動した場合、熱画像に異常が生じる可能性が極めて高い。したがって、走査位置を初期位置に戻すことで、走査をやり直すことができる。これにより、誤った熱画像が生成されて、誤った温冷感の推定が行われるのを回避することができる。
[動作(温冷感推定方法)]
続いて、実施の形態に係る温冷感推定方法について、図7〜図10を用いて説明する。
図7は、本実施の形態に係る温冷感推定装置200の動作(温冷感推定方法)のフローチャートを示す図である。
図7に示すように、まず、熱画像センサ110の走査位置を初期化する(S10)。例えば、本実施の形態に係る温冷感推定方法は、車両10に人90が乗車してから行われる。このため、例えば、ドア40の開閉が検知された場合、又は、車両10のエンジンが始動された場合に、制御部130は、熱画像センサ110の走査位置を初期位置に戻す。
次に、制御部130は、環境変化検知部150から環境の変化情報を取得する(S12)。具体的には、制御部130は、環境変化検知部150が備える複数のセンサ及びインターフェースなどから、各々が取得した環境の変化に関する情報を1つ以上取得する。
次に、制御部130は、第1条件の判定を行う(S14)。具体的には、制御部130は、車両10の室内の温度が30℃を超えているか否かを判定する。室内の温度が30℃を超えている場合(S14でYes)、制御部130は、熱画像センサ110の走査を停止する(S16)。このとき、車両10のECU70は、温冷感の推定結果を得ることなく、エアコン80を動作させて室内の温度を下げるように空調を行ってもよい。室内の温度が30℃以下になるまで、熱画像センサ110の走査は停止されたままである。
室内の温度が30℃以下である場合(S14でNo)、制御部130は、走査範囲を設定する(S18)。図8は、本実施の形態に係る温冷感推定装置200の動作のうち、熱画像取得装置100の走査範囲の設定(S18)を具体的に示すフローチャートである。
図8に示すように、制御部130は、所定の走査範囲を設定する(S102)。例えば、制御部130は、温冷感の推定に必要な最も広い範囲を走査範囲として設定する。具体的には、制御部130は、運転席30、助手席31、並びに、窓50及び51を含む範囲を走査範囲として設定する。
次に、制御部130は、人90が検知されたか否かを判定する(S104)。具体的には、制御部130は、着座センサ152によって人90の着座が検知されたか否かを判定する。着座センサ152によって人90の着座が検知された場合(S104でYes)、制御部130は、検知された人90を含む範囲に走査範囲を変更する(S106)。例えば、人90が運転席30に着座していることが検知された場合には、制御部130は、運転席30を含み、助手席31を含まない範囲に走査範囲を変更する。
走査範囲の変更後、図7に示すステップS20に進む。また、人90が検知されていない場合(S104でNo)、ステップS102で設定された走査範囲を変更することなく、ステップS20に進む。
次に、熱画像取得装置100では、熱画像センサ110に走査させる(S20)。具体的には、以下の処理が繰り返される。熱画像センサ110による撮影(S22)と、所定角度の回動とが繰り返される。これにより、熱画像センサ110は、走査範囲を一端から他端まで、撮影範囲を異ならせながら複数の熱画像を取得する。
走査(S20)中に、第6条件が満たされた場合、具体的には、ドア40若しくは41の開閉、又は、熱画像センサ110の振動が検知された場合(S24でYes)、制御部130は、ステップS10に戻り、走査位置を初期位置に戻す。
走査が終了すると、画像処理回路140は、複数の熱画像を合成することで、走査範囲の熱画像を生成する(S26)。次に、温冷感推定部210は、生成された熱画像に基づいて、人90の温冷感を推定し(S28)、ECU70などに出力する(S30)。ECU70では、推定された温冷感に基づいて、必要に応じてエアコン80などの制御を行う。
次に、制御部130は、走査頻度の設定する(S32)。図9は、本実施の形態に係る温冷感推定装置200の動作のうち、熱画像取得装置100の走査頻度の設定(S32)を具体的に示すフローチャートである。
図9に示すように、制御部130は、所定の走査頻度を設定する(S112)。なお、走査頻度は、1回の走査を終えてから次の走査を開始するまでの待機時間に相当する。例えば、制御部130は、温冷感の推定を行う時間間隔として適当な時間(30秒又は1分など)を、待機時間として設定する。
次に、制御部130は、第3条件が満たされたか否かを判定する(S114)。具体的には、制御部130は、図6に示した複数の条件(i)〜(vi)の少なくとも1つが満たされたか否かを判定する。
第3条件が満たされた場合(S114でYes)、制御部130は、走査頻度を大きくする(S116)。すなわち、制御部130は、待機時間を短くする。
第3条件が満たされていない場合(S114でNo)、制御部130は、人90の不快感が検知されたか否かを判定する(S118)。すなわち、制御部130は、第5条件を満たすか否かを判定する。不快感が検知されない場合(S118でYes)、制御部130は、走査頻度を小さくする(S120)。すなわち、制御部130は、待機時間を長くする。
不快感が検知された場合(S118でNo)、制御部130は、走査頻度を大きくする(S116)。なお、不快感が検知された場合、制御部130は、走査頻度を変更しなくてもよい。
走査頻度の設定又は変更が終了した後、図7に示すステップS34に進む。具体的には、制御部130は、走査速度の設定を行う(S34)。図10は、本実施の形態に係る温冷感推定装置200の動作のうち、熱画像取得装置100の走査速度の設定(S34)を具体的に示すフローチャートである。
図10に示すように、制御部130は、所定の走査速度を設定する(S132)。なお、走査速度は、1回の走査における撮影回数に相当する。例えば、制御部130は、1回の走査において撮影可能な最大の撮影回数を、走査速度として設定する。
次に、制御部130は、第4条件が満たされたか否かを判定する(S134)。具体的には、制御部130は、環境の変化における変化量が十分に大きいか否かを判定する。例えば、制御部130は、車両10の室内の温度の変化量、又は、日射計153によって検出された日射量の変化量が第3閾値より大きいか否かを判定する。
変化量が大きいと判定した場合(S134でYes)、制御部130は、走査速度を大きくする(S136)。具体的には、制御部130は、1回の走査で行う撮影回数を少なくする。
変化量が大きくない場合(S134でNo)、制御部130は、走査速度を変更することなく、図7に示すステップS36に進む。
図7に示すように、温冷感推定装置200は、ステップS32で設定された待機時間だけ待機する(S36)。待機時間の経過後、ステップS12に戻り、上述した処理を繰り返す。
以上のように、本実施の形態に係る温冷感推定装置200では、熱画像の取得及び温冷感の推定を繰り返される。環境が変化した場合には、走査範囲、走査頻度又は走査速度などが変更される。これにより、省電力化を実現しつつ、精度の高い温冷感の推定を行うことができる。
(他の実施の形態)
以上、1つ又は複数の態様に係る熱画像取得装置及び温冷感推定装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
例えば、上記の実施の形態では、熱画像センサ110の走査の態様を変更する条件として、第1条件〜第6条件を挙げて説明したが、温冷感推定装置200は、これらの条件の全てを判定しなくてもよい。例えば、温冷感推定装置200は、第1条件〜第6条件のうち1つの条件のみを判定してもよい。同様に、第3条件にも条件(i)〜(vi)が含まれるが、条件(i)〜(vi)の1つのみを判定してもよい。
また、図7に示すフローチャートでは、各条件の判定を行うタイミングを一例として示したに過ぎない。例えば、環境の変化情報を取得した直後に、走査頻度の設定(S32)及び走査速度の設定(S34)を行ってもよい。
また、上記の各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
このとき、プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は限られない。例えば、プロセッサは、IC(Integrated Circuit)又はLSI(Large Scale Integration)などの半導体集積回路を含む1つ又は複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集積されてもよく、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されてもよく、複数の装置に分散して備えられてもよい。
なお、本発明は、熱画像取得装置及び温冷感推定装置として実現できるだけでなく、熱画像取得装置及び温冷感推定装置の各構成要素が行う処理をステップとして含むプログラム、及び、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なDVD(Digital Versatile Disc)などの記録媒体として実現することもできる。プログラムは、記録媒体に予め記録されていてもよく、あるいは、インターネットなどを含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。
つまり、上述した包括的又は具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、少ない消費電力で車内の熱画像を取得することができる熱画像取得装置として利用でき、例えば、取得した熱画像を用いた温冷感の推定装置、及び、推定された温冷感に基づいて空調を制御する車両の空調制御装置などに利用することができる。
10 車両
20 ダッシュボード
30 運転席
31 助手席
40、41 ドア
50、51 窓
60 ハンドル
70 ECU
80 エアコン
90 人
100 熱画像取得装置
110 熱画像センサ
120 走査部
121 回転軸
122、123 規制部
130 制御部
140 画像処理回路
150 環境変化検知部
151 温度センサ
152 着座センサ
153 日射計
154 発汗センサ
155 マイク
156 可視光カメラ
157 開閉センサ
158 加速度センサ
160 外部入力インターフェース
161 車両動作情報取得部
162 風温取得部
163 風速取得部
200 温冷感推定装置
210 温冷感推定部

Claims (23)

  1. 車両の室内の熱画像を取得する熱画像センサと、
    前記熱画像センサに前記室内の所定の範囲を走査させる走査部と、
    前記走査部を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記車両の環境の変化に関する1以上の条件の少なくとも1つが満たされた場合に、前記熱画像センサの走査の態様を変更する
    熱画像取得装置。
  2. 前記1以上の条件に含まれる第1条件は、前記室内の温度が第1閾値を超えることであり、
    前記制御部は、前記第1条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査を停止する
    請求項1に記載の熱画像取得装置。
  3. 前記制御部は、さらに、前記熱画像に基づいて前記室内の温度を算出する
    請求項2に記載の熱画像取得装置。
  4. さらに、
    前記室内の温度を検出する温度センサを備える
    請求項2に記載の熱画像取得装置。
  5. 前記制御部は、さらに、前記熱画像センサの走査を停止した場合に、前記熱画像センサの走査位置を初期位置に戻す
    請求項2〜4のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  6. 前記1以上の条件に含まれる第2条件は、前記室内に人が検知されることであり、
    前記制御部は、前記第2条件が満たされた場合に、前記所定の範囲を、検知された人を含む範囲に限定する
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  7. さらに、
    前記室内に設けられたシートに設けられた、前記人の着座を検知する着座センサを備え、
    前記第2条件は、前記着座センサによって前記人の着座が検知されることである
    請求項6に記載の熱画像取得装置。
  8. 前記制御部は、さらに、前記熱画像に基づいて前記室内に居る人を検知する
    請求項6に記載の熱画像取得装置。
  9. 前記制御部は、前記1以上の条件に含まれる第3条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査頻度を大きくする
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  10. 前記制御部は、前記第3条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの、前記車両の窓に対する走査頻度を大きくする
    請求項9に記載の熱画像取得装置。
  11. 前記1以上の条件に含まれる第4条件は、前記第3条件より厳しい基準を超えることであり、
    前記制御部は、前記第4条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査速度を大きくする
    請求項9又は10に記載の熱画像取得装置。
  12. 前記第3条件は、前記室内の温度の変化量が第2閾値を超えることである
    請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  13. さらに、
    前記室内に入射する日射量を検出する日射量センサを備え、
    前記第3条件は、前記日射量センサによって検出された日射量の変化量が第2閾値を超えることである
    請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  14. 前記第3条件は、前記室内の空調を行う空調機器の設定値の変更が検知されることである
    請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  15. さらに、
    前記室内に居る人の発汗を検出する発汗センサを備え、
    前記第3条件は、前記発汗センサによって発汗が検出されることである
    請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  16. さらに、
    前記室内に居る人の音声を検出する音声検出部を備え、
    前記第3条件は、前記音声検出部によって検出された音声が、前記室内の暑さ又は寒さに関する内容を含むことである
    請求項9〜11のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  17. さらに、
    前記室内に居る人の感情を検出する感情検出部を備え、
    前記1以上の条件に含まれる第5条件は、前記感情検出部が前記人の不快感を検出しないことであり、
    前記制御部は、前記第5条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査頻度を小さくする
    請求項1〜16のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  18. さらに、
    前記環境の変化に関する情報を外部から取得するインターフェースを備え、
    前記制御部は、前記インターフェースが取得した情報に基づいて、前記1以上の条件の少なくとも1つを満たすか否かを判定する
    請求項1〜17のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  19. 前記制御部は、前記1以上の条件に含まれる第6条件が満たされた場合に、前記熱画像センサの走査位置を初期位置に戻す
    請求項1〜18のいずれか1項に記載の熱画像取得装置。
  20. さらに、
    前記車両のドアの開閉を検知する開閉検知部を備え、
    前記第6条件は、前記開閉検知部によって前記開閉が検知されることである
    請求項19に記載の熱画像取得装置。
  21. 前記第6条件は、前記熱画像センサの振動が第3閾値を超えることである
    請求項19に記載の熱画像取得装置。
  22. さらに、
    前記熱画像センサの振動を検出する加速度センサを備え、
    前記第6条件は、前記加速度センサによって検出された振動が前記第4閾値を超えることである
    請求項21に記載の熱画像取得装置。
  23. 請求項1〜22のいずれか1項に記載の熱画像取得装置と、
    前記熱画像に基づいて、前記室内に居る人の温冷感を推定する推定部とを備える
    温冷感推定装置。
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