(57)【要約】【課題】魚眼レンズなどの高価な広角レンズを用いることなく、撮像装置の画角以上の広い空調対象空間における人体検出を行う。【解決手段】撮像手段（１）より得られた画像信号を処理することにより人体検出を行い、重要撮像方向を決定する信号処理手段（２）と、検出された人体の位置を表す位置データを記憶する記録手段（４）と、信号処理手段（２）の出力に応じて空調を制御する制御手段（３）と、制御手段（３）の出力信号により風向を変更する風向変更手段（１０）と、記録手段（４）に記憶された位置データに基づいて、撮像手段（１）を回転させる撮像方向変更手段（２８）とを備える。【選択図】図１
2008224099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像方向が変更可能に保持された撮像手段と、
前記撮像手段より得られた画像信号を処理することにより人体検出を行い、前記撮像手段の重要撮像方向の決定を行う信号処理手段と、
検出された人体の位置を表す位置データを記憶する記録手段と、
前記信号処理手段の出力に応じて空調を制御する制御手段と、
前記制御手段の出力信号により風向を変更する風向変更手段と、
前記位置データに基づいて、前記撮像手段を回転させる撮像方向変更手段と
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記検出された人体が前記撮像手段の画角内に入る方向を前記重要撮像方向として決定す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】
前記検出された人体と空調対象空間の出入り口がともに前記撮像手段の画角内に入る方向を、前記重要撮像方向として決定す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４】
前記撮像方向変更手段は、前記風向変更手段による風向の変更のための動きの伝達を受けて前記撮像手段を回転させ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５】
前記風向変更手段が、第１の方向に回転可能な第１のフラップと、前記第１の方向とは異なる第２の方向に回転可能な第２のフラップと、これらを駆動するモータとを有し、
前記撮像方向変更手段は、前記モータの回転を前記撮像手段に伝達する手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記信号処理手段は、前記撮像方向変更手段で前記撮像手段を最大角度回転させることにより前記撮像手段で撮像することができる領域全体をＮ分割（Ｎは２以上の整数）した複数の分割領域について前記撮像手段に順に撮像を行わせて、この撮像により得られる画像信号に基づいて人体検出を行う
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７】
前記信号処理手段は、前記撮像方向変更手段で前記撮像手段を最大角度回転させることにより前記撮像手段で撮像することができる領域全体をＮ分割（Ｎは２以上の整数）した複数の分割領域について前記撮像手段に順に撮像を行わせて、この撮像により得られる画像信号に基づいて人体検出を行い、
このように複数の分割領域について人体検出を順に行うために、前記撮像方向変更手段は、前記風向変更手段による風向の変更のための動きの伝達を受けて前記撮像手段を回転させることにより、前記撮像手段を一つの分割領域を撮像する方向から別の分割領域を撮像する方向へ回転させ、
前記一つの分割領域で人体検出を行っている間は、前記風向変更手段を停止させることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記撮像手段が前記重要撮像方向まで回転した状態で、前記撮像方向変更手段は、前記風向変更手段による風向の変更のための動きの伝達を受けない状態となり、これにより、前記撮像手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記重要撮像方向において、人体の動きを検出し、検出された人体の動きに応じて前記重要撮像方向を変更する
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１０】
前記信号処理手段は、前記撮像方向変更手段で前記撮像手段を最大角度回転させることにより前記撮像手段で撮像することができる領域全体をＮ分割（Ｎは２以上の整数）した複数の分割領域について前記撮像手段に順に撮像を行わせて、この撮像により得られる画像信号に基づいて人体検出を行い、
すべての分割領域についての人体検出の結果に基づいて前記重要撮像方向を決定して、前記記録手段に記録し、前記記録手段に記録された前記重要撮像方向に前記撮像手段を回転させ、その後人体の動きに応じて前記撮像方向を変更する
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１１】
前記分割領域の各々の大きさは前記撮像手段の撮像範囲の大きさと同一であるかあるいはそれよりも小さいことを特徴とする請求項１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記撮像方向変更手段で前記撮像手段を最大角度回転させることにより前記撮像手段で撮像することができる領域全体の中に複数の人がいると前記信号処理手段が判断した場合は、
前記撮像方向変更手段は、すべての検出された人が前記撮像手段の画角内に収まる撮像方向に前記撮像手段を回転させ、その後その方向で撮像されている人の動きに応じて重要撮像方向を変更する
ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記撮像方向変更手段で前記撮像手段を最大角度回転させることにより前記撮像手段で撮像することができる領域全体の中に複数の人が検出され、かつすべての人が前記撮像手段の画角内に収まらない場合には、前記信号処理手段は、それぞれ複数の人の一部が撮像される複数の撮像方向であって、そのいずれかにおいて前記複数の人の各々が撮像される撮像方向を複数の重要撮像方向として決定し、
前記撮像手段に、該複数の重要撮像方向を順に撮像を行わせることで、すべての人の撮像データを収集し、
それぞれの撮像方向において得られる撮像データを基にすべての人の動きを解析し、動きに応じて撮像方向を変更する
ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記信号処理手段は、前記撮像手段の回転量が、前記すべての人の撮像に必要な最小の量となるように、前記複数の撮像方向を定める
ことを特徴とする請求項１３に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
空調対象空間の出入り口位置を前記信号処理手段に記録する出入り口位置入力手段をさらに有し、
前記信号処理手段が該出入り口位置入力手段から入力された出入り口位置と人体検出により検出された人とが同時に撮像される撮像方向を前記重要撮像方向として算出し、
該重要撮像方向に前記撮像手段を回転させ、その後その方向で撮像されている人の動きに応じて撮像方向を変更し、
空調対象空間内に人が検出されない場合には、前記信号処理手段が前記出入り口位置入力手段により特定された出入り口位置を含む重要撮像方向を算出して該重要撮像方向に前記撮像手段を回転させ、その後その方向で撮像されている人の動きに応じて撮像方向を変更する
ことを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記撮像方向変更手段で前記撮像手段を最大角度回転させることにより前記撮像手段で撮像することができる領域全体をＮ分割（Ｎは２以上の整数）した複数の分割領域について人体検出を行った際に、前記信号処理手段により、１つの分割領域よりも大きい障害物が検出されたときは、
一定時間経過後に前記複数の分割領域について人体検出を行う際に、前記障害物を含む分割領域については、人体検出を行わない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１７】
映像信号出力手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか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、居住空間、作業空間などの空調対象空間内における人の有無や位置を画像処理により検知して空調制御を行う空気調和装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和装置においては、空調領域を撮像する撮像手段により得られた画像信号から人間の状態を判定し、空調手段を制御するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５８３９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の特許文献１に記載された撮像手段は、その撮像方向が固定されたものであり、撮像手段の画角で室内（空調対象空間内の）全体が撮像できる場合はよいが、空調対象空間が広くて撮像手段の画角で空調対象空間の全領域を撮像できない場合がある。撮像手段のレンズとして、魚眼レンズなどの広角レンズを用いることで撮像領域は拡大するが、広角レンズは高価であるだけではなく、画像処理において像高が高い部分の画像歪みによって人体検出のための特徴検出精度が下がると言う問題、あるいは画像歪みを補正するための演算負荷が増えるといった問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するものであり、空調対象空間内の、人が移動する範囲が撮像手段の画角より広い場合でも、広角レンズを用いずに人体検出を行うことを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を実現するために本発明は、
撮像方向が変更可能に保持された撮像手段と、
前記撮像手段より得られた画像信号を処理することにより人体検出を行い、前記撮像手段の重要撮像方向の決定を行う信号処理手段と、
検出された人体の位置を表す位置データを記憶する記録手段と、
前記信号処理手段の出力に応じて空調を制御する制御手段と、
前記制御手段の出力信号により風向を変更する風向変更手段と、
前記位置データに基づいて、前記撮像手段を回転させる撮像方向変更手段と
を備えたことを特徴とする空気調和装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、空調対象空間内を人が移動する領域が撮像装置の画角より広い場合でも広角レンズを用いる必要がないため、低コストで高精度の人体検出が可能である。さらに、空調対象空間全域を人体検出の対象とすることにより人が空調対象空間内のどこに居ても快適な空調制御が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の空気調和装置の構成を表すブロック図である。
撮像手段１はその光軸、即ち撮像方向が変更可能に保持され、例えば可視領域に感度を有する撮像素子と、撮像方向からの光に応じた光学像を撮像素子上に形成するための光レンズとを備える。
撮像手段１は、その光軸、即ち撮像方向が変更可能に保持され、後述の撮像方向変更手段２８により、回転（回動）されて撮像方向が変更される。
撮像手段１によって撮像された映像信号は信号処理手段２に送られる。Ａ／Ｄ変換やＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）、ＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）といったデジタル信号処理については撮像手段１内にこれらの機能を実現するＩＣを設けても良いし、信号処理手段２で行ってもよい。また、信号処理手段２はデジタル信号処理機能を含むＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であっても単純演算機能のみを有するマイクロコンピュータであってもよい。信号処理手段２では撮像手段１から出力された映像信号について、フレーム間演算を行うことにより動体検出を行うとともに、あらかじめ記録手段４に記録された人体認識用パターンデータとの比較を行うことにより人体検出を行なう。
【００１０】
信号処理手段２で人体を検出すると空調対象空間内（以下単に「室内」ということがある）の人に対して最適な空調制御を行うための制御信号が制御手段３に対して出力される。制御手段３では信号処理手段２から出力された制御信号をもとに吹き出し風量や風向き、また温度、湿度等の空調パラメータを制御する。信号処理手段２において人体を検出すると人体の位置データが記録手段４に記録される。この位置データをもとに信号処理手段２から制御手段３に対して風向を変えるための制御信号が出力され、制御手段３からは風向を変更する風向変更手段８を制御して風向きを変えるための制御信号が出力される。
【００１１】
信号処理手段２は人体の検出に加えて、人物の特徴も認識可能である。そのため、あらかじめ個人の顔等の人体情報に加えて空気調和装置からの風が体に当たっても良いか、体に当てたくないかの個人別の情報も記録手段４に記録しておく。信号処理手段２が人を検知後、記録手段４内の個人別の情報を照会して一致する人を特定するとともに、風が体に当たっても良いか、体に当てたくないかの情報を読み取り、個人の好みに合った風向き制御を行う。記録手段４内に合致する個人別の情報がない場合はあらかじめ「人に風を当てる／当てない」、もしくは「設定温度によって人に風を当てるか当てないかの設定を変更する」といった空気調和装置の初期設定値に従って制御を行う。
【００１２】
撮像手段１は、信号処理手段２で検出した人のその後の動きを追跡する目的で、その人が検出された方向を、その後重点的に撮像すべき方向（重要撮像方向）と定めて、その後その方向に撮像手段１の撮像方向を固定し、或いは定期的に撮像手段１をその撮像方向に向けるようにするのが望ましい。
この場合、検出された人の位置と、当該空調対象空間の出入り口の位置が撮像手段１の画角内に収まる（撮像手段１の撮像範囲に入る）のであれば、そのように両方が撮像できる方向を、重要撮像方向と定める。
人の位置と出入り口の位置が同一画角内に収まらないときは、後述のように、人の位置と出入り口の位置を交互に撮像するため、人が撮像できる撮像方向と出入り口が撮像できる撮像方向をともに重要撮像方向と定めて、これら二つの撮像方向を順位撮像する、即ち撮像手段１の撮像方向を例えば定期的に切り替えることとしても良い。
【００１３】
このように人の位置のみならず、出入り口の位置をも重点的に撮像すべき方向の一つ（重要撮像方向）とするのは、空調対象空間内への人の進入（入室）や、空調対象空間からの人の退出（退室）を速やかに把握して、その後の人体検出、それに基づく空調制御に役立てるためである。
ここで、空調対象空間の「出入り口」は、例えば、空調対象となっている部屋のドア、引き戸のある場所が典型的であるが、ドアや引き戸がなくても、空調対象空間に進入したり、退出する通路部分であっても良い。
【００１４】
なお、撮像方向変更手段２８で撮像手段１を最大角度回転させることにより撮像手段１で撮像することができる領域（「全撮像可能領域」又は「全撮像可能範囲」とも言う）の中に出入り口が含まれない場合は、人のみが画角内に収まるよう重要撮像方向を決定する。
【００１５】
このように、撮像手段１の撮像方向を変更するには、撮像手段１を回転させるための制御信号が制御手段３に供給され、制御手段３が風向変更手段８を制御するとともに、撮像方向変更手段２８を制御して撮像手段１の向きを変える。
【００１６】
図１に示す例では、撮像方向変更手段２８が、脱着手段７と回転伝達手段６とを備え、制御手段３からの出力信号は、脱着手段７に供給される。制御手段３からの制御信号を受けた脱着手段７は回転伝達手段６と風向変更手段８を結合するように動作し、風向変更手段８の動力を使って回転伝達手段６をも回転させ、撮像手段１の方向を変える。
【００１７】
ここで、回転伝達手段６と風向変更手段８の結合は、風向変更手段８の動きに応じて回転伝達手段６が回転するような結合であれば良く、回転伝達手段６の動きが風向変更手段８の動きに一致することは必ずしも必要ではない。
【００１８】
図２は風向変更手段８及び撮像方向変更手段２８の具体例を示す図である。垂直方向に風向きを調整するフラップ２０はモータ２２を駆動することによって動作し、水平方向に風向きを調整するフラップ２１はモータ２３を駆動することによって動作する。このときのモータ２２、２３、及びフラップ２０、２１、並びにモータ２２、２３の回転をフラップ２０、２１に伝える部材２６、２７が風向変更手段８を構成する。結合部２４は電磁石等で構成される脱着手段７によってモータ２２の回転部材と結合されると撮像手段１を垂直方向に回転させる。同様にカメラ結合部２５は脱着手段７によってモータ２３の回転部材と結合されると撮像手段１を水平方向に回転させる。結合部２４及び２５が回転伝達手段６を構成する。
【００１９】
撮像方向の変更が指示されたときに、風向変更手段８が動いていなかった場合には、撮像方向の変更のために、（風向の変更自体が望まれなくても、）風向変更手段８を動作させて、脱着手段７により風向変更手段８に回転伝達手段６を結合させて、撮像手段１を回転させる。
【００２０】
撮像方向の変更が指示されたときに、風向変更手段８が動いているが、逆の向き（撮像手段を所望の方向に向けるための向きとは逆の向き）に動いているときは、風向変更手段８の動きの向きが変わるのを待って、脱着手段７による結合を行っても良い。例えば、空気調和装置が「スイングモード」で動作しているときには、動きの向きの周期的に変わることが分っており、風向変更手段８の動きの向きが所望の向きになるまでの時間を予測できるので、上記のような動作を行うのが適切である場合が多い。
但し、後述のように人の動きを追跡する場合など、撮像方向を速やかに変更する必要があるときは、風向変更手段８の本来の動きを一旦中止して、直ちに撮像方向の変更を行うのが望ましい。
【００２１】
風向変更手段８を使って、撮像手段１を所望の撮像方向（例えば重要撮像方向）に回転させた後は、脱着手段７は回転伝達手段６と風向変更手段８を分離するように動作する。回転伝達手段６が風向変更手段８から分離されると撮像手段１は静止状態となる。
【００２２】
撮像されている人が撮像手段１の画角の外へ向けて（即ち、撮像範囲の外へ向けて）移動を開始した場合、人が撮像手段１の画角から外れる前に人の移動を追跡する必要がある。信号処理手段２では画像処理により人の移動方向と移動速度を算出する。算出した人の移動方向と移動速度に応じて撮像手段１を回転させる目的で、信号処理手段２から制御手段３に向けて制御信号が出力される。制御手段３はこの制御信号に応じて脱着手段７を制御し、回転伝達手段６と風向変更手段８の脱着を制御して、移動する人を追跡撮影するべく撮像手段１の撮像方向を制御する。移動する人を追跡撮像するため撮像方向の制御は、例えば、人に移動方向及び移動速度に基づいて、人の移動後の位置を予測し、重要撮像方向（重点的に撮像すべき方向）を変更し、撮像手段１が変更後の重要撮像方向を向くように脱着手段７及び風向変更手段８を動作させることにより行われる。
【００２３】
撮像手段１の向きを変えることで撮像可能であるが、撮像手段１が静止したままでは画角外となり人の動きが検知できない領域がある。このため、空調対象空間外から空調対象空間内に新たに人が入って来たときに、これを速やかに検知することができないことがある。また、上記のように人の移動速度に基づいて撮像手段１の撮像方向を変更する制御を行っていると、撮像中の人の移動速度が小さい場合には、撮像手段１の向きが固定したままとなって、画角内への人の移動も検知できないことがある。そこで、一定時間Ｔ（例えば、１０乃至３０分）が経過する毎に撮像手段１を上下左右方向（垂直方向及び水平方向）に最大角度回転させて新たに入って来た人の検出及び空調対象空間内で移動した人の検出を行う。例えば、撮像方向変更手段２８で撮像手段１を最大角度回転させることにより撮像手段１で撮像することができる領域全体（全撮像可能領域）をＮ分割（Ｎは２以上の整数）した複数の分割領域について、順に人体検出を行い、信号処理手段２が人を検出すると、そのときの撮像手段１の撮像方向（を表すデータ）を記録手段４に記録し、すべての分割領域について人体検出が完了すると、記録手段４に記録された撮像手段１の撮像方向まで撮像手段１を回転させた後静止させ、その後所定期間その方向で人体検出を行う動作を一定時間Ｔ毎に行う。
【００２４】
撮像手段１を最大角度回転させても、空調対象空間内に人が検出されなければ、（即ち全撮像可能範囲のどこにも人が存在しないときは、）信号処理手段２からは、人が存在するとの判断結果は得られない。このような場合は人の入室があれば即座に撮像可能とする必要がある。そのため、撮像手段１を人の入室が行われる出入り口、例えば画像内に部屋のドアが撮像される角度で撮像手段１を静止させ、その後所定期間、その方向で撮像（人体検出）を続ける。
【００２５】
出入り口の位置情報はあらかじめ出入り口位置入力手段５により記録手段４に記録しておく必要がある。出入り口位置入力手段５は例えば空気調和装置のリモコン送信機を含み、出入り口の位置を特定するために空気調和装置のリモコン送信機に出入り口位置設定用のボタンを用意しておく。出入り口位置設定用ボタンは本機能専用であっても、他のボタンの兼用であってもよい。撮像手段１が出入り口方向を向いている状態で、リモコン送信機を出入り口付近に位置させて、空気調和装置のリモコン受信部（図示しない）に向けて、出入り口位置設定用ボタンを押すと、リモコン送信機からの赤外線通信にて出入り口位置設定開始が検知できる。信号処理手段２では画像中のリモコン送信機の赤外線通信のための発光素子としてのＬＥＤが点滅する位置と、赤外線通信による出入り口位置設定信号からリモコン送信機の位置、すなわち出入り口位置を特定し、記録手段４に記録できる。
【００２６】
出入り口位置入力手段５の別形態として、本空気調和撮像装置に映像信号出力端子を用意して出力画像から出入り口位置を入力してもよい。例えば、図３に示されように映像信号出力端子１１を設け、例えばＮＴＳＣ形式の映像信号（撮像手段１からの画像を表す映像信号）を映像信号出力端子１１から空気調和撮像装置外部に出力し、テレビ等の別モニタ１２に表示させ、モニタ１２用のリモコン送信機の十字キーを利用して十字カーソルを移動させ、映像中の出入り口位置で決定ボタンを押し、出入り口位置を記録手段４に記録させることができる。この場合には、モニタ１２用のリモコン送信機が出入り口位置入力手段５を構成する。
【００２７】
本実施の形態１では撮像方向変更手段２８は自ら回転できる動力は持たず、風向変更手段８に結合して、風向変更手段８の動力を使うことで撮像手段１の撮像方向を変更するように構成した。撮像手段１専用の駆動用のモータを用いないため低コストで、人体検出を行なうことができる撮像装置を実現することができる。
【００２８】
図１に示される信号処理手段２と、記録手段４と、出入り口位置入力手段５の組合せを人体検出手段９と呼ぶことがある。また、撮像方向変更手段２８と、風向変更手段８の組合せを駆動手段１０と呼ぶことがある。
【００２９】
図４は空気調和装置側からみた空調対象空間を表す概念図である。図中の枠１５Ａ、１５Ｂ，１５Ｃは、撮像手段１がそれぞれ異なる方向に向けられた状態で撮像される範囲（撮像範囲）を示している。なお、以下の説明で撮像手段１の画角は固定されているものとする。
【００３０】
撮像方向変更手段２８で撮像手段１を最大角度回転させることにより撮像手段１で撮像することができる領域全体、即ち、撮像手段１の撮像方向を変えながら、撮像を繰り返すことにより（即ち、複数回の撮像により）画像データを収集することができる領域（「全撮像可能領域」或いは「全撮像可能範囲」とも言う）が枠１４で示され、水平方向の全撮像可能範囲が符号ＬＸで、水平方向の全撮像可能範囲ＬＸに対応する角度（全撮像可能角度）が符号ＡＸで、垂直方向の全撮像可能範囲が符号ＬＹで、垂直方向の全撮像可能範囲ＬＹに対応する角度（全撮像可能角度）が符号ＡＹで示されている。
【００３１】
水平方向及び垂直方向の全撮像可能範囲（ＬＸ、ＬＹの範囲）の全体を撮像して画像データを蓄積した後、信号処理手段１で、人と出入り口が撮像できる方向を重点的に撮像すべき方向、即ち重要撮像方向として算出し、記録手段４に記憶させる。
【００３２】
図５は撮像手段１による水平方向の撮像範囲及び全撮像可能範囲、並びに全撮像可能範囲の全体にわたり画像データを得るために順次撮像を行なう撮像方向の関係を示す図である。例えば撮像手段１の水平画角（１回の撮像で画像データが得られる範囲）が６０度であり、撮像手段１の光軸（撮像方向）の水平方向の可動範囲が１００度である場合、水平方向の全撮像可能角度は１６０度となる。この全撮像可能角度（１６０度）と水平画角（６０度）の比から、撮像方向を変えながら３回の撮像を行うことで全撮像可能角度の全体がカバーできることが分る。
そこで、撮像手段１に対して水平方向に３つの撮像方向（静止角度）を設定する。
図５において、撮像方向を左側の限界にしたときの画角の左端が、全撮像可能範囲の左端に一致する。このときの撮像方向を第１の水平静止角度Ｘ１とする。全撮像可能範囲の左端を０度とすると、第１の水平静止角度Ｘ１は３０度の位置にあり、０度から６０度までの水平方向範囲が撮像される。
第１の水平静止角度Ｘ１から５０度、右方向に回転した位置、即ち８０度の位置を第２の水平静止角度Ｘ２とする。この位置では、５０度から１１０度までの水平方向範囲が撮像される。
第２の水平静止角度Ｘ２から５０度、右方向に回転した位置、即ち１３０度の位置を第３の水平静止角度Ｘ３とする。この位置では、１００度から１６０度までの水平方向範囲が撮像される。
５０度から６０度までの範囲１６Ａは、第１の水平静止角度Ｘ１と第２の水平静止角度Ｘ２の両方で撮像され、１００度から１１０度までの範囲１６Ｂは、第２の水平静止角度Ｘ２と第３の水平静止角度Ｘ３の両方で撮像される。このように重複して撮像される範囲１６Ａ，１６Ｂを設けることで、撮像範囲（画角）の端部付近における被写体の検出精度が向上させることができる。
【００３３】
図６は撮像手段１による垂直方向の撮像範囲及び全撮像可能範囲、並びに全撮像可能範囲の全体にわたり画像データを得るために順次撮像を行なう撮像方向の関係を示す図である。例えば撮像手段１の垂直画角（１回の撮像で画像データが得られる範囲）が４０度であり、撮像手段１の光軸（撮像方向）の垂直方向の可動範囲が３０度である場合は、垂直方向の全撮像可能角度は７０度となる。この全撮像可能角度（７０度）と垂直画角（４０度）の比から、撮像方向を変えながら２回の撮像を行うことで全撮像可能角度の全体がカバーできることが分る。
そこで、撮像手段に対して垂直方向に２つの撮像方向（静止角度）を設定する。
図６において、撮像方向を下側の限界にしたときの画角の下端が、全撮像可能範囲の下端に一致する。このときの撮像方向を第１の垂直静止角度Ｙ１とする。全撮像可能範囲の下端を０度とすると、第１の垂直静止角度Ｙ１は、２０度の位置にあり、０度から４０度までの垂直方向範囲が撮像される。
第１の垂直静止角度Ｙ１から３０度、上方向に回転した位置、即ち５０度の位置を第２の垂直静止角度Ｙ２とする。この位置では、３０度から７０度までの垂直方向範囲が撮像される。
３０度から４０度までの範囲１７は、第１の垂直静止角度Ｙ１と第２の垂直静止角度Ｙ２の両方で撮像される。このように重複して撮像される範囲１７を設けることで、撮像範囲（画角）の端部付近における被写体の検出精度が向上させることができる。
【００３４】
上記の例では、水平方向の静止角度が３箇所、垂直方向の静止角度を２つとしているが、静止角度の数は上記の例に限られるものではなく、水平方向、垂直方向の撮像手段１の静止角度の数は、撮像手段１の画角や撮像方向変更手段２８の回転範囲、風向変更手段８の回転範囲、空調対象空間の広さによって変更する。例えば、撮像手段１の画角が広い場合や、撮像方向変更手段２８の回転範囲や風向変更手段８の回転範囲が狭い場合、さらに空調対象空間が狭い場合、或いは人が移動できる範囲が室内の中央部に限定される場合等は撮像手段１の静止角度の数を少なくする。
【００３５】
図７は全撮像可能範囲１４を垂直方向に２分割し、水平方向に３分割して形成される６つの分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを示す。これらの分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、それぞれ、第１、２、３、４、５、６の分割領域と呼ばれることもあり、また一般化して第ｎ（ｎ＝１〜Ｎ（Ｎ＝６））の分割領域と呼ばれることもある。
６つの分割領域Ａ〜Ｆの各々の大きさを横ＭＸ、縦ＭＹとすると、分割領域（ＭＸ×ＭＹ）は撮像手段１の画角に対応する撮像範囲１５と同じかそれより小さい。撮像範囲と撮像領域（ＭＸ×ＭＹ）の面積差は、図５、図６に示される重複範囲１６Ａ，１６Ｂ，１７を設けたことに関係しており、重複範囲１６Ａ、１６Ｂ、１７が大きいほど、分割領域（ＭＸ×ＭＹ）は撮像範囲に比べて小さくなる。
【００３６】
分割領域Ａ〜Ｆは、撮像手段１を、図５、図６を参照して説明したように、水平方向の第１、第２、第３の静止角度のいずれかにし、垂直方向を第１、第２の静止角度のいずれかにしたときに撮像される範囲に略対応する。
具体的には、撮像方向を、第１の垂直静止角度Ｙ１、第１の水平静止角度Ｘ１としたときに撮像される範囲が分割領域Ａに対応し、
撮像方向を、第１の垂直静止角度Ｙ１、第２の水平静止角度Ｘ２としたときに撮像される範囲が分割領域Ｂに対応し、
撮像方向を、第１の垂直静止角度Ｙ１、第３の水平静止角度Ｘ３としたときに撮像される範囲が分割領域Ｃに対応し、
撮像方向を、第２の垂直静止角度Ｙ２、第３の水平静止角度Ｘ３としたときに撮像される範囲が分割領域Ｄに対応し、
撮像方向を、第２の垂直静止角度Ｙ２、第２の水平静止角度Ｘ２としたときに撮像される範囲が分割領域Ｅに対応し、
撮像方向を、第２の垂直静止角度Ｙ２、第１の水平静止角度Ｘ１としたときに撮像される範囲が分割領域Ｆに対応する。
図７にはそのことを、符号Ａ〜Ｆの下に（Ｘｉ，Ｙｊ）（ｘ＝１、２又は３、ｙ＝１又は２）で示している。
【００３７】
本発明の空気調和装置の電源が投入されると、まず撮像方向変更手段２８の動作により全撮像可能範囲１４を分割領域毎に順に撮像し、撮像により得られた画像データを解析して、撮像範囲（画角）内に人が存在するか否かの判定（人の有無の判定）を行う。
撮像は例えば分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順（ｎ＝１からＮまでの順）に行う。このような複数の領域を順に指定して各々について人体検出を行なうことを「人体検出走査」と言う。
【００３８】
例えば、電源投入時の初期位置は分割領域Ａの位置であるとする。
領域Ａにおける人体検出（人の有無の判定及びその位置の特定）が完了して人が検出されると、信号処理手段２は人の位置を表すデータ（位置データ）を記録手段４に記録する。
人が検出されなかった場合は「人体検出されず」を意味するデータを記録手段４に記録する。
【００３９】
次に、垂直方向の撮像角度を固定したまま、撮像手段１を第２の水平静止角度Ｘ２まで回転させて領域Ｂの人体検出を実施する。初期状態から第２の水平静止角度Ｘ２の位置まで撮像手段１を回転させる際には、脱着手段７により回転伝達手段６を風向変更手段８に結合させ、風向変更手段８の回転力により撮像手段１を回転させる。撮像手段１が領域Ｂを撮像する第２の水平静止角度Ｘ２まで回転すると信号処理手段２は領域Ｂの人体検出を実施する。領域Ｂの撮像中は風向変更手段８の回転も停止させる。
領域Ｂにおける人体検出結果は領域Ａのときと同様に、信号処理手段２により記録手段４に記録される。
【００４０】
以降、同様に領域Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの位置で人体検出を行い、領域Ｆでの人体検出が完了すると信号処理手段２は記録手段４に記録されている、領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの人体検出の結果を参照して人と出入り口が撮像手段１の画角内に収まるように重要撮像方向を算出する。
【００４１】
出入り口が全撮像可能範囲１４内にない場合は、人のみを撮像手段１の画角内に収まるように重要撮像方向を決定乃至算出する。
【００４２】
これらの場合、人が検出されたときの撮像方向、即ち６つの分割領域Ａ〜Ｆのいずれかを撮像する方向を、「重要撮像方向」として記録しても良く、図７に示される６つの分割領域のいずれかを撮像する方向を以外の方向、例えば、これらの方向相互間の方向を重要撮像方向として算出しても良い。
【００４３】
出入り口と人が撮像手段１の画角内に収まらない場合には、撮像手段１の撮像方向を、人が撮像できる撮像方向と、出入り口が撮像できる撮像方向をともに重要撮像方向として記憶し、これらの２つの重要撮像方向を順に撮像する、即ち撮像方向をこれら２つの方向間で、例えば定期的に切り替えるようにしても良い。この場合、切り替えのための撮像方向の回転量が最小となるように、人を撮像する撮像方向、及び出入り口を撮像する撮像方向を定めるのが望ましい。
【００４４】
全撮像可能領域内に複数の人が検出され、これらの人が互いに離れた２以上の場所に存在するために、複数の人が撮像手段１の画角内に収まらない場合にも、それぞれ複数の人の一部が撮像される複数の撮像方向であって、そのいずれかにおいて当該複数の人の各々が撮像される撮像方向を複数の重要撮像方向として決定し、撮像手段１に、該複数の重要撮像方向を順に撮像を行わせることで、すべての人の撮像データを収集することとしても良い。例えば、２つの撮像方向で、複数の人のすべての人を撮像できる場合には、撮像手段１の撮像方向を、複数の人の一部が存在する一つの場所が撮像できる撮像方向と、残りの人が存在する他の場所が撮像できる撮像方向に、定期的に切り替えるようにする。
【００４５】
出入り口が２個所以上存在する場合も同様である。また、このように重点的に撮像する必要のある方向が３つ以上ある場合も同様である。
いずれの場合にも、切り替えのための撮像方向の回転量が最小となるように、人を撮像する撮像方向、及び出入り口を撮像する撮像方向を定めるのが望ましい。
【００４６】
全撮像可能範囲１４内に人が検出されず、かつ出入り口が全撮像可能範囲内にある場合は、信号処理手段２は出入り口が撮像手段１の画角内に収まるように重要撮像方向を算出する。
【００４７】
全撮像可能範囲１６Ｂ内で人が検出されず、かつ出入り口が全撮像可能範囲１４内にない場合は、信号処理手段２は全撮像可能領域１４の中央に撮像手段１の撮像方向を設定する。
このようにする代わりに、人が出入り口から全撮像可能範囲１４に入って来たときに、最初に撮像される位置を指定してこの位置に撮像手段１の撮像方向を設定してもよい。
【００４８】
信号処理手段２の人体検出の結果に応じて撮像手段１が重要撮像方向に設定されると、脱着手段７により回転伝達手段６は風向変更手段８から分離され、撮像手段１は静止状態となる。
風向変更手段８は、ユーザーにより設定済みの動作を継続する。
一定時間Ｔが経過した後、再び撮像手段１を駆動して領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に人体検出を行うまで回転伝達手段６は風向変更手段８から分離されたままとなる。
【００４９】
上述したように、一定時間Ｔが経過後、再び撮像手段１を駆動して領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に人体検出を行う際には領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に限らない。例えば信号処理手段２により算出した重要撮像方向が領域Ｆの位置であれば、逆の順、即ち領域Ｆ、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順で人体検出を実施してもよい。
【００５０】
また、信号処理手段２が障害物を検出し、かつ該障害物が１つの分割領域より大きい場合には、一定時間Ｔ経過後に領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆについて人体検出を行うときに上記障害物を含む領域は人体検出には用いず、次の領域までスキップするようにすることもできる。このように構成することで無効となる撮像を避け、人体検出の時間を短縮することができる。
【００５１】
図８は本発明の人体検出における処理手順を示すフローチャートである。空気調和装置の電源が投入されると、脱着手段７によって風向変更手段８に回転伝達手段６が（水平方向及び垂直方向の一方又は双方の回転が伝達可能なように）結合される（ステップＳ１）。次にＮ分割した複数の領域Ａ〜Ｆをｎ＝１〜Ｎまで順に選択して撮像し、人体検出を実施する（ステップＳ２）。ステップＳ２の人体検出の結果によって検出された人の位置、検出された人物の風の当たり方についての好みを加味した空調制御を実施する（ステップＳ１１）。続いてステップＳ３にて１人以上の人を検出すると、ステップＳ４に移行し、信号処理手段２にて撮像手段１の画角にすべての人と出入り口が収まるかを判定し、収まるのであれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、信号処理手段２で算出したすべての人と出入り口が画角内に収まる方向を重要撮像方向として、この方向まで、撮像手段１を回転させた後、脱着手段７によって風向変更手段８から回転伝達手段６を分離して撮像手段１を静止させる（ステップＳ５）。
【００５２】
ステップＳ６では信号処理手段２で人が移動したかどうかを判定し、移動したのであれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、人の移動を追跡するように撮像手段１を制御（ステップＳ８）してステップＳ２の直後まで処理を戻した後、ステップＳ２以降の処理を人の移動を反映した人の位置に基づいて実施する。
人の移動を追跡するための撮像手段１の制御は、例えば、人に移動の方向及び速度を算出し、人の移動後の位置を予測し、重要撮像方向を変更することにより行われる。
【００５３】
ステップＳ６で人が移動を行わなければ、即ち人が移動したとの判断がなされなければ（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ７に移行し、ステップＳ２の人体検出の走査を開始した時点から一定時間Ｔが経過したかどうかを判定する。一定時間Ｔが経過したかどうかを確認し、経過していなければステップＳ６の直前に戻る。このような処理を繰り返し、一定時間Ｔが経過すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ１の直前に処理を戻し、ステップＳ１以降の処理を実施する。
ステップＳ３において、信号処理手段２で人を検出しなかった場合はステップＳ９に移行して、同じく信号処理手段２で差出した、出入り口を含む重要撮像方向で撮像手段１を静止させ、ステップＳ１１にて空気調和装置に初期設定された駆動モードで空調制御を実施する。
【００５４】
ステップＳ４で撮像手段１の画角にすべての人と出入り口が収まるかを判定した結果、収まらないと判断されたときは（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では信号処理手段２によって記録手段４に記録された複数の人物位置データに基づき、すべての人及び出入り口の撮像が可能となる２又は３以上の撮像方向を定めて、この撮像方向相互間で定期的に切り替ええる。この場合、回転量が最小となるように、上記２又は３以上の撮像方向を定める。その後はステップＳ６以降の動作を実施する。
【００５５】
以上説明したように実施の形態１によれば、撮像方向変更手段２８として風向変更手段８の動力を用いるため撮像手段１のための専用のモータが不要であり、低コストで人体検出を行う空気調和装置を実現できる。
【００５６】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２の空気調和装置の構成を表すブロック図である。実施の形態１における図１とは撮像手段１を駆動する手段が異なる。即ち、本実施の形態では、図１に示された回転伝達手段６、及び脱着手段７、或いは図２における脱着手段７、並びに結合部２４及び２５から成る撮像方向変更手段２８の代わりに例えば専用のモータを備えた撮像方向変更手段３０が設けられ、この撮像方向変更手段３０が、制御手段３からの制御信号を受けて、撮像手段１を駆動してその向きを変更する。一方、風向変更手段８は、制御手段３から別個の制御信号を受けて、風向の変更を行う。
上記の構成でも実施の形態１と概して同じ効果が得られる。
【００５７】
以上説明したように実施の形態２によれば、撮像方向変更手段３０と風向変更手段８とを互いに独立に制御することができる。例えば撮像手段１を回転させる毎に風向変更手段８を撮像手段１に同調させる必要がなく、風向きが安定し、このため室内に居る人に不快感を与えない。
【００５８】
上記の実施の形態１、２では、風向変更手段８が風向を水平方向（第１の方向）及び垂直方向（第２の方向）に変更可能であり、撮像方向変更手段２８、２０が、撮像方向を水平方向及び垂直方向に変更可能であるが、風向変更手段８としては、水平方向及び垂直方向以外の方向に風向を変更可能なものを用い、撮像方向変更手段１０として、水平方向及び垂直方向以外の方向に撮像方向を変更することができるものを用いることができる。例えば、部屋の天井から下向きに風を送る空気調和装置であって、風向変更手段８が、天井から床面上の第１の仮想直線に沿う方向（第１の方向）と、第１の仮想直線とは異なる（例えば第１の仮想直線と直交する）第２の仮想直線に沿う方向（第２の方向）に風向が変更可能なものがあり、この場合、撮像方向変更手段１０としては、風向の変更方向と同じ第１及び第２の方向に変更可能なものが用いられる。
【００５９】
上記の実施の形態１、２では撮像手段１として可視光に感度を有するものを用いているが、可視領域外の光、例えば赤外線に感度を有する撮像手段を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の風向変更手段及び撮像方向変更手段の具体例を示す概略図である。
【図３】実施の形態１に係る空気調和装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図４】撮像手段から見た空調対象空間、全撮像可能範囲及び撮像範囲の例を示す図である。
【図５】実施の形態１による、撮像手段による水平方向の撮像範囲及び全撮像可能範囲、並びに全撮像可能範囲の全体にわたり画像データを得るために順次撮像を行なう撮像方向の関係を示す図である。
【図６】実施の形態１による、撮像手段による垂直方向の撮像範囲及び全撮像可能範囲、並びに全撮像可能範囲の全体にわたり画像データを得るために順次撮像を行なう撮像方向の関係を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る空気調和装置における全撮像可能領域の分割例を示す図である。
【図８】実施の形態１における人体検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  撮像手段、  ２  信号処理手段、  ３  制御手段、  ４  記録手段、  ５  出入り口位置入力手段、  ６  回転伝達手段、  ７  脱着手段、  ８  風向変更手段、  ９  人体検出手段、  １０  駆動手段、  １１  映像出力端子、  １２  モニタ、  １４  全撮像可能範囲、  １５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ  撮像範囲、  １６Ａ、１６Ｂ、１７  重複撮像範囲、  ２０  フラップ、  ２１  フラップ、  ２２  モータ、  ２３  モータ、  ２４、２５  結合部、  ２８、３０  撮像方向変更手段。
【図１】
2008224099.tif 000003
【図２】
2008224099.tif 000004
【図３】
2008224099.tif 000005
【図４】
2008224099.tif 000006
【図５】
2008224099.tif 000007
【図６】
2008224099.tif 000008
【図７】
2008224099.tif 000009
【図８】
2008224099.tif 000010
【図９】
2008224099.tif 000011