JP2017049008A - 温冷感推定方法、温冷感推定装置、空気調和機及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[1−1.温冷感推定装置の構成]
まず、図1〜図3を参照しながら、実施の形態1に係る温冷感推定装置10の構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る温冷感推定装置10の使用例を示す図である。図2は、実施の形態1に係る温冷感推定装置10の構成を示すブロック図である。図3は、実施の形態1に係る温冷感推定装置10により取得される熱画像の一例を示す図である。
次に、図4を参照しながら、実施の形態1に係る温冷感推定装置10の動作(温冷感推定方法)について説明する。図4は、実施の形態1に係る温冷感推定装置10の動作の流れを示すフローチャートである。
Hcw:送風部対流放熱量
hcw:送風時の対流熱伝達率
Tw:風温
Tcw:送風部の平均表面温度
Hcnw:無風部対流放熱量
hcnw:無風時の対流熱伝達率
Ta:気温
Tcnw:無風部の平均表面温度
Hc:全体対流放熱量
Ww:送風部の面積と全身の面積との面積比
Hr:全体放射放熱量
hr:放射熱伝達率
Tc:全身の平均表面温度
Tr:平均放射温度
H:全体放熱量
Ws:断熱部303の面積と全身の面積との面積比
Ts:温冷感
a:係数
b:Y切片
上述したように、本実施の形態の温冷感推定装置10では、例えば人体表面領域の一部がカーエアコン40からの送風に曝露されている場合に、送風部302及び無風部301のそれぞれで放熱量を算出し、算出した二つの放熱量を面積比で合成することにより、全体放熱量を算出する。さらに、このようにして算出した全体放熱量に基づき、温冷感を推定する。すなわち、人体表面領域が不均一な温熱環境に曝されていることを考慮して全体放熱量を算出するので、人30が不均一な温熱環境に存在する場合であっても、温冷感を正確に推定することができる。
[2−1.温冷感推定装置の構成]
次に、図5及び図6を参照しながら、実施の形態2に係る温冷感推定装置10Aの構成について説明する。図5は、実施の形態2に係る温冷感推定装置10Aの使用例を示す図である。図6は、実施の形態2に係る温冷感推定装置10Aの構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、図7を参照しながら、実施の形態2に係る温冷感推定装置10Aの動作(温冷感推定方法)について説明する。図7は、実施の形態2に係る温冷感推定装置10Aの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図7において、上記実施の形態1の図4と同一のステップには同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
Hcnw:湿度を考慮した無風部対流放熱量
hcnw’:無風時の対流熱伝達率
Ta:気温
Tcnw:無風部の平均表面温度
H:全体放熱量
Wst:シート部304の面積と全身の面積との面積比
Hcd:伝導放熱量
上述したように、本実施の形態の温冷感推定装置10Aでは、送風部302(図3参照)と無風部301のそれぞれで放熱量を算出し、さらにシートヒータ203から人30への放熱量の反数をシート部304における伝導放熱量Hcdとして算出し、これらを面積比で合成することで、全体放熱量を算出する。これにより、例えば冬季においてカーエアコン40とシートヒータ203とで車室201内を暖房する場合のような不均一な温熱環境においても、上記実施の形態1と同様に、温冷感を正確に推定することができる。
以上、一つ又は複数の態様に係る温冷感推定方法等について、上記実施の形態1及び2に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態1及び2に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態1及び2に施したものや、異なる実施の形態1又は2における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。例えば、上記実施の形態1及び2をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
20 自動車
30 人
40 カーエアコン
101 温度計
102 風速・風温計
103 第1サーモカメラ
104 第2サーモカメラ
105,105A 第1放熱量算出部
106 第2放熱量算出部
107 面積比算出部
108,108A 全体放熱量算出部
109 温冷感推定部
110 制御部
112 熱流計
113 第3放熱量算出部
114 湿度計
201 車室
202 シート
203 シートヒータ
204 ハンドル
301 無風部
302 送風部
303 断熱部
304 シート部
Claims (29)
- 人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置における温冷感推定方法であって、
サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、
前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第1温熱環境に曝された領域である第1領域の表面温度である第1温度と、前記第1領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第1温熱環境と異なる第2温熱環境に曝された領域である第2領域の表面温度である第2温度とを算出し、
前記第1温度と、前記第1温熱環境の熱的特性を示す第1情報とに基づき、前記第1領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第1放熱量を算出し、
前記第2温度と、前記第2温熱環境の熱的特性を示す第2情報とに基づき、前記第2領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第2放熱量を算出し、
前記第1領域と前記第2領域との面積比を取得し、
前記第1放熱量、前記第2放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、
前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する、
温冷感推定方法。 - 前記第1領域は、前記人体表面領域のうち、空気調和機からの送風に曝露されない領域の少なくとも一部を含み、
前記第2領域は、前記人体表面領域のうち、前記空気調和機からの送風に曝露された領域の少なくとも一部を含む、
請求項1に記載の温冷感推定方法。 - 前記全体放熱量は、前記第1放熱量と前記第2放熱量とを、前記面積比により重み付け平均することにより算出される、
請求項1又は2に記載の温冷感推定方法。 - 前記面積比は、前記熱画像における前記第1領域に相当する領域の面積及び前記第2領域に相当する領域の面積に基づき算出される、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記面積比は、前記熱画像の温度ヒストグラムに基づき算出される、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記面積比は、予め設定された値である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記サーモカメラは、
所定の位置に設置された第1サーモカメラと、
前記第1サーモカメラと異なる位置に設置された第2サーモカメラと、を有し、
前記熱画像は、
前記第1サーモカメラにより撮影された第1熱画像と、
前記第2サーモカメラにより撮影された第2熱画像と、を含み、
前記第1領域は、前記第1熱画像から特定され、
前記第2領域は、前記第2熱画像から特定される、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記人は、所定の部材と接触しており、
前記所定の部材の受熱量又は放熱量に基づき、前記人体表面領域の一部であって前記人が前記所定の部材と接触する第3領域における前記人と前記所定の部材との間の熱移動量を算出し、
前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域の面積比を取得し、
前記第1放熱量、前記第2放熱量、前記熱移動量及び前記面積比に基づき前記全体放熱量を算出する、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記所定の部材は、前記人が搭乗する車両のシート及びハンドルの少なくとも一方であり、
前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方と接触した人体表面における熱移動量である、
請求項8に記載の温冷感推定方法。 - 前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方に設置された温度計により計測される、
請求項9に記載の温冷感推定方法。 - 前記熱移動量は、前記シート及び前記ハンドルの少なくとも一方に設置された熱流計により計測される、
請求項9に記載の温冷感推定方法。 - 前記第1情報及び前記第2情報の少なくとも一方は、前記人の周囲の気温を含む、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記第1放熱量及び前記第2放熱量の少なくとも一方は、前記第1温度及び前記第2温度のうち対応する温度と前記気温との差分値に所定の値を乗じる計算手法により算出される、
請求項12に記載の温冷感推定方法。 - 前記気温は、空間内の温度分布を表す熱画像に基づき算出される、
請求項12又は13に記載の温冷感推定方法。 - 前記気温は、前記人の周囲の所定の位置に設置された温度計により計測された値である、
請求項12又は13に記載の温冷感推定方法。 - 前記第1情報及び前記第2情報の少なくとも一方は、放射温度を含む、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記放射温度は、空間内の温度分布を表す熱画像に基づき算出される、
請求項16に記載の温冷感推定方法。 - 前記第1情報及び前記第2情報の少なくとも一方は、前記人の周囲に生じる風の風速及び風温を含む、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記風速に応じて前記人体表面領域と前記第1温熱環境及び前記第2温熱環境の少なくとも一方との間の対流熱伝達率を設定し、
前記第1放熱量及び前記第2放熱量の少なくとも一方は、前記対流熱伝達率と、前記風温と、前記第1温度及び前記第2温度のうち対応する温度とに基づき算出される、
請求項18に記載の温冷感推定方法。 - 前記第1放熱量及び前記第2放熱量の少なくとも一方は、前記第1温度及び前記第2温度のうち対応する温度と前記風温との差分値に前記対流熱伝達率を乗じる計算手法により算出される、
請求項19に記載の温冷感推定方法。 - 前記風速及び前記風温はそれぞれ、前記人が存在する空間に設置された空気調和機からの送風における風速及び風温である、
請求項19又は20に記載の温冷感推定方法。 - 前記空気調和機の設定パラメータを取得し、当該設定パラメータを用いて設定された前記風速及び前記風温を用いて前記第1放熱量及び前記第2放熱量の少なくとも一方を算出する、
請求項21に記載の温冷感推定方法。 - 前記空気調和機の前記設定パラメータ毎に、前記空間内の各位置における前記風速及び前記風温を予め計測しておき、
前記空気調和機の前記設定パラメータと前記熱画像とを用いて、前記空間における前記人の位置を特定することにより、前記人体表面領域における前記風速及び前記風温を推定し、
推定された前記風速及び前記風温を用いて前記第1放熱量及び前記第2放熱量の少なくとも一方を算出する、
請求項22に記載の温冷感推定方法。 - 前記第1温熱環境及び前記第2温熱環境は、前記人の周囲の湿度を含む、
請求項1〜23のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記推定された温冷感に応じて、空気調和機の風量、風温及び風向のいずれかを制御するための指示情報を前記空気調和機に出力する、
請求項1〜24のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 前記熱画像は、前記人が搭乗する車両の車室内において撮影された熱画像である、
請求項1〜25のいずれか1項に記載の温冷感推定方法。 - 人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置であって、
前記温冷感推定装置は、プロセッサとメモリとを備え、
前記プロセッサは、
サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、
前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第1温熱環境に曝された領域である第1領域の表面温度である第1温度と、前記第1領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第1温熱環境と異なる第2温熱環境に曝された領域である第2領域の表面温度である第2温度とを算出し、
前記第1温度と、前記第1温熱環境の熱的特性を示す第1情報とに基づき、前記第1領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第1放熱量を算出し、
前記第2温度と、前記第2温熱環境の熱的特性を示す第2情報とに基づき、前記第2領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第2放熱量を算出し、
前記第1領域と前記第2領域との面積比を取得し、
前記第1放熱量、前記第2放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、
前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する、
温冷感推定装置。 - 請求項27に記載の温冷感推定装置を備え、
前記温冷感推定装置により推定された温冷感に基づき、風量、風温及び風向のいずれかを制御する、
空気調和機。 - コンピュータを、人が暑さ又は寒さを感じる度合いを示す温冷感を推定する温冷感推定装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
サーモカメラにより撮影された前記人を含む領域の熱画像を取得し、
前記熱画像に基づいて、前記人の皮膚又は着衣によって構成される人体表面領域の少なくとも一部であって、第1温熱環境に曝された領域である第1領域の表面温度である第1温度と、前記第1領域以外の前記人体表面領域の少なくとも一部であって、前記第1温熱環境と異なる第2温熱環境に曝された領域である第2領域の表面温度である第2温度とを算出し、
前記第1温度と、前記第1温熱環境の熱的特性を示す第1情報とに基づき、前記第1領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第1放熱量を算出し、
前記第2温度と、前記第2温熱環境の熱的特性を示す第2情報とに基づき、前記第2領域における前記人の単位面積当たりの放熱量である第2放熱量を算出し、
前記第1領域と前記第2領域との面積比を取得し、
前記第1放熱量、前記第2放熱量及び前記面積比に基づき、前記人全体における単位面積当たりの放熱量である全体放熱量を算出し、
前記全体放熱量に基づき、前記人の温冷感を推定する、
ことを実行させるプログラム。
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