JP2015052425A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの精度の低下、および遅延による影響を抑えることによって、快適な空調制御、および前記モータの寿命の維持する方法を提供する。【解決手段】空調を行う空調空間の情報をエリアごとに取得可能なセンサを介して取得した情報に基づいて、空調制御を行う空気調和機であって、前記センサを介して所定の頻度で前記エリアごとの情報を取得して前記空調空間の状態を判定する第１のモードと、前記第１のモードと同様に、ただし前記第１のモードよりも高い頻度で前記エリアごとの情報を取得して、前記空調空間の状態を判定する第２のモードとを有し、所定の条件に基づいて前記モードを切り替え、前記切り替えたモードによって前記空調空間の状態を判定し、その結果に基づいて前記空調制御を行う制御部１３０を備えることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は空気調和機に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０００−２３４７８３号公報（特許文献１）がある。この公報には、「空気調和機は、人体動作を検知する人感センサ３１を備え、この人感センサ３１の出力に基づいて運転を制御するコントローラ４３を備えたものであって、コントローラ４３は、人感センサ３１の出力に基づき、所定の遅延時間を有して不在を判断し、表示器にて在室／不在を表示すると共に、展示用のモードに切り換える運転切替えスイッチ４８を備え、展示用のモードに切り換えられた場合には遅延時間を解除する。
」と記載されている（要約参照）。

特開２０００−２３４７８３号公報

特許文献１にはセンサによって人を検出し、空調制御に反映させる空気調和機の技術が掲載されている。しかしセンサの検出精度は１００％ではなく、誤検出を生ずる可能性がある。センサの精度を高めて誤検知を抑えるためには、検知に一定時間をかける必要があり、その分だけ検知した結果を空調制御に反映させるのに遅延を生ずることになる。

この遅延を生じさせないようにしようとすると、検知に十分な時間がかけられないため、センサの精度が下がり、誤検知が増加する。また遅延を生じさせないようにすると空調制御の動きが頻繁になり、センサや風向板等を駆動させるモータに負担がかかり、これらの寿命を縮める。
そこで、本発明はセンサの精度の低下、および遅延による影響を抑えることによって、快適な空調制御、および前記モータの寿命の維持を実現することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の一形態は、空調を行う空調空間の情報をエリアごとに取得可能なセンサを備え、前記センサを介して取得した情報に基づいて、前記空調空間の状態を判定し、空調制御を行う空気調和機であって、前記センサを介して所定の頻度で前記エリアごとの情報を取得して前記空調空間の状態を判定する第１のモードと、前記センサを介して前記第１のモードよりも高い頻度で前記エリアごとの情報を取得して前記空調空間の状態を判定する第２のモードとを含む少なくとも２のモードを有し、所定の条件に基づいて前記モードを選択して切り替え、前記選択したモードにて前記センサを介して取得したエリアごとの情報に基づいて前記空調空間の状態を判定し、前記判定の結果に基づいて前記空調制御を行う制御部を備えることを特徴とする。

本発明では、その時の空調空間の状態に適したモードを選択することによって、センサの精度の低下、および遅延による影響を抑えることができ、快適な空調制御、および前記モータの寿命の維持を実現することができる。
上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の一実施例に係る空気調和機の室内機、室外機、およびリモコンの正面図である。 図２は、室内機の側断面図である。 図３は、空気調和機の制御部を含む構成図である。 図４は、撮像手段によって撮像される領域の説明図（平面図）である。 図５は、撮像手段の撮像領域と温度検出手段の検出領域を重ね合わせたものである。 図６は、制御部が実行する空調制御処理の概要を示す説明図である。 図７は、図６で説明した空調制御処理を高速モードと通常モードで比較したものである。 図８は、実施例における制御モード切替え制御のフロー図である。 図９は、変形例１における制御モード切替え制御のフロー図である。 図１０は、変形例２における制御モード切替え制御のフロー図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
＜空気調和機の構成＞
図１は、本実施例に係る空気調和機の室内機、室外機、およ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１０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（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。

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１０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。
撮像手段１２０、および温度検出手段１２１は、室内機１００の長手方向中央に水平に並んで位置し、外部に露出している。なお、撮像手段１２０、および温度検出手段１２１の詳細については後記する。

図２は、室内機の縦断面図である。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。
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、または冷却する。なお、伝熱管１０２ａは、前記した冷媒配管（図示せず）と連通し、公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。

送風ファン１０３は、その一端側に連結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。
左右風向板１０４は、その基端側の下部に設けた正逆回転軸（図示せず）を支点にして、左右風向板駆動部１０４ａ（図３参照）によって正逆回転される。
上下風向板１０５は、両端部に設けた正逆回転軸（図示せず）を支点にして、上下風向板駆動部１０５ａ（図３参照）によって正逆回転される。
なお、前記した送風ファン駆動部１０３ａ、左右風向板駆動部１０４ａ、および上下風向板駆動部１０５ａは、駆動制御部１３９（図３参照）からの指令に従って駆動する。

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、およびフィルタ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、および上下風向板１０５によって風向きを調整され、空気吹出し口１０９ｂから室内に送り出され、室内を空調する。

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。
また、撮像手段１２０は、そのレンズ（図示せず）の光軸１２２が水平線１２３に対して所定角度だけ下方を向き、当該角度を保ったまま水平方向に正逆回転（首振り）するように設置され、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。
撮像手段１２０の視野角が例えば６０度である場合、正面を中央として撮像手段１２０を左右方向にそれぞれ４５度正逆回転させることにより合計１５０度の視野角を得ることができる（図４参照）。
なお、この撮像手段１２０は、空調を行う空調空間の情報をエリアごとに取得可能なセンサに相当する。

温度検出手段１２１は、室内機１００が設置される室内の温度分布を計測する装置であり、例えば横×縦が１×１画素、４×４画素、１×８画素で構成されるサーモパイルである。
また、温度検出手段１２１は赤外線センサや赤外線カメラでもよい。
また、温度検出手段１２１は水平線１２３に対して撮像手段１２０と略同じ角度だけ下方を向き、当該角度を保ったまま水平方向に正逆回転するように設置されている。温度検出手段１２１の視野角は、横１画素×縦８画素の場合、横５度×縦４５度程度となる。この温度検出手段１２１を左右方向に、検出範囲が重ならないよう一方向に所定角度ずつ３０回正逆回転させることで、合計１５０度の視野角を得ることができる（図５参照）。
なお、この温度検出手段１２１は、空調を行う空調空間の情報をエリアごとに取得可能なセンサに相当する。

図２に示すように、撮像手段１２０、および温度検出手段１２１は、露受皿１１０よりも下方において室内機１００の長手方向に延びる固定部１１１に設置される。
また、図１に示すように撮像手段１２０と温度検出手段１２１は、室内機１００の長手方向中央であって互いに水平方向に位置するよう設置されているが、互いに鉛直方向に位置するように設置されていてもよい。
また、撮像手段１２０、および温度検出手段１２１が設置されるのは、前面上部など空間の検出が可能な位置であればよい。

本実施例では撮像手段１２０と温度検出手段１２１とは独立して駆動する。
また、撮像手段１２０の駆動のタイミングは、温度検出手段１２１の駆動のタイミングと同期するか、あるいは撮像手段１２０の撮像する範囲と温度検出手段１２１の検出する範囲が重なるようなタイミングで、撮像手段１２０と温度検出手段１２１とはそれぞれ駆動する。

図３は、空気調和機の制御系を示すブロック図である。制御部１３０は、マイコンを中心に構成され、撮像手段１２０から入力される画像情報や、温度検出手段１２１から入力される表面温度情報、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１０の動作を統括制御する。
また、制御部１３０に備わる記憶部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部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。

送風ファン駆動部１０３ａは、制御部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、制御部１３０からの指令に従って左右風向板１０４（図２参照）を左右方向に正逆回転させるモータである。上下風向板駆動部１０５ａは、制御部１３０からの指令に従って上下風向板１０５（図２参照）を上下方向に正逆回転させるモータである。
その他、制御部１３０によって制御される対象として、撮像手段１２０左右方向に正逆回転させる撮像手段駆動部１２０ａ、温度検出手段１２１を左右方向に正逆回転させる温度検出手段駆動部１２０ａ、運転状態を表示する表示ランプ（図示せず）などがある。

＜制御部の構成＞
図３に示すように、制御部１３０は、検出部１３１と、判定部１３６と、駆動制御部１３９と、を備えている。検出部１３１は、人体検出部１３２と、温度マトリクス検出部１３３と、間取り検出部１３４と、間仕切り検出部１３５と、を備えている。

検出部１３１においては、撮像手段１２０、および温度検出手段１２１から所定時間ごとに入力される画像情報、および温度情報に基づいて、空調空間内の所定の情報を検出する。検出された情報は記憶部１４０、およびモード切替え部１３６に出力される。
以下、検出部１３１内の各検出部である人体検出部１３２、温度マトリクス検出部１３３、間取り検出部１３４、および間仕切り検出部１３５がそれぞれ検出する情報について説明する。

人体検出部１３２では、空調空間内に存在する人体の位置、数、活動量、属性、個人識別、および生活シーンを検出する。
温度検出部１３３は、温度検出手段１２１により得られた温度情報をマトリクス状に並べた空調空間内の物体の表面温度分布を検出する。

間取り検出部１３４は空調空間である室内の空気調和機１０と対峙する側の両コーナーの方向、および当該各コーナーまでの距離を検出する。
間仕切り検出部１３５は空調空間である室内に存在するドア、引き戸等の間仕切りの位置、面積、形状、複雑度、および輝度を検出する。それらの具体的検出方法については説明を省略する。

人体検出部１３２が検出する、空調空間内に存在する人体の位置、数、活動量の具体的検出方法については後記する。各検出部が検出するその他の情報の具体的検出方法については説明を省略する。

検出部１３１は、検出部１３１内の各検出部が検出した情報を総合的に処理して、各検出部が検出した情報、および間仕切りの開閉について最終的に判定する。それらの具体的判定方法については説明を省略する。検出部１３１が判定した情報、および検出部１３１内の各検出部が検出した情報をまとめて空調制御情報と呼ぶことにする。空調制御情報は記憶部１４０、モード切替え部１３６に出力される。

モード切替え部１３６は、検出部１３１の判定結果に基づいて、第１のモード設定部１３７と第２のモード設定部１３８の何れかを選択して機能させる。第１のモード設定部１３７は、第１のモード（高速モード）によって空調が制御されるように空調制御パラメータを変更する。第２のモード設定部１３８は、第２のモード（通常モード）によって空調が制御するように空調制御パラメータを変更する。すなわち本実施例の空気調和機１０は２つの制御モードを有している。ここで「空調制御パラメータ」とは、空調制御のために空気調和機１０の各駆動部の制御に用いられるパラメータであって、送風ファン１０３の回転速度、左右風向板１０４の正逆回転角度、および上下風向板１０５の正逆回転角度を含んでいる。
なお、モード切替え部１３６は、運転開始後の一定時間等、一時的に何れのモードも選択されていない場合等に、自らが後記する空調制御パラメータを変更することもできる。
また、前記の各モードの詳細は後記するが、主として空調制御の処理単位おいて、センサが情報を検出する頻度（速度）の違いによって、各モードに分けられている。

駆動制御部１３９は、空調制御パラメータに基づいて、送風ファン駆動部１０３ａ、左右風向板駆動部１０４ａ、および上下風向板駆動部１０５ａをそれぞれ駆動させる。
さらに制御部１３９は、圧縮機（図示せず）、室内ファンモータ（図示せず）、室外ファンモータ（図示せず）、四方弁（図示せず）、電動弁（図示せず）などと接続され、「空調制御パラメータ」にはこれらを制御に関する値も含まれる。

＜撮像領域について＞
図４は、撮像手段１２０によって撮像される水平方向の撮像領域の説明図（平面図）である。
撮像手段１２０の視野角は、例えば、平面視で６０度である。制御部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を正逆回転軸（図示せず）周りで左右方向に往復させる。すなわち、制御部１３０は、所定時間（例えば、３０秒）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。ここで左、または右とは室内機１００の正面に向かって左、または右ということを意味する（以下、撮像領域の説明において同様）。

本実施例では、図４に示すように、床面に対して垂直で撮像手段１２０を中心として扇形上に拡がる平面ａ１，…，ａ１０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ａ（ｎ−１）と仮想平面ａ（ｎ）とによって挟まれる領域をＡｎとする（ただし、ｎ＝１，…，１０）。 なお、領域Ａ１，…，Ａ１０は、前記した空調制御情報の判定結果に応じて駆動制御部１３９が左右風向板１０４の角度を制御する際に用いられる。

平面視で扇形に広がる領域Ａ１，…，Ａ１０に関し、それぞれの扇形の中心角θ２は、例えば１５度（＝１５０度／１０）である。
図４に示すように、左領域は、領域Ａ１，…，Ａ４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Ａ１，…，Ａ４の中心角θ２の合計（１５度×４＝６０度）は、撮像手段１２０の視野角に等しい。

中央領域は、領域Ａ４，…，Ａ７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Ａ４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Ａ４と、中央領域の左端に位置する領域Ａ４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。
右領域は、領域Ａ７，…，Ａ１０で構成される。前記した領域Ｂ４と同様の理由により、領域Ａ７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。

撮像手段１２０によって左領域→中央領域→右領域（またはその逆順序）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度）の領域を撮像できる。すなわち撮像手段１２０は、この例では、空調空間の情報をＡ１〜Ａ１０の１０エリア分取得する。

＜温度検出領域について＞
図５は温度検出手段１２１によって温度が検出される水平方向の検出領域の説明図（平面図）である。温度検出手段１２１は、図４における撮像手段１２０の場合の説明と同様に、正逆回転しながら温度を検出していくことによって一定の領域を検出する。温度検出手段１２１が横１画素×縦８画素である場合、視野角は横５度×縦４５度程度となる。この場合、温度検出手段１２１を一端から他端まで５度ずつ回転させつつ順次温度検出をすることによって、後記する一定の領域の温度を検出する。

図５のＢ１〜Ｂ３０は温度検出手段１２１が温度を検出する領域である。従ってＢ１〜Ｂ３０の中心角はいずれも５度である。温度検出手段１２１は、回転しながら領域Ｂ１から領域Ｂ３０まで（領域Ｂ３０から領域Ｂ１まで）の温度を検出していくことで１５０度の領域を検出できる。すなわち温度検出手段１２１は、この例では、空調空間の情報をＢ１〜Ｂ３０の３０エリア分取得する。

図５の左領域、中央領域、および右領域は、それぞれ図４の左領域、中央領域、および右領域と一致する。つまり温度検出手段１２１の検出領域（前記した一定の領域）は撮像手段１２０の撮像領域と一致する。
また、前記したように温度検出手段１２１は撮像手段１２０と略同期して温度を検出する。つまり、撮像手段１２０が左領域を撮像している間、温度検出手段１２１は領域Ｂ１〜Ｂ１０の温度を検出し、撮像手段１２０が中央領域を撮像している間、温度検出手段１２１は領域Ｂ１１〜Ｂ２０の温度を検出し、撮像手段１２０が右領域を撮像している間、温度検出手段１２１は領域Ｂ２１〜Ｂ３０の温度を検出する。
以降、撮像手段１２０によって空調空間の撮像を行う場合は、温度検出手段１２１は撮像手段１２０が撮像しているのと同一の領域の温度を検出し制御部１３０に入力している。

＜空調制御処理の概要＞
図６は、制御部１３０が実行する空調制御処理の概要を示す説明図である。図６に示す時刻ｔ０は、センサによる各種情報検出に基づく空調制御の開始時刻である。また、図６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。
前記したように、制御部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）。

時刻ｔ０において空調制御を開始すると、制御部１３０は、例えば、１秒ごとに左領域（領域Ａ１，…，Ａ４：図４参照）を３０回撮像する。このときの撮像時間は、計３０秒になる。そして、当該撮像結果を用いて左領域の前記した空調制御情報を判定し、記憶部１４０に格納する（領域判定α１_Ｌ：符号Ｇ２を参照）。

次に、時刻ｔ１において制御部１３０は、撮像手段１２０を室内機１００に向かって右向きに正逆回転させ、例えば１秒ごとに中央領域（領域Ａ４，…，Ａ７：図４参照）を３０回撮像する。このときの撮像時間も、計３０秒になる。そして、当該撮像結果を用いて、＜制御部の構成＞において説明したように、検出部１３１に空調制御情報を判定させ、記憶部１４０に格納する（領域判定α１_Ｍ：符号Ｇ２を参照）
次に、時刻ｔ２において制御部１３０は、撮像手段１２０をさらに右向きに正逆回転させ、例えば１秒ごとに右領域（領域Ａ７，…，Ａ１０：図４参照）を３０回撮像し、検出部１３１に右領域の空調制御情報を判定させ、記憶部１４０に格納する（領域判定α１_Ｒ：符号Ｇ２を参照）。このときの撮像時間も、計３０秒になる。
ちなみに、ここでの撮像の頻度（速度）は、後記する第２のモードの頻度に相当する。

このように制御部１３０は、撮像手段１２０を右に回転させて左・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検出部１３１によって各領域の空調制御情報を判定する（１回目の撮像：符号Ｇ３を参照）。

また、制御部１３０は、左・中央・右領域のそれぞれについて検出、または判定した情報を記憶部１４０から読み出し、総合的に処理することによって、空調空間全体について前記の空調制御情報を最終的に判定する（最終判定β１：符号Ｇ４を参照）。なお、制御部１３０は、１回目の判定処理が終了するまでは、左右風向板１０４、および上下風向板１０５を全幅で正逆回転させる（符号Ｇ５，Ｇ６を参照）。

制御部１３０は、空調制御パラメータを更新し、それぞれの風向を制御する。なお、図６では省略したが、制御部１３０は、１回目の処理結果に応じて送風ファン１０３の回転速度に係る空調制御パラメータを更新し、当該回転速度を制御する。
そして、１回目の空調制御情報に応じた風向制御を行いつつ、制御部１３０は時刻ｔ３〜ｔ５において２回目の空調制御情報の判定処理を実行する。２回目の空調制御情報の判定処理を行う際、制御部１３０は撮像手段１２０を左に回転させ、右・中央・左領域を順次撮像する（符号Ｇ３を参照）。

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、空調空間を連続的かつスムーズに撮像できる。
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ため、説明を省略する。このように制御部１３０は、右・中央・左領域の画像情報を順次取得して空調空間情報の判定処理を実行し、その判定結果を空調制御に反映させる。

なお、前記したように撮像手段１２０から画像情報が制御部１３０に入力されるのと略同期して、温度検出手段１２１から同一領域の温度情報も制御部１３０に入力されている。従って前記した空調制御処理における空調空間情報の判定処理には、撮像手段１２０からの画像情報に代えて、温度検出手段１２１からの温度情報を用いてもよいし、またそれら両方を用いてもよい。

＜制御モード＞
前記の通り、センサの検出結果に基づいた空調制御において、センサの検出精度を上げようとすれば検出回数を増加させなければならず、これにより検出処理に要する時間がかさむため、空調制御の処理は遅延する。つまり室内の状況の変化に応じて風向きを制御する追従速度は下がる。検出回数が多いほどセンサの検出精度が上がるのは、例えば撮像手段の場合、処理する映像の数量が多いほど、単なる人体の通過や一時的な間仕切りの開閉などのノイズの影響を相対的に減少させることができるからである。
逆に追従速度を上げようとすれば検出回数を減少させざるを得ないため検出精度は下がることになる。つまり検出精度と追従速度はトレードオフの関係にある。また、追従速度を上げると、センサや風向板の駆動が頻繁になるため、これらのモータ寿命を縮める。つまり追従速度とモータ寿命もトレードオフの関係にある。

ところで、運転開始直後は室温が人にとって快適と感じられる範囲にないため、人に優先的に風を当てることが好ましい。つまり人が動いた時には、人の動きに対して風向を素早く追従させることによって、人に風が当たる時間のロスを可及的に減少させる要請が高い。従って運転開始直後は追従速度を高めることが優先される。逆に運転開始から一定時間が経過すると、室温は設定した温度で安定していると考えられるため、常に人に風向を合わせておかなくともよい。従って検出精度を上げて室内全体の状態を快適に保つことが優先される。

このように運転時の段階によって優先されるべき項目が変化する点に着目し、本発明では空調を制御する制御モードとして室内の状態に応じて検出精度と追従速度のバランスの異なる複数のモードを設けた。
本実施例においては第１のモードと第２のモードとを設けた。これら二つの制御モードは前記した左領域、中央領域、および右領域のうち何れか一領域に対する一回の検出処理（以降、単に「一回の検出処理」とする。）において撮像手段１２０が撮像する回数が異なる。第１のモードでは、一回の検出処理において、撮像手段１２０は例えば１秒ごとに１０秒間撮像を繰り返す（撮像手段１２０が向きを移動する時間を含む）。換言すると１０秒間で１０枚弱の画像情報を取得する。第２のモードでは、一回の検出処理において、撮像手段１２０は例えば１秒ごとに３０秒間撮像を繰り返す（撮像手段１２０が向きを移動する時間を含む）。換言すると３０秒間で３０枚弱の画像情報を取得する。つまり第１のモードでは１０秒おきに向きを移動する方向を変えるのに対し、第２のモードは３０秒おきに向きを移動する。つまり、第２のモードの方が、第１ものモードよりも高い頻度で、センサである撮像手段１２０を介して情報を取得する。
その結果として第１のモードは第２のモードに比べて高速に正逆回転を繰り返すことになるため、以降は、第１のモードを高速モード、第２のモードを通常モードと呼ぶことにする。

図７は前記各制御モードにおける空調制御処理の概要を示す説明図である。図の構成は基本的に図６に準じている。
図７の横軸は時系列を表す。つまりｕ０は運転開始時を、ｕ１、ｕ２、…は運手開始からの経過時間を表す。ｕ（ｎ）からｕ（ｎ＋１）までの時間は１０秒となる（ただし、ｎ＝１，２，３，…）。縦軸Ｇ２０、Ｇ３０はそれぞれ高速モード、通常モードに係る事項のまとまりである。

Ｇ２１、Ｇ３１は各モードがその時点で撮像している領域を表す。Ｇ２２、Ｇ３２は各モードが右まわりに回転しているのか、左回りに回転しているのかを表す。Ｇ２３、Ｇ３３は空調制御パラメータの更新がされるタイミングを示す。つまりＧ２３、Ｇ３３中の「更新」と記された一つの帯の左端の時点で空調制御パラメータが更新され、その帯の表す時間帯はその空調制御パラメータで以て制御される。

図６において説明したように各モードにおいてそれぞれ右領域、または左領域の撮像が終了した時点で空調制御パラメータの更新が行われる（図６：符号Ｇ４（β１〜β４）を参照）。すなわち図７では高速モードにおいてはｕ３、ｕ５、ｕ７、・・・と２０秒おきに、通常モードにおいてはｕ９、ｕ１５、ｕ２１、・・・と６０秒おきにそれぞれ空調制御パラメータの更新が行われる。

従って一回の検出処理当たりの撮像回数の少ない高速モード（第１のモード）は、通常モード（第２のモード）に比べてより頻繁に空調制御パラメータの更新が行われる。つまり人体の移動等の空調空間内の変化により素早く対応して空調制御を変更することができる。

高速モードは、空調空間内における人体の移動にも通常モードに比べてより素早く対応して送風を制御することができる。つまり人体の移動に対する追従性が高いといえる。
前述の通り、運転開始直後は室温が人にとって快適と感じることができる範囲にないと考えられるため、空調空間全体よりもまず人体に対して重点的に送風を制御する要請が高い。高速モードは人体が移動してもこれにより素早く追従できるため、人体に対して送風されていない時間を短くすることができ、運転開始直後のような状況に適する。

これに対して通常モードは、一回の検出処理当たりの撮像回数が高速モードよりも多いため、前述の通り、高速モードに比べて高い精度で空調空間情報を取得することができる。精度が下がると、空調空間情報を誤検出する可能性が高くなり、誤った情報に基づいて制御することになるため、空調斑が生じる等の問題が発生してくる。空調斑とは、空調空間内が均一に設定温度付近に調整できおらず、空調空間内に気温の斑が生じている状態をいう。
運転開始から一定時間が経過し、設定温度付近で室温が安定してくれば、人体に対しても既に相当量の風が当たり、人体自体も十分に冷却、または加温されたと考えられるため、人体に対して重点的に送風を制御する要請は低くなる。従ってこのような場合は精度を高めることによって空調斑等の問題をなくし、空間全体を快適な状態に保つことが優先される。また空調空間情報を正確に把握して空調斑等の問題を減少させるということは、効率的に空調することができるということであるため、省エネルギーの観点からもこれに資する。従って通常モードは運転開始から一定時間が経過したような状況に適する。

高速モードは通常モードに比べ、撮像手段１２０、温度検出手段１２１、左右風向板１０４、上下風向板１０５等に頻繁な駆動を要求するため、電力消費を激しくし、またそれら駆動部に備わるモータの寿命を縮めることとなる。従って運転開始後、一定時間が経過して高速モードが必要でない状態になれば通常モードに切り替えることで省エネルギーを実現し前記モータの寿命を延ばすことができる。
このように、複数の制御モードを設けることによって、多様な生活シーンに応じた柔軟な空調制御が可能となる。

＜制御モードの切替え制御＞
高速モードと通常モードは任意に選択して運転することが可能であるが、日常においては前述の通り、運転開始から一定時間は高速モードが適しており、その後は通常モードが適している。そのため本実施例においては、運転開始からの経過時間等の条件に基づいて自動的に制御モードを切り替える機能を実装する。

図８は空気調和機１０の運転開始からの経過時間に基づいて制御モードを切り替えるフロー図である。モード切替え部１３６は運転開始直後は高速モードで運転する（ステップＳ１１）。

高速モードで運転中であっても（ステップＳ１１）、ユーザがリモコン操作等によって任意に通常モードに切り替えることができ（ステップＳ１２のＹｅｓ）、また運転を停止することができる（ステップＳ１３のＹｅｓ）。

ステップＳ１４においてモード切替え部１３６は運転開始から一定時間が経過しているか否かを判別する。経過していなければステップＳ１に戻り高速モードを継続する（ステップＳ１４のＮｏ）。運転開始から一定時間が経過していれば通常モードに切り替える。

標準モードでの運転中もまたもユーザがリモコン操作等によって任意に通常モードに切り替えることができ（ステップＳ１６のＹｅｓ）、また運転を停止することができる（ステップＳ１７のＹｅｓ）。

＜効果＞
このように運転開始から一定時間の経過によって制御モードを切り替えることによって、ユーザが意識せずともそれぞれの時間帯に適した制御モードを選択できるため、快適性を維持しつつ省エネルギー、およびモータ寿命の維持に資することができる。

本実施例においては毎回の運転開始から一定時間経過後に制御モードが切り替わるようになっているが、空気調和機が設置されて最初の運転開始から一定期間（例えば３年）経過した場合にモータが相当程度消耗していると考えられる。そこでモータ寿命を維持するため、毎回の制御モードの切替えに加え、さらに前記一定期間経過後は恒常的に通常モードに切り替わるようにしてもよい。つまり、この場合、前記一定期間経過後は運転開始時から常に通常モードで運転される。

以下では、前記実施例の変形例ついて複数例説明する。
≪変形例１≫
前記実施例においては制御モードには、一回の検出処理当りの撮像回数が異なる高速モード（第１のモード）と通常モード（第２のモード）とが含まれたが、さらに複数のモードを持つ構成としてもよい。
例えば実施例における通常モードが第１の通常モードと第２の通常モードとを有し、高速モードも第１の高速モードと第２の高速モードとを有する構成としてもよい。

図９のフロー図は本変形例における制御モードの切替え制御の一例である。
ユーザは運転開始時にリモコン等によって高速モード、または通常モードを選択する（ステップＳ２０）。

モード切替え部１３６は、高速モードが選択された場合は第１の高速モードが開始し（ステップＳ２０の「高速モードを選択」）、通常モードが選択された場合は第１の通常モードが開始する（ステップＳ２０の「通常モードを選択」）。各モードの運転中はユーザが任意にモードを切り替えることができ（ステップＳ２１２のＹｅｓ、Ｓ２２２のＹｅｓ）、また運転を停止することができる（ステップＳ２１３のＹｅｓ、Ｓ２２３のＹｅｓ）。

ステップＳ２１４、Ｓ２２４において、モード切替え部１３６は、運転開始から一定時間が経過しているか否かを判別する。経過していなければそれぞれステップＳ２１１、Ｓ２２１に戻り各モードを継続する（ステップＳ２１４のＮｏ、Ｓ２２４のＮｏ）。経過していればそれぞれ第２の高速モード、第２の通常モードに切り替わる（ステップＳ２１４のＹｅｓ、Ｓ２２４のＹｅｓ）。

第２の高速モード、または第２の通常モードに切り替わった後もユーザが任意にモードを切り替えることができ（ステップＳ２１６のＹｅｓ、Ｓ２２６のＹｅｓ）、また運転を停止することができる（ステップＳ２１７のＹｅｓ、Ｓ２２７のＹｅｓ）。

＜効果＞
変形例１によれば、第１の高速モードでの運転時においては一定時間経過後に第２の高速モードに切り替わることによって、通常モード程は人体への追従性を落とすことなく、ある程度の省エネルギー、およびモータ寿命の維持を実現することできる。また通常モードでの運転時においては一定時間経過後に通常モード（第２）に切り替わることによって、更に大きな省エネルギー、およびモータ寿命の維持を実現することできる。
このように制御モードの種類を増やすことにより、多様な生活シーンに応じたより柔軟な空調制御が可能となる。

≪変形例２≫
前記実施例においては運転開始からの経過時間を条件に制御モードの切替えを行ったが、条件はこれに限らない。
例えば、人体の活動量を条件にして、活動量が一定以上となった場合は、人が頻繁に動いているといえるため、追従性の高い高速モードに切り替わり、逆に活動量が一定以下となった場合は、人はあまり動いていないといえ、追従性はあまり要求されないため、通常モードに切り替わるようにしてもよい。

図１０は本変形例における制御モード切替え制御のフロー図である。
制御モードが選択されていない初期状態で運転を開始する。
モード切替え部１３６は、最初の空調制御情報の中の人体の活動量に基づいて、これが一定以上であれば、制御を高速モードに切り替え（ステップＳ３０のＹｅｓ）、一定未満であれば通常モードに切り替える（ステップＳ３０のＮｏ）。

各モードで運転中（ステップＳ３１１、Ｓ３２１）、ユーザは任意に運転を停止することができる（ステップＳ３１２のＹｅｓ、Ｓ３２２のＹｅｓ）。
運転がユーザによって停止されない場合、処理がＳ３０に戻る（ステップＳ３１２のＹｅｓ、Ｓ３２２のＹｅｓ）。ここで制御部１３０によって新たな空調制御情報の判定がなされ、人体の活動量が一定以上か否かの評価が前回のステップＳ３０における評価と異なれば、制御部１３０は制御モードを切り替えることになる。以降は同様な切替え制御が繰り返される。

＜人体の活動量の判定方法＞
検出部１３１は、撮像手段１２０から入力される画像情報に基づいて、所定時間ごとに空調空間内の人体を判定し、記憶部１４０に記憶する。判定された人体の情報にはその人体の頭部（頭領域）、肩部（肩領域）、および足部（足領域）の情報が含まれている。
また、制御部１３０は、検出された人体の情報に基づいて、頭の横幅・立て幅、肩幅、頭の中心位置、頭と肩の位置、身長、着衣量、皮膚表面温度、皮膚の色、色温度、姿勢等の検出した人体の特徴量を判定し、記憶部１４０に記憶する。その際に制御部１３０は、判定した人体をラベリングし、人体とその特徴量を対応付ける。これにより、空調空間内に存在する人体の識別をすることができる。

検出部１３１は、前記判定した人体、およびその識別情報に基づいて、空調空間内に存在する人体の数、および位置を所定時間ごとに判定し、記憶部１４０に記憶する。
次に制御部１３０は、所定時間ごとに記憶された人体の位置の経時変化に基づいて、人体の移動量を判定する。
検出部１３１は、所定の時間内の人体の移動量に基づいて、人体の活動量を判定し、記憶部１４０に記憶する。なお、「移動量」とは、実世界の空間内において在室者が所定時間内に移動した量を意味する。また、「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、前記した移動量と正の相関がある。

＜効果＞
人体の活動量が一定以上であるということは、人が頻繁に移動しているということであり、人の動きに追従して空調制御を行うことが優先される。逆に一定以下であるときはあまり人が動いていないということなので、人の動きに追従して空調制御を行うことの優先度は比較的低く、従って部屋全体を効率的に空調制御することが優先される。
本変形例によれば、人体の活動量に応じて必要な場合は追従性の高い高速モードに逐次的に切り替わり、必要でない場合は通常モードによって制御されるため、より無駄のないモード制御を実現することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部、または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれ機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

本明細書中に表記される特別な用語について解説する。
空調制御情報：空調空間内の人の位置等、センサが検出した空調空間内についての諸情報であって、これらの情報に基づいて空調制御を処理する。
空調制御パラメータ：各駆動部の動作において適用されるパラメータであって、送風ファン１０３の回転速度、左右風向板１０４の正逆回転角度、および上下風向板１０５の正逆回転角度等が含まれる。
領域：センサが一度の検出によって情報を取得できる空調空間内の水平方向の範囲であって、撮像センサ１２０については、左領域、中央領域、および右領域であり、温度検出手段１２１についてはＢ１〜Ｂ３０である。

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（センサ）
１２１ 温度検出手段（センサ）
１３０ 制御部
１３１ 検出部（判定手段）
１３２ 人体検出部
１３３ 温度マトリクス検出部
１３４ 間取り検出部
１３５ 間仕切り検出部
１３６ モード切替え部
１３７ 第１のモード設定部
１３８ 第２のモード設定部
１３９ 駆動制御部
１４０ 記憶手段

Claims (5)

1. 空調を行う空調空間の情報をエリアごとに取得可能なセンサと、
   前記センサを介して所定の頻度で前記エリアごとの情報を取得して前記空調空間の状態を判定する第１のモードと、前記センサを介して前記第１のモードよりも高い頻度で前記エリアごとの情報を取得して前記空調空間の状態を判定する第２のモードとを含む少なくとも２のモードを有し、
   所定の条件に基づいて前記モードを選択して切り替え、前記選択したモードにて前記センサを介して取得したエリアごとの情報に基づいて前記空調空間の状態を判定し、前記判定の結果に基づいて前記空調制御を行う制御部とを備える、
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記制御部は、
   運転開始後所定の時間は前記第１のモードを選択して空調制御を行い、
   前記所定の時間の経過後、自動的に前記第２のモードに切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、
   前記第１のモードで空調制御を行う場合は、運転開始後から所定の時間が経過すると、前記センサが情報を取得する頻度をそれ以前よりも上昇させ、
   前記第２のモードで空調制御を行う場合も、運転開始後から所定の時間が経過すると、前記センサが情報を取得する頻度をそれ以前よりも上昇させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記センサが取得した情報に基づいて空調空間内における人体の活動量を判定する判定手段を備え、
   前記制御部は、
   前記活動量が所定の閾値以上である場合に、前記第２のモードに設定されているときは、前記第１のモードに切り替え、
   前記活動量が所定の閾値未満である場合に、前記第１のモードに設定されているときは、前記第２のモードに切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
5. 前記センサは、
   画像を撮像する撮像手段、若しくは温度を検出する温度検出手段、または前記撮像手段と前記温度検出手段との両方を含むものである、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の空気調和機。

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