乳幼児に対する車両用空調制御システム及びそのシステムを搭載した車両
【課題】 チャイルドシートに着座した乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報に基づいて空調装置の作動を制御する空調制御システムの提供である。
【解決手段】 チャイルドシート１の背もたれ部３で、着座した乳幼児の背中によって押圧される部分に、乳幼児の体温を検出する温度センサ８と、乳幼児の発汗状況を検出する湿度センサ９を取り付ける。また、チャイルドシート１のベルト５で、乳幼児の胸部を押圧する部分に振動センサ１１を取り付ける。これらのセンサ８，９，１１によって乳幼児の生体情報と挙動情報（起きているか否か）を検出し、それに応じてフロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００の作動を調整する。
【解決手段】 チャイルドシート１の背もたれ部３で、着座した乳幼児の背中によって押圧される部分に、乳幼児の体温を検出する温度センサ８と、乳幼児の発汗状況を検出する湿度センサ９を取り付ける。また、チャイルドシート１のベルト５で、乳幼児の胸部を押圧する部分に振動センサ１１を取り付ける。これらのセンサ８，９，１１によって乳幼児の生体情報と挙動情報（起きているか否か）を検出し、それに応じてフロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００の作動を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャイルドシートに着座している乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出して空調装置の作動を制御するシステム及びそのシステムを搭載した車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一定未満の年齢の乳幼児を車両（例えば自動車）に乗せる場合、チャイルドシートを使用することが義務付けられている。このチャイルドシートを、車両の後部座席に装着する場合がある。運転者は、乳幼児がおとなしく着座している場合であっても、乳幼児の生体情報（温度や発汗状況）が気になったり、時間をおいて乳幼児の挙動を監視したりすることを希望する。このとき、運転者が後ろを振り向くと、運転者の的確な運転が阻害されてしまう場合がある。特に、チャイルドシートを後ろ向きに取り付けているときは、運転者が乳幼児の挙動を監視することは困難である。
【０００３】
チャイルドシートに着座している乳幼児が泣き出す原因として、乳幼児が車内の温度を不快に感じる場合（乳幼児の体温は大人よりも高く、大人が快適に感じる温度を不快に感じることがある。）や、チャイルドシートとの接触面での発汗によるムレやそれによる温度上昇等が考えられる。
【０００４】
上記の不具合を解消するため、空調装置を設けたチャイルドシートの技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。また、チャイルドシートに着座している人物の生体情報を検出する装置の技術が開示されている（特許文献２を参照）。しかし、これらの技術では運転者が、チャイルドシートに着座している乳幼児の状況を確認する手段がないため、運転者の不安を取り除くには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２７７９５号公報
【特許文献２】特開２００５−９５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した不具合に鑑み、チャイルドシートに着座した乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報に基づいて車両用空調装置を制御する空調制御システム及びそのシステムを搭載した車両を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、
チャイルドシートに着座している乳幼児に対して空調装置の作動を制御する車両用空調制御システムであって、
チャイルドシートに着座している乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するセンサと、
前記センサによって検出された情報を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信された情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した情報に基づき、前記空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整する空調装置制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空調制御システムは上記したように構成され、各センサによって検出された乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つによって空調装置の作動が調整される。この調整は、受信手段が受信した情報に基づき、空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整することによって行われる。これにより、チャイルドシートに着座している乳幼児は常に快適な環境下に置かれる。これにより、運転者は、乳幼児を視認するためにその視点を大きく変更することが不要となり、的確な運転を行うことができる。
【０００９】
前記センサは、チャイルドシートに着座している乳幼児の複数部位における生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するように取り付けられ、
前記空調装置制御手段は、乳幼児の特定部位における生体情報、挙動情報及び環境情報のいずれかの値が予め設定された基準値を超えているときに、それらのいずれかの値が前記基準値以下となるように前記特定部位に対して前記空調装置を作動させるようにしてもよい。
【００１０】
前記受信手段が受信した情報を運転者に報知する報知手段が設けられていると、運転者は視点をほとんどそのままにして、乳幼児の情報を視認できる。これにより、運転者の安心感が高まる。
【００１１】
この報知手段を、車両に対して着脱自在に取り付けてもよい。これにより、チャイルドシートと報知手段を車両から取り外して、別の場所で乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報を検出して報知手段に報知することができる。
【００１２】
前記チャイルドシートには、該シートの背もたれ部に設けられた吹出口から空気を吹き出すシート空調装置が搭載され、
前記センサによって検出された情報に基づき、前記シート空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整するシート空調装置制御手段を備えるようにすることが望ましい。
【００１３】
これにより、チャイルドシートに着座している乳幼児に対して、さらにきめ細かく空調を調整することができる。
【００１４】
前記情報は、Bluetooth（登録商標）によって送受信される。
【００１５】
Bluetooth方式は、比較的短い距離の情報の送受信を安定して行うことができるため、システム全体の信頼感が高められる。
【００１６】
前記各センサは、前記チャイルドシートに対して着脱自在に取り付けられるようにすることができる。
【００１７】
これにより、既存のチャイルドシートを使用して本発明を実施することができる。
【００１８】
前記センサのうち、乳幼児の生体情報である乳幼児の体温を検出するセンサは、前記チャイルドシートの背もたれ部で、着座状態の乳幼児の背中によって押圧される部分に取り付けられた温度センサとすることができる。
【００１９】
前記センサのうち、乳幼児の生体情報である乳幼児の発汗状況を検出するセンサは、前記チャイルドシートの背もたれ部で、着座状態の乳幼児の背中によって押圧される部分に取り付けられた湿度センサとすることができる。
【００２０】
前記センサのうち、乳幼児の挙動情報である乳幼児の起床状態を検出するセンサは、前記チャイルドシートに設けられたベルトの裏面部で、着座状態の乳幼児の胸部を押圧する部分に取り付けられた振動センサとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例のフロントエアコン１００のブロック図である。
【図２】リアエアコン３００の斜視図である。
【図３】オーバーヘッドエアコン４００の斜視図である。
【図４】チャイルドシート１の斜視図である。
【図５】チャイルドシート１と空調装置１００のブロック図である。
【図６】表示パネル１９の正面図である。
【図７】車両以外の場所にチャイルドシート１と表示パネル１９を設置した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施例のフロントエアコン１００のブロック図、図２はリアエアコン３００の斜視図、図３はオーバーヘッドエアコン４００の斜視図、図４はチャイルドシート１の正面図である。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
最初に、本発明の車両用空調制御システムの構成について説明する。本実施例のシステムを構成する空調装置として、車両のフロントパネルの部分に装着されるフロントエアコン１００（図１参照）、トランクルームにブロワーユニットやリアクーリングユニットを設置し、その吹出口を天井面の両サイドに設けたリアエアコン２００（図２参照）、天井部にブロワーユニットやリアクーリングユニットを設置し、その吹出口を天井面に設け、主に後部座席の乗員に風を送るオーバーヘッドエアコン３００（図３参照）等がある。また、チャイルドシート１に、チャイルドシートエアコン４００が内装される場合がある。
【００２６】
フロントエアコン１００について説明する。図１に示されるように、フロントエアコン１００は主ダクト１０１を備えている。主ダクト１０１には、車内空気を循環させるための内気吸い込み口１１３と、車外の空気を取込む外気吸い込み口１１４とが形成され、内外気切替ダンパー１１５によりいずれかを切り替えて使用する。これら内気吸い込み口１１３ないし外気吸い込み口１１４からの空気は、ファン１１６によって主ダクト１０１内に吸い込まれる。
【００２７】
主ダクト１０１内には、吸い込まれた空気を冷却して冷気を発生させるためのエバポレータ１１７と、逆にこれを加熱して暖気を発生させるヒータコア１０２（エンジン冷却水の廃熱により発熱動作する）とが設けられている。そして、これら冷気と暖気とが、エアミックスダンパー１０３の角度位置に対応した比率にて混合され、吹出口１０４，１０５，１０６より吹き出される。このうち、フロントグラス曇り止め用のデフ吹出口１０４はフロントグラスの内面下縁に対応するインパネ上方奥に、フェイス吹出口１０５はインパネの正面中央に、フット吹出口１０６はインパネ下面奥の搭乗者足元に対向する位置にそれぞれ開口し、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９により個別に開閉される。
【００２８】
具体的には、モータ１２０からのダンパー制御用の回転入力位相に応じて、ダンパー駆動ギア機構１１０により、フェイス吹出口１０５のみを開いた状態（フェイス吹出モード）、フェイス吹出口１０５とフット吹出口１０６とを開いた状態（フット・フェイス吹出モード）、フット吹出口１０６のみを開いた状態（フット吹出モード）、フット吹出口１０６とデフ吹出口１０４とを開いた状態（デフ・フット吹出モード）及びデフ吹出口１０４のみを開いた状態（デフ吹出モード）の間で切り替えられる。各吹出モードの選択は、モード切替スイッチ群７５に含まれるモード選択スイッチ（図示せず）を個別に操作することにより行なう。
【００２９】
また、内外気切替ダンパー１１５はモータ１２１により、エアミックスダンパー１０３はモータ１１９により、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９はモータ１２０により、それぞれ電動駆動される。これらのモータ１１９，１２０，１２１は例えばステッピングモータにて構成される。さらにブロワモータ１２３はブラシレスモータ等で構成され、ＰＷＭ制御にて回転速度制御することにより吹出し風量が調整される。これらモータ（アクチュエータ）１１９〜１２１，１２３及びエバポレータ１１７は、フロントエアコンＥＣＵ１５０とシリアル通信バス１３０により接続され、該シリアル通信バス１３０を介してフロントエアコンＥＣＵ１５０により集中制御される。
【００３０】
フロントエアコンＥＣＵ１５０の実体はコンピュータハードウェアであり、その入出力部には、エバポレータセンサ１５１、内気センサ１５５、外気センサ１５６、水温センサ１５７及び日射センサ１５８が接続されている。また、フロントエアコンＥＣＵ１５０には、風量設定スイッチ７２、温度設定スイッチ７３、吹出モードを切り替えるモード切替スイッチ群７５、リアデフスイッチ７６、内外気切替スイッチ７７、Ａ／Ｃスイッチ７８、ファンスイッチ７９及びオート切替スイッチ８０が接続されている。
【００３１】
フロントエアコンＥＣＵ１５０は、搭載された制御アプリケーションの実行により、以下のような制御を行なう。
（１）内外気切替スイッチ７７の操作入力状態に対応して、内気側及び外気側のいずれかに内外気切替ダンパー１１５が倒れるよう、対応するモータ１２１の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
（２）Ａ／Ｃスイッチ７８の操作状態に応じて、エバポレータ１１７の作動をオン・オフさせる。
（３）リアデフスイッチ７０の操作に伴い、図示しないリアガラスの電熱線に通電し、リアガラスの曇り除去を行なう。
（４）オート切替スイッチ８０の入力状態に基づいて、主空調装置ＣＡの動作モードをマニュアルモードとオートモードとの間で切り替える。オートモードでは、温度設定スイッチ７３による設定温度の入力情報と、内気センサ１５５、外気センサ１５６、水温センサ１５７及び日射センサ１５８の出力情報とを参照し、車内温度が設定温度に近づくよう周知のシーケンスに従い、エアミックスダンパー１０３の開度調整による吹出温度調整と、ブロワモータ１２３による風量調整と、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９の位置変更とがなされるよう、対応するモータ１１９，１２３，１２０の動作制御指令を行なう。
（５）マニュアルモードでは、風量設定スイッチ７２とモード切替スイッチ群７５との操作入力状態に対応して、ブロワモータ１２３による風量調整を行なうとともに、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９が対応する開閉状態となるようにモータ１２０への駆動制御指令を行なう。
【００３２】
フロントエアコン１００がオートエアコンである場合、その制御は、主空調風の目標吹出温度ＴＡＯ（Temperature Air Output）を算出することにより行なう。この目標吹出温度ＴＡＯは、下記の式に基づいて算出されるものであり、車室内を設定温度ＴＳＥＴに維持するために必要な吹出温度を意味する。
【００３３】
ＴＡＯ＝Ｅ×（ＴＳＥＴ＋△Ｔ）−Ｆ×ＴＲ−Ｇ×ＴＡＭ−Ｈ×ＴＳ＋Ｃ
ＴＳＥＴ：設定温度（通常時には温度設定スイッチ７３による設定温度、通信途絶時には記憶されている所定温度）
ＴＲ ：室内温度（内気センサ１５５により検出）
ＴＡＭ ：外気温（外気センサ１５６により検出）
ＴＳ ：日射量（日射センサ１５８により検出）
△Ｔ，Ｃ：補正定数
Ｅ〜Ｈ ：係数
【００３４】
なお、リアエアコン２００とオーバーヘッドエアコン３００の構成はフロントエアコン１００とほとんど同一構成なので、その説明を省略する。
【００３５】
次に、チャイルドシート１について説明する。本実施例のチャイルドシート１は、６歳未満の乳幼児を車両に乗車させる際に使用される。図４に示されるように、このチャイルドシート１は、乳幼児が着座する着座部２と、該着座部２の後端部に連続して斜め上方に起立する形態で延設され、着座した乳幼児の背中部分を受け止める背もたれ部３と、この背もたれ部３に内装され、背もたれ部３の両サイドに設けられたスリット４から伸縮可能に引き出される２本のベルト５と、着座部２の前部のほぼ中央部から立設する支持部６の上端部に取り付けられ、背もたれ部３から引き出した２本のベルト５の先端部（バックル）を係合させるバックル係合部７とを備えている。
【００３６】
本実施例のチャイルドシート１には、着座した乳幼児の生体情報の１つである体温を計測するために、サーミスタ等の接触式温度センサ８が取り付けられている。この温度センサ８は、乳幼児の背中が密着する背もたれ部３の部分に取り付けられている。この温度センサ８により、乳幼児の体温が検出される。なお、この温度センサ８は、背もたれ部３以外にも、または背もたれ部３に加えて、着座部２において着座した乳幼児の大腿部が密着する部分に取り付けてもよい。
【００３７】
チャイルドシート１の背もたれ部３で、温度センサ８の隣には湿度センサ９が取り付けられている。この湿度センサ９は、乳幼児の生体情報の１つである発汗状況を検出するためのものである。着座状態の乳幼児は、その背中をチャイルドシート１の背もたれ部３に密着させているため、背中の部分に汗をかきやすい。このため、湿度センサ９を乳幼児の背中が密着する背もたれ部３に取り付けることが望ましいが、例えば大腿部が密着する着座部２に取り付けてもよい。この湿度センサ９により、乳幼児の発汗状況が検出される。
【００３８】
また、各ベルト５の裏側には振動センサ１１が取り付けられている。この振動センサ１１は、乳幼児の挙動情報（乳幼児が起きているか眠っているか。）を検出するものであり、例えば圧電素子によって振動を電気的に検出するものや、自在に移動するコイルが振動したときに磁石に触れることによって振動を検出するもの等を使用することができる。チャイルドシート１のベルト５は、着座した乳幼児の胸の部分を押圧する。そして、チャイルドシート１に着座している乳幼児が手を動かすと、それに伴って当該乳幼児の胸の部分も動く。この動きが振動センサ１１によって検出される。即ち、振動センサ１１が乳幼児の胸の振動を検出しているときには、該乳幼児が起きているものと判断することができる。もし、乳幼児の胸の動きが少なくなったことが振動センサ１１によって検出されると、乳幼児が眠っているものと判断することができる。
【００３９】
上記した温度センサ８、湿度センサ９及び振動センサ１１は、乳幼児の生体情報を検出するためのものである。このため、チャイルドシート１において乳幼児の体と密着するような部位に取り付けることが望ましい。これに対して、チャイルドシート１の背もたれ部３の上部で、着座状態の乳幼児の頭上となる部分（乳幼児の体と密着しない部位）に、別の温度センサと湿度センサ（以下、それぞれ「第２温度センサ１２」、「第２湿度センサ１３」と記載する。）が隣接して取り付けられている。これらの第２センサ１２，１３は、チャイルドシート１周囲の環境情報（この場合、温度（車内温度）と湿度（車内湿度））とを検出するためのものである。一般に、乳幼児の体温は大人の体温よりも少し高く、かつ体温調整機能が未発達である。このため、大人が快適と感じる車内温度、湿度であっても、乳幼児の発汗量が多くなって「あせも」の原因となったり、乳幼児が不快感を感じたりする場合がある。これを防止するため、第２温度センサ１２と第２湿度センサ１３とにより、車内温度（特に、チャイルドシート１の周囲の車内温度と車内湿度）を検出し、モニタする必要がある。このため、第２温度センサ１２と第２湿度センサ１３は、フロントエアコン１００、リアエアコン３００及びオーバーヘッドエアコン４００からの送風を直接に受けるような位置に取り付けることが望ましい。
【００４０】
このチャイルドシート１の底部には、チャイルドシート１の本体部（着座部２と背もたれ部３）を車両の座席に設置するためのベース部１４が設けられている。このベース部１４は、チャイルドシート１の本体部を水平面内で回転可能に、かつ任意の角度で保持されるように支持している。このため、車両の走行方向に対してチャイルドシート１の向きを、一定の角度範囲で斜めに設置することができる。これにより、乳幼児の体の正面に風を当てたくない場合には、チャイルドシート１の本体部を少し斜め向きにすることで容易に対処することができる。
【００４１】
本実施例のチャイルドシート１には、チャイルドシートエアコン４００と送信アンテナ１５とチャイルドシートエアコンＥＣＵ１６が内装されている。チャイルドシートエアコン４００は、熱交換機能を有するペルチェモジュール等を備え、これによって熱交換された冷風又は暖風をチャイルドシート１の着座部２及び／又は背もたれ部３の複数箇所に設けられた吹出口（図示せず）から吹き出す機能を有している。チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６は、各センサ８，９，１１，１２，１３によって検出された情報に基づいてチャイルドシートエアコン４００の動作を制御するとともに、送信アンテナ１５を介して各情報を受信アンテナ１８（後述）に送信する機能を有する。
【００４２】
次に、図５を参照しながら、本実施例の空調制御システムのブロック図について説明する。チャイルドシート１側（図５の左側）では、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６に温度センサ８，１２、湿度センサ９，１３及び振動センサ１１が接続されていて、これらのセンサ８，１２，９，１３，１１によって検出された乳幼児の生体情報、挙動情報及びチャイルドシート１の周囲の環境情報（以下、これらをまとめて「情報」と記載する場合がある。）は、送信アンテナ１５を介して車両側（図５の右側）の受信アンテナ１８に送信される。また、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６には、チャイルドシートエアコン４００が接続されていて、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６は、各センサ８，１２，９，１３，１１によって検出された情報に基づいてチャイルドシートエアコン４００の作動を直接に制御する。
【００４３】
本実施例の空調制御システムの場合、チャイルドシート１側（送信アンテナ１５）と車両側（受信アンテナ１８）とは、無線方式（例えば、Bluetooth（登録商標）方式）により、情報が送受信される。Bluetooth方式は、２．４ＧＨｚの周波数帯を７９の周波数チャネルに分け、利用する周波数をランダムに変える周波数ホッピングを行いながら、半径１０〜１００メートル程度のBluetooth搭載機器と、最大で２４Ｍｂｐｓの無線通信を行うものである。Bluetooth方式は指向性がないため、チャイルドシート１の送信アンテナ１５と車両側の受信アンテナ１８との間に障害物があっても送受信できるという利点がある。
【００４４】
そして、車両の側に設けられたエアコンＥＣＵ１７にフロントエアコン１００、リアエアコン２００、オーバーヘッドエアコン３００及び表示パネル１９が接続されている。なお、このエアコンＥＣＵは、上記の各エアコン１００〜３００のいずれか２つ以上が搭載されているときにそれらの作動を制御するものである。もし、車両に搭載されているエアコンがフロントエアコン１００のみの場合には、エアコンＥＣＵ１７は、フロントエアコンＥＣＵ１５０（図１参照）と同一のものとなる。
【００４５】
次に、表示パネル１９について説明する。表示パネル１９の最上段（チャイルドシート１のイラストが描かれている段）には、チャイルドシート１の周囲の環境情報を表示する環境情報表示部２１が設けられている。本実施例の表示パネル１９の環境情報表示部２１には、チャイルドシート１の第２温度センサ１２と第２湿度センサ１３とによって検出されるチャイルドシート１の周囲の温度と湿度とをデジタル表示する周囲温度表示部２３と周囲湿度表示部２４とが設けられている。図６に示される表示パネル１９の場合、チャイルドシート１の周囲の温度は２６℃であり、同じく湿度は５０％である。なお、チャイルドシート１の周囲の湿度は、ダニやウィルス等の有害微生物が繁殖しにくいとされている値（５０〜６０％）とすることが望ましい。
【００４６】
表示パネル１９における環境情報表示部２１の下方（乳幼児のイラストが描かれている段）には、乳幼児の生体情報を表示する生体情報表示部２２が設けられている。本実施例の表示パネル１９の生体情報表示部２２には、温度センサ８によって検出される乳幼児の体温をデジタル表示する体温表示部２６と、湿度センサ９によって検出される乳幼児の湿度（発汗状況）をレベル表示する発汗状況表示部２７とが設けられている。なお、図６における表示パネル１９の発汗状況表示部２７では、発汗状況が最大５レベルのうちの３レベルであることを示している。発汗状況が４レベル以上の場合、各レベルメータを赤色表示して、運転者に報知するようにしてもよい。
【００４７】
また、その下方には、乳幼児の挙動情報を表示する挙動情報表示部２５が設けられている。本実施例の表示パネル１９の挙動情報表示部２５には、振動センサ１１によって検出される乳幼児の挙動情報として、乳幼児が起きているか否かをレベル表示する挙動表示部２８が設けられている。この挙動表示部２８は、ＬＥＤ等の複数個の発光体２８ａを横に並べて設けたもので、振動センサ１１が振動を検出するとその大きさに応じて発光体が点灯する。もし、この発光体２８ａが点灯しなくなれば、乳幼児が眠っているものと判断される。なお、図６における表示パネル１９の挙動表示部２８では、５個の発光体２８ａのうちの３つが点灯している（換言すれば、乳幼児が手を活発に動かしている。即ち、乳幼児が起きている。）状態を示している。
【００４８】
表示パネル１９の最下段には、フロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００を手動でオン／オフする各スイッチ２９，３１，３２と、それらの作動時に点灯する作動表示ランプ２９ａ，３１ａ，３２ａとが設けられている。また、各スイッチ２９，３１，３２の右側には、各エアコン１００〜３００の風量を調整するロータリースイッチ３３が設けられている。なお、図６における表示パネル１９では、フロントエアコン１００のスイッチ２９の作動表示ランプ２９ａが点灯しているため、フロントエアコン１００が作動中である状態を示している。運転者は、表示パネル１９の周囲温度表示部２３、周囲湿度表示部２４、体温表示部２６、発汗状況表示部２７及び挙動表示部２８で表示される生体情報、環境情報及び挙動情報を視認しながら、手動でフロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００の作動を調整することができる。なお、上記の各エアコン１００〜３００がオートエアコンの場合、運転者がこれらのスイッチ２９，３１，３２，３３は不要となる。
【００４９】
この表示パネル１９は、車両のフロントパネルの部分に設けられていて、例えばカーナビゲーション装置（図示せず）のディスプレイを使用することができる。そして、運転者がディスプレイ表示をチャイルドシート監視モードとするスイッチ（図示せず）を操作したときに各情報を表示する。
【００５０】
本実施例の空調制御システムの作用について説明する。チャイルドシート１に着座している乳幼児の生体情報（体温、発汗状況）、挙動情報（起きているか寝ているか）及びチャイルドシート１の周囲の環境情報（車内温度、車内湿度）はチャイルドシート１に取り付けられた各センサ８，９，１１，１２，１３によって検出される。これらの情報は、チャイルドシート１に搭載されたチャイルドシートエアコンＥＣＵ１６により、送信アンテナ１５からBluetooth方式で車両に設けられた受信アンテナ１８に向けて発信される。これらの情報を受け取ったエアコンＥＣＵ１７は、それらの情報を表示パネル１９に表示する。この表示パネル１９は、車両のフロントパネルに設けられているため、運転者は視点を大きく動かすことなく乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報を把握することができ、運転に支障をきたすおそれがない。
【００５１】
もし、これらの情報の値が予め設定された値（基準値）を超えている場合、エアコンＥＣＵ１７はそれらの値を基準値に近づけるようにフロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００の風量、風向等を調整するとともに、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６がチャイルドシートエアコン４００の風量、風向等を調整する。このときの調整は、各センサ８，９，１１，１２，１３によって検出された情報に基づき、各エアコン１００〜４００によって吹き出される風（空気）の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整することによってなされる。特に、チャイルドシート１が後部座席に取り付けられている場合には、フロントエアコン１００の作動はそのままにして、リアエアコン２００、オーバーヘッドエアコン３００及びチャイルドシートエアコン４００のいずれかの作動（風量、風向、吹出口の選択）を制御するようにしてもよい。これにより、乳幼児の体における必要部位にのみ送風をしたり、タイマで設定した時間だけ送風をしたりするというきめこまかい制御が可能となる。
【００５２】
このときの調整は、エアコンＥＣＵ１５０及びチャイルドシートエアコンＥＣＵ１６が自動で行っても、運転者（又はその他の乗員）が手動でエアコン１００〜３００のスイッチ２９，３１，３２，３３を操作してもよい。
【００５３】
リアエアコン２００とオーバーヘッドエアコン３００の場合、それらの吹出口を調整することにより、乳幼児の特定の部位に対してのみ冷風又は暖風が当たるようにしたり、冷風や暖風が特定の部位に連続して当たらないように一定のサイクルで作動・停止を繰り返すようにしたりすることが望ましい。後者の場合、乳幼児の挙動情報と連動させてもよい。
【００５４】
前述したように、表示パネル１９は、例えばカーナビゲーション装置のディスプレイを利用することができる。また、表示パネル１９を別体のディスプレイとし、フロントパネルに着脱自在とすることもできる。近時のチャイルドシート１では、図７に示されるように、乳幼児を着座させたまま容易に車両の座席から取り外すことができるもの（例えば、首がすわっていない乳児を寝かせる形で着座させるもので、「ベビーシート」等と称されているもの）も存している。このようなチャイルドシート３４の場合、表示パネル３５を車両から着脱できるようにしておくことが望ましい。そして、チャイルドシート３４を車両から取り外して、例えば自宅内に運び込む。そして、チャイルドシート３４を自宅内に設置し、チャイルドシート３４に着座した乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報をチャイルドシート１から離れた場所に設置した表示パネル３５に無線送信する。これにより、チャイルドシート３４から離れた場所で乳幼児の各情報をモニタすることもできる。
【００５５】
本明細書では、チャイルドシート１，３４に取り付けられた各センサ８，９，１１，１２，１３が検出した情報をBluetooth方式によって無線送信する場合である。しかし、Bluetooth以外の方式（例えば、赤外線、超音波等）で無線送信する場合や、チャイルドシート１と車両とをケーブルで連結して有線送信する場合であってもよい。
【００５６】
チャイルドシート１に、上記以外の環境情報を検出するセンサを取り付けてもよい。このセンサとして、例えばアレルギー性疾患を有する乳幼児の場合に、チャイルドシート１の周囲における花粉の有無を検出する花粉センサ等がある。
【００５７】
本明細書の実施例で説明したチャイルドシート１は、車両と別体のものである。しかし、車両の座席に予め組み込まれ、必要に応じて引き出して使用する形態のチャイルドシートであってもよい。
【００５８】
上記した各センサ８，９，１１，１２，１３と、これらが検出した情報を送信する手段（送信アンテナ１５、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６）とが、チャイルドシート１に対して着脱自在に取り付けられるようにしてもよい。これにより、既存のチャイルドシート１，３４に対しても本発明の車両用空調制御システムを実施することかできる。また、乳幼児の成長に合わせて、各センサ８，９，１１，１２，１３の取付け位置を変更することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、車両（例えば、自動車）に搭載される空調装置の制御、特に乳幼児に対する空調装置の制御システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１，３４ チャイルドシート
３ 背もたれ部
８，１２ 温度センサ（センサ）
９，１３ 湿度センサ（センサ）
１１ 振動センサ（センサ）
１５ 送信アンテナ（送信手段）
１６ チャイルドシートエアコンＥＣＵ（シート空調装置制御手段）
１７ エアコンＥＣＵ（空調装置制御手段）
１９，３５ 表示パネル（報知手段）
１００ フロントエアコン（空調装置）
２００ リアエアコン（空調装置）
３００ オーバーヘッドエアコン（空調装置）
４００ チャイルドシートエアコン（シート空調装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャイルドシートに着座している乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出して空調装置の作動を制御するシステム及びそのシステムを搭載した車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一定未満の年齢の乳幼児を車両（例えば自動車）に乗せる場合、チャイルドシートを使用することが義務付けられている。このチャイルドシートを、車両の後部座席に装着する場合がある。運転者は、乳幼児がおとなしく着座している場合であっても、乳幼児の生体情報（温度や発汗状況）が気になったり、時間をおいて乳幼児の挙動を監視したりすることを希望する。このとき、運転者が後ろを振り向くと、運転者の的確な運転が阻害されてしまう場合がある。特に、チャイルドシートを後ろ向きに取り付けているときは、運転者が乳幼児の挙動を監視することは困難である。
【０００３】
チャイルドシートに着座している乳幼児が泣き出す原因として、乳幼児が車内の温度を不快に感じる場合（乳幼児の体温は大人よりも高く、大人が快適に感じる温度を不快に感じることがある。）や、チャイルドシートとの接触面での発汗によるムレやそれによる温度上昇等が考えられる。
【０００４】
上記の不具合を解消するため、空調装置を設けたチャイルドシートの技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。また、チャイルドシートに着座している人物の生体情報を検出する装置の技術が開示されている（特許文献２を参照）。しかし、これらの技術では運転者が、チャイルドシートに着座している乳幼児の状況を確認する手段がないため、運転者の不安を取り除くには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２７７９５号公報
【特許文献２】特開２００５−９５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した不具合に鑑み、チャイルドシートに着座した乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報に基づいて車両用空調装置を制御する空調制御システム及びそのシステムを搭載した車両を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、
チャイルドシートに着座している乳幼児に対して空調装置の作動を制御する車両用空調制御システムであって、
チャイルドシートに着座している乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するセンサと、
前記センサによって検出された情報を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信された情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した情報に基づき、前記空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整する空調装置制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空調制御システムは上記したように構成され、各センサによって検出された乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つによって空調装置の作動が調整される。この調整は、受信手段が受信した情報に基づき、空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整することによって行われる。これにより、チャイルドシートに着座している乳幼児は常に快適な環境下に置かれる。これにより、運転者は、乳幼児を視認するためにその視点を大きく変更することが不要となり、的確な運転を行うことができる。
【０００９】
前記センサは、チャイルドシートに着座している乳幼児の複数部位における生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するように取り付けられ、
前記空調装置制御手段は、乳幼児の特定部位における生体情報、挙動情報及び環境情報のいずれかの値が予め設定された基準値を超えているときに、それらのいずれかの値が前記基準値以下となるように前記特定部位に対して前記空調装置を作動させるようにしてもよい。
【００１０】
前記受信手段が受信した情報を運転者に報知する報知手段が設けられていると、運転者は視点をほとんどそのままにして、乳幼児の情報を視認できる。これにより、運転者の安心感が高まる。
【００１１】
この報知手段を、車両に対して着脱自在に取り付けてもよい。これにより、チャイルドシートと報知手段を車両から取り外して、別の場所で乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報を検出して報知手段に報知することができる。
【００１２】
前記チャイルドシートには、該シートの背もたれ部に設けられた吹出口から空気を吹き出すシート空調装置が搭載され、
前記センサによって検出された情報に基づき、前記シート空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整するシート空調装置制御手段を備えるようにすることが望ましい。
【００１３】
これにより、チャイルドシートに着座している乳幼児に対して、さらにきめ細かく空調を調整することができる。
【００１４】
前記情報は、Bluetooth（登録商標）によって送受信される。
【００１５】
Bluetooth方式は、比較的短い距離の情報の送受信を安定して行うことができるため、システム全体の信頼感が高められる。
【００１６】
前記各センサは、前記チャイルドシートに対して着脱自在に取り付けられるようにすることができる。
【００１７】
これにより、既存のチャイルドシートを使用して本発明を実施することができる。
【００１８】
前記センサのうち、乳幼児の生体情報である乳幼児の体温を検出するセンサは、前記チャイルドシートの背もたれ部で、着座状態の乳幼児の背中によって押圧される部分に取り付けられた温度センサとすることができる。
【００１９】
前記センサのうち、乳幼児の生体情報である乳幼児の発汗状況を検出するセンサは、前記チャイルドシートの背もたれ部で、着座状態の乳幼児の背中によって押圧される部分に取り付けられた湿度センサとすることができる。
【００２０】
前記センサのうち、乳幼児の挙動情報である乳幼児の起床状態を検出するセンサは、前記チャイルドシートに設けられたベルトの裏面部で、着座状態の乳幼児の胸部を押圧する部分に取り付けられた振動センサとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例のフロントエアコン１００のブロック図である。
【図２】リアエアコン３００の斜視図である。
【図３】オーバーヘッドエアコン４００の斜視図である。
【図４】チャイルドシート１の斜視図である。
【図５】チャイルドシート１と空調装置１００のブロック図である。
【図６】表示パネル１９の正面図である。
【図７】車両以外の場所にチャイルドシート１と表示パネル１９を設置した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施例のフロントエアコン１００のブロック図、図２はリアエアコン３００の斜視図、図３はオーバーヘッドエアコン４００の斜視図、図４はチャイルドシート１の正面図である。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
最初に、本発明の車両用空調制御システムの構成について説明する。本実施例のシステムを構成する空調装置として、車両のフロントパネルの部分に装着されるフロントエアコン１００（図１参照）、トランクルームにブロワーユニットやリアクーリングユニットを設置し、その吹出口を天井面の両サイドに設けたリアエアコン２００（図２参照）、天井部にブロワーユニットやリアクーリングユニットを設置し、その吹出口を天井面に設け、主に後部座席の乗員に風を送るオーバーヘッドエアコン３００（図３参照）等がある。また、チャイルドシート１に、チャイルドシートエアコン４００が内装される場合がある。
【００２６】
フロントエアコン１００について説明する。図１に示されるように、フロントエアコン１００は主ダクト１０１を備えている。主ダクト１０１には、車内空気を循環させるための内気吸い込み口１１３と、車外の空気を取込む外気吸い込み口１１４とが形成され、内外気切替ダンパー１１５によりいずれかを切り替えて使用する。これら内気吸い込み口１１３ないし外気吸い込み口１１４からの空気は、ファン１１６によって主ダクト１０１内に吸い込まれる。
【００２７】
主ダクト１０１内には、吸い込まれた空気を冷却して冷気を発生させるためのエバポレータ１１７と、逆にこれを加熱して暖気を発生させるヒータコア１０２（エンジン冷却水の廃熱により発熱動作する）とが設けられている。そして、これら冷気と暖気とが、エアミックスダンパー１０３の角度位置に対応した比率にて混合され、吹出口１０４，１０５，１０６より吹き出される。このうち、フロントグラス曇り止め用のデフ吹出口１０４はフロントグラスの内面下縁に対応するインパネ上方奥に、フェイス吹出口１０５はインパネの正面中央に、フット吹出口１０６はインパネ下面奥の搭乗者足元に対向する位置にそれぞれ開口し、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９により個別に開閉される。
【００２８】
具体的には、モータ１２０からのダンパー制御用の回転入力位相に応じて、ダンパー駆動ギア機構１１０により、フェイス吹出口１０５のみを開いた状態（フェイス吹出モード）、フェイス吹出口１０５とフット吹出口１０６とを開いた状態（フット・フェイス吹出モード）、フット吹出口１０６のみを開いた状態（フット吹出モード）、フット吹出口１０６とデフ吹出口１０４とを開いた状態（デフ・フット吹出モード）及びデフ吹出口１０４のみを開いた状態（デフ吹出モード）の間で切り替えられる。各吹出モードの選択は、モード切替スイッチ群７５に含まれるモード選択スイッチ（図示せず）を個別に操作することにより行なう。
【００２９】
また、内外気切替ダンパー１１５はモータ１２１により、エアミックスダンパー１０３はモータ１１９により、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９はモータ１２０により、それぞれ電動駆動される。これらのモータ１１９，１２０，１２１は例えばステッピングモータにて構成される。さらにブロワモータ１２３はブラシレスモータ等で構成され、ＰＷＭ制御にて回転速度制御することにより吹出し風量が調整される。これらモータ（アクチュエータ）１１９〜１２１，１２３及びエバポレータ１１７は、フロントエアコンＥＣＵ１５０とシリアル通信バス１３０により接続され、該シリアル通信バス１３０を介してフロントエアコンＥＣＵ１５０により集中制御される。
【００３０】
フロントエアコンＥＣＵ１５０の実体はコンピュータハードウェアであり、その入出力部には、エバポレータセンサ１５１、内気センサ１５５、外気センサ１５６、水温センサ１５７及び日射センサ１５８が接続されている。また、フロントエアコンＥＣＵ１５０には、風量設定スイッチ７２、温度設定スイッチ７３、吹出モードを切り替えるモード切替スイッチ群７５、リアデフスイッチ７６、内外気切替スイッチ７７、Ａ／Ｃスイッチ７８、ファンスイッチ７９及びオート切替スイッチ８０が接続されている。
【００３１】
フロントエアコンＥＣＵ１５０は、搭載された制御アプリケーションの実行により、以下のような制御を行なう。
（１）内外気切替スイッチ７７の操作入力状態に対応して、内気側及び外気側のいずれかに内外気切替ダンパー１１５が倒れるよう、対応するモータ１２１の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
（２）Ａ／Ｃスイッチ７８の操作状態に応じて、エバポレータ１１７の作動をオン・オフさせる。
（３）リアデフスイッチ７０の操作に伴い、図示しないリアガラスの電熱線に通電し、リアガラスの曇り除去を行なう。
（４）オート切替スイッチ８０の入力状態に基づいて、主空調装置ＣＡの動作モードをマニュアルモードとオートモードとの間で切り替える。オートモードでは、温度設定スイッチ７３による設定温度の入力情報と、内気センサ１５５、外気センサ１５６、水温センサ１５７及び日射センサ１５８の出力情報とを参照し、車内温度が設定温度に近づくよう周知のシーケンスに従い、エアミックスダンパー１０３の開度調整による吹出温度調整と、ブロワモータ１２３による風量調整と、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９の位置変更とがなされるよう、対応するモータ１１９，１２３，１２０の動作制御指令を行なう。
（５）マニュアルモードでは、風量設定スイッチ７２とモード切替スイッチ群７５との操作入力状態に対応して、ブロワモータ１２３による風量調整を行なうとともに、吹出口切替ダンパー１０７，１０８，１０９が対応する開閉状態となるようにモータ１２０への駆動制御指令を行なう。
【００３２】
フロントエアコン１００がオートエアコンである場合、その制御は、主空調風の目標吹出温度ＴＡＯ（Temperature Air Output）を算出することにより行なう。この目標吹出温度ＴＡＯは、下記の式に基づいて算出されるものであり、車室内を設定温度ＴＳＥＴに維持するために必要な吹出温度を意味する。
【００３３】
ＴＡＯ＝Ｅ×（ＴＳＥＴ＋△Ｔ）−Ｆ×ＴＲ−Ｇ×ＴＡＭ−Ｈ×ＴＳ＋Ｃ
ＴＳＥＴ：設定温度（通常時には温度設定スイッチ７３による設定温度、通信途絶時には記憶されている所定温度）
ＴＲ ：室内温度（内気センサ１５５により検出）
ＴＡＭ ：外気温（外気センサ１５６により検出）
ＴＳ ：日射量（日射センサ１５８により検出）
△Ｔ，Ｃ：補正定数
Ｅ〜Ｈ ：係数
【００３４】
なお、リアエアコン２００とオーバーヘッドエアコン３００の構成はフロントエアコン１００とほとんど同一構成なので、その説明を省略する。
【００３５】
次に、チャイルドシート１について説明する。本実施例のチャイルドシート１は、６歳未満の乳幼児を車両に乗車させる際に使用される。図４に示されるように、このチャイルドシート１は、乳幼児が着座する着座部２と、該着座部２の後端部に連続して斜め上方に起立する形態で延設され、着座した乳幼児の背中部分を受け止める背もたれ部３と、この背もたれ部３に内装され、背もたれ部３の両サイドに設けられたスリット４から伸縮可能に引き出される２本のベルト５と、着座部２の前部のほぼ中央部から立設する支持部６の上端部に取り付けられ、背もたれ部３から引き出した２本のベルト５の先端部（バックル）を係合させるバックル係合部７とを備えている。
【００３６】
本実施例のチャイルドシート１には、着座した乳幼児の生体情報の１つである体温を計測するために、サーミスタ等の接触式温度センサ８が取り付けられている。この温度センサ８は、乳幼児の背中が密着する背もたれ部３の部分に取り付けられている。この温度センサ８により、乳幼児の体温が検出される。なお、この温度センサ８は、背もたれ部３以外にも、または背もたれ部３に加えて、着座部２において着座した乳幼児の大腿部が密着する部分に取り付けてもよい。
【００３７】
チャイルドシート１の背もたれ部３で、温度センサ８の隣には湿度センサ９が取り付けられている。この湿度センサ９は、乳幼児の生体情報の１つである発汗状況を検出するためのものである。着座状態の乳幼児は、その背中をチャイルドシート１の背もたれ部３に密着させているため、背中の部分に汗をかきやすい。このため、湿度センサ９を乳幼児の背中が密着する背もたれ部３に取り付けることが望ましいが、例えば大腿部が密着する着座部２に取り付けてもよい。この湿度センサ９により、乳幼児の発汗状況が検出される。
【００３８】
また、各ベルト５の裏側には振動センサ１１が取り付けられている。この振動センサ１１は、乳幼児の挙動情報（乳幼児が起きているか眠っているか。）を検出するものであり、例えば圧電素子によって振動を電気的に検出するものや、自在に移動するコイルが振動したときに磁石に触れることによって振動を検出するもの等を使用することができる。チャイルドシート１のベルト５は、着座した乳幼児の胸の部分を押圧する。そして、チャイルドシート１に着座している乳幼児が手を動かすと、それに伴って当該乳幼児の胸の部分も動く。この動きが振動センサ１１によって検出される。即ち、振動センサ１１が乳幼児の胸の振動を検出しているときには、該乳幼児が起きているものと判断することができる。もし、乳幼児の胸の動きが少なくなったことが振動センサ１１によって検出されると、乳幼児が眠っているものと判断することができる。
【００３９】
上記した温度センサ８、湿度センサ９及び振動センサ１１は、乳幼児の生体情報を検出するためのものである。このため、チャイルドシート１において乳幼児の体と密着するような部位に取り付けることが望ましい。これに対して、チャイルドシート１の背もたれ部３の上部で、着座状態の乳幼児の頭上となる部分（乳幼児の体と密着しない部位）に、別の温度センサと湿度センサ（以下、それぞれ「第２温度センサ１２」、「第２湿度センサ１３」と記載する。）が隣接して取り付けられている。これらの第２センサ１２，１３は、チャイルドシート１周囲の環境情報（この場合、温度（車内温度）と湿度（車内湿度））とを検出するためのものである。一般に、乳幼児の体温は大人の体温よりも少し高く、かつ体温調整機能が未発達である。このため、大人が快適と感じる車内温度、湿度であっても、乳幼児の発汗量が多くなって「あせも」の原因となったり、乳幼児が不快感を感じたりする場合がある。これを防止するため、第２温度センサ１２と第２湿度センサ１３とにより、車内温度（特に、チャイルドシート１の周囲の車内温度と車内湿度）を検出し、モニタする必要がある。このため、第２温度センサ１２と第２湿度センサ１３は、フロントエアコン１００、リアエアコン３００及びオーバーヘッドエアコン４００からの送風を直接に受けるような位置に取り付けることが望ましい。
【００４０】
このチャイルドシート１の底部には、チャイルドシート１の本体部（着座部２と背もたれ部３）を車両の座席に設置するためのベース部１４が設けられている。このベース部１４は、チャイルドシート１の本体部を水平面内で回転可能に、かつ任意の角度で保持されるように支持している。このため、車両の走行方向に対してチャイルドシート１の向きを、一定の角度範囲で斜めに設置することができる。これにより、乳幼児の体の正面に風を当てたくない場合には、チャイルドシート１の本体部を少し斜め向きにすることで容易に対処することができる。
【００４１】
本実施例のチャイルドシート１には、チャイルドシートエアコン４００と送信アンテナ１５とチャイルドシートエアコンＥＣＵ１６が内装されている。チャイルドシートエアコン４００は、熱交換機能を有するペルチェモジュール等を備え、これによって熱交換された冷風又は暖風をチャイルドシート１の着座部２及び／又は背もたれ部３の複数箇所に設けられた吹出口（図示せず）から吹き出す機能を有している。チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６は、各センサ８，９，１１，１２，１３によって検出された情報に基づいてチャイルドシートエアコン４００の動作を制御するとともに、送信アンテナ１５を介して各情報を受信アンテナ１８（後述）に送信する機能を有する。
【００４２】
次に、図５を参照しながら、本実施例の空調制御システムのブロック図について説明する。チャイルドシート１側（図５の左側）では、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６に温度センサ８，１２、湿度センサ９，１３及び振動センサ１１が接続されていて、これらのセンサ８，１２，９，１３，１１によって検出された乳幼児の生体情報、挙動情報及びチャイルドシート１の周囲の環境情報（以下、これらをまとめて「情報」と記載する場合がある。）は、送信アンテナ１５を介して車両側（図５の右側）の受信アンテナ１８に送信される。また、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６には、チャイルドシートエアコン４００が接続されていて、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６は、各センサ８，１２，９，１３，１１によって検出された情報に基づいてチャイルドシートエアコン４００の作動を直接に制御する。
【００４３】
本実施例の空調制御システムの場合、チャイルドシート１側（送信アンテナ１５）と車両側（受信アンテナ１８）とは、無線方式（例えば、Bluetooth（登録商標）方式）により、情報が送受信される。Bluetooth方式は、２．４ＧＨｚの周波数帯を７９の周波数チャネルに分け、利用する周波数をランダムに変える周波数ホッピングを行いながら、半径１０〜１００メートル程度のBluetooth搭載機器と、最大で２４Ｍｂｐｓの無線通信を行うものである。Bluetooth方式は指向性がないため、チャイルドシート１の送信アンテナ１５と車両側の受信アンテナ１８との間に障害物があっても送受信できるという利点がある。
【００４４】
そして、車両の側に設けられたエアコンＥＣＵ１７にフロントエアコン１００、リアエアコン２００、オーバーヘッドエアコン３００及び表示パネル１９が接続されている。なお、このエアコンＥＣＵは、上記の各エアコン１００〜３００のいずれか２つ以上が搭載されているときにそれらの作動を制御するものである。もし、車両に搭載されているエアコンがフロントエアコン１００のみの場合には、エアコンＥＣＵ１７は、フロントエアコンＥＣＵ１５０（図１参照）と同一のものとなる。
【００４５】
次に、表示パネル１９について説明する。表示パネル１９の最上段（チャイルドシート１のイラストが描かれている段）には、チャイルドシート１の周囲の環境情報を表示する環境情報表示部２１が設けられている。本実施例の表示パネル１９の環境情報表示部２１には、チャイルドシート１の第２温度センサ１２と第２湿度センサ１３とによって検出されるチャイルドシート１の周囲の温度と湿度とをデジタル表示する周囲温度表示部２３と周囲湿度表示部２４とが設けられている。図６に示される表示パネル１９の場合、チャイルドシート１の周囲の温度は２６℃であり、同じく湿度は５０％である。なお、チャイルドシート１の周囲の湿度は、ダニやウィルス等の有害微生物が繁殖しにくいとされている値（５０〜６０％）とすることが望ましい。
【００４６】
表示パネル１９における環境情報表示部２１の下方（乳幼児のイラストが描かれている段）には、乳幼児の生体情報を表示する生体情報表示部２２が設けられている。本実施例の表示パネル１９の生体情報表示部２２には、温度センサ８によって検出される乳幼児の体温をデジタル表示する体温表示部２６と、湿度センサ９によって検出される乳幼児の湿度（発汗状況）をレベル表示する発汗状況表示部２７とが設けられている。なお、図６における表示パネル１９の発汗状況表示部２７では、発汗状況が最大５レベルのうちの３レベルであることを示している。発汗状況が４レベル以上の場合、各レベルメータを赤色表示して、運転者に報知するようにしてもよい。
【００４７】
また、その下方には、乳幼児の挙動情報を表示する挙動情報表示部２５が設けられている。本実施例の表示パネル１９の挙動情報表示部２５には、振動センサ１１によって検出される乳幼児の挙動情報として、乳幼児が起きているか否かをレベル表示する挙動表示部２８が設けられている。この挙動表示部２８は、ＬＥＤ等の複数個の発光体２８ａを横に並べて設けたもので、振動センサ１１が振動を検出するとその大きさに応じて発光体が点灯する。もし、この発光体２８ａが点灯しなくなれば、乳幼児が眠っているものと判断される。なお、図６における表示パネル１９の挙動表示部２８では、５個の発光体２８ａのうちの３つが点灯している（換言すれば、乳幼児が手を活発に動かしている。即ち、乳幼児が起きている。）状態を示している。
【００４８】
表示パネル１９の最下段には、フロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００を手動でオン／オフする各スイッチ２９，３１，３２と、それらの作動時に点灯する作動表示ランプ２９ａ，３１ａ，３２ａとが設けられている。また、各スイッチ２９，３１，３２の右側には、各エアコン１００〜３００の風量を調整するロータリースイッチ３３が設けられている。なお、図６における表示パネル１９では、フロントエアコン１００のスイッチ２９の作動表示ランプ２９ａが点灯しているため、フロントエアコン１００が作動中である状態を示している。運転者は、表示パネル１９の周囲温度表示部２３、周囲湿度表示部２４、体温表示部２６、発汗状況表示部２７及び挙動表示部２８で表示される生体情報、環境情報及び挙動情報を視認しながら、手動でフロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００の作動を調整することができる。なお、上記の各エアコン１００〜３００がオートエアコンの場合、運転者がこれらのスイッチ２９，３１，３２，３３は不要となる。
【００４９】
この表示パネル１９は、車両のフロントパネルの部分に設けられていて、例えばカーナビゲーション装置（図示せず）のディスプレイを使用することができる。そして、運転者がディスプレイ表示をチャイルドシート監視モードとするスイッチ（図示せず）を操作したときに各情報を表示する。
【００５０】
本実施例の空調制御システムの作用について説明する。チャイルドシート１に着座している乳幼児の生体情報（体温、発汗状況）、挙動情報（起きているか寝ているか）及びチャイルドシート１の周囲の環境情報（車内温度、車内湿度）はチャイルドシート１に取り付けられた各センサ８，９，１１，１２，１３によって検出される。これらの情報は、チャイルドシート１に搭載されたチャイルドシートエアコンＥＣＵ１６により、送信アンテナ１５からBluetooth方式で車両に設けられた受信アンテナ１８に向けて発信される。これらの情報を受け取ったエアコンＥＣＵ１７は、それらの情報を表示パネル１９に表示する。この表示パネル１９は、車両のフロントパネルに設けられているため、運転者は視点を大きく動かすことなく乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報を把握することができ、運転に支障をきたすおそれがない。
【００５１】
もし、これらの情報の値が予め設定された値（基準値）を超えている場合、エアコンＥＣＵ１７はそれらの値を基準値に近づけるようにフロントエアコン１００、リアエアコン２００及びオーバーヘッドエアコン３００の風量、風向等を調整するとともに、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６がチャイルドシートエアコン４００の風量、風向等を調整する。このときの調整は、各センサ８，９，１１，１２，１３によって検出された情報に基づき、各エアコン１００〜４００によって吹き出される風（空気）の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整することによってなされる。特に、チャイルドシート１が後部座席に取り付けられている場合には、フロントエアコン１００の作動はそのままにして、リアエアコン２００、オーバーヘッドエアコン３００及びチャイルドシートエアコン４００のいずれかの作動（風量、風向、吹出口の選択）を制御するようにしてもよい。これにより、乳幼児の体における必要部位にのみ送風をしたり、タイマで設定した時間だけ送風をしたりするというきめこまかい制御が可能となる。
【００５２】
このときの調整は、エアコンＥＣＵ１５０及びチャイルドシートエアコンＥＣＵ１６が自動で行っても、運転者（又はその他の乗員）が手動でエアコン１００〜３００のスイッチ２９，３１，３２，３３を操作してもよい。
【００５３】
リアエアコン２００とオーバーヘッドエアコン３００の場合、それらの吹出口を調整することにより、乳幼児の特定の部位に対してのみ冷風又は暖風が当たるようにしたり、冷風や暖風が特定の部位に連続して当たらないように一定のサイクルで作動・停止を繰り返すようにしたりすることが望ましい。後者の場合、乳幼児の挙動情報と連動させてもよい。
【００５４】
前述したように、表示パネル１９は、例えばカーナビゲーション装置のディスプレイを利用することができる。また、表示パネル１９を別体のディスプレイとし、フロントパネルに着脱自在とすることもできる。近時のチャイルドシート１では、図７に示されるように、乳幼児を着座させたまま容易に車両の座席から取り外すことができるもの（例えば、首がすわっていない乳児を寝かせる形で着座させるもので、「ベビーシート」等と称されているもの）も存している。このようなチャイルドシート３４の場合、表示パネル３５を車両から着脱できるようにしておくことが望ましい。そして、チャイルドシート３４を車両から取り外して、例えば自宅内に運び込む。そして、チャイルドシート３４を自宅内に設置し、チャイルドシート３４に着座した乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報をチャイルドシート１から離れた場所に設置した表示パネル３５に無線送信する。これにより、チャイルドシート３４から離れた場所で乳幼児の各情報をモニタすることもできる。
【００５５】
本明細書では、チャイルドシート１，３４に取り付けられた各センサ８，９，１１，１２，１３が検出した情報をBluetooth方式によって無線送信する場合である。しかし、Bluetooth以外の方式（例えば、赤外線、超音波等）で無線送信する場合や、チャイルドシート１と車両とをケーブルで連結して有線送信する場合であってもよい。
【００５６】
チャイルドシート１に、上記以外の環境情報を検出するセンサを取り付けてもよい。このセンサとして、例えばアレルギー性疾患を有する乳幼児の場合に、チャイルドシート１の周囲における花粉の有無を検出する花粉センサ等がある。
【００５７】
本明細書の実施例で説明したチャイルドシート１は、車両と別体のものである。しかし、車両の座席に予め組み込まれ、必要に応じて引き出して使用する形態のチャイルドシートであってもよい。
【００５８】
上記した各センサ８，９，１１，１２，１３と、これらが検出した情報を送信する手段（送信アンテナ１５、チャイルドシートエアコンＥＣＵ１６）とが、チャイルドシート１に対して着脱自在に取り付けられるようにしてもよい。これにより、既存のチャイルドシート１，３４に対しても本発明の車両用空調制御システムを実施することかできる。また、乳幼児の成長に合わせて、各センサ８，９，１１，１２，１３の取付け位置を変更することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、車両（例えば、自動車）に搭載される空調装置の制御、特に乳幼児に対する空調装置の制御システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１，３４ チャイルドシート
３ 背もたれ部
８，１２ 温度センサ（センサ）
９，１３ 湿度センサ（センサ）
１１ 振動センサ（センサ）
１５ 送信アンテナ（送信手段）
１６ チャイルドシートエアコンＥＣＵ（シート空調装置制御手段）
１７ エアコンＥＣＵ（空調装置制御手段）
１９，３５ 表示パネル（報知手段）
１００ フロントエアコン（空調装置）
２００ リアエアコン（空調装置）
３００ オーバーヘッドエアコン（空調装置）
４００ チャイルドシートエアコン（シート空調装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャイルドシートに着座している乳幼児に対して空調装置の作動を制御する車両用空調制御システムであって、
チャイルドシートに着座している乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するセンサと、
前記センサによって検出された情報を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信された情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した情報に基づき、前記空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整する空調装置制御手段と、
を備えることを特徴とする乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項２】
前記センサは、チャイルドシートに着座している乳幼児の複数部位における生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するように取り付けられ、
前記空調装置制御手段は、乳幼児の特定部位における生体情報、挙動情報及び環境情報のいずれかの値が予め設定された基準値を超えているときに、それらのいずれかの値が前記基準値以下となるように前記特定部位に対して前記空調装置を作動させることを特徴とする請求項１に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項３】
前記受信手段が受信した情報を運転者に報知する報知手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項４】
前記報知手段が、車両に対して着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項５】
前記チャイルドシートには、該シートの背もたれ部に設けられた吹出口から空気を吹き出すシート空調装置が搭載され、
前記センサによって検出された情報に基づき、前記シート空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整するシート空調装置制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項６】
前記情報は、Bluetooth（登録商標）によって送受信されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用空調制御システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１】
チャイルドシートに着座している乳幼児に対して空調装置の作動を制御する車両用空調制御システムであって、
チャイルドシートに着座している乳幼児の生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するセンサと、
前記センサによって検出された情報を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信された情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した情報に基づき、前記空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整する空調装置制御手段と、
を備えることを特徴とする乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項２】
前記センサは、チャイルドシートに着座している乳幼児の複数部位における生体情報、挙動情報及び環境情報の少なくとも１つを検出するように取り付けられ、
前記空調装置制御手段は、乳幼児の特定部位における生体情報、挙動情報及び環境情報のいずれかの値が予め設定された基準値を超えているときに、それらのいずれかの値が前記基準値以下となるように前記特定部位に対して前記空調装置を作動させることを特徴とする請求項１に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項３】
前記受信手段が受信した情報を運転者に報知する報知手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項４】
前記報知手段が、車両に対して着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項５】
前記チャイルドシートには、該シートの背もたれ部に設けられた吹出口から空気を吹き出すシート空調装置が搭載され、
前記センサによって検出された情報に基づき、前記シート空調装置によって吹き出される空気の温度、湿度、流れ及び清浄度の少なくとも１つを調整するシート空調装置制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項６】
前記情報は、Bluetooth（登録商標）によって送受信されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の乳幼児に対する車両用空調制御システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用空調制御システムを搭載したことを特徴とする車両。
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２３０５２９（Ｐ２０１１−２３０５２９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９６７８（Ｐ２０１０−９９６７８）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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