(57)【要約】【課題】空気調和装置の空調空間内で新たに起こる熱事象の検出におけるリアルタイム特性を改善する。【解決手段】本開示の技術革新による空気調和装置１００は、２つのスキャン型赤外線センサ３１０，３２０を利用する。一方のスキャン型赤外線センサ３１０は、空調空間内で熱変化事象を生じさせた対象物の詳細な熱データを取得するために用いられる。他方のスキャン型赤外線センサ３２０は、空調空間内の広い領域で新たに起こる熱変化事象を監視するために用いられる。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の赤外線受光素子を有する第１のスキャン型赤外線センサと、
複数の赤外線受光素子を有する第２のスキャン型赤外線センサと、
を備える、空気調和装置。
【請求項２】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の垂直方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する垂直ライン赤外線センサであり、
前記第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の水平方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する水平ライン赤外線センサである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内をスキャンして熱データを取得して熱変化事象があるか否かを監視し、熱変化事象があれば当該熱変化事象を生じさせた対象物の少なくとも一部を含む水平範囲よりも垂直範囲が広い第１対象領域をスキャンして、当該対象物の詳細な熱データを取得し、
前記第２のスキャン型赤外線センサは、前記対象物の少なくとも一部を含む垂直範囲よりも水平範囲が広い第２対象領域をスキャンし、前記対象物に起因しない他の熱変化事象の発生を監視する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第２のスキャン型赤外線センサは、さらに、前記第２対象領域における前記対象物の活動を監視し、
前記第１のスキャン型赤外線センサは、一定時間活動がない対象物を前記第１対象領域から除外してスキャンする、
ことを特徴とする、請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第２のスキャン型赤外線センサは、さらに、前記第２対象領域における前記対象物の活動を監視し、
前記第１のスキャン型赤外線センサは、活動がある対象物の動作に追随して前記第１対象領域を変更させる、
ことを特徴とする、請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第２のスキャン型赤外線センサは、さらに、前記第２対象領域における前記対象物の活動を監視し、
前記第１のスキャン型赤外線センサは、活動レベルに基づいて与えられる対象物の優先順位に従って前記第１対象領域をスキャンする、
ことを特徴とする、請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内をスキャンして第１平面領域の熱データを取得し、
前記第２のスキャン型赤外線センサは、空調空間内をスキャンして前記第１平面領域とは垂直方向及び水平方向にそれぞれ赤外線受光素子の半分サイズがシフトした第２平面領域の熱データを取得し、
前記第１平面領域の熱データ及び前記第２平面領域の熱データを用いて、熱変化事象の解像度が高められる、
ことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内をスキャンして、垂直方向及び水平方向にそれぞれ赤外線受光素子の半分サイズがシフトした第１平面領域の熱データ及び第２平面領域の熱データを取得し、
前記第１平面領域の熱データ及び前記第２平面領域の熱データを用いて、熱変化事象の解像度が高められる、
ことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内を水平方向に赤外線受光素子の半分サイズをシフトさせながらジグザグにスキャンして、前記第１平面領域及び前記第２平面領域の熱データを取得する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
空調空間内の同一領域で、前記第１のスキャン型赤外線センサが取得した熱データと、前記第２のスキャン型赤外線センサが取得した熱データとに基づいて、赤外線センサ間における複数の赤外線受光素子の特性ばらつきを較正する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の最下部角に設置されている、
ことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２のスキャン型赤外線センサは、それぞれ空気調和装置の垂直方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する垂直ライン赤外線センサである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内で熱変化事象を生じさせた対象物の少なくとも一部を含む第１対象領域をスキャンして、当該対象物の詳細な熱データを取得し、
前記第２のスキャン型赤外線センサは、空調空間内で熱変化事象を生じさせた他の対象物の少なくとも一部を含む第２対象領域をスキャンし、当該他の対象物の詳細な熱データを取得する、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内で熱変化事象を生じさせた対象物の少なくとも一部を含む第１対象領域をスキャンして、当該対象物の詳細な熱データを取得し、
前記第２のスキャン型赤外線センサは、前記第１領域とは異なる第２対象領域をスキャンし、前記対象物に起因しない他の熱変化事象の発生を監視する、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の最右端角及び最左端角にそれぞれ設置されている、
ことを特徴とする、請求項１２に記載の空気調和システム。
【請求項１６】
前記第１及び第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の右側面又は左側面と壁面との距離に応じてスキャンする範囲を制御する、
ことを特徴とする、請求項１５に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の垂直方向に、一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第１素子列と、一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第２素子列とを、含む赤外線センサであり、
前記第１素子列と前記第２素子列とは、平行方向に素子半分の間隔を隔てて設けられ、垂直方向に素子半分の間隔だけ相対的にずれて設けられている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の垂直方向に、直角で折れ曲がるジグザグパターンに配置された複数の赤外線受光素子を有する赤外線センサである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項１９】
前記第１のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の垂直方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第１素子列と、当該第１素子列と交差し、空気調和装置の水平方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第２素子列とを、含む赤外線センサである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線センサを搭載した空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置に搭載された赤外線センサは、空調空間内の温度環境及び人の存在を取得するため等に利用される。空気調和装置は、赤外線センサで取得されたデータを利用して温度、風向、風の強さ等を制御することで、その空調空間内にいる人にとって快適な空気状態を実現する。
【０００３】
赤外線センサは、その構造によって２つの種類に分類される。１つは、複数の赤外線受光素子が一列に配置されたライン赤外線センサである。もう１つは、複数の赤外線受光素子が平面状に配置されたマトリックス赤外線センサである。本発明は、主にライン赤外線センサを用いて説明される。しかし、本開示による技術革新は、マトリックス赤外線センサにも適用可能である。
【０００４】
空気調和装置は、空調空間内において人の存在を検出するために、ライン赤外線センサを用いて検出対象となる特定領域をスキャンして、特定領域の熱データを取得する。そして、空気調和装置は、センサで取得した熱データから特定領域の熱画像を生成し、その熱画像内の人の位置を調べるために画像処理を行う。
【０００５】
調べられた人の位置と空調空間内の温度環境及び人の熱データとによって、空気調和装置は、人が快適であるように空調空間の温度、風向、風の強さ等を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０４２１３１号公報
【特許文献２】米国仮出願第１３／３２８２３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２の空気調和装置は、１つの垂直ライン赤外線センサを利用してその空気調和装置が設置された部屋をスキャンし、部屋内の熱データ及び人の存在を取得する。取得データの精細さは、水平スキャンのステップ数の増加に応じて向上させることが可能である。
【０００８】
しかし、１つの垂直ライン赤外線センサだけを用いた水平スキャンでは、スキャンされたときのその限られた領域における熱データしか得ることができない。よって、１つの垂直ライン赤外線センサでは、スキャン領域以外の別の領域で起こっている事象、例えば他の人物がその空調空間に新しく入ってきた等の他の熱変化事象を、スキャン領域で起こっている熱変化事象と同時に認識することは不可能である。
【０００９】
本発明の目的は、空調空間内の複数の領域における熱変化事象を同時に認識可能とする空気調和装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本開示による一態様に係る空気調和装置は、複数の赤外線受光素子を有する第１のスキャン型赤外線センサと、複数の赤外線受光素子を有する第２のスキャン型赤外線センサとを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、空調空間における監視視野の広さが向上し、空調空間内で新たに起こる熱変化事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】各実施形態で共通する空気調和装置の一構成を示す概略図
【図２】図１の空気調和装置の処理部８００の構成例を示す概略図
【図３Ａ】第１の実施形態に係る空気調和装置１００の一例を示す図
【図３Ｂ】第１の実施形態に係る空気調和装置１００の他の一例を示す図
【図４】第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０の構造例を説明する図
【図５】第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０によって取得される広がり画像３１４及び３２４のイメージを説明する図
【図６Ａ】空気調和装置１００の使用事例１−１を説明する図
【図６Ｂ】使用事例１−１で処理部８００が実行する処理手順のフローチャート
【図７Ａ】空気調和装置１００の使用事例１−２を説明する図
【図７Ｂ】使用事例１−２で処理部８００が実行する処理手順のフローチャート
【図８】空気調和装置１００の使用事例１−３を説明する図
【図９】空気調和装置１００の使用事例１−４を説明する図
【図１０Ａ】熱データ及び／又は活動データの解像度を高める手法を説明する図
【図１０Ｂ】熱データ及び／又は活動データの解像度を高める他の手法を説明する図
【図１１】空気調和装置１００の使用事例１−５を説明する図
【図１２】第２の実施形態に係る空気調和装置１２０の一例を示す図
【図１３】第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０の構造を説明する図
【図１４】空気調和装置１２０の使用事例２−１を説明する図
【図１５】空気調和装置１２０の使用事例２−１を説明する他の図
【図１６】空気調和装置１２０の使用事例２−２を説明する図
【図１７Ａ】空気調和装置１２０の使用事例２−３を説明する図
【図１７Ｂ】使用事例２−３で処理部８００が実行する処理手順のフローチャート
【図１８】第３の実施形態に係る空気調和装置１３０の一例を示す図
【図１９】空気調和装置１３０の赤外線センサによる監視領域を例示する図
【図２０】空気調和装置１３０の赤外線センサによる監視領域を例示する他の図
【図２１】第４の実施形態に係る空気調和装置１４０の一例を示す図
【図２２Ａ】空気調和装置１４０の使用事例４−１を説明する図
【図２２Ｂ】空気調和装置１４０の使用事例４−２を説明する図
【図２２Ｃ】空気調和装置１４０の使用事例４−３を説明する図
【図２３】構造例１の赤外線センサ３４０を説明する図
【図２４】構造例２の赤外線センサ３５０を説明する図
【図２５】赤外線センサ３５０によって取得される平面広がり画像３５５Ｆ及び３５５Ｂのイメージを説明する図
【図２６】構造例３の赤外線センサ３６０を説明する図
【図２７】２つのスキャン型赤外線センサの組み合わせの一例を示す図
【図２８】２つのスキャン型赤外線センサの組み合わせの一例を示す図
【図２９】２つのスキャン型赤外線センサの組み合わせの一例を示す図
【図３０】２つのスキャン型赤外線センサの組み合わせの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜本発明の基礎となった知見＞
赤外線センサを利用した従来の装置では、センサをスキャンさせて取得した空調空間内の熱データ及び人の存在に基づいて、空調空間の温度、風向、風の強さ等を制御する。しかし、赤外線センサを１つだけ利用した従来の装置では、スキャンされたときのその限られた領域における熱データしか得ることができないため、スキャン領域で起こっている熱変化事象とスキャン領域以外の別の領域で起こっている他の熱変化事象とを、同時に認識することができないという課題があった。
【００１４】
＜本発明者らが着目した手法＞
そこで、本発明者らは、スキャン型の赤外線センサを複数利用することに着目し、空調空間内の複数の領域における熱変化事象を同時に認識可能とする空気調和装置を新たに創案した。
この新たな創案に基づいた本発明の様々な態様は、次の通りである。
【００１５】
＜発明の各態様の概要＞
発明に基づいた本開示の一態様に係る空気調和装置は、複数の赤外線受光素子を有する第１のスキャン型赤外線センサと、複数の赤外線受光素子を有する第２のスキャン型赤外線センサと、を備える。
この一態様によれば、２つの赤外線センサによって、空調空間における監視視野の広さが向上し、空調空間内の複数の領域における熱変化事象を同時に認識することができる。
【００１６】
この一態様において、第１のスキャン型赤外線センサを空気調和装置の垂直方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する垂直ライン赤外線センサとし、第２のスキャン型赤外線センサを空気調和装置の水平方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する水平ライン赤外線センサとすることができる。
例えば、第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内をスキャンして熱データを取得して熱変化事象があるか否かを監視し、熱変化事象があれば熱変化事象を生じさせた対象物の少なくとも一部を含む水平範囲よりも垂直範囲が広い第１対象領域をスキャンして、対象物の詳細な熱データを取得してもよいし、第２のスキャン型赤外線センサは、対象物の少なくとも一部を含む垂直範囲よりも水平範囲が広い第２対象領域をスキャンし、対象物に起因しない他の熱変化事象の発生を監視してもよい。
これにより、対象物の詳細な熱データを取得しつつ、その空調空間内で新たに起こる熱変化事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【００１７】
ここで、第２のスキャン型赤外線センサは、さらに、第２対象領域における対象物の活動を監視し、第１のスキャン型赤外線センサは、一定時間活動がない対象物を第１対象領域から除外してスキャンしてもよい。また、第２のスキャン型赤外線センサは、さらに、第２対象領域における対象物の活動を監視し、第１のスキャン型赤外線センサは、活動がある対象物の動作に追随して第１対象領域を変更させてもよい。また、第２のスキャン型赤外線センサは、さらに、第２対象領域における対象物の活動を監視し、第１のスキャン型赤外線センサは、活動レベルに基づいて与えられる対象物の優先順位に従って第１対象領域をスキャンしてもよい。
これにより、制御対象となる熱変化事象に応じて、人等が快適であるように空調空間の温度、風向、風の強さ等を適切に制御することができる。
【００１８】
この一態様において、第１のスキャン型赤外線センサによって空調空間内をスキャンして第１平面領域の熱データを取得し、第２のスキャン型赤外線センサによって空調空間内をスキャンして第１平面領域とは垂直方向及び水平方向にそれぞれ赤外線受光素子の半分サイズがシフトした第２平面領域の熱データを取得してもよい。
また、第１のスキャン型赤外線センサによって空調空間内をスキャンして、垂直方向及び水平方向にそれぞれ赤外線受光素子の半分サイズがシフトした第１平面領域の熱データ及び第２平面領域の熱データを取得してもよい。この場合、第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内を水平方向に赤外線受光素子の半分サイズをシフトさせながらジグザグにスキャンして、第１平面領域及び第２平面領域の熱データを取得することもできる。
こうすれば、第１平面領域の熱データ及び第２平面領域の熱データを用いて熱変化事象の解像度を高めることができる。
【００１９】
第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の最下部角に設置されていてもよく、このようにすれば、空調空間の全体領域と筐体下部領域との２つの領域を独立して監視することができる。
また、空調空間内の同一領域で、第１のスキャン型赤外線センサが取得した熱データと、第２のスキャン型赤外線センサが取得した熱データとに基づいて、赤外線センサ間における複数の赤外線受光素子の特性ばらつきを較正してもよい。
【００２０】
また、この一態様において、第１及び第２のスキャン型赤外線センサを、それぞれ空気調和装置の垂直方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する垂直ライン赤外線センサとすることができる。
例えば、第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内で熱変化事象を生じさせた対象物の少なくとも一部を含む第１対象領域をスキャンして、対象物の詳細な熱データを取得し、第２のスキャン型赤外線センサは、空調空間内で熱変化事象を生じさせた他の対象物の少なくとも一部を含む第２対象領域をスキャンし、他の対象物の詳細な熱データを取得してもよい。また、第１のスキャン型赤外線センサは、空調空間内で熱変化事象を生じさせた対象物の少なくとも一部を含む第１対象領域をスキャンして、対象物の詳細な熱データを取得し、第２のスキャン型赤外線センサは、第１領域とは異なる第２対象領域をスキャンして対象物に起因しない他の熱変化事象の発生を監視してもよい。
これにより、空調空間の２つの領域を独立して監視することができるので、その空調空間内で新たに起こる事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【００２１】
第１及び第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の最右端角及び最左端角にそれぞれ設置されていてもよい。ここで、第１及び第２のスキャン型赤外線センサは、空気調和装置の右側面又は左側面と壁面との距離に応じてスキャンする範囲を制御することができる。これにより、空調空間の左側領域及び右側領域の２つの領域を独立して監視することができる。
【００２２】
なお、第１のスキャン型赤外線センサを、空気調和装置の垂直方向に、一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第１素子列と、一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第２素子列とを、含む赤外線センサとし、第１素子列と第２素子列とを、平行方向に素子半分の間隔を隔てて設け、垂直方向に素子半分の間隔だけ相対的にずれて設けてもよい。また、第１のスキャン型赤外線センサを、空気調和装置の垂直方向に、直角で折れ曲がるジグザグパターンに配置された複数の赤外線受光素子を有する赤外線センサとしてもよい。また、第１のスキャン型赤外線センサを、空気調和装置の垂直方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第１素子列と、第１素子列と交差し、空気調和装置の水平方向に一列に配置された複数の赤外線受光素子を有する第２素子列とを、含む赤外線センサそしてもよい。
【００２３】
以下、本開示の一態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下の記述によって本技術革新の原理は明確に理解可能である。以下の実施形態に加え、実施形態の任意の組み合わせ又は実施形態の幾つかの部分も、本技術革新に適用可能である。
【００２４】
＜発明の各態様の詳細な説明＞
＜装置構成＞
まず、本開示による空気調和装置の基本的な構成を説明する。
図１は、各実施形態で共通する空気調和装置の一例を示す概略構成図である。図１に例示した空気調和装置は、複数の赤外線センサ３００、温度センサ６００、アクチュエータコントローラ７００、ルーバ７１０、ファン７２０、エアコンプレッサ７３０、処理部８００、リモートコントローラ（リモコン）９１０、状況表示部９２０、及び、ネットワークモジュール９３０から構成される。
【００２５】
複数の赤外線センサ３００は、一列に配置された複数の赤外線受光素子を有しており、この複数の赤外線受光素子の向きを上下方向及び／又は左右方向に移動させる駆動機構を備えたスキャン型のラインセンサである。この複数の赤外線センサ３００は、駆動機構によって空気調和装置が設置された空調空間を走査して、空調空間の熱データをそれぞれ別個に取得する。なお、以下では赤外線センサ３００としてライン赤外線センサを用いた例を説明するが、マトリックス赤外線センサを使用してもよい。赤外線センサ３００が備える赤外線受光素子には、例えば、サーモパイルセンサ、又は一般的な温度計を温度センサとして用いたボロメーター、あるいは量子型検出素子等が利用できる。量子型検出素子は、ＩｎＳｂ検出器、ＨｇＣｄＴｅ検出器、又はＩｎＧａＡｓ検出器等でもよい。温度センサ６００は、空調空間の温度を取得する。温度センサ６００及び赤外線センサ３００の両方で取得されたデータは、処理部８００へ転送される。
【００２６】
アクチュエータコントローラ７００は、空気調和装置に付属するルーバ７１０、ファン７２０、及びエアコンプレッサ７３０等のアクチュエータを制御する。これらのアクチュエータの状況は、アクチュエータコントローラ７００によって把握され、要求に応じて処理部８００に転送される。
【００２７】
リモコン９１０は、空気調和装置のユーザによって利用され、処理部８００に対して命令又は要求を送信する。さらに、リモコン９１０は、処理部８００から空気調和装置の現在状況を取得し、ユーザに見えるように現在状況を状況表示部９２０に表示する。状況表示部９２０は、ユーザが指示を入力したり対話したりすることを可能とするタッチセンサ式表示部でもよい。
【００２８】
ネットワークモジュール９３０は、空気調和装置をネットワーク（図示せず）に接続する。ネットワークは、ローカルネットワーク又はインターネットでもよい。空気調和装置内のデータは、ネットワークモジュール９３０を介してネットワークに転送されてもよい。さらに、空気調和装置外のデータが、ネットワークモジュール９３０を介して取得されてもよい。
【００２９】
処理部８００は、複数の赤外線センサ３００及び温度センサ６００からデータを取得し、ネットワークモジュール９３０を介して接続されたネットワーク内及び／又は処理部８００内に格納されたプログラム又はアプリケーションによって、そのデータを処理する。そして、処理部８００は、ルーバ７１０、ファン７２０、及びエアコンプレッサ７３０からなるアクチュエータを介して空調空間内の空気状態を制御するため、処理したデータを用いてアクチュエータコントローラ７００への命令を決定する。例えば、ユーザが設定した要求温度と取得した空調空間の現在の温度とが異なることを発見した場合、処理部８００は、アクチュエータコントローラ７００に必要な命令を転送して、温度の違いに応じたアクチュエータ制御を行わせる。
【００３０】
また、処理部８００で処理されたデータは、特定の対象の熱データを取得するための赤外線センサ３００への命令を決定するために使用される。例えば、処理部８００は、赤外線センサ３００に対して、空調空間内に人の存在がいない場合には高速で大雑把にスキャンするよう命令し、空調空間内に人がいる場合（人が検出された場合）には低速で綿密にスキャンするように命令する。この際、空調空間を高速でスキャンさせる赤外線センサ３００は１つでも複数でもよく、また低速で綿密にスキャンさせる赤外線センサ３００も１つでも複数でもよい。
【００３１】
また、処理部８００は、リモコン９１０等を介してユーザからの要求を取得するだけではなく、ユーザと対話するため又はユーザに表示するために、様々な種類のデータをリモコン９１０に転送する。その様々な種類のデータとしては、空調空間内の空気状態の現在状況、ユーザの現在の熱データ、過去にわたって取得されたユーザ又は空調空間の熱データ、ネットワークモジュール９３０を介して接続されたネットワークから取得したデータ、アプリケーション、又はプログラム等が挙げられる。状況表示部９２０は、ユーザがそれらのアプリケーションやプログラムに対してデータを入力したり対話したりすることが可能な、タッチセンサ式表示部を有するインタフェースであってもよい。
【００３２】
また、処理部８００は、その内部でデータを処理するだけではなく、特定の宛先にてデータを処理するために、ネットワークモジュール９３０を介して接続されたネットワークにデータを転送してもよい。特定の宛先は、ネットワークサーバ、分散されたコンピュータネットワーク、又はクラウド演算サービス等であってもよい。データが接続されたネットワークにて処理された後、処理部８００は、処理されたデータを取得して空気調和装置内で使用してもよい。
【００３３】
また、処理部８００は、その内部でデータを格納するだけではなく、特定の宛先にデータを格納するために、ネットワークモジュール９３０を介して接続されたネットワークにデータを転送してもよい。特定の宛先は、ネットワークサーバ、分散されたネットワークストレージ、又はクラウドストレージサービス等であってもよい。
【００３４】
なお、処理部８００のソフトウェア及びオペレーティングシステムは、ネットワークモジュール９３０を介しての接続されたネットワークからのデータ転送を利用してアップデートされてもよい。
また、処理部８００上で実行されるプログラム又はアプリケーションは、最初にインストールされたプログラム又はアプリケーションに限らず、ネットワークモジュール９３０を介して接続されたネットワークから新規にダウンロードされるプログラム又はアプリケーションであってもよい。ユーザは、プログラム又はアプリケーションのダウンロードを、リモコン９１０の入力部を介して要求してもよい。
【００３５】
ユーザは、ネットワークモジュール９３０に接続されたネットワークを介して空気調和装置にアクセスしてもよい。例えば、ユーザは、スマートフォンを介して空気調和装置のネットワークモジュール９３０に接続されるネットワークに接続して、そのスマートフォンを空気調和装置と通信する端末として使用してもよい。スマートフォンをユーザの要求を空気調和装置に送信するために利用してもよく、空気調和装置からデータを取得するために利用してもよい。
【００３６】
図２は、処理部８００の構成例の概略図を示す。図２中の点線で示した構成は、それらの構成が処理部８００の外部にあることを示しており、処理部８００の内部と外部との接続を明確にするために示されている。
【００３７】
処理部８００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８０３、メモリストレージ８０４、インタフェース（図２において「Ｉ／Ｆ」と表記）８２０、及びバスライン８３０から構成される。
【００３８】
ＲＯＭ８０２は、処理部８００の基本的動作を定義する所定のコンピュータプログラム及びデータを保持する。メモリストレージ８０４は、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ、又はハードディスクドライブを有していてもよい。メモリストレージ８０４は、空気調和装置のために他のコンピュータプログラム、アプリケーション、及びデータを保持する。メモリストレージ８０４内に格納されたされたプログラム、アプリケーション、及びデータは、接続されたネットワーク（図示せず）を介してリモコン９１０（又はスマートフォン）を介したユーザの要求に応じて、アップデート又は変更されてもよい。さらに、メモリストレージ８０４内に格納されたプログラム、アプリケーション、及びデータは、ネットワークモジュール９３０を介して接続されたネットワーク内のサーバからの命令で、自動的にアップデートされてもよい。
【００３９】
ＣＰＵ８０１、ＲＯＭ８０２、及びＲＡＭ８０３は、バスライン８３０に接続されている。メモリストレージ８０４は、インタフェース８２０を介してバスライン８３０と接続されている。複数の赤外線センサ３００、温度センサ６００、アクチュエータコントローラ７００、リモコン９１０、及びネットワークモジュール９３０の外部構成も、インタフェース８２０を介して処理部８００のバスライン８３０に接続されている。
【００４０】
ＣＰＵ８０１は、基本的動作のために、バスライン８３０を介してＲＯＭ８０２からコンピュータプログラムやデータを読み取り、インタフェース８２０及びバスライン８３０を介してメモリストレージ８０４から他のコンピュータプログラム、アプリケーション、及びデータを読み取る。ＲＡＭ８０３は、ＣＰＵ８０１が動作している間、一時的にコンピュータプログラムやデータを格納してもよい。本実施形態において、ＣＰＵ８０１は単一のＣＰＵである。あるいは、処理部８００として数個のＣＰＵを利用してもよい。
【００４１】
処理部８００とリモコン９１０との間の接続には、図２に図示していない無線信号を送受信する付加的モジュールが含まれていてもよい。
【００４２】
複数の赤外線センサ３００、温度センサ６００、アクチュエータコントローラ７００、リモコン９１０、及びネットワークモジュール９３０の外部構成からＣＰＵ８０１が取得するデータは、ＣＰＵ８０１によって使用される前に、インタフェース８２０及びバスライン８３０を介してＲＡＭ８０３又はメモリストレージ８０４に転送されてもよい。
【００４３】
なお、上述した空気調和装置の構成は、一例であって、一部の構成を省いても他の新規構成を加えてもよい。例えば、リモコン９１０及び状況表示部９２０は、必須でなくてもよいし、ネットワーク環境を利用しなければネットワークモジュール９３０も不要である。新規構成としては、ユーザとの対話用にスピーカやマイクを設置してもよい。また、上記空気調和装置は、３つ以上の赤外線センサ３００を備えているように図示したが、２つの赤外線センサを備えているだけでも効果を奏することができる。また、上記空気調和装置は、アクチュエータコントローラ７００が制御するアクチュエータとしてルーバ７１０、ファン７２０、及びエアコンプレッサ７３０の３つを例示したが、制御対象はこれに限定されるものではない。
【００４４】
＜第１の実施形態＞
図１、３Ａ、３Ｂ、及び４〜１２を参照しつつ、第１の実施形態を説明する。
図３Ａ及び図３Ｂは、第１の実施形態に係る空気調和装置１００の一例を示す図である。図面に例示した空気調和装置１００は、空気吸入口１６０と空気吐出口１７０とを設けた筐体１５０に上記図１に示した構成を搭載した、いわゆるエアコンである。この空気調和装置１００は、赤外線センサ３００として第１赤外線センサ３１０及び第２赤外線センサ３２０を備え、左側ルーバ７１１と右側ルーバ７１２とに分割されたルーバ７１０を備えている。なお、空気調和装置１００の表面に現れないその他の構成については、図示を省略する。
【００４５】
図３Ａに示す空気調和装置１００は、第１赤外線センサ３１０と第２赤外線センサ３２０とを装置の左右方向に並んで設置させた構成例であり、図３Ｂに示す空気調和装置１００は、第１赤外線センサ３１０と第２赤外線センサ３２０とを装置の上下方向に並んで設置させた構成例である。なお、第１赤外線センサ３１０及び第２赤外線センサ３２０が設置される位置や間隔は、図示されたものに限らない。
【００４６】
図４は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０の構造例を説明する図である。
第１赤外線センサ３１０（図４（ａ））は、直円柱のドラム３１６、パンモータ３１２、及びチルトモータ３１３から構成される。ドラム３１６は、側面に一列に配置された複数の赤外線受光素子３１１を備えており、この素子の配列が空気調和装置１００の上下方向（垂直方向ともいう）と一致するように構成されている。つまり、第１赤外線センサ３１０は、垂直配列の赤外線受光素子３１１を有している垂直ライン赤外線センサである。パンモータ３１２は、複数の赤外線受光素子３１１を空気調和装置１００の左右方向（水平方向ともいう）にパンするために使用される。チルトモータ３１３は、複数の赤外線受光素子３１１を垂直方向にチルトするために使用される。
第２赤外線センサ３２０（図４（ｂ））は、直円柱のドラム３２６、パンモータ３２２、及びチルトモータ３２３から構成される。ドラム３２６は、側面に一列に配置された複数の赤外線受光素子３２１を備えており、この素子の配列が水平方向と一致するように構成されている。つまり、第２赤外線センサ３２０は、水平配列の赤外線受光素子３２１を有している水平ライン赤外線センサである。パンモータ３２２は、複数の赤外線受光素子３２１を水平方向にパンするために使用される。チルトモータ３２３は、複数の赤外線受光素子３２１を垂直方向にチルトするために使用される。
なお、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０が有する赤外線受光素子３１１及び３２１の数としては、図面に示した８素子以外にも、例えば１６素子や３２素子等が考えられる。
【００４７】
図５は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０が有する赤外線受光素子３１１及び３２１によって取得される、空調空間内のある二次元平面上における熱データの領域である、広がり画像３１４及び３２４のイメージを説明する図である。
【００４８】
第１赤外線センサ３１０は、パンモータ３１２によって垂直配列の赤外線受光素子３１１を空気調和装置１００の左右方向にパンさせて、空調空間を水平方向にスキャンし、空調空間の熱データを取得することが可能である。また、一度の水平スキャン動作で空調空間全体をカバーできないような場合には、チルトモータ３１３によって垂直配列の赤外線受光素子３１１を空気調和装置１００の上下方向にチルトさせることで、空調空間の全体をスキャンすることができる。この第１赤外線センサ３１０は、所定の条件に該当する熱データの領域（熱変化事象が生じている領域）が存在すれば、この領域（又はその近傍を含む領域）に限った狭い範囲のスキャンに移ってさらに詳細な熱データを得ることができる。つまり、第１赤外線センサ３１０は、水平範囲よりも垂直範囲が広い領域の熱データを一度に取得可能である。
【００４９】
一方、第２赤外線センサ３２０は、チルトモータ３２３によって水平配列の赤外線受光素子３２１を空気調和装置１００の上下方向にチルトさせて、空調空間を垂直方向にスキャンし、空調空間の熱データを取得することが可能である。また、一度の垂直スキャン動作で空調空間全体をカバーできないような場合には、パンモータ３２２によって水平配列の赤外線受光素子３２１を空気調和装置１００の左右方向にパンさせることで、空調空間の全体をスキャンすることができる。この第２赤外線センサ３２０は、所定の条件に該当する熱データの領域（熱変化事象が生じている領域）が存在すれば、この領域（又はその近傍を含む領域）に限った狭い範囲のスキャンに移ってさらに詳細な熱データを得ることができる。つまり、第２赤外線センサ３２０は、垂直範囲よりも水平範囲が広い領域の熱データを一度に取得可能である。
本実施形態では、この第２赤外線センサ３２０による水平方向の広い範囲の検出によって、空調空間内に起こる多数の熱変化事象の認識能力を向上させる。
【００５０】
以下、第１の実施形態に係る空気調和装置１００の使用事例を幾つか説明する。
なお、各使用事例の切り替え又は動作モードの変更は、ユーザがリモコン９１０等のインタフェースユニットを介して行ってもよいし、あるいは空気調和装置１００の処理部８００が自動的に行ってもよい。
【００５１】
［使用事例１−１］
図６Ａは、空気調和装置１００の使用事例１−１を説明する図である。この図６Ａは、空気調和装置１００から見た部屋（空調空間）の眺めを示す。広がり画像３１４及び３２４は、図５で説明したとおり、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０によって熱データが取得される領域である。
【００５２】
この使用事例１−１は、最初は部屋の中に第１人物２０１しかおらず、後から第２人物２０２が部屋に入ってくる事例である。
この事例では、第１赤外線センサ３１０は、まず部屋全体を大雑把にスキャン（高速スキャン）して制御の対象となる第１人物２０１を検出する。人物の検出は、熱変化事象が生じているか否かを判断する、例えばセンサで取得した熱データの値が予め定めた閾値（体温に基づく値等）以上であるかを判断する、こと等で可能である。人物が検出されると、第１赤外線センサ３１０は、次に第１人物２０１の熱データをより高精度で取得するために、第１人物２０１が検出された位置に基づいた（第１人物２０１の少なくとも一部を含む）水平範囲よりも垂直範囲が広い対象領域、例えば広がり画像３１４やその近傍の領域において詳細なスキャン（低速スキャン）を行う。
一方、第２赤外線センサ３２０は、部屋の中で何らかの新たな熱変化事象が起きないか広く監視するために、第１人物２０１が検出された位置に基づいた（第１人物２０１の少なくとも一部を含む）垂直範囲よりも水平範囲が広い対象領域、例えば広がり画像３２４やその近傍の領域において、スキャンを行う。この場合、第２赤外線センサ３２０は、所定の位置に固定されてもよいし、第１人物２０１の身長にかかわる垂直範囲（例えば、図６Ａの矢印範囲）をゆっくりと垂直方向にスキャンしてもよい。
【００５３】
このスキャン監視状態において、第２人物２０２が新たに部屋に入ってくると、その第２人物２０２は第２赤外線センサ３２０の広い水平視野によって直ちに認識される。制御対象となる第２人物２０２が認識されたことに応じて、第１赤外線センサ３１０が行う詳細スキャンの範囲を、第１人物２０１及び第２人物２０２が存在する両方の領域をカバーする範囲に拡張してもよいし、第１人物２０１と第２人物２０２とに詳細スキャンを行う優先順位を付与してもよい。例えば、後から部屋に入った第２人物２０２を、最初から部屋にいた第１人物２０１よりも優先度を高くしてもよい。
【００５４】
このように、垂直配列の赤外線受光素子３１１を有する第１赤外線センサ３１０及び水平配列の赤外線受光素子３２１を有する第２赤外線センサ３２０を利用することで、対象領域内の詳細な熱データを取得しつつ、空調空間内の熱変化事象を広く検出することができる。
【００５５】
図６Ｂは、使用事例１−１による処理部８００が、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０から取得した熱データを使用して部屋の空調制御を実行する処理手順を説明するフローチャートである。図６Ａの使用事例１−１による処理部８００の動作は、図６Ｂのフローチャートによって体系的に説明できる。なお、図６Ｂのフローチャートは例示にすぎない。そのため、処理部８００は、図６Ｂに示すステップに加えて、様々な補助ステップを実行してもよい。
【００５６】
ステップＳ２０１：第１赤外線センサ３１０によって、空気調和装置１００が設置された部屋の領域全体がスキャンされ、熱データが取得される。人物が検出されていない状況では、スキャンの速度は速く設定される。その後、ステップＳ２０２の処理が実行される。
ステップＳ２０２：処理部８００によって、ステップＳ２０１で取得された熱データに基づいて、人等の対象物が存在する確率が高い対象領域が１つ又は複数特定される。対象領域の特定には、例えば温度閾値との比較処理が用いられる。これは、規定温度範囲内の温度の領域は人が存在する確率が高く、一方で規定温度範囲外の温度の領域は人が存在する確率が低い、と判断できるからである。なお、対象領域が特定されなければ、部屋全体のスキャンが継続して行われる。その後、ステップＳ２０３の処理が実行される。
【００５７】
ステップＳ２０３：対象領域が特定されると、第１赤外線センサ３１０によってこの特定された対象領域の詳細なスキャンが行われてさらに詳細な熱データが取得される。一方、第２赤外線センサ３２０によって部屋内の水平方向に関して広い領域の監視が開始され、熱データが取得される。その後、ステップＳ２０４の処理が実行される。
ステップＳ２０４：ステップＳ２０３にて第１赤外線センサ３１０によって取得された対象領域の詳細な熱データは、処理部８００によって解析され、人の位置が確認され、その人の重要データが収集される。また、ステップＳ２０３で第２赤外線センサ３２０によって取得された部屋内の広い領域にわたる熱データは、処理部８００によって解析され、部屋内で新たな熱変化事象が起こる確率を得るために利用される。その後、ステップＳ２０５の処理が実行される。
ステップＳ２０５：ステップＳ２０４で取得した人の位置及び重要データを利用して、処理部８００によって部屋内の空気状態が制御される。その後、ステップＳ２０６の処理が実行される。
【００５８】
ステップＳ２０６：対象領域の外で新たな熱変化事象が起きる確率を示す熱データを利用して、次の動作ループで第１赤外線センサ３１０によって詳細スキャンされる対象領域の修正がなされる。対象領域の修正は、例えば次のようにして行われる。
図６Ａの使用事例１−１において、第１人物２０１が既に検出されており、第１赤外線センサ３１０によって第１人物２０１が存在する対象領域を繰り返して詳細にスキャンしている状況において、第２人物２０２が新たに部屋に入ってきた場合を考える。この場合、第２赤外線センサ３２０によって部屋のドア周辺で新たな熱変化事象が検出される。そして、この新たな事象が制御対象となる人物であると判断されれば、第１人物２０１が存在する領域だけではなく第２人物２０２が存在する新たな領域もカバーする領域が、新たな対象領域として設定される。
このステップＳ２０６の処理終了後にはステップＳ２０３の処理が再び実行され、対象領域が特定されなくなるか又は空気調和装置１００の電源が切られるまで、ステップＳ２０３からＳ２０６までの一連の処理は継続する。
【００５９】
上述の先行技術のように、複数の赤外線受光素子を垂直方向に一列に配置した垂直ライン赤外線センサを１つ有する構成では、人の存在を検出した領域だけを長時間又は固定してスキャンしてしまい、この領域とは異なる他の領域で生じた新たな熱変化事象を認識しない可能性もある。
これに対して、本実施形態は、垂直ライン赤外線センサ（第１赤外線センサ３１０）に加えて、独立してスキャンする複数の赤外線受光素子を水平方向に一列に配置した水平ライン赤外線センサ（第２赤外線センサ３２０）を備えるので、垂直ライン赤外線センサのみを利用する先行技術と比較して、人の存在を検出した領域とは異なる他の領域で生じた新たな熱変化事象の認識率を改善できる。
【００６０】
［使用事例１−２］
図７Ａは、空気調和装置１００の使用事例１−２を説明する図である。この図７Ａは、空気調和装置１００から見た部屋（空調空間）の眺めを示す。広がり画像３１４及び３２４は、図５で説明したとおり、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０によって熱データが取得される領域である。
【００６１】
この使用事例１−２は、部屋の中には、１人の人物２０１及びテレビ４０１が存在する事例である。
この事例では、第１赤外線センサ３１０は、部屋全体を大雑把にスキャンして人物２０１を検出する。ここで、電源が入ったテレビ４０１は、人の体温近傍の温度を示す場合がある。この場合、センサで取得した熱データの値が予め定めた閾値（体温に基づく値等）以上であるかに基づいて人物の検出を判断すれば、意図しないテレビ４０１が人として検出されてしまうおそれがある。よって、そのような誤った検出を回避するために、対象物の活動データを含めてもよい。
【００６２】
人物２０１及びテレビ４０１を含む複数の対象物の活動データは、第２赤外線センサ３２０の広い水平視野によって検出される。検出された活動データを解析すれば、対象物が活動しているか否かを判断できるので、人が存在する可能性が高い温度が高くかつ活動のある領域を判断することができる。よって、第１赤外線センサ３１０で複数の対象物が検出された場合には、それら対象物の活動データに基づいて活動のある対象物を制御対象として優先させる。図７Ａの例では、活動データに基づいて、テレビ４０１が検出された領域よりも人物２０１が検出された領域が優先されるため、第１赤外線センサ３１０によって詳細なスキャンを行う対象領域（広がり画像３１４）が、人物２０１の方に設定される。つまり、一定時間又は恒久に活動がないテレビ４０１が対象領域から除外される。
【００６３】
図７Ｂは、使用事例１−２による処理部８００が、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０から取得した熱データを使用して部屋の空調制御を実行する処理手順を説明するフローチャートである。図７Ａの使用事例１−２による処理部８００の動作は、図７Ｂのフローチャートによって体系的に説明できる。なお、図７Ｂのフローチャートは例示にすぎない。そのため、処理部８００は、図７Ｂに示すステップに加えて、様々な補助ステップを実行してもよい。
【００６４】
ステップＳ２０１：第１赤外線センサ３１０によって、空気調和装置１００が設置された部屋の領域全体がスキャンされ、熱データが取得される。人物が検出されていない状況では、スキャンの速度は速く設定される。その後、ステップＳ２０２の処理が実行される。
ステップＳ２０２：処理部８００によって、ステップＳ２０１で取得された熱データに基づいて、人が存在する確率が高い対象領域が１つ又は複数特定される。対象領域の特定には、例えば温度閾値との比較処理が用いられる。これは、規定温度範囲内の温度の領域は人が存在する確率が高く、一方で規定温度範囲外の温度の領域は人が存在する確率が低い、と判断できるからである。なお、対象領域が特定されなければ、部屋全体のスキャンが継続して行われる。その後、ステップＳ２０３の処理が実行される。
【００６５】
ステップＳ２０３：１つ又は複数の対象領域が特定されると、第１赤外線センサ３１０によってこの特定された対象領域の詳細なスキャンが行われてさらに詳細な熱データが取得される。一方、第２赤外線センサ３２０によって部屋内の水平方向に関して広い領域の監視が開始され、熱データに基づいた活動データが取得される。その後、ステップＳ２０４の処理が実行される。
ステップＳ２１４：ステップＳ２０３にて第１赤外線センサ３１０によって取得された対象領域の詳細な熱データは、処理部８００によって解析され、人の位置が確認され、その人の重要データが収集される。また、ステップＳ２０３にて第２赤外線センサ３２０によって取得された部屋内の広い領域にわたる熱データは、処理部８００によって解析され、部屋内で新たな熱変化事象が起こる確率を得ることに利用されると共に、活動データに基づいて特定された１つ又は複数の対象領域における活動状態が決定される。その後、ステップＳ２０５の処理が実行される。
【００６６】
ステップＳ２０５：ステップＳ２１４で取得した人の位置及び重要データ、又は対象領域における活動状態を利用して、処理部８００によって部屋内の空気状態が制御される。その後、ステップＳ２１７の処理が実行される。
ステップＳ２１７：ステップＳ２１４で決定された１つ又は複数の対象領域の活動状態に基づいて、処理部８００によって、制御対象として詳細スキャンを実行する対象領域の優先順序が決定される。優先順序は、活動範囲が広い対象領域ほど高い優先順位を付与してもよいし、活動時間が長い対象領域ほど高い優先順位を付与してもよい。また、新たに検出された対象領域のように活動データの履歴がない又は少ない対象領域に、高い優先順位を付与してもよい。その後、ステップＳ２０６の処理が実行される。
【００６７】
ステップＳ２０６：対象領域の外で新たな熱変化事象が起きる確率を示す熱データと一緒に、ステップＳ２０７で決定した対象領域の優先順位を利用して、次の動作ループで第１赤外線センサ３１０によって詳細スキャンする対象領域の修正がなされる。対象領域の修正は、例えば次のようにして行われる。
図７Ａの使用事例１−２において、人物２０１とテレビ４０１とが既に検出されており、第１赤外線センサ３１０によって人物２０１が存在する対象領域とテレビ４０１が存在する対象領域とが優先順位なく詳細にスキャンされている状況を考える。この場合、一定期間が経過すれば、第２赤外線センサ３２０が取得する活動データから、テレビ４０１がある対象領域は活動レベルが低く、人物２０１がいる対象領域は活動レベルが高いと、判断できる。これにより、テレビ４０１がある対象領域よりも人物２０１がいる対象領域の方が優先順位が高く設定される。よって、人物２０１がいる領域だけが新たな対象領域として設定される。その結果、人物２０１の重要データがより多く収集され、ステップＳ２０５における空気状態の制御に効果的に利用される。
このステップＳ２０６の処理終了後にはステップＳ２０３の処理が再び実行され、対象領域が特定されなくなるか又は空気調和装置１００の電源が切られるまで、ステップＳ２０３からＳ２０６までの一連の処理は継続する。
【００６８】
上述の先行技術のように、複数の赤外線受光素子を垂直方向に一列に配置した垂直ライン赤外線センサを１つ有する構成では、その限られたスキャン速度よりも素早く移動する物体の活動を検出できないかもしれず、また同時に複数の物体の活動を検出するのは不可能であるかもしれない。
これに対して、本実施形態は、垂直ライン赤外線センサ（第１赤外線センサ３１０）に加えて、独立してスキャンする複数の赤外線受光素子を水平方向に一列に配置した水平ライン赤外線センサ（第２赤外線センサ３２０）を備えるので、複数の物体の活動の検出、及び速度の大きな物体の活動の検出という点で先行技術に対して有利性を示す。
【００６９】
［使用事例１−３］
図８は、空気調和装置１００の使用事例１−３を説明する図である。この図８は、空気調和装置１００から見た部屋（空調空間）の眺めを示す。広がり画像３１４及び３２４は、図５で説明したとおり、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０によって熱データが取得される領域である。
【００７０】
この使用事例１−３は、部屋の中には１人の人物２０１しかいない事例である。
この事例では、人物２０１による様々な速度で部屋内のある場所から他の場所へ移動したり、部屋内のどこかで立ち止まったり、部屋の外へ出たりする動作を考察する。そのような人物２０１の動作は、広い水平視野を有する第２赤外線センサ３２０によって効果的に検出され得る。
【００７１】
例えば、人物２０１が部屋内を移動した場合、第２赤外線センサ３２０は、人物２０１の位置及び速度の変化を認識し、その認識したデータを処理部８００へ送信する。処理部８００は、そのデータを使用して、部屋内の人物２０１を追跡するために第１赤外線センサ３１０に対して、詳細なスキャン位置及び／又はスキャン速度を人物２０１の動作に追随した内容に変更するよう要求してもよい。従来技術のように第２赤外線センサ３２０の広い水平視野がなかったら、突然の移動で人物２０１を見失って追跡できなくなってしまうと、第１赤外線センサ３１０によって部屋全体を再スキャンする必要があるため、人物２０１の新たな位置を検出するまでに長時間要するかもしれず、また、人物２０１の追跡データがないため、そのスキャン速度が適切に制御されないかもしれない。これは、本発明が、先行技術と比較してして追跡に関して有利性があることを示す。
【００７２】
また例えば、人物２０１が部屋の外へ出た場合、第２赤外線センサ３２０は、人物２０１の位置及び速度の変化を認識し、処理部８００は、部屋に人がいなくなったことを短時間で認識する。従来技術のように第２赤外線センサ３２０の広い水平視野がなかったら、突然の退室によって人物２０１を見失って追跡できなくなってしまうと、第１赤外線センサ３１０によって部屋全体をスキャンする必要があるため、部屋内に人物２０１がいないことを確認するまでに長時間を必要とする。これもやはり、本発明が、先行技術と比較してして追跡に関して有利性があることを示す。
【００７３】
図８の使用事例１−３を体系的に説明するため、図７Ｂのフローチャートを利用する。
処理部８００が処理を開始した後、図８の人物２０１がいる領域が、第１赤外線センサ３１０が詳細なスキャンを行う対象領域として特定される。人物２０１の位置が突然変更されると、第２赤外線センサ３２０は対象領域の活動を認識し、その対象領域はステップＳ２０６において修正される。従って、第１赤外線センサ３１０は、人物２０１を再検出するための時間を浪費することなく、人物２０１が移動した新規位置へと詳細スキャンの領域を変更することができる。
【００７４】
［使用事例１−４］
図９は、空気調和装置１００の使用事例１−４を説明する図である。この図９は、空気調和装置１００から見た部屋（空調空間）の眺めを示す。広がり画像３１４及び３２４は、図５で説明したとおり、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０によって熱データが取得される領域である。
【００７５】
この使用事例１−４は、部屋の中には、第１人物２０１、第２人物２０２、ならびに冷蔵庫４０２、炊飯器４０３、コーヒーメーカー４０４、及びオーブン４０５等の複数の家電製品がある事例である。
この事例では、電源が入った複数の家電製品が人の体温近傍の温度を示す場合があることを考慮し、上述した使用事例１−２と同様に、第１赤外線センサ３１０によって複数の高温対象物が検出され、広い水平視野を有する第２赤外線センサ３２０によって複数の高温度物体の活動データが同時に取得される。活動データは、例えば生命体（第１人物２０１、第２人物２０２等）と非生命体（炊飯器４０３、コーヒーメーカー４０４、オーブン４０５等）とを識別するために使用される。また、第２赤外線センサ３２０は、新たに人物が部屋に入ってきた等の、水平方向に離れた領域で新たに起こる事象の検出も行う。
【００７６】
この第２赤外線センサ３２０で取得された活動データによって、高温を示す生命体と非生命体との重なりを認識して誤検出を減らせるかもしれない。例えば、第１人物２０１が右へ移動して冷蔵庫４０２と重なった場合、第１赤外線センサ３１０からの熱データのみを利用してしまうと、第１人物２０１を非生命体として誤検出したり、第１人物２０１を検出できなかったりするおそれがある。しかし、第２赤外線センサ３２０による水平方向の追跡データ（活動データ）を利用することで、空気調和装置１００は第１人物２０１と冷蔵庫４０２とが重なっている可能性があることを認知できる。
【００７７】
図９の使用事例１−４を体系的に説明するため、図７Ｂのフローチャートを利用する。
処理部８００が処理を開始した後、人物が存在する領域や複数の家電製品が設置された領域を含む複数の対象領域が特定される。第２赤外線センサ３２０で監視される活動レベルに基づいて各対象領域における詳細スキャンの重要性が解析され、ステップＳ２１７においてそれぞれの対象領域に対して優先順位が決定される。これにより、活動のある第１人物２０１や第２人物２０２は高い優先順位が付与され、活動のない家電製品は人物に比べて低い優先順位が付与される。
例えば、第１人物２０１が冷蔵庫４０２の前に移動した場合には、第２赤外線センサ３２０は、第１人物２０１の対象領域の活動データを利用して、第１人物２０１及び冷蔵庫４０２の両方が重なって位置している領域の優先順位を変更する。その結果、重なりが起きている間、第１人物２０１の活動を見失うことがなくなる。
【００７８】
なお、空気調和装置１００が設置された部屋内の家電製品の配置に関するデータは、処理部８００において熱データ及び活動データに基づいた解析結果が得られる毎に収集又はアップデートされてもよいし、部屋内に人物がいないと認識された状況で収集又はアップデートされてもよい。収集されたデータは、処理部８００内のメモリに保持してもよいし、ネットワークモジュール９３０に接続された外部ネットワークにあるサーバ（図示せず）に保持してもよい。このように家電製品の配置に関するデータを保持しておけば、空調制御の処理が開始されたときに、処理部８００による解析処理に利用できるため、人を検出する速度が改善される。
【００７９】
ここで、図１０Ａをさらに参照して、対象領域における熱データ及び／又は活動データの解像度を高める手法を説明する。この手法では、第２赤外線センサ３２０も部屋全体をスキャンして熱データを取得することを行う。
【００８０】
図１０Ａにおいて、平面広がり画像３１５（実線の格子）は、第１赤外線センサ３１０によって水平方向をスキャンして得られた平面領域における画像であり、すなわち１垂直ラインに関する広がり画像３１４の集合である。平面広がり画像３２５（破線の格子）は、第２赤外線センサ３２０によって垂直方向にスキャンして得られた平面領域における画像であり、すなわち１水平ラインに関する広がり画像３２４の集合である。この平面広がり画像３１５と平面広がり画像３２５とは、水平方向に素子の半分サイズ（半ピクセル）、かつ、垂直方向に素子の半分サイズ（半ピクセル）だけシフトしている。この半ピクセルずつスキャン領域がシフトした２つの平面広がり画像３１５及び３２５は、超解像技術により解像度を高めることに利用されてもよい。その結果、部屋の情報をより多く取得できる。
【００８１】
このように、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０の両方を部屋全体のスキャンに利用することで、２つの平面広がり画像３１５及び３２５を同時に取得することができる。よって、この手法によれば、垂直ライン赤外線センサを１つ有する先行技術の手法よりも、部屋の状態を高解像度で取得することができる。
【００８２】
また、図１０Ｂをさらに参照して、対象領域における熱データ及び／又は活動データの解像度を高める別の手法を説明する。なお、説明の簡潔性のために、図１０Ｂでは第２赤外線センサ３２０の赤外線受光素子３２１によって取得される広がり画像３２４は示されていない。
【００８３】
図１０Ｂにおいて、平面広がり画像３１５Ｌ及び３１５Ｕは、共に第１赤外線センサ３１０によって水平方向をスキャンして得られた平面領域における画像であり、１垂直ラインに関する広がり画像３１４の集合である。この手法では、第１赤外線センサ３１０は、スキャン領域をジグザグに移動させることを行う。つまり図１０Ｂの矢印で示すように、第１赤外線センサ３１０は、取得する広がり画像３１４を水平及び垂直方向に素子の半分サイズ（半ピクセル）ずつシフトさせながらジグザグに移動してスキャンする。平面広がり画像３１５Ｌ（実線の格子）は、ジグザグ軌道の下側にある広がり画像３１４の集合である。平面広がり画像３１５Ｕ（破線の格子）は、ジグザグ軌道の上側にある広がり画像３１４の集合である。この半ピクセルずつスキャン領域がずれた２つの平面広がり画像３１５Ｌ及び３１５Ｕは、超解像技術により解像度を高めることに利用されてもよい。その結果、部屋の情報をより多く取得できる。
【００８４】
この第１赤外線センサ３１０によるスキャン領域のジグザグ移動は、図４に示したパンモータ３１２とチルトモータ３１３とで容易に実現できる。例えば、パンモータ３１２は、垂直配列の赤外線受光素子３１１を所定のインターバルで、同一水平方向に半ピクセルずつ回転させる。一方、チルトモータ３１３は、垂直配列の赤外線受光素子３１１を所定のインターバルで、上側垂直方向への半ピクセル回転と下側垂直方向への半ピクセル回転とを交互に行う。
【００８５】
このように、第１赤外線センサ３１０をジグザグにスキャンさせることで、２つの平面広がり画像３１５Ｌ及び３１５Ｕを同時に取得することができる。よって、この手法によれば、垂直ライン赤外線センサを１つ有する先行技術の手法よりも、部屋の状態を高解像度で取得することができる。ジグザグにスキャンさせる領域は、部屋全体である必要はなく、所定の領域（例えば、処理部８００によって重要と判断された領域や、予め分かっている家電製品の位置を除いた領域等）だけでもよい。
なお、第２赤外線センサ３２０については、部屋の中で何らかの新たな事象が起きないか広く監視するために、対象領域やその近傍だけをスキャンしてもよいし、部屋全体をスキャンしてよい。また、第１赤外線センサ３１０と同様に、第２赤外線センサ３２０もジグザグにスキャンさせてもよい。
【００８６】
［使用事例１−５］
図１１は、空気調和装置１００の使用事例１−５を説明する図である。この図１１は、空気調和装置１００から見た部屋（空調空間）の眺めを示す。
この使用事例１−５は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０が有する８つの赤外線受光素子３１１及び３２１の特性ばらつきを較正するための手法である。
【００８７】
ライン広がり画像３２４Ｖは、第２赤外線センサ３２０の８つの赤外線受光素子３２１のうち１つ、図１１の例では赤外線受光素子３２１ａを垂直方向にスキャンすることで取得される。よって、ライン広がり画像３２４Ｖの各構成画像（８画像）は、同じ赤外線受光素子３２１ａのノイズレベル及びオフセットレベル等の特性を共有する。
一方、ライン広がり画像３１４Ｈは、第１赤外線センサ３１０の８つの赤外線受光素子３１１を用いて、ライン広がり画像３２４Ｖと同じ位置において取得される。よって、ライン広がり画像３１４Ｈの各構成画像（８画像）は、異なる赤外線受光素子によって作成されているため、ノイズレベル及びオフセットレベル等は異なる特性を有する。
【００８８】
ライン広がり画像３２４Ｖの取得時とライン広がり画像３１４Ｈの取得時との間における部屋の状態変化が十分に無視できる場合、ライン広がり画像３２４Ｖの各構成画像とライン広がり画像３１４Ｈの各構成画像との差は、第１赤外線センサ３１０の複数の赤外線受光素子３１１相互間のノイズレベル及びオフセットレベル等の特性ばらつきだと考えることができる。よって、この画像の差（ばらつきデータ）を、第１赤外線センサ３１０の複数の赤外線受光素子３１１における特性ばらつきを較正するために使用してもよい。
【００８９】
この考え方は、第２赤外線センサ３２０に対しても同じである。すなわち、第１赤外線センサ３１０の赤外線受光素子３１１のうち１つを水平方向にスキャンすることで、水平方向にライン広がり画像を取得し、第２赤外線センサ３２０の８つの赤外線受光素子３２１を用いて、同じ位置において水平方向のライン広がり画像を取得する。これにより、２つの画像の差は、第２赤外線センサ３２０の複数の赤外線受光素子３２１相互間のノイズレベル及びオフセットレベル等の特性ばらつきだと考えることができる。よって、この画像の差（ばらつきデータ）を、第２赤外線センサ３２０の複数の赤外線受光素子３２１における特性ばらつきを較正するために使用してもよい。
【００９０】
具体例を用いて説明する。
例えば、ライン広がり画像３２４Ｖが、温度単位で上側から順に［２０．１，２０．２，１９．８，１９．９，２０．０，２０．２，２０．１，１９．７］であり、ライン広がり画像３１４Ｈが、温度単位で上側から順に［２０．２，２０．０，１９．７，１９．７，２０．２，２０．３，１９．８，１９．６］だとすると、これらの差分である［０．１，−０．２，−０．１，−０．２，０．２，０．１，−０．３，−０．１］が第１赤外線センサ３１０の複数の赤外線受光素子３１１における特性ばらつきを表す較正データとなる。同様にして、第２赤外線センサ３２０の複数の赤外線受光素子３２１における特性ばらつきを表す較正データが、例えば温度単位で［０．２，−０．３，−０．２，−０．１，０．１，０．３，０．０，０．１］として求められる。この例では、第２赤外線センサ３２０の赤外線受光素子３２１ａを基準素子としているため、第２赤外線センサ３２０の左から７番目の特性ばらつきを表す較正データが「０．０」となっている。
この較正データは、処理部８００のメモリ等に格納されて、解像度の向上に利用される。例えば、使用事例１−４で述べた２つの平面広がり画像を用いる超解像技術では、２つの平面広がり画像間で素子の特性ばらつきに起因するオフセットを含んでいる。よって、超解像法で処理される前に、較正データを用いて２つの平面広がり画像間の特性ばらつきを解消すれば、２つの平面広がり画像を利用した超解像法によって、より高い解像度画像が得られる。
【００９１】
なお、ライン広がり画像３２４Ｖ及びライン広がり画像３１４Ｈは、人の存在しない領域や温度変化が生じにくい領域（例えば、天井や壁）等、ライン広がり画像３２４Ｖの取得時とライン広がり画像３１４Ｈの取得時との間で状態変化が起きにくい領域を選択して取得するとよい。
【００９２】
以上のように、第１の実施形態に係る空気調和装置１００によれば、垂直ライン赤外線センサ及び水平ライン赤外線センサの２つのスキャン型赤外線センサを利用する。これにより、空調空間における監視視野の広さが向上するので、対象領域内の詳細な熱データを取得しつつ、その空調空間内で新たに起こる熱変化事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【００９３】
なお、上記実施形態では、第１赤外線センサ３１０が垂直ライン赤外線センサで、第２赤外線センサ３２０が水平ライン赤外線センサである構成を説明したが、これらのセンサ位置は逆であってもよい。しかし、図３Ｂの構成においては、水平ライン赤外線センサは、下側の位置が望ましい。なぜなら、部屋の中で起きる大抵の事象は部屋の天井近くよりも床の近くで容易に検出できるためである。
【００９４】
また、空気調和装置１００は、２つの赤外線センサを有しているので視差を持った２つの画像が同時に作成できるため、部屋内の物体の３次元の視野を可能にする。その結果、空気調和装置１００からの距離を取得することも可能である。よって、空気調和装置１００から吹き出す風の方向及び強さを各対象位置について適切に設定できる。また、空気調和装置１００は、２つの赤外線センサが接近して設置されているので、使用事例１−５で説明した特性ばらつきを較正する処理を高精度で実施することができる。
【００９５】
＜第２の実施形態＞
図１、３Ａ、３Ｂ、及び１２〜１７を参照しつつ、第２の実施形態を説明する。
図１２は、第２の実施形態に係る空気調和装置１２０の一例を示す。図面に例示した空気調和装置１２０は、空気吸入口１６０と空気吐出口１７０とを設けた筐体１５０に上記図１に示した構成を搭載した、いわゆるエアコンである。この空気調和装置１２０は、赤外線センサ３００として第１赤外線センサ３１０及び第２赤外線センサ３３０を備え、左側ルーバ７１１と右側ルーバ７１２とに分割されたルーバ７１０を備えている。なお、空気調和装置１２０の表面に現れないその他の構成については、図示を省略する。図１２に示す空気調和装置１２０は、第１赤外線センサ３１０と第２赤外線センサ３３０とを装置の左右方向に並んで設置させた構成例であるが、位置や間隔等はこの限りではない。
【００９６】
図１３は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０の構造を説明する図である。
第１赤外線センサ３１０（図１３（ａ））及び第２赤外線センサ３３０（図１３（ｂ））は、共通の構造を有する。第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０は、直円柱のドラム３１６及び３３６、パンモータ３１２及び３３２、チルトモータ３１３及び３３３から構成される。ドラム３１６及び３３６は、側面に一列に配置された複数の赤外線受光素子３１１及び３３１を備えており、この素子の配列が空気調和装置１２０の上下方向（垂直方向）と一致するように構成されている。つまり、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０は、それぞれ垂直配列の赤外線受光素子３１１及び３３１を有している垂直ライン赤外線センサである。パンモータ３１２及び３３２は、複数の赤外線受光素子３１１及び３３１を空気調和装置１２０の左右方向（水平方向）にパンするために使用される。チルトモータ３１３及び３３３は、複数の赤外線受光素子３１１及び３３１を垂直方向にチルトするために使用される。第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０が有する赤外線受光素子３１１及び３３１の数としては、例えば８素子（図面例）、１６素子、又は３２素子等が考えられる。
【００９７】
以下、第２の実施形態に係る空気調和装置１２０の使用事例を幾つか説明する。
なお、各使用事例の切り替え又は動作モードの変更は、ユーザがリモコン９１０等のユーザインタフェースユニットを介して行ってもよいし、あるいは空気調和装置１２０の処理部８００が自動的に行ってもよい。さらに、空気調和装置１２０の現在の動作モードをユーザに通知するために、リモコン９１０はその状況表示部９２０に現在の動作モードを表示してもよいし、又は空気調和装置１２０はその筐体１５０に設置された発光ダイオード（ＬＥＤ）を使って現在の動作モードに応じた光又は光のパターンを発してもよい。
【００９８】
［使用事例２−１］
図１４及び図１５は、空気調和装置１２０の使用事例２−１を説明する図である。図中の広がり画像３３４は、第２赤外線センサ３３０によって熱データが取得される領域である。
【００９９】
この使用事例２−１は、空調空間内にいる人物２０１の位置を三次元で取得できる事例である。
第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０が互いに人物２０１の同じ部分を検出する場合、図１４に示す角度Ａｘ及びＢｘは、パンモータ３１２及び３３２のデータからそれぞれ分かる。角度Ａｘは、空気調和装置１２０が取付けられた壁面に垂直な線と第１赤外線センサ３１０が有する赤外線受光素子３１１の受光面に垂直な線とのなす角として測定される。角度Ｂｘは、空気調和装置１２０が取付けられた壁面に垂直な線と第２赤外線センサ３２０が有する赤外線受光素子３３１の受光面に垂直な線とのなす角として測定される。また、第１赤外線センサ３１０と第２赤外線センサ３３０との間の距離Ｄ０は、設計値である。よって、空気調和装置１２０から人物２０１への水平距離ｄ１及びｄ２は、下記の式［１］によって算出できる。
【数１】
2015083915.tif 000003
【０１００】
また、第１赤外線センサ３１０又は第２赤外線センサ３３０で人物２０１を検出する場合、人物２０１の最も高い位置と最も低い位置は、赤外線受光素子３１１又は３３１の垂直視野によって分かる。例えば図１５のように、第２赤外線センサ３３０が有する赤外線受光素子３３１による広がり画像３３４のうち下から５つ分の領域が高い温度を示していたとすると、角度Ｅｘ及びＦｘはチルトモータ３３３のデータ及び複数の赤外線受光素子３３１のうち下から１番目及び５番目の素子の垂直視野（製造時データ）から分かる。また、空気調和装置１２０から人物２０１への水平距離ｄ２も上記式［１］で既知である。よって、人物２０１の近似身長ｈが、下記の式［２］によって算出できる。
【数２】
2015083915.tif 000004
【０１０１】
空気調和装置１２０は、上記演算により算出された空気調和装置１２０から人物２０１への水平距離ｄ１及びｄ２、及び人物２０１の近似身長ｈを利用して、アクチュエータを制御して、吹き出す風の量、風の強さ、風の向きを調節してもよい。また、空気調和装置１２０は、近似身長ｈから人物２０１が誰だか予測してもよく、予測した人物の好み（直風が嫌い、寒がり等）に応じて適切な空調状態を設定してもよい。
【０１０２】
［使用事例２−２］
図１６は、空気調和装置１２０の使用事例２−２を説明する図である。図中の広がり画像３１４及び３３４は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０によって熱データが取得される領域である。
【０１０３】
この使用事例２−２は、空調空間（この場合、寝室）内に第１人物２０３及び第２人物２０４が別々のベッドで眠っている事例である。
まず、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０の一方又は両方を用いて、まず部屋全体を大雑把にスキャン（高速スキャン）して制御の対象となる第１人物２０３及び第２人物２０４を検出する。次に、高精度な熱データを取得するために詳細なスキャン（低速スキャン）を行うのであるが、この事例のような状況では、部屋内の人物による活動は少ないので、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０は、人物が存在する限られた領域で詳細なスキャンをしてもよい。例えば図１６において、第１赤外線センサ３１０は、第１人物２０３が存在する領域（第１人物２０３の少なくとも一部を含む領域）で詳細なスキャンを行い、第２赤外線センサ３３０は、第２人物２０４が存在する領域（第２人物２０４の少なくとも一部を含む領域）で詳細なスキャンを行う。その結果、２人の人物の状態が同時に求められる。
【０１０４】
上述した複数の赤外線受光素子を垂直方向に一列に配置した垂直ライン赤外線センサを１つ有する先行技術の構成と比べて、本空気調和装置１２０の構成は、同じ空調空間内にいる複数の人物を検出するリアルタイム特性を改善できる。
【０１０５】
空気調和装置１２０は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０でそれぞれ取得した各人物の状態に基づいて、空調空間内のそれぞれの人物が快適であるように設定温度を制御してもよいし、左側ルーバ７１１及び右側ルーバ７１２を別々に動かして風の強さ及び風量を制御してもよい。
【０１０６】
［使用事例２−３］
図１７Ａは、空気調和装置１２０の使用事例２−３を説明する図である。図中の広がり画像３１４及び３３４は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０によって熱データが取得される領域である。
【０１０７】
この使用事例２−３は、空調空間（例では寝室）内で第１人物２０５がベッドで眠っており、後から第２人物２０６が部屋に入ってくる事例である。
この事例では、第１人物２０５が既に検出されており、風の温度、強さ、量を制御するために、第２赤外線センサ３３０によって第１人物２０５に対して詳細なスキャン（低速スキャン）が実行されている。一方、第１赤外線センサ３１０は、ドア５０１の付近で新たな事象が起きる確率が高いかもしれないため、ドアがあると思われる領域を他の領域よりも頻繁にスキャン（高速スキャン）する。なお、寝室におけるドア５０１の位置は、寝室の近似的なレイアウトを示す部屋データを使用して空気調和装置１２０に把握されればよい。例えば、この部屋データは、空気調和装置１２０自らがこれまで数回にわたって取得した熱データや活動データの解析結果に基づいて生成されてもよいし、ユーザによって空気調和装置１２０に与えられてもよい。前者の場合、例えば、ドアの位置は、寝室内を数回にわたって温度の突然な変化がないか調べることで検出したり、人が新たに現れて寝室に入ることが頻繁に起きる位置を検出したりすることで決定できる。
【０１０８】
新たに第２人物２０６が寝室に入ってくると、ドア５０１の近傍領域をスキャンしていた第１赤外線センサ３１０が第２人物２０６を検出する。この検出に応じて、例えば、空気調和装置１２０は、無線ルータ４０８を介して、ドア５０１の上に設置された小電灯４０６へ電源オンの要求を送信し、第１人物２０５の邪魔にならずかつ第２人物２０６を寝室内へ誘導できる照明だけを提供してもよい。この場合、もちろん主電灯４０７を電源オンさせる要求は送信されない。空気調和装置１２０と電灯４０６及び４０７との間の通信は、無線ルータ４０８を介して一般的な接続ネットワーク上で確立してもよい。電灯４０６及び４０７は、無線ルータ４０８と接続するためにそれぞれがネットワークモジュール（図示せず）を有する。
【０１０９】
一方、この第２人物２０６の入室が望ましくない人物、例えば盗人であるような場合が考えられる。そこで、このような場合を想定して次のような制御も可能である。
空気調和装置１２０は、寝室を使用する人物に関する詳細なデータ（人数や特徴など）を予め保持しておき、夜間に寝室へ入室してくる人物の正当性を判断する。寝室を使用する人物に関する詳細なデータ（ユーザデータ）は、ユーザによって空気調和装置１２０に入力されてもよいし、空気調和装置１２０自らがこれまで数回にわたって取得した熱データや活動データの解析結果や、ユーザによる装置の使用履歴等から取得してもよい。そして、第２人物２０６の入室が望ましくないと判断されれば、空気調和装置１２０は、警察や警備会社に通報したり、警報音を鳴らしたりしてもよい。第２人物２０６の入室が望ましいか否かは、例えば、住居の総人数を超えていたり、ドア５０１を施錠したにもかかわらず入室があったり、すること等が考えられる。なお、ドア５０１の施錠／解錠の状態は、ユーザによる手動や無線ルータ４０８等を介した自動で空気調和装置１２０が把握することができる。
【０１１０】
なお、部屋データやユーザデータは、空気調和装置１２０の処理部８００のメモリ内に保持されてもよいし、又はネットワークモジュール９３０に接続された外部ネットワークにあるサーバに保持されてもよい。この使用事例２−３においては、ネットワークモジュール９３０は、無線ルータ４０８を介して外部ネットワークに接続されている。
【０１１１】
図１７Ｂは、使用事例２−３による処理部８００が、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０から取得した熱データを使用して部屋の空調制御を実行する処理手順を説明するフローチャートである。図１７Ａの使用事例２−３による処理部８００の動作は、図１７Ｂのフローチャートによって体系的に説明できる。なお、図１７Ｂのフローチャートは例示にすぎない。そのため、処理部８００は、図１７Ｂに示すステップに加えて、様々な補助ステップを実行してもよい。
【０１１２】
ステップＳ３０１：処理部８００によって、部屋データが取得される。取得された部屋データにより、処理部８００は、部屋の近似的レイアウト及び部屋のドアの近似的位置を認識してもよい。その後、ステップＳ３０２の処理が実行される。
ステップＳ３０２：処理部８００によって、ユーザデータが取得される。その後、ステップＳ３０３の処理が実行される。
ステップＳ３０３：第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０の一方によって、人が存在していた領域を中心に部屋内のスキャンが行われて熱データが取得される。一方、他方の赤外線センサによって、ステップＳ３０１で取得した部屋データから推定されるドアの周辺領域が監視される。その後、ステップＳ３０４の処理が実行される。
ステップＳ３０４：ステップＳ３０３にて部屋内をスキャンした赤外線センサによって取得された熱データは、処理部８００によって解析される。その後、ステップＳ３０５の処理が実行される。
ステップＳ３０５：ステップＳ３０４にて解析された熱データに基づいて、処理部８００によって部屋内の空調が制御される。その後、ステップＳ３０６の処理が実行される。
【０１１３】
ステップＳ３０６：ステップＳ３０３にてドア周辺領域を監視する赤外線センサによって取得された熱データは、処理部８００によって解析され、ドアの周辺で何らかの新たな熱事象が起こったかを判断するために利用される。ドア周辺で新たな事象が起こっていないと判断された場合、ステップＳ３０３の処理へ戻る。ドア周辺で新たな事象が起こったと判断された場合、処理は部屋への新たな入室者が存在すると認識し、ステップＳ３０７の処理が実行される。
ステップＳ３０７：ステップＳ３０２にて取得されたユーザデータは、処理部８００によって新たな入室者が加わった後の総人数がステップＳ３０２にて取得された登録人数よりも多いか否かを判断するために利用される。総人数が登録人数以下である場合、ステップＳ３０８の処理が実行される。一方、総人数が登録人数より多い場合、ステップＳ３１０の処理が実行される。
【０１１４】
ステップＳ３０８：ステップＳ３０２にて取得されたユーザデータは、処理部８００によって新たな入室者が登録されているか決定するために利用される。新たな入室者のデータと登録データとの一致度が設定された信頼水準よりも高い場合、その新たな入室者が登録ユーザとして認識され、ステップＳ３０９の処理が実行される。一方、新たな入室者のデータと登録データとの一致度が設定された信頼水準よりも低い場合、新たな入室者は登録ユーザとしては認識されず、ステップＳ３１０の処理が実行される。
ステップＳ３０９：部屋誘導処理が作動し、新たな入室者は部屋の中へと誘導される。その後、ステップＳ３０３の処理へと戻る。
ステップＳ３１０：部屋に対して、高い確率で普通ではない入室が起こったことが決定される。その結果、非常時モードが作動する。非常時モードにおける詳細な動作は、空気調和装置１２０のユーザによって設定されてもよい。ステップＳ３１０が適切に実行された後、処理は終了する。
【０１１５】
以上のように、第２の実施形態に係る空気調和装置１２０によれば、スキャン型の垂直ライン赤外線センサを２つ搭載する。これにより、空調空間の２つの領域を独立して監視することができるので、その空調空間内で新たに起こる事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【０１１６】
＜第３の実施形態＞
図１、１３、１８、１９、及び２０を参照しつつ、第３の実施形態を説明する。
図１８は、第３の実施形態に係る空気調和装置１３０の一例を示す。図面に例示した空気調和装置１３０は、空気吸入口１６０と空気吐出口１７０とを設けた筐体１５０に上記図１に示した構成を搭載した、いわゆるエアコンである。この空気調和装置１３０は、赤外線センサ３００として第１赤外線センサ３１０及び第２赤外線センサ３３０を備え、左側ルーバ７１１と右側ルーバ７１２とに分割されたルーバ７１０を備えている。第１及び第２赤外線センサ３１０及び３３０の構成は、図１３で示した構成と同じである。なお、空気調和装置１３０の表面に現れないその他の構成については、図示を省略する。
【０１１７】
図１８に示しているように、第３の実施形態の空気調和装置１３０においては、第１赤外線センサ３１０及び第２赤外線センサ３３０が筐体１５０の最右端角及び最左端角にそれぞれ設置されている。この構成によって、空気調和装置１３０は、上記実施形態に係る空気調和装置におけるセンサ位置では捉えることのできなかった筐体１５０の左右両側の領域（例えば、死角となる箇所）を広くスキャンすることができる。説明を明確に理解するために、この様子が図１９に示されている。
【０１１８】
また、図２０に示されているように、空気調和装置１３０が部屋内のコーナー近傍に設置されている場合であっても、コーナーから離れている第２赤外線センサ３３０によって部屋内のスキャンを十分に行うことができるので、部屋内の人物の検出率が低下することがなく、より心地よい制御を実現できる。
【０１１９】
さらに、空気調和装置１３０では、各領域の温度分布及び人が存在していた履歴を使用する等の様々な方法で部屋の壁の位置を認識できる。よって、図２０のように空気調和装置１３０が壁に近い位置に設置されている場合には、壁側の第１赤外線センサ３１０は、壁に近いことを認識した後、スキャンする範囲を縮小してもよい（図２０の斜線領域）。その結果、不要なスキャンを省けるため、部屋で新たに起こる熱事象を検出する確率を上げることができる。
【０１２０】
以上のように、第３の実施形態に係る空気調和装置１３０によれば、２つのスキャン型の垂直ライン赤外線センサを筐体１５０の最右端角及び最左端角にそれぞれ搭載する。これにより、空調空間の広い領域を監視することができるので、その空調空間内で新たに起こる事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【０１２１】
＜第４の実施形態＞
図１、４、２１、２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃを参照しつつ、第４の実施形態を説明する。
図２１は、第４の実施形態に係る空気調和装置１４０の一例を示す。図面に例示した空気調和装置１４０は、空気吸入口１６０と空気吐出口１７０とを設けた筐体１５０に上記図１に示した構成を搭載した、いわゆるエアコンである。この空気調和装置１４０は、赤外線センサ３００として第１赤外線センサ３１０及び第２赤外線センサ３２０を備え、左側ルーバ７１１と右側ルーバ７１２とに分割されたルーバ７１０を備えている。第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０の構成は、図４で示した構成と同じである。なお、空気調和装置１４０の表面に現れないその他の構成については、図示を省略する。
【０１２２】
図２１に示しているように、第４の実施形態の空気調和装置１４０では、第２赤外線センサ３２０が筐体１５０の最下部角に設置されている。この構成によって、空気調和装置１４０は、上記実施形態に係る空気調和装置におけるセンサ位置では捉えることのできなかった筐体１５０の下の領域を広くスキャンすることができる。
【０１２３】
［使用事例４−１］
図２２Ａは、空気調和装置１４０の使用事例４−１を説明する図である。図中の広がり画像３１４及び３２４は、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０によって熱データが取得される領域である。
この使用事例４−１は、空調空間内に人物２０１がいる例である。この事例では、第１赤外線センサ３１０は、まず部屋全体を大雑把にスキャンし、人物２０１が検出されると次に人物２０１の位置に基づいた対象領域、例えば広がり画像３１４やその近傍の領域において詳細なスキャンを行う。一方、第２赤外線センサ３２０は、空気調和装置１４０の直下の領域、例えば広がり画像３２４やその近傍の領域をスキャンする。例えば、窓５０２の上に空気調和装置１４０が取り付けられていれば、第２赤外線センサ３２０によって窓５０２近辺の領域をスキャンして、窓５０２から室内に射し込む赤外線の強度を検出することができる。よって、この赤外線の強度から、屋外の天候状態等を判断することも可能である。
このように、第１及び第２赤外線センサ３１０及び３２０を用いれば、空気調和装置１４０は、屋外の天候状態と屋内の状態との両方に基づいて部屋の現在の空調状態を調節しすることができる。
【０１２４】
［使用事例４−２］
図２２Ｂは、空気調和装置１４０の使用事例４−２を説明する図である。
この使用事例４−２は、空調空間内に人物２０３がベッドで眠っている例である。この事例も上記使用事例４−１と同様に、第１赤外線センサ３１０で室内全体の状態を広く把握し、第２赤外線センサ３２０で装置の直下を中心に状態を把握する。この例では、第２赤外線センサ３２０によって窓５０２周辺の温度監視によって（夜間の降雨等が原因で）屋外の温度の低下を認識すれば、空気調和装置１４０は、ルーバ７１０から吹き出す冷風の量を下げたり、向きを変えたりすることができる。
【０１２５】
［使用事例４−３］
図２２Ｃは、空気調和装置１４０の使用事例４−３を説明する図である。
この使用事例４−３は、空調空間内に２人の人物２０１及び２０２がいて、人物２０２が空気調和装置１４０のすぐ下にいる例である。この事例も上記使用事例４−１と同様に、第１赤外線センサ３１０で部屋全体の状態を広く把握し、第２赤外線センサ３２０で装置の直下を中心に状態を把握する。この例では、第１赤外線センサ３１０では検出できなかった空気調和装置１４０の直下にいる人物２０２を、第２赤外線センサ３２０によって検出することができる。
【０１２６】
以上のように、第４の実施形態に係る空気調和装置１４０によれば、２つのスキャン型の垂直ライン赤外線センサの一方を筐体１５０の最下部角に搭載する。これにより、空調空間の全体領域と筐体下部領域との２つの領域を独立して監視することができるので、その空調空間内で新たに起こる事象を検出するリアルタイム特性が改善される。
【０１２７】
＜赤外線センサの構造例＞
以下、本開示の空気調和装置に利用できる赤外線センサの構造例を幾つか説明する。なお、赤外線受光素子、パンモータ、及びチルトモータ等のすでに説明した構成と同じ構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１２８】
［構造例１］
図２３は、構造例１の赤外線センサ３４０を説明する図である。
この赤外線センサ３４０は、図４（ａ）に示した第１赤外線センサ３１０と比べて、ドラム３４６に設けた赤外線受光素子３１１の数及び配置が異なる。
【０１２９】
図２３に示すように、ドラム３４６に設けられた赤外線受光素子３１１は、垂直配列の７．５素子を２列に並べた構成となっている。２つの列の素子は、垂直方向に素子高さの半分（ｍ／２）がずれ、かつ、水平方向に素子幅の半分（ｎ／２）の間隔で配置されている。図２３の例では、左列の上部と右列の下部が素子半分となっているが、素子半分の位置が逆であっても構わない。なお、２つの列の赤外線受光素子３１１の数は、図２３に例示した素子以外にも、１５．５素子、又は３１．５素子等であってもよい。
【０１３０】
上記構成による赤外線センサ３４０の２つの列の赤外線受光素子３１１で得られる１垂直ラインに関する広がり画像は、最初から素子半分だけずれた画像となる。よって、赤外線センサ３４０を水平方向にスキャンして得られる広がり画像の集合である平面広がり画像は、上記第１の実施形態の図１０Ａで説明した平面広がり画像３１５及び３２５と等価な、水平方向及び垂直方向に素子半分ずれた画像となる。従って、この赤外線センサ３４０を用いれば、２つの平面広がり画像３１５及び３２５を同時に作成するために、他の赤外線センサを利用したり、図１０Ｂで説明したジグザグ軌道でスキャン動作させたり、する必要がない。
【０１３１】
［構造例２］
図２４は、構造例２の赤外線センサ３５０を説明する図である。
この赤外線センサ３５０は、図４（ａ）に示した第１赤外線センサ３１０と比べて、ドラム３５６に設けた赤外線受光素子３１１の数及び配置が異なる。
【０１３２】
図２４に示すように、ドラム３５６に設けられた赤外線受光素子３１１は、１０素子を垂直方向にジグザグに並べた構成となっている。複数の赤外線受光素子３１１は、正方形の形状をしており、対角線が垂直方向と平行になるように整列して配置されている。なお、赤外線受光素子３１１の数は、図２４に例示した素子以外にも、８〜３２素子等であってもよい。
【０１３３】
上記構成による赤外線センサ３５０の赤外線受光素子３１１では、図２５の広がり画像３５４が得られる。よって、素子の対角線の半分ずつをずらして赤外線センサ３５０を水平方向にスキャンすれば、図２５に示す２つの平面広がり画像３５５Ｆ及び３５５Ｂが得られる。従って、この赤外線センサ３５０を用いれば、２つの平面広がり画像３５５Ｆ及び３５５Ｂを同時に作成するために、他の赤外線センサを利用したり、図１０Ｂで説明したジグザグ軌道でスキャン動作させたり、する必要がない。２つの平面広がり画像３５５Ｆ及び３５５Ｂは、超解像技術によって画像解像度を高めるために使用されてもよい。
【０１３４】
［構造例３］
図２６は、構造例３の赤外線センサ３６０を説明する図である。
この赤外線センサ３６０は、図４（ａ）に示した第１赤外線センサ３１０と比べて、ドラム３６６に設けた赤外線受光素子３１１の数及び配置が異なる。
【０１３５】
図２６に示すように、ドラム３６６に設けられた複数の赤外線受光素子３３１は、垂直配列の８素子と水平配列の９素子とが交差する、いわゆる十字形状に配置された構成となっている。水平配列の９素子は、ドラム３６６の側面に沿って配置されている。なお、素子数は、図２６に例示した素子以外にも、１６素子又は３２素子等であってもよい。
【０１３６】
上記構成による赤外線センサ３６０の赤外線受光素子３１１では、水平方向及び垂直方向の広がり画像を同時に取得できる。すなわち、垂直配列の複数素子によって関心のある対象領域での詳細なスキャンができ、水平配列の複数素子によって部屋内で何らかの新たに起こる事象がないか部屋の状態を広く監視できる。
【０１３７】
［構造例を適用した事例１］
上記構造例１で示した赤外線センサ３４０を、上記第１又は第４の実施形態に係る空気調和装置１００又は１４０の第１赤外線センサ３１０に代えて適用することもできる。この場合のセンサ構成イメージは、図２７となる。
また、上記構造例２で示した赤外線センサ３５０を、上記第１又は第４の実施形態に係る空気調和装置１００又は１４０の第１赤外線センサ３１０に代えて適用することもできる。この場合のセンサ構成イメージは、図２８となる。
さらに、上記第１又は第４の実施形態に係る空気調和装置１００又は１４０において、赤外線受光素子３２１の数が第２赤外線センサ３２０よりも多い第１赤外線センサ３７０を、第１赤外線センサ３１０に代えて適用することもできる。この場合のセンサ構成イメージは、図２９となる。
【０１３８】
このように構成すれば、第２赤外線センサ３２０を用いることなく、第１赤外線センサ３４０、３５０、又は３７０だけで高い解像度の画像を得ることができる。よって、例えば図１０Ａで説明した２つの赤外線センサを用いて平面広がり画像を取得する手法と比べて、センサ間のばらつきをなくすことができ、また図１０Ｂで説明した第１赤外線センサ３１０を半ピクセルずらして２度スキャンさせて平面広がり画像を取得する手法と比べて、画像取得のための演算負荷の軽減や時間短縮が実現できる。
【０１３９】
［構造例を適用した事例２］
上記第２又は第３の実施形態に係る空気調和装置１２０又は１３０において、第１赤外線センサ３１０又は第２赤外線センサ３３０のいずれか一方の赤外線受光素子の数を、多くすることもできる。この場合のセンサイメージは、図３０となる（第１赤外線センサ３１０が多い例）。
このように構成すれば、第２赤外線センサ３２０を用いることなく、赤外線受光素子の数が多い赤外線センサ側の領域をより高い解像度の画像で取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
上述した本開示の実施形態の原理は、部屋の空気調和装置、自動車の空気調和装置、及びオフィスの空気調和装置等の様々な空気調和システムに利用してもよい。
【符号の説明】
【０１４１】
１００、１２０、１３０、１４０  空気調和装置
１５０  筐体
１６０  空気吸入口
１７０  空気吐出口
３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０  赤外線センサ
３１１、３２１、３２１ａ、３３１  赤外線受光素子
３１２、３２２、３３２  パンモータ
３１３、３２３、３３３  チルトモータ
３１４、３１４Ｈ、３２４、３２４Ｖ、３３４  広がり画像
３１５、３１５Ｌ、３１５Ｕ、３２５、３５５Ｆ、３５５Ｂ  平面広がり画像
３１６、３２６、３３６、３４６、３５６、３６６  ドラム
７００  アクチュエータコントローラ
７１０、７１１、７１２  ルーバ
８００  処理部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図５】
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【図６Ｂ】
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【図７Ｂ】
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【図１１】
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【図１７Ｂ】
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【図４】
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【図６Ａ】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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