具体实施方式
适当地参照附图详细地对用于实施本发明的实施方式进行说明。
首先对本申请发明的概要进行说明。
图1是表示本实施方式的空调机的外观结构的说明图。空调机A例如是使用热泵技术等来进行制冷等室内的空气调和的装置。空调机A大概由如下部件构成:设置在室内的墙壁、天花板、地板等的室内机100;设置在屋外等的室外机200;通过红外线、电波、通信线等与室内机100通信并用于用户操作空调机A的遥控器40(遥控控制器、空调控制终端);以及为了得到室温、外部气温等用于空调机的控制或显示的信息的各种传感器部50(参照图5)。另外,室内机100与室外机200通过制冷剂配管和通信电缆(未图示)连接。并且,室内机100具有对室内进行拍摄的拍摄部110来作为传感器部50的一个传感器。
检测室内温度的温度检测部130配置于拍摄部110的一侧。通过这样的配置,能够减少拍摄部110与温度检测部130的至检测对象的距离、角度的检测误差。将近红外线光源120配置于拍摄部110的另一侧。通过这样的配置,能够减少拍摄部110的检测范围、角度与近红外线光源120的照射范围、角度的差。即,优选隔着拍摄部110而在两侧配置温度检测部130和近红外线光源120。
并且,在本实施方式中,在拍摄部110或者温度检测部130的旁边配置有脚部监视器140。而且,如后述那样,当由拍摄部110或者温度检测部130检测到脚部时、或者推断出脚部时,点亮脚部监视器140,从而用户能够确认检测到脚部。此外,该脚部监视器140也可以不设置在室内机100,而是在配置遥控器40。
<室内机>
图2是表示本实施方式的空调机的室内机的结构的说明图。室内机100具有换热器102、送风鼓风机103、左右风向板104(风向板)、上下风向板105(风向板)、前面面板106、机壳基体101、以及各种传感器部50(参照图5)等。在吹出风路上面109c的上方且在接水盘99的下方的空间配置传感器部50中的拍摄部110、近红外线光源120、温度检测部130以及脚部监视器140。这些传感器等需要以朝向居住空间的方式向斜下方倾斜设置,在本实施方式中,将基板本身朝向斜下方设置,并将这些传感器等与基板直接连接。此外,不需要在室内机100安装全部的拍摄部110、近红外线光源120、温度检测部130以及脚部监视器140,与实施方式对照地适当选择安装于室内机100的传感器等即可。另外,可以在传感器的前面配置透光部件150。
换热器102具有多根导热管102a,构成为使由送风风扇103向室内机100内送入的室内的空气与在导热管102a流通的制冷剂进行热交换,并冷却或加热该空气等。此外,导热管102a通往上述的制冷剂配管,而构成公知的制冷剂循环的一部分。送风风扇103能够调节风速。左右风向板104构成为其基端侧以设于室内机下部的旋转轴为支点而通过左右风向板用马达正反旋转。而且,左右风向板104的前端侧朝向室内侧,由此左右风向板104的前端侧能够以在水平方向上摆动的方式动作。上下风向板105以设于室内机100的长度方向两端部的旋转轴为支点而通过上下风向板用马达正反旋转。由此,上下风向板105的前端侧能够以在上下方向上摆动的方式动作。前面面板106以覆盖室内机的前面的方式设置,以下端部的旋转轴为支点而通过前面面板用马达能够正反旋转。而且,前面面板106也可以不进行旋转动作,而是固定于室内机100的下端。
室内机100通过送风风扇103的旋转,而经由空气吸入口107以及过滤器108向室内机100内送入室内的空气,并使该空气在换热器102中进行热交换。由此,该热交换后的空气由换热器102冷却或加热。该热交换后的空气被导向吹出风路109a。并且,被导向吹出风路109a的空气从空气吹出口109b(吹出口)向室内机外部送出而对室内进行空气调和。而且,当该热交换后的空气从空气吹出口109b向室内吹出时,其水平方向的风向由左右风向板104调节,其上下方向的风向由上下风向板105调节。
<室外机>
图3是表示本实施方式的空调机的室外机的结构的说明图。在空调机A(参照图1)的室外机200具备压缩制冷剂的压缩机202、使高压的制冷剂减压的膨胀阀、切换制冷剂的流路的四通阀、以及使外部空气和制冷剂进行热交换的换热器206等装置。室外机200由分隔板211、电气安装件箱210以及导线支承部件209区分(分割)为换热器室204和机械室205。在换热器室204,配设有促进在制冷剂配管循环的制冷剂与外部空气的热交换的螺旋桨式鼓风机207和其驱动用的马达、将螺旋桨式鼓风机207支承为能够自由旋转的鼓风机支柱、以及进行外部空气与循环的制冷剂的热交换的换热器206。在机械室205,配置有使循环的制冷剂成为高温高压的气体制冷剂的压缩机202、使常温、高压的液状制冷剂成为低温、低压的液状制冷剂的电动膨胀阀、电气部件的电抗器以及供制冷剂流动的制冷剂配管的导热管。在电气安装件箱210,容纳有控制室外机200的电气安装件,在其上部覆盖有电气安装件盖。
<遥控器>
图4是表示本实施方式的空调机的遥控器的外观的说明图。遥控器40由用户操作,向室内机100的遥控接收部Q(参照图1)发送红外线信号。该信号的内容是运转要求、设定温度的变更、计时器、运转模式的变更、停止要求等各种指令。空调机A(参照图1)基于这些信号,能够至少进行室内的制冷、制热、除湿、凉快等。另外,也可以具备空气清洁等其它的空气调和的功能。空调机A能够对室内的空气进行各种调整。此外,凉快是指自动地控制室温和湿度而不过冷地保持舒适的功能,在热时主要降低室温而迅速凉快,之后通过以湿度为中心的控制来抑制过冷。
在遥控器40的显示画面41,显示有表示图17等中说明的脚部气流是否在执行中的提示42。具体而言,显示内容中,除脚部气流之外还有障碍物上气流等。
通过按下自动运转按钮43,开始基于传感器部50(参照图5)的检测结果来自动地选择制冷、制热、除湿等、且也调整设定温度等的自动运转。并且,在本实施方式中,通过按下自动运转按钮43,开始障碍物检测部64(参照图8)以及能否穿过检测部65(参照图8)的执行,且反映于风向控制。因此,用户能够通过一次操作来开始运转,另外,不需要操作障碍物检测部64以及能否穿过检测部65的执行。
另外,在本实施方式中,即使通过遥控器40内部的按钮(未图示)来按下自动运转按钮43,也能够以不执行障碍物检测部64以及能否穿过检测部65、或者不执行基于这些检测结果的风向控制的方式进行操作。
并且,在本实施方式中,除自动运转按钮43之外,还专门设有脚部气流按钮44(3D脚部气流按钮)。在本实施方式中,将脚部气流按钮44设于遥控器40的表面,对于用制热运转按钮等开始运转的用户,也能够简单地开始脚部气流运转。也就是说,在本实施方式中,至少用脚部气流按钮44就能够开始基于人检测部62、墙壁检测部63、障碍物检测部64以及能否穿过检测部65的检测结果的风向控制。此外,脚部气流按钮44也可以配置在遥控器40的内部。
在本实施方式中,在停止按钮下,作为使用频率较高的功能的专用按钮,配置有脚部气流按钮44和房间布局气流按钮45。而且,房间布局气流按钮45是通过拍摄部110检测室内的房间布局、并开始与房间布局对照的摆动运转的按钮。
<传感器部>
图5是表示本实施方式的空调机的传感器部的结构的图。传感器部50配备于室内机100和室外机200。传感器部50由室温传感器、检测人、物体以及室内的表面温度的温度检测部130(参照图1)、外部气温传感器、湿度传感器、制冷剂配管温度传感器、压缩机温度传感器、拍摄部110(参照图1)、以及钟表等构成。如图1所示,拍摄部110设置在前面面板106(参照图1)的左右方向中央的下部。
在温度检测部130是热电堆的情况下,由例如横×纵为1×1像素、4×4像素、1×8像素构成,并设置在前面面板106的左右方向中央的下部。除此之外,也可以使用红外线传感器、近红外线传感器、红外线热像仪。由温度检测部130检测的不限定于室内平均的表面温度,在检测范围内,也可以是除人以外的区域的室内的表面温度、人的服装的表面温度、人的皮肤的温度、地板的表面温度。
<拍摄部>
图6是表示具有本实施方式的可见光截止滤波器的拍摄部的结构的说明图。图6是从上方观察拍摄部110的图。拍摄部110用于能够拍摄可见光以及近红外线。以往,在检测人的情况等下的拍摄部中,在拍摄部内部安装有红外线截止滤波器,但在本实施方式中,为了不截止近红外线而不安装红外线截止滤波器。绕拍摄部主体111配置可见光截止滤波器112,成为使可见光截止滤波器112旋转并使之向拍摄部主体111前移动的构造。
具体而言,拍摄部110在作为CCD(ChargeCoupledDevice)影像传感器的拍摄部主体111的周围,配置有具有开口部113的圆环状的可见光截止滤波器112。可见光截止滤波器112在过滤器用马达114经由过滤器用齿轮115(过滤器可动机构)而能够在拍摄部主体111的周围旋转。由此,进行通常的拍摄时,能够经由可见光截止滤波器112的开口部113进行拍摄。另一方面,在检测后述的物体的情况下,能够使可见光截止滤波器112旋转,并经由可见光截止滤波器112而与拍摄部主体111联动地驱动。另外,根据需要,在拍摄前点亮近红外线光源120(参照图1),通过照射近红外线,能够进一步鲜明地拍摄近红外线的反射光。
图7是表示经由可见光截止滤波器而拍摄的情况下的波长区域的一个例子的说明图。截止紫外线以及可见光,而能够利用近红外线附近(例如,850nm)的波长区域进行拍摄。近红外线有不反映物体的色彩、花样而仅反映物体的形状的特征。由此,能够鲜明地捕捉物体的形状。另外,由于不使用色彩信息,所以需要的图像上的信息量减少,从而提高检测物体时的精度。
图26是表示拍摄部的水平方向的朝向的移动和视场角的说明图。参照图26,对拍摄部110的水平方向的朝向的移动和视场角进行说明。图26是从铅垂上方侧观察室内机100以及设有该室内机100的室内的示意图,图26的上侧是安装有该室内机100的墙壁侧,下侧是安装有室内机100的室内的室内机100的前方侧的空间。
该例子中,拍摄部110的水平方向的视场角约为60°。由此,若拍摄部110的水平方向的朝向处于正面(方向311)时由拍摄部110进行拍摄,则能够进行箭头的范围312的室内的图像的拍摄。另外,若使拍摄部110的朝向从方向311开始朝向室内机100而向右例如移动45°,而以方向313的朝向进行拍摄,则能够进行箭头的范围314的室内的图像的拍摄。并且,若使拍摄部110的朝向从方向311开始朝向室内机100而向左例如移动45°,而以方向315的朝向进行拍摄,则能够进行箭头的范围316的室内的图像的拍摄。由此,本例子中能够以合计约150°的视场角对设置有室内机100的室内进行拍摄。另外,箭头的范围312和箭头的范围314一部分(约15°的范围)重叠而能够取得图像,同样箭头的范围312和箭头的范围316一部分(约15°的范围)重叠而能够取得图像。另外,为了以上述的约150°的视场角对室内的图像进行拍摄,在方向313至方向315的范围内使拍摄部110的朝向水平方向变动即可。此外,墙壁检测部63(参照图8)所检测到的室内的角落表示为角落373。另外,角落373的方向是方向376、方向377。关于其它的符号将于后文叙述。
<控制部>
图8是表示本实施方式的空调机的控制部的结构的说明图。控制部60配备于电气安装件。控制部60基于经由信号收发部47而来自遥控器40的信息和来自传感器部50的信息,驱动室内机100的送风风扇103、左右风向板104以及上下风向板105,并驱动室外机200的压缩机202、螺旋桨式鼓风机207。
控制部60具有:以后述的第一拍摄模式以及第二拍摄模式来控制拍摄部110的拍摄控制部61(参照图26、图27);基于由拍摄部110拍摄到的图像来检测室内的人的位置的人检测部62(参照图28、图29);基于由拍摄部110拍摄到的图像来检测室内的墙壁位置的墙壁检测部63(参照图30~图35);基于经由可见光截止滤波器112而由拍摄部110拍摄到的近红外线图像、来检测在气流流通的路径上成为障碍物的物体以及其位置(障碍物的位置)的障碍物检测部64(参照图10、图11);对由障碍物检测部64检测到的障碍物是否是穿过气流的形状进行检测的能否穿过检测部65(参照图12~图14);向气流能够穿过的区域输送气流的气流控制部66(参照图15~图25);以及存储部67。
<拍摄控制部>
图27是表示拍摄控制部的处理的流程图。参照图26,对拍摄控制部61的拍摄处理进行说明。拍摄部110中的室内的拍摄每隔规定时间t1(举一个例子为1小时)进行。即,拍摄控制部61(参照图8)在从前次的拍摄部110所进行的拍摄处理的结束开始经由规定时间t1后(处理S1,是),控制步进马达来驱动安装部件,从而例如以一定的角速度开始拍摄部110的水平方向的朝向的移动(处理S2)。该动作例如从图26所示的朝向318侧向朝向317侧开始。而且,当拍摄部110的朝向到达方向315后(处理S3,是),拍摄控制部61根据需要暂时停止等,而由拍摄部110进行拍摄,将图像数据作为“左图像”(左画面)而存储于存储部67(参照图8)(处理S4)。接下来,当拍摄部110的朝向到达方向311后(处理S5,是),拍摄控制部61根据需要暂时停止等,而由拍摄部110进行拍摄,将图像数据作为“中图像”(中画面)而存储于存储部67(处理S6)。接下来,当拍摄部110的朝向到达方向313后(处理S7,是),拍摄控制部61根据需要暂时停止等,而由拍摄部110进行拍摄,将图像数据作为“右图像”(右画面)而存储于存储部67(处理S8)。
而且,如图26所示,当拍摄部110的朝向到达方向313后,使步进马达的旋转方向反转,而从方向313朝向方向318地开始拍摄部110的水平方向的朝向的变动(处理S9)。在拍摄部110从该方向313向方向318移动的期间,不进行拍摄部110的拍摄。而且,当拍摄部110的朝向返回方向315后(处理S10,是),将该时刻存储于存储部67,停止步进马达(处理S11)而复位。时刻的存储也可以在将图像数据作为“右图像”而存储于存储部67后(处理S8)进行。
另外,拍摄控制部61对具有可见光截止滤波器112和拍摄室内的拍摄部主体111(参照图6)的拍摄部110进行控制。此时,拍摄控制部61具有:在使可见光截止滤波器112位于拍摄部主体111的前面的状态下由拍摄部主体111对室内进行拍摄的第一拍摄模式;以及在使可见光截止滤波器112不位于拍摄部主体111的前面的态下由拍摄部主体111对室内进行拍摄的第二拍摄模式。
<人检测部>
人检测部62基于不经由可见光截止滤波器112(参照图6)的拍摄部110所拍摄(以第二拍摄模式拍摄)到的图像,来检测室内的人的位置。除拍摄部110以外,也可以使用红外线传感器、近红外线传感器、红外线热像仪、热电式传感器、超声波传感器、噪声传感器。人检测部62所检测的不限定于人的有无,也可以检测位置、活动量、生活场景等。
对于人的位置而言,从拍摄部110所拍摄到的图像检测人的头部等的位置,并将头部的位置作为人的位置。并且,在本实施方式中,除了人的位置之外,也检测人的脚部的位置。对于人的脚部的位置而言,也可以基于拍摄部110所拍摄到的图像来直接检测人的脚部的位置,也可以检测人的头部等的位置且从人的头部等的位置推断人的脚部的位置。
<墙壁检测部>
墙壁检测部63基于不经由可见光截止滤波器112的拍摄部110所拍摄(以第二拍摄模式拍摄)到的图像,抽出图像内的边缘,并抽出粗且长的边缘,使直线延长,作成交点,并将交点的重心点作为消失点。这样,墙壁检测部63检测室内的角落373,并将检测到的角落373(参照图26)作为墙壁与墙壁、或墙壁与天花板、或墙壁与地板的切线,从而检测室内的墙壁、天花板、地板面的位置。
此外,也可以对人检测部62所检测到的人的位置进行累积,基于人的位置的累积值来增补角落373的检测结果。即,由于在比人的位置的累积值靠外侧存在室内的墙壁,且在比人的位置的累积值靠内侧不存在室内的墙壁,所以在室内的墙壁在比人的位置的累积值靠内侧的位置被检测到的情况下,也可以除去该检测结果。详细而言,参照图34以及图35而后述。
<障碍物检测部>
障碍物检测部64从经由可见光截止滤波器112而由拍摄部110拍摄(以第一拍摄模式拍摄)到的图像,检测成为气流流通的路径的障碍物的物体以及其位置。具体而言,对在室内存在的桌子、被炉、椅子、沙发、书架、橱柜、衣柜等家具、墙壁、地板、天花板、门、窗、小横梁、格窗的拉门等进行检测。参照图11后述详细内容。
<能否穿过检测部>
能否穿过检测部65对障碍物检测部64所检测到的物体的下方等的亮度进行检测,若亮度变高则能够推断为存在反射近红外线的物体,若亮度变低则能够推断为例如物体的脚部能够穿过。除此以外,作为各种物体的具体的穿过判定方法而有下述方法。
(1)使用物体的重心的方法(参照图12)
能否穿过检测部65基于障碍物检测部64所检测到的从物体的下端开始的重心位置的高度L和物体的高度H,来判定是长腿家具还是短腿家具。具体而言,能否穿过检测部65在物体的重心位置的高度L与物体的高度H的比例为规定值(例如,70%)以上的情况下判定为长腿家具,并判断为气流能够穿过。另外,能否穿过检测部65在物体的重心位置的高度L与物体的高度H的比例不足规定值的情况下判定为短腿家具,并判断为气流无法穿过。参照图12后述详细内容。
(2)使用物体的积分计算面积的方法(参照图13)
能否穿过检测部65基于障碍物检测部64所检测到的物体的下端至规定的高度M为止的物体的积分计算面积占全面积的比例、和从物体的下端开始的规定的高度M与物体的高度H的比例,来判定是长腿家具还是短腿家具。具体而言,从物体的下端开始积分计算物体的面积,将积分计算出的面积达到物体的全面积的例如30%(=规定值)的高度设为M。在高度M与物体的高度H的比例为规定值(例如,50%)以的情况下,能否穿过检测部65判定为长腿家具,且推断为气流能够穿过。另外,在相对于物体的全面积的积分计算面积为规定值、从物体的下端开始的高度M与物体的高度H的比例不足规定值的情况下,能否穿过检测部65判定为短腿家具,并推断为气流无法穿过。参照图13后述详细内容。
本实施方式的能否穿过检测部65在图像内的规定的范围内所占的物体的面积的比例在规定值以下的情况下,推断为能够在物体的脚部穿过,从而在向物体的方向送风的情况下能够推断为不能穿过的程度。相对于不能穿过的物体能够降低单位时间内的供给热量。另外,相对于穿过的方向能够提高单位时间内供给的热量,从而能够提高舒适性。
图15是表示物体是否是障碍物的判定处理的说明图,图15(a)以及图15(b)表示大小不同的物体。对于物体是否是障碍物,例如可以通过物体的宽度、高度、或者面积来判定。例如,在通过物体的宽度来判定的情况下,当不足规定值时,判定为不是气流流通的路径的障碍物,并且在物体的高度为规定值以下的情况下,判定为不是气流流通的路径的障碍物。
可以基于物体的大小和从室内机100至物体的距离来判断障碍物。具体而言,可以根据物体的画面的面积以及至物体的距离来计算物体的面积、横宽或者纵宽的绝对值,并基于物体的面积、横宽或者纵宽是否是规定值以上,来判定物体是否是障碍物。
在通过面积来判定的情况下,参照图15进行说明。将由拍摄部110拍摄到的左画面、中画面、右画面集中为一个室内的图像,并将全宽设为X,将全高设为Y。并将图像中存在的物体的横宽设为x,将纵宽设为y。对于物体是否是障碍物,可以在相对于全画面的面积的物体的面积不足规定值(例如,8%)的情况下,判定为不是气流流通的路径的障碍物,并在相对于全画面的面积的物体的面积为规定值以上的情况下,判定为成为气流流通的路径的障碍物。
在图15(a)的情况下,若x/X为20%,y/Y为15%,则相对于全画面的面积的物体的面积为3%,判定为不是气流流通的路径的障碍物。另一方面,在图15(b)的情况下,相对于全画面的面积的物体的面积为10%,判定为成为气流流通的路径的障碍物。
对于全部物体,若欲判定为风能够穿过,则微型计算机的处理时间变长,从而在本实施方式中,对影响风的穿过的程度的大小的物体进行判断。即,当检测到物体时判断物体的纵向的长度、横向的长度或者其双方是否在规定值以上,从检测对象除去较小的垃圾箱等规定值以下的物体。这样,能够提高微型计算机的处理速度。
接下来对处理内容进行说明。
图9是表示控制部的处理的整体概要的流程图。若开始运转,则控制部60通过检测人(处理S91)、检测人的脚(处理S92),来把握人的位置。在从测量未经过1小时的情况下(处理S93,否),返回处理S91。在从测量经过了1小时的情况下(处理S93,是),控制部60进行包括穿过检测处理的物体检测(处理S94)。而且,在物体检测处理后,再次检测人(处理S95),进行室内的角落检测(处理S96),进行人的检测(处理S97),最后检测间隔件的开闭(处理S98),从而结束一系列的处理。通过处理S95~处理S98的处理,来基于人的位置以及角落检测判定室内的大小。此外,在本实施方式中,基于由拍摄部110拍摄到的图像来把握人的位置,但也可以代替拍摄部110,而使用温度检测部130或者热电式红外线传感器来把握人的位置。
图10是表示拍摄控制部、障碍物检测部以及能否穿过检测部的处理的流程图。图10是图9的处理S94的详细处理。图10的处理是控制部60的处理,对拍摄控制部61、障碍物检测部64以及能否穿过检测部65的主体进行明确说明。
障碍物检测部64对是否向室内照射了太阳光(太阳光有无)进行判定(处理S901)。障碍物检测部64的判定可以在检测光源而太阳光不进入室内的状态时、或者进入室内的太阳光的量在规定值以下时执行。这是由于,太阳光中也包括近红外线,从而在太阳光从窗进入的情况下,有在照射有太阳光的场所误检测存在物体的担忧。因此,在本实施方式中,在检测光源、而太阳光不进入室内的状态时,或者进入室内的太阳光的量为规定值以下时执行。作为其它的太阳光有无的判定方法,也可以不识别光源,而是根据时间段在太阳未出来的时间段执行物体检测模式。此外,在用户错误地设定了时间段的情况下,有无法进行物体检测的担忧,并且因白炽灯而也有进行物体检测的误检测的担忧,从而优选能够执行光源识别。
拍摄控制部61以在开口部113(参照图6)盖上可见光截止滤波器112的方式移动(处理S902)。而且,拍摄控制部61向初始的拍摄位置(例如,左画面的拍摄位置)移动(处理S903),点亮近红外线光源120(参照图1),并照射近红外线(近红外线照射接通)(处理S904)。拍摄控制部61进行室内的拍摄(摄影)(处理S905),熄灭近红外线光源120,并停止近红外线的照射(近红外线照射断开)(处理S906)。
障碍物检测部64进行物体的有无判定(参照图11)(处理S907)。而且,能否穿过检测部65对障碍物检测部64所检测到的物体进行脚部穿过推断(参照图12、参照图13)(处理S908)。
接下来,拍摄控制部61判定左画面、中画面、右画面这三个方向的拍摄是否结束(处理S909),在三个方向的拍摄未结束的情况下(处理S909,否),返回处理S903。另一方面,在三个方向的拍摄结束的情况下(处理S909,是),拍摄控制部61使可见光截止滤波器112向原先的位置移动(处理S910)。
对于图9以及图10的控制流程、尤其物体检测处理(障碍物检测处理、物体检测模式)以及穿过能否检测而言,若按下遥控器40的自动按钮,则执行自动运转,但间隔一定时间执行物体检测模式。本实施方式的情况下,间隔1小时执行。此外,物体检测模式也可以通过与自动运转按钮43(参照图4)不同的按钮来执行。
障碍物检测部64所执行的物体检测模式中,使用具有可见光截止滤波器112的拍摄部110。另外,在提高物体检测精度的情况下,根据需要也使用近红外线光源120(例如,近红外线LED(LightEmittingDiode))。拍摄部110如上所述那样以与通常的拍摄相同的方式沿左右方向驱动,并对室内进行拍摄。近红外线光源120从拍摄部110的拍摄之前开始对室内进行照射,若拍摄部110的拍摄结束,则结束照射。通过仅在拍摄部110的拍摄时机照射近红外线光源120,从而在物体检测模式执行中,与从近红外线光源120持续照射近红外线的情况相比,能够延长近红外线光源120的寿命。
在本实施方式中,拍摄部110进行左方向、中方向、右方向的三次拍摄,从而近红外线光源120也与拍摄部110的拍摄的时机对照地进行三次照射。而且,对障碍物检测部64所拍摄到的图像进行处理,从而检测家具等物体的形状。
此处,通常在抽出物体的形状的情况下,有因物体的色彩、花样而无法抽出正确的物体的形状的担忧。因此,在本实施方式中,在物体检测模式时使可见光截止滤波器112移动而使之位于拍摄部110的前面,并且照射近红外线光源120。近红外线有不反映物体的色彩、花样而仅反映物体的形状的特征。通过有效利用该近红外线的特征,能够防止因物体的色彩、花样而引起的误检测,从而能够更加正确地检测物体的形状。通过像这样提高检测精度,能够高精度地辨别物体是带腿的桌子或椅子等风能够穿过的形状、还是沙发等风无法穿过的形状。
在本实施方式的物体检测模式时,拍摄控制部61可以照射在约850nm附近具有波长的峰值的近红外线光源120。拍摄到的图像映现为将近红外线向拍摄部110的方向反射变白,不向拍摄部110的方向反射变黑。一般地,在居住空间内存在的木、布、金属、纸等的表面粗糙,近红外线因其表面而漫反射。通过对因漫反射而向拍摄部110的方向反射的近红外线进行拍摄,能够检测到反射的物体在反射的方向上存在。因此,通过照射近红外线光源120,能够收罗一般在室内较多存在的家具的材质,从而能够得到较高的检测精度。
此外,近红外线光源120照射的在约850nm附近具有峰值的近红外线也包括可见光,从而当近红外线光源120点亮时,以红色的方式点亮而可见。因此,不需要显示是否在点亮中的显示部,从而能够减少成本。
图11是表示障碍物检测部的物体的有无的判定处理的说明图。障碍物检测部64将拍摄控制部61所拍摄到的图像矩阵分割,并将分割的各区域作为单体来管理。例如,矩阵1101是从空调机A的室内机100侧观察的图像的矩阵,以纵5单体×横10单体来说明。各单体的位置与控制左右风向以及上下风向的情况的位置对应。
障碍物检测部64根据图像的亮度值来辨别在该位置是否存在物体。各单体内的数值以1~5表示在各单体内所占的物体的占有面积的比例。具体而言,不足0~20%的占有面积的情况为“1”,不足20~40%的占有面积的情况为“2”。
障碍物检测部64为了辨别是经常设置在室内的家具等物体、还是偶尔暂时放置的物体,而实施多次检测。具体而言,1小时拍摄拍摄1次,规定次数(例如,10次)的检测结果中,以多数决定来特定物体的形状。例如,在以10次中6次检测结果来辨别出物体的情况下,识别为经常设置的物体并特定其形状。
图11所示的例子中,基于矩阵1101、…、矩阵1110的10次检测结果而表示了多数决定结果的矩阵1120。该情况下,在从左开始数第2列至第4列检测到物体,同样,在从右开始数第2列以及第3列检测到物体。
图12是表示了能否穿过检测部的物体的重心的判定处理的说明图,图12(a)是表示物体的重心位置的例子的图,图12(b)是表示使用了物体的重心的判定例的图。图12(a)中表示了物体的重心位置,能否穿过检测部65基于从物体的底边开始的物体的高度H和重心位置的高度L,来判定物体的脚部是否是气流穿过的形状。
具体而言,能否穿过检测部65在物体的重心位置的高度L与物体的高度H的比例为规定值(例如,70%)以上的情况下判定为长腿家具,并推断为气流能够穿过。另外,能否穿过检测部65在物体的重心位置的高度L与物体的高度H的比例不足规定值的情况下判定为短腿家具,并推断为气流无法穿过。即,比较物体的重心位置的高度L和物体的高度H,在物体的重心位置的高度L相对于物体的高度H为规定比率以上的情况下,判断为成为气流(风)能够穿过的形状。
图12(b)中,相对于图11中检测到的单体(占有面积的符号为2至5)而将判定结果是能够穿过的情况记载为“1”、将无法穿过的情况记载为“2”。基于矩阵1201、…、矩阵1210的10次判定结果,表示了作为多数决定的结果的矩阵1220。该情况下,对于在从左开始数第2列至第4列检测到的物体,判定为无法穿过。另一方面,对于在从右开始数第2列以及第3列检测到的物体,判定为能够穿过。
图13是表示使用了能否穿过检测部的物体的积分计算面积的判定处理的说明图,图13(a)是表示从下端开始的高度与积分计算面积的关系的图,图13(b)是表示使用了物体的积分计算面积的判定例的图。具有如下特征,即,在图13(a)的左侧的物体的情况下,从下端开始的高度和积分计算面积有大致线形的关系,相对与此,在图13(b)的右侧的物体的情况下,从下端开始的高度和积分计算面积没有线形的关系。
具体而言,预先从物体的下端开始积分计算物体的面积,将积分计算出的面积达到物体的全面积的例如30%(=规定值)的高度设为M。在高度M与物体的高度的比例为规定值(例如,50%)以上的情况下,能否穿过检测部65判定为长腿家具,并推断为气流能够穿过。另外,在相对于物体的全面积的积分计算面积为规定值、从物体的下端开始的高度M与物体的高度H的比例不足规定值的情况下,能否穿过检测部65判定为短腿家具,且推断为气流无法穿过。
图13(b)中,相对于图11中检测到的单体(占有面积的符号为2至5)而将判定结果是能够穿过的情况记载为“1”、将无法穿过的情况记载为“2”。基于矩阵1301、…、矩阵1310的10次判定结果,表示了作为多数决定的结果的矩阵1320。该情况下,对于在从左开始数第2列至第4列检测到的物体,判定为无法穿过。另一方面,对于在从右开始数第2列以及第3列检测到的物体,判定为能够穿过。
图14是表示利用从各种家具的下端开始的高度进行的积分计算面积的比例的说明图。横轴表示从下端至上端的距离的比例,纵轴表示从下端开始的积分计算面积与全面积的比例。根据图14所示的结果可知,在(1)、(3)、(5)的家具的情况下,从下端至上端的距离的比例和积分计算面积的比例单调地成比例。与此相对,(2)、(4)、(6)的家具有向下凸出的抛物线状的关系。
(1)的家具是短腿家具,同样,(5)的家具也是短腿的家具(沙发)。(3)的家具(椅子)在脚部存在轮子部分的区域,可知阻碍气流的流动。根据图14的结果可知,积分计算面积的比例为30%,且从下端至上端的距离的比例是否为50%以上,能够辨别是否是气流能够在脚部穿过的形状。其结果与图13的判定所示的相同。
图25是表示室内的人、障碍物的位置以及形状的检测的简图,图25(a)是从室内机观察室内的图像上的人、障碍物的位置以及形状的图,图25(b)是表示人、障碍物离放置有室内机的墙壁的距离的图。室内由墙壁检测部63所检测到的墙壁334、335、336构成。墙壁331是设置有室内机100的墙壁,墙壁335、336是墙壁331的侧墙壁,墙壁334是作为墙壁331的对置面的墙壁。由人检测部62,在从设置有室内机100的墙壁331离开2m以及4.5m的位置检测到人。另外,由障碍物检测部64能够检测到桌子、椅子的障碍物。后述的气流控制部66通过立体地观察室内的人、障碍物的位置以及形状来向气流流通的路径适当地进行气流的送风控制(参照图16)。
<气流控制部>
首先使用图22以及图23对本发明的特征进行说明。图22是表示制冷运转时的气流环流功能的说明图,图22(a)是本实施方式的情况,图22(b)是比较例。图23是表示冷空气积存(附图中以云形状显示)的说明图,图23(a)是本实施方式的情况,图23(b)是比较例。适当地参照图1、图2、图8进行说明。
在图22(a)的制冷运转时中,气流控制部66相对于障碍物检测部64所检测到的障碍物,使风向板(左右风向板104、上下风向板105)朝向在高度方向上比障碍物靠上方、且在水平方向上避开障碍物的方向。具体而言,气流控制部66找到室内的气流流通的路径(例如,沙发的旁边),并在障碍物F1的沙发旁边流通气流。由此,搅拌房间的空气,冷空气积存变少,从而有抑制温度不均匀的效果(参照图23(a))。与此相对,在图22(b)的比较例的情况下,由家具等遮挡气流,在障碍物F1的沙发的后侧(墙壁334侧)和前侧(墙壁331侧)产生冷空气积存而产生了温度不均匀(参照图23(b))。
另外,图22(a)的情况下,气流控制部66使风向板在墙壁检测部63所检测到的室内的角落间朝向避开检测到的沙发的方向。此外,图22(a)的情况下,虽然对制冷运转时进行了说明但并不限定于此。例如,在送风运转时、除湿运转时等也能够应用。
图16是表示气流控制部的气流模式选择处理的流程图。图17是表示在气流流通的路径进行暂时停止控制的情况的说明图。图18是表示基于室内的障碍物的配置而在气流流通的路径进行暂时停止控制的说明图。图19是表示在室内的角落间外检测到人的情况下的气流控制的例子的说明图。图20是表示气流能够穿过障碍物的下侧的情况下的暂时停止控制的说明图。图21是表示在墙壁附近存在家具的情况下的暂时停止控制的说明图。首先参照图17~图21对各种气流模式进行说明。
图17是表示在气流流通的路径进行了暂时停止控制的情况的说明图,图17(a)是室内的侧视图,图17(b)是室内的俯视图。对于与图25、图26相同的要素赋予相同的符号。气流控制部66为了在制冷运转时减少室内的温度不均匀,基本上在墙壁检测部63所检测到的角落间进行摆动控制,但若如图17(a)所示地存在障碍物F1(例如,沙发)、障碍物F2(例如,短腿的桌子),则有产生气流不均匀的可能性。因此,气流控制部66在气流流通的路径进行暂时停止控制。
气流控制部66从空气吹出口109b(参照图2)侧观察时,在角落的右方向377和左方向376的角落间、且在气流无法穿过的障碍物F1、F2之间存在能够环流的气流流通的路径的情况下,向其路径输送气流。在制冷运转时的情况下,气流控制部66如图17(b)所示地将风向分为两个方向而选择暂时停止模式(暂时停止控制)。气流171、172从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因作为设置有室内机100的墙壁331的对置面的墙壁334而向下方进行方向变更,并在障碍物F1、F2的旁边通过而送风。通过该环流效果,有能够减少室内的温度不均匀的效果。
在从暂时停止控制(暂时停止模式)向摆动控制切换的情况下,可以在气流171的方向与气流172的方向之间进行摆动控制。
图18是表示基于室内的障碍物的配置在气流流通的路径进行暂时停止控制的说明图,图18(a)~图18(c)因气流流通的路径数不同而不同。图18(a)的情况下,从空气吹出口109b侧观察时,由于在右方向377存在障碍物F1、F2,所以气流控制部66仅在左方向376选择暂时停止模式(暂时停止控制),从而形成气流182。此外,在从暂时停止控制向摆动控制切换的情况下,可以在气流181的方向与气流182的方向之间进行摆动控制。
图18(b)的情况下,从空气吹出口109b(参照图2)侧观察时,在角落的右方向377与左方向376的角落间,且在气流无法穿过的障碍物F3、F4之间,包括方向311而存在能够在三个方向上环流的气流流通的路径。该情况下,气流控制部66将风向分为两个方向而选择暂时停止模式(暂时停止控制)。气流183、184从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因作为设置有室内机100的墙壁331的对置面的墙壁334而向下方进行方向变更,并在障碍物F3、F4旁边通过而送风。通过该环流效果,有能够减少室内的温度不均匀的效果。图18(b)的情况下,以分为两个方向送风的情况进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以将风向板分为三区,在能够向三个方向送风的情况下,向方向311送风。此外,在从暂时停止控制向摆动控制切换的情况下,可以在气流183的方向与气流184的方向之间进行摆动控制。
图18(c)的情况下,从空气吹出口109b(参照图2)侧观察时,在角落的右方向377与左方向376的角落间,且在气流无法穿过的障碍物F3、F4之间,存在能够在两个方向上环流的气流流通的路径。该情况下,气流控制部66将风向分为两个方向而选择暂时停止模式(暂时停止控制)。气流186、187从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因作为设置有室内机100的墙壁331的对置面的墙壁334而向下方进行方向变更,并在障碍物F3、F4的旁边通过而送风。通过该环流效果,有能够减少室内的温度不均匀的效果。此外,在从暂时停止控制向摆动控制切换的情况下,可以在气流185的方向与气流187的方向之间进行摆动控制。
图19是表示在室内的角落间外检测到人的情况下的气流控制的例子的说明图,图19(a)是暂时停止控制的情况下的室内的侧视图,图19(b)是图19(a)的俯视图,图19(c)是摆动控制的情况下的室内的侧视图,图19(d)是图19(c)的俯视图。作为图19所示的家具的障碍物F1、F2的配置状况与图17相同。如图19(b)所示地在角落的右方向377与左方向376的角落间外检测到人M2。
制冷运转的情况下,气流控制部66如图19(b)所示将风向分为两个方向而选择暂时停止模式(暂时停止控制)。气流191、192从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因作为设置有室内机100的墙壁331的对置面的墙壁334而向下方进行方向变更,并在障碍物F1、F2旁边通过而送风。通过该环流效果,有能够减少室内的温度不均匀的效果。
在从暂时停止控制(暂时停止模式)向摆动控制切换的情况下,在图19(d)所示的气流193的方向与气流194的方向之间,可以以向人吹风的方式进行摆动控制。
图20是表示气流能够穿过障碍物的下侧的情况下的暂时停止控制的说明图,图20(a)是侧视图,图20(b)是俯视图。气流控制部66在检测到的障碍物F5、F6是气流穿过的形状的情况下,与图17相同,选择暂时停止模式。即,制冷运转的情况下,气流控制部66如图20(b)所示地将风向分为两个方向并选择暂时停止模式(暂时停止控制)。气流223、224从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因作为设置有室内机100的墙壁331的对置面的墙壁334而向下方进行方向变更,并在障碍物F5、F6下通过而送风。通过该环流效果,有能够减少室内的温度不均匀的效果。
在从暂时停止控制(暂时停止模式)向摆动控制切换的情况下,可以在气流223的方向与气流224的方向之间进行摆动控制。
图21是表示在墙壁附近存在家具的情况下的暂时停止控制的说明图,图21(a)是侧视图,图21(b)是俯视图。图21与图17比较,仅配置有作为家具的障碍物F7这一点不同。该情况下,从空气吹出口109b(参照图2)侧观察时,检测左角落的方向376a。该情况下,气流控制部66如图21(b)所示地将风向分为两个方向并选择暂时停止模式(暂时停止控制)。气流221从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因作为设置有室内机100的墙壁331的对置面的墙壁334而向下方进行方向变更,并在障碍物F1、F2旁边通过而送风。另一方面,气流222从空气吹出口109b沿水平方向吹出,因障碍物F7而向下方进行方向变更,并在障碍物F1、F2旁边通过而送风。通过该环流效果,有能够减少室内的温度不均匀的效果。此外,墙壁附近是离墙壁规定距离以内的意思。
在从暂时停止控制(暂时停止模式)向摆动控制切换的情况下,也可以在气流221的方向与气流222的方向之间进行摆动控制。
如上所述地气流模式的选择(图17~图21)的组合有各种方法,作为其一个例子而参照图16,对当在室内检测到障碍物时气流控制部66的气流模式选择处理进行说明。气流控制部66判定在角落间是否存在气流无法穿过的障碍物(处理S601),当在角落间存在气流无法穿过的障碍物的情况下(处理S601,是),判定在角落间与气体无法穿过的障碍物之间是否存在气流流通的路径(处理S602)。
在存在气流流通的路径的情况下(处理S602,是),气流控制部66判定气流流通的路径数(处理S603),若是一个方向(处理S603,一个方向),则在检测方向上选择暂时停止模式(处理S604,参照图18(a)),若是两个方向(处理S603,两个方向),则将风向分为两个方向并选择暂时停止模式(处理S605,参照图17(b)、图18(c)、图19(b))。另外,若是三个方向(处理S603,三个方向),则气流控制部66将风向分为两侧方向并选择暂时停止模式(处理S606,参照图18(b))。而且,进入处理S608。
处理S601中,当在角落间不存在气体无法穿过的障碍物的情况下(处理S601,否),气流控制部66将风向分为角落的方向而选择暂时停止模式(处理S607,参照图20(b)),并进入处理S608。
气流控制部66判定是否经过了预先设定的第一时间(处理S608),在经过了第一时间的情况下(处理S608,是),进入处理S611,在未经过第一时间的情况下(处理S608,否),返回处理S601。
处理S611中,气流控制部66判定是否在角落间外检测到人,在检测到人的情况下(处理S611,是),选择包括对人吹风的摆动模式(处理S612,参照图19(d))),并进入处理S614。另一方面,在未检测到人的情况下(处理S611,否),在角落间选择摆动模式(处理S613),并进入处理S614。
处理S614中,气流控制部66判定是否经过了预先设定的第二时间,在经过了第二时间的情况下(处理S614,是),返回处理S601,在未经过第二时间的情况下(处理S614,否),返回处理S611。
如上所述,根据本实施方式的气流控制部66,例如,若将第一时间设定为2分钟、将第二时间设定为5分钟,则能够反复进行暂时停止模式和摆动模式。另外,暂时停止模式中,由于室内的气流的环流能够适当,所以能够使室内整体凉快,并且能够作成不会产生温度不均匀的舒适的环境。另外,不仅在制冷运转时,在除湿运转时、凉快运转时也可以应用。
图24是表示室内的家具配置的具体的例子的说明图。图24中,是从室内机100的空气吹出口109b(参照图2)侧观察的、包括厨房的客厅兼饭厅的一个房间的状况。在墙壁334侧的附近配置有整体厨房的家具,在其近前放置有餐桌。另外,在室内机100侧的附近,放置有沙发和短腿的桌子。另外,在墙壁336侧存在窗W。该情况下,若向从空气吹出口109b(参照图2)侧观察的右角落373b输送气流,则整体厨房的家具成为障碍物而无法进行气流的环流。另一方面,若向左角落373a输送气流,则没有障碍物而能够确保气流的路径,能够充分实现环流功能。此外,图24是与图18(a)对应的室内的具体的例子。即,在本实施方式中,通过立体地观察室内的角落、障碍物的位置以及形状来发现气流流通的路径,从而具有能够适当地控制风向的显著效果。
接下来,对人检测部62、墙壁检测部63的详细内容进行说明。
<人检测部>
图28是表示人检测部的人位置判定处理的流程图。图29是表示人检测部的人位置判定处理的说明图,图29(a)~图29(c)是分别对具体的计算进行说明的说明图。首先,人检测部62(参照图8)根据图27的拍摄处理所取得的左图像、中图像、右图像检测人的位置(处理S31)。接下来,人检测部62关于该检测到的人的位置,从画面上的坐标系向实空间的坐标系变换(处理S32)。由此,能够判定在室内的哪里存在人。这样,若判定人的实空间的坐标,则人检测部62将该坐标的信息存储于存储部67(处理S33)。
图29是对图28的室内的人位置判定处理进行详细说明的说明图。图28的处理S32中,具体地通过以下的处理来判定室内的人的实空间的坐标。首先,人身体的部位中,头部的大小相比较而言不取决于身高、性别。因此,按照在处理S31中检测到的人来计算该人脸中心的位置,并且计算其头部的大小(纵向的长度)D0。
图29(a)是表示拍摄部110的光轴P与垂直面S的关系的说明图。如图29(a)所示,拍摄部110的光轴P相对于水平面具有俯角ε。垂直面S是与光轴P垂直、并且通过人391的脸中心的假定平面。距离L是拍摄部110所具有的透镜(未图示)的焦点131a与人391的脸中心的距离。另外,设置有室内机100的墙壁331与透镜的焦点131a的距离是Δd。
图29(b)是表示拍摄于图像面的图像与在实空间存在的人391的关系的说明图。图29(b)所示的图像面R是通过拍摄部110所具有的多个受光元件(未图示)的平面。与计算出的上述的头部的大小D0对应的纵向的画角γy由以下所示的式(1)表示。而且,式(1)中角度βy[deg/pixel]是每个像素内的画角(y方向)的平均值,是已知的值。
(数学式1)
γy=D0·βy…(1)
这样,若将一般的人脸的纵向的长度的平均值设为D1[m](已知的值),则从拍摄部110所具有的透镜(未图示)的焦点131a至脸中心的距离L[m]由以下所示的式(2)表示。如上所述,俯角ε的上述透镜的光轴与水平面所成的角度。
(数学式2)
图29(c)是表示从上述透镜的焦点至脸中心的距离L、与画角δx、δy的关系的说明图。若将从图像面R的中心至图像上的脸中心的x方向、y方向的画角分别设为δx、δy,则它们由以下所示的式(3)、式(4)表示。此处,xc、yc是图像内的人391的人中心的位置(图像内的x坐标、y坐标)。另外,Tx[pixel]是拍摄画面的横向尺寸,Ty[pixel]是拍摄画面的纵向尺寸,分别是已知的值。
(数学式3)
因此,实际空间内的人中心的位置坐标由以下所示的式(5)~式(7)表示。
(数学式4)
x=L·cosδy×sinδy…(5)
y=L·cosδx×sin(ε-δy)…(6)
z=Δd+L·cosδx×cos(ε-δy)…(7)
即,该x、y、z各值如图29所示,根据这些值求出从室内机100的空气吹出口109b侧观察的X方向(图12的左右方向)、Y方向(图12的上下方向)、Z方向(与图12垂直的方向)的坐标。通过以上的处理,来实现处理S32的处理。
<墙壁检测部、角落方向判定处理>
图30是表示墙壁检测部的角落方向判定处理的流程图。图31是表示在墙壁检测部的角落方向判定处理中进行的图像处理的图,图31(a)~图31(e)中按该顺序表示图像处理的顺序。该角落方向判定处理每次在执行图27的拍摄处理时进行。
即,将图27的拍摄处理中取得的左图像、中图像、右图像分别作为对象,进行如下的图像处理。首先,墙壁检测部63(参照图8)从图27的拍摄处理中取得的图像(图31(a)中表示该例子)检测边缘(处理S21)。接下来,墙壁检测部63对检测到的边缘进行过滤处理,从而仅剩下规定值以上粗、规定值以上长、且规定值以上清晰的边缘(处理S22)。图31(b)中,以白色线图表示像这样从图31(a)的图像得到的边缘371。接下来,墙壁检测部63使各边缘371在其长度方向上延长(处理S23)。图31(c)中表示了像这样延长后的各边缘371。而且,墙壁检测部63求出像这样延长后的各边缘371的交点(图31(d)所示的交点372)(处理S24)。而且,求出各交点372的重心(图31(e)所示的重心373)(处理S25)。该重心373的坐标能够通过求出从各交点372的图像上的基准位置开始的X方向(横向)、Y方向(纵向)的距离的平均来计算。而且,能够将该重心373的图像上的位置推断为房间的角落(角部)的位置。由此,由于可知从室内的角落(重心373)的拍摄部110侧观察的水平方向的方向(根据是上述的左图像、中图像、右图像中哪一个图像,在该图像中重心373的位置从横向的基准位置开始处于第几个像素,从而可知该方向),并将该角落的方向存储(设定)于存储部67(处理S26)。该情况的存储处理中,仅将过去的规定次数量(例如过去10次量)的角落(重心373)的方向积蓄于存储部67,并删除比其旧的信息。而且,将该过去的规定次数量的信息的平均值(移动平均的值)确定为最终的角落(重心373)的方向,并存储于存储部67。这是由于,因室内的家具、器物的配置移动,而积蓄于存储部67的信息所表示的室内的左右的角落的方向有时间段产生差别的情况。因此,通过如上所述地求出平均值来除去在信息中含有的噪声,而能够将最确定的方向设为室内的左右的角落(重心373)的方向。以下,将重心373称为适当角落373。通过处理S26,来设定后述的方向376、377。
此外,图31(e)的例子中,由于设置有室内机100的房间的拉门374打开,所以检测其开口部的里面的边缘,而重心373的位置成为该图所示的位置。但是,若是拍摄了拉门374关闭的状态下的图像的情况下,则符号375或者其附近的位置成为重心373的可能性较高。
如图1所示,由于拍摄部110位于空气吹出口109b(参照图2)的长度方向的中央部附近,所以如上述那样特定的重心373能够被视为从空气吹出口109b侧观察的室内的角落。
另外,如图26所示,墙壁检测部63判断在处理S25中求出的房间的角落373(朝向室内机100而向左右的角落373a、373b。以下,称为角落373(角落373a、373b)时指的是由拍摄部110观察的从空气吹出口109b侧开始的图像上的重心(图31(e)))的方向376、377的分别从室内机100的正面的方向311观察的角度为几度(处理S27)。而且,判断为当从空气吹出口109b侧观察时该角度较小的墙壁比该角度较大的墙壁近(处理S28)。即,若方向376与方向311所成的角度比方向377与方向311所成的角度小,则判断为当从空气吹出口109b侧观察时墙壁336比墙壁335(参照图32)近。若方向377与方向311所成的角度比方向376与方向311所成的角度小,则判断为当从空气吹出口109b侧观察时墙壁335比墙壁336近。这样的当从空气吹出口109b侧观察时左右的墙壁336和墙壁335中近的一方或远的一方的信息也存储于存储部67(处理S29)。
图32是表示墙壁检测部的角落方向判定处理中的室内的平面的说明图。对于与图26相同的结构,赋予相同符号。参照图33,对处理S27、处理S28的处理进行具体说明。首先,计算角度a。若拍摄部110的例如水平方向的像素数例如为640[pixel],角度a的范围的(上下、左右方向的)像素数为β[pixel],则根据“640[pixel]:β[pixel]=60°:a°”、“a°=60°×β[pixel]/640[pixel]”来求出。而且,根据“A°=30°+a°”求出角度A(范围312的角度约为60°,30°是其一半)。以相同的方法求出角度b,并根据“B°=30°-b°”求出角度B。而且,该例子中,由于“A°>B°”,所以图18中,能够判断当从空气吹出口109b侧观察时墙壁335比墙壁336远。
图33是表示墙壁检测部的角落方向判定处理的说明图,图33(a)是室内的俯视图,图33(b)是对图像中的重心的决定进行说明的说明图。对于与图26相同的结构赋予相同符号。如图33(a)的俯视图中表示的室内那样,室内的形状不是长方形、正方形,例如,室内的角落部分378是向室内侧棱柱状突出那样的形状的情况下,拍摄到的图像379的例子成为图33(b)那样。这样的情况下,如图33(b)所示,求出多个角落(重心)373的候补(符号373c)。
这样的情况下,通过分别求出多个候补373c的从图像上的基准位置开始的X方向(横向)、Y方向(纵向)的距离的平均,能够将该平均后的坐标作为角落(重心)373而求出。
通过以上的处理,墙壁检测部63能够准确地判断从空气吹出口109b侧观察的房间的左右的角落373a、373b(参照图32)的方向376、377。另外,墙壁检测部63能够判断从空气吹出口109b侧观察时室内的左右的墙壁335、336中哪一个近、哪一个远。
<墙壁检测部、扩展范围判定处理>
图34是表示墙壁检测部的扩展范围判定处理的流程图。图35是表示墙壁检测部的扩展范围判定处理中的室内配置的俯视图。参照图34、图35,对使用图28所示的人位置判定处理的结果来判定室内的扩展的范围的处理进行说明。首先,每隔规定时间t1进行图27的拍摄处理,此时执行图28的处理,并将其结果存储于存储部67。因此,若墙壁检测部63通过上述处理S33(参照图28)而重新将人的坐标信息存储于存储部67(处理S41,是),则根据该人的坐标信息,判断在室内的左右的角落的方向376与方向377之间的区域383的外侧的区域381是否存在人的坐标(处理S42)。当在区域381存在人的坐标时(由图35的符号382表示该人的例子)(处理S42,是),将该人的X方向的坐标(图35的左右方向)位置推断为朝向室内机100而位于右侧的墙壁336(或者左侧的墙壁335)的位置(处理S43)。这称为在该坐标存在人382,墙壁336(或者左侧的墙壁335)至少为该坐标的位置或者进一步位于其外侧,从而将该人382的位置设为当前时刻的墙壁336(或者左侧的墙壁335)的位置。
由此,由于可知墙壁336(或者墙壁335)的当前时刻的推断位置,所以推断室内的各角落以及各墙壁的位置(处理S44)。即,将该墙壁336(或者墙壁335)的位置沿Y方向延长,能够推断与角落的方向376(或者角落的方向377)的交点是现实的角落422a(或者角落422b)。另外,将该角落422a(或者角落422b)的位置沿X方向延长,能够推断到达其它角落的方向377(或者角落376)为止是正面的墙壁334的位置。而且,能够判定与该角落的方向377(或者角落376)的方向相交的位置是其它现实的角落422b(或者角落422a)。并且能够推断从该位置沿Y方向延长了的位置是墙壁335以及墙壁336中另一个墙壁的位置。
另一方面,处理S44后,或者在区域381不存在人的坐标的情况下(处理S42,否),当在室内的左右的角落的方向376与方向377之间的区域383存在人的坐标时(由图35的符号384表示该人的例子)(处理S45,是),将该人的Y方向的坐标位置推断为室内机100的正面的墙壁334的位置(处理S46)。这称为人384位于该坐标,由于墙壁334至少为该坐标的位置或者进一步位于其外侧,所以将该人384的位置设为当前时刻的墙壁334的位置。
由此,由于可知正面的墙壁334的位置,所以判断室内的各角落以及各墙壁的位置(处理S47)。即,将该正面的墙壁334沿X方向延长,能够推断与角落的方向376以及角落的方向377的交点是现实的角落421a以及角落421b。而且,若将该现实的各角落421a以及角落421b沿Y方向延长,则能够推断该位置是墙壁336以及墙壁335。
处理S47后,或者当在室内的左右的角落的方向376与方向377之间的区域383不存在人的坐标时(处理S45,否),在处理S44以及处理S47中推断出的现实的各角落以及各墙壁的位置中,将离室内机100侧最远的作为各角落以及各墙壁的位置的最终判定结果(处理S48)。
图35中,将基于人384而推断的墙壁331、334、335、336的位置分别由331a、334a、335a、336a(虚线)表示。同样,将基于人382而推断的墙壁331、334、335、336的位置分别由331b、334b、335b、336b(实线)表示。
该情况下,当仅以处理S44或者处理S47得不到判定结果时,将该得到的判定结果(在多次检测到人时,离室内机100侧最远的判定结果)作为各墙壁以及各角落的位置的判定结果。而且,将该判定结果存储于存储部67(处理S49)。由于该各墙壁以及各角落的信息每隔规定时间t1取得,所以该信息的存储每隔规定时间t1进行。而且,该信息的存储以通过规定的基准时以后(例如,最近的过去30次量)的各墙壁以及各角落的信息中、墙壁的位置是离室内机100侧最远的信息来更新的方式进行。由此,在规定的基准时以后取得的信息中,各墙壁以及各角落的位置离室内机100侧最远的信息存储在处理S49中。
此外,像这样特定的从空气吹出口109b侧至室内的左右的现实的角落421a、421b、422a、422b(推断的位置)的各个距离也如下求出。即,
“至角落421a的距离=√((至墙壁336a的距离)2+(至墙壁334a的距离)2)”,
“至角落421b的距离=√((至墙壁335a的距离)2+(至墙壁334a的距离)2)”。至角落422a的距离、至角落422b的距离也以同样的方式求出。
如上所述,墙壁检测部63能够从拍摄部110所拍摄到的图像、基于风向板的水平方向的朝向中空气吹出口109b的前方侧的右角落的方向、空气吹出口109b的前方侧的左角落的方向、以及由人检测部62检测到的人的位置,来检测室内的墙壁的位置。
在本实施方式中,对使用了拍摄部110的图像的墙壁检测部63进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以朝向室内照射近红外线,由具备红外线透过过滤器(IR透过过滤器)的CCD影像传感器进行拍摄,根据图像的上方的亮度、以及亮度与距离的数据库的比较,来推断离侧面的墙壁、正面的墙壁的距离。
另外,也可以朝向室内多根平行线状地照射近红外线,并由具备IR透过过滤器的CCD影像传感器进行拍摄,根据平行线的间隔的差异来推断离侧面、正面的墙壁的距离。
并且,对拍摄部110安装于室内机100的前面的情况进行了说明,但也可以利用以相同的方法安装于天花板的拍摄部来检测地板从而检测墙壁。
人检测部62基于拍摄部110的图像来检测人,但并不限定于此。例如,作为传感器部50,也可以使用红外线传感器、热电堆、红外线热像仪、热电式传感器、超声波传感器、噪声传感器。由人检测部62检测的不限定于人的位置,也可以是活动量、生活场景。在作为温度检测传感器而使用热电堆的情况下,例如可以是由横×纵为1×1像素、4×4像素、1×8像素构成的热电堆,设置在前面面板的左右方向中央的下部。温度检测传感器不限定于室内的平均的表面温度,能够检测检测范围内的除人以外的区域的室内的表面温度、人的服装的表面温度、人的皮肤的温度、地板、墙壁、天花板的各部的表面温度。
本实施方式的空调机也可以具有:吹出气流的空气吹出口109b;改变从空气吹出口109b吹出的气流的风向的风向板(例如,左右风向板104、上下风向板105);检测室内的表面温度的红外线传感器(例如,温度检测部130);相对于由红外线传感器检测到的温度比其它区域高或者低的第一区域、使风向板朝向比第一区域靠上方、且在左右方向上避开第一区域的方向的气流控制部66。由此,对于存在热空气积存或者冷空气积存的区域的近边,能够确保使室内的空气循环的环流。
根据本实施方式的空调机,通过立体地观察室内的角落、障碍物的位置以及形状来发现气流流通的路径,从而利用图16所示的各种气流模式能够适当地控制风向。