JP2017040412A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
空気調和機本体に備えるカメラによって、空調室内の在室者を検出し、人までの距離、人の位置、人数等に応じて空調運転を変更することで、環境に合わせた空調を提供できる空気調和機が広く知られている。 Air that can provide air conditioning suitable for the environment by detecting the people in the air-conditioned room with the camera provided in the air conditioner body and changing the air-conditioning operation according to the distance to the person, the position of the person, the number of people, etc. Harmonic machines are widely known.
また、空気調和機の室内機本体に備える複数の素子で構成される赤外線センサによって、空調室内の温度を細かく測定することで空調室内の温度斑等の環境を検出し、これに応じて空調運転を行うことで、室内の快適性を向上させることが可能な空気調和機が広く知られている。 In addition, the environment such as temperature spots in the air-conditioned room is detected by measuring the temperature in the air-conditioned room finely by an infrared sensor composed of a plurality of elements provided in the indoor unit body of the air conditioner. An air conditioner capable of improving indoor comfort by performing is widely known.
特許文献1では、遠赤外線センサを備えた空気調和機が、空調室内の温度分布から室内の床面、壁面といった部屋形状を判別しつつ、床面・壁面の温度に応じた空調制御を行う技術が開示されている。 In Patent Document 1, an air conditioner equipped with a far-infrared sensor performs air-conditioning control according to the temperature of the floor surface and wall surface while determining the room shape such as the floor surface and wall surface of the room from the temperature distribution in the air-conditioned room. Is disclosed.
発明者らは、暖房時の足もとの快適性を考えるにあたり、日本特有の「部屋の中で靴を脱ぐ暮らし」に着目した。暖房時は足もとが感じる「暖かさ・冷たさ(接触温熱感)」が重要であり、その接触温熱感が体感に影響している。 The inventors focused on the “living off shoes in a room” unique to Japan when considering the comfort of the feet during heating. When heating, “warmth / coldness (contact thermal sensation)” felt by the feet is important, and the contact thermal sensation affects the body sensation.
LDK(リビング・ダイニング・キッチン)の床に関する当出願人の調査によると、LDKではフローリングを中心に、リビング側では約5割がカーペット敷き、ダイニング側では約7割が何も敷いていない状況にある。 According to the applicant's survey on the floor of LDK (living room / dining room / kitchen), LDK has mainly flooring, about 50% is carpeted on the living side, and about 70% is not laid on the dining side. is there.
また、冬にリビングでくつろいでいる時は、約7割の人が素足・靴下で過ごし、定性調査でも「冬のフローリングが氷のよう」「床がヒンヤリして身体が寒い」と言った意見が多く挙げられる。 Also, when relaxing in the living room in winter, about 70% of people spend their time with bare feet and socks. According to a qualitative survey, "the flooring in winter is like ice" and "the floor is chilly and the body is cold" There are many.
日本特有の暮らしを考えると、「フローリングで素足でもすごせる暖房」が目標となる。これを実現するための課題のひとつは、LDKでは、フローリングを中心に、カーペット・畳があること、つまり、足もとが感じる「暖かさや冷たさ」が異なる床が共存してことであり、もうひとつは、フローリングを素足ですごせる程の暖気が、足もとに十分に届いていないことである。 Considering Japan's unique lifestyle, the goal is "heating that can be used with flooring and bare feet". One of the challenges to achieve this is that in LDK, there are carpets and tatami mats, mainly flooring, that is, floors with different “warmth and coldness” felt by the feet coexist. Is that the warm air that can be used with bare feet does not reach the feet.
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、室内の環境に応じて適切な空調運転できる空気調和機を提供することを目的とする。 This invention is invention for solving the said subject, Comprising: It aims at providing the air conditioner which can perform an appropriate air-conditioning driving | operation according to the indoor environment.
前記目的を達成するため、本発明の空気調和機は、室内の床面の材質を検知する材質検知部と、材質検知部で検知された材質に基づいて空調運転を制御する制御部と、を有し、制御部は、暖房時に、検知された材質が滑らかな第1の材質(例えば、フローリング)である場合、第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質(例えば、カーペット)と比較して、第1の材質の床面へ送風する風量を増大させることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。 In order to achieve the above object, an air conditioner of the present invention includes a material detection unit that detects a material of an indoor floor surface, and a control unit that controls an air conditioning operation based on the material detected by the material detection unit. And when the detected material is a smooth first material (for example, flooring) at the time of heating, the control unit has a second material (for example, more irregularities on the surface than the first material) Compared with a carpet), the amount of air blown to the floor surface of the first material is increased. Other aspects of the present invention will be described in the embodiments described later.
本発明によれば、室内の環境に応じて適切な空調運転できる。 According to the present invention, an appropriate air conditioning operation can be performed according to the indoor environment.
本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<<実施形態1>>
<空気調和機の構成>
図1は、実施形態1に係る空気調和機の外観構成を示す図である。空気調和機Sは、例えばヒートポンプ技術等を用い、冷房・暖房等室内の空気調和を行う装置である。空気調和機Sは、大別して、室内の壁、天井、床等に設置される室内機100と、屋外等に設置される室外機200と、赤外線、電波、通信線等により室内機100と通信してユーザが空気調和機Sを操作するためのリモコンRe(リモートコントローラ、空調制御端末)とを有してなる。また、室内機100と室外機200とは、冷媒配管と通信ケーブル(図示せず)で接続されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<< Embodiment 1 >>
<Configuration of air conditioner>
FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of an air conditioner according to the first embodiment. The air conditioner S is a device that performs indoor air conditioning such as cooling and heating using, for example, heat pump technology. The air conditioner S is roughly classified into an indoor unit 100 installed on an indoor wall, ceiling, floor, and the like, an outdoor unit 200 installed outdoors, and the indoor unit 100 via infrared rays, radio waves, communication lines, and the like. And a remote controller Re (remote controller, air conditioning control terminal) for the user to operate the air conditioner S. Moreover, the indoor unit 100 and the outdoor unit 200 are connected to the refrigerant pipe and a communication cable (not shown).
リモコンReは、ユーザによって操作され、室内機100のリモコン送受信部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、タイマー値の設定、運転モードの変更、停止要求等の指令である。空気調和機Sは、これらの信号に基づいて、冷房モード、暖房モード、除湿モード等の空調運転を行う。また、室内機100のリモコン送受信部Qから、室温情報、湿度情報、電気代情報等の情報をリモコンReへ送信し、ユーザにこれらの情報を通知する。 The remote controller Re is operated by the user and transmits an infrared signal to the remote controller transmission / reception unit Q of the indoor unit 100. The content of the signal is a command such as an operation request, a change in set temperature, a timer value setting, an operation mode change, or a stop request. The air conditioner S performs air conditioning operations such as a cooling mode, a heating mode, and a dehumidifying mode based on these signals. In addition, information such as room temperature information, humidity information, and electricity bill information is transmitted from the remote control transmission / reception unit Q of the indoor unit 100 to the remote control Re, and the information is notified to the user.
また、室内機100の前面の下部には、室内の画像情報を取得するための撮像手段110、近赤外線投光器115、可視光カットフィルタ117、温度検知手段120が設置されている。この撮像手段110、近赤外線投光器115、可視光カットフィルタ117、温度検知手段120の設置位置は、後述する画像情報の取得目的に応じて、変更可能であり、図1の位置に限定されない。本実施形態で、近赤外線投光器115、可視光カットフィルタ117を設ける理由は、主に、床面の材質(床材)を検知するためであり、温度検知手段120を設ける理由は、床面の温度を検知するためであり、詳細は後述する。なお、図1では、近赤外線投光器115を一箇所に設けるようにしているが、室内機100の複数個所に配置する構成としてもよい。 In addition, an imaging unit 110 for acquiring indoor image information, a near-infrared projector 115, a visible light cut filter 117, and a temperature detection unit 120 are installed in the lower part of the front surface of the indoor unit 100. The installation positions of the imaging unit 110, the near-infrared projector 115, the visible light cut filter 117, and the temperature detection unit 120 can be changed according to the purpose of acquiring image information described later, and are not limited to the positions shown in FIG. In this embodiment, the reason why the near-infrared projector 115 and the visible light cut filter 117 are provided is mainly for detecting the material of the floor (floor material), and the reason for providing the temperature detecting means 120 is that of the floor surface. This is for detecting the temperature, and details will be described later. In FIG. 1, the near-infrared projector 115 is provided at one place, but may be arranged at a plurality of places in the indoor unit 100.
図2は、実施形態1に係る室内機の構成を示す図である。図2は、室内機100の撮像手段110の位置における側断面図である。筐体ベース101は、熱交換器102、送風ファン103、フィルタ108等の内部構造体を収容している。熱交換器102は複数本の伝熱管102aを有し、送風ファン103により室内機100内に取り込まれた空気を、伝熱管102aを通流する冷媒と熱交換させ、前記空気を加熱または冷却するように構成されている。なお、伝熱管102aは、前記した冷媒配管(図示せず)に連通し、周知の冷媒サイクル(図示せず)の一部を構成している。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the indoor unit according to the first embodiment. FIG. 2 is a side sectional view of the indoor unit 100 at the position of the imaging unit 110. The housing base 101 houses internal structures such as the heat exchanger 102, the blower fan 103, and the filter 108. The heat exchanger 102 includes a plurality of heat transfer tubes 102a, and heats the air taken into the indoor unit 100 by the blower fan 103 with a refrigerant flowing through the heat transfer tubes 102a to heat or cool the air. It is configured as follows. The heat transfer tube 102a communicates with the refrigerant pipe (not shown) and constitutes a part of a known refrigerant cycle (not shown).
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を介して室内空気を取り込み、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によって風向きが調整され、空気吹出し口109bから送風されて室内を空調する。 When the blower fan 103 shown in FIG. 2 rotates, the indoor air is taken in through the air suction port 107 and the filter 108, and the air heat-exchanged by the heat exchanger 102 is guided to the blowout air passage 109a. Furthermore, the air direction of the air guided to the blowout air passage 109a is adjusted by the left and right airflow direction plates 104 and the vertical airflow direction plate 105, and the air is blown from the air blowing port 109b to air-condition the room.
左右風向板104は、後述する制御部60(図3参照)からの指示に従い、下部に設けた回動軸(図示せず)を支点にして左右風向板用モータ(図示せず)により回動される。上下風向板105は、後述する制御部60からの指示に従い、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用モータ(図示せず)により回動される。これにより、室内の所定位置に、空調風を送風することができる。 The left and right wind direction plates 104 are rotated by a left and right wind direction plate motor (not shown) with a pivot shaft (not shown) provided at the lower part as a fulcrum according to an instruction from a control unit 60 (see FIG. 3) described later. Is done. The vertical wind direction plate 105 is rotated by a vertical wind direction plate motor (not shown) with pivot shafts (not shown) provided at both ends as fulcrums according to instructions from the control unit 60 described later. Thereby, the conditioned air can be blown to a predetermined position in the room.
室内機100の前面を覆うように設置されている前面パネル106の下部には、撮像手段110と可視光カットフィルタ117が設けられている。可視光カットフィルタ117は、フィルタ駆動部116により、撮像手段110の前面に駆動(移動)することができる。そして、図示されていない紙面の垂直方向の位置に、近赤外線投光器115(図1参照)、温度検知手段120(図1参照)が設置されている。 An imaging unit 110 and a visible light cut filter 117 are provided below the front panel 106 that is installed so as to cover the front surface of the indoor unit 100. The visible light cut filter 117 can be driven (moved) to the front surface of the imaging unit 110 by the filter driving unit 116. A near-infrared light projector 115 (see FIG. 1) and temperature detection means 120 (see FIG. 1) are installed at a position in the vertical direction of the paper not shown.
本実施形態では、可視光カットフィルタ117の特性は可視光領域である750nm以下の波長領域を減衰させる樹脂を用いることが望ましい。しかし、撮影したい近赤外線の照射波長領域にあわせて、カット波長は適宜に変更してもよい。また、可視光カットフィルタ117をバンドパスフィルタに替え、一定波長以上も減衰させる構成として、近赤外線波長の撮像手段の受光可能領域を狭めて単一の波長領域のみを受光できるようにし、より外部光源の影響を除去し、近赤外線投光器115からの照射光の受光しやすい構成としてもよい。 In the present embodiment, it is desirable to use a resin that attenuates the wavelength region of 750 nm or less, which is the visible light region, as the characteristic of the visible light cut filter 117. However, the cut wavelength may be appropriately changed in accordance with the near-infrared irradiation wavelength region to be photographed. Further, the visible light cut filter 117 is replaced with a band-pass filter so that the light receiving area of the near infrared wavelength imaging means can be narrowed so that only a single wavelength area can be received. A configuration in which the influence of the light source is removed and the irradiation light from the near-infrared projector 115 can be easily received is also possible.
フィルタ駆動部116は、可視光カットフィルタ117を、撮像手段110の前面に配置する処理及び撮像手段110の撮像範囲外に配置する処理を実行する機能を有する。フィルタ駆動部116は、例えば空気調和機Sの制御部60(図3参照)の駆動信号に応じて、空気調和機S内部に備えられたモータにより駆動され、可視光カットフィルタ117を移動させることが可能な構成となっている。 The filter driving unit 116 has a function of executing processing for arranging the visible light cut filter 117 in front of the imaging unit 110 and processing for arranging it outside the imaging range of the imaging unit 110. The filter drive unit 116 is driven by a motor provided in the air conditioner S according to a drive signal of the control unit 60 (see FIG. 3) of the air conditioner S, for example, and moves the visible light cut filter 117. Is possible.
なお、フィルタ駆動部116は、制御部60によって、材質検知指示がされた場合、可視光フィルタを撮像手段110の前面に配置するように制御される。また、フィルタ駆動部116は、例えば、ステッピングモータを使用した場合には、可視光カットフィルタ117の位置を検知することが可能となる。また、可視光カットフィルタ117の位置の検知は、撮像手段110の撮像画像から可視光カットフィルタ117の位置を検知する方式としてもよい。 Note that the filter driving unit 116 is controlled so that the visible light filter is disposed on the front surface of the imaging unit 110 when the control unit 60 instructs the material detection. Further, for example, when a stepping motor is used, the filter driving unit 116 can detect the position of the visible light cut filter 117. The detection of the position of the visible light cut filter 117 may be a method of detecting the position of the visible light cut filter 117 from the captured image of the imaging unit 110.
<空調機の制御部の構成>
図3は、実施形態1に係る空気調和機の制御部の構成を示す図である。センサ部50は、室内機100と室外機200に備えられている。センサ部50は、室温センサ、湿度センサ、時計、撮像手段110、温度検知手段120、外気温センサ、圧縮温度センサ、冷媒配管温度センサ等により構成される。
<Configuration of control unit of air conditioner>
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control unit of the air conditioner according to the first embodiment. The sensor unit 50 is provided in the indoor unit 100 and the outdoor unit 200. The sensor unit 50 includes a room temperature sensor, a humidity sensor, a clock, an imaging unit 110, a temperature detection unit 120, an outside air temperature sensor, a compression temperature sensor, a refrigerant pipe temperature sensor, and the like.
撮像手段110が、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである場合、前面パネル12(図2参照)の左右方向中央の下部に設置されている。これ以外にも、サーモパイル、赤外線センサ、近赤外線センサ、サーモグラフィー、焦電型センサ、超音波センサ、騒音センサを使用してもよい。撮像手段110で検出するのは、人の有無、位置に限られず、人の活動量、生活シーン、間取り等を検出してもよい。 When the imaging means 110 is a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, the imaging means 110 is installed at the lower center of the front panel 12 (see FIG. 2) in the left-right direction. In addition to this, a thermopile, an infrared sensor, a near infrared sensor, a thermography, a pyroelectric sensor, an ultrasonic sensor, and a noise sensor may be used. What is detected by the imaging unit 110 is not limited to the presence / absence or position of a person, but the amount of activity of a person, a life scene, a floor plan, or the like may be detected.
温度検知手段120が、サーモパイルである場合、例えば横×縦が1×1画素、4×4画素、1×8画素、8×8画素で構成され、前面パネル12の左右方向中央の下部に設置されている。これ以外にも、赤外線センサ、近赤外線センサ、サーモグラフィーを使用してもよい。温度検知手段120で検出するのは、室内の平均的な表面温度に限られず、床面の表面温度、人の着衣の表面温度、人の皮膚の温度、足の温度、足付近の温度、人の各部位の温度でもよい。 When the temperature detection unit 120 is a thermopile, for example, the horizontal and vertical are composed of 1 × 1 pixel, 4 × 4 pixel, 1 × 8 pixel, and 8 × 8 pixel, and are installed at the lower center of the front panel 12 in the horizontal direction. Has been. In addition, an infrared sensor, a near infrared sensor, and a thermography may be used. What is detected by the temperature detecting means 120 is not limited to the average surface temperature in the room, but the surface temperature of the floor, the surface temperature of the person's clothing, the temperature of the person's skin, the temperature of the foot, the temperature near the foot, the person It may be the temperature of each part.
<制御部>
制御部60は、撮像手段110の撮像情報に基づき室内機100が設置されている室内の間取りを検出する間取り検出手段64、室内の床面をエリア毎に分割するエリア分割手段65、撮像手段110の撮像情報に基づき室内の床面の材質(床材)を検出する床材検出手段66(材質検知部)、エリア分割手段65で分割されたエリア毎の床材を判別するエリア毎の床材判別手段67、温度検知手段120の検知情報に基づきエリア分割手段65で分割されたエリア毎の床面の温度を検知するエリア毎の床面温度検知手段62、撮像手段110の撮像情報に基づき人体を検出する人体検出手段63(人体検出部)、人体検出手段63で検出された人の位置の床材の温度を判定する人の位置の床材温度判定手段68、空調制御手段69、記憶手段70等を有する。制御部60は、電装品(電装品箱内)に備えられており、リモコンReとセンサ部50からの情報に基づき、室内機100の送風ファン103、左右風向板104、上下風向板105等を制御する。また、制御部60は、室外機200の圧縮機202、プロペラファン207等を制御する。また、制御部60は、撮像手段110、近赤外線投光器115、可視光カットフィルタ117の回動を行うフィルタ駆動部116の制御も行う。
<Control unit>
The control unit 60 includes a floor plan detecting unit 64 that detects a floor plan of the room in which the indoor unit 100 is installed based on the imaging information of the imaging unit 110, an area dividing unit 65 that divides the floor of the room into areas, and the imaging unit 110. Floor material detection means 66 (material detection part) for detecting the material (floor material) of the indoor floor surface based on the imaging information of the above, and floor material for each area for discriminating the floor material for each area divided by the area dividing means 65 The human body based on the imaging information of the floor surface temperature detecting means 62 for each area and the imaging means 110 for detecting the temperature of the floor surface for each area divided by the area dividing means 65 based on the detection information of the determining means 67 and the temperature detecting means 120. Human body detection means 63 (human body detection unit) for detecting the human body, floor material temperature determination means 68 for the person position to determine the temperature of the floor material at the position of the person detected by the human body detection means 63, air conditioning control means 69, memory With a 70, and the like. The control unit 60 is provided in an electrical component (in the electrical component box). Based on information from the remote controller Re and the sensor unit 50, the control unit 60 includes the blower fan 103, the left and right wind direction plates 104, the upper and lower wind direction plates 105, and the like of the indoor unit 100. Control. Further, the control unit 60 controls the compressor 202, the propeller fan 207, and the like of the outdoor unit 200. The control unit 60 also controls the filter driving unit 116 that rotates the imaging unit 110, the near-infrared projector 115, and the visible light cut filter 117.
記憶手段70は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含んで構成される。そして、ROMに記憶されたプログラムが制御部60のCPU(Central Processing Unit)によって読み出されてRAMに展開され、実行される。 The storage unit 70 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 unit 60, developed in the RAM, and executed.
前記の構成により、制御部60は、撮像手段110から入力される画像情報、リモコンReから入力される指令信号、及び各種センサから入力されるセンサ出力等に応じて、空気調和機Sの動作を統括制御することにより、きめの細かい運転制御が可能としている。 With the above-described configuration, the control unit 60 operates the air conditioner S in accordance with image information input from the imaging unit 110, command signals input from the remote controller Re, sensor outputs input from various sensors, and the like. Through comprehensive control, detailed operation control is possible.
ところで、制御部60で取り扱う情報は、検知された床面の材質情報、床面の温度情報、在室者の位置・活動量等の情報、検知された物体の形状・位置・距離情報等であり、人が目視で映像として捉えることが可能な画像情報(可視光画像)は含まない構成としてもよい。これにより、記憶手段70に保持されるデータ量の軽減が行えるだけでなく、本質的に画像情報が制御部60の外へ取りだせない構成となっているため、空調室内の在室者のプライバシーを守ることができる構成を実現できる。 By the way, the information handled by the control unit 60 includes detected floor surface material information, floor surface temperature information, information on the position / activity of the occupants, and detected object shape / position / distance information. There may be a configuration that does not include image information (visible light image) that a person can visually recognize as an image. As a result, not only can the amount of data held in the storage unit 70 be reduced, but the image information is essentially not taken out of the control unit 60. A configuration that can be protected can be realized.
図4は、床材判定の有無による接触温冷感も考慮した空調制御を示す図であり、(a)、(b)は床材判定なしの場合、(c)は床材判定ありの場合である。本発明者らの調査では、暖房時室温24℃において人の足がひんやり感じなくなる床面の表面温度は、カ−ペットでは24.0℃、フロ−リングでは25.5℃と、1.5℃の温度差がある。これにより床材毎に床の表面温度を適正な温度にコントロ−ル(制御)することで、節電と足もとから暖かく快適な暖房ができることがわかった。この違いは、床面の違いによる接触温冷感によるものである。この接触温冷感も考慮した制御を実施する。 FIG. 4 is a diagram illustrating air conditioning control that also considers contact thermal sensation depending on the presence or absence of flooring determination. (A) and (b) are when there is no flooring determination, and (c) is when there is flooring determination. It is. According to the investigation by the present inventors, the floor surface temperature at which the human foot feels cool at room temperature of 24 ° C. during heating is 24.0 ° C. for carpets, 25.5 ° C. for flooring, 1.5 There is a temperature difference of ℃. As a result, it was found that by controlling (controlling) the surface temperature of the floor to an appropriate temperature for each floor material, warm and comfortable heating can be performed from the standpoint of power saving. This difference is due to the contact thermal sensation due to the difference in floor surface. Control is performed in consideration of the thermal sensation of contact.
図4に示すように、室内機100は、壁331に設置されているとする。LDKの中でカ−ペットのリビングとフロ−リングのダイニングに同時に、人が在室している際に、設定温度24℃(例えば、空気吹出し口109bからの空気温度36℃)にて、通常の暖房運転を実施すると(a)のように、室内機100から近いリビング側のカ−ペット表面温度が27℃、室内機100から遠いダイニング側のフロ−リング表面温度は24℃になる。室温24℃において、人の足がひんやり感じない床面温度は、フローリングでは25.5℃であるため、この条件では、フローリングに在室している人は、フローリングをひんやり感じており、不快に感じている。 As shown in FIG. 4, it is assumed that the indoor unit 100 is installed on a wall 331. When a person is present at the same time in the living room of the carpet and the dining room in the LDK, usually at a set temperature of 24 ° C. (for example, an air temperature of 36 ° C. from the air outlet 109b). When the heating operation is carried out, the carpet surface temperature on the living side near the indoor unit 100 becomes 27 ° C., and the floor surface temperature on the dining side far from the indoor unit 100 becomes 24 ° C. as shown in FIG. The floor temperature at which the human foot does not feel cool at room temperature of 24 ° C is 25.5 ° C in the flooring. Under these conditions, the person living in the flooring feels cool and uncomfortable. I feel it.
このとき、フローリングに在室している人が、フローリングをひんやり感じなくなる温度の床面25.5℃になるように(b)のごとく、設定室温を27℃(例えば、空気吹出し口109bからの空気温度39℃)まで上昇させると、室内機100から遠いダイニング側のフロ−リング表面温度は25.5℃になり快適となる。ただし、室内機100から近いリビング側のカ−ペット表面温度が29.5℃となり、リビング側の人の周囲温度はやや暑くなってしまう。単純に設定温度のみ上げてしまうと温めすぎで消費電力の無駄である。 At this time, the set room temperature is set to 27 ° C. (for example, from the air outlet 109b) so that the floor surface is 25.5 ° C. at a temperature at which the person staying in the flooring does not feel the flooring cool. When the air temperature is increased to 39 ° C., the floor surface temperature on the dining side far from the indoor unit 100 becomes 25.5 ° C., which is comfortable. However, the carpet surface temperature on the living side near the indoor unit 100 is 29.5 ° C., and the ambient temperature of the person on the living side becomes slightly hot. If only the set temperature is simply raised, it is too warm and wastes power.
一方、(c)のように、床材に適した空調制御を実施した場合では、室内機100から遠いダイニング側のフロ−リング表面温度を25.5℃にしながら、室内機100から近いリビング側のカ−ペット表面温度が26℃で、どちらも快適でありながら設定室温を24℃に下げることが可能となる。 On the other hand, when the air conditioning control suitable for the flooring is performed as shown in (c), the living room side close to the indoor unit 100 while the floor surface temperature on the dining side far from the indoor unit 100 is set to 25.5 ° C. The carpet surface temperature is 26 ° C., both of which are comfortable, and the set room temperature can be lowered to 24 ° C.
本実施形態では、室内の床面の材質を検知する床材検出手段66(材質検知部)と、材質検知部で検知された材質に基づいて空調運転を制御する空調制御手段69(制御部)と、を有している。制御部は、暖房時に、検知された材質が第1の材質(例えば、フローリング)である場合、第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質(例えば、カーペット)と比較して、第1の材質の床面へ送風する風量を増大させることができる。このため、室内の環境に応じて適切な空調運転できる。 In the present embodiment, floor material detection means 66 (material detection part) for detecting the material of the indoor floor surface, and air conditioning control means 69 (control part) for controlling the air conditioning operation based on the material detected by the material detection part. And have. When the detected material is a first material (for example, flooring) during heating, the control unit compares the detected material with a second material (for example, carpet) having more irregularities on the surface than the first material. Thus, the amount of air blown to the floor surface of the first material can be increased. For this reason, an appropriate air conditioning operation can be performed according to the indoor environment.
また、制御部は、暖房時、検知された材質が第1の材質(例えば、フローリング)である場合、第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質(例えば、カーペット)と比較して、前記第1の材質の床面に設定する目標温度を高くするとよい。具体的には、フローリングでは、カ−ペットと比較して約1.5℃高くする。 In addition, when the detected material is the first material (for example, flooring) at the time of heating, the control unit includes a second material (for example, carpet) having more unevenness on the surface than the first material. In comparison, the target temperature set on the floor surface of the first material may be increased. Specifically, in flooring, it is about 1.5 ° C. higher than the carpet.
図5は、部屋のエリア分割方法を示す図である。部屋の間取り(床面)を間取り検出手段64で検出し、その床面を横方向(X方向)および縦方向(Z方向)にそれぞれ、例えば6分割して、それぞれの分割したエリアの床の材質を判定している。この分割については、X方向およびZ方向が4分割でも12分割でも、あるいは、X方向20分割かつZ方向10分割等でも特に問題なく、分割数が増えれば、より精度が向上する半面、処理時間を要する。分割したエリアに、フローリングとカーペットが共存している場合は、占有率が高い方を優先して使用する。家具がある部分は、家具があると認識し、その部分の床材による温度制御は行わない。ただし、家具が占有しているエリアの、占有している家具が、気流が通る家具で、足元付近の温度が検出できる場合は、前後、左右の床材つながっている材質と同一と考え、その床材に合わせて制御を行う。 FIG. 5 is a diagram showing a room area dividing method. The floor plan (floor surface) is detected by the floor plan detecting means 64, and the floor surface is divided into, for example, six in the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Z direction), respectively. The material is judged. With regard to this division, there is no particular problem whether the X direction and the Z direction are 4 divisions or 12 divisions, or 20 divisions in the X direction and 10 divisions in the Z direction. As the number of divisions increases, the accuracy improves, but the processing time. Cost. When flooring and carpet coexist in the divided area, the one with higher occupancy is given priority. A part with furniture is recognized as having furniture, and temperature control by the flooring of that part is not performed. However, if the furniture that the furniture occupies is the furniture through which airflow passes and the temperature near the feet can be detected, it is considered to be the same as the material connected to the floor material on the front and back, left and right. Control according to the flooring.
材質の判定方法は、撮像手段110の前側に可視光カットフィルタ117を配置することで、可視光の波長帯域の光が可視光カットフィルタ117において減衰(又は反射)し、また、可視光以外の波長帯域の光が可視光カットフィルタ117を透過する。つまり、紫外線、近赤外線、遠赤外線を含む光が可視光カットフィルタ117を透過する。このときに、室内機100の近赤外線投光器115から近赤外線を放射し、その反射率により、床の材質を判定する。材質の判定方法の詳細については、図16〜図21を参照して後述する。または、そのような特殊な判定手段を設けず、床の材質を分割したエリア毎にリモコンReにて入力する方法でも設定可能である。リモコンによる設定方法については、実施形態2で後述する。 The method for determining the material is that the visible light cut filter 117 is arranged on the front side of the image pickup means 110, so that light in the visible light wavelength band is attenuated (or reflected) by the visible light cut filter 117, and other than visible light. The light in the wavelength band passes through the visible light cut filter 117. That is, light including ultraviolet rays, near infrared rays, and far infrared rays passes through the visible light cut filter 117. At this time, near-infrared light is emitted from the near-infrared projector 115 of the indoor unit 100, and the floor material is determined based on the reflectance. Details of the material determination method will be described later with reference to FIGS. Alternatively, it can be set by a method in which such a special determination means is not provided and the remote controller Re inputs each area where the floor material is divided. A setting method using the remote controller will be described later in a second embodiment.
図6は、実施形態1に係る制御部の制御ブロックを示す図である。間取り検出手段64は、撮像手段110にて撮影した画像から、空調室(部屋)の間取りを検出する。間取り検出手段64は、間取り検出結果を記憶手段70に記憶する、エリア分割手段65は、空調室の間取りをエリア分割する。エリアの分割イメージは、前記した図5である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a control block of the control unit according to the first embodiment. The floor plan detection unit 64 detects the floor plan of the air-conditioned room (room) from the image captured by the imaging unit 110. The floor plan detection unit 64 stores the floor plan detection result in the storage unit 70, and the area division unit 65 divides the floor plan of the air conditioning room into areas. The divided image of the area is the above-described FIG.
前記とは別に、床材検出手段66は、撮像手段110にて撮影した画像から、床材を判別する。床材検出の際には、先に述べたとおり、撮像手段110の前側に可視光カットフィルタ117を配置し、近赤外線投光器115から近赤外線を放射し、その反射率により、床の材質を判定する。エリア毎の床材判別手段67は、エリア分割した間取りに対して、検出した床材を合わせ、エリア毎の床材判別を実施する。 Separately from the above, the floor material detection means 66 discriminates the floor material from the image taken by the imaging means 110. When detecting the floor material, as described above, the visible light cut filter 117 is disposed on the front side of the imaging means 110, the near infrared light is emitted from the near infrared projector 115, and the material of the floor is determined by the reflectance. To do. The floor material discriminating means 67 for each area matches the detected floor material with the floor layout divided into areas, and discriminates the floor material for each area.
前記とは別に、人体検出手段63は、撮像手段110にて撮影した画像から、人体の位置を検出する。 Apart from the above, the human body detection means 63 detects the position of the human body from the image taken by the imaging means 110.
また、エリア毎の床面温度検知手段62は、温度検知手段120にて取得した温度データから、各エリアの温度を検出する。 Further, the floor surface temperature detection means 62 for each area detects the temperature of each area from the temperature data acquired by the temperature detection means 120.
人の位置の床材温度判定手段68は、人の位置の床材とその床材の温度を確定し、それぞれの材質に対しての目標温度に対して到達しているか否かを判定する。その判定結果に対して、空調制御手段69は空調制御を実施する。空調制御手段69は、左右風向板104、上下風向板105、設定温度、風量等を、人の位置に合わせて制御する。以下、図7〜図10を参照して、実施方法について説明する。 The person's position floor material temperature determination means 68 determines the floor material at the person's position and the temperature of the floor material, and determines whether or not the target temperature for each material has been reached. In response to the determination result, the air conditioning control means 69 performs air conditioning control. The air conditioning control means 69 controls the left and right wind direction plates 104, the up and down wind direction plates 105, the set temperature, the air volume, and the like according to the position of the person. Hereinafter, the implementation method will be described with reference to FIGS.
図7は、上下風向板の制御範囲を示す図であり、(a)は側面図であり、(b)は平面図である。暖房運転において、人の特に足元付近に風向板を向ける制御を行っている。ここでは、人の足元に向けて風を送るために、部屋の奥行き方向(Z方向)を10分割している。その10分割したエリアの、どのエリアに人がいるかで、上下風向板105の必要スイング範囲を決定している。例えば、A3とA7に人がいる場合は、A3とA7の間を上下風向板105がスイングする。また、風を送る範囲をA3からA8の、人がいる範囲よりも一つ手前からの範囲からスイングすることにより、確実に温風が人の足元に届くため、更に快適度は向上する。 7A and 7B are diagrams showing the control range of the up and down wind direction plate, where FIG. 7A is a side view and FIG. 7B is a plan view. In the heating operation, control is performed so that the wind direction plate is directed toward the person, particularly near the feet. Here, in order to send a wind toward a person's feet, the depth direction (Z direction) of the room is divided into ten. The required swing range of the vertical wind direction plate 105 is determined depending on which area of the 10 divided areas is present. For example, when there are people in A3 and A7, the vertical wind direction plate 105 swings between A3 and A7. In addition, by swinging the wind sending range from A3 to A8, a range from one before the range where the person is present, the warm air surely reaches the person's feet, so the comfort level is further improved.
図8は、左右風向板の制御範囲を示す図である。暖房運転において、人がいる場所に風向板を向ける制御を行っている。図8では、左右風向板104の制御範囲を20分割して、その20分割したエリアの、どのエリアに人がいるかで、左右風向板104の必要スイング範囲を決定している。例えば、B3とB6に人がいる場合は、B3〜B6の間を左右風向板がスイングする。また、人がいる位置で、2秒程度スイングを停止すると、快適度は向上する。さらに、スイングする範囲を人がいるB3〜B6だけではなく、人がいる範囲よりも一つ広めの範囲であるB2〜B7にすると確実に温風が人のいるエリアを包み込むため、更に快適度は向上する。 FIG. 8 is a diagram illustrating a control range of the left and right wind direction plates. In the heating operation, control is performed to direct the wind direction plate to a place where a person is present. In FIG. 8, the control range of the left and right wind direction plates 104 is divided into 20 parts, and the necessary swing range of the left and right wind direction plates 104 is determined depending on which area of the 20 divided areas is located. For example, when there are people in B3 and B6, the left and right wind direction plates swing between B3 and B6. Further, when the swing is stopped for about 2 seconds at a position where a person is present, the comfort level is improved. Furthermore, if the swing range is set not only to B3 to B6 where people are present but also B2 to B7, which is one range wider than the range where people are present, the warm air surely wraps around the area where people are present, so the comfort level is further increased. Will improve.
このときに、B3にいる人は、カーペットの上におり、B6にいる人はフローリングの上にいる場合、左右風向板104をスイングする際に、まずは、フローリングに人がいるB6でスイングを停止する時間を、更に2秒長くする。 At this time, if the person in B3 is on the carpet and the person in B6 is on the flooring, when swinging the left and right wind direction plate 104, first stop the swing at B6 where the person is on the flooring The time to do is further increased by 2 seconds.
それぞれの人の足元のエリア温度を検出し、先に述べた「人の足がひんやり感じなくなる床面の表面温度」を床の材質ごとの空調制御目標値と設定し、所定時間おきに、人のいるエリアに対しての左右風向板のスイング停止時間を変更する。 The area temperature of each person's feet is detected, and the above-mentioned "surface temperature of the floor surface where the human foot feels cool" is set as the air conditioning control target value for each floor material. Change the swing stop time of the left and right wind direction plates for the area where
図7および図8に示した上下風向板105の制御と左右風向板104の制御を組み合わせることにより、人の足元付近に快適な温風を送ることが可能となる。 Combining the control of the up / down wind direction plate 105 and the control of the left / right wind direction plate 104 shown in FIGS. 7 and 8 makes it possible to send comfortable warm air near the feet of a person.
図9は、温度検知手段の温度検知範囲を示す図である。図9を参照して温度検知手段120による床面の温度検知について説明する。温度検知手段120がサーモパイルである場合、サーモパイルの検出素子は、1次元配置された受熱素子となっている。検出素子の配列方向を回転軸にしてサーモパイルを回動することにより、検出素子の配列方向に垂直な方向に走査する。これにより、縦方向に8画素の2次元の放射熱像を取得することができる。取得画像の走査方向(水平方向)が150°の画角で、20×8の画素数の熱画像取得がおこなえる。この温度検知結果から、人の位置の床材温度判定を実施している。 FIG. 9 is a diagram showing a temperature detection range of the temperature detection means. With reference to FIG. 9, the temperature detection of the floor surface by the temperature detection means 120 is demonstrated. When the temperature detection means 120 is a thermopile, the thermopile detection element is a heat receiving element arranged one-dimensionally. By rotating the thermopile with the arrangement direction of the detection elements as a rotation axis, scanning is performed in a direction perpendicular to the arrangement direction of the detection elements. Thereby, a two-dimensional radiant heat image of 8 pixels can be acquired in the vertical direction. It is possible to acquire a thermal image of 20 × 8 pixels with an angle of view of 150 ° in the scanning direction (horizontal direction) of the acquired image. From this temperature detection result, the floor material temperature at the position of the person is determined.
図10は、床面温度に基づく左右風向板のスイング停止時間を示す図である。図10を参照して、左右風向板104のスイング停止時間の変更する時間を説明する。目標温度に到達していない場合は、1秒加算し、目標温度到達後は加算なし。更に目標温度+1℃に到達した場合は、1秒減算を行う。この制御により、床の材質による体感の違いは緩和される。 FIG. 10 is a diagram showing the swing stop time of the left and right wind direction plates based on the floor surface temperature. With reference to FIG. 10, the time for changing the swing stop time of the left and right wind direction plates 104 will be described. When the target temperature has not been reached, 1 second is added, and after the target temperature is reached, there is no addition. Further, when the target temperature reaches + 1 ° C., 1 second subtraction is performed. By this control, the difference in the sensation due to the floor material is alleviated.
更に同様のことを上下風向板105でも実施可能であるが、上下風向板105は、外側から見える風向板であり、上下風向板105を途中で停止することは、不自然であるため、上下風向板105ではスイングの上限位置と下限位置の停止時間のみ加算を実施し、途中で止めることは行わないほうが適正であると考える。 The same thing can be done with the up-and-down wind direction plate 105. However, the up-and-down wind direction plate 105 is a wind direction plate that can be seen from the outside. In the board 105, it is considered appropriate to add only the stop time of the upper limit position and the lower limit position of the swing and not stop in the middle.
本実施形態では、日本特有の「部屋の中で靴を脱ぐ暮らし」において、直接足が接する床面の材質を知ることができる。また、人の位置の床面の材質に合わせた暖気をそれぞれの場所に届けることができる。すなわち、人の位置の床面の材質に合わせて、風をあてる風量および時間を調整することができる。 In this embodiment, it is possible to know the material of the floor surface that directly touches the foot in “living off shoes in a room” unique to Japan. In addition, warm air that matches the material of the floor at the position of the person can be delivered to each location. That is, it is possible to adjust the amount and time of the wind applied according to the material of the floor surface at the position of the person.
例えば、暖房時、従来ではカーペット(第2の材質)側でもフローリング(第1の材質)側と同様に暖めていた。これに対し、本実施形態では、カーペット側での暖め過ぎをおさえるため、カーペット側へ送る温風を減らし、その分フローリング側へ温風を届けることで、部屋にいる人全てが、床材を冷たく感じなく、しかも省エネにすることが可能である。 For example, during heating, the carpet (second material) side is conventionally warmed in the same manner as the flooring (first material) side. On the other hand, in this embodiment, in order to suppress overheating on the carpet side, the warm air sent to the carpet side is reduced, and the warm air is sent to the flooring side accordingly, so that all people in the room can use the flooring. It is possible to save energy without feeling cold.
<<実施形態2>>
実施形態1では、床材を床材検出手段66で検出していたが、実施形態2では、リモコンReA(入力部)(図12参照)等による床材の設定方法について説明する。
<< Embodiment 2 >>
In the first embodiment, the floor material is detected by the floor material detection means 66, but in the second embodiment, a floor material setting method using the remote controller ReA (input unit) (see FIG. 12) or the like will be described.
図11は、実施形態2に係る制御部のブロック構成を示す図である。図11において、図6に示した実施形態1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。ユーザがリモコンReAの入力手段である間取り入力手段131により空調室の間取りを入力し、その空調室に対して、床材設定手段132によりエリア毎の床材を設定する。間取りおよび床材の入力結果は、送受信部45を介して記憶手段70に記憶される。エリア毎の床材判別手段67は、記憶手段70の入力結果によりエリア毎の床材を判別する。 FIG. 11 is a diagram illustrating a block configuration of a control unit according to the second embodiment. In FIG. 11, the same elements as those of the first embodiment shown in FIG. The user inputs the floor plan of the air-conditioned room by the floor plan input means 131 that is the input means of the remote controller ReA, and the floor material setting means 132 sets the floor material for each area for the air-conditioned room. The floor plan and flooring input results are stored in the storage means 70 via the transmission / reception unit 45. The floor material discriminating means 67 for each area discriminates the floor material for each area based on the input result of the storage means 70.
図12は、実施形態2に係るリモコンの概略を示す図である。リモコンReAの間取り入力手段131は、タッチパネル部であるとして説明する。リモコンReAの記憶部には、間取りを設定するためのレイアウト情報、部屋の広さ情報、および室内機100および生活周りの什器のエレメント情報が記憶されており、リモコンReAの処理部は、間取りの設定モードを有している。リモコンReAの処理部は、間取りの設定要求があった場合、間取り入力手段131を介して、レイアウト情報に基づく選択画面、広さ情報に基づく選択画面、およびエレメント情報を用いた配置要求画面をタッチパネル部に表示する。そして、タッチパネル部の画面操作に基づいて、室内機100を設置する間取り情報およびその間取り内の室内機100および什器の配置情報をユーザの間取り図情報として記憶部に登録する。間取りの設定には、レイアウト選択、広さ選択、室内機100のエアコンの位置および関連する什器の位置、およびリビング、居室等の方角を設定することができる。 FIG. 12 is a diagram illustrating an outline of the remote controller according to the second embodiment. The floor plan input unit 131 of the remote controller ReA will be described as a touch panel unit. The storage unit of the remote control ReA stores layout information for setting a floor plan, room size information, and element information of the indoor unit 100 and furniture around the living room. The processing unit of the remote control ReA Has a setting mode. When there is a floor plan setting request, the processing unit of the remote controller ReA touches a selection screen based on layout information, a selection screen based on area information, and an arrangement request screen using element information via the floor plan input means 131. Displayed in the section. And based on the screen operation of a touchscreen part, the floor plan information which installs the indoor unit 100, and the arrangement | positioning information of the indoor unit 100 and fixtures in the floor plan are registered into a memory | storage part as a user's floor plan information. In the layout setting, layout selection, area selection, the position of the air conditioner of the indoor unit 100 and the position of the related fixtures, and the direction of the living room, the living room, and the like can be set.
間取り入力完了後、床材設定手段132は、床材の種別が表示される。図12においては、例としてカーペットおよびフローリングが表示されている。初期設定としてフローリングが指定されている。ユーザは、カーペットに変更する場合、カーペットの部分135を指でタッチ後、間取り領域136内の所定領域を指でタッチすると、フローリングからカーペットに変更される。 After completing the floor plan input, the floor material setting means 132 displays the type of floor material. In FIG. 12, carpet and flooring are displayed as an example. Flooring is specified as the initial setting. When the user changes to the carpet, after touching the carpet portion 135 with the finger and touching a predetermined area in the floor plan area 136 with the finger, the flooring is changed to the carpet.
本実施形態では、リモコンReAにより、空調室の間取りの入力、および、床材の設定を実施可能である。リモコンReAにより手動設定してもらうことにより、特殊なセンサを空気調和機に搭載せずに、空調室の床材に応じた空調制御が可能となる。 In the present embodiment, the remote control ReA can be used to input the floor plan of the air conditioning room and set the flooring. By having the remote controller ReA set manually, air conditioning control according to the flooring of the air conditioning room can be performed without installing a special sensor in the air conditioner.
<他の空調機例>
図13は、上下風向板が長手方向に3枚羽根を有する室内機の構成を示す図である。図2に示した室内機100と比較して、上下風向板105は、上部上下風向板と下部上下風向板上部板を有しており、上部上下風向板は、左右方向に概略3分割され、左側羽根105aa、中央羽根105ab、右側羽根105acとで構成されている。下部上下風向板も、同様に、左右方向に概略3分割され、左側羽根105ba、中央羽根105bb、右側羽根105bcとで構成されている。
<Other air conditioner examples>
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an indoor unit in which the vertical wind direction plate has three blades in the longitudinal direction. Compared with the indoor unit 100 shown in FIG. 2, the up / down wind direction plate 105 has an upper up / down wind direction plate and a lower up / down wind direction plate upper plate, and the upper up / down wind direction plate is roughly divided into three in the left / right direction, The left blade 105aa, the central blade 105ab, and the right blade 105ac are configured. Similarly, the lower vertical wind direction plate is roughly divided into three in the left-right direction, and includes a left blade 105ba, a central blade 105bb, and a right blade 105bc.
図13のように上下風向板が左右方向で3分割されている室内機では、図4のように、2人の内、1人がカーペットの上にいて、もう1人がフローリングの上にいる場合は、人の位置と、床の材質を検出後、フローリング(第1の材質)の上にいる人に、3つに分割された上下風向板105の内、2つを向ける。残りの1つをカーペット(第2の材質)の上にいる人に向ける。この制御を実施することにより、フローリングにいる人をより早く暖めることが可能となる。 In an indoor unit in which the vertical wind direction plate is divided into three in the left-right direction as shown in FIG. 13, one of the two is on the carpet and the other is on the flooring as shown in FIG. In this case, after detecting the position of the person and the material of the floor, two of the three vertical airflow direction plates 105 are directed toward the person on the flooring (first material). Point the remaining one at someone on the carpet (second material). By performing this control, it becomes possible to warm the person in the flooring faster.
例えばフローリングの位置が室内機100から近いなど、フローリングが早く暖まり、目標温度に到達した場合は、フローリングにいる人に1組の上下風向板(例えば、左側羽根105aa,105ba)カーペットにいる人に、1組の上下風向板(例えば、右側羽根105ac,105bc)、残りの上下風向板(例えば、中央羽根105ab,105bb)はフローリングにいる人とカーペットにいる人の間をスイングすることで均等化が図れる。 For example, when the flooring is warmed quickly and reaches the target temperature, for example, when the flooring is close to the indoor unit 100, a pair of up and down wind direction plates (for example, the left blades 105aa and 105ba) is on the person on the carpet. One set of up and down wind direction plates (for example, right blades 105ac and 105bc) and the remaining up and down wind direction plates (for example, center blades 105ab and 105bb) are equalized by swinging between a person on the flooring and a person on the carpet Can be planned.
また、人がいる位置の床材が全て同一だった場合は、他の影響を優先した制御とする。例えば、室内機から遠いところにいる人に、3つに分割された上下風向板105の内、2つを向ける。残りの1つを近いところにいる人に向ける。この制御を実施することにより、暖まり難い室内機から遠いところにいる人もより早く暖めることが可能となる。 In addition, when all the floor materials at the position where the person is present are the same, the control is performed with priority on other influences. For example, two of the up-and-down wind direction plates 105 divided into three are directed toward a person far from the indoor unit. Direct the remaining one to someone who is nearby. By carrying out this control, it becomes possible for a person who is far from an indoor unit that is difficult to warm up to warm up more quickly.
なお、上下風向板105の左右方向の分割は、3分割に限らず、4分割等、より多い場合は制御幅が広がる。 In addition, the division | segmentation of the left-right direction of the up-down wind direction board 105 is not restricted to 3 divisions, but when there are more divisions, such as 4 divisions, a control width will spread.
本制御を実施しても、室温に対しての床温度が、目標温度に到達しない場合は、部屋の設定温度を調整し、床温度が上昇するようにする。ここでは、代表例としてフローリングとカーペットについて記載したが、畳の場合も近赤外線の反射率の違いにより、検出は可能であり、暖房時室温24℃において、人の足がひんやり感じなくなる床面の表面温度は、カ−ペット24.0℃、フロ−リング25.5℃に対し、畳は24.5℃である。畳を検出した場合も、カーペット・フローリング同様の制御を実施する。 If the floor temperature relative to the room temperature does not reach the target temperature even when this control is performed, the set temperature of the room is adjusted so that the floor temperature rises. Here, flooring and carpet have been described as typical examples, but in the case of tatami mats, detection is possible due to the difference in reflectance of near-infrared rays. The surface temperature is 24.5 ° C. for carpets and 25.5 ° C. for flooring, whereas 24.5 ° C. for tatami mats. When tatami mats are detected, the same control as carpet flooring is performed.
<除湿実施時の例>
図14は、布団・カーペット除湿実施時の上下風向板の制御範囲を示す図である。図15は、布団・カーペット除湿実施時の左右風向板の制御範囲を示す図である。ふとん・カーペットを、床材検出手段66は、床材同様の方式で検出する。検出したふとん・カーペットに対して、上下風向板105を図14に示すようにスイングさせる。このとき上下風向板105は、図13に示した左右方向に3分割されている場合の例である。それぞれの上下風向板105の担当エリアに存在するふとん・カーペットに合わせて上下風向板105をスイングさせ、狙ったふとん・カーペットに満遍なく風を送る。
<Example when dehumidifying>
FIG. 14 is a diagram illustrating a control range of the up and down wind direction plates when performing futon / carpet dehumidification. FIG. 15 is a diagram showing the control range of the left and right wind direction plates when performing futon / carpet dehumidification. The floor material detection means 66 detects futons and carpets in the same manner as the floor material. The up-and-down wind direction plate 105 is swung as shown in FIG. 14 with respect to the detected futon and carpet. At this time, the up-and-down wind direction plate 105 is an example in the case of being divided into three in the left-right direction shown in FIG. The up / down wind direction board 105 is swung according to the futon / carpet existing in the area in charge of each up / down wind direction board 105, and the wind is evenly sent to the target futon / carpet.
ここでは右側のふとん・カーペットはA5からA8の間にある。左側のふとん・カーペットはA2からA5の間にある。両方とも、中央羽根105ab,105bbの担当エリアにも重なっているため、中央羽根105ab,105bbは、A2からA8の間をスイングし、右側羽根105ac,105bcはA5からA8をスイング、左側羽根105aa,105baはA2からA5をスイングさせ、効率良くふとん・カーペットが存在する範囲に風を送ることができる。 Here the right futon / carpet is between A5 and A8. The left futon / carpet is between A2 and A5. Since both overlap the area in charge of the central blades 105ab and 105bb, the central blades 105ab and 105bb swing between A2 and A8, the right blades 105ac and 105bc swing from A5 to A8, and the left blades 105aa and 105ba swings A2 to A5, and can efficiently send wind to the area where futons and carpets exist.
また、左右風向板104についても図15に示すように、例えば、左右風向板104が2分割されている場合は、それぞれが制御を実施する。図15の実施例では、左側の左右風向板104は、左側にあるふとん・カーペットに対し、満遍なく風を送るように、B5〜B9に風を送る。右側の左右風向板104は、右側にあるふとん・カーペットに対し、満遍なく風を送るように、B12〜B19に風を送る。左右風向板104が分割されていない場合は、ふとん・カーペットを検出している範囲のB5〜B19をスイングして風を送る。運転モードは除湿運転を実施し、風速は強めに切替え、ふとん・カーペットの湿気をとる運転を実施する。 Further, as shown in FIG. 15 for the left and right wind direction plates 104, for example, when the left and right wind direction plates 104 are divided into two, each controls. In the embodiment of FIG. 15, the left and right wind direction plates 104 on the left side send wind to B5 to B9 so as to send the wind evenly to the futons and carpets on the left side. The right and left wind direction plates 104 on the right side send the wind to B12 to B19 so as to send the wind uniformly to the futons and carpets on the right side. When the left and right wind direction plates 104 are not divided, the wind is sent by swinging B5 to B19 in the range where futons and carpets are detected. The operation mode is a dehumidifying operation, the wind speed is switched to a higher value, and the futon / carpet is dampened.
この除湿運転は、ふとん・カーペットの湿気を取ることを優先し、室温が低めの場合は、暖房運転を実施し、温風をふとん・カーペットに当てることにより、ふとん・カーペットの乾燥効果を促進することを優先する運転を実施することも可能である。この暖房実施により上昇した湿度を下げるために、その後、除湿運転に切り替えることも有効である。本運転モードは、室温が上昇する等、人が部屋の中にいると、やや不快であることを考えると、人がいないことを撮像手段110にて検出した場合に作動させることを条件にしてもよい。 This dehumidifying operation gives priority to removing moisture from futons and carpets. When room temperature is low, heating operation is carried out and hot air is applied to futons and carpets to promote the drying effect of futons and carpets. It is also possible to implement an operation that prioritizes this. It is also effective to switch to a dehumidifying operation after that in order to reduce the humidity increased by the heating. This operation mode is based on the condition that it is activated when the imaging means 110 detects that there is no person, considering that it is somewhat uncomfortable when the person is in the room, such as when the room temperature rises. Also good.
もしくは、リモコンReに専用ボタンを設定し、ユーザが任意にこのボタンを押したときにのみ作動させることにより、意図しない空調にならないようにすることもできる。リモコンReの専用ボタンにより設定された場合に、ふとん・カーペットが検出できなかった場合は、ユーザの意図に反して、ふとん・カーペットが検出できないと考え、撮像手段110で検出できる範囲の外側にふとん・カーペットがあると想定した風向制御を実施する。例えば本実施例の場合は、室内機100のすぐ下に置いてある場合は検出が困難であるため、検出できなかった場合は室内機100のすぐ下付近を中心に風を向けるようにするとよい。 Alternatively, by setting a dedicated button on the remote controller Re and operating it only when the user arbitrarily presses this button, it is possible to prevent unintended air conditioning. If the futon / carpet cannot be detected when set with the dedicated button on the remote control Re, it is considered that the futon / carpet cannot be detected against the user's intention, and the futon is placed outside the range that can be detected by the imaging means 110.・ Implement wind direction control assuming that there is carpet. For example, in the case of the present embodiment, since detection is difficult when it is placed directly under the indoor unit 100, if it cannot be detected, the wind should be directed around the vicinity of the indoor unit 100. .
<床材検出手段の詳細>
次に、近赤外線撮影および床材検出手段66について詳細に説明する。
<Details of flooring detection means>
Next, the near infrared imaging and flooring detection means 66 will be described in detail.
<近赤外線撮影>
[近赤外線撮影の特性]
物体の近赤外線の吸収率は、その物体の分子構造に依存することが一般に知られている。例えば、可視光領域で、柄がある絨毯、木目のあるフローリング材を撮影した場合、同一の材質であっても染料、色素の影響で、複数の色情報が取得されてしまうが、近赤外線領域で撮影した場合においては、近赤外線の吸収率は被写体の分子構造に依存するため、染料、色素の影響を受けづらく同じ素材であれば同系色調の画像情報を取得できる。
<Near infrared photography>
[Characteristics of near infrared photography]
It is generally known that the near infrared absorption rate of an object depends on the molecular structure of the object. For example, when a carpet with a pattern or a flooring material with a grain is photographed in the visible light region, even if the same material is used, multiple color information is acquired due to the effects of dyes and pigments. In the case of taking a picture, the near-infrared absorptance depends on the molecular structure of the subject, so that it is possible to obtain image information of similar colors if the same material is hardly affected by the dye and the pigment.
[近赤外線撮影における照射する波長領域]
赤外線波長領域において750nm以上であれば照射される近赤外線は肉眼で捉えることが困難になり、在室者に不快感を与えることがない。また、可視光と違い、近赤外線光が物体にあたった場合に、物体に対する近赤外線光の吸収率は物体の分子の構造に依存することが知られている。近赤外線光画像では、材質ごとで撮像手段110に取得される画像情報では違う色調情報が得られるため、画像上で材質の区別が容易になるという特徴がある。
[Wavelength region to irradiate in near infrared photography]
If it is 750 nm or more in the infrared wavelength region, it will be difficult to catch the near infrared ray irradiated with the naked eye, and the occupants will not be uncomfortable. Further, it is known that, unlike visible light, when near-infrared light hits an object, the absorption rate of the near-infrared light with respect to the object depends on the molecular structure of the object. The near-infrared light image has a feature that it is easy to distinguish the material on the image because different color tone information is obtained from the image information acquired by the imaging unit 110 for each material.
一般的にサーモカメラ等で用いられる遠赤外線領域の波長(3000nm以上)を用いることも考えられるが、遠赤外線光はすべての物体が自ら光源となり発光していて、発生する遠赤外線の光量は、主に対象物の温度の影響を多く受けてしまう。そのため、投光器による照射光に起因するものと対象物の温度に起因する画像情報なのかの情報の分離が極めて困難になるため、撮影波長領域としては適さない。また、1000nm以下の波長帯は、可視光に近い波長帯で、汎用のイメージセンサにおいても受光感度が存在するものが多い。そのため、本実施形態において投光器で照射する赤外線の波長750nm〜1000nmを照射可能な構成とすることが望ましい。 Although it is also possible to use a wavelength in the far-infrared region (3000 nm or more) generally used in a thermo camera or the like, far-infrared light is emitted by all objects as light sources, and the amount of far-infrared light generated is Mainly affected by the temperature of the object. For this reason, it is extremely difficult to separate information that is caused by the light irradiated by the projector and image information that is caused by the temperature of the object, so that it is not suitable as an imaging wavelength region. The wavelength band of 1000 nm or less is a wavelength band close to visible light, and there are many light receiving sensitivities in general-purpose image sensors. Therefore, in the present embodiment, it is desirable to have a configuration capable of irradiating with an infrared wavelength of 750 nm to 1000 nm irradiated by the projector.
<近赤外線の照射により、撮像手段で取得されるデータの説明>
[検知対象表面形状・材質による取得画像]
一般的に、近赤外線投光器115から照射された近赤外線が対象物に当たったのちには、鏡面反射・拡散反射といった反射するものと、吸収され熱、化学エネルギーに変換されるものと、対象物をそのまま透過するものとに大きく分けられる。
<Description of Data Acquired by Imaging Unit by Near-Infrared Irradiation>
[Acquired image based on surface shape and material to be detected]
In general, after the near-infrared light irradiated from the near-infrared projector 115 hits the object, the object is reflected such as specular reflection / diffuse reflection, absorbed and converted into heat and chemical energy, and the object. Can be broadly divided into those that pass through as they are.
このとき、近赤外線投光器115から照射された近赤外線光が対象物に当たり反射した光の光量を撮像手段110によって取得することにより、撮影画像から対象物の材質を判別することを可能とする。このとき対象物の角度によって撮像手段で取得される反射光には二種類ある。
(1)対象物に当たった光が鏡面反射し、その光が撮像手段に入り込む場合、
(2)対象物に当たった光が拡散反射して、その光が撮像手段に入り込む場合
である。鏡面反射光と拡散反射光の光量は、対象物の材質、表面形状により相反する特性を持っている。
At this time, it is possible to determine the material of the object from the captured image by acquiring the amount of light reflected by the near-infrared light irradiated from the near-infrared projector 115 by the imaging unit 110. At this time, there are two types of reflected light acquired by the imaging means depending on the angle of the object.
(1) When the light hitting the object is specularly reflected and the light enters the imaging means,
(2) The case where the light hitting the object is diffusely reflected and the light enters the imaging means. The light amounts of the specular reflection light and the diffuse reflection light have opposite characteristics depending on the material and surface shape of the object.
[表面形状による反射光強度]
一般的に、反射光が撮像手段110に戻り、撮像手段110により取得された画像情報として取得される。撮像手段110に取得される受光量は、近赤外線投光器115から対象物までの距離、対象物の材料の拡散率と吸収率に依存する。
[Reflected light intensity by surface shape]
In general, the reflected light returns to the imaging unit 110 and is acquired as image information acquired by the imaging unit 110. The amount of received light acquired by the imaging means 110 depends on the distance from the near-infrared projector 115 to the object, the diffusivity and the absorption rate of the material of the object.
拡散率については、対象物の角度が照射光に対して垂直等で、鏡面反射光が直接撮像手段に入る場合においては拡散率が大きいものほど撮像手段110で受光量は小さくなり、拡散率が小さいものほど、撮像手段110で受光量は大きくなる。 As for the diffusivity, when the angle of the object is perpendicular to the irradiation light and the specular reflection light directly enters the imaging means, the larger the diffusivity, the smaller the amount of light received by the imaging means 110, and the diffusivity becomes larger. The smaller the amount, the larger the amount of light received by the imaging means 110.
また、対象物の角度が照射光にたいして垂直で鏡面反射光が撮像手段に直接入光してこない場合においては、拡散光が撮像手段110に戻り、撮像手段110により取得された画像情報として取得される。 When the angle of the object is perpendicular to the irradiation light and the specular reflected light does not directly enter the imaging unit, the diffused light returns to the imaging unit 110 and is acquired as image information acquired by the imaging unit 110. The
図16は、検知対象物の表面形状と撮像手段により受光される反射光の光量の関係を示し、(a)は対象物の表面粗さが大きい物の場合を示す図であり、(b)は対象物の表面粗さが小さい場合を示す図である。図16に示すように、鏡面反射した光が撮像手段110に直接入らない配置の場合においては、対象物の拡散率が大きいほど撮像手段110の受光量が大きくなる。拡散率は、表面形状が入り組んだ複雑な形状となっている物、触感がざらついているもの、凹凸が激しいものは大きく、鏡面加工が施されている等、表面形状が平面に近いものほど小さくなる。鏡面反射光か拡散反射光で、特性が逆となるため、近赤外線投光器115と撮像手段110における対象物の角度を見極める必要がある。 FIG. 16 shows the relationship between the surface shape of the object to be detected and the amount of reflected light received by the imaging means, (a) is a diagram showing the case where the object has a large surface roughness, and (b) These are figures which show the case where the surface roughness of a target object is small. As shown in FIG. 16, in the case where the mirror-reflected light does not directly enter the imaging unit 110, the amount of light received by the imaging unit 110 increases as the diffusivity of the object increases. Diffusivity is small when the surface shape is close to a flat surface, such as a complex shape with complicated surface shape, a rough texture, or a rough surface that is large and mirror-finished. Become. Since the characteristics are reversed between specular reflection light and diffuse reflection light, it is necessary to determine the angle of the object in the near-infrared projector 115 and the imaging means 110.
[材質による反射光強度]
図17は、検知対象物の材質の波長吸収率の例を示す図である。図18は、検知対象物の吸収率と撮像手段により受光される反射光の光量の関係を示し、(a)は対象物の吸収率が低い場合を示す図であり、(b)は対象物の吸収率が高い場合を示す図である。
[Reflected light intensity by material]
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the wavelength absorptance of the material of the detection target. FIG. 18 shows the relationship between the absorption rate of the detection object and the amount of reflected light received by the imaging means, (a) is a diagram showing the case where the absorption rate of the object is low, and (b) is the object. It is a figure which shows the case where the absorption rate of is high.
近赤外線の吸収率というのは、材質特有のものである。図17に示す吸収スペクトルを持つ材料についての例を挙げて説明する。例えば、図17で示す右肩上がりの吸収スペクトルを持つ材質Aと、山なり形状の吸収スペクトル持つ材質Bがある場合に、同じ表面形状下の場合においては、照射波長Aを照射した場合、照射波長帯の吸収率が高い材質Bは撮像手段110に戻ってくる拡散光が少なく(図18(b)参照)、照射波長帯の吸収率が低い材質Aは撮像手段110に戻ってくる拡散光が多くなり(図18(a)参照)、材質Bより材質Aの方が画像情報の輝度値が大きくなる。そのため、あらかじめ対象物の距離と角度と表面形状が既知であれば、吸収率に差異がある材質であれば、反射光の光量を輝度値として撮像手段で取得することで材質の判別が可能である。 The near infrared absorptance is specific to the material. An example of a material having an absorption spectrum shown in FIG. 17 will be described. For example, when there is a material A having a rising absorption spectrum shown in FIG. 17 and a material B having a mountain-shaped absorption spectrum, and under the same surface shape, the irradiation wavelength A is irradiated, The material B having a high absorption rate in the wavelength band has less diffused light returning to the imaging unit 110 (see FIG. 18B), and the material A having a low absorption rate in the irradiation wavelength band returns to the imaging unit 110. (See FIG. 18A), the brightness value of the image information is higher in the material A than in the material B. Therefore, if the distance, angle, and surface shape of the object are known in advance, the material can be identified by acquiring the amount of reflected light as a luminance value with an imaging means if the material has a difference in absorption rate. is there.
また、照射波長Bを照射した場合では、材質Aより材質Bの方が画像情報の輝度値は大きくなり、先ほどの逆の傾向の画像情報が取得される。そのため、判別したい材料の種類にあわせて吸収率に差異がある波長領域を照射することが望ましい。また、近赤外線投光器115から2種類以上の複数の波長を照射できる構成として、複数の波長領域の画像情報を取得することで、材質の検知精度を向上させることも可能である。 Further, when the irradiation wavelength B is irradiated, the luminance value of the image information is higher for the material B than for the material A, and the image information having the reverse tendency is acquired. Therefore, it is desirable to irradiate a wavelength region having a difference in absorption rate according to the type of material to be identified. In addition, as a configuration capable of emitting two or more types of wavelengths from the near-infrared projector 115, it is also possible to improve the material detection accuracy by acquiring image information of a plurality of wavelength regions.
[測定物の距離による反射強度の影響]
近赤外線投光器115から照射した光は、対象物の距離の二乗に反比例して光の到達する光量は減衰する。そのため、検知対象物の距離は既知でなければない。しかし、検知を行う対象物が平面で、室内機100との位置、角度関係が明らかな物であれば、撮像手段110の画像情報から、推定することができる。例えば、材質検知の対象物が床面で、一般的な家庭で空気調和機の据付高さと据付角度がほぼ一定であることが分かっている場合、床面の距離と角度は、撮像手段の画像情報から、推定することが可能である。
[Effect of reflection intensity depending on the distance of the object to be measured]
The light irradiated from the near-infrared projector 115 attenuates the amount of light that reaches the light in inverse proportion to the square of the distance of the object. Therefore, the distance of the detection target must be known. However, if the object to be detected is a plane and the position and angle relationship with the indoor unit 100 is clear, it can be estimated from the image information of the imaging means 110. For example, if the object of material detection is the floor surface, and it is known that the installation height and the installation angle of the air conditioner are almost constant in a general home, the distance and angle of the floor surface is the image of the imaging means. It is possible to estimate from the information.
<床材検出手段(材質検知部)の処理>
床材検出手段66(材質検知部)は、差分処理による(1)差分処理による外光ノイズ除去処理、(2)判別閾値の距離による補正処理、(3)人体・家具除外処理を行う。実施形態では、一例として検知対象が床面の材質で、種類がカーペット、フローリング、畳の3種類であるときに判別を行う方法について記述する。また、検知対象が床材の場合、多少の個体差はあるが、床材ごとに表面形状はほぼ決まっている。そのため、拡散率と吸収率の影響を合わせ込んで、撮像手段110により撮影された輝度情報で閾値を規定することで、材質判定を行う。判定閾値については後述する。
<Processing of flooring detection means (material detection unit)>
The floor material detection unit 66 (material detection unit) performs (1) external light noise removal processing by difference processing, (2) correction processing by the distance of the discrimination threshold, and (3) human body / furniture exclusion processing by difference processing. In the embodiment, as an example, a method for performing determination when the detection target is a floor material and the types are carpet, flooring, and tatami are described. Further, when the detection target is a flooring material, there are some individual differences, but the surface shape is almost determined for each flooring material. Therefore, the material determination is performed by combining the influence of the diffusion rate and the absorption rate and defining the threshold value with the luminance information photographed by the imaging unit 110. The determination threshold will be described later.
[(1)差分処理による外光ノイズ除去処理]
図19は、差分処理による外部光源の影響を取り除く方法を示す図であり、(a)は床面に材質Aと材質Bが置かれた環境において撮像手段により撮影された近赤外線画像を示す図であり、(b)は材質検知エリアにおける照射前と照射後の輝度値のx座標推移を示す図であり、(c)は照射前と照射後の輝度値から差分をとった時のx座標推移を示す図である。
[(1) External light noise removal processing by difference processing]
FIG. 19 is a diagram showing a method of removing the influence of an external light source by difference processing, and FIG. 19A is a diagram showing a near-infrared image photographed by an imaging means in an environment in which material A and material B are placed on the floor surface. (B) is a diagram showing the x-coordinate transition of the luminance value before and after irradiation in the material detection area, and (c) is the x-coordinate when the difference is taken from the luminance value before and after irradiation. It is a figure which shows transition.
図19(a)に示すように空気調和機が利用されている室内環境において、日中等外部光源から空調室内に光が入射している場合、外光に含まれる様々な波長の近赤外線の影響が加味された画像情報が取得されてしまう。 In an indoor environment where an air conditioner is used as shown in FIG. 19 (a), when light is incident on the air-conditioned room from an external light source such as during the day, the influence of near-infrared rays of various wavelengths included in the external light The image information in which is added is acquired.
前述したが、物体の近赤外線光の吸収率は波長によって異なるため、太陽光、室内照明等の別光源(外部光源91)から照射される複数の波長の影響があると、材質検知においては誤検知要因になってしまう。そのため、材質検知を行うためは、近赤外線投光器115から照射光のみによる画像情報を取得することが望ましい。そこで、近赤外線投光器115により近赤外線の照射前の画像と近赤外線照射後の画像の変化量を測定する差分処理を行うことによりこれを解決する。 As described above, since the absorption rate of near-infrared light of an object varies depending on the wavelength, if there is an influence of a plurality of wavelengths irradiated from another light source (external light source 91) such as sunlight or indoor lighting, an error occurs in material detection. It becomes a detection factor. Therefore, in order to detect the material, it is desirable to acquire image information only from the irradiation light from the near-infrared projector 115. Therefore, the near infrared projector 115 solves this by performing differential processing for measuring the amount of change between the image before irradiation with near infrared light and the image after irradiation with near infrared light.
図19(a)は、撮像手段110で撮像した近赤外線画像の説明図である。近赤外線画像には、室内の床333、室内機100の前方の壁334、室内機100からみて右側の壁335、室内機100からみて左側の壁336が撮像されている。床材検出手段66(材質検知部)が検知するエリアとして、材質検知エリア92がある。 FIG. 19A is an explanatory diagram of a near-infrared image captured by the imaging unit 110. The near-infrared image includes an indoor floor 333, a wall 334 in front of the indoor unit 100, a right wall 335 as viewed from the indoor unit 100, and a left wall 336 as viewed from the indoor unit 100. There is a material detection area 92 as an area detected by the floor material detection means 66 (material detection unit).
ここで差分処理とは、2枚の画像のピクセル座標ごとの画像情報の差を算出する処理のことである。本実施形態の差分処理では、図19(b)、(c)に示すように近赤外線非照射時と近赤外線照射時の画像の輝度値を撮像手段110により取得し利用する。ただし、これはあくまで一例であり、差分処理によって近赤外線に対する吸収率、反射率の影響を検知できればよいため、例えば異なる波長の近赤外線を照射した際に撮影された画像の差分処理を行ったものであっても、同様の効果を得ることができる。また、画像情報では色調情報をグレースケール化し、輝度情報としている。この差分処理を行うことにより、外部光源から入射光の影響を除去し、近赤外線投光器115からの照射による輝度の変化量のみの情報を取得することが可能となる。 Here, the difference process is a process for calculating a difference in image information for each pixel coordinate of two images. In the difference processing of the present embodiment, as shown in FIGS. 19B and 19C, the image means 110 acquires and uses the luminance value of the image when the near infrared light is not irradiated and when the near infrared light is irradiated. However, this is only an example, and it is only necessary to be able to detect the effect of the absorption factor and reflectance on the near infrared ray by the difference processing. For example, the difference processing of the images taken when the near infrared rays of different wavelengths are irradiated is performed. Even so, the same effect can be obtained. In the image information, the tone information is converted to gray scale and used as luminance information. By performing this difference processing, it is possible to remove the influence of incident light from the external light source and acquire information on only the amount of change in luminance due to irradiation from the near-infrared projector 115.
[(2)判別閾値の距離による補正処理]
床材検出手段66での材質の判定において、判定を行う対象の材質が想定できる場合、予め閾値を設定しておき、設定画像上の検知対象の輝度値と比較を行うことにより、対象の材質を検知することが可能である。一例として、畳、アクリル製カーペット、木材フローリングの3種類の床面材質(床材)を判別する場合について説明をする。
[(2) Correction processing based on discrimination threshold distance]
In the determination of the material in the floor material detection means 66, when the material to be determined can be assumed, a threshold value is set in advance, and the target material is compared with the luminance value of the detection target on the set image. Can be detected. As an example, a case where three kinds of floor surface materials (floor materials) such as tatami mats, acrylic carpets, and wood flooring are discriminated will be described.
それぞれの材質では、波長850nmの近赤外線を照射し撮像手段で取得される輝度差分情報として、式(1)という傾向がある。
畳>カーペット(アクリル)>フローリング用木材 ・・・(1)
なお、前述したように、近赤外線により取得される輝度差分値は対象の距離によって変化する。そのため、判定閾値は一定値として設定するのではなく、距離の関数にすることが望ましい。
In each material, there is a tendency of equation (1) as luminance difference information obtained by irradiating near-infrared rays with a wavelength of 850 nm and acquired by the imaging means.
Tatami> Carpet (Acrylic)> Wood for flooring (1)
As described above, the luminance difference value acquired by the near infrared rays changes depending on the distance of the target. Therefore, it is desirable that the determination threshold is not a constant value but a function of distance.
(距離による判定閾値の関数化)
そこで、床材検知を行う上で近赤外線投光器115から検知対象まで距離が変化するため、距離に応じて閾値を距離の関数化することにより、距離の影響をリダクションし、より正確に材質の検知を行うことが可能となる。空調室内において均等に近赤外線が照射されている場合、検知対象物の照度は、照射器からの距離の2乗に反比例して落ちるため、撮像手段110により取得される輝度値が落ちていく。これにあわせて判定閾値を変化させる。なお、距離はカメラの画角から推定しているため、判定閾値式は、ピクセル座標換算したものを例とし、後述する式(2)、式(3)に示す。
(Functionalization of judgment threshold by distance)
Therefore, since the distance from the near-infrared projector 115 to the detection target changes when performing flooring detection, the influence of the distance is reduced and the material is detected more accurately by making the threshold a function of the distance according to the distance. Can be performed. When near-infrared rays are evenly irradiated in the air-conditioned room, the illuminance of the detection target decreases in inverse proportion to the square of the distance from the irradiator, and thus the luminance value acquired by the imaging unit 110 decreases. In accordance with this, the determination threshold is changed. Note that since the distance is estimated from the angle of view of the camera, the determination threshold expression is represented by Expression (2) and Expression (3), which will be described later, taking the pixel coordinate conversion as an example.
(床面材質の決定)
図20は、床面材質の判定閾値の画像座標による補正を示す図である。前述の通り、床材の材質の判別を行う場合の判定について説明する。図20には、撮像手段110の画面のピクセル座標に対する畳、カーペット、フローリング用木材の判定閾値を示している。ここで、撮像手段110により取得した差分処理後の近赤外線画像のピクセルごとの輝度情報と、各材質の判定閾値を比べ、判定閾値内であるピクセルをその材質である床面として判定することで、画像上で床面の材質のエリア分けを行うことが可能である。ここで、本実施形態では、以下の材質の式(2)の判定閾値式を用いることで材質の判定することを可能としている。
(Determining floor material)
FIG. 20 is a diagram illustrating the correction based on the image coordinates of the determination threshold value of the floor surface material. As described above, the determination when determining the material of the flooring will be described. FIG. 20 shows determination thresholds for tatami mats, carpets, and flooring wood with respect to the pixel coordinates of the screen of the imaging unit 110. Here, by comparing the luminance information for each pixel of the near-infrared image after the difference processing acquired by the imaging unit 110 with the determination threshold value of each material, the pixel within the determination threshold value is determined as the floor surface that is the material. It is possible to divide the area of the material of the floor on the image. Here, in the present embodiment, it is possible to determine the material by using the determination threshold equation of the following material equation (2).
[許容差ε(θy)]≧|[判定基準式Ti(θy)]−[画面輝度P(θx,θy)]|
・・・(2)
[Tolerance ε (θy)] ≧ | [Criteria Criteria Ti (θy)] − [Screen Brightness P (θx, θy)] |
... (2)
撮像手段110により取得された画面輝度P(θx,θy)と、材質の種類を判定するための判定基準式Ti(θy)との差が、許容差ε(θy)以内に含まれているかどうかで判定を行う。また、判定基準式は、距離の2乗に反比例するため、式(3)に示す。 Whether or not the difference between the screen brightness P (θx, θy) acquired by the imaging unit 110 and the criterion criterion Ti (θy) for determining the type of material is within the tolerance ε (θy). Make a decision with. Moreover, since the criterion formula is inversely proportional to the square of the distance, it is shown in Formula (3).
Ai,Bi:材質ごとの定数(判定したい材質ごとに任意設定する)
θx,θy:画像上のピクセル座標
L(θy):θy方向のピクセル座標の距離換算式
Ai, Bi: Constants for each material (arbitrarily set for each material to be judged)
θx, θy: pixel coordinates on the image L (θy): distance conversion formula of pixel coordinates in the θy direction
ただし、式(1)の判定閾値式は、室内機100が高さ2mに据え付けられ、近赤外線投光器115(照射器)は、均一に照射している場合の判定式であり、撮像素子の感度、室内機100の据付高さ・角度、照射器の照射範囲、照射波長、照射強度に合わせて任意に判定閾値式を設定すればよい。 However, the determination threshold value expression of Expression (1) is a determination expression when the indoor unit 100 is installed at a height of 2 m and the near-infrared projector 115 (irradiator) emits uniformly, and the sensitivity of the image sensor The determination threshold value formula may be arbitrarily set according to the installation height / angle of the indoor unit 100, the irradiation range of the irradiator, the irradiation wavelength, and the irradiation intensity.
[(3)人体・家具の除去処理]
実際の室内環境においては、例えば床材の検知を行う場合、人体・家具等が映り込むことにより、これらが外乱となり正しく材質検知が行えない可能性がある。本実施形態に係る空気調和機Sのように、人体検出手段63を備える場合、床材の検知時、人体検出手段63によって検知された人体、または、物体検知手段によって検知された物体(例えば家具)を除外して検知を行うことで、より正確に対象物の材質を検知することが可能となる。
[(3) Human body / furniture removal processing]
In an actual indoor environment, for example, when detecting flooring, there is a possibility that human bodies, furniture, etc. are reflected and these become disturbances and material detection cannot be performed correctly. When the human body detection unit 63 is provided as in the air conditioner S according to the present embodiment, the human body detected by the human body detection unit 63 or the object (for example, furniture) detected by the human body detection unit 63 when detecting the flooring material. ), The material of the object can be detected more accurately.
図21は、室内に物体が存在した場合の輝度差分値の推移を示す図であり、(a)は室内の中心に物体があった場合に撮影された画像を示す図であり、(b)は検知エリア上の輝度値の推移を示す図である。図21(a)のように物体が置いてある場合、物体の形状によって輝度値の推移に、図21(b)のような傾向があらわれる。床面のように水平方向に存在するものは、右肩下がり輝度が推移するが、家具、壁面等鉛直方向にあるものは左肩上がりまたは水平に推移する。左肩上がりまたは水平に推移に推移したものは床面ではないとし、排除できる仕様としてもよい。 FIG. 21 is a diagram showing a transition of the luminance difference value when an object exists in the room, (a) is a diagram showing an image taken when the object is at the center of the room, and (b) FIG. 4 is a diagram showing transition of luminance values on a detection area. When an object is placed as shown in FIG. 21A, a trend as shown in FIG. 21B appears in the transition of the luminance value depending on the shape of the object. The thing which exists in the horizontal direction like a floor surface changes right-slope falling brightness, but the thing in the vertical direction, such as furniture and a wall surface, changes to the left shoulder or changes horizontally. It is possible to make the specification that can be eliminated, assuming that the one that has risen to the left or moved horizontally is not the floor surface.
以上説明したように、本実施形態に係る空気調和機Sは、人体検知、人体の位置検知、床材の検知を行い、空調運転制御を行う。 As described above, the air conditioner S according to the present embodiment performs air conditioning operation control by performing human body detection, human body position detection, and flooring detection.
カーペットは、表面形状が荒く通風抵抗が高く、また熱伝導率が低いため、体感温度を高く感じる。また、カーペットは、保温性が高い。そのため、風向板のスイング幅を大きくし、万遍なくカーペット領域を暖める制御に変更する。また、カーペットは、通風抵抗が大きく、床面に沿うように送風すると風が届きにくいため、風向板を本来の位置よりやや高めに設定することで、より人の足元まで風が届きやすいよう、風向の変更をすることで、室内機100から離れた位置にいる人まで確実に温風を届け、かつ、床材にあった空調を提供することにより、より快適な空調を提供することが可能である。 The carpet has a rough surface shape, high ventilation resistance, and low thermal conductivity. In addition, the carpet has high heat retention. Therefore, the swing width of the wind direction plate is increased, and the control is changed to uniformly warm the carpet area. In addition, since the wind resistance of the carpet is large and it is difficult for the wind to reach when blowing along the floor, setting the wind direction plate slightly higher than the original position makes it easier for the wind to reach the feet of people. By changing the wind direction, it is possible to reliably deliver hot air to people who are away from the indoor unit 100, and to provide air conditioning that is suitable for flooring, so that more comfortable air conditioning can be provided. It is.
フローリングは、熱伝導率がカーペット等の床材に比べて高いため、保温性も低く、体感温度も低くなる。この場合、床を暖めてもすぐ冷めてしまうので、足元付近を局所的に送風し、人の足元を直接暖めることを優先とする風向制御に変更する。また、体感温度が低いため吐出口の温度を設定よりやや高めに変更するとともに、必要に応じて室内の還流ファン(送風ファン103)の回転速度を増すことで、冷えやすいフローリング上での快適性を確保する制御が実現できる。 Since the flooring has a higher thermal conductivity than floor materials such as carpets, the heat retaining property is also low, and the sensory temperature is also low. In this case, even if the floor is warmed, the floor immediately cools down. Therefore, the airflow is controlled so that priority is given to locally blowing around the feet and directly warming the human feet. In addition, the temperature of the discharge port is changed to be slightly higher than the setting because the temperature is low, and the rotational speed of the indoor recirculation fan (the blower fan 103) is increased as necessary to improve the comfort on the flooring that is easily cooled. Can be achieved.
本実施形態の空気調和機Sは、可視光帯域での撮像を目的とした撮像手段110が有する近赤外線領域の感度を利用して、空調室内の床面材質(床材)の検知を行うことが可能であり、床材に応じて快適性の高い空調運転を実現可能である。具体的には、室内機100に備わっている近赤外線投光器115(近赤外線照射部)と撮像手段110とを用いて、床の材質を判別することができる。また、床材判別することで、床面の通風抵抗の大小に合わせて、空気調和機Sの風向板(左右風向板104、上下風向板105)を変更すること、材質による体感温度の違いにより、暖房時の吐出口温度の上下を制御することで、在室者の感じる快適性を向上させることが可能となる。 The air conditioner S of the present embodiment detects the floor surface material (floor material) in the air-conditioned room using the sensitivity of the near-infrared region of the imaging means 110 for imaging in the visible light band. It is possible to realize a highly comfortable air-conditioning operation according to the flooring material. Specifically, the floor material can be determined using the near-infrared projector 115 (near-infrared irradiation unit) and the imaging unit 110 provided in the indoor unit 100. In addition, by determining the floor material, the wind direction plate (left and right wind direction plate 104, up and down wind direction plate 105) of the air conditioner S is changed according to the magnitude of the ventilation resistance of the floor surface, depending on the difference in the temperature of sensation due to the material. By controlling the upper and lower discharge port temperatures during heating, it is possible to improve the comfort felt by occupants.
本実施形態の空気調和機Sは、材質によって固有の吸収スペクトルが現れる波長の近赤外線を照射可能な近赤外線照射部と、当該波長の近赤外線について一定の感度を有する撮像手段110(受光部)と、近赤外線を照射した際に撮像された画像情報上での画面輝度から、床面の材質を推定して検知を行う床材検出手段66(材質検知部)とを有し、検知された材質に応じて空調運転を変更することができる。 The air conditioner S of the present embodiment includes a near-infrared irradiation unit that can irradiate a near-infrared ray having a wavelength at which a specific absorption spectrum appears depending on the material, and an imaging unit 110 (light-receiving unit) having a certain sensitivity with respect to the near-infrared ray having the wavelength. And floor material detection means 66 (material detection unit) for detecting the material by estimating the material of the floor surface from the screen brightness on the image information captured when the near infrared ray is irradiated. The air conditioning operation can be changed according to the material.
60 制御部
62 エリア毎の床面温度検知手段
63 人体検出手段(人体検出部)
64 間取り検出手段
65 エリア分割手段
66 床材検出手段(材質検知部)
67 エリア毎の床材判別手段
68 人の位置の床材温度判定手段
69 空調制御手段
70 記憶手段
100 室内機
101 筐体ベース
102 熱交換器
102a 伝熱管
103 送風ファン
104 左右風向板
105 上下風向板
106 前面パネル
107 空気吸込み口
108 フィルタ
109a 吹出し風路
109b 空気吹出し口
110 撮像手段(受光部)
115 近赤外線投光器
117 可視光カットフィルタ
116 フィルタ駆動部
120 温度検知手段
131 間取り入力手段
132 床材設定手段
200 室外機
S 空気調和機
Re,ReA リモコン(空調制御端末、入力部)
60 Control Unit 62 Floor Temperature Detection Unit for Each Area 63 Human Body Detection Unit (Human Body Detection Unit)
64 Floor plan detection means 65 Area division means 66 Floor material detection means (material detection part)
67 Floor material discrimination means for each area 68 Floor material temperature judgment means at the position of a person 69 Air conditioning control means 70 Storage means 100 Indoor unit 101 Housing base 102 Heat exchanger 102a Heat transfer tube 103 Blower fan 104 Left and right wind direction plate 105 Vertical wind direction plate 106 Front panel 107 Air inlet 108 Filter 109a Air outlet 109b Air outlet 110 Imaging means (light receiving part)
115 Near-infrared projector 117 Visible light cut filter 116 Filter drive unit 120 Temperature detection unit 131 Floor plan input unit 132 Floor material setting unit 200 Outdoor unit S Air conditioner Re, ReA Remote control (air conditioning control terminal, input unit)
Claims (7)
前記材質検知部で検知された材質に基づいて空調運転を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、暖房時に、前記検知された材質が第1の材質である場合、前記第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質と比較して、前記第1の材質の床面へ送風する風量を増大させる
ことを特徴とする空気調和機。 A material detection unit for detecting the material of the indoor floor surface;
A control unit that controls the air conditioning operation based on the material detected by the material detection unit,
In the heating, when the detected material is the first material, the control unit is configured to compare the first material with the second material having more irregularities on the surface than the first material. An air conditioner characterized by increasing the amount of air blown to the floor surface.
前記材質検知部で検知された材質に基づいて空調運転を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、暖房時に、前記検知された材質が第1の材質である場合、前記第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質と比較して、前記第1の材質の床面に設定する目標温度を高くする
ことを特徴とする空気調和機。 A material detection unit for detecting the material of the indoor floor surface;
A control unit that controls the air conditioning operation based on the material detected by the material detection unit,
In the heating, when the detected material is the first material, the control unit is configured to compare the first material with the second material having more irregularities on the surface than the first material. An air conditioner characterized by increasing the target temperature set on the floor of the room.
前記入力部で検知された材質に基づいて空調運転を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、暖房時に、前記入力された材質が第1の材質である場合、前記第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質と比較して、前記第1の材質の床面へ送風する風量を増大させる
ことを特徴とする空気調和機。 An input unit for inputting the material of the floor surface in the room;
A control unit for controlling the air conditioning operation based on the material detected by the input unit,
In the heating, when the input material is the first material, the control unit is configured to compare the first material with the second material having more unevenness on the surface than the first material. An air conditioner characterized by increasing the amount of air blown to the floor surface.
前記入力部で入力された材質に基づいて空調運転を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、暖房時に、前記入力された材質が第1の材質である場合、前記第1の材質よりも表面に多くの凹凸を有する第2の材質と比較して、前記第1の材質の床面に設定する目標温度を高くする
ことを特徴とする空気調和機。 An input unit for inputting the material of the floor surface in the room;
A control unit for controlling the air-conditioning operation based on the material input in the input unit,
In the heating, when the input material is the first material, the control unit is configured to compare the first material with the second material having more unevenness on the surface than the first material. An air conditioner characterized by increasing the target temperature set on the floor of the room.
前記制御部は、前記人体検知部で検知された人体が存する床面に対し送風する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空気調和機。 The air conditioner further includes a human body detection unit that detects a human body,
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit blows air to a floor surface on which a human body detected by the human body detection unit exists.
前記第2の材質は、カーペットである
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空気調和機。 The first material is flooring;
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the second material is a carpet.
室内に近赤外線を照射する近赤外線投光器と、
前記近赤外線投光器から照射される近赤外線の波長に少なくとも受信感度を有し、前記室内から受光した光強度に応じた出力を行う受光部と、を有し、
前記材質検知部は、前記近赤外線投光器から近赤外線が照射されている際に取得された前記受光部の出力に応じて、床面の材質を検知する
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空気調和機。 The air conditioner
A near-infrared projector that emits near-infrared light into the room;
A light receiving unit that has at least a receiving sensitivity at a wavelength of near infrared rays irradiated from the near infrared projector, and performs output according to light intensity received from the room;
The said material detection part detects the material of a floor surface according to the output of the said light-receiving part acquired when the near-infrared light is irradiated from the said near-infrared light projector. The air conditioner according to any one of 6.
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