JPH11201822A - 車両用機器制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用機器を適切に作動させる。 【解決手段】 赤外線エリアセンサ９はレンズ１５によ
り結像した車室内の所定領域の温度分布を検出する。信
号検出・処理回路１９は、赤外線エリアセンサ９が検出
した温度分布に基づいて熱画像データを作成する。そし
て、各種システム制御回路２３は、信号検出・処理回路
１９が作成した熱画像データに基づいて人体の位置及び
皮膚温度を検出することによりエアバッグシステム、エ
アコンシステム、セキュリティシステムなどを適切に作
動させる。これにより、エアバッグシステムの場合に
は、車室内の人の着座の有無に加えて、着座位置、体型
に応じてエアバッグを適切に作動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線エリアセン
サが検出した温度分布に基づいて所定の車両用機器を作
動させる車両用機器制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車室内に着座している人を検
出し、その人に対してのみ所定の車両用機器を作用させ
るものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の提案として、
特開平７−５５５７３号公報がある。このものは、赤外
線センサを用いて自動車の各座席に人が着座しているか
どうかを検出し、人が着座している座席にのみエアバッ
グの展開を行って安全性を高めたり、また、人が着座し
ている座席にのみ空調システムを作動させることにより
車両の消費電力を低減しようとするものである。

【０００４】しかしながら、人の着座位置或いは人の体
格によりエアバッグによる効果が異なることから、エア
バッグの展開速度や噴射ガス量を細かく制御したいとい
う要望がある。また、空調システムにおいては、室内の
温度分布や人の皮膚温を検出し、吹出し風の配向及び温
度制御を細かく制御したいという要望があるものの、特
開平７−５５５７３号公報のものでは、これらの要望を
解決できないという課題が残されていた。

【０００５】さらには、車両への侵入者を赤外線センサ
で検出する構成も提案されているものの、赤外線センサ
による温度変化のみで侵入者の有無を判断する場合に
は、誤作動が多いという欠点がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、車両用機器を適切に作動させることが
できる車両用機器制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、赤外線エリアセンサは車室内に設定された所定の検
出対象領域の温度分布を検出するので、熱画像データ作
成手段は、赤外線エリアセンサが検出した温度分布に基
づいて熱画像データを作成する。

【０００８】そして、制御手段は、熱画像データ作成手
段が作成した熱画像データに基づく所定の判断結果に応
じて所定の車両用機器を制御する。これにより、車両用
機器を適切に制御することができる。

【０００９】請求項２の発明によれば、例えば人がエア
バッグに接近している場合は、エアバッグの展開により
人が強く圧迫されてしまう虞があるので、制御手段は、
熱画像データ作成手段が作成した熱画像データに基づい
て人からエアバッグまでの距離が短いと判断したとき
は、エアバッグシステムを作動させなかったり、エアバ
ッグの展開速度或いはガスの噴射総量を抑制する。これ
により、人を適切に保護することができる。

【００１０】請求項３の発明によれば、例えば人が空調
システムに接近している場合は、空調システムの空調風
が強く人に送風されて不快感を感じるので、このような
場合は、制御手段は、吹出口の配向を変化させたり、吹
出量を抑制する。また、人の皮膚温度の他の部位に対す
る温度差が大きいときは、制御手段が人に対する空調温
度を適切に制御することにより、人に対して適切に空調
することができる。

【００１１】請求項４の発明によれば、車両に侵入者が
侵入した場合は、赤外線エリアセンサによる温度分布が
変化し、それに伴って熱画像データ作成手段が作成する
熱画像データが変化するようになる。これにより、所定
の検出ポイントの熱変化のみで検出する構成に比較し
て、制御手段は、侵入者を確実に判断してセキュリティ
システムを適切に作動することができる。

【００１２】請求項５の発明によれば、赤外線エリアセ
ンサが車両に取付けられている場合は、赤外線エリアセ
ンサは車両からの熱伝導により温度上昇して温度分布に
ノイズを生じるので、赤外線エリアセンサを断熱部材を
介在した小接触面積で車両に取付けることにより、車両
からの熱伝導を抑制してノイズによる影響を防止するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１乃
至図８を参照して説明する。車室内の示す図２におい
て、車両の天井には赤外線エリアセンサユニットが配置
されている。この図２において、赤外線エリアセンサユ
ニット１，２は車室内のルーフにおいて前席及び後席に
対応した位置に取付けられている。この場合、前席用赤
外線エリアセンサユニット１の検出対象領域は運転席及
び助手席周辺に設定されている。また、後席用赤外線エ
リアセンサユニット２の検出対象領域は後席の右側席及
び左側席周辺に設定されている。

【００１４】図３は赤外線エリアセンサユニット１，２
の構造を示している。この図３において、ベースホルダ
３は取付ステイ４により車両のルーフに取付けられてい
る。このベースホルダ３は断熱部材５を内蔵しており、
角度調整ネジ６によりルーフに対する取付角度を調整可
能となっている。

【００１５】断熱部材５には膨出形成された伝熱基板７
が取着されており、その伝熱基板７の裏面にフレキシブ
ルプリント基板８が添着されている。このフレキシブル
プリント基板８には赤外線エリアセンサ９が固定されて
おり、その赤外線エリアセンサ９がフレキシブルプリン
ト基板８及び伝熱基板７に設けられた窓部１０，１１を
通じて外方を臨んでいる。また、フレキシブルプリント
配線基板８には電子部品１２が搭載されている。

【００１６】上記構成のユニットにはカバー１３が被着
されている。このカバー１３の窓部１４にはレンズ１５
が装着されており、このレンズ１５により赤外線エリア
センサ９上に検出対象領域の熱画像が結像するようにな
っている。このレンズ１５は高密度ポリエチレン、カル
コゲンガラス、ＢａＦ2 、ＺｎＳなどから成る赤外線集
光レンズであり、球面、非球面、或いはフレネル形状を
なしている。

【００１７】図１は全体構成を概略的に示している。こ
の図１において、赤外線エリアセンサ９は、熱検知素子
１６が例えば１５×１０個のように２次元のマトリクス
状に集合した形状をしており、座席周辺から発せられる
赤外線をレンズ１５で集光して熱検知素子１６上に熱画
像として結像する。この場合、レンズ１５は、例えば５
００ｍｍはなれた位置で７５０×５００ｍｍの範囲を熱
検知素子１６全体に集光できるように設計されている。
従って、赤外線エリアセンサ９の熱検知素子１６の個数
が１５×１０個とすると、１つの熱検知素子１６で検出
できる範囲（検出分解能）は５０ｍｍ四方となる。ま
た、赤外線エリアセンサ９において熱検知素子１６の周
辺には、信号発生回路１７及び選択回路１８が設置され
ている。

【００１８】熱検知素子１６単体は、図４に示すように
Ｓｉ基板９ａ上にＳｉＯ2 薄膜１６ａ、金属薄膜抵抗部
１６ｂ、吸収膜１６ｃを形成してから、金属薄膜抵抗部
１６ｂの裏面側をエッチングにより除去することにより
金属薄膜抵抗部１６ｂがＳｉ基板９ａからエアギャップ
を存して位置する断熱構造に形成されている。

【００１９】図５は赤外線エリアセンサ９の電気的構成
を概略的に示している。この図５において、赤外線エリ
アセンサ９の熱検知素子１６は選択回路１８を構成する
Ｘリングカウンタ１８ａ及びＹリングカウンタ１８ｂに
よりＦＥＴを通じて択一的に順番に選択されるようにな
っており、選択された熱検知素子１６からの信号を図１
に示す信号検出・処理回路１９（熱画像データ作成手段
に相当）に順に取込むことにより、赤外線エリアセンサ
１６に設定された検出対象領域の温度分布を検出するこ
とができる。

【００２０】即ち、図１において、信号検出・処理回路
１９は、信号増幅器２０、信号処理回路２１、データ送
信回路２２から構成されており、信号処理回路２１にお
いて赤外線エリアセンサ９が検出した温度分布に基づい
て熱画像データを作成することができる。

【００２１】そして、各種システム制御回路２３（制御
手段に相当）は、信号検出・処理回路１９からの熱画像
データに基づいて後述するように所定の車両用システム
を制御する。

【００２２】次に上記構成の作用について説明する。例
えば運転席に運転者が着座した状態では、運転者から発
せられた赤外線が前席用赤外線エリアセンサユニット１
のレンズ１５を通じて赤外線エリアセンサ９に到達す
る。

【００２３】赤外線エリアセンサ９の熱検知素子１６に
あっては、入射した赤外線を吸収膜１６ｃで吸収するこ
とにより熱に変換し、その熱により金属薄膜抵抗部１６
ｂの温度が上昇して抵抗値が変化するので、熱検知素子
１６からのセンサ信号を信号検出・処理回路１９に順に
出力することにより検出対象領域の温度分布を検出する
ことができる。

【００２４】そして、信号検出・処理回路１９は、全て
の熱検知素子１６からの信号を取込むことにより検出対
象領域の熱画像データを作成することができる。つま
り、赤外線エリアセンサ９が検出した温度分布データを
信号処理回路２１で処理することにより熱画像データを
作成する。この熱画像データは、データ送信回路２２に
より各種システム制御回路２３に送信され、検出対象領
域に位置する人の位置検出に用いる。

【００２５】ここで、図６はエアバッグシステムの展開
制御動作を示している。この図６において、信号検出・
処理回路１９からの熱画像データを取得してから、その
熱画像データを温度に換算し、顔或いは体に相当する温
度を検索する。

【００２６】続いて、顔、体の位置からエアバッグまで
の距離を計算してから、エアバッグの展開条件を決定し
て制御パラメータを設定する。この制御パラメータとし
ては、顔や体がエアバッグに接近しすぎているという条
件の場合は、エアバッグシステムを作動しなかったり、
或いはエアバッグの展開速度を抑制したり、ガスの噴射
総量を少なめに設定することである。

【００２７】従って、エアバッグが作動するタイミング
で例えば運転者がステアリングホイールに接近して運転
していたときは、エアバッグが作動しなかったり、エア
バッグの展開速度が抑制されたり、ガスの噴射総量は少
なめとなるので、運転者がエアバッグより強く圧迫され
ることはない。

【００２８】図７はエアコンシステムの制御動作を示し
ている。この図７において、信号検出・処理回路９から
の熱画像データを取得すると共に、検出対象領域の絶対
温度に換算してから、エアコンの配向・温度を制御す
る。

【００２９】即ち、人の着座位置に集中的に空調風を送
風するのに加えて、人の体或いは頭部の位置に応じて配
向を調整すると共に、人の皮膚温度において他の部位に
比較して大きな温度差を有する部位がある場合には、そ
の部位の温度差を解消するように適切な空調風を送風す
る。

【００３０】従って、人の着座位置、体格、皮膚温度に
かかわらず適切な温度、送風強度の空調風を送風するこ
とができるので、車両内の全ての人が快適と感じること
ができる。

【００３１】図８はセキュリティシステムの制御動作の
一例を示している。この図８において、信号検出・処理
回路１９からの熱画像データを取得すると共に、出力時
間／単位時間を計算してから、侵入物かノイズかを判断
し、侵入物であると判断したときは警報を発令する。

【００３２】即ち、例えば人が降車した状態で日差しの
侵入により赤外線エリアセンサ９の検出対象領域の温度
が上昇したときは、その領域全体の温度が略均一に徐々
に上昇することから日差しであると判断でき、警報を発
令することはない。これに対して、赤外線エリアセンサ
９の検出対象領域の一部の温度が一気に上昇すると共に
その高熱部分が移動するようなときは、侵入者であると
判断でき、警報を発令する。

【００３３】ここで、上述したようにドットマトリクス
状の熱検知素子１６で検出対象領域の温度分布を分割測
定する場合、それぞれの熱検知素子１６の環境温度が異
なると正確な温度測定を行うことができない。

【００３４】例えば、図２において前席用赤外線エリア
センサユニット１の場合、センサユニット１の前部は空
調風が直接当るのに対して、後部は空調風は直接当らな
い。また、日差しの強いときにはルーフが高温になり、
そのルーフからの直接或いは間接的に影響を受けて赤外
線エリアセンサ１の熱検知素子１６に温度分布を生じ
る。

【００３５】しかしながら、本実施例では、図３に示す
ように、ルーフに対する取付スティ４の取付面積（接触
面積）を小さく設定すると共に、断熱部材５を介在して
熱検知素子１６を配置することにより車両のルーフから
の熱伝導を抑制することができる。

【００３６】また、環境、太陽光などによる車内の温度
分布の影響を緩和するために熱検知素子１６を熱伝導率
の高い伝熱基板７を用いて設置することにより、仮に熱
検知素子１６に温度分布が生じるにしても直ちに緩和す
ることができる。

【００３７】上記構成のものによれば、赤外線エリアセ
ンサ９で人の着座位置、体格、皮膚温度を検出すること
によりエアバッグシステム或いはエアコンシステムの動
作を適切に制御すると共に、車室内への侵入者を確実に
検出することによりセキュリティシステムを確実に作動
させることができる。従って、赤外線センサにより特定
部位のみの温度変化を検出する従来例のものとは違っ
て、車両用の各種システムを適切に作動させることがで
きる。

【００３８】また、赤外線エリアセンサ９を車両のルー
フに取付ける構造を採用しながら、赤外線エリアセンサ
９は断熱部材５を介した小接触面積で取付けられている
ので、ルーフからの熱の影響を受けることなく人の着座
位置、体格、皮膚温度を確実に検出することができる。

【００３９】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。図９に
示すように赤外線エリアセンサユニット１，２をマッド
ランプ２４と一体化するようにしてもよい。この場合、
上記断熱構造を採用することによりマッドランプ２４と
一体化しながらランプの熱の影響を緩和することができ
る。また、マッドランプ２４と一体化することにより搭
載性を向上することができ、コストを低減することがで
きる。

【００４０】赤外線エリアセンサ９を日射センサとして
使用することも可能である。つまり、日差しによりウイ
ンドガラスの温度が上昇したときは、ウインドガラスの
温度が徐々に上昇することにより車室内に日差しが差込
んでいると判断することができることから、日差しが照
射されている人に対する空調度合いを高めることにより
車室内への日差しにかかわらず車室内の人の快適性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における全体構成を示す概略
図

【図２】赤外線エリアセンサユニットの配置位置及び検
出対象領域を示す車室内の斜視図

【図３】赤外線エリアセンサユニットの断面図

【図４】赤外線エリアセンサの構造を示す模式図

【図５】赤外線エリアセンサの電気的構成を示す概略図

【図６】エアバッグシステムの動作を示すフローチャー
ト

【図７】エアコンシステムの動作を示すフローチャート

【図８】セキュリティシステムの動作を示すフローチャ
ート

【図９】本発明のその他の実施例を示すマッドランプの
平面図

【符号の説明】 １，２は赤外線エリアセンサユニット、５は断熱部材、
７は伝熱基板、８はフレキシブルプリント基板、９は赤
外線エリアセンサ、１６は熱検知素子、１８は選択回
路、１５はレンズ、１６ａはＳｉＯ2 薄膜、１６ｂは金
属薄膜抵抗部、１６ｃは吸収膜、１９は信号検出・処理
回路（熱画像データ作成手段）、２３は各種システム制
御回路（制御手段）、２４はマッドランプである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲樽▼見 浩幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 西井 克昌 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元的に配列された複数の熱検知素子
   を有し、車室内に設定された所定の検出対象領域の温度
   分布を検出する赤外線エリアセンサと、 この赤外線エリアセンサが検出した温度分布に基づいて
   熱画像データを作成する熱画像データ作成手段と、 この熱画像データ作成手段が作成した熱画像データに基
   づく所定の判断結果に応じて所定の車両用機器を制御す
   る制御手段とを備えたことを特徴とする車両用機器制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記車両用機器はエアバッグシステムで
   あり、 前記制御手段は、人からエアバックまでの距離に応じて
   前記エアバッグシステムの展開速度及びガス噴射量を制
   御することを特徴とする請求項１記載の車両用機器制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記車両用機器は空調システムであり、 前記制御手段は、人の着座位置及び人の皮膚温度に応じ
   て前記空調システムの吹出風及び空調温度を制御するこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両用機器制御装置。
4. 【請求項４】 前記車両用機器はセキュリティシステム
   であり、 前記制御手段は、侵入者有りの判断に応じて前記セキュ
   リティシステムの動作を制御することを特徴とする請求
   項１記載の車両用機器制御装置。
5. 【請求項５】 前記赤外線エリアセンサは断熱部材を介
   在した小接触面積で車両に取付けられていることを特徴
   とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両用機器制御
   装置。