JPH0210045A - 自動空調機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 ２　ベー／ 本発明は形を識別する撮像手段を具備し、この形の変化
を画像処理することにより室内の状態を検出し人間の状
態（人数、子供か大人か等）に応じて自動空調を行なう
自動空調機に関する。

従来の技術 従来からある自動空調機を室内に設置した図を第４図に
示す。図に示すように室内１の壁面２に空調機３の室内
機３ａが、室外には室外機３ｂがそれぞれ設置してあり
冷媒配管４で接続しである。

室内機３ａには室内１に居る人間５を検出する焦電型赤
外線温度センサ６が取り付けてあり制御部７に接続しで
ある。８は家具である。

上記のような空調機においては、人間５が室内１に入っ
て（ると人間５の体温が周りの空間温度よりも高いため
による温度変化を焦電型赤外線温度センサ６により検出
して前記焦電型赤外線温度センサ゛、６の出力により制
御部７を制御して自動的に電源をＯＮするものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上述したような方式では、以下の３　・＼
−７ ような課題があった。すなわち、第４図の場合は人間が
入ってきたときには焦電型赤外線温度センサ６により人
間の温度が周りより高いことを利用して人間の存在を検
出することが可能であるが、人が室内から出ていった場
合の検出をしようとするとき、空調中に人間が室内を動
きまわると、前記焦電型赤外線温度センサでは温度の変
化を検出して誤動作により空調機がＯＦＦしたり、ある
いは長時間室内に人間がいてこのあと他の人が入ってき
た場合などで、空調機をＯＦＦすることがあった。また
、複数の人間が入ってきたときに空調機の能力を自動的
に変化させることができないという課題があった。

そこで本発明はかかる従来の課題を解消するもので、室
内における人間の有無及び人数と大人か子供かを視覚に
より検出するための撮像手段を用いて形の認識を行ない
、室内の自動空調を行なうことを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、室内を空調する空
調手段と、この室内に存在する人間の形を検出する撮像
手段と、人間までの距離を測定する距離測定手段と、前
記撮像手段により形成された画像を２値化する２値化手
段と、前記２値化された画像であって人間の存在しない
時の画像との画像差をとる画像間演算部と、前記画像間
演算部によって形成された画像の画像差を検出する特徴
抽出部と、前記特徴抽出部の画像の面積を前記距離測定
手段から得られる距離で補正する画像補正部と、前記画
像補正部により人間の状態を検出する状態判定部と、前
記状態判定部の出力により前記空調手段を制御する制御
部とを有する構成である。

作　　用 本発明は上記した構成によって、室内における人間を撮
像手段により画像として入力し前記画像の２値化した画
像を室内に人間がいる場合と居ない場合の画像差を検出
し、前記画像差で検出される人間の画像内面積を距離で
補正演算することにより人間の大きさを割出し、人数及
び大きさに応５　・・−２ じて空調機を制御するという作用を有する。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例における自動空調機の構成
図である。同図において、１は室内、２は壁面で空調機
３の室内機３ａが、外壁には室外機３ｂがそれぞれ設置
しである。４は冷媒配管、５は室内１内に居る人間でこ
こでは大人５ａ、５ｂ、子供５Ｇを５ａ、５ｂ、５ｃの
順番で空調機３に近くなるように配してあり以下の説明
をおこなう。８は室内１に置かれた家具である。

９は前記室内１とこの室内１に居る人間５の形を撮像す
る撮像手段で、光学レンズ１０と固体撮像素子１１（例
えばＣＣＯなどンと前記固体撮像素子１１の出力を処理
する映像信号処理部１２で構成してあり、前記撮像手段
９は画像処理を行なう２値化手段１３に接続してあり、
前記２値化手段１３の出力は２値画像メモリ一部１４に
接続しである。前記２値画像メモリ一部１４はＣＰＵパ
スライン１５に接続しである。このＣＰＵバスライ６　
・＼−７ ン１５には前記２値画像メモリ一部１４の人間の存在し
ない状態を記憶する初期値メモリ部１６と、前記初期値
メモリ部１６と人間が入ってきた状態の２値画像メモリ
一部の画像差を記憶する画像間演算部１７と、前記画像
間演算部１７の画像差を検出する特徴抽出回路部１８と
、前記特徴抽出回路部１８により抽出された２値化画像
の方向に向くような可動部１９を有する超音波センサー
等を用いた距離測定手段２０を何し、前記特徴抽出回路
部１８で抽出された画像の面積を前記距離測定手段２０
から得られる距離で補正する画像補正部２１と、前記画
像補正部２１により人間の状態を判別する状態判定部２
２と、前記状態判定部２２の出力により空調手段を制御
する制御部２３とが接続してあり、前記ｃｐｕパスライ
ン１５は演算処理制御するｃｐｕ回路部２４により制御
するように構成しである。

上記構成において動作を第２図のフローチャーＩ・とと
もに説明すると、室内の状況を検出するためにステップ
１０１て室内１の検出が開始され、７　・＼−２ ステップ１０２で室内１の画像取り込みが行なわれる。

即ち、室内１からの光をレンズ１０により集光し固体撮
像素子１１に画像として取りこむ。

前記固体撮像素子１１の出力はステップ１０３で映像信
号処理部１２により所定の映像信号処理を行ない、前記
映像信号をステップ１０４で画像処理を行なう２値化手
段１３に入力する。前記２値化手段１３では室内１の状
態の画像形状を所定のレベルで２値化し、前記２値化し
た画像データを２値画像メモリ部１４に記憶させる。前
記２値画像メモリ部１４はＣＰＵパスライン１５に接続
してあり、ＣＰＵ回路部２４により制御され、ステップ
１０５で前記ＣＰＵパスライン１５を介して接続しであ
る前記２値画像メモリ部１４のデータを人間が存在しな
い状態としての初期値データか否かの判別をし、もし、
初期値データならばステップ１０６で前記データを初期
値メモリ部１６に記憶させ、もし、初期値データでなけ
ればステップ１０７で、前記ステップ１０６で記憶した
初期値メモリ部１６の画像とその後の所定の時間間隔で
測定中の２値画像メモリ部１４の画像の画像差を画像間
演算部１７に２値化画像として記憶させ、ステップ１０
日にて前記室内１の２値化画像を検出する特徴抽出回路
部１８で画像の特徴を抽出する。この時、特徴抽出回路
部１８では検出した２値化画像の数（人数）をかぞえ、
ステップ１０９で抽出した２値化画像の重心を検出し２
値化画像の方向を検出する。尚、複数の人間の２値化画
像の重心を検出した場合は複数個の方向を検出する。

次に、ステップ１１０で距離測定手段２ｏを可動部１９
によりステップ１０９で検出した方向に向けて目的とす
る２値化画像（１人の人間の方向）までの距離を測定す
る。その後ステップ１１１で前記検出した距離により２
値化画像の面積を補正する。ステップ１１２で全ての方
向の検出が終わることを確認し、この補正された画像の
面積によりステップ１１２の状態判定部２２て人間の大
きさと各画像の数（人数）を判別し前記人間の大きさと
人数に応じてステップ１１３の前記状態判定部２２の出
力によりステップ１１４にて制御部９　・・ ２３を介して空調手段３を自動的に制御するのである。

ここで状態検出のための画像処理について第３図の室内
状態画像図を用いて説明する。第３図ａは室内１の３人
の人間が存在する状態の立体図である。即ち、人間５ａ
、５ｂ、５ｃ　（５ｃのみ子供）は空調機３からの距離
がそれぞれＬａ、Ｌｂ。

Ｌｃに位置しているとすると、空調機３に設けた撮像手
段９により検出された２値化画像は第３図ｂ（画像補正
前）に示すように遠い所に位置する５ａの人は小さく、
近くに位置する５Ｃの子供は大きく画面に取りこまれる
。この状態では人数は検出できるが、人の大きさの検出
ができないため距離測定手段により測定した距離により
画像補正することで第３図Ｃ（画像補正後）に示す大人
と子供の違いを検出するものである。尚、画像差をとっ
た２値化画像で何も検出されない場合は室内１に人がい
ない場合に相当するため空調機３をＯＦＦすることは言
うまでもない。

上記作用により、室内１の状態を視覚で認識し１０　ｌ
＼−／ 室内に人間が存在しない場合と人間が存在する場合の画
像差により人間だけを抽出することができるため簡単に
人間の存在を検出できる。さらに、この室内に存在する
人間の数と大きさ（大人か子供かの違い）を検出するこ
とにより自動的に空調手段の能力を制御することができ
、さらに瞬時の人間の行動変化にも対応できるという効
果がある。

発明の効果 以上のように本発明の自動空調機によれば次の効果が得
られる。

（１）室内の状態を赤外線温度センサのように人体温度
による変化のみを検出するといった１つの情報として検
出するのではなく、視覚により人間の形を検出している
ため室内への人出を正確に把握することができる。

（２）距離測定を行ない検出した人間の大きさを補正す
るため、子供と大人の違いを識別することができ、人間
に合わせた能力制御をすることができる。

（３）複数の人間を判定することにより空調手段の能力
を人間の数に合わすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における自動空調機の構成図
、第２図は同自動空調機の動作を示すフローチャート、
第３図は同状態検出のための室内状態画像図、第４図は
従来例の断面図である。 １・・・・・・室内、３・・・・・・空調手段、５・・
・・・・人間、９・・・・・・撮像手段、１３・・・・
・・２値化手段、１７・・・・・・画像間演算部、１８
・・・・・・特徴抽出回路部、１９・・・・・・可動部
、２０・・・・・・距離測定手段、２１・・・・・画像
補正部、２２・・・・・・状態判定部、２３・・・・・
・制御部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第 図 第 図 ！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　室内を空調する空調手段と、この室内に存在する人間
   の形を検出する撮像手段と、前記人間までの距離を検出
   する距離測定手段と、前記撮像手段により形成された画
   像を２値化する２値化手段と、前記２値化された画像で
   あって人間の存在しないときの画像と人間の存在すると
   きの画像差をとる画像間演算部と、前記画像間演算部に
   よって形成された前記両画像の画像差を検出する特徴抽
   出部と、前記特徴抽出部で抽出された画像の面積を前記
   距離測定手段から得られる距離で補正する画像補正部と
   、前記画像補正部により人間の状態を判定する状態判定
   部と、前記状態判定部の出力により前記空調手段を制御
   する制御部とを有する自動空調機。