JP2007280167A

JP2007280167A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2007280167A
Application number: JP2006107295A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Yano; 裕信矢野; Shoji Mochizuki; 昌二望月
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】赤外線センサの検知に基づいて熱画素画像を生成し、その画像を解析することにより火災あるいは異常が何であるかを判別可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】室内の温度を２次元的に検知する赤外線センサ８と、赤外線センサ８により検知された２次元の温度に基づいて熱画素画像を生成するセンサ制御部７と、予め火災および異常に関する各種の熱画素画像データを有し、熱画素画像と熱画素画像データとを照合して火災あるいは異常かどうかを判定する制御部２と、制御部２により火災あるいは異常と判断されたときに、所定の通信手段を用いて家電機器からその旨を報知させる家電機器通信制御部５とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、火災や侵入者などの監視および生活状況を監視する空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機として、赤外線撮像素子を有する温度検出部を備えたものがある。この温度検出部は、定期的に検知領域の赤外線強度を検知して検知範囲の温度分布として保持し、これを定期的に読み出して検知領域における温度変化および検知範囲の温度分布の変化を算出し、この結果に基づいて火災発生の有無を判定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの画像素子を用いて、画像を連続的に取得し、そして、２画像から輝度値差分と明暗変化とを算出して人体などを検知するものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１６３７３７号公報（第４頁、図１−図５）特開平１０−２４０９４５号公報（第２頁、図１，４）

前述した特許文献１に記載の技術では、温度上昇速度や温度分布の検知範囲の広がりで火災を判断しているため、温度の高い物質が何であるかを判別することが困難であった。
また、特許文献２に記載の技術では、前述したように輝度値差分と明暗変化とを算出して判断しているので、暗い場所や明るすぎる所では人体などを検知することができないことがあった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、赤外線センサの検知に基づいて熱画素画像を生成し、その画像を解析することにより火災あるいは異常が何であるかを判別可能な空気調和機を得るものである。
第２の目的は、熱画素画像から人体を検知し、これを基に侵入者に警告したり、居住者が快適に過ごせ空気調和機を得るものである。

本発明に係る空気調和機は、室内の温度を二次元的に検知する赤外線センサと、赤外線センサにより検知された温度に基づいて熱画素画像を生成するセンサ制御部と、予め火災および異常に関する各種の熱画素画像データを有し、熱画素画像と熱画素画像データとを照合して火災あるいは異常かどうかを判定し、火災あるいは異常と判断したときにその旨を出力する制御部とを備えたものである。

本発明においては、赤外線センサにより検知された２次元の温度に基づいて熱画素画像を生成し、この熱画素画像と予め火災および異常に関する各種の熱画素画像データとを照合するようにしたので、火災あるいは異常の際にはその状態が容易にわかる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を説明するための全体構成図、図２は本発明の実施の形態１を示す空気調和機のブロック回路図である。
空気調和機Ａ、Ｂ（以下、「エアコンＡ，Ｂ」という）は各部屋の壁に設置され、エアコンＡにはアダプタ２０が接続され、エアコンＢにはアダプタ２１が接続されている。エアコンＡのアダプタ２０は、後述する熱画素画像、火災や異常を知らせるメッセージを伝送する際、所定の搬送波を変調して電波でルータ２２に送信し、ゲートウェイ２３を介してネットワーク３０上に配信し、特定の端末の携帯電話２４やＰＤＡ２６、あるいは勤務先のＰＣ（パソコン）２５に伝送する。また、エアコンＢのアダプタ２１は、無線にてアダプタ２０を中継してルータ２２に送信するようになっている。これは、無線がルータ２２に届かない場合であって、無線がルータ２２に届く位置にアダプタ２１が設置されている場合は直接行われる。

ネットワーク３０上のＡＳＰ（アプリケーションサーバ）４０は、業者提供のサーバで、赤外線センサの検知による各種火災パターン、人体の頭や手足などの各部位、また、例えばプラスチックからなる製品の危険な温度帯など各種の熱画素画像がデータベース化されて保存されている。これら熱画素画像は、業者側の実験によるもので、エアコンＡ，Ｂへダウンロードさせるための学習用のデータである。

エアコンＡ，Ｂに設けられた赤外線センサ８は、エアコンＡ，Ｂの上部あるいは下部などの室内監視可能な部位に取り付けられている。この赤外線センサ８は、例えばレンズ９ａと１素子のサーモパイルが２次元的に配列されてなる多眼サーモパイル９ｂとで構成され、室内の温度（熱）を素子毎に検知する。センサ制御部７は、赤外線センサ８からの素子毎の検知温度に基づいて熱画素画像化（１フレーム）し、一時的にフラッシュメモリなどの記憶装置６に保存する。この記憶装置６には、炎特有の各種温度分布の熱画素画像データや、急激な温度変化による危険な温度帯の形状の熱画素画像データ、使用中のこたつやトースタ、加熱中の鍋などの温度分布の熱画素画像データがデータベース化されて保存されている。使用中のこたつやトースタ、加熱中の鍋などの熱画素画像データは、誤報を極力避けるために用意されている。例えば、フライパンなどで調理をしていた場合、その形状部分は高温部となるが、その上方では炎のような温度分布とならず、これをデータ化しておけば、火災か調理中の鍋温度かの判別が可能になる。また、危険な温度帯とは、例えば、プラスチック製品がガラスの屈折などの影響で８０〜９０℃付近まで温度上昇したときの温度帯である。

制御部２は、リモコン（図示せず）の操作に基づいて冷房や暖房、除湿の何れかの運転を選択して制御を行い、また、在宅監視モードが設定されたときは、センサ制御部７に対して熱画素画像の読込指示を出す。そして、動作説明時に詳述するが、データベースと照合して火災あるいは異常（急激な温度上昇による危険な温度帯）を検知したときは、エアコン本体に設けられたＬＥＤ（図示せず）を点滅し、火災あるいは異常発生の警告が所定の家電機器から発せられるように家電機器通信制御部５に指示する。その家電機器は、例えば、警報音および音声を発することが可能なスピーカを有するテレビ、パソコンあるいはステレオである。

また、制御部２は、不在監視モードが設定されたとき、前記と同様に熱画素画像の読込指示を出し、この熱画素画像から火災あるいは異常を検知したときは、その熱画素画像が予め設定された例えばユーザの携帯電話２４に伝送されるように通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御し、有線ＬＡＮコネクタ１２からアダプタ２０（又は２１）、ルータ２２およびゲートウェイ２３を介してネットワーク３０上に配信する。そして、所定時間を経過してもユーザ側から取消指示がなかったときは、火災あるいは異常が発生している旨の警告メッセージを前記と同じ経路を介してユーザの携帯電話２４に伝送するようにする。

また、人体監視モードが設定されているときに侵入者の人体を検知したときは、前記と同様にその熱画素画像がユーザの携帯電話２４に伝送されるように通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御し、前記と同じ経路を介してネットワーク３０上に配信する。そして、所定時間を経過してもユーザ側から取消指示がなかったときは、侵入者に警告するように家電機器通信制御部５に指示する。なお、人体検知については、動作説明時に詳述する。

また、制御部２は、イメージ想起機能を備えている。例えば、熱画素画像に壁などが障害となって一部の画像しか写っていなかった場合、ＡＳＰ４０からダウンロードした過去の学習データと照合し、この照合から頭や手足と認識したとき人体と判断する機能である。また、炎の一部が写っている場合も学習データと照合してそれを特定する。例えば、テレビやこたつの内部が発火している場合である。

家電機器通信制御部５は、警告通知の指示を受けたとき、予め設定された警報音および音声が所定の家電機器から発せられるように、通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御し、Ｉ／Ｆ１３および通信制御部１４を通してアンテナ部１５から送信させる。予備電源のバッテリー１０は、異常を監視しているときに災害などで商用電源が停電したときや、エアコンＡ、Ｂを使用しない休閑期にプラグがコンセントから抜かれているときでも監視できるようにするためである。この休閑期においては、一定期間毎に監視を行うようにし、バッテリー１０の電圧が所定値まで低下したときにエアコン本体に設けられたＬＥＤを点滅してその旨を知らせるようにしている。このバッテリー１０により赤外線センサ８による監視を継続でき、侵入者によって故意に電源を切られたとしても監視ができ、家電機器や携帯電話２４を通して報知することが可能になる。

次に、実施の形態１の動作を説明する。図３は火災あるいは異常に対する動作を示すフローチャート、図４は人体検知に対する動作を示すフローチャート、図５は人体検知時の熱画素画像の一例を示す図である。
例えばエアコンＡの赤外線センサ８が素子毎（サーモパイル）に室内の温度を検知すると（Ｓ３１）、センサ制御部７は、赤外線センサ８の素子毎の検知温度に基づいて熱画素画像を生成し（Ｓ３２）、記憶装置６に一時的に保存する。一方、制御部２は、記憶装置６に一時的に保存された熱画素画像を順次に読み出すと共に、データベースの熱画素画像データと照合し（Ｓ３３）、火災あるいは異常かどうかを判定する（Ｓ３４）。赤外線センサ８の検知による熱画素画像の温度分布に変化がないときは、火災あるいは異常でないと判断して、エアコンＡの運転制御を継続し（Ｓ３５）、前述した動作を繰り返し行う。この一連の動作は、エアコンＡの運転に併せて在宅監視モードあるいは不在監視モードが設定された場合であり、エアコンＡが停止しているときに在宅監視モードあるいは不在監視モードが設定されていた場合は、Ｓ３４において火災あるいは異常でないと判断したときに、Ｓ３５に進むことなくＳ３１に戻る。

また、制御部２は、赤外線センサ８の検知に基づく熱画素画像をデータベースの熱画素画像データと照合しているときに、炎特有の温度分布を有する熱画素画像データとほぼ同じ熱画素画像を確認すると火災と判断し、また、高温部を中心として周囲の温度が上がる危険な温度帯の形状の熱画素画像をデータベースを通して確認した場合には異常と判断して、監視モードの設定に応じて警告を行う（Ｓ３６）。在宅監視モードが設定されているときは、エアコン本体に設けられたＬＥＤを点滅し、火災あるいは異常発生の警告が所定の家電機器から発せられるように家電機器通信制御部５に指示する。家電機器通信制御部５は、火災あるいは異常発生の警告指示を受けたとき、アンテナ部１５から例えばパソコンに警報音および音声が受信されるように通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御し、パソコンのスピーカから火災あるいは異常発生を報知させる。

一方、制御部２は、リモコンから取消指示があったかどうかを判定しており（Ｓ３７）、取消指示がないときは火災あるいは異常発生を知らせる警報音および音声の出力を継続させ、火災あるいは異常と判断したときの熱画素画像を今後の火災判定に用いるためにデータベースに反映し（Ｓ３８）、ネットワーク３０上のＡＳＰ４０に最新の学習データが存在するときはダウンロードしてデータベースに反映し（Ｓ３８，Ｓ３９）、Ｓ３１に戻る。また、取消指示を確認したときは、パソコンのスピーカから発せられている警報音および音声を停止させるように家電機器通信制御部５に指示し、Ｓ３１に戻る。

また、制御部２は、監視モードの設定に応じて警告を発する際、その設定が不在監視モードの場合は、火災あるいは異常を検知したときの熱画素画像がユーザの携帯電話２４に伝送されるように通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御し、ユーザの携帯電話２４の画面上に熱画素画像を表示させる。そして、所定時間を経過しても取消指示がなかったときは、火災あるいは異常が発生している旨の警告メッセージを前記と同じ経路を介してユーザの携帯電話２４に伝送する（Ｓ３６）。ここで、ユーザが携帯電話２４などを用いて消防署に通報した場合、火災を最小限に抑えることになる。また、制御部２は、所定時間を経過しても取消指示がなかったとき、前記と同様に火災あるいは異常と判断したときの熱画素画像を今後の火災判定に用いるためにデータベースに反映し（Ｓ３８）、ネットワーク３０上のＡＳＰ４０に最新の学習データが存在するときはダウンロードしてデータベースに反映し（Ｓ３８，Ｓ３９）、Ｓ３１に戻る。一方、所定時間を経過する前に取消指示を確認したときは、前記の警告メッセージを伝送することなくＳ３１に戻る。

次に、図４および図５を用いて人体検知時の動作を説明する。
制御部２は、人体監視モードが設定されると、その時にセンサ制御部７によって記憶装置６に保存された熱画素画像（１フレーム）を現在の熱画素画像として読み出し、そして、所定時間経過（例えば３０秒後）の熱画素画像を読み出し（Ｓ４１）、これら熱画素画像から温度変化の差分を算出する（Ｓ４２）。そして、その差分から温度変化領域があるかどうかを判定し（Ｓ４３）、温度変化領域がないときは、Ｓ４１に戻ってさらに３０秒後の熱画素画像を現在の熱画素画像として読み出し、その前の熱画素画像とから温度変化の差分を算出する（Ｓ４２）。前記と同様にその差分から温度変化領域があるかどうかを判定し（Ｓ４３）、温度変化領域がないときは前記と同様にＳ４１に戻るが、温度変化領域を検知したときはその領域の位置を算出する（Ｓ４４）。そして、温度変化領域の位置を算出した熱画素画像の履歴が存在するかどうかを検索し（Ｓ４５）、この時点では履歴が存在しないので、Ｓ４１に戻って３０秒後の熱画素画像を現在の熱画素画像として読み出し、その前の熱画素画像とから温度変化の差分を算出する（Ｓ４２）。

例えば、図５（ｂ）に示す熱画素画像Ａ１と図５（ａ）に示す３０秒前の熱画素画像Ａ０とから同図（ｃ）に示すように温度変化の差分（Ａ１−Ａ０）を算出し（Ｓ４２）、その差分から温度変化領域があるかどうかを判定する（Ｓ４３）。この場合、同図（ｃ）に示すように２つの温度変化領域があるので、Ｓ４４において各領域の位置を算出する。温度変化領域を検知した熱画素画像の履歴があるかどうかを検索する（Ｓ４５）。この場合は、熱画素画像Ａ０が履歴となるので、その熱画素画像Ａ０と熱画素画像（Ａ１−Ａ０）とを比較して、温度が下降している温度変化領域があるかどうかを判定する（Ｓ４６）。この場合、熱画素画像（Ａ１−Ａ０）において、左側の温度変化領域の温度が下降しているので、その領域は人体が移動した後と判断して、右側の温度変化領域を人体とし（Ｓ４７）、その人数をカウントし（Ｓ４８）、予め設定された手順で警告する（Ｓ４９）。

制御部２は、人体を検知した際、その熱画素画像がユーザの携帯電話２４に伝送されるように通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御する。その熱画素画像を伝送してから所定時間を経過してもユーザ側から取消指示がなかったときは、侵入者に警告するように家電機器通信制御部５に指示する。家電機器通信制御部５は、予め設定された警報音および音声がパソコンのスピーカから発せられるように、通信プロトコル処理部３および通信用ドライバ４を制御し、Ｉ／Ｆ１３および通信制御部１４を通してアンテナ部１５から送信させる。

以上のように実施の形態１によれば、エアコンＡ，Ｂに設けられた赤外線センサ８に多眼サーモパイルを使用して、素子毎に室内の温度を検知して熱画素画像化し、これを予め用意されたデータベースと照合するようにしたので、火災か否かを速やかに判別でき、また、危険な温度帯の形状もほぼ正確に判別できる。

火災あるいは異常と判断した際、その旨を家電機器を通して報知させるようにしているので、消火活動を速やかに行うことが可能になり、また、避難することもできる。さらに、その状態の熱画素画像や警告メッセージを携帯電話２４に伝送するようにしているので、ユーザにとってその状況が明確にわかり、消防署への通報を速やかに行え、火災や異常を最小限に抑えることができる。

また、人体を検知する際、３０秒毎に熱画素画像を取得すると共に、その前の熱画素画像との温度変化の差分を取るようにしたので、部屋の明暗に関係なく人体を検知でき、また、差分を取った際に温度が下降する温度変化領域があるときは人体が移動した後と判断するようにしたので、人体の移動が明確にわかる。

また、人体検知で侵入者と判断した際、その状態の熱画素画像を携帯電話２４に伝送してユーザに報知し、また、家電機器から侵入者に警告を発するようにしているので、ユーザにとっては警察や警備会社などへの通報を速やかにでき、家電機器による警告で威嚇することができ、被害を最小限に抑えることができる。

前記の実施の形態１では、熱画素毎の温度分布の状態をデータベースと照合するようにしたが、熱画素画像から特徴量を算出して、その特徴量とデータベースとを照合して、火災か否か、異常か否かを判別するようにしても良い。また、エアコンＡ，Ｂ内で熱画素画像とデータベースとを照合するようにしたが、赤外線センサ８で検知された熱画素画像を室内のパソコン、マイコンを有する家電機器や、ネットワーク３０上のＡＳＰ（アプリケーションサーバ）４０に伝送して照合させるようにしても良い。

また、赤外線センサ８をエアコンＡ，Ｂの上部あるいは下部に設けたことを述べたが、部屋全体を監視できるように複数個設けても良いし、アクチュエータで赤外線センサ８の角度をセンサ制御部７によって変更できるようにし、部屋全体を監視できるようにしても良い。また、赤外線センサ８をエアコンＡ，Ｂ以外の場所に設置できるようにしてどの家庭でも柔軟に対応できるようにしても良い。

また、実施の形態１では、火災あるいは異常を検知した際、熱画素画像をユーザの携帯電話２４に伝送し、所定時間を経過してもユーザ側から取消指示がなかったときは、火災あるいは異常が発生している旨の警告メッセージをユーザに伝送するようにし、また、侵入者を検知した際、熱画素画像をユーザの携帯電話２４に伝送し、所定時間を経過してもユーザ側から取消指示がなかったときは、侵入者に家電機器を通して警告するようにしたが、これに加えて自動的に固定電話（例えばＩＰ電話）で消防署や警察署などへ通報するようにしても良い。このように自動的に通報するようにした場合、被害を最小限に抑えることができる。さらに、人体の移動距離に応じて警告を発するタイミングを設定できるようにしても良い。例えば、侵入者の人体が少し動いただけで警告を発するようにしたり、また逆に移動距離が大きいとき警告を発するようにする。

また、火災と判断したときに熱画素画像および警告メッセージを順にユーザに伝送するようにしたが、熱画素画像に高温部があるとき、即ち初期火災時にその旨を知らせる警告メッセージをユーザに伝送するようにしても良く、また、ユーザが出張しているときに火災初期を検知したときに消防署に通報するようにして火災を最小限に抑えるようにしても良い。さらに、危険な温度帯の温度も多段に設定できるようにしても良い。その温度設定はリモコンから行うことになる。

また、家庭内ネットワーク形態として無線ＬＡＮを用いたことを述べたが、これに加えてZigBee、Bluetooth 、電灯線ネットワーク（ＰＬＣ）などの何れかと併用して、使用優先順位を選択できるようにしても良い。例えば、火災の発生により無線ＬＡＮが使用できなくなった場合、次に設定されているZigBeeに切り替えて無線通信が行えるようにし、ユーザに確実に情報を伝送できるようにする。また、火災あるいは異常と判断した際に熱画素画像および警告メッセージを順にユーザに伝送するようにしているが、これら熱画素画像および警告メッセージをネットワーク３０上のＡＳＰ（アプリケーションサーバ）４０にも伝送して出火原因などを特定できるようにしても良い。

さらに、エアコンＡ，Ｂに酸素濃度を測定する酸素センサ（図示せず）を備えてよい。この場合、赤外線センサ８の検知による熱画素画像と併せて酸素濃度の情報も入手でき、より正確な火災の有無を判別できる。また、酸素センサに代えてイオン化式や光学式の煙センサを設け、熱画素画像と併用して火災の有無を判別するようにしても良い。この場合も前記と同様により正確な火災の有無を判別できる。

また、画像センサの例えばＣＭＯＳ画像センサをエアコンＡ，Ｂに、またはオプションで外付けして、赤外線センサ８と共に画像情報を取得するようにしても良い。このようにＣＭＯＳ画像センサを付加した場合、火災をより正確な情報で提供できる。ＣＭＯＳ画像センサで画像認識を行うことにより、火災原因の特定をより具体的にでき、その結果を画像と共に携帯電話２４やＰＤＡ２６、ネットワーク３０上のＡＳＰ（アプリケーションサーバ）４０に残すことにより、後日火災原因を再検証できる。

実施の形態２．
実施の形態２は、火災を検知した際にエアコンＡ，Ｂの電源を強制的に遮断するようにしたものである。例えば、図６に示すように、エアコンＡ，Ｂのコンバータ２１の一方の入力線にヒューズ２２を挿入し、コンバータ２１の入力線間にトランジスタ２２を接続し、制御部２が火災を検知したときにトランジスタ２２をオンして短絡電流を流し、ヒューズ２２を切断する。これにより、火災時に漏電などの２次災害を未然に防ぐことが可能になる。

なお、ブレーカの負荷側の線間にトランジスタと抵抗を設けて、火災時にそのトランジスタをオンして短絡電流を流し、ブレーカを遮断するようにしても良い。このようにした場合、他の家電機器の電源も遮断できるので、火災時の漏電による２次災害を未然に防ぐことができ、また、屋内配線に影響を及ばさない程度の火災であったときにはブレーカを切り替えるだけでエアコンＡ，Ｂや他の家電機器を復旧させることできる。さらに、家庭内ネットワーク経由で遮断可能なブレーカが使用されている場合には、前述した部品を使用することなくエアコンＡ，Ｂの制御部２から火災時に電源を遮断することができ、被害を最小限に抑えることができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、火災発生時にエアコンＡ，Ｂから放水して消火するようにしたものである。例えば、図７に示すように、水道管３１を冷媒配管（図示せず）と共に設置してエアコンＡ，Ｂ内に引き込み、電磁弁３２を介して放水口３３に連結している。制御部２は、熱画素画像から火災と判断したとき、電磁弁３２を作動させてその弁を開き、水道水を放水口３３から放水させる。そして、熱画素画像から火災が鎮火したと判断したときは、電磁弁３２の弁を閉じて放水を終了させる。

このように、エアコンＡ，Ｂに消化機能を備えたことにより、火災の延焼を抑えることが可能になり、被害を最小限に抑えることができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、初期火災時にドレン水を消火用として放水するようにしたものである。例えば、図８に示すように、エアコンＡ，Ｂから排出されるドレン水を貯水する貯水タンク３４を用意し、この貯水タンク３４に接続された配管をポンプ３５および電磁弁３２を介して放水口３３と連結している。制御部２は、熱画素画像から初期火災と判断したとき、電磁弁３２を作動させてその弁を開き、次いで、ポンプ３５を駆動して貯水タンク３４のドレン水を放水口３３から放水させる。そして、熱画素画像から火災が鎮火したと判断したときは、ポンプ３５の駆動を停止し、電磁弁３２の弁を閉じて放水を終了させる。

以上のように、初期火災時、貯水タンク３４に貯水したドレン水を放水するようにしたので、初期火災を鎮火させることが可能になり、被害を最小限に抑えることができる。

実施の形態５．
実施の形態５は、消化剤を使用して火災を鎮火させるようにしたものである。例えば、図９に示すように、エアコンＡ，Ｂにガス加圧用小型ガスボンベ３６を設け、このボンベ３６に接続された配管を電磁弁３２を介して吹出口３７と連結している。制御部２は、熱画素画像から初期火災と判断したとき、電磁弁３２を作動させてその弁を開き、吹出口３７から小型ガスボンベ３６のガスを噴射させる。そして、熱画素画像から火災が鎮火したと判断したときは、電磁弁３２の弁を閉じてガスの噴射を停止させる。

以上のように、初期火災時、小型ガスボンベ３６のガスを噴射させるようにしたので、初期火災を鎮火させることが可能になり、被害を最小限に抑えることができる。

実施の形態６．
実施の形態６は、部屋に設けられた家庭用スプリンクラーを用いて火災を消火させるようにしたものである。例えば、図１０に示すように、縦長の部屋に設けられた２個の家庭用スプリンクラー３８にそれぞれ接続された水道管３１上の電磁弁３２とエアコン基板１とが信号線３９によって接続されている。エアコン基板１上の制御部２は、熱画素画像から火災と判断したとき、その熱画素画像を基に、作動させる家庭用スプリンクラー３８を判別し、その判別結果に基づいて電磁弁３２を作動させてその弁を開き、水道水を家庭用スプリンクラー３８から放水させる。そして、熱画素画像から火災が鎮火したと判断したときは、電磁弁３２の弁を閉じて放水を終了させる。

このように、火災発生時、家庭用スプリンクラー３８を連動させるようにしたので、火災を確実に鎮火させることができ、被害を最小限に抑えることができる。
なお、前記の実施の形態では、信号線３９を介して家庭用スプリンクラー３８の電磁弁３２を制御するようにしたが、電磁弁３２を無線で制御するようにしても良い。

実施の形態７．
実施の形態７は、熱画素画像を基に生活環境・状況を把握して、居住者が快適に過ごせるようにエアコンＡ，Ｂを運転するようにしたものである。具体的には、熱画素画像を基に居住者の人体を検知し、その画素数から大きさを判断し、距離に応じて体温がどのような値になるかを壁面の輻射温度・風量・湿度との関係から調べ、これを季節毎に行ってデータベースを作成する。なお、季節に応じて快適に思えるときの体温については、予めデータとして記憶装置６に保存されている。また、快適に過ごせるように前述した学習を定期的に行ってデータベースを更新するようになっている。さらに、リモコンによって風向・風量・温度が変更されたときに、どの部分がどの様に変化（温度）するかを学習し、データベースに反映するようになっている。

本実施の形態においては、熱画素画像を通して居住者の体温を監視し、これをデータベースと照合して、目的の体温となるようにエアコンＡ，Ｂを制御でき、このため、快適な環境を提供することができ、特に老人の健康管理も可能になる。

なお、熱画素画像からペットの形や体温を認識させ、どの部屋でどの様に過ごしているかが判断できるようにしても良い。また、撮像素子や音声機器（マイク）と組み合わせればペットの状態も確認できる。エアコンＡ，Ｂの運転を間違えて異常な温度になりかけても判別できるため、ペットの体調管理にも利用可能である。

また、学習させなくとも部屋の大きさ、快適に思う温度・湿度・壁温度をエアコンＡ，Ｂから赤外線で携帯電話へ情報を転送したり、パソコンで家庭内ネットワークを通じてその情報を取り出して、任意に設定できるようにしても良い。さらに、ネットワーク３０を通じて業者提供のサーバに情報を転送して、常に最新の解析を行わせ、これをデータとしてエアコンＡ，Ｂにフィードバックさせるようにしても良い。この場合、より正確なデータを入手することができるので、エアコンＡ，Ｂの運転をより正確に制御することが可能になる。

住環境対象外（窓など）を熱画素画像から排除することもできる。その場合、熱画素画像を赤外線で携帯電話へ情報を転送したり、パソコンで家庭内ネットワークを通じてその情報を取り出して、検出しない部分を設定する。その時、温度によって熱画素画像にエッジが検出できる（温度差が色になって物体が識別可能）ので、簡便に熱画素画像に検出拒否のマスクを設定することができる。そして、設定した情報を取り出した方法とは逆の方法でエアコンＡ，Ｂに設定してやればよい。

また、赤外線センサ８とＣＭＯＳ画像センサとを組合せて居住者の個人識別を行うようにすれば、より正確で細かい設定を行うことができる。また、その個人がどの様な状態なのか熱画素画像から判断し、体温が低いなど危険度が高い場合には、火災などと同じ様に様々な警報・連絡を行うことも可能である。また、他場所で学習した体調の危険状態遷移を業者提供のサーバからダウンロードし、自分の状態遷移に合わせて設定することにより、より多様で正確な個人の状態遷移を知ることができる。

また、音声認識を用いることもできる。リモコンや外付オプションのＣＭＯＳ画像センサをエアコンＡ，Ｂと特定省電力無線などで結び、ユーザの近くに置く。その部分にマイクとスピーカーを具備し、音声認識を行う。個人識別を音声で行い、音声設定を行う声を認識する。誰がどの様な操作をどの様な熱画素画像のときに行ったかを判断して制御を変更するようにする。これにより、より快適な環境を作ることが可能になる。

また、エアコンＡ，Ｂからセンサ部分だけを取り外し、センサ単体として作動させることも可能である。前記のＣＭＯＳ画像センサ、音声機器、ネットワーク機器なども同様で、組み合わせて使用することも可能である。さらに、バッテリーを具備し、宅外に据え付けて、異常者が侵入した際には赤外線センサ２４や付属のライトを点灯したり、無線ＬＡＮなどネットワーク経由でライトを点灯して、ＣＭＯＳ画像センサで撮影するようにし、そして、スピーカーから音声で警告するといった方法にも使え、放火なども最小限の被害に留めることが可能である。

本発明の実施の形態１を説明するための全体構成図である。本発明の実施の形態１を示す空気調和機のブロック回路図である。火災あるいは異常に対する動作を示すフローチャートである。人体検知に対する動作を示すフローチャートである。人体検知時の熱画素画像の一例を示す図である。実施の形態２の空気調和機における電源回路の概略図である。実施の形態３の空気調和機における消火設備の説明図である。実施の形態４の空気調和機における消火設備の説明図である。実施の形態５の空気調和機における消火設備の説明図である。実施の形態６の空気調和機における消火設備の説明図である。

符号の説明

１エアコン基板、２制御部、３通信プロトコル処理部、４通信用ドライバ、５家電機器通信制御部、６記憶装置、７センサ制御部、８赤外線センサ、９ａレンズ、９ｂ多眼サーモパイル、１０バッテリー、１１電源部、１２有線ＬＡＮコネクタ、１３Ｉ／Ｆ（無線通信インターフェース）、１４通信制御部、１５アンテナ部。

Claims

室内の温度を二次元的に検知する赤外線センサと、
該赤外線センサにより検知された温度に基づいて熱画素画像を生成するセンサ制御部と、
予め火災および異常に関する各種の熱画素画像データを有し、前記熱画素画像と前記熱画素画像データとを照合して火災あるいは異常かどうかを判定し、火災あるいは異常と判断したときにその旨を出力する制御部と
を備えたことを特徴とする空気調和機。
前記制御部により火災あるいは異常と判断されたときに、所定の通信手段を用いて家電機器からその旨を報知させる家電機器通信制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記制御部は、所定時間毎に前記熱画素画像を読み込んで少なくとも２つの熱画素画像から温度変化の差分を算出し、この差分値に基づいて人体を検知したときに侵入者と判断し、
前記家電機器通信制御部は、前記制御部により侵入者と判断されたときに、前記通信手段を用いて家電機器から侵入者に警告を報知させることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
前記制御部は、少なくとも２つの熱画素画像から温度変化の差分を算出した際に温度変化領域を判別し、その温度変化領域が存在するときは、前の熱画素画像と比較して当該温度変化領域の温度が上昇あるいは下降したものかどうかを判定し、温度が下降しているときは人体の移動後と判断し、温度が上昇しているときは人体の現在位置と判断することを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
前記制御部は、火災あるいは異常を検知したとき、その旨を特定の端末から報知させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、侵入者を検知したとき、その旨を前記端末から報知させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、火災あるいは異常を前記端末から報知させる際、その熱画素画像を前記端末に送信し、この送信に対して取消指示がなかったとき前記端末に警告メッセージを送信することを特徴とする請求項５又は６記載の空気調和機。
前記制御部は、侵入者の検知を前記端末から報知させる際、その熱画素画像を前記端末に送信し、この送信に対して取消指示がなかったとき前記端末に警告メッセージを送信することを特徴とする請求項６又は７記載の空気調和機。
前記制御部は、警告メッセージを送信した後、所定の機関に固定電話を使用して通報することを特徴とする請求項７又は８記載の空気調和機。
画像センサを備え、
前記制御部は、前記画像センサと併用して火災あるいは異常を監視することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の空気調和機。
酸素の濃度を検知する酸素センサを備え、
前記制御部は、前記酸素センサと併用して火災あるいは異常を監視することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の空気調和機。
煙の濃度を検知する煙センサを備え、
前記制御部は、前記煙センサと併用して火災あるいは異常を監視することを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の空気調和機。
予備電源を備え、
前記制御部は、商用電源が遮断されたとき、前記予備電源に切り替えて前記赤外線センサによる温度検知を可能にすることを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、火災を検知したとき、空気調和機本体の電源を遮断することを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、火災を検知したとき、家庭内ネットワークを通じて家電機器のブレーカを遮断することを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の空気調和機。
消火機器を備え、
前記制御部は、火災を検知したとき、前記消火機器を起動して放水することを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、火災を検知したとき、室内に予め設けられたスプリンクラーを起動して放水させることを特徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、前記熱画素画像から得られる各種情報をデータとして取り込み、前記センサ制御部により生成された熱画素画像と前記データとを照合し、居住者が快適に過ごせるように空気調和機本体の運転を制御することを特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載の空気調和機。
前記制御部は、前記熱画素画像から得られる各種情報をネットワーク上の上位装置に伝送して解析させ、これをデータとしてフィードバックし、前記センサ制御部により生成された熱画素画像と前記データとを照合し、居住者が快適に過ごせるように空気調和機本体の運転を制御することを特徴とする請求項１８記載の空気調和機。