JP2013155922A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】在室者による運転開始の意思を検知して空気調和機を運転開始させることが可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】空調部によって温度調整した空気を室内に送風する空気調和機本体１ａと、この本体１ａに取り付けられ、本体１ａの電源がＯＦＦされている間も室内を撮影し、撮影した画像データを逐次出力するカメラ１０と、カメラ１０により撮影された画像データを逐次入力して処理することによって、所定エリアＳ内に人体が存在し、且つ人体の顔が予め設定された意思確認時間の間、カメラ１０に向け続けられているかを判断し、人体の顔が予め設定された意思確認時間の間、カメラ１０に向け続けられていると判断した場合、空気調和機本体１ａの電源をＯＮ又はＯＦＦする制御装置３０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関するものである。

従来、カメラにより室内を撮影し、その撮影画像から在室者を検知し、その検知結果を用いて空気調和機の各種制御に用いるようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、室外の出入り口付近に設けた室外カメラで入室者を検知すると、空気調和機を自動的にＯＮするようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１７２２８８号公報（[００３６]）

ところで、空気調和機のリモコンを紛失してしまった場合、空気調和機の運転を開始させるには室内機本体に搭載されているスイッチを押下するしか手段がない。しかしながら、室内機は一般的に部屋の高いところに据付されているため、子供やお年寄りの方にとっては操作が困難であり、紛失したリモコンを見つけるまでは運転を開始できない状況にあった。

上記の特許文献１では、室外カメラで人を検知すると空気調和機をＯＮするようにしているため、リモコン無しでも空気調和機の運転を開始させることができる。しかしながら、特許文献１では、在室者の意思に関係なく自動的にＯＮするようにしているため、例えば忘れ物を取りに僅かな時間だけ部屋に戻った場合など、空気調和機の運転を特に望まない場合にも自動的に運転開始してしまうことになる。また、リモコンを使用して空気調和機の運転を開始させたものの、その後、リモコンが見当たらなくなった場合等には、同様に空気調和機の操作が行えず、運転を停止させることができない。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、在室者による運転開始の意思を検知して空気調和機をＯＮ又はＯＦＦさせることが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、空調部によって温度調整した空気を室内に送風する空気調和機本体と、空気調和機本体に取り付けられ、空気調和機本体の電源がＯＦＦされている間も室内を撮影し、撮影した画像データを逐次出力する撮像装置と、撮像装置により撮影された画像データを逐次入力して処理することによって、所定エリア内に人体が存在し、且つ人体の顔が予め設定された意思確認時間の間、撮像装置に向け続けられているかを判断し、所定エリア内に人体が存在し、且つ人体の顔が予め設定された意思確認時間の間、撮像装置に向け続けられていると判断した場合、空気調和機本体の電源をＯＮ又はＯＦＦする制御装置とを備えたものである。

本発明によれば、在室者が所定エリア内に移動し、且つ在室者の顔が意思確認時間の間、意図的に撮像装置に向けられていることを検知すると、電源をＯＮ又はＯＦＦするため、リモコン無しでの空気調和機の操作が可能で、操作性に優れた空気調和機を得ることができる。

本発明の一実施の形態における空気調和機の外観斜視図である。 図１の空気調和機の正面図である。 図１の空気調和機の縦断面図である。 図１の空気調和機の制御系のブロック図である。 図１のカメラの検知エリアを示した上面図（その１）である。 図１のカメラの検知エリアを示した上面図（その２）である。 顔検知処理を簡略的に示した図である。 図４の画像処理部の処理フローを示す図である。 図４の本体制御部の処理フローを示す図である。 意思確認時間の通知表示の一例としてカウントダウン表示を示した図である。 誘導表示の一例を示した図である。

図１は、本発明の一実施の形態における空気調和機の外観斜視図で、前面パネルを開けた状態を示す図である。図２は、図１の空気調和機の正面図である。図３は、図１の空気調和機の縦断面図である。
空気調和機１の空気調和機本体１ａは、壁面に取り付けられる基台２ａと、基台２ａの前面に着脱可能且つ開閉可能に取り付けられた前面グリル２ｂとを有する筐体２を有している。基台２ａの上面には、室内空気を吸い込む吸込口３が形成されている。また、筐体２の下部側には、室内へ空気を吹き出す吹出口４が形成されている。

筐体２内部には、熱交換器５と、熱交換器５に空気を送風する送風ファン６と、フィルター７と、熱交換器５の下部に配置され、熱交換器５によって除湿された水分を排出するためのドレンパンユニット８とを備えている。筐体２内部には更に、室内を撮影する撮像装置としてのカメラ１０と、表示装置２０と、制御装置３０等の各種電気品を備えた電気品箱（図示せず）とを備えている。

空気調和機１は、室内の温度を調整する空調部として、熱交換器５と室外機（図示せず）に搭載された圧縮機等とを順次配管で接続して構成された冷凍サイクルと、送風ファン６等とを備えており、空調部のうちの熱交換器５及び送風ファン６が空気調和機本体１ａ内に備えられ、その他は室外機（図示せず）側に設けられている。そして、この冷凍サイクル内に冷媒が循環し、室内空気と熱交換器５で熱交換することにより、温度調整した空気を室内に送風して室内を空調（冷房又は暖房）する。

カメラ１０は、空気調和機１の正面下部に設置されており、前面グリル２ｂにカメラ１０と対向して設けた窓を通して、俯角を持って室内の可視画像を撮影する。撮影した画像データは逐次、例えば２００ｍｓｅｃ毎に制御装置３０に出力される。

表示装置２０は、前面グリル２ｂと対向して設けられ、各種の情報を表示する。前面グリル２ｂにおいて少なくとも表示装置２０と対向する部分は、透明又は半透明に構成されており、表示装置２０上の表示が、その透明又は半透明部分を通して外部から確認できるようになっている。

このように構成された空気調和機１は、送風ファン６によって室内空気を吸込口３から筐体２内部に吸い込み、吸い込んだ空気を熱交換器５によって熱交換して冷気又は暖気とし、その冷気又は暖気を、フラップ９によって風向を制御して吸込口３から室内へ送風する。

図４は、図１の空気調和機の制御系のブロック図である。
制御装置３０は、ＣＰＵと、各種データを記憶するＲＡＭと、運転制御を行うためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（何れも図示せず）とを備えており、ＲＯＭ内のプログラムに従って空気調和機１全体を制御する。制御装置３０は、大きく分けて本体制御部３１と画像処理部３２とを有している。また、制御装置３０には、カメラ１０、表示装置２０、送風ファン６及び圧縮機４０が接続されており、本体制御部３１は、外部から電源を入力して送風ファン６及び圧縮機４０を駆動制御し、空調運転（冷房又は暖房）を行う。なお、制御装置３０には、空気調和機１の運転停止中（電源ＯＦＦ中）も外部から電源が供給されており、本体制御部３１及び画像処理部３２において処理が可能となっている。

また、制御装置３０は、空気調和機１の運転停止中（電源ＯＦＦ中）もカメラ１０への給電を行っており、運転停止中もカメラ１０からの画像データが逐次、入力されている。そして、制御装置３０の画像処理部３２は、入力された画像データを処理して後述の人体検知や顔検知等を行ったり、テレビや照明などの存在を検知したりし、処理結果を本体制御部３１に通知している。本体制御部３１は、画像処理部３２からの通知に応じて快適な制御を行うようにしている。なお、テレビの存在検知は、人体検知の際にテレビを人であると誤認識しないために行っておくもので、大きさや位置等に基づいて検知するようにしている。また、照明の検知結果を使用した制御としては、例えば照明が暗くなったときには眠りについたとして、静かな運転となる制御（例えば、送風ファン６の回転数の低減など）を行う。

本実施の形態は、例えばリモコンを紛失してしまった場合にも、在室者による運転開始の意思を検知し、空気調和機１の電源をＯＮにして空気調和機１における空調運転（冷房又は暖房運転）を開始する点を特徴としており、その特徴的な機能（以下、リモコンレス運転開始機能という）は制御装置３０で実現される。

リモコンレス運転開始機能における在室者による運転開始の意思の検知は、以下のようにして行う。制御装置３０は、カメラ１０から入力される画像データを処理することによって、所定エリアＳ内に在室者が存在し、且つ予め設定された意思確認時間（ここでは、例えば３秒とする）の間、在室者が途中で下を向いたり横を向いたりすることなく、カメラ１０に連続して顔を向け続けていると判断すると、在室者による運転開始の意思として検知する。

なお、このリモコンレス運転開始機能については空気調和機１の取扱説明書等に予め記載しておくことで、在室者にリモコン紛失時の対応として知らせておけばよい。これにより、在室者はリモコンを紛失した場合、室内の所定エリアＳ内に移動し、且つ自身の顔を意思確認時間の間、意図的にカメラ１０に向けることにより、リモコンが無くても空調運転を開始させることができる。

なお、在室者が意図していない場合の誤動作を防止するため、空気調和機１は、所定エリアＳ内の在室者の顔を検知して意思確認時間のカウントを開始した場合、その旨を表示装置２０に表示して在室者に通知するようにしている。具体的には、意思確認時間のカウントが終了して電源がＯＮされるまでの時間を後述の図１０に示すようにカウントダウン表示する。このカウントダウン表示により、在室者は、リモコンレス運転開始機能が作動したことを知ることができる。このため、空気調和機１の運転を望まない場合には顔を横に向けるなどの動作を行うことにより、リモコンレス運転開始機能による電源ＯＮを中止させることができる。

制御装置３０におけるこのリモコンレス運転開始機能の「入」又は「切」は、リモコン（図示せず）の設定にて行える。よって、例えば、リモコンを紛失した場合に備えて、予めこの機能を「入」にしておくとよい。

制御装置３０には、リモコンレス運転開始機能の実現にあたり、画像データから人体検知を行う画像処理技術や、顔検知を行う画像処理技術が必要である。これらの技術の詳細は本発明において特に限定するものはなく、公知の技術を適宜採用できるが、ここで簡単に説明しておく。

図５及び図６は、図１のカメラの検知エリアを示した上面図である。なお、図５においてαはカメラの視野角である。また、図７は、顔検知処理を簡略的に示した図である。以下、図５〜図７を参照して人体検知、顔検知について簡単に説明する。

（人体検知）
人体検知処理では、前回画像と今回画像との差分を取り、差分のある領域から人体を検出する。そして、検出した人体領域５０ａを矩形で囲った人体矩形画像５０の下端の中央を足元とし人体位置部５１と定義する。人体位置部５１が図５、図６に示す所定エリアＳの範囲内にあるときは、人体検知有りと検知する。図５は人体矩形画像５０が所定エリアＳ内に無い状態を示し、図６は人体矩形画像５０が所定エリアＳ内にある状態を示している。

（顔検知）
顔検知は、人体検知有りと判断した場合に行われ、人体矩形画像５０よりも小さな矩形状の窓（以下、顔検知窓という）を人体矩形画像５０内において走査し、人体の顔の特徴点を一定以上の一致率で持った部分を顔と検知する。この顔検知窓の走査を、顔検知窓の大きさを段階的に小さくして繰り返し実施し、顔検知を行う。

具体的には、図７に示すように、顔検知窓（大）５３を人体矩形画像５０内において走査方向５２のように走査し、人体の顔の特徴点を一定以上の一致率を持った顔を探索する。人体矩形画像５０内で顔を検出すれば処理は終了とする。顔検知窓（大）５３にて顔を検出できない場合は顔検知窓（小）５４にて再走査する。このように顔検知窓を段階的に小さくして走査を行い、それでも検出できない場合は顔検知無と判断し、検出できた場合は顔検知有として判断する。なお、ここでは、単純に人体矩形画像５０内に顔があるか否かを判断するのではなく、顔がカメラ１０側を向いている場合に顔検知有と判断するようにしている。よって、例えば顔が横を向いていたり、顔が下を向いていたりした場合は、顔検知無と判断する。図７において符号５５は、顔と検知された部分を示している。

次に、空気調和機１におけるリモコンレス運転開始機能の動作の流れについて説明する。

（画像処理部）
図８は、図４の画像処理部の処理フローを示す図である。
空気調和機１は、上述したように空気調和機本体１ａの電源がＯＦＦされている間もカメラ１０によって室内を撮影しており、その画像データに基づいて上述したように人体検知を行う（Ｓ１）。そして、人体を検知すると、その在室者が空気調和機１から所定エリアＳ内にいるか否かを判断する（Ｓ２）。所定エリアＳ内にいないと判断した場合にはステップＳ１に戻る。

ステップＳ２で在室者が所定エリアＳにいると判断した場合、画像処理部３２はその在室者の顔検知処理を行い、顔検知有と判断した場合（Ｓ３）、その顔検知有と判断された期間が所定時間（ここでは、例えば１秒とする。）継続するか否かを判断する（Ｓ４）。画像処理部３２にはカメラ１０からの画像データがここでは２００ｍｓｅｃ毎に入力されているため、ここでは、５フレーム分の画像データにおいて顔検知有と判断された場合、１秒継続したと判断されることになる。

顔検知有と判断された期間が１秒継続していれば、顔検知通知を本体制御部３１に通知し（Ｓ５）、再び、ステップＳ３に戻る。一方、在室者が顔を下に向けたり横に向けたり等した場合には、顔検知無と判断してステップＳ２に戻る。

以上の処理により、在室者が意図してカメラ１０への顔向けを行っていれば１秒毎に顔検知通知が本体制御部３１へ通知されることになる。

図９は、図４の本体制御部の処理フローを示す図である。なお、図９の「Ｎ」には、予め決められた所定数（意思確認時間の秒数）、ここでは例えば「３」が設定されているものとする。本体制御部３１は、まず、カウントダウン数Ｎを「３」に設定する（Ｓ１１）。そして、画像処理部３２から顔検知通知を受信すると（Ｓ１２）、表示装置２０にカウントダウン表示を行う（Ｓ１３）。ここでは、Ｎは３であるため、図１０（ａ）に示すように「３」と表示する。そして、Ｎをデクリメントして「２」とし（Ｓ１４）、続いて、前回の顔検知通知受信から所定時間（ここでは、１秒）以内に顔検知通知受信をしたか否かを判断する（Ｓ１５）。

前回の顔検知通知受信から所定時間（ここでは、１秒）以内に顔検知通知受信した場合には、在室者による顔向け動作が継続していると判断し、Ｎが０でなければ（Ｓ１６）、再びステップＳ１３に戻ってカウントダウン表示を行う。よって、画像処理部３２から１秒毎に顔検知通知を受信していれば、「３」、「２」、「１」とカウントダウンが表示されることになる。そして、ステップＳ１５でＹＥＳと判断し、Ｎ＝０であれば、本体制御部３１は、空気調和機本体１ａの電源をＯＮし、送風ファン６及び圧縮機４０を動作させて空調運転を開始させる（Ｓ１７）。

ここで開始される運転内容は、前回運転時の内容をそのまま反映する。すなわち、前回の運転が冷房運転であれば冷房運転を行う。

一方、前回の顔検知通知受信から所定時間（ここでは、１秒）以内に顔検知通知を受信しなかった場合、例えば、一旦、在室者がカメラ１０に顔を向けたものの、次の瞬間で顔を横に向けたり等した場合には、画像処理部３２から顔検知通知が通知されない。よって、この場合には、ステップＳ１５の判断でＮＯとなり、ステップＳ１１に戻ってカウントダウン数Ｎを所定数に戻し、上記と同様の処理を繰り返す。

以上説明したように本実施の形態によれば、在室者が所定エリアＳ内に移動し、且つ在室者の顔が意思確認時間の間、意図的にカメラ１０に向けられていることを検知すると、電源をＯＮして空調運転を開始するため、リモコン無しでの運転開始が可能で、操作性に優れた空気調和機を得ることができる。

なお、上記にはリモコンレスによる電源ＯＮについて説明したが、リモコンレスによる電源ＯＦＦについても、同様に意思確認時間の間のカメラ１０への顔向けにより行えるようにしてもよい。

また、空気調和機１は、在室者の顔検知をうまくできない場合などは、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように表示装置２０に誘導表示（図１１には矢印による誘導表示の例を示している）６０を表示させ、顔検知しやすい立ち位置や顔の角度を在室者に示して誘導することも可能である。

また、本実施の形態では、空気調和機１がリモコンレス運転開始機能の意思確認時間のカウントに入ったことを在室者に通知する表示としてカウントダウンの例を示したが、これに限られたものではない。また、通知方法は、表示に限られず、音やランプの点灯によって通知するようにしてもよい。

また、リモコンレス運転開始機能によって開始する空調運転の内容について、前回運転時の冷房又は暖房運転をそのまま反映するとして説明したが、運転設定によって風あて制御や風よけ制御が設定されていた場合には、その設定もそのまま反映してもよい。この場合には、人体検知処理で検知した人体を追従して風あて制御や風よけ制御を行えばよい。

また、リモコン又は空気調和機１自身にカレンダ機能を持たせておき、リモコンレス運転開始機能によって運転開始する際の運転モードを冷房時期であれば冷房とし、暖房時期であれば暖房とするようにしてもよい。また、カレンダ機能に加え、各時期において通常、設定されることの多い温度や湿度に自動的に設定して空調運転を開始するようにしてもよい。

また、子供による誤操作防止として、可視画像から身長を特定又は顔検知時の顔の特徴から年齢を特定し、子供と判断した場合にはリモコンレス運転開始機能による空調運転開始を行わないようにしてもよい。

１ 空気調和機、１ａ 空気調和機本体、２ 筐体、２ａ 基台、２ｂ 前面グリル、３ 吸込口、４ 吹出口、５ 熱交換器、６ 送風ファン、７ フィルター、８ ドレンパンユニット、９ フラップ、１０ 撮像装置（カメラ）、２０ 表示装置、３０ 制御装置、３１ 本体制御部、３２ 画像処理部、４０ 圧縮機、５０ 人体矩形画像、５０ａ 人体領域、５１ 人体位置部、５２ 走査方向、５３ 顔検知窓（大）、５４ 顔検知窓（小）、５５ 顔検知部、Ｓ 所定エリア。

Claims (4)

1. 空調部によって温度調整した空気を室内に送風する空気調和機本体と、
   前記空気調和機本体に取り付けられ、前記空気調和機本体の電源がＯＦＦされている間も前記室内を撮影し、撮影した画像データを逐次出力する撮像装置と、
   前記撮像装置により撮影された前記画像データを逐次入力して処理することによって、所定エリア内に人体が存在し、且つ前記人体の顔が予め設定された意思確認時間の間、前記撮像装置に向け続けられているかを判断し、前記所定エリア内に人体が存在し、且つ前記人体の顔が予め設定された意思確認時間の間、前記撮像装置に向け続けられていると判断した場合、前記空気調和機本体の電源をＯＮ又はＯＦＦする制御装置と
   を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 報知装置を備え、前記制御装置は、前記所定エリア内に人体が存在し、且つ前記人体の顔が前記撮像装置に向けられていることを検知すると前記意思確認時間のカウントを開始し、その旨を前記報知装置から外部に報知することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記報知装置は表示装置であり、前記制御装置は、前記意思確認時間のカウントを開始した際、前記電源がＯＮされるまでの時間を前記表示装置にカウントダウン表示することを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
4. 前記制御装置は、前記電源をＯＮして空調運転を開始する際、前回の空調運転と同じ運転を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の空気調和機。

Images