JP6386945B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関する。

部屋干しされた被乾燥物である洗濯物を効率的に乾燥させるための従来の技術として、除湿機がある。空気中に含まれる湿気を除湿するための除湿手段を備え、室内空気を除湿手段に吸気し、除湿された空気を吹出すための送風手段を設けた除湿機において、室内空気の温度を検出するための温度検出手段と、室内空気の湿度を検出するための湿度検出手段と、被乾燥物の温度を検出するための赤外線検出手段を備え、温度検出手段と湿度検出手段と被乾燥物の温度を検出する赤外線検出手段の検出結果の判断処理と検出結果に応じた除湿手段と送風手段の出力制御を行うための制御手段を備えていることが記載されている（例えば、特許文献１参照）。温度検出手段による室内空気の室内温度と、赤外線検出手段による被乾燥物の被乾燥物温度との比較を行うことで、洗濯物の場所を推定する。

特開２００７−２４０１００号公報

特許文献１に記載の技術では、洗濯物の検出に洗濯物と室内雰囲気との温度差が必要であり、例えば空気中の湿度が高く洗濯物の水分の蒸発が進みにくい雨天時、雰囲気温度が低い冬季などは、洗濯物の検出精度が落ちやすいという問題がある。また、洗濯物の乾湿状態を温度差で推定するため、検出誤差が大きくなるという問題がある。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、室内の被乾燥物である洗濯物の検出を適切にできる空気調和機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の空気調和機は、可視光を除去するフィルタと室内を撮像する撮像部本体（例えば、ＣＣＤイメージセンサ２３）とを有する撮像手段と、フィルタを撮像部本体の前面に位置させない状態で撮像部本体によって室内を撮像する第１の撮像モードとフィルタを撮像部本体の前面に位置させた状態で撮像部本体によって室内を撮像する第２の撮像モードとを有する撮像制御手段と、第１の撮像モードで撮像された画像情報および第２の撮像モードで撮像された画像情報に基づいて被乾燥物の位置を検出する被乾燥物検出手段（例えば、洗濯物検出手段５２）と、被乾燥物の位置に応じて空調制御を行う空調制御手段と、を有し、被乾燥物検出手段は、第２の撮像モードで撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した第１の画像を生成し、第１の撮像モードで撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した中間画像を白黒反転して第２の画像を生成し、第１の画像と第２の画像との共通部分を被乾燥物の位置として検出す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。

本発明によれば、室内の被乾燥物である洗濯物の検出を適切にできる。

実施形態に係る空気調和機の構成を示す全体図である。 実施形態に係る空気調和機の室内機の構成を示す側断面図である。 実施形態に係る空気調和機の制御部を示す構成図である。 実施形態に係る撮像手段の回動機構を示す構成図であり、（ａ）は第１の撮像モードの撮像時を示す図であり、（ｂ）は第２の撮像モードの撮像時を示す図である。 実施形態に係る洗濯物乾燥モードの処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る洗濯物位置検出処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る近赤外線画像および可視光画像から洗濯物位置を検出するイメージ図であり、（ａ）〜（ｆ）は図６の主要画像情報である。 実施形態に係る洗濯物乾燥運転での上下風向板の動作イメージ図であり、（ａ）は乾燥必要領域が一箇所にある場合を示す図であり、（ｂ）は乾燥必要領域が複数箇所にある場合を示す図である。 実施形態に係る洗濯物乾燥運転での左右風向板の動作イメージ図であり、（ａ）は乾燥必要領域が一箇所にある場合を示す図であり、（ｂ）は乾燥必要領域が複数箇所にある場合を示す図である。 実施形態に係る洗濯物乾湿状態検出のイメージ図であり、（ａ）は乾燥必要領域が複数箇所にある場合を示す図であり、（ｂ）は乾燥が進み乾燥必要領域が一箇所となった場合を示す図である。

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。
＜全体＞
図１は、実施形態に係る空気調和機の構成を示す全体図である。空気調和機ＡＣは、例えばヒートポンプ技術などを用い、冷房・暖房など室内の空気調和を行う装置である。空気調和機ＡＣは、大別して、室内の壁・天井・床などに設置される室内機１と、屋外などに設置される室外機２と、赤外線・電波・通信線などにより室内機１と通信してユーザが空気調和機ＡＣを操作するためのリモコン３（空調制御端末）と、室温・外気温など空気調和機ＡＣの制御・表示に用いる情報を入手するための各種のセンサを有するセンサ部１７（図３参照）と、からなる。また、室内機１と室外機２とは、冷媒配管７ａと通信ケーブル７ｂで接続されている。撮像手段４は、近赤外線ＬＥＤ５と共に室内機１の左右方向中央に位置し、外部に露出している。なお、撮像手段４の詳細については後記する。

＜室内機＞
図２は、実施形態に係る空気調和機の構成を示す全体図である。室内機１は、熱交換器９、送風ファン１０、左右風向板１１、上下風向板１２、前面パネル１３、電装品１８（図１参照）、各種センサなどを、筐体ベース８に収容している。熱交換器９は複数本の伝熱管９ａを有し、送風ファン１０により室内機内に取り込まれた室内の空気を、伝熱管９ａを通流する冷媒と熱交換させ、当該空気を冷却または加熱などするように構成されている。なお、伝熱管９ａは、前記した冷媒配管７ａに通じていて、公知の冷媒サイクルの一部を構成している。また、送風ファン１０は風速を調節可能である。

左右風向板１１は、その基端側が室内機下部に設けた回転軸を支点にして、左右風向板用モータにより正逆回転される。そして、左右風向板１１の先端側が室内側を向いていて、これにより左右風向板１１の先端側は、水平方向に振れるように動作可能である。上下風向板１２は、室内機１の長手方向両端部に設けられた回転軸を支点にして、上下風向板用モータにより正逆回転される。これにより、上下風向板１２の先端側は、上下方向に振れるように動作可能である。前面パネル１３は、室内機１の前面を覆うように設置されており、下端部の回転軸を支点として前面パネル１３用モータにより正逆回転可能である。ちなみに、前面パネル１３は、回転動作を行うことなく、室内機１の下端に固定されたものとしてもよい。

室内機１は、送風ファン１０が回転することによって、空気の吸込口１４およびフィルタ１５を介して室内の空気を室内機内に取り込み、この空気を熱交換器９で熱交換する。これにより、当該熱交換後の空気は、熱交換器９で冷却され、あるいは、加熱される。この熱交換後の空気は吹き出し風路１６ａに導かれる。さらに、吹き出し風路１６ａに導かれた空気は、空気の吹き出し口１６ｂから室内機外部に送り出されて室内を空気調和する。そして、この熱交換後の空気が吹き出し口１６ｂから室内に吹き出す際には、その水平方向の風向きは左右風向板１１により調節され、その上下方向の風向きは上下風向板１２により調節される。

＜室外機＞
室外機２（図１参照）は、仕切り板と電装品箱とリード線支持部品とにより、熱交換器室と機械室とを区分（分割）している。熱交換器室には、冷媒配管を循環する冷媒と外気との熱交換を促進するファンと、その駆動用のモータ、ファンを回転自在に支持するファン支柱、および循環する冷媒と外気との熱交換を行う熱交換器が配設されている。機械室には、循環する冷媒を高温高圧のガス冷媒にする圧縮機、常温・高圧の液状冷媒を低温・低圧の液状冷媒にする電動膨張弁、電気部品のリアクタ、および、冷媒が流れる冷媒配管の伝熱管が配設されている。電装品箱には、室外機を制御する電装品が収納されており、その上部には電装品蓋が被せられている。その他に、空気調和機ＡＣには、冷媒を圧縮する圧縮機、高圧の冷媒を減圧する膨張弁、冷媒の流路を切り替える四方弁、外気と冷媒とを熱交換する室外機の熱交換器などの装置を備えているが、これらの装置構成・作用については公知であるため、図示、説明は省略する。

＜リモコン＞
リモコン３（図１参照）は、ユーザによって操作され、室内機１のリモコン操作受信部６（図１参照）に対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求などの様々な指令である。空気調和機ＡＣは、これらの信号に基づいて、少なくとも室内の冷房、暖房、除湿などを行う。また、空気清浄など、その他の空気調和の機能を備えていてもよい。すなわち、空気調和機ＡＣは、室内の空気を様々に調整することができる。

＜制御部＞
図３は、実施形態に係る空気調和機の制御部を示す構成図である。制御部５０は、リモコン３からの指令およびセンサ部１７からの入力に基づき、出力として、室内機１の送風ファン１０、上下風向板１２、左右風向板１１、室外機２のファン１９、圧縮機２０などの制御を行う。センサ部１７は、室内機１および室外機２に備えられている各種センサにより構成される。各種センサは、室温センサ、時計、撮像手段４、近赤外線ＬＥＤ５、外気温センサ、圧縮機温度センサ、冷媒配管温度センサ、などにより構成される。

制御部５０は、撮像手段４を制御する撮像制御手段５１と、撮像手段４で撮像された画像に基づいて、被乾燥物である洗濯物の位置および乾湿状態を検知する洗濯物検出手段５２（被乾燥物検出手段）、検知された洗濯物の位置および乾湿状態に応じて空調制御をする空調制御手段５３と、記憶手段５４とを有する。

撮像手段４は、可視光を除去する可視光カットフィルタ２５（図４参照）と、室内を撮像する撮像部本体であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ２３とを有する。撮像制御手段５１は、可視光カットフィルタ２５を撮像部本体の前面に位置させない状態で撮像部本体によって室内を撮像する第１の撮像モードと可視光カットフィルタ２５を撮像部本体の前面に位置させた状態で撮像部本体によって室内を撮像する第２の撮像モードとを有する。洗濯物検出手段５２は、第１の撮像モードで撮像された画像情報および第２の撮像モードで撮像された画像情報に基づいて洗濯物の位置および乾湿状態を検出する。

記憶手段５４は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）など含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムが制御部３０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。

リモコン３から洗濯物乾燥モードへの遷移指令が入力されると、制御部５０は、撮像手段４で取得した可視光画像および近赤外線画像に基づき、洗濯物位置情報および洗濯物乾湿状態情報を検出し、検出した結果に基づいて、室内機の送風ファン１０、上下風向板１２、左右風向板１１、室外機のファン１９、圧縮機２０などの制御を行う。

＜撮像部の詳細＞
撮像手段４は、可視光撮像手段（第１の撮像手段）および近赤外線撮像手段（第２の撮像手段）であり、例えば、可視光撮像手段としてはＣＣＤイメージセンサ２３（図４参照）を用い、近赤外線撮像手段としては、可視光カットフィルタ２５を装着したＣＣＤイメージセンサ２３および光源としての近赤外線ＬＥＤ５（図１参照）を組み合わせたものを用いることができる。これらは、例えば前面パネル１３の左右方向中央下部に設置されている。本実施形態は、可視光カットフィルタ２５（図４参照）の有無によって、前記した第１の撮像モードまたは第２の撮像モードを選択・変更することができる。このため、ＣＣＤイメージセンサ２３の数を増やすことなく、可視光画像及び近赤外線画像の撮像を行える構成であるが、もちろん可視光画像撮像用と近赤外線画像撮像用のＣＣＤイメージセンサ２３が完全に別体で構成されていてもよい。

ＣＣＤイメージセンサ２３は、レンズの光軸が水平線に対して所定角度だけ下方を向くように設置されており、室内機１が設置されている室内を適切に撮像できるようになっている。可視光撮像手段（第１の撮像手段）および近赤外線撮像手段（第２の撮像手段）が別体で構成される場合は、室内機１の前面中央下部など空間の検出が可能な位置に、近接して設けられることが望ましい。近接して設けられることで、可視光画像と近赤外線画像のずれ量を小さくすることができる。また、ＣＣＤイメージセンサ２３は、同一の画角で部屋のより広い範囲を撮像できるよう、前面パネルの上端に設けられてもよい。

次に撮像について説明する。可視光撮像手段（第１の撮像手段）は、６４０×４８０画素のＣＣＤイメージセンサ２３により構成される。近赤外線撮像手段（第２の撮像手段）は、任意のタイミングで室内の近赤外線画像を撮像可能にするため、前記ＣＣＤイメージセンサ２３の近傍に設置された近赤外線光源としての近赤外線ＬＥＤ５と、駆動可能とした可視光カットフィルタ２５を近赤外線撮像時にＣＣＤイメージセンサ２３の前面に配置する構造の組合せにより構成される。このように近赤外線撮像時には可視光カットフィルタ２５をＣＣＤイメージセンサ２３の前面に配置（第２の撮像モード）し、可視光撮像時には可視光カットフィルタをＣＣＤイメージセンサ２３の前面から移動させる（第１の撮像モード）構造とすることで、ＣＣＤイメージセンサ２３の数を増やすことなく、可視光画像および近赤外線画像の撮像が可能となる。また、可視光画像と近赤外線画像の画角のずれをなくすこともできる。

ＣＣＤイメージセンサ２３は２次元の撮像素子であるが、撮像手段４の取得画像範囲を広くするために、ＣＣＤイメージセンサ２３の縦方向を回転軸にしてＣＣＤイメージセンサを回動し、水平方向の走査をおこなう。これにより、ＣＣＤイメージセンサ２３の水平方向の画素数より大きな撮像画像を得ることができる。

ＣＣＤイメージセンサ２３は６０°の画角をもち、可視光撮像手段（第１の撮像手段）および近赤外線撮像手段（第２の撮像手段）は水平方向が１５０°の画角で、同じ視野の画像取得を行う。１５０°の画角の取得画像を得るには、ＣＣＤイメージセンサ２３を中央と左右４５°の３つの回転角度で撮像を行い、画像取得を行えばよい。これにより水平方向が１５０°の画角で、１６００×４８０の画素数の画像を取得することができる。このとき、撮像手段による撮像画像には、重複する領域があるので、適宜削除あるいは平均化して前記画素数の画像取得をおこなう。なお、前記取得画像の画素数は一例であって、取得する画角、使用するＣＣＤイメージセンサ２３の種類によって種々選択可能であることは言うまでもない。

図４は、実施形態に係る撮像手段の回動機構を示す構成図であり、（ａ）は第１の撮像モードの撮像時を示す図であり、（ｂ）は第２の撮像モードの撮像時を示す図である。図４を用いてＣＣＤイメージセンサ２３あるいは可視光カットフィルタ２５の回動機構について説明する。ＣＣＤイメージセンサ２３あるいは可視光カットフィルタ２５を回動する駆動源はステッピングモータを使用するものとする。ＣＣＤイメージセンサ用ステッピングモータ２１ａの駆動軸はリンク機構２２を介してＣＣＤイメージセンサ２３の回転軸と接続されており、ＣＣＤイメージセンサ用ステッピングモータ２１ａの駆動により、ＣＣＤイメージセンサ２３を回動させる。

可視光カットフィルタ用ステッピングモータ２１ｂの駆動軸はギア機構２４を介してＣＣＤイメージセンサ２３の同軸上に配置された可視光カットフィルタ２５と接続されており、可視光カットフィルタ用ステッピングモータ２１ｂの駆動により、可視光カットフィルタ２５を回動させる。

可視光撮像時（第１の撮像モード時）は、図４（ａ）に示すように可視光カットフィルタ２５をＣＣＤイメージセンサ２３の撮像範囲２６の外に位置するよう回動させた状態で撮像することで可視光画像を撮像することができる。

また、近赤外線撮像時（第２の撮像モード時）は、図４（ｂ）のように可視光カットフィルタ２５をＣＣＤイメージセンサ２３の撮像範囲２６の内に位置するよう回動させた状態で、近赤外線ＬＥＤ５を照射することで、近赤外線画像を撮像することができる。

なお、ステップ数の小さなステッピングモータであっても、ギア比を選択することにより所望の回転角を得ることができる。また、ギア機構・リンク機構により駆動軸の接続を行った場合は、ギアのバックラッシュ、リンクの“あそび”により、回動位置精度に誤差が生じることがある。このため、撮像時のＣＣＤイメージセンサ２３および可視光カットフィルタ２５の回動方向を一方向にして“あそび”による回動角の誤差が生じないようにすることが望ましい。また、予め“あそび”を吸収する調整量を求めておき、回動方向が反転する際に調整を行うようにしてもよい。

本実施形態の第２の撮像モードの際、紫外線および可視光がカットされ、近赤外線近傍（例えば、８５０ｎｍ）の波長域を利用して撮像することができる。近赤外線は、物体の色彩・模様が反映されず、物体の形状だけが反映される特徴がある。これにより物体の形状を鮮明にとらえることができる。また、色彩情報を使用しないので、画像上の情報量が減り、物体を検出する際の精度向上につながる。

本実施形態の第２の撮像モードの際、撮像制御手段５１は、例えば約８５０ｎｍ付近に波長のピークを持つ近赤外線ＬＥＤ５から照射するとよい。撮像した画像は、近赤外線を撮像手段４の方向に反射するほど白く、撮像手段４の方向に反射しないほど黒く写る。一般に、居住空間に存在する、木、布、金属、紙等は、表面が粗く、近赤外線はその表面で拡散反射する。拡散反射により撮像手段４の方向に反射した近赤外線を撮像することで、反射する物体が反射した方向に存在することを検出することができる。このため、近赤外線ＬＥＤ５を照射することにより、一般に室内に多く存在する物体の材質を網羅することが可能となり、高い検出精度を得ることが可能となる。

なお、近赤外線ＬＥＤ５は、約８５０ｎｍ付近にピークを持つ近赤外線は可視光も含むため、近赤外線ＬＥＤ５を点灯しているときは、赤く点灯して見える。このため、点灯中であるか否かを表示する表示部が不要となり、コストを低減することが可能となる。

＜洗濯物乾燥モード＞
図５は、実施形態に係る洗濯物乾燥モードの処理を示すフローチャートである。洗濯物乾燥モードは、主として洗濯物位置検出処理（処理Ｓ１００）、洗濯物乾燥運転（処理Ｓ１２０）、洗濯物乾湿状態検出処理（処理Ｓ１２５）の組合せを１回以上繰返すことにより構成される。

洗濯物検出手段５２（被乾燥物検出手段）は、洗濯物位置検出処理（処理Ｓ１００、図６参照）を行い、乾燥必要領域２０７（図７（ｆ）参照）を抽出する。乾燥必要領域２０７が抽出後、洗濯物検出手段５２は、洗濯物乾燥運転を空調制御手段５３に指令し、運転を開始する（処理Ｓ１２０）。具体的には、乾燥必要領域２０７へ集中的に送風する。そして、洗濯物検出手段５２は、乾燥運転積算時間のカウントを開始し（処理Ｓ１２１）、乾燥運転積算時間がＴ２（第２の所定時間）未満であるか否かを判定し、Ｔ２未満であれば（処理Ｓ１２２，Ｙｅｓ）処理Ｓ１２３へ進み、Ｔ２以上であれば（処理Ｓ１２２，Ｎｏ）、洗濯物乾燥運転を終了する（処理Ｓ１２８）。

処理Ｓ１２３において、洗濯物検出手段５２は、監視時間のカウントを開始し、監視時間がＴ１（第１の所定時間）を越えたか否かを判定し、越えていなければ（処理Ｓ１２４，Ｎｏ）、処理Ｓ１２４へ戻り、越えていれば（処理Ｓ１２４，Ｙｅｓ）処理１２５へ進む。

処理Ｓ１２５において、洗濯物検出手段５２は、洗濯物乾湿状態検出処理を行う。具体的には、乾燥必要領域２０７の更新処理をする。そして、洗濯物検出手段５２は、乾燥必要領域２０７が所定の閾値より小さいか否かを判定し（処理Ｓ１２６）、閾値より小さくなければ（処理Ｓ１２６，Ｎｏ）監視時間をリセットし（処理Ｓ１２７）、処理Ｓ１２２に戻る。一方、乾燥必要領域２０７が閾値より小さければ（処理Ｓ１２６，Ｙｅｓ）、洗濯物乾燥運転を終了し（処理Ｓ１２８）、洗濯物乾燥モードを終了する。

＜洗濯物位置検出処理＞
図６は、実施形態に係る洗濯物位置検出処理を示すフローチャートである。図７は、実施形態に係る近赤外線画像および可視光画像から洗濯物位置を検出するイメージ図であり、（ａ）〜（ｆ）は図６の主要画像情報である。

リモコン３から洗濯物乾燥モードへの遷移指令が制御部５０に入力されると、洗濯物検出手段５２は、カウント用の数字ｎを１に設定し（処理Ｓ１０１）、撮像制御手段５１に第２の撮像モードでの撮像を指令し、室内の近赤外線画像２００の撮像を行い（処理Ｓ１０２）、近赤外線画像２００を記憶手段５４に出力する（図７(ａ)参照）。近赤外線画像２００において水分を含むものは黒く写るため、洗濯物検出手段５２は、近赤外線画像２００の色調判定を行い、所定の閾値より黒い領域２０１を抽出し（処理Ｓ１０３）、近赤外線画像２００Ａを記憶手段５４に出力する（図７(ｂ)参照）。

しかし、近赤外線画像２００においては、元々黒いものも黒く写るため、洗濯物検出手段５２は、撮像制御手段５１に第１の撮像モードでの撮像を指令し、室内の可視光画像２０２の撮像を行い（処理Ｓ１０４）、可視光画像２０２を記憶手段５４に出力する（図７(ｃ)参照）。洗濯物検出手段５２は、可視光画像２０２の色調判定を行い、所定の閾値より黒い領域２０３を抽出し（処理Ｓ１０５）、可視光画像２０２から黒い領域２０３を除外した領域、つまり可視光画像において特定の閾値より黒くない領域２０４（処理画像)（図７(ｄ)参照）として記憶手段５４に出力する（処理Ｓ１０６）。

次に、洗濯物検出手段５２は、近赤外線画像２００Ａと処理画像である黒くない領域２０４との共通部分を、洗濯物が存在する領域２０５と判定する（処理Ｓ１０７）。すなわち、近赤外線画像２００Ａにおいて所定の閾値より黒い領域２０１と、可視光画像において所定の閾値より黒くない領域２０４の比較処理を行う。これらの領域の共通部分は可視光画像２０２では黒くないが近赤外線画像２００では黒い領域であり、水分を含んでいるすなわち洗濯物であると考えられる。そこで、黒い領域２０１と領域２０４の共通部分を、洗濯物が存在する領域２０５（図７(ｅ)参照）として判定する。

前記の検出では黒い洗濯物を洗濯物として判定していないため、次に黒い洗濯物の抽出を行う。洗濯物が室内に部屋干しされる場合、部屋干し用の突っ張り棒、ハンガーラックなど、ある所定の範囲内に集中的に配置されるのが一般的である。そこで、洗濯物検出手段５２は、近赤外線画像２００において所定の閾値より黒い領域２０１のうち、前記洗濯物が存在する領域２０５から所定の範囲内にある領域を、洗濯物が存在する可能性がある領域２０６として判定し（処理Ｓ１０８）、記憶手段５４に出力する。

そして、洗濯物検出手段５２は、カウンタ用の数字ｎがＮを超えているか否かを判定し（処理Ｓ１０９）、数字ｎがＮを超えていなければ（処理Ｓ１０９，Ｎｏ）、数字ｎの値をインクリメントとし（処理１１０）、処理Ｓ１０２に戻る。一方、数字ｎがＮを超えていれば（処理Ｓ１０９，Ｙｅｓ）、処理Ｓ１１１に進む。すなわち、前記処理Ｓ１０１〜Ｓ１０７を所定のＮ回繰返す。

処理Ｓ１１１において、洗濯物検出手段５２は、抽出された洗濯物が存在する領域２０５および洗濯物が存在する可能性がある領域２０６を合わせて、乾燥必要領域２０７と判定し、記憶手段５４に出力する（図７(ｆ)参照）。

乾燥必要領域２０７が出力されると、洗濯物検出手段５２は、洗濯物位置検出処理（処理Ｓ１００）を終了し、洗濯物乾燥運転へ遷移する。洗濯物乾燥運転では乾燥必要領域２０７に効率的に風を送るため、室内機の吹き出し空気の風向、吹き出し空気の風速、吹き出し空気の温度の制御を行う。

＜洗濯物乾燥運転＞
図８は、実施形態に係る洗濯物乾燥運転での上下風向板の動作イメージ図であり、（ａ）は乾燥必要領域が一箇所にある場合を示す図であり、（ｂ）は乾燥必要領域が複数箇所にある場合を示す図である。図８に示す図は、室内機１が設置された室内を水平方向から見ている。洗濯物乾燥運転では、図８（ａ）に示すように上下風向板１２の全回動範囲３００のうち、乾燥必要領域２０７（２０７ａ）の上下方向の範囲３０１（３０１ａ）の上端と下端に所定の予備範囲３０２を加えたスイング範囲３０３において上下風向板１２をスイングさせる。また、図８（ｂ）に示すように、乾燥必要領域２０７が、例えば乾燥必要領域２０７ａ，２０７ｂのように複数箇所ある場合は、乾燥必要領域２０７ａの上側、および乾燥必要領域２０７ｂの下側にそれぞれ予備範囲３０２を加えたスイング範囲３０３において上下風向板１２をスイングさせる。これにより洗濯物に集中的に送風することができ、また、予備範囲３０２を設けることで洗濯物の乾燥ムラを抑えることもできる。

図９は、実施形態に係る洗濯物乾燥運転での左右風向板の動作イメージ図であり、（ａ）は乾燥必要領域が一箇所にある場合を示す図であり、（ｂ）は乾燥必要領域が複数箇所にある場合を示す図である。図９に示す図は、室内機１が設置された室内を上方向から見ている。洗濯物乾燥運転では、図９（ａ）に示すように左右風向板１１の全回動範囲４００のうち、乾燥必要領域の左右方向の範囲４０１の左端と右端に所定の予備範囲４０２を加えた範囲４０３において左右風向板１１をスイングさせる。また、図９（ｂ）に示すように、乾燥必要領域２０７が例えば乾燥必要領域２０７ａ，２０７ｂのように複数箇所ある場合は、乾燥必要領域２０７ａの左側、および乾燥必要領域２０７ｂの右側にそれぞれ予備範囲４０２を加えた範囲４０３において左右風向板１１をスイングさせる。これにより洗濯物に集中的に送風することができ、また、予備範囲４０２を設けることで洗濯物の乾燥ムラを抑えることもできる。

洗濯物乾燥運転においては、前記の風向制御に加え、吹き出し空気の風速を早くして乾燥を促進してもよいし、吹き出し空気の温度を高めにして乾燥を促進してもよい。また、これらの設定をリモコン３によってユーザが選択できるようにしてもよい。

＜洗濯物乾湿状態検出＞
図５に示す通り、処理Ｓ１２０で洗濯物乾燥運転が開始されると、並行して所定の監視時間Ｔ１毎に処理Ｓ１２５で洗濯物乾湿状態検出処理を行い、適宜乾燥必要領域２０７の更新を行う。図１０を用いて洗濯物乾湿状態検出および乾燥必要領域の更新について説明する。

図１０は、実施形態に係る洗濯物乾湿状態検出のイメージ図であり、（ａ）は乾燥必要領域が複数箇所にある場合を示す図であり、（ｂ）は乾燥が進み乾燥必要領域が一箇所となった場合を示す図である。洗濯物が乾燥して含有する水分量が減ってくると、洗濯物は近赤外線画像において黒く写らなくなってくる。そこで、洗濯物乾湿状態検出においては、所定の監視時間Ｔ１毎に、撮像制御手段５１が第２の撮像モードで室内を撮像し、洗濯物位置検出１００と同様の手順で乾燥必要領域２０７の抽出を行い、更新した乾燥必要領域２０７を洗濯物乾燥運転に反映させる。すなわち、図１０(ａ)のように乾燥必要領域２０７ａ，２０７ｂが抽出され、それらを含む範囲４０３でスイング運転を行っていたものが、図１０(ｂ)のように乾燥必要領域２０７ａが乾燥することによって乾燥必要領域２０７から除外されると、左右風向板１１のスイング範囲から除外する。こうすることで、たとえば乾きやすい薄手の洗濯物と、乾きにくいバスタオルなどの洗濯物が混在する場合でも、乾いた洗濯物にいつまでも乾燥運転を行うなどといった無駄な運転を防止し、それぞれの乾湿状態に応じた効率的な乾燥運転を自動で行うことができる。

また、洗濯物検出手段５２は、最新の近赤外線画像の色調判定結果と、記憶手段５４に記録されている例えば１回前および２回前の色調判定結果との比較処理を行ってもよい。この比較処理において乾燥必要領域２０７のうち、黒さの変化量がある所定の閾値以下の領域については、洗濯物検出手段５２は、洗濯物ではないと判断し、乾燥必要領域２０７から除外する。これにより洗濯物位置検出での誤判定に対する精度を向上させることができる。この際、判定に用いる黒さの変化量の閾値を、洗濯物が存在する領域２０５と、洗濯物が存在する可能性がある領域２０６とで別の値とすることで、より細かい判定を行うこともできる。

図５に示す通り、処理Ｓ１２６で乾燥必要領域２０７の範囲が所定の閾値より小さい場合、または、乾燥運転の積算時間が所定の最大時間Ｔ２を越えた場合は、洗濯物検出手段５２は、洗濯物乾燥運転を終了させ、洗濯物乾燥モードから通常モードへと遷移する。これにより、洗濯物が乾燥し終わった後の無駄な運転を自動で防止することができる。

前記の通り、本実施形態の撮像制御手段５１は、可視光カットフィルタ２５を撮像部本体（例えば、ＣＣＤイメージセンサ２３）の前面に位置させない状態で撮像部本体によって室内を撮像する第１の撮像モードと、可視光カットフィルタ２５を撮像部本体の前面に位置させた状態で前記撮像部本体によって室内を撮像する第２の撮像モードとを有している。洗濯物検出手段５２は、第１の撮像モードと第２の撮像モードで撮像された可視光画像と近赤外線画像とによる洗濯物位置検出、洗濯物乾燥運転および洗濯物乾湿状態検出を行うことで、洗濯物の位置および乾湿状態を精度よく検出し、効率的な洗濯物乾燥を行うことができる。ちなみに、洗濯物検出手段５２として、前記記載の内容に加えて、サーモパイル、サーモグラフィなどの室内温度環境検出手段による温度分布画像を複合的に用いてもよい。具体的には、洗濯物検出手段５２は、温度分布画像において、周囲温度よりも温度が低い領域が洗濯物の存在する可能性がある領域とし、可視光画像と近赤外線画像との総合判定により、洗濯物の位置および乾湿状態を精度よく検出できる。

室内温度環境検出手段が、サーモパイルである場合、例えば横×縦が１×８画素で構成され、前面パネル１３の左右方向中央の下部に設置される。サーモパイルの検出素子が、１次元配置された受熱素子となっている場合、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８画素の２次元の放射熱像を取得することができる。

また、洗濯物検出手段５２は、図６および図７に示したように、第２の撮像モードで撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した第１の画像（例えば、近赤外線画像２００Ａ）を生成し、第１の撮像モードで撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した中間画像を白黒反転して第２の画像（例えば、黒くない領域２０４）を生成し、前記第１の画像と前記第２の画像との共通部分を洗濯物の位置として検出することができる。

本実施形態において、風向、風速、風向時間、吹き出し空気温度は以下を意味する。
＜風向＞
風向は、上下風向板１２および/または左右風向板１１により制御される、室内機１から吹き出される空気の方向である。一方向のみで固定されるだけでなく、連続してスイング運転する制御、所定のタイミングで一時停止するスイング制御、所定のタイミングのみスイング運転するスイング制御、所定のタイミングでスイング範囲を更新するスイング制御、人の位置、足の位置などのセンサ出力により変更される制御、１/ｆなどの所定の周期でのゆらぎ制御など、上下風向板１２および/または左右風向板１１で実施することのできる風向を指す。

＜風速＞
風速は、送風ファン１０の回転速度、上下風向板１２および/または左右風向板１１の開き具合、向きにより制御される、室内機１から吹き出される空気の速度を指す。一定の風速で固定されるだけでなく、１/ｆなどの所定の周期でのゆらぎ制御、所定のタイミングで更新される制御、人の位置、足の位置などのセンサ出力により変更される制御など、送風ファン１０の回転速度、上下風向板１２および/または左右風向板１１の開き具合、向きにより制御される、室内機１から吹き出される空気の速度を指す。

＜風向時間＞
風向時間は、上下風向板１２および/または左右風向板１１のスイング中の所定の方向での一時停止時間を指す。一定の時間だけ一時停止するだけでなく、上下風向板１２および/または左右風向板１１の位置に基づく停止時間、人の位置、足の位置などのセンサ出力により変更される停止時間など、上下風向板１２および/または左右風向板１１のスイング中の所定の方向での一時停止時間を指す。

＜吹き出し空気温度＞
吹き出し空気温度は、設定温度、熱交換器の温度、圧縮機の回転速度、室内機１の送風ファン１０の回転速度、室外機２のファン１９の回転速度、上下風向板１２および/または左右風向板１１の開き具合、向きにより制御される、室内機１から吹き出される空気の温度を指す。サーモオン、サーモオフによる吹き出し空気温度の変化、熱負荷の変動などによる吸い込み温度の変化に伴う吹き出し温度の変化だけでなく、設定温度、熱交換器の温度、圧縮機２０の回転速度、送風ファン１０の回転速度、上下風向板１２および/または左右風向板１１の開き具合、向きにより制御される、積極的な温度変化を含む、室内機１から吹き出される空気の温度を指す。

以上、本実施形態について説明したが、本発明の範囲は前記のみに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本実施形態の空気調和機ＡＣによれば、洗濯物の位置および乾湿状態を精度よく検出し、それに応じた空調制御を行うことができる。このため。洗濯物の乾燥に要する時間および消費電力を削減できる。

１ 室内機
２ 室外機
３ リモコン
４ 撮像手段
５ 近赤外線ＬＥＤ（近赤外線光源）
６ リモコン操作受信部
７ａ 冷媒配管
７ｂ 通信ケーブル
８ 筐体ベース
９ 熱交換器
９ａ 伝熱管
１０ 送風ファン
１１ 左右風向板
１２ 上下風向板
１３ 前面パネル
１４ 空気吸込み口
１５ フィルタ
１６ａ 吹き出し風路
１６ｂ 吹き出し口
１７ センサ部
１８ 電装品
１９ ファン
２０ 圧縮機
２１ａ ＣＣＤイメージセンサ用ステッピングモータ
２１ｂ 可視光カットフィルタ用ステッピングモータ
２２ リンク機構
２３ ＣＣＤイメージセンサ
２４ ギア機構
２５ 可視光カットフィルタ
２６ ＣＣＤイメージセンサの撮像範囲
５０ 制御部
５１ 撮像制御手段
５２ 洗濯物検出手段（被乾燥物検出手段）
５３ 空調制御手段
５４ 記憶手段
２００ 近赤外線画像
２０１，２０３ 黒い領域
２０２ 可視光画像
２０４ 黒くない領域
２０５ 洗濯物が存在する領域
２０６ 洗濯物が存在する可能性がある領域
２０７ 乾燥必要領域
３００，４００ 全回動範囲
３０１ 上下方向の範囲
３０２，４０２ 予備範囲
３０３，４０３ スイング範囲
４０１ 左右方向の範囲

Claims (7)

1. 可視光を除去するフィルタと室内を撮像する撮像部本体とを有する撮像手段と、
   前記フィルタを前記撮像部本体の前面に位置させない状態で前記撮像部本体によって室内を撮像する第１の撮像モードと前記フィルタを前記撮像部本体の前面に位置させた状態で前記撮像部本体によって室内を撮像する第２の撮像モードとを有する撮像制御手段と、
   前記第１の撮像モードで撮像された画像情報および前記第２の撮像モードで撮像された画像情報に基づいて被乾燥物の位置を検出する被乾燥物検出手段と、
   前記被乾燥物の位置に応じて空調制御を行う空調制御手段と、を有し、
   前記被乾燥物検出手段は、前記第２の撮像モードで撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した第１の画像を生成し、前記第１の撮像モードで撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した中間画像を白黒反転して第２の画像を生成し、前記第１の画像と前記第２の画像との共通部分を被乾燥物の位置として検出する空気調和機。
2. 前記被乾燥物検出手段は、前記検出した被乾燥物の乾湿状態を検出し、
   前記空調制御手段は、前記乾湿状態に応じて空調制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記被乾燥物検出手段は、前記検出した被乾燥物の乾湿状態を検出し、
   前記空調制御手段は、前記被乾燥物の位置および乾湿状態に応じて空調制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記空気調和機は、さらに、室内の温度分布を検出する室内温度環境検出手段を有し、
   前記被乾燥物検出手段は、前記室内温度環境検出手段で検出された温度分布に基づき、前記被乾燥物の位置を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
5. 可視光を除去するフィルタと室内を撮像する撮像部本体とを有する撮像手段と、
   前記フィルタを前記撮像部本体の前面に位置させない状態で前記撮像部本体によって室内を撮像する第１の撮像モードと前記フィルタを前記撮像部本体の前面に位置させた状態で前記撮像部本体によって室内を撮像する第２の撮像モードとを有する撮像制御手段と、
   前記第１の撮像モードで撮像された画像情報および前記第２の撮像モードで撮像された画像情報に基づいて被乾燥物の位置を検出する被乾燥物検出手段と、
   前記被乾燥物の位置に応じて空調制御を行う空調制御手段と、
   前記室内に近赤外線を照射する近赤外線光源と、を有し、
   前記第２の撮像モードで室内を撮像する場合、前記近赤外線光源が点灯している空気調和機。
6. 室内を撮像する第１の撮像手段と、
   可視光を除去するフィルタを介して前記室内を撮像する第２の撮像手段と、
   前記第１の撮像手段で撮像された画像情報および前記第２の撮像手段で撮像された画像情報に基づいて被乾燥物の位置を検出する被乾燥物検出手段と、
   前記被乾燥物の位置に応じて空調制御を行う空調制御手段と、を有し、
   前記被乾燥物検出手段は、前記第２の撮像手段で撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した第１の画像を生成し、前記第１の撮像手段で撮影された撮像画像から黒い領域を抽出した中間画像を白黒反転して第２の画像を生成し、前記第１の画像と前記第２の画像との共通部分を被乾燥物の位置として検出する空気調和機。
7. 室内を撮像する第１の撮像手段と、
   可視光を除去するフィルタを介して前記室内を撮像する第２の撮像手段と、
   前記第１の撮像手段で撮像された画像情報および前記第２の撮像手段で撮像された画像情報に基づいて被乾燥物の位置を検出する被乾燥物検出手段と、
   前記被乾燥物の位置に応じて空調制御を行う空調制御手段と、
   前記室内に近赤外線を照射する近赤外線光源と、を有し、
   前記第２の撮像手段で室内を撮像する場合、前記近赤外線光源が点灯している空気調和機。