JP5257754B2 - Vehicle seat air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用シート空調システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle seat air conditioning system.
自動車の車室内空間は、一般住居等に比較すると空間容積が小さく、また、窓を閉めきると密閉空間となり、例えば、ガラス越しに漏入する熱線により駐車中の車内温度は夏季には想像以上に上昇する。しかし、一般の自動車用空調装置は集中型であり、車室内の空間全体の空気温度を下げるべく設計されているので、どうしても温度調節に時間がかかる問題がある。 The interior space of an automobile has a smaller space volume compared to ordinary houses, etc., and when the window is closed, it becomes a sealed space.For example, the temperature inside the parked vehicle is higher than expected in summer due to heat rays that leak through the glass. To rise. However, a general automobile air conditioner is a centralized type and is designed to lower the air temperature of the entire space in the passenger compartment, so there is a problem that it takes time to adjust the temperature.
そこで、車両用シートのシートクッションとシートバック内にそれぞれ通風路と加熱コイルと送風機を設け、車両用シートの所定部位に設けた温度センサによって検出される温度に応じて、加熱コイルおよび送風機のON−OFFや出力を制御し、車両用シートにおける空調状態の最適化を図るようにした車両用シート空調システムが考案されている。 Therefore, an air passage, a heating coil, and a blower are provided in the seat cushion and the seat back of the vehicle seat, respectively, and the heating coil and the blower are turned on according to the temperature detected by a temperature sensor provided in a predetermined part of the vehicle seat. A vehicle seat air conditioning system has been devised that controls the OFF and output and optimizes the air conditioning state of the vehicle seat.
例えば、除湿空気を蓄圧して貯める空気容器を有し、空調座席装置に着座している人が必要なときに、この空気容器に貯留された除湿空気を座席から噴出させ、その際に人体表面の汗を気化させることで気化熱を奪い人体に冷涼感を与えるとともに、ムレ感を防止する空調座席装置が考案されている(特許文献1参照)。 For example, when a person sitting in an air-conditioning seat device has an air container for accumulating and storing dehumidified air, the dehumidified air stored in the air container is ejected from the seat, and the human body surface An air-conditioning seat device has been devised that takes away heat of vaporization by evaporating the sweat of the body to give a cool feeling to the human body and prevent a feeling of stuffiness (see Patent Document 1).
また、乗員の着座圧が高く、通風路の流通抵抗が高くなるシートクッションにおいては、圧力型の遠心式ファンあるいは斜流式ファンを用い、また、比較的着座圧が低く、通風路の流通抵抗が低いシートバックにおいては、風量型の軸流式ファンを用いて効果的に空気を送風でき、総じて省エネルギーでトータル送風量を向上して空調効果を向上する車両用シート空調装置が考案されている(特許文献2参照)。 For seat cushions where the seating pressure of the occupant is high and the flow resistance of the ventilation path is high, a pressure-type centrifugal fan or mixed flow fan is used. Also, the seating pressure is relatively low and the flow resistance of the ventilation path is low. For low-back seat backs, a vehicle seat air-conditioning device has been devised that can effectively blow air using an airflow-type axial flow fan, improving the air-conditioning effect by improving the total air-blowing amount while saving energy overall. (See Patent Document 2).
また、温度雰囲気制御システムは、座席占有者に温度制御された空気を供給するために適した可変温度座席を具備し、周囲の空気を温度調節し、座席に空気を通す少なくとも一つのヒート・ポンプ、各ヒート・ポンプに配置された温度センサ、ヒート・ポンプの温度を監視し、温度雰囲気制御アルゴリズムに従ってそれらの動きを調節するよう構成された制御器を具備する可変温度座席雰囲気制御システムが考案されている(特許文献3参照)。 The temperature and atmosphere control system also includes a variable temperature seat suitable for supplying temperature-controlled air to a seat occupant, at least one heat pump that regulates ambient air and passes the air through the seat A variable temperature seat atmosphere control system with a temperature sensor located in each heat pump, a controller configured to monitor the temperature of the heat pump and adjust their movement according to a temperature atmosphere control algorithm (See Patent Document 3).
車両用シート空調システムは、例えば、冷え性の乗員にも有効である。冷え性は、主に血液の流れを調節している自律神経の働きが乱れることが原因で引き起こされる。それによって血行が悪くなり、特に血管の少ない末端の手足や腰に血液が行き渡らなくなることから、肌が冷たくなる。冷え性を改善するには、体を温めて血液の循環をよくすることが必要である。 The vehicle seat air conditioning system is also effective, for example, for refrigerated passengers. Coldness is mainly caused by the disorder of the autonomic nerve that regulates blood flow. As a result, blood circulation worsens, and the skin becomes cold, especially because blood does not reach the limbs and hips at the end with few blood vessels. In order to improve coldness, it is necessary to warm the body and improve blood circulation.
冷え性の乗員が車両用シート空調システムを使用する場合には、冷え性ではない乗員に比べて設定温度を高くする必要がある。このため、乗車の度(着座するシートが変わる度)に設定温度を高くしなければならず、該乗員および冷え性ではない乗員双方の設定操作の手間が増えるという問題がある。 When a cold occupant uses a vehicle seat air conditioning system, it is necessary to increase the set temperature compared to a non-cool occupant. For this reason, there is a problem that the set temperature has to be increased every time the user gets on (the seat to be seated changes), and the setting operation for both the occupant and the occupant who is not cool is increased.
特許文献1〜3の構成では、冷え性のような、個別の乗員の事情に対応して設定温度を自動的に制御することについては開示・示唆ともされていない。
In the configurations of
また、設定温度を高くするにしても、特許文献1〜3の構成では、例えばシートの着座部と背もたれ部に空調装置があったとしても、独立して動作させる構成ではなく、必ずしも体全体を温める必要のない冷え性の乗員に快適な環境を提供できるとは限らない。
In addition, even if the set temperature is increased, in the configurations of
上記問題を背景として、冷え性のような、設定温度を通常よりも高くしなければならない事情のある乗員に対して最適な環境を提供するとともに、乗員の操作負荷を低減可能な車両用シート空調システムを提供することにある。 Against the background of the above problems, the vehicle seat air conditioning system can provide an optimal environment for passengers who have a situation where the set temperature must be higher than usual, such as cooling, and can reduce the operation load on the passengers Is to provide.
上記課題を解決するための車両用シート空調システムは、車両のシートに設けられた空調装置と、車両の乗員の操作入力に基づき、空調装置の動作態様を設定する動作態様設定手段と、シートに着座する乗員を検出する乗員検出手段と、着座した乗員の属性を推定する乗員属性推定手段と、乗員の属性に基づき、空調装置の動作モードを、設定された動作態様に基づいて動作する通常モードと、通常モードとは動作態様が異なる特殊モードとの間で切り替えつつ制御する空調制御手段と、を備えることを前提とする。 A vehicle seat air conditioning system for solving the above problems includes an air conditioner provided on a vehicle seat, an operation mode setting means for setting an operation mode of the air conditioner based on an operation input of a vehicle occupant, and a seat An occupant detection means for detecting a seated occupant, an occupant attribute estimation means for estimating an attribute of the seated occupant, and an operation mode of the air conditioner based on the set operation mode based on the occupant attribute When, the normal mode is assumed to be provided with, and the air conditioning control means for controlling being switched between the operation mode is different special modes.
上記構成によって、乗員の操作入力による動作態様の設定のみで動作態様を切り替えるだけではなく、乗員の属性に基づいて動作態様を切り替えることで、乗員に最適な空調制御を行うことが可能となる。 With the above configuration, it is possible not only to switch the operation mode only by setting the operation mode based on the operation input of the occupant, but also to perform the optimal air conditioning control for the occupant by switching the operation mode based on the attribute of the occupant.
近年、車両を運転する者の年齢,体格,性別等の属性を推定する運転者属性推定手段を備え、その年齢に基づいて電動パワーステアリング装置等における支援特性を制御する車両用制御装置が考案されている(特開2007−203951号公報参照)。例えば、この運転者属性推定手段を用いれば、比較的低コストで本発明の構成を実現できる。 In recent years, a vehicle control device has been devised that includes driver attribute estimation means for estimating attributes such as age, physique, gender, etc. of a person driving a vehicle, and controls assist characteristics in an electric power steering device or the like based on the age. (See JP 2007-203951 A). For example, if this driver attribute estimation means is used, the configuration of the present invention can be realized at a relatively low cost.
また、本発明の車両用シート空調システムは、車両の複数のシートに、空調装置が個別に設けられ、空調制御手段は、乗員属性推定手段による乗員の属性に基づいて、個々のシートの空調装置の動作モードを通常モードと特殊モードとの間で独立に切り替えるように構成される。 In the vehicle seat air conditioning system according to the present invention, an air conditioner is individually provided on a plurality of seats of the vehicle, and the air conditioning control means is configured to control the individual seat air conditioner based on the attribute of the occupant by the occupant attribute estimating means. The operation mode is independently switched between the normal mode and the special mode.
上記構成によって、シート毎に、乗員の個々の事情(属性)に応じた空調制御を行うことが可能となる。 With the above-described configuration, it is possible to perform air-conditioning control according to the individual circumstances (attributes) of the occupant for each seat.
また、本発明の車両用シート空調システムは、乗員の画像を撮影する撮影手段を備え、乗員属性推定手段は、乗員の画像に基づいて、乗員の属性を推定するように構成される。 In addition, the vehicle seat air conditioning system of the present invention includes an imaging unit that captures an image of the occupant, and the occupant attribute estimation unit is configured to estimate the occupant attribute based on the occupant image.
人間の顔を含む画像を撮影し、その画像から人間の性別・年齢等の属性を推定する種々の方法が考案されている(特開2000−222572号公報,特開2003−099779号公報,特開2005−250712号公報参照)。上記構成によって、既存の乗員属性推定方法を活用して、比較的低コストで本発明の構成を実現できる。 Various methods have been devised for taking an image including a human face and estimating an attribute such as gender and age of the human from the image (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-222572 and 2003-099779, particularly No. 2005-250712). With the above configuration, the configuration of the present invention can be realized at a relatively low cost by utilizing an existing occupant attribute estimation method.
また、本発明の車両用シート空調システムにおけるシートには、乗員が操作するための属性設定スイッチが設けられており、乗員属性推定手段は、属性設定スイッチの状態に基づいて、乗員の属性を推定するように構成される。 Further, the seat in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is provided with an attribute setting switch for an occupant to operate, and the occupant attribute estimating means estimates the occupant attribute based on the state of the attribute setting switch. Configured to do.
上記構成によって、乗員の属性を正しく推定できなかった場合や、属性は正しく推定されたものの、乗員の事情で特殊モードに切り替えたい場合にも、乗員の要求に対応することが可能となる。 With the above-described configuration, it is possible to respond to a passenger's request even when the attribute of the occupant cannot be correctly estimated, or when the attribute is correctly estimated but it is desired to switch to the special mode due to the occupant's circumstances.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける乗員の属性は性別を含み、空調制御手段は、乗員の属性が女性であると推定されたときに、空調装置の動作モードを特殊モードに切り替えるように構成される。 Further, the attribute of the occupant in the vehicle seat air conditioning system of the present invention includes gender, and the air conditioning control means switches the operation mode of the air conditioner to the special mode when it is estimated that the occupant attribute is female. Composed.
冷え性は女性に多く見受けられる。上記構成によって、女性が着座したときには、属性設定スイッチを操作することなく特殊モードに切り替えることができる。無論、冷え性でない女性もいるが、属性設定スイッチを操作すれば通常モードに切り替えることができる。また、冷え性の男性もいるが、属性設定スイッチを操作すれば特殊モードに切り替えることができる。 Coldness is often seen in women. With the above configuration, when a woman is seated, it is possible to switch to the special mode without operating the attribute setting switch. Of course, there are women who are not cool, but you can switch to the normal mode by operating the attribute setting switch. In addition, there are men who are cold, but they can be switched to the special mode by operating the attribute setting switch.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける空調制御手段は、特殊モードにおいて、車両のシートに着座した乗員の腰下部周辺の温度を、該乗員の腰上部周辺の温度よりも高くするように構成される。 Further, the air conditioning control means in the vehicle seat air conditioning system of the present invention is configured such that, in the special mode, the temperature around the lower waist of the occupant seated on the vehicle seat is higher than the temperature around the upper waist of the occupant. Is done.
上述のように、冷え性の場合は主に手足や腰が冷える。上記構成によって、冷え性の乗員の体(腰)を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。 As described above, in the case of coldness, the limbs and waist are mainly cooled. With the above configuration, the body (waist) of the refrigeration occupant can be effectively warmed, and the refrigeration can be improved.
また、本発明の車両用シート空調システムは、車両の車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、空調装置の温度設定値を変更可能に設定する温度設定手段と、を備え、温度設定手段は、特殊モードにおいて、車両のシートの予め定められた部分における空調装置の温度設定値を、車室内の温度よりも高くなるように変更設定するように構成される。 The vehicle seat air conditioning system of the present invention further includes a vehicle interior temperature detecting means for detecting the temperature in the vehicle interior of the vehicle, and a temperature setting means for setting the temperature set value of the air conditioner to be changeable, and the temperature setting. The means is configured to change and set the temperature setting value of the air conditioner in a predetermined portion of the vehicle seat so as to be higher than the temperature in the passenger compartment in the special mode.
上述のように、冷え性の場合は主に手足や腰が冷えるので、シート全体を一律に温めても意味がなく、電力消費の無駄となってしまう。上記構成によって、少ない消費電力で冷え性の乗員の体(腰)を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。 As described above, in the case of the coolability, the limbs and waist are mainly cooled, so it is meaningless to uniformly warm the entire seat, and power consumption is wasted. With the above-described configuration, it is possible to effectively warm the body (waist) of the occupant with low power consumption and to improve the chillability.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける温度設定手段は、シートの着座部における空調装置の温度設定値を変更可能に設定するものであり、温度設定手段は、特殊モードにおいて、着座部における空調装置の温度設定値を車室内の温度よりも高くなるように変更設定するように構成される。 Further, the temperature setting means in the vehicle seat air conditioning system of the present invention sets the temperature setting value of the air conditioner in the seating portion of the seat to be changeable, and the temperature setting means is the air conditioning in the seating portion in the special mode. The temperature setting value of the apparatus is configured to be changed and set so as to be higher than the temperature in the passenger compartment.
上記構成によって、少ない消費電力で冷え性の乗員の体(腰)を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。 With the above-described configuration, it is possible to effectively warm the body (waist) of the occupant with low power consumption and to improve the chillability.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける温度設定手段は、特殊モードにおいて、車両のシートの予め定められた部分における空調装置の温度設定値を、他の部分の温度設定値と異なるように変更設定するように構成される。 Further, the temperature setting means in the vehicle seat air conditioning system of the present invention changes the temperature setting value of the air conditioner in a predetermined part of the vehicle seat so that it is different from the temperature setting value of other parts in the special mode. Configured to set.
上記構成によっても、少ない消費電力で冷え性の乗員の体を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。 Also with the above configuration, the body of the refrigeration occupant can be effectively warmed with less power consumption, and the chillability can be improved.
また、本発明の車両用シート空調システムにおける温度設定手段は、シートの着座部および背もたれ部における空調装置の温度設定値を変更可能に設定するものであり、温度設定手段は、特殊モードにおいて、着座部における空調装置の温度設定値を、背もたれ部における空調装置の温度設定値よりも高くなるように変更設定するように構成される。 Further, the temperature setting means in the vehicle seat air conditioning system of the present invention sets the temperature setting value of the air conditioner in the seating portion and the backrest portion of the seat to be changeable, and the temperature setting means is seated in the special mode. The temperature setting value of the air conditioner in the section is configured to be changed and set to be higher than the temperature setting value of the air conditioner in the backrest section.
腰を温めるには、着座部における空調装置の温度設定値を高くすればよく、背もたれ部における空調装置の温度設定値を高くしても冷え性の改善にはあまり寄与しない。上記構成によっても、少ない消費電力で冷え性の乗員の体(腰)を効果的に温めることができ、冷え性を改善することが可能となる。 In order to warm up the waist, the temperature setting value of the air conditioner in the seating portion may be increased, and even if the temperature setting value of the air conditioning device in the backrest portion is increased, it does not contribute much to the improvement of cooling performance. Also with the above configuration, it is possible to effectively warm the body (waist) of a cool occupant with low power consumption, and it is possible to improve the coolability.
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図1に、本発明の車両用シート空調システムの一例の全体概要図を示す。車両用シート空調システム50は、車両のシート1(図2参照)に組み込まれている。シート1は、乗員の臀部を乗せる座部101と、背中を当てる背もたれ部102と、背もたれ部102の頂部に取り付けられたヘッドレスト2とを有する。そして、座部101および背もたれ部102の各表皮103には噴出口104が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall schematic diagram of an example of a vehicle seat air conditioning system of the present invention. The vehicle seat
座部101および背もたれ部102の各内部には空気ダクト105が形成されている。この空気ダクト105は車室内に一端が開口し、他端が上記噴出口104に開口している。そして、各空気ダクト105の途中にペルチェモジュール3が介装されている。ペルチェモジュール3は、一方の面が吸熱面、他方の面が放熱面となるように、厚さ方向に直流通電駆動される周知のペルチェ素子と、順方向通電時に冷却側、逆方向通電時に発熱側となる面に密着配置される金属製のヒートブロックと、同じく空調熱交換側となる面に密着配置される金属製のヒートシンクとを有し、ヒートシンクの裏面に熱交換を促進するためのフィンが一体化された周知の構成を有するものである(例えば特許文献1参照)。
An
空気ダクト105の途中におけるペルチェモジュール3の上流側には、該ペルチェモジュール3の放熱フィンには車室内の空気を圧送する送風機4が設けられている。送風機4は放熱フィンに周囲の空気を吹き付けることにより温度調整された空気を生成し、この温度調整された空気が空気ダクト105を介して吹出口104から吹き出される。このように、空気ダクト105、ペルチェモジュール3および送風機4を有した空調装置10Aが背もたれ部102に、また、同様の構成の空調装置10Bが座部101に、それぞれ個別に組み込まれた構造となっている。上記のような構造の空調装置10A,10Bの組を有した車両用シート空調システムが、図2に示すように、車両の各シート(具体的には、運転席1(A)、助手席1(B),右後部座席1(C)、左後部座席1(D))に独立して組み込まれている。
On the upstream side of the
図1に戻り、各シート1には、乗員が操作するための空調装置用の手元操作スイッチ112が設けられている。手元操作スイッチ112は、プッシュロック機構を有するロータリースイッチであり、手元操作スイッチ112を一度押し込むと、その位置でロックされ手元電源スイッチ113をオフ状態とする。そして、再び押すことで飛び出して電源スイッチ113をオン状態とし、設定温度変更のための回転操作が可能となる。
Returning to FIG. 1, each
手元操作スイッチ112は、中立位置NTLに対して第一方向(図1の右方向)に回転させると暖房モードでの温度設定となり、中立位置NTLから離れるほど設定温度は高くなるとともに、当該第一方向の限界位置まで回転させると最高暖房温度の設定状態となる。また、中立位置NTLに対して第二方向(図1の左方向)に回転させると冷房モードでの温度設定となり、中立位置NTLから離れるほど設定温度が低くなるとともに、当該第二方向の限界位置まで回転させると最低冷房温度の設定状態となる。電源スイッチ113のオン/オフ状態、および温度設定状態(さらには、冷暖房モード)は温調入力インターフェース(I/F)122を介してECU130に入力される(図3参照)。なお、手元操作スイッチ112が本発明の動作態様設定手段に相当する。
When the
ECU130(図3参照)は、手元電源スイッチ113がオフ状態のとき、乗員検知センサ114による乗員検出内容とは無関係に空調装置10の動作を停止する。また、手元電源スイッチ113がオン状態のとき、乗員検知センサ114による乗員検知内容および乗員の属性(詳細は後述)に基づき通常モードと制限モードとの間で切り替えつつ空調装置10A,10Bの動作を制御する。
ECU 130 (see FIG. 3) stops the operation of air conditioner 10 regardless of the occupant detection content by
手元操作スイッチ112は、背もたれ部102と座部101とで独立して温度設定可能なように、背もたれ部用と座部用のスイッチをそれぞれ設ける構成としてもよい。
The
図3に、上記車両用シート空調システム50の電気的構成の一例を説明するブロック図を示す。要部をなすのはマイクロプロセッサとして構成されたECU130を主体とする制御回路100であり、乗員検知センサ114および内気温センサ115がそれぞれアンプ124,125を介して、手元操作スイッチ(図3では「温調設定スイッチ」と表記)112と手元電源スイッチ(図3では「電源スイッチ」と表記)113が温調入力インターフェース122を介して、それぞれECU130に接続されている。なお、内気温センサ115が本発明の車室内温度検出手段に相当する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the electrical configuration of the vehicle seat
乗員検知センサ114は、図2に示すように、各シートの座部の着座面に埋設された着座センサ114とされているが、図3に示すように、着座する乗員を撮影するカメラ110とすることもできるし、図4に示すように、シートベルトのバックル51に組み込まれた検知スイッチ(シートベルトバックルスイッチともいう)114として構成することもできる。なお、乗員検知センサ114が本発明の乗員検出手段に相当する。
As shown in FIG. 2, the
モード設定スイッチ116は、例えばプッシュロック機構を有するプッシュスイッチが用いられる。シーソースイッチを用いてもよい。モード設定スイッチ116を一度押し込むと、その位置でロックされ動作モードを特殊モードとする。そして、再び押すことで飛び出して動作モードを通常モードとする。また、モード設定スイッチ116の状態は、入力インターフェース(I/F)126を介してECU130に入力される。なお、モード設定スイッチが116本発明の属性設定スイッチに相当する。
As the
ECU130には、各々ペルチェモジュール3、送風機4、およびそれらの駆動制御を司る駆動ユニット121の組からなる空調装置10A(背もたれ部102用)および10B(座部部101用)が接続されている。駆動ユニット121は、ペルチェモジュール3を冷房使用時と暖房使用時とで互いに異なる極性にて通電駆動するものである。そして、ECU130は、乗員の検出の有無および動作モードの設定状態に基づき、空調装置10の動作を、通常モードと特殊モードとの間で切り替えつつ制御する。なお、ECU130が本発明の空調制御手段,温度設定手段に相当する。
The
また、各シートの空調装置10A,10Bに対し、独立した個別のECU130が設けられているが、単一のECU130を各シート(運転席1(A)、助手席1(B),右後部座席1(C)、左後部座席1(D),図2参照)間で共用化し、これに各シートの空調装置10A,10Bを一括接続して制御を行うようにしてもよい。いずれにおいても、ECU130は、各シートの乗員検知センサ114による乗員検知内容および動作モードの設定状態に基づいて、個々のシートの空調装置10A,10Bの動作モードを通常モードと特殊モードとの間で独立に切り替える制御を行う。
In addition, independent
カメラ110は、周知のCCDカメラあるいは赤外線撮像カメラとして構成され、車両の各シート(運転席1(A)、助手席1(B),右後部座席1(C)、左後部座席1(D),図2参照)の乗員を撮影可能なように、例えば車室内の天井に設置されている。撮影された乗員の画像は属性判定部127へ送られる。なお、カメラ110が本発明の撮影手段に相当する。
The camera 110 is configured as a well-known CCD camera or infrared imaging camera, and each vehicle seat (driver seat 1 (A), passenger seat 1 (B), right rear seat 1 (C), left rear seat 1 (D). , See FIG. 2), for example, it is installed on the ceiling in the passenger compartment so that the passenger can be photographed. The photographed image of the occupant is sent to the
属性判定部127では、撮影された乗員の画像に基づいて、乗員の属性の1つである性別が判定される。なお、属性判定部117が本発明の乗員属性推定手段に相当する。性別の判定方法は、以下のいずれを用いてもよい。
・ 男女の学習用顔画像の集合に対して主成分分析を行って主成分ベクトルを求め、各学習用顔画像を主成分ベクトルにより主成分に変換し、この変換した各学習用顔画像のそれぞれの主成分を利用して男女を判別するための線形判別分析のパラメータ決定を行い、続いて、被識別対象の顔画像を主成分ベクトルにより主成分に変換し、この変換した主成分により線形判別分析あるいは非線形判別分析を行って男女の性別を判定する(特開2000−222572号公報参照)。
The
・ Principal component analysis is performed on a set of male and female learning face images to obtain principal component vectors, and each learning face image is converted into a principal component using the principal component vector. Determine the parameters of linear discriminant analysis to discriminate between men and women using the principal components of the object, then convert the face image to be identified into principal components by the principal component vector, and then linearly discriminate by the converted principal components Analyzes or non-linear discriminant analysis is performed to determine the sexes of men and women (see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-222572).
・ 異なる年齢および性別毎に、平均顔における特徴点の座標を有する平均顔データを用意しておき、推定対象の人物の顔を撮影して得た顔画像データについても特徴点を抽出して入力顔データを作成する。そして、各平均顔データについて、入力顔データが平均顔データと整合するように入力顔データを正規化した上で、その後、所定の評価関数を用いて、平均顔データの座標と入力顔データの座標との間の距離に基づく評価値を算出して、該人物の年齢と性別を推定する。(特開2003−099779号公報参照)。 ・ Average face data with the coordinates of feature points in the average face is prepared for each different age and gender, and feature points are also extracted and input from face image data obtained by photographing the face of the person to be estimated Create face data. For each average face data, after normalizing the input face data so that the input face data matches the average face data, then using a predetermined evaluation function, the coordinates of the average face data and the input face data An evaluation value based on the distance between the coordinates is calculated, and the age and sex of the person are estimated. (Refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-099779).
・ 複数種類の人物属性識別用データに対応させてこれらを個別に識別するための人物属性識別用モデル(髪型,ネクタイの有無等)を予め用意しておき、カメラで人物を撮影して得られた処理対象のフレーム画像から複数種類の人物属性識別用データを作成した後、人物属性識別用モデルを用いて各人物属性識別用データについて尤度等の指標値を個別に算出し、これら複数の指標値を統合して性別や年齢等の人物属性を識別する(特開2005−250712号公報参照)。 ・ It is obtained by preparing a human attribute identification model (hairstyle, presence / absence of tie, etc.) to identify each of them individually corresponding to multiple types of human attribute identification data, and photographing a person with a camera. After creating a plurality of types of person attribute identification data from the processing target frame image, an index value such as likelihood is individually calculated for each person attribute identification data using the person attribute identification model, The index values are integrated to identify personal attributes such as gender and age (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-250712).
また、車載バッテリ+Bにつながる電源ラインとして、車両のイグニッションスイッチ120と連動して電源電圧の供給/遮断が切り替わる第一電源ラインPL1と、イグニッションスイッチの状態とは無関係に常時電源電圧が供給される第二電源ラインPL2とが設けられている。イグニッションスイッチ120は、前述のアクセサリ系負荷とエンジン電装系負荷のいずれにも電源電圧が供給されないオフ位置(OFF)と、同じくアクセサリ系負荷にのみ供給されるアクセサリ・オン位置(ACC−ON)と、アクセサリ系負荷とエンジン電装系負荷との双方に供給されるイグニッション・オン位置(IG−ON)との間で切り替えを行う。そして、車両用シート空調システム50のECU130および空調装置10が第二電源ラインPL2に接続されている。
Further, as a power supply line connected to the in-vehicle battery + B, the power supply voltage is always supplied regardless of the state of the ignition switch and the first power supply line PL1 in which the supply / cutoff of the power supply voltage is switched in conjunction with the
図5に、駆動ユニット121の回路構成例を示す。駆動電源は、ペルチェ素子への過電圧印加防止を考慮して、絶縁型に構成されている。具体的には、車載バッテリ電圧+Bを入力電圧として受電する入力側DC電源150を有し、そのDC出力電圧が、昇圧用発振回路153により駆動される昇圧スイッチング用トランジスタ152(本実施形態ではパワーFETにて構成され、昇圧スイッチング周波数は10〜30kHz:例えば、15kHz)によりスイッチングされつつ、昇圧用のトランス151の1次側に入力される。該トランス151の2次側昇圧出力電圧は8〜15V(例えば12V)である。なお、昇圧用発振回路153は、トランス151の一次側インダクタンスの一部を流用した自励式発振回路として構成されている。
FIG. 5 shows a circuit configuration example of the
トランス151の2次側昇圧出力電圧は、ダイオード154Dにより半波整流され、さらにコンデンサ154Cにより平滑化された後、PWMスイッチング用トランジスタ155に入力される。PWMスイッチング用トランジスタ155はパワーFETにて構成され、ECU130が決定するデューティ比(例えば50〜100%)にてPWMスイッチングされる。PWMスイッチング用トランジスタ155は、ゲート駆動用トランジスタ156を介してフォトカプラ165によりスイッチングされる。
The secondary-side boosted output voltage of the
ペルチェ素子は導通断面積の大きい金属導体として構成されているので、PWMスイッチング電圧波形をペルチェ素子へ直接入力すると、波形エッジでの電流遮断時に渦電流が発生し、目的の極性と逆方向の電圧が供給されて冷却効率を低下させるジュール熱が多量に発生するので好ましくない。そこで、本実施形態では、コイル158とコンデンサ159とを有した駆動平滑化回路201により、上記PWMスイッチング電圧波形をディーティ比に応じた直流駆動電圧(出力電圧範囲は、例えば6〜12V:出力電流範囲は、例えば3〜6A)として平滑化し、極性切替スイッチ160を介してペルチェモジュール3に供給するようにしている。なお、PWMスイッチング周波数は例えば1〜5kHzであり、昇圧スイッチング周波数よりも小さく設定される。
Since the Peltier element is configured as a metal conductor with a large conduction cross section, when a PWM switching voltage waveform is directly input to the Peltier element, an eddy current is generated when the current is interrupted at the waveform edge, and the voltage in the direction opposite to the target polarity Is not preferable because a large amount of Joule heat is generated to reduce the cooling efficiency. Therefore, in the present embodiment, the
極性切替スイッチ160は、本実施形態ではリレースイッチとして構成され、コイル161,リレー駆動トランジスタ162を介してフォトカプラ163により動作制御される(ここでは、リレー駆動トランジスタ162がOFFのとき、端子160Aが電源入力,端子160Bが接地となり(順方向極性)、同じくオン状態のときは端子160Aが接地,端子160Bが電源入力となるよう(逆方向極性)、スイッチ160が切り替わる)。また、送風機4へのモータ駆動出力は、トランス151の2次側にてPWMスイッチング用トランジスタ155の前段より、電圧安定化用のレギュレータIC164を介して非スイッチング状態で取り出される。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では車載バッテリ電圧+Bの変動を補償するために昇圧回路を組み込んでいるが、ペルチェ素子の動作が保障できる場合、例えば、ペルチェ素子への駆動出力電圧範囲が車載バッテリ電圧+Bの変動範囲よりも常時小さいことが保障できる場合には、この昇圧回路を省略することも可能である。この場合、ペルチェ素子への出力段に電圧モニタリング部を追加し、PWMスイッチングのデューティ比制御にこれをフィードバックして電圧を安定化するレギュレータ部を追加すればよい。また、ペルチェ素子への駆動出力電圧が車載バッテリ電圧+Bの変動範囲を若干上回る場合にあっても、該レギュレータ部を周知の昇圧型ステップアップ回路として構成すれば、昇圧回路は同様に省略できる。 In this embodiment, a booster circuit is incorporated to compensate for fluctuations in the in-vehicle battery voltage + B. However, when the operation of the Peltier element can be ensured, for example, the drive output voltage range to the Peltier element is the in-vehicle battery voltage + B. If it can be ensured that it is always smaller than the fluctuation range, this step-up circuit can be omitted. In this case, a voltage monitoring unit may be added to the output stage to the Peltier element, and a regulator unit that stabilizes the voltage by feeding it back to the duty ratio control of PWM switching may be added. Even when the drive output voltage to the Peltier element slightly exceeds the fluctuation range of the in-vehicle battery voltage + B, the booster circuit can be omitted in the same manner if the regulator unit is configured as a known step-up step-up circuit.
前述のごとく、電源スイッチ113のオン/オフ状態、および温度設定状態(さらには、冷暖房モード)は温調入力インターフェース122を介してECU130に入力される。電源スイッチ113がオフ状態のとき、ECU130は、入力側DC電源150へのバッテリ受電系路上に設けられた電源スイッチ150Sをオフ状態とし、ペルチェモジュール3と送風機4とを双方ともに停止させる。一方、電源スイッチ113がオン状態のときは、通常モードでは電源スイッチ150Sをオン状態とする。そして、手元操作スイッチ112が冷房側に回転していればリレー駆動トランジスタ162をオフ状態とし、通電極性を順方向とする。また、暖房側に回転していればリレー駆動トランジスタ162をオン状態とし、通電極性を逆方向とする。
As described above, the ON / OFF state of the
冷房側および暖房側のいずれにおいても、手元操作スイッチ112の操作角度は、例えばポテンショメータ等を介して温調入力インターフェース122により読み取られ、冷房設定温度θないし暖房設定温度θ’に変換されてECU130に送られる。ECU130は、その冷房設定温度θないし暖房設定温度θ’と内気温センサ115の温度検出値Tとを取得し、冷房時は図6のデューティ比テーブルを、暖房時は図7のデューティ比(電流値)テーブルを参照して、適正なデューティ比ηを読み取り、PWMスイッチング用トランジスタ155をそのデューティ比ηでスイッチング駆動して、ペルチェ素子の出力調整を行う。冷房時はT−θが大きくなるほどデューティ比(電流値)ηは高く設定され、暖房時はθ−Tが大きくなるほどデューティ比(電流値)ηは高く設定される。
On either the cooling side or the heating side, the operation angle of the
図8のフローチャートを用いて、車両用シート空調システム50の空調制御処理について説明する。なお、本処理は、ECU130において行われる。また、制御内容は4つのシート(運転席1(A)、助手席1(B),右後部座席1(C)、左後部座席1(D))についてそれぞれ同様であり、かつ、独立した制御が実行される。
The air conditioning control process of the vehicle seat
まず、各シートの乗員検知センサ114の情報を取得する(S11)。そして、乗員の有無を判定する。乗員を検知しない場合(S12:No)、本処理を終了する。一方、乗員を検知した場合(S12:Yes)、カメラ110により、その乗員の頭部を含む画像を撮影する(S13)。続いて、撮影された画像に基づいて、属性判定部127において、上述で説明して方法を用いて、その乗員の属性(性別)を判定する(S14)。
First, the information of the
性別が女性と判定された場合(S15:Yes)、特殊モード処理を実行する(S19,後述)。一方、性別が女性と判定されなかった場合(S15:No)、モード設定スイッチ116の状態の情報を取得する(S16)。モード設定スイッチ116が押し込まれた状態となっていて、動作モードが特殊モードに設定されている場合(S17:Yes)、特殊モード処理を実行する(S19,後述)。一方、モード設定スイッチ116が押し込まれた状態となっておらず、動作モードが通常モードに設定されている場合(S17:No)、通常モード処理を実行する(S18,後述)。
If the gender is determined to be female (S15: Yes), special mode processing is executed (S19, described later). On the other hand, if the gender is not determined to be female (S15: No), information on the state of the
図9を用いて、図8のステップS18に相当する通常モード処理について説明する。まず、手元電源スイッチ113の状態を取得する(S31)。手元電源スイッチ113がオフ状態である場合(S32:No)、電源スイッチ150S(図5参照)をオフ状態とし、座部101および背もたれ部102のペルチェモジュール3および送風機(ファン)4の動作を停止する(S36)。
The normal mode process corresponding to step S18 of FIG. 8 will be described using FIG. First, the state of the
一方、手元電源スイッチ113がオン状態である場合(S32:Yes)、電源スイッチ150Sをオン状態として、手元操作スイッチ112の操作位置から設定温度(および冷暖房のモード)を読み取り(S33)、前述のごとく、図6ないし図7のテーブルを参照して設定デューティ比(電流値)ηを読み取り(S34)、当該デューティ比で、座部101および背もたれ部102の、ペルチェモジュール3を駆動するとともに送風機(ファン)4を駆動する(S35)。
On the other hand, when the
図10を用いて、図8のステップS19に相当する特殊モード処理について説明する。まず、手元電源スイッチ113の状態を取得する(S51)。手元電源スイッチ113がオフ状態である場合(S52:No)、電源スイッチ150S(図5参照)をオフ状態とし、座部101および背もたれ部102のペルチェモジュール3および送風機(ファン)4の動作を停止する(S57)。
The special mode process corresponding to step S19 in FIG. 8 will be described with reference to FIG. First, the state of the
一方、手元電源スイッチ113がオン状態である場合(S52:Yes)、電源スイッチ150Sをオン状態として、内気温センサ112からのデータを取得する(S53)。そして、設定温度を内気温に例えば5℃のような予め定められた値を加えたものとし(S54)、図6ないし図7のテーブルを参照して設定デューティ比(電流値)ηを読み取り(S55)、当該デューティ比でペルチェモジュール3を駆動するとともに送風機(ファン)4を駆動する(S56)。このとき、座部101に設置されたペルチェモジュール3および送風機4(空調装置10B)のみを駆動する。
On the other hand, when the
ステップS56において、座部101および背もたれ部102の、両方のペルチェモジュール3および送風機4を駆動してもよい。
In step S56, both the
図11を用いて、図8のステップS19に相当する特殊モード処理の別例について説明する。まず、手元電源スイッチ113の状態を取得する(S71)。手元電源スイッチ113がオフ状態である場合(S72:No)、電源スイッチ150S(図5参照)をオフ状態とし、座部101および背もたれ部102のペルチェモジュール3および送風機(ファン)4の動作を停止する(S79)。
With reference to FIG. 11, another example of special mode processing corresponding to step S19 in FIG. 8 will be described. First, the state of the
一方、手元電源スイッチ113がオン状態である場合(S72:Yes)、電源スイッチ150Sをオン状態として、手元操作スイッチ112の操作位置から設定温度(および冷暖房のモード)を読み取る(S73)。背もたれ部102について設定温度を、上記で読み取った設定温度とする(S74)。そして、この設定温度に基づいて、図6ないし図7のテーブルを参照して設定デューティ比(電流値)ηを読み取る(S75)。
On the other hand, when the
次に、座部101についての設定温度を、上記で読み取った設定温度に、例えば5℃のような予め定められた値を加えたものとする(S76)。そして、この設定温度に基づいて、図6ないし図7のテーブルを参照して設定デューティ比(電流値)ηを読み取る(S77)。
Next, it is assumed that the set temperature for the
そして、背もたれ部102および座部101のそれぞれにおいて、上記で読み取られたデューティ比でペルチェモジュール3を駆動するとともに送風機(ファン)4を駆動する(S78)。
And in each of the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.
1 シート
3 ペルチェモジュール
4 送風機
10A,10B 空調装置
101 座部
102 背もたれ部
110 カメラ(撮影手段)
112 手元操作スイッチ(温調設定スイッチ,動作態様設定手段)
113 手元電源スイッチ
114 乗員検知センサ(乗員検出手段)
115 内気温センサ(車室内温度検出手段)
116 モード設定スイッチ(属性設定スイッチ)
127 属性判定部(乗員属性推定手段)
130 ECU(空調制御手段,温度設定手段)
DESCRIPTION OF
112 Hand control switch (temperature control setting switch, operation mode setting means)
113
115 Interior temperature sensor (vehicle interior temperature detection means)
116 Mode setting switch (attribute setting switch)
127 attribute determination unit (occupant attribute estimation means)
130 ECU (air conditioning control means, temperature setting means)
Claims (3)
前記車両の乗員の操作入力に基づき、前記空調装置の動作態様を設定する動作態様設定手段と、
前記シートに着座する乗員を検出する乗員検出手段と、
着座した前記乗員の属性を推定する乗員属性推定手段と、
前記乗員の属性に基づき、前記空調装置の動作モードを、前記設定された動作態様に基づいて動作する通常モードと、前記通常モードとは動作態様が異なる特殊モードとの間で切り替えつつ制御する空調制御手段と、
を備え、
前記シートには、前記乗員が操作するための属性設定スイッチが設けられており、
前記乗員属性推定手段は、前記属性設定スイッチの状態に基づいて、前記乗員の属性を推定し、
前記乗員の属性は性別を含み、
前記空調制御手段は、前記乗員の属性が女性であると推定されたときに、前記空調装置の動作モードを前記特殊モードに切り替えるとともに、
前記特殊モードにおいて、前記車両のシートに着座した乗員の腰下部周辺の温度を、該乗員の腰上部周辺の温度よりも高くし、
前記車両の車室内の温度を検出する車室内温度検出手段と、
前記空調装置の温度設定値を変更可能に設定する温度設定手段と、をさらに備え、
前記温度設定手段は、前記シートの着座部における前記空調装置の温度設定値を変更可能に設定するとともに、前記特殊モードにおいて、前記着座部における空調装置の温度設定値を前記車室内の温度よりも高くなるように変更設定することを特徴とする車両用シート空調システム。 An air conditioner provided on a vehicle seat;
An operation mode setting means for setting an operation mode of the air conditioner based on an operation input of an occupant of the vehicle;
Occupant detection means for detecting an occupant seated on the seat;
Occupant attribute estimating means for estimating the attribute of the seated occupant;
Air conditioning that controls the operation mode of the air conditioner while switching between a normal mode that operates based on the set operation mode and a special mode that has a different operation mode from the normal mode based on the attributes of the occupant Control means;
With
The seat is provided with an attribute setting switch for the occupant to operate,
The occupant attribute estimation means estimates the occupant attribute based on the state of the attribute setting switch,
The occupant attributes include gender,
The air conditioning control means switches the operation mode of the air conditioner to the special mode when the occupant attribute is estimated to be female ,
In the special mode, the temperature around the lower waist of the occupant seated on the vehicle seat is higher than the temperature around the upper waist of the occupant,
Vehicle interior temperature detecting means for detecting the temperature in the vehicle interior of the vehicle;
A temperature setting means for setting the temperature setting value of the air conditioner to be changeable, and
The temperature setting means sets the temperature setting value of the air conditioner in the seating portion of the seat to be changeable, and in the special mode, sets the temperature setting value of the air conditioning device in the seating portion to be higher than the temperature in the vehicle interior. A vehicle seat air-conditioning system that is set to be changed to be higher .
前記空調制御手段は、前記乗員属性推定手段による前記乗員の属性に基づいて、個々のシートの空調装置の動作モードを前記通常モードと前記特殊モードとの間で独立に切り替えるものである請求項1に記載の車両用シート空調システム。 The air conditioners are individually provided on a plurality of seats of the vehicle,
2. The air conditioning control unit is configured to independently switch an operation mode of an air conditioning device for each seat between the normal mode and the special mode based on the occupant attribute by the occupant attribute estimation unit. The vehicle seat air conditioning system described in 1.
前記乗員属性推定手段は、前記乗員の画像に基づいて、前記乗員の属性を推定する請求項1または請求項2に記載の車両用シート空調システム。
A photographing means for photographing an image of the occupant;
The vehicle seat air conditioning system according to claim 1 or 2, wherein the occupant attribute estimating means estimates the occupant attribute based on the occupant image.
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