JP2014081145A - Air conditioner - Google Patents

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Masakazu Awano
真和 粟野
Yoshiaki Notoya
義明 能登谷
Yoshinori Iizuka
義典 飯塚
Hideyuki Matsushima
秀行 松島
Takao Ueda
貴郎 上田
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Hitachi Appliances Inc
日立アプライアンス株式会社
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner for reflecting the positions of room-staying persons by properly detecting the positions by shortening an imaging time.SOLUTION: The air conditioner of this invention includes imaging means for reciprocating in a left-right direction to image the inside of a room with an indoor unit installed, human body detection means for detecting the positions of human bodies on the basis of image information inputted from the imaging means every predetermined time, room-staying person position estimation means for estimating the positions of room-staying persons on the basis of the positions of human bodies detected by the human body detection means, and air conditioning change means for changing air conditioning in accordance with the positions of room-staying persons estimated by the room-staying person position estimation means. The room-staying person position estimation means uses image information of a left area imaged by the imaging means used to estimate the positions of room-staying persons in the room in a first time as image information of the left area used to estimate the positions of room-staying persons in the room in a second time.

Description

本発明は、撮像手段を備える空気調和機に関する。   The present invention relates to an air conditioner including an imaging unit.
室内機が設置される室内の在室者を検出し、その検出結果を空調制御に反映させる空気調和機が知られている。   There is known an air conditioner that detects a person in a room where an indoor unit is installed and reflects the detection result in air conditioning control.
例えば、特許文献1には、室内機カメラから入力される顔画像を用いて在室者の性別、年齢層、及び体型を検出し、その検出結果を空調制御に反映させる空気調和機について記載されている。   For example, Patent Document 1 describes an air conditioner that detects the gender, age group, and body shape of a room occupant using a face image input from an indoor unit camera and reflects the detection result in air conditioning control. ing.
特開2010−25359号公報JP 2010-25359 A
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、撮像時間の短縮については何ら考慮されていない。撮像時間を短縮することにより、人体の位置の推定をスムーズに行い、適切な空調制御に反映することができる。そこで、本発明は、撮像時間を短縮することにより在室者の位置を適切に検出して空調制御に反映させる空気調和機を提供することを課題とする。   However, the technique described in Patent Document 1 does not consider any reduction in imaging time. By shortening the imaging time, the position of the human body can be estimated smoothly and reflected in appropriate air conditioning control. Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner that appropriately detects the position of an occupant and reflects it in the air conditioning control by shortening the imaging time.
前記課題を解決するために、本発明の空気調和機は、左右方向に往復して、室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、撮像手段から所定時間ごとに入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段と、人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて、在室者の位置を推定する在室者置推定手段と、在室者位置推定手段によって推定される在室者の位置に応じて空調制御を変更する空調制御変更手段と、を備え、在室者位置推定手段は、撮像装置を左右方向に回動させて、右領域、中央領域、左領域の順に、それぞれの領域について算出した在室者の位置情報に基づいて、第1回目の室内の在室者の位置を推定し、その後、撮像装置を左右方向に回動させて、左領域、中央領域、右領域の順に、それぞれの領域について算出した在室者の位置情報に基づいて、第2回目の室内の在室者の位置を推定し、第2回目の室内の在室者の位置の推定に用いた左領域の画像情報として、第1回目の室内の在室者の位置の推定に用いた撮像手段が撮像した左領域の画像情報を用いる。本発明のその他の態様については、後記する実施の形態において説明する。   In order to solve the above problems, an air conditioner according to the present invention reciprocates in the left-right direction to capture an image of a room in which an indoor unit is installed, and image information input from the imaging unit every predetermined time. Based on the human body detecting means for detecting the position of the human body, the occupant position estimating means for estimating the position of the occupant based on the position of the human body detected by the human body detecting means, and the occupant position estimating means Air-conditioning control change means for changing the air-conditioning control according to the position of the occupant estimated by the occupant position estimation means, the occupant position estimation means rotates the imaging device in the left-right direction, the right region, the central region In the order of the left area, based on the position information of the occupants calculated for each area, the position of the occupants in the first room is estimated, and then the imaging device is rotated in the left-right direction, The left area, the center area, and the right area As the image information of the left region used for estimating the position of the occupant in the second room, based on the position information of the occupant calculated in step 2 The image information of the left area imaged by the imaging means used for estimating the position of the occupant in the first room is used. Other aspects of the present invention will be described in the embodiments described later.
本発明により、撮像時間を短縮することにより在室者の位置を適切に検出して空調制御に反映させる空気調和機を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an air conditioner that appropriately detects the position of an occupant and reflects it in air conditioning control by shortening the imaging time.
本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。It is a front view of the indoor unit of the air conditioner which concerns on one Embodiment of this invention, an outdoor unit, and a remote control. 室内機の側断面図である。It is a sectional side view of an indoor unit. 空気調和機の制御手段を含む構成図である。It is a block diagram containing the control means of an air conditioner. 撮像手段によって撮像される領域の説明図であり、(a)は上下方向の撮像領域の説明図(側面図)であり、(b)は左右方向の撮像領域の説明図(平面図)である。It is explanatory drawing of the area | region imaged by an imaging means, (a) is explanatory drawing (side view) of the imaging area of an up-down direction, (b) is explanatory drawing (plan view) of the imaging area of the left-right direction. . 制御手段が実行する空調制御処理の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the air-conditioning control process which a control means performs. 制御手段が行う処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which a control means performs. 座標変換処理の説明図であり、(a)は光軸と垂直面との関係を示す説明図であり、(b)は画像面に撮像される画像と、実空間に存在する在室者との関係を示す説明図であり、(c)はレンズの焦点から顔中心までの距離と、画角との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing of a coordinate transformation process, (a) is explanatory drawing which shows the relationship between an optical axis and a vertical surface, (b) is an image imaged on an image surface, the occupant who exists in real space, and (C) is an explanatory diagram showing the relationship between the distance from the focal point of the lens to the center of the face and the angle of view. 在室者の移動速度と活動量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the moving speed of a resident and the amount of activity. (a)は人体の検出結果を用いた移動軌跡推定処理の説明図であり、(b)は(a)の場合における移動軌跡推定処理の結果を示す説明図である。(A) is explanatory drawing of the movement locus | trajectory estimation process using the detection result of a human body, (b) is explanatory drawing which shows the result of the movement locus | trajectory estimation process in the case of (a). (a)は人体の検出結果を用いた移動軌跡推定処理の他の説明図であり、(b)は(a)の場合における移動軌跡推定処理の結果を示す説明図である。(A) is another explanatory diagram of the movement trajectory estimation process using the detection result of the human body, and (b) is an explanatory diagram showing the result of the movement trajectory estimation process in the case of (a). 活動量の分布に応じた風向制御の説明図であり、(a)は上下方向の風向制御の説明図であり、(b)は左右方向の風向制御の説明図である。It is explanatory drawing of the wind direction control according to distribution of activity amount, (a) is explanatory drawing of the wind direction control of an up-down direction, (b) is explanatory drawing of the wind direction control of a left-right direction.
本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。   A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
図1は、本実施形態に係る空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。図1に示すように、空気調和機Aは、室内機100と、室外機200と、リモコンReと、を備えている。室内機100と室外機200とは冷媒配管(図示せず)を介して接続され、周知の冷媒サイクルによって、室内機100が設置される室内(被空調空間)を空調する。また、室内機100と室外機200とは、通信ケーブル(図示せず)を介して互いに情報を送受信するようになっている。   FIG. 1 is a front view of an indoor unit, an outdoor unit, and a remote controller of an air conditioner according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the air conditioner A includes an indoor unit 100, an outdoor unit 200, and a remote controller Re. The indoor unit 100 and the outdoor unit 200 are connected via a refrigerant pipe (not shown), and air-conditions the room (the air-conditioned space) where the indoor unit 100 is installed by a known refrigerant cycle. The indoor unit 100 and the outdoor unit 200 transmit and receive information to and from each other via a communication cable (not shown).
リモコンReはユーザによって操作され、その操作に応じて室内機100のリモコン受信部Qに対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求などの指令である。空気調和機Aは、これらの信号に基づいて冷房モード、暖房モード、除湿モードなどの空調運転を行う。   The remote controller Re is operated by the user, and transmits an infrared signal to the remote control receiver Q of the indoor unit 100 in accordance with the operation. The contents of the signal are commands such as an operation request, a change in set temperature, a timer, an operation mode change, and a stop request. The air conditioner A performs air conditioning operations such as a cooling mode, a heating mode, and a dehumidifying mode based on these signals.
撮像手段120は、室内機100の左右方向中央に位置し、外部に露出している。なお、撮像手段120の詳細については後記する。   The imaging means 120 is located at the center in the left-right direction of the indoor unit 100 and is exposed to the outside. Details of the imaging unit 120 will be described later.
図2は、室内機の側断面図である。筐体ベース101は、室内熱交換器102、送風ファン103、フィルタ108などの内部構造体を収容している。また、前面パネル106は、室内機100の前面を覆うように設置されている。   FIG. 2 is a side sectional view of the indoor unit. The housing base 101 accommodates internal structures such as the indoor heat exchanger 102, the blower fan 103, and the filter 108. The front panel 106 is installed so as to cover the front surface of the indoor unit 100.
室内熱交換器102は複数本の伝熱管102aを有し、送風ファン103によって室内機100に取り込まれた空気を、伝熱管102aを通流する冷媒との熱交換によって加熱又は冷却する。なお、伝熱管102aは、前記した冷媒配管(図示せず)と連通し、周知のヒートポンプサイクル(図示せず)の一部を構成している。   The indoor heat exchanger 102 has a plurality of heat transfer tubes 102a, and heats or cools the air taken into the indoor unit 100 by the blower fan 103 by heat exchange with the refrigerant flowing through the heat transfer tubes 102a. The heat transfer tube 102a communicates with the refrigerant pipe (not shown) and constitutes a part of a known heat pump cycle (not shown).
送風ファン103は、一端側に設置される送風ファン駆動部103a(図3参照)が駆動することによって回転し、室内機100に室内空気を取り入れつつ送風する。   The blower fan 103 rotates when driven by a blower fan drive unit 103a (see FIG. 3) installed on one end side, and blows air while taking indoor air into the indoor unit 100.
左右風向板104は、下部に設けた回動軸(図示せず)を支点にして、左右風向板駆動部104a(図3参照)によって回動される。   The left and right wind direction plates 104 are rotated by a left and right wind direction plate driving unit 104a (see FIG. 3) with a rotation shaft (not shown) provided at the lower part as a fulcrum.
上下風向板105は、両端部に設けた回動軸(図示せず)を支点にして、上下風向板駆動部105a(図3参照)によって回動される。   The up / down wind direction plate 105 is rotated by an up / down wind direction plate driving unit 105a (see FIG. 3) with pivot shafts (not shown) provided at both ends as fulcrums.
なお、前記した送風ファン駆動部103a、左右風向板駆動部104a、及び上下風向板駆動部105aは、駆動制御部137(図3参照)からの指令に従って駆動する。   The blower fan drive unit 103a, the left and right wind direction plate drive unit 104a, and the up and down wind direction plate drive unit 105a are driven according to a command from the drive control unit 137 (see FIG. 3).
撮像手段120は、室内機100が設置される室内を撮像する装置であり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラである。図2に示すように、撮像手段120は、露受皿110よりも下方において左右方向に延びる固定部111に設置される。   The imaging unit 120 is a device that images the room in which the indoor unit 100 is installed, and is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera. As shown in FIG. 2, the imaging means 120 is installed in a fixed portion 111 that extends in the left-right direction below the dew tray 110.
また、撮像手段120は、レンズ(図示せず)の光軸P(図7(a)参照)が水平面に対して俯角ε(図7(a)参照)だけ下方を向くように設置され、室内機100が設置される室内を適切に撮像できるようになっている。   The imaging means 120 is installed such that the optical axis P (see FIG. 7A) of a lens (not shown) faces downward by a depression angle ε (see FIG. 7A) with respect to the horizontal plane. The room in which the machine 100 is installed can be appropriately imaged.
図2に示す送風ファン103が回転することによって、空気吸込み口107及びフィルタ108を介して室内空気が取り込まれ、室内熱交換器102で熱交換された空気が吹出し風路109aに導かれる。さらに、吹出し風路109aに導かれた空気は、左右風向板104及び上下風向板105によって風向きを調整され、空気吹出し口109bから外部に送り出され、室内を空調する。   When the blower fan 103 shown in FIG. 2 rotates, the room air is taken in through the air suction port 107 and the filter 108, and the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger 102 is guided to the blowout air passage 109a. Further, the air guided to the blowout air passage 109a is adjusted in air direction by the left and right airflow direction plates 104 and the vertical airflow direction plate 105, and is sent to the outside from the air blowing port 109b to air-condition the room.
図3は、空気調和機の制御手段を含む構成図である。制御手段130は、撮像手段120から入力される画像情報や、各種センサ(図示せず)から入力されるセンサ信号などに応じて、空気調和機Aの動作を統括制御する。   FIG. 3 is a configuration diagram including control means of the air conditioner. The control unit 130 comprehensively controls the operation of the air conditioner A according to image information input from the imaging unit 120, sensor signals input from various sensors (not shown), and the like.
記憶手段140は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)など含んで構成される。そして、ROMに記憶されたプログラムが制御手段130のCPU(Central Processing Unit)によって読み出されてRAMに展開され、各種処理が実行される。   The storage unit 140 includes, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. Then, the program stored in the ROM is read out by a CPU (Central Processing Unit) of the control means 130 and expanded in the RAM, and various processes are executed.
送風ファン駆動部103aは、制御手段130からの指令に従って、所定回転速度で送風ファン103を回転させるモータである。左右風向板駆動部104aは、制御手段130からの指令に従って左右風向板104(図2参照)を左右方向に回動させるモータである。上下風向板駆動部105aは、制御手段130からの指令に従って上下風向板105(図2参照)を上下方向に回動させるモータである。   The blower fan drive unit 103 a is a motor that rotates the blower fan 103 at a predetermined rotation speed in accordance with a command from the control unit 130. The left / right wind direction plate drive unit 104a is a motor that rotates the left / right wind direction plate 104 (see FIG. 2) in the left / right direction in accordance with a command from the control means 130. The vertical wind direction plate drive unit 105a is a motor that rotates the vertical direction plate 105 (see FIG. 2) in the vertical direction in accordance with a command from the control unit 130.
その他、制御手段130によって制御される対象として、撮像手段120を左右方向に回動させる撮像手段駆動部(図示せず)、圧縮機(図示せず)を駆動するモータ(図示せず)、運転状態を表示する表示ランプ(図示せず)などがある。   In addition, as an object to be controlled by the control means 130, an imaging means driving unit (not shown) that rotates the imaging means 120 in the left-right direction, a motor (not shown) that drives a compressor (not shown), and driving There is a display lamp (not shown) for displaying the status.
図3に示すように、制御手段130は、人体検出部131と、座標変換部132と、移動距離算出部133と、活動量算出部134と、移動軌跡推定部135と、体感温度推定部136と、駆動制御部137と、を備えている。   As shown in FIG. 3, the control unit 130 includes a human body detection unit 131, a coordinate conversion unit 132, a movement distance calculation unit 133, an activity amount calculation unit 134, a movement locus estimation unit 135, and a sensory temperature estimation unit 136. And a drive control unit 137.
人体検出部131は、撮像手段120から所定時間ごとに入力される画像情報に基づいて人体の位置を検出し、その検出結果を座標変換部132に出力する。ちなみに、前記した検出結果には、検出したそれぞれの人体の顔中心の座標(画面上の座標)と、顔の大きさ(画面上での縦方向の長さ)と、が含まれる。   The human body detection unit 131 detects the position of the human body based on the image information input from the imaging unit 120 every predetermined time, and outputs the detection result to the coordinate conversion unit 132. Incidentally, the detection result described above includes the coordinates of the detected face center of each human body (coordinates on the screen) and the size of the face (length in the vertical direction on the screen).
座標変換部132は、前記した人体の検出結果に関して、撮像画面のピクセル数で特定される画面上の座標系から実空間の座標系に変換し、移動距離算出部133に出力する。ちなみに、座標変換部132から移動距離算出部133に出力される情報には、人体中心のX,Y,Z座標の値が含まれる。   The coordinate conversion unit 132 converts the above-described human body detection result from a coordinate system on the screen specified by the number of pixels of the imaging screen to a coordinate system in the real space, and outputs the result to the movement distance calculation unit 133. Incidentally, the information output from the coordinate conversion unit 132 to the movement distance calculation unit 133 includes the values of the X, Y, and Z coordinates of the human body center.
移動距離算出部133は、座標変換部132から入力される各人体の位置と、過去(例えば、1sec前)に算出した人体の位置と、で想定される全ての組み合わせについて移動速度を算出し、それぞれに識別記号を付して活動量算出部134に出力する。   The movement distance calculation unit 133 calculates the movement speed for all possible combinations of the position of each human body input from the coordinate conversion unit 132 and the position of the human body calculated in the past (for example, 1 sec before), Each is given an identification symbol and output to the activity amount calculation unit 134.
活動量算出部134は、移動距離算出部133によって算出される各移動距離に基づいて活動量を算出する。なお、「活動量」とは、人体の単位表面積あたりの代謝量[W/m2]を意味し、人体の移動速度と正の相関がある。活動量算出部134は、算出した活動量を前記した識別記号と対応付けて、移動軌跡推定部135及び体感温度推定部136に出力する。 The activity amount calculation unit 134 calculates an activity amount based on each movement distance calculated by the movement distance calculation unit 133. The “activity amount” means the metabolic rate [W / m 2 ] per unit surface area of the human body and has a positive correlation with the moving speed of the human body. The activity amount calculation unit 134 associates the calculated activity amount with the above-described identification symbol, and outputs it to the movement trajectory estimation unit 135 and the sensory temperature estimation unit 136.
移動軌跡推定部135は、人体検出部131によって今回検出された人体の位置と、過去に検出された人体の位置との想定される組み合わせについて、それぞれに対応する活動量を比較し、当該比較結果に基づいて人体の移動軌跡を推定する。   The movement trajectory estimation unit 135 compares the amount of activity corresponding to the assumed combination of the position of the human body detected this time by the human body detection unit 131 and the position of the human body detected in the past, and the comparison result Based on the above, the movement trajectory of the human body is estimated.
そして、移動軌跡推定部135は、推定した移動軌跡を各人体の活動量に反映させ、当該活動量と各人体の現在位置とを対応付けて、駆動制御部137に出力する。   Then, the movement trajectory estimation unit 135 reflects the estimated movement trajectory in the activity amount of each human body, associates the activity amount with the current position of each human body, and outputs it to the drive control unit 137.
体感温度推定部136は、活動量算出部134から入力される情報と、各種センサから入力されるセンサ信号と、に基づいて体感温度の平均値を推定し、駆動制御部137に出力する。ちなみに、体感温度の平均値は、空調室内の各在室者の体感温度を平均した値である。   The sensible temperature estimation unit 136 estimates an average sensible temperature based on the information input from the activity amount calculation unit 134 and sensor signals input from various sensors, and outputs the estimated value to the drive control unit 137. Incidentally, the average value of the sensible temperature is a value obtained by averaging the sensible temperature of each occupant in the air-conditioned room.
また、前記した各種センサ信号に対応する情報は、例えば、室内温度センサ(図示せず)によって検出される室内温度や、湿度センサ(図示せず)によって検出される室内の湿度である。   The information corresponding to the various sensor signals described above is, for example, the room temperature detected by a room temperature sensor (not shown) or the room humidity detected by a humidity sensor (not shown).
駆動制御部137は、移動軌跡推定部135から入力される情報(つまり、空調室内での活動量の分布)と、体感温度推定部136から入力される体感温度の平均値と、前記したセンサ信号とに基づいて、空調制御のパラメータを変更する。   The drive control unit 137 includes information input from the movement trajectory estimation unit 135 (that is, an activity amount distribution in the air-conditioned room), an average value of the sensory temperature input from the sensory temperature estimation unit 136, and the sensor signal described above. Based on the above, the parameters of the air conditioning control are changed.
なお、「空調制御のパラメータ」とは、送風ファン103の回転速度、左右風向板104の回動角度、及び上下風向板105の回動角度を含んでいる。図3に示すように、駆動制御部137から入力される指令信号に応じて、送風ファン駆動部103a、左右風向板駆動部104a、及び上下風向板駆動部105aがそれぞれ駆動する。   Note that the “air conditioning control parameters” include the rotational speed of the blower fan 103, the rotation angle of the left and right wind direction plates 104, and the rotation angle of the upper and lower wind direction plates 105. As shown in FIG. 3, the blower fan drive unit 103a, the left / right wind direction plate drive unit 104a, and the up / down wind direction plate drive unit 105a are driven in response to a command signal input from the drive control unit 137.
図4(a)は、撮像手段によって撮像される上下方向の撮像領域の説明図(側面図)である。図4(a)に示すように、撮像手段120が有するレンズ(図示せず)の焦点120aを通り、室内機100が設置される壁面Wに垂直な直線(室内側が正)をZ軸とする。また、室内機100の背面から、レンズの焦点120aまでの距離をΔdとする。   FIG. 4A is an explanatory diagram (side view) of an imaging region in the vertical direction imaged by the imaging means. As shown in FIG. 4A, a straight line passing through a focal point 120a of a lens (not shown) included in the imaging unit 120 and perpendicular to the wall surface W on which the indoor unit 100 is installed (the indoor side is positive) is defined as the Z axis. . Further, the distance from the back surface of the indoor unit 100 to the focal point 120a of the lens is assumed to be Δd.
また、レンズの焦点120aよりも距離Δdだけ後方に位置する原点Oを通り、水平面と垂直な直線(室内機100の下側が正)をY軸とする。   Further, a straight line that passes through the origin O located behind the focal point 120a of the lens by a distance Δd and is perpendicular to the horizontal plane (the lower side of the indoor unit 100 is positive) is taken as the Y axis.
撮像手段120は、レンズの光軸が水平面から俯角ε(図7(a)参照)だけ下方を向くように設置されている。なお、側面視で扇状に広がる撮像手段120の視野の上端は、前記したZ軸に略一致している。   The imaging means 120 is installed so that the optical axis of the lens faces downward from the horizontal plane by a depression angle ε (see FIG. 7A). Note that the upper end of the field of view of the imaging means 120 that expands in a fan shape in a side view is substantially coincident with the Z axis.
本実施形態では、レンズ(図示せず)の焦点120aを通る水平面と、焦点120aを通るとともに水平面に対し所定の傾きを有する4つの仮想平面a1,a2,a3,a4,a5とによって、撮像領域を上下方向に5分割する。   In the present embodiment, the imaging region includes a horizontal plane passing through the focal point 120a of a lens (not shown) and four virtual planes a1, a2, a3, a4, and a5 that pass through the focal point 120a and have a predetermined inclination with respect to the horizontal plane. Is divided into 5 in the vertical direction.
すなわち、水平面と仮想平面a1とによって挟まれる領域をA1とし、仮想平面anと仮想平面a(n+1)とによって挟まれる領域をA(n+1)とする(ただし、n=1,…,4)。   That is, a region sandwiched between the horizontal plane and the virtual plane a1 is A1, and a region sandwiched between the virtual plane an and the virtual plane a (n + 1) is A (n + 1) (where n = 1,..., 4).
なお、前記した領域A1,…,A5は、人体の検出結果などに応じて、駆動制御部137が上下風向板105の角度を制御する際に用いられる。   The above-described regions A1,..., A5 are used when the drive control unit 137 controls the angle of the vertical wind direction plate 105 according to the detection result of the human body.
図4(b)は、撮像手段によって撮像される左右方向の撮像領域の説明図(平面図)である。なお、図4(b)では、室内機100を省略している。   FIG. 4B is an explanatory diagram (plan view) of the imaging region in the left-right direction imaged by the imaging means. In FIG. 4B, the indoor unit 100 is omitted.
前記した原点Oを通り、Y軸及びZ軸に対して垂直な直線(室内機100に向かって左側が正)をX軸とする。   A straight line passing through the origin O and perpendicular to the Y axis and the Z axis (the left side toward the indoor unit 100 is positive) is taken as the X axis.
撮像手段120の視野角は、例えば、平面視で60°である。制御手段130は、前記した撮像手段駆動部(図示せず)を駆動することによって、撮像手段120を回動軸(図示せず)周りで左右方向に往復させる。すなわち、制御手段130は、所定時間(例えば、30sec)ごとに左→中央→右→中央→左→…のように撮像手段120を往復させる。   The viewing angle of the imaging unit 120 is, for example, 60 ° in plan view. The control unit 130 drives the imaging unit driving unit (not shown) to reciprocate the imaging unit 120 in the left-right direction around a rotation shaft (not shown). That is, the control unit 130 reciprocates the imaging unit 120 in the order of left → center → right → center → left →... Every predetermined time (for example, 30 sec).
本実施形態では、X軸に垂直であり、Z軸を含む平面に対して所定の傾きを有する10個の仮想平面b1,…,b10によって、撮像領域を左右方向に10分割する。すなわち、仮想平面b(n−1)と仮想平面b(n)とによって挟まれる領域をBnとする(ただし、n=1,…,10)。   In the present embodiment, the imaging region is divided into 10 in the left-right direction by 10 virtual planes b1,..., B10 that are perpendicular to the X axis and have a predetermined inclination with respect to the plane including the Z axis. That is, an area sandwiched between the virtual plane b (n−1) and the virtual plane b (n) is Bn (where n = 1,..., 10).
なお、領域B1,…,B10は、人体の検出結果に応じて駆動制御部137が左右風向板104の角度を制御する際に用いられる。   The areas B1,..., B10 are used when the drive control unit 137 controls the angle of the left and right wind direction plates 104 according to the detection result of the human body.
平面視で扇形に広がる領域B1,…,B10に関し、それぞれの扇形の中心角θ2は、例えば15°である。   With respect to the regions B1,..., B10 spreading in a fan shape in plan view, the central angle θ2 of each fan shape is, for example, 15 °.
図4(b)に示すように、左領域は、領域B1,…,B4で構成される。当該左領域とは、撮像手段120によって撮像される3つの領域のうち、室内機100に向かって左側の領域である。なお、領域B1,…,B4の中心角θ2の合計(15°×4=60°)は、撮像手段120の視野角に等しい。   As shown in FIG. 4B, the left area is composed of areas B1,..., B4. The left area is an area on the left side of the three areas imaged by the imaging unit 120 toward the indoor unit 100. The sum (15 ° × 4 = 60 °) of the central angles θ2 of the regions B1,..., B4 is equal to the viewing angle of the imaging unit 120.
中央領域は、領域B4,…,B7で構成される。当該中央領域とは、撮像手段120によって撮像される3つの領域のうち、中央に位置する領域である。ちなみに、領域B4は、左領域に属するとともに、中央領域にも属する。このように、左領域の右端に位置する領域B4と、中央領域の左端に位置する領域B4とを共通にすることで、人体の検出漏れなどを防止している。   The central region is composed of regions B4,. The central area is an area located in the center among the three areas imaged by the imaging unit 120. Incidentally, the region B4 belongs to the left region and also belongs to the central region. As described above, the region B4 located at the right end of the left region and the region B4 located at the left end of the central region are made common, thereby preventing a human body from being missed.
右領域は、領域B7,…,B10で構成される。前記した領域B4と同様の理由により、領域B7は、中央領域に属するとともに、右領域にも属するように設定される。   The right region is composed of regions B7,..., B10. For the same reason as the above-described region B4, the region B7 is set to belong to the central region and also to the right region.
撮像手段120によって左領域→中央領域→右領域(又はその逆順序)のように順次撮像することで、空調室内において平面視で角度θ1(例えば、150°)の領域を撮像できる。   By sequentially capturing images in the order of left region → center region → right region (or the reverse order) by the imaging unit 120, it is possible to capture a region having an angle θ1 (for example, 150 °) in a plan view in the air-conditioned room.
ちなみに、前記した上下方向に連なる領域A1,…,A5と、左右方向に連なる領域B1,…,B10とによって、空調室内は仮想的に50(=5×10)個の領域に分割される。制御手段130は、これら50個の領域における活動量の分布に応じて、左右風向板104及び上下風向板105の角度を調整する。   Incidentally, the air-conditioned room is virtually divided into 50 (= 5 × 10) areas by the above-described areas A1,..., A5 continuous in the vertical direction and areas B1,. The control means 130 adjusts the angles of the left and right wind direction plates 104 and the upper and lower wind direction plates 105 according to the activity distribution in these 50 regions.
図5は、制御手段が実行する空調制御処理の概要を示す説明図である。図5に示す時刻t0は、人体検出に基づく空調制御の開始時刻である。また、図5は、左から右に向かうにつれて時間が経過するように記載している。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of the air conditioning control process executed by the control means. Time t0 shown in FIG. 5 is the start time of air conditioning control based on human body detection. FIG. 5 shows that time elapses from left to right.
前記したように、制御手段130は、撮像手段120を往復させることによって、左領域→中央領域→右領域→中央領域→左領域→…のように空調室内を順次撮像する(撮像領域G1を参照)。   As described above, the control unit 130 reciprocates the imaging unit 120 to sequentially image the air-conditioned room in the order of left region → center region → right region → center region → left region →... (See the imaging region G1). ).
時刻t0において空調制御を開始すると、制御手段130は、例えば1secごとに左領域(領域B1,…,B4:図4(b)参照)を30回撮像する。そして、当該撮像結果を用いて左領域の在室者の人数、位置、及び活動量を算出し、記憶手段140に格納する(領域判定α1L:符号G2を参照)。 When the air conditioning control is started at time t0, the control unit 130 images the left region (regions B1,..., B4: see FIG. 4B) 30 times, for example, every 1 sec. Then, using the imaging result, the number, position, and amount of activity of the occupants in the left area are calculated and stored in the storage unit 140 (see area determination α1 L : reference G2).
次に、時刻t1において制御手段130は、撮像手段120を右向きに回動させ、例えば1secごとに中央領域(領域B4,…,B7:図4(b)参照)を30回撮像する。そして、当該撮像結果を用いて中央領域の在室者の人数、位置、及び活動量を算出し、記憶手段140に格納する(区間判定α1M:符号G2を参照)
次に、時刻t2において制御手段130は、撮像手段120をさらに右向きに回動させ、例えば1secごとに右領域(領域B7,…,B10:図4(b)参照)を30回撮像し、右領域の在室者の人数、位置、及び活動量を算出し、記憶手段140に格納する(区間判定α1R:符号G2を参照)。
Next, at time t1, the control unit 130 rotates the imaging unit 120 to the right, and images the central region (regions B4,..., B7: see FIG. 4B) 30 times, for example, every 1 sec. Then, using the imaging result, the number, position, and amount of activity of the occupants in the central area are calculated and stored in the storage means 140 (section determination α1 M : see symbol G2).
Next, at time t2, the control unit 130 further rotates the imaging unit 120 to the right, for example, captures the right region (region B7,..., B10: see FIG. 4B) 30 times every 1 sec. The number of people in the area, the position, and the amount of activity are calculated and stored in the storage unit 140 (section determination α1 R : see symbol G2).
このように制御手段130は、撮像手段120を右回りに回動させて左・中央・右領域を順次撮像し、撮像によって取得される画像情報を用いて各領域に存在する人体の活動量などを算出する(1回目の撮像:符号G3を参照)。   As described above, the control unit 130 rotates the imaging unit 120 clockwise to sequentially capture the left, center, and right regions, and uses the image information acquired by the imaging, such as the amount of activity of the human body existing in each region. (First imaging: see symbol G3).
また、制御手段130は、左・中央・右領域のそれぞれについて算出した在室者の人数、位置、及び活動量を記憶手段140から読み出し、空調室内に存在する全在室者の人数、位置、及び活動量を算出する(最終判定β1:符号G4を参照)。なお、人体検出処理などの詳細については、後記する。   Further, the control means 130 reads out the number, position, and amount of activity of the occupants calculated for each of the left, center, and right areas from the storage means 140, and the number, position, And the amount of activity is calculated (final determination β1: see symbol G4). Details of the human body detection process will be described later.
さらに、制御手段130は、1回目の検出処理が終了するまでは、左右風向板104及び上下風向板105を全幅で回動させる(符号G6,G7を参照)。   Further, the control means 130 rotates the left and right wind direction plates 104 and the upper and lower wind direction plates 105 in full width until the first detection process is completed (see symbols G6 and G7).
1回目の撮像(左・中央・右領域)が完了すると、制御手段130は、検出した在室者の人数に応じて表示ランプ(図示せず)を点灯させる(符号G5を参照)。例えば、制御手段130は、室内機100の所定箇所に配置された3個の表示ランプ(図示せず)を、在室者が1人の場合は1個、2〜3人の場合は2個、4人以上の場合は3個点灯させる。   When the first imaging (left, center, and right regions) is completed, the control unit 130 turns on a display lamp (not shown) according to the detected number of occupants (see symbol G5). For example, the control means 130 has three indicator lamps (not shown) arranged at predetermined positions of the indoor unit 100, one when the occupant is one and two when the occupant is 2-3. If there are 4 or more people, 3 are lit.
これによって、ユーザ(つまり、在室者)は、制御手段130が適切に在室者を検出していることを容易に確認できる。   Thereby, the user (that is, the resident) can easily confirm that the control means 130 appropriately detects the resident.
さらに、制御手段130は、1回目の処理結果に応じて左右風向板104(符号G6を参照)、及び上下風向板105(符号G7を参照)を制御する際のパラメータを更新し、それぞれの風向を制御する。なお、図5では省略したが、制御手段130は、1回目の処理結果に応じて送風ファン103の回転速度も制御する。   Furthermore, the control means 130 updates the parameters for controlling the left and right wind direction plates 104 (see symbol G6) and the up and down wind direction plates 105 (see symbol G7) according to the first processing result. To control. Although omitted in FIG. 5, the control unit 130 also controls the rotational speed of the blower fan 103 in accordance with the first processing result.
そして、1回目の人体検出処理に応じた風向制御を行いつつ、制御手段130は時刻t3〜t5において2回目の人体検出処理を実行する。2回目の人体検出処理を行う際、制御手段130は撮像手段120を左回りに回動させ、右・中央・左領域を順次撮像する(符号G3を参照)。   And the control means 130 performs the 2nd human body detection process in the time t3-t5, performing the wind direction control according to the 1st human body detection process. When performing the human body detection process for the second time, the control unit 130 rotates the imaging unit 120 counterclockwise and sequentially images the right, center, and left regions (see reference numeral G3).
ここで、2回目の最初に撮像する右領域の画像情報は、1回目に撮像した右領域の画像情報(30枚分の画像)をそのまま用いる。これによって、撮像手段120を往復運動させつつ、空調室内を連続的かつスムーズに撮像できる。従って、撮像時間を短縮して、適切な空調制御に反映することができる。   Here, the image information of the right region imaged for the first time of the second time uses the image information of the right region imaged for the first time (30 images) as it is. Thereby, the air-conditioning room can be imaged continuously and smoothly while reciprocating the imaging means 120. Therefore, the imaging time can be shortened and reflected in appropriate air conditioning control.
つまり本実施例の空気調和機においては、左右方向に往復して、室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、撮像手段から所定時間ごとに入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段と、人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて、在室者の位置を推定する在室者置推定手段と、在室者位置推定手段によって推定される在室者の位置に応じて空調制御を変更する空調制御変更手段と、を備え、在室者位置推定手段は、撮像装置を左右方向に回動させて、右領域、中央領域、左領域のそれぞれについて算出した在室者の位置情報に基づいて、第1回目の室内の在室者の位置を推定し、その後、撮像装置を左右方向に回動させて、左領域、中央領域、右領域のそれぞれについて算出した在室者の位置情報に基づいて、第2回目の室内の在室者の位置を推定し、第2回目の室内の在室者の位置の推定に用いた左領域の画像情報として、第1回目の室内の在室者の位置の推定に用いた撮像手段が撮像した左領域の画像情報を用いる。第2回目の室内の在室者の位置の推定に用いた左領域の画像情報として、第1回目の室内の在室者の位置の推定に用いた撮像手段が撮像した左領域の画像情報を用いることにより、撮像時間を短縮することができるので、在室者の位置を適切に検出して空調制御に反映させることができる。   In other words, in the air conditioner of the present embodiment, the human body is reciprocated in the left-right direction, based on the imaging means for imaging the room in which the indoor unit is installed, and the image information input from the imaging means every predetermined time. A human body detecting means for detecting the position, a occupant position estimating means for estimating the position of the occupant based on the position of the human body detected by the human body detecting means, and a presence estimated by the occupant position estimating means. Air-conditioning control changing means for changing the air-conditioning control in accordance with the position of the room occupant, and the occupant position estimating means rotates the imaging device in the left-right direction to each of the right area, the center area, and the left area. Based on the position information of the occupants calculated for the first time, the position of the occupants in the first room is estimated, and then the imaging device is rotated in the left-right direction so that the left area, the center area, and the right area Based on the location information of the occupants calculated for each Thus, the position of the occupant in the second room is estimated, and image information of the left region used for estimating the position of the occupant in the second room is used as the image information of the occupant in the first room. The image information of the left area imaged by the imaging means used for position estimation is used. As the left region image information used for estimating the position of the occupant in the second room, the image information of the left region captured by the imaging means used for estimating the position of the occupant in the first room is used. By using it, the imaging time can be shortened, so that the position of the occupant can be appropriately detected and reflected in the air conditioning control.
2回目以後の撮像(右・中央・左領域)の結果を用いた空調制御は、前記した1回目の撮像を行う場合と同様である。このように制御手段130は、右・中央・左領域の画像情報を順次取得して人体検出処理を実行し、その検出結果を空調制御に反映させる。   Air-conditioning control using the results of the second and subsequent imaging (right, center, and left regions) is the same as when performing the first imaging described above. As described above, the control unit 130 sequentially acquires the image information of the right, center, and left regions, executes the human body detection process, and reflects the detection result in the air conditioning control.
図6は、制御手段が行う処理の流れを示すフローチャートである。なお、図6の処理は、例えば、人体検出を行う運転モードがユーザによって選択され、リモコンReから室内機100のリモコン受信部Q(図1参照)に所定の指令信号が入力されることによって開始される。   FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control means. 6 is started when, for example, an operation mode for performing human body detection is selected by the user, and a predetermined command signal is input from the remote controller Re to the remote controller receiver Q (see FIG. 1) of the indoor unit 100. Is done.
また、図6に示す「START」時は、前記した図5に示す時刻t0に対応し、撮像手段120は、空調室内の左領域を撮像する向きであるとする。   6 corresponds to the time t0 shown in FIG. 5 described above, and the imaging unit 120 is in a direction to image the left region in the air-conditioned room.
ステップS101において制御手段130は、nの値を1に設定し(n=1)、記憶手段140に格納する。ちなみに、nの値は、撮像手段120から画像情報が入力されるたびに逐次インクリメントされる(S111)。   In step S <b> 101, the control unit 130 sets the value of n to 1 (n = 1) and stores it in the storage unit 140. Incidentally, the value of n is sequentially incremented every time image information is input from the imaging means 120 (S111).
ステップS102において制御手段130は、撮像手段120から画像情報の入力を受け付ける。撮像手段120から入力される画像情報は、例えば、A/D変換されたデジタル信号である。当該画像情報は、画素を特定するピクセル数(縦方向・横方向)と、画素値と、を含んでいる。   In step S <b> 102, the control unit 130 receives input of image information from the imaging unit 120. The image information input from the imaging unit 120 is, for example, an A / D converted digital signal. The image information includes the number of pixels (vertical direction / horizontal direction) for specifying a pixel and a pixel value.
ステップS103において制御手段130は、撮像手段120から入力される画像情報から、空調室内に存在する在室者の人数及び位置を検出する。   In step S <b> 103, the control unit 130 detects the number and positions of occupants existing in the air-conditioned room from the image information input from the imaging unit 120.
制御手段130は、まず、撮像手段120から入力される画像情報を用いて人体の頭部及び肩部を検出する。当該検出処理は、例えば、エッジ抽出処理及びパターンマッチングによって実行できる。   First, the control unit 130 detects the head and shoulders of the human body using the image information input from the imaging unit 120. The detection processing can be executed by edge extraction processing and pattern matching, for example.
次に、制御手段130は、検出した人体ごとに顔中心の位置を算出するとともに、頭部の大きさ(縦方向の長さ)D0を算出する。そして、制御手段130は、前記算出結果を、検出時の時刻情報及び所定の識別情報と対応付けて、記憶手段140に格納する。   Next, the control means 130 calculates the position of the face center for each detected human body, and calculates the size (vertical length) D0 of the head. Then, the control unit 130 stores the calculation result in the storage unit 140 in association with the time information at the time of detection and predetermined identification information.
また、制御手段130は、検出した人体の数(つまり、人数)と検出時の時刻情報とを対応付けて記憶手段140に格納する。   In addition, the control unit 130 stores the number of detected human bodies (that is, the number of people) and the time information at the time of detection in the storage unit 140 in association with each other.
次に、図6のステップS104において制御手段130は、座標変換処理を実行する。   Next, in step S <b> 104 of FIG. 6, the control unit 130 executes a coordinate conversion process.
図7(a)は、光軸Pと垂直面Sとの関係を示す説明図である。図7(a)に示すように、撮像手段120の光軸Pは、水平面に対して俯角εを有している。垂直面Sは、光軸Pに垂直であるとともに、在室者の顔中心を通る仮想平面である。距離Lは、撮像手段120が有するレンズ(図示せず)の焦点120aと、在室者の顔中心との距離である。   FIG. 7A is an explanatory diagram showing the relationship between the optical axis P and the vertical plane S. FIG. As shown in FIG. 7A, the optical axis P of the imaging unit 120 has a depression angle ε with respect to the horizontal plane. The vertical plane S is a virtual plane that is perpendicular to the optical axis P and passes through the center of the face of the occupant. The distance L is the distance between the focal point 120a of a lens (not shown) included in the imaging means 120 and the face center of the occupant.
なお、前記したように、室内機100が設置される壁面Wとレンズの焦点120aとの距離はΔdである。   As described above, the distance between the wall surface W on which the indoor unit 100 is installed and the focal point 120a of the lens is Δd.
図7(b)は、画像面に撮像される画像と、実空間に存在する在室者との関係を示す説明図である。図7(b)に示す画像面Rは、撮像手段120が有する複数の受光素子(図示せず)を通る平面である。算出した頭部の大きさD0に対応する縦方向の画角γyは、以下に示す(数式1)で表される。ちなみに、角度βy[deg/pixel]は、1ピクセル当たりの画角(y方向)の平均値であり、既知の値である。 FIG. 7B is an explanatory diagram illustrating a relationship between an image captured on the image plane and the occupants existing in the real space. An image plane R shown in FIG. 7B is a plane that passes through a plurality of light receiving elements (not shown) included in the imaging unit 120. The vertical angle of view γ y corresponding to the calculated head size D0 is expressed by the following (Formula 1). Incidentally, the angle β y [deg / pixel] is an average value of the angle of view (y direction) per pixel, and is a known value.
そうすると、レンズ(図示せず)の焦点120aから顔中心までの距離L[m]は、顔の縦方向の長さの平均値をD1[m](既知の値)とすると、以下に示す(数式2)で表される。前記したように、俯角εは、レンズの光軸が水平面となす角度である。   Then, the distance L [m] from the focal point 120a of the lens (not shown) to the center of the face is as follows, assuming that the average length of the face in the vertical direction is D1 [m] (known value) ( It is expressed by Formula 2). As described above, the depression angle ε is an angle between the optical axis of the lens and the horizontal plane.
図7(c)は、レンズの焦点から顔中心までの距離Lと、画角δx,δyとの関係を示す説明図である。 FIG. 7C is an explanatory diagram showing the relationship between the distance L from the focal point of the lens to the center of the face and the view angles δ x and δ y .
画像面Rの中心から画像上の顔中心までのX方向、Y方向の画角をそれぞれδx,δyとすると、これらは以下に示す(数式3)、(数式4)で表される。ここで、xc,ycは、画像内の人体中心の位置(画像内でのX座標、Y座標)である。また、Tx[pixel]は撮像画面の横サイズであり、Ty[pixel]は撮像画面の縦サイズであり、それぞれ既知の値である。 Assuming that the angles of view in the X direction and Y direction from the center of the image plane R to the center of the face on the image are δ x and δ y , these are expressed by the following (Equation 3) and (Equation 4). Here, x c and y c are positions of the center of the human body in the image (X coordinate, Y coordinate in the image). Also, T x [pixel] is the horizontal size of the imaging screen, and T y [pixel] is the vertical size of the imaging screen, each of which is a known value.
したがって、実空間における人体中心の位置は、以下に示す(数式5)〜(数式7)によって表される。   Therefore, the position of the human body center in the real space is expressed by the following (Formula 5) to (Formula 7).
再び、図6に戻って説明を続ける。ステップS105において制御手段130は、ノイズ除去処理1を実行する。すなわち制御手段130は、前記した人体中心の位置(X,Y,Z)が、適切に在室者を検出した場合には想定されない値であったとき、誤検出(つまり、ノイズ)であると判定し、これに対応する画像情報を削除する。   Returning again to FIG. 6, the description will be continued. In step S <b> 105, the control unit 130 executes the noise removal process 1. That is, the control means 130 is false detection (that is, noise) when the position (X, Y, Z) of the human body center is a value that is not assumed when the occupant is properly detected. The image information corresponding to this is deleted.
例えば、Y≦0である場合や(通常、人体中心が水平面よりも上方に位置することはない)、Y≧2である場合(通常、人体中心が床面よりも下方に位置することはない)の画像情報を削除する。前記ノイズの例として、テレビ画面やポスターに映っている人物が挙げられる。   For example, when Y ≦ 0 (normally, the human body center is not positioned above the horizontal plane), or when Y ≧ 2 (normally, the human body center is not positioned below the floor surface). ) Image information is deleted. An example of the noise is a person shown on a television screen or a poster.
このように、誤検出した場合の画像情報を早期に削除することで、移動軌跡推定処理(S109)などを行う際の演算量を低減できる。   Thus, by deleting image information in the case of erroneous detection at an early stage, it is possible to reduce the amount of calculation when performing the movement trajectory estimation process (S109).
次に、ステップS106において制御手段130は、ステップS105の処理によって残った人体の位置座標と、過去に撮像した人体の位置情報と、で想定される全ての組み合わせについて移動距離を算出する。例えば、図9(a)に示す検出結果として、所定時刻に人体が位置A及びBにあり、次の撮像で人体が位置Cにあり、さらに次の撮像で人体が位置D及びEにあったとする。   Next, in step S <b> 106, the control unit 130 calculates the movement distance for all possible combinations of the position coordinates of the human body remaining after the process of step S <b> 105 and the position information of the human body imaged in the past. For example, as a detection result shown in FIG. 9A, the human body is at positions A and B at a predetermined time, the human body is at position C in the next imaging, and the human body is in positions D and E in the next imaging. To do.
今回の撮像によって位置Cを検出した場合、制御手段130は、過去に検出した位置A,Bと、今回検出した位置Cとの間で想定される全ての組み合わせについて、移動距離を算出する。すなわち、制御手段130は、在室者が位置Aから位置Cに移動した場合の距離LACと、位置Bから位置Cに移動した場合の距離LBCとを算出する。なお、本実施形態では撮像を1secごとに行っているため、距離LAC,LBCを移動速度とみなすことができる(他の移動距離についても同様である)。 When the position C is detected by the current imaging, the control unit 130 calculates the movement distance for all possible combinations between the positions A and B detected in the past and the position C detected this time. That is, the control means 130 calculates the distance L AC when the occupant moves from position A to position C and the distance L BC when moving from position B to position C. In this embodiment, since imaging is performed every 1 sec, the distances L AC and L BC can be regarded as moving speeds (the same applies to other moving distances).
このように、制御手段130は、今回検出した一つ又は複数の人体と、過去に検出した一つ又は複数の人体と、の想定される全ての組み合わせについて移動速度を算出する。なお、この時点において、今回検出した人体と過去に検出した人体との対応関係は判明していない。   In this way, the control unit 130 calculates the moving speed for all possible combinations of the one or more human bodies detected this time and the one or more human bodies detected in the past. At this time, the correspondence relationship between the human body detected this time and the human body detected in the past is not known.
次に、ステップS107において制御手段130は、ノイズ除去処理2を実行する。すなわち、制御手段130は、移動距離が所定値以上となる組み合わせを、移動軌跡の推定対象から除外する。   Next, in step S <b> 107, the control unit 130 executes noise removal processing 2. That is, the control unit 130 excludes combinations whose movement distance is equal to or greater than a predetermined value from the estimation target of the movement trajectory.
図8は、在室者の移動速度と活動量との関係を示すグラフである。図8に示すグラフの横軸は、在室者の移動速度[m/s]であり、縦軸は在室者の活動量[W/m2]である。図8に示すように、すなわち、移動速度が0.5m/s未満の領域において活動量は1(在室者は概ね静止している)である。また、移動速度が0.5m/s以上の領域において活動量は、移動速度に略比例して増加する。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the movement speed of the occupants and the amount of activity. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 8 is the moving speed [m / s] of the occupant, and the vertical axis is the activity [W / m 2 ] of the occupant. As shown in FIG. 8, that is, in the region where the moving speed is less than 0.5 m / s, the amount of activity is 1 (the occupants are almost stationary). Moreover, in the area | region where a moving speed is 0.5 m / s or more, activity amount increases substantially proportionally to a moving speed.
ちなみに、図8に示す情報(移動速度と活動量との対応関係)は、予め記憶手段140(図3参照)に格納されている。   Incidentally, the information shown in FIG. 8 (correspondence between the movement speed and the amount of activity) is stored in advance in the storage means 140 (see FIG. 3).
また、在室者が1.5[m/s]以上の速度で移動することは稀であるため、当該領域を無効領域(図8の斜線部分)とした。したがって、ステップS107において制御手段130は、移動距離が1.5[m/s]以上となる組み合わせ(今回の検出結果と、過去の検出結果との組み合わせ)を、処理対象から除外する。   In addition, since it is rare for the occupant to move at a speed of 1.5 [m / s] or more, the area is designated as an invalid area (shaded area in FIG. 8). Therefore, in step S107, the control unit 130 excludes a combination (combination of the current detection result and the past detection result) having a moving distance of 1.5 [m / s] or more from the processing target.
このように、所定条件を満たす組み合わせを予め除去することによって、過去に検出できなかった別の人体との取り違いを防止できる。また、後記する移動軌跡推定処理を行う際の演算負荷を軽減できる。   In this way, by removing combinations that satisfy the predetermined condition in advance, it is possible to prevent a mistake with another human body that could not be detected in the past. Moreover, the calculation load at the time of performing the movement locus estimation process described later can be reduced.
次に、ステップS108において制御手段130は、活動量を算出する。すなわち、制御手段130は、移動速度と活動量との対応関係を示す情報(図8参照)を参照し、ステップS106で算出した各移動距離(ただし、S107の処理で残ったもの)に対応して活動量を算出する。   Next, in step S108, the control means 130 calculates an activity amount. That is, the control means 130 refers to the information (see FIG. 8) indicating the correspondence relationship between the movement speed and the activity amount, and corresponds to each movement distance calculated in step S106 (however, remaining in the process of S107). To calculate the amount of activity.
なお、この時点においても、今回検出した人体と過去に検出した人体との対応関係は判明していない。   At this point in time, the correspondence between the human body detected this time and the human body detected in the past is not known.
次に、ステップS109において制御手段130は、移動軌跡推定処理(トラッキング)を実行する。すなわち、制御手段130は、候補となる複数の移動軌跡の中から在室者の実際の移動軌跡を推定する。なお、図9(a)で示す例では、検出した人体の移動軌跡として次の2通りが考えられる。
1.在室者(1人目)が、位置Aから位置Cに移動した。
2.在室者(2人目)が、位置Bから位置Cに移動した。
Next, in step S109, the control means 130 executes a movement trajectory estimation process (tracking). That is, the control means 130 estimates the actual movement trajectory of the occupant from among a plurality of candidate movement trajectories. In the example shown in FIG. 9A, the following two types of movement trajectories of the detected human body can be considered.
1. The resident (first person) has moved from position A to position C.
2. The occupant (second person) moved from position B to position C.
制御手段130は、今回検出される人体の位置と、過去に検出された一つ又は複数の人体の位置と、の想定される組み合わせのうち、対応する活動量が最小となる組み合わせを
特定する。
The control means 130 specifies the combination that minimizes the corresponding amount of activity among the assumed combinations of the position of the human body detected this time and the positions of one or more human bodies detected in the past.
すなわち、制御手段130は、前記した1,2のいずれが正しいかを、距離LACに対応する活動量MACと、距離LBCに対応する活動量MACとの大小を比較することによって判定する。前記したように、本実施形態では撮像を1secごとに行っているため、距離LAC,LBCを移動速度とみなすことができる。また、図8より、移動速度と活動量とは正の相関を有する。したがって、活動量の大小は、移動距離の長短にそのまま対応する。 That is, the control unit 130 determines by comparing the magnitude of one is correct for 1 and 2 described above, the activity amount M AC corresponding to the distance L AC, the activity amount M AC corresponding to the distance L BC To do. As described above, in the present embodiment, since imaging is performed every 1 sec, the distances L AC and L BC can be regarded as the moving speed. Further, from FIG. 8, the moving speed and the amount of activity have a positive correlation. Therefore, the amount of activity corresponds directly to the length of the travel distance.
例えば、図9(a)に示す距離LACと距離LBCとを比較すると、距離LACのほうが短い(LAC<LBC)。したがって、活動量MACと活動量MBCとを比較すると、活動量MACのほうが小さくなる(MAC<MBC)。 For example, when the distance L AC and the distance L BC shown in FIG. 9A are compared, the distance L AC is shorter (L AC <L BC ). Therefore, when the activity amount M AC is compared with the activity amount M BC , the activity amount M AC is smaller (M AC <M BC ).
制御手段130は、相対的に小さい活動量を与える移動軌跡を、在室者の実際の移動軌跡であると推定する。すなわち、制御手段130は、位置Aから位置Cに1人目の人体が移動したと推定し(図9(b)参照)、当該位置(A→C)と活動量MACとを対応付けて記憶手段140に格納する。 The control means 130 estimates that the movement trajectory that gives a relatively small amount of activity is the actual movement trajectory of the occupant. That is, the control unit 130 estimates that the first human body has moved from the position A to the position C (see FIG. 9B), and stores the position (A → C) and the activity amount MAC in association with each other. Store in means 140.
このように、最も距離の短い移動軌跡を実際の移動軌跡であると推定することによって、適切かつ容易に移動軌跡を特定できる。   Thus, by estimating that the shortest moving trajectory is the actual moving trajectory, the moving trajectory can be identified appropriately and easily.
ちなみに、前回の撮像で位置Bに存在した2人目の人体に対応する人体が、今回の撮像では検出されていない(図9(b)参照)。この場合、制御手段130は、位置Bと撮像時刻とを対応付け、後の移動軌跡推定処理の候補として記憶手段140に格納する。このように、今回検出漏れした可能性がある候補は、次回から所定回数(例えば、5回)の撮像が終わるまで残しておく。   Incidentally, the human body corresponding to the second human body existing at the position B in the previous imaging is not detected in the current imaging (see FIG. 9B). In this case, the control unit 130 associates the position B with the imaging time and stores the position B in the storage unit 140 as a candidate for the subsequent movement trajectory estimation process. In this way, candidates that may have been missed this time are left until a predetermined number of times (for example, five times) from the next time.
次の撮像において図9(a)に示す位置D,Eで人体を検出すると、制御手段130は、距離LCD、距離LCE、距離LBD、及び距離LBEにそれぞれ対応する活動量の大小を比較する。ここでは、移動軌跡推定処理の候補として、前記した位置Bが記憶手段140から読み出される。 When the human body is detected at the positions D and E shown in FIG. 9A in the next imaging, the control means 130 determines the amount of activity corresponding to the distance L CD , the distance L CE , the distance L BD , and the distance L BE. Compare Here, the position B described above is read from the storage unit 140 as a candidate for the movement trajectory estimation process.
図9(a)に示すように、移動距離の長短は、LCD<LCE<LBE<LBDとなっている。したがって、対応する活動量の大小は、MCD<MCE<MBE<MBDとなる。そして、制御手段130は、相対的に小さい活動量を与える移動軌跡、つまり、C→Dと活動量MCDとを対応付けて記憶手段140に格納する。 As shown in FIG. 9A, the length of the moving distance is L CD <L CE <L BE <L BD . Therefore, the corresponding amount of activity is M CD <M CE <M BE <M BD . Then, the control unit 130 stores a movement trajectory that gives a relatively small activity amount, that is, C → D and the activity amount M CD in the storage unit 140 in association with each other.
そうすると、1人目の人体はA→C→Dのように移動したと推定される(図9(b)参照)。したがって、制御手段130は、B→Dの移動、及びC→Eの移動を移動軌跡の推定対象から除外する。その結果、制御手段130は、2人目の人体が位置B→□→Eのように移動したと推定する(図9(b)参照)。   Then, it is estimated that the first human body has moved as A → C → D (see FIG. 9B). Therefore, the control unit 130 excludes the movement of B → D and the movement of C → E from the estimation target of the movement locus. As a result, the control means 130 estimates that the second human body has moved in the position B → □ → E (see FIG. 9B).
このようにして、制御手段130は、撮像手段120から画像情報が入力されるたびに在室者を検出し、その移動軌跡を推定する。   In this way, the control means 130 detects the occupant each time image information is input from the imaging means 120 and estimates the movement trajectory.
なお、移動軌跡を推定する際、過去に検出された一つ又は複数の人体に関して、前記過去の検出時までの活動量が小さい人体から順に移動軌跡を推定することが好ましい。ここで、「前記した過去の検出時までの活動量」は、前々回から前回までの移動に伴う活動量であってもよいし、それより前の移動も考慮して現在に近づくほど重み付けした活動量の和であってもよい。   When estimating the movement trajectory, it is preferable to estimate the movement trajectory in order from the human body with the smallest amount of activity until the past detection, with respect to one or a plurality of human bodies detected in the past. Here, “the amount of activity until the previous detection” may be the amount of activity associated with the movement from the previous time to the previous time, or the activity weighted as it approaches the present in consideration of the movement before that. It may be the sum of quantities.
一般に、人間は急に動作速度を変えることはできない。例えば、過去に動いていなかった人体は、現在でも動きがないか、又は動きがあったとしても移動距離が比較的短い可能性が高い。また、過去に動いていた人体は、現在も動き続けている可能性が高い。   In general, humans cannot suddenly change their operating speed. For example, it is highly likely that a human body that has not moved in the past does not move even now or has a relatively short moving distance even if there is a movement. In addition, the human body that has moved in the past is likely to continue moving.
活動量の小さい人体から順に、移動軌跡を推定することによって、過去の動作履歴を活動量に反映させ、より効率的かつ適切に移動軌跡を推定できる。   By estimating the movement trajectory in order from the human body with the smallest amount of activity, the past movement history can be reflected in the activity amount, and the movement trajectory can be estimated more efficiently and appropriately.
別の例として、図10(a)に示すように、所定時刻に人体が位置A及びBで検出され、次の撮像で人体が位置C,Dで検出され、さらに次の撮像で人体が位置E及びFで検出されたとする。   As another example, as shown in FIG. 10A, the human body is detected at positions A and B at a predetermined time, the human body is detected at positions C and D at the next imaging, and the human body is positioned at the next imaging. Assume that E and F are detected.
また、図10に示す距離LAD,LBD,LDE,LDFは、それぞれ1.5m以上である(つまり、移動速度が1.5m/s以上である)とする。 Further, the distances L AD , L BD , L DE , and L DF shown in FIG. 10 are each 1.5 m or more (that is, the moving speed is 1.5 m / s or more).
この場合、前記したステップS107のノイズ除去処理2(図6参照)において、移動速度が1.5m/s以上であるA→D、B→D、D→E、及びD→Fの組み合わせは、移動軌跡の候補から除外される。   In this case, the combination of A → D, B → D, D → E, and D → F in which the moving speed is 1.5 m / s or more in the noise removal process 2 (see FIG. 6) in step S107 described above is as follows: Excluded from moving trajectory candidates.
したがって、制御手段130は、図9(a)の場合と同様の方法を用いて、1人目がA
→C→Eのように移動し、2人目がB→□→Eのように移動したと推定する(図10(b)参照)。また、位置Dで検出した人体については、前記二者とは異なる人体(3人目)であると推定し(図10(b)参照)、記憶手段140に格納する。
Therefore, the control means 130 uses the same method as in FIG.
→ C → E, and it is estimated that the second person has moved as B → □ → E (see FIG. 10B). Further, the human body detected at the position D is estimated to be a human body (third person) different from the two (see FIG. 10B) and stored in the storage means 140.
なお、図6に示すステップS102〜S110は、図5に示す時刻t0〜t1(左領域の撮像:符号G3参照)で実行するN回の撮像うち、1回ぶんの画像情報を用いた処理に相当する。   Note that steps S102 to S110 shown in FIG. 6 are performed using the image information of one time out of the N times of imaging executed at times t0 to t1 (imaging of the left region: see G3) shown in FIG. Equivalent to.
次に、図6のステップS110において制御手段130は、n=Nであるか否かを判定する。なお、Nは予め設定された値(例えば、N=30)であり、左・中央・右領域のそれぞれにおいて室内を撮像する回数である。   Next, in step S110 of FIG. 6, the control means 130 determines whether or not n = N. N is a preset value (for example, N = 30), and is the number of times the room is imaged in each of the left, center, and right regions.
n=Nである場合(S110→Yes)、制御手段130の処理はステップS112に進む。一方、n=Nでない、つまりn<Nである場合(S110→No)、制御手段130の処理はステップS111に進む。ステップS111において制御手段130は、nの値をインクリメントし、ステップS102の処理に戻る。   When n = N (S110 → Yes), the process of the control unit 130 proceeds to step S112. On the other hand, if n = N is not satisfied, that is, if n <N (S110 → No), the process of the control unit 130 proceeds to step S111. In step S111, the control means 130 increments the value of n and returns to the process of step S102.
次に、ステップS112において制御手段130は、以下のようにして領域判定処理αを実行する(図5に示す領域判定α1Lに対応)。 Next, in step S112, the control means 130 executes the area determination process α as follows (corresponding to the area determination α1 L shown in FIG. 5).
すなわち、制御手段130は、在室者の人数を、途中で見失った人体、及び最後まで追跡できた人体のうち、その検出率が20%以上である人体の数とする。図10(b)に示す例では、1人目の検出回数は30回の撮像のうち27回であり、検出率は90%である。同様に、2人目の検出率は50%であり、3人目の検出率は10%(<20%)である。   That is, the control means 130 sets the number of people in the room as the number of human bodies whose detection rate is 20% or more among human bodies lost in the middle and human bodies that have been traced to the end. In the example shown in FIG. 10B, the number of times of detection by the first person is 27 out of 30 imaging, and the detection rate is 90%. Similarly, the detection rate for the second person is 50%, and the detection rate for the third person is 10% (<20%).
したがって、制御手段130は、3人目を誤検出であった(又は、途中で空調室内から退出した)とみなし、処理の対象外とする。   Therefore, the control means 130 considers that the third person has been erroneously detected (or has left the air-conditioned room on the way) and excludes it from processing.
また、30回の撮像のうち連続して5回検出できなかった人体についても、制御手段130は誤検出であった(又は、途中で空調室内から退出した)とみなし、処理の対象外とする。   In addition, regarding the human body that could not be detected 5 times in succession among the 30 times of imaging, the control means 130 considers that it was a false detection (or has left the air-conditioned room on the way) and is excluded from processing. .
また、制御手段130は、それぞれの在室者の位置を、その領域(今回は左領域)において最後に検出できた位置とする。   In addition, the control unit 130 sets the position of each occupant as the position that can be detected last in the area (the left area in this case).
さらに、制御手段130は、ステップS109で推定した移動軌跡に対応する活動量に関し、現在時刻に近いほど重み付けして和を算出し、在室者の位置と対応付けて記憶手段140に格納する。   Further, the control unit 130 calculates the sum by weighting the activity amount corresponding to the movement trajectory estimated in step S109 as it is closer to the current time, and stores the sum in the storage unit 140 in association with the position of the occupant.
次に、ステップS113において制御手段130は、左・中央・右領域の全てを所定回数N回ずつ撮像したか否かを判定する。左・中央・右領域の全てを所定回数N回ずつ撮像した場合(S113→Yes)、制御手段130の処理はステップS115に進む。一方、左・中央・右領域のうち少なくとも一つを撮像していない場合、制御手段130の処理はステップS114に進む。   Next, in step S113, the control unit 130 determines whether all of the left, center, and right regions have been imaged N times a predetermined number of times. When all the left, center, and right regions are imaged N times a predetermined number of times (S113 → Yes), the process of the control unit 130 proceeds to step S115. On the other hand, when at least one of the left, center, and right regions is not captured, the process of the control unit 130 proceeds to step S114.
ステップS114において制御手段130は、撮像手段120を所定角度だけ回動させ、次の領域の撮像を開始し、ステップS101の処理に戻る。例えば、左領域の撮像が完了した場合、制御手段130は撮像手段120を右向きに回動させ、中央領域の撮像を開始する。   In step S114, the control unit 130 rotates the imaging unit 120 by a predetermined angle, starts imaging the next area, and returns to the process of step S101. For example, when imaging of the left region is completed, the control unit 130 rotates the imaging unit 120 to the right and starts imaging of the central region.
ステップS115において制御手段130は、以下のようにして最終判定βを実行する(図5に示す1回目の最終判定β1に対応)。   In step S115, the control means 130 executes the final determination β as follows (corresponding to the first final determination β1 shown in FIG. 5).
すなわち、左・中央・右領域で取得した活動量を、それぞれの位置に対応付けて重ね合わせる。なお、検出領域が重なっている領域B4,B7(図4(b)参照)の両方で人体が検出され、かつ、人体の間隔が所定距離(例えば、2m)以内の場合、制御手段130は同一人物であると判定する。   That is, the activity amounts acquired in the left, center, and right regions are overlapped in association with the respective positions. When the human body is detected in both the regions B4 and B7 where the detection regions overlap (see FIG. 4B) and the human body interval is within a predetermined distance (for example, 2 m), the control means 130 is the same. It is determined that the person is a person.
この場合、検出時からの経過時間が短いほうを採用し、重複したぶん人数を減らす。   In this case, the shorter elapsed time from the detection is adopted, and the number of duplicates is reduced.
このように、制御手段130は、空調室内における活動量(過去から現在までの活動量について重み付けされたもの)を、ステップS115の位置情報と対応付けることによって、活動量の分布を正確に把握できる。   As described above, the control unit 130 can accurately grasp the distribution of the activity amount by associating the activity amount in the air-conditioned room (weighted with respect to the activity amount from the past to the present) with the position information in step S115.
さらに制御手段130は、前記した上下方向の5つの領域(図4(a)参照)と、左右方向の10個の領域(図4(b)参照)とによって区画される50(=5×10)の各領域と、前記した活動量の分布とを対応付けて、記憶手段140に格納する。   Further, the control unit 130 is divided into 50 (= 5 × 10) divided into the above-described five regions in the vertical direction (see FIG. 4A) and the ten regions in the horizontal direction (see FIG. 4B). ) And the above-described activity amount distribution are stored in the storage unit 140 in association with each other.
次に、図6のステップS116において制御手段130は、風向・風量の制御処理を実行する。つまり、制御手段130は、前記した50個の領域における活動量の分布を参照し、当該分布に応じて左右風向板104及び上下風向板105の角度を制御する。また、空調室内における活動量の分布、体感温度の平均値、及び各種センサから入力される信号に応じて、送風ファン103の回転速度を調整する。   Next, in step S116 of FIG. 6, the control means 130 executes a wind direction / air volume control process. That is, the control unit 130 refers to the distribution of the activity amount in the 50 regions described above, and controls the angles of the left and right wind direction plates 104 and the upper and lower wind direction plates 105 according to the distribution. Further, the rotational speed of the blower fan 103 is adjusted in accordance with the distribution of the activity amount in the air-conditioned room, the average value of the sensible temperature, and signals input from various sensors.
ちなみに、冷房運転を実行している場合、制御手段130は、活動量の大きい領域に向けて重点的に冷風を送風する。一方、暖房運転を実行している場合、制御手段130は、活動量の小さい領域に向けて重点的に温風を送風する。   Incidentally, when performing the cooling operation, the control means 130 intensively blows cold air toward a region where the activity amount is large. On the other hand, when the heating operation is performed, the control unit 130 intensively blows warm air toward a region where the amount of activity is small.
図11(a)は、活動量の分布に応じた上下方向の風向制御の説明図(側面図)である。冷房運転を実行する際、上下方向において図4(a)の領域A1での活動量が相対的に大きい場合、制御手段130は次のように風向を制御する。すなわち、制御手段130は、図11(a)の符号c1で示す方向に冷風を送風するように、上下風向板105を回動させる。   Fig.11 (a) is explanatory drawing (side view) of the wind direction control of an up-down direction according to distribution of activity amount. When performing the cooling operation, if the amount of activity in the area A1 in FIG. 4A is relatively large in the vertical direction, the control means 130 controls the wind direction as follows. That is, the control means 130 rotates the up-and-down air direction plate 105 so that the cool air is blown in the direction indicated by reference sign c1 in FIG.
同様に、上下方向において図4(a)の領域An(n=2,…,5)での活動量が大きい場合、制御手段130は、符号cnで示す方向に冷風を送風するように上下風向板105を回動させる。   Similarly, when the activity amount in the region An (n = 2,..., 5) in FIG. 4A is large in the vertical direction, the control means 130 causes the vertical wind direction to blow cool air in the direction indicated by reference sign cn. The plate 105 is rotated.
一方、暖房運転を実行する際、上下方向において図4(a)の領域An(n=1,…,5)での活動量が相対的に小さい場合、制御手段130は、図11(a)の符号hnで示す方向に温風を送風するように上下風向板105を回動させる。   On the other hand, when performing the heating operation, if the activity amount in the region An (n = 1,..., 5) in FIG. The vertical wind direction plate 105 is rotated so as to blow the hot air in the direction indicated by the symbol hn.
図11(b)は、活動量の分布に応じた左右方向の風向制御の説明図(平面図)である。冷房運転を実行する際、左右方向において図4(a)の領域B1での活動量が相対的に大きい場合、制御手段130は、次のような制御を実行する。すなわち、制御手段130は、図11(a)の符号f1で示す方向に重点的に冷風を送風するように上下風向板105を回動させる。   FIG.11 (b) is explanatory drawing (plan view) of the wind direction control of the left-right direction according to distribution of activity amount. When performing the cooling operation, if the amount of activity in the region B1 in FIG. 4A is relatively large in the left-right direction, the control means 130 performs the following control. That is, the control means 130 rotates the up-and-down air direction plate 105 so that the cold air is intensively blown in the direction indicated by reference numeral f1 in FIG.
同様に、左右方向において図4(a)の領域An(n=2,…,10)での活動量が大きい場合、制御手段130は、符号fnで示す方向に重点的に冷風を送風するように左右風向板104を回動させる。   Similarly, when the amount of activity in the region An (n = 2,..., 10) in FIG. 4A in the left-right direction is large, the control means 130 is designed to blow cold air mainly in the direction indicated by reference sign fn. The left and right wind direction plates 104 are rotated.
一方、暖房運転を実行する際、左右方向において図4(a)の領域An(n=1,…,10)での活動量が相対的に小さい場合、制御手段130は、図12(a)の符号fnで示す方向に重点的に温風を送風するように左右風向板104を回動させる。このように、空調室内の活動量の分布、及び空調モードに応じて上下風向板105、左右風向板104の向きを制御する。   On the other hand, when the heating operation is performed, when the activity amount in the region An (n = 1,..., 10) in FIG. The right and left wind direction plates 104 are rotated so as to blow the hot air mainly in the direction indicated by the symbol fn. Thus, the direction of the up / down wind direction plate 105 and the left / right wind direction plate 104 is controlled according to the distribution of the activity amount in the air conditioning room and the air conditioning mode.
本実施形態に係る空気調和機Aによれば、撮像手段120から入力される画像情報を用いて人体検出を行うことによって、在室者の検出確率を高めることができる。   According to the air conditioner A according to the present embodiment, the human body detection is performed using the image information input from the imaging unit 120, thereby increasing the detection probability of the occupant.
例えば、前記した特許文献1に記載の技術のように、顔検出機能を用いることによって在室者を検出する場合、顔検出を行うために高い解像度の撮像手段を用いても在室者の検出確率が低くなってしまう。この場合、撮像手段を用いて所定時間(例えば、1sec)ごとに室内を撮像しても在室者の移動軌跡を適切に推定できず、顔検出の結果が空調制御に有効に反映されない。   For example, in the case of detecting an occupant by using a face detection function as in the technique described in Patent Document 1 described above, the detection of the occupant can be performed even if a high-resolution imaging unit is used to perform face detection. Probability will be low. In this case, even if the room is imaged every predetermined time (for example, 1 sec) using the imaging unit, the movement trajectory of the occupant cannot be estimated appropriately, and the result of face detection is not effectively reflected in the air conditioning control.
これに対して、本実施形態に係る空気調和機Aによれば、在室者の顔の向きによらず、また、逆光であるか否かに関わらず、人体(在室者の上半身)を高確率で検出できる。このように、人体検出を使用することによって検出確率を高め、個人を特定することなく移動軌跡の推定(トラッキング)を適切に行うことができる。   On the other hand, according to the air conditioner A according to the present embodiment, the human body (the upper body of the occupant) regardless of the direction of the occupant's face and whether or not the backlight is backlit. It can be detected with high probability. Thus, the detection probability can be increased by using human body detection, and the movement locus can be estimated (tracked) appropriately without specifying an individual.
また、人体検出を行う場合、顔検出を行う場合よりも低い解像度で対応できる。したがって、撮像手段120にかかるコストを低減できる。   Further, when performing human body detection, it is possible to cope with a lower resolution than when performing face detection. Therefore, the cost for the imaging unit 120 can be reduced.
また、本実施形態において制御手段130は、今回検出した人体の位置と、過去に検出した複数の人体の位置とで想定される組み合わせのうち、対応する活動量が最小となる組み合わせを順次特定して移動軌跡を推定することとした。   Further, in the present embodiment, the control means 130 sequentially specifies a combination that minimizes the corresponding amount of activity among the combinations assumed based on the position of the human body detected this time and the positions of a plurality of human bodies detected in the past. The movement trajectory was estimated.
このように、活動量の小さい組み合わせ(つまり、単位時間当たりの移動距離が短い組み合わせ)から移動軌跡を順次特定することによって、適切かつ効率的に移動軌跡を推定できる。   As described above, the movement locus can be appropriately and efficiently estimated by sequentially specifying the movement locus from a combination having a small amount of activity (that is, a combination having a short movement distance per unit time).
また、本実施形態では、人体中心(X,Y,Z)が所定範囲に位置する場合や、人体の移動速度が1.5m/s以上である場合、制御手段130はこれらを処理対象から除外する(S105,S107:図6参照)。   In this embodiment, when the human body center (X, Y, Z) is located within a predetermined range, or when the moving speed of the human body is 1.5 m / s or more, the control unit 130 excludes these from the processing target. (S105, S107: see FIG. 6).
これによって、誤検出を防止するとともに、その後の移動軌跡推定処理などに要する演算量を低減できる。   As a result, erroneous detection can be prevented, and the amount of calculation required for the subsequent movement trajectory estimation process can be reduced.
また、本実施形態によれば、撮像手段120を左右方向に往復させて部屋全体を撮像し、右回りで撮像手段120を回動させて撮像した右領域の画像情報を、次に撮像手段120を左回りに回動させて撮像する際にそのまま用いる(左領域も同様である)。したがって、撮像手段120を往復運動させつつ、空調室内を連続的かつスムーズに撮像できる。   In addition, according to the present embodiment, the imaging unit 120 is reciprocated in the left-right direction to image the entire room, and the image information of the right region captured by rotating the imaging unit 120 clockwise is imaged next. Is rotated as it is counterclockwise and used as it is when imaging (the same applies to the left area). Therefore, it is possible to continuously and smoothly image the air-conditioned room while reciprocating the imaging unit 120.
また、本実施形態によれば、人体の移動軌跡を推定する(トラッキングを行う)ことによって、検出した人体それぞれの活動量を時間的に連続して検出することができる。したがって、検出したそれぞれの人体の活動量及び体感温度を適切に推定し、人体の位置と対応付けて空調制御に適切に反映させることができる。   Further, according to the present embodiment, by estimating the movement trajectory of the human body (tracking is performed), the detected amount of activity of each human body can be detected continuously in time. Therefore, it is possible to appropriately estimate the detected amount of activity and temperature of each human body, and to appropriately reflect them in the air conditioning control in association with the position of the human body.
例えば、暖房運転時に活動量が小さい(体感温度が低い)人体に向けて重点的に温風を送風するように、送風ファン103の回転速度、左右風向板104の角度、及び上下風向板105の角度を制御する。これによって、体感温度の平均値よりも体感温度の低い在室者の快適性を保ちながら、設定温度を体感温度の平均値に応じて低くすることで消費電力を低減し、節電することができる。   For example, the rotational speed of the blower fan 103, the angle of the left and right wind direction plates 104, and the upper and lower wind direction plates 105 so that warm air is intensively blown toward a human body having a small amount of activity (low sensible temperature) during heating operation. Control the angle. This makes it possible to reduce power consumption and save power by lowering the set temperature according to the average value of the sensation temperature while maintaining the comfort of the occupants whose sensation temperature is lower than the average value of the sensation temperature. .
以上、本発明に係る空気調和機Aについて前記実施形態により説明したが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。   As described above, the air conditioner A according to the present invention has been described in the above embodiment, but the embodiment of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.
例えば、前記実施形態では、活動量に基づいて移動軌跡を推定する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、人体の移動距離を直接的に用いることによって、移動軌跡を推定してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the case where the movement trajectory is estimated based on the amount of activity has been described. That is, the movement trajectory may be estimated by directly using the movement distance of the human body.
前記したように、所定時間当たりの人体の移動距離(つまり、移動速度が速いほど)とは、活動量とは正の相関がある(図8参照)。したがって、今回検出される人体の位置と、過去に検出された一つ又は複数の人体の位置と、の想定される組み合わせのうち、対応する移動距離が最小となる組み合わせを、今回検出される一つ又は複数の人体ごとに順次特定することで移動軌跡を推定できる。   As described above, the movement distance of the human body per predetermined time (that is, the higher the movement speed) is positively correlated with the amount of activity (see FIG. 8). Therefore, among the possible combinations of the position of the human body detected this time and the position of one or a plurality of human bodies detected in the past, the combination with the minimum corresponding movement distance is detected this time. The trajectory can be estimated by sequentially specifying each of one or a plurality of human bodies.
また、移動軌跡を推定する際、過去に検出された一つ又は複数の人体に関して、当該過去の検出時までの移動距離(移動速度)が小さい人体から順に移動軌跡を推定してもよい。これによって、過去の動作履歴を反映させ、効率的かつ適切に移動軌跡を推定できる。   Further, when estimating the movement trajectory, for one or a plurality of human bodies detected in the past, the movement trajectory may be estimated in order from a human body having a smaller movement distance (movement speed) until the past detection. As a result, the movement locus can be estimated efficiently and appropriately by reflecting the past operation history.
また、人体検出部131による検出結果を用いることによって、空調室内における在室者の密度(単位体積当たりに存在する人数)を在室者密度推定手段により求めることができる。在室者の体感温度は、活動量の他、前記した密度によっても変動する(密度と正の相関を有する)。この場合、制御手段130は、空調室内(左・中央・右領域)を撮像するたびに、室内に存在する人体の密度分布を算出し、当該密度を在室者の体感温度に反映させる。   In addition, by using the detection result by the human body detection unit 131, the density of people in the air-conditioned room (the number of persons existing per unit volume) can be obtained by the room density estimation unit. The sensible temperature of the occupant varies depending on the above-described density in addition to the amount of activity (has a positive correlation with the density). In this case, the control means 130 calculates the density distribution of the human body existing in the room every time the air-conditioned room (left, center, right area) is imaged, and reflects the density on the sensible temperature of the occupant.
例えば、暖房運転を行う際、前記密度によって在室者の体感温度が比較的高くなっていると推定した場合、制御手段130は、体感温度の上昇を相殺するように設定温度を低くし、圧縮機(図示せず)の回転速度を低下させる(冷房運転時は、逆に、圧縮機の回転数を増加させる。)。これによって、在室者の快適性を保ちつつ、電力消費を低減することができる。   For example, when performing heating operation, when it is estimated that the sensible temperature of the occupant is relatively high due to the density, the control unit 130 reduces the set temperature so as to offset the increase in the sensible temperature, and compresses it. The rotational speed of the machine (not shown) is reduced (in contrast, during the cooling operation, the rotational speed of the compressor is increased). As a result, the power consumption can be reduced while maintaining the comfort of the occupants.
また、制御手段130が、上下風向板105及び左右風向板104の回動角度を調整し、人体の密度が高い領域を避けるように送風するようにしてもよい(冷房運転時は逆に、人体の密度が高い領域に向けて送風する)。   Further, the control means 130 may adjust the rotation angle of the up and down wind direction plate 105 and the left and right wind direction plate 104 to blow air so as to avoid a region where the density of the human body is high (in contrast, during the cooling operation, the human body To the area where the density is high).
また、前記実施形態では、撮像手段120(視野角60°)を回動させることによって左・中央・右領域を順次撮像し、平面視で150°の領域を撮像する場合について説明したが、これに限らない。   In the above-described embodiment, the case where the left, center, and right regions are sequentially imaged by rotating the imaging unit 120 (viewing angle 60 °) and the region of 150 ° is imaged in plan view has been described. Not limited to.
撮像手段120が十分な視野角を有する場合、撮像手段120を回動させることなく人体検出処理を行うことができる。この場合の移動軌跡の推定処理方法は、前記実施形態と同様の方法で行うことができる。   When the imaging unit 120 has a sufficient viewing angle, the human body detection process can be performed without rotating the imaging unit 120. The movement trajectory estimation processing method in this case can be performed by the same method as in the above embodiment.
また、前記実施形態では、撮像手段120を室内機100の固定部111に設置する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、空調室内を撮像できるのであれば、撮像手段120を室内機100の他の箇所に設置してもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the imaging means 120 was installed in the fixing | fixed part 111 of the indoor unit 100, it is not restricted to this. That is, the imaging means 120 may be installed at other locations in the indoor unit 100 as long as the inside of the air-conditioned room can be imaged.
また、前記各実施形態では、移動軌跡推定処理の結果に応じて、送風ファン103の回転速度、左右風向板104の角度、及び上下風向板105の角度を変更する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、送風ファン103の回転速度、左右風向板104の角度、及び上下風向板105の角度のうち少なくとも一つを変更してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the case where the rotation speed of the blower fan 103, the angle of the left and right wind direction plates 104, and the angle of the upper and lower wind direction plates 105 are changed according to the result of the movement trajectory estimation process has been described. Not exclusively. That is, at least one of the rotational speed of the blower fan 103, the angle of the left and right wind direction plate 104, and the angle of the upper and lower wind direction plate 105 may be changed.
また、移動軌跡推定処理の結果に応じて空気調和機Aの設定温度を適宜変更し、これに伴って圧縮機(図示せず)に設置されるモータ(図示せず)の回転速度を変更してもよい。   Further, the set temperature of the air conditioner A is appropriately changed according to the result of the movement trajectory estimation process, and the rotational speed of a motor (not shown) installed in the compressor (not shown) is changed accordingly. May be.
A:空気調和機、100:室内機、103:送風ファン、103a:送風ファン駆動部、104:左右風向板、104a:左右風向板駆動部、105:上下風向板、105a:上下風向板駆動部、120:撮像手段、120a:焦点、130:制御手段、131:人体検出部(人体検出手段)、132:座標変換部、133:移動距離算出部、134:活動量算出部、135:移動軌跡推定部(移動軌跡推定手段)、136:体感温度推定部、137:駆動制御部(空調制御変更手段)、140:記憶手段 A: air conditioner, 100: indoor unit, 103: blower fan, 103a: blower fan drive unit, 104: left and right wind direction plate, 104a: left and right wind direction plate drive unit, 105: up and down wind direction plate, 105a: up and down wind direction plate drive unit , 120: imaging means, 120a: focus, 130: control means, 131: human body detection unit (human body detection means), 132: coordinate conversion unit, 133: movement distance calculation unit, 134: activity amount calculation unit, 135: movement locus Estimating section (movement trajectory estimating means) 136: body temperature estimation section 137: drive control section (air conditioning control changing means) 140: storage means

Claims (2)

  1. 左右方向に往復して、室内機が設置される室内を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段から所定時間ごとに入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段と、
    前記人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて、在室者の位置を推定する在室者置推定手段と、
    前記在室者位置推定手段によって推定される在室者の位置に応じて空調制御を変更する空調制御変更手段と、を備え
    前記在室者位置推定手段は、
    前記撮像装置を左右方向に回動させて、右領域、中央領域、左領域の順に、それぞれの領域について算出した在室者の位置情報に基づいて、第1回目の室内の在室者の位置を推定し、
    その後、前記撮像装置を左右方向に回動させて、前記左領域、前記中央領域、前記右領域の順に、それぞれの領域について算出した在室者の位置情報に基づいて、第2回目の室内の在室者の位置を推定し、
    前記第2回目の室内の在室者の位置の推定に用いた前記左領域の前記画像情報として、前記第1回目の室内の在室者の位置の推定に用いた前記左領域の前記画像情報を用いる空気調和機。
    Imaging means for reciprocating in the left-right direction and imaging the room in which the indoor unit is installed;
    Human body detection means for detecting the position of the human body based on image information input from the imaging means every predetermined time;
    Based on the position of the human body detected by the human body detection means, the occupant position estimation means for estimating the position of the occupant,
    Air conditioning control changing means for changing the air conditioning control according to the position of the occupant estimated by the occupant position estimating means, and the occupant position estimating means comprises:
    The position of the occupant in the first room based on the position information of the occupants calculated for each region in the order of the right region, the center region, and the left region by rotating the imaging device in the left-right direction Estimate
    Thereafter, the imaging device is rotated in the left-right direction, and in the order of the left area, the center area, and the right area, based on the position information of the occupants calculated for each area, Estimate the position of the resident
    As the image information of the left area used for estimating the position of the occupant in the second room, the image information of the left area used for estimating the position of the occupant in the first room. With air conditioner.
  2. 請求項1において、前記在室者位置推定手段によって推定される在室者の位置に応じて、圧縮機、上下風向板、及び、左右風向板のうち少なくとも何れかを変更する空気調和機。   The air conditioner according to claim 1, wherein at least one of the compressor, the vertical wind direction plate, and the left and right wind direction plate is changed according to the position of the occupant estimated by the occupant position estimation means.
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