JP2020185822A - 空調システムおよびシート - Google Patents

Abstract

【課題】覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員とって快適な空間を提供する。【解決手段】快適化処理により、エアコンの温度が範囲Ａ内の温度Ａ１に、シート用空調装置の温度が範囲Ｂ内の温度Ｂ１に設定され、車内温度が範囲Ａ内で安定し、シート表面温度が範囲Ｂ内で安定し、かつ、乗員の温熱状態が中立であると判定されると、覚醒維持処理により、エアコンの温度が範囲Ａよりも低い温度Ａ２に設定され、シート用空調装置の温度が範囲Ｂよりも低い温度Ｂ２に設定される。【選択図】図６

Description

本開示は、シートが備え付けられた乗物に用いられる空調システムおよび空調システムに利用されるシートに関する。

従来、空調機能を有する乗り物用のシートとして、眠気覚まし機能を持つものが知られている。例えば、国際公開第２０１７／１４５６３０号（以下、「特許文献１」という。）には、眠気等によって乗員の覚醒度合が低下した覚醒低下状態が検出された際に、通常のシート空調モードから覚醒用のシート空調モードに切り替えるシート空調装置が開示されている。

国際公開第２０１７／１４５６３０号

特許文献１に記載された乗り物用のシートは、覚醒用のシート空調モードを備えるため、乗員の覚醒度合が低下した覚醒低下状態が検出された際に、乗員の眠気を防止することができる。

しかし、特許文献１に記載された乗り物用のシートは、乗員が眠くなっていると判断されたときに、はじめて覚醒させる処理を行うものであり、覚醒状態を維持することができなかった。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員とって快適な空間を提供することである。

本開示によるシートが備え付けられた乗物に用いられる空調システムは、シートに着席している乗員の身体的状態に関連するパラメータを計測する状態計測装置と、乗物内の温度を計測する温度計測装置と、乗物内の温度を調節する温度調節装置と、温度調節装置を制御する制御装置とを含む。制御装置は、乗物内の温度を予め定められた第１範囲となるように温度調節装置を制御する第１処理と、乗物内の温度を第１範囲よりも低い第２範囲となるように温度調節装置を制御する第２処理とを実行し、状態計測装置の計測結果に基づいて乗員の身体的状態を判断し、乗員の身体的状態が温熱的に中立となるまで第１処理を実行した後、第２処理を実行する。

この構成によれば、乗員の身体的状態を温熱的に中立にした後、乗物内の温度が、乗員の身体的状態が温熱的に中立となっているときの第１範囲よりも低い第２範囲内の温度に設定される。そのため、温熱的に中立な状態にあるときに乗員の体感温度が低下することとなる。体感温度が低下すると、体温維持のメカニズムが働き、乗員の血管が収縮されて交感神経が刺激され、覚醒度が上がる。すなわち、この構成によれば、乗員の身体的状態を温熱的に中立な状態にすることで快適にするとともに、温熱的に中立な状態から温度を低下させることで確実に覚醒させることができ、その結果、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な空間を提供することができる。

上記制御装置は、乗物内の温度が第１範囲であり、かつ乗員の身体的状態が温熱的に中立であると判断した場合に、第２処理を実行してもよい。

この構成によれば、乗物内の温度が確実に第１範囲となってから第２処理を行うことができる。

上記制御装置は、第２処理を実行した後、乗員の身体的状態が覚醒する方向に変化した場合に、再度第１処理を繰り返し、第１処理と第２処理とを繰り返し行ってもよい。

この構成によれば、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な空間を継続させることができる。

上記制御装置は、第２処理を実行した後、乗員の身体的状態が覚醒する方向に変化してから所定期間経過した後、再度前記第１処理を繰り返し、第１処理と第２処理とを繰り返し行ってもよい。

この構成によれば、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な空間を継続させることができる。

上記制御装置は、第１処理と第２処理とを繰り返す場合に、当該第２処理を実行する度に第２範囲を変更してもよい。

この構成によれば、第２処理を実行する度に第２範囲が変更されるため、乗員が第２範囲の温度に慣れてしまうことを防止することができる。

上記温度調節装置は、シートの表面を冷却若しくは加熱又は換気するシート用空調装置と、乗物内の空気を冷却若しくは加熱または換気する空調装置とを含んでもよい。この場合に、上記温度計測装置は、表面の温度を計測する表面温度計測装置と、乗物内の空間の温度を計測する空間温度計測装置とを含んでも良い。

この構成によれば、シートに着座した乗員の前面側を空調装置で、シートと密着する乗員の背面側をシート用空調装置で、各々乗員の温感を調節することができ、乗員の前面側の温感と背面側の温感とをバランス良く調節することができる。

上記空調システムは、乗員の身体的特徴を取得する身体計測装置をさらに有してもよい。この場合に、上記制御装置は、身体計測装置から得られる乗員の身体的特徴に応じて第１範囲を設定してもよい。

この構成によれば、乗員の身体的特徴に応じて、乗員の身体的状態を温熱的に中立にさせるために丁度良い温度範囲を設定することができる。

上記制御装置は、状態計測装置に基づいて乗員の身体的状態が予め定められた覚醒状態ではないと判断した場合に、当該覚醒状態となりように覚醒化処理を行ってもよい。

この構成によれば、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な空間を提供しつつ、万が一、運転している乗員の覚醒状態が下がった場合であっても、事故が発生することを防止することができる。

本開示の他の局面に従うと、乗物に備え付けられたシートが提供される。シートは、シートの表面の温度を計測する表面温度計測装置と、シートの表面を冷却若しくは加熱又は換気するシート用空調装置と、シート用空調装置を制御する制御装置とを有する。制御装置は、シートの表面の温度を予め定められた第１範囲となるようにシート用空調装置を制御する第１処理と、シートの表面の温度を第１範囲よりも低い第２範囲となるようにシート用空調装置を制御する第２処理とを実行し、シートに着席している乗員の身体的状態に基づいて、乗員の身体的状態が温熱的に中立となるまで第１処理を実行した後、第２処理を実行する。

この構成によれば、乗員の身体的状態を温熱的に中立にした後、シートの表面の温度が、乗員の身体的状態が温熱的に中立となっているときの第１範囲よりも低い第２範囲内の温度に設定される。そのため、温熱的に中立な状態にあるときに乗員の体感温度が低下することとなる。体感温度が低下すると、体温維持のメカニズムが働き、乗員の血管が収縮されて交感神経が刺激され、覚醒度が上がる。すなわち、この構成によれば、乗員の身体的状態を温熱的に中立な状態にすることで快適にするとともに、温熱的に中立な状態から温度を低下させることで確実に覚醒させることができ、その結果、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な空間を提供することができる。

本開示によれば、乗員の身体的状態を温熱的に中立な状態にすることで快適にするとともに、温熱的に中立な状態から温度を低下させることで確実に覚醒させることができ、その結果、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な空間を提供することができる。

乗り物の用空調システムが適用される車１０００の構成の一例を模式的に示す図である。 シート用空調装置１４について説明するための図である。 空調システム１の機能構成を示すブロック図である。 制御装置１００が実行する空調制御処理のフローチャートである。 制御装置１００が実行する空調制御処理のフローチャートである。 温度と脈拍との経時変化の一例を示す図である。 変形例における空調システム１ａの機能構成を示すブロック図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜全体構成＞
図１は、乗り物の用空調システムが適用される車１０００の構成の一例を模式的に示す図である。図１を参照して、車１０００は、シート１０、ステアリングホイール２０と、温度センサ３０と、エアコン４０と、ＡＣ（Air Conditioner）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０とを備える。

シート１０は、乗員が車１０００を運転する際に座る運転席である。シート１０は、シート本体である本体部１２と、シートに座る乗員が感じる温度を（温感）を調整するためのシート用空調装置１４と、シート表面の温度を計測するシート温度計１６と、シート用空調装置１４を制御するシートＥＣＵ１２０とを備える。シートＥＣＵ１２０は、本体部１２の外部に設けられていても、本体部１２の内部に設けられていてもよい。シート用空調装置１４は、本体部１２の内部に設けられている。シート温度計１６は、本体部１２に設けられていればよく、本体部１２の表面に設けられていてもよく、また、本体部１２の内部に設けられていてもよい。

ステアリングホイール２０は、乗員が車１０００の進行方向を調整するために回転操作される、環状の部品である。ステアリングホイール２０には、乗員の身体的状態に関連するパラメータの一例として脈拍を計測するための脈拍計２２が設けられている。

温度センサ３０は、車室内の温度を計測する温度計測装置として機能する。
エアコン４０は、ＡＣ−ＥＣＵ１４０に制御され、車室内の暖房、冷房および換気を行うための装置であり、周知の車室内空調装置である。

ＡＣ−ＥＣＵ１４０は、エアコン４０を制御するための制御装置である。ＡＣ−ＥＣＵ４００は、脈拍計２２から乗員の脈拍を、温度センサ３０から車室内の温度を取得する。また、ＡＣーＥＣＵ１４０とシートＥＣＵ１２０とは、互いに通信可能に接続されており、ＡＣーＥＣＵ１４０とシートＥＣＵ１２０とが互いに協働してエアコン４０およびシート用空調装置１４を制御するための指令値を決定する。

本実施の形態において、車１０００の空調は、シートＥＣＵ１２０、ＡＣ−ＥＣＵ１４０、エアコン４０およびシート用空調装置１４によって管理される。

＜シート用空調装置＞
図２は、シート用空調装置１４について説明するための図である。シート用空調装置１４は、冷却デバイス１４２と、ヒーター１４４と、送風機１４６とを含む。

冷却デバイス１４２は、シート表面の温度を低下させるためのデバイスであって、たとえば、ペルティエ素子などから構成される。冷却デバイス１４２は、たとえば、シートカバーとシートパッドとの間に設けられている。図２に示す例では、図示を簡略化するため、冷却デバイス１４２は、シートバック１２２にのみ設けられているように記載されているものの、シートクッション１２４にも設けられているものとする。

ヒーター１４４は、シート表面の温度を上げるためのデバイスである。ヒーター１４４は、たとえば、電気抵抗式のヒータユニットがシートカバーとシートパッドとの間に設けられている。図２に示す例では、図示を簡略化するため、ヒーター１４４は、シートクッション１２４の一部分にのみ設けられているように記載されているものの、シートバック１２２にも設けられているものとする。

送風機１４６は、換気をするための装置であって、本体部１２の内部に配置されている。また、図２において図示していないものの、本体部１２の表面（乗員と触れる側の面）には、複数の通風孔が設けられており、送風機１４６を駆動させると、通風孔から空気が排気または吸気される。送風機１４６は、シートバック１２２およびシートクッション１２４の各々に設けられているものとする。

＜空調システム１の機能構成＞
図３は、空調システム１の機能構成を示すブロック図である。上述したように、車１０００の空調は、シートＥＣＵ１２０、ＡＣ−ＥＣＵ１４０、エアコン４０およびシート用空調装置１４によって管理される。空調システム１は、車１０００の空調を管理するためのシステムである。空調システム１は、温度センサ３０と、脈拍計２２と、シート温度計１６と、制御装置１００と、エアコン４０と、シート用空調装置１４とを含む。

温度センサ３０およびシート温度計１６は、車１０００の内部（車室空間）の温度を計測する温度計測装置として機能する。脈拍計２２は、シートに着席している乗員の身体的状態に関連するパラメータを計測する状態計測装置として機能する。エアコン４０およびシート用空調装置１４は、車１０００の内部の温度、すなわち、車室空間の温度を調整するための温度調節装置として機能する。なお、エアコン４０およびシート用空調装置１４は、乗員の感じる温度（温感）を調節する温感調節装置であるともいえる。

制御装置１００は、エアコン４０およびシート用空調装置１４から成る温度調節装置を制御する。制御装置１００は、エアコン４０を制御するためのＡＣ−ＥＣＵ１４０と、シート用空調装置１４を制御するためのシートＥＣＵ１２０とから構成される。

本実施の形態においては、ＡＣ−ＥＣＵ１４０が温度センサ３０および脈拍計２２の各々からの情報の入力を受け付けてシートＥＣＵ１２０に送る。

シートＥＣＵ１２０は、シート温度計１６からの情報の入力を受け付ける。シートＥＣＵ１２０は、シート温度計１６からの情報、および、ＡＣ−ＥＣＵ１４０を介した温度センサ３０および脈拍計２２の各々からの情報に基づいて、エアコン４０およびシート用空調装置１４の設定温度を決定する。

シートＥＣＵ１２０は、決定したエアコン４０の設定温度をＡＣ−ＥＣＵ１４０に送る。また、シートＥＣＵ１２０は、決定したシート用空調装置１４の設定温度となるようにシート用空調装置１４に含まれる冷却デバイス１４２、ヒーター１４４、および送風機１４６の各々を制御する。ＡＣ−ＥＣＵ１４０は送られたエアコン４０の設定温度となるようにエアコン４０を制御する。

＜空調制御処理＞
図４および図５は、制御装置１００が実行する空調制御処理のフローチャートである。なお、図４および図５に示す空調制御処理は、シートＥＣＵ１２０とＡＣ−ＥＣＵ１４０とが協働してプログラムを実行することで実現する処理である。なお、以下では、「ステップ」を単に「Ｓ」と表現する。

Ｓ１０２において、制御装置１００は、覚醒度の推定を行う。具体的には、ＡＣ−ＥＣＵ１４０から送られた乗員の脈拍に基づいてシートＥＣＵ１２０が乗員の覚醒度合を推定する。人の脈拍と人の覚醒度合との間には相関関係があることが知られており、シートＥＣＵ１２０は、相関関係に従い、人の脈拍に基づいて覚醒度合を推定する。たとえば、脈拍が所定範囲内にあるときは覚醒しており、所定範囲よりも低いときは眠たい状態にあると判断する。

Ｓ１０４において、制御装置１００は、Ｓ１０２で推定した覚醒度が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。たとえば、覚醒度合は、５段階で評価され、５段階評価のうちの５が最も覚醒しており、値が小さくなるにつれて眠たい状態に近づくこととなる。たとえば、覚醒度が、１（眠っている），２（非常に眠そう），３（眠そう），４（やや眠そう），５（全く眠くなさそう）の５段階で評価されるものとする。覚醒度３以下のときが眠たい状態、または寝ている状態（睡眠状態）を示すものとする。また、覚醒度４以上のときは、少し眠たいものの覚醒している状態を示すものとする。本実施の形態において、たとえば、閾値は４とする。

制御装置１００は、覚醒度合が予め定められた閾値以上ではない、すなわち、覚醒度合が予め定められた閾値未満であると判定した場合（Ｓ１０４においてＮＯ）、処理をＳ２００に切り替える。

Ｓ２００において、制御装置１００は、覚醒処理を行う。覚醒度合が予め定められた閾値未満であるということは、乗員が覚醒状態にない、すなわち、眠たい状態または睡眠状態にあることを意味する。そのため、制御装置１００は、Ｓ２００において覚醒処理を行い、乗員の眠気を覚まして覚醒状態にするための処理を行う。

たとえば、制御装置１００は、図示しないスピーカから音を出力したり、また、図示しないライトの光量を上げたりするための処理を行う。制御装置１００は、スピーカを利用して、たとえば、駐車場に停車することを音声で乗員に伝える。

制御装置１００は、覚醒度合が予め定められた閾値以上である、すなわち、覚醒状態にあると判定した場合（Ｓ１０４においてＹＥＳ）、快適化処理を行う。快適化処理は、乗員の周囲の雰囲気温度および乗員が着座しているシート表面の温度を、乗員にとって快適な温度状態にする処理である。本実施の形態においては、快適化処理を行って乗員にとって快適な温度状態にすることで、乗員の身体的状態を温熱的に中立にする。

乗員の身体的状態が温熱的に中立であるとは、乗員が温熱的に快適であると感じている状態であって、たとえば、乗員の脈拍、心拍、血流量などによって推定可能である。本実施の形態においては、乗員の脈拍に基づいて、乗員の身体的状態が温熱的に中立であるか否かを判定するものとする。以下、具体的にその処理方法について説明する。

Ｓ１０６において、制御装置１００は、エアコン４０の温度設定およびシート用空調装置１４の温度設定を行う。具体的には、制御装置１００は、エアコン４０の温度設定を後述する範囲Ａ内に、シート用空調装置１４の温度設定を後述する範囲Ｂ内に設定する。

Ｓ１０８において、制御装置１００は、車内の温度およびシート表面の温度を取得する。車内の温度は、温度センサ３０から取得可能である。シート表面の温度は、シート温度計１６から取得可能である。

Ｓ１１０において、制御装置１００は、車内の温度が予め定められた範囲Ａ内であるか否かを判定する。範囲Ａは、人が暑くもなく、また寒くもないと感じる快適な温度範囲である。

制御装置１００は、車内の温度が予め定められた範囲Ａ内ではない、すなわち、範囲Ａ外であると判定したときは（Ｓ１１０においてＮＯ）、Ｓ１１２において、範囲Ａ内になるようにエアコン４０の温度制御を行う。

制御装置１００は、車内の温度が予め定められた範囲Ａ内であるとき（Ｓ１１０においてＹＥＳ）、あるいは、Ｓ１１２においてエアコン４０の温度制御を行ったのち、処理をＳ１１４に切り替える。

Ｓ１１２において、制御装置１００は、シート表面の温度が予め定められた範囲Ｂ内であるか否かを判定する。範囲Ｂは、人が暑くもなく、また寒くもないと感じる快適な温度範囲である。

制御装置１００は、シート表面の温度が予め定められた範囲Ｂ内ではない、すなわち、範囲Ｂ外であると判定したときは（Ｓ１１４においてＮＯ）、Ｓ１１６において、範囲Ｂ内になるようにシート用空調装置１４を制御する。

制御装置１００は、シート表面の温度が予め定められた範囲Ｂ内であるとき（Ｓ１１４においてＹＥＳ）、あるいは、Ｓ１１６においてシート用空調装置１４の温度制御を行ったのち、処理をＳ１１８に切り替える。

Ｓ１１８において、制御装置１００は、車内の温度が範囲Ａ内であり、かつ、シート表面の温度が範囲Ｂ内であるか否かを判定する。制御装置１００は、車内の温度が範囲Ａ内であり、かつ、シート表面の温度が範囲Ｂ内となるまで、Ｓ１０８〜Ｓ１１８の処理を繰り返す。

制御装置１００がＳ１０６からＳ１１８に示す快適化処理を行うことで、車室内を乗員にとって快適な状態にすることができる。

車室内を乗員にとって快適な状態にした後、制御装置１００は、Ｓ１２０において、温熱的な状態を推定する。具体的には、ＡＣ−ＥＣＵ１４０から送られた乗員の脈拍に基づいてシートＥＣＵ１２０が乗員の温熱的な状態を推定する。

人の温熱的な状態とは、人の身体的状態の一つであって、人が熱いと感じている状態なのか、または寒いと感じている状態なのか、あるいは丁度良いと感じている状態（中立な状態）なのか、人の体感を示す状態である。人が温熱的に中立な状態にあるときに、人は生理的に安定した状態となる。一方、人が温熱的に中立な状態にないとき、すなわち、人が暑いまたは寒いと感じているときに、体温を一定に保つために血管の拡張または収縮、血流量の増加または低下などが人の体内では起こる。

すなわち、血管の状態を表す脈拍に基づいて、制御装置１００は、人の温熱的な状態を推定することができる。

Ｓ１２２において、制御装置１００は、温熱的に中立であるか否かを判定する。乗員が温熱的に中立ではないと判定した場合（Ｓ１２２においてＮＯ）、制御装置１００は、再度Ｓ１０８からＳ１１８に示す快適化処理を行う。一方、制御装置１００は、乗員が温熱的に中立であると判定した場合（Ｓ１２２においてＹＥＳ）、乗員の覚醒状態を維持するための覚醒維持処理を行う。

覚醒維持処理は、乗員の覚醒状態を維持するために、エアコン４０およびシート用空調装置１４の設定温度を下げて、シート表面の温度および車室内の温度を下げる処理である。

図５を参照して、Ｓ１２４において、制御装置１００は、エアコン４０の温度設定を下げる。具体的には、制御装置１００は、エアコン４０の温度を範囲Ａよりも低い温度に設定する。すなわち、制御装置１００は、エアコン４０の温度を乗員が快適であると感じる温度よりも低い温度に設定する。たとえば、制御装置１００は、範囲Ａが２５度から２６度の範囲である場合、エアコン４０の温度を２４度に設定する。

Ｓ１２６において、制御装置１００は、シート用空調装置１４の温度設定を下げる。具体的には、制御装置１００は、シート用空調装置１４の温度を範囲Ｂよりも低い温度に設定する。すなわち、制御装置１００は、シート用空調装置１４の温度を乗員が快適であると感じる温度よりも低い温度に設定する。たとえば、制御装置１００は、範囲Ｂが３４度から３６度の範囲である場合、シート用空調装置１４の温度を３３度に設定する。

Ｓ１２８において、制御装置１００は、乗員の脈拍を取得する。
Ｓ１３０において、制御装置１００は、覚醒反応があったか否かを判定する。人は、温熱的に中立な状態にあるときに体感温度が下がると、体温低下を防ぐために血管を収縮させる。これにより、交感神経が刺激されて覚醒度が上がる。Ｓ１３０においては、制御装置１００は、脈拍の変化を検知して、覚醒反応があったか否かを判定する。

制御装置１００は、覚醒反応がないと判定した場合（Ｓ１３０においてＮＯ）、エアコン４０およびシート用空調装置１４の温度設定を下げたままにして、再度乗員の脈拍の取得と、覚醒反応の判定を行う。

覚醒反応があった場合に（Ｓ１３０においてＹＥＳ）、設定温度で所定期間維持した後（Ｓ１３２）、再度Ｓ１０２から処理を開始する。その後、覚醒度が閾値以上であれば、再度快適化処理が行われ、車内に設置されたシート表面の温度を含む、車室内の温度が乗員にとって快適な温度（範囲Ａ内の温度、範囲Ｂ内の温度）となり、かつ、乗員が温熱的に中立な状態となると、覚醒維持処理が行われる。そして、乗員の覚醒反応が検知されると、所定期間後に覚醒度が閾値以上であれば再度快適化処理が行われる。このように、本実施の形態においては、快適化処理と覚醒維持処理とが繰り替えされる。

＜温度と身体的状態の変化の一例＞
図６を参照して、空調処理に従ってエアコン４０およびシート用空調装置１４が制御された場合のシート表面の温度変化、車内の温度変化、乗員の脈拍変化および乗員の身体的状態の変化について説明する。図６は、温度と脈拍との経時変化の一例を示す図である。

図６には、上から順にエアコン４０の設定温度、車内温度、シート用空調装置１４の設定温度、シートの表面温度、乗員の脈拍を示す。また、図６において、横軸は時間である。また、図６に示す例では、乗員の覚醒度は閾値以上であるものとする。また、車内温度を示すライン中の破線は、エアコン４０の設定温度である。また、シートの表面温度を示すライン中の破線は、シート用空調装置１４の設定温度である。

快適化処理により、シート用空調装置１４の温度が範囲Ａ内の温度Ａ１に、シート用空調装置１４の温度が範囲Ｂ内の温度Ｂ１に設定されたものとする（図中のｔ０）。設定温度に従ってエアコン４０が制御されると、車内温度が範囲Ａ内で安定する（たとえば、図中のｔ１）。また、設定温度に従ってシート用空調装置１４が制御されると、シート表面温度が範囲Ｂ内で安定する（たとえば、図中のｔ１）。

その後、乗員の温熱状態が中立であると判定されると、覚醒維持処理により、エアコン４０の温度が範囲Ａよりも低い温度Ａ２に設定され、シート用空調装置１４の温度が範囲Ｂよりも低い温度Ｂ２に設定される（図中のｔ２）。

その後、設定温度に従ってエアコン４０およびシート用空調装置１４が制御されると、車内温度およびシート表面温度が低下し、乗員の脈拍が振れ、覚醒反応を示す（図中のｔ３）。

覚醒反応が検知されてから所定期間経過した後、再度、シート用空調装置１４の温度が範囲Ａ内の温度Ａ１に、シート用空調装置１４の温度が範囲Ｂ内の温度Ｂ１に設定される（図中のｔ４）。

その後、乗員の温熱状態が中立であると判定されると、エアコン４０の温度が範囲Ａよりも低い温度Ａ３に設定され、シート用空調装置１４の温度が範囲Ｂよりも低い温度Ｂ３に設定される（図中のｔ５）。

その後、設定温度に従ってエアコン４０およびシート用空調装置１４が制御されると、車内温度およびシート表面温度が低下し、乗員の脈拍が振れ、覚醒反応を示す（図中のｔ６）。

覚醒反応が検知されてから所定期間経過した後、再度、シート用空調装置１４の温度が範囲Ａ内の温度Ａ１に、シート用空調装置１４の温度が範囲Ｂ内の温度Ｂ１に設定される（図中のｔ７）。

その後、乗員の温熱状態が中立であると判定されると、エアコン４０の温度が範囲Ａよりも低い温度Ａ４に設定され、シート用空調装置１４の温度が範囲Ｂよりも低い温度Ｂ４に設定され（図中のｔ８）、設定温度に従ってエアコン４０およびシート用空調装置１４が制御されると、車内温度およびシート表面温度が低下し、乗員の脈拍が振れ、覚醒反応が起こる（図中のｔ９）。

このように、本実施の形態に係る空調処理が行われると、快適化処理により車内に設置されたシート表面の温度を含む車室内の温度を、乗員にとって快適な温度にし、乗員を温熱的に中立な状態にした後、覚醒維持処理により車室内の温度が下がり、この温度の上げ下げが繰り返されることとなる。

なお、図６に示す例では、各覚醒維持処理において設定されるエアコン４０の温度は、最初に設定された温度Ａ２が最も高く、次いで温度Ａ３、温度Ａ４の順で低くなるように設定される。同様に、各覚醒維持処理において設定されるシート用空調装置１４の温度は、最初に設定された温度Ｂ２が最も高く、次いで温度Ｂ３、温度Ｂ４の順で低くなるように設定される。

すなわち、図６に示す例では、覚醒維持処理においては、前回の覚醒維持処理において設定された温度よりも低くなるように温度が設定される。たとえば、制御装置１００は、図５に示すＳ１２４およびＳ１２６における処理で前回の設定値を参照し、当該設定値よりも低い温度に設定する。なお、覚醒維持処理において設定する温度に下限値を設けることが好ましい。図６に示すような処理を行った場合、覚醒維持処理を繰り返すと、設定温度が徐々に下がって行くこととなる。そこで、制御装置１００は、設定された下限値に達した場合に初期値に戻す制御をしたり、または、下限値以下に制御しないようにしたりしてもよい。

本実施の形態に係る空調処理が行われると、車内に設置されたシート表面の温度を含む車室内の温度を、乗員にとって快適な温度にして乗員を温熱的に中立な状態にした後、乗員にとって快適な温度よりも低い温度に設定して、車室内の空調（エアコン４０およびシート用空調装置１４）を制御することで、乗員の身体的状態を覚醒方向に向かわせることができる。これにより、乗員の身体的状態を温熱的に快適な中立な状態にすることで快適にするとともに、温熱的に中立な状態から温度を低下させることで確実に覚醒させることができ、その結果、覚醒状態を維持することができ、かつ、乗員にとって快適な車室内空間を提供することができる。

覚醒状態を維持する方法として、たとえば、車室内空間の温度を下げて続けたり、あるいは、刺激を与え続けたりする方法が考えられる。しかし、このような方法においては、車室内空間の快適性は失われる。本実施の形態においては、車室内空間を快適にして乗員を温熱的に中立な状態にした後、車室内空間の温度を下げて乗員の身体的状態を覚醒方向に向かわせ、乗員の身体的状態を覚醒方向に向かったら、再度、車室内空間を快適にする処理を行う。そのため、本実施の形態に係る空調システム１を利用することで、車室内空間の快適性を失うことなく、覚醒状態の維持を実現することができる。

＜変形例＞
上記実施の形態の空調制御処理において、車内温度が範囲Ａ内でかつシート表面の温度が範囲Ｂ内となるまでＳ１０８〜Ｓ１１８の処理を繰り返すものとした。すなわち、覚醒維持処理を開始するための要件に、車内温度が範囲Ａ内でかつシート表面の温度が範囲Ｂ内であることを含むものとした。なお、覚醒維持処理を開始するための要件に、車内温度が範囲Ａ内でかつシート表面の温度が範囲Ｂ内であることを含めなくともよい。

すなわち、制御装置１００は、図４および図５に示す処理において、Ｓ１１８の処理を行うことなくＳ１２０以降の処理を実行してもよい。

なお、Ｓ１１８の処理を介して、Ｓ１２０以降の処理を実行することで、車室内の環境を快適にしたことを確認した上で、覚醒維持処理を実行することができる。そのため、確実に車内温度が範囲Ａ内でかつシート表面の温度が範囲Ｂ内となってから、覚醒維持処理を実行することができる。

上記実施の形態の空調制御処理において、図５に示すように、制御装置１００は、覚醒反応があってから、設定温度で所定期間経過した後に、Ｓ１０２以降の処理を繰り返す。なお、覚醒反応があった後、Ｓ１３２の処理を実行することなく、Ｓ１０２以降の処理を繰り返しても良い。

また、空調制御処理において、覚醒度を推定して、覚醒度が閾値未満の場合に覚醒処理を行うとするＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ２００の処理は、空調制御処理とは別に行うようにしてもよい。すなわち、快適化処理と覚醒維持処理との繰り返しとは別に、覚醒状態を監視する処理としてＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ２００の処理を実行し、覚醒度が閾値未満となると覚醒処理が実行されるようにしてもよい。

上記空調システム１において、制御装置１００は、図５に示すＳ１２４およびＳ１２６における処理で前回の設定値を参照し、当該設定値よりも低い温度に設定するとしたが、毎回同じ温度に設定してもよい。また、複数回連続して同じ温度に設定した後、その温度よりも低い温度に設定するようにしてもよい。また、Ｓ１２４において下げる温度の幅と、Ｓ１２６において下げる温度の幅を異なるようにしてもよい。すなわち、エアコン４０と、シート用空調装置１４とでは、快適化処理において設定した温度からの下げ幅を異なるようにしてもよい。

たとえば、乗員と密着するシート表面の温度の方が、車室内の空気の温度よりも乗員の身体的状態への影響度合いが高いことを考慮して、シート用空調装置１４の温度の方が、エアコン４０の温度よりも下げ幅を大きくしてもよい。

範囲Ｂは、乗員が着座した状態でシート表面の温度を計測することを考慮して３４度から３６度の範囲としたが、乗員が触れていない面を計測し、当該計測結果に従って制御する場合、範囲Ａと共通の範囲としてもよい。また、この場合、シート表面の温度と車室内の空気とで乗員に与える体感温度の違いを考慮して互いに異なる範囲としてもよい。なお、範囲Ａおよび範囲Ｂは、季節（車外環境）に応じて設定範囲を変更するようにしてもよい。

また範囲Ａおよび範囲Ｂは、予め決められていてもよいが、たとえば、乗員の体格などの身体的特徴に基づいて定められてもよい。図７は、変形例における空調システム１ａの機能構成を示すブロック図である。たとえば、変形例における空調システム１ａは、空調システム１と比較して、カメラ３２を備える点で異なる。

カメラ３２は、乗員の身長、体重、および横幅などの身体的特徴を取得するための身体計測装置として機能する。制御装置１００は、カメラ３２から得られる乗員の画像に基づいて乗員の身体的特徴を特定し、その身体的特徴に応じて範囲Ａおよび範囲Ｂを設定してもよい。

なお、乗員の身体的特徴を特定するための身体計測装置は、カメラに限られない。たとえば、身体計測装置は、シートに設けた圧力センサなどであってもよい。また、乗員の身体的特徴を特定するためのパラメータを取得する方法は、車室内に身体計測装置を設ける方法に限られない。たとえば、乗員の身体的特徴を特定するためのパラメータ（体重、身長など）が格納されたサーバと、制御装置１００とが通信可能に接続されており、カメラ、静脈認証、指紋認証、その他の方法で乗員を特定して、当該乗員の身体的特徴をサーバから取得してもよい。

また、制御装置１００は、乗員ごとに設定された範囲Ａおよび範囲Ｂを予め記憶しておき、着座した乗員を識別し、その識別結果に基づいて範囲Ａおよび範囲Ｂを定めてもよい。

上記実施の形態においては、シート用空調装置１４は、冷却デバイス１４２と、ヒーター１４４と、送風機１４６とから構成されるものとしたが、いずれか一の装置から構成されてもよい。また、シート用空調装置１４は、エアコン４０とは別体で構成されているものとしたが、たとえば、エアコン４０からシート１０にまでを繋ぐ送風路を形成し、エアコン４０の空気をシート１０に届けることでシート１０の表面温度をコントロールしてもよい。

上記実施の形態においては、乗物内の温度を調節する温度調節装置として、空調システム１は、エアコン４０およびシート用空調装置１４の各々を制御可能であるとした。なお、空調システム１は、エアコン４０およびシート用空調装置１４のうちの少なくとも一方について制御できればよい。たとえば、制御装置１００は、エアコン４０の設定温度だけを範囲Ａ内の温度に設定したり、範囲Ａよりも低い温度に設定したりするようにしてもよい。また、シート用空調装置１４の設定温度だけを範囲Ｂ内の温度に設定したり、範囲Ｂよりも低い温度に設定したりするようにしてもよい。

また、制御装置１００は、エアコン４０の設定温度は常に範囲Ａ内の温度に設定する一方、シート用空調装置１４の設定温度だけを範囲Ｂ内の温度に設定したり、範囲Ｂよりも低い温度に設定したりするようにしてもよい。同様に、制御装置１００は、シート用空調装置１４の設定温度は常に範囲Ｂ内の温度に設定する一方、エアコン４０の設定温度だけを範囲Ａ内の温度に設定したり、範囲Ａよりも低い温度に設定したりするようにしてもよい。なお、乗員の身体的状態への影響度合いや、温度調節する対象の面積または体積などを考慮すると、上記２つの例のうち、制御装置１００は、エアコン４０の設定温度は常に範囲Ａ内の温度に設定する一方、シート用空調装置１４の設定温度だけを範囲Ｂ内の温度に設定したり、範囲Ｂよりも低い温度に設定したりすることが好ましい。

上記実施の形態においては、乗員の覚醒度を乗員の脈拍に基づいて決定する例を挙げた。乗員の覚醒度合いを推定する方法は、上記実施の形態で挙げた例に限られない。乗員の覚醒度合いを推定する方法は、覚醒度合いと相関関係のあるパラメータであって、計測可能なパラメータを利用する方法であればよい。このようなパラメータとしては、たとえば、乗員の瞬きの回数、心拍、血流量などが挙げられる。また、乗員の覚醒度合いを推定する方法は、これらの複数種類のパラメータを組合せた方法であってもよい。

また、覚醒度を含む乗員の身体的状態を推定するためのパラメータの取得方法は、車１０００に設置された計測装置（上記実施の形態においては、温度センサ３０、脈拍計２２）から取得する方法に限られない。たとえば、乗員が身につけている時計型のデバイス、携帯端末などから取得してもよい。

上記実施の形態において、覚醒度を推定して覚醒処理（Ｓ２００）を行うか否かを判定した。なお、覚醒度ではなく眠気を推定して覚醒処理（Ｓ２００）を行うか否かを判定してもよい。眠気は、たとえば、５段階で評価され、５段階評価のうちの５が睡眠状態にあり、値が小さくなるにつれて覚醒状態に近づくこととなる。この場合は、眠気が閾値未満のときにＳ１０６以降の処理が行われ、眠気が閾値以上のときにＳ２００の覚醒処理が行われる。

上記実施の形態において、少し眠たい状態であっても覚醒状態として取り扱い、Ｓ１０６以降の処理を行うものとした。なお、少し眠たい状態においては覚醒処理（Ｓ２００）を行うようにしてもよい。また、覚醒度に応じて覚醒処理の内容を変えるようにしてもよい。たとえば、眠たい状態であれば、空調の温度を下げて、眠気を覚ますような処理を行い、睡眠状態であれば、空調の温度を下げるとともにスピーカを利用して、駐車場に停車することを音声で乗員に伝えるようにしてもよい。

上記実施の形態において、乗員の温感を調節する方法として、温度を調節するものを例に挙げたが、温度だけでなく湿度も調節出来るようにしてもよい。

上記実施の形態にかかる空調システム１が適用される乗物の一例として車を例に挙げたが、車に限らない。たとえば、電車や飛行機などに上記空調システム１を適用させてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組み合わせても、実施することが意図される。

１，１ａ 空調システム、１０ シート、１２ 本体部、１４ シート用空調装置、１６ シート温度計、２０ ステアリングホイール、２２ 脈拍計、３０ 温度センサ、３２ カメラ、４０ エアコン、１００ 制御装置、１２２ シートバック、１２４ シートクッション、１４２ 冷却デバイス、１４４ ヒーター、１４６ 送風機、１０００ 車、１２０ シートＥＣＵ、１４０ ＡＣ−ＥＣＵ。

Claims (9)

1. シートが備え付けられた乗物に用いられる空調システムであって、
   前記シートに着席している乗員の身体的状態に関連するパラメータを計測する状態計測装置と、
   前記乗物内の温度を計測する温度計測装置と、
   前記乗物内の温度を調節する温度調節装置と、
   前記温度調節装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記乗物内の温度を予め定められた第１範囲となるように前記温度調節装置を制御する第１処理と、前記乗物内の温度を前記第１範囲よりも低い第２範囲となるように前記温度調節装置を制御する第２処理とを実行し、
   前記状態計測装置の計測結果に基づいて前記乗員の身体的状態を判断し、前記乗員の身体的状態が温熱的に中立となるまで前記第１処理を実行した後、前記第２処理を実行する、空調システム。
2. 前記制御装置は、前記乗物内の温度が前記第１範囲であり、かつ前記乗員の身体的状態が温熱的に中立であると判断した場合に、前記第２処理を実行する、請求項１に記載の空調システム。
3. 前記制御装置は、前記第２処理を実行した後、前記乗員の身体的状態が覚醒する方向に変化した場合に、再度前記第１処理を繰り返し、前記第１処理と前記第２処理とを繰り返し行う、請求項１または請求項２に記載の空調システム。
4. 前記制御装置は、前記第２処理を実行した後、前記乗員の身体的状態が覚醒する方向に変化してから所定期間経過した後、再度前記第１処理を繰り返し、前記第１処理と前記第２処理とを繰り返し行う、請求項１または請求項２に記載の空調システム。
5. 前記制御装置は、前記第１処理と前記第２処理とを繰り返す場合に、当該第２処理を実行する度に前記第２範囲を変更する、請求項３または請求項４に記載の空調システム。
6. 前記温度調節装置は、前記シートの表面を冷却若しくは加熱又は換気するシート用空調装置と、前記乗物内の空気を冷却若しくは加熱または換気する空調装置とを含み、
   前記温度計測装置は、前記表面の温度を計測する表面温度計測装置と、乗物内の空間の温度を計測する空間温度計測装置とを含む、請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の空調システム。
7. 前記乗員の身体的特徴を取得する身体計測装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記身体計測装置から得られる前記乗員の身体的特徴に応じて前記第１範囲を設定する、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の空調システム。
8. 前記制御装置は、前記状態計測装置に基づいて前記乗員の身体的状態が予め定められた覚醒状態ではないと判断した場合に、当該覚醒状態となりように覚醒化処理を行う、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の空調システム。
9. 乗物に備え付けられたシートであって、
   前記シートの表面の温度を計測する表面温度計測装置と、
   前記シートの表面を冷却若しくは加熱又は換気するシート用空調装置と、
   前記シート用空調装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記シートの表面の温度を予め定められた第１範囲となるように前記シート用空調装置を制御する第１処理と、前記シートの表面の温度を前記第１範囲よりも低い第２範囲となるように前記シート用空調装置を制御する第２処理とを実行し、
   前記シートに着席している乗員の身体的状態に基づいて、前記乗員の身体的状態が温熱的に中立となるまで前記第１処理を実行した後、前記第２処理を実行する、シート。

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