(57)【要約】【課題】  人物の位置や室内のレイアウトに影響を受けることなく、人物の位置に応じた空調制御を実現する空調システムを提供する。【解決手段】  空調機に対する制御信号を生成する制御信号生成部と、カメラで撮影した画像を受信する画像受信部と、画像受信部で受信した画像から人物を検出する人物検出部と、画像受信部で受信した複数の画像に対する前記人物検出部の検出結果画像を合成する情報合成部を備え、単一のカメラでは撮影できない領域について、他のカメラによる撮影画像で補完を行い、人物検出をすることで、人物の位置に応じた空調機の制御を行うこと、を特徴とする空調システム。【選択図】  図１
2016041989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物情報生成部を備える複数の空調機と、
前記空調機と接続された制御機器からなる空調システムであって、
前記制御機器は、
前記空調機に対する制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記人物情報生成部が生成した人物の情報を受信する受信部と、
前記受信部で受信した複数の人物情報生成部からの人物情報を合成する合成部とを備え、
前記複数の人物情報生成部により人物情報取得範囲を分担することで人物情報を取得し、人物情報に基づいて前記制御信号生成部が前記空調機を制御する制御信号を生成することを特徴とする空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記人物情報生成部はカメラであり、カメラで撮影された画像情報から人物を検出する人物検出部を備え、
前記受信部はカメラから画像情報と人物の情報を受け取り、
前記合成部は受信部が受け取った画像情報と人物の情報を合成し、検出された人物の位置情報に基づいて前記制御信号生成部が空調機の制御を行う制御信号を生成することを特徴とする空調システム。
【請求項３】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記人物情報生成部はカメラであり、カメラで撮影された画像情報から人物を検出する人物検出部を備え、
前記受信部はカメラから画像情報を受け取り、
前記合成部は受信部が受け取った画像情報を合成し、前記人物検出部が合成された画像から人物を検出し、検出された人物の位置情報に基づいて前記制御信号生成部が空調機の制御を行う制御信号を生成することを特徴とする空調システム。
【請求項４】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記人物情報生成部はモーションディテクタであり、
前記受信部はモーションディテクタからの情報を受け取り、
前記合成部は受信部が受け取った情報を合成し、検出された情報に基づいて前記制御信号生成部が空調機の制御を行う制御信号を生成することを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の空調システムにおいて、
空調機が備える人物情報生成部は空調機の稼働状態に依存せず動作可能であり、空調機が動作していない場合にも人物情報を制御機器に送信可能であることを特徴とする空調システム。
【請求項６】
請求項１乃至４に記載の空調システムにおいて、
制御機器は予め定められた時間間隔で人物情報生成部からの情報を受け取るよう受信部を制御することを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１１−１７４６６５号公報（特許文献１）がある。この公報には、「精度の高い在室者の活動量情報に基づいて、効率の良い空調を実行する空調制御システムおよび空調制御方法を提供する。」ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７４６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、室内に設置されたカメラによる撮影画像を解析し、在室者の活動量を求めることで、これに基づいた空調機制御を行うシステムの構成が記載されている。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法では、人物がカメラの撮像可能領域にいない場合、同様の空調制御はできない。特に、オフィスなど、室内にパーティションのある空間の場合、人物を撮影することが困難になるため、人物の位置に応じた空調制御は難しい。
【０００６】
そこで、本発明は、人物の位置や室内のレイアウトに影響を受けることなく、人物の位置に応じた最適な空調制御を実現する空調システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる空調システムは、以下の構成を備える。即ち、人物情報生成部を備える複数の空調機と、前記空調機と接続された制御機器からなる空調システムであって、前記制御機器は、前記空調機に対する制御信号を生成する制御信号生成部と、前記人物情報生成部が生成した人物の情報を受信する受信部と、前記受信部で受信した複数の人物情報生成部からの人物情報を合成する合成部とを備え、前記複数の人物情報生成部により人物情報取得範囲を分担することで人物情報を取得し、人物情報に基づいて前記制御信号生成部が前記空調機を制御する制御信号を生成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、人物の位置や室内のレイアウトに影響を受けることなく、人物の位置に応じた最適な空調制御を実現する空調システムを提供できる。
【０００９】
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】空調システムの構成の例である。
【図２】空調機の設置例とカメラによる撮影画像の例である。
【図３】空調機の設置例である。
【図４】カメラによる撮影画像の例である。
【図５】撮影画像の合成の例である。
【図６】空調システムの制御の流れを示す例である。
【図７】空調システムの構成の例である。
【図８】空調システムの制御の流れを示す例である。
【図９】空調システムの構成の例である。
【図１０】撮影画像における人物位置を示す例である。
【図１１】撮影画像における人物位置を纏めたテーブルの例である。
【図１２】人物位置を合成した例である。
【図１３】空調システムの制御の流れを示す例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
本実施例では、複数の空調機に搭載されたカメラで撮影した室内画像を用いて、人物の位置に応じた最適な空調制御を実現する空調システムの構成、方法について説明する。
【００１３】
まず、本実施例における空調システムの構成の例について図１を用いて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施例で示す空調システムは、管理端末１と、制御機器２、システムに接続される空調機（室内機３１および３２、室外機４１および４２）から構成される。なお、各空調機は、室内を撮影するためのカメラのような人物情報を生成できる機器を搭載しているものとする。システム管理者は、管理端末１を操作し、制御機器２を介して、空調機の制御および監視を行う。管理端末１は、制御機器２や空調機の操作用画面、各機器の情報などをユーザに提供するための画像データを表示する部分である。端末の例としては、パーソナルコンピュータや液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELパネルなどがある。また、制御機器２や空調機を操作するためのインタフェースを備える。インタフェースの例としては、ボタン、スイッチ、キー、ダイアル、スティック、マウス、リモートコントローラ、タッチパネルなどがある。
【００１５】
制御機器２は、管理端末通信部２１と、制御部２２と、記憶部２３と、機器通信部２４を有している。
【００１６】
管理端末通信部２１は、管理端末１と通信を行う部分である。例えば、管理端末１からの制御指示の受信や、制御機器２および制御機器の応答や情報を管理端末１へ送信する場合に使用する。
【００１７】
制御部２２は、制御信号生成部２２１と、画像受信部２２２と、人物検出部２２３と、情報合成部２２４を備えている。制御信号生成部２２１は、管理端末１からの制御指示をもとに、空調機へ送信する制御信号を生成する部分である。
【００１８】
画像受信部２２２は、各空調機で撮影した撮影画像を受信する部分である。
【００１９】
人物検出部２２３は、画像受信部２２２で受信した撮影画像から人物を検出する部分である。人物検出は、背景差分法や肌色検出法などの従来手法により実現することができる。また、人物は室内を移動する動物体であると考えた場合、映像のフレーム画像間における画像の差分を抽出する、動き検出処理などの従来手法により検出することも可能である。
【００２０】
情報合成部２２４は、画像受信部２２２で受信した撮影画像の合成を行う部分である。各空調機における撮影画像を組み合わせることにより、室内全体の画像を得ることができる。この合成処理を、人物検出部２２３により撮影画像内の人物位置を明らかにした画像に対して実施することで、室内全体における人物位置を把握することも可能である。具体的な方法については後述する。
【００２１】
記憶部２３は、空調機から受信した撮影画像や、情報合成部２２４による合成画像を格納するための一時記憶領域として使用する他、制御機器２の動作を制御するプログラムや、機器全体を管理するＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などを記憶する部分である。記憶部２３の例としては、ディスク、テープ、半導体などがある。
【００２２】
機器通信部２４は、空調機と通信を行う部分である。例えば、空調機への制御信号の送信や、空調機の応答や情報を受信する場合に使用する。
【００２３】
本実施例ではカメラを用いて人物を検出する例を示しているため、画像受信部、情報合成部、人物検出部という用語を用いて説明しているが、他のセンサー等を用いて実現する場合は単に受信部、合成部、人物情報生成部としても良い。
【００２４】
図２は、空調機の設置例とカメラによる撮影画像の例である。図２（ａ）は、室内の天井に１台の空調機３１が設置されている場合を示したものである。一般的に、カメラには撮影可能な視野角が設定されている。ここでは、空調機３１に搭載されたカメラの視野角をαで示した。また、室内に人物５がいる状況を例に挙げる。図２（ｂ）は、このときに空調機３１が撮影した撮影画像６の例を示したものである。天井からの撮影画像であるため、人物５を上から撮影した図になっており、室内における人物位置がわかる。従って、人物に向けて風を当てるなど、人物の位置に応じた空調制御を行うことができる。
【００２５】
一方、図３は、オフィスなど広い部屋における空調機の設置例である。一般的に、このような広い空間においては、複数の空調機が設置されている。ここでは簡単のために、２台の空調機３１、３２が天井に設置されている場合を示している。図２（ａ）と同じく、室内に人物５がいる状況を考える。これに加え、オフィスに設置されたパーティションとして障害物７が存在する場合を例に挙げる。図４は、このときに空調機３１、３２が撮影した撮影画像６の例を示したものである。図４（ａ）は空調機３１による撮影画像（ＣＡＭ＿００１）、図４（ｂ）は空調機３２による撮影画像（ＣＡＭ＿００２）である。障害物７の影響により、空調機３１からは人物５が撮影できないため、ＣＡＭ＿００１には人物５が映っていない。一方で、空調機３２からは人物５が撮影できるため、ＣＡＭ＿００２には人物５が映っている。ここで、各空調機が単体で室内の状況を判断し、空調制御を行う場合を考える。空調機３１からは人物５の存在を認識できないため、室内には人物がいないと判断し、空調機を停止する可能性がある。一方で、空調機３２は、人物５の存在を認識できる状況にあるため、人物位置に応じて風向を変化させるといった空調制御が可能である。しかし、空調機が故障している場合や、オフィス内の省電力設定等により、空調機が非稼動設定にされているなど、稼動できない状態にある場合には、人物位置に応じた空調制御はできない。そこで、各空調機による室内の撮影画像を共有することを考える。また、空調機側で、空調機の制御とカメラの制御を別系統にし、空調機が非稼動の場合においても、カメラのみを稼動させ、制御機器２への撮影画像送信を行うことを考える。
【００２６】
図５は、情報合成部２２４により、空調機３１の撮影画像（ＣＡＭ＿００１）と、空調機３２の撮影画像（ＣＡＭ＿００２）の合成画像８を得た例である。ここでは、空調機３１と空調機３２の撮影領域の一部が重なっている場合を考え、その領域を重ねるように撮影画像を合成する例を示している。このような合成方法には、画像内に含まれる同一オブジェクトが重なるように合成するパターンマッチング法などの従来手法により実現することができる。また、空調機の位置は設置した段階で固定位置となるため、各空調機による撮影領域も固定領域となる。これを利用し、合成時における撮影画像の重ね合わせ位置を予め計算しておくことでも合成可能である。図５では、人物５の領域が最上位になるように合成を行うことで、障害物７の上に重畳するように合成画像を生成している。制御機器２は、各空調機による撮影画像をもとに、このような合成画像を生成することで、室内全体における人物位置を把握することが可能になる。これにより、個々の空調機だけでは認識できなかった人物を認識可能になるため、その位置を考慮した上で、各空調機に対する制御指示を出すことにより、効果的な空調制御を実現することができる。
【００２７】
図６は、本実施例における空調システムの制御の流れについて一例を示したものである。
【００２８】
処理の流れを順に説明する。まず、空調システムの電源を投入し、制御機器２および、各空調機の運転を開始する（ＳＰ１００）。各空調機は、搭載されたカメラにより、室内を撮影する（ＳＰ１０１）。各空調機は、撮影した室内画像を制御機器２へ送信する（ＳＰ１０２）。制御機器２は、人物検出部２２３により、各撮影画像内の人物位置を検出する（ＳＰ１０３）。情報合成部２２４は、人物検出を実施した各撮影画像の合成を行い、室内の人物位置を明らかにした室内全体の画像を生成する（ＳＰ１０４）。制御機器２は、生成した室内全体の画像をもとに、人物位置に応じて風向や風量などを調節することで効果的な空調制御を実施する（ＳＰ１０５）。一定時間経過するごとに、ＳＰ１０１〜ＳＰ１０５を実施することにより（ＳＰ１０６）、人物の位置の変動にも追従可能とする。ここで、一定時間というのは、システムを運用するユーザが任意の値に設定することができる。この場合、管理端末１から設定値を入力し、記憶部２３に記憶しておくことで実現できる。ＳＰ１０６において、一定時間の経過がない場合には、空調システムに対する指示を確認する（ＳＰ１０７）。もし、空調システムに対して運転停止の指示があった場合には、システムを停止させて終了する（ＳＰ１０８）。指示がない場合は、ＳＰ１０６に戻り、一定時間の経過、あるいは、システム停止指示があるまで、ＳＰ１０６〜ＳＰ１０７を繰り返す。ＳＰ１０１〜ＳＰ１０５を実行する時間間隔は空調機が稼働している時間帯により変更するようにしてもよい。例えば、人の増減が頻繁な朝、昼休み、夕方は１分間隔で実行し、人の増減が少ないその他の時間帯は１５分間隔で実行しても良い。
【００２９】
本実施例では、図５を用いて、ＣＡＭ＿００１とＣＡＭ＿００２の２枚の撮影画像の合成方法についての例を示したが、これは一例であり、３枚以上の撮影画像を合成してもよい。その場合も同様に、撮影画像内の同一領域を重ね合わせるように合成すればよい。また、合成画像として、人物領域最上位として、障害物７の上に重畳表示させる例を示したが、これも一例である。画像内の人物位置が把握できるような合成方法であれば如何なる方法でもよい。
【００３０】
このように本実施例によれば、人物の位置や室内のレイアウトに影響を受けることなく、人物の位置に応じた空調制御を実現する空調システムを実現することが可能になる。
【００３１】
本実施例では人物を検出した後に撮影画像の合成を行っているが、撮影画像を合成した後に人物の検出を行っても良い。
【実施例２】
【００３２】
本実施例では、空調機で撮影した画像に対し、空調機側で人物検出を実施し、その結果画像を制御機器に送信することで、人物の位置に応じた空調制御を実現する空調システムの構成、方法について説明する。
【００３３】
まず、本実施例における空調システムの構成の例について図７を用いて説明する。
【００３４】
図７は、図１に示した空調システムの構成に対して、制御機器２の中の人物検出部２２３を、空調機３１、３２側に備えるように変更したものである。空調機で撮影した室内画像に対して、制御機器２に送信する前に人物検出処理まで済ませることにより、制御機器２における処理負荷を低減することが可能になる。
【００３５】
図８は、本実施例における空調システムの制御の流れについて一例を示したものである。
【００３６】
処理の流れについて説明する。図６に示した処理における、ＳＰ１０２とＳＰ１０３を、ＳＰ１０９とＳＰ１１０に置き換えたものである。ここでは、差分についてのみ説明する。各空調機は、ＳＰ１０１で撮影した室内画像に対して、人物検出部２２３による人物検出を行い、撮影画像内の人物位置を明らかにする（ＳＰ１０９）。各空調機は、人物検出を行った撮影画像を制御機器２へ送信する（ＳＰ１１０）。以降の処理は図６で示した通りである。
【００３７】
本実施例では、空調機側で人物検出を行う構成について示したが、人物検出機能は、空調機が備えていてもよいし、空調機搭載のカメラが備えていてもよい。近年のカメラは、人物検出機能を備えるものも多く、その機能を利用することで、容易にシステム構築が可能な場合もある。
【００３８】
このように本実施例によれば、各空調機側で、室内の撮影画像に対する人物検出処理を行うことが可能になる。これにより、制御機器側での人物検出が不要になるため、制御機器における処理負荷を低減させることが可能になる。
【実施例３】
【００３９】
本実施例では、空調機で撮影した画像に対し、空調機側で人物検出を実施し、人物の位置情報を制御機器に送信することで、人物の位置に応じた空調制御を実現する空調システムの構成、方法について説明する。
【００４０】
まず、本実施例における空調システムの構成の例について図９を用いて説明する。
【００４１】
図９は、図７に示した空調システムの構成に対して、新たに空調機３１、３２側に位置情報生成部２２５を備え、制御機器２の中の画像受信部２２２を、位置情報受信部２２６に変更したものである。位置情報生成部２２５は、空調機の撮影した室内画像に対して、人物検出部２２３が人物検出を行った結果をもとに、人物の位置情報を生成する部分である。また、位置情報受信部２２６は、位置情報生成部２２５の生成した情報を受信する部分である。制御機器２と各空調機は、制御信号を送信するための通信線で繋がれているが、この通信線の帯域はシステムにより異なるものである。他の信号の送受信と共用する場合、帯域が狭くなり、大きなデータを送受信する際に遅延や劣化が生じることが考えられる。実施例１および２では、この通信線を用いて画像を送信する例を示したが、画像そのものではなく、画像内の人物の位置情報だけを送信することにより、通信線の負荷を低減させることを考える。
【００４２】
図１０は、空調機が撮影した室内画像に対して、人物検出部２２３が人物検出を行い、人物５の位置を明らかにした画像の例である。位置情報生成部２２５は、この画像の左下隅を原点として、水平方向にＸ軸、垂直方向にＹ軸をとり、撮影画像内における人物５の位置を座標表示に変換する。図１０に示すような場合には、人物位置を（Ｘ，Ｙ）＝（３００，１５０）というように座標変換し、人物の位置情報を生成する。位置情報生成部２２５が生成した人物の位置情報は、制御機器２の位置情報受信部２２６で受信し、その結果を記憶部２３に記憶する。
【００４３】
図１１は、記憶部２３に記憶する人物の位置情報の例を示したものである。各空調機から受信した人物の位置情報を撮影画像ごとに格納したテーブルの例である。情報合成部２２４は、このテーブル情報をもとに、室内全体における人物位置を記した室内画像を生成する。
【００４４】
図１２は、情報合成部２２４により、空調機３１の撮影画像（ＣＡＭ＿００１）と、空調機３２の撮影画像（ＣＡＭ＿００２）から得られた人物の位置情報をもとに合成画像８を得た例である。合成において、制御機器２は実際の撮影画像を保持していないため、実施例１で示したパターンマッチング法などを適用した合成はできない。そこで、先に述べたように、空調機の位置が固定位置であることを利用し、予め計算しておいた重ね合わせ位置で合成を行うことにする。図１２では、中央の人物５が、ＣＡＭ＿００１の（３００，１５０）、および、ＣＡＭ＿００２の（８０，１５０）で示される位置の人物であり、右上の人物５が、ＣＡＭ＿００２の（３００，２００）で示される位置の人物である。制御機器２は、各空調機から受信した人物の位置情報をもとに、このような合成画像を生成することで、室内全体における人物位置を把握することが可能になる。
【００４５】
図１３は、本実施例における空調システムの制御の流れについて一例を示したものである。
【００４６】
処理の流れについて説明する。図８に示した処理における、ＳＰ１１０を、ＳＰ１１１に置き換えたものである。ここでは、差分についてのみ説明する。各空調機は、ＳＰ１０９で人物検出を行った結果をもとに、撮影画像内における人物の位置情報を生成し、これを制御機器２へ送信する（ＳＰ１１１）。以降の処理は図６で示した通りである。
【００４７】
本実施例では、図１０および図１１を用いて、各空調機の撮影画像内の人物の位置情報を座標表示すること、また、その情報を撮影画像ごとにテーブル管理する例を示した。しかし、これは一例であり、各空調機が制御機器２に対して、人物の位置情報を通知できるならば如何なる方法で通知、管理しても構わない。
【００４８】
本実施例では人物検出部２２３としてカメラのような画像を取得する機器を例に説明したがモーションディテクタや無線ＬＡＮの信号を受信するルーターのようなものであっても良い。モーションディテクタを用いる場合はどの方向に人の動きがあるかを検出できるモーションディテクタが有効であり、例えば四方向に向けたモーションディテクタを組み合わせて人物情報を得るようにすれば検出の精度を上げることができる。
【００４９】
このように本実施例によれば、空調機側での撮影画像内の人物の位置情報の生成と、制御機器側での人物の位置情報の受信ができるようになる。これにより、制御機器と空調機をつなぐ通信線の帯域が狭い場合や制限がある場合などにおいても、制御機器に対して人物の位置情報を送信することが可能になる。
【００５０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例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。
【００５１】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶部、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００５２】
また、制御線や情報線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制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１    管理端末、２    制御機器、２１  管理端末通信部、２２  制御部、２３  記憶部、２４  機器通信部、３１、３２  室内機、４１、４２  室外機、５    人物、６    撮影画像、７    障害物、８    合成画像
【図１】
2016041989.tif 000003
【図２】
2016041989.tif 000004
【図３】
2016041989.tif 000005
【図４】
2016041989.tif 000006
【図５】
2016041989.tif 000007
【図６】
2016041989.tif 000008
【図７】
2016041989.tif 000009
【図８】
2016041989.tif 000010
【図９】
2016041989.tif 000011
【図１０】
2016041989.tif 000012
【図１１】
2016041989.tif 000013
【図１２】
2016041989.tif 000014
【図１３】
2016041989.tif 000015