(57)【要約】【課題】熱画像上で検出された人体の詳細な奥行き方向の位置を考慮した精度のよい気流制御を行うことができる空気調和機を提供する。【解決手段】この発明に係る空気調和機は、本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、赤外線センサにより人体や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部とを備え、制御部は、赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の赤外線センサの視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する赤外線センサの出力の基準との差の基準に対する比率により人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離の詳細を求めるものである。【選択図】図１６
2010216713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
前記本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
前記赤外線センサにより人体や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部とを備え、
前記制御部は、前記赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の前記赤外線センサの視野角の中心座標に直立する前記人体の足元温度に相当する前記赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する前記赤外線センサの出力の前記基準との差の前記基準に対する比率により前記人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離の詳細を求めることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御部は、
前記赤外線センサを駆動する赤外線センサ駆動部と、
前記赤外線センサ駆動部の出力から熱画像データを生成する赤外線画像取得部と、
前記赤外線画像取得部で生成された前記熱画像データを、直前の前記熱画像データとの差分を取ることで人体の位置を判断する人体検出部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御部は、前記熱画像データ上において前記人体の位置を室内の床面座標点として変換し、床面に投影する床面座標変換部を備えることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】
前記人体の奥行き方向の距離の詳細Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌを、
Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌ＝Ｙｎ＋ΔＹｎ×（０．５＋（１−ＳＥＮＳＯＲ／ＭＯＤＥＬ））
−０．５≦１−ＳＥＮＳＯＲ／ＭＯＤＥＬ＜０．５
ここで、
Ｙｎ：部屋の奥行き方向の座標
ΔＹｎ＝Ｙｎ＋１−Ｙｎ
ＳＥＮＳＯＲ：足温度測定値
ＭＯＤＥＬ：足温度基準値（顔の温度に相当する赤外線センサ出力／ＨＥＡＤ＿Ｐ）
ＨＥＡＤ＿Ｐ：顔係数（顔の温度に相当する赤外線センサ出力／足元の温度に相当する赤外線センサ出力）
ｎ：自然数
により求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機においては、赤外線センサで検出される室内エリアの人体の位置情報を用いて、例えば温度、風量および風向の制御を行うことにより、室内の人体の快適性をより高めることができ、快適な空調運転を自動的に行うことができる。
【０００３】
赤外線センサで検出した、２次元熱画像データを用いて室内の人体の位置を検出する場合、従来は、画像入力装置から読み取った画像データに対して、画像処理、画像認識を行って、分割した室内エリアの床面に人体を投影し人体の位置を分割したエリア毎に求める方法が一般的であった。
【０００４】
しかしながら、上記従来の室内の人体の位置検出装置では、２次元熱画像データから人体の位置を分割したエリア毎に算出した場合、室内空間において赤外線センサから離れると奥行位置の精度が低いという課題があった。
【０００５】
そこで、このような従来の課題に鑑み、室内の人体の情報を有効に利用して人体の位置を詳細に算出することのできる人体の位置情報検出装置を提供するために、室内の２次元の熱画像情報を検出する人体の位置を示す代表点を算出する手段と、その代表点を詳細に検出する手段とを備えた室内情報検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記室内情報検出装置は、上記構成により、室内の熱画像データを縦８＊横９４について検出することにより、室内の人体の位置が熱のしきい値から容易に検出できることを利用して、２次元熱画像データから人体の位置を算出して、２次元熱画像を変換し室内の人体の位置をより正確にかつ容易に算出することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１１７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１には、奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する出力を基準としたときに、奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の基準との差の基準に対する比率に基づいて人体の奥行き距離の詳細を求める技術思想については言及していない。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、熱画像上で検出された人体の詳細な奥行き方向の位置を考慮した精度のよい気流制御を行うことができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る空気調和機は、
部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
赤外線センサにより人体や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部とを備え、
制御部は、赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の赤外線センサの視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する赤外線センサの出力の基準との差の基準に対する比率により人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離の詳細を求めるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る空気調和機は、制御部が、赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の赤外線センサの視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する赤外線センサの出力の基準との差の基準に対する比率により人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離の詳細を求めるので、熱画像上で検出された人体の詳細な奥行き方向の位置を考慮した精度のよい気流制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１を示す図で、右側前方から見た空気調和機１００の斜視図。
【図２】実施の形態１を示す図で、右側下方から見た空気調和機１００の斜視図。
【図３】実施の形態１を示す図で、空気調和機１００の縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図）。
【図４】実施の形態１を示す図で、赤外線センサ３と受光素子の各配光視野角を示す図。
【図５】実施の形態１を示す図で、赤外線センサ３を収納する筐体５の斜視図。
【図６】実施の形態１を示す図で、赤外線センサ３付近の斜視図（（ａ）は赤外線センサ３が右端端部へ可動した状態、（ｂ）は赤外線センサ３が中央部へ可動した状態、（ｃ）は赤外線センサ３が左端端部へ可動した状態）。
【図７】実施の形態１を示す図で、赤外線センサ３の縦断面における縦配光視野角を示す図。
【図８】実施の形態１を示す図で、能力２．２ｋｗ時の中央据付時条件を示す図。
【図９】実施の形態１を示す図で、空気調和機１００の能力２．２ｋｗ時に、リモコンの据付位置ボタンが中央に設定された際の熱画像データ上の床面と壁面との位置関係を示す図。
【図１０】実施の形態１を示す図で、人体検知位置履歴による部屋形状の算出フローを示す図。
【図１１】実施の形態１を示す図で、人体が赤外線センサ３の配光内に現れた際の熱画像データを示す図。
【図１２】実施の形態１を示す図で、直前の背景画像と人体の存在する熱画像データとの差分を行い、閾値Ａ並びに閾値Ｂをもって人体の検知を判断する結果を示す図。
【図１３】実施の形態１を示す図で、人体の立ち位置（部屋の奥行き方向）により、人体の足元を検知する領域の面積が変わる様子を示す図。
【図１４】実施の形態１を示す図で、図１３に示す人体の立ち位置に対応する熱画像を示す図。
【図１５】実施の形態１を示す図で、部屋の奥行き方向の人体の顔と足元の温度に相当する赤外線センサ３の出力の変化を示す図。
【図１６】実施の形態１を示す図で、図１５の部分拡大図。
【図１７】実施の形態１を示す図で、奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８とを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
先ず、本実施の形態の概要を説明する。空気調和機は、温度検出対象範囲を走査しながら温度を検出する赤外線センサを備え、赤外線センサにより熱源検知を行って人や発熱機器の存在を検知して、快適な制御を行うようにしている。
【００１４】
奥行き検知距離にかかわらず、人体の顔温度に相当する赤外線センサの出力と人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力の相関関係は一定であり、この相関関係を利用して奥行き視野角の拡大に伴い、立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の変動量をもって奥行き距離の詳細を求める点に特徴がある。
【００１５】
奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する出力を基準とした際に、奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の基準に対する比率により奥行き距離の詳細を求めるものである。
【００１６】
赤外線センサの視野角は、奥行き距離が伸びるほど視野角の領域が拡大し、人体の足元を検知する領域との面積比が変わる。近ければ赤外線センサの視野角に占める足元の面積が拡大することで出力を得ることができる。逆に赤外線センサ視野角に占める人体の足元の面積が縮小する（遠くなる）ことで、人体の足元以外の背景温度が検知され出力が下がる。
【００１７】
図１乃至図１７は実施の形態１を示す図で、図１は右側前方から見た空気調和機１００の斜視図、図２は右側下方から見た空気調和機１００の斜視図、図３は空気調和機１００の縦断面図（図１のＡ−Ａ断面図）、図４は赤外線センサ３と受光素子の各配光視野角を示す図、図５は赤外線センサ３を収納する筐体５の斜視図、図６は赤外線センサ３付近の斜視図（（ａ）は赤外線センサ３が右端端部へ可動した状態、（ｂ）は赤外線センサ３が中央部へ可動した状態、（ｃ）は赤外線センサ３が左端端部へ可動した状態）、図７は赤外線センサ３の縦断面における縦配光視野角を示す図、図８は能力２．２ｋｗ時の中央据付時条件を示す図、図９は空気調和機１００の能力２．２ｋｗ時に、リモコンの据付位置ボタンが中央に設定された際の熱画像データ上の床面と壁面との位置関係を示す図、図１０は人体検知位置履歴による部屋形状の算出フローを示す図、図１１は人体が赤外線センサ３の配光内に現れた際の熱画像データを示す図、図１２は直前の背景画像と人体の存在する熱画像データとの差分を行い、閾値Ａ並びに閾値Ｂをもって人体の検知を判断した結果を示す図、図１３は人体の立ち位置（部屋の奥行き方向）により、人体の足元を検知する領域の面積が変わる様子を示す図、図１４は図１３に示す人体の立ち位置に対応する熱画像を示す図、図１５は部屋の奥行き方向の人体の顔と足元の温度に相当する赤外線センサ３の出力の変化を示す図、図１６は図１５の部分拡大図、図１７は奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８とを示す図である。
【００１８】
図１乃至図３により、空気調和機１００（室内機）の全体構成を説明する。図１、図２共に、空気調和機１００の外観斜視図であるが、見る角度が異なる点と、図１は上下フラップ４３（上下風向制御板、左右に２個）が閉じているのに対して、図２は上下フラップ４３が開き奥の左右フラップ４４（左右風向制御板、多数）が見えている点とが異なる。
【００１９】
図１に示すように、空気調和機１００（室内機）は、略箱状の室内機筺体４０（本体と定義する）の上面に部屋の空気を吸い込む吸込口４１が形成されている。
【００２０】
また、前面の下部に調和空気を吹き出す吹出口４２が形成されていて、吹出口４２には吹き出し風の風向を制御する上下フラップ４３と、左右フラップ４４とが設けられる。上下フラップ４３は吹き出し風の上下風向を制御し、左右フラップ４４は吹き出し風の左右風向を制御する。
【００２１】
室内機筺体４０の前面の下部で、吹出口４２の上に、赤外線センサ３が設けられている。赤外線センサ３は、俯角約２４．５度の角度で下向きに取り付けられている。
【００２２】
俯角とは、赤外線センサ３の中心軸と水平線とがなす角度である。別の言い方をすると、赤外線センサ３は、水平線に対して約２４．５度の角度で下向きに取り付けられている。
【００２３】
図３に示すように、空気調和機１００（室内機）は、内部に送風機４５を備え、該送風機４５を囲むように熱交換器４６が配置されている。
【００２４】
熱交換器４６は、室外機（図示せず）に搭載された圧縮機等と接続されて冷凍サイクルを形成している。冷房運転時は蒸発器として、暖房運転時は凝縮器として動作する。
【００２５】
吸込口４１から送風機４５により室内空気が吸い込まれ、熱交換器４６で冷凍サイクルの冷媒と熱交換を行い、送風機４５を通過して吹出口４２から室内へ吹き出される。
【００２６】
吹出口４２では、上下フラップ４３と左右フラップ４４（図３では図示していない）とにより、上下方向及び左右方向の風向が制御される。図３は、上下フラップ４３が水平吹き出しの角度になっている。
【００２７】
次に、図４乃至図７により赤外線センサ３について説明する。図４に示すように、赤外線センサ３は、金属缶１内部に８個の受光素子（図示せず）を縦方向に一列に配列している。金属缶１の上面には、８個の受光素子に赤外線を通すためのレンズ製の窓（図示せず）が設けられている。各受光素子の配光視野角２は、縦方向７度、横方向８度である。尚、各受光素子の配光視野角２が、縦方向７度、横方向８度のものを示したが、縦方向７度、横方向８度に限定されるものではない。各受光素子の配光視野角２に応じて、受光素子の数は変化する。例えば、１個の受光素子の縦配光視野角と受光素子の数との積が一定になるようにすればよい。
【００２８】
図５は、赤外線センサ３付近を裏側（空気調和機１００の内部から）から見た斜視図である。図５に示すように、赤外線センサ３は、筐体５内に収納されている。そして、筐体５の上方に赤外線センサ３を駆動するステッピングモーター６が設けられる。筐体５と一体の取付部７が空気調和機１００の前面下部に固定されることにより、赤外線センサ３が空気調和機１００に取り付けられる。赤外線センサ３が空気調和機１００に取り付けられた状態では、ステッピングモーター６と筐体５は垂直である。そして、筐体５の内部で赤外線センサ３が、俯角約２４．５度の角度で下向きに取り付けられている。
【００２９】
赤外線センサ３は、ステッピングモーター６により左右方向に所定角度範囲を回転駆動する（このような回転駆動をここでは、可動する、と表現する）が、図６に示すように右端端部（ａ）から中央部（ｂ）を経由して左端端部（ｃ）まで可動し、左端端部（ｃ）に来ると逆方向に反転して可動する。この動作を繰り返す。赤外線センサ３は、部屋の温度検出対象範囲を左右に走査しながら温度検出対象の温度を検出する。
【００３０】
ここで、赤外線センサ３による部屋の壁や床の熱画像データの取得方法について述べる。尚、赤外線センサ３等の制御は、所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータによって行われる。所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータを制御部と定義する。以下の説明では、一々夫々の制御を制御部（所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータ）が行うという記載は省略する。
【００３１】
部屋の壁や床の熱画像データを取得する場合、赤外線センサ３をステッピングモーター６により左右方向に可動し、ステッピングモーター６の可動角度（赤外線センサ３の回転駆動角度）１．６度毎に各位置で赤外線センサ３を所定時間（０．１〜０．２秒）停止させる。
【００３２】
赤外線センサ３を停止した後、所定時間（０．１〜０．２秒より短い時間）待ち、赤外線センサ３の８個の受光素子の検出結果（熱画像データ）を取り込む。
【００３３】
赤外線センサ３の検出結果を取り込み終了後、再びステッピングモーター６を駆動（可動角度１．６度）した後停止し、同様の動作により赤外線センサ３の８個の受光素子の検出結果（熱画像データ）を取り込む。
【００３４】
上記の動作を繰り返し行い、左右方向に９４箇所の赤外線センサ３の検出結果をもとに検知エリア内の熱画像データを演算する。
【００３５】
ステッピングモーター６の可動角度１．６度毎に９４箇所で赤外線センサ３を停止させて熱画像データを取り込むので、赤外線センサ３の左右方向の可動範囲（左右方向に回転駆動する角度範囲）は、約１５０．４度である。
【００３６】
尚、赤外線センサ３をステッピングモーター６により左右方向に可動して部屋の壁や床の熱画像データを取得する場合、空気調和機１００の上下フラップ４３の向きは水平に固定する。そして、左右フラップ４４は、右側に最大に傾けた場合と、左側に最大に傾けた場合との二つのケースについて部屋の熱画像データを取得する。
【００３７】
図７は空気調和機１００を部屋の床面から１８００ｍｍの高さに据付けた状態で、８個の受光素子が縦に一列に配列された赤外線センサ３の縦断面における縦配光視野角を示す。
【００３８】
図７に示す角度７°は、１個の受光素子の縦配光視野角である。
【００３９】
また、図７の角度３７．５°は、赤外線センサ３の縦視野領域に入らない領域の空気調和機１００が取り付けられた壁からの角度を示す。赤外線センサ３の俯角が０°であれば、この角度は、９０°−４（水平より下の受光素子の数）×７°（１個の受光素子の縦配光視野角）＝６２°になる。本実施の形態の赤外線センサ３は、俯角が２４．５°であるから、６２°−２４．５°＝３７．５°になる。
【００４０】
本実施の形態では、上記構成で取得する熱画像の空気調和機１００据付け側の壁面に直交する方向を、直交座標のｙ軸とする。また、熱画像の空気調和機１００据付け側の壁面に平行な方向を、直交座標のｘ軸とする。
【００４１】
尚、本実施の形態の左右方向とは、空気調和機１００から見た場合の左右とする。
【００４２】
図８に、能力２．２ｋｗ時の中央据付時条件を示す。図８に示すように、初期値の横距離中間地点を空気調和機１００の原点とする。空気調和機１００の原点は、縦横３．５ｍの部屋の中央部（横から１．８ｍ）の位置関係となる。
【００４３】
図９に、空気調和機１００の能力２．２ｋｗ時に、リモコンの据付位置ボタンが中央に設定された際の熱画像データ上の床面と壁面との位置関係を示す。赤外線センサ３側から見て左壁面１６、正面壁１９、右壁面１７、そして床面１８が熱画像データ上に示されている様子がうかがえる。初期設定時における能力２．２ｋｗの床面形状寸法は図８に示す通りである。以下、左壁面１６、正面壁１９、右壁面１７をまとめて壁面と呼ぶ。
【００４４】
次に、人体検知位置履歴から求まる部屋形状の算出について説明する。図１０に人体検知位置履歴による部屋形状の算出フローを示す。人体検出部６１は、赤外線センサ３を駆動する赤外線センサ駆動部５１の出力から赤外線画像取得部５２にて熱画像データとして生成された縦８＊横９４の熱画像データを、直前の熱画像データとの差分を取ることで人体の位置を判断することを特徴としている。
【００４５】
そして、熱画像データ上において、各素子の座標点（Ｘ，Ｙ）を、床面座標変換部５５が床面座標点として変換し、床面１８に投影する。
【００４６】
また、熱画像データの差分により求められた人体の足元位置座標（Ｘ，Ｙ）を床面座標変換部５５を介して、人体位置履歴蓄積部６２は人体位置履歴を蓄積していく。
【００４７】
この人体位置履歴蓄積部６２からの人体検知位置履歴情報により、部屋形状である床面１８、壁面（左壁面１６、右壁面１７、正面壁１９）を壁位置判断部５８にて求める。
【００４８】
人体の有無ならびに人体の位置を検出する人体検出部６１は、熱画像データの差分を取る際に、人体の比較的表面温度の高い頭部付近を差分検知可能とする閾値Ａと、やや表面温度の低い足元部分の差分検知可能とする閾値Ｂを個々に持つことを特徴としている。
【００４９】
人体が赤外線センサ３の配光内に現れた際には、図１１のような熱画像が得られ、床面座標投影人体熱画像８０が熱画像の略中央部に表示される。
【００５０】
図９と図１１を用いて人体を検知する際には、図１１と図９との差分を行い、差分が生じたところで人体の検知を判断している。
【００５１】
詳細には、図１２に示すように、直前の背景画像と人体の存在する熱画像データとの差分を行い、閾値Ａ並びに閾値Ｂをもって人体の検知を判断している。閾値Ａを超える熱画像データの差分領域を人体頭部付近と判断し、閾値Ａにて求めた領域に隣接する閾値Ｂを超える熱画像差分領域を求める。その際、閾値Ｂにて求まる差分領域は、閾値Ａにて求められた差分領域に隣接していることを前提とする。つまり、閾値Ｂを超えたのみの差分領域は人体とは判断しない。熱画像データ間の差分閾値の関係は、閾値Ａ＞閾値Ｂとなることを示す。
【００５２】
人体の位置は、差分を生じた一番下の画素で空気調和機の奥行方向（Ｙ軸）を検知することができるが、例えば、図１３に示すように、人体がＹ４の領域に居る場合を考える。人体の立ち位置が図１３のＺ１（Ｙ４領域内の手前側）の場合、赤外線センサ３は、図１４に示すＺ１（Ｙ４領域内の手前側）のような熱画像データを取得する。
【００５３】
また、人体の立ち位置が図１３のＺ２（Ｙ４領域内の中央）の場合、赤外線センサ３は、図１４に示すＺ２（Ｙ４領域内の中央）のような熱画像データを取得する。
【００５４】
また、人体の立ち位置が図１３のＺ３（Ｙ４領域内の奥側）の場合、赤外線センサ３は、図１４に示すＺ３（Ｙ４領域内の奥側）のような熱画像データを取得する。
【００５５】
図１４に示す熱画像データにおいて、色の濃さは温度に相当する赤外線センサ３の出力に略比例する。
【００５６】
図１４の三つの熱画像データを比較すると、顔の温度に相当する赤外線センサ３の出力は、三つの熱画像データにおいて略等しい。
【００５７】
それに対して、足元に相当する赤外線センサ３の出力は、三つの熱画像データにおいて異なり、以下の関係がある。
Ｚ１の温度に相当するセンサ出力＞Ｚ２の温度に相当するセンサセンサ出力＞Ｚ３の温度に相当するセンサ出力
【００５８】
これは、赤外線センサ３の視野角は、奥行き距離が伸びるほど視野角の領域が拡大し、人体の足元を検知する領域との面積比が変わる。近ければ赤外線センサ３の視野角に占める足元の面積が拡大することで出力を得ることができる。逆に赤外線センサ３の視野角に占める人体の足元の面積が縮小することで、人体の足元以外の背景温度（通常は、人体温度より低い）が検知され出力が下がるからである。
【００５９】
これを、グラフで示すと図１５のようになる。図１５は、横軸が部屋の奥行き方向の距離（Ｙ軸）であり、縦軸が温度に相当する赤外線センサ３の出力である。人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８１と、人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力８２とを示している。図１５の破線で示すＧ部は、一つの配光内の人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８１及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力８２を示している。
【００６０】
さらに、図１６は図１５の破線で示すＧ部の拡大図である。図１６において、Ｇ１部は人体が或る領域（或る配光内）の手前側に居るときの人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８１及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力８２を示している。
【００６１】
また、Ｇ２部は人体が或る領域（或る配光内）の手前側に居るときの人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８１及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力８２を示している。
【００６２】
また、Ｇ３部は人体が或る領域（或る配光内）の手前側に居るときの人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８１及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力８２を示している。
【００６３】
図１７は奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８とを示す図である。図１７のＭ部は部屋の奥行き方向の手前側、Ｍ’部は部屋の奥行き方向の奥側を示し、それぞれの位置での奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８とを示している。
【００６４】
図１７に示すように、部屋の奥行き方向の手前側のＭ部における、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８をＨｈ、赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９をＨｆとする。
【００６５】
また、部屋の奥行き方向の奥側のＭ’部における、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８をＨｈ’、赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９をＨｆ’とする。
【００６６】
多くの試験結果から、Ｈｈ／Ｈｆ≒Ｈｈ’／Ｈｆ’であることが証明されている。即ち、奥行き検知距離にかかわらず、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８と、人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９の相関関係は略一定である。
【００６７】
この相関関係を利用して奥行き視野角の拡大に伴い、立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の変動量をもって奥行き距離の詳細を求めることができる。
【００６８】
即ち、奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する出力を基準とした際に、奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の基準との差の基準に対する比率により奥行き距離の詳細を求めるものである。
【００６９】
以下、部屋の奥行き方向の人体の足元位置座標を詳細に求める計算式について説明する。先ず、計算式に用いる記号の定義を行う。
ＭＯＤＥＬ：足温度基準値
ＳＥＮＳＯＲ：足温度測定値
ＨＥＡＤ＿Ｐ：顔係数＝顔の温度に相当する赤外線センサ出力／足元の温度に相当する赤外線センサ出力
Ｙ＿Ｄｅｔａｉｌ：Ｙ方向（部屋の奥行き方向）の人体足元詳細座標
【００７０】
顔係数ＨＥＡＤ＿Ｐは、図１７に示したＨｈ／Ｈｆ、Ｈｈ’／Ｈｆ’であり、奥行き検知距離にかかわらず略一定である。顔係数ＨＥＡＤ＿Ｐは、１より大きい或る値である。
【００７１】
足温度基準値ＭＯＤＥＬは、人体領域内の最大値（図１２参照）である顔の温度に相当する赤外線センサ出力及び顔係数ＨＥＡＤ＿Ｐから次式で求めることができる。
ＭＯＤＥＬ＝顔の温度に相当する赤外線センサ出力／ＨＥＡＤ＿Ｐ
【００７２】
足温度基準値ＭＯＤＥＬは、或る領域（Ｙｎ）での中央における足温度である。ここで、ｎ＝１，２，３・・・，７。なお、ｎ＝８については、縦方向に一列に配置された赤外線センサの最上部に位置する受光素子の検出領域となり、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力８８と、人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力８９とをそれぞれ別個に得ることができない領域であるため、適用外となる。
【００７３】
足温度測定値ＳＥＮＳＯＲは、人体領域内最下端の最大値（図１２参照）で実測値である。
【００７４】
足温度測定値ＳＥＮＳＯＲより、人体の足元が或る領域（ｙｎ）の何処にあるかを、足温度基準値ＭＯＤＥＬから求める。前提条件として、或る領域（Ｙｎ）内での奥行方向の距離と足温度とは、１次関数の関係にあるとする。
【００７５】
或る領域（Ｙｎ）のＹ軸方向の幅（距離）をΔＹｎとすると、足温度測定値ＳＥＮＳＯＲの人体の或る領域（Ｙｎ）内での位置は、或る領域（Ｙｎ）の中央を基準にすると、人体の領域（Ｙｎ）の中央からの距離は、
ΔＹｎ×（ＭＯＤＥＬ−ＳＥＮＳＯＲ）／ＭＯＤＥＬ
で表わすことができる。
ここで、
−０．５≦１−ＳＥＮＳＯＲ／ＭＯＤＥＬ＜０．５
【００７６】
ΔＹｎ×（ＭＯＤＥＬ−ＳＥＮＳＯＲ）／ＭＯＤＥＬが負の値になる場合は人体の位置は領域（Ｙｎ）の中央より手前側（空気調和機１００側）、ΔＹｎ×（ＭＯＤＥＬ−ＳＥＮＳＯＲ）／ＭＯＤＥＬが零になる場合は人体の位置は領域（Ｙｎ）の中央、ΔＹｎ×（ＭＯＤＥＬ−ＳＥＮＳＯＲ）／ＭＯＤＥＬが正の値になる場合は人体の位置は領域（Ｙｎ）の中央より奥側にあることになる。
【００７７】
或る領域（Ｙｎ）の中央のＹ座標は、Ｙｎ＋ΔＹｎ×０．５である。従って、足温度測定値ＳＥＮＳＯＲの人体のＹ座標であるＹｎ＿Ｄｅｔａｉｌは、
Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌ＝領域（Ｙｎ）の中央のＹ座標＋人体の領域（Ｙｎ）の中央からの距離
であるから、
Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌ＝Ｙｎ＋ΔＹｎ×０．５＋ΔＹｎ×（ＭＯＤＥＬ−ＳＥＮＳＯＲ）／ＭＯＤＥＬ
となる。
【００７８】
上記Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌを整理すると、
Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌ＝Ｙｎ＋ΔＹｎ×（０．５＋（１−ＳＥＮＳＯＲ／ＭＯＤＥＬ））
となる。
【００７９】
本実施の形態では、赤外線センサ３が金属缶１内部に８個の受光素子を縦方向に一列に配列しているので、ｎ＝１，２、・・・，７であるが、受光素子の数は８個に限定されるものではない。従って、Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌの一般式は、以下に示す式となる。
Ｙｎ＿Ｄｅｔａｉｌ＝Ｙｎ＋ΔＹｎ×（０．５＋（１−ＳＥＮＳＯＲ／ＭＯＤＥＬ））
但し、−０．５≦（ＭＯＤＥＬ−ＳＥＮＳＯＲ）／ＭＯＤＥＬ＜０．５、ｎは自然数。
【００８０】
以上のように、本実施の形態によれば、奥行き検知距離にかかわらず、人体の顔温度に相当する赤外線センサの出力と人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力の相関関係は一定であり、この相関関係を利用して奥行き視野角の拡大に伴い、立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の変動量をもって奥行き距離の詳細を求めることにより、きめ細やかな気流制御をすることが出来る。
【符号の説明】
【００８１】
１  金属缶、２  配光視野角、３  赤外線センサ、５  筐体、６  ステッピングモーター、７  取付部、１６  左壁面、１７  右壁面、１８  床面、１９  正面壁、４０  室内機筺体、４１  吸込口、４２  吹出口、４３  上下フラップ、４４  左右フラップ、４５  送風機、４６  熱交換器、５１  赤外線センサ駆動部、５２  赤外線画像取得部、５５  床面座標変換部、５８  壁位置判断部、６１  人体検出部、６２  人体位置履歴蓄積部、８０  床面座標投影人体熱画像、８１  人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力、８２  人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力、８８  人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力、８９  人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力、１００  空気調和機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１４】
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