WO2017122446A1 - 乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置 - Google Patents

乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置 Download PDF

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WO2017122446A1
WO2017122446A1 PCT/JP2016/085444 JP2016085444W WO2017122446A1 WO 2017122446 A1 WO2017122446 A1 WO 2017122446A1 JP 2016085444 W JP2016085444 W JP 2016085444W WO 2017122446 A1 WO2017122446 A1 WO 2017122446A1
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WO
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detection system
sensor
occupant
vehicle
detected
Prior art date
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PCT/JP2016/085444
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English (en)
French (fr)
Inventor
大賀 啓
栄太郎 田中
晴彦 渡邊
拓磨 山内
佐藤 敬
竹田 弘
谷口 和也
吾朗 上田
和明 竹元
熊田 辰己
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株式会社デンソー
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/037Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for occupant comfort, e.g. for automatic adjustment of appliances according to personal settings, e.g. seats, mirrors, steering wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/89Arrangement or mounting of control or safety devices

Definitions

  • the present disclosure relates to an occupant detection system that detects the state of an occupant and a vehicle air conditioner including the occupant detection system.
  • Some recent vehicles include an occupant detection system that detects the occupant's condition.
  • an occupant detection system for example, there is a system for measuring the surface temperature of an occupant with an infrared sensor and appropriately controlling the air conditioning based on the measurement result.
  • an apparatus that identifies an occupant by face recognition by a camera and automatically sets a seat position or the like according to the occupant.
  • the vehicle air conditioner described in Patent Document 1 below is provided with an occupant detection system that measures an occupant's surface temperature and position using an infrared sensor.
  • an infrared sensor is disposed on a swing louver provided at the air outlet, and the surface temperature of the occupant is calculated by the infrared sensor.
  • the vehicle air conditioner performs air conditioning control based on the calculated surface temperature.
  • the direction of the infrared sensor periodically changes within a certain range with the swing of the swing louver.
  • the entire temperature distribution is detected by gradually moving the range while measuring the local range. Yes. For this reason, it is possible to measure a wide range of temperatures including passengers while using an inexpensive infrared sensor with a relatively narrow detection range.
  • the surface temperature of the occupant starts to be measured at the earliest possible timing.
  • the face authentication of the occupant is performed before the occupant is seated on the seat. It is desirable to do. That is, when the occupant opens the door, it is desirable that the camera be in the state of facing the door.
  • An object of the present disclosure is to provide an occupant detection system capable of detecting the state of an occupant entering a vehicle at an early timing while having a configuration for detecting the state of the occupant while moving a detection area, and the same. It is providing the vehicle air conditioner.
  • An occupant detection system is an occupant detection system (101) that is provided in a vehicle (10) and detects the state of an occupant, and includes a state detection unit (131) that detects the state of an object, and a state detection unit A detection position changing unit (132) that changes the position of the detected region that is a region in which the state is detected, and a control unit (110) that controls the operation of the detection position changing unit.
  • This occupant detection system is configured such that the position of the detected area becomes a predetermined initial position after the start switch (141) provided in the vehicle is turned off until the start switch is turned on. Has been.
  • the detection position changing unit is configured so that the position of the detection area is set to a predetermined initial position in advance before a start switch such as an ignition switch is turned on. Operation is controlled. For this reason, for example, if the initial position is set at a position where a door provided on the vehicle and the detected area overlap, the state of the occupant (for example, the surface temperature) is determined by the occupant opening the door. Detection can be started from the point of boarding.
  • an occupant detection system that can detect the state of an occupant getting into a vehicle at an early timing while having a configuration for detecting the state of the occupant while moving a detected region, and the same are provided.
  • a vehicle air conditioner is provided.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an occupant detection system according to the first embodiment and a vehicle air conditioner including the occupant detection system.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the interior of a vehicle equipped with a vehicle air conditioner in a top view.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a change in the direction of the IR sensor.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the interior of the vehicle of the vehicle equipped with the vehicle air conditioner as viewed from above.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing executed by the control unit of the occupant detection system.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing executed by the control unit of the occupant detection system.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an occupant detection system according to the first embodiment and a vehicle air conditioner including the occupant detection system.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the interior of a vehicle equipped with a vehicle air conditioner in a top view
  • FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing executed by the control unit of the occupant detection system.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the interior of a vehicle equipped with a vehicle air conditioner in a top view.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a change in the direction of the IR sensor in the occupant detection system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing executed by the control unit of the occupant detection system.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the interior of the vehicle interior of the vehicle on which the occupant detection system according to the third embodiment is mounted, as viewed from above.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing executed by the control unit of the occupant detection system.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a flow of processing executed by the control unit of the occupant detection system.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an IR sensor and a sensor driving device of an occupant detection system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an IR sensor and a sensor driving device of an occupant detection system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of an IR sensor and a sensor driving device of an occupant detection system according to the sixth embodiment.
  • the occupant detection system 101 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the vehicle 10 equipped with the occupant detection system 101 is provided with a vehicle air conditioner 100 that performs air conditioning in the passenger compartment RM.
  • the occupant detection system 101 is a system for detecting the occupant's state (specifically, the surface temperature), and is configured as a part of the vehicle air conditioner 100.
  • the configuration and control when the occupant detection system 101 is provided in the vehicle air conditioner 100 will be described.
  • the occupant detection system 101 is provided in a device different from the vehicle air conditioner 100. It may be done.
  • the occupant detection system 101 includes a control unit 110, an IR sensor 131, and a sensor driving device 132. Further, the whole of the air conditioning mechanism unit 120 added to these is the vehicle air conditioner 100.
  • the control unit 110 is a device for controlling the overall operation of the occupant detection system 101.
  • the control unit 110 is configured as a computer system having a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the control part 110 in this embodiment is comprised as what controls the whole operation
  • FIG. instead of such an aspect, an aspect may be provided in which an air conditioning ECU for controlling the operation of the vehicle air conditioner 100 is separately provided. In this case, the control unit 110 of the occupant detection system 101 controls (indirectly) the operation of the vehicle air conditioner 100 by communicating with the air conditioning ECU.
  • the state of the start switch 141 provided in the vehicle 10 is input to the control unit 110.
  • the start switch 141 is a switch that is operated by the driver to start the vehicle 10 and switch to a state in which the vehicle 10 can run, and is, for example, an ignition switch.
  • the start switch 141 is turned off, the vehicle 10 is stopped.
  • the start switch 141 is turned on, the vehicle 10 is started and can run.
  • the control unit 110 receives detection results and measurement values from a door sensor 142, an inside air temperature sensor 143, and an outside air temperature sensor 144 provided in the vehicle 10.
  • the door sensor 142 is a sensor for individually detecting the open / closed state of the doors D1, D2, D3, and D4 provided in the vehicle 10. Further, the door sensor 142 can detect the locked state of each door.
  • the inside air temperature sensor 143 is a sensor for detecting the air temperature inside the passenger compartment RM (see FIG. 2).
  • the outside air temperature sensor 144 is a sensor for detecting the outside air temperature of the vehicle 10.
  • the control unit 110 controls the operation of the air conditioning mechanism 120 described later based on the above-described various sensors and the measurement values input from the IR sensor 131 described later. Thereby, the air conditioning in the passenger compartment RM by the vehicle air conditioner 100 is appropriately performed. Specific contents of the control performed by the control unit 110 will be described later.
  • the IR sensor 131 is a sensor that detects the state (specifically, the surface temperature) of an object in the passenger compartment RM based on radiation (infrared rays) from the object.
  • the IR sensor 131 is provided as a temperature sensor for detecting the surface temperature of an occupant riding the vehicle 10 and appropriately performing air conditioning based on the surface temperature.
  • the surface temperature detected by the IR sensor 131 is input to the control unit 110.
  • the IR sensor 131 corresponds to a “state detection unit” in the present embodiment.
  • the sensor driving device 132 is a driving device for changing the direction of the IR sensor 131.
  • the sensor driving device 132 has a rotating electrical machine 133 as an actuator for changing the direction of the IR sensor 131.
  • the rotating electrical machine 133 receives the supply of electric power, rotates its rotating shaft (not shown), and changes the direction of the IR sensor 131 fixed to the rotating shaft in the left-right direction.
  • the position of the region where the surface temperature is detected by the IR sensor 131 (hereinafter referred to as “detected region”) changes.
  • the operation of the sensor driving device 132 that is, the operation of the rotating electrical machine 133 is controlled by the control unit 110.
  • the sensor driving device 132 corresponds to the “detection position changing unit” in the present embodiment.
  • the air conditioning mechanism 120 is a part of the vehicle air conditioner 100 as described above, and is a mechanism for performing air conditioning in the passenger compartment RM.
  • the air-conditioning mechanism unit 120 includes a compressor, a condenser, an evaporator, a throttle valve, a blower fan, and the like (not shown), and these constitute a single refrigeration cycle.
  • the control unit 110 controls the rotation speed of the blower fan, the opening of the throttle valve, the operation of various doors (not shown) provided in the air conditioning mechanism unit 120, etc. The temperature of the blown air is adjusted. Since the specific configuration of the air-conditioning mechanism unit 120 is a known configuration, specific illustrations and explanations are omitted.
  • FIG. 2 shows a driver M1 seated in the driver seat 21, a passenger M2 seated in the passenger seat 22, a passenger M3 seated in the first rear seat 23, and a second rear seat. Passenger M4 seated at 24 is shown.
  • Reference numeral 25 denotes a steering handle.
  • An instrument panel 26 is provided in front of the driver seat 21 and the passenger seat 22.
  • a blowout port 27 is formed at the center in the left-right direction of the instrument panel 26.
  • the blowout port 27 is an outlet for air adjusted in temperature by the vehicle air conditioner 100, that is, conditioned air. Air-conditioning air is blown out from the air outlet 27, whereby air-conditioning in the passenger compartment RM is performed.
  • the IR sensor 131 is installed at the center of the upper surface of the instrument panel 26 in the left-right direction. As already described, the IR sensor 131 is a temperature sensor for detecting the surface temperature of a passenger on the vehicle 10. The IR sensor 131 is attached to the upper surface of the instrument panel 26 via the sensor driving device 132.
  • a range in which the surface temperature can be detected at once by the IR sensor 131 is shown as a range RG1.
  • an IR sensor 131 having a relatively narrow angle is used. Since the range RG1 in which the surface temperature can be detected at once by the IR sensor 131 is narrow, the surface temperatures of all the passengers (driver M1, passengers M2, M3, M4) cannot be detected at the same time.
  • the surface temperature of each occupant is sequentially detected by changing the direction of the IR sensor 131 by the operation of the sensor driving device 132.
  • the sensor driving device 132 swings the IR sensor 131 to the left and right to periodically change the position of the detected region and detect the surface temperature of each part in the passenger compartment RM. It has become a structure.
  • the entire range in which the surface temperature can be detected by the peristalsis of the IR sensor 131 is shown as a range RG0.
  • the direction of the range RG1 changes within the range RG0. That is, the position of the detected area moves left and right within the range RG0.
  • a part of the surface of the driver M1 is a detected area.
  • the range RG0 is set as a range including the surfaces of all seated passengers (driver M1, passengers M2, M3, and M4).
  • the vehicle 10 has four doors.
  • the door D1 on the driver's seat 21 side is a door provided at a position on the right side and the front side of the vehicle 10.
  • the door D1 is a door that is opened when the driver M1 gets into the vehicle 10.
  • the door D2 on the passenger seat 22 side is a door provided at a position on the left side and the front side of the vehicle 10.
  • the door D ⁇ b> 2 is a door that is opened when the passenger M ⁇ b> 2 gets into the vehicle 10.
  • the door D3 on the first rear seat 23 side is a door provided at a position on the right side and the rear side of the vehicle 10.
  • the door D3 is a door that is opened when the passenger M3 gets into the vehicle 10.
  • the door D4 on the second rear seat 24 side is a door provided at a position on the left side and the rear side of the vehicle 10.
  • the door D4 is a door that is opened when the passenger M4 gets into the vehicle 10.
  • Each door (D1, D2, D3, D4) is in a state where at least a part thereof is included in the range RG0 when closed.
  • a range RG0 in which the surface temperature can be detected is set so as to be in such a range.
  • the IR sensor 131 may be installed at a location higher than the top surface of the instrument panel 26, for example, an overhead console (not shown) on the ceiling.
  • the installation location of the IR sensor 131 is preferably a location where radiation from the surface of each occupant can reach directly, and a location where radiation from the position of each door can also reach directly.
  • the controller 110 When the start switch 141 is on, the controller 110 causes the sensor driving device 132 so that the IR sensor 131 swings left and right and the position of the detected region periodically moves left and right in the range RG0. To control the operation. Thereby, each passenger
  • the control unit 110 considers the surface temperature of each occupant detected by the IR sensor 131 in addition to the temperature inside the passenger compartment RM detected by the inside air temperature sensor 143 and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 144. Meanwhile, the air conditioning in the passenger compartment RM is controlled. By performing air-conditioning control while taking into account the surface temperature of the occupant, the thermal sensation felt by each occupant can be made appropriate.
  • the peristalsis of the IR sensor 131 is stopped.
  • the IR sensor 131 is stopped with the passenger seat 22 facing, for example, the next time the driver M1 gets into the vehicle 10, the surface temperature of the driver M1 is not immediately measured. That is, a part of the surface of the driver M1 does not become a detected region unless a period of time has elapsed after the driver M1 gets into the vehicle 10.
  • appropriate air conditioning based on the surface temperature of the driver M1 is not immediately performed, there is a concern that the driver M1 may be temporarily uncomfortable.
  • the direction of the IR sensor 131 (that is, the position of the detected region) is set in an appropriate direction in advance before the start switch 141 is turned on again. It is going to change.
  • FIG. 3A shows a time change in the direction in which the IR sensor 131 faces.
  • FIG. 3A shows a state in which the direction of the IR sensor 131 changes between the direction P1 that is the direction of the driver M1 and the direction P2 that is the direction of the passenger M2.
  • the range RG1 in FIG. 2 is in the rightmost state in the range RG0.
  • the range RG1 in FIG. 2 is in the state on the leftmost side in the range RG0.
  • FIG. 3B shows a time change of the state of the start switch 141.
  • FIG. 3B shows that the start switch 141 is switched from on to off at time t10. Further, it is shown that the start switch 141 is switched from the off state to the on state at the subsequent time t20.
  • the start switch 141 is in the on state as described above, and the vehicle interior RM is air-conditioned by the vehicle air conditioner 100.
  • the IR sensor 131 is driven by the sensor driving device 132 and performs the peristaltic operation as described above. For this reason, the state where the IR sensor 131 faces the direction P1 and the state where the IR sensor 131 faces the direction P2 are periodically repeated. That is, the surface temperature at each part in the range RG0 is continuously scanned by the IR sensor 131.
  • the IR sensor 131 is in a state of facing between the driver seat 21 and the passenger seat 22.
  • the control unit 110 does not stop the sensor driving device 132 at this time but continues to operate the sensor driving device 132. Specifically, the direction of the IR sensor 131 is changed to the right from the time when the activation switch 141 is turned off (time t10) (that is, the position of the detected region is moved to the right), and the IR sensor 131 is turned on. Assume that the sensor 131 is facing the direction P1. Thereafter, the control unit 110 stops the sensor driving device 132. The time at this time is shown as time t11 in FIG.
  • the speed when changing the direction of the IR sensor 131 from time t10 to time t11 may be different from that during normal operation (until time t10 or after time t20). Since sensing processing is also performed while changing the direction of the IR sensor 131 during normal operation, it cannot be moved quickly considering the signal processing time, but sensing is not required between t10 and t11. For this reason, the IR sensor 131 may be moved faster than during normal operation.
  • the detected area is located on the rightmost side of the movable range.
  • the state at this time is shown in FIG.
  • the range RG1 is the rightmost in the range RG0, and a part of the door D1 is included in the range RG1. That is, the detected area is positioned so as to overlap with at least a part of the door D1 on the driver's seat side provided in the vehicle 10. Such a position of the detected region corresponds to an “initial position” in the present embodiment.
  • the driver M1 opens the door D1 and gets into the vehicle 10. At this time, as described above, the position of the detected region overlaps with a part of the (closed) door D1. For this reason, immediately after the door D1 is opened, at least a part of the surface temperature of the driver M1 can be detected by the IR sensor 131.
  • the control unit 110 starts operating the sensor driving device 132. Thereby, the peristaltic operation of the IR sensor 131 is resumed, and the surface temperature of each occupant is sequentially detected.
  • This process is a process performed to operate the IR sensor 131 and the sensor driving device 132 as described above.
  • the series of processes shown in FIG. 5 is repeatedly executed every time a predetermined period elapses.
  • the IR sensor 131 is moved.
  • the peristaltic operation is executed by the control unit 110 operating the sensor driving device 132 when the start switch 141 is on.
  • step S02 it is determined whether or not the start switch 141 is turned off. If the start switch 141 remains on, the process of step S01 is repeatedly executed. If the start switch 141 is off, the process proceeds to step S03.
  • step S03 the sensor driving device 132 is operated to direct the IR sensor 131 toward the driver seat 21 side.
  • the control unit 110 performs processing for controlling the operation of the rotating electrical machine 133 (actuator) so that the position of the detected region becomes a predetermined initial position.
  • step S03 corresponds to the process executed in the period from time t10 to time t11 in FIG.
  • step S04 it is determined whether or not the start switch 141 is turned on. If start switch 141 remains off, the process of step S04 is repeatedly executed. The period in which the process of step S04 is repeatedly executed corresponds to the period from time t11 to time t20 in the example of FIG. If the start switch 141 is on in step S04, the process proceeds to step S05.
  • step S05 the IR sensor 131 is manually operated. Such a peristaltic operation is the same as the operation performed in step S01.
  • the processing performed after shifting to step S05 corresponds to the processing performed after time t20 in FIG.
  • a process executed when the driver M1 gets into the vehicle 10 after the time t11 in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
  • a series of processes shown in FIG. 6 are repeatedly executed every time a predetermined period elapses. Further, it is executed in parallel with a series of processes shown in FIG.
  • step S11 it is determined whether or not the door D1 on the driver's seat 21 side has been opened. Such a determination is made based on information input from the door sensor 142. If the door D1 is not open, the process of step S11 is repeatedly performed. If the door D1 is open, the process proceeds to step S12.
  • step S12 the surface temperature of the driver M1 is detected by the IR sensor 131.
  • the IR sensor 131 since the IR sensor 131 has already faced the driver's seat 21 side, the surface temperature of the driver M1 is detected at the same time as the door D1 is opened. At that time, the driver M1 is not in the passenger compartment RM and stands outside the vehicle 10.
  • the IR sensor 131 detects the surface temperature of the driver M1 through an opening formed by opening the door D1.
  • the surface temperature of the driver M1 detected at this time is substantially the entire surface temperature including the lower half of the driver M1.
  • the control part 110 memorize
  • the “lower body” of the driver M1 is a portion that cannot be seen from the position of the IR sensor 131 when the driver M1 is seated on the driver's seat 21.
  • the lower part of the driver M1 generally corresponds to the “lower body”.
  • step S13 subsequent to step S12, various parameters for controlling the air-conditioning mechanism unit 120 are set based on the surface temperature of the driver M1 acquired in step S12. Thereafter, air conditioning by the vehicle air conditioner 100 is started.
  • the control part 110 can estimate the surface temperature (change from an initial value) of the lower body after the driver
  • the detection position is changed in advance so that the position of the detected area becomes a predetermined initial position before the start switch 141 is turned on.
  • the operation of the unit is controlled.
  • the “initial position” in the present embodiment is a position (FIG. 4) where the detected area overlaps at least a part of the door D1. Since the surface temperature of the driver M1 can be measured from the time when the driver M1 opens the door and gets into the vehicle 10, air conditioning in the passenger compartment RM can be appropriately performed from the beginning of driving.
  • FIG. 7 A series of processes shown in FIG. 7 is repeatedly executed every time a predetermined period elapses. Further, it is executed in parallel with a series of processes shown in FIG.
  • step S21 it is determined whether any of the doors D2, D3, D4 has been opened. If no door is open, the process of step S21 is repeatedly executed. If any of the doors D2, D3, D4 is open, the process proceeds to step S22.
  • step S22 the IR sensor 131 is directed toward the opened door (hereinafter, also referred to as “open door” to be distinguished from other doors).
  • the “initial position” that is the target position of the detected area is set as a position where at least a part of the open door and the detected area overlap before being opened.
  • the sensor driving device 132 is driven so that the detected region moves toward the initial position.
  • FIG. 8 shows a state after the IR sensor 131 is directed to the door D2 because the door D2 is opened before the door D1. That is, in the example of FIG. 2, the door D2 is the above “open door”.
  • the detected area after the orientation of the IR sensor 131 is changed is a position that overlaps a part of the door D2 before being opened.
  • “door D2 before being opened” is indicated by a dotted line D02.
  • step S ⁇ b> 23 following step S ⁇ b> 22 the surface temperature of an occupant who enters from the open door is detected by the IR sensor 131. At this point, the occupant is standing outside the open door or just seated in the seat.
  • step S24 following step S23, various parameters for controlling the air conditioning mechanism 120 are set based on the acquired surface temperature of the occupant. Thereafter, air conditioning by the vehicle air conditioner 100 is started.
  • step S23 when the surface temperature of the lower half of the passenger boarding from the open door is acquired, the same processing as described with reference to FIG. 6 may be performed. That is, the control unit 110 may estimate the surface temperature (change from the initial value) of the lower body after an occupant who has entered from the open door is seated.
  • the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • starting switch 141 before starting switch 141 is turned on, it differs from 1st Embodiment in the timing which starts a to-be-detected area
  • Other controls and configurations are the same as those in the first embodiment. Below, only a different part from 1st Embodiment is demonstrated, and description is abbreviate
  • the process of moving the detected area toward the initial position (driver's seat 21 side) from the time (time t10) when the start switch 141 is turned off. was started.
  • the process of moving the detected area toward the initial position (driver seat 21 side) is started from the time when the door D1 on the driver seat 21 side is unlocked.
  • FIG. 9A shows a time change in the direction in which the IR sensor 131 faces.
  • FIG. 9A shows a state in which the direction of the IR sensor 131 changes between the direction P1 that is the direction of the driver M1 and the direction P2 that is the direction of the passenger M2.
  • a specific notation method in FIG. 9A is the same as the notation method in FIG.
  • FIG. 9B shows a change in the state of the start switch 141 with time.
  • FIG. 9B shows that the start switch 141 is switched from the on state to the off state at time t10. Further, it is shown that the start switch 141 is switched from the off state to the on state at the subsequent time t20.
  • FIG. 9C shows the time change of the locked state of the door D1.
  • FIG. 9C shows that the driver M1 gets out of the vehicle 10 and locks the door D1 at time t11 after time t10. Further, it is shown that the driver M1 unlocks the door D1 to get into the vehicle 10 at a time t15 after the time t11 and before the time t20.
  • the start switch 141 is in the on state as described above, and the vehicle interior RM is air-conditioned by the vehicle air conditioner 100.
  • the IR sensor 131 is driven by the sensor driving device 132 and performs the peristaltic operation as described above. For this reason, the state where the IR sensor 131 faces the direction P1 and the state where the IR sensor 131 faces the direction P2 are periodically repeated. That is, the surface temperature at each part in the range RG0 is continuously scanned by the IR sensor 131.
  • the IR sensor 131 At time t10 when the start switch 141 is turned off, the IR sensor 131 is in a state of facing between the driver seat 21 and the passenger seat 22. The controller 110 stops the sensor driving device 132 at this time. For this reason, the direction of the IR sensor 131 does not change during the period from time t10 to time t15.
  • the driver M1 opens the door D1 and gets into the vehicle 10. Prior to that, the door M1 is unlocked by the driver M1 (time t15).
  • the control unit 110 When the unlocking of the door D1 is detected by the door sensor 142, the control unit 110 operates the sensor driving device 132. Specifically, the direction of the IR sensor 131 is changed to the right from the time when the door D1 is unlocked (time t15) (that is, the position of the detected region is moved to the right), and the IR sensor 131 is moved to the right. Assume that the sensor 131 is facing the direction P1. Thereafter, the control unit 110 stops the sensor driving device 132. The time at this time is shown as time t16 in FIG.
  • the detected area is located on the rightmost side of the movable range. That is, the direction of the IR sensor 131 is as shown in FIG.
  • the driver M1 opens the door D1 at a timing close to time t16 and gets into the vehicle 10.
  • the position of the detected area is a position that overlaps a part of the (closed) door D1, that is, an initial position. For this reason, immediately after the door D1 is opened, the surface temperature of at least a part of the driver M1 can be measured by the IR sensor 131. How the measured surface temperature is used is the same as in the first embodiment.
  • the control unit 110 starts operating the sensor driving device 132. Thereby, the peristaltic operation of the IR sensor 131 is resumed, and the surface temperature of each occupant is sequentially detected.
  • This process is a process executed after time t10 in FIG. 9 among the processes performed for operating the IR sensor 131 and the sensor driving device 132 as described above.
  • the series of processing shown in FIG. 5 is repeatedly executed every time a predetermined period elapses after time t10.
  • step S31 it is determined whether or not the door D1 is unlocked. If the door D1 remains locked, the process of step S31 is repeatedly executed. If the door D1 is unlocked, the process proceeds to step S32.
  • step S32 the sensor driving device 132 is operated to direct the IR sensor 131 toward the driver seat 21 side.
  • the detected area moves to the right side, and finally becomes the state (initial position) shown in FIG.
  • the process of step S32 corresponds to the process executed in the period from time t15 to time t16 in FIG.
  • step S33 it is determined whether or not the start switch 141 is turned on. If the start switch 141 remains off, the process of step S33 is repeatedly executed. The period in which the process of step S33 is repeatedly executed corresponds to the period from time t16 to time t20 in the example of FIG. If the start switch 141 is on in step S33, the process proceeds to step S34.
  • step S34 the IR sensor 131 is manually operated. Such a peristaltic operation is the same as the operation performed in step S01 of FIG. 5 or step S05 of FIG.
  • the processing performed after shifting to step S34 corresponds to the processing performed after time t20 in FIG.
  • the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • a vacant seat door D2 or the like
  • a process is performed such that the IR sensor 131 is directed toward the door.
  • Other controls and configurations are the same as those in the first embodiment. Below, only a different part from 1st Embodiment is demonstrated, and description is abbreviate
  • FIG. 11 shows a state in which the door D2 on the side of the passenger seat 22 that has been vacant is opened when the start switch 141 is on. That is, the state immediately before the passenger M2 gets in as a new occupant when the vehicle 10 is temporarily stopped is shown.
  • FIG. 11 shows a state when the movement of the detection area as described above is completed.
  • “door D2 before being opened” is indicated by a dotted line D02.
  • the IR sensor 131 is moved. Such a peristaltic operation is the same as the operation performed in step S01 in FIG.
  • step S42 it is determined whether or not the seat side door that is vacant is opened. Note that whether or not each seat is vacant can be determined based on, for example, a thermal image captured by the IR sensor 131. If none of the seat-side doors that are vacant is open, the process of step S41 is repeatedly executed. If the seat side door that is vacant is opened, the process proceeds to step S43.
  • step S43 the IR sensor 131 is directed toward the opened door (open door).
  • the detected area is positioned so as to overlap with a part of the open door (dotted line D02 in FIG. 11) before being opened.
  • step S44 following step S43, a thermal image including an opening formed by opening the open door is generated. At this time, if the occupant is about to get in from the open door or has already got in, the thermal image includes the occupant.
  • step S45 based on the temperature distribution of the thermal image, it is determined whether there is an occupant in the thermal image. That is, it is determined whether a person has boarded (or is about to board) from the open door. If no occupant is present in the thermal image, the series of processes shown in FIG. If an occupant is present in the thermal image, the process proceeds to step S46.
  • step S46 various parameters for controlling the air-conditioning mechanism unit 120 are set based on the thermal image generated in step S44, that is, the surface temperature of the occupant who has entered from the open door. Thereafter, air conditioning by the vehicle air conditioner 100 is started.
  • step S46 when the surface temperature of the lower half of the passenger boarding from the open door is acquired, the same processing as described with reference to FIG. 6 may be performed. That is, the control unit 110 may estimate the surface temperature (change from the initial value) of the lower body after an occupant who has entered from the open door is seated.
  • the surface temperature of an occupant who has just boarded is immediately measured, and appropriate air conditioning is performed based on the surface temperature. For this reason, the thermal feeling which the said passenger
  • step S45 the determination of the presence or absence of an occupant as performed in step S45 may be performed in another scene. For example, when the door (D1, D2, D3, D4) is opened while the activation switch 141 is off, it may be always determined whether or not there is an occupant trying to get into the door.
  • the temperature difference between the occupant and the surrounding environment is often large. For this reason, compared with the case where the presence or absence of a passenger
  • the determination result about the presence or absence of an occupant may be used for air conditioning control, it may be used for control other than air conditioning control.
  • the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the sensor driving device provided to swing the IR sensor 131.
  • the sensor driving device provided to swing the IR sensor 131.
  • the IR sensor 131 and the sensor driving device (such as the rotating electrical machine 133) in the present embodiment are both housed inside the case 150.
  • the case 150 is a hollow container formed so that its outer shape is substantially a rectangular parallelepiped.
  • the case 150 is installed on the upper surface of the instrument panel 26.
  • the left direction is the front direction of the vehicle 10
  • the right direction is the rear direction of the vehicle 10.
  • cross sections of the top plate 151, the bottom plate 152, the front plate 153, and the rear plate 154 of the case 150 are shown.
  • the top plate 151 is the uppermost part of the case 150.
  • the top plate 151 is disposed substantially along a horizontal plane.
  • the bottom plate 152 is the lowermost part of the case 150.
  • the bottom plate 152 is a portion that is directly attached to the upper surface of the instrument panel 26 and is disposed so as to face the top plate 151.
  • the front plate 153 is the most forward portion of the case 150.
  • the front plate 153 is one of the plates forming the side surface of the case 150, and is arranged to face a windshield (not shown).
  • the rear plate 154 is the rearmost part of the case 150.
  • the front plate 153 is one of the plates that form the side surface of the case 150 and is disposed so as to face the front plate 153. As a result, the rear plate 154 is directed toward the driver seat 21 and the passenger seat 22 on the rear side.
  • a rectangular opening is formed in the rear plate 154, and a transparent plate 155 is fitted into the opening.
  • the transparent plate 155 is made of a material (for example, glass) that is transparent to infrared rays.
  • the transparent plate 155 suppresses the entry of foreign matter into the case 150, while allowing the intrusion of infrared rays. Detection of the surface temperature by the IR sensor 131, that is, infrared light reception is performed through the transparent plate 155.
  • the IR sensor 131 is held at a central position in the height direction of the case 150 with the light receiving surface 131a facing the transparent plate 155.
  • a rotating electric machine 133 is installed on the bottom plate 152.
  • the rotating electrical machine 133 has an output shaft 134.
  • the output shaft 134 is a columnar member that is arranged so that its central axis is along the normal direction (that is, the vertical direction) of the bottom plate 152.
  • the output shaft 134 rotates around its central axis.
  • the IR sensor 131 is fixed to the upper end of the output shaft 134 and rotates together with the output shaft 134 to change its direction.
  • the lower end of a support shaft 135 that is a cylindrical member is fixed to the upper end of the IR sensor 131.
  • the central axis of the support shaft 135 coincides with the central axis of the output shaft 134. For this reason, when the rotating electrical machine 133 operates and the orientation of the IR sensor 131 changes, the support shaft 135 also rotates around its central axis.
  • a mainspring spring 136 is provided at the upper end of the support shaft 135. A part of the mainspring spring 136 is fixed to the support shaft 135, and the other part is fixed to the front plate 153.
  • the mainspring spring 136 is elastically deformed thereby, and an elastic force (also referred to as a restoring force) that rotates the support shaft 135 in the opposite direction is generated.
  • an elastic force also referred to as a restoring force
  • the mainspring spring 136 generates an elastic force that rotates the support shaft 135 in the direction of the arrow AR02 (the direction opposite to the arrow AR01).
  • the support shaft 135 rotates in the direction of the arrow AR02 by the elastic force of the mainspring spring 136.
  • the direction of the IR sensor 131 is returned to the neutral position where the elastic force of the mainspring spring 136 becomes zero.
  • the rotating electrical machine 133, the output shaft 134, the support shaft 135, and the mainspring spring 136 correspond to the sensor driving device in this embodiment, that is, the “detection position changing unit”.
  • the elastic force of the mainspring spring 136 is configured to be zero when the detected region is within the range RG1 in FIG. That is, when the power supply to the rotating electrical machine 133 is stopped, the position of the detection area is returned to the initial position only by the elastic force of the mainspring spring 136.
  • this initial position is a position where the detection area by the IR sensor 131 overlaps at least a part of the door D1 on the driver's seat side provided in the vehicle 10.
  • the spring spring 136 returns the position of the detected region to the initial position by the elastic force when the power supply to the rotating electrical machine 133 (actuator) is stopped, that is, the “restoration mechanism” in the present embodiment. It corresponds to.
  • step S03 of FIG. 5 similarly to the first embodiment, the control of the rotating electrical machine 133 is performed by the control unit 110, and thereby the detected area may be returned to the initial position.
  • step S03 power supply to the rotating electrical machine 133 may be stopped. For example, when the start switch 141 is turned off in step S02, the power supply to the control unit 110 and the rotating electrical machine 133 may be stopped.
  • the position of the detected area that includes the body of the driver M1 seated in the driver's seat 21 may be set as the initial position for the detected area. That is, the spring force of the mainspring spring 136 may be zero when the IR sensor 131 can measure the surface temperature of the driver M1 during driving.
  • the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment is different from the fourth embodiment in the configuration of the sensor driving device provided for swinging the IR sensor 131.
  • the sensor driving device provided for swinging the IR sensor 131.
  • description is abbreviate
  • the IR sensor 131 and the sensor driving device (polymer fiber actuator 160, etc.) in the present embodiment are both housed inside the case 150.
  • the polymer fiber actuator 160 of the sensor driving device is shown, and the other parts are not shown.
  • the polymer fiber actuator 160 is an actuator formed so that a fiber made of a polymer material such as polyamide is spirally twisted so that the overall shape thereof is substantially a rod shape (linear shape). A metal coating is applied to the outside of the fiber.
  • the polymer fiber actuator 160 is deformed according to heat energy supplied from the outside. Specifically, when an electric current is applied to the coating by a heating device (not shown), the temperature of the polymer fiber actuator 160 rises due to Joule heat, and the fiber contracts. As a result, in the polymer fiber actuator 160, a force is generated such that the tip portion rotates in the twisting direction. Supply of thermal energy (that is, supply of current) to the polymer fiber actuator 160 by the heating device is controlled by the control unit 110.
  • the polymer fiber actuator 160 and a heating device correspond to the sensor driving device in this embodiment, that is, the “detection position changing unit”.
  • the polymer fiber actuator 160 in the present embodiment includes a first drive unit 161 that connects the IR sensor 131 and the top plate 151, and a second drive unit 162 that connects the IR sensor 131 and the bottom plate 152. Yes.
  • the 1st drive part 161 and the 2nd drive part 162 are arrange
  • the first driving unit 161 has an upper end fixed to the top plate 151 by a fixing member 163 and a lower end fixed to the upper surface of the IR sensor 131.
  • the lower end of the second driving unit 162 is fixed to the bottom plate 152 by a fixing member 164, and the upper end is fixed to the lower surface of the IR sensor 131.
  • the molecular orientation direction (that is, the twist direction) in the first driving unit 161 and the molecular orientation direction in the second driving unit 162 are opposite to each other. For this reason, when thermal energy is supplied to the first drive unit 161, the direction in which the rotational force is applied from the first drive unit 161 to the IR sensor 131 (arrow AR11), and thermal energy is supplied to the second drive unit 162. When this is done, the directions in which the rotational force is applied from the second drive unit 162 to the IR sensor 131 (arrow AR12) are opposite to each other.
  • the control unit 110 controls the operation of the IR sensor 131 by adjusting the magnitude of thermal energy applied to each of the first driving unit 161 and the second driving unit 162.
  • the polymer fiber actuator 160 includes the first drive unit 161 that moves the detected region in the first direction (arrow AR11) when the heat energy is supplied from the outside, and the heat energy from the outside. Is supplied, the second drive unit 162 moves the detected region in a second direction (arrow AR12) which is the direction opposite to the first direction.
  • the direction of the IR sensor 131 balances the rotational force of the first drive unit 161 and the rotational force of the second drive unit 162. It becomes the direction like this.
  • the two rotational forces are balanced as described above, and the detection area by the IR sensor 131 is the range RG1 in FIG. It is comprised so that. That is, the detected area is configured to return to the initial position.
  • step S03 of FIG. 5 the control of the polymer fiber actuator 160 by the control unit 110 (that is, adjustment of heating energy) is performed, and thereby the detected area may be returned to the initial position.
  • the power supply to the polymer fiber actuator 160 may be stopped. For example, when the start switch 141 is turned off in step S02, the power supply to the control unit 110, the first drive unit 161, and the second drive unit 162 may be stopped.
  • the detected area is returned to the initial position only by the elastic force of the polymer fiber actuator 160. Thereby, the effect similar to what was demonstrated in 1st Embodiment is acquired. In this case, since the polymer fiber actuator 160 is not energized, there is an advantage that the life of the polymer fiber actuator 160 is improved.
  • the position of the detected area that includes the body of the driver M1 seated in the driver's seat 21 may be set as the initial position for the detected area.
  • the IR sensor 131 can measure the surface temperature of the driver M1 during driving. You may be comprised so that it may become.
  • the surface temperature of the driver M1 is continuously measured. It becomes possible. Further, when the temperature in the passenger compartment RM rises and the polymer fiber actuator 160 cannot be operated properly, heating to the polymer fiber actuator 160 is temporarily stopped. Even in this case, with the above configuration, the surface temperature of the driver M1 can be continuously measured.
  • the length L1 of the first drive unit 161 and the length L2 of the second drive unit 162 are equal to each other. Therefore, for example, if the IR sensor 131 and the polymer fiber actuator 160 are turned upside down together with the case 150, the initial position of the detected region is reversed left and right without changing the height of the IR sensor 131 in the passenger compartment RM. Can be made. As a result, the IR sensor 131 and the polymer fiber actuator 160 configured for the right-hand drive vehicle can be directly used for the left-hand drive vehicle. As a result, since the parts are shared, the cost of the occupant detection system 101 can be reduced.
  • the rotational speed of the IR sensor 131 when driven by the polymer fiber actuator 160 is smaller than the rotational speed of the IR sensor 131 when driven by the rotating electrical machine. Therefore, the effect of moving the direction of the IR sensor 131 to an appropriate initial position before the start switch 141 is turned on is particularly effective when the polymer fiber actuator 160 is used as in the present embodiment. large.
  • the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the internal configuration of the case 150 is different from that of the fifth embodiment.
  • only different parts from the fifth embodiment will be described, and description of parts common to the fifth embodiment will be omitted as appropriate.
  • the IR sensor 131, the first drive unit 161, and the like housed in the case 150 are illustrated in a top view.
  • the case 150 is not shown.
  • a stopper 131b is provided on the back side of the IR sensor 131, that is, the surface opposite to the light receiving surface 131a.
  • the stopper 131b is a rod-like member, and is fixed in a state where the longitudinal direction thereof is perpendicular to the back surface of the IR sensor 131.
  • Stoppers ST1 and ST2 are provided inside the case 150. Each of these is a bar-like member extending in the vertical direction, and its upper end is fixed to the top plate 151 and its lower end is fixed to the bottom plate 152.
  • a dotted arrow AR30 shown in FIG. 15 indicates a direction passing through the center of the light receiving surface 131a and perpendicular to the light receiving surface 131a. That is, the arrow AR30 is an arrow extending toward the center of the detected region.
  • the direction indicated by the arrow AR30 is hereinafter also referred to as “detection direction”.
  • detection direction When the IR sensor 131 is moved by the polymer fiber actuator 160, the detection direction indicated by the arrow AR30 changes to the left and right.
  • the dotted arrow AR31 shown in FIG. 15 indicates the detection direction when the detected area has moved to the rightmost side.
  • the detection direction is the direction of the arrow AR31
  • the detected area overlaps at least a part of the driver seat side door D1 provided in the vehicle 10.
  • a dotted arrow AR32 shown in FIG. 15 indicates the detection direction when the detected region has moved to the leftmost side.
  • the detection direction is the direction of the arrow AR32
  • the detected area overlaps at least a part of the passenger seat side door D2 provided in the vehicle 10.
  • the detection direction is a direction toward the body of the driver M1 seated in the driver seat 21.
  • the position of the detected area in this state is set to be the initial position.
  • the initial position is in a state where heat energy is not supplied to the first drive unit 161 and the second drive unit 162 (that is, a state where the rotational force of the first drive unit 161 and the rotational force of the second drive unit 162 are balanced). It is the position of the detected area.
  • the stoppers ST1, ST2 and the stopper 131b are configured so that the detected area falls within a predetermined range (specifically, the detection direction is within the range where the arrow AR31 falls within the arrow AR32). It functions as what regulates the operating range of the sensor 131 (state detection unit).
  • the magnitude of the thermal energy applied to the first drive unit 161 when the detection direction is changed to the right side and the magnitude of the thermal energy applied to the second drive unit 162 when the detection direction is changed to the left side are mutually equal. If they can be made equal, the configuration and control of the sensor driving device can be simplified. However, if the above control is performed in a state where the stopper ST1 or the like is not provided, the movement range in the detection direction becomes symmetrical.
  • the stopper ST1 and the like that regulate the operating range of the IR sensor 131 are provided, the magnitude of heat energy applied to the first drive unit 161 when the detection direction is changed to the right side, and the detection direction. It is possible to make the movement range in the detection direction asymmetrical while the magnitudes of the heat energy applied to the second drive unit 162 when changing to the left side are equal to each other. As a result, the detection direction can be changed within an appropriate range.
  • the length of the second drive unit 162 that changes the detection direction in the relatively wide movement range RG12 may be longer than the length of the first drive unit 161 that changes the detection direction in the relatively narrow movement range RG11. .
  • the thickness of the second drive unit 162 that changes the detection direction in a relatively wide movement range RG12 is changed, and the detection direction is changed in a relatively narrow movement range RG11. You may make it thinner than the thickness of the 1st drive part 161 to be made. Thereby, the operation of the IR sensor 131 when thermal energy is applied to the polymer fiber actuator 160 can be made more appropriate.
  • the IR sensor 131 is used as the state detection unit, but other sensors can be used as the state detection unit.
  • a CCD camera or the like that captures an image including an occupant may be used as the state detection unit.
  • the occupant detection system 101 in that case may be configured to identify the occupant based on the occupant's face recognition photographed by the state detection unit and automatically set the seat position and the like according to the occupant. Good.
  • the control unit 110 performs the same control as described above, so that the occupant's face recognition and automatic setting of the seat position according to the occupant are performed immediately before the passenger enters the door D1 or the like. It is possible to do so.
  • the state detection unit in the occupant detection system 101 only needs to detect the state of an object (including an occupant) in a specific direction in a non-contact manner.
  • the “object state” here includes the surface temperature and shape of the object, the presence / absence of the object, and the like.

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Abstract

被検知領域を移動させながら乗員の状態を検知する構成としながらも、車両に乗り込む乗員の状態を、早いタイミングで検知し始めることのできる乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置を提供する。乗員検知システム(101)は、物体の状態を検知する状態検知部(131)と、状態検知部によって状態が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させる検知位置変更部(132)と、検知位置変更部の動作を制御する制御部(110)と、を備える。この乗員検知システム(101)は、車両に設けられた起動スイッチ(141)がオフとされた後、起動スイッチ(141)がオンとされるまでの間において、被検知領域の位置が所定の初期位置となるように構成されている。

Description

乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2016年1月15日に出願された日本国特許出願2016-005970号と、2016年10月12日に出願された日本国特許出願2016-200771号と、に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
 本開示は、乗員の状態を検知する乗員検知システム、及び当該乗員検知システムを備えた車両用空調装置に関する。
 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、乗員の表面温度を赤外線センサによって測定し、その測定結果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、カメラによる顔認識によって乗員を特定し、当該乗員に合わせたシートポジション等の自動設定を可能にするものもある。
 下記特許文献1に記載の車両用空調装置には、乗員の表面温度や位置を赤外線センサによって測定する乗員検知システムが設けられている。当該乗員検知システムでは、吹出口に設けられたスイングルーバーに赤外線センサを配置しており、当該赤外線センサによって乗員の表面温度を算出している。車両用空調装置は、算出された表面温度に基づいて空調制御を行っている。
 このような構成においては、スイングルーバーの搖動に伴って赤外線センサの方向が一定の範囲で周期的に変化する。つまり、全ての乗員の表面温度を一度に且つ同時に測定するのではなく、局所的な範囲を測定しながら、当該範囲を徐々に移動させて行くことによって全体の温度分布を検知する構成となっている。このため、検知範囲が比較的狭い安価な赤外線センサを用いながらも、乗員を含む広範囲の温度測定を行うことが可能である。
特許第4062124号公報
 ところで、車室内の空調が当初から適切に行われるためには、乗員の表面温度は、可能な限り早いタイミングで測定され始めることが望ましい。理想的には、乗員がドアを開けて車両に乗り込むタイミングで測定され始めることが望ましい。
 しかしながら、上記特許文献1に記載されているような乗員検知システムでは、乗員がドアを開けた際における赤外線センサの向きが不定であるから、上記のような早いタイミングで乗員の表面温度を測定し始めることができない場合がある。
 また、例えばカメラによる顔認識によって乗員を特定し、当該乗員に合わせたシートポジション等の自動設定を行うための乗員検知システムでも、乗員がシートに着座するよりも前の時点で乗員の顔認証を行うことが望ましい。つまり、乗員がドアを開けた際において、カメラが当該ドアの方向を向いた状態となっていることが望ましい。
 本開示の目的は、被検知領域を移動させながら乗員の状態を検知する構成としながらも、車両に乗り込む乗員の状態を、早いタイミングで検知し始めることのできる乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置を提供することにある。
 本開示に係る乗員検知システムは、車両(10)に備えられ、乗員の状態を検知する乗員検知システム(101)であって、物体の状態を検知する状態検知部(131)と、状態検知部によって状態が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させる検知位置変更部(132)と、検知位置変更部の動作を制御する制御部(110)と、を備える。この乗員検知システムは、車両に設けられた起動スイッチ(141)がオフとされた後、起動スイッチがオンとされるまでの間において、被検知領域の位置が所定の初期位置となるように構成されている。
 このような構成の乗員検知システムでは、例えばイグニッションスイッチのような起動スイッチがオンとされるよりも前の時点で、予め被検知領域の位置が所定の初期位置となるよう、検知位置変更部の動作が制御される。このため、例えば、車両に設けられたドアと被検知領域とが重なるような位置に上記初期位置を設定しておけば、乗員の状態(例えば表面温度)を、当該乗員がドアを開けて車両に乗り込む時点から検知し始めることができる。
 本開示によれば、被検知領域を移動させながら乗員の状態を検知する構成としながらも、車両に乗り込む乗員の状態を、早いタイミングで検知し始めることのできる乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置が提供される。
図1は、第1実施形態に係る乗員検知システム、及びこれを備えた車両用空調装置の構成を模式的に示す図である。 図2は、車両用空調装置が搭載された車両、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、IRセンサの向きの変化を説明するための図である。 図4は、車両用空調装置が搭載された車両、の車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図5は、乗員検知システムの制御部によっ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6は、乗員検知システムの制御部によっ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、乗員検知システムの制御部によっ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8は、車両用空調装置が搭載された車両、の車室内の様子を上面視で模式的に描いた図である。 図9は、第2実施形態に係る乗員検知システムにおける、IRセンサの向きの変化を説明するための図である。 図10は、乗員検知システムの制御部によっ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11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12は、乗員検知システムの制御部によっ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13は、第4実施形態に係る乗員検知システムの、IRセンサ及びセンサ駆動装置の構成を示す図である。 図14は、第5実施形態に係る乗員検知システムの、IRセンサ及びセンサ駆動装置の構成を示す図である。 図15は、第6実施形態に係る乗員検知システムの、IRセンサ及びセンサ駆動装置の構成を示す図である。
 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101について説明する。乗員検知システム101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100が設けられている。乗員検知システム101は、乗員の状態(具体的には表面温度)を検知するためのシステムであって、車両用空調装置100の一部として構成されている。
 尚、以下においては、乗員検知システム101が車両用空調装置100に備えられた場合の構成及び制御について説明するのであるが、乗員検知システム101は、車両用空調装置100とは別の装置に備えられていてもよい。
 図1に示されるように、乗員検知システム101は、制御部110と、IRセンサ131と、センサ駆動装置132と、を備えている。また、これらに空調機構部120を加えたものの全体が車両用空調装置100となっている。
 制御部110は、乗員検知システム101の全体の動作を制御するための装置である。制御部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。尚、本実施形態における制御部110は、乗員検知システム101を含む車両用空調装置100の全体の動作を制御するものとして構成されている。このような態様に替えて、車両用空調装置100の動作を制御するための空調ECUが別途設けられているような態様であってもよい。この場合、乗員検知システム101の制御部110は、空調ECUと通信を行うことによって、車両用空調装置100の動作を(間接的に)制御することとなる。
 制御部110には、車両10に設けられた起動スイッチ141の状態が入力される。起動スイッチ141は、車両10を起動して走行可能な状態に切り換えるために運転者が操作するスイッチであって、例えばイグニッションスイッチである。起動スイッチ141がオフの状態とされたときには、車両10は停止した状態となる。起動スイッチ141がオンの状態とされた時には、車両10は起動され走行可能な状態となる。
 制御部110には、車両10に設けられたドアセンサ142、内気温センサ143、及び外気温センサ144から、それぞれの検知結果や測定値が入力される。ドアセンサ142は、車両10に設けられたドアD1、D2、D3、D4の開閉状態を個別に検知するためのセンサである。また、ドアセンサ142は、それぞれのドアのロック状態についても検知することが可能となっている。内気温センサ143は、車室RM内(図2を参照)の気温を検知するためのセンサである。外気温センサ144は、車両10の外側の気温を検知するためのセンサである。
 制御部110は、上記の各種センサ、及び後述のIRセンサ131からそれぞれ入力された測定値等に基づいて、後述の空調機構部120の動作を制御する。これにより、車両用空調装置100による車室RM内の空調が適切に行われる。制御部110により行われる制御の具体的な内容については、後に説明する。
 IRセンサ131は、車室RM内にある物体の状態(具体的には表面温度)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。IRセンサ131は、車両10に乗っている乗員の表面温度を検知し、当該表面温度に基づいて空調を適切に行うための温度センサとして設けられている。IRセンサ131によって検知された表面温度は、制御部110に入力される。IRセンサ131は、本実施形態における「状態検知部」に該当する。
 センサ駆動装置132は、IRセンサ131の向きを変更するための駆動装置である。センサ駆動装置132は、IRセンサ131の向きを変更するためのアクチュエータとして、回転電機133を有している。回転電機133は、電力の供給を受けてその回転軸(不図示)を回転させ、当該回転軸に固定されたIRセンサ131の向きを左右方向に変化させる。
 回転電機133が駆動され、IRセンサ131の向きが変更されると、IRセンサ131によって表面温度が検知される領域(以下、「被検知領域」と称する)の位置が変化する。センサ駆動装置132の動作、すなわち回転電機133の動作は、制御部110によって制御される。センサ駆動装置132は、本実施形態における「検知位置変更部」に該当する。
 空調機構部120は、既に述べたように車両用空調装置100の一部であって、車室RM内の空調を行うための機構部分である。空調機構部120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、制御部110によって、送風ファンの回転数や絞り弁の開度、空調機構部120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気の温度が調整される。空調機構部120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。
 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。吹き出し口27は、車両用空調装置100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から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、IRセンサ131が設置されている。既に述べたように、IRセンサ131は、車両10に乗っている乗員の表面温度を検知するための温度センサである。IRセンサ131は、センサ駆動装置132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、IRセンサ131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、IRセンサ131として比較的狭角のものが用いられている。IRセンサ131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、センサ駆動装置132の動作によりIRセンサ131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、センサ駆動装置132が、IRセンサ131を左右に搖動動作させることで、被検知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。
 図2では、IRセンサ131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。IRセンサ131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、被検知領域の位置が、範囲RG0の中で左右に移動していく。図2に示されている状態においては、運転者M1の表面の一部が被検知領域となっている。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。運転席21側のドアD1は、車両10のうち右側面且つ前方側となる位置に設けられているドアである。ドアD1は、運転者M1が車両10に乗り込む際において開けられるドアである。助手席22側のドアD2は、車両10のうち左側面且つ前方側となる位置に設けられているドアである。ドアD2は、同乗者M2が車両10に乗り込む際において開けられるドアである。
 第1後部座席23側のドアD3は、車両10のうち右側面且つ後方側となる位置に設けられているドアである。ドアD3は、同乗者M3が車両10に乗り込む際において開けられるドアである。第2後部座席24側のドアD4は、車両10のうち左側面且つ後方側となる位置に設けられているドアである。ドアD4は、同乗者M4が車両10に乗り込む際において開けられるドアである。
 それぞれのドア(D1、D2、D3、D4)はいずれも、閉じられているときにおいては少なくともその一部が範囲RG0に含まれた状態となる。換言すれば、このような範囲となるように、表面温度を検知し得る範囲RG0が設定されている。
 尚、IRセンサ131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。IRセンサ131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であり、且つ各ドアの位置からの輻射も直接到達し得るような場所、とすることが好ましい。
 起動スイッチ141がオンとなっているときには、制御部110は、IRセンサ131が左右に搖動し、被検知領域の位置が範囲RG0の中を周期的に左右に移動するように、センサ駆動装置132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。制御部110は、内気温センサ143で検知された車室RM内の気温、及び外気温センサ144で検知された外気温に加えて、IRセンサ131で検知された各乗員の表面温度をも考慮しながら、車室RM内の空調を制御する。乗員の表面温度をも考慮しながら空調制御を行うことにより、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。
 ところで、車両10が停止し、起動スイッチ141がオフとなっているときには、IRセンサ131の搖動は停止した状態となっている。このとき、IRセンサ131が例えば助手席22側を向いた状態で停止していたとすると、次回において運転者M1が車両10に乗り込む際、運転者M1の表面温度は直ちには計測されないこととなる。つまり、運転者M1が車両10に乗り込んでからしばらくの期間が経過した後でなければ、運転者M1の表面の一部が被検知領域とならない。その結果、運転者M1の表面温度に基づく適切な空調が直ちには行われないこととなるので、運転者M1に一時的に不快な思いをさせてしまうことが懸念される。
 そこで、本実施形態に係る車両用空調装置100では、起動スイッチ141が再びオンとされるよりも前の時点で、IRセンサ131の向き(つまり、被検知領域の位置)を予め適切な方向に変化させておくこととしている。
 このようなIRセンサ131の動作について、図3を参照しながら説明する。図3(A)に示されるのは、IRセンサ131が向いている方向の時間変化である。図3(A)では、運転者M1の方向である方向P1と、同乗者M2の方向である方向P2との間で、IRセンサ131の向きが変化する様子が示されている。IRセンサ131が方向P1を向いているときには、図2の範囲RG1は、範囲RG0のうち最も右側にある状態となっている。また、IRセンサ131が方向P2を向いているときには、図2の範囲RG1は、範囲RG0のうち最も左側にある状態となっている。
 図3(B)に示されるのは、起動スイッチ141の状態の時間変化である。図3(B)では、時刻t10において起動スイッチ141がオンからオフの状態に切り換えられたことが示されている。また、その後の時刻t20において、起動スイッチ141がオフからオンの状態に切り換えられたことが示されている。
 時刻t10よりも前の期間においては、上記のように起動スイッチ141がオンの状態となっており、車両用空調装置100による車室RM内の空調が行われている。このとき、IRセンサ131はセンサ駆動装置132によって駆動され、既に述べたような搖動動作を行っている。このため、IRセンサ131が方向P1を向いている状態と、方向P2を向いている状態とが周期的に繰り返されている。つまり、範囲RG0内の各部における表面温度が、IRセンサ131によってスキャンされ続けている。
 起動スイッチ141がオフとされた時刻t10においては、IRセンサ131は、運転席21と助手席22との間を向いた状態となっている。制御部110は、この時点でセンサ駆動装置132を停止させるのではなく、引き続きセンサ駆動装置132を動作させる。具体的には、起動スイッチ141がオフとされた時点(時刻t10)からIRセンサ131の向きを右側に変化させて行き(つまり、被検知領域の位置を右側へと移動させて行き)、IRセンサ131が方向P1を向いている状態とする。その後、制御部110はセンサ駆動装置132を停止させる。このときの時刻が、図3では時刻t11として示されている。
 時刻t10から時刻t11でIRセンサ131の向きを変化させるときのスピードは、通常作動時(時刻t10までや時刻t20以降)と異なっていてもよい。通常作動時はIRセンサ131の向きを変えながらセンシング処理も行うので、信号処理時間を考慮すると速く動かすことはできないが、t10からt11の間はセンシングを行う必要はない。このため、IRセンサ131を通常作動時以上に速く動かしてもよい。
 時刻t11以降においては、被検知領域が、その可動範囲のうち最も右側に位置している。このときの状態が図4に示されている。同図に示されるように、範囲RG1は範囲RG0の中で最も右側となっており、ドアD1の一部が範囲RG1に含まれている。つまり、被検知領域が、車両10に設けられた運転席側のドアD1、の少なくとも一部と重なるような位置となっている。このような被検知領域の位置が、本実施形態における「初期位置」に該当する。
 時刻t10の後、停止した車両10から全ての乗員が出て行くので、車室RM内には乗員が存在しない状態となっている。
 その後、再び車両10が使用される際には、運転者M1がドアD1を開けて車両10に乗り込む。このとき、上記のように被検知領域の位置は(閉じられた)ドアD1の一部と重なるような位置となっている。このため、ドアD1が開けられた直後において、運転者M1の少なくとも一部の表面温度をIRセンサ131によって検知することができる。
 運転者M1が車両10に乗り込んだ後、起動スイッチ141が再びオンとされると(時刻t20)、制御部110はセンサ駆動装置132を動作させ始める。これにより、IRセンサ131の搖動動作が再開され、各乗員の表面温度が順に検知されて行く。
 図5を参照しながら、制御部110によって実行される処理の流れについて説明する。当該処理は、IRセンサ131及びセンサ駆動装置132を上記のように動作させるために行われる処理である。図5に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行される。
 最初のステップS01では、IRセンサ131の搖動動作が行われる。既に述べたように、かかる搖動動作は、起動スイッチ141がオンとなっているときに、制御部110がセンサ駆動装置132を動作させることによって実行される。
 ステップS01に続くステップS02では、起動スイッチ141がオフとなったか否かが判定される。起動スイッチ141がオンのままであれば、ステップS01の処理が繰り返し実行される。起動スイッチ141がオフとなっていれば、ステップS03に移行する。
 ステップS03では、センサ駆動装置132を動作させてIRセンサ131を運転席21側に向ける処理が行われる。具体的には、被検知領域の位置が所定の初期位置となるように回転電機133(アクチュエータ)の動作を制御する処理が、制御部110によって行われる。
 当該処理により、被検知領域は初期位置に向かって右側へと移動して行き、最終的には図4に示された状態(初期位置)となる。ステップS03の処理は、図3のうち時刻t10から時刻t11までの期間において実行される処理に該当する。
 ステップS03に続くステップS04では、起動スイッチ141がオンとなったか否かが判定される。起動スイッチ141がオフのままであれば、ステップS04の処理が繰り返し実行される。ステップS04の処理が繰り返し実行されている期間は、図3の例における時刻t11から時刻t20までの期間に該当する。ステップS04において起動スイッチ141がオンとなっていれば、ステップS05に移行する。
 ステップS05では、IRセンサ131の搖動動作が行われる。かかる搖動動作は、ステップS01において行われる動作と同じである。ステップS05に移行してから行われる処理は、図3の時刻t20以降において行われる処理に該当する。
 図3の時刻t11よりも後に、運転者M1が車両10に乗り込む際に実行される処理について、図6を参照しながら説明する。図6に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行される。また、図5に示される一連の処理と並行して実行される。
 最初のステップS11では、運転席21側のドアD1が開いたかどうかが判定される。かかる判定は、ドアセンサ142から入力される情報に基づいて行われる。ドアD1が開いていなければ、ステップS11の処理が繰り返し実行される。ドアD1が開いていれば、ステップS12に移行する。
 ステップS12では、運転者M1の表面温度がIRセンサ131によって検知される。このとき、既にIRセンサ131は運転席21側を向いているので、ドアD1が開けられると同時に運転者M1の表面温度が検知される。また、その時点において運転者M1は車室RM内には入っておらず、車両10の外側に立っている。IRセンサ131は、ドアD1が開かれたことにより形成された開口を通じて運転者M1の表面温度を検知する。
 このとき検知される運転者M1の表面温度は、運転者M1の下半身を含む略全体の表面温度となっている。制御部110は、取得された運転者M1の各部における表面温度を、それぞれの部分の温度の初期値として記憶する。尚、ここでいう運転者M1の「下半身」とは、運転者M1が運転席21に着座した状態では、IRセンサ131の位置からは見えなくなってしまうような部分のことである。本実施形態のように、IRセンサ131がインストルメントパネル26の上に設置されている場合には、運転者M1のうち概ね腰から下の部分が「下半身」に該当する。
 ステップS12に続くステップS13では、ステップS12で取得された運転者M1の表面温度に基づいて、空調機構部120を制御するための各種パラメータが設定される。その後、車両用空調装置100による空調が開始される。
 尚、運転者M1が運転席21に着座した後においては、運転者M1のうち上半身の表面温度のみが検知され、下半身の表面温度は検知されない。しかしながら、本実施形態では、ステップS12において下半身の表面温度が初期値として取得されている。このため、制御部110は、運転者M1が運転席21に着座した以降における下半身の表面温度(初期値からの変化)を推定することができる。これにより、運転者M1の全体の表面温度を考慮しながら、より適切な空調を行うことが可能となっている。
 以上のように、本実施形態に係る車両用空調装置100では、起動スイッチ141がオンとされるよりも前の時点で、予め被検知領域の位置が所定の初期位置となるよう、検知位置変更部の動作が制御される。本実施形態における「初期位置」とは、被検知領域がドアD1の少なくとも一部と重なるような位置(図4)のことである。運転者M1の表面温度を、運転者M1がドアを開けて車両10に乗り込む時点から測定し始めることができるので、運転開始の当初から車室RM内の空調を適切に行うことができる。
 多くの場合、車両10に最初に乗り込むのは運転者M1であると考えられる。しかしながら、運転者M1よりも先に他の同乗者が先に乗り込む可能性もある。そこで、車両用空調装置100では、ドアD1以外のドア(D2、D3、D4)が先に開けられると、IRセンサ131を当該ドアの方に向ける処理が行われる。
 そのために行われる処理について、図7を参照しながら説明する。図7に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行される。また、図5に示される一連の処理と並行して実行される。
 最初のステップS21では、ドアD2、D3、D4のいずれかが開いたかどうかが判定される。いずれのドアも開いていなければ、ステップS21の処理が繰り返し実行される。ドアD2、D3、D4のいずれかが開いていれば、ステップS22に移行する。
 ステップS22では、IRセンサ131を、開いたドア(以下、他のドアと区別するために「開放ドア」とも表記する)の方に向ける処理が行われる。このとき、被検知領域の目標位置である「初期位置」は、開かれる前における開放ドアの少なくとも一部と被検知領域とが重なるような位置として設定される。その後、被検知領域が初期位置に向けて移動するように、センサ駆動装置132が駆動される。既に述べたように、開放されたドアの方向にIRセンサ131を動かしているときにはセンシングは不要なので、通常のセンシング時の作動スピードの制約を受ける必要はない。このため、できる限り速く動かすこととしてもよい。
 図8には、ドアD1よりも先にドアD2が開かれたために、IRセンサ131がドアD2に向けられた後の状態が示されている。つまり、図2の例ではドアD2が上記の「開放ドア」となっている。
 図8に示されるように、IRセンサ131の向きが変更された後における被検知領域は、開かれる前におけるドアD2の一部と重なるような位置となっている。図8では、「開かれる前におけるドアD2」が点線D02で示されている。
 図7に戻って説明を続ける。ステップS22に続くステップS23では、開放ドアから乗り込む乗員の表面温度がIRセンサ131によって検知される。この時点で、当該乗員は開放ドアの外側に立っているか、もしくは座席に着座したばかりの状態となっている。
 ステップS23に続くステップS24では、取得された乗員の表面温度に基づいて、空調機構部120を制御するための各種パラメータが設定される。その後、車両用空調装置100による空調が開始される。
 ステップS23において、開放ドアから乗り込む乗員の下半身の表面温度が取得された場合には、図6を参照しながら説明したものと同様の処理が行われてもよい。つまり、開放ドアから乗り込んだ乗員が着座した以降における下半身の表面温度(初期値からの変化)を、制御部110が推定することとしてもよい。
 第2実施形態について、図9を参照しながら説明する。本実施形態では、起動スイッチ141がオンとされる前に、被検知領域を初期位置に移動させ始めるタイミングにおいて、第1実施形態と異なっている。その他の制御や構成については第1実施形態と同じである。以下では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1実施形態と共通する部分については適宜説明を省略する。
 図3を参照しながら説明したように、第1実施形態では、起動スイッチ141がオフとされた時点(時刻t10)から、被検知領域を初期位置(運転席21側)に向けて移動させる処理が開始されていた。
 これに対し、第2実施形態では、運転席21側のドアD1のロックが解除された時点から、被検知領域を初期位置(運転席21側)に向けて移動させる処理が開始される。
 具体的な動作について説明する。図9(A)に示されるのは、IRセンサ131が向いている方向の時間変化である。図9(A)では、運転者M1の方向である方向P1と、同乗者M2の方向である方向P2との間で、IRセンサ131の向きが変化する様子が示されている。図9(A)の具体的な表記方法は、図3(A)の表記方法と同じである。
 図9(B)に示されるのは、起動スイッチ141の状態の時間変化である。図9(B)では、時刻t10において起動スイッチ141がオンからオフの状態に切り換えられたことが示されている。また、その後の時刻t20において、起動スイッチ141がオフからオンの状態に切り換えられたことが示されている。
 図9(C)に示されるのは、ドアD1のロック状態の時間変化である。図9(C)では、時刻t10よりも後の時刻t11において、運転者M1が車両10から降りてドアD1をロックしたことが示されている。また、時刻t11よりも後であり、且つ時刻t20よりも前の時刻t15において、運転者M1が車両10に乗り込むためにドアD1のロックを解除したことが示されている。
 時刻t10よりも前の期間においては、上記のように起動スイッチ141がオンの状態となっており、車両用空調装置100による車室RM内の空調が行われている。このとき、IRセンサ131はセンサ駆動装置132によって駆動され、既に述べたような搖動動作を行っている。このため、IRセンサ131が方向P1を向いている状態と、方向P2を向いている状態とが周期的に繰り返されている。つまり、範囲RG0内の各部における表面温度が、IRセンサ131によってスキャンされ続けている。
 起動スイッチ141がオフとされた時刻t10においては、IRセンサ131は、運転席21と助手席22との間を向いた状態となっている。制御部110は、この時点でセンサ駆動装置132を停止させる。このため、時刻t10から時刻t15までの期間においては、IRセンサ131の向きは変化しない。
 時刻t10においてイグニッションスイッチがオフとされ、時刻t15においてドアD1がロックされた後は、車室RM内には乗員が存在しない状態となっている。
 その後、再び車両10が使用される際には、運転者M1がドアD1を開けて車両10に乗り込む。それに先立ち、運転者M1によってドアD1のロックが解除される(時刻t15)。
 ドアセンサ142によって、ドアD1のロック解除が検知されると、制御部110はセンサ駆動装置132を動作させる。具体的には、ドアD1のロックが解除された時点(時刻t15)からIRセンサ131の向きを右側に変化させて行き(つまり、被検知領域の位置を右側へと移動させて行き)、IRセンサ131が方向P1を向いている状態とする。その後、制御部110はセンサ駆動装置132を停止させる。このときの時刻が、図9では時刻t16として示されている。
 時刻t16以降においては、被検知領域が、その可動範囲のうち最も右側に位置している。つまり、IRセンサ131の向きが図4に示されるような向きとなっている。運転者M1は、時刻t16に近いタイミングでドアD1を開けて、車両10に乗り込む。
 このとき、被検知領域の位置は(閉じられた)ドアD1の一部と重なるような位置、すなわち初期位置となっている。このため、ドアD1が開けられた直後において、運転者M1の少なくとも一部の表面温度をIRセンサ131によって計測することができる。計測された表面温度がどのように利用されるかについては、第1実施形態の場合と同じである。
 運転者M1が車両10に乗り込んだ後、起動スイッチ141が再びオンとされると(時刻t20)、制御部110はセンサ駆動装置132を動作させ始める。これにより、IRセンサ131の搖動動作が再開され、各乗員の表面温度が順に検知されて行く。
 図10を参照しながら、制御部110によって実行される処理の流れについて説明する。当該処理は、IRセンサ131及びセンサ駆動装置132を以上のように動作させるために行われる処理のうち、図9の時刻t10以降において実行される処理である。図5に示される一連の処理は、時刻t10以降、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行される。
 最初のステップS31では、ドアD1のロックが解除されたか否かが判定される。ドアD1がロックされた状態のままであれば、ステップS31の処理が繰り返し実行される。ドアD1のロックが解除されていれば、ステップS32に移行する。
 ステップS32では、センサ駆動装置132を動作させてIRセンサ131を運転席21側に向ける処理が行われる。当該処理により、被検知領域は右側へと移動して行き、最終的には図4に示された状態(初期位置)となる。ステップS32の処理は、図9のうち時刻t15から時刻t16までの期間において実行される処理に該当する。
 ステップS32に続くステップS33では、起動スイッチ141がオンとなったか否かが判定される。起動スイッチ141がオフのままであれば、ステップS33の処理が繰り返し実行される。ステップS33の処理が繰り返し実行されている期間は、図9の例における時刻t16から時刻t20までの期間に該当する。ステップS33において起動スイッチ141がオンとなっていれば、ステップS34に移行する。
 ステップS34では、IRセンサ131の搖動動作が行われる。かかる搖動動作は、図5のステップS01や、図5のステップS05において行われる動作と同じである。ステップS34に移行してから行われる処理は、図9の時刻t20以降において行われる処理に該当する。
 第3実施形態について、図11を参照しながら説明する。本実施形態では、起動スイッチ141がオンとなっている状態において空席側のドア(D2等)が開かれると、IRセンサ131を当該ドアの方に向けるような処理が行われる。その他の制御や構成については第1実施形態と同じである。以下では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1実施形態と共通する部分については適宜説明を省略する。
 図11には、起動スイッチ141がオンとなっているときに、空席となっていた助手席22側のドアD2が開かれた状態が示されている。つまり、車両10が一時停止しているときに、新たな乗員として同乗者M2が乗り込む直前の状態が示されている。
 ドアD2が開かれる前までは、これまでに説明したようにIRセンサ131の搖動動作が行われている。本実施形態では、ドアD2が開かれると、IRセンサ131の搖動動作はその時点で停止される。その後、制御部110は、被検知領域が、開かれる前におけるドアD2の少なくとも一部と重なる位置、まで移動して停止するように、センサ駆動装置132の動作を制御する。図11には、上記のような被検知領域の移動が完了した時点における状態が示されている。図11では、「開かれる前におけるドアD2」が点線D02で示されている。既に述べたように、開放されたドアの方向にIRセンサ131を動かしているときにはセンシングは不要なので、通常のセンシング時の作動スピードの制約を受ける必要はない。このため、できる限り速く動かすこととしてもよい。
 制御部110によって実行される処理について、図12を参照しながら説明する。図12に示される一連の処理は、起動スイッチ141がオンとなっている間、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行されている。
 最初のステップS41では、IRセンサ131の搖動動作が行われる。かかる搖動動作は、図5のステップS01等において行われる動作と同じである。
 ステップS41に続くステップS42では、空席となっている座席側のドアが開いたかどうかが判定される。尚、それぞれの座席が空席となっているか否かは、例えば、IRセンサ131によって撮影された熱画像に基づいて判定することができる。空席となっている座席側のドアがいずれも開いていない場合には、ステップS41の処理が繰り返し実行される。空席となっている座席側のドアが開いた場合には、ステップS43に移行する。
 ステップS43では、開いたドア(開放ドア)の方にIRセンサ131を向ける処理が行われる。ステップS43の処理が行われると、被検知領域は、開かれる前における開放ドア(図11における点線D02)の一部と重なるような位置となる。
 ステップS43に続くステップS44では、開放ドアが開かれることによって形成された開口、を含む熱画像が生成される。このとき、開放ドアから乗員が乗り込もうとしていた場合、もしくは既に乗り込んだ場合には、熱画像には当該乗員が含まれることとなる。
 ステップS44に続くステップS45では、熱画像の温度分布に基づいて、当該熱画像の中に乗員が存在するかどうかが判定される。つまり、開放ドアから人が乗車したか(もしくは乗車しようとしているか)否かが判定される。熱画像の中に乗員が存在していなければ、図12に示される一連の処理を終了する。熱画像の中に乗員が存在していれば、ステップS46に移行する。
 ステップS46では、ステップS44で生成された熱画像、すなわち開放ドアから乗り込んだ乗員の表面温度に基づいて、空調機構部120を制御するための各種パラメータが設定される。その後、車両用空調装置100による空調が開始される。ステップS46において、開放ドアから乗り込む乗員の下半身の表面温度が取得された場合には、図6を参照しながら説明したものと同様の処理が行われてもよい。つまり、開放ドアから乗り込んだ乗員が着座した以降における下半身の表面温度(初期値からの変化)を、制御部110が推定することとしてもよい。
 以上のように、本実施形態では、新たに乗り込んだばかりの乗員の表面温度が直ちに測定され、当該表面温度に基づいて適切な空調が行われる。このため、当該乗員が感じる温熱感を、当初から適切なものとすることができる。
 尚、ステップS45で行われるような乗員の有無の判定が、他の場面で行われることとしてもよい。例えば、起動スイッチ141がオフとなっているときに、ドア(D1、D2、D3、D4)が開かれると、当該ドアから乗り込もうとしている乗員の有無を常に判定することとしてもよい。
 開放ドアの方を向いたIRセンサ131により取得された熱画像においては、乗員と、周囲の環境との温度差が大きい場合が多い。このため、車室RM内の熱画像に基づいて乗員の有無が判定される場合に比べると、判定の精度を向上させることができる。乗員の有無についての判定結果は、空調制御のために用いられてもよいのであるが、空調制御以外の制御に用いられてもよい。
 第4実施形態について図13を参照しながら説明する。本実施形態では、IRセンサ131を搖動させるために設けられたセンサ駆動装置の構成において、第1実施形態と異なっている。以下では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1実施形態と共通する部分については適宜説明を省略する。
 図13に示されるように、本実施形態におけるIRセンサ131及びセンサ駆動装置(回転電機133等)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。
 ケース150は、その外形が概ね直方体となるように形成された中空の容器である。ケース150は、インストルメントパネル26の上面に設置される。図13においては、左方向が車両10の前方向であり、右方向が車両10の後方向となっている。図13では、ケース150のうち、天板151と、底板152と、前板153と、後板154と、のそれぞれの断面が示されている。
 天板151は、ケース150のうち最も上方側の部分である。天板151は概ね水平面に沿って配置されている。底板152は、ケース150のうち最も下方側の部分である。底板152は、インストルメントパネル26の上面に直接取り付けられる部分であって、天板151と対向するように配置されている。
 前板153は、ケース150のうち最も前方側の部分である。前板153は、ケース150の側面をなす板の一つであり、不図示のフロントガラスと対向するように配置されている。
 後板154は、ケース150のうち最も後方側の部分である。前板153は、ケース150の側面をなす板の一つであり、上記の前板153と対向するように配置されている。その結果、後板154は、その後方側にある運転席21や助手席22の方に向けられている。
 後板154には矩形の開口が形成されており、当該開口に透明板155が嵌め込まれている。透明板155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155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。IRセンサ131による表面温度の検知、すなわち赤外線の受光は、透明板155を通じて行われる。
 IRセンサ131は、その受光面131aを透明板155に向けた状態で、ケース150の高さ方向における中央となる位置に保持されている。
 底板152の上には回転電機133が設置されている。回転電機133は出力軸134を有している。出力軸134は、その中心軸が底板152の法線方向(つまり上下方向)に沿うように配置された円柱状の部材である。回転電機133が動作しているときには、出力軸134がその中心軸周りに回転する。IRセンサ131は、この出力軸134の上端に固定されており、出力軸134と共に回転しその向きを変化させる。
 IRセンサ131の上端には、円柱状の部材である支持軸135の下端が固定されている。支持軸135の中心軸は、出力軸134の中心軸と一致している。このため、回転電機133が動作しIRセンサ131の向きが変化するときには、支持軸135もその中心軸周りに回転する。
 支持軸135の上端には、ぜんまいバネ136が設けられている。ぜんまいバネ136は、その一部が支持軸135に対して固定されており、他部が前板153に対して固定されている。回転電機133によって支持軸135が回転すると、これによってぜんまいバネ136の弾性変形が生じ、支持軸135を逆方向に向けて回転させるような弾性力(復元力ともいえる)が生じる。例えば、図13の矢印AR01の方向に出力軸134が回転すると、ぜんまいバネ136では、支持軸135を矢印AR02の方向(矢印AR01とは逆方向)に回転させるような弾性力が生じる。このため、その後において回転電機133への電力供給が停止されると、支持軸135はぜんまいバネ136の弾性力によって矢印AR02の方向に回転する。その結果、IRセンサ131の向きは、ぜんまいバネ136の弾性力が0となるような中立位置に戻される。回転電機133、出力軸134、支持軸135、及びぜんまいバネ136は、本実施形態におけるセンサ駆動装置、すなわち「検知位置変更部」に該当する。
 本実施形態では、被検知領域が図4の範囲RG1となるときにおいて、ぜんまいバネ136の弾性力が0となるように構成されている。つまり、回転電機133への電力供給が停止されたときには、ぜんまいバネ136の弾性力のみによって、被検知領域の位置が初期位置に戻るように構成されている。既に述べたように、この初期位置は、IRセンサ131による被検知領域が、車両10に設けられた運転席側のドアD1、の少なくとも一部と重なるような位置である。
 このようなぜんまいバネ136は、回転電機133(アクチュエータ)への電力供給が停止された際において、被検知領域の位置を弾性力によって初期位置に戻すもの、すなわち、本実施形態における「復元機構」に該当する。
 本実施形態でも、図5に示されるものと同様の処理が行われる。図5のステップS03では、第1実施形態と同様に、制御部110による回転電機133の制御が行われ、これにより被検知領域が初期位置に戻されることとしてもよい。このような態様に換えて、ステップS03では、回転電機133への電力供給が停止されることとしてもよい。例えば、ステップS02において起動スイッチ141がオフとされた際に、制御部110や回転電機133への電力供給が停止されることとしてもよい。
 この場合であっても、被検知領域は、ぜんまいバネ136の弾性力のみによって初期位置に戻される。これにより、第1実施形態で説明したものと同様の効果が得られる。また、この場合においては、回転電機133への通電が行わないので、回転電機133の寿命が向上するという利点も得られる。
 尚、運転席21に着座した運転者M1の体が含まれるような被検知領域の位置が、被検知領域についての初期位置として設定されていてもよい。つまり、IRセンサ131によって運転中の運転者M1の表面温度を測定し得るような状態のときに、ぜんまいバネ136の弾性力が0となるように構成されていてもよい。
 このような構成においては、回転電機133において何らかの異常が生じ、IRセンサ131の向きを制御することができなくなった場合であっても、運転者M1の表面温度については測定し続けることが可能となる。
 第5実施形態について図14を参照しながら説明する。本実施形態では、IRセンサ131を搖動させるために設けられたセンサ駆動装置の構成において、第4実施形態と異なっている。以下では、第4実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第4実施形態と共通する部分については適宜説明を省略する。
 図14に示されるように、本実施形態におけるIRセンサ131及びセンサ駆動装置(ポリマ繊維アクチュエータ160等)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14では、センサ駆動装置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変形する。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110によって制御される。ポリマ繊維アクチュエータ160及び不図示の加熱装置は、本実施形態におけるセンサ駆動装置、すなわち「検知位置変更部」に該当する。
 本実施形態におけるポリマ繊維アクチュエータ160は、IRセンサ131と天板151との間を繋ぐ第1駆動部161と、IRセンサ131と底板152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151に固定されており、その下端がIRセンサ131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152に固定されており、その上端がIRセンサ131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IRセンサ131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IRセンサ131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110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、IRセンサ131の動作を制御する。
 このように、本実施形態におけるポリマ繊維アクチュエータ160は、外部から熱エネルギーが供給されたときに、被検知領域を第1方向(矢印AR11)に移動させる第1駆動部161と、外部から熱エネルギーが供給されたときに、被検知領域を、第1方向とは逆の方向である第2方向(矢印AR12)に移動させる第2駆動部162と、を有している。
 第1駆動部161及び第2駆動部162のいずれにも熱エネルギーが供給されていないときには、IRセンサ131の向きは、第1駆動部161の回転力と第2駆動部162の回転力が釣り合うような向きとなる。本実施形態では、第1駆動部161及び第2駆動部162に熱エネルギーが供給されない状態において、上記のように2つの回転力が釣り合って、IRセンサ131による被検知領域が図4の範囲RG1となるように構成されている。つまり、被検知領域が初期位置に戻るように構成されている。
 本実施形態でも、図5に示されるものと同様の処理が行われる。図5のステップS03では、制御部110によるポリマ繊維アクチュエータ160の制御(つまり加熱エネルギーの調整)が行われ、これにより被検知領域が初期位置に戻されることとしてもよい。このような態様に換えて、ステップS03では、ポリマ繊維アクチュエータ160への電力供給が停止されることとしてもよい。例えば、ステップS02において起動スイッチ141がオフとされた際に、制御部110や第1駆動部161、第2駆動部162への電力供給が停止されることとしてもよい。
 この場合であっても、被検知領域は、ポリマ繊維アクチュエータ160の弾性力のみによって初期位置に戻される。これにより、第1実施形態で説明したものと同様の効果が得られる。また、この場合においては、ポリマ繊維アクチュエータ160への通電が行わないので、ポリマ繊維アクチュエータ160の寿命が向上するという利点も得られる。
 尚、運転席21に着座した運転者M1の体が含まれるような被検知領域の位置が、被検知領域についての初期位置として設定されていてもよい。つまり、第1駆動部161及び第2駆動部162への電力供給が停止し、両者の回転力が釣り合っているときに、IRセンサ131によって運転中の運転者M1の表面温度を測定し得る状態となるように構成されていてもよい。
 このような構成においては、ポリマ繊維アクチュエータ160の加熱装置において何らかの異常が生じ、IRセンサ131の向きを制御することができなくなった場合であっても、運転者M1の表面温度については測定し続けることが可能となる。また、車室RM内の気温が上昇し、ポリマ繊維アクチュエータ160を適切に動作させることができなくなった場合には、ポリマ繊維アクチュエータ160への加熱が一時的に停止される。この場合であっても、上記構成であれば、運転者M1の表面温度については測定し続けることが可能となる。
 図14に示される構成においては、被検知領域を第1方向(矢印AR11)に移動させる際には第1駆動部161のみに熱エネルギーが供給され、被検知領域を第2方向(矢印AR12)に移動させる際には第2駆動部162のみに熱エネルギーが供給されることとしてもよい。このように、第1駆動部161及び第2駆動部162のうち一方にのみ熱エネルギーが供給される際には、他方においては捩じられることによる弾性変形が生じ、IRセンサ131を逆方向に向けて回転させるような弾性力(復元力ともいえる)が生じる。つまり、第1駆動部161及び第2駆動部162のうち熱エネルギーが加えられていない方は、第4実施形態(図13)におけるぜんまいバネ136と同様の「復元機構」として機能することとなる。
 本実施形態では、第1駆動部161の長さL1と、第2駆動部162の長さL2とが、互いに等しくなっている。このため、例えば、IRセンサ131やポリマ繊維アクチュエータ160を、ケース150ごと上下逆さまにすれば、車室RM内におけるIRセンサ131の高さを変化させることなく、被検知領域の初期位置を左右反転させることができる。これにより、右ハンドル車用に構成されたIRセンサ131やポリマ繊維アクチュエータ160等を、そのまま左ハンドル車用にも転用することができる。その結果、部品が共通化されるので、乗員検知システム101のコストを低減することが可能となっている。
 尚、ポリマ繊維アクチュエータ160によって駆動される際におけるIRセンサ131の回転速度は、回転電機によって駆動される際におけるIRセンサ131の回転速度に比べると小さい。このため、起動スイッチ141がオンとされる前においてIRセンサ131の向きを適切な初期位置に移動させておくことの効果は、本実施形態のようにポリマ繊維アクチュエータ160が用いられる場合においては特に大きい。
 第6実施形態について図15を参照しながら説明する。本実施形態では、ケース150の内部構成において、第5実施形態と異なっている。以下では、第5実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第5実施形態と共通する部分については適宜説明を省略する。
 図15では、ケース150の内部に収納されたIRセンサ131及び第1駆動部161等が上面視で描かれている。尚、ケース150については図示が省略されている。同図に示されるように、IRセンサ131の背面側、すなわち受光面131aとは反対側の面には、ストッパ131bが設けられている。ストッパ131bは棒状の部材であって、その長手方向をIRセンサ131の背面に対し垂直とした状態で固定されている。
 ケース150の内部には、ストッパST1、ST2が設けられている。これらはいずれも上下方向に伸びる棒状の部材であって、その上端が天板151に固定されており、その下端が底板152に固定されている。
 図15に示される点線の矢印AR30は、受光面131aの中心を通り、且つ受光面131aに対して垂直な方向を示している。つまり、矢印AR30は、被検知領域の中心に向かって伸びる矢印となっている。矢印AR30によって示される方向のことを、以下では「検知方向」とも称する。ポリマ繊維アクチュエータ160によってIRセンサ131の搖動が行われると、矢印AR30で示される検知方向が左右に変化する。
 図15に示される点線の矢印AR31は、被検知領域が最も右側に移動した際における検知方向を示している。検知方向が矢印AR31の向きとなっているときには、被検知領域が、車両10に設けられた運転席側のドアD1、の少なくとも一部と重なる状態になっている。また、図15に示される点線の矢印AR32は、被検知領域が最も左側に移動した際における検知方向を示している。検知方向が矢印AR32の向きとなっているときには、被検知領域が、車両10に設けられた助手席側のドアD2、の少なくとも一部と重なる状態になっている。
 図15に示される状態では、検知方向は、運転席21に着座した運転者M1の体に向かう方向となっている。本実施形態では、この状態における被検知領域の位置が、初期位置となるように設定されている。当該初期位置は、第1駆動部161及び第2駆動部162に熱エネルギーが供給されない状態(つまり、第1駆動部161の回転力と第2駆動部162の回転力が釣り合っている状態)における被検知領域の位置となっている。
 図15に示される状態から、検知方向を右側に変化させる際には、ポリマ繊維アクチュエータ160のうち第1駆動部161のみに熱エネルギーが加えられる。これにより、上面視において反時計回り方向の駆動力が第1駆動部161で生じ、同方向にIRセンサ131の向きが変化する。その際、ストッパ131bは矢印AR21の方向に移動し、最終的にはストッパST1に当接した状態となる。このように、ストッパST1によって、被検知領域が変化し得る範囲のうち最も右側の端部の位置が決定されている。
 図15に示される状態から、検知方向を左側に変化させる際には、ポリマ繊維アクチュエータ160のうち第2駆動部162のみに熱エネルギーが加えられる。これにより、上面視において時計回り方向の駆動力が第2駆動部162で生じ、同方向にIRセンサ131の向きが変化する。その際、ストッパ131bは矢印AR22の方向に移動し、最終的にはストッパST2に当接した状態となる。このように、ストッパST2によって、被検知領域が変化し得る範囲のうち最も右側の端部の位置が決定されている。
 このようなストッパST1、ST2、及びストッパ131bは、被検知領域が所定の範囲内(具体的には、検知方向が矢印AR31から矢印AR32に収まるような範囲内である)に収まるように、IRセンサ131(状態検知部)の動作範囲を規制するものとして機能する。
 本実施形態では、図15の中立位置から右側に移動させる場合における検知方向の移動範囲RG11と、図15の中立位置から左側に移動させる場合における検知方向の移動範囲RG12とが、互いに非対称となっている。
 ところで、検知方向を右側に変化させる際に第1駆動部161に加えられる熱エネルギーの大きさと、検知方向を左側に変化させる際に第2駆動部162に加えられる熱エネルギーの大きさとを、互いに等しくすることができれば、センサ駆動装置の構成や制御を簡単なものとすることができる。しかしながら、仮にストッパST1等が設けられていない状態において上記のような制御を行えば、検知方向の移動範囲は左右対称になってしまう。
 本実施形態では、IRセンサ131の動作範囲を規制するストッパST1等が設けられていることにより、検知方向を右側に変化させる際に第1駆動部161に加えられる熱エネルギーの大きさと、検知方向を左側に変化させる際に第2駆動部162に加えられる熱エネルギーの大きさとを、互いに等しくしながらも、検知方向の移動範囲を左右非対称とすることが可能となっている。その結果、検知方向を適切な範囲内で変化させることが可能となっている。
 尚、ポリマ繊維アクチュエータ160は、その長さが長い程、熱エネルギーを加えられた際における動作量が大きくなる。また、その太さが細い程、やはり熱エネルギーを加えられた際における動作量が大きくなる。
 そこで、比較的広い移動範囲RG12において検知方向を変化させる第2駆動部162の長さを、比較的狭い移動範囲RG11において検知方向を変化させる第1駆動部161の長さよりも長くしてもよい。このような態様に替えて、もしくはこのような態様に加えて、比較的広い移動範囲RG12において検知方向を変化させる第2駆動部162の太さを、比較的狭い移動範囲RG11において検知方向を変化させる第1駆動部161の太さよりも細くしてもよい。これにより、ポリマ繊維アクチュエータ160に熱エネルギーが加えられた際におけるIRセンサ131の動作を、より適切なものとすることができる。
 以上の説明においては、状態検知部としてIRセンサ131が用いられる場合の例について説明したが、状態検知部としては他のセンサを用いることができる。例えば、乗員を含む画像を撮影するCCDカメラ等を、状態検知部として用いてもよい。また、その場合における乗員検知システム101は、状態検知部で撮影された乗員の顔認識に基づいて乗員を特定し、当該乗員に合わせたシートポジション等の自動設定を行うものとして構成されていてもよい。この場合においても、上記と同様の制御を制御部110が行うことにより、乗員がドアD1等を空けて乗り込む直前のタイミングで、当該乗員の顔認識及び乗員に合わせたシートポジション等の自動設定を行うようなことが可能となる。
 このように、乗員検知システム101における状態検知部は、特定の方向における物体(乗員を含む)の状態を非接触で検知するものであればよい。ここでいう「物体の状態」には、物体の表面温度、形状、当該物体の有無などが含まれる。
 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。

Claims (21)

  1.  車両(10)に備えられ、乗員の状態を検知する乗員検知システム(101)であって、
     物体の状態を検知する状態検知部(131)と、
     前記状態検知部によって状態が検知される領域、である被検知領域の位置を変化させる検知位置変更部(132)と、
     前記検知位置変更部の動作を制御する制御部(110)と、を備え、
     前記車両に設けられた起動スイッチ(141)がオフとされた後、前記起動スイッチがオンとされるまでの間において、前記被検知領域の位置が所定の初期位置となるように構成されている乗員検知システム。
  2.  前記検知位置変更部は、
     電力の供給を受けて動作し前記被検知領域の位置を変化させるアクチュエータ(133,160)を有している、請求項1に記載の乗員検知システム。
  3.  前記制御部は、
     前記起動スイッチがオフとされた後、前記起動スイッチがオンとされるまでの間において、前記被検知領域の位置が所定の初期位置となるように前記アクチュエータの動作を制御する、請求項2に記載の乗員検知システム。
  4.  前記検知位置変更部は、
     前記アクチュエータへの電力供給が停止された際において、前記被検知領域の位置を、弾性力によって前記初期位置に戻す復元機構(136)を更に有している、請求項2に記載の乗員検知システム。
  5.  前記アクチュエータ(160)は、外部から供給される熱エネルギーに応じて変形するポリマ繊維アクチュエータである、請求項2に記載の乗員検知システム。
  6.  前記アクチュエータは、
     外部から熱エネルギーが供給されたときに、被検知領域を第1方向に移動させる第1駆動部(161)と、
     外部から熱エネルギーが供給されたときに、被検知領域を、前記第1方向とは逆の方向である第2方向に移動させる第2駆動部(162)と、を有している、請求項5に記載の乗員検知システム。
  7.  前記第1駆動部及び前記第2駆動部のうち一方が、
     前記アクチュエータへの熱エネルギーの供給が停止された際において、前記被検知領域の位置を、弾性力によって前記初期位置に戻す復元機構(161,162)として機能するように構成されている、請求項6に記載の乗員検知システム。
  8.  前記被検知領域が所定の範囲内に収まるように、前記状態検知部の動作範囲を規制するストッパ(131b,ST1,ST2)が設けられている、請求項7に記載の乗員検知システム。
  9.  前記第1駆動部と前記第2駆動部とは、それぞれの長さ及び太さのうち少なくとも一方において互いに異なっている、請求項7に記載の乗員検知システム。
  10.  前記第1駆動部と前記第2駆動部とは、それぞれの長さにおいて互いに等しい、請求項7に記載の乗員検知システム。
  11.  前記状態検知部は、物体の表面温度を、当該物体からの輻射に基づいて検知するものである、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の乗員検知システム。
  12.  前記初期位置は、
     前記被検知領域が、前記車両に設けられたドアのうち運転席側ドア(D1)、の少なくとも一部と重なるような位置である、請求項11に記載の乗員検知システム。
  13.  前記起動スイッチがオンとなっているときには、
     前記制御部は、
     前記被検知領域の位置が周期的に変化するように前記検知位置変更部の動作を制御することで、車室内に存在するそれぞれの乗員の表面温度を検知する、請求項12に記載の乗員検知システム。
  14.  前記起動スイッチがオンとされた後において、
     前記車両に設けられたドアのうち、乗員が着座していない座席側のドアである空席側ドアが開かれた際には、
     前記制御部は、
     前記被検知領域が、開かれる前における前記空席側ドアの少なくとも一部と重なる位置、まで移動して停止するように、前記検知位置変更部の動作を制御する、請求項13に記載の乗員検知システム。
  15.  前記制御部は、
     前記車両に設けられたドアを開けて乗車する乗員の有無を、前記被検知領域における表面温度の分布に基づいて判定する、請求項12に記載の乗員検知システム。
  16.  前記制御部は、
     前記起動スイッチがオフとされた時点から、前記被検知領域を前記初期位置に向けて移動させ始める、請求項12に記載の乗員検知システム。
  17.  前記制御部は、
     前記車両に設けられたドアのロックが解除された時点から、前記被検知領域を前記初期位置に向けて移動させ始める、請求項12に記載の乗員検知システム。
  18.  前記起動スイッチがオンとされる前に、前記車両に設けられたドアが開かれた場合には、
     前記制御部は、
     前記被検知領域が、開かれる前における前記ドアの少なくとも一部と重なるように前記初期位置を設定した後、前記被検知領域の位置が前記初期位置となるように前記検知位置変更部の動作を制御する、請求項12に記載の乗員検知システム。
  19.  請求項11に記載の乗員検知システムを備えた車両用空調装置(100)。
  20.  前記初期位置は、前記被検知領域が、前記車両に設けられたドアのうち運転席側ドア、の少なくとも一部と重なるような位置であって、
     前記制御部は、
     前記車両に設けられたドアのうち運転席側ドアが開かれた際に検知された運転者の表面温度に基づいて空調制御を行う、請求項19に記載の車両用空調装置。
  21.  前記運転席側ドアが開かれた際に検知される運転者の表面温度には、運転者の下半身の表面温度が含まれる、請求項20に記載の車両用空調装置。
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