JP2013124833A - Air conditioning device - Google Patents

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Hiroki Takita
浩樹 瀧田
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Samsung R&D Institute Japan Co Ltd
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Samsung Yokohama Research Institute
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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioning device capable of achieving more comfortable air conditioning on the basis of an output of a radiation temperature from an infrared sensor.SOLUTION: An air conditioning device includes an infrared sensor 31, an enhancement interpolation section 23 which enhances and interpolates a radiation temperature of each detection grid to be output from the infrared sensor 31 on the basis of the radiation temperatures of an own detection grid and an adjacent detection grid thereof and outputs an enhanced radiation temperature, a feature value extraction section 24 which extracts a human existence grid wherein human exists according to whether the enhanced radiation temperature output from the enhancement interpolation section 23 is higher than a threshold temperature, and an air conditioning control section 25 which controls air conditioning parameters having an influence on warm-cold sense of human according to the extraction result of the human existence grid of the feature value extraction section 24.

Description

本発明は赤外線センサを用いて人検出を行う機構を備えた空気調和装置に関するものである。   The present invention relates to an air conditioner equipped with a mechanism for detecting a person using an infrared sensor.

従来、空調対象領域に人が存在するかどうか、あるいは、空調対象領域のどの部分に人が存在するかを検知し、その人検知結果に基づいて空調制御を行う空気調和装置がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an air conditioner that detects whether a person exists in an air-conditioning target area or in which part of the air-conditioning target area, and performs air-conditioning control based on the person detection result.

このような空気調和装置に設けられた人検出機構は、主に赤外線センサにより放射温度を測定し、床などの周囲温度よりも高い放射温度を示す地点を検出し、その地点に人間が存在していると判断するように構成されている。   The human detection mechanism provided in such an air conditioner mainly measures the radiation temperature with an infrared sensor, detects a point showing a radiation temperature higher than the ambient temperature such as the floor, and a human exists at that point. It is comprised so that it may be judged.

ところで、赤外線センサにより測定される放射温度は、検知グリッド内に存在する物体の放射熱を平均化された形で出力されるため、検知グリッドの大きさを広くする、すなわち、低空間分解能の赤外線センサを用いると、人間のような放熱体の特徴点を見出すことが難しくなる。   By the way, the radiation temperature measured by the infrared sensor is output in an averaged form of the radiant heat of the objects existing in the detection grid, so that the size of the detection grid is widened, that is, the infrared with low spatial resolution. If a sensor is used, it will be difficult to find the characteristic points of a radiator such as a human.

そこで、特許文献1に示されるように、低空間分解能の赤外線センサを用いて人検出を行う場合は、赤外線センサの検知グリッドの大きさを人よりも小さく設定し、その測定方向をモータにより適宜変更し、空調対象領域内における検知グリッドの位置を走査していくように構成してある。このようにすることで、低空間分解能の赤外線センサを用いても人検出を行うことができるようにしている。   Therefore, as shown in Patent Document 1, when human detection is performed using an infrared sensor with low spatial resolution, the size of the detection grid of the infrared sensor is set smaller than that of a human, and the measurement direction is appropriately set by a motor. It changes and it is comprised so that the position of the detection grid in an air-conditioning object area | region may be scanned. In this way, human detection can be performed even using a low spatial resolution infrared sensor.

しかしながら、このように赤外線センサの検知グリッドを空調対象領域内で走査するようにしてしまうと、ある地点で放射温度を測定してから、次に同じ地点が測定されるまでは、他のすべての地点での測定が終わるまでの待ち時間が生じてしまう。つまり、特許文献1に示されるような方法では、空間分解能は人検出に必要な精度を得ることができるものの、時間分解能は低下することになる。   However, if the detection grid of the infrared sensor is scanned in the air-conditioning target area in this way, after measuring the radiation temperature at a certain point, until all the other points are measured, There is a waiting time until the measurement at the point ends. In other words, in the method as disclosed in Patent Document 1, although the spatial resolution can obtain the accuracy necessary for human detection, the temporal resolution is lowered.

従って、特許文献1に示される空気調和装置では、空間分解能は高いので動きの無い人間は精度よく抽出できるものの、時間分解能が低くなってしまっているので抽出された人間の移動量や、仕事量等を精度よく算出することは難しい。   Therefore, in the air conditioner disclosed in Patent Document 1, since the spatial resolution is high, a person who does not move can be extracted accurately, but the temporal resolution is low, so the extracted human movement amount and work amount Etc. are difficult to calculate accurately.

また、特許文献2に示されるように人体の大きさに対して、検知グリッドが複数設定されるような空間分解能を有するとともに、空調対象領域全体を同時に撮像できるような高分解能の赤外線センサを用いていることにより時間分解能も高められるようにしているものもある。しかしながら、このような高分解能の赤外線センサは非常に高価であるため、エアコン等の家電においては製造コストの問題から採用する事は難しい。   Further, as shown in Patent Document 2, a high-resolution infrared sensor is used which has a spatial resolution such that a plurality of detection grids are set with respect to the size of the human body and can simultaneously image the entire air-conditioning target area. In some cases, the time resolution is also improved. However, since such a high-resolution infrared sensor is very expensive, it is difficult to adopt it for home appliances such as an air conditioner due to the problem of manufacturing cost.

かといって、安価な低画素の赤外線センサを単純に用いると、検知グリッドが人体に対して大きく設定されてしまうため、検知グリッド内に人間がいるのかどうかを検出しづらくなってしまう。具体的には、検知グリッド内に人体の占める割合が1/8程度となった場合、通常の背景温度が25℃とすると、1つの検知グリッド内に36℃の体温を有する人間が1人いたとしても、検出される平均放射温度は、36×1/8+25×7/8≒26.4℃となってしまい、非常に小さい放射温度の変化としてしか表れないので、人間の抽出が難しくなってしまう。   However, if an inexpensive low-pixel infrared sensor is simply used, the detection grid is set to be large relative to the human body, making it difficult to detect whether there is a person in the detection grid. Specifically, when the ratio of the human body in the detection grid is about 1/8, if a normal background temperature is 25 ° C., there is one person having a body temperature of 36 ° C. in one detection grid. However, the detected average radiation temperature is 36 × 1/8 + 25 × 7 / 8≈26.4 ° C., and it appears only as a very small change in radiation temperature, making it difficult for humans to extract. End up.

また、各特許文献に記載の空気調和装置では、人間のいる場所を抽出する事に関してのみ考慮されており、その他の発熱体や低温体に関する考察がそもそもなされていない。例えば、人間のいる場所に向かって直接風を当て過ぎると、その人がドラフト感を感じてしまい不快に感じる可能性がある。つまり、単純に人間に直接風を当てるよりも、低温体等を優先して送風する等して、より快適性を向上させることができていない。   Moreover, in the air conditioning apparatus described in each patent document, consideration is given only to extracting a place where a person is present, and no consideration is given to other heating elements and low temperature bodies. For example, if too much wind is applied directly to a person's place, the person may feel a draft and feel uncomfortable. That is, it is not possible to improve comfort by giving priority to a low-temperature body or the like rather than simply directing a person directly on the wind.

特表2008−029679号公報Japanese translation of PCT publication No. 2008-029679 特許第3216280号公報Japanese Patent No. 3216280

そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、赤外線センサからの放射温度の出力に基づいて、従来よりもさらに快適な空調を可能とする空気調和装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an air conditioner that can perform air conditioning more comfortably than conventional based on the output of radiation temperature from an infrared sensor. Objective.

すなわち、本発明の空気調和装置は放射温度を検知する範囲である各検知グリッドが空調対象領域をマトリクス状に分割して設定されている赤外線センサと、前記赤外線センサから出力される放射温度が所定の閾値温度よりも高いかどうかに基づいて、人間が存在する検知グリッドである人間が存在検知グリッド、又は、低温床が存在する検知グリッドを抽出する特徴量抽出部と、前記特徴量抽出部の人間、又は、低温床の抽出結果に基づいて、人の温冷感に影響を与える空調パラメータを制御する空調制御部と、を備えたことを特徴とする。   That is, the air conditioning apparatus of the present invention has an infrared sensor in which each detection grid, which is a range for detecting a radiation temperature, is set by dividing an air-conditioning target area into a matrix, and a radiation temperature output from the infrared sensor is predetermined. A feature amount extraction unit that extracts a presence detection grid or a detection grid in which a low-temperature floor exists, based on whether or not the threshold temperature is higher than the threshold temperature of the feature amount extraction unit, And an air conditioning control unit that controls an air conditioning parameter that affects the thermal sensation of a person based on the extraction result of a human or a low-temperature floor.

このようなものであれば、前記赤外線センサの放射温度の出力に基づいて前記特徴量抽出部が人間の存在する検知グリッドだけでなく、低温床の存在する検知グリッドも抽出するように構成されているので、例えば、低温床が存在する場合、その検知グリッドを優先して暖房することにより、直接人間に温風を当てる場合よりも快適性を更に高めることができる。   If it is such, based on the output of the radiation temperature of the infrared sensor, the feature quantity extraction unit is configured to extract not only a detection grid where a human exists but also a detection grid where a low-temperature floor exists. Therefore, for example, when there is a low-temperature floor, the comfort can be further enhanced by heating the detection grid with priority, compared with the case where hot air is directly applied to a person.

つまり、前記赤外線センサで測定される各検知グリッドでの放射温度や、前記特徴量抽出部で抽出される人間、又は、低温床の存在する検知グリッドの情報に基づいて、前記空調制御部により快適な空調制御を実現することができる。   That is, the air conditioning control unit is more comfortable based on the radiation temperature at each detection grid measured by the infrared sensor, the information extracted by the person extracted by the feature amount extraction unit, or the detection grid where the low temperature floor exists. Air conditioning control can be realized.

前記空調制御部により快適性を向上させるだけでなく、無駄な電力消費を低減する事を可能とするには、前記特徴量抽出部が人間の存在する検知グリッドを抽出できなかった場合には、前記空調制御部は、空調の能力を低下させるように構成されたものであればよい。   In order to not only improve comfort by the air conditioning control unit, but also to reduce wasteful power consumption, when the feature amount extraction unit has not been able to extract a detection grid in which humans exist, The said air-conditioning control part should just be comprised so that the capability of an air conditioning may be reduced.

空調対象領域内にある熱放射の影響を考慮して、より快適な空調を可能とするには、前記赤外線センサから出力される各検知グリッドの放射温度に基づいて、前記空調対象領域の平均放射温度を算出する平均放射温度算出部を更に備え、前記空調制御部が、前記平均放射温度に基づいて前記空調パラメータを制御するものであればよい。   In order to enable more comfortable air conditioning in consideration of the influence of heat radiation in the air conditioning target area, the average radiation of the air conditioning target area is based on the radiation temperature of each detection grid output from the infrared sensor. What is necessary is just to further provide the average radiation temperature calculation part which calculates temperature, and the said air-conditioning control part controls the said air-conditioning parameter based on the said average radiation temperature.

人間が存在する場合においても平均放射温度を正確に推定できるようにするには、前記平均放射温度算出部が、前記特徴量抽出部が人間の存在を検知した検知グリッドの周囲にある検知グリッドの放射温度に基づいて前記空調対象領域の平均放射温度を算出するものであればよい。   In order to be able to accurately estimate the average radiation temperature even when a human is present, the average radiation temperature calculation unit is configured to detect a detection grid around the detection grid where the feature amount extraction unit has detected the presence of a human. What is necessary is just to calculate the average radiation temperature of the said air-conditioning object area | region based on radiation temperature.

空調対象領域内にいる人間の快適性を向上させるために特に効果がある空調パラメータの具体例としては、前記空調パラメータが、少なくとも設定温度、風向、風速を含むものが挙げられる。   Specific examples of the air conditioning parameters that are particularly effective for improving the comfort of human beings in the air conditioning target area include those in which the air conditioning parameters include at least a set temperature, a wind direction, and a wind speed.

空調対象領域内に存在する人間のしている仕事量、すなわち、熱の発生量に合わせて、空調を強めたり、弱めたりすることができ、より快適性を向上させられるようにするには、前記赤外線センサが所定周期ごとに各検知グリッドの放射温度を同時に出力するように構成されており、前記特徴量抽出部で抽出される人間の存在する検知グリッドの時間的変化に基づいて、人間の仕事量を算出する仕事量算出部を更に備え、前記空調制御部が、前記仕事量に基づいて前記空調パラメータを制御するものであればよい。   In order to improve the comfort, the air conditioning can be strengthened or weakened according to the work done by human beings in the air conditioning target area, that is, the amount of heat generated. The infrared sensor is configured to simultaneously output the radiation temperature of each detection grid every predetermined period, and based on the temporal change of the detection grid where a human exists extracted by the feature amount extraction unit, What is necessary is just to further provide the work calculation part which calculates work, and the said air-conditioning control part controls the said air-conditioning parameter based on the said work.

例えば、空調対象領域内にいる人間の次の行動を予測し、それに合わせた空調を行うことで快適性を向上させるには、前記特徴量抽出部で抽出される人間の存在する検知グリッドの時間的変化に基づいて、当該人間の移動方向及び移動量を推定する移動方向推定部を更に備え、前記空調制御部が、前記人間の移動先の空調制御を事前に行うように構成されたものであればよい。   For example, in order to improve the comfort by predicting the next action of a person in the air-conditioning target area and performing the air-conditioning according to the predicted action, the time of the detection grid in which the person exists extracted by the feature amount extraction unit A movement direction estimation unit that estimates a movement direction and a movement amount of the person based on a change in the environment, and the air conditioning control unit is configured to perform air conditioning control of the movement destination of the person in advance. I just need it.

温度だけでなく、湿度についても制御対象とし、より快適性を向上させるには、前記空調対象領域の湿度を測定する湿度センサを更に備え、前記空調制御部が、前記湿度センサで測定される湿度に基づいて空調制御を行うように構成されたものであればよい。   In order to improve not only the temperature but also the humidity to be controlled, and further improving the comfort, the apparatus further includes a humidity sensor that measures the humidity of the air-conditioning target area, and the humidity measured by the humidity sensor is the humidity sensor. As long as it is configured to perform air conditioning control based on the above.

空調対象領域に存在する人間の着衣量に応じて空調制御を行い、快適性と経済性を向上させるには、季節、外気温、室内温度に基づいて人間の着衣量を推定する着衣量推定部を更に備え、前記空調制御部が、推定された着衣量に基づいて空調制御を行うものであればよい。   In order to control the air conditioning according to the amount of human clothes existing in the air conditioning target area and improve comfort and economy, the clothing amount estimation unit that estimates the amount of human clothes based on the season, outside temperature, and room temperature And the air-conditioning control unit may perform air-conditioning control based on the estimated clothing amount.

複数の空調パラメータに基づいた総合的な空調制御を容易に行えるようにするには、前記空調制御部が、PMV又はSET*に基づいて空調制御を行うように構成されたものであればよい。   In order to easily perform comprehensive air conditioning control based on a plurality of air conditioning parameters, the air conditioning control unit may be configured to perform air conditioning control based on PMV or SET *.

PMVについて、予め定められたパラメータで固定的に空調制御を行うのではなく、実際の状態を略反映して空調制御にフィードバックできるようにするには、前記PMVが、前記赤外線センサ、前記湿度センサによる測定値に基づいて算出されるものであればよい。   For PMV, in order not to perform fixed air conditioning control with predetermined parameters but to reflect the actual state and feed back to the air conditioning control, the PMV is configured with the infrared sensor and the humidity sensor. What is necessary is just to be calculated based on the measured value by.

前記検知グリッドの大きさが少なくとも人の大きさ以上に設定されている低画素の赤外線センサを用いている場合でも、人間、又は、低温床が存在することにより生じるわずかな放射温度変化を捉え、前記特徴量抽出部が人間として抽出できるようにするには、前記赤外線センサの検知グリッドの大きさが少なくとも人体の大きさ以上に設定されており、前記赤外線センサから出力される各検知グリッドの放射温度について、自身の検知グリッドと隣接する検知グリッドの放射温度に基づいて強調補間を行い、強調後放射温度を出力する強調補間部を更に備え、前記特徴量抽出部が強調後放射温度に基づいて人間、又は、低温床の抽出を行うように構成されたものであればよい。   Even when using a low-pixel infrared sensor in which the size of the detection grid is set to at least the size of a person, a human or a slight change in radiation temperature caused by the presence of a low-temperature floor is captured, In order for the feature quantity extraction unit to be able to extract as a human, the size of the detection grid of the infrared sensor is set to at least the size of the human body, and the radiation of each detection grid output from the infrared sensor. A temperature interpolation is further performed for the temperature based on the radiation temperature of the detection grid adjacent to its own detection grid, and the post-emphasis radiation temperature is output, and the feature amount extraction unit is based on the post-emphasis radiation temperature. What is necessary is just what was comprised so that the extraction of a human or a low-temperature bed might be performed.

また、このようなものであれば、低画素であっても人間抽出を行うことができるので、前記赤外線センサを走査することなく、前記空調対象領域の全域に亘って常時放射温度のモニタリングを行うことができる。従って、赤外線センサで検知される放射温度の測定時間分解能を十分に高いものとすることができ、例えば、人間の移動方向や仕事量を精度よく推定する事が可能となる。   In addition, if it is such, human extraction can be performed even with a low pixel, so radiation temperature is constantly monitored over the entire area to be air-conditioned without scanning the infrared sensor. be able to. Therefore, the measurement time resolution of the radiation temperature detected by the infrared sensor can be made sufficiently high. For example, it is possible to accurately estimate the moving direction and work amount of a person.

より精度よく前記特徴量抽出部による人間抽出を可能とするには、前記赤外線センサから出力される各検知グリッドにおける放射温度について、線形補間を行い、各検知グリッドの間に設定される補間グリッドごとの放射温度を算出する線形補間部を更に備え、前記強調補間部が、検知グリッドと隣接する補間グリッドの放射温度に基づいて強調補間を行うように構成されたものであればよい。   In order to enable human extraction by the feature amount extraction unit with higher accuracy, linear interpolation is performed on the radiation temperature in each detection grid output from the infrared sensor, and each interpolation grid set between the detection grids The linear interpolation unit for calculating the radiation temperature of the interpolation grid may be further included, and the enhancement interpolation unit may be configured to perform enhancement interpolation based on the radiation temperature of the interpolation grid adjacent to the detection grid.

このように本発明の空気調和装置によれば、赤外線センサから出力される放射温度に基づいて、人間だけでなく低温床の抽出も行うので、従来よりも快適な空調を実現する事が可能となる。また、低画素の赤外線センサを用いながらも強調補間により空調対象領域内において人間の存在する人間存在グリッドを精度よく抽出することができ、その情報に基づいてより快適で経済性に優れた空調制御を行うことができる。また、低画素の状態でも人間の抽出を行うことができるので、時間分解能についても高い状態を維持することができ、空調対象領域の全域に亘って常時放射温度をモニタリングして、人間の移動方向や仕事量を推定することができる。   As described above, according to the air conditioning apparatus of the present invention, not only a human but also a low temperature floor is extracted based on the radiation temperature output from the infrared sensor, so that it is possible to realize air conditioning that is more comfortable than before. Become. In addition, while using a low-pixel infrared sensor, it is possible to accurately extract the human presence grid in the air-conditioning target area by enhanced interpolation, and based on this information, the air conditioning control is more comfortable and economical. It can be performed. In addition, since human extraction can be performed even in a low pixel state, it is possible to maintain a high temporal resolution, and the radiation temperature is constantly monitored over the entire area to be air-conditioned, and the direction of human movement And the amount of work can be estimated.

本発明の一実施形態に係る空気調和装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the air conditioning apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態における制御装置の構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of the control apparatus in the embodiment. 同実施形態における人間位置の抽出動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the extraction operation | movement of the human position in the embodiment. 同実施形態における赤外線センサから出力される放射温度マトリクスの一例。An example of the radiation temperature matrix output from the infrared sensor in the embodiment. 同実施形態における線形補間部から出力される線形補間後放射温度マトリクスの一例。An example of the radiation temperature matrix after linear interpolation output from the linear interpolation part in the embodiment. 同実施形態における強調補間部から出力される強調後放射温度マトリクスの一例。An example of the post-emphasis radiation temperature matrix output from the emphasis interpolation part in the embodiment. 同実施形態における強調補間部における演算の詳細を示す強調後放射温度マトリクスの一部分を拡大した一例。The example which expanded a part of post-emphasis radiation temperature matrix which shows the detail of the calculation in the emphasis interpolation part in the embodiment. 同実施形態における高温物体、低温物体の軌跡の追跡に関する動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement regarding the tracking of the locus | trajectory of the high temperature object and low temperature object in the embodiment. 同実施形態における特徴量抽出部の人/物の判定に関する動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement regarding determination of the person / thing of the feature-value extraction part in the embodiment. 同実施形態における赤外線センサの検知グリッドの設定例を示す模式図。The schematic diagram which shows the example of a setting of the detection grid of the infrared sensor in the embodiment. 同実施形態における暖房時の空調制御部の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the air-conditioning control part at the time of the heating in the same embodiment. 同実施形態における冷房時の空調制御部の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the air-conditioning control part at the time of air_conditioning | cooling in the same embodiment. その他の実施形態における平均放射温度算出部の平均放射温度算出方法の一例。An example of the average radiation temperature calculation method of the average radiation temperature calculation part in other embodiment. その他の実施形態における平均放射温度算出部の平均放射温度算出方法の別の一例。Another example of the average radiation temperature calculation method of the average radiation temperature calculation part in other embodiment. その他の実施形態における平均放射温度算出部の平均放射温度算出方法の更に別の一例。The another example of the average radiation temperature calculation method of the average radiation temperature calculation part in other embodiment. その他の実施形態における平均放射温度算出部の平均放射温度算出方法の変形例。The modification of the average radiation temperature calculation method of the average radiation temperature calculation part in other embodiment.

図1は、本実施形態に係る冷凍サイクル機器である空気調和装置100と、この空気調和装置に用いられる制御装置200とを示している。   FIG. 1 shows an air conditioner 100 that is a refrigeration cycle apparatus according to the present embodiment, and a control device 200 used in the air conditioner.

前記空気調和装置100は、図1に示すように、基本的には、圧縮機11、熱交換器(凝縮器)12、膨張弁13、熱交換器(蒸発器)14をこの順で環状に接続し、内部に冷媒を流通させることで、冷凍サイクルを営むように構成したものである。なお、図1において符号15は、冷媒の流れを変化させて室内機101及び室外機102にそれぞれ配置された熱交換器12、14を、凝縮器または蒸発器のいずれかに選択的に切り換え、室内における冷暖房を切り換える四方弁である。なお、本実施形態の空気調和装置100は、ビルマルチタイプと呼ばれる1つの室外機102に対して複数の室内機101が接続されたものであるが、図1では簡単のため1つの室内機101を代表させて記載している。   As shown in FIG. 1, the air conditioner 100 basically includes a compressor 11, a heat exchanger (condenser) 12, an expansion valve 13, and a heat exchanger (evaporator) 14 in this order. It is configured to operate a refrigeration cycle by connecting and circulating a refrigerant inside. In FIG. 1, reference numeral 15 selectively changes the heat exchangers 12 and 14 disposed in the indoor unit 101 and the outdoor unit 102 to either the condenser or the evaporator by changing the flow of the refrigerant, This is a four-way valve that switches between indoor heating and cooling. Note that the air conditioner 100 of the present embodiment has a plurality of indoor units 101 connected to a single outdoor unit 102 called a building multi-type, but in FIG. Is described as a representative.

また、この空気調和装置100の室内機101には、図示しないサーモパイルアレイ等の赤外線センサ31、室温を測定するための温度センサ32、室内の湿度を測定するための湿度センサ33等が設けられており、各センサからのデータが後述する制御装置200に送信されて空調制御に用いられるように構成してある。   The indoor unit 101 of the air conditioner 100 is provided with an infrared sensor 31 such as a thermopile array (not shown), a temperature sensor 32 for measuring room temperature, a humidity sensor 33 for measuring indoor humidity, and the like. The data from each sensor is transmitted to the control device 200 described later and used for air conditioning control.

制御装置200は、CPU、メモリ、I/Oチャネル、ディスプレイ等の出力機器、キーボードなどの入力機器、ADコンバータ等を有したいわゆるコンピュータであり、前記メモリに格納した故障診断用プログラムにしたがってCPUやその周辺機器が動作することによって、図2に示すように、少なくとも、線形補間部21、強調補間部22、特徴量抽出部23、仕事量算出部25、平均放射温度算出部24、着衣量推定部26、PMV算出部27、空調制御部28としての機能を発揮する。   The control device 200 is a so-called computer having a CPU, a memory, an I / O channel, an output device such as a display, an input device such as a keyboard, an AD converter, and the like, according to a failure diagnosis program stored in the memory. By operating the peripheral device, as shown in FIG. 2, at least a linear interpolation unit 21, an enhancement interpolation unit 22, a feature amount extraction unit 23, a work amount calculation unit 25, an average radiation temperature calculation unit 24, and a clothing amount estimation. The function as the part 26, PMV calculation part 27, and the air-conditioning control part 28 is exhibited.

前記制御装置200は、これら各部が協業することにより空調対象領域内のどこに人間が存在するかに関する情報、及び、着衣量以外は実測値により算出されるPMVに基づいて空調制御を行い、快適性をより向上させることを目的としている。   The control device 200 performs air-conditioning control based on information on where humans exist in the air-conditioning target area and the PMV calculated based on actually measured values other than the amount of clothes by cooperating with each of these units. The purpose is to improve.

各部について説明する。   Each part will be described.

前記赤外線センサ31は、サーモパイルを8×8の格子状に配列したサーモパイルアレイであり、空調対象領域内の8×8に区分けし、その区分けごとの放射温度を出力可能に構成してある。詳述すると、前記赤外線センサ31の放射温度を検知する範囲である各検知グリッドが空調対象領域をマトリクス状に分割して設定してあるとともに、前記検知グリッドの大きさが少なくとも人体の大きさ以上に設定してある。つまり、赤外線センサ31の空間分解能としては低分解能のものを使用しており、当該赤外線センサ31からの出力そのものでは人間のような高温移動体を特定できない場合がある。このため、前記線形補間部21、前記強調補間部22の作用により、人間位置を際立たせることにより、その位置を特定できるようにしている。   The infrared sensor 31 is a thermopile array in which thermopile is arranged in an 8 × 8 grid, and is divided into 8 × 8 within an air-conditioning target area, and is configured to be able to output a radiation temperature for each division. More specifically, each detection grid that is a range for detecting the radiation temperature of the infrared sensor 31 is set by dividing the air-conditioning target region into a matrix, and the size of the detection grid is at least the size of the human body. It is set to. In other words, the spatial resolution of the infrared sensor 31 is low, and the output from the infrared sensor 31 itself may not identify a high-temperature moving object such as a human. For this reason, the position of the person can be specified by making the human position stand out by the action of the linear interpolation unit 21 and the enhancement interpolation unit 22.

以下では、前記赤外線センサ31から出力される放射温度を前記線形補間部21、前記強調補間部22によって強調後放射温度を算出するための構成及び動作について説明する。図3のフローチャートに示すように、前記赤外線センサ31により8×8画素の熱画像が取得され、特徴点の抽出が開始されると(ステップS11)、前記線形補間部21が前記熱画像を線形補間により22×22画素の熱画像に変換する(ステップS12)。さらに、強調補間部22が強調補間により22×22画素から42×42画素の画像へと変換する(ステップS13)。最後に前記特徴量抽出部23が、赤外線センサ31で撮像された熱画像の元画素に対応する1画素エリアの補間画素から最高温度、最低温度、実測温度を取得し(ステップS14)、高温/低温となっている検知グリッドの抽出を行う(ステップS15)。   Hereinafter, the configuration and operation for calculating the post-emphasis radiation temperature by using the linear interpolation unit 21 and the enhancement interpolation unit 22 for the radiation temperature output from the infrared sensor 31 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 3, when a thermal image of 8 × 8 pixels is acquired by the infrared sensor 31 and extraction of feature points is started (step S11), the linear interpolation unit 21 linearly converts the thermal image. A thermal image of 22 × 22 pixels is converted by interpolation (step S12). Further, the enhancement interpolation unit 22 converts the image from 22 × 22 pixels to 42 × 42 pixels by enhancement interpolation (step S13). Finally, the feature amount extraction unit 23 acquires the maximum temperature, the minimum temperature, and the actually measured temperature from the interpolation pixels in one pixel area corresponding to the original pixel of the thermal image captured by the infrared sensor 31 (step S14). The detection grid that is at a low temperature is extracted (step S15).

以下の前記線形補間部21、前記強調補間部22、前記特徴量抽出部23の詳細な構成については、図4、図5、図6を参照しながら説明する。なお、本実施形態で実際に測定される放射温度マトリクスは8×8であるが、図4、図5、図6では説明の便宜上、8×8の放射温度マトリクスから3×3の放射温度マトリクスを取りだしたものを例として使用している。すなわち、検知グリッドの行番号をn、列番号をmとした場合、Gnm(1≦n≦3、1≦m≦3)の範囲のグリッドを取り出して説明している。   Detailed configurations of the following linear interpolation unit 21, enhancement interpolation unit 22, and feature amount extraction unit 23 will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. FIG. Although the radiation temperature matrix actually measured in this embodiment is 8 × 8, in FIGS. 4, 5, and 6, for convenience of explanation, the radiation temperature matrix from 8 × 8 to 3 × 3 is used. As an example, it is taken out. That is, when the row number of the detection grid is n and the column number is m, the grid in the range of Gnm (1 ≦ n ≦ 3, 1 ≦ m ≦ 3) is extracted and described.

図4は、前記赤外線センサ31により測定された空調対象領域内を3×3のマトリクス状に分割したそれぞれの検知グリッドにおける放射温度を測定したものである。なお、この例では検知グリッドの中央に人間が存在し、床や壁面等の周囲放射温度が25℃であるところ、26.4にわずかながら温度上昇が生じている状態を示している。このように中央部に人間がいたとしても、低画素の赤外線センサ31であるため人間の体温である36℃等に比べるとその上昇量は非常に小さい。このため、人間以外の熱源やその他の測定誤差等との区別がつきにくい状態となっている。   FIG. 4 shows the measured radiation temperature in each detection grid obtained by dividing the air-conditioning target area measured by the infrared sensor 31 into a 3 × 3 matrix. In this example, a person is present in the center of the detection grid, and the ambient radiation temperature of the floor, the wall surface, and the like is 25 ° C., and the temperature rises slightly to 26.4. Thus, even if there is a person at the center, the amount of increase is very small compared to the human body temperature of 36 ° C. or the like because of the low-pixel infrared sensor 31. For this reason, it is difficult to distinguish from heat sources other than humans and other measurement errors.

前記線形補間部21は、前記赤外線センサ31から出力される各検知グリッドにおける放射温度のマトリクスを取得すると、図5に示すように各検知グリッドに線形補間を行い、補間グリッドを2つずつ挿入するように構成してある。なお、図5において右下方向への斜線のハッチングが施してあるグリッドがもともとの検知グリッドであり、白抜きのグリッドが挿入された補間グリッドである。つまり、実施形態では8×8の放射温度マトリクスから22×22の線形補間後放射温度マトリクスに拡大されることになる。   When the linear interpolation unit 21 obtains a matrix of radiation temperatures in each detection grid output from the infrared sensor 31, linear interpolation is performed on each detection grid as shown in FIG. 5, and two interpolation grids are inserted. It is constituted as follows. In FIG. 5, the grid that is hatched with a diagonal line in the lower right direction is the original detection grid, and the interpolation grid into which the white grid is inserted. That is, in the embodiment, the 8 × 8 radiation temperature matrix is expanded to a 22 × 22 post-linear interpolation radiation temperature matrix.

次に、前記強調補間部22が、前記赤外線センサ31から出力される各検知グリッドの放射温度について、自身の検知グリッドと隣接する検知グリッドの放射温度に基づいて強調補間を行い、強調後放射温度を出力するようにしてある。より具体的には、前記強調補間部22は、図5に示される前記線形補間後放射温度マトリクスについて強調補間を行い、強調後放射温度を算出し、図6のような強調後放射温度を含むマトリクスを生成するようにしてある。なお、図6において左下方向への斜線によるハッチングにより示されているグリッドが強調補間により追加された新たなグリッドである。このグリッドにおける放射温度の算出方法について詳述すると、隣接するグリッドの放射温度を所定倍するとともに、その隣接するグリッドと1つ離れたグリッドの放射温度を差し引く等といった演算を行っている。この算出方法はあくまで一例であり、要するに近隣のグリッドにおける放射温度の変化率(傾き)に基づいて、その延長上にあるグリッドの放射温度を推定してもよい。   Next, the enhancement interpolation unit 22 performs enhancement interpolation on the radiation temperature of each detection grid output from the infrared sensor 31 based on the radiation temperature of the detection grid adjacent to its own detection grid, and the post-emphasis radiation temperature Is output. More specifically, the enhancement interpolation unit 22 performs enhancement interpolation on the post-linear interpolation radiation temperature matrix shown in FIG. 5, calculates post-enhancement radiation temperature, and includes the post-enhancement radiation temperature as shown in FIG. A matrix is generated. Note that the grid shown by hatching with diagonal lines in the lower left direction in FIG. 6 is a new grid added by enhancement interpolation. The calculation method of the radiation temperature in the grid will be described in detail. Calculations such as multiplying the radiation temperature of the adjacent grid by a predetermined value and subtracting the radiation temperature of the grid one distance away from the adjacent grid are performed. This calculation method is merely an example, and in short, the radiation temperature of the grid on the extension may be estimated based on the change rate (gradient) of the radiation temperature in the neighboring grid.

前記特徴量抽出部23は、前記強調補間部22により作成された強調後放射温度マトリクスに基づいて、人間位置を抽出するものである。より具体的には、前記特徴量抽出部23は、前記強調補間部22から出力される強調後放射温度が所定の閾値温度よりも高いかどうかに基づいて、人間が存在する検知グリッドである人間存在グリッドを抽出するようにしてある。本実施形態では、前記閾値温度を前記赤外線センサ31により測定される床面平均温度よりも2℃高い温度に設定してある。つまり、図6で言えば平均床面温度は25℃程度であるので、丸で囲んでいる領域、すなわち中央のグリッドに人間が存在することを前記特徴量抽出部23は検出できる。ここで、床面平均温度よりも2℃高い温度を閾値温度とした理由としては、室温が25℃で体温が36℃の人間が検知グリッドの1/8を占める大きさの場合、1.4℃程度の温度上昇が見込まれることと、熱の揺らぎで0.5℃程度の変動があることを考慮して設定したものである。この2℃の値は使用環境に応じて変更してもよい。なお、前記特徴量抽出部23は、最高温度のグリッドを探すだけでなく、最低温度のグリッドも探索するように構成してあり、抽出された人間位置とともに、最低温度のグリッドの情報も前記空調制御部28において使用される。   The feature quantity extraction unit 23 extracts a human position based on the post-emphasis radiation temperature matrix created by the enhancement interpolation unit 22. More specifically, the feature amount extraction unit 23 is a detection grid in which a human exists based on whether the post-emphasis radiation temperature output from the enhancement interpolation unit 22 is higher than a predetermined threshold temperature. The existence grid is extracted. In the present embodiment, the threshold temperature is set to a temperature 2 ° C. higher than the floor surface average temperature measured by the infrared sensor 31. That is, in FIG. 6, the average floor surface temperature is about 25 ° C., so that the feature amount extraction unit 23 can detect that a person is present in the circled region, that is, the central grid. Here, the reason why the threshold temperature is a temperature 2 ° C. higher than the floor surface average temperature is 1.4 when a human whose room temperature is 25 ° C. and body temperature is 36 ° C. occupies 1/8 of the detection grid. This is set in consideration of a temperature rise of about ℃ and a fluctuation of about 0.5 ℃ due to thermal fluctuation. You may change this 2 degreeC value according to a use environment. Note that the feature amount extraction unit 23 is configured not only to search for the highest temperature grid but also for the lowest temperature grid. Used in the control unit 28.

本実施形態のように8×8画素の熱画像により線形補間部21、強調補間部22の動作を行った場合は図7に示す各グリッドにおける演算を行うことで、強調補間を行っている。   When the operations of the linear interpolation unit 21 and the enhancement interpolation unit 22 are performed using a thermal image of 8 × 8 pixels as in the present embodiment, the enhancement interpolation is performed by performing calculations in each grid shown in FIG.

以下では前記特徴量抽出部23のより具体的な人間抽出の動作についてフローチャート等を参照しながら説明する。   Hereinafter, a more specific human extraction operation of the feature amount extraction unit 23 will be described with reference to a flowchart and the like.

図8のフローチャートに示すように、前記特徴量抽出部23が空調対象領域内に人が在室しているかどうか、又は、在室している場合にはどの位置にいるかの判定については高温点、低温点の追跡に基づいて行われる。   As shown in the flowchart of FIG. 8, the feature amount extraction unit 23 determines whether or not a person is present in the air-conditioning target area, or where the person is present in the room. Done based on cold spot tracking.

前記特徴量抽出部23により高温点の軌跡の抽出が開始されると(ステップS21)、まず室温より2℃高い高温物体の検出が前述した方法で行われ、検出された全ての高温点の追跡が開始される(ステップS22)。そして、2つの高温軌跡が合流した場合には、1つの高温点の軌跡として取り扱い追跡を継続する(ステップS23)。また、1つの高温軌跡が2つ以上に分離した場合にはそれぞれの軌跡を追跡する(ステップS24)。最後に高温軌跡の抽出が行われる(ステップS25)。   When the extraction of the locus of the high temperature point is started by the feature amount extraction unit 23 (step S21), the detection of the high temperature object 2 ° C. higher than the room temperature is first performed by the method described above, and all the detected high temperature points are tracked. Is started (step S22). If two high-temperature trajectories merge, the handling and tracking is continued as one high-temperature point trajectory (step S23). Further, when one high temperature locus is separated into two or more, each locus is traced (step S24). Finally, extraction of a high temperature locus is performed (step S25).

低温点の追跡については、高温点の軌跡の追跡と略同様であり、室温より2℃低い低温物体についての軌跡の追跡が図8のステップS31〜ステップS35のように行われる。   The tracking of the low temperature point is substantially the same as the tracking of the locus of the high temperature point, and the tracking of the low temperature object 2 ° C. lower than the room temperature is performed as in steps S31 to S35 in FIG.

このような高温物体と低温物体の軌跡の追跡結果に基づいて、前記特徴量抽出部23により、人間と、パソコン等のような静止熱源体との区別が行われる。   Based on the tracking result of the locus of the high temperature object and the low temperature object, the feature amount extraction unit 23 distinguishes between a human and a stationary heat source such as a personal computer.

具体的には、図9のフローチャートに示すように前記特徴量抽出部23は、人間か静止物かの判断が開始されると(ステップS41)、例えば高温物体が検知された時点から3時間経過した場合において(ステップS42)、高温軌跡が検出された場合には(ステップS43)その高温物体を人間であると判断する(ステップS44)。逆に高温軌跡が検出されなかった場合には(ステップS43)、パソコン等の発熱物体であると判断する(ステップS45)。全ての高温点に関して判断終了すると人間か静止物かの判定は終了される(ステップS46)。   Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 9, when the feature amount extraction unit 23 starts to determine whether it is a human or a stationary object (step S41), for example, 3 hours have elapsed since a high temperature object was detected. In this case (step S42), if a high temperature trajectory is detected (step S43), it is determined that the high temperature object is a human (step S44). On the other hand, when the high temperature locus is not detected (step S43), it is determined that the object is a heat generating object such as a personal computer (step S45). When the determination for all the high-temperature points is completed, the determination of whether a person or a stationary object is completed (step S46).

次に制御装置200の残りの各部について説明する。   Next, each remaining part of the control device 200 will be described.

前記仕事量算出部25は、前記特徴量抽出部23で抽出される前記人間存在グリッドの時間的変化に基づいて、人間の仕事量を算出するものである。より具体的には、前記特徴量抽出部23において高温物体のうち人間の判定されたもの高温軌跡に基づいて仕事量を算出するものである。   The work amount calculation unit 25 calculates a human work amount based on a temporal change of the human existence grid extracted by the feature amount extraction unit 23. More specifically, the feature amount extraction unit 23 calculates a work amount based on a high temperature trajectory determined by a human among high temperature objects.

前記平均放射温度算出部24は、前記赤外線センサ31から出力される各検知グリッドの放射温度に基づいて、前記空調対象領域の平均放射温度を算出するものである。すなわち、検知グリッド全ての放射温度を単純に平均している。   The average radiation temperature calculation unit 24 calculates the average radiation temperature of the air conditioning target area based on the radiation temperature of each detection grid output from the infrared sensor 31. That is, the radiation temperature of all the detection grids is simply averaged.

前記着衣量推定部26は外部から取得される季節、外気温、室内温度に基づいて人間の着衣量を推定するものである。例えば、日付や気温等と着衣量との関係を予めデータベース化してあり、外部から取得された測定データに基づいて着衣量を検索するようにしてある。   The clothing amount estimation unit 26 estimates the amount of human clothing based on the season, outside temperature, and room temperature acquired from the outside. For example, the relationship between the date, temperature, etc. and the amount of clothing is stored in a database in advance, and the amount of clothing is searched based on measurement data acquired from the outside.

前記PMV算出部27は、前記平均放射温度算出部24で算出された平均放射温度、前記温度センサ32で測定された室温、前記湿度センサ33で測定された相対湿度、後述する空調制御部28において設定されている室内機101からの風速、前記仕事量算出部25で算出された空調対象領域内に存在する人間の仕事量、前記着衣量推定部26で推定される着衣量に基づいて現在のPMVを算出するものである。   The PMV calculation unit 27 includes an average radiation temperature calculated by the average radiation temperature calculation unit 24, a room temperature measured by the temperature sensor 32, a relative humidity measured by the humidity sensor 33, and an air conditioning control unit 28 described later. Based on the set wind speed from the indoor unit 101, the amount of human work existing in the air conditioning target area calculated by the work amount calculation unit 25, and the amount of clothes estimated by the clothes amount estimation unit 26 PMV is calculated.

前記空調制御部28は、前記PMV算出で算出された現在のPMVと予め定められた目標PMVの偏差が小さくなるように、空調パラメータを制御するものである。ここで空調パラメータとは例えば風向、風速、室温、湿度等である。例えば、前記空調制御部28は、目標PMVとして冷房時は+0.5、暖房時は−0.5が設定されており、測定されるPMV値がこの値となるように空調制御を行う。   The air conditioning control unit 28 controls the air conditioning parameters so that the deviation between the current PMV calculated by the PMV calculation and a predetermined target PMV becomes small. Here, the air conditioning parameters are, for example, wind direction, wind speed, room temperature, humidity, and the like. For example, the air conditioning control unit 28 sets the target PMV to +0.5 during cooling and -0.5 during heating, and performs air conditioning control so that the measured PMV value becomes this value.

このように構成された本実施形態の空気調和装置100について、室内機101からの4つの吹き出し方向が90度ずつずれて配置された4ウェイカセットの場合における空調制御の動作について説明する。なお、図10の最近傍エリア内に室内機101は設けられており、図示するように空調対象領域の全域に亘って前記赤外線センサ31の検知グリッドが設定してある。なお、最近傍エリアから最遠傍エリアに進むに従って、検知グリッドの大きさが大きくなっているのは、検知グリッドの床面に対する投影面積を反映しているためである。   Regarding the air conditioner 100 of the present embodiment configured as described above, the operation of air conditioning control in the case of a 4-way cassette in which the four blowing directions from the indoor unit 101 are arranged 90 degrees apart will be described. In addition, the indoor unit 101 is provided in the nearest area of FIG. 10, and the detection grid of the infrared sensor 31 is set over the entire area to be air-conditioned as illustrated. Note that the size of the detection grid increases as it goes from the nearest area to the farthest area because it reflects the projected area of the detection grid on the floor surface.

まず暖房時の制御について図11のフローチャートを参照しながら説明する。   First, control during heating will be described with reference to the flowchart of FIG.

起動時において前記温度センサ32により測定される室内温度が15℃未満である、又は、設定されている設定温度よりも3℃以上低い場合には(ステップSS1)、前記特徴量抽出部23が人間の抽出を行い(ステップSS2)、人間が抽出された場合には前記特徴量抽出部23で抽出された人間へ直接中速温風が当たるように前記空調制御部28が風向を制御する(ステップSS3)。このようにすることで、抽出された人間に直接中速温風を当てることにより体感温度を上げる。ここで、前記特徴量抽出部23により人間が検知されなかった場合には前記空調制御部28は、空調対象領域の全体に向かってスイング温風を送風する(ステップSS4)。   When the room temperature measured by the temperature sensor 32 at the time of startup is less than 15 ° C. or lower than the set temperature by 3 ° C. or more (step SS1), the feature amount extraction unit 23 is a human. (Step SS2), and when the person is extracted, the air-conditioning control unit 28 controls the air direction so that the medium-speed hot air directly hits the person extracted by the feature amount extraction unit 23 (step SS2). SS3). In this way, the perceived temperature is raised by applying medium-speed warm air directly to the extracted person. Here, if no person is detected by the feature quantity extraction unit 23, the air conditioning control unit 28 blows the swing hot air toward the entire air conditioning target area (step SS4).

また、起動時において前記温度センサ32により測定される室温が15℃以上である、又は、設定されている設定温度以下であり、その差が3℃未満の場合は、前記特徴量抽出部23により抽出された低温物体、すなわち、低温床(最低推定温度が15℃以下、又は、室温よりも3℃以上低温であると推定される床)のある検知グリッドが存在するかの判定が行われる(ステップSS5)。さらに、その低温床が存在する検知グリッドに人間が存在するかどうかの判定が前記特徴量抽出部23により行われる(ステップSS6)。低温床のある検知グリッドに人間がいない場合には、その低温床がある検知グリッドに向けて中速温風を送付するように前記空調制御部28は風向の制御を行う(ステップSS7)。低温床のある検知グリッドと同じ場所に人間がいる場合には、その場所に近い検知グリッドに人間がいるかどうかの判定が行われ(ステップSS8)、最も低温床に近く、人間が存在しない場所に中速温風を送風するように前記空調制御部28は風向を制御する(ステップSS9)。なお、全ての検知グリッドにおいて人間が検知されている場合には、弱速温風でスイング動作させる(ステップSS10)。   In addition, when the temperature measured by the temperature sensor 32 at the time of activation is 15 ° C. or more or less than a set temperature that is set and the difference is less than 3 ° C., the feature amount extraction unit 23 A determination is made as to whether there is a detection grid with an extracted cold object, i.e., a cold floor (a floor with a minimum estimated temperature of 15 ° C. or less, or a floor estimated to be 3 ° C. or more cooler than room temperature) ( Step SS5). Further, the feature amount extraction unit 23 determines whether or not a person is present on the detection grid where the low temperature floor exists (step SS6). When there is no person on the detection grid with the low temperature floor, the air conditioning control unit 28 controls the air direction so as to send the medium-speed hot air toward the detection grid with the low temperature floor (step SS7). If a human is in the same location as the detection grid with the cold floor, it is determined whether there is a human in the detection grid close to that location (step SS8). The air conditioning control unit 28 controls the air direction so as to blow medium-speed hot air (step SS9). When humans are detected in all the detection grids, the swing operation is performed with the low-speed warm air (step SS10).

このように前記空調制御部28が特徴量抽出部23により人間の検知結果に基づいて制御を行うことにより、風が直接当たることによるドラフト感を感じさせずに快適な暖房を行うことができる。   As described above, the air conditioning control unit 28 performs control based on the human detection result by the feature amount extraction unit 23, so that comfortable heating can be performed without feeling a draft feeling due to direct wind.

次に冷房時の前記空調制御部28の動作について図12のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the operation of the air conditioning control unit 28 during cooling will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、起動時において前記温度センサ32で測定される室温が29℃以上であるか、(又は設定温度よりも1℃以上高い値であるか)の判定が行われる(ステップST1)。室温が29℃以上であり、かつ、前記特徴量抽出部23により人間が検知されている場合には(ステップST2)、直接その人間に中速冷風が当たるように風向や温度を前記空調制御部28が制御を行う(ステップST3)。誰も検知されていない場合には、全体に向かってスイング冷風を送風する(ステップST4)。室内温度が29℃未満の場合であり、人が検知されている場合には(ステップST5)、弱速冷風の横風を送風し、人間に冷気を感じさせないようにしてある(ステップST6)。なお、室内温度が29℃未満であり、誰も検知されていない場合には、ルーバーを閉じて送風を停止して省エネ運転モードに移行する(ステップST7)。   First, it is determined whether the room temperature measured by the temperature sensor 32 at startup is 29 ° C. or higher (or is a value higher by 1 ° C. or higher than the set temperature) (step ST1). When the room temperature is 29 ° C. or higher and a person is detected by the feature amount extraction unit 23 (step ST2), the air conditioning control unit sets the wind direction and temperature so that the medium-speed cold wind directly hits the person. 28 performs control (step ST3). When no one is detected, the swing cool air is blown toward the whole (step ST4). When the room temperature is less than 29 ° C. and a person is detected (step ST5), a low-speed cold wind is blown to prevent the person from feeling cold (step ST6). If the room temperature is less than 29 ° C. and no one is detected, the louver is closed to stop the blowing and the mode is shifted to the energy saving operation mode (step ST7).

このように本実施形態の空気調和装置100によれば、低画素の赤外線センサ31を用いながらも強調補間によって、どの検知グリッドに人間が存在するのかを精度よく検知することができる。従って、空調対象領域内にいる人間の場所に応じて、前述したように不快感を与えることなく空調制御を行うことができるようになる。また、前記空調制御部28はPMVに基づいて空調制御を行うものであるが、本実施形態であれば着衣量以外のパラメータはすべて実測値であるため非常に正確な現在のPMVを算出することができ、多くの人にとって快適な空調にすることがしやすい。   As described above, according to the air conditioning apparatus 100 of the present embodiment, it is possible to accurately detect in which detection grid a human is present by means of enhancement interpolation while using the low-pixel infrared sensor 31. Therefore, the air conditioning control can be performed without giving unpleasant feeling as described above according to the place of the person in the air conditioning target area. The air-conditioning control unit 28 performs air-conditioning control based on PMV. In this embodiment, since all parameters other than the clothing amount are actually measured values, a very accurate current PMV is calculated. It is easy to make air conditioning comfortable for many people.

その他の実施形態について説明する。   Other embodiments will be described.

前記実施形態では平均放射温度算出部は、全ての検知グリッドのデータを用いて平均放射温度を算出していたが、さらに正確な放射温度を算出するための方法について以下に詳述する。   In the above embodiment, the average radiation temperature calculation unit calculates the average radiation temperature using the data of all the detection grids, but a method for calculating a more accurate radiation temperature will be described in detail below.

例えば、空調対象領域内に人間のような高温物体のある状態を考慮して平均放射温度を算出した方がより精度を高めることができる。より具体的には、人間が検知されたグリッド以外の放射温度に基づいて平均放射温度を算出する、あるいは、計算において人体が検知されたグリッドの放射温度の影響を削除するようにすればよい。このような算出方法について図13乃至図16のいずれかに記載したフローチャートのそれぞれの方法に従って算出すればよい。   For example, the accuracy can be further improved by calculating the average radiation temperature in consideration of a state where a high-temperature object such as a human is present in the air-conditioning target area. More specifically, the average radiation temperature may be calculated based on the radiation temperature other than the grid where the human is detected, or the influence of the radiation temperature of the grid where the human body was detected in the calculation may be deleted. What is necessary is just to calculate according to each method of the flowchart described in either of FIG. 13 thru | or FIG. 16 about such a calculation method.

前記空調制御部はPMVだけでなくSET*に基づいて空調制御を行うものであっても構わない。また、場合によっては線形補間部を設けることなく強調補間のみで人間位置の抽出を行っても構わない。   The air conditioning control unit may perform air conditioning control based on not only PMV but also SET *. In some cases, the human position may be extracted by only the enhanced interpolation without providing the linear interpolation unit.

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。   In addition, various modifications and combinations of embodiments may be performed without departing from the spirit of the present invention.

100・・・空気調和装置
21 ・・・線形補間部
22 ・・・強調補間部
23 ・・・特徴量抽出部
24 ・・・平均放射温度算出部
25 ・・・仕事量算出部
26 ・・・着衣量推定部
27 ・・・PMV算出部
28 ・・・空調制御部
31 ・・・赤外線センサ
32 ・・・温度センサ
33 ・・・湿度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Air conditioning apparatus 21 ... Linear interpolation part 22 ... Emphasis interpolation part 23 ... Feature amount extraction part 24 ... Average radiation temperature calculation part 25 ... Work amount calculation part 26 ... Clothing amount estimation unit 27 ... PMV calculation unit 28 ... Air conditioning control unit 31 ... Infrared sensor 32 ... Temperature sensor 33 ... Humidity sensor

Claims (13)

放射温度を検知する範囲である各検知グリッドが空調対象領域をマトリクス状に分割して設定されている赤外線センサと、
前記前記赤外線センサから出力される放射温度が所定の閾値温度よりも高いかどうかに基づいて、人間が存在する検知グリッド、又は、低温床が存在する検知グリッドを抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量抽出部の人間、又は、低温床の抽出結果に基づいて、人の温冷感に影響を与える空調パラメータを制御する空調制御部と、を備えたことを特徴とする空気調和装置。
An infrared sensor in which each detection grid that is a range for detecting a radiation temperature is set by dividing an air-conditioning target area into a matrix,
Based on whether or not the radiation temperature output from the infrared sensor is higher than a predetermined threshold temperature, a feature grid extracting unit that extracts a detection grid where a human is present or a detection grid where a low-temperature floor is present;
An air-conditioning apparatus comprising: an air-conditioning control unit that controls an air-conditioning parameter that affects a person's thermal sensation based on a human or a low-temperature floor extraction result of the feature amount extraction unit.
前記特徴量抽出部が、人間の存在する検知グリッドを抽出できなかった場合には、前記空調制御部は、空調の能力を低下させるように構成された請求項1記載の空気調和装置。   The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the air conditioning control unit is configured to reduce the air conditioning capability when the feature amount extracting unit cannot extract a detection grid in which a human is present. 前記赤外線センサから出力される放射温度に基づいて、前記空調対象領域の平均放射温度を算出する平均放射温度算出部を更に備え、
前記空調制御部が、前記平均放射温度に基づいて前記空調パラメータを制御する請求項1乃至2いずれかに記載の空気調和装置。
Based on the radiation temperature output from the infrared sensor, further comprising an average radiation temperature calculation unit for calculating an average radiation temperature of the air conditioning target area,
The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the air conditioning control unit controls the air conditioning parameter based on the average radiation temperature.
前記平均放射温度算出部が、前記特徴量抽出部が人間の存在を検知した検知グリッドの周囲にある検知グリッドの放射温度に基づいて前記空調対象領域の平均放射温度を算出する請求項3記載の空気調和装置。   The average radiant temperature calculation unit calculates the average radiant temperature of the air-conditioning target region based on a radiant temperature of a detection grid around the detection grid where the feature amount extraction unit has detected human presence. Air conditioner. 前記空調パラメータが、少なくとも設定温度、風向、風速を含むものである請求項1乃至4いずれかに記載の空気調和装置。   The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the air conditioning parameter includes at least a set temperature, a wind direction, and a wind speed. 前記赤外線センサが所定周期ごとに各検知グリッドの放射温度を同時に出力するように構成されており、
前記特徴量抽出部で抽出される人間の存在する検知グリッドの時間的変化に基づいて、人間の仕事量を算出する仕事量算出部を更に備え、
前記空調制御部が、前記仕事量に基づいて前記空調パラメータを制御する請求項1乃至5記載の空気調和装置。
The infrared sensor is configured to simultaneously output the radiation temperature of each detection grid every predetermined period,
A work amount calculating unit for calculating a human work amount based on a temporal change of a detection grid in which a human exists extracted by the feature amount extracting unit;
The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the air conditioning control unit controls the air conditioning parameter based on the work amount.
前記特徴量抽出部で抽出される人間の存在する検知グリッドの時間的変化に基づいて、当該人間の移動方向を推定する移動方向推定部を更に備え、
前記空調制御部が、前記人間の移動先の空調制御を事前に行うように構成された請求項1乃至6いずれか記載の空気調和装置。
A moving direction estimating unit that estimates a moving direction of the human based on a temporal change of a detection grid where the human exists, which is extracted by the feature amount extracting unit;
The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the air conditioning control unit is configured to perform air conditioning control of the human destination in advance.
前記空調対象領域の湿度を測定する湿度センサを更に備え、
前記空調制御部が、前記湿度センサで測定される湿度に基づいて空調制御を行うように構成された請求項1乃至7いずれかに記載の空気調和装置。
A humidity sensor for measuring the humidity of the air-conditioning target area;
The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the air conditioning control unit is configured to perform air conditioning control based on humidity measured by the humidity sensor.
季節、外気温、室内温度に基づいて人間の着衣量を推定する着衣量推定部を更に備え、
前記空調制御部が、推定された着衣量に基づいて空調制御を行う請求項1乃至8いずれかに記載の空気調和装置。
It further includes a clothing amount estimation unit that estimates the amount of human clothing based on the season, outside temperature, and room temperature,
The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the air conditioning control unit performs air conditioning control based on the estimated clothing amount.
前記空調制御部が、PMV又はSET*に基づいて空調制御を行うように構成された請求項1乃至9いずれかに記載の空気調和装置。   The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the air conditioning control unit is configured to perform air conditioning control based on PMV or SET *. 前記PMVが、前記赤外線センサ、前記湿度センサによる測定値に基づいて算出される請求項10記載の空気調和装置。   The air conditioning apparatus according to claim 10, wherein the PMV is calculated based on a measurement value obtained by the infrared sensor and the humidity sensor. 前記赤外線センサの検知グリッドの大きさが少なくとも人体の大きさ以上に設定されており、
前記赤外線センサから出力される各検知グリッドの放射温度について、自身の検知グリッドと隣接する検知グリッドの放射温度に基づいて強調補間を行い、強調後放射温度を出力する強調補間部を更に備え、
前記特徴量抽出部が強調後放射温度に基づいて人間、又は、低温床の抽出を行うように構成された請求項1乃至11いずれかに記載の空気調和装置。
The size of the detection grid of the infrared sensor is set to at least the size of the human body,
For the radiation temperature of each detection grid output from the infrared sensor, the interpolation is performed based on the radiation temperature of the detection grid adjacent to its own detection grid, and further includes an enhancement interpolation unit that outputs the radiation temperature after enhancement,
The air conditioner according to any one of claims 1 to 11, wherein the feature amount extraction unit is configured to extract a human or a low-temperature floor based on the post-emphasis radiation temperature.
前記赤外線センサから出力される各検知グリッドにおける放射温度について、線形補間を行い、各検知グリッドの間に設定される補間グリッドごとの放射温度を算出する線形補間部を更に備え、
前記強調補間部が、検知グリッドと隣接する補間グリッドの放射温度に基づいて強調補間を行うように構成された請求項12記載の空気調和装置。

For the radiation temperature in each detection grid output from the infrared sensor, linear interpolation is performed, and further includes a linear interpolation unit that calculates the radiation temperature for each interpolation grid set between the detection grids,
The air conditioning apparatus according to claim 12, wherein the enhancement interpolation unit is configured to perform enhancement interpolation based on a radiation temperature of an interpolation grid adjacent to the detection grid.

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