JP5289118B2 - Air conditioner - Google Patents

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Description

この発明は、空気調和機に関するものである。   The present invention relates to an air conditioner.
空気調和機においては、赤外線センサで検出される室内エリアの人体の位置情報を用いて、例えば温度、風量および風向の制御を行うことにより、室内の人体の快適性をより高めることができ、快適な空調運転を自動的に行うことができる。   In an air conditioner, the comfort of the indoor human body can be further improved by controlling the temperature, air volume, and wind direction, for example, by using the position information of the human body in the indoor area detected by the infrared sensor. Air conditioning operation can be performed automatically.
赤外線センサで検出した、2次元熱画像データを用いて室内の人体の位置を検出する場合、従来は、画像入力装置から読み取った画像データに対して、画像処理、画像認識を行って、分割した室内エリアの床面に人体を投影し人体の位置を分割したエリア毎に求める方法が一般的であった。   When detecting the position of a human body in a room using two-dimensional thermal image data detected by an infrared sensor, conventionally, the image data read from the image input device is divided by performing image processing and image recognition. A general method is to obtain each human body position by projecting the human body onto the floor of the indoor area and dividing the position of the human body.
しかしながら、上記従来の室内の人体の位置検出装置では、2次元熱画像データから人体の位置を分割したエリア毎に算出した場合、室内空間において赤外線センサから離れると奥行位置の精度が低いという課題があった。   However, in the above-described conventional indoor human body position detecting device, when the area of the human body is calculated from the two-dimensional thermal image data for each area, there is a problem that the depth position accuracy is low when away from the infrared sensor in the indoor space. there were.
そこで、このような従来の課題に鑑み、室内の人体の情報を有効に利用して人体の位置を詳細に算出することのできる人体の位置情報検出装置を提供するために、室内の2次元の熱画像情報を検出する人体の位置を示す代表点を算出する手段と、その代表点を詳細に検出する手段とを備えた室内情報検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in view of such a conventional problem, in order to provide a human body position information detection device capable of calculating the position of a human body in detail by effectively using the information of the human body in the room, There has been proposed an indoor information detection apparatus including means for calculating a representative point indicating the position of a human body for detecting thermal image information and means for detecting the representative point in detail (for example, see Patent Document 1).
上記室内情報検出装置は、上記構成により、室内の熱画像データを縦8*横94について検出することにより、室内の人体の位置が熱のしきい値から容易に検出できることを利用して、2次元熱画像データから人体の位置を算出して、2次元熱画像を変換し室内の人体の位置をより正確にかつ容易に算出することができるというものである。   The indoor information detection apparatus uses the fact that the position of the human body in the room can be easily detected from the threshold value of heat by detecting the thermal image data in the room for the vertical 8 * horizontal 94 with the above configuration. The position of the human body is calculated from the two-dimensional thermal image data, the two-dimensional thermal image is converted, and the position of the human body in the room can be calculated more accurately and easily.
特開平6−117836号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-117836
しかしながら、上記特許文献1には、奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する出力を基準としたときに、奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の基準との差の基準に対する比率に基づいて人体の奥行き距離の詳細を求める技術思想については言及していない。   However, in the above-mentioned Patent Document 1, when the output corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction is used as a reference, it corresponds to the foot temperature that changes depending on the standing position of the human body in the depth direction. There is no mention of a technical idea for obtaining details of the depth distance of the human body based on the ratio of the difference from the output standard to the standard.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、熱画像上で検出された人体の詳細な奥行き方向の位置を考慮した精度のよい気流制御を行うことができる空気調和機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an air conditioner capable of performing accurate airflow control in consideration of the detailed position of the human body in the depth direction detected on a thermal image. The purpose is to provide.
この発明に係る空気調和機は、
部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
赤外線センサにより人体や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部とを備え、
制御部は、赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の赤外線センサの視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する赤外線センサの出力の基準との差の基準に対する比率により人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離を求めるものである。
The air conditioner according to the present invention is
A substantially box-shaped body having a suction port for sucking air in the room and a blow-out port for blowing out conditioned air;
An infrared sensor that is mounted downward on the front surface of the main body at a predetermined depression angle, scans the temperature detection target range left and right, and detects the temperature of the temperature detection target;
The infrared sensor detects the presence of a human body and a heat generating device, and includes a control unit that controls the air conditioner.
The controller scans the infrared sensor to acquire thermal image data of the room, and uses the infrared sensor output corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction of the room as a reference. when, and requests distance in the depth direction from the body of the air conditioner by the ratio with respect to the reference of the difference between the reference output of the infrared sensor corresponding to the foot temperature vary by standing position of the body in the depth direction of the room .
この発明に係る空気調和機は、制御部が、赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の赤外線センサの視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する赤外線センサの出力の基準との差の基準に対する比率により人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離の詳細を求めるので、熱画像上で検出された人体の詳細な奥行き方向の位置を考慮した精度のよい気流制御を行うことができる。   In the air conditioner according to the present invention, the control unit scans the infrared sensor to acquire the thermal image data of the room, and corresponds to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction of the room The depth of the human body from the air conditioner is based on the ratio of the difference from the infrared sensor output standard corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position of the human body in the depth direction of the room, based on the output of the infrared sensor. Since the details of the distance in the direction are obtained, it is possible to perform air flow control with high accuracy in consideration of the detailed position in the depth direction of the human body detected on the thermal image.
実施の形態1を示す図で、右側前方から見た空気調和機100の斜視図。Fig. 3 shows the first embodiment, and is a perspective view of the air conditioner 100 viewed from the right front side. 実施の形態1を示す図で、右側下方から見た空気調和機100の斜視図。FIG. 3 shows the first embodiment, and is a perspective view of the air conditioner 100 viewed from the lower right side. 実施の形態1を示す図で、空気調和機100の縦断面図(図1のA−A断面図)。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows Embodiment 1, and is a longitudinal cross-sectional view (AA sectional drawing of FIG. 1) of the air conditioner 100. FIG. 実施の形態1を示す図で、赤外線センサ3と受光素子の各配光視野角を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment and shows the light distribution viewing angles of the infrared sensor 3 and the light receiving element. 実施の形態1を示す図で、赤外線センサ3を収納する筐体5の斜視図。FIG. 5 is a diagram showing the first embodiment, and is a perspective view of a housing 5 that houses the infrared sensor 3. 実施の形態1を示す図で、赤外線センサ3付近の斜視図((a)は赤外線センサ3が右端端部へ可動した状態、(b)は赤外線センサ3が中央部へ可動した状態、(c)は赤外線センサ3が左端端部へ可動した状態)。FIG. 4 is a diagram showing the first embodiment, and is a perspective view of the vicinity of the infrared sensor 3 ((a) is a state in which the infrared sensor 3 is movable toward the right end, (b) is a state in which the infrared sensor 3 is movable toward the center, and (c) ) Is a state in which the infrared sensor 3 is moved to the left end portion). 実施の形態1を示す図で、赤外線センサ3の縦断面における縦配光視野角を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment, and shows a vertical light distribution viewing angle in a vertical section of the infrared sensor 3. 実施の形態1を示す図で、能力2.2kw時の中央据付時条件を示す図。The figure which shows Embodiment 1 and is a figure which shows the conditions at the time of center installation at the time of capability 2.2kw. 実施の形態1を示す図で、空気調和機100の能力2.2kw時に、リモコンの据付位置ボタンが中央に設定された際の熱画像データ上の床面と壁面との位置関係を示す図。The figure which shows Embodiment 1 and is a figure which shows the positional relationship of the floor surface and wall surface on thermal image data at the time of the capability of 2.2 kw of the air conditioner 100 when the installation position button of a remote control is set to the center. 実施の形態1を示す図で、人体検知位置履歴による部屋形状の算出フローを示す図。FIG. 5 shows the first embodiment and shows a flow of calculating a room shape based on a human body detection position history. 実施の形態1を示す図で、人体が赤外線センサ3の配光内に現れた際の熱画像データを示す図。FIG. 5 shows the first embodiment and shows thermal image data when a human body appears in the light distribution of the infrared sensor 3. 実施の形態1を示す図で、直前の背景画像と人体の存在する熱画像データとの差分を行い、閾値A並びに閾値Bをもって人体の検知を判断する結果を示す図。The figure which shows Embodiment 1 and shows the result of determining the detection of a human body with the threshold value A and the threshold value B, performing the difference with the thermal image data in which a previous background image and a human body exist. 実施の形態1を示す図で、人体の立ち位置(部屋の奥行き方向)により、人体の足元を検知する領域の面積が変わる様子を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment, and shows how the area of the region for detecting the foot of the human body changes depending on the standing position of the human body (in the depth direction of the room). 実施の形態1を示す図で、図13に示す人体の立ち位置に対応する熱画像を示す図。FIG. 14 shows the first embodiment, and shows a thermal image corresponding to the standing position of the human body shown in FIG. 13. 実施の形態1を示す図で、部屋の奥行き方向の人体の顔と足元の温度に相当する赤外線センサ3の出力の変化を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment, and shows a change in the output of the infrared sensor 3 corresponding to the temperature of the human face and feet in the depth direction of the room. 実施の形態1を示す図で、図15の部分拡大図。FIG. 16 shows the first embodiment and is a partially enlarged view of FIG. 15. 実施の形態1を示す図で、奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88とを示す図。In the figure which shows Embodiment 1, the infrared sensor output 89 equivalent to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the infrared sensor viewing angle in the depth direction and the infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the human body face are shown. Figure.
実施の形態1.
先ず、本実施の形態の概要を説明する。空気調和機は、温度検出対象範囲を走査しながら温度を検出する赤外線センサを備え、赤外線センサにより熱源検知を行って人や発熱機器の存在を検知して、快適な制御を行うようにしている。
Embodiment 1 FIG.
First, an outline of the present embodiment will be described. The air conditioner is equipped with an infrared sensor that detects the temperature while scanning the temperature detection target range, and performs heat source detection by the infrared sensor to detect the presence of a person or a heat generating device, thereby performing comfortable control. .
奥行き検知距離にかかわらず、人体の顔温度に相当する赤外線センサの出力と人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力の相関関係は一定であり、この相関関係を利用して奥行き視野角の拡大に伴い、立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の変動量をもって奥行き距離の詳細を求める点に特徴がある。   Regardless of the depth detection distance, the correlation between the output of the infrared sensor corresponding to the face temperature of the human body and the output of the infrared sensor corresponding to the foot temperature of the human body is constant, and this correlation is used to expand the depth viewing angle. Accordingly, there is a feature in that the details of the depth distance are obtained with the output fluctuation amount corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position.
奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する出力を基準とした際に、奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の基準に対する比率により奥行き距離の詳細を求めるものである。   Depth distance based on the ratio of the output corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position of the human body in the depth direction when the output corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the infrared sensor viewing angle in the depth direction is used as a reference The details are requested.
赤外線センサの視野角は、奥行き距離が伸びるほど視野角の領域が拡大し、人体の足元を検知する領域との面積比が変わる。近ければ赤外線センサの視野角に占める足元の面積が拡大することで出力を得ることができる。逆に赤外線センサ視野角に占める人体の足元の面積が縮小する(遠くなる)ことで、人体の足元以外の背景温度が検知され出力が下がる。   As for the viewing angle of the infrared sensor, the area of the viewing angle increases as the depth distance increases, and the area ratio with the area for detecting the foot of the human body changes. If it is close, the output can be obtained by increasing the area of the foot in the viewing angle of the infrared sensor. On the contrary, when the area of the foot of the human body occupying the viewing angle of the infrared sensor is reduced (becomes far), the background temperature other than the foot of the human body is detected and the output is lowered.
図1乃至図17は実施の形態1を示す図で、図1は右側前方から見た空気調和機100の斜視図、図2は右側下方から見た空気調和機100の斜視図、図3は空気調和機100の縦断面図(図1のA−A断面図)、図4は赤外線センサ3と受光素子の各配光視野角を示す図、図5は赤外線センサ3を収納する筐体5の斜視図、図6は赤外線センサ3付近の斜視図((a)は赤外線センサ3が右端端部へ可動した状態、(b)は赤外線センサ3が中央部へ可動した状態、(c)は赤外線センサ3が左端端部へ可動した状態)、図7は赤外線センサ3の縦断面における縦配光視野角を示す図、図8は能力2.2kw時の中央据付時条件を示す図、図9は空気調和機100の能力2.2kw時に、リモコンの据付位置ボタンが中央に設定された際の熱画像データ上の床面と壁面との位置関係を示す図、図10は人体検知位置履歴による部屋形状の算出フローを示す図、図11は人体が赤外線センサ3の配光内に現れた際の熱画像データを示す図、図12は直前の背景画像と人体の存在する熱画像データとの差分を行い、閾値A並びに閾値Bをもって人体の検知を判断した結果を示す図、図13は人体の立ち位置(部屋の奥行き方向)により、人体の足元を検知する領域の面積が変わる様子を示す図、図14は図13に示す人体の立ち位置に対応する熱画像を示す図、図15は部屋の奥行き方向の人体の顔と足元の温度に相当する赤外線センサ3の出力の変化を示す図、図16は図15の部分拡大図、図17は奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88とを示す図である。   FIG. 1 to FIG. 17 are diagrams showing the first embodiment. FIG. 1 is a perspective view of the air conditioner 100 viewed from the front right side, FIG. 2 is a perspective view of the air conditioner 100 viewed from the lower right side, and FIG. FIG. 4 is a view showing the light distribution viewing angles of the infrared sensor 3 and the light receiving element, and FIG. 5 is a housing 5 that houses the infrared sensor 3. FIG. 6 is a perspective view of the vicinity of the infrared sensor 3 ((a) is a state in which the infrared sensor 3 is moved to the right end, (b) is a state in which the infrared sensor 3 is moved to the center, and (c) is FIG. 7 is a diagram showing a vertical light distribution viewing angle in a longitudinal section of the infrared sensor 3, and FIG. 8 is a diagram showing conditions during central installation at a capacity of 2.2 kW. 9 is when the capacity of the air conditioner 100 is 2.2 kw and the remote control installation position button is set to the center. FIG. 10 is a diagram showing a flow of calculating a room shape based on a human body detection position history, and FIG. 11 is a diagram showing a human body appearing in the light distribution of the infrared sensor 3. FIG. 12 is a diagram showing the thermal image data, FIG. 12 is a diagram showing the result of determining the detection of the human body with the threshold A and the threshold B, performing the difference between the immediately preceding background image and the thermal image data in which the human body exists, and FIG. FIG. 14 is a diagram showing how the area of a region for detecting the foot of a human body changes depending on the standing position (the depth direction of the room), FIG. 14 is a diagram showing a thermal image corresponding to the standing position of the human body shown in FIG. 13, and FIG. FIG. 16 is a partially enlarged view of FIG. 15 and FIG. 17 is upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction, showing the change in the output of the infrared sensor 3 corresponding to the temperature of the human face and feet in the depth direction. Equivalent to the temperature of the human body An infrared sensor output 89 is a diagram showing an infrared sensor output 88 which corresponds to the temperature of the human body of the face.
図1乃至図3により、空気調和機100(室内機)の全体構成を説明する。図1、図2共に、空気調和機100の外観斜視図であるが、見る角度が異なる点と、図1は上下フラップ43(上下風向制御板、左右に2個)が閉じているのに対して、図2は上下フラップ43が開き奥の左右フラップ44(左右風向制御板、多数)が見えている点とが異なる。   The overall configuration of the air conditioner 100 (indoor unit) will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 and FIG. 2 are external perspective views of the air conditioner 100, but the view angle is different, and FIG. 1 shows that the upper and lower flaps 43 (up and down wind direction control plates, two on the left and right) are closed. FIG. 2 is different from FIG. 2 in that the upper and lower flaps 43 are open and the left and right flaps 44 (left and right wind direction control plates, many) are visible.
図1に示すように、空気調和機100(室内機)は、略箱状の室内機筺体40(本体と定義する)の上面に部屋の空気を吸い込む吸込口41が形成されている。   As shown in FIG. 1, the air conditioner 100 (indoor unit) has a suction port 41 for sucking room air on the upper surface of a substantially box-shaped indoor unit housing 40 (defined as a main body).
また、前面の下部に調和空気を吹き出す吹出口42が形成されていて、吹出口42には吹き出し風の風向を制御する上下フラップ43と、左右フラップ44とが設けられる。上下フラップ43は吹き出し風の上下風向を制御し、左右フラップ44は吹き出し風の左右風向を制御する。   Moreover, the blower outlet 42 which blows off conditioned air is formed in the lower part of the front, and the blower outlet 42 is provided with the upper and lower flaps 43 and the left and right flaps 44 for controlling the direction of the blown air. The upper and lower flaps 43 control the up and down direction of the blowing air, and the left and right flaps 44 control the left and right direction of the blowing air.
室内機筺体40の前面の下部で、吹出口42の上に、赤外線センサ3が設けられている。赤外線センサ3は、俯角約24.5度の角度で下向きに取り付けられている。   The infrared sensor 3 is provided on the outlet 42 in the lower part of the front surface of the indoor unit housing 40. The infrared sensor 3 is attached downward at an depression angle of about 24.5 degrees.
俯角とは、赤外線センサ3の中心軸と水平線とがなす角度である。別の言い方をすると、赤外線センサ3は、水平線に対して約24.5度の角度で下向きに取り付けられている。   The depression angle is an angle formed by the central axis of the infrared sensor 3 and the horizontal line. In other words, the infrared sensor 3 is mounted downward at an angle of about 24.5 degrees with respect to the horizon.
図3に示すように、空気調和機100(室内機)は、内部に送風機45を備え、該送風機45を囲むように熱交換器46が配置されている。   As shown in FIG. 3, the air conditioner 100 (indoor unit) includes a blower 45 inside, and a heat exchanger 46 is disposed so as to surround the blower 45.
熱交換器46は、室外機(図示せず)に搭載された圧縮機等と接続されて冷凍サイクルを形成している。冷房運転時は蒸発器として、暖房運転時は凝縮器として動作する。   The heat exchanger 46 is connected to a compressor or the like mounted on an outdoor unit (not shown) to form a refrigeration cycle. It operates as an evaporator during cooling operation and as a condenser during heating operation.
吸込口41から送風機45により室内空気が吸い込まれ、熱交換器46で冷凍サイクルの冷媒と熱交換を行い、送風機45を通過して吹出口42から室内へ吹き出される。   Room air is sucked in by the blower 45 from the suction port 41, heat exchange is performed with the refrigerant of the refrigeration cycle in the heat exchanger 46, passes through the blower 45, and is blown out into the room from the outlet 42.
吹出口42では、上下フラップ43と左右フラップ44(図3では図示していない)とにより、上下方向及び左右方向の風向が制御される。図3は、上下フラップ43が水平吹き出しの角度になっている。   At the air outlet 42, the vertical and horizontal flaps 43 and left and right flaps 44 (not shown in FIG. 3) control the vertical and horizontal wind directions. In FIG. 3, the upper and lower flaps 43 are at a horizontal blowing angle.
次に、図4乃至図7により赤外線センサ3について説明する。図4に示すように、赤外線センサ3は、金属缶1内部に8個の受光素子(図示せず)を縦方向に一列に配列している。金属缶1の上面には、8個の受光素子に赤外線を通すためのレンズ製の窓(図示せず)が設けられている。各受光素子の配光視野角2は、縦方向7度、横方向8度である。尚、各受光素子の配光視野角2が、縦方向7度、横方向8度のものを示したが、縦方向7度、横方向8度に限定されるものではない。各受光素子の配光視野角2に応じて、受光素子の数は変化する。例えば、1個の受光素子の縦配光視野角と受光素子の数との積が一定になるようにすればよい。   Next, the infrared sensor 3 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the infrared sensor 3 has eight light receiving elements (not shown) arranged in a row in the vertical direction inside the metal can 1. On the upper surface of the metal can 1, there are provided lens windows (not shown) for passing infrared rays through the eight light receiving elements. The light distribution viewing angle 2 of each light receiving element is 7 degrees in the vertical direction and 8 degrees in the horizontal direction. In addition, although the light distribution viewing angle 2 of each light receiving element showed 7 degrees of vertical directions and 8 degrees of horizontal directions, it is not limited to 7 degrees of vertical directions and 8 degrees of horizontal directions. The number of light receiving elements changes according to the light distribution viewing angle 2 of each light receiving element. For example, the product of the vertical light distribution viewing angle of one light receiving element and the number of light receiving elements may be made constant.
図5は、赤外線センサ3付近を裏側(空気調和機100の内部から)から見た斜視図である。図5に示すように、赤外線センサ3は、筐体5内に収納されている。そして、筐体5の上方に赤外線センサ3を駆動するステッピングモーター6が設けられる。筐体5と一体の取付部7が空気調和機100の前面下部に固定されることにより、赤外線センサ3が空気調和機100に取り付けられる。赤外線センサ3が空気調和機100に取り付けられた状態では、ステッピングモーター6と筐体5は垂直である。そして、筐体5の内部で赤外線センサ3が、俯角約24.5度の角度で下向きに取り付けられている。   FIG. 5 is a perspective view of the vicinity of the infrared sensor 3 as seen from the back side (from the inside of the air conditioner 100). As shown in FIG. 5, the infrared sensor 3 is housed in the housing 5. A stepping motor 6 that drives the infrared sensor 3 is provided above the housing 5. The infrared sensor 3 is attached to the air conditioner 100 by fixing the mounting portion 7 integrated with the housing 5 to the lower front portion of the air conditioner 100. In a state where the infrared sensor 3 is attached to the air conditioner 100, the stepping motor 6 and the housing 5 are vertical. And the infrared sensor 3 is attached inside the housing | casing 5 downward with the depression angle of about 24.5 degree | times.
赤外線センサ3は、ステッピングモーター6により左右方向に所定角度範囲を回転駆動する(このような回転駆動をここでは、可動する、と表現する)が、図6に示すように右端端部(a)から中央部(b)を経由して左端端部(c)まで可動し、左端端部(c)に来ると逆方向に反転して可動する。この動作を繰り返す。赤外線センサ3は、部屋の温度検出対象範囲を左右に走査しながら温度検出対象の温度を検出する。   The infrared sensor 3 rotationally drives a predetermined angle range in the left-right direction by the stepping motor 6 (this rotational driving is expressed here as being movable), but the right end portion (a) as shown in FIG. From the center to the left end (c) via the center (b), and when it reaches the left end (c), it is reversed and moved in the reverse direction. This operation is repeated. The infrared sensor 3 detects the temperature of the temperature detection target while scanning the room temperature detection target range from side to side.
ここで、赤外線センサ3による部屋の壁や床の熱画像データの取得方法について述べる。尚、赤外線センサ3等の制御は、所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータによって行われる。所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータを制御部と定義する。以下の説明では、一々夫々の制御を制御部(所定の動作がプログラムされたマイクロコンピュータ)が行うという記載は省略する。   Here, a method for acquiring thermal image data of the wall or floor of the room by the infrared sensor 3 will be described. The infrared sensor 3 and the like are controlled by a microcomputer programmed with a predetermined operation. A microcomputer programmed with a predetermined operation is defined as a control unit. In the following description, a description that each control is performed by the control unit (a microcomputer programmed with a predetermined operation) is omitted.
部屋の壁や床の熱画像データを取得する場合、赤外線センサ3をステッピングモーター6により左右方向に可動し、ステッピングモーター6の可動角度(赤外線センサ3の回転駆動角度)1.6度毎に各位置で赤外線センサ3を所定時間(0.1〜0.2秒)停止させる。   When acquiring thermal image data of the walls and floors of the room, the infrared sensor 3 is moved in the left-right direction by the stepping motor 6, and the stepping motor 6 has a movable angle (rotational drive angle of the infrared sensor 3) every 1.6 degrees. The infrared sensor 3 is stopped at a position for a predetermined time (0.1 to 0.2 seconds).
赤外線センサ3を停止した後、所定時間(0.1〜0.2秒より短い時間)待ち、赤外線センサ3の8個の受光素子の検出結果(熱画像データ)を取り込む。   After the infrared sensor 3 is stopped, it waits for a predetermined time (a time shorter than 0.1 to 0.2 seconds), and the detection results (thermal image data) of the eight light receiving elements of the infrared sensor 3 are captured.
赤外線センサ3の検出結果を取り込み終了後、再びステッピングモーター6を駆動(可動角度1.6度)した後停止し、同様の動作により赤外線センサ3の8個の受光素子の検出結果(熱画像データ)を取り込む。   After capturing the detection results of the infrared sensor 3, the stepping motor 6 is again driven (moving angle 1.6 degrees) and then stopped, and the detection results (thermal image data) of the eight light receiving elements of the infrared sensor 3 are the same operation. ).
上記の動作を繰り返し行い、左右方向に94箇所の赤外線センサ3の検出結果をもとに検知エリア内の熱画像データを演算する。   The above operation is repeated, and thermal image data in the detection area is calculated based on the detection results of 94 infrared sensors 3 in the left-right direction.
ステッピングモーター6の可動角度1.6度毎に94箇所で赤外線センサ3を停止させて熱画像データを取り込むので、赤外線センサ3の左右方向の可動範囲(左右方向に回転駆動する角度範囲)は、約150.4度である。   Since the infrared sensor 3 is stopped at 94 positions every 1.6 degrees of the movable angle of the stepping motor 6 and the thermal image data is captured, the movable range of the infrared sensor 3 in the left-right direction (angle range for rotational driving in the left-right direction) is It is about 150.4 degrees.
尚、赤外線センサ3をステッピングモーター6により左右方向に可動して部屋の壁や床の熱画像データを取得する場合、空気調和機100の上下フラップ43の向きは水平に固定する。そして、左右フラップ44は、右側に最大に傾けた場合と、左側に最大に傾けた場合との二つのケースについて部屋の熱画像データを取得する。   When the infrared sensor 3 is moved in the left-right direction by the stepping motor 6 to acquire thermal image data of the wall or floor of the room, the direction of the upper and lower flaps 43 of the air conditioner 100 is fixed horizontally. The left and right flaps 44 acquire room thermal image data for two cases of tilting to the right and maximizing to the left.
図7は空気調和機100を部屋の床面から1800mmの高さに据付けた状態で、8個の受光素子が縦に一列に配列された赤外線センサ3の縦断面における縦配光視野角を示す。   FIG. 7 shows a vertical light distribution viewing angle in a vertical cross section of the infrared sensor 3 in which eight light receiving elements are vertically arranged in a row with the air conditioner 100 installed at a height of 1800 mm from the floor of the room. .
図7に示す角度7°は、1個の受光素子の縦配光視野角である。   The angle 7 ° shown in FIG. 7 is the vertical light distribution viewing angle of one light receiving element.
また、図7の角度37.5°は、赤外線センサ3の縦視野領域に入らない領域の空気調和機100が取り付けられた壁からの角度を示す。赤外線センサ3の俯角が0°であれば、この角度は、90°−4(水平より下の受光素子の数)×7°(1個の受光素子の縦配光視野角)=62°になる。本実施の形態の赤外線センサ3は、俯角が24.5°であるから、62°−24.5°=37.5°になる。   Further, an angle 37.5 ° in FIG. 7 indicates an angle from a wall to which the air conditioner 100 in a region that does not enter the vertical field region of the infrared sensor 3 is attached. If the depression angle of the infrared sensor 3 is 0 °, this angle is 90 ° −4 (the number of light receiving elements below the horizontal) × 7 ° (vertical light distribution viewing angle of one light receiving element) = 62 °. Become. In the infrared sensor 3 of the present embodiment, the depression angle is 24.5 °, so that 62 ° -24.5 ° = 37.5 °.
本実施の形態では、上記構成で取得する熱画像の空気調和機100据付け側の壁面に直交する方向を、直交座標のy軸とする。また、熱画像の空気調和機100据付け側の壁面に平行な方向を、直交座標のx軸とする。   In this Embodiment, let the direction orthogonal to the wall surface of the air conditioner 100 installation side of the thermal image acquired by the said structure be a y-axis of orthogonal coordinates. In addition, a direction parallel to the wall surface on the air conditioner 100 installation side of the thermal image is set as an x-axis of orthogonal coordinates.
尚、本実施の形態の左右方向とは、空気調和機100から見た場合の左右とする。   The left-right direction in the present embodiment is the left-right direction when viewed from the air conditioner 100.
図8に、能力2.2kw時の中央据付時条件を示す。図8に示すように、初期値の横距離中間地点を空気調和機100の原点とする。空気調和機100の原点は、縦横3.5mの部屋の中央部(横から1.8m)の位置関係となる。   FIG. 8 shows the conditions for central installation when the capacity is 2.2 kW. As shown in FIG. 8, the initial lateral distance intermediate point is set as the origin of the air conditioner 100. The origin of the air conditioner 100 is the positional relationship of the center (1.8 m from the side) of the room 3.5 m long and wide.
図9に、空気調和機100の能力2.2kw時に、リモコンの据付位置ボタンが中央に設定された際の熱画像データ上の床面と壁面との位置関係を示す。赤外線センサ3側から見て左壁面16、正面壁19、右壁面17、そして床面18が熱画像データ上に示されている様子がうかがえる。初期設定時における能力2.2kwの床面形状寸法は図8に示す通りである。以下、左壁面16、正面壁19、右壁面17をまとめて壁面と呼ぶ。   FIG. 9 shows the positional relationship between the floor surface and the wall surface on the thermal image data when the remote control installation position button is set at the center when the air conditioner 100 has a capacity of 2.2 kw. It can be seen that the left wall 16, the front wall 19, the right wall 17, and the floor 18 are shown on the thermal image data as viewed from the infrared sensor 3 side. The floor surface dimensions of the capacity of 2.2 kW at the initial setting are as shown in FIG. Hereinafter, the left wall surface 16, the front wall 19, and the right wall surface 17 are collectively referred to as a wall surface.
次に、人体検知位置履歴から求まる部屋形状の算出について説明する。図10に人体検知位置履歴による部屋形状の算出フローを示す。人体検出部61は、赤外線センサ3を駆動する赤外線センサ駆動部51の出力から赤外線画像取得部52にて熱画像データとして生成された縦8*横94の熱画像データを、直前の熱画像データとの差分を取ることで人体の位置を判断することを特徴としている。   Next, calculation of the room shape obtained from the human body detection position history will be described. FIG. 10 shows a flow of calculating the room shape based on the human body detection position history. The human body detection unit 61 uses the output of the infrared sensor drive unit 51 that drives the infrared sensor 3 as the thermal image data generated by the infrared image acquisition unit 52 as the thermal image data of 8 * 94 horizontal, and the previous thermal image data. It is characterized by determining the position of the human body by taking the difference between.
そして、熱画像データ上において、各素子の座標点(X,Y)を、床面座標変換部55が床面座標点として変換し、床面18に投影する。   Then, on the thermal image data, the coordinate point (X, Y) of each element is converted as a floor surface coordinate point by the floor surface coordinate conversion unit 55 and projected onto the floor surface 18.
また、熱画像データの差分により求められた人体の足元位置座標(X,Y)を床面座標変換部55を介して、人体位置履歴蓄積部62は人体位置履歴を蓄積していく。   Further, the human body position history accumulation unit 62 accumulates the human body position history via the floor coordinate conversion unit 55 based on the foot position coordinates (X, Y) of the human body obtained from the difference of the thermal image data.
この人体位置履歴蓄積部62からの人体検知位置履歴情報により、部屋形状である床面18、壁面(左壁面16、右壁面17、正面壁19)を壁位置判断部58にて求める。   Based on the human body detection position history information from the human body position history storage unit 62, the wall surface determination unit 58 obtains the floor surface 18 and wall surfaces (left wall surface 16, right wall surface 17, front wall 19) that are room shapes.
人体の有無ならびに人体の位置を検出する人体検出部61は、熱画像データの差分を取る際に、人体の比較的表面温度の高い頭部付近を差分検知可能とする閾値Aと、やや表面温度の低い足元部分の差分検知可能とする閾値Bを個々に持つことを特徴としている。   The human body detection unit 61 that detects the presence / absence of the human body and the position of the human body, when taking the difference between the thermal image data, a threshold A that enables the difference detection of the vicinity of the head of the human body having a relatively high surface temperature, and a slight surface temperature. It is characterized by individually having a threshold value B that enables differential detection of a lower foot portion.
人体が赤外線センサ3の配光内に現れた際には、図11のような熱画像が得られ、床面座標投影人体熱画像80が熱画像の略中央部に表示される。   When a human body appears in the light distribution of the infrared sensor 3, a thermal image as shown in FIG. 11 is obtained, and a floor coordinate projected human thermal image 80 is displayed at a substantially central portion of the thermal image.
図9と図11を用いて人体を検知する際には、図11と図9との差分を行い、差分が生じたところで人体の検知を判断している。   When detecting a human body using FIG. 9 and FIG. 11, the difference between FIG. 11 and FIG. 9 is performed, and the detection of the human body is determined when the difference occurs.
詳細には、図12に示すように、直前の背景画像と人体の存在する熱画像データとの差分を行い、閾値A並びに閾値Bをもって人体の検知を判断している。閾値Aを超える熱画像データの差分領域を人体頭部付近と判断し、閾値Aにて求めた領域に隣接する閾値Bを超える熱画像差分領域を求める。その際、閾値Bにて求まる差分領域は、閾値Aにて求められた差分領域に隣接していることを前提とする。つまり、閾値Bを超えたのみの差分領域は人体とは判断しない。熱画像データ間の差分閾値の関係は、閾値A>閾値Bとなることを示す。   Specifically, as shown in FIG. 12, the difference between the immediately preceding background image and the thermal image data in which the human body exists is performed, and the detection of the human body is determined based on the threshold A and the threshold B. The difference area of the thermal image data exceeding the threshold value A is determined to be near the human head, and the thermal image difference area exceeding the threshold value B adjacent to the area determined by the threshold value A is obtained. At this time, it is assumed that the difference area obtained from the threshold B is adjacent to the difference area obtained from the threshold A. That is, the difference area that only exceeds the threshold B is not determined to be a human body. The difference threshold relationship between the thermal image data indicates that threshold A> threshold B.
人体の位置は、差分を生じた一番下の画素で空気調和機の奥行方向(Y軸)を検知することができるが、例えば、図13に示すように、人体がYの領域に居る場合を考える。人体の立ち位置が図13のZ1(Y領域内の手前側)の場合、赤外線センサ3は、図14に示すZ1(Y領域内の手前側)のような熱画像データを取得する。 Position of the human body, although the pixel of the lowest that caused the difference can be detected in the depth direction of the air conditioner (Y-axis), for example, as shown in FIG. 13, the human body is in a region of the Y 4 Think about the case. When standing position of the human body is Z1 (front side of Y 4 area) in FIG. 13, the infrared sensor 3 acquires a thermal image data, such as Z1 (the front side of the Y 4 in the area) shown in FIG. 14.
また、人体の立ち位置が図13のZ2(Y領域内の中央)の場合、赤外線センサ3は、図14に示すZ2(Y領域内の中央)のような熱画像データを取得する。 Also, standing position of the human body when the Z2 (central Y 4 area) in FIG. 13, the infrared sensor 3 acquires a thermal image data such as Z2 (central Y 4 in the area) shown in FIG. 14.
また、人体の立ち位置が図13のZ3(Y領域内の奥側)の場合、赤外線センサ3は、図14に示すZ3(Y領域内の奥側)のような熱画像データを取得する。 Also, if the standing position of the human body is Z3 (back side of the Y 4 area) in FIG. 13, the infrared sensor 3 acquires a thermal image data such as Z3 (back side of the Y 4 in the area) shown in FIG. 14 To do.
図14に示す熱画像データにおいて、色の濃さは温度に相当する赤外線センサ3の出力に略比例する。   In the thermal image data shown in FIG. 14, the color intensity is substantially proportional to the output of the infrared sensor 3 corresponding to the temperature.
図14の三つの熱画像データを比較すると、顔の温度に相当する赤外線センサ3の出力は、三つの熱画像データにおいて略等しい。   Comparing the three thermal image data of FIG. 14, the output of the infrared sensor 3 corresponding to the temperature of the face is substantially equal in the three thermal image data.
それに対して、足元に相当する赤外線センサ3の出力は、三つの熱画像データにおいて異なり、以下の関係がある。
Z1の温度に相当するセンサ出力>Z2の温度に相当するセンサセンサ出力>Z3の温度に相当するセンサ出力
On the other hand, the output of the infrared sensor 3 corresponding to the foot is different in the three thermal image data and has the following relationship.
Sensor output corresponding to the temperature of Z1> Sensor output corresponding to the temperature of Z2> Sensor output corresponding to the temperature of Z3
これは、赤外線センサ3の視野角は、奥行き距離が伸びるほど視野角の領域が拡大し、人体の足元を検知する領域との面積比が変わる。近ければ赤外線センサ3の視野角に占める足元の面積が拡大することで出力を得ることができる。逆に赤外線センサ3の視野角に占める人体の足元の面積が縮小することで、人体の足元以外の背景温度(通常は、人体温度より低い)が検知され出力が下がるからである。   This is because the area of the viewing angle of the infrared sensor 3 increases as the depth distance increases, and the area ratio with the area where the foot of the human body is detected changes. If it is close, an output can be obtained by increasing the area of the foot in the viewing angle of the infrared sensor 3. On the contrary, when the area of the foot of the human body that occupies the viewing angle of the infrared sensor 3 is reduced, the background temperature (usually lower than the human body temperature) other than the foot of the human body is detected and the output decreases.
これを、グラフで示すと図15のようになる。図15は、横軸が部屋の奥行き方向の距離(Y軸)であり、縦軸が温度に相当する赤外線センサ3の出力である。人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力81と、人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力82とを示している。図15の破線で示すG部は、一つの配光内の人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力81及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力82を示している。   This is shown in a graph as shown in FIG. In FIG. 15, the horizontal axis represents the distance in the depth direction of the room (Y axis), and the vertical axis represents the output of the infrared sensor 3 corresponding to the temperature. An infrared sensor output 81 corresponding to the temperature of the face of the human body and an infrared sensor output 82 corresponding to the temperature of the foot of the human body are shown. The G part shown with the broken line of FIG. 15 has shown the infrared sensor output 81 equivalent to the temperature of the face of the human body in one light distribution, and the infrared sensor output 82 equivalent to the temperature of the foot of a human body.
さらに、図16は図15の破線で示すG部の拡大図である。図16において、G1部は人体が或る領域(或る配光内)の手前側に居るときの人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力81及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力82を示している。   Further, FIG. 16 is an enlarged view of a portion G indicated by a broken line in FIG. In FIG. 16, G1 part is an infrared sensor output 81 corresponding to the temperature of the human body face when the human body is in front of a certain area (within a certain light distribution) and an infrared sensor output corresponding to the temperature of the foot of the human body. 82 is shown.
また、G2部は人体が或る領域(或る配光内)の手前側に居るときの人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力81及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力82を示している。   In addition, the G2 portion has an infrared sensor output 81 corresponding to the temperature of the human body face when the human body is in front of a certain region (within a certain light distribution) and an infrared sensor output 82 corresponding to the temperature of the foot of the human body. Show.
また、G3部は人体が或る領域(或る配光内)の手前側に居るときの人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力81及び人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力82を示している。   Further, the G3 section has an infrared sensor output 81 corresponding to the temperature of the human face when the human body is in front of a certain region (within a certain light distribution) and an infrared sensor output 82 corresponding to the temperature of the foot of the human body. Show.
図17は奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88とを示す図である。図17のM部は部屋の奥行き方向の手前側、M’部は部屋の奥行き方向の奥側を示し、それぞれの位置での奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89と、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88とを示している。   FIG. 17 is a diagram showing an infrared sensor output 89 corresponding to the foot temperature of the human body upright at the center coordinates of the infrared sensor viewing angle in the depth direction, and an infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the human face. The M part in FIG. 17 indicates the near side in the depth direction of the room, the M ′ part indicates the far side in the depth direction of the room, and the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction at each position. An infrared sensor output 89 corresponding to the above and an infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the face of the human body are shown.
図17に示すように、部屋の奥行き方向の手前側のM部における、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88をHh、赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89をHfとする。   As shown in FIG. 17, the infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the face of the human body in the M section on the near side in the depth direction of the room is Hh, which corresponds to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinates of the infrared sensor viewing angle. The infrared sensor output 89 to be performed is Hf.
また、部屋の奥行き方向の奥側のM’部における、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88をHh’、赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89をHf’とする。   In addition, the infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the face of the human body in the M ′ portion on the far side in the depth direction of the room is Hh ′, and the infrared sensor corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinates of the infrared sensor viewing angle. The output 89 is set to Hf ′.
多くの試験結果から、Hh/Hf≒Hh’/Hf’であることが証明されている。即ち、奥行き検知距離にかかわらず、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88と、人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89の相関関係は略一定である。   Many test results prove that Hh / Hf≈Hh ′ / Hf ′. That is, regardless of the depth detection distance, the correlation between the infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the human face and the infrared sensor output 89 corresponding to the foot temperature of the human body is substantially constant.
この相関関係を利用して奥行き視野角の拡大に伴い、立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の変動量をもって奥行き距離の詳細を求めることができる。   Using this correlation, the depth distance can be determined in detail with the output fluctuation amount corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position as the depth viewing angle increases.
即ち、奥行き方向の赤外線センサ視野角の中心座標に直立する人体の足元温度に相当する出力を基準とした際に、奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の基準との差の基準に対する比率により奥行き距離の詳細を求めるものである。   That is, when the output corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction is used as a reference, the difference from the output standard corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position of the human body in the depth direction The details of the depth distance are obtained by the ratio to the reference.
以下、部屋の奥行き方向の人体の足元位置座標を詳細に求める計算式について説明する。先ず、計算式に用いる記号の定義を行う。
MODEL:足温度基準値
SENSOR:足温度測定値
HEAD_P:顔係数=顔の温度に相当する赤外線センサ出力/足元の温度に相当する赤外線センサ出力
Y_Detail:Y方向(部屋の奥行き方向)の人体足元詳細座標
Hereinafter, calculation formulas for obtaining in detail the foot position coordinates of the human body in the depth direction of the room will be described. First, symbols used in the calculation formula are defined.
MODEL: Foot temperature reference value SENSOR: Foot temperature measurement value HEAD_P: Face coefficient = Infrared sensor output corresponding to face temperature / Infrared sensor output corresponding to foot temperature Y_Detail: Details of human foot in Y direction (room depth direction) Coordinate
顔係数HEAD_Pは、図17に示したHh/Hf、Hh’/Hf’であり、奥行き検知距離にかかわらず略一定である。顔係数HEAD_Pは、1より大きい或る値である。   The face coefficient HEAD_P is Hh / Hf and Hh ′ / Hf ′ shown in FIG. 17 and is substantially constant regardless of the depth detection distance. The face coefficient HEAD_P is a certain value larger than 1.
足温度基準値MODELは、人体領域内の最大値(図12参照)である顔の温度に相当する赤外線センサ出力及び顔係数HEAD_Pから次式で求めることができる。
MODEL=顔の温度に相当する赤外線センサ出力/HEAD_P
The foot temperature reference value MODEL can be obtained from the infrared sensor output corresponding to the face temperature, which is the maximum value in the human body region (see FIG. 12), and the face coefficient HEAD_P by the following equation.
MODEL = Infrared sensor output corresponding to face temperature / HEAD_P
足温度基準値MODELは、或る領域(Y)での中央における足温度である。ここで、n=1,2,3・・・,7。なお、n=8については、縦方向に一列に配置された赤外線センサの最上部に位置する受光素子の検出領域となり、人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力88と、人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力89とをそれぞれ別個に得ることができない領域であるため、適用外となる。 The foot temperature reference value MODEL is a foot temperature at the center in a certain region (Y n ). Here, n = 1, 2, 3,... Note that n = 8 is a detection region of the light receiving element located at the top of the infrared sensor arranged in a line in the vertical direction, and corresponds to the infrared sensor output 88 corresponding to the temperature of the human face and the foot temperature of the human body. Since the corresponding infrared sensor output 89 cannot be obtained separately, it is not applicable.
足温度測定値SENSORは、人体領域内最下端の最大値(図12参照)で実測値である。   The foot temperature measurement value SENSOR is the maximum value (see FIG. 12) at the lowermost end in the human body region and is an actual measurement value.
足温度測定値SENSORより、人体の足元が或る領域(y)の何処にあるかを、足温度基準値MODELから求める。前提条件として、或る領域(Y)内での奥行方向の距離と足温度とは、1次関数の関係にあるとする。 From the foot temperature measurement value SENSOR, the foot temperature reference value MODEL determines where the foot of the human body is in a certain region (y n ). As a precondition, it is assumed that the distance in the depth direction in a certain region (Y n ) and the foot temperature have a linear function relationship.
或る領域(Y)のY軸方向の幅(距離)をΔYとすると、足温度測定値SENSORの人体の或る領域(Y)内での位置は、或る領域(Y)の中央を基準にすると、人体の領域(Y)の中央からの距離は、
ΔY×(MODEL−SENSOR)/MODEL
で表わすことができる。
ここで、
−0.5≦1−SENSOR/MODEL<0.5
When the width (distance) in the Y-axis direction of a certain region (Y n ) is ΔY n , the position of the foot temperature measurement value SENSOR in the certain region (Y n ) of the human body is the certain region (Y n ). The distance from the center of the human body region (Y n ) is
ΔY n × (MODEL-SENSOR) / MODEL
It can be expressed as
here,
−0.5 ≦ 1-SENSOR / MODEL <0.5
ΔY×(MODEL−SENSOR)/MODELが負の値になる場合は人体の位置は領域(Y)の中央より手前側(空気調和機100側)、ΔY×(MODEL−SENSOR)/MODELが零になる場合は人体の位置は領域(Y)の中央、ΔY×(MODEL−SENSOR)/MODELが正の値になる場合は人体の位置は領域(Y)の中央より奥側にあることになる。 When ΔY n × (MODEL−SENSOR) / MODEL has a negative value, the position of the human body is closer to the front side (air conditioner 100 side) than the center of the region (Y n ), ΔY n × (MODEL−SENSOR) / MODEL Is zero, the position of the human body is the center of the region (Y n ), and when ΔY n × (MODEL-SENSOR) / MODEL is a positive value, the position of the human body is behind the center of the region (Y n ). It will be in.
或る領域(Y)の中央のY座標は、Y+ΔY×0.5である。従って、足温度測定値SENSORの人体のY座標であるY_Detailは、
_Detail=領域(Y)の中央のY座標+人体の領域(Y)の中央からの距離
であるから、
_Detail=Y+ΔY×0.5+ΔY×(MODEL−SENSOR)/MODEL
となる。
The Y coordinate of the center of a certain region (Y n ) is Y n + ΔY n × 0.5. Thus, Y n _detail a human Y-coordinate of the foot temperature measurements SENSOR is
Since a Y n _detail = distance from the center of the area center of the Y-coordinate + body region of (Y n) (Y n) ,
Y n _Detail = Y n + ΔY n × 0.5 + ΔY n × (MODEL-SENSOR) / MODEL
It becomes.
上記Y_Detailを整理すると、
_Detail=Y+ΔY×(0.5+(1−SENSOR/MODEL))
となる。
Organizing the above Y n _Detail
Y n _Detail = Y n + ΔY n × (0.5+ (1-SENSOR / MODEL))
It becomes.
本実施の形態では、赤外線センサ3が金属缶1内部に8個の受光素子を縦方向に一列に配列しているので、n=1,2、・・・,7であるが、受光素子の数は8個に限定されるものではない。従って、Y_Detailの一般式は、以下に示す式となる。
_Detail=Y+ΔY×(0.5+(1−SENSOR/MODEL))
但し、−0.5≦(MODEL−SENSOR)/MODEL<0.5、nは自然数。
In this embodiment, since the infrared sensor 3 has eight light receiving elements arranged in a line in the vertical direction inside the metal can 1, n = 1, 2,... The number is not limited to eight. Accordingly, the general formula of Y n _detail is a formula shown below.
Y n _Detail = Y n + ΔY n × (0.5+ (1-SENSOR / MODEL))
However, -0.5 <= (MODEL-SENSOR) / MODEL <0.5, n is a natural number.
以上のように、本実施の形態によれば、奥行き検知距離にかかわらず、人体の顔温度に相当する赤外線センサの出力と人体の足元温度に相当する赤外線センサの出力の相関関係は一定であり、この相関関係を利用して奥行き視野角の拡大に伴い、立ち位置により変わる足元温度に相当する出力の変動量をもって奥行き距離の詳細を求めることにより、きめ細やかな気流制御をすることが出来る。   As described above, according to the present embodiment, the correlation between the output of the infrared sensor corresponding to the face temperature of the human body and the output of the infrared sensor corresponding to the foot temperature of the human body is constant regardless of the depth detection distance. By using this correlation and obtaining the details of the depth distance with the output fluctuation amount corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position with the expansion of the depth viewing angle, it is possible to perform fine air flow control.
1 金属缶、2 配光視野角、3 赤外線センサ、5 筐体、6 ステッピングモーター、7 取付部、16 左壁面、17 右壁面、18 床面、19 正面壁、40 室内機筺体、41 吸込口、42 吹出口、43 上下フラップ、44 左右フラップ、45 送風機、46 熱交換器、51 赤外線センサ駆動部、52 赤外線画像取得部、55 床面座標変換部、58 壁位置判断部、61 人体検出部、62 人体位置履歴蓄積部、80 床面座標投影人体熱画像、81 人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力、82 人体の足元の温度に相当する赤外線センサ出力、88 人体の顔の温度に相当する赤外線センサ出力、89 人体の足元温度に相当する赤外線センサ出力、100 空気調和機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal can, 2 Light distribution viewing angle, 3 Infrared sensor, 5 Case, 6 Stepping motor, 7 Mounting part, 16 Left wall surface, 17 Right wall surface, 18 Floor surface, 19 Front wall, 40 Indoor unit housing, 41 Air inlet , 42 air outlet, 43 upper and lower flaps, 44 left and right flaps, 45 blower, 46 heat exchanger, 51 infrared sensor drive unit, 52 infrared image acquisition unit, 55 floor surface coordinate conversion unit, 58 wall position determination unit, 61 human body detection unit 62 Human body position history accumulating section, 80 floor coordinate projection human thermal image, 81 infrared sensor output corresponding to human body temperature, 82 infrared sensor output corresponding to human foot temperature, 88 human body temperature Corresponding infrared sensor output, 89 Infrared sensor output corresponding to the foot temperature of the human body, 100 Air conditioner.

Claims (2)

  1. 部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
    前記本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
    前記赤外線センサにより人体や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の前記赤外線センサの視野角の中心座標に直立する前記人体の足元温度に相当する前記赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する前記赤外線センサの出力の前記基準との差の前記基準に対する比率を用いて、前記人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離Yn_Detail
    Yn_Detail=Yn+ΔYn×(0.5+(1−SENSOR/MODEL))
    −0.5≦1−SENSOR/MODEL<0.5
    ここで、
    Yn:部屋の奥行き方向の座標
    ΔYn=Yn+1−Yn
    SENSOR:足温度測定値
    MODEL:足温度基準値(顔の温度に相当する赤外線センサ出力/HEAD_P)
    HEAD_P:顔係数(顔の温度に相当する赤外線センサ出力/足元の温度に相当する赤外線センサ出力)
    n:自然数
    により求めることを特徴とする空気調和機。
    A substantially box-shaped body having a suction port for sucking air in the room and a blow-out port for blowing out conditioned air;
    An infrared sensor that is attached downward to the front surface of the main body at a predetermined depression angle and that detects the temperature of the temperature detection target by scanning the temperature detection target range from side to side;
    Detecting the presence of a human body and a heat generating device by the infrared sensor, and comprising a control unit for controlling the air conditioner,
    The controller scans the infrared sensor to acquire thermal image data of the room, and the infrared sensor corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor in the depth direction of the room. Using the ratio of the difference between the output of the infrared sensor and the reference corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position of the human body in the depth direction of the room, based on the output, to the reference, the air conditioner of the human body Distance Yn_Detail in the depth direction from
    Yn_Detail = Yn + ΔYn × (0.5+ (1−SENSOR / MODEL))
    −0.5 ≦ 1-SENSOR / MODEL <0.5
    here,
    Yn: Coordinates in the depth direction of the room
    ΔYn = Yn + 1−Yn
    SENSOR: Foot temperature measurement
    MODEL: Foot temperature reference value (infrared sensor output corresponding to face temperature / HEAD_P)
    HEAD_P: Face coefficient (infrared sensor output corresponding to face temperature / infrared sensor output corresponding to foot temperature)
    n: natural number
    An air conditioner characterized by being obtained by:
  2. 部屋の空気を吸い込む吸込口と調和空気を吹き出す吹出口とを有する略箱状の本体と、
    前記本体の前面に所定の俯角で下向きに取り付けられ、温度検出対象範囲を左右に走査して温度検出対象の温度を検出する赤外線センサと、
    前記赤外線センサにより人体や発熱機器の存在を検知して、当該空気調和機の制御を司る制御部であって、前記赤外線センサを走査して部屋の熱画像データを取得し、部屋の奥行き方向の前記赤外線センサの視野角の中心座標に直立する前記人体の足元温度に相当する前記赤外線センサの出力を基準としたとき、部屋の奥行き方向の人体の立ち位置により変わる足元温度に相当する前記赤外線センサの出力の前記基準との差の前記基準に対する比率により前記人体の当該空気調和機からの奥行き方向の距離を求める制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記赤外線センサを駆動する赤外線センサ駆動部と、
    前記赤外線センサ駆動部の出力から熱画像データを生成する赤外線画像取得部と、
    前記赤外線画像取得部で生成された前記熱画像データを、直前の前記熱画像データとの差分を取ることで人体の位置を判断する人体検出部と、
    前記熱画像データ上において前記人体の位置を室内の床面座標点として変換し、床面に投影する床面座標変換部と
    を備えることを特徴とする空気調和機。
    A substantially box-shaped body having a suction port for sucking air in the room and a blow-out port for blowing out conditioned air;
    An infrared sensor that is attached downward to the front surface of the main body at a predetermined depression angle and that detects the temperature of the temperature detection target by scanning the temperature detection target range from side to side;
    Detects the presence of a human body and heating device by the infrared sensor, the a control unit for controlling the air conditioner, the scanning infrared sensor acquires a thermal image data of the room, the room in the depth direction The infrared sensor corresponding to the foot temperature that changes depending on the standing position of the human body in the depth direction of the room, based on the output of the infrared sensor corresponding to the foot temperature of the human body standing upright at the center coordinate of the viewing angle of the infrared sensor A control unit for obtaining a distance in the depth direction of the human body from the air conditioner based on a ratio of a difference between the output of the output and the reference to the reference ;
    With
    The controller is
    An infrared sensor driving unit for driving the infrared sensor;
    An infrared image acquisition unit for generating thermal image data from the output of the infrared sensor drive unit;
    The human body detection unit that determines the position of the human body by taking the difference between the thermal image data generated by the infrared image acquisition unit and the previous thermal image data;
    A floor surface coordinate conversion unit that converts the position of the human body on the thermal image data as a floor surface coordinate point in the room, and projects it onto the floor surface;
    An air conditioner characterized in that it comprises a.
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