(57)【要約】      （修正有）【課題】エリアの境界付近にいる人体を重複して検知することを防ぎ、人体の数の検出精度を向上させる。【解決手段】室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、撮像手段を左右方向に駆動し、撮像手段で撮像される室内のエリアを変える駆動手段と、撮像手段で撮像される複数のエリアにおける画像情報に基づいて人体を検出し、検出結果に応じて空調制御を行う制御手段と、を備え、制御手段は、画像情報に基づいて人体の位置を含む人体情報を作成する人体情報作成手段と、１つのエリアにおける人体情報と、他のエリアにおける人体情報と、を統合して人体統合情報を作成する人体情報統合手段と、人体統合情報に基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有し、人体情報統合手段は、１つのエリアにおける人体情報に含まれる人体の位置と、他のエリアにおける人体情報に含まれる人体の位置と、が第１の設定範囲内にある人体を統合する。【選択図】図３
2014020599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を左右方向に駆動し、前記撮像手段で撮像される室内のエリアを変える駆動手段と、
前記撮像手段で撮像される複数のエリアにおける画像情報に基づいて人体を検出し、検出結果に応じて空調制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像情報に基づいて人体の位置を含む人体情報を作成する人体情報作成手段と、
１つのエリアにおける前記人体情報と、他のエリアにおける前記人体情報と、を統合して人体統合情報を作成する人体情報統合手段と、
前記人体統合情報に基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有し、
前記人体情報統合手段は、前記１つのエリアにおける前記人体情報に含まれる人体の位置と、前記他のエリアにおける前記人体情報に含まれる人体の位置と、が第１の設定範囲内にある人体を統合する空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記人体統合情報に含まれる人体の位置が設定回数連続して第２の設定範囲内にある場合に、前記人体統合情報に基づいて空調制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記駆動手段は、室内の左のエリア、中央のエリア及び右のエリアを撮像できる位置に前記撮像手段を向け、
前記撮像手段は、
前記中央のエリア及び前記右のエリアの順に室内を撮像する第１のセットと、
前記中央のエリア及び前記左のエリアの順に室内を撮像する第２のセットと、
を交互に実行し、
前記人体情報統合手段は、
前記第１のセットにおける前記右のエリアの前記人体情報と、前記第１のセットよりも後に実行される前記第２のセットにおける前記中央のエリア及び前記左のエリアの前記人体情報と、を統合して前記人体統合情報を作成し、
前記第２のセットにおける前記左のエリアの前記人体情報と、前記第２のセットよりも後に実行される前記第１のセットにおける前記中央のエリア及び前記右のエリアの前記人体情報と、を統合して前記人体統合情報を作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機及び空気調和機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内機が設置されている室内の人体を検出し、その検出結果を空調制御に反映させる空気調和機が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、室内を所定数のエリアに分割し、人感センサが左右に繰り返して回動駆動する空気調和機が記載されている。特許文献１によれば、広い面積の室内であっても、広範囲な視野角を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４２１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の空気調和機は、エリアの境界付近にいる人体を２つのエリアで重複して検出する可能性がある。そのため、特許文献１の空気調和機によって人体の数を検出する場合、正確な人体の数を検出することができない。
【０００６】
そこで、本発明の空気調和機は、エリアの境界付近にいる人体を重複して検知することを防ぎ、人体の数の検出精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、撮像手段を左右方向に駆動し、撮像手段で撮像される室内のエリアを変える駆動手段と、撮像手段で撮像される複数のエリアにおける画像情報に基づいて人体を検出し、検出結果に応じて空調制御を行う制御手段と、を備え、制御手段は、画像情報に基づいて人体の位置を含む人体情報を作成する人体情報作成手段と、１つのエリアにおける人体情報と、他のエリアにおける人体情報と、を統合して人体統合情報を作成する人体情報統合手段と、人体統合情報に基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有し、人体情報統合手段は、１つのエリアにおける人体情報に含まれる人体の位置と、他のエリアにおける人体情報に含まれる人体の位置と、が第１の設定範囲内にある人体を統合する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エリアの境界付近にいる人体を重複して検知することを防ぐことができ、人体の数の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。
【図２】室内機の側断面図である。
【図３】撮像手段による撮像エリアを示す室内図である。
【図４】制御手段が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】撮像手段による撮像エリアを示す室内図である。
【図６】撮像手段による撮像エリアを示す室内図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施形態に係る空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。図１に示すように、空気調和機Ａは、室内機１００と、室外機２００と、リモコンＲｅと、を備えている。室内機１００と室外機２００とは冷媒配管（図示せず）で接続され、周知の冷媒サイクルによって、室内機１００が設置されている室内を空調する。また、室内機１００と室外機２００とは、通信ケーブル（図示せず）を介して互いに情報を送受信するようになっている。
【００１２】
リモコンＲｅはユーザによって操作され、室内機１００のリモコン受信部Ｑに対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求などの指令である。空気調和機Ａは、これらの信号に基づいて、冷房モード、暖房モード、除湿モードなどの空調運転を行う。
【００１３】
また、室内機１００の前面パネル１０６の左右方向中央の下部には、撮像手段１１０が設置されている。なお、撮像手段１１０の詳細については後記する。
【００１４】
図２は、室内機の側断面図である。筐体ベース１０１は、熱交換器１０２、送風ファン１０３、フィルタ１０８などの内部構造体を収容している。
【００１５】
熱交換器１０２は複数本の伝熱管１０２ａを有し、送風ファン１０３により室内機１００内に取り込まれた空気を、伝熱管１０２ａを通流する冷媒と熱交換させ、前記空気を加熱又は冷却するように構成されている。なお、伝熱管１０２ａは、前記した冷媒配管（図示せず）に連通し、周知の冷媒サイクル（図示せず）の一部を構成している。
【００１６】
左右風向板１０４は、室内機マイコン（図示せず)からの指示に従い、下部に設けた回動軸（図示せず）を支点にして左右風向板用モータ(図示せず)により回動される。
【００１７】
上下風向板１０５は、室内機マイコン（図示せず)からの指示に従い、両端部に設けた回動軸（図示せず）を支点にして上下風向板用モータ（図示せず）により回動される。
【００１８】
前面パネル１０６は、室内機１００の前面を覆うように設置されており、下端を軸として前面パネル用モータ（図示せず）により回動可能な構成となっている。ちなみに、前面パネル１０６を、下端に固定されるものとして構成してもよい。
【００１９】
図２に示す送風ファン１０３が回転することによって、空気吸込み口１０７及びフィルタ１０８を介して室内空気を取り込み、熱交換器１０２で熱交換された空気が吹出し風路１０９ａに導かれる。さらに、吹出し風路１０９ａに導かれた空気は、左右風向板１０４及び上下風向板１０５によって風向きを調整され、空気吹出し口１０９ｂから外部に送り出されて室内を空調する。
【００２０】
撮像手段１１０は室内機１００が設置される室内を撮像する。撮像手段１１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、前面パネル１０６の左右方向中央の下部に設置されている（図１参照）。また、撮像手段１１０は、レンズの光軸が水平線に対して所定角度だけ下方を向くように設置され、室内機１００が設置されている室内を適切に撮像できるようになっている。
【００２１】
駆動手段１１４は撮像手段１１０を左右方向に駆動し、撮像手段１１０で撮像される室内のエリアを変える。例えば、撮像手段１１０は駆動手段１１４であるステッピングモータの軸と接続され、モータの運転により所定の角度の範囲内で往復する。
【００２２】
この場合、モータは、所定の角度の範囲内を複数に分割したエリア毎に撮像のため停止し、撮像後は次のエリアへ撮像手段１１０を向けるために運転を再開する。なお、撮像手段１１０の駆動の速さに比較して撮像に要する時間が十分に短い場合、ステッピングモータは連続して運転してもよい。
【００２３】
本実施例では、駆動手段１１４は、室内の左エリア、中央エリア及び右エリアを撮像できる位置に撮像手段１１０を向ける。これにより、視野角の狭く安価な撮像手段１１０を使用しても、室内を広範囲に撮像することが可能となる。
【００２４】
また、エリア毎の照度や輝度に合わせてノイズの除去や顔検出、人体検出などの画像の処理を変更することで、より高い精度で顔検出や人体検出、それらに基づく位置と活動量の推定を行うことが可能となる。
【００２５】
図３は、撮像手段による撮像エリアを示した室内図である。図４は、制御手段が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００２６】
撮像手段１１０は、空調室内を経時的に撮像して、撮像した画像を画像情報としてＡ／Ｄ変換器（図示せず）に出力する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器（図示せず）は、撮像手段１１０からアナログ信号として入力される画像情報をデジタル信号に変換し、人体判定手段１１１に出力する電子回路である。なお、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）を撮像手段１１０に内蔵することとしてもよい。
【００２８】
制御手段（図示せず）は、人体情報作成手段１１１と、人体情報統合手段１１２と、空調制御手段１１３を備えている。
【００２９】
まず、駆動手段１１４は室内の中央エリアを撮像できる位置に撮像手段１１０を向け、撮像手段１１０は中央エリアを撮像する。人体情報作成手段１１１は中央エリアの画像情報に基づいて人体の位置を含む人体情報を作成する。中央エリアの人体情報には、在室者Ｂが含まれる。
【００３０】
次に、駆動手段１１４は右エリアを撮像できる位置に撮像手段１１０を向け、撮像手段１１０は室内の左エリアを撮像する。人体情報作成手段１１１は右エリアの画像情報に基づいて人体の位置を含む人体情報を作成する。中央エリアの人体情報には、在室者Ａ及び在室者Ｂが含まれる。
【００３１】
人体情報統合手段１１２は、中央エリア及び右エリアの人体情報と、記憶手段（図示せず）で記憶している一つ前のステップで作成された左エリアの人体情報を統合して、人体統合情報を作成する。
【００３２】
図３に示すように、中央エリアと右エリアとは一部が重複しているので、在室者Ｂは両方のエリアで重複して撮像される。従って、中央エリアにおける人体情報には人体が１人、右エリアにおける人体情報に人体が２人いると判断される。なお、中央エリアと左エリアも一部が重複している。
【００３３】
ここで、右エリアにおける人体情報に含まれる在室者Ｂと、中央エリアにおける人体情報に含まれる在室者Ｂとは、左右方向Ｘと遠近方向Ｙ軸上において、同一の場所（設定範囲内を含む）に位置する。
【００３４】
そこで、人体情報統合手段１１２は、中央エリアにおける人体情報に含まれる在室者Ｂの位置と、右エリアにおける人体情報に含まれる在室者Ｂの位置と、が同一の場所（設定範囲内を含む）に位置する場合、それぞれで検出された在室者Ｂを統合する。従って、人体情報統合手段１１２で検出される人体は、在室者Ａと在室者Ｂの二人である。このように、本発明によれば、室内にいる人体の数を正確に検出することができる。
【００３５】
空調制御手段１１３は人体をＰ回同一エリアで検出した場合に、人体統合情報に基づいて空調制御を行う。空調制御手段１１３は、検出された人体の位置に基づいて、上下風向板１０５に設置される上下風向板用モータ(図示せず)、左右風向板１０４に設置される左右風向板用モータ(図示せず)の設定位置を変更する。ここでのエリアは、室内を３つのエリアに分割する場合よりも狭いエリアを設定してもよい。
【００３６】
また、空調制御手段１１３は、人体統合情報における人体の数に応じて、電源のON/OFF、設定温度、室外機が備える圧縮機モータの回転速度、及び圧縮機モータに供給される最大電流量のうち少なくとも一つの制御情報を変更し、変更した当該制御情報を目標値として空調制御を変更してもよい。
【００３７】
本実施例では、人体情報統合手段１１２における人体の位置が２回連続して同じである場合に、当該位置に人体がいると確定し、空調制御手段１１３による制御に人体情報が反映される。
【００３８】
人体の有無の判断に、所定の時間人体が同じ場所（設定範囲内を含む）にいることを要件とすることで、一時的な退室や入室による制御の頻繁な変更とそれに伴う室内温熱環境の悪化を防ぐことができる。
【００３９】
その後、駆動手段１１４は中央エリアを撮像できる位置に撮像手段１１０を向け、撮像手段１１０は室内の中央エリアを撮像する。そして、駆動手段１１４は左エリアを撮像できる位置に撮像手段１１０を向け、撮像手段１１０は室内の左エリアを撮像する。
【００４０】
このように、本実施例では、中央エリア及び左エリアの撮像と、中央エリア及び右エリアの撮像とを交互に実行する。左回り及び右回りとも撮像手段１１０は室内を撮像するので、全体としての検出速度を向上させることができる。
【００４１】
図５は、撮像手段による撮像エリアを示した室内図である。図５における室内には、右エリアにいる在室者Ａ、中央エリアにいる在室者Ｂ、左エリアにいる在室者Ｃがいる。
【００４２】
このとき、在室者Ａは、右エリアに留まるか、中央エリア又は左エリアに移動する可能性がある。在室者Ｂは、中央エリアに留まるか、左エリア又は右エリアに移動する可能性がある。在室者Ｃは、左エリアに留まる、中央エリア又は右エリアに移動する可能性がある。
【００４３】
ここで、右エリアにいる在室者Ａが左エリアに移動する場合は中央エリアを横切る。また、左エリアにいる在室者Ｃが右エリアに移動する場合も中央エリアを横切る。つまり、中央エリアは、他のエリアに移動する場合において、中央エリアは横切るだけであるのに、中央エリアにいると誤検出される可能性がある。
【００４４】
一方、中央にいる在室者Ｂが左エリア及び右エリアに移動する場合は他のエリアを横切ることはない。
【００４５】
そこで、本実施例は、中央エリア及び左エリアの撮像と、中央エリア及び右エリアの撮像とを交互に実行するので、左エリア及び右エリアに比べて、中央エリアをより多く撮像する。そのため、より多くの中央エリアにおける画像情報が人体情報統合手段１１２での処理に反映される。従って、本発明によれば、誤検出する可能性が高い中央エリアを集中的に撮像し、誤検出の低減と処理速度の向上との両立を図ることができる。
【００４６】
なお、あらかじめ風を当てる運転が選択されている場合は、当該位置に風が届くように上下風向板１０５、左右風向板１０４を向ける。一方、あらかじめ風を避ける運転が選択されている場合は、当該位置に風が届かないように上下風向板１０５、左右風向板１０４を制御する。
【００４７】
また、人体を二人以上検出した場合、風当て運転では、左右風向板１０４を人のいる最も右側のエリアと最も左側のエリアの間をスイングし、上下風向板１０５を人のいる最も遠いエリアと最も近いエリアの間をスイングする。風避け運転では、左右方向も前後方向も、人のいるエリアの隣のエリアで、両側のうち広い方向に吹く。不在の場合、風向を変更しない。
【００４８】
記憶手段（図示せず）は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）など含んで構成され、制御手段１３０による処理を記憶する。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムが制御手段１３０のＣＰＵ（Central Processing Unit）によって読み出されてＲＡＭに展開され、実行される。
【００４９】
人体の左右方向の位置は、撮像手段１１０の角度と画像情報における人体の顔の中心位置に基づいて計算する。
【００５０】
また、人体の遠近方向の位置は、式１によって計算する。符号Ｄは人体からレンズｇまでの距離であり、符号Ｐは撮像面ｐの顔の像の横幅であり、符号Ｆはレンズｇから撮像面ｐまでの距離である。符号Ｈは人体の顔（又は頭部）の横幅であり、所定値として予め記憶手段１４０に格納されている。
【００５１】
【数１】
2014020599.tif 000003
【００５２】
このように人体判定手段１１１は、人体の左右方向の位置、及び、遠近方向の位置を判定することで、人体の位置を正確に算出できる。
【００５３】
そして、人体の左右方向の位置、及び、遠近方向の位置をそれぞれ３分割した場合において、どの位置にエリアに人体がいるか判定して、駆動制御手段１１３は、上下風向板１０５、左右風向板１０４の設定位置を変える。
【００５４】
なお、撮像手段１１０によって間取りを検出し、風除け時に壁に向けて吹き出さないようにして、壁が冷えて壁表面や壁内部に結露するのを防止してもよい。また、据付時の据付位置設定から、風除け時に壁に向けて吹き出さないようにしてもよい。
【００５５】
また、ＣＯ2センサの出力から、高濃度時には人数も多いと判断して、人体判定手段１１１の人数判定を補正してもよい。
【００５６】
また、所定の期間（例えば１時間）同一の位置に存在する場合、その人体がポスターや人形など人体と検出される特徴を併せ持つ人体以外の要素と判断し、人体として扱わない。なお、ポスターや人形など人体と検出される特徴を併せ持つ人体以外の要素を記憶し、検出結果から除いてもよい。
【００５７】
このような処理によって、人体と検出される特徴を持つ要素を人体と判断する誤動作を防ぐことができる。
【００５８】
また、撮像手段１１０が室内機１００の前面パネル１０６の左右方向中央の下部に一台設置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、撮像手段１１０を前面パネル１０６の右側又は左側に設置してもよい。
【００５９】
また、前面パネル１０６に複数の撮像手段１１０を設置することとしてもよい。
【００６０】
なお、人体情報表示手段（図示せず）に人体数を表示することで、制御内容を人体が知ることができ、どのような制御をしているのか示さない場合に比べて制御に対する不安を払しょくすることできる。人体の位置を表示する場合についても同じことがいえる。
【００６１】
また、人体情報表示手段に人体数を表示することで、実際の人体数と人体情報表示手段に表示される人体数が違う場合、人体が人体情報統合手段１１２の特性（どのような人体を検出できて、どのような人体を検出できないのか）を知ることができ、どのような制御をしているのか示さない場合に比べて制御に対する不安を払しょくすることできる。人体の位置を表示する場合についても同じことがいえる。
【００６２】
図６は、撮像手段１１０による撮像エリアを示した室内図である。人体の場所をＸ軸及びＹ軸上の位置に応じて特定する場合に代えて、室内を複数のエリアに分割し、どのエリアに人体がいるかを判定することで、人体の場所を特定してもよい。
【００６３】
図６は、右エリアを４つに分け、中央エリアを４つに分け、左エリアを４つに分けている。右エリアのエリア右１及び中央エリアのエリア中央４で計測される人体は同一人物であると判定する。同様に、中央エリアのエリア中１と右エリアのエリア左１で計測される人体も同様に同一人物であると判定する。
【００６４】
在室者Ａは、右エリアのエリア右１及び中央エリアのエリア中央４で計測されるので、同一人物であると判断される。このように、本発明によれば、室内にいる人体の数を正確に検出することができる。
【００６５】
なお、左右方向にエリアを分割した場合について説明したが、遠近方向にエリアを分割して、人体がどのエリアにいるか判定することで、人体の遠近方向における位置を計測してもよい。
【００６６】
また、室内を複数のエリアに分割し、それぞれのエリアの一部が重複している場合について説明したが、それぞれのエリアが重複しないように室内を分割してもよい。かかる場合であっても、人体が両方のエリアに跨る位置にいるときや、人体が少し動くときに、両方のエリアで重複して検知される可能性がある。本発明によれば、人体を重複して検知することを防ぐことができ、人体の数の検出精度を向上させることができる。
【００６７】
以上説明した通り、本発明の空気調和機は、室内機１００が設置される室内を撮像する撮像手段１１０と、撮像手段１１０を左右方向に駆動し、撮像手段１１０で撮像される室内のエリアを変える駆動手段１１４と、撮像手段１１０で撮像される複数のエリアにおける画像情報に基づいて人体を検出し、検出結果に応じて空調制御を行う制御手段と、を備え、制御手段は、画像情報に基づいて人体の位置を含む人体情報を作成する人体情報作成手段１１１と、１つのエリアにおける人体情報と、他のエリアにおける人体情報と、を統合して人体統合情報を作成する人体情報統合手段１１２と、人体統合情報に基づいて空調制御を行う空調制御手段１１３と、を有し、人体情報統合手段１１２は、１つのエリアにおける人体情報に含まれる人体の位置と、他のエリアにおける人体情報に含まれる人体の位置と、が第１の設定範囲内にある人体を統合する。
【００６８】
また、本発明の空気調和機は、制御手段は、人体統合情報に含まれる人体の位置が設定回数連続して第２の設定範囲内にある場合に、人体統合情報に基づいて空調制御を行う。
【００６９】
また、本発明の空気調和機は、駆動手段１１４は、室内の左のエリア、中央のエリア及び右のエリアを撮像できる位置に撮像手段１１０を向け、撮像手段１１０は、中央のエリア及び右のエリアの順に室内を撮像する第１のセットと、中央のエリア及び左のエリアの順に室内を撮像する第２のセットと、を交互に実行し、人体情報統合手段１１２は、第１のセットにおける右のエリアの人体情報と、第１のセットよりも後に実行される第２のセットにおける中央のエリア及び左のエリアの人体情報と、を統合して人体統合情報を作成し、第２のセットにおける左のエリアの人体情報と、第２のセットよりも後に実行される第１のセットにおける中央のエリア及び右のエリアの人体情報と、を統合して人体統合情報を作成する。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ  空気調和機
Ｒｅ  リモコン
１００  室内機
２００  室外機
１０４  左右風向板
１０５  上下風向板
１１０  撮像手段
１１１  人体情報作成手段
１１２  人体情報統合手段
１１３  空調制御手段
１１４  駆動手段
【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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