CN104422084B - 空调机 - Google Patents

Abstract

本发明为空调机，提供一种搭载了检测装置的空调机，该检测装置使摄像元件、温度传感器并行动作，减少了由温度检测传感器的响应速度产生的影响。本发明的空调机具备摄像部和温度检测部；该摄像部，以被配设成了2维的摄像元件的一个的配设方向为中心转动，进行扫描，对排出空气的室内进行摄像；该温度检测部，以被配设成了1维的受热元件的配设方向为中心转动，进行扫描，探测上述室内的辐射热；上述摄像部和上述温度检测部，具有大致相同范围的检测视场角，具有上述摄像部和上述温度检测部的转动并行动作的第1动作状态和上述摄像部的转动动作和上述温度检测部的转动动作依次进行的第2动作状态。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及检测室内的温度、人物来对室温进行控制的空调机，涉及检测室内的温度、人物的传感器的控制技术。

背景技术

近年来，实现了一种空调机，该空调机搭载摄像元件、温度传感器，检测室内的温度分布、在室内的人物的动作，对吹出风的温度、方向、风量进行控制，实现空调的舒适性提高、节能。

上述空调机，例如公开于专利文献1中。详细地说，专利文献1的空调机，搭载有将室内空间的图像信息取入的图像传感器，根据取得了的图像信息对活动进行检测，并且，将对室内机的上下方向的风向进行控制的上下摆叶和对左右方向的风向进行控制的左右摆叶，作为与人的住处无关地自由地对气流进行控制的摆叶机构，做成分配气流的构成，从上述图像信息的活动量对人的位置进行确定，控制向人存在的区域吹出空气的方向及距离。

并且，专利文献1的空调机公开了以下技术，即，搭载对在左右上下方向分割成了多个的区的地板温度进行检测的地板温度传感器，相应于由上述图像传感器取得了的人的位置的近旁的地板温度，进行最佳设定温度的设定、风扇旋转速度的控制。

另外，公开于专利文献2的空调机，使纵向配设了8个受光元件的红外线传感器向左右方向转动扫描，取得室内的热图像，从热图像检测地板面、壁面的温度，并且，从热图像数据的变化进行人的位置检测，实施空气调节机的空调控制。

专利文献1：日本特开2006-220405号公报

专利文献2：日本特开2010-276324号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上述那样，通过搭载摄像元件、温度传感器，室内状况的把握、人物的检测变得容易，变得能够进行细致的空调管理。然而，如在专利文献2中也记载了的那样，在温度检测中使用的红外线传感器的响应速度一般比CCD等摄像元件慢。因此，有时在由摄像元件检测了的摄像图像的规定位置的实际的温度与由红外线传感器等温度传感器检测了的温度之间产生偏差。

另外，在温度检测中使用的红外线传感器，不存在CCD等摄像元件的那样的2维的高分辨率的红外线传感器。因此，使1维传感器进行扫描地使用，所以，温度检测进行多次，对检测区域进行扫描费时间。因此，存在更加不能正确地求出规定位置的温度的问题。

并且，需要人的进出、活动量的检测等时间变化短的状态的把握和房间的布局、存在阳光照射的区的空调的最佳化等时间变化比较长的状态的把握都能进行的摄像元件、温度传感器的控制方法。

本发明的目的在于提供一种搭载了检测装置的空调机，该检测装置使摄像元件、温度传感器联合动作，减少了由温度检测传感器的响应速度产生的影响。

用来解决课题的技术手段

为了解决上述课题，本发明的空调机具备摄像部、温度检测部，和传感器驱动部；该摄像部，向左右方向转动，对室内进行摄像；该温度检测部，向左右方向转动，对室内的辐射热进行探测；该传感器驱动部，当上述摄像部的摄像区域与上述温度检测部的检测区域局部重合时，开始上述摄像部的转动。

并且，以另外的观点，本发明的空调机具备摄像部和温度检测部；该摄像部，以被配设成了2维的摄像元件的一个方向为中心转动，对实施空气调节的室内进行摄像；该温度检测部，以被配设成了1维的受热元件的配设方向为中心转动，对上述室内的辐射热进行检测；上述摄像部和上述温度检测部进行大致相同范围的摄像及温度检测；具有第1动作状态和第2动作状态；在该第1动作状态下，上述摄像部和上述温度检测部的一个方向的转动并行动作；在该第2动作状态下，上述摄像部的转动动作和上述温度检测部的一个方向的转动动作依次进行。

发明的效果

应用了本发明的空调机，由于能够减少由温度检测传感器的响应速度产生的不良影响，所以，能够提高居住者的舒适性，增大节能效果。

附图说明

图1是表示实施例的空调机的正面外观的图。

图2是实施例的室内机1的侧剖视图。

图3a是说明温度检测单元27的热电堆27b的水平扫描的图。

图3b是说明摄像单元26的CCD摄像传感器26b的水平扫描的图。

图4是说明摄像单元26的CCD摄像传感器26b和温度检测单元27的热电堆27b的转动角度的关系的图。

图5a是表示温度检测单元27的摄像结果的图。

图5b是表示摄像单元26的摄像结果的图。

图6a涉及温度检测单元或摄像单元的机构，是表示齿轮连接的构成的一例的图。

图6b涉及温度检测单元或摄像单元的机构，是表示四连杆连接的构成的一例的图。

图7是表示温度检测单元27的铅直截面的摄像状态的图。

图8是实施例的空调机的控制框图。

图9a是说明房间监视模式时的温度检测单元和摄像单元的动作的图。

图9b是说明人监视模式时的温度检测单元和摄像单元的动作的图。

图10是减少时间偏差的温度检测流程图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。另外，在各图及各实施例中，对相同或类似的构成部分标注相同附图标记，省略重复说明。

图1是表示本实施例的空调机的外观的正视图。空调机由室内机1、室外机2，和遥控器3构成，室内机1和室外机2由未图示的制冷剂配管连接，通过公知的制冷剂循环对设置了室内机1的室内进行空气调节。另外，室内机1和室外机2，经通信电缆（未图示）收发信息。

遥控器3由使用者操作，室内机1的遥控器3向接收部发送与使用者的操作指示对应的红外线信号。该信号的内容，是运转要求、设定温度的变更、定时器、运转模式的变更、停止要求等的指令。空调机，根据这些的信号，进行制冷模式、制热模式、除湿模式等的空调运转。

另外，在空调机的室内机1的正面，设置在后面详细说明的摄像单元26和温度检测单元27。

另外，在室内机中，具有由对取入室内机1中的空气的温度进行测定的室温传感器、湿度传感器，和照度传感器组成的传感器部4。在室外机2中，也同样地设有外气温传感器。

附图标记11是电装品，构成有进行该空调机1的控制的控制部7。详细内容根据图8进行说明。

图2是室内机1的侧剖视图。箱体基座8，对热交换器9、送风风扇10、电装品11（参照图1）、传感器部4（参照图1）、摄像单元26、温度检测单元27等内部构造体进行收容。

热交换器9，具有多根传热管，以使由送风风扇10取入到了室内机1内的空气与流过传热管的制冷剂进行热交换，对上述空气进行加热或冷却的方式构成。另外，传热管与上述制冷剂配管（未图示）连通，构成公知的制冷剂循环（未图示）的一部分。

左右风向板13，根据来自控制部7（参照图8）的指示，由左右风向板13用马达(未图示)以设在下部的转动轴（未图示）为支点转动。

上下风向板14，根据来自控制部7（参照图8）的指示，由上下风向板14用马达（未图示）以设在两端部的转动轴（未图示）为支点转动。

前面板15，以覆盖室内机1的前面的方式设置，成为能以下端为轴由前面板15用马达（未图示）转动的构成。附带说一下，也可将前面板15构成为固定在上端的前面板，或是不能转动的构成。

通过图2所示送风风扇10旋转，经空气吸入口17及过滤器16从室内机1的前面将室内空气取入，由热交换器9进行了热交换的空气被向吹出风路18引导。进而，被引导进入了吹出风路18的空气由左右风向板13及上下风向板14对风向进行调整，从空气吹出口19向外部送出，对室内进行空气调节。

即，根据送风风扇10的旋转速度，吹出风量被控制，通过左右风向板13的转动，左右的吹出方向被控制，通过上下风向板14的转动，上下的吹出方向被控制。

摄像单元26，例如是CCD（电荷耦合器件）摄像传感器26b（参照图3b），被设置在前面板15的左右方向中央的下部。除此以外，也可使用红外线传感器。

另外，温度检测单元27例如是热电堆27b（参照图3a），设在前面板15的左右方向中央的下部，热电堆27b由横×纵的1×1像素、4×4像素、1×8像素构成。在本实施例中，对使用了由1×8像素构成的热电堆27b的情况进行说明。除此以外，也可使用热成像仪。

摄像单元26和温度检测单元27，以透镜的光轴36相对于水平线37以规定角度朝向下方的方式设置，能够对设置了室内机1的室内适当地摄像。摄像单元26朝向下方的角度，与温度检测单元27朝向下方的角度大致相同。

在摄像单元26和温度检测单元27的铅直方向的检测范围不同的情况下，使检测范围的上端一致。或使下端一致。

摄像单元26和温度检测单元27的水平方向的视场角是大致相同角度。或者，一方比另一方大，通过转动来改变视场角，由此也可获得大致同等的视场角。摄像单元26和温度检测单元27以相互位于水平方向或铅直方向的方式设置。

另外，摄像单元26和温度检测单元27最好与能对室内机1的前面中央部、前面上部等空间进行检测的位置接近地设置。由此，能够减小摄像单元26的取得图像与温度检测单元27的取得图像的偏差量。

另外，摄像单元26或温度检测单元27为了能以相同视场角看见房间的更宽的范围，也可处在前面板15的上端。

接下来，根据图3a和图3b说明由摄像单元26和温度检测单元27进行的摄像。摄像单元26，由640×480像素的CCD摄像传感器26b构成，温度检测单元27由1×8像素的热电堆27b构成。而且，在CCD摄像传感器26b、热电堆27b的前面设有透镜，视场像被成像在传感器上。

热电堆27b的检测元件，成为被进行了1维配置的受热元件。通过如在图3a中表示的那样，以检测元件的配列方向为旋转轴使热电堆27b转动，在与检测元件的配列方向垂直的方向进行扫描。由此，能够取得在纵向是8像素的2维的辐射热像。关于取得图像的扫描方向（水平方向）的像素数，在后面说明。

CCD摄像传感器26b是2维的摄像元件，但为了扩大摄像单元26的取得图像范围，如在图3b中表示的那样，以CCD摄像传感器26b的纵向为旋转轴使CCD摄像传感器26b转动，进行水平方向的扫描。由此，能够获得比CCD摄像传感器26b的水平方向的像素数大的摄像图像。

图4，是说明摄像单元26的CCD摄像传感器26b与温度检测单元27的热电堆27b的旋转角度的关系的图。在这里，CCD摄像传感器26b具有60°的视场角，热电堆27b具有5°的视场角，摄像单元26和温度检测单元27以水平方向150°的视场角取得相同视场的图像。

图4的实线表示CCD摄像传感器26b的1次的摄像角度范围，点线表示热电堆27b的1次的检测角度范围。为了如图所示那样获得150°的视场角的取得图像，热电堆27b在中央的左右75°的范围每隔5°的旋转角度取得辐射热像，CCD摄像传感器26b只要以中央和左右45°这3个旋转角度进行摄像来取得图像即可。

图5a和图5b是表示以上述条件进行了摄像的摄像单元26和温度检测单元27的摄像结果的图。摄像单元26，以水平方向150°的视场角取得1600×480的像素数的图像。温度检测单元27，以水平方向150°的视场角取得30×8的像素数的热图像。

此时，由于在由摄像单元26获得的摄像图像上存在重复的区域，所以，适宜地削除或平均化，取得上述像素数的图像。

上述取得图像的像素数是一例，当然能根据取得的视场角、使用的CCD摄像传感器26b、热电堆27b的种类进行各种选择。

另外，虽然乍一看觉得热电堆27b的分辨率低，但如果是如实施例那样为了空调机的送风控制对室内的温度分布进行测定的用途，则以上述分辨率就能够充分地进行控制。当然，最好是高分辨率。

接下来，对使热电堆27b或CCD摄像传感器26b转动的机构进行说明。图6a和图6b是表示机构概要的图。在这里，使热电堆27b或CCD摄像传感器26b转动的驱动源，使用步进马达42。

在图6a所示机构中，使热电堆27b或CCD摄像传感器26b转动的旋转轴和步进马达42的驱动轴，经齿轮连接。即使是步数小的步进马达42，通过选择齿轮比，也能够获得所期望的旋转角。

在图6b所示机构中，由四连杆对使热电堆27b或CCD摄像传感器26b转动的旋转轴和步进马达42的驱动轴进行连接，能够将旋转运动变换成摆动运动。

在由上述齿轮、连杆进行了驱动轴的连接的情况下，有时因为齿轮的齿隙、连杆的“游隙”而在转动位置精度产生误差。因此，最好使摄像时的热电堆27b或CCD摄像传感器26b的摄像时的转动方向为单向，使得不产生由“游隙”导致的转动角的误差。另外，也可预先求出对“游隙”进行吸收的调整量，在转动方向反转时进行调整。

图7是表示温度检测单元27的铅直截面的摄像状态的图。如上述那样，温度检测单元27的热电堆27b在纵向由8元件构成。图7的1至8的区域的辐射热由受热元件进行检测。如从图7可以得知的那样，摄像结果的上侧和下侧分别与室内的壁和地板对应。

图8是实施例的空调机的控制回路的构成图。

上述摄像单元26的CCD摄像传感器26b和温度检测单元27的热电堆27b分别独立地由传感器转动控制部50进行转动驱动。CCD摄像传感器26b和热电堆27b的输出信号，由温度分布生成/判定处理部5生成图5a、图5b所示2维的辐射热图像和摄像图像。

温度分布生成/判定处理部5，对上述2维的摄像图像和辐射热图像进行解析，计算出布置状态、人物的有无、其人数、其活动率、温度分布。

然后，空调温度/风向处理部6参照此计算结果、外气温传感器控制部51、室温传感器控制部52、湿度传感器控制部53、照度传感器控制部54的输入值，和由与遥控器控制部55通信的遥控器3获得的设定值，决定送风的温度/风量和方向等控制量。

设备控制部7，根据来自空调温度/风向处理部6的指示，对室外机2的压缩机驱动部22b、室外机风扇马达驱动部24、四通阀驱动部34，和电动阀驱动部35进行控制，实施进行制冷/制热的制冷剂循环的控制，并且，根据上述空调温度/风向处理部6的指示，对上下风向板驱动部14b、左右风向板驱动部13b，和送风风扇驱动部10b进行控制，控制冷却风、制热风的吹出方向/风量。

另外，空调温度/风向处理部6设定传感器转动控制部50的动作状态。

上述温度分布生成/判定处理部5、空调温度/风向处理部6，和设备控制部7由利用微处理器的程序处理来实现。

（实施例1）

如上述那样，摄像单元26和温度检测单元27能够独立地进行摄像动作。因此，与空调机的功能对应，改变摄像单元26和温度检测单元27的动作。在这里，空调机的摄像功能，设有检测人的进出、人数、人的位置/活动，对温度、风向/风量进行控制的功能模式（以下称为人监视模式）和检测门的开闭等布局的变化、阳光照射的区，对温度、风向/风量进行控制的功能模式（以下称为房间监视模式）。

在人监视模式下，为了探测与由摄像单元26识别了的人的位置对应的温度，使摄像单元26和温度检测单元27并行动作（第1动作状态）。在房间监视模式下，摄像单元26和温度检测单元27只要个别地依次动作即可（第2动作状态）。下面，对各个的动作进行详细说明。

房间监视模式下的、摄像单元26和温度检测单元27的动作被表示在图9a中。图9a的横轴表示时间变化，纵轴表示CCD摄像传感器26b和热电堆27b的转动角度。在这里，纵轴的转动角度与图4的热电堆的30点的转动角度对应。

在空调机的房间监视模式下，由于没有设想伴随着室内的状况变化的急剧的温度变化，所以，摄像单元26和温度检测单元27只要个别地交替动作即可。首先，从摄像单元26的摄像图像对壁位置、门的开闭等房间的状况进行图像认识，据此对温度、风向/风量进行控制。接下来，根据由温度检测单元27检测了的温度分布的变化，对温度、风向/风量进行反馈控制。

在这里，CCD摄像传感器26b和热电堆27b的摄像按适当的时机（日文：タイミング）进行即可。

另外，在房间监视模式下，由于只要以低速或低频度使摄像单元26和温度检测单元27动作即可，所以，在部件寿命这一点有利。

在人监视模式下，从摄像单元26的摄像图像对人物进行图像认识，与人物的活动量、住处对应地控制温度、风向/风量。因此，为了减小人物的认识与温度检测的时机偏差，使摄像单元26和温度检测单元27的转动并行动作。在图9b中，表示摄像单元26和温度检测单元27的动作。

如图9b所示，温度检测单元27的热电堆27b在30点的检测点以一定的转动角速度被驱动，而且，以一定间隔进行摄像（信号检测）。另一方面，摄像单元26的CCD摄像传感器26b，每隔热电堆27b的10点的检测点进行转动动作。而且，CCD摄像传感器26b的摄像（信号检测）的时机处于热电堆27b的10点的检测点的范围的中央。由此，减小人物的认识与温度检测的时机偏差。

更详细地说，当热电堆27b处在图4所示1至9的转动角度时，CCD摄像传感器26b处在转动角度是1的位置，当热电堆27b的转动角度处在了5的位置时，进行CCD摄像传感器26b的摄像。

接下来，当热电堆27b的转动角度处在了10的位置时，向转动角度10的位置驱动CCD摄像传感器26b。然后，当热电堆27b的转动角度处在了15的位置时，进行CCD摄像传感器26b的摄像。

进而，当热电堆27b的转动角度处在了19的位置时，向转动角度19的位置驱动CCD摄像传感器26b。然后，当热电堆27b的转动角度处在了26的位置时，进行CCD摄像传感器26b的摄像。

（实施例2）

图10是表示使人物的认识与温度检测的时机偏差进一步减小的控制流程的图。在上述实施例中，使摄像单元26和温度检测单元27并行动作，在规定的时机进行摄像单元26的摄像。本实施例，使热电堆27b向认识了的人物的位置转动，进行摄像，进行人物的温度检测。

详细地说，由摄像单元26对室内进行摄像（S101），进行图像认识，确定人物的位置（S102），计算出与上述人物位置对应的热电堆27b的转动角度（S103），向上述转动角度驱动热电堆27b，进行摄像，检测温度（S104）。

在多个人物被认识了的情况下，对被识别了的每一个人物重复上述处理，进行温度检测。

根据以上内容，使得更正确的温度测定成为可能。

另外，本发明不限于上述实施方式的结构，只要是能达到由技术方案表示了的功能或本实施方式的结构具有的功能的结构即可，不论什么样的结构都能适用。

附图标记说明：

5 温度分布生成/判定处理部

6 空调温度/风向处理部

7 设备控制部

10b 送风风扇驱动部

13b 左右风向板驱动部

14b 上下风向板驱动部

26b 摄像装置CCD

27b 温度检测单元热电堆

50 传感器转动控制部

Claims (11)

1.一种空调机，其特征在于：

具备摄像部、温度检测部，和传感器驱动部；

该摄像部能够向左右方向转动，对室内进行摄像；

该温度检测部能够独立于上述摄像部而向左右方向转动，对室内的辐射热进行探测；

该传感器驱动部，当上述摄像部的摄像区域与上述温度检测部的检测区域局部重合时，开始上述摄像部的转动，

上述温度检测部在左右方向上的检测区域比上述摄像部的摄像区域窄，

在上述温度检测部的上述左右方向上的检测区域位于上述摄像部的上述左右方向上的摄像区域内时，上述摄像部进行摄像。

2.一种空调机，其特征在于：

具备摄像部和温度检测部；该摄像部以被配设成了2维的摄像元件的一个方向为中心转动，对实施空气调节的室内进行摄像；

该温度检测部以被配设成了1维的受热元件的配设方向为中心转动，对上述室内的辐射热进行检测，

上述摄像部和上述温度检测部进行大致相同范围的摄像及温度检测，

具有第1动作状态和第2动作状态；在该第1动作状态下，上述摄像部和上述温度检测部的在一个方向上的转动并行动作；

在该第2动作状态下，上述摄像部的转动动作和上述温度检测部的在一个方向上的转动动作依次进行。

3.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于：

上述摄像部，在转动方向上的多点具有摄像位置；

上述温度检测部，在转动方向上具有点数比上述摄像位置多的温度检测位置；

在上述摄像部和上述温度检测部的转动并行动作的第1动作状态的情况下，

在成为与上述摄像部的摄像方向大致相同的转动角的温度检测位置，实施由上述摄像部进行的摄像和由上述温度检测部进行的温度检测。

4.根据权利要求2所述的空调机，其特征在于：

上述摄像部，在转动方向上的多点具有摄像位置；

上述温度检测部，在转动方向上具有点数比上述摄像位置多的温度检测位置；

在上述摄像部和上述温度检测部的转动并行动作的第1动作状态的情况下，

在成为与上述摄像部的摄像方向大致相同的转动角的温度检测位置，实施由上述摄像部进行的摄像和由上述温度检测部进行的温度检测。

5.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于：

上述摄像部，在转动方向上具有左侧点、中央点和右侧点这3个摄像位置；

上述温度检测部，在转动方向上具有30点的检测位置；

当上述摄像部处于上述中央点时，上述温度检测部在上述30点中的中央部的10点的检测位置进行温度检测，当上述温度检测部在上述中央部的10点的中央的点进行了温度检测时，上述摄像部在该位置进行摄像；

当上述摄像部处在上述左侧点或右侧点时，上述温度检测部在上述30点中的中央部的前部或后部的10点的检测位置进行温度检测，当上述温度检测部在上述前部或后部的10点的中央的点进行了温度检测时，上述摄像部在该位置进行摄像。

6.根据权利要求4所述的空调机，其特征在于：

上述摄像部，在转动方向上具有左侧点、中央点和右侧点这3个摄像位置；

上述温度检测部，在转动方向上具有30点的检测位置；

当上述摄像部处于上述中央点时，上述温度检测部在上述30点中的中央部的10点的检测位置进行温度检测，当上述温度检测部在上述中央部的10点的中央的点进行了温度检测时，上述摄像部在该位置进行摄像；

当上述摄像部处在上述左侧点或右侧点时，上述温度检测部在上述30点中的中央部的前部或后部的10点的检测位置进行温度检测，当上述温度检测部在上述前部或后部的10点的中央的点进行了温度检测时，上述摄像部在该位置进行摄像。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的空调机，其特征在于：

上述摄像部的摄像，在该摄像部的转动的一个转动方向进行；

上述温度检测部的温度检测，在该温度检测部的转动的一个转动方向进行，而且，是与上述摄像部进行摄像的方向相同的方向。

8.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于：

上述摄像部的转动动作和上述温度检测部的转动动作被依次进行的第2动作状态在房间监视模式下进行，在所述房间监视模式中，进行门的开闭这样的布局变化的探测、室内温度变化的探测，对温度、风向/风量进行控制；

上述摄像部和上述温度检测部的转动并行动作的第1动作状态在人监视模式下进行，在所述人监视模式中，检测室内的人的进出、人数、人的位置/活动，对温度、风向/风量进行控制。

9.根据权利要求8所述的空调机，其特征在于：

在房间监视模式下从上述摄像部的图像信息检测出了人物的情况下，

计算出与上述被检测出了的人物位置对应的转动角度，

将上述计算出了的与人物位置对应的转动角度设定在上述温度检测部中；

驱动上述温度检测部成为上述转动角度，检测温度。

10.根据权利要求1至6以及8、9中任一项所述的空调机，其特征在于：

上述温度检测部包含热电堆；

上述摄像部包含CCD摄像传感器。

11.根据权利要求7所述的空调机，其特征在于：

上述温度检测部包含热电堆；

上述摄像部包含CCD摄像传感器。