(57)【要約】【課題】快適性の高い空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機は、少なくとも近赤外線の波長帯域の一部の波長帯域の光を光電変換することによって、空調室の撮像画像情報を生成する撮像手段１４と、前記撮像画像情報における画像上の輝度が所定の輝度閾値以上である高輝度領域を検出し、前記高輝度領域の検出結果に基づいて空調制御を変更する制御手段３と、を備える。【選択図】図４
2016200282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも近赤外線の波長帯域の一部の波長帯域の光を光電変換することによって、空調室の撮像画像情報を生成する撮像手段と、
前記撮像画像情報における画像上の輝度が所定の輝度閾値以上である高輝度領域を検出し、前記高輝度領域の検出結果に基づいて空調制御を変更する制御手段と、を備えること
を特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記高輝度領域のうち、その面積が所定の面積閾値以上である領域を検出し、当該領域の検出結果に基づいて空調制御を変更すること
を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記高輝度領域のうち、その形状が四角形である領域を検出し、当該領域の検出結果に基づいて空調制御を変更すること
を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記空調室における壁の稜線を、前記空調室の間取りとして検出する間取り検出部を有し、
前記稜線と前記高輝度領域との位置関係と、当該高輝度領域の縦・横方向の画素数と、に基づいて、当該高輝度領域の面積を算出すること
を特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記空調室の温度分布を示す熱画像の情報を取得する熱画像取得部を備え、
前記制御手段は、
前記熱画像取得部によって取得される熱画像の情報に基づいて、前記領域の温度を取得し、
前記領域と前記空調室との温度差と、前記領域の面積と、に基づいて、当該領域を介した熱伝導のしやすさを推定し、当該領域を介して熱伝導しやすいほど、当該領域を避けて前記空調室に温風又は冷風を送ること
を特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像画像情報の画像上で前記輝度閾値の基準として用いる所定の基準領域の輝度を取得し、前記基準領域の輝度が高いほど、前記輝度閾値を高い値に設定すること
を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記撮像手段の前側に配置され、前記撮像手段に向かう光に含まれる可視光線を遮断する可視光カットフィルタを備えること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項８】
少なくとも近赤外線の波長帯域の一部の波長帯域の光を光電変換することによって、空調室の撮像画像情報を生成する撮像ステップと、
前記撮像画像情報における画像上の輝度が所定の輝度閾値以上である高輝度領域を検出し、前記高輝度領域の検出結果に基づいて空調制御を変更する制御変更ステップと、を含むこと
を特徴とする空気調和機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調を行う空気調和機等に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサによって空調室の熱画像データを取得し、この熱画像データに基づいて空調を行う空気調和機が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、赤外線センサによって取得された熱画像データから部屋の壁に該当する領域を検出し、この壁において他の部分との温度差が所定値以上である部分を窓として検出する空気調和機について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６４５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、物体からの熱放射による電磁波は「遠」赤外線の波長帯域に含まれるため、特許文献１では、赤外線のうち「遠」赤外線の検出結果に基づいて窓を検出していると考えられる。しかしながら、室内機が設置されている部屋には、一つ又は複数の発熱体（例えば、人体）が存在していることが多い。したがって、特許文献１に記載の技術では、発熱体との温度差が所定値以上である窓以外の部分を「窓である」と誤検出する可能性がある。
【０００６】
また、例えば、高断熱性の窓が空調室に設置されている場合、この窓と他の部分との温度差がほとんどない可能性がある。このような空調室に空気調和機が設置されている場合、特許文献１のように、「遠」赤外線に基づいて高断熱性の窓を検出することは困難である。
空調室に設置されている窓の検出精度をさらに高め、その検出結果に基づいて快適性の高い空調を行うことが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、快適性の高い空気調和機等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、少なくとも近赤外線の波長帯域の一部の波長帯域の光を光電変換することによって、空調室の撮像画像情報を生成する撮像手段と、前記撮像画像情報における画像上の輝度が所定の輝度閾値以上である高輝度領域を検出し、前記高輝度領域の検出結果に基づいて空調制御を変更する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、快適性の高い空気調和機等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和機が備える室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。
【図２】空気調和機が備える室内機の縦断面図である。
【図３】（ａ）は可視光カットフィルタが移動している途中の状態を示す説明図であり、（ｂ）は可視光カットフィルタが撮像手段の前側に配置された状態を示す説明図である。
【図４】室内機が備える機器の機能ブロック図である。
【図５】室内機が設置される空調室の一例を示す説明図である。
【図６】撮像手段を露出させた状態において、この撮像手段から見た空調室の説明図である。
【図７】空調室の間取りの検出に関するフローチャートである。
【図８】空調室の窓の検出に関するフローチャートである。
【図９】（ａ）は太陽光の波長と、光強度と、の関係を示す説明図であり、（ｂ）は可視光カットフィルタを透過した光の波長と、光強度と、の関係を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は撮像画像情報の画像上において輝度が所定の輝度閾値以上である高輝度領域を示す説明図であり、（ｂ）は位置フィルタをかけた後に窓領域の候補として残る領域の説明図であり、（ｃ）は面積フィルタをかけた後に窓領域の候補として残る領域の説明図である。
【図１１】（ａ）は撮像手段から見た室内画像において、窓と、部屋の間取りと、の関係を示す説明図であり、（ｂ）は実空間において窓及び室内機を見下ろしたときの説明図（平面図）である。
【図１２】空調制御の変更に関する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、本実施形態に係る空気調和機Ｓが備える室内機１００、室外機２００、及びリモコン３００の正面図である。なお、図１では、室内機１００において撮像手段１４が露出している状態（後記する可視光カットフィルタ２０によって撮像手段１４が覆われていない状態：図３（ｂ）参照）を図示している。
空気調和機Ｓは、ヒートポンプサイクルで冷媒を循環させることによって空調（冷房運転、暖房運転、除湿運転等）を行う装置である。空気調和機Ｓは、室内機１００と、室外機２００と、リモコン３００と、を備えている。
【００１２】
室内機１００は、リモコン送受信部１３と、撮像手段１４と、を備えている。
リモコン送受信部１３は、リモコン３００との間で信号を送受信する機能を有している。例えば、運転／停止指令、設定温度の変更、タイマの設定、運転モードの変更等の信号が、リモコン３００から室内機１００に送信される。また、例えば、室内の温度・湿度の検出値が、室内機１００からリモコン３００に送信され、このリモコン３００に表示される。
撮像手段１４は、室内機１００が設置されている空調室を撮像するものである。なお、撮像手段１４の詳細については後記する。
【００１３】
室外機２００は、図示はしないが、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、室外ファンと、膨張弁と、を備えている。そして、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、後記する室内熱交換器１１（図２参照）と、が環状に順次接続されてなる冷媒回路において、周知のヒートポンプサイクルで冷媒を循環させるようになっている。
リモコン３００は、前記したように、室内機１００との間で情報をやり取りするものである。
【００１４】
図２は、空気調和機Ｓが備える室内機１００の縦断面図である。なお、図２では、撮像手段１４の前側に可視光カットフィルタ２０が配置された状態を図示している。
室内機１００は、前記したリモコン送受信部１３（図１参照）及び撮像手段１４の他に、室内熱交換器１１と、室内ファン１２と、筐体ベース１５と、塵埃フィルタ１６と、前面パネル１７と、左右風向板１８と、上下風向板１９と、可視光カットフィルタ２０と、フィルタ移動用モータ２１と、を備えている。
【００１５】
室内熱交換器１１は、冷媒と、室内空気と、の熱交換が行われる熱交換器である。図２に示すように、室内熱交換器１１は、冷媒が流れる伝熱管１１ａを複数備えている。
室内ファン１２は、例えば、円筒状のクロスフローファンであり、ファンモータ５１（図４参照）によって回転するようになっている。
【００１６】
筐体ベース１５は、室内熱交換器１１、室内ファン１２等が設置される筐体である。塵埃フィルタ１６は、空気吸込孔ｈ１を介して取り込まれる空気から塵埃を除去するフィルタであり、室内熱交換器１１の上側・前側に設置されている。前面パネル１７は、塵埃フィルタ１６の前側に設置されるパネルであり、下端を軸として前側に回動可能になっている。なお、前面パネル１７が回動しない構成であってもよい。
【００１７】
左右風向板１８は、空調室に向かって吹き出される空気の通流方向を、左右方向において調整するための板状部材である。この左右風向板１８は、室内ファン１２の下流側に配置され、左右風向板用モータ５２（図４参照）によって左右方向に回動するようになっている。
上下風向板１９は、空調室に向かって吹き出される空気の通流方向を、上下方向において調整するための板状部材である。この上下風向板１９は、室内ファン１２の下流側に配置され、上下風向板用モータ５３（図４参照）によって上下方向に回動するようになっている。
【００１８】
室内ファン１２が回転することで空気吸込孔ｈ１を介して吸い込まれた室内空気は、伝熱管１１ａを流れる冷媒と熱交換し、熱交換した空気が左右風向板１８及び上下風向板１９によって所定方向に導かれ、空気吹出孔ｈ２を介して空調室に送り込まれる。
【００１９】
撮像手段１４は、前記したように、空調室を撮像するものであり、筐体ベース１５に設置されている。具体的に説明すると、撮像手段１４は、上下方向において前面パネル１７と上下風向板１９との間に設置されるとともに、空調室を適切に撮像できるように、水平方向に対して所定角度だけ下方を向いた状態で設置されている。なお、撮像手段１４の設置位置・角度については、空気調和機Ｓの仕様や用途に合わせて適宜設定すればよい。
【００２０】
可視光カットフィルタ２０は、撮像手段１４に向かう光のうち可視光帯域の光を遮断（カット）するフィルタである。可視光カットフィルタ２０は、例えば、円盤状を呈する設置部材Ｑの周壁面に設置されている。フィルタ移動用モータ２１は、可視光カットフィルタ２０を移動させるためのモータであり、前記した設置部材Ｑの中心軸に設置されている。なお、図２に示す構成は一例であり、室内機１００の構成はこれに限定されない。
【００２１】
図３（ａ）は、可視光カットフィルタ２０が移動している途中の状態を示す説明図（図１に示す領域Ｋに対応）である。可視光カットフィルタ２０を使用する場合には、この可視光カットフィルタ２０を撮像手段１４の前側に配置するように（つまり、可視光カットフィルタ２０によって撮像手段１４を覆うように）、フィルタ移動用モータ２１（図２参照）が駆動される。
【００２２】
図３（ｂ）は、可視光カットフィルタ２０が撮像手段１４の前側に配置された状態を示す説明図（図１に示す領域Ｋに対応）である。詳細については後記するが、空調室に設置されている窓の位置を推定する際には、図３（ｂ）に示すように、撮像手段１４の前側に可視光カットフィルタ２０を配置した状態で、空調室が撮像される。
【００２３】
図４は、室内機１００が備える機器の機能ブロック図である。
室内機１００は、前記したリモコン送受信部１３、撮像手段１４、及びフィルタ移動用モータ２１を含む機器（図１、図２参照）の他に、制御手段３と、環境検出手段４１と、ファンモータ５１と、左右風向板用モータ５２と、上下風向板用モータ５３と、を備えている。
【００２４】
図４に示すように、撮像手段１４は、光学レンズ１４ａと、撮像素子１４ｂと、Ａ／Ｄ変換器１４ｃと、デジタル信号処理部１４ｄと、を備えている。
光学レンズ１４ａは、撮像手段１４の撮像範囲（画角）やピントを調整するためのレンズである。
撮像素子１４ｂは、光学レンズ１４ａを介して入射する光を光電変換することによって、撮像画像情報を生成する素子である。なお、撮像素子１４ｂとして、ＣＣＤセンサ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いることができる。
【００２５】
また、撮像素子１４ｂは、少なくとも近赤外線の波長帯域（例えば、７００ｎｍ〜２５００ｎｍ）の一部の波長帯域（例えば、７６０ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光をセンシングするようになっている。本実施形態では、一例として、撮像素子１４ｂが、紫外線・可視光線・近赤外線をセンシング可能である場合について説明する。
【００２６】
前記した近赤外線は、太陽光に含まれており、窓ガラス、カーテン、ブラインド等を透過して空調室に入射する性質を有している。本実施形態では、可視光カットフィルタ２０を介して入射する光（近赤外線を含む）を撮像素子１４ｂによって光電変換して撮像画像情報を生成し、この撮像画像情報に基づいて空調室の窓を検出するようにしている。
なお、図１では、撮像素子１４ｂを一つだけ記載しているが、実際には、横方向・縦方向（行方向・列方向）において複数の撮像素子が配列されている。これらの撮像素子が、ひとつひとつの画素に対応している。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器１４ｃは、撮像素子１４ｂから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有している。デジタル信号処理部１４ｄは、Ａ／Ｄ変換器１４ｃから入力される画像情報に関して、画像の輝度や色調を補正する機能を有している。
【００２８】
制御手段３は、カメラマイコン３１と、メインマイコン３２と、を備えている。
カメラマイコン３１は、記憶手段３１１と、画像処理手段３１２と、駆動制御手段３１３と、を備えている。
記憶手段３１１は、図示はしないが、画像処理手段３１２や駆動制御手段３１３のプログラムが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）と、前記したプログラムが展開されるＲＡＭ（Random Access Memory）と、を含んで構成される。
【００２９】
画像処理手段３１２は、窓検出部３１２ａと、間取り検出部３１２ｂと、人体検出部３１２ｃと、を備えている。
窓検出部３１２ａは、撮像手段１４から入力される撮像画像情報に基づいて、空調室の窓を検出する（つまり、窓の位置や大きさを算出する）機能を有している。なお、窓検出部３１２ａが行う処理については後記する。間取り検出部３１２ｂは、空調室の間取りを検出する機能を有している。なお、間取り検出部３１２ｂが行う処理については、後記する。
【００３０】
人体検出部３１２ｃは、撮像手段１４から入力される撮像画像情報に基づいて、空調室に存在する人体（在室者）を検出する機能を有している。例えば、人体検出部３１２ｃは、前記した画像情報に基づいて、人体の頭部、胸部、腕、足等を抽出し、抽出した各部の位置関係に基づいて人体の位置を算出する。なお、人体の検出については周知であるから、詳細な説明を省略する。
窓検出部３１２ａ、間取り検出部３１２ｂ、及び人体検出部３１２ｃの処理結果は、メインマイコン３２に出力される。
【００３１】
駆動制御手段３１３は、画像処理手段３１２が行う処理内容に応じて、フィルタ移動用モータ２１を制御する機能を有している。例えば、窓検出部３１２ａによって空調室の窓を検出する際、駆動制御手段３１３は、可視光カットフィルタ２０を撮像手段１４の前側に配置するようにフィルタ移動用モータ２１を駆動する。また、間取り検出部３１２ｂによって空調室の間取りを検出する際、及び、人体検出部３１２ｃによって人体を検出する際、駆動制御手段３１３は、撮像手段１４を露出させるようにフィルタ移動用モータ２１を駆動する。
【００３２】
環境検出手段４１は、熱画像取得部４１ａと、照度検出部４１ｂと、を備えている。
熱画像取得部４１ａは、空調室の温度分布を示す熱画像の情報を取得するものであり、筐体ベース１５（図２参照）に設置されている。熱画像取得部４１ａは、空調室の壁面・窓等から放射される遠赤外線を光電変換する撮像素子（図示せず）を複数備えている。
照度検出部４１ｂは、空調室の照度を検出するセンサであり、筐体ベース１５（図２参照）に設置されている。熱画像取得部４１ａ及び照度検出部４１ｂの検出値は、それぞれ、メインマイコン３２に出力される。
【００３３】
メインマイコン３２は、記憶手段３２１と、演算処理手段３２２と、駆動制御手段３２３と、を備えている。
記憶手段３２１は、図示はしないが、演算処理手段３２２や駆動制御手段３２３のプログラムが格納されるＲＯＭと、前記したプログラムが展開されるＲＡＭと、を含んで構成される。
【００３４】
演算処理手段３２２は、リモコン送受信部１３において受信した信号と、画像処理手段３１２の処理結果と、環境検出手段４１の検出結果と、に基づいて、ファンモータ５１の回転速度指令値や、左右風向板用モータ５２及び上下風向板用モータ５３の回転角指令値を演算する機能を有している。また、演算処理手段３２２は、圧縮機（図示せず）や室外ファンを駆動するための情報を、室外機２００のマイコン（図示せず）との間でやり取りする機能も有している。
【００３５】
図５は、室内機１００が設置される空調室の一例を示す説明図である。
図５に示す例では、室内機１００から見て正面に窓Ｗ１が設けられ、また、室内機１００から見て右側（紙面手前側）に別の窓Ｗ２（破線）が設けられている。これらの窓Ｗ１，Ｗ２は、撮像手段１４の撮像範囲（破線）に含まれている。また、窓Ｗ１には、カーテンＣがかかっている。
【００３６】
図６は、撮像手段１４を露出させた状態において、この撮像手段１４から見た空調室の説明図である。図６の横軸θｘは、縦・横に配列された撮像素子１４ｂの横方向の画素数であり、縦軸θｙは、撮像素子１４ｂの縦方向の画素数である。
図６に示す例では、前記した窓Ｗ１，Ｗ２と、空調室の天井に設置されたランプＲ（図５では、図示を省略）と、が撮像されている。また、窓Ｗ２を介して空調室に太陽光が射し込み、床の一部Ｄが照らされている。なお、境界線Ｇ１〜Ｇ３及び交点Ｈについては後記する。
以下では、図５、図６に示す空調室を撮像手段１４によって撮像し、その間取りや窓Ｗ１，Ｗ２の検出結果に基づいて空調制御を変更する場合について説明する。
【００３７】
図７は、空調室の間取りの検出に関するフローチャートである。
ステップＳ１０１において制御手段３は、駆動制御手段３１３（図４参照）によって、撮像手段１４を露出させるようにフィルタ移動用モータ２１を駆動する。
【００３８】
ステップＳ１０２において制御手段３は、間取り検出部３１２ｂ（図４参照）によって、空調室の間取りを検出する。前記した「間取り」には、空調室における壁の稜線の座標が含まれる。
その一例を挙げると、制御手段３は、図６に示す画像上で輝度が異なる領域の境界線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を検出する。なお、図６では壁や床を一様なドットで図示したが、実際には、可視光線を含む太陽光が撮像手段１４に入射する。したがって、通常は、隣接する壁の輝度は異なっており、また、壁と床の輝度も異なっている。
【００３９】
そして、制御手段３は、横方向の境界線Ｇ１を含む直線と、縦方向の境界線Ｇ２を含む直線と、斜め方向の境界線Ｇ３を含む直線と、が一点（図６に示す交点Ｈ）で交わる場合、これらの境界線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を壁の稜線として特定する。図６に示す空調室の他の稜線についても同様である。
ステップＳ１０３において制御手段３は、ステップＳ１０２の検出結果を記憶手段３１１（図４参照）に格納し、処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００４０】
図８は、空調室の窓の検出に関するフローチャートである。
なお、図８の「ＳＴＡＲＴ」時には、部屋の間取りの検出結果が記憶手段３１１（図４参照）に格納されているものとする。また、図８に示す処理は、空調室に太陽光が入射する時間帯（夜間以外）に行われるものとする。
【００４１】
ステップＳ２０１において制御手段３は、フィルタ移動用モータ２１（図４参照）によって、可視光カットフィルタ２０を撮像手段１４の前側に配置する。
【００４２】
図９（ａ）は、太陽光の波長と、光強度と、の関係を示す説明図である。図９（ａ）の横軸は、太陽光の波長であり、縦軸は、太陽光の光強度である。図９（ａ）に示すように、太陽光には、紫外線・可視光線・近赤外線・遠赤外線等が含まれている。
【００４３】
図９（ｂ）は、可視光カットフィルタ２０を透過した光の波長と、光強度と、の関係を示す説明図である。図９（ｂ）の横軸は、可視光カットフィルタ２０を透過した光の波長であり、縦軸は、前記した光の光強度である。
撮像手段１４の前側に可視光カットフィルタ２０を配置することで、可視光の波長帯域の光が可視光カットフィルタ２０において減衰（又は反射）し、また、可視光以外の波長帯域の光が可視光カットフィルタ２０を透過する。つまり、紫外線、近赤外線、遠赤外線を含む光が可視光カットフィルタ２０を透過する。
【００４４】
このような光が撮像素子１４ｂに入射すると、主に、近赤外線及び紫外線の波長帯域（図９（ｂ）の斜線部分を参照）の光が光電流に変換される。言い換えると、遠赤外線の波長帯域の光が光電流に変換される程度は、無視し得る程度に小さい。これは、撮像素子１４ｂとして、遠赤外線の感度が低いものを用いているためである。
【００４５】
それぞれの撮像素子１４ｂで発生した光電流は、Ａ／Ｄ変換器１４ｃ（図４参照）においてデジタル信号に変換され、このデジタル信号がデジタル信号処理部１４ｄ（図４参照）を介して窓検出部３１２ａに出力される。なお、窓の検出を行う際、デジタル信号処理部１４ｄによって画像の輝度やコントラストを補正してもよいし、また、前記した補正を行わなくてもよい。
【００４６】
図８のステップＳ２０２において制御手段３は、窓検出部３１２ａ（図４参照）によって、撮像画像情報を取得する（撮像ステップ）。この撮像画像情報には、ひとつひとつの撮像素子に対応する各画素の座標と、その輝度と、が含まれる。
ステップＳ２０３において制御手段３は、窓検出部３１２ａによって、輝度閾値Ｂ１を設定する。この輝度閾値Ｂ１は、窓領域を含む比較的輝度の大きい領域を抽出するための判定基準となる閾値である。例えば、太陽光によって空調室全体が明るく照らされているときには、空調室の壁面（例えば、床）と、窓と、を区別できるように輝度閾値が高めに設定される。また、例えば、各窓にカーテンがかけられて空調室全体が暗いときには、輝度閾値が低めに設定される。
【００４７】
前記した輝度閾値Ｂ１の設置方法について具体的に説明すると、例えば、制御手段３は、空調室の床又は天井に相当する領域（基準領域）の輝度に所定値を加算することで、輝度閾値を設定する。前記した「基準領域」は、撮像画像情報の画像上で輝度閾値Ｂ１の基準として用いられる領域であり、例えば、空調室の間取りの検出結果に基づいて特定できる。なお、所定値（＞１）を基準領域の輝度に乗算することによって、輝度閾値Ｂ１を設定してもよい。
【００４８】
ステップＳ２０４において制御手段３は、窓検出部３１２ａによって、撮像画像情報の画像上において、その輝度が輝度閾値Ｂ１以上となる「高輝度領域」を抽出する。つまり、制御手段３は、その輝度が輝度閾値Ｂ１以上となる画素を特定し、さらに、隣接する画素を一つの領域として特定する。
【００４９】
図１０（ａ）は、撮像画像情報の画像上において、輝度が輝度閾値Ｂ１以上である高輝度領域を示す説明図である。なお、図１０（ａ）の横軸θｘは、複数の撮像素子１４ｂの横方向の画素数であり、縦軸θｙは、撮像素子１４ｂの縦方向の画素数である（図１０（ｂ）、（ｃ）も同様）。
図１０（ａ）に示す例では、図６に示すランプＲに相当する領域ＲＡと、窓Ｗ１，Ｗ２に相当する領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａと、床において窓から太陽光が射し込んだ部分Ｄに相当する領域ＤＡと、が「高輝度領域」として抽出されている。前記したように、太陽光に含まれる近赤外線はガラスやカーテンを透過するため、カーテンＣがかけられている窓Ｗ１（図６参照）の領域Ｗ１Ａも抽出されている。
【００５０】
なお、仮に、遠赤外線を発する発熱体（図示せず）が空調室に存在していたとしても、前記したように、撮像素子１４ｂは遠赤外線の感度が低い（図９（ｂ）の斜線部を参照）。したがって、ステップＳ２０４の処理において発熱体が抽出されることはない。
また、仮に、空調室に白色の家具が存在していたとしても、撮像手段１４の前側に可視光カットフィルタ２０が配置されているため（Ｓ２０１）、撮像素子１４ｂに可視光が入射することはない。したがって、ステップＳ２０４の処理において、可視光帯域における輝度が比較的大きい白色の家具が抽出されることもない。
【００５１】
図７のステップＳ２０５において制御手段３は、窓検出部３１２ａによって、特徴量に基づくフィルタリングを行う。以下では、各領域の位置に基づく位置フィルタと、各領域の面積（大きさ）に基づく面積フィルタと、各領域の形状に基づく形状フィルタと、について順次説明する。
【００５２】
（１．位置フィルタ）
制御手段３は、ステップＳ２０４で抽出した各領域について、少なくともその一部が撮像画像上において上部領域Ｍ（θｙ≧θ１ｙ：図１０（ｂ）参照）に含まれるものを「窓領域」の候補として残す。前記した上部領域Ｍは、例えば、撮像手段１４から見て空調室の正面壁と床との稜線Ｇ１（図６参照）よりも上側の領域であり、間取りの検出結果（Ｓ１０２）に基づいて設定される。
【００５３】
図１０（ｂ）は、位置フィルタをかけた後に窓領域の候補として残る領域の説明図である。図１０（ｂ）に示す例では、撮像画像上の上部領域Ｍに含まれる領域ＲＡ，Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａが、窓領域の候補として残されている。また、画像上の下側領域に含まれる領域ＤＡは、窓領域の候補から外されている。このように、位置フィルタをかけることによって、床面において太陽光が射し込んだ部分Ｄ（図６参照）に相当する領域ＤＡを、窓領域の候補から外すことができる。
【００５４】
（２．面積フィルタ）
制御手段３は、ステップＳ２０４で抽出した領域のうち、撮像画像情報の画像上の面積（画素数）が所定値以上であるものを窓領域の候補として残す。ここでは、一例として、空調室の間取りの検出結果に基づき、領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａの面積を求める方法について説明する。
【００５５】
図１１（ａ）は、撮像手段１４から見た室内画像において、窓と、部屋の間取りと、の関係を示す説明図である。例えば、θｘ方向において稜線Ｇ２，Ｇ４の間に存在する領域Ｗ１Ａが窓であると仮定すると、この窓は撮像手段１４から見て正面壁に設置されているといえる。
【００５６】
図１１（ｂ）は、実空間において窓及び室内機１００を見下ろしたときの説明図（平面図）である。前記したように、領域Ｗ１Ａが窓Ｗ１であると仮定すると、正面壁に設置されている窓Ｗ１の横幅は、撮像手段１４から窓までの距離ＬＦと、領域Ｗ１Ａ（図１１（ａ）参照）の画像上における横方向の画素数θαＦと、を乗算した値（ＬＦ・θαＦ）で近似できる。これは、半径が距離ＬＦに等しく、半径のなす角が画素数θαＦに等しい円弧の長さを求める場合と同様である。したがって、窓Ｗ１の面積ＳＦは、以下に示す（数式１）を用いて近似できる。
【００５７】
ＳＦ≒ＬＦ２・θαＦ・θβＦ  ・・・（数式１）
【００５８】
なお、撮像手段１４から窓Ｗ１までの距離ＬＦは、正面壁と床との稜線Ｇ１の画像上における座標（θｙ方向）と、室内機１００の標準的な設置高さと、水平面に対して撮像手段１４の光軸がなす角と、に基づいて求められる。
【００５９】
また、図１１（ａ）に示すように、θｘ方向において稜線Ｇ２の右側に存在する領域Ｗ２Ａが窓であると仮定すると、この窓は撮像手段１４から見て右壁に設置されているといえる。図１１（ｂ）に示すように、右壁に設置されている窓Ｗ２の横幅Ｘは、以下に示す（数式２）を用いて近似できる。
【００６０】
Ｘ≒ＬＲ・θαＲ／ｃｏｓθｒ  ・・・（数式２）
【００６１】
なお、図１１（ｂ）に示す距離ＬＲ及び角度θｒは、画像上における交点Ｊ（図１１（ａ）参照）の座標と、室内機１００の標準的な設置高さと、水平面に対して撮像手段１４の光軸がなす角と、に基づいて求められる。前記した交点Ｊとは、右壁と床との稜線Ｇ３（図１１（ａ）参照）と、領域Ｗ２Ａの中心を含む上下方向の直線（図１１（ａ）に示す一点鎖線）と、の交点である。また、図１１（ｂ）に示す角度θＲは、領域Ｗ２Ａのθｘ方向の画素数で近似できる。さらに、窓Ｗ２の縦幅は、窓Ｗ１の縦幅と同様に（ＬＲ・θβＲ）で近似できる。したがって、窓Ｗ２の面積ＳＲは、以下に示す（数式３）を用いて近似できる。
【００６２】
ＳＲ≒ＬＲ２・θαＲ・θβＲ／ｃｏｓθｒ  ・・・（数式３）
【００６３】
このようにして制御手段３は、空調室の各稜線と領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａとの位置関係と、領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａの縦・横方向の画素数と、に基づいて、領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａ（窓Ｗ１，Ｗ２）の面積を算出する。同様にして、制御手段３は、ステップＳ２０４で抽出した他の領域ＲＡ，ＤＡ（高輝度領域：図１０（ａ）参照）の面積を求める。
そして、制御手段３は、領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａ，ＲＡ，ＤＡのうち、その面積が所定の面積閾値Ｓ１以上であるものを窓領域の候補として残す。前記した面積閾値Ｓ１は、画像上の面積に基づいて窓領域の候補を残す際の判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
【００６４】
図１０（ｃ）は、面積フィルタをかけた後に窓領域の候補として残る領域の説明図である。図１０（ｃ）に示す例では、面積が面積閾値Ｓ１以上である領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａ，ＤＡが、窓領域の候補として残されている。また、面積が面積閾値Ｓ１未満である領域ＲＡ（ランプＲに相当：図６参照）は、窓領域の候補から外されている。このように面積フィルタをかけることで、画像上の面積が比較的小さいランプや、空調室において太陽光が反射した微少な部分を窓領域の候補から外すことができる。
【００６５】
（３．形状フィルタ）
制御手段３は、ステップＳ２０４で抽出した領域のうち、その形状が四角形であるものを窓領域の候補として残す。制御手段３は、例えば、各領域の内外の境界線が直線状であり、かつ、四つの頂点を有するものを窓領域の候補として残す。
なお、形状フィルタをかけた後、窓領域の候補として残るものは、図９（ｃ）と同様である。つまり、四角形である領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａ，ＤＡが窓領域の候補として残され、四角形でない領域ＲＡは窓領域の候補から外されている。このように形状フィルタをかけることで、空調室に設置されたランプ等が「窓」として誤検出されることを防止できる。
【００６６】
制御手段３は、前記した位置フィルタ、面積フィルタ、及び形状フィルタの全てにおいて、窓領域の候補として共通に残った領域を「窓領域」として特定する。図１０に示す例では、領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａ（図１０（ａ）、（ｂ）の共通部分）が「窓領域」として特定される。
【００６７】
図７のステップＳ２０６において制御手段３は、窓検出部３１２ａによって、窓の位置（座標）を算出する。例えば、制御手段３は、領域Ｗ１Ａ，Ｗ２Ａの中心（重心）の座標に基づいて、実空間における窓Ｗ１，Ｗ２の位置を算出する。
ステップＳ２０７において制御手段３は、ステップＳ２０５（面積フィルタ）で算出した窓の面積と、ステップＳ２０６で算出した窓の位置と、を記憶手段３１１（図４参照）に格納する。
【００６８】
図１２は、空調制御の変更に関する処理を示すフローチャートである。
なお、図１２に示す「ＳＴＡＲＴ」時には、空調室の間取りの検出結果と、窓の位置・面積の算出結果と、が記憶手段３１１（図４参照）に格納されているものとする。
ステップＳ３０１において制御手段３は、駆動制御手段３１３（図４参照）によって、撮像手段１４を露出させるようにフィルタ移動用モータ２１を駆動する。
【００６９】
ステップＳ３０２において制御手段３は、人体検出部３１２ｃ（図４参照）によって、空調室に存在する人体（在室者）を検出する。
ステップＳ３０３において制御手段３は、窓Ｗ１，Ｗ２を介した熱伝導のしやすさを推定する。例えば、制御手段３は、熱画像取得部４１ａ（図４参照）によって、窓Ｗ１（領域）と空調室（例えば、床）との温度差を算出する。なお、窓Ｗ１の位置は、ステップＳ２０６（図８参照）の処理結果を記憶手段３１１から読み出すことで取得される。そして、制御手段３は、前記した温度差と、窓Ｗ１の面積（領域Ｗ１Ａの面積）と、を乗算することで、熱伝導のしやすさを示す数値を算出する。窓Ｗ１の面積が大きいほど、また、窓Ｗ１と床との温度差が大きい（窓Ｗ１の断熱性が低い）ほど、熱伝導のしやすさを示す数値は大きくなる。なお、他方の窓Ｗ２についても同様である。
【００７０】
ステップＳ３０４において制御手段３は、窓領域の位置（Ｓ２０６：図８参照）と、人体の位置（Ｓ３０２）と、熱伝導のしやすさ（Ｓ３０３）と、に基づいて、空調制御を変更する（制御変更ステップ）。
例えば、暖房運転中、窓Ｗ１から所定範囲内（例えば、１〜３ｍの距離）に人体が検出されたとする。また、室温（床の温度）は２３℃であり、窓Ｗ１付近の温度は１５℃であったとする。この場合、室内と窓付近との温度差（８Ｋ）が比較的大きいため、窓Ｗ１を介して熱伝導しやすいと推定される（Ｓ３０３）。
つまり、窓Ｗ１付近の空気が冷えやすいため、制御手段３は、人体と窓との間に温風を送り込むように、左右風向板１８（図２参照）及び上下風向板１９（図２参照）の向きを調整する。これによって、窓Ｗ１付近の冷気で人体が冷やされることを抑制し、暖房運転の快適性を高めることができる。
【００７１】
また、前記した環境下において窓Ｗ１の近く（例えば、１ｍ以内）に人体が検出された場合、制御手段３は、この人体に向けて（窓Ｗ１の方向に向けて）温風を送り込むように、左右風向板１８及び上下風向板１９の向きを調整する。これによって、人体に直接的に温風が吹き込まれるため、窓Ｗ１付近の冷気で人体が冷やされることを抑制できる。
【００７２】
また、前記した環境下において窓Ｗ１の付近に人体が存在しない（例えば、窓から３ｍ以上の位置に人体が存在する）場合、制御手段３は、窓Ｗ１に温風を送り込まないように、左右風向板１８及び上下風向板１９の向きを調整する。これによって、窓Ｗ１を介した熱伝導を抑制するとともに、窓Ｗ１付近の冷気が部屋の中で循環することを抑制できる。
【００７３】
また、窓Ｗ１の面積が比較的小さく、また、室内と窓Ｗ１との温度差が比較的小さい場合、制御手段３によって、窓Ｗ１を介した熱伝導が生じにくいと判定される（Ｓ３０３）。この場合、制御手段３は、人体の足元に向けて温風を送り込むといった通常制御（窓Ｗ１等の位置を考慮しない制御）を行う。
【００７４】
なお、前記した暖房運転における制御は、冷房運転にも同様に適用できる。
その他、撮像画像上における輝度の値に基づき、冷房運転において、以下のように風向を調整してもよい。例えば、窓Ｗ１の付近の床面に輝度が比較的高い部分（高輝度エリア）が存在し、かつ、この部分と窓Ｗ１との間に人体が存在している場合、制御手段３は、この人体に向けて所定時間ごとに冷風を送り込む。これによって、日差しが当たっている場所にいる人体に所定時間ごとに冷風が送り込まれるため、冷房運転の快適性を従来よりも高めることができる。
【００７５】
＜効果＞
本実施形態によれば、空調室の窓を検出する際、撮像手段１４の前側に可視光カットフィルタ２０を配置することで、撮像素子１４ｂに可視光が入射することを防止できる。したがって、例えば、空調室に白色の家具（可視光を光電変換した場合に輝度が高いもの）が設置されていたとしても、この家具が「窓」として誤検出されることはない。
また、撮像素子１４ｂは、遠赤外線の感度が低いため、太陽光に含まれる遠赤外線が光電流に変換されることはほとんどない。したがって、空調室に発熱体が存在する場合でも、例えば、窓以外の壁面が「窓」として誤検出されることはない。
また、窓に紫外線カットフィルムが設置されていたとしても、この窓を透過して近赤外線が撮像素子１４ｂに入射し、撮像素子１４ｂにおいて光電変換される。したがって、紫外線カットフィルムが設置されている窓も適切に検出できる。
【００７６】
また、本実施形態では、空調室の窓を検出する過程で、位置フィルタ、面積フィルタ、及び形状フィルタがかけられる（Ｓ２０５：図８参照）。したがって、空調室に設置されているランプＲ（図６参照）や、床において太陽光が反射した部分Ｄ（図６参照）が「窓」として誤検出されることを防止できる。
さらに、人体の検出結果（Ｓ３０２：図１２参照）と、窓Ｗ１，Ｗ２を介した熱伝導のしやすさ（Ｓ３０３）と、に基づいて空調制御を変更することで（Ｓ３０４）、在室者にとって快適な空調を行うことができる。
【００７７】
≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機Ｓについて実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、実施形態では、窓の検出時に撮像手段１４を覆う可視光カットフィルタ２０（図２参照）を備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、近赤外線及び紫外線の少なくとも一方を選択的に透過させ、それ以外を遮断する光フィルタを設け、窓の検出時には、この光フィルタによって撮像手段１４を覆うようにしてもよい。このような構成でも、近赤外線及び紫外線の少なくとも一方が光フィルタを透過するため、実施形態と同様の方法（図８参照）で窓を適切に検出できる。
【００７８】
また、実施形態で説明した空気調和機Ｓから可視光カットフィルタ２０（図２参照）、フィルタ移動用モータ２１（図４参照）、及び駆動制御手段３１３（図４参照）を省略してもよい。このような構成でも、例えば、照度検出部４１ｂによって空調室の照度が比較的高い場合には、可視光を含む太陽光を撮像素子１４ｂにおいて光電変換し、画像上の輝度の高さに基づいて空調室の窓を検出できる。
【００７９】
また、画像上における輝度の最大値を求め、この最大値に所定値（＜１）を乗算した値を輝度閾値Ｂ１としてもよい。
また、画像上における輝度の最大値・最小値を求め、この最大値と最小値との間の輝度（例えば、中央値）を輝度閾値Ｂ１としてもよい。
また、照度検出部４１ｂ（図４参照）によって検出された照度の高さに基づいて、輝度閾値を設定してもよいし、空気調和機Ｓの使用環境を考慮した固定値として輝度閾値Ｂ１を予め設定してもよい。
【００８０】
また、実施形態では、輝度閾値Ｂ１を設定した後（Ｓ２０３：図８参照）、形状フィルタ等（Ｓ２０５：図８参照）をかける場合について説明したが、これに限らない。例えば、輝度閾値Ｂ１を徐々に小さくしながら、形状フィルタの処理を繰り返し実行し、四角形に近い領域を特定できた場合、この領域を窓領域の候補として残すようにしてもよい。
【００８１】
また、実施形態では、窓を検出する過程で、位置フィルタ、面積フィルタ、及び形状フィルタの全てをかける場合について説明したが、これに限らない。すなわち、前記した各フィルタのうち一つ又は二つ（例えば、位置フィルタのみ）をかけるようにしてもよい。
また、これらのフィルタリングの処理（Ｓ２０５）を省略し、撮像画像情報における画像上の輝度が所定の輝度閾値以上である「高輝度領域」を、空調室の窓に相当する窓領域として検出してもよい。この場合でも、空調室に設置されている窓Ｗ１，Ｗ２（図６参照）が窓領域の候補から外れる可能性は低いため、窓の検出結果に基づいて快適な空調を行うことができる。
【００８２】
また、実施形態では、画像処理手段３１２（図４参照）が窓検出部３１２ａと、間取り検出部３１２ｂと、人体検出部３１２ｃと、を備える構成について説明したが、間取り検出部３１２ｂ及び人体検出部３１２ｃの一方又は両方を省略してもよい。なお、間取り検出部３１２ｂを省略した場合でも、室内機１００の標準的な設置高さと、水平面に対して撮像手段１４の光軸がなす角と、に基づいて、室内機１００から見た正面壁と床との稜線Ｇ１（図６参照）の位置を推定できる。
また、人体検出部３１２ｃを設置しない構成において、熱伝導が生じやすい窓を検出した場合、例えば、この窓を介した熱伝導を抑制するように、この窓を避けて冷風又は温風を送り込むようにすればよい。
【００８３】
また、実施形態では、環境検出手段４１が、熱画像取得部４１ａと、照度検出部４１ｂと、を備える場合について説明したが、これらの一方又は両方を省略してもよい。なお、熱画像取得部４１ａを省略する構成においては、窓の面積に基づいて、この窓を介した熱伝導のしやすさを推定すればよい（Ｓ３０３：図１２参照）。
また、実施形態では、実空間の窓の面積を算出する場合について説明したが、画像上における窓領域の面積を算出するようにしてもよい。
【００８４】
また、実施形態では、窓と床との温度差と、窓の面積と、を乗算することで、窓を介した熱伝導のしやすさを示す数値を算出する場合について説明したが（Ｓ３０３：図１２参照）、これに限らない。例えば、窓の面積が所定値以上であり、かつ、冬季において窓付近の温度が所定値未満（夏季には、所定値以上）である場合、「窓を介した熱伝導が生じやすい」と判定するようにしてもよい。
【００８５】
また、実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【００８６】
Ｓ  空気調和機
１４  撮像手段
２０  可視光カットフィルタ
３  制御手段
３１２  画像処理手段
３１２ａ  窓検出部
３１２ｂ  間取り検出部
３１２ｃ  人体検出部
４１ａ  熱画像取得部
４１ｂ  照度検出部
【図１】
2016200282.tif 000003
【図２】
2016200282.tif 000004
【図３】
2016200282.tif 000005
【図４】
2016200282.tif 000006
【図５】
2016200282.tif 000007
【図６】
2016200282.tif 000008
【図７】
2016200282.tif 000009
【図８】
2016200282.tif 000010
【図９】
2016200282.tif 000011
【図１０】
2016200282.tif 000012
【図１１】
2016200282.tif 000013
【図１２】
2016200282.tif 000014