JP2015025575A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】人を検知する手段を利用して、操作手段としてのリモコンを用いなくとも運転を制御する。【解決手段】本実施形態の空気調和機は、ＣＭＯＳイメージセンサと、形状認識手段と、運転制御手段と、を備える。形状認識手段は、ＣＭＯＳイメージセンサによって所定の形状を認識する。運転制御手段は、形状認識手段が認識した形状に基づいて運転を制御する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、空気調和機に関する。

例えば特許文献１に開示されている空気調和機は、取得したデータから人体の位置を検知する手段を備えており、人が検知された領域と人が移動する可能性が高い領域の空調を行う。ところで、この種の空気調和機は、一般的に室内の壁面上部に設置される。そのため、人の手によって直接的に操作することが困難であり、基本的にはリモコンにより遠隔から操作される。従って、リモコンを用いないと空気調和機の運転を制御することができない。

特開２０１２−１９７９８５号公報

本実施形態は、人を検知する手段を利用して、操作手段としてのリモコンを用いなくとも運転を制御できるようにした空気調和機を提供する。

本実施形態の空気調和機は、ＣＭＯＳイメージセンサと、形状認識手段と、運転制御手段と、を備える。形状認識手段は、ＣＭＯＳイメージセンサによって所定の形状を認識する。運転制御手段は、形状認識手段が認識した形状に基づいて運転を制御する。

本実施形態に係る空気調和機を構成する室内機の一例を示す外観斜視図 室内機が設置された室内の一例を示す図 室内機及びリモコンの構成の一例を示すブロック図 ＣＭＯＳイメージセンサが備える単位セルの概略構成の一例を示す図 手輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その１） 手輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その２） 手輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その３） 図形輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その１） 図形輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その２） 図形輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その３） 図形輪郭パターンの一例を示す図４相当図（その４） カードの一例を示す図（その１） カードの一例を示す図（その２） カードの一例を示す図（その３） カードの一例を示す図（その４） 顔輪郭パターンの一例を示す図４相当図

以下、空気調和機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示す室内機１０は、図示しない室外機とともに空気調和機を構成する。この室内機１０の上面には図示しない空気吸込口が設けられ、室内機１０の前面下部には空気吹出口１１が設けられている。室内機１０の内部には、これら空気吸込口と空気吹出口１１とを連通する通風路が設けられている。この通風路内には、図示しない熱交換器や送風ファンが設けられている。空気吹出口１１には、横方向に長く延びる複数の上下ルーバ１２、及び、これら上下ルーバ１２よりも通風路奥側に位置して縦方向に延びる複数の左右ルーバ１３が設けられている。上下ルーバ１２は、上下方向に相互に対向するようにして配置されており、それぞれ上下方向に揺動することにより、空気吹出口１１から吹き出される風の上下方向の向きを変化させる。左右ルーバ１３は、左右方向に相互に対向するように配置されており、それぞれ左右方向に揺動することにより、空気吹出口１１から吹き出される風の左右方向の向きを変化させる。
例えば図２に示すように、室内機１０は、室内１００の壁面上部に設置される。そして、室内機１０は、送風ファンの送風作用により、空気吸込口から室内１００の空気を吸引し、その空気を熱交換器にて熱交換し、その熱交換された空気、つまり、冷風または温風を空気吹出口１１から室内１００に送り出す。

図３に示すように、室内機１０の内部には、マイクロコンピュータを主体として構成された制御装置２０が設けられている、この制御装置２０には、室内１００の温度を検出する温度センサ２１、室内１００の湿度を検出する湿度センサ２２、送付ファンを駆動するファンモータ２３、上下ルーバ１２を駆動する上下ルーバ駆動モータ２４、左右ルーバ１３を駆動する左右ルーバ駆動モータ２５、外部のリモコン４０との間で赤外線による無線通信を行う通信モジュール２６などが接続されている。また、制御装置２０は、図示しないＣＰＵにおいて制御プログラムを実行することにより、運転制御処理部３１をソフトウェアによって仮想的に実現する。この運転制御処理部３１は、運転制御手段の一例であり、リモコン４０から入力される各種の運転指令信号或いは詳しくは後述する形状信号に基づいて室内機１０、ひいては空気調和機の動作全般を制御する。なお、運転制御処理部３１は、例えば集積回路としてハードウェアによって実現してもよい。

リモコン４０の内部には、マイクロコンピュータを主体として構成された制御装置５０が設けられている。この制御装置５０には、ＣＭＯＳイメージセンサ５１、図示しない各種の操作ボタンや操作スイッチなどからなる操作入力部５２、図示しない液晶表示パネルや有機ＥＬパネルなどからなる表示出力部５３、室内機１０との間で赤外線による無線通信を行う通信モジュール５４などが接続されている。また、制御装置５０は、図示しないＣＰＵにおいて制御プログラムを実行することにより、形状認識処理部６１をソフトウェアによって仮想的に実現する。なお、形状認識処理部６１は、例えば集積回路としてハードウェアによって実現してもよい。

ＣＭＯＳイメージセンサ５１は、例えば図４に示すように、フォトダイオード及び増幅器からなる複数の単位セルＣを有している。また、ＣＭＯＳイメージセンサ５１は、ノイズキャンセラ、読み出し用回路などを備える。この場合、ＣＭＯＳイメージセンサ５１は、上記した操作入力部５２を構成する操作ボタンや操作スイッチ、或いは、表示出力部５３などが設けられているリモコン４０の前面部、つまり、操作時に使用者が対向する部分に設けられている。なお、ＣＭＯＳイメージセンサ５１の設置位置は適宜変更して実施することができる。また、ＣＭＯＳイメージセンサ５１は、可視光線及び赤外線の感度が極力高いものを採用するとよい。

形状認識処理部６１は、形状認識手段の一例であり、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって、予め設定された所定の形状を認識する。即ち、形状認識処理部６１は、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって得られる輪郭が予め記憶された手輪郭パターンに一致する場合には、その輪郭を「人の手の形状」として認識する。なお、手輪郭パターンとしては、例えば図５に示すパターンＰ１ａ、図６に示すパターンＰ１ｂ、図７に示すパターンＰ１ｃなどのほか、種々のパターンを設定することができる。また、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって得られる輪郭が手輪郭パターンに一致する場合としては、両輪郭が完全に一致する場合のほか、両輪郭が概ね一致する場合、例えば８割〜９割程度一致する場合も含むように設定してもよい。また、手輪郭パターンは、ＣＭＯＳイメージセンサ５１が有する単位セルＣの数に応じて、さらに細かく設定することができ、また、さらに粗く設定することもできる。

本実施形態に係る空気調和機では、形状認識処理部６１は、使用者の手の形状をＣＭＯＳイメージセンサ５１によって認識する。即ち、例えば５本の指が全て開いた状態の使用者の手がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ１ａに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、５本の指が全て開いた状態の人の手の形状を認識する。また、例えば人差指が上方に向いた状態の使用者の手がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ１ｂに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、人差指が上方に向いた状態の人の手の形状を認識する。また、例えば人差指が下方に向いた状態の使用者の手がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ１ｃに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、人差指が下方に向いた状態の人の手の形状を認識する。

また、形状認識処理部６１は、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって得られる輪郭が予め記憶された図形輪郭パターンに一致する場合には、その輪郭を「図形の形状」として認識する。なお、図形輪郭パターンとしては、例えば図８に示すパターンＰ２ａ、図９に示すパターンＰ２ｂ、図１０に示すパターンＰ２ｃ、図１１に示すパターンＰ２ｄなどのほか、種々のパターンを設定することができる。また、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって得られる輪郭が図形輪郭パターンに一致する場合としては、両輪郭が完全に一致する場合のほか、両輪郭が概ね一致する場合、例えば８割〜９割程度一致する場合も含むように設定してもよい。また、図形輪郭パターンは、ＣＭＯＳイメージセンサ５１が有する単位セルＣの数に応じて、さらに細かく設定することができ、また、さらに粗く設定することもできる。

本実施形態に係る空気調和機では、形状認識処理部６１は、カードに描かれた図形の形状をＣＭＯＳイメージセンサ５１によって認識する。即ち、例えば図１２に示すカードＡ１がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ２ａに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、カードＡ１に描かれた図形の形状を認識する。また、例えば図１３に示すカードＡ２がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ２ｂに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、カードＡ２に描かれた図形の形状を認識する。

また、例えば図１４に示すカードＡ３がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ２ｃに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、カードＡ３に描かれた図形の形状を認識する。また、例えば図１５に示すカードＡ４がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によってパターンＰ２ｄに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、カードＡ４に描かれた図形の形状を認識する。この場合、図形として矢印が描かれているカードＡ３，Ａ４には、その矢印が指し示す方向に意義を有することから、これらカードＡ３，Ａ４の所定部位、この場合下部を特定するための目印部ａ３，ａ４がそれぞれ設けられている。なお、このような目印部は、カードの下部を特定するものに限られず、例えばカードの上部、左部、右部など所定の方向を特定するものであってもよい。

また、形状認識処理部６１は、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって得られる輪郭が予め記憶された顔輪郭パターンに一致する場合には、その輪郭を「人の顔の形状」として認識する。なお、顔輪郭パターンとしては、例えば図１６に示すパターンＰ３ａなどのほか、種々のパターンを設定することができる。また、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって得られる輪郭が顔輪郭パターンに一致する場合としては、両輪郭が完全に一致する場合のほか、両輪郭が概ね一致する場合、例えば８割〜９割程度一致する場合も含むように設定してもよい。また、顔輪郭パターンは、ＣＭＯＳイメージセンサ５１が有する単位セルＣの数に応じて、さらに細かく設定することができ、また、さらに粗く設定することもできる。

本実施形態に係る空気調和機では、形状認識処理部６１は、人の顔の形状をＣＭＯＳイメージセンサ５１によって認識する。即ち、例えば使用者の顔がＣＭＯＳイメージセンサ５１の視野角内にかざされると、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって例えばパターンＰ３ａに対応する輪郭が得られ、これにより、形状認識処理部６１は、人の顔の形状を認識する。
このような構成により、形状認識処理部６１は、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって、所定の「人の手の形状」、カードに描かれた所定の「図形の形状」、所定の「人の顔の形状」を認識する。そして、形状認識処理部６１は、認識した形状を示す形状信号を制御装置５０に出力する。

制御装置５０は、操作入力部５２から入力される各種の設定信号に応じて、例えば、設定温度の変更を指令するための信号、設定湿度の変更を指令するための信号、暖房運転及び冷房運転の切り換えを指令するための信号などを含む各種の運転指令信号を、通信モジュール５４を介して赤外線信号として室内機１０に送信する。また、制御装置５０は、形状認識処理部６１が出力する形状信号も、通信モジュール５４を介して赤外線信号として室内機１０に送信する。室内機１０の制御装置２０は、リモコン４０から受信した各種の運転指令信号や形状信号を運転制御処理部３１に入力する。そして、運転制御処理部３１は、入力された運転指令信号或いは形状信号に基づいて空気調和機の運転を制御する。

次に、運転制御処理部３１に形状信号が入力された場合の動作について説明する。即ち、運転制御処理部３１は、形状信号が入力されると、その形状信号によって特定される形状に基づいて室内機１０の運転を制御する。具体的には、運転制御処理部３１は、入力された形状信号によって特定される形状が例えば顔パターンＰ３ａに対応する「人の顔の形状」である場合或いは図形輪郭パターンＰ２ａに対応する「図形の形状」である場合には、室内機１０による冷房運転或いは暖房運転を開始する制御を行う。また、運転制御処理部３１は、入力された形状信号によって特定される形状が例えば手輪郭パターンＰ１ａに対応する「人の手の形状」である場合或いは図形輪郭パターンＰ２ｂに対応する「図形の形状」である場合には、室内機１０による冷房運転或いは暖房運転を停止する制御を行う。

また、運転制御処理部３１は、入力された形状信号によって特定される形状が例えば手輪郭パターンＰ１ｂに対応する「人の手の形状」である場合或いは図形輪郭パターンＰ２ｃに対応する「図形の形状」である場合には、設定温度を所定温度だけアップさせる制御を行う。また、運転制御処理部３１は、入力された形状信号によって特定される形状が例えば手輪郭パターンＰ１ｃに対応する「人の手の形状」である場合或いは図形輪郭パターンＰ２ｄに対応する「図形の形状」である場合には、設定温度を所定温度だけダウンさせる制御を行う。なお、設定温度をアップさせる場合或いはダウンさせる場合における所定温度は適宜変更して設定することができる。また、この所定温度を所定の形状を認識させることに基づいて設定するように構成してもよい。また、認識する形状と動作内容の組み合わせ、つまり、どのような形状に基づきどのような制御を行うのかについても適宜変更して実施することができる。

本実施形態に係る空気調和機によれば、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって所定の形状を認識し、その認識した形状に基づいて運転を制御するように構成した。これにより、人を検知する手段であるＣＭＯＳイメージセンサ５１を利用して、いわゆる操作手段としてのリモコン４０を用いなくとも運転を制御することができる。

また、本実施形態に係る空気調和機によれば、形状を認識するためのＣＭＯＳイメージセンサ５１を、運転制御処理部３１に対し遠隔から運転指令信号を入力するリモコン４０に設けている。即ち、室内の壁面上部に設置される室内機１０ではなく、使用者の近傍に位置するリモコン４０にＣＭＯＳイメージセンサ５１を設けたので、使用者の顔や手の形状或いは使用者がかざすカードに描かれている図形の形状を精度良く認識することができる。また、使用者の顔や手或いはカードとＣＭＯＳイメージセンサ５１との間の距離が格段に短くなるので、感度の低い安価なＣＭＯＳイメージセンサであっても十分に形状を認識することができる。

また、本実施形態に係る空気調和機によれば、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって「人の手の形状」を認識するように構成した。これにより、使用者は手の形状を変化させることで空気調和機の運転を容易に制御することができ、操作の利便性が格段に向上する。
また、本実施形態に係る空気調和機によれば、ＣＭＯＳイメージセンサ５１によって「カードに描かれた図形の形状」を認識するように構成した。これにより、使用者は所定の形状が描かれたカードをかざすことで空気調和機の運転を制御することができ、例えば子供やお年寄りなど操作に不慣れな使用者であっても空気調和機の運転を容易に制御することができる。

また、本実施形態に係る空気調和機によれば、人を検知する手段として、安価ではあるが検出感度が低い焦電センサや高価なサーモパイルではなく、ＣＭＯＳイメージセンサ５１を採用している。これにより、人の顔や手或いはカードに描かれた図形の形状を画像に基づいて検出することができ、その検出精度を格段に向上することができる。また、近年では、比較的安価なＣＭＯＳイメージセンサが提供されており、従って、このような安価なＣＭＯＳイメージセンサを採用することにより、構成が高価となることを抑えることができる。

本実施形態に係る空気調和機は、ＣＭＯＳイメージセンサと、形状認識手段と、運転制御手段と、を備える。形状認識手段は、ＣＭＯＳイメージセンサによって所定の形状を認識する。運転制御手段は、形状認識手段が認識した形状に基づいて運転を制御する。この構成によれば、人を検知する手段であるＣＭＯＳイメージセンサを利用して、操作手段としてのリモコンを用いなくとも運転を制御することができる。
なお、ＣＭＯＳイメージセンサは室内機に設けてもよい。この場合、形状認識手段も室内機に設けるとよい。また、形状認識手段は、人の手の形状、カードに描かれた図形の形状、人の顔の形状のうち何れか１種類の形状を認識するように構成してもよい。

本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、３１は運転制御処理部（運転制御手段）、４０はリモコン、５１はＣＭＯＳイメージセンサ、６１は形状認識処理部（形状認識手段）を示す。

Claims (4)

1. ＣＭＯＳイメージセンサと、
   前記ＣＭＯＳイメージセンサによって所定の形状を認識する形状認識手段と、
   前記形状認識手段が認識した形状に基づいて運転を制御する運転制御手段と、
   を備える空気調和機。
2. 前記ＣＭＯＳイメージセンサは、前記運転制御手段に対し遠隔から運転指令信号を入力するリモコンに設けられている請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記形状認識手段は、人の手の形状を前記ＣＭＯＳイメージセンサによって認識する請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記形状認識手段は、カードに描かれた図形の形状を前記ＣＭＯＳイメージセンサによって認識する請求項１または２に記載の空気調和機。

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