(57)【要約】【課題】本発明は、人の周囲の床温度を検知する精度を向上した空気調和機の室内機を提供することを目的とする。【解決手段】空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、撮像手段が人の存在を検知したエリアの左右方向隣に位置するエリアにおける温度検出手段で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段とを備える空気調和機の室内機。【選択図】図１０ｂ
2015081724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、
前記筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、
前記撮像手段が人の存在を検知したエリアの左右方向隣に位置するエリアにおける前記温度検出手段で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段とを備える空気調和機の室内機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記撮像手段が人の存在を検知したエリアの奥行方向手前であって、左右方向隣に位置するエリアにおける前記温度検出手段で検出した温度を用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の室内機。
【請求項３】
前記送風ファンの吹出し風路に設けた左右風向板と、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた上下風向板と、を備え、
前記制御手段は、前記撮像手段が人の存在を検知したエリアの奥行方向手前に位置するエリアに応じて前記左右風向板及び前記上下風向板を制御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の室内機。
【請求項４】
空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、
前記筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた左右風向板と、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた上下風向板と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、
前記撮像手段が人の存在を検知したエリアに応じた前記温度検出手段で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記撮像手段が複数のエリアで人を検知した場合、前記複数のエリアのうち空気調和機の室内機に最も近いエリアに応じて前記左右風向板及び前記上下風向板を制御する空気調和機の室内機。
【請求項５】
空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、
前記筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた左右風向板と、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた上下風向板と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、
前記撮像手段が複数のエリアで人を検知した場合、人の滞在時間が長いエリアに応じて前記左右風向板及び前記上下風向板を制御する制御手段とを備える空気調和機の室内機。
【請求項６】
空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、
前記筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた左右風向板と、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた上下風向板と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、
前記撮像手段が複数のエリアで人を検知した場合、前記撮像手段で検知された時間が最も短い人が位置するエリアに応じて前記左右風向板及び前記上下風向板を制御する制御手段とを備える空気調和機の室内機。
【請求項７】
空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、
前記筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた左右風向板と、
前記送風ファンの吹出し風路に設けた上下風向板と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、
前記撮像手段が複数のエリアで人を検知した場合、前記温度検出手段で検出された温度が最も低いエリアに応じて前記左右風向板及び前記上下風向板を制御する制御手段とを備える空気調和機の室内機。
【請求項８】
空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、
前記筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、
前記室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、
室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、
前記撮像手段が設定時間内に複数のエリアで人を検知した場合、前記温度検出手段で検出した各エリアにおける温度に人の滞在時間に応じた値を重み付けした値を用いて空調制御を行う制御手段とを備える空気調和機の室内機。
【請求項９】
前記請求項１乃至８のいずれかに記載の空気調和機の室内機と、
圧縮機と室外熱交換器と室外送風ファンと膨張弁とを有する室外機とを備える空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、室内空間の画像情報を取り込む画像センサと、左右上下方向に数分割したエリアの床温度を検出する床温度センサを搭載し、画像センサが人の存在を検知したエリアに対して床温度センサが検知した床温度を用いて、圧縮機の回転速度又は室内ファンの回転数を変更して空調能力を変更する空気調和機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２０４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、人の存在を検知したエリアを床温度センサで検知する場合、床温度に加えて、人の体温も検知される。そのため、特許文献１に記載の空気調和機では正確な床温度を検知することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、人の周囲の床温度を検知する精度を向上した空気調和機の室内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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の空気調和機の室内機は、空気吸込み口及び空気吹出し口を有する筐体ベースと、筐体ベース内に配置された室内熱交換器と、室内熱交換器の下流側に位置する送風ファンと、室内を数分割したエリアの各エリアにおける撮像画像を取得し、人の存在を検知する撮像手段と、室内を数分割したエリアの各エリアにおける温度を検出する温度検出手段と、撮像手段が人の存在を検知したエリアの左右方向隣に位置するエリアにおける温度検出手段で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、人の周囲の床温度を検知する精度を向上した空気調和機の室内機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例の空気調和機の正面外観を示す図である。
【図２】実施例の室内機１の側断面図である。
【図３ａ】温度検出手段２７のサーモパイル２７ｂの水平走査を説明する図である。
【図３ｂ】撮像手段２６のＣＣＤイメージセンサ２６ｂの水平走査を説明する図である。
【図４】撮像手段２６のＣＣＤイメージセンサ２６ｂと温度検出手段２７のサーモパイル２７ｂの回動角度の関係を説明する図である
【図５ａ】温度検出手段２７の撮像結果を示す図である。
【図５ｂ】撮像手段２６の撮像結果を示す図である。
【図６ａ】温度検出手段あるいは撮像手段の機構に係り、ギア接続の構成の一例を示す図である。
【図６ｂ】温度検出手段あるいは撮像手段の機構に係り、４節リンク接続の構成の一例を示す図である。
【図７】温度検出手段２７の鉛直断面の撮像状態を示す図である
【図８】実施例の空気調和機の制御ブロック図である。
【図９】撮像手段２６と温度検出手段２７の並行動作を説明する図である。
【図１０ａ】顔位置と温度を検出するマスの関係を示す図である。
【図１０ｂ】顔位置と温度を検出する足元のマスの関係を示す図である。
【図１１】足元の温度を検出して空調をおこなう処理フロー図である。
【図１２】複数人がいる場合の足元の温度を検出して空調をおこなう処理フロー図である。
【図１３】足元の温度を検出して空調をおこなう他の処理フロー図である。
【図１４】シフト値と温度を検出するマスの温度の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一又は類似の構成要素には同じ不号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本実施形態に係る空気調和機の外観を示す正面図である。空気調和機は、室内機１と、室外機２と、リモコン３と、から構成され、室内機１と室外機２とは図示していない冷媒配管で接続され、周知の冷媒サイクルによって、室内機１が設置されている室内を空調する。また、室内機１と室外機２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。
【００１１】
リモコン３はユーザによって操作され、室内機１のリモコン３受信部に対して、ユーザの操作指示に対応する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おこなう。
【００１２】
室外機２は、圧縮機と室外熱交換器と室外送風ファンと膨張弁とを有する。
【００１３】
また、空気調和機の室内機１の正面には、詳細を後述する撮像手段２６と温度検出手段２７が設けられている。
【００１４】
また、室内機には、室内機１に取り込む空気の温度を測定する室温センサと、湿度センサと、照度センサとから成るセンサ部４がある。室外機２にも、同様に、外気温センサが設けられている。
【００１５】
１１は電装品であり、当該空気調和機の制御をおこなう制御手段７が構成されている。詳細は、図８により説明する。
【００１６】
図２は、室内機１の側断面図である。筐体ベース８は、室内熱交換器９、送風ファン１０、電装品１１（図１参照）、センサ部４（図１参照）、撮像手段２６、温度検出手段２７などの内部構造体を収容している。
【００１７】
室内熱交換器９は、複数本の伝熱管を有し、送風ファン１０により室内機１内に取り込まれた空気を、伝熱管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。
【００１８】
左右風向板１３は、制御手段７（図８参照）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１３用モータ（図示せず）により回動される。
【００１９】
上下風向板１４は、制御手段７（図８参照）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１４用にモータ（図示せず）により回動される。
【００２０】
前面パネル１５は、室内機１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１５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１５を、下端に固定されるものとして構成してもよく、回動できない構成であってもよい。
【００２１】
図２に示す送風ファン１０が回転することによって、空気吸込み口１７及びフィルタ１６を介して、室内機１の前面から室内空気を取り込み、室内熱交換器９で熱交換された空気が吹出し風路１８に導かれる。さらに、吹出し風路１８に導かれた空気は、左右風向板１３及び上下風向板１４によって風向きを調整され、空気吹出し口１９から外部に送り出されて室内を空調する。
【００２２】
つまり、送風ファン１０の回転速度により吹き出し風量が制御され、左右風向板１３の回動により左右の吹出し方向が制御され、上下風向板１４の回動により上下の吹出し方向が制御される。
【００２３】
撮像手段２６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ２６ｂ（図３ｂ参照）であり、前面パネル１５の左右方向中央の下部に設置されている。また、温度検出手段２７は、例えば横×縦が１×１画素、４×４画素、１×８画素で構成されるサーモパイル２７ｂ（図３ａ参照）であり、前面パネル１５の左右方向中央の下部に設置されている。本実施例では、１×８画素で構成されるサーモパイル２７ｂを使用した場合について述べる。
【００２４】
撮像手段２６と温度検出手段２７は、レンズの光軸３６が水平線３７に対して所定角度だけ下方を向くように設置されており、室内機１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。撮像手段２６が下方を向く角度は、温度検出手段２７が下方を向く角度とほぼ同じである。
【００２５】
撮像手段２６と温度検出手段２７の鉛直方向の検出範囲が異なる場合、検出範囲の上端をそろえる。あるいは、下端をそろえても良い。
【００２６】
撮像手段２６と温度検出手段２７の水平方向の画角は略同じ角度である。あるいは、一方が他方より大きく、回動することにより画角を変更することでほぼ同等の画角を得ても良い。撮像手段２６と温度検出手段２７は互いに水平方向または鉛直方向に位置するように設けられる。
【００２７】
また、撮像手段２６と温度検出手段２７は室内機１の前面中央部や前面上部など空間の検出が可能な位置に近接して設けることが望ましい。これにより、撮像手段２６の取得画像と温度検出手段２７の取得画像のずれ量を小さくすることができる。
【００２８】
また、撮像手段２６あるいは温度検出手段２７は、同一の画角で部屋のより広い範囲を見られるよう、前面パネル１５の上端にあってもよい。
【００２９】
つぎに、図３ａと図３ｂにより、撮像手段２６と温度検出手段２７による撮像について説明する。撮像手段２６は、６４０×４８０画素のＣＣＤイメージセンサ２６ｂにより構成され、温度検出手段２７は１×８画素のサーモパイル２７ｂにより構成される。そして、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂやサーモパイル２７ｂの前面にはレンズが設けられており、視野像がセンサに結像される。
【００３０】
サーモパイル２７ｂの検出素子は、１次元配置された受熱素子となっている。図３ａにしめすように、検出素子の配列方向を回転軸にしてサーモパイル２７ｂを回動することにより、検出素子の配列方向に垂直な方向に走査する。これにより、縦方向に８画素の２次元の放射熱像を取得することができる。取得画像の走査方向（水平方向）の画素数については後述する。
【００３１】
ＣＣＤイメージセンサ２６ｂは２次元の撮像素子であるが、撮像手段２６の取得画像範囲を広くするために、図３ｂにしめすように、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂの縦方向を回転軸にしてＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回動し、水平方向の走査をおこなう。これにより、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂの水平方向の画素数より大きな撮像画像を得ることができる。
【００３２】
図４は、撮像手段２６のＣＣＤイメージセンサ２６ｂと温度検出手段２７のサーモパイル２７ｂの回転角度の関係を説明する図である。ここで、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂは、６０°の画角をもち、サーモパイル２７ｂは、５°の画角をもち、撮像手段２６と温度検出手段２７は、水平方向が１５０°の画角で、同じ視野の画像取得をおこなうものとする。
【００３３】
図４の実線はＣＣＤイメージセンサ２６ｂの１回の撮像角度範囲を示し、点線はサーモパイル２７ｂの１回の検出角度範囲を示している。図に示されるように１５０°の画角の取得画像を得るには、サーモパイル２７ｂは、中央の左右７５°の範囲を５°の回転角度ごとに、放射熱像を取得し、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂは、中央と左右４５°の３つの回転角度で撮像をおこない画像取得をおこなえばよい。
【００３４】
図５ａと図５ｂは、上記の条件で撮像をおこなった撮像手段２６と温度検出手段２７の撮像結果をしめす図である。撮像手段２６は、水平方向が１５０°の画角で、１６００×４８０の画素数の画像取得がおこなえる。温度検出手段２７は、水平方向が１５０°の画角で、３０×８の画素数の熱画像取得がおこなえる。
【００３５】
このとき、撮像手段２６による撮像画像には、重複する領域があるので、適宜削除あるいは平均化して、上記の画素数の画像取得をおこなう。
【００３６】
上記の取得画像の画素数は一例であって、取得する画角や、使用するＣＣＤイメージセンサ２６ｂやサーモパイル２７ｂの種類によって種々選択可能であることはいうまでもない。
【００３７】
なお、一見、サーモパイル２７ｂの分解能が低いように思えるが、実施例のように空気調和機の送風制御のために室内の温度分布を測定する用途であれば、上記の分解能であれば充分に制御をおこなうことができる。もちろん、高分解能であることが望ましいことは言うまでもない。
【００３８】
つぎに、サーモパイル２７ｂあるいはＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回動させる機構について説明する。図６ａと図６ｂは機構概要をしめす図である。ここで、サーモパイル２７ｂあるいはＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回動する駆動源は、ステッピングモータ４２を使用するものとする。
【００３９】
図６ａに示す機構では、サーモパイル２７ｂあるいはＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回動する回転軸とステッピングモータ４２の駆動軸を、ギアを介して接続するものである。ステップ数の小さなステッピングモータ４２であっても、ギア比を選択することにより所望の回転角を得ることができる。
【００４０】
図６ｂに示す機構では、サーモパイル２７ｂあるいはＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回動する回転軸とステッピングモータ４２の駆動軸を、４節リンクにより接続し、回転運動を揺動運動に変換することができる。
【００４１】
上述のギアやリンクにより駆動軸の接続をおこなった場合は、ギアのバックラッシュやリンクの“あそび”により、回動位置精度に誤差が生じることがある。このため、撮像時のサーモパイル２７ｂあるいはＣＣＤイメージセンサ２６ｂの撮像時の回動方向を一方向にして“あそび”による回動角の誤差が生じないようにすることが望ましい。また、予め“あそび”を吸収する調整量を求めておき、回動方向が反転する際に調整をおこなうようにしてもよい。
【００４２】
図７は、温度検出手段２７の鉛直断面の撮像状態を示す図である。上述のとおり、温度検出手段２７のサーモパイル２７ｂは、縦方向に８素子から構成されている。図７の１から８の領域の放射熱が受熱素子により検出される。図７から分かるように、撮像結果の上側と下側がそれぞれ室内の壁と床に対応している。
【００４３】
図８は、実施例の空気調和機の制御回路の構成図である。
【００４４】
上述の撮像手段２６のＣＣＤイメージセンサ２６ｂと温度検出手段２７のサーモパイル２７ｂは、それぞれ独立に、センサ走査制御部５０により回動駆動される。ＣＣＤイメージセンサ２６ｂとサーモパイル２７ｂの出力信号は、温度分布生成・判定処理部５により、図５ａや図５ｂに示す２次元の撮像画像と放射熱画像が生成される。
【００４５】
温度分布生成・判定処理部５は、上記の２次元の撮像画像と放射熱画像を解析して、レイアウト状態、人物の有無やその人数やその活動率、温度分布を、算出する。
【００４６】
そして、空調温度・風向処理部６は、この算出結果と、外気温センサ制御部５１、室温センサ制御部５２、湿度センサ制御部５３、照度センサ制御部５４の入力値と、リモコン制御部５５と通信するリモコン３による設定値を参照して、送風の温度・風量と方向等の制御量を決める。
【００４７】
機器制御手段７は、空調温度・風向処理部６からの指示に基づいて、室外機２の圧縮機駆動部２２ｂと室外機ファンモータ駆動２４と四方弁駆動部３４と電動弁駆動部３５を制御して、冷房・暖房をおこなう冷媒サイクルの制御をおこなうとともに、前記空調温度・風向処理部６の指示に基づいて、上下風向板駆動部１４ｂと左右風向板駆動部１３ｂと送風ファン駆動部１０ｂを制御して冷却風や暖房風を吹き出し方向・風量を制御する。
【００４８】
また、空調温度・風向処理部６は、センサ走査制御部５０の動作状態を設定する。
【００４９】
前記温度分布生成・判定処理部５と空調温度・風向処理部６と機器制御手段７は、マイクロプロセッサによるプログラム処理で実現される。
【００５０】
つぎに本実施例の具体的な処理内容を説明する。
【００５１】
まず、独立に撮像動作をおこなえる撮像手段２６と温度検出手段２７とにより、撮像画像と温度分布画像を生成する手順を説明する。本実施例では、撮像手段２６と温度検出手段２７を並行動作させて撮像タイミングのずれを小さくする方法について説明するが、空調する室内を静止状態と見なせる場合（人の移動を考慮しない場合等）には、撮像手段２６と温度検出手段２７により交互に撮像をおこなってもよい。
【００５２】
図９は、撮像手段２６と温度検出手段２７の並行動作を説明する図である。図４の撮像手段２６と温度検出手段２７の回動角度の関係を基に説明する。
【００５３】
温度検出手段２７のサーモパイル２７ｂは、図４の３０ポイントの検出点で一定の回動角速度で駆動され、かつ、一定間隔で撮像（信号検出）される。これに対して、撮像手段２６のＣＣＤイメージセンサ２６ｂは、サーモパイル２７ｂの１０ポイントの検出点ごとに、回動動作をおこなうようにする。そして、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂの撮像（信号検出）のタイミングはサーモパイル２７ｂの１０ポイントの検出点の範囲の中央とする。これにより、人物の撮像と温度検出のタイミングのずれを小さくする。
【００５４】
より詳細には、サーモパイル２７ｂが図４に示した１から９の回動角度に在るときには、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂは回度角度が１の位置にあり、サーモパイル２７ｂの回動角度が５の位置になったときに、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂの撮像をおこなう。
【００５５】
つぎに、サーモパイル２７ｂの回動角度が１０の位置になったときに、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回度角度１０の位置に駆動する。そして、サーモパイル２７ｂの回動角度が１５の位置になったときに、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂの撮像をおこなう。
【００５６】
さらに、サーモパイル２７ｂの回動角度が１９の位置になったときに、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂを回度角度１９の位置に駆動する。そして、サーモパイル２７ｂの回動角度が２６の位置になったときに、ＣＣＤイメージセンサ２６ｂの撮像をおこなう。
【００５７】
上記の手順により、図５ａと図５ｂに示した撮像結果を得ることができる。前述のとおり、図は、撮像手段２６と温度検出手段２７により同一の視野を撮像したものである。撮像手段２６と温度検出手段２７の分解能の違いから、異なるマトリックスサイズとなっているが、座標位置には対応関係がある。したがって、図５ｂの特定座標の温度は、図５ａを参照することにより求めることができる。
【００５８】
図１０ａと図１０ｂは、ひとりの人物が在室していた場合の例を示したもので、撮像手段２６と温度検出手段２７の撮像結果を重ねて記載したものとなっている。ただし、撮像手段２６の撮像結果は、マス目の表示が省略されている。
【００５９】
図の人体を検出したマスは、例えば、既知の顔検出技術を使用して撮像手段２６の撮像画像から顔を検出し、検出した顔の画像中心座標を求め、この座標に対応する温度検出手段２７の撮像結果の位置を求めたものである。
【００６０】
図１０ａに示す顔検出位置（人体を検出したマス）の温度が、顔の表面温度になる。一般に、人の周囲温度は着衣温に近いと考えられるので、図１０ｂに示すように、温度検出手段２７の撮像結果において、顔検出位置（人体を検出したマス）の下方の左右のマスの温度が床温度とみなすことができる（図１０ｂでは、温度を抽出するマスと表記）。本実施例の撮像手段２６と温度検出手段２７は水平方向に回動走査して撮像しているため、顔検出したマスの下方の左右のマスを床としているが、異なる方向に走査した場合には下側に限定されない。
【００６１】
もし、顔検出位置が撮像結果の最下段のマスとなった場合には、そのマスの左右の温度を床温度とする。
【００６２】
また、検出した床温度が所定の温度となるよう、設定温度をシフトさせる。検出した床温度の目標温度となる所定の温度は、リモコンで在室者が設定しても良く、予め所定の温度を機器制御部が備えていても良い。
【００６３】
空調温度・風向処理部６は、上記で求めた床温度を空調の制御温度として温度・風量・風向の空調制御をおこなう。
【００６４】
図１１は、温度分布生成・判定部５と空調温度・風向処理部６がマイクロコンピュータのプログラムで実現される場合の、上述の処理のフロー図である。
【００６５】
上述のとおり、まず、撮像手段２６と温度検出手段２７を並行動作して撮像画像と温度分布画像を取得し（Ｓ２０１）、つぎに、撮像手段２６の撮像画像に顔検出処理を適用して顔検出をおこない、撮像画像上の顔位置を算出する（Ｓ２０２）。そして、検出した撮像画像上の顔位置に対応する温度分布画像の顔位置を算出し（Ｓ２０３）、温度分布画像の顔位置の所定数のマスだけ下方のマスの左右のマスを床として温度を取得する（Ｓ２０４）。さらに、温度分布画像の顔位置の方向を算出する（Ｓ２０５）。そして、取得した床温度と顔位置の方向に基づいて空調の温度・風量・風向を制御する（Ｓ２０６）。
【００６６】
検出するマスは、顔を検出したマスの下方の左右のマスとする。顔を検出したマスの下方の左右のマスを床として温度を検出することで、温度を検出するマス内に人体の一部が含まれることによる誤検出を防ぐことが可能となる。すなわち、検出するマスに人体の足が写り込むことにより、当該マスで検出する温度は、床の温度だけでなく、足の温度も含んだ温度となる。
【００６７】
そこで、本実施例における空気調和機の室内機１は、空気吸込み口１７及び空気吹出し口１８を有する筐体ベース８と、筐体ベース８内に配置された室内熱交換器９と、室内熱交換器９の下流側に位置する送風ファン１０と、室内を左右方向に数分割したエリア（マス）の各エリアにおける撮像画像を取得する撮像手段２６と、室内を左右方向に数分割したエリアの各エリアにおける放射熱を検出する温度検出手段２７と、撮像手段２６が人の存在を検知したエリアの左右方向隣に位置するエリアにおける温度検出手段２７で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段７を備える。
【００６８】
ここで、撮像手段２６は、人の顔の位置を検出するため、より足元に近いエリアの床温度を検知するために、制御手段７は、撮像手段２６が人の存在を検知したエリアの奥行方向手前であって、左右方向隣に位置するエリアにおける温度検出手段２７で検出した温度を用いて空調制御を行う。つまり、顔を検出したエリア（マス）の下方（奥行方向手前）の左右のエリア（マス）を床温度とする。
【００６９】
本実施例によれば、より高い精度で温度を検出することが可能となる。そして、検出した床温度が所定の温度以上となった場合に、設定温度のシフト値を変更する。すなわち、検出した床温度が例えば３０℃以上となるまでは、在室者の設定した温度を例えば４℃高い側にシフトさせる。そして、検出した床温度が３０℃以上となったら、設定温度をシフトする程度を小さくする。設定温度をシフトする程度は、３０℃を１℃超える毎に１℃小さくするステップ変化でも良く、３０℃を１℃超える毎に１℃小さくするようなランプ変化でも良い。
【００７０】
床温度が所定の温度以上となった場合に、設定温度をシフトする程度を小さくすることで、熱の供給が過剰になることを防ぎ、室温が過剰に高くなることを予防することが可能となり、快適性を維持することが可能となる。また、床が十分高い温度となった時点で設定温度をシフトする程度を小さくするので、消費電力量を低減することが可能となる。
【００７１】
検出した室温が所定の温度以上となった場合に、設定温度をシフトする程度を小さくする。また、検出した室温が所定の温度に届かない期間中は、検出した温度が所定の温度に到達した場合より高い温度で設定温度をシフトする。
【００７２】
すなわち、例えば床温度を検出するマスがファンヒータで暖まっていても、室温が設定温度や設定温度に所定のシフトを加えた温度より低い場合は、高い温度で設定温度をシフトし、室温が設定温度や設定温度に所定のシフトを加えた温度に到達している場合は、設定温度に加えるシフトの程度を低くする。
【００７３】
これにより、過剰な暖房を防ぐことが可能となり、快適性の向上と消費電力量の低減が可能となる。また、床温度のみによる制御と比較し、室温が低いことによる寒さを感じることもなく、高い快適性を維持することが可能となる。
【００７４】
また、顔検出位置から人の方向を算出し、送風ファン１０と左右風向板を駆動して空調風の風量と風向を制御するようにしてもよい。すなわち、送風ファン１０の吹出し風路に設けた左右風向板１３と、送風ファン１０の吹出し風路に設けた上下風向板１４と、を備え、制御手段７は、撮像手段２６が人の存在を検知したエリアの奥行方向手前に位置するエリアに応じて左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する。つまり、撮像手段２６が人の存在を検知したエリアの奥行方向手前に位置するエリアに風が届くように左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する。このような本実施例によれば、人の足元に風を届け、床を暖めることができる。
【００７５】
シフト値は、設定温度に対してステップアップ・ステップダウンして加味される。すなわち、例えば設定温度２３度の暖房時に設定温度を４℃シフトさせる場合、一度に４℃シフトするのではなく、１分あたり１℃シフトさせる。床の温度が所定の温度より高くなり、シフト値を小さくする場合も、一度にシフト値を変えるのではなく、１０分かけて０．５℃下げるようにシフトさせる。
【００７６】
これにより、設定温度が下がることによるサーモオフの発生を低減することが可能となり、暖房を断続させずに連続して運転させることが可能となり、快適性を維持することが可能となる。
【００７７】
検出した床の温度が所定の温度となるよう、設定温度、風向、風速などの制御パラメータを制御することで、暖房時に対流だけでなく、伝導による熱の伝達を行うことが可能となる。すなわち、空気温度だけに基づいた制御とした場合では、床が冷たくても吸込み温度が高い場合はサーモオフしてしまう危険性があった。床温度を検出し、床温度を基準に空調することで、十分に足元を温められる暖房運転が可能となる。
【００７８】
設定温度にシフト値を加算する方法について述べてきたが、設定温度に加算せず、圧縮機回転数、最大電流量、吹出し空気温度、室内熱交換器温度で床温度に基づいた空調を行っても良い。
【００７９】
すなわち、床温度が十分に高くなったら、圧縮機の最高回転数を下げる、圧縮機の回転数を所定の比率で下げる、最大電流量を下げる、吹出し空気温度を下げる、室内熱交換器温度を下げるなど、設定温以外のパラメータをシフトすることで、過大な熱量を室内に供給する危険性を低減し、暖かい足元による高い快適性を実現することが可能となる。
【００８０】
人体を検出し、人体の足元の左右のマスの温度を検出するため、人体が移動した場合には、人体が移動した先で改めて足元の温度を検出し、足元の温度に基づき設定温度のシフト値を制御する。
【００８１】
人体が移動する度に温度を検出する部分を更新するが、滞在時間や滞在頻度など、時間に関するパラメータで重みづけし、歩いている人を検出した場合など滞在時間や滞在頻度の低い場合は、より滞在時間や滞在頻度の高い方向を温度検出の対象とする。すなわち、本実施例における空気調和機の室内機１は、空気吸込み口１７及び空気吹出し口１８を有する筐体ベース８と、筐体ベース８内に配置された室内熱交換器９と、室内熱交換器９の下流側に位置する送風ファン１０と、室内を数分割したエリア（マス）の各エリアにおける撮像画像を取得する撮像手段２６と、室内を数分割したエリアの各エリアにおける放射熱を検出する温度検出手段２７と、撮像手段２６が設定時間内に複数のエリアで人を検知した場合、温度検出手段２７で検出した各エリアにおける温度に人の滞在時間に応じた値を重み付けした値を用いて空調制御を行う制御手段７を備える。
【００８２】
本実施例によれば、時間に関するパラメータで重み付けすることで、より高い精度で在室者の足元に暖気を供給することが可能となり、より高い快適性を実現することが可能となる。さらに、時間に関するパラメータで重みづけすることで、より高い精度で在室者の足元に暖気を供給することが可能となることで、より早く足元の温度が高くなり、より早くシフト値を低くすることが可能となり、より早く消費電力量を低減することが可能となる。
【００８３】
温度を検出するマスは、顔を検出したマスの所定値だけ下方の左右のマスとなる。顔を検出したマスと温度を検出するマスとの間のマスは、在室者の距離に応じて異なる。在室者が室内機から４ｍ以内の距離にいたら顔を検出したマスの３マス下の左右を床温度とする。在室者が室内機から４ｍより遠くにいる場合、顔を検出したマスより５マス下方のマスの左右のマスを床として温度を検出する。
【００８４】
検出する床の温度変化の推移から、シフト値を変更しても良い。すなわち、床の温度変化の推移は床の材質に起因し、床の材質は床の比熱や熱伝導率に関連する。床の比熱が小さく熱伝導率が高い畳の場合、床の温度は相対的に早く、小さな熱量で変化するため、設定温度のシフト値を小さくしても所定の床温度に到達させることが可能となる。その逆に、コンクリートの打ちっぱなしなど比熱が大きく熱伝導率も小さい場合、床の温度変化は小さくなる。さらに、比熱が小さく熱伝導率が高い床の場合、在室者の歩行時に床の冷たさを感じることが少なく、床温度が低い場合にも冷たさによる不快を感じにくく、設定温度のシフト値を小さくしても不快感は小さい。
【００８５】
風向は、優先する在室者の方向のみとしても良い。また、全ての在室者の範囲内をスイングしても良い。また、全ての在室者の範囲内をスイングし、体感温度の低い在室者や入室からの時間が最も短い人の方向で一定時間スイングを停止して暖気を優先的に供給しても良い。これにより、在室者間の体感温度の差を低減することか可能となる。
【実施例２】
【００８６】
本実施例は、室内に複数人が居る場合の例である。撮像画像により、それぞれの顔位置を検出して、各人の着衣温度と顔の方向を求める。そして、各人の着衣温度の平均値を空調の制御温度とし、最も着衣温度の高い人に向けて空調風を向けるか、または、最も着衣温度の高い人が空調風の送風時間が長くなるように風向板を制御する。図１２にその処理フローをしめす。
【００８７】
図１２のフロー図にしめす本実施例は、図１１のフロー図のＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を、Ｓ２０１で取得した撮像画像から顔検出した人数分繰り返し（Ｓ２０７）、顔検出した人の着衣温度の平均値を求め（Ｓ２０８）、着衣温度が最も高い人の顔位置の方向を求め（Ｓ２０９）、着衣温度の平均値と着衣温度が最も高い人の顔位置の方向に基づいて、空調の温度・風量・風向を制御する（Ｓ２１０）ようにした。
【００８８】
複数人検出した場合は、最も近くにいる人を、暖房の対象とする。最も近くにいる人を対象とすることで、最も近くにいる人の足元に暖気を供給することになる。すなわち、本実施例における空気調和機の室内機１は、空気吸込み口１７及び空気吹出し口１８を有する筐体ベース８と、筐体ベース８内に配置された室内熱交換器９と、室内熱交換器９の下流側に位置する送風ファン１０と、送風ファン１０の吹出し風路に設けた左右風向板１３と、送風ファン１０の吹出し風路に設けた上下風向板１４と、室内を左右方向に数分割したエリア（マス）の各エリアにおける撮像画像を取得する撮像手段２６と、室内を左右方向に数分割したエリアの各エリアにおける放射熱を検出する温度検出手段２７と、撮像手段２６が人の存在を検知したエリアに応じた温度検出手段２７で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段７を備え、制御手段７は、撮像手段２６が複数のエリアで人を検知した場合、複数のエリアのうち空気調和機の室内機に最も近いエリアに応じて左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する。つまり、人を検知した複数のエリアのうち空気調和機の室内機に最も近いエリアに風が届くように左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する。
【００８９】
本実施例によれば、最も近くにいる人以外には、より手前側に供給された暖気が足元に届くことになる。すなわち、最も近くの人を基準とすることで、暖気が顔に当たることによる不快感を避けることが可能となり、快適性を維持することが可能となる。
【００９０】
撮像手段２６が人の存在を検知したエリアに応じた温度検出手段２７で検出した温度には、人の存在を検知したエリアに加え、人の存在を検知したエリアの手前のエリアにおける床温度が含まれる。なお、最も近くにいる人にも暖気が顔に当たることを防ぐために、人の存在を検知したエリアの手前のエリアに風が届くよう左右風向板１３及び上下風向板１４を制御することが望ましい。
【００９１】
また、在室者をトラッキングし、長時間滞在している人を空調の対象としても良い。すなわち、歩いているなど同じ位置に短時間しかいない在室者に対して暖気を供給しても足元が温まる前に移動してしまう可能性がある。一方、長時間滞在している在室者は、短時間滞在している人に比べて、同じ位置に滞在する可能性が高いと予想することができる。
【００９２】
すなわち、本実施例における空気調和機の室内機１は、空気吸込み口１７及び空気吹出し口１８を有する筐体ベース８と、筐体ベース８内に配置された室内熱交換器９と、室内熱交換器９の下流側に位置する送風ファン１０と、室内を左右方向に数分割したエリア（マス）の各エリアにおける撮像画像を取得する撮像手段２６と、室内を左右方向に数分割したエリアの各エリアにおける放射熱を検出する温度検出手段２７と、撮像手段２６が複数のエリアで人を検知した場合、人の滞在時間が長いエリアにおける温度検出手段２７で検出した温度を用いて空調制御を行う制御手段７を備える。
【００９３】
本実施例によれば、長時間滞在している在室者を基準とすることで、短時間滞在している人の足元を温める続けることなく、人が長時間滞在している在室者の足元を暖かく維持することが可能となる。なお、短時間滞在している人が所定の時間滞在し続けることで、長時間滞在している人と判断が更新される。
【００９４】
さらに、本実施例における空気調和機の室内機１は、送風ファン１０の吹出し風路に設けた左右風向板１３と、送風ファン１０の吹出し風路に設けた上下風向板１４を備え、制御手段７は、撮像手段２６が設定時間内に複数のエリアで人を検知した場合、人の滞在時間が長いエリアに応じて左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する。
【００９５】
また、移動量の多い人より移動量の小さな人を優先して床温度を検出し、暖気を供給しても良い。すなわち、移動量の多い人（短時間のみ同じエリアに滞在する人）の足元よりも移動量の少ない人の足元により多くの暖気を供給する。これにより、移動する人の移動先毎に暖気を供給し続けるのではなく、移動量が少なく同じ場所に滞在する人の足元に優先して暖めることが可能となり、効率的に暖気を床の温度上昇に用いることが可能となる。
【００９６】
また、入室直後の在室者の足元の温度を高めることを優先して空調しても良い。すなわち、気温の低い屋外からの入室直後の在室者は、暖房された室内に長時間滞在している在室者と比較して、産熱量に対する放熱量が多く、体温は低くなっており、暖房の必要性はより高い。
【００９７】
すなわち、本実施例における空気調和機の室内機１は、撮像手段２６が複数のエリアで人を検知した場合、撮像手段２６で検知された時間が最も短い人が位置するエリアに応じて左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する制御手段７を備える。
【００９８】
本実施例によれば、入室直後の在室者を優先して空調することで、暖房を必要とする入室直後の在室者の快適性を上げることが可能となり、在室者間の快適性を均一化することが可能となる。入室直後の在室者を優先する程度、すなわち優先する時間や温度は、入室直後の在室者の滞在時間や外気温によって変化させても良い。
【００９９】
また、体感温度の最も低い人の足元の温度が所定の温度になるよう、体感温度の最も低い人を優先して空調しても良い。すなわち、本実施例における空気調和機の室内機１は、撮像手段２６が複数のエリアで人を検知した場合、温度検出手段２７で検出された温度が最も低いエリアに応じて左右風向板１３及び上下風向板１４を制御する制御手段７を備える。
【０１００】
室内にストーブや石油ファンヒータ、ハロゲンヒーターや暖炉、床暖房などによる温度ムラが有る場合、在室者の位置により体感温度は大きく異なる。また、在室者の代謝量や着衣量によっても体感温度は大きく異なる。体感温度の低い人の足元の温度が所定の温度になるよう、体感温度の最も低い人を優先して空調することで、代謝量が大きく体感温度の高い人に暖気を供給する危険性を低減することが可能となり、代謝量が小さく体感温度の低い人に暖気を供給し高い快適性を得ることが可能となる。
【０１０１】
床温度を検出する人数は、一人でもよく、また複数人でも良い。すなわち、在室者が複数人いるときは、どちらか一方を優先して温度を検出し、その温度に基づいて空調しても良い。また、複数の在室者のそれぞれについて温度を検出し、最も大きなシフト値に基づいて空調しても良い。あるいは、複数の在室者のそれぞれについて温度を検出し、平均したシフト値をその部屋のシフト値としても良い。
【０１０２】
上記の実施例では、撮像手段２６と温度検出手段２７を並行動作させて撮像をおこなう例を説明したが、空調する室内を静止状態と見なせる場合（人の移動を考慮しない場合等）には、図１２に示すように、撮像手段２６と温度検出手段２７により順に交互に撮像をおこなってもよい。
【０１０３】
詳しくは、まず、撮像手段により撮像画像を取得し（Ｓ２１１）、取得した撮像画像を基に顔検出処理をおこなって、撮像画像上の顔位置を算出する（Ｓ２１２）。そして、撮像画像上の顔位置から対応するサーモパイルの回動角度と顔の方向を算出する（Ｓ２１３）。つぎに、サーモパイルを算出した回動角度に駆動して温度を取得し（Ｓ２１４）、顔位置のひとつ下を着衣として、着衣温度を取得する（Ｓ２１５）。そして、取得した着衣温度と顔位置の方向に基づいて空調の温度・風量・風向を制御する（Ｓ２１６）。
【０１０４】
また、上記の実施例では、顔検出処理を撮像画像についておこなっているが、温度分布画像の特定の温度より低い領域に対応する撮像画像の領域のデータをマスク処理するようにしてもよい。これによれば、顔検出する領域を限定できるので、データ処理量を低減することができる。
【０１０５】
尚、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
５  温度分布生成・判定処理部
６  空調温度・風向処理部
７  機器制御部
１０ｂ  送風ファン駆動部
１３ｂ  左右風向板駆動部
１４ｂ  上下風向板駆動部
２６ｂ  撮像装置ＣＣＤ
２７ｂ  温度検出手段サーモパイル
５０  センサ走査制御部
【図１】
2015081724.tif 000003
【図２】
2015081724.tif 000004
【図３ａ】
2015081724.tif 000005
【図３ｂ】
2015081724.tif 000006
【図４】
2015081724.tif 000007
【図５ａ】
2015081724.tif 000008
【図５ｂ】
2015081724.tif 000009
【図６ａ】
2015081724.tif 000010
【図６ｂ】
2015081724.tif 000011
【図７】
2015081724.tif 000012
【図８】
2015081724.tif 000013
【図９】
2015081724.tif 000014
【図１０ａ】
2015081724.tif 000015
【図１０ｂ】
2015081724.tif 000016
【図１１】
2015081724.tif 000017
【図１２】
2015081724.tif 000018
【図１３】
2015081724.tif 000019
【図１４】
2015081724.tif 000020