JP2011242129A - 空気調和機及び輻射温度計算方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】部屋に据え付けられる空気調和機において、赤外線センサが、部屋の一定範囲を走査して当該範囲の温度を検出する。そして、制御部が、赤外線センサにより走査された範囲の熱画像データを取得し、取得した熱画像データから、部屋の壁の温度を算出するとともに、部屋にいる人体を検出して壁及び人体の間の距離を算出し、算出した壁の温度と壁及び人体の間の距離とに基づき、壁から人体への輻射温度を計算する。
【選択図】図46
Description
部屋の一定範囲を走査して当該範囲の温度を検出する赤外線センサと、
赤外線センサにより走査された範囲の熱画像データを取得し、取得した熱画像データから、部屋の壁の温度を算出するとともに、部屋にいる人体を検出して壁及び人体の間の距離を算出し、算出した壁の温度と壁及び人体の間の距離とに基づき、壁から人体への輻射温度を計算する制御部とを備える。
先ず、本実施の形態の概要を説明する。空気調和機(室内機)は、温度検出対象範囲を走査しながら温度を検出する赤外線センサを備え、赤外線センサにより熱源検知を行って人や発熱機器の存在を検知して、快適な制御を行うようにしている。
(1)空気調和機100の能力帯並びにリモコンの据付位置ボタン設定から求める形状制限値および初期設定値の部屋形状。
(2)空気調和機100の運転中に生じる床と壁の温度ムラから求まる部屋形状。
(3)人体検知位置履歴から求まる部屋形状。
(a)床面温度と壁面温度の熱画像データから得られる絶対値による判断手段、(b)検知領域内における上下画素間における温度差の奥行き方向における傾き(1次微分)の最大値による判断手段、(c)検知領域内における上下画素間における温度差の奥行き方向における傾きの傾き(2次微分)の最大値による判断手段のいずれか一つの手段により境界線60を検知可能とすることを特徴とする。
T_calc:輻射温度
Tf.ave:人体が検知された場所の床面温度
T_left:左壁面温度
T_front:正面壁温度
T_right:右壁面温度
Xf:人体検知位置のX座標
Yf:人体検知位置のY座標
X_left:左側壁面間距離
Y_front:正面壁面間距離
X_right:右側壁面間距離
α、β、γ:補正係数
(1)空気調和機100の能力帯並びにリモコンの据付位置ボタン設定から求める形状制限値および初期設定値の部屋形状;
(2)空気調和機100の運転中に生じる床と壁の温度ムラから求まる部屋形状;
(3)人体検知位置履歴から求まる部屋形状。
(1)背景熱画像の画像全体の平均温度;
(2)背景熱画像の床領域の平均温度;
(3)空気調和機100の室内機筺体40(本体)の吸込口41に搭載された室温サーミスタ温度計(図示せず)の値。
(1)空気調和機100の室外機(図示せず)に搭載の外気温サーミスタ温度計(図示せず)の値;
(2)または、以下の方法で代用しても窓状態の検知が必要な状態かどうかの判定には支障がない。
a.(暖房時)背景熱画像の壁領域中で最も低い温度の領域;
b.(冷房時)背景熱画像の壁領域中で最も高い温度の領域。
部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
前記本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
前記赤外線センサにより人や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部とを備え、
前記制御部は、前記赤外線センサを走査して前記部屋の熱画像データを取得し、前記熱画像データ上で、以下に示す三つの情報を統合することで、空調している空調エリア内の床面広さを求め、前記熱画像データ上の前記空調エリア内における壁面位置を求めることを特徴とする。
(1)当該空気調和機の能力帯並びにリモコンの据付位置ボタン設定から求める形状制限値および初期設定値の部屋形状;
(2)当該空気調和機の運転中に生じる床と壁の温度ムラから求まる部屋形状;
(3)人体検知位置履歴から求まる部屋形状。
(2)当該空気調和機の運転中に生じる床と壁の温度ムラから求まる部屋形状を、検知回数が所定の閾値回数より多くなっている場合に限り有効とすると共に、
(3)人体検知位置履歴から求まる部屋形状を、人体位置履歴を蓄積する人体検知位置履歴回数が所定の閾値回数より多くなっている場合に限り有効とし、以下に示す決まりにより、三つの情報を統合することで、前記空調エリア内の床面広さを求め、前記熱画像データ上の前記空調エリア内における壁面位置を求めることを特徴とする。
イ.(2)と(3)共に無効の場合は、(1)当該空気調和機の能力帯並びにリモコンの据付位置ボタン設定から求める初期設定値の部屋形状とする;
ロ.(2)が有効で(3)が無効の場合は、(2)による出力結果を部屋形状とする;
ハ.(2)が無効で(3)が有効の場合は、(3)による出力結果を部屋形状とする;
ニ.(2)と(3)共に有効の場合は、(2)による部屋形状を基準とする。
T_calc:輻射温度
Tf.ave:人体が検知された場所の床面温度
T_left:左壁面温度
T_front:正面壁温度
T_right:右壁面温度
Xf:人体検知位置のX座標
Yf:人体検知位置のY座標
X_left:左側壁面間距離
Y_front:正面壁面間距離
X_right:右側壁面間距離
α、β、γ:補正係数
各人体毎の床面並びに各壁面からの輻射温度を求めることを特徴とする。
部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
前記本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
前記赤外線センサにより人や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部とを備え、
前記制御部は、
前記赤外線センサを温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出するにより前記熱画像データを獲得する熱画像取得部と、
前記熱画像取得部が獲得した前記熱画像データ上で、以下に示す三つの情報を統合することで、空調している空調エリア内の床面広さを求め、前記熱画像データ上の前記空調エリア内における壁面位置を獲得する床壁検知部と、
(1)当該空気調和機の能力帯並びにリモコンの据付位置ボタン設定から求める形状制限値および初期設定値の部屋形状;
(2)当該空気調和機の運転中に生じる床と壁の温度ムラから求まる部屋形状;
(3)人体検知位置履歴から求まる部屋形状;
現在の温度条件が窓状態の検知が必要な状態かどうかを判定する温度条件判定部と、
前記温度条件判定部で検知が必要な状態と判定された場合、背景熱画像中の所定の温度差がある領域を窓領域として検知する窓状態検知部と、を備えたことを特徴とする。
室内の空気温度を検知する室温判定部と、
外気温度を検知する外気温度検知と、を備えたことを特徴とする。
前記背景熱画像において壁領域内の温度差が一定値以上あるかどうかを判定する壁領域内温度差判定部と、
前記背景熱画像において壁領域内で外気温度に近い領域を抽出する壁領域内外気温度領域抽出部と、
前記壁領域内外気温度領域抽出部で抽出した領域の中で窓領域である可能性の高い領域を抽出し、前記壁領域内外気温度領域抽出部において、一定時間以上窓領域として抽出され続けた領域を窓領域として検知する窓領域抽出部と、を備えたことを特徴とする。
Claims (8)
- 部屋に据え付けられる空気調和機において、
前記部屋の一定範囲を走査して当該範囲の温度を検出する赤外線センサと、
前記赤外線センサにより走査された範囲の熱画像データを取得し、取得した熱画像データから、前記部屋の壁の温度を算出するとともに、前記部屋にいる人体を検出して前記壁及び前記人体の間の距離を算出し、算出した前記壁の温度と前記壁及び前記人体の間の距離とに基づき、前記壁から前記人体への輻射温度を計算する制御部と
を備えることを特徴とする空気調和機。 - 前記制御部は、さらに、取得した熱画像データから、前記部屋の床の温度を算出し、算出した前記壁の温度と前記壁及び前記人体の間の距離と前記床の温度とに基づき、前記輻射温度として、前記壁及び前記床から前記人体への輻射温度を計算することを特徴とする請求項1の空気調和機。
- 前記制御部は、取得した熱画像データから、前記床の温度として、前記床が分けられた複数の領域のうち前記人体を検出した領域の温度を算出することを特徴とする請求項2の空気調和機。
- 前記複数の領域は、前記空気調和機からみて前記部屋の左右方向及び奥行き方向に分けられていることを特徴とする請求項3の空気調和機。
- 前記複数の領域は、それぞれ隣の領域と重なり合うように分けられていることを特徴とする請求項3又は4の空気調和機。
- 前記制御部は、取得した熱画像データから、前記壁の温度として、前記空気調和機からみて左側にある左壁の温度と前記空気調和機からみて正面側にある正面壁の温度と前記空気調和機からみて右側にある右壁の温度とを算出するとともに、前記壁及び前記人体の間の距離として、前記左壁及び前記人体の間の距離と前記正面壁及び前記人体の間の距離と前記右壁及び前記人体の間の距離とを算出することを特徴とする請求項2から5のいずれかの空気調和機。
- 前記制御部は、取得した熱画像データから、前記空気調和機の据え付け位置及び前記左壁の間の距離X_leftと前記据え付け位置及び前記正面壁の間の距離Y_frontと前記据え付け位置及び前記右壁の間の距離X_rightとを算出し、前記輻射温度をT_calc、前記床の温度をTf.ave、前記左壁の温度をT_left、前記正面壁の温度をT_front、前記右壁の温度をT_right、前記空気調和機からみて前記部屋の左右方向における前記人体の検出位置を示すX座標をXf、前記空気調和機からみて前記部屋の奥行き方向における前記人体の検出位置を示すY座標をYf、補正係数をα、β、γとして、
- 赤外線センサが、部屋の一定範囲を走査して当該範囲の温度を検出し、
制御部が、前記赤外線センサにより走査された範囲の熱画像データを取得し、
前記制御部が、取得した熱画像データから、前記部屋の壁の温度を算出し、
前記制御部が、取得した熱画像データから、前記部屋にいる人体を検出して前記壁及び前記人体の間の距離を算出し、
前記制御部が、算出した前記壁の温度と前記壁及び前記人体の間の距離とに基づき、前記壁から前記人体への輻射温度を計算することを特徴とする輻射温度計算方法。
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