自動車の空調設備のための、生理学的データのセンサを備える制御システム
【課題】技術的要素のアクチュエータまたは空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御機構に接続された出力を含む制御装置を含む、自動車の暖房、換気、または空調設備のための制御システムを提案することによって、少なくとも１名の乗員に与えられる空気力学的快適性を改善する。
【解決手段】センサ１３によって、乗員の身体の各種部分の所定ゾーンにそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定し、制御装置１２によって、上記温度パラメータに依存して乗員の快適性データＴＳを決定し、上記の快適性データを、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために制御装置において利用する。
【解決手段】センサ１３によって、乗員の身体の各種部分の所定ゾーンにそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定し、制御装置１２によって、上記温度パラメータに依存して乗員の快適性データＴＳを決定し、上記の快適性データを、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために制御装置において利用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内の暖房、換気、または状態調節を含む空調設備のための制御システムの領域に関する。
【背景技術】
【０００２】
車内に位置する乗員によって選択された少なくとも１つのパラメータ（例えば、空気流温度、空気流量、または空気流分布）、および外部データ（例えば、内部温度／外部温度差、太陽熱流など）から、温度的快適性を自動的に形成する自動化制御システムを使用することは知られている。このシステムにおいては、快適性アルゴリズムが使用される。
【０００３】
選択されたパラメータは、車内の空気熱力学的パラメータ（即ち、空気温度、空気流量、空気分布）を改善することによって、空調設備を調節できるアクチュエータの制御信号を、上記パラメータに依存して決定する制御装置に伝達される。
【０００４】
公知のシステムには、乗車する者が、パラメータ（例えば、温度）を選択できるよう、車の制御システムに習熟していなければならないと云う欠点がある。更に、一般的に、乗員に適する温度を最終的に見いだす前に、模索を行わなければならない。
【０００５】
上記欠点を回避するため、特許文献１には、赤外線センサで乗員の頭部の皮膚の温度を測定し、検知されたこの温度を、空気熱力学的パラメータの調節に利用する形式の、換気、暖房、または空調設備のための制御システムが記載されている。
【０００６】
しかしながら、このような測定には、乗員が取る実際の温度感覚の決定が不明確であると云う欠点がある。これに関連して、頭部は、多数の異質ゾーンを有する。上記ゾーンの各々は、隣接ゾーンの熱的特性とは明らかに異なる熱的特性を有する。一方では、頭部のこれらの異なるゾーンの間には、大きな温度的差異が現れ、他方では、頭部の若干のゾーンは、周囲の温度変化または空気力学的変化により大きく応答する。更に、頭部の若干のゾーンの温度は、他のゾーンの温度よりも、乗員が取る温度感覚を良好に反映する。
【０００７】
従って、乗員の温度感覚に対して最適な空気熱力学的快適性を得るため、乗員の若干の特殊ゾーンの温度を、正確に測定する必要がある。
【特許文献１】米国特許第５，１７２，８５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主たる課題は、技術的要素のアクチュエータ、または空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御機構に接続された出力を含む制御装置を含む、自動車の暖房、換気、または空調設備のための制御システムを提案することによって、少なくとも１名の乗員に与えられる空気力学的快適性を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る制御システムは、自動車の少なくとも１名の乗員の温度状態に関する量を測定できる少なくとも１つのセンサを含んでいる。上記センサによって行った測定は、空気温度、空気流量、および空気分布の調節のため、制御装置において利用される。更に、センサは、乗員の身体の各種部分の所定ゾーンにそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定でき、制御装置は、上記温度パラメータに依存して乗員の快適性データを決定できる。上記の快適性データは、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために、制御装置において利用される。
【００１０】
このようなシステムを使用すれば、空気熱力学的パラメータの選択は、乗員の温度状態に関する量の測定によって完全に自動化される。測定によって、空気流温度、空気流分布、または空気流量の選択のため、ユーザの作用に依拠することなく、生理学的情報が得られる。更に、上記システムが、乗員の各種部分の所定ゾーンに関連する複数の温度パラメータを測定できるので、少なくとも１名の乗員の温度感覚、暖状態または冷状態に最適に応答する空気流温度、空気流量および空気流分布の供給が保証される。
【００１１】
第１実施例によると、乗員の各種部分の１つは、顔面、または少なくとも１つの腕である。
【００１２】
第１変更例によると、制御装置は、更に、乗員の衣服の温度パラメータに依存して、乗員の快適性データを決定できる。
【００１３】
上記第１実施例の他の変更例により、センサは、更に、車内の各種部分にそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定できる。車内部分の１つが、少なくとも１つの窓ガラス、または少なくとも１つの座席であれば有利である。センサが赤外線センサであれば好ましい。
【００１４】
上記特徴にもとづき、乗員の身体外面、特に、顔面の温度且つまたキャビン（座席、窓ガラス……）の表面温度などの車環境に関する情報、および乗員の服装に関する情報を決定できる。
【００１５】
他の好ましい実施例にもとづき、センサは、超音波センサである。この特徴にもとづき、乗員の衣服の状態を確認でき、温度および空気熱力学的パラメータの選択を適合させることができる。実際、超音波によって、超音波を反射する材料の性質を識別できる。従って、乗員の着用衣服のタイプ、および外部周辺に対するその絶縁性を決定できる。
【００１６】
本発明の有利な特徴にもとづき、制御装置は、指令空気熱力学的バラメータを計算する快適性アルゴリズムにもとづくアーキテクチャを含み、制御装置は、指令空気熱力学的バラメータの計算のため、快適性アルゴリズムの入力として、アーキテクチャに必要な少なくとも１つの空気熱力学的バラメータを決定できる少なくとも１つの決定モジュールを含み、空気熱力学的バラメータは、乗員の温度状態のセンサによって行った測定から決定される。
【００１７】
この特徴にもとづき、通常は公知の制御システムにおいて、インプレメンテーションされるよう、アーキテクチャを改質する必要はない。
【００１８】
本発明は、快適性アルゴリズムのアーキテクチャの機能に必要なデータを供給することになる所要のモジュールにおいて実施される。換言すれば、空気熱力学的パラメータの決定モジュールは、１つまたは複数のパラメータ（温度、分布および／または流量）を決定する。これらのパラメータは、アーキテクチャがその機能のために必要とするパラメータおよび乗員が、制御システムにおいて、制御装置（回転ボタン、押しボタン、キー、カーソル……）に作動することによって、換気、暖房、または空調システムの制御表から、手操作で選択するパラメータである。かくして、乗員は、快適性アルゴリズムにもとづくアーキテクチャの決定モジュールのインプレメンテーションにもとづき、空気熱力学的パラメータの手動制御を行う必要なく、熱処理された空気流を受容する。
【００１９】
実際のアーキテクチャにおいて、乗員の位置は、全く考慮されない。運動の検知にもとづきまたは皮膚の色の検知にもとづきまたは、更に、頭部／肩輪郭の存在の検知にもとづき、乗員の頭部の位置を検知する手段が存在する。これらの操作は、ステレオ観察手段または色調情報手段にもとづく。これは、車室内で実施するのが困難で経費のかかる操作である。
【００２０】
更に、本発明の部分的特徴にもとづき、センサによって行った測定は、空間内に乗員を位置決めできる位置決定手段において利用される。
【００２１】
この位置決定手段は、一般に、映像処理手段に含まれており、次いで、乗員の各種の身体ゾーンに関する位置を決定できる。すべてのステレオ観察手段がない場合には、乗員に向けられたセンサによる唯一つの温度測定が必要であるに過ぎない。位置決定手段が、空間内の乗員の顔の位置を決定できれば有利である。
【００２２】
空間内の乗員の顔の位置を決定するのが、特に有利である。頭部は、一般に、車内周辺において最もアクセスし易い身体部分であり、乗員の温度状態の良好な決定を実現できる。
【００２３】
更に、快適性モデルにもとづき機能するアルゴリズムによって、快適性データを決定すれば有利である。
【００２４】
付加的特徴にもとづき、制御システムは、更に、内部温度／外部温度差、車内で測定された温度、観察された太陽熱負荷から選択した量を測定できる少なくとも１つのセンサを含んでいる。制御装置は、空気温度、空気分布、または空気流量の調節のため、上記データを利用できる。
【００２５】
本発明は、更に、本発明に係る制御装置において実施される、自動車の暖房、換気、または空調設備の制御方法に関し、この方法は、下記の工程、即ち、
−自動車の乗員の温度状態に関する量の１つ、または複数の測定値を得る工程、
−乗員の温度状態に関する量、または車の各種センサの測定値に依存する空気温度、空気流量および空気分布の調節の空気熱力学的バラメータを計算する工程、
−制御機構のアクチュエータに接続された制御装置の出力に、空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御指示を供給する工程を含んでいる。
【００２６】
好ましいインプレメンテーションにもとづき、本発明の方法の各工程は、コンピュータプログラムの指示によって決定される。従って、本発明は、更に、コンビュータプログラムにも関する。このプログラムは、制御装置において実施でき、本発明に係る方法の工程の実施に適合された指示を含む。
【００２７】
このプログラムは、任意のプログラム言語を使用でき、ソースコード、オブジェクトコード、またはソースコードとオブジェクトコードとの間の中間コードの形、例えば、部分的にコンパイルされた形、または他の任意の所望の形である。
【００２８】
本発明は、更に、制御装置によって読取ることができ、上記の如きコンピュータプログラムの指示を含む情報担体に関する。情報担体は、任意の実体またはプログラムを記憶できる装置であってよい。例えば、担体は、ＲＯＭの如き記憶手段、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、マイクロエレクトロニクス回路のＲＯＭ、メモリカードまたは、更に、磁気記録手段、例えば、ディスク（フロツピーディスク）またはハードディスクを含むことができる。他の方式にもとづき、情報担体は、プログラムを組込んだ集積回路であってよく、この回路は、本発明の方法を実施するのに適するか、その実施において使用するのに適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の他の特徴および利点は、制約を全く意味するものではない実施例を示す添付の図面を参照して行う以下の説明から、明らかとなると思う。
【００３０】
図１は、自動車に設置された暖房、換気、または空調設備１０のための制御システムを示す。
【００３１】
このシステムは、設備１０の各種の空気熱力学的パラメータ（例えば、空気温度、空気流量および空気分布）を調節できる技術要素アクチュエータ、または制御機構Ａ１−Ａ４、にそれぞれ接続された複数の出力Ｓ１−Ｓ４を含む少なくとも１つの制御装置１２を含んでいる。
【００３２】
制御装置１２は、制御装置１２に信号Ｓ（ＴＭＳ）を供給できる少なくとも１つのセンサ１３に接続されている。制御装置１２において、信号Ｓ（ＴＭＳ）は、設備１０のアクチュエータＡ１−Ａ４を制御するため制御装置１２の各出力Ｓ１−Ｓ４に送信される制御信号ＳＣ１−ＳＣ４の定義モジュール１４において処理される。
【００３３】
センサ１３から供給された信号Ｓ（ＴＭＳ）は、自動車の乗員の温度状態に関する測定に対応する。温度状態は、乗員の各種身体部分の温度、および乗員の着用衣服の温度の全体を意味する。
【００３４】
第１実施例によると、センサ１３は、赤外線センサである。このタイプのセンサは、非接触センサと考えられ、即ち、対象と機械的に接触することなく、対象の温度を測定できる。赤外線カメラまたは赤外線像捕獲装置が有利である。即ち、信号Ｓ（ＴＭＳ）は、乗員または運転者（一般に、“乗員”と呼ぶ）が位置する車ゾーンの一連の像または赤外線像を構成する。
【００３５】
図２は、本発明に係る制御装置１２の定義モジュール１４（例えば、インプレメンテーション）を示す。信号Ｓ（ＴＭＳ）の形で捕捉された１つまたは複数の像は、収集モジュール１４１に入力される。この収集モジュール１４１は、捕捉された１つまたは複数の像の各種ゾーンを検知できる像処理手段を含んでいる。特に、収集像において、高温ゾーン、大きい温度コントラストを有するゾーン、または低温ゾーンをマーキングする。
【００３６】
収集モジュール１４１が、更に、捕捉像の特定された各種ゾーンの温度を精密に決定できれば有利である。
【００３７】
かくして、収集モジュールの出力には、ゾーン、および関連温度のアイデンティフィケーションを含む、概ね、符号ＴＭＳで示したデータが得られる。これらデータは、空気熱力学的パラメータの決定モジュール１４２に送られる。
【００３８】
本発明に係る換気、暖房、または空調設備において利用される空気熱力学的パラメータは、空気温度、空気流量、および空気分布である。図２においては、これらのパラメータを、それぞれ、Ｔ，ＤｅおよびＤｉで示してある。
【００３９】
しかしながら、更に、決定モジュール１４２によって、上記パラメータの１つまたは２つを決定するように構成できる。本発明は、更に、上記の３つのパラメータ以外に他のパラメータを決定する制御システムにも関する。
【００４０】
決定モジュール１４２によって決定された空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉは、それぞれ、空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉに関連する指令値Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃの計算モジュール１４３の入力に供給される。計算モジュール１４３は、温度およびユーザによって選択された他のパラメータを受取る自動化制御システムのア−キテクチャモジュールであれば有利である。更に、ユーザの介在なく、温度およびパラメータを供給できる２つのモジュール１４１，１４２からなる発明も、システムの実質的改造を要する事なく、インプレメンテーションされる。
【００４１】
指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃの決定と並行して、他の測定も実施できる。この測定は、乗員の温度状態には関せず、温度状態が進展する環境に関する。このため、当該センサは、収集モジュール１４４に信号Ｓ（ＰＭＳ）を供給する。
【００４２】
信号Ｓ（ＰＭＳ）は、モジュール１４４において処理され、かくして、モジュール１４４の出力には、下記、即ち、
−観察された車内温度、
−観察された空気流量、
−観察された空気分布、
−空気流の方向、
−観察された湿度、
−観察された太陽熱負荷、
−観察された車外温度、
−内部温度／外部温度差、または、更に、環境を表現する他のデータを、少なくとも、例えば、個々にまたは組合せて含むデータＰＭＳが供給される。
【００４３】
特に、信号Ｓ（ＰＭＳ）のうち空気流の方向のデータＰＭＳに関する１つの信号は、空気流が車の乗員の頭部へ向いている場合、精密な２元情報であると云える。
【００４４】
本発明の有利な特徴にもとづき、２元情報は、空気分配フラップの位置に依存して、開路された断続器によって供給される。
【００４５】
図１０ａおよび図１０ｂは、軸Ｘ（この場合、水平軸）のまわりに回転自在に設置された少なくとも１つの側部支持部材３１によって側方へ支持されたフラップ３０を含む空気方向決定システムを示す。図１０ａに示す実施例においては、支持部材３１は、ミゾ３１´を含んでいる。ミゾ３１´は、押込自在、または抜出自在の接点３２´を含む断続器３２の開閉に役立つ。
【００４６】
側部支持部材３１の変位、特に、回転によって、接点３２´およびミゾ３１´を対向させることができる。かくして、接点３２´は、図１０ｂに示すように、解放される。かくして、側部支持部材３１の位置に関する情報が伝達される。他の実施例として、接点３２´の開閉手段としてカムを使用することが考えられる。更に、空気流の適切な各分配位置を特定するため、複数のミゾ３１´を設けることができる。
【００４７】
接点３２´が解放される角度セクタは、車のジオメトリに依存して選定される。車の特殊なジオメトリについて、乗員の頭部が存在し得る位置は、統計的に知られる。
【００４８】
かくして、頭部の統計的に知られた位置へ空気を送るためのフラップ角度は、容易に決定でき、断続器３２に関して、支持部材３１およびそのミゾ３１´の位置決めに利用できる。
【００４９】
図１０ａおよび図１０ｂは、空気流分配システムについて回転自由度のみを示す。本発明は、更に、フラップが、垂直軸線のまわりにまたは各種の方向へ回転自在である形式の空気流分配システムにも関する。この場合、乗員の頭部の位置は、統計的に知られる。
【００５０】
フラップの所定の角度セクタについて、断続器を開閉するための側部支持部材と組合せた簡単な断続器の使用の利点は、その低コストにある。
【００５１】
他の実施例において、フラップの位置を決定するためポテンショメータを使用できる。これにより、ポテンショメータの使用にもとづき、フラップの角度位置をより良好に確認できる。しかしながら、この解決法は、経費がかかり、乗員の頭部の統計的位置が知られている限り、不要である。
【００５２】
脈動空気流の方向、特に、乗員の頭部へ向く方向を確認することに関する情報は、若干の行動（例えば、空気流の減少、またはフラップを乗員の頭部へ向けた際に、フラップ３０を介して流れる空気の温度の低下）を開始するのに十分である。
【００５３】
乗員が移動する環境のデータＰＭＳのグループ、および指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃのグループは、制御モジュール１４５の入力に供給される。制御モジュール１４５において、モジュール１４５の出力に快適性指令ＣＣｉを供給するため、データＰＭＳを指令データＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃと比較する。
【００５４】
次いで、出力Ｓｉ、特に、制御装置１２の出力Ｓ１−Ｓ４に供給された命令信号ＳＣｉを計算できる計算モジュール１４６において、上記の快適性指令ＣＣｉを処理する。
【００５５】
快適性指令ＣＣｉの例を、次に示す。
−脈動空気の温度。
−脈動空気の湿度。
−所定の空気流量。一般に、可能な最大空気流量の％の形で示す。
−車内の脈動空気の分布。一般に、空気を分配できる開口における空気分配％の形で示す。
−空気の再循環％。
【００５６】
若干の制御信号ＳＣｉは、
−脈動空気中の温空気／冷空気の配分（この配分にもとづき脈動空気の温度が決定される）、
−各開口のレベルにおける車内の空気分布、
−外部空気／再循環空気の配分、
−空気流量
を制御する各フラップ、または制御機構の位置を直接に制御できる。
【００５７】
制御信号ＳＣｉには、更に、設備１０において使用される電動ベンチレータの各グループの速度を制御できる信号も含まれる。
【００５８】
図３は、空気熱力学的バラメータの決定モジュール１４２の機能を詳細に示す。モジュール１４２において、乗員の温度状態に関する測定値ＴＭＳは、モデル化モジュール１５１の入力に供給され、測定値ＴＭＳは、快適性モデルにおいて、快適性データを構成し、乗員によって感じられる温度感覚ＴＳをモデル化して決定するよう利用される。温度感覚ＴＳは、マイクロコントローラ１５２の入力に供給され、マイクロコントローラの出力において、温度感覚ＴＳに依存して、所定の空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉを計算する。
【００５９】
次に、温度モデルの例を示す。この例の場合、計算された空気熱力学的データを、快適温度を計算できるアルゴリズム内に組込む。
【００６０】
図４は、モデル化モジュール１５１によって定められた温度感覚ＴＳを、例えば、図８ａおよび図８ｂに示した尺度のゼロに等しい数値で示した目標温度感覚ＴＳｔと比較できる比較器１６１を含むマイクロコントローラ１５２の機能を詳細に示す。目標温度感覚ＴＳｔのゼロに等しい数値は、乗員の最適な快適状態に対応する。何故ならば、この場合、暑くも寒くもないからである。
【００６１】
マイクロコントローラ１５２は、更に、比例積分手段１６２および飽和制御モジュール１６３を含み、この場合、飽和制御モジュールの出力には、乗員が目標温度感覚ＴＳｔに対応する最適温度感覚にあるのに適する空気熱力学的データＴ，ＤｅおよびＤｉが供給される。
【００６２】
図５は、図２において説明した如き定義モジュールの実施例を示す。この場合、観察された空気熱力学的パラメータの測定センサから来る信号Ｓ（ＰＭＳ）、および乗員の温度状態の生理学的測定のためのセンサから来る信号Ｓ（ＴＭＳ）の収集のため、センサから来る信号の改質した同一の収集モジュール１４４´を使用する。この実施例の場合、本発明は、制御システムのアーキテクチャに組込まれる。従って、このような制御システムの要素を改質する必要がある。
【００６３】
改質した収集モジュール１４４´の出力には、測定値ＴＭＳおよびＰＭＳが供給され、改質した制御モジュール１４５´の入力に送られる。
【００６４】
これと並行して、快適性の空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉの決定モジュール１４２´を、指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃを計算できる計算モジュール１４３と組合せて使用する。快適性アルゴリズムを使用する決定モジュール１４２´は、乗員に対して行った生理学的測定を考慮しない。
【００６５】
指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ、および測定値ＴＭＳ，ＰＭＳは、制御モジュール１４５´の入力に供給される。この制御モジュールは、快適性制御ＣＣｉの計算において、乗員の温度状態ＴＭＳに関する測定値を考慮できる。
【００６６】
かくして、温度測定値は、指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃを無視して快適性制御ＣＣｉに影響を与える恐れがあり、快適性制御は、最終的に、乗員において行った測定にもとづき、指令に対応しない。従って、この場合、生理学的測定値ＴＭＳに依存して、指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃを修正することが対象となる。
【００６７】
このため、制御モジュール１４５´は、快適性モデルを使用し、測定値ＴＭＳを考慮するのみならず、指令パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃも考慮する。更に、この温度モデルは、更に、乗員の環境に関する測定値ＰＭＳを処理できるよう構成するのが有利である。
【００６８】
従って、乗員の温度状態の考慮は、図２に関連して説明した実施例において行った考慮と同一である。次いで、計算モジュール１４６において、アクチュエータＡｉの制御のための指令信号ＳＣｉを計算する。
【００６９】
図６および図７は、自動車の乗員の温度状態を赤外線センサで測定する例を示す。まず、空間内の乗員の位置決めを行い、次いで、空間内の顔面の全体的位置決めにもとづき、マークした顔面の各ゾーンの温度が低下することを考える。
【００７０】
既述の如く、制御装置１２は、センサ１３にもとづいて得られた赤外線像の処理手段を有する。以下において、上記の像処理手段の機能を詳細に説明する。
【００７１】
第１に、上記像処理手段は、空間内の乗員の顔面を位置決めできる。このため、センサ１３によって像を得た乗員顔面の所定の若干のゾーンを特定する必要がある。かくして、乗員顔面の他の各ゾーンの温度を得ることができ、これらの温度は、乗員の温度的快適性の評価に使用される。
【００７２】
有利なことには、本発明に係る像処理手段は、実質的に常に同一の温度特性を有する若干のゾーンがヒトの顔面に存在する事実を利用している。
【００７３】
顔面の最高温のゾーン、または大きい温度コントラストを有するゾーンを考慮でき、これらのゾーンは、赤外線像によって容易に特定できると云う利点を有する。詳細には説明していない各種手段は、赤外線像のこのようなゾーンを位置決めするための像処理の分野の当業者に周知である。
【００７４】
ヒトの顔面の特殊な事例において、顔の皮膚の温度の不均一性を利用する。特に、正常の環境温度条件において、顔面の若干のゾーンは、常に、周囲のゾーンよりも高温であると云う事実を利用する。
【００７５】
図６ａは、眼６１ｄおよび６１ｇの内側にある特殊な第１ゾーンを示す顔６０ａの略図である。涙が流れる箇所のレベルにあるこれらゾーン６１ｄおよび６１ｇは、常に、顔面の最高温のゾーンである。
【００７６】
感熱カメラまたは感熱像センサによる測定によって、上記ゾーン６１ｄおよび６１ｇを容易に特定でき、従って、顔面６０ａの位置を決定できる。
【００７７】
従って、良く知られているように、顔面の最高温の２つのゾーン６１ｄおよび６１ｇは、眼の内側面の鼻の両側にあり、上記ゾーンは、一般に、約４ｃｍ±１ｃｍだけ相互に離れている。更に、上記ゾーンは、多くの場合、概ね±１０゜を越えない角度誤差で水平線上にある。顔面６０ａの位置は、人体計測データに依拠して、上記特徴から空間内にあると決定される。
【００７８】
図６ｂに示す如く、乗員は、メガネを着用している。従って、模式的に示した顔面６０ｂは、メガネについてゾーンから得られたゾーンである。眼の内側に対応するゾーン６１ｄおよび６１ｇは、赤外線像において検知できない。その代わりに、顔面６０ｂを構成する隣接ゾーンの温度よりも、常に低い温度のメガネのレンズに対応する２つのゾーン６２ｄおよび６２ｇを観察する。
【００７９】
従って、赤外線像処理手段が、顔面の生理学的温度よりも低い温度で、かつ隣接ゾーンよりも常に低温のゾーン６２ｄおよび６２ｇを検知できれば十分である。
【００８０】
この検知によって、メガネの２つのレンズの形状および位置を特定できる。観察された温度にもとづき、メガネであることを検証できる。次いで、乗員の顔面６０ｂの位置を決定できる。
【００８１】
顔面６０ｂの最低温の２つのゾーン６２ｄおよび６２ｇおよび生理学的温度よりも低い温度が検知されれば、これらがメガネに対応すると云うことが知られる。これらは、一般に、垂直線に関して対称である。更に、これらが、メガネのレンズに、それぞれ対応してゾーン当り３ｃｍ2の最小表面を有し、これらが、一般に、４ｃｍ±１ｃｍだけ相互に離れていると云うことが知られている。これらは、更に、水平線に対して、±１０゜に位置する。かくして、顔面６０ｂの位置は、人体測定データに依拠してゾーン６２ｄおよび６２ｇの位置から演繹できる。
【００８２】
顔面の他の特殊なゾーンは、同じく、顔面の位置決めのために利用できる。例えば、図６ｃの模式的に示した顔面６０ｃから知られる如く、赤外線像処理手段は、まさに鼻孔の下方に且つ唇のまわりにあるゾーン６３ｄおよび６３ｇを検知できる。これらのゾーンは、乗員の呼吸周波数に対応する概ね規則的な周波数で、交互に暖かくまたは冷たい。さて、間欠的温度測定システム（例えば、赤外線カメラ）は、上記ゾーン６３ｄおよび６３ｇを特定でき、空間内の乗員の顔面６０ｃを位置決めできる。
【００８３】
従って、赤外線カメラによって把握された像シーケンス上の乗員の呼吸周波数に対応して、２０−４０拍／ｍｉｎの範囲の温度脈動を観察することによって、上記ゾーン６３ｄおよび６３ｇを位置決めする。
【００８４】
ゾーン６３ｄおよび６３ｇは、一般に、垂直線のまわりに対称であり、それぞれ、鼻孔に対応してゾーン当り１ｃｍ2の最大表面を有し、一般に、２ｃｍ±１ｃｍだけ相互に離れている。これらゾーン６３ｄおよび６３ｇは、水平線に対して±１０゜に位置する。
【００８５】
頭部を位置決めできるゾーンは制限されるので、従って、頭部の位置を決定するには、非接触の温度測定が必要であり、十分である。何故ならば、自動車の環境において、乗員および運転者の顔面は、常に、座席の垂直中心面に調心されており、道路環境の観察のため、大半の時間において前方を見ているからである。
【００８６】
空間内で乗員の顔面を位置決めすれば、顔面の各ゾーンの各種温度を確認できる。顔面のゾーンの生理学的温度群の確認にもとづき、乗員の快適性を良好に予見できると云うことは明らかである。これは、絶対温度、相対温度および温度変化の測定にもとづき、他方、顔面の各ゾーンの温度差にもとづく。従って、乗員の最大快適性を提供するため、顔面の最大数のゾーンにおいて温度データを決定する必要がある。
【００８７】
図７は、複数のゾーン、即ち、額７１，こめかみ７２ｄ，７３ｇ，眼のゾーン７３ｄ，７３ｇ，眼の内側にあるゾーン６１ｄ，６１ｇ、鼻７４，頬７５ｄ，７５ｇ，唇７６，顎７７および首７８に顔面７０を分割する例を示す。
【００８８】
上記各ゾーンの温度は、公知の態様で、顔面を位置決めした後、顔面７０の赤外線像の処理から演繹される。本発明の他の実施例にもとづき、各ゾーンの温度は、顔面の位置決め工程を行うことなく、顔面７０の赤外線像の処理から直ちに演繹される。
【００８９】
次いで、本発明は、乗員の顔面の温度データ温度データ、および温度変化をパラメータとして使用する数式にもとづく快適性モデルを利用する。これらのモデルは、顔面７０の観察を行った乗員の温度快適性を開示する実時間数値を与える。
【００９０】
モデルの精度は、温度が知られているゾーンの数に依存する。
【００９１】
次いで、鼻および頬のレベルにおいて観察された温度のみに依存して、簡単な快適性モデルを得る。
【００９２】
このモデルは、非限定的例として示す下式を利用する。
【００９３】
【数１】
【００９４】
式中、Ｔ74は、鼻の測定温度であり、Ｔ75は、頬の測定温度である。
【００９５】
上記の式は、温度感覚ＴＳの尺度に対応して、数値−３〜＋３の範囲にある結果を与える。
【００９６】
上記段階は、以下に示す如く、極めて寒い感覚（数値−３に対応）から極めて暑い感覚（＋３に対応）までの感覚を定義するものであり、数値は、感覚数値に対応し、中立はゼロである。
【００９７】
【数２】
【００９８】
図８ａは、頬温度および鼻温度の積の平方根に対応して（Ｔ74＊Ｔ75）1/2の関数として温度感覚ＴＳを定義する曲線を示す。上記モデルは、極めて冷と極めて温との間の上記の尺度−３〜＋３において、その感覚に依存して、被検対象の３５名のパネルにおいて、７０％を越える相関関係を観察できると云うことができる。
【００９９】
このモデルは、顔面７０の２つのゾーンの温度を利用する。しかしながら、ある種の顔面の構成にもとづき、頬よび鼻の温度を測定することはできない。例えば、頬の温度は、頬を被うヒゲにもとづき測定できない。
【０１００】
かくして、快適性の式は、下式となる。
【０１０１】
【数３】
【０１０２】
図８ｂは、鼻温度Ｔ74に関して温度感覚ＴＳを示すモデルの対応する曲線を示す。
このモデルを使用して、３５名のパネルにおいて、６０％を越える相関関係を観察した。
【０１０３】
図９は、快適性モデルを使用した完全処理における温度感覚ＴＳの実時間推移を示す。点は、点が得られた当該時点において、被検者グループによって報告された温度感覚ＴＳの平均値を示すものである。
【０１０４】
温度感覚ＴＳ、例えば、実被検者が感じた温度感覚とモデルによって予測された如き温度感覚ＴＳとの間に、良好な相関関係が存在することが認められる。
【０１０５】
従って、図３を参照して、温度感覚ＴＳは、例えば、−３〜＋３の範囲にある数字である。数字−３は、乗員が感じる温度感覚が極めて冷であることを示すものであり、数字＋３は、乗員が極めて温であることを示すものである。温度感覚ＴＳは、マイクロコントローラ１５２の入力に供給され、マイクロコントローラの出力において、温度感覚ＴＳに依存して、空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉを計算する。
【０１０６】
更に、温度感覚の計算に際して、乗員の温度敏感性を考慮することができる。この温度敏感性にもとづき、即ち、乗員が寒がりであるか、逆に、暑さを嫌う場合には、乗員に依存して、車の温度調節を更に精密に適合させることができる。
【０１０７】
現在まで、温度感覚の観点から統計的に中立の個体群を考慮しても、人間を熱的に特徴づけることはできなかった。さて、温度感覚は、人毎に異なると云える。実際、所与の環境において、通常は寒がりの者は、極めて寒く、他方、暑さに可成り敏感な者は、絶対的快適さを感じる。
【０１０８】
乗員の頭部を取囲む環境において、乗員が感じる温度感覚ＴＳおよび平均的個体群が感じる温度感覚を認識すれば、乗員が、平均的個体群の温度敏感さを有するか、平均的個体群よりも暑さまたは寒さに敏感であるかを知ることができる。
【０１０９】
本発明に係るシステムを使用する場合、温度的環境パラメータは、乗員の顔面の皮膚の温度の測定とは無関係にアクセスできる。
【０１１０】
上記パラメータのうち、伝導熱流（例えば、座席温度による伝導熱流）、対流熱流（例えば、空気温度および空気速度による対流熱流）、輻射熱流（例えば、太陽、熱せられたボードまたは冷たい窓ガラスによる輻射熱流）を考慮する。
【０１１１】
乗員を囲む温度的環境の上記特徴から、統計的に中立（中庸）の者が感じる温度感覚を評価するため、ヒトの温度モデルを利用する。この温度感覚は、乗員の全身体のレベルにおいて、またはその頭部のレベルのみにおいて求めることができる。
【０１１２】
乗員について直接に測定した乗員頭部の温度感覚と、統計的に中立の者において観察された温度観察とを比較することによって、乗員の敏感性を知ることができる。
【０１１３】
乗員に適する温度敏感性のカテゴリを考慮することによって、温度感覚ＴＳを調節できる。
【０１１４】
図１１ａおよび図１１ｂは、乗員の温度敏感性を考慮するモデル化モジュールの２つの実施例１５１および１５１´を示す。
【０１１５】
図示の実施例の場合、生理学的センサは、例えば、乗員およびその環境の像ＴＭＳを与える赤外線センサである。この像ＴＭＳは、まず像処理モジュール１７１において処理するためのモデル化モジュール１５１の入力のデータである。鼻温度Ｔ74，額温度Ｔ71および頬温度Ｔ75を測定し、未修正の乗員頭部温度感覚ＴＳOの計算モジュール１７２の入力に供給する。頭部レベルの温度感覚ＴＳOは、詳述したアルゴリズムによって計算する。
【０１１６】
この計算と並行して、車内の温度環境センサが、環境データＳ（ＰＭＳ）を供給し、上記環境データは、観察された環境条件において、乗員の身体、頭部および四肢のレベルにおいて予期される等価温度Ｔｅｇ（図１１ａの場合）、または等価熱流Ｆｅｑ（図１１ｂの場合）を評価できる評価モジュール１７３において利用される。
【０１１７】
等価温度Ｔｅｑの計算は、車内の環境のモデル化に依拠する。図１１ａの場合、等価温度Ｔｅｑは、次いで、中立の個体群の生理学的知覚の決定モジュール１７４の入力に供給される。
【０１１８】
モジュール１７４は、標準温度感覚ＴＳSを修正モジュール１７５の入力に供給する。この場合、修正モジュールは、乗員によって感じられた温度感覚ＴＳOを、環境条件から中立の個体群について評価された標準温度感覚ＴＳSと比較する。
【０１１９】
修正モジュール１７５は、この比較から、対象者が寒がりであるか、逆に、暑さに敏感であるかを演繹する。図５に示す如く、修正された温度感覚ＴＳを計算し、マイクロコントローラ１５２の入力に供給する。
【０１２０】
図１１ｂの実施例の場合には、等価熱流Ｆｅｑは、温度モデル計算モジュール１７４´の入力に供給される。この温度モデル計算モジュール１７４´は、若干数のモデル化温度Ｔmodを計算するため熱流Ｆｅｑに関するデータを利用する。各モデル化温度Ｔmodは、モデルの身体ゾーン（例えば、頭部、腹部、四肢）のための皮膚のモデル温度に対応する。
【０１２１】
この計算は、等価熱流Ｆｅｑおよび校正モジュール１７７によって実施されたモデル校正Ｃから実施される。
【０１２２】
校正モジュール１７７は、入力に、測定された乗員の頭部温度、例えば、鼻温度Ｔ74，額温度Ｔ71および頬温度Ｔ75を受信し、出力から、温度モデル計算モジュール１７４´の入力に校正パラメータを供給する。この校正にもとづき、モジュール１７４´に含まれたモデルを、センサによって観察された対象者に適合させることができる。
【０１２３】
モジュール１７４´において、ヒトの生理学的モデルを使用することにより、乗員の温度状態を特徴づけるモデル化データＴmodを生理学的知覚計算モジュール１７５´の入力に供給できる。これらのモデル化データＴmodおよび既述の式にもとづいて決定した頭部温度感覚ＴＳOの組合せによって、修正された温度感覚ＴＳを決定できる。
【０１２４】
有利なことには、像処理モジュール１７１は、図１１ａおよび図１１ｂに破線で示した如く、衣服温度Ｔｖに関するデータを供給でき、これらのデータは、衣服の断熱特徴の決定モジュール１７６において利用できる。これらの衣服特徴は、評価モジュール１７３において、的確に利用できる。
【０１２５】
乗員の温度状態の確認に利用されるセンサ（特に、赤外線センサ）は、車の周辺の温度（例えば、キャビン（座席、窓ガラス……）、および乗員の衣服の表面温度）も測定できる。特に、衣服の表面温度は、簡単な温度センサ（例えば、自動車の乗員の温度状態に関する量の測定に使用されるセンサ）によって測定できる。
【０１２６】
乗員または運転者が着用した衣服の特徴は、上記の温度測定にもとづき知ることができる。皮膚温度Ｔｐおよび衣服表面で観察された温度Ｔｖを知れば、乗員が着用している衣服の温度抵抗を計算できる。
【０１２７】
衣服表面温度Ｔｖが皮膚温度Ｔｐに近い場合、この温度抵抗は僅かである。かくして、乗員が衣服をほとんど着用してないか、軽い衣服を着用していることを演繹できる。
【０１２８】
逆に、温度抵抗が大きい場合、これは、乗員が暖かい衣服または多数の衣服を着用していることを意味する。従って、衣服表面温度Ｔｖは、衣服内で観察された空気温度Ｔａｃに近い。
【０１２９】
従って、非接触センサ（例えば、赤外線センサ）によって、衣服の外面温度Ｔｖを測定することにより、乗員の着衣を決定できる。
【０１３０】
これについて、衣服温度Ｔｖは、対流によって車内環境に依存し、輻射によって衣服が受ける放射線（特に、太陽光）に依存し、伝導によって衣服へ向く皮膚に依存すると云うことが分かる。
【０１３１】
更に、皮膚温度Ｔｐは、ほぼ３４℃に等しく、従って、この温度は、測定する必要がないと云うことが分かる。車内の空気温度Ｔａｃは、同じく、センサを使用することによって知られ、場合によっては、温度アルゴリズムを使用することによって知られる。従って、温度測定に依存して、下表に示した乗員の衣服の３つの事例を決定できる。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
上表にもとづき、測定された衣服表面温度Ｔｖが、皮膚温度Ｔｐに近い場合、対象者は、軽装と考えられる。測定された衣服表面温度Ｔｖが、キャビンの空気温度Ｔａｃに近い場合、対象者は、暖衣着用と考えられる。
【０１３４】
衣服の温度抵抗特定モジュールに依拠するアルゴリズムを使用すると有利である。このアルゴリズムは、測定された衣服表面温度と、モデルとして記録された衣服温度との差を最小化する。上記温度抵抗は、例えば、上表に示した３つのクラスであってよい。
【０１３５】
乗員の衣服に関する上記情報は、等価データ評価モジュール１７３の入力に供給される。この情報は、温度感覚の計算において、従って、本発明に係るシステムの調節において、乗員の温度敏感性を考慮するのに役立つ。
【０１３６】
乗員の衣服に関して得られるデータは、車室内スクリーンに表示できる。乗員の温度状態に関するデータは、同じく、上記スクリーン上に記号で表示できる。このような表示によって、乗員の各身体部分について、温度感覚の各種レベルが提示される。
【０１３７】
この提示は、中立でなければならず、最大数の対象者によって理解されなければならない。かくして、５つの色（例えば、青、緑、橙、黄および赤）によって表した温度感覚の５つのレベルを、中立の態様で示したヒトの各種身体部分、特に、下肢、胸部、腕、頭部、および足について、各身体部分の温度感覚の特定のために使用できる。
【０１３８】
ある実施例の場合、スクリーンにマネキンを表示する。暖房、換気、または空調設備の制御システムによって測定された温度感覚に依存して、以上に列記した各種身体部分を区別し、異なる色に着色する。
【０１３９】
乗員の衣服の表示に関して、最大数の対象者によって理解される中立表示について、３つの衣服レベルを使用することが考えられる。実施例にもとづき、上半身は、任意の厚さの衣服で包んで示すことができる。
【０１４０】
超音波センサは、それ自体で、反射を行う材料の性質を区別できる。かくして、当事者が着用する衣服のタイプ、および外部環境に対するその断熱性が決定される。
【０１４１】
赤外線温度センサ、または超音波センサの場合、乗員の衣服状態が認知され、かくして、温度および関連する空気熱力学的パラメータの選択を適合させることができる。指令温度は、乗員が厚着の場合は、低下でき、乗員が軽装の場合は、上昇できる。
【０１４２】
以上本発明を、赤外線センサを使用する例について説明した。しかしながら、本発明において、他のタイプのセンサ（例えば、超音波センサ）を使用できる。
【０１４３】
更に付言するが、本発明の原理にもとづき、各種の利用を実現できる。特に、本発明にもとづき、各種のセンサ、特に、超音波センサ、および赤外線センサを使用し、これらセンサによって行った測定を、最終的に暖房、換気、または空調システムのアクチュエータへ送られる制御信号の定義に使用する形式の制御システムを実現できる。
【０１４４】
更に、制御システムのユーザが、生理学的データセンサを使用する完全自動モードと温度、または他の所定パラメータの選択の可能性を保持する部分自動モードとの間で選択し得ることも考えられる。
【０１４５】
本発明は、特に、自動車の暖房、換気、または空調設備に適用される。もちろん、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、例としてのみ適用されるものではなく、請求項の範囲内で、上述の各種実施例のすべての組合せにおいて、当業者が考え得る他の実施例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明に係る暖房、換気、または空調設備の制御システムの略図である。
【図２】本発明に係る制御装置において、インプレメンテーションされる如き制御信号定義モジュールの図である。
【図３】本発明に係る空気熱力学的パラメータの決定モジュールの機能の詳細図である。
【図４】本発明に係る空気熱力学的パラメータの決定モジュールにインプレメンテーションされる如きマイクロコントローラの機能を示す図である。
【図５】本発明に係る制御装置にインプレメンテーションされる如き制御信号定義モジュールの実施例を示す図である。
【図６ａ】乗員の外面の位置決めのための外面像の略展開図である。
【図６ｂ】乗員の外面の位置決めのための外面像の略展開図である。
【図６ｃ】乗員の外面の位置決めのための外面像の略展開図である。
【図７】本発明に係るモデルに使用するため温度測定を行ったゾーンを定義するため本発明の必要にもとづき切欠した各種顔面ゾーンを示す図である。
【図８ａ】本発明において使用される快適性モデルを示す図である。
【図８ｂ】本発明において使用される快適性モデルを示す図である。
【図９】上記モデルと乗員の実際の感覚との間の相関関係を示す図である。
【図１０ａ】本発明およびその機能のために使用されるフラップの角度方向センサの実施例を示す図である。
【図１０ｂ】本発明およびその機能のために使用されるフラップの角度方向センサの実施例を示す図である。
【図１１ａ】本発明に係る快適性データの計算に使用される乗員の温度感覚を決定できる本発明の実施例の略図である。
【図１１ｂ】本発明に係る快適性データの計算に使用される乗員の温度感覚を決定できる本発明の実施例の略図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０ 設備
１２ 制御装置
１３ センサ
１４ 信号定義モジュール
３０ フラップ
３１ 支持部材
３１´ ミゾ
３２ 断続器
３２´ 接点
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１ｄ，６１ｇ，７０ 顔面ゾーン
６２ｄ，６２ｇ 窓ガラス
６３ｄ，６３ｇ 顔面ゾーン
７１ 額
７２ｄ，７２ｇ こめかみ
７３ｄ，７３ｇ 眼ゾーン
７４ 鼻
７５ｄ，７５ｇ 頬
７６ 唇
７７ 顎
７８ 首
１４１ 収集モジュール
１４２，１４２´ 空気熱力学的パラメータ決定モジュール
１４３，１４６ 計算モジュール
１４４，１４４´ 信号収集モジュール
１４５，１４５´ 制御モジュール
１５１，１５１´ モデル化モジュール
１５２ マイクロコントローラ
１６１ 比較モジュール
１６２ 部分積分手段
１６３ 飽和制御モジュール
１７１ 像処理モジュール
１７２ 計算モジュール
１７３ 評価モジュール
１７４ 生理学的知覚決定モジュール
１７４´ 温度モデル計算モジュール
１７５ 修正モジュール
１７６ 断熱特性決定モジュール
１７７ 校正モジュール
Ａ１−Ａ４ アクチュエータ
ＳＣｉ 命令信号
ＣＣｉ 快適性指令
Ｆｅｑ 等価熱流
ＰＭＳ 温度関係データ
Ｓ１−Ｓ４ 出力
ＳＣ１−ＳＣ４ 制御信号
Ｓ（ＰＭＳ），Ｓ（ＴＭＳ） 信号
Ｔａｃ 車内空気温度
Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ 空気熱力学的パラメータ
Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ 指令空気熱力学的パラメータ
ＴＭＳ 温度状態量
Ｔｐ 皮膚温度
Ｔｖ 衣服温度
Ｔ71 額温度
Ｔ74 鼻温度
Ｔ75 頬温度
ＴＳ，ＴＳO 温度感覚
ＴＳt 目標温度感覚
ＴＳS 標準温度感覚
Ｔmod モデル化温度
Ｘ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内の暖房、換気、または状態調節を含む空調設備のための制御システムの領域に関する。
【背景技術】
【０００２】
車内に位置する乗員によって選択された少なくとも１つのパラメータ（例えば、空気流温度、空気流量、または空気流分布）、および外部データ（例えば、内部温度／外部温度差、太陽熱流など）から、温度的快適性を自動的に形成する自動化制御システムを使用することは知られている。このシステムにおいては、快適性アルゴリズムが使用される。
【０００３】
選択されたパラメータは、車内の空気熱力学的パラメータ（即ち、空気温度、空気流量、空気分布）を改善することによって、空調設備を調節できるアクチュエータの制御信号を、上記パラメータに依存して決定する制御装置に伝達される。
【０００４】
公知のシステムには、乗車する者が、パラメータ（例えば、温度）を選択できるよう、車の制御システムに習熟していなければならないと云う欠点がある。更に、一般的に、乗員に適する温度を最終的に見いだす前に、模索を行わなければならない。
【０００５】
上記欠点を回避するため、特許文献１には、赤外線センサで乗員の頭部の皮膚の温度を測定し、検知されたこの温度を、空気熱力学的パラメータの調節に利用する形式の、換気、暖房、または空調設備のための制御システムが記載されている。
【０００６】
しかしながら、このような測定には、乗員が取る実際の温度感覚の決定が不明確であると云う欠点がある。これに関連して、頭部は、多数の異質ゾーンを有する。上記ゾーンの各々は、隣接ゾーンの熱的特性とは明らかに異なる熱的特性を有する。一方では、頭部のこれらの異なるゾーンの間には、大きな温度的差異が現れ、他方では、頭部の若干のゾーンは、周囲の温度変化または空気力学的変化により大きく応答する。更に、頭部の若干のゾーンの温度は、他のゾーンの温度よりも、乗員が取る温度感覚を良好に反映する。
【０００７】
従って、乗員の温度感覚に対して最適な空気熱力学的快適性を得るため、乗員の若干の特殊ゾーンの温度を、正確に測定する必要がある。
【特許文献１】米国特許第５，１７２，８５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主たる課題は、技術的要素のアクチュエータ、または空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御機構に接続された出力を含む制御装置を含む、自動車の暖房、換気、または空調設備のための制御システムを提案することによって、少なくとも１名の乗員に与えられる空気力学的快適性を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る制御システムは、自動車の少なくとも１名の乗員の温度状態に関する量を測定できる少なくとも１つのセンサを含んでいる。上記センサによって行った測定は、空気温度、空気流量、および空気分布の調節のため、制御装置において利用される。更に、センサは、乗員の身体の各種部分の所定ゾーンにそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定でき、制御装置は、上記温度パラメータに依存して乗員の快適性データを決定できる。上記の快適性データは、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために、制御装置において利用される。
【００１０】
このようなシステムを使用すれば、空気熱力学的パラメータの選択は、乗員の温度状態に関する量の測定によって完全に自動化される。測定によって、空気流温度、空気流分布、または空気流量の選択のため、ユーザの作用に依拠することなく、生理学的情報が得られる。更に、上記システムが、乗員の各種部分の所定ゾーンに関連する複数の温度パラメータを測定できるので、少なくとも１名の乗員の温度感覚、暖状態または冷状態に最適に応答する空気流温度、空気流量および空気流分布の供給が保証される。
【００１１】
第１実施例によると、乗員の各種部分の１つは、顔面、または少なくとも１つの腕である。
【００１２】
第１変更例によると、制御装置は、更に、乗員の衣服の温度パラメータに依存して、乗員の快適性データを決定できる。
【００１３】
上記第１実施例の他の変更例により、センサは、更に、車内の各種部分にそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定できる。車内部分の１つが、少なくとも１つの窓ガラス、または少なくとも１つの座席であれば有利である。センサが赤外線センサであれば好ましい。
【００１４】
上記特徴にもとづき、乗員の身体外面、特に、顔面の温度且つまたキャビン（座席、窓ガラス……）の表面温度などの車環境に関する情報、および乗員の服装に関する情報を決定できる。
【００１５】
他の好ましい実施例にもとづき、センサは、超音波センサである。この特徴にもとづき、乗員の衣服の状態を確認でき、温度および空気熱力学的パラメータの選択を適合させることができる。実際、超音波によって、超音波を反射する材料の性質を識別できる。従って、乗員の着用衣服のタイプ、および外部周辺に対するその絶縁性を決定できる。
【００１６】
本発明の有利な特徴にもとづき、制御装置は、指令空気熱力学的バラメータを計算する快適性アルゴリズムにもとづくアーキテクチャを含み、制御装置は、指令空気熱力学的バラメータの計算のため、快適性アルゴリズムの入力として、アーキテクチャに必要な少なくとも１つの空気熱力学的バラメータを決定できる少なくとも１つの決定モジュールを含み、空気熱力学的バラメータは、乗員の温度状態のセンサによって行った測定から決定される。
【００１７】
この特徴にもとづき、通常は公知の制御システムにおいて、インプレメンテーションされるよう、アーキテクチャを改質する必要はない。
【００１８】
本発明は、快適性アルゴリズムのアーキテクチャの機能に必要なデータを供給することになる所要のモジュールにおいて実施される。換言すれば、空気熱力学的パラメータの決定モジュールは、１つまたは複数のパラメータ（温度、分布および／または流量）を決定する。これらのパラメータは、アーキテクチャがその機能のために必要とするパラメータおよび乗員が、制御システムにおいて、制御装置（回転ボタン、押しボタン、キー、カーソル……）に作動することによって、換気、暖房、または空調システムの制御表から、手操作で選択するパラメータである。かくして、乗員は、快適性アルゴリズムにもとづくアーキテクチャの決定モジュールのインプレメンテーションにもとづき、空気熱力学的パラメータの手動制御を行う必要なく、熱処理された空気流を受容する。
【００１９】
実際のアーキテクチャにおいて、乗員の位置は、全く考慮されない。運動の検知にもとづきまたは皮膚の色の検知にもとづきまたは、更に、頭部／肩輪郭の存在の検知にもとづき、乗員の頭部の位置を検知する手段が存在する。これらの操作は、ステレオ観察手段または色調情報手段にもとづく。これは、車室内で実施するのが困難で経費のかかる操作である。
【００２０】
更に、本発明の部分的特徴にもとづき、センサによって行った測定は、空間内に乗員を位置決めできる位置決定手段において利用される。
【００２１】
この位置決定手段は、一般に、映像処理手段に含まれており、次いで、乗員の各種の身体ゾーンに関する位置を決定できる。すべてのステレオ観察手段がない場合には、乗員に向けられたセンサによる唯一つの温度測定が必要であるに過ぎない。位置決定手段が、空間内の乗員の顔の位置を決定できれば有利である。
【００２２】
空間内の乗員の顔の位置を決定するのが、特に有利である。頭部は、一般に、車内周辺において最もアクセスし易い身体部分であり、乗員の温度状態の良好な決定を実現できる。
【００２３】
更に、快適性モデルにもとづき機能するアルゴリズムによって、快適性データを決定すれば有利である。
【００２４】
付加的特徴にもとづき、制御システムは、更に、内部温度／外部温度差、車内で測定された温度、観察された太陽熱負荷から選択した量を測定できる少なくとも１つのセンサを含んでいる。制御装置は、空気温度、空気分布、または空気流量の調節のため、上記データを利用できる。
【００２５】
本発明は、更に、本発明に係る制御装置において実施される、自動車の暖房、換気、または空調設備の制御方法に関し、この方法は、下記の工程、即ち、
−自動車の乗員の温度状態に関する量の１つ、または複数の測定値を得る工程、
−乗員の温度状態に関する量、または車の各種センサの測定値に依存する空気温度、空気流量および空気分布の調節の空気熱力学的バラメータを計算する工程、
−制御機構のアクチュエータに接続された制御装置の出力に、空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御指示を供給する工程を含んでいる。
【００２６】
好ましいインプレメンテーションにもとづき、本発明の方法の各工程は、コンピュータプログラムの指示によって決定される。従って、本発明は、更に、コンビュータプログラムにも関する。このプログラムは、制御装置において実施でき、本発明に係る方法の工程の実施に適合された指示を含む。
【００２７】
このプログラムは、任意のプログラム言語を使用でき、ソースコード、オブジェクトコード、またはソースコードとオブジェクトコードとの間の中間コードの形、例えば、部分的にコンパイルされた形、または他の任意の所望の形である。
【００２８】
本発明は、更に、制御装置によって読取ることができ、上記の如きコンピュータプログラムの指示を含む情報担体に関する。情報担体は、任意の実体またはプログラムを記憶できる装置であってよい。例えば、担体は、ＲＯＭの如き記憶手段、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、マイクロエレクトロニクス回路のＲＯＭ、メモリカードまたは、更に、磁気記録手段、例えば、ディスク（フロツピーディスク）またはハードディスクを含むことができる。他の方式にもとづき、情報担体は、プログラムを組込んだ集積回路であってよく、この回路は、本発明の方法を実施するのに適するか、その実施において使用するのに適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の他の特徴および利点は、制約を全く意味するものではない実施例を示す添付の図面を参照して行う以下の説明から、明らかとなると思う。
【００３０】
図１は、自動車に設置された暖房、換気、または空調設備１０のための制御システムを示す。
【００３１】
このシステムは、設備１０の各種の空気熱力学的パラメータ（例えば、空気温度、空気流量および空気分布）を調節できる技術要素アクチュエータ、または制御機構Ａ１−Ａ４、にそれぞれ接続された複数の出力Ｓ１−Ｓ４を含む少なくとも１つの制御装置１２を含んでいる。
【００３２】
制御装置１２は、制御装置１２に信号Ｓ（ＴＭＳ）を供給できる少なくとも１つのセンサ１３に接続されている。制御装置１２において、信号Ｓ（ＴＭＳ）は、設備１０のアクチュエータＡ１−Ａ４を制御するため制御装置１２の各出力Ｓ１−Ｓ４に送信される制御信号ＳＣ１−ＳＣ４の定義モジュール１４において処理される。
【００３３】
センサ１３から供給された信号Ｓ（ＴＭＳ）は、自動車の乗員の温度状態に関する測定に対応する。温度状態は、乗員の各種身体部分の温度、および乗員の着用衣服の温度の全体を意味する。
【００３４】
第１実施例によると、センサ１３は、赤外線センサである。このタイプのセンサは、非接触センサと考えられ、即ち、対象と機械的に接触することなく、対象の温度を測定できる。赤外線カメラまたは赤外線像捕獲装置が有利である。即ち、信号Ｓ（ＴＭＳ）は、乗員または運転者（一般に、“乗員”と呼ぶ）が位置する車ゾーンの一連の像または赤外線像を構成する。
【００３５】
図２は、本発明に係る制御装置１２の定義モジュール１４（例えば、インプレメンテーション）を示す。信号Ｓ（ＴＭＳ）の形で捕捉された１つまたは複数の像は、収集モジュール１４１に入力される。この収集モジュール１４１は、捕捉された１つまたは複数の像の各種ゾーンを検知できる像処理手段を含んでいる。特に、収集像において、高温ゾーン、大きい温度コントラストを有するゾーン、または低温ゾーンをマーキングする。
【００３６】
収集モジュール１４１が、更に、捕捉像の特定された各種ゾーンの温度を精密に決定できれば有利である。
【００３７】
かくして、収集モジュールの出力には、ゾーン、および関連温度のアイデンティフィケーションを含む、概ね、符号ＴＭＳで示したデータが得られる。これらデータは、空気熱力学的パラメータの決定モジュール１４２に送られる。
【００３８】
本発明に係る換気、暖房、または空調設備において利用される空気熱力学的パラメータは、空気温度、空気流量、および空気分布である。図２においては、これらのパラメータを、それぞれ、Ｔ，ＤｅおよびＤｉで示してある。
【００３９】
しかしながら、更に、決定モジュール１４２によって、上記パラメータの１つまたは２つを決定するように構成できる。本発明は、更に、上記の３つのパラメータ以外に他のパラメータを決定する制御システムにも関する。
【００４０】
決定モジュール１４２によって決定された空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉは、それぞれ、空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉに関連する指令値Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃの計算モジュール１４３の入力に供給される。計算モジュール１４３は、温度およびユーザによって選択された他のパラメータを受取る自動化制御システムのア−キテクチャモジュールであれば有利である。更に、ユーザの介在なく、温度およびパラメータを供給できる２つのモジュール１４１，１４２からなる発明も、システムの実質的改造を要する事なく、インプレメンテーションされる。
【００４１】
指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃの決定と並行して、他の測定も実施できる。この測定は、乗員の温度状態には関せず、温度状態が進展する環境に関する。このため、当該センサは、収集モジュール１４４に信号Ｓ（ＰＭＳ）を供給する。
【００４２】
信号Ｓ（ＰＭＳ）は、モジュール１４４において処理され、かくして、モジュール１４４の出力には、下記、即ち、
−観察された車内温度、
−観察された空気流量、
−観察された空気分布、
−空気流の方向、
−観察された湿度、
−観察された太陽熱負荷、
−観察された車外温度、
−内部温度／外部温度差、または、更に、環境を表現する他のデータを、少なくとも、例えば、個々にまたは組合せて含むデータＰＭＳが供給される。
【００４３】
特に、信号Ｓ（ＰＭＳ）のうち空気流の方向のデータＰＭＳに関する１つの信号は、空気流が車の乗員の頭部へ向いている場合、精密な２元情報であると云える。
【００４４】
本発明の有利な特徴にもとづき、２元情報は、空気分配フラップの位置に依存して、開路された断続器によって供給される。
【００４５】
図１０ａおよび図１０ｂは、軸Ｘ（この場合、水平軸）のまわりに回転自在に設置された少なくとも１つの側部支持部材３１によって側方へ支持されたフラップ３０を含む空気方向決定システムを示す。図１０ａに示す実施例においては、支持部材３１は、ミゾ３１´を含んでいる。ミゾ３１´は、押込自在、または抜出自在の接点３２´を含む断続器３２の開閉に役立つ。
【００４６】
側部支持部材３１の変位、特に、回転によって、接点３２´およびミゾ３１´を対向させることができる。かくして、接点３２´は、図１０ｂに示すように、解放される。かくして、側部支持部材３１の位置に関する情報が伝達される。他の実施例として、接点３２´の開閉手段としてカムを使用することが考えられる。更に、空気流の適切な各分配位置を特定するため、複数のミゾ３１´を設けることができる。
【００４７】
接点３２´が解放される角度セクタは、車のジオメトリに依存して選定される。車の特殊なジオメトリについて、乗員の頭部が存在し得る位置は、統計的に知られる。
【００４８】
かくして、頭部の統計的に知られた位置へ空気を送るためのフラップ角度は、容易に決定でき、断続器３２に関して、支持部材３１およびそのミゾ３１´の位置決めに利用できる。
【００４９】
図１０ａおよび図１０ｂは、空気流分配システムについて回転自由度のみを示す。本発明は、更に、フラップが、垂直軸線のまわりにまたは各種の方向へ回転自在である形式の空気流分配システムにも関する。この場合、乗員の頭部の位置は、統計的に知られる。
【００５０】
フラップの所定の角度セクタについて、断続器を開閉するための側部支持部材と組合せた簡単な断続器の使用の利点は、その低コストにある。
【００５１】
他の実施例において、フラップの位置を決定するためポテンショメータを使用できる。これにより、ポテンショメータの使用にもとづき、フラップの角度位置をより良好に確認できる。しかしながら、この解決法は、経費がかかり、乗員の頭部の統計的位置が知られている限り、不要である。
【００５２】
脈動空気流の方向、特に、乗員の頭部へ向く方向を確認することに関する情報は、若干の行動（例えば、空気流の減少、またはフラップを乗員の頭部へ向けた際に、フラップ３０を介して流れる空気の温度の低下）を開始するのに十分である。
【００５３】
乗員が移動する環境のデータＰＭＳのグループ、および指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃのグループは、制御モジュール１４５の入力に供給される。制御モジュール１４５において、モジュール１４５の出力に快適性指令ＣＣｉを供給するため、データＰＭＳを指令データＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃと比較する。
【００５４】
次いで、出力Ｓｉ、特に、制御装置１２の出力Ｓ１−Ｓ４に供給された命令信号ＳＣｉを計算できる計算モジュール１４６において、上記の快適性指令ＣＣｉを処理する。
【００５５】
快適性指令ＣＣｉの例を、次に示す。
−脈動空気の温度。
−脈動空気の湿度。
−所定の空気流量。一般に、可能な最大空気流量の％の形で示す。
−車内の脈動空気の分布。一般に、空気を分配できる開口における空気分配％の形で示す。
−空気の再循環％。
【００５６】
若干の制御信号ＳＣｉは、
−脈動空気中の温空気／冷空気の配分（この配分にもとづき脈動空気の温度が決定される）、
−各開口のレベルにおける車内の空気分布、
−外部空気／再循環空気の配分、
−空気流量
を制御する各フラップ、または制御機構の位置を直接に制御できる。
【００５７】
制御信号ＳＣｉには、更に、設備１０において使用される電動ベンチレータの各グループの速度を制御できる信号も含まれる。
【００５８】
図３は、空気熱力学的バラメータの決定モジュール１４２の機能を詳細に示す。モジュール１４２において、乗員の温度状態に関する測定値ＴＭＳは、モデル化モジュール１５１の入力に供給され、測定値ＴＭＳは、快適性モデルにおいて、快適性データを構成し、乗員によって感じられる温度感覚ＴＳをモデル化して決定するよう利用される。温度感覚ＴＳは、マイクロコントローラ１５２の入力に供給され、マイクロコントローラの出力において、温度感覚ＴＳに依存して、所定の空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉを計算する。
【００５９】
次に、温度モデルの例を示す。この例の場合、計算された空気熱力学的データを、快適温度を計算できるアルゴリズム内に組込む。
【００６０】
図４は、モデル化モジュール１５１によって定められた温度感覚ＴＳを、例えば、図８ａおよび図８ｂに示した尺度のゼロに等しい数値で示した目標温度感覚ＴＳｔと比較できる比較器１６１を含むマイクロコントローラ１５２の機能を詳細に示す。目標温度感覚ＴＳｔのゼロに等しい数値は、乗員の最適な快適状態に対応する。何故ならば、この場合、暑くも寒くもないからである。
【００６１】
マイクロコントローラ１５２は、更に、比例積分手段１６２および飽和制御モジュール１６３を含み、この場合、飽和制御モジュールの出力には、乗員が目標温度感覚ＴＳｔに対応する最適温度感覚にあるのに適する空気熱力学的データＴ，ＤｅおよびＤｉが供給される。
【００６２】
図５は、図２において説明した如き定義モジュールの実施例を示す。この場合、観察された空気熱力学的パラメータの測定センサから来る信号Ｓ（ＰＭＳ）、および乗員の温度状態の生理学的測定のためのセンサから来る信号Ｓ（ＴＭＳ）の収集のため、センサから来る信号の改質した同一の収集モジュール１４４´を使用する。この実施例の場合、本発明は、制御システムのアーキテクチャに組込まれる。従って、このような制御システムの要素を改質する必要がある。
【００６３】
改質した収集モジュール１４４´の出力には、測定値ＴＭＳおよびＰＭＳが供給され、改質した制御モジュール１４５´の入力に送られる。
【００６４】
これと並行して、快適性の空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉの決定モジュール１４２´を、指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃを計算できる計算モジュール１４３と組合せて使用する。快適性アルゴリズムを使用する決定モジュール１４２´は、乗員に対して行った生理学的測定を考慮しない。
【００６５】
指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ、および測定値ＴＭＳ，ＰＭＳは、制御モジュール１４５´の入力に供給される。この制御モジュールは、快適性制御ＣＣｉの計算において、乗員の温度状態ＴＭＳに関する測定値を考慮できる。
【００６６】
かくして、温度測定値は、指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃを無視して快適性制御ＣＣｉに影響を与える恐れがあり、快適性制御は、最終的に、乗員において行った測定にもとづき、指令に対応しない。従って、この場合、生理学的測定値ＴＭＳに依存して、指令空気熱力学的パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃを修正することが対象となる。
【００６７】
このため、制御モジュール１４５´は、快適性モデルを使用し、測定値ＴＭＳを考慮するのみならず、指令パラメータＴｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃも考慮する。更に、この温度モデルは、更に、乗員の環境に関する測定値ＰＭＳを処理できるよう構成するのが有利である。
【００６８】
従って、乗員の温度状態の考慮は、図２に関連して説明した実施例において行った考慮と同一である。次いで、計算モジュール１４６において、アクチュエータＡｉの制御のための指令信号ＳＣｉを計算する。
【００６９】
図６および図７は、自動車の乗員の温度状態を赤外線センサで測定する例を示す。まず、空間内の乗員の位置決めを行い、次いで、空間内の顔面の全体的位置決めにもとづき、マークした顔面の各ゾーンの温度が低下することを考える。
【００７０】
既述の如く、制御装置１２は、センサ１３にもとづいて得られた赤外線像の処理手段を有する。以下において、上記の像処理手段の機能を詳細に説明する。
【００７１】
第１に、上記像処理手段は、空間内の乗員の顔面を位置決めできる。このため、センサ１３によって像を得た乗員顔面の所定の若干のゾーンを特定する必要がある。かくして、乗員顔面の他の各ゾーンの温度を得ることができ、これらの温度は、乗員の温度的快適性の評価に使用される。
【００７２】
有利なことには、本発明に係る像処理手段は、実質的に常に同一の温度特性を有する若干のゾーンがヒトの顔面に存在する事実を利用している。
【００７３】
顔面の最高温のゾーン、または大きい温度コントラストを有するゾーンを考慮でき、これらのゾーンは、赤外線像によって容易に特定できると云う利点を有する。詳細には説明していない各種手段は、赤外線像のこのようなゾーンを位置決めするための像処理の分野の当業者に周知である。
【００７４】
ヒトの顔面の特殊な事例において、顔の皮膚の温度の不均一性を利用する。特に、正常の環境温度条件において、顔面の若干のゾーンは、常に、周囲のゾーンよりも高温であると云う事実を利用する。
【００７５】
図６ａは、眼６１ｄおよび６１ｇの内側にある特殊な第１ゾーンを示す顔６０ａの略図である。涙が流れる箇所のレベルにあるこれらゾーン６１ｄおよび６１ｇは、常に、顔面の最高温のゾーンである。
【００７６】
感熱カメラまたは感熱像センサによる測定によって、上記ゾーン６１ｄおよび６１ｇを容易に特定でき、従って、顔面６０ａの位置を決定できる。
【００７７】
従って、良く知られているように、顔面の最高温の２つのゾーン６１ｄおよび６１ｇは、眼の内側面の鼻の両側にあり、上記ゾーンは、一般に、約４ｃｍ±１ｃｍだけ相互に離れている。更に、上記ゾーンは、多くの場合、概ね±１０゜を越えない角度誤差で水平線上にある。顔面６０ａの位置は、人体計測データに依拠して、上記特徴から空間内にあると決定される。
【００７８】
図６ｂに示す如く、乗員は、メガネを着用している。従って、模式的に示した顔面６０ｂは、メガネについてゾーンから得られたゾーンである。眼の内側に対応するゾーン６１ｄおよび６１ｇは、赤外線像において検知できない。その代わりに、顔面６０ｂを構成する隣接ゾーンの温度よりも、常に低い温度のメガネのレンズに対応する２つのゾーン６２ｄおよび６２ｇを観察する。
【００７９】
従って、赤外線像処理手段が、顔面の生理学的温度よりも低い温度で、かつ隣接ゾーンよりも常に低温のゾーン６２ｄおよび６２ｇを検知できれば十分である。
【００８０】
この検知によって、メガネの２つのレンズの形状および位置を特定できる。観察された温度にもとづき、メガネであることを検証できる。次いで、乗員の顔面６０ｂの位置を決定できる。
【００８１】
顔面６０ｂの最低温の２つのゾーン６２ｄおよび６２ｇおよび生理学的温度よりも低い温度が検知されれば、これらがメガネに対応すると云うことが知られる。これらは、一般に、垂直線に関して対称である。更に、これらが、メガネのレンズに、それぞれ対応してゾーン当り３ｃｍ2の最小表面を有し、これらが、一般に、４ｃｍ±１ｃｍだけ相互に離れていると云うことが知られている。これらは、更に、水平線に対して、±１０゜に位置する。かくして、顔面６０ｂの位置は、人体測定データに依拠してゾーン６２ｄおよび６２ｇの位置から演繹できる。
【００８２】
顔面の他の特殊なゾーンは、同じく、顔面の位置決めのために利用できる。例えば、図６ｃの模式的に示した顔面６０ｃから知られる如く、赤外線像処理手段は、まさに鼻孔の下方に且つ唇のまわりにあるゾーン６３ｄおよび６３ｇを検知できる。これらのゾーンは、乗員の呼吸周波数に対応する概ね規則的な周波数で、交互に暖かくまたは冷たい。さて、間欠的温度測定システム（例えば、赤外線カメラ）は、上記ゾーン６３ｄおよび６３ｇを特定でき、空間内の乗員の顔面６０ｃを位置決めできる。
【００８３】
従って、赤外線カメラによって把握された像シーケンス上の乗員の呼吸周波数に対応して、２０−４０拍／ｍｉｎの範囲の温度脈動を観察することによって、上記ゾーン６３ｄおよび６３ｇを位置決めする。
【００８４】
ゾーン６３ｄおよび６３ｇは、一般に、垂直線のまわりに対称であり、それぞれ、鼻孔に対応してゾーン当り１ｃｍ2の最大表面を有し、一般に、２ｃｍ±１ｃｍだけ相互に離れている。これらゾーン６３ｄおよび６３ｇは、水平線に対して±１０゜に位置する。
【００８５】
頭部を位置決めできるゾーンは制限されるので、従って、頭部の位置を決定するには、非接触の温度測定が必要であり、十分である。何故ならば、自動車の環境において、乗員および運転者の顔面は、常に、座席の垂直中心面に調心されており、道路環境の観察のため、大半の時間において前方を見ているからである。
【００８６】
空間内で乗員の顔面を位置決めすれば、顔面の各ゾーンの各種温度を確認できる。顔面のゾーンの生理学的温度群の確認にもとづき、乗員の快適性を良好に予見できると云うことは明らかである。これは、絶対温度、相対温度および温度変化の測定にもとづき、他方、顔面の各ゾーンの温度差にもとづく。従って、乗員の最大快適性を提供するため、顔面の最大数のゾーンにおいて温度データを決定する必要がある。
【００８７】
図７は、複数のゾーン、即ち、額７１，こめかみ７２ｄ，７３ｇ，眼のゾーン７３ｄ，７３ｇ，眼の内側にあるゾーン６１ｄ，６１ｇ、鼻７４，頬７５ｄ，７５ｇ，唇７６，顎７７および首７８に顔面７０を分割する例を示す。
【００８８】
上記各ゾーンの温度は、公知の態様で、顔面を位置決めした後、顔面７０の赤外線像の処理から演繹される。本発明の他の実施例にもとづき、各ゾーンの温度は、顔面の位置決め工程を行うことなく、顔面７０の赤外線像の処理から直ちに演繹される。
【００８９】
次いで、本発明は、乗員の顔面の温度データ温度データ、および温度変化をパラメータとして使用する数式にもとづく快適性モデルを利用する。これらのモデルは、顔面７０の観察を行った乗員の温度快適性を開示する実時間数値を与える。
【００９０】
モデルの精度は、温度が知られているゾーンの数に依存する。
【００９１】
次いで、鼻および頬のレベルにおいて観察された温度のみに依存して、簡単な快適性モデルを得る。
【００９２】
このモデルは、非限定的例として示す下式を利用する。
【００９３】
【数１】
【００９４】
式中、Ｔ74は、鼻の測定温度であり、Ｔ75は、頬の測定温度である。
【００９５】
上記の式は、温度感覚ＴＳの尺度に対応して、数値−３〜＋３の範囲にある結果を与える。
【００９６】
上記段階は、以下に示す如く、極めて寒い感覚（数値−３に対応）から極めて暑い感覚（＋３に対応）までの感覚を定義するものであり、数値は、感覚数値に対応し、中立はゼロである。
【００９７】
【数２】
【００９８】
図８ａは、頬温度および鼻温度の積の平方根に対応して（Ｔ74＊Ｔ75）1/2の関数として温度感覚ＴＳを定義する曲線を示す。上記モデルは、極めて冷と極めて温との間の上記の尺度−３〜＋３において、その感覚に依存して、被検対象の３５名のパネルにおいて、７０％を越える相関関係を観察できると云うことができる。
【００９９】
このモデルは、顔面７０の２つのゾーンの温度を利用する。しかしながら、ある種の顔面の構成にもとづき、頬よび鼻の温度を測定することはできない。例えば、頬の温度は、頬を被うヒゲにもとづき測定できない。
【０１００】
かくして、快適性の式は、下式となる。
【０１０１】
【数３】
【０１０２】
図８ｂは、鼻温度Ｔ74に関して温度感覚ＴＳを示すモデルの対応する曲線を示す。
このモデルを使用して、３５名のパネルにおいて、６０％を越える相関関係を観察した。
【０１０３】
図９は、快適性モデルを使用した完全処理における温度感覚ＴＳの実時間推移を示す。点は、点が得られた当該時点において、被検者グループによって報告された温度感覚ＴＳの平均値を示すものである。
【０１０４】
温度感覚ＴＳ、例えば、実被検者が感じた温度感覚とモデルによって予測された如き温度感覚ＴＳとの間に、良好な相関関係が存在することが認められる。
【０１０５】
従って、図３を参照して、温度感覚ＴＳは、例えば、−３〜＋３の範囲にある数字である。数字−３は、乗員が感じる温度感覚が極めて冷であることを示すものであり、数字＋３は、乗員が極めて温であることを示すものである。温度感覚ＴＳは、マイクロコントローラ１５２の入力に供給され、マイクロコントローラの出力において、温度感覚ＴＳに依存して、空気熱力学的パラメータＴ，Ｄｅ，Ｄｉを計算する。
【０１０６】
更に、温度感覚の計算に際して、乗員の温度敏感性を考慮することができる。この温度敏感性にもとづき、即ち、乗員が寒がりであるか、逆に、暑さを嫌う場合には、乗員に依存して、車の温度調節を更に精密に適合させることができる。
【０１０７】
現在まで、温度感覚の観点から統計的に中立の個体群を考慮しても、人間を熱的に特徴づけることはできなかった。さて、温度感覚は、人毎に異なると云える。実際、所与の環境において、通常は寒がりの者は、極めて寒く、他方、暑さに可成り敏感な者は、絶対的快適さを感じる。
【０１０８】
乗員の頭部を取囲む環境において、乗員が感じる温度感覚ＴＳおよび平均的個体群が感じる温度感覚を認識すれば、乗員が、平均的個体群の温度敏感さを有するか、平均的個体群よりも暑さまたは寒さに敏感であるかを知ることができる。
【０１０９】
本発明に係るシステムを使用する場合、温度的環境パラメータは、乗員の顔面の皮膚の温度の測定とは無関係にアクセスできる。
【０１１０】
上記パラメータのうち、伝導熱流（例えば、座席温度による伝導熱流）、対流熱流（例えば、空気温度および空気速度による対流熱流）、輻射熱流（例えば、太陽、熱せられたボードまたは冷たい窓ガラスによる輻射熱流）を考慮する。
【０１１１】
乗員を囲む温度的環境の上記特徴から、統計的に中立（中庸）の者が感じる温度感覚を評価するため、ヒトの温度モデルを利用する。この温度感覚は、乗員の全身体のレベルにおいて、またはその頭部のレベルのみにおいて求めることができる。
【０１１２】
乗員について直接に測定した乗員頭部の温度感覚と、統計的に中立の者において観察された温度観察とを比較することによって、乗員の敏感性を知ることができる。
【０１１３】
乗員に適する温度敏感性のカテゴリを考慮することによって、温度感覚ＴＳを調節できる。
【０１１４】
図１１ａおよび図１１ｂは、乗員の温度敏感性を考慮するモデル化モジュールの２つの実施例１５１および１５１´を示す。
【０１１５】
図示の実施例の場合、生理学的センサは、例えば、乗員およびその環境の像ＴＭＳを与える赤外線センサである。この像ＴＭＳは、まず像処理モジュール１７１において処理するためのモデル化モジュール１５１の入力のデータである。鼻温度Ｔ74，額温度Ｔ71および頬温度Ｔ75を測定し、未修正の乗員頭部温度感覚ＴＳOの計算モジュール１７２の入力に供給する。頭部レベルの温度感覚ＴＳOは、詳述したアルゴリズムによって計算する。
【０１１６】
この計算と並行して、車内の温度環境センサが、環境データＳ（ＰＭＳ）を供給し、上記環境データは、観察された環境条件において、乗員の身体、頭部および四肢のレベルにおいて予期される等価温度Ｔｅｇ（図１１ａの場合）、または等価熱流Ｆｅｑ（図１１ｂの場合）を評価できる評価モジュール１７３において利用される。
【０１１７】
等価温度Ｔｅｑの計算は、車内の環境のモデル化に依拠する。図１１ａの場合、等価温度Ｔｅｑは、次いで、中立の個体群の生理学的知覚の決定モジュール１７４の入力に供給される。
【０１１８】
モジュール１７４は、標準温度感覚ＴＳSを修正モジュール１７５の入力に供給する。この場合、修正モジュールは、乗員によって感じられた温度感覚ＴＳOを、環境条件から中立の個体群について評価された標準温度感覚ＴＳSと比較する。
【０１１９】
修正モジュール１７５は、この比較から、対象者が寒がりであるか、逆に、暑さに敏感であるかを演繹する。図５に示す如く、修正された温度感覚ＴＳを計算し、マイクロコントローラ１５２の入力に供給する。
【０１２０】
図１１ｂの実施例の場合には、等価熱流Ｆｅｑは、温度モデル計算モジュール１７４´の入力に供給される。この温度モデル計算モジュール１７４´は、若干数のモデル化温度Ｔmodを計算するため熱流Ｆｅｑに関するデータを利用する。各モデル化温度Ｔmodは、モデルの身体ゾーン（例えば、頭部、腹部、四肢）のための皮膚のモデル温度に対応する。
【０１２１】
この計算は、等価熱流Ｆｅｑおよび校正モジュール１７７によって実施されたモデル校正Ｃから実施される。
【０１２２】
校正モジュール１７７は、入力に、測定された乗員の頭部温度、例えば、鼻温度Ｔ74，額温度Ｔ71および頬温度Ｔ75を受信し、出力から、温度モデル計算モジュール１７４´の入力に校正パラメータを供給する。この校正にもとづき、モジュール１７４´に含まれたモデルを、センサによって観察された対象者に適合させることができる。
【０１２３】
モジュール１７４´において、ヒトの生理学的モデルを使用することにより、乗員の温度状態を特徴づけるモデル化データＴmodを生理学的知覚計算モジュール１７５´の入力に供給できる。これらのモデル化データＴmodおよび既述の式にもとづいて決定した頭部温度感覚ＴＳOの組合せによって、修正された温度感覚ＴＳを決定できる。
【０１２４】
有利なことには、像処理モジュール１７１は、図１１ａおよび図１１ｂに破線で示した如く、衣服温度Ｔｖに関するデータを供給でき、これらのデータは、衣服の断熱特徴の決定モジュール１７６において利用できる。これらの衣服特徴は、評価モジュール１７３において、的確に利用できる。
【０１２５】
乗員の温度状態の確認に利用されるセンサ（特に、赤外線センサ）は、車の周辺の温度（例えば、キャビン（座席、窓ガラス……）、および乗員の衣服の表面温度）も測定できる。特に、衣服の表面温度は、簡単な温度センサ（例えば、自動車の乗員の温度状態に関する量の測定に使用されるセンサ）によって測定できる。
【０１２６】
乗員または運転者が着用した衣服の特徴は、上記の温度測定にもとづき知ることができる。皮膚温度Ｔｐおよび衣服表面で観察された温度Ｔｖを知れば、乗員が着用している衣服の温度抵抗を計算できる。
【０１２７】
衣服表面温度Ｔｖが皮膚温度Ｔｐに近い場合、この温度抵抗は僅かである。かくして、乗員が衣服をほとんど着用してないか、軽い衣服を着用していることを演繹できる。
【０１２８】
逆に、温度抵抗が大きい場合、これは、乗員が暖かい衣服または多数の衣服を着用していることを意味する。従って、衣服表面温度Ｔｖは、衣服内で観察された空気温度Ｔａｃに近い。
【０１２９】
従って、非接触センサ（例えば、赤外線センサ）によって、衣服の外面温度Ｔｖを測定することにより、乗員の着衣を決定できる。
【０１３０】
これについて、衣服温度Ｔｖは、対流によって車内環境に依存し、輻射によって衣服が受ける放射線（特に、太陽光）に依存し、伝導によって衣服へ向く皮膚に依存すると云うことが分かる。
【０１３１】
更に、皮膚温度Ｔｐは、ほぼ３４℃に等しく、従って、この温度は、測定する必要がないと云うことが分かる。車内の空気温度Ｔａｃは、同じく、センサを使用することによって知られ、場合によっては、温度アルゴリズムを使用することによって知られる。従って、温度測定に依存して、下表に示した乗員の衣服の３つの事例を決定できる。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
上表にもとづき、測定された衣服表面温度Ｔｖが、皮膚温度Ｔｐに近い場合、対象者は、軽装と考えられる。測定された衣服表面温度Ｔｖが、キャビンの空気温度Ｔａｃに近い場合、対象者は、暖衣着用と考えられる。
【０１３４】
衣服の温度抵抗特定モジュールに依拠するアルゴリズムを使用すると有利である。このアルゴリズムは、測定された衣服表面温度と、モデルとして記録された衣服温度との差を最小化する。上記温度抵抗は、例えば、上表に示した３つのクラスであってよい。
【０１３５】
乗員の衣服に関する上記情報は、等価データ評価モジュール１７３の入力に供給される。この情報は、温度感覚の計算において、従って、本発明に係るシステムの調節において、乗員の温度敏感性を考慮するのに役立つ。
【０１３６】
乗員の衣服に関して得られるデータは、車室内スクリーンに表示できる。乗員の温度状態に関するデータは、同じく、上記スクリーン上に記号で表示できる。このような表示によって、乗員の各身体部分について、温度感覚の各種レベルが提示される。
【０１３７】
この提示は、中立でなければならず、最大数の対象者によって理解されなければならない。かくして、５つの色（例えば、青、緑、橙、黄および赤）によって表した温度感覚の５つのレベルを、中立の態様で示したヒトの各種身体部分、特に、下肢、胸部、腕、頭部、および足について、各身体部分の温度感覚の特定のために使用できる。
【０１３８】
ある実施例の場合、スクリーンにマネキンを表示する。暖房、換気、または空調設備の制御システムによって測定された温度感覚に依存して、以上に列記した各種身体部分を区別し、異なる色に着色する。
【０１３９】
乗員の衣服の表示に関して、最大数の対象者によって理解される中立表示について、３つの衣服レベルを使用することが考えられる。実施例にもとづき、上半身は、任意の厚さの衣服で包んで示すことができる。
【０１４０】
超音波センサは、それ自体で、反射を行う材料の性質を区別できる。かくして、当事者が着用する衣服のタイプ、および外部環境に対するその断熱性が決定される。
【０１４１】
赤外線温度センサ、または超音波センサの場合、乗員の衣服状態が認知され、かくして、温度および関連する空気熱力学的パラメータの選択を適合させることができる。指令温度は、乗員が厚着の場合は、低下でき、乗員が軽装の場合は、上昇できる。
【０１４２】
以上本発明を、赤外線センサを使用する例について説明した。しかしながら、本発明において、他のタイプのセンサ（例えば、超音波センサ）を使用できる。
【０１４３】
更に付言するが、本発明の原理にもとづき、各種の利用を実現できる。特に、本発明にもとづき、各種のセンサ、特に、超音波センサ、および赤外線センサを使用し、これらセンサによって行った測定を、最終的に暖房、換気、または空調システムのアクチュエータへ送られる制御信号の定義に使用する形式の制御システムを実現できる。
【０１４４】
更に、制御システムのユーザが、生理学的データセンサを使用する完全自動モードと温度、または他の所定パラメータの選択の可能性を保持する部分自動モードとの間で選択し得ることも考えられる。
【０１４５】
本発明は、特に、自動車の暖房、換気、または空調設備に適用される。もちろん、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、例としてのみ適用されるものではなく、請求項の範囲内で、上述の各種実施例のすべての組合せにおいて、当業者が考え得る他の実施例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明に係る暖房、換気、または空調設備の制御システムの略図である。
【図２】本発明に係る制御装置において、インプレメンテーションされる如き制御信号定義モジュールの図である。
【図３】本発明に係る空気熱力学的パラメータの決定モジュールの機能の詳細図である。
【図４】本発明に係る空気熱力学的パラメータの決定モジュールにインプレメンテーションされる如きマイクロコントローラの機能を示す図である。
【図５】本発明に係る制御装置にインプレメンテーションされる如き制御信号定義モジュールの実施例を示す図である。
【図６ａ】乗員の外面の位置決めのための外面像の略展開図である。
【図６ｂ】乗員の外面の位置決めのための外面像の略展開図である。
【図６ｃ】乗員の外面の位置決めのための外面像の略展開図である。
【図７】本発明に係るモデルに使用するため温度測定を行ったゾーンを定義するため本発明の必要にもとづき切欠した各種顔面ゾーンを示す図である。
【図８ａ】本発明において使用される快適性モデルを示す図である。
【図８ｂ】本発明において使用される快適性モデルを示す図である。
【図９】上記モデルと乗員の実際の感覚との間の相関関係を示す図である。
【図１０ａ】本発明およびその機能のために使用されるフラップの角度方向センサの実施例を示す図である。
【図１０ｂ】本発明およびその機能のために使用されるフラップの角度方向センサの実施例を示す図である。
【図１１ａ】本発明に係る快適性データの計算に使用される乗員の温度感覚を決定できる本発明の実施例の略図である。
【図１１ｂ】本発明に係る快適性データの計算に使用される乗員の温度感覚を決定できる本発明の実施例の略図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０ 設備
１２ 制御装置
１３ センサ
１４ 信号定義モジュール
３０ フラップ
３１ 支持部材
３１´ ミゾ
３２ 断続器
３２´ 接点
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１ｄ，６１ｇ，７０ 顔面ゾーン
６２ｄ，６２ｇ 窓ガラス
６３ｄ，６３ｇ 顔面ゾーン
７１ 額
７２ｄ，７２ｇ こめかみ
７３ｄ，７３ｇ 眼ゾーン
７４ 鼻
７５ｄ，７５ｇ 頬
７６ 唇
７７ 顎
７８ 首
１４１ 収集モジュール
１４２，１４２´ 空気熱力学的パラメータ決定モジュール
１４３，１４６ 計算モジュール
１４４，１４４´ 信号収集モジュール
１４５，１４５´ 制御モジュール
１５１，１５１´ モデル化モジュール
１５２ マイクロコントローラ
１６１ 比較モジュール
１６２ 部分積分手段
１６３ 飽和制御モジュール
１７１ 像処理モジュール
１７２ 計算モジュール
１７３ 評価モジュール
１７４ 生理学的知覚決定モジュール
１７４´ 温度モデル計算モジュール
１７５ 修正モジュール
１７６ 断熱特性決定モジュール
１７７ 校正モジュール
Ａ１−Ａ４ アクチュエータ
ＳＣｉ 命令信号
ＣＣｉ 快適性指令
Ｆｅｑ 等価熱流
ＰＭＳ 温度関係データ
Ｓ１−Ｓ４ 出力
ＳＣ１−ＳＣ４ 制御信号
Ｓ（ＰＭＳ），Ｓ（ＴＭＳ） 信号
Ｔａｃ 車内空気温度
Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ 空気熱力学的パラメータ
Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ 指令空気熱力学的パラメータ
ＴＭＳ 温度状態量
Ｔｐ 皮膚温度
Ｔｖ 衣服温度
Ｔ71 額温度
Ｔ74 鼻温度
Ｔ75 頬温度
ＴＳ，ＴＳO 温度感覚
ＴＳt 目標温度感覚
ＴＳS 標準温度感覚
Ｔmod モデル化温度
Ｘ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気温度、空気流量、および空気分布を調節できる制御機構のアクチュエータ（Ａ１−Ａ４）に接続された出力（Ｓ１−Ｓ４）を含む制御装置（１２）を備える、自動車の暖房、換気、または空調設備（１０）の制御システムであって、
この制御システムは、更に、自動車の少なくとも１名の乗員の温度状態に関する量（ＴＭＳ）を測定できる少なくとも１つのセンサ（１３）を有し、センサ（１３）によって行った測定（ＴＭＳ）を、空気温度、空気流量、および空気分布の調節のため、制御装置（１２）において利用する形式のものにおいて、センサ（１３）は、乗員の身体の各種部分の所定ゾーンにそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定することができ、制御装置（１２）は、上記温度パラメータに依存して乗員の快適性データ（ＴＳ）を決定することができ、上記の快適性データ（ＴＳ）は、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために制御装置（１２）において利用されることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
乗員の各種部分の１つが、乗員の顔面ゾーン（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，７０）であることを特徴とする請求項１の制御システム。
【請求項３】
乗員の各種部分の１つが、少なくとも１つの腕であることを特徴とする請求項１または２の制御システム。
【請求項４】
センサが、更に、車内の各種部分にそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定できることを特徴とする請求項１−３の１つに記載の制御システム。
【請求項５】
車内部分の１つが、少なくとも１つの窓ガラスであることを特徴とする請求項４の制御システム。
【請求項６】
車内部分の１つが、少なくとも１つの座席であることを特徴とする請求項４または５の制御システム。
【請求項７】
センサ（１３）が、赤外線センサであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項８】
センサ（１３）が、超音波センサであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項９】
制御装置（１２）が、指令空気熱力学的バラメータ（Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ）を計算する快適性アルゴリズムにもとづくアーキテクチャ（１４３，１４４，１４５，１４６）を含み、制御装置（１２）が、指令空気熱力学的バラメータ（Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ）の計算のため快適性アルゴリズムの入力として、アーキテクチャ（１４３，１４４，１４５，１４６）に必要な少なくとも１つの空気熱力学的バラメータ（Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ）を決定できる少なくとも１つの決定モジュール（１４２）を含み、空気熱力学的バラメータ（Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ）が、乗員の温度状態のセンサ（１３）によって行った測定から決定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１０】
センサ（１３）によって行われた測定が、空間内の乗員の位置を決定できる位置決定手段において利用されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１１】
位置決定手段が、空間内の乗員の顔面（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，７０）の位置を決定できることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
制御装置（１２）は、乗員の各種部分の所定ゾーンに関連する温度パラメータおよび車内で測定された環境パラメータに依存して乗員の温度感受性を決定でき、上記温度感受性は、快適性データ（ＴＳ）の決定に利用されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１３】
フラップの方向が所定の角度セクタ内にあるか否かを示すことができるフラップ方向情報を供給する２元断続器を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１４】
センサ（１３）が、更に、乗員の着衣に関するデータを測定でき、制御装置（１２）が、乗員の着衣のタイプを決定するため上記着衣データを利用でき、このシステムが、制御装置における快適性データ（ＴＳ）の決定、または空気温度、空気流量および空気分布の調節のために、上記着衣タイプを利用できることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１５】
乗員の着衣に関するデータは、乗員の皮膚温度Ｔｐ、車内の空気温度Ｔａｃに依存して決定した衣服温度Ｔｖであることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
快適性データ（ＴＳ）は、快適性モデルにもとづき機能するアルゴリズムによって決定されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１７】
制御装置（１２）は、更に、内部温度／外部温度差、車内で測定された温度、観察された太陽熱負荷から選択した量（ＰＭＳ）を測定でき、制御装置（１２）は、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために、上記測定量（ＰＭＳ）を利用できることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれか１つに記載の制御装置（１２）において実施される、自動車の暖房、換気、または空調設備（１０）の制御方法において、下記工程、即ち、
−自動車の乗員の温度状態に関する量（ＴＭＳ）の１つまたは複数の測定値を得る工程、
−乗員の温度状態に関する量、または車の各種センサの測定値に依存する空気温度、空気流量、および空気分布の調節の空気熱力学的バラメータ（Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ）を計算する工程、
−制御機構のアクチュエータ（Ａ１−Ａ４）に接続された制御装置の出力（Ｓ１−Ｓ４）に、空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御指示（１２）を供給する工程を含み、更に、
−乗員の各種部分の所定ゾーンに関連する複数の温度パラメータを測定する工程と、
−上記温度パラメータに依存して制御装置によって乗員の快適性データ（ＴＳ）を決定し、空気温度、空気流量および空気分布の調節のため、制御装置（１２）において上記快適性データ（ＴＳ）を利用する工程とを含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の制御方法の工程を実施するための指示を含むコンピュータプログラムにおいて、制御装置において、上記プログラムを実施することを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の制御方法の工程を実施するための指示を含むコンピュータプログラムが記録されており、コンピュータによって読取られる記録担体。
【請求項１】
空気温度、空気流量、および空気分布を調節できる制御機構のアクチュエータ（Ａ１−Ａ４）に接続された出力（Ｓ１−Ｓ４）を含む制御装置（１２）を備える、自動車の暖房、換気、または空調設備（１０）の制御システムであって、
この制御システムは、更に、自動車の少なくとも１名の乗員の温度状態に関する量（ＴＭＳ）を測定できる少なくとも１つのセンサ（１３）を有し、センサ（１３）によって行った測定（ＴＭＳ）を、空気温度、空気流量、および空気分布の調節のため、制御装置（１２）において利用する形式のものにおいて、センサ（１３）は、乗員の身体の各種部分の所定ゾーンにそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定することができ、制御装置（１２）は、上記温度パラメータに依存して乗員の快適性データ（ＴＳ）を決定することができ、上記の快適性データ（ＴＳ）は、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために制御装置（１２）において利用されることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
乗員の各種部分の１つが、乗員の顔面ゾーン（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，７０）であることを特徴とする請求項１の制御システム。
【請求項３】
乗員の各種部分の１つが、少なくとも１つの腕であることを特徴とする請求項１または２の制御システム。
【請求項４】
センサが、更に、車内の各種部分にそれぞれ関連する複数の温度パラメータを測定できることを特徴とする請求項１−３の１つに記載の制御システム。
【請求項５】
車内部分の１つが、少なくとも１つの窓ガラスであることを特徴とする請求項４の制御システム。
【請求項６】
車内部分の１つが、少なくとも１つの座席であることを特徴とする請求項４または５の制御システム。
【請求項７】
センサ（１３）が、赤外線センサであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項８】
センサ（１３）が、超音波センサであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項９】
制御装置（１２）が、指令空気熱力学的バラメータ（Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ）を計算する快適性アルゴリズムにもとづくアーキテクチャ（１４３，１４４，１４５，１４６）を含み、制御装置（１２）が、指令空気熱力学的バラメータ（Ｔｃ，Ｄｅｃ，Ｄｉｃ）の計算のため快適性アルゴリズムの入力として、アーキテクチャ（１４３，１４４，１４５，１４６）に必要な少なくとも１つの空気熱力学的バラメータ（Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ）を決定できる少なくとも１つの決定モジュール（１４２）を含み、空気熱力学的バラメータ（Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ）が、乗員の温度状態のセンサ（１３）によって行った測定から決定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１０】
センサ（１３）によって行われた測定が、空間内の乗員の位置を決定できる位置決定手段において利用されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１１】
位置決定手段が、空間内の乗員の顔面（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，７０）の位置を決定できることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
制御装置（１２）は、乗員の各種部分の所定ゾーンに関連する温度パラメータおよび車内で測定された環境パラメータに依存して乗員の温度感受性を決定でき、上記温度感受性は、快適性データ（ＴＳ）の決定に利用されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１３】
フラップの方向が所定の角度セクタ内にあるか否かを示すことができるフラップ方向情報を供給する２元断続器を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１４】
センサ（１３）が、更に、乗員の着衣に関するデータを測定でき、制御装置（１２）が、乗員の着衣のタイプを決定するため上記着衣データを利用でき、このシステムが、制御装置における快適性データ（ＴＳ）の決定、または空気温度、空気流量および空気分布の調節のために、上記着衣タイプを利用できることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１５】
乗員の着衣に関するデータは、乗員の皮膚温度Ｔｐ、車内の空気温度Ｔａｃに依存して決定した衣服温度Ｔｖであることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
快適性データ（ＴＳ）は、快適性モデルにもとづき機能するアルゴリズムによって決定されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１７】
制御装置（１２）は、更に、内部温度／外部温度差、車内で測定された温度、観察された太陽熱負荷から選択した量（ＰＭＳ）を測定でき、制御装置（１２）は、空気温度、空気流量および空気分布の調節のために、上記測定量（ＰＭＳ）を利用できることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれか１つに記載の制御装置（１２）において実施される、自動車の暖房、換気、または空調設備（１０）の制御方法において、下記工程、即ち、
−自動車の乗員の温度状態に関する量（ＴＭＳ）の１つまたは複数の測定値を得る工程、
−乗員の温度状態に関する量、または車の各種センサの測定値に依存する空気温度、空気流量、および空気分布の調節の空気熱力学的バラメータ（Ｔ，Ｄｅ，Ｄｉ）を計算する工程、
−制御機構のアクチュエータ（Ａ１−Ａ４）に接続された制御装置の出力（Ｓ１−Ｓ４）に、空気温度、空気流量および空気分布を調節できる制御指示（１２）を供給する工程を含み、更に、
−乗員の各種部分の所定ゾーンに関連する複数の温度パラメータを測定する工程と、
−上記温度パラメータに依存して制御装置によって乗員の快適性データ（ＴＳ）を決定し、空気温度、空気流量および空気分布の調節のため、制御装置（１２）において上記快適性データ（ＴＳ）を利用する工程とを含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の制御方法の工程を実施するための指示を含むコンピュータプログラムにおいて、制御装置において、上記プログラムを実施することを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の制御方法の工程を実施するための指示を含むコンピュータプログラムが記録されており、コンピュータによって読取られる記録担体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【公開番号】特開２００８−３０２９２４（Ｐ２００８−３０２９２４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４７９８５（Ｐ２００８−１４７９８５）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５０５１１３６３２）ヴァレオ システム テルミク (81)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５０５１１３６３２）ヴァレオ システム テルミク (81)
【Ｆターム（参考）】
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