JP7357757B2 - 空調統合コントローラ、空調制御システムおよび空調制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、空調制御システムにおいて複数の空調機の動作を制御する空調統合コントローラ、空調制御システムおよび空調制御方法に関する。

従来、複数の空調機を備え、空調対象空間において、人が存在する位置の空調機の動作を制御して、効率的に空調制御を行うシステムがある。このようなシステムでは、空調対象空間において人が存在する位置を正確に検出する必要がある。特許文献１には、熱画像処理装置が、空間に配置された複数の赤外線センサから熱画像を取得し、各熱画像の撮影位置および撮影傾きからなるオフセット量に基づいて各熱画像を補正し、補正後の熱画像を用いて空間全体の全体熱画像を生成する技術が開示されている。

特開２０１８－２００２５２号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、赤外線センサの撮影方向によっては、ある赤外線センサでは人が重なっている状態で撮影されることがある。この場合、熱画像処理装置は、熱源すなわち人の位置を正確に検出できないため、熱画像からオフセット量を正確に求めることができない。そのため、熱画像処理装置は、精度良く全体熱画像を生成できない、という問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、空調対象空間において人の数および位置の検出精度を向上可能な空調統合コントローラを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、空調対象空間に設置され各々が指定された対象範囲の方向を向いて撮影して熱画像を出力する複数の撮影部を備える空調制御システムにおいて、複数の空調機の動作を制御する空調統合コントローラである。空調統合コントローラは、複数の撮影部を同期して同時に撮影させる制御を行う同期制御部と、熱画像から検出された人の数および位置の情報である複数の熱画像分の複数の検出情報と、複数の撮影部の位置、撮影方向、および撮影時刻の情報とを入力とし、対象範囲に含まれる人の数および位置を判定し、対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を出力する在室者判定部と、在室者情報を入力とし、複数の空調機のうち人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を出力する空調制御部と、を備える。在室者判定部は、複数の検出情報において同一対象範囲に含まれる人の数が異なる場合、各撮影部と各撮影部で撮影された熱画像に含まれる人との位置関係から同一対象範囲に含まれる人の数を特定する。

本開示に係る空調統合コントローラは、空調対象空間において人の数および位置の検出精度を向上できる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る空調制御システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る空調制御システムのうち撮影装置および空調室内機の配置例を示す図 実施の形態１に係る撮影装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る撮影装置から見た実際の対象範囲の例を示す図 実施の形態１に係る撮影装置が図４に示す対象範囲を撮影して得られた熱画像の例を示す図 実施の形態１に係る撮影装置から熱源までの距離と熱画像内での大きさとの関係を示す図 実施の形態１に係る画像解析部が熱画像から熱源である人の数および位置を検出する動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る空調統合コントローラの動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る撮影装置が撮影した熱源の配置の例を示す図 実施の形態１に係る２つの撮影装置が撮影した熱源の配置の例を示す図 実施の形態１に係る在室者判定部が検出情報から人の数および位置を判定する動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る空調統合コントローラが備える処理回路の例を示す図 実施の形態２に係る空調制御システムの構成例を示す図 実施の形態２に係る撮影装置の動作を示すフローチャート 実施の形態２に係る空調統合コントローラの動作を示すフローチャート 実施の形態３に係る画像解析部の動作を示すフローチャート

以下に、本開示の実施の形態に係る空調統合コントローラ、空調制御システムおよび空調制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの開示が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空調制御システム１の構成例を示す図である。空調制御システム１は、撮影装置２ａ，２ｂと、空調室内機３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈと、空調室外機４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、空調統合コントローラ５と、リモートコントローラ６と、を備える。空調制御システム１は、空調対象空間において、空調統合コントローラ５が、空調室内機３ａ～３ｈおよび空調室外機４ａ～４ｄの動作を制御するシステムである。空調制御システム１では、撮影装置２ａと空調室内機３ａ～３ｄとが空調リモコン通信線７ａによって接続され、撮影装置２ｂと空調室内機３ｅ～３ｈとが空調リモコン通信線７ｂによって接続されている。また、空調制御システム１では、空調室内機３ａ，３ｂと空調室外機４ａとが空調内外通信線８ａによって接続され、空調室内機３ｃ，３ｄと空調室外機４ｂとが空調内外通信線８ｂによって接続され、空調室内機３ｅ，３ｆと空調室外機４ｃとが空調内外通信線８ｃによって接続され、空調室内機３ｇ，３ｈと空調室外機４ｄとが空調内外通信線８ｄによって接続されている。また、空調制御システム１では、空調室外機４ａ～４ｄと空調統合コントローラ５とが空調集中系通信線９によって接続されている。

以降の説明において、撮影装置２ａ，２ｂを区別しない場合は撮影装置２と称し、空調室内機３ａ～３ｈを区別しない場合は空調室内機３と称し、空調室外機４ａ～４ｄを区別しない場合は空調室外機４と称することがある。また、空調室内機３ａ～３ｈおよび空調室外機４ａ～４ｄをまとめて空調機と称することがある。空調統合コントローラ５が空調機の動作を制御するとは、空調統合コントローラ５が空調室内機３の動作を制御する、または、空調統合コントローラ５が空調室外機４の動作を制御する、または、空調統合コントローラ５が空調室内機３および空調室外機４の動作を制御する場合である。また、空調リモコン通信線７ａ，７ｂを区別しない場合は空調リモコン通信線７と称し、空調内外通信線８ａ～８ｄを区別しない場合は空調内外通信線８と称することがある。

空調制御システム１において、撮影装置２および空調統合コントローラ５は、空調リモコン通信線７、空調室内機３、空調内外通信線８、空調室外機４、および空調集中系通信線９を介して通信を行う。また、空調統合コントローラ５および空調室外機４は、空調集中系通信線９を介して通信を行う。また、空調統合コントローラ５および空調室内機３は、空調集中系通信線９、空調室外機４、および空調内外通信線８を介して通信を行う。以降の説明では、経由する構成については省略することがある。

図２は、実施の形態１に係る空調制御システム１のうち撮影装置２ａ，２ｂおよび空調室内機３ａ～３ｈの配置例を示す図である。空調制御システム１において、撮影装置２ａ，２ｂおよび空調室内機３ａ～３ｈは、空調対象空間１００の天井などに設置される。撮影装置２ａは、空調対象空間１００において、撮影範囲１０１ａの範囲を撮影する。撮影装置２ａは、撮影範囲１０１ａ内の熱源１０２を検出することができる。同様に、撮影装置２ｂは、空調対象空間１００において、撮影範囲１０１ｂの範囲を撮影する。撮影装置２ｂは、撮影範囲１０１ｂ内の熱源１０２を検出することができる。なお、図１および図２に示す空調制御システム１の構成は一例であって、これに限定されない。撮影装置２に接続される空調室内機３の数は４つに限定されない。また、空調制御システム１は、３つ以上の撮影装置２を備えることも可能である。また、撮影装置２ａ，２ｂの設置位置は、天井に限定されず、空調対象空間にある熱源を検出可能な位置であれば、壁面の天井付近の高い位置などに設置されてもよい。

撮影装置２の構成について説明する。撮影装置２は、撮影部２１と、画像解析部２２と、を備える。撮影部２１は、空調対象空間に設置され、空調統合コントローラ５から指定された対象範囲の方向を向いて撮影する。撮影部２１は、撮影方向を変更可能な可動式の赤外線カメラである。撮影部２１は、撮影して得られた熱画像を画像解析部２２へ出力する。空調制御システム１として見た場合、複数の撮影部２１は、空調対象空間に設置され各々が指定された対象範囲の方向を向いて撮影して熱画像を出力する。空調制御システム１において、複数の撮影部２１は、回転動作によって各々が独立して撮影方向を変えることができる。画像解析部２２は、撮影部２１から取得した熱画像から、熱画像に含まれる人の数および位置を検出する。画像解析部２２は、検出された人の数および位置の情報である検出情報を空調統合コントローラ５へ出力する。すなわち、複数の撮影装置２の各々は、検出情報を空調統合コントローラ５へ出力する。

空調統合コントローラ５の構成について説明する。空調統合コントローラ５は、同期制御部５１と、在室者判定部５２と、空調制御部５３と、表示部５４と、を備える。同期制御部５１は、複数の撮影部２１、すなわち複数の撮影装置２を、同期して同時に撮影させる制御を行う。具体的には、同期制御部５１は、複数の撮影部２１に対して対象範囲を指定し、同時刻において同じ対象範囲を異なる方向から撮影するように複数の撮影部２１を同期して動作させる。在室者判定部５２は、複数の撮影装置２の各々から検出情報を取得する。在室者判定部５２は、複数の撮影装置２からの複数の熱画像分の複数の検出情報と、複数の撮影装置２の位置、撮影方向、および撮影時刻の情報とを入力とし、対象範囲に含まれる在室者である人の数および位置を判定する。在室者判定部５２は、対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を空調制御部５３へ出力する。空調制御部５３は、在室者情報を入力とし、複数の空調機のうち人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を出力する。表示部５４は、在室者情報を表示する。空調制御システム１の管理者は、表示部５４に表示される在室者情報を確認することによって、人の多いエリアを把握することができ、適切な空調制御に手動で変更することができる。

リモートコントローラ６は、空調室内機３に対して、ユーザが運転モード、所望の温度などを設定する。なお、図１の例では、リモートコントローラ６が空調室内機３ｈのみに接続されているが、空調室内機３毎にリモートコントローラ６を備えるようにしてもよい。また、１つのリモートコントローラ６で複数の空調室内機３に接続できるようにしてもよい。また、リモートコントローラ６は、空調統合コントローラ５が備える表示部５４と同様の表示部を備え、在室者情報を表示してもよい。

つづいて、撮影装置２の動作について説明する。図３は、実施の形態１に係る撮影装置２の動作を示すフローチャートである。撮影装置２において、撮影部２１は、空調統合コントローラ５から撮影の対象範囲の指示があったか否かを判定する（ステップＳ１０１）。空調統合コントローラ５から対象範囲の指示がない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、撮影部２１は、空調統合コントローラ５から対象範囲の指示があるまで待機する。空調統合コントローラ５から対象範囲の指示があった場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、撮影部２１は、撮影方向を決定して、指示された対象範囲を撮影する（ステップＳ１０２）。

空調統合コントローラ５、詳細には同期制御部５１から撮影装置２へ対象範囲を指示する方法については、いくつかの方法がある。例えば、空調統合コントローラ５が、各撮影装置２へ撮影装置２毎に個別に撮影方向を指示して同一対象範囲が撮影されるように指示してもよい。この場合、空調統合コントローラ５は、撮影装置２毎に個別に撮影方向を算出するため処理負荷がかかる。ただし、撮影装置２は、指示された撮影方向に向けて撮影するだけなので処理負荷を低くできる。また、空調統合コントローラ５が、各撮影装置２へ対象範囲を特定可能な座標などを用いて共通の指示をして同一対象範囲が撮影されるように指示してもよい。この場合、空調統合コントローラ５は、各撮影装置２に共通の指示をするだけなので処理負荷を低くできる。ただし、撮影装置２は、指示された対象範囲の方向を向くように実際の撮影方向を算出する必要があるため処理負荷がかかる。空調制御システム１では、空調統合コントローラ５および撮影装置２の処理能力、撮影装置２の数などを考慮して、いずれかの方法を選択すればよい。なお、空調統合コントローラ５から撮影装置２へ撮影範囲を指示する方法については、これらの方法に限定されない。

図３のフローチャートの説明に戻る。撮影部２１は、撮影によって得られた熱画像を画像解析部２２へ出力する（ステップＳ１０３）。画像解析部２２は、撮影部２１より取得した熱画像から人の数および位置を検出する（ステップＳ１０４）。

画像解析部２２において、熱画像から人の数および位置を検出する方法について説明する。図４は、実施の形態１に係る撮影装置２から見た実際の対象範囲の例を示す図である。図５は、実施の形態１に係る撮影装置２が図４に示す対象範囲を撮影して得られた熱画像の例を示す図である。図６は、実施の形態１に係る撮影装置２から熱源までの距離と熱画像内での大きさとの関係を示す図である。図４に示す２つの熱源２０１，２０２は、図５に示す熱画像では、熱源２１１，２１２のように表される。実際の熱源２０１，２０２が人である場合、平均的には一定の大きさであると見なすことができる。しかしながら、図６に示すように、撮影装置２と熱源２２２との距離によって、熱画像内での大きさが異なり、また、熱画像内での位置も異なってくる。これは、撮影範囲２２１において、図６に示す撮影部２１の１ピクセルに収まる幅２２３～２２７のように、撮影装置２からの距離が遠いほど、熱画像内の１ピクセルに収まる範囲が大きくなるためである。

図６に示すように、撮影装置２が空調対象空間の天井など高い位置に設置され、斜め下に向けて撮影した場合、撮影装置２からの距離が近い熱源ほど、熱画像内でのサイズが大きくなり、熱画像内での位置が下側になる。また、撮影装置２からの距離が遠い熱源ほど、熱画像内でのサイズが小さくなり、熱画像内での位置が上側になる。そのため、画像解析部２２は、図６に示す熱画像とともに、撮影装置２の床面からの高さ、撮影部２１の撮影方向、および熱源の床からの高さの情報があれば、熱画像内に表される熱源の大きさおよび位置の特徴から、熱源の位置を特定することができる。熱源の床からの高さについては、熱源が人であればどの熱源でも同じとみなすことができる。

図７は、実施の形態１に係る画像解析部２２が熱画像から熱源である人の数および位置を検出する動作を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートのステップＳ１０４の動作の詳細を示すものである。画像解析部２２は、撮影部２１より取得した熱画像から、熱画像に含まれる熱源を１つ抽出する（ステップＳ２０１）。図５の例では、熱画像に含まれる熱源は２つである。画像解析部２２は、抽出した熱源の熱画像内での位置および大きさから、抽出した熱源の位置を特定する（ステップＳ２０２）。熱画像から全ての熱源を抽出していない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、画像解析部２２は、ステップＳ２０１に戻って上記動作を繰り返し実施する。熱画像から全ての熱源を抽出した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、画像解析部２２は、熱画像からの検出動作を終了する。画像解析部２２は、ステップＳ２０１に戻って上記動作を繰り返した数をカウントすることによって、人の数を把握することができる。

図３のフローチャートの説明に戻る。画像解析部２２は、熱画像に含まれる人の数および位置を示す情報である検出情報を生成する（ステップＳ１０５）。画像解析部２２は、生成した検出情報を空調統合コントローラ５へ出力する（ステップＳ１０６）。

つづいて、空調統合コントローラ５の動作について説明する。図８は、実施の形態１に係る空調統合コントローラ５の動作を示すフローチャートである。空調統合コントローラ５において、同期制御部５１は、前回、複数の撮影装置２に対して撮影の対象範囲を指示、すなわち複数の撮影装置２に空調対象空間を撮影させてから規定された期間経過したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。規定された期間経過していない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、同期制御部５１は、規定された期間が経過するまで待機する。規定された期間経過した場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、同期制御部５１は、複数の撮影装置２に対して撮影の対象範囲を指示する（ステップＳ３０２）。前述のように、同期制御部５１は、各撮影装置２へ撮影装置２毎に個別に撮影方向を指示してもよいし、各撮影装置２へ対象範囲を特定可能な座標などを用いて共通の指示をしてもよい。また、同期制御部５１は、空調制御システム１が多くの撮影装置２を備える場合、撮影範囲に対象範囲が含まれる撮影装置２のみに対して対象範囲を指示してもよい。この場合、同期制御部５１は、対象範囲を指示した撮影装置２の数の情報などを在室者判定部５２へ通知する。

在室者判定部５２は、同期制御部５１が撮影方向を指示した撮影装置２について、全ての撮影装置２から検出情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。少なくとも１つの撮影装置２から検出情報を取得していない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、在室者判定部５２は、全ての撮影装置２から検出情報を取得するまで待機する。全ての撮影装置２から検出情報を取得した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、在室者判定部５２は、対象範囲に含まれる人の数および位置を判定する（ステップＳ３０４）。

ここで、在室者判定部５２が、対象範囲に含まれる人の数および位置を判定する方法について説明する。図９は、実施の形態１に係る撮影装置２ａが撮影した熱源３０３，３０４の配置の例を示す図である。図９では、撮影装置２ａが空調対象空間の天井３０１に設置され、熱源３０３，３０４が床３０２に存在している例を示している。撮影装置２ａは、図９に示す位置に熱源３０３，３０４がある場合、熱源３０３，３０４を１つの熱源として検出してしまう。そのため、撮影装置２ａから出力される検出情報では、熱源、すなわち人の数は１人になってしまう。

図１０は、実施の形態１に係る２つの撮影装置２ａ，２ｂが撮影した熱源３０３，３０４の配置の例を示す図である。図１０でも同様に、撮影装置２ａ，２ｂが空調対象空間の天井３０１に設置され、熱源３０３，３０４が床３０２に存在している例を示している。撮影装置２ｂは、図１０に示す位置に熱源３０３，３０４がある場合、熱源３０３，３０４を２つの熱源として検出することができる。そのため、撮影装置２ｂから出力される検出情報では、熱源、すなわち人の数は２人になる。在室者判定部５２は、図１０に示す撮影装置２ａ，２ｂから、内容の異なる検出情報を取得することになる。しかしながら、在室者判定部５２は、撮影装置２ａ，２ｂの床３０２からの高さ、撮影方向、および熱源３０３，３０４の床３０２からの高さの情報を用いることで、図１０に示すような撮影装置２ａ，２ｂと熱源３０３，３０４との位置関係を把握することができる。そのため、在室者判定部５２は、撮影装置２ａの検出情報は、熱源３０３，３０４が重なって撮影されたため、検出された熱源、すなわち人が、撮影装置２ｂの検出情報よりも少なくなっていると判定することができる。このように、在室者判定部５２は、複数の撮影装置２から検出情報を取得し、複数の検出情報を利用することによって、実際に対象範囲にいる人の数および位置を精度良く判定することができる。

図１１は、実施の形態１に係る在室者判定部５２が検出情報から人の数および位置を判定する動作を示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、図８に示すフローチャートのステップＳ３０４の動作の詳細を示すものである。在室者判定部５２は、取得した全ての検出情報において検出された人の数が同じか否かを判定する（ステップＳ４０１）。検出された人の数が異なる場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、在室者判定部５２は、撮影装置２ａ，２ｂの床３０２からの高さ、撮影方向、および熱源３０３，３０４の床３０２からの高さの情報などの情報を用いることで、実際に対象範囲にいる人の数を特定する（ステップＳ４０２）。検出された人の数が同じ場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、またはステップＳ４０２の動作後、在室者判定部５２は、検出された各人の位置を判定する（ステップＳ４０３）。在室者判定部５２は、各人の位置について、各検出情報で示される人の位置が同一の場合は検出情報で示される位置に人がいると判定する。在室者判定部５２は、各人の位置について、例えば、各検出情報で示される人の位置が異なる場合は各検出情報で示される位置の間に人がいると判定する。

図８のフローチャートの説明に戻る。在室者判定部５２は、対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を生成する（ステップＳ３０５）。在室者判定部５２は、在室者情報を表示部５４および空調制御部５３へ出力する（ステップＳ３０６）。表示部５４は、在室者情報を表示する（ステップＳ３０７）。空調制御部５３は、在室者情報を入力とし、空調制御システム１が備える複数の空調機のうち、人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を生成し（ステップＳ３０８）、出力する（ステップＳ３０９）。

つづいて、空調統合コントローラ５のハードウェア構成について説明する。図１２は、実施の形態１に係る空調統合コントローラ５が備える処理回路の例を示す図である。空調統合コントローラ５において、表示部５４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのモニタである。同期制御部５１、在室者判定部５２、および空調制御部５３は、処理回路により実現される。処理回路は、例えば、メモリ９２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９１、およびメモリ９２である。

処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。また、これらのプログラムは、空調統合コントローラ５の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

処理回路については、専用のハードウェアであってもよい。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。空調統合コントローラ５の各機能を機能別に処理回路で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路で実現してもよい。

なお、空調統合コントローラ５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

撮影装置２のハードウェア構成についても同様である。撮影装置２において、撮影部２１は前述のように熱画像が得られる赤外線センサである。画像解析部５５は処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサ９１およびメモリ９２で構成されてもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、空調制御システム１において、空調統合コントローラ５は、複数の撮影装置２に対して、空調対象空間内の撮影の対象範囲を指示する。複数の撮影装置２は、指示された対象範囲を異なる方向から同時に撮影し、得られた熱画像から人の数および位置を検出し、検出情報を空調統合コントローラ５へ出力する。空調統合コントローラ５は、異なる方向から撮影された熱画像による複数の検出情報を用いて、実際の人の数および位置を判定することとした。これにより、空調統合コントローラ５は、ある撮影装置２で撮影された熱画像では熱源、すなわち人が重なって撮影された場合でも、他の撮影装置２で撮影された熱画像による検出情報を用いることで、熱画像上で重なっている熱源を切り分け、熱源、すなわち人の数および位置を精度良く検知することができる。空調統合コントローラ５は、空調対象空間において人の数および位置の検出精度を向上させることができる。空調制御システム１は、精度良く検知した人の数および位置に応じて、快適な空調制御を行うことができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、撮影装置２が、画像解析部２２を備え、空調統合コントローラ５に対して検出情報を出力していた。実施の形態２では、空調統合コントローラが画像解析部を備え、撮影装置が空調統合コントローラへ熱画像を出力する場合について説明する。

図１３は、実施の形態２に係る空調制御システム１ａの構成例を示す図である。空調制御システム１ａは、図１に示す実施の形態１の空調制御システム１に対して、撮影装置２ａ，２ｂおよび空調統合コントローラ５を、撮影装置１０ａ，１０ｂおよび空調統合コントローラ５ａに置き換えたものである。以降の説明において、撮影装置１０ａ，１０ｂを区別しない場合は撮影装置１０と称することがある。

撮影装置１０の構成について説明する。撮影装置１０は、撮影部２１を備える。撮影部２１は、図１に示す実施の形態１の撮影部２１と同様であるが、撮影して得られた熱画像の出力先が異なる。実施の形態２の撮影部２１は、撮影して得られた熱画像を空調統合コントローラ５ａへ出力する。すなわち、複数の撮影装置１０の各々は、熱画像を空調統合コントローラ５ａへ出力する。

図１４は、実施の形態２に係る撮影装置１０の動作を示すフローチャートである。撮影装置１０において、撮影部２１は、空調統合コントローラ５ａから撮影の対象範囲の指示があったか否かを判定する（ステップＳ５０１）。空調統合コントローラ５ａから対象範囲の指示がない場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、撮影部２１は、空調統合コントローラ５ａから対象範囲の指示があるまで待機する。空調統合コントローラ５ａから対象範囲の指示があった場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、撮影部２１は、撮影方向を決定して、指示された対象範囲を撮影する（ステップＳ５０２）。撮影部２１は、撮影によって得られた熱画像を空調統合コントローラ５ａへ出力する（ステップＳ５０３）。

空調統合コントローラ５ａの構成について説明する。空調統合コントローラ５ａは、図１に示す実施の形態１の空調統合コントローラ５に対して、画像解析部５５を追加したものである。画像解析部５５の動作は、図１に示す実施の形態１の撮影装置２が備える画像解析部２２の動作と同様である。画像解析部５５は、複数の撮影装置１０の各々から熱画像を取得し、各熱画像から当該熱画像に含まれる人の数および位置を検出し、検出された人の数および位置の情報である複数の熱画像分の複数の検出情報を出力する。

図１５は、実施の形態２に係る空調統合コントローラ５ａの動作を示すフローチャートである。空調統合コントローラ５ａにおいて、同期制御部５１は、前回、複数の撮影装置１０に対して撮影の対象範囲を指示、すなわち複数の撮影装置１０に空調対象空間を撮影させてから規定された期間経過したか否かを判定する（ステップＳ６０１）。規定された期間経過していない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、同期制御部５１は、規定された期間が経過するまで待機する。規定された期間経過した場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、同期制御部５１は、複数の撮影装置１０に対して撮影の対象範囲を指示する（ステップＳ６０２）。画像解析部５５は、同期制御部５１が撮影方向を指示した撮影装置１０について、全ての撮影装置１０から熱画像を取得したか否かを判定する（ステップＳ６０３）。少なくとも１つの撮影装置１０から熱画像を取得していない場合（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、画像解析部５５は、全ての撮影装置１０から熱画像を取得するまで待機する。

全ての撮影装置１０から熱画像を取得した場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、画像解析部５５は、撮影部２１より取得した熱画像から人の数および位置を検出する（ステップＳ６０４）。画像解析部５５は、熱画像に含まれる人の数および位置を示す情報である検出情報を生成する（ステップＳ６０５）。画像解析部５５は、生成した検出情報を在室者判定部５２へ出力する（ステップＳ６０６）。在室者判定部５２は、画像解析部５５から複数の熱画像分の複数の検出情報を取得する。在室者判定部５２は、対象範囲に含まれる人の数および位置を判定する（ステップＳ６０７）。在室者判定部５２は、対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を生成する（ステップＳ６０８）。在室者判定部５２は、在室者情報を表示部５４および空調制御部５３へ出力する（ステップＳ６０９）。表示部５４は、在室者情報を表示する（ステップＳ６１０）。空調制御部５３は、在室者情報を入力とし、空調制御システム１ａが備える複数の空調機のうち、人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を生成し（ステップＳ６１１）、出力する（ステップＳ６１２）。

空調統合コントローラ５ａのハードウェア構成について、画像解析部５５は、実施の形態１の撮影装置２の画像解析部２２と同様、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサ９１およびメモリ９２で構成されてもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、空調制御システム１ａにおいて、複数の撮影装置１０は、熱画像を空調統合コントローラ５ａへ出力する。空調統合コントローラ５ａは、得られた熱画像から人の数および位置を検出することとした。この場合においても、空調制御システム１ａは、実施の形態１の空調制御システム１と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態２では、撮影装置１０が空調統合コントローラ５ａへ熱画像を出力するため、実施の形態１において撮影装置２が空調統合コントローラ５へ検出情報を出力する場合と比較して、空調制御システム１ａ内での通信によるデータ量が増大する。また、実施の形態２の空調統合コントローラ５ａは、全ての撮影装置１０の熱画像について画像解析を行うため、実施の形態１の空調統合コントローラ５と比較して処理負荷が増大する。一方で、各撮影装置１０は、画像解析部２２を備えないため、簡易な構成にすることができ、コストを抑えることができる。そのため、空調制御システムの管理者は、空調制御システム内の通信容量、使用する撮影装置の数などを考慮して、実施の形態１の空調制御システム１、または実施の形態２の空調制御システム１ａのいずれかを選択することができる。

実施の形態３．
実施の形態１では、撮影装置２の撮影部２１によって撮影される熱画像で検出される熱源は全て人であることを想定していた。しかしながら、空調制御システム１が空調制御の対象とする空調対象空間がオフィスフロアなどの場合、空調対象空間で使用されるパーソナルコンピュータ、モニタなどの機器も熱源となる。実施の形態３では、撮影装置２の撮影部２１によって撮影された熱画像から、人以外の熱源を除外する方法について説明する。なお、実施の形態１を例にして説明するが、実施の形態２にも適用可能である。

実施の形態３において、空調制御システム１の構成は、図１に示す実施の形態１のときの空調制御システム１の構成と同様である。実施の形態３では、画像解析部２２の動作が、実施の形態１のときの動作と異なる。図１６は、実施の形態３に係る画像解析部２２の動作を示すフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートのステップＳ１０４の動作の詳細を示すものである。画像解析部２２は、撮影部２１より取得した熱画像を記憶する（ステップＳ７０１）。画像解析部２２は、熱画像から、熱画像に含まれる熱源を１つ抽出する（ステップＳ７０２）。画像解析部２２は、過去に記憶した熱画像を用いて、抽出した熱源について、規定された期間において動きがあるか否かを判定する（ステップＳ７０３）。

規定された期間において動きがない場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、画像解析部２２は、抽出した熱源は人ではないとして、抽出した熱源を人の数のカウントから除外する。画像解析部２２は、ステップＳ７０２に戻って上記動作を繰り返し実施する。規定された期間において動きがある場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、画像解析部２２は、抽出した熱源は人であるとして、抽出した熱源の熱画像内での位置および大きさから、抽出した熱源の位置を特定する（ステップＳ７０４）。熱画像から全ての熱源を抽出していない場合（ステップＳ７０５：Ｎｏ）、画像解析部２２は、ステップＳ７０２に戻って上記動作を繰り返し実施する。熱画像から全ての熱源を抽出した場合（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、画像解析部２２は、熱画像からの検出動作を終了する。このように、画像解析部２２は、熱画像に含まれる熱源のうち、規定された期間において動きの無い熱源を人以外の熱源として、検出情報の対象から除外する。なお、実施の形態３を実施の形態２に適用する場合、図１３に示す空調統合コントローラ５ａの画像解析部５５が、上記と同様の動作を行う。

以上説明したように、本実施の形態によれば、空調制御システム１において、撮影装置２の画像解析部２２は、撮影部２１で撮影されて得られた熱画像において、規定された期間において動きがない熱源は人ではないとして、人の数のカウントから除外する。画像解析部２２は、人のみをカウントした検出情報を生成して、空調統合コントローラ５へ出力する。これにより、空調統合コントローラ５は、精度良く検知した人の数および位置に応じて、快適な空調制御を行うことができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ 空調制御システム、２ａ，２ｂ，１０ａ，１０ｂ 撮影装置、３ａ～３ｈ 空調室内機、４ａ～４ｄ 空調室外機、５，５ａ 空調統合コントローラ、６ リモートコントローラ、７ａ，７ｂ 空調リモコン通信線、８ａ～８ｄ 空調内外通信線、９ 空調集中系通信線、２１ 撮影部、２２，５５ 画像解析部、５１ 同期制御部、５２ 在室者判定部、５３ 空調制御部、５４ 表示部。

Claims (18)

1. 空調対象空間に設置され各々が指定された対象範囲の方向を向いて撮影して熱画像を出力する複数の撮影部を備える空調制御システムにおいて、複数の空調機の動作を制御する空調統合コントローラであって、
   前記複数の撮影部を同期して同時に撮影させる制御を行う同期制御部と、
   前記熱画像から検出された人の数および位置の情報である複数の熱画像分の複数の検出情報と、前記複数の撮影部の位置、撮影方向、および撮影時刻の情報とを入力とし、前記対象範囲に含まれる人の数および位置を判定し、前記対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を出力する在室者判定部と、
   前記在室者情報を入力とし、前記複数の空調機のうち人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を出力する空調制御部と、
   を備え、
   前記在室者判定部は、前記複数の検出情報において同一対象範囲に含まれる人の数が異なる場合、各撮影部と各撮影部で撮影された熱画像に含まれる人との位置関係から前記同一対象範囲に含まれる人の数を特定する空調統合コントローラ。
2. 前記空調制御システムは、複数の撮影装置、および前記空調統合コントローラから構成され、
   前記複数の撮影装置の各々は、前記撮影部と、前記熱画像から前記熱画像に含まれる人の数および位置を検出し、検出された人の数および位置の情報である前記検出情報を出力する画像解析部とを備え、
   前記在室者判定部は、前記複数の撮影装置の各々から前記検出情報を取得する、
   請求項１に記載の空調統合コントローラ。
3. 前記空調制御システムは、複数の撮影装置、および前記空調統合コントローラから構成され、
   前記複数の撮影装置の各々は、前記撮影部を備え、
   前記空調統合コントローラは、さらに、
   前記複数の撮影装置の各々から熱画像を取得し、各熱画像から当該熱画像に含まれる人の数および位置を検出し、検出された人の数および位置の情報である複数の熱画像分の複数の検出情報を出力する画像解析部、
   を備え、
   前記在室者判定部は、前記画像解析部から複数の熱画像分の複数の検出情報を取得する、
   請求項１に記載の空調統合コントローラ。
4. 前記画像解析部は、前記熱画像に含まれる熱源のうち、規定された期間において動きの無い熱源を人以外の熱源として前記検出情報の対象から除外する、
   請求項３に記載の空調統合コントローラ。
5. 前記複数の撮影部は、回転動作によって各々が独立して撮影方向を変えることができ、
   前記同期制御部は、前記複数の撮影部に対して前記対象範囲を指定し、同時刻において同じ前記対象範囲を異なる方向から撮影するように前記複数の撮影部を同期して動作させる、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の空調統合コントローラ。
6. さらに、
   前記在室者情報を表示する表示部、
   を備える請求項１から５のいずれか１つに記載の空調統合コントローラ。
7. 空調対象空間において、複数の空調機の動作を制御する空調制御システムであって、
   前記空調対象空間に設置され各々が指定された対象範囲の方向を向いて撮影して熱画像を出力する複数の撮影部と、
   前記熱画像から前記熱画像に含まれる人の数および位置を検出し、検出された人の数および位置の情報である検出情報を出力する画像解析部と、
   前記複数の撮影部を、同期して同時に撮影させる制御を行う同期制御部と、
   複数の熱画像分の複数の検出情報と、前記複数の撮影部の位置、撮影方向、および撮影時刻の情報とを入力とし、前記対象範囲に含まれる人の数および位置を判定し、前記対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を出力する在室者判定部と、
   前記在室者情報を入力とし、前記複数の空調機のうち人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を出力する空調制御部と、
   を備え、
   前記在室者判定部は、前記複数の検出情報において同一対象範囲に含まれる人の数が異なる場合、各撮影部と各撮影部で撮影された熱画像に含まれる人との位置関係から前記同一対象範囲に含まれる人の数を特定する空調制御システム。
8. 前記空調制御システムは、複数の撮影装置、および空調統合コントローラから構成され、
   前記複数の撮影装置の各々は、前記撮影部と、前記画像解析部とを備え、
   前記空調統合コントローラは、前記同期制御部と、前記在室者判定部と、前記空調制御部とを備え、
   前記複数の撮影装置の各々は、前記検出情報を前記空調統合コントローラへ出力する、
   請求項７に記載の空調制御システム。
9. 前記空調制御システムは、複数の撮影装置、および空調統合コントローラから構成され、
   前記複数の撮影装置の各々は、前記撮影部を備え、
   前記空調統合コントローラは、前記同期制御部と、前記画像解析部と、前記在室者判定部と、前記空調制御部とを備え、
   前記複数の撮影装置の各々は、前記熱画像を前記空調統合コントローラへ出力する、
   請求項７に記載の空調制御システム。
10. 前記画像解析部は、前記熱画像に含まれる熱源のうち、規定された期間において動きの無い熱源を人以外の熱源として前記検出情報の対象から除外する、
    請求項７から９のいずれか１つに記載の空調制御システム。
11. 前記複数の撮影部は、回転動作によって各々が独立して撮影方向を変えることができ、
    前記同期制御部は、前記複数の撮影部に対して前記対象範囲を指定し、同時刻において同じ前記対象範囲を異なる方向から撮影するように前記複数の撮影部を同期して動作させる、
    請求項７から１０のいずれか１つに記載の空調制御システム。
12. さらに、
    前記在室者情報を表示する表示部、
    を備える請求項７から１１のいずれか１つに記載の空調制御システム。
13. 空調対象空間に設置され各々が指定された対象範囲の方向を向いて撮影して熱画像を出力する複数の撮影部を備える空調制御システムにおいて、複数の空調機の動作を制御する空調統合コントローラの空調制御方法であって、
    同期制御部が、前記複数の撮影部を同期して同時に撮影させる制御を行う同期ステップと、
    在室者判定部が、前記熱画像から検出された人の数および位置の情報である複数の熱画像分の複数の検出情報と、前記複数の撮影部の位置、撮影方向、および撮影時刻の情報とを入力とし、前記対象範囲に含まれる人の数および位置を判定し、前記対象範囲に含まれる人の数および位置を示す在室者情報を出力する判定ステップと、
    空調制御部が、前記在室者情報を入力とし、前記複数の空調機のうち人が存在する位置の空調を制御する空調機に対して、動作を制御するための制御信号を出力する制御ステップと、
    を含み、
    前記判定ステップにおいて、前記在室者判定部は、前記複数の検出情報において同一対象範囲に含まれる人の数が異なる場合、各撮影部と各撮影部で撮影された熱画像に含まれる人との位置関係から前記同一対象範囲に含まれる人の数を特定する空調制御方法。
14. 前記空調制御システムは、複数の撮影装置、および前記空調統合コントローラから構成され、
    前記複数の撮影装置の各々は、前記撮影部と、前記熱画像から前記熱画像に含まれる人の数および位置を検出し、検出された人の数および位置の情報である前記検出情報を出力する画像解析部とを備え、
    前記判定ステップにおいて、前記在室者判定部は、前記複数の撮影装置の各々から前記検出情報を取得する、
    請求項１３に記載の空調制御方法。
15. 前記空調制御システムは、複数の撮影装置、および前記空調統合コントローラから構成され、
    前記複数の撮影装置の各々は、前記撮影部を備え、
    さらに、
    画像解析部が、前記複数の撮影装置の各々から熱画像を取得し、各熱画像から当該熱画像に含まれる人の数および位置を検出し、検出された人の数および位置の情報である複数の熱画像分の複数の検出情報を出力する解析ステップ、
    を含み、
    前記判定ステップにおいて、前記在室者判定部は、前記画像解析部から複数の熱画像分の複数の検出情報を取得する、
    請求項１３に記載の空調制御方法。
16. 前記解析ステップにおいて、前記画像解析部は、前記熱画像に含まれる熱源のうち、規定された期間において動きの無い熱源を人以外の熱源として前記検出情報の対象から除外する、
    請求項１５に記載の空調制御方法。
17. 前記複数の撮影部は、回転動作によって各々が独立して撮影方向を変えることができ、
    前記同期ステップにおいて、前記同期制御部は、前記複数の撮影部に対して前記対象範囲を指定し、同時刻において同じ前記対象範囲を異なる方向から撮影するように前記複数の撮影部を同期して動作させる、
    請求項１３から１６のいずれか１つに記載の空調制御方法。
18. さらに、
    表示部が、前記在室者情報を表示する表示ステップ、
    を含む請求項１３から１７のいずれか１つに記載の空調制御方法。

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