JP2018105815A

JP2018105815A - 赤外線検出装置

Info

Publication number: JP2018105815A
Application number: JP2016255325A
Authority: JP
Inventors: 竹田　弘; Hiroshi Takeda; 弘竹田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-05

Abstract

【課題】車室内に設けられる赤外線検出装置において、検出精度を向上させることが可能な赤外線検出装置を提供する。【解決手段】赤外線検出装置１０は、複数の赤外線検出素子が行列状に配置された赤外線センサ３０１と、車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域か車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域かを判断する領域判断部２０１と、前席領域よりも後席領域において赤外線センサによる検出精度を向上させる検出精度向上部としての駆動制御部２０２と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、車室内に設けられる赤外線検出装置に関する。

赤外線センサの受光素子の数を増加させることなく、赤外線センサの向く方向を連続的に変化させることで、高解像度の熱画像データを取得することができる赤外線検出装置が提案されている（下記特許文献１参照）。

下記特許文献１に記載の赤外線検出装置は、複数の赤外線検出素子が行列状に配列された赤外線センサと、赤外線センサを所定の方向に動かすことにより赤外線センサに検出対象範囲を走査させる走査部と、を備えている。

特許第５９００７８１号公報

特許文献１では、検出対象となる領域に対し、一様に赤外線センサを走査させることで、熱画像データを取得している。ところで、車室内に赤外線センサを設け、車室内における乗員の熱画像データを取得すると、検出精度が十分に得られない場合がある。

本開示は、車室内に設けられる赤外線検出装置において、検出精度を向上させることが可能な赤外線検出装置を提供することを目的とする。

本開示は、車室内に設けられる赤外線検出装置であって、複数の赤外線検出素子が行列状に配置された赤外線センサ（３０１）と、車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域か車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域かを判断する領域判断部（２０１）と、前席領域よりも後席領域において赤外線センサによる検出精度を向上させる検出精度向上部（３０，２０２，２０３）と、を備える。

赤外線検出装置は、車室内の前方上方のバックミラー近辺に設けられる。従って、前方側座席は近く、後方側座席は遠くなる。そこで、前席領域よりも後席領域において赤外線センサによる検出精度を向上させることで、一様な検出精度による温度検出を行うことができる。

尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。

本開示によれば、車室内に設けられる赤外線検出装置において、検出精度を向上させることが可能な赤外線検出装置を提供することができる。

図１は、赤外線検出装置の機能的な構成を示すブロック構成図である。図２は、図１に示される赤外線センサの挙動を説明するための図である。図３は、図１に示されるＳＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。図４は、図３に示されるフローチャートの処理を実行した場合の赤外線センサの挙動を説明するための図である。図５は、図１に示されるＳＣＵの処理を説明するためのフローチャートである。図６は、図１に示される赤外線センサの検出領域の一例を示す図である。図７は、図６に示される赤外線センサを用いた場合の検出状態を示す図である。

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に示されるように、本実施形態に係る赤外線検出装置１０は、ＳＣＵ（ＳｅｎｓｏｒＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）２０と、センサ保持部３０とを備えている。ＳＣＵ２０とセンサ保持部３０とは、互いにデータ通信可能なように構成されている。

センサ保持部３０は、赤外線センサ３０１と、センサ駆動部３０２とを有している。センサ保持部３０は、赤外線センサ３０１を保持する部分である。センサ駆動部３０２は、赤外線センサ３０１を所定方向の所定範囲に動かすことが可能なように構成されている。センサ駆動部３０２は、ＳＣＵ２０から出力される指示信号に基づいて赤外線センサ３０１を駆動する。

赤外線センサ３０１は、複数の赤外線検出素子が行列状に配置されている。赤外線検出素子が検出した温度データは、ＳＣＵ２０に出力される。

ＳＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び入出力ポートを含むものである。ＳＣＵ２０は、車内ネットワークを通して車両に搭載された他のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）と情報通信可能なように構成されている。ＳＣＵ２０は機能的な構成要素として、領域判断部２０１と、駆動制御部２０２と、データ処理部２０３とを備えている。

領域判断部２０１は、車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域か車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域かを判断する部分である。赤外線検出装置１０は、車室内の前方上方のバックミラー近辺に設けられている。従って、前方側座席は近く、後方側座席は遠くなる。赤外線センサ３０１を車両の幅方向に方向を変えながら温度データを取得すると、前方側座席に比べて後方側座席の温度データの精度が低下する。そこで、車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域か車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域かを判断することで、それぞれに適した温度データの検出を行うことができる。

駆動制御部２０２は、センサ駆動部３０２に赤外線センサ３０１の検出方向が連続的に変化するように駆動指示を出力する部分である。駆動制御部２０２は、本開示の検出精度向上部に相当する。駆動制御部２０２は、前席領域よりも後席領域において赤外線センサ３０１による検出精度を向上させるように、駆動指示を出力する。

図２に示されるように、車室内５において、赤外線センサ３０１側に前方側座席５０，５１が設けられており、前方側座席５０，５１を挟んで赤外線センサ３０１よりも遠い側に後方側座席５２が設けられている。前方側座席５０には乗員ＨＦＲが着座しており、前方側座席５１には乗員ＨＦＬが着座している。後方側座席５２には、赤外線センサ３０１から見て右側から順に、乗員ＨＲＲ、乗員ＨＲＣ、乗員ＨＲＬが着座している。

赤外線センサ３０１から見て、後席５２を含む後席領域ＺＲは、前方側座席５０を含む前席領域ＺＦＲ及び前方側座席５１を含む前席領域ＺＦＬよりも狭い領域であり且つ遠い領域である。従って、後席領域ＺＲにおける赤外線センサ３０１の挙動と、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬにおける赤外線センサ３０１の挙動とを同じにしてしまうと、後席領域ＺＲにおける温度データの検出精度が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、検出精度向上の一手段として、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも後席領域ＺＲにおいて、赤外線センサ３０１の検出方向の変化速度が低下するように、駆動制御部２０２がセンサ駆動部３０２に指示情報を出力する。図４に示されるように、後席領域ＺＲにおける測定点が増えるので、温度データの検出精度低下を抑制することができる。

データ処理部２０３は、赤外線センサ３０１が出力する温度データの処理を行い、乗員や車室内の表面温度を算出する部分である。データ処理部２０３も、本開示の検出精度向上部に相当する役割を果たすことができる。データ処理部２０３は、赤外線センサ３０１が出力する温度データの画像処理回数を、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも後席領域ＺＲにおいて増やすことで、検出精度を向上させることができる。

続いて、図３を参照しながら、ＳＣＵ２０における情報処理フローについて説明する。ステップＳ１０１では、領域判断部２０１が領域情報を取得する。領域情報は、図２に示されるように、車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬか、車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域ＡＲかを特定する情報である。

ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２では、領域判断部２０１が、現在赤外線センサ３０１が向いている方向が後席領域ＺＲであるか否かを判断する。後席領域ＺＲであればステップＳ１０３の処理に進み、後席領域ＺＲでなければステップＳ１０４の処理に進む。

ステップＳ１０３では、駆動制御部２０２が、後席用スイング制御を実行する。後席用スイング制御は、図４に示されるように、赤外線センサ３０１のスイング速度を低下させ、温度データの検出ポイントを増やす制御である。

ステップＳ１０４では、駆動制御部２０２が、前席用スイング制御を実行する。前席用スイング制御は、図４に示されるように、赤外線センサ３０１のスイング速度を低下させず、温度データの検出ポイントを規定数に維持する制御である。

ステップＳ１０３及びステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、データ処理部２０３が赤外線センサ３０１から出力される温度データを取得し、乗員や車室内の表面温度を算出する。

図３を参照しながら説明した情報処理フローの一例では、赤外線センサ３０１のスイング速度を変化させることで検出精度の向上を図ったが、検出精度の向上を図るための手段はこれに限られるものではない。

図５を参照しながら、ＳＣＵ２０における情報処理フローの別例について説明する。ステップＳ２０１では、領域判断部２０１が領域情報を取得する。領域情報は、図２に示されるように、車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬか、車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域ＡＲかを特定する情報である。

ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２では、領域判断部２０１が、現在赤外線センサ３０１が向いている方向が後席領域ＺＲであるか否かを判断する。後席領域ＺＲであればステップＳ２０３の処理に進み、後席領域ＺＲでなければステップＳ２０４の処理に進む。

ステップＳ２０３では、駆動制御部２０２が、赤外線センサ３０１の検出方向が連続的に変化するように制御するが、領域によって速度を変えることはない。一方、データ処理部２０３は、後席領域ＺＲにおいて赤外線センサ３０１から出力される温度データを取得する。データ処理部２０３は、後席用データ処理として画像処理回数を増やすことで、温度データの取得数を実質的に増加させ、乗員や車室内の表面温度を算出する。

ステップＳ２０４では、駆動制御部２０２が、赤外線センサ３０１の検出方向が連続的に変化するように制御するが、領域によって速度を変えることはない。一方、データ処理部２０３は、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬにおいて赤外線センサ３０１から出力される温度データを取得する。データ処理部２０３は、前席用データ処理として画像処理回数を増やさず、温度データの取得数を規定数に維持し、乗員や車室内の表面温度を算出する。

ステップＳ２０３及びステップＳ２０４に続くステップＳ２０５では、データ処理部２０３が、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４において算出した表面温度データを統合する。

上記説明では、赤外線センサ３０１をセンサ駆動部３０２によって駆動することを前提としている。しかしながら、検出精度の向上を図るための手段はこれに限られるものではない。

例えば図６に示されるように、赤外線センサ３０１の赤外線検出素子アレイ３０３について、複数の赤外線検出素子が含まれる第１領域３０３Ｆと、第１領域３０３Ｆよりも高密度に複数の赤外線検出措置が含まれる第２領域３０３Ｒとを有するように構成することができる。第１領域３０３Ｆは、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬの温度検出を行うための領域である。第２領域３０３Ｒは、後席領域ＺＲの温度検出を行うためのものである。

図７に示されるように、赤外線センサ３０１は、第１領域３０３Ｆが前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬを主に指向し、第２領域３０３Ｒが後席領域ＺＲを主に指向するように、センサ保持部３０によって保持される。この場合、センサ保持部３０が検出精度向上部として機能している。

尚、この場合も、センサ駆動部３０２によって赤外線センサ３０１を駆動することも可能である。その場合、駆動制御部２０２は、第２領域３０３Ｒが後席領域ＺＲを指向するようにセンサ駆動部３０２に指示情報を出力する。

上気したように本実施形態に係る赤外線検出装置１０は、車室５内に設けられる赤外線検出装置であって、複数の赤外線検出素子が行列状に配置された赤外線センサ３０１と、車室５内の前方側座席５０，５１が主に含まれる前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬか車室５内の後方側座席５２が主に含まれる後席領域ＺＲかを判断する領域判断部２０１と、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも後席領域ＺＲにおいて赤外線センサ３０１による検出精度を向上させる検出精度向上部を備える。検出精度向上部としては、センサ保持部３０や、駆動制御部２０２や、データ処理部２０３が相当する。

赤外線検出装置１０は、車室５内の前方上方のバックミラー近辺に設けられる。従って、前方側座席５０，５１は近く、後方側座席５２は遠くなる。そこで、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも後席領域ＺＲにおいて赤外線センサ３０１による検出精度を向上させることで、一様な検出精度による温度検出を行うことができる。

本実施形態では、後席領域ＺＲは前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも狭い領域として設定されている。前方側座席５０，５１によって後方側座席５２の一部が遮られるので、赤外線センサ３０１から見通せる後方側座席５２は一部分の狭い領域となる。そのため、後席領域ＺＲを前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも狭い領域として設定し、その狭い領域での検出精度を向上することで、一様な検出精度による温度検出を行っている。

本実施形態では更に、赤外線センサ３０１の検出方向が連続的に変化するように駆動するセンサ駆動部３０２を備え、駆動制御部２０２は、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも後席領域ＺＲにおいて、赤外線センサ３０１の検出方向の変化速度が低下するようにセンサ駆動部３０２に指示情報を出力する。図４に示されるように、後席領域ＺＲにおける測定点が増えるので、温度データの検出精度低下を抑制することができる。

本実施形態では、データ処理部２０３が、前席領域ＺＦＲ，ＺＦＬよりも後席領域ＺＲにおいて、赤外線センサ３０１の出力結果を画像処理する回数を増やすこともできる。データ処理部２０３は、後席用データ処理として画像処理回数を増やすことで、温度データの取得数を実質的に増加させ、乗員や車室内の表面温度を算出するので、温度データの検出精度低下を抑制することができる。

本実施形態では、赤外線センサ３０１が、複数の赤外線検出素子が含まれる第１領域３０３Ｆと、第１領域３０３Ｆよりも高密度に複数の赤外線検出措置が含まれる第２領域３０３Ｒとを有するものとしてもよい。図７を参照しながら説明したように、センサ保持部３０は、第２領域３０３Ｒが後席領域ＺＲを指向するように赤外線センサ３０１を配置する。後席領域ＺＲにおける温度データの取得数を増やすことができるので、温度データの検出精度低下を抑制することができる。

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。

２０：ＳＣＵ
２０１：領域判断部
２０２：駆動制御部
２０３：データ処理部
３０：センサ保持部
３０１：赤外線センサ
３０２：センサ駆動部

Claims

車室内に設けられる赤外線検出装置であって、
複数の赤外線検出素子が行列状に配置された赤外線センサ（３０１）と、
前記車室内の前方側座席が主に含まれる前席領域か前記車室内の後方側座席が主に含まれる後席領域かを判断する領域判断部（２０１）と、
前記前席領域よりも前記後席領域において前記赤外線センサによる検出精度を向上させる検出精度向上部（３０，２０２，２０３）と、を備える赤外線検出装置。
請求項１に記載の赤外線検出装置であって、
前記後席領域は前記前席領域よりも狭い領域として設定されている、赤外線検出装置。
請求項１又は２に記載の赤外線検出装置であって、
前記赤外線センサの検出方向が連続的に変化するように駆動するセンサ駆動部（３０２）を備え、
前記検出精度向上部（２０２）は、前記前席領域よりも前記後席領域において、前記赤外線センサの検出方向の変化速度が低下するように前記センサ駆動部に指示情報を出力する、赤外線検出装置。
請求項１又は２に記載の赤外線検出装置であって、
前記検出精度向上部（２０３）は、前記前席領域よりも前記後席領域において、前記赤外線センサの出力結果を画像処理する回数を増やす、赤外線検出装置。
請求項１又は２に記載の赤外線検出装置であって、
前記赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が含まれる第１領域（３０３Ｆ）と、前記第１領域よりも高密度に複数の赤外線検出措置が含まれる第２領域（３０３Ｒ）とを有し、
前記検出精度向上部（３０）は、前記第２領域が前記後席領域を指向するように前記赤外線センサを配置する、赤外線検出装置。
請求項５に記載の赤外線検出装置であって、
前記赤外線センサの検出方向が連続的に変化するように駆動するセンサ駆動部（３０２）を備え、
前記検出精度向上部（２０２）は、前記第２領域が前記後席領域を指向するように前記センサ駆動部に指示情報を出力する、赤外線検出装置。