(57)【要約】【課題】サーモパイルでは、睡眠中の寝返り等の小さい動きを正確に検出することができない。そのため、睡眠中の寝返り等の小さい動きに基づいて空気調和機を制御し、快適な睡眠環境を実現することができない。そこで、本発明は、より快適な睡眠環境提を実現する空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】被空調室内の照度を検出する照度検出手段と、人体の動きを検出する焦電型赤外線センサと、照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、焦電型赤外線センサで人体の動きを検出した場合に、設定温度より低い温度になるよう空調制御する空調制御手段とを備えた空気調和機。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被空調室内の照度を検出する照度検出手段と、
人体の動きを検出する焦電型赤外線センサと、
前記照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、前記焦電型赤外線センサで人体の動きを検出した場合に、設定温度より低い温度になるよう空調制御する空調運転制御手段とを備えた空気調和機。
【請求項２】
被空調室内の照度を検出する照度検出手段と、
人体の動きを検出する焦電型赤外線センサと、
人体の位置を検出する人体位置検出手段と、
前記照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、前記焦電型赤外線センサで人体の動きを検出した場合に、前記人体位置検出手段で検出された人体の位置に基づいて風向を制御する空調運転制御手段とを備えた空気調和機。
【請求項３】
被空調室内の照度を検出する照度検出手段と、
人体の動きを検出する焦電型赤外線センサと、
人体の位置を検出する人体位置検出手段と、
前記照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下の時に前記人体位置検出手段で検出された人体の位置を記憶する記憶部とを備え、
前記照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、前記焦電型赤外線センサで人体の動きを検出した場合に、前記記憶部に記憶された人体の位置に基づいて風向を制御する空調運転制御手段とを備えた空気調和機。
【請求項４】
前記人体位置検出手段は、サーモパイルによって構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の空気調和機。
【請求項５】
被空調室内を撮像する撮像手段を備え、
前記照度検出手段は、前記撮像手段の撮像素子によって構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記照度検出手段は、日射センサによって構成されることを特徴とする請求項１乃至４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】
本発明は、ユーザーに快適な睡眠環境を提供可能な空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内機が設置されている室内の在室者を検出し、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、撮像手段から経時的に入力される画像の差分をとって、この差分の画像に表れた動きのある物体（動体）の中から人体を識別し、所定時間内での人体の移動面積に基づいて活動特徴量（活動量）を算出する人体活動量算出装置について記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、カメラやサーモパイル等のセンサにより就寝者の生体情報を検出（センシング）して、検出した生体情報を元に、睡眠深度等の睡眠状態を判定し、判定した睡眠深度に応じて、室内環境の空調目標を設定する室内環境制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１７８３９０号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１３６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の人体活動量算出装置では、カメラを用いて人体の活動量を検出している。カメラは可視光帯域と一部の近赤外光帯域のみを検出することができる為、室内が暗い場合、人体の動きを検出することができない。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のサーモパイルによれば、室内が暗い場合であっても人体を検出することはできるが、サーモパイルでは、睡眠中の寝返り等の小さい動きを正確に検出することができない。そのため、特許文献２に記載のサーモパイルを用いても、睡眠中の寝返り等の小さい動きに基づいて空気調和機を制御し、快適な睡眠環境を実現することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、より快適な睡眠環境提を実現す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】
【０００９】
前記した課題を解決するため、本発明に係る空気調和機は、被空調室内の照度を検出する照度検出手段と、人体の動きを検出する焦電型赤外線センサと、照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、焦電型赤外線センサで人体の動きを検出した場合に、設定温度より低い温度になるよう空調制御する空調制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より快適な睡眠環境提を実現する空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る空気調和機の構成図である。
【図２】実施例１に係る室内機の側面断面図である。
【図３】実施例１に係る空気調和機の制御ブロック図である。
【図４】実施例１に係る温度マトリクスである。
【図５】実施例１に係るベッド位置検出図である。
【図６】実施例１に係るお休み運転のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本実施形態における空気調和機の室内機、室外機、およ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。
【００１４】
リモコンＲｅは、ユーザーによって操作されて、室内機１００のリモコン送受信部Ｑに対して赤外線信号を送信する。この赤外線信号の内容は、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、これら赤外線信号の指令に基づいて、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。また、室内機１００は、リモコン送受信部ＱからリモコンＲｅへ、室温情報、湿度情報、電気代情報などのデータを送信する。
【００１５】
また、室内機１００の中央下部には、撮像手段１２１と温度検出手段１４１（人体／物体の表面温度検出手段）とが長手方向の同一直線上にそれぞれ設置され、さらに室内機１００の右下部には赤外線人検知手段１６１（赤外線人検知手段）配置されている。温度検出１４１は、撮像手段１２１の設置面と同一平面上に設置される、これにより、撮像手段１２１が撮像した画像に影が写り込まないようにしている。撮像手段１２１は、被空調室内を撮像するよう配置される。一方赤外線検出手段１６１は被空調室内の熱源の動き（人の動き）を監視できるように配置されている。
【００１６】
温度検出手段１４１、撮像手段１２１及び人検知手段１６１の配置は、画像検出方式および検出対象、撮像手段１２１、赤外線人検知手段１６１の仕様などに応じて設定してもよい。本実施形態において赤外線人検知手段１６１は、室内機１００の一箇所に実装する配置としている。しかし、これに限られず、赤外線人検知手段１６１は、室内機１００の複数個所に配置してもよい。
【００１７】
図２は、室内機１００の側断面図である。図２に示すように、室内機１００の筐体ベース１０１は、室内熱交換器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。
【００１８】
室内熱交換器１０２は、複数本の伝熱管１０２ａを有している。室内熱交換器１０２は、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て、この空気を加熱または冷却するように構成されている。なお、伝熱管１０２ａは、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。
【００１９】
左右風向板１０４は、室内機１００のメインマイコン（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。
【００２０】
上下風向板１０５は、室内機１００のメインマイコンからの指示に従い、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。
【００２１】
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。また、前面パネル１０６は、この構成に限られず、下端に固定されるように構成してもよい。
【００２２】
送風ファン１０３が回転することによって、空気吸込み口１０７およびフィルタ１０８を介して室内空気を取り込み、室内熱交換器１０２で熱交換された空気が、吹出し風路１０９ａに導かれる。吹出し風路１０９ａに導かれた空気は、左右風向板１０４および上下風向板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る。空気吹出し口１０９ｂから外部に送り出された空気は、室内を空調する。
【００２３】
撮像手段１２１は、空気吹出し口１０９ｂの近傍に取り付けられている。撮像手段１２１は、自身の取り付け位置から水平方向に対して所定角度だけ下方を向くように設置されている。これにより、室内機１００が設置されている室内を適切に撮像可能である。ただし、撮像手段１２１の取り付け位置やその設置角度は、空気調和機の仕様や用途に合わせて設定すればよく、その構成を限定するものではない。
【００２４】
本実施形態の空気調和機の構成は、あくまで一例であり、本発明は、あらゆる空気調和機の形態についても適用可能である。
【００２５】
図３は、空気調和機の制御ブロック図である。空気調和機の制御手段１３０は、画像検出部１３１と、記憶手段１３５と、演算処理部１３６と、駆動制御部１３７とを備えている。制御手段１３０は、環境検出手段１２０の各検出情報に基づき、負荷１５０を駆動するものである。
【００２６】
環境検出手段１２０は、撮像手段１２１およびＡ／Ｄ変換部１２４と、在室者を検出する人検知手段１６１およびＡ／Ｄ変換部１６２と、在室者付近の温度検出手段１４１を含んで構成される。ここでその他センサ１２９とは、例えば室温検出センサや、湿度検出センサなどである。
【００２７】
制御手段１３０は、撮像手段１２１から入力される画像情報、リモコンＲｅから入力される指令信号、および各種センサから入力されるセンサ出力などに応じて、空気調和機の動作を統括制御する。制御手段１３０の画像検出部１３１は、撮像手段１２１が撮影した画像データに対して各種画像処理を行い、在室者の位置や活動量などの情報、物体の形状や位置や距離などの情報を検出する。画像検出部１３１が検出した検出データは、演算処理部１３６に送信される。
【００２８】
記憶手段１３５は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）など含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムは、制御マイコンによって読み出されてＲＡＭに展開されて実行される。なお、制御マイコンをカメラ用と運転制御用の二つに分割して構成する場合には、ＲＯＭとＲＡＭも分割して構成することが望ましい。
【００２９】
演算処理部１３６は、設定された空調運転の運転設定に加えて、環境検出手段の各情報と画像検出情報と記憶情報を基に快適な運転状態を算出する。その結果を基に演算駆動制御部１３７を介して各負荷を駆動し快適な空調環境を実現する。
【００３０】
負荷１５０は、例えば、室外機２００が備える圧縮機モータ１５１と、室内機１００が備える送風ファンモータ１５２と、左右風向板１０４に設置される左右風向板用モータ１５３と、上下風向板１０５に設置される上下風向板用モータ１５４とを含んでいる。
【００３１】
図４は、記憶部１３５に予め記憶されている温度マトリクス１４２である。本実施例の温度検出手段１４１は上下方向を８分割、横方向を５°分の温度データを出力するものである。この検出手段を５°毎に３０回回転させトータル１５０°の温度を検出することで部屋全体の空間温度を把握する
また、検出範囲の一部を所定の範囲で重ねて温度検出手段１４１の方向を複数回変更することで、より細かく検出してもよい。温度マトリクス１４２が人体の温度と近い温度を広い範囲で検出した場合、人体検出を行う頻度を高くする。
温度マトリクス１４２が所定の温度以上の温度を検出する場合、その方向について温度検出を再び行う。
【００３２】
また、温度マトリクス１４２が、人体の温度と近い温度を広い範囲で検出した場合、再度同じ方向の温度マトリクスを検出する。上記に示す方法で空調室内の各熱源の位置を把握できる。
【００３３】
図５は、赤外線人検知センサの検出方法を示すものである。本実施例の赤外線人検知手段１６１は、部屋全体の左右方向を１０分割、奥行き方向を６分割したものである。赤外線人検知センサは分割された空調室内各部の活動量を検出し、空調室内の在室者の位置と活動量を把握する。この活動情報と前期説明した温度情報から暗闇でも在室者の位置と温度を正確に検出することが可能となる。この制御によって寝室のベッドの位置を検出可能となり、さらに学習機能を使用して複数のベッド位置情報を予め用意された記憶部に記憶させて空調制御に反映できる。
【００３４】
例えば、お休み運転開始した後温度検出手段によって被空調室内全体の温度を検出し、温度の高い場所は布団から露出した人の肌位置（顔）と推定する。ベッドは睡眠時に使用するため、前記の肌位置（顔）をベッド位置とする。推定されたベッド位置を最新座標として記録する。定期的にベッド位置の確認を行い複数のデータを記憶しておく。お休み運転を開始した時前記記憶された複数のベッド位置の中から最新のデータ又は平均データを使用するかを選択できるようにした。
【００３５】
図６は、お休み運転のフローチャートである。リモコンＲｅにてお休み運転を開始したとき、制御部によって学習機能から推定されたベッド位置に向けて制御を行い、人検知手段で活動量を監視する。活動量が所定値以下である場合再度監視を行うようにする。活動量が所定値以上の場合は寝返りと判定し、温度検出手段によって前記活動があった場所の温度を温度マトリクスにて検出する。温度検出された位置が運転開始した時の学習位置と同じ場合は制御方向を変えずにその時の空調状況（設定温、室温、湿度など）と活動量に応じて快適な空調制御を行うようにする。温度検出された位置が運転開始した時の学習位置と違う場合は新場所に向けて前記と同じように快適な空調制御を行うと共に新位置を記憶部に記憶させる。これらの制御の繰り返しによって快適な空調状態を保つことが可能とした。
【００３６】
本実施例に係る空気調和機は、被空調室内の照度を検出する照度検出手段と、人体の動きを検出する焦電型赤外線センサ１６１と、照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、焦電型赤外線センサ１６１で人体の動きを検出した場合に、空調運転制御手段は設定温度より低い温度になるよう空調制御する。
【００３７】
また、さらに人体の位置を検出する人体位置検出手段を備え、空調運転制御手段は照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下で、且つ、焦電型赤外線センサ１６１で人体の動きを検出した場合に、人体位置検出手段１６１で検出された人体の位置に基づいて風向を制御してもよい。
【００３８】
ここで、照度検出手段で検出された室内の照度が所定値以下の時に前記人体位置検出手段で検出された人体の位置を記憶する記憶部とを備え、空調運転制御手段は記憶部に記憶された人体の位置に基づいて風向を制御してもよい。
【００３９】
なお、本実施例では、人体位置検出手段として温度検出手段（サーモパイル）１４１を用いているが、他のセンサを用いても良い。
【００４０】
また、本実施例では、照度検出手段として撮像手段１２１の撮像素子を用いているが、日射センサ等の他のセンサを用いても良い。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ  空気調和機
Ｒｅ  リモコン
Ｑ  リモコン送受信部
１００  室内機
１０３  送風ファン
１０４  左右風向板
１０５  上下風向板
１０６  前面パネル
１０７  空気吸込み口
１０９ｂ  空気吹出し口
１２０  環境検出手段
１２１  撮像手段
１２４  Ａ／Ｄ変換部
１２９  その他センサ
１３０  制御手段
１３１  画像検出部
１３５  記憶手段
１３６  演算処理部  （空調運転制御手段）
１３７  駆動制御部  （空調運転制御手段）
１４１  温度検出手段（サーモパイル）
１４２  温度マトリクス
１５０  負荷
１５１  圧縮機モータ
１５２  送風ファンモータ
１５３  左右風向板用モータ
１５４  上下風向板用モータ
１６１  焦電型赤外線センサ
１６２  Ａ／Ｄ変換部
２００  室外機
【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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