JPH02157551A - 空調装置 - Google Patents
空調装置Info
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- JPH02157551A JPH02157551A JP63312224A JP31222488A JPH02157551A JP H02157551 A JPH02157551 A JP H02157551A JP 63312224 A JP63312224 A JP 63312224A JP 31222488 A JP31222488 A JP 31222488A JP H02157551 A JPH02157551 A JP H02157551A
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- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
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。
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
本発明は、一般家庭での比較的小人数が居住する室内の
自動制御空調、快適空調に好適な空調装置に関するもの
である。
自動制御空調、快適空調に好適な空調装置に関するもの
である。
従来の技術
一般家庭での室内空調は、第8図に示すように、屋内機
lと屋外機9で構成され、空調機は人間8とは無関係に
あらかじめ設定された気温になるよう動作する。具体的
には、同図には示していないが、空調機の空気吹き出し
口に温度センサを設置し、その信号で制御するといった
方法が採られている。
lと屋外機9で構成され、空調機は人間8とは無関係に
あらかじめ設定された気温になるよう動作する。具体的
には、同図には示していないが、空調機の空気吹き出し
口に温度センサを設置し、その信号で制御するといった
方法が採られている。
発明が解決しようとする課題
しかし、人間にとって快適な状態はかならずしも、ある
一定の気温に保つだけでは実現せず、いろいろな条件に
よって快適な気温湿度が異なる。
一定の気温に保つだけでは実現せず、いろいろな条件に
よって快適な気温湿度が異なる。
快適条件を判断するひとつの評価指数として、人の皮膚
表面温度が考えられるが、このような指数を用いて自動
制御空調を実現した例はない。
表面温度が考えられるが、このような指数を用いて自動
制御空調を実現した例はない。
本発明は上記の課題を解決するもので、人の皮膚表面温
度を空調制御にとり入れることにより、自動制御による
快適空調を実現することを目的とするものである。
度を空調制御にとり入れることにより、自動制御による
快適空調を実現することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するための本発明の技術的解決手段は室
内の人の位置、特に顔面の位置を検知し、追尾する装置
と顔面の表面温度を非接触で計測する赤外センサを備え
、赤外センサの測定値を用いて空調機を制御するように
したものである。
内の人の位置、特に顔面の位置を検知し、追尾する装置
と顔面の表面温度を非接触で計測する赤外センサを備え
、赤外センサの測定値を用いて空調機を制御するように
したものである。
作用
本発明は、人間追尾装置を用いて赤外センサで顔面の表
面より放射される10μm帯の赤外線を検出し、その赤
外放射量から顔の表面温度を測定し、その測定温度で居
住者の快適度を判定するもので、その判定に従って空調
機を制御することで、自動的な快適空調が実現できる。
面より放射される10μm帯の赤外線を検出し、その赤
外放射量から顔の表面温度を測定し、その測定温度で居
住者の快適度を判定するもので、その判定に従って空調
機を制御することで、自動的な快適空調が実現できる。
このように非接触計測による顔面温度測定値で、空調機
を制御するという作用により、自動制御による快適空調
が実現できる。
を制御するという作用により、自動制御による快適空調
が実現できる。
実施例
以下、第1図を参照しながら本発明の第1実施例につい
て説明する。
て説明する。
空調機は室内機1、室外機9およびセンサヘッド部2よ
り構成されている。センサヘッド部2は赤外センサ4、
赤外センサ4からの信号を処理する信号処理部および、
自動追尾装置5から構成されている。自動追尾装置5は
室内に居る人間を検知するための可視撮像板6と人間の
顔面を検知するための視野走査鏡7を備えている。7゛
は視野走査鏡7の走査制御部である。
り構成されている。センサヘッド部2は赤外センサ4、
赤外センサ4からの信号を処理する信号処理部および、
自動追尾装置5から構成されている。自動追尾装置5は
室内に居る人間を検知するための可視撮像板6と人間の
顔面を検知するための視野走査鏡7を備えている。7゛
は視野走査鏡7の走査制御部である。
赤外センサ4は常温で動作する焦電型素子を用い、素子
寸法0.3mm口とし、集光系の焦点距離を30mmと
した。この場合、5mの距離で5cm口の視野となる。
寸法0.3mm口とし、集光系の焦点距離を30mmと
した。この場合、5mの距離で5cm口の視野となる。
赤外センサ4の前面には、赤外変調器として回転チョッ
パ(図示せず)が設置され、2Qflzで開閉するよう
にした。開時はポジ(P)信号が発生し、閉時はネガ(
N)信号が発生するので、信号処理部3で、P−Hの演
算処理をする。温度は、変調器の閉時の赤外放射量を基
準にして測定していることになるので、変調器遮へい板
の温度をサーミスタ温度計で計測し、その値を用いて対
象物体の温度を決定する。赤外集光系の開口径は30m
mφとし、明るさをF /1.0とした。赤外波長は赤
外フィルタを用いて8〜12μmに限定した。
パ(図示せず)が設置され、2Qflzで開閉するよう
にした。開時はポジ(P)信号が発生し、閉時はネガ(
N)信号が発生するので、信号処理部3で、P−Hの演
算処理をする。温度は、変調器の閉時の赤外放射量を基
準にして測定していることになるので、変調器遮へい板
の温度をサーミスタ温度計で計測し、その値を用いて対
象物体の温度を決定する。赤外集光系の開口径は30m
mφとし、明るさをF /1.0とした。赤外波長は赤
外フィルタを用いて8〜12μmに限定した。
一方可視撮像板6は、25μmピッチで64 X 64
素子のCCD赤外措像撮像板い、集光系は焦点距離2M
の魚眼レンズとする。この場合視野は5m距離で、4m
口となり、はぼ室内の対象領域をカバーする。前述した
ように、赤外センサ4の視野は5mの距離で5 cm口
であるから、赤外センサ4の視野縦横各々10倍が可視
撮像板6の視野1区分に対応する。
素子のCCD赤外措像撮像板い、集光系は焦点距離2M
の魚眼レンズとする。この場合視野は5m距離で、4m
口となり、はぼ室内の対象領域をカバーする。前述した
ように、赤外センサ4の視野は5mの距離で5 cm口
であるから、赤外センサ4の視野縦横各々10倍が可視
撮像板6の視野1区分に対応する。
つぎに動作を説明する。まず、人の自動追尾に令
ついて説明する。自動追尾装置5の可視撮像板を用いて
、室内の対象範囲を、第2図のように左右8区分、第3
図のように上下8区分して移動物体の検出をする。各図
で、10は視野区分線で、人の顔面8の位置が視野区分
線10を越えて移動した時、移動物体としてその位置を
検知できる。移動物体検知の段階では顔だけでなく、人
体全体の移動として検知可能である。可視撮像板6は6
4 X 64素子であるため、第2図、第3図のように
左右、上下に各々8区分すると、8×8素子が1区分と
なり、この1区分における同−区分内の各素子の信号を
積算して1区分の信号としてとり出す。こうして可視撮
像板6により8×8区分での人間の位置を同定する。す
なわち粗追尾を行う。
、室内の対象範囲を、第2図のように左右8区分、第3
図のように上下8区分して移動物体の検出をする。各図
で、10は視野区分線で、人の顔面8の位置が視野区分
線10を越えて移動した時、移動物体としてその位置を
検知できる。移動物体検知の段階では顔だけでなく、人
体全体の移動として検知可能である。可視撮像板6は6
4 X 64素子であるため、第2図、第3図のように
左右、上下に各々8区分すると、8×8素子が1区分と
なり、この1区分における同−区分内の各素子の信号を
積算して1区分の信号としてとり出す。こうして可視撮
像板6により8×8区分での人間の位置を同定する。す
なわち粗追尾を行う。
つぎに、視野走査鏡7を走査して赤外センサ4の視野を
この1区分内で、走査し顔の位置を検知する。本実施例
では、人体皮膚表面温度の最低レベル以上の信号で、か
つ最適レベル以下の信号が得られる位置で、最大値を示
す方向が顔面をとらえたと定義し、この微調追尾により
第4図に示すように、赤外センサ視野11を顔面8に設
定できるようにする。視野走査鏡7の走査の制御には、
可視撮像板6の信号と赤外センサ4の信号が用いられる
わけで、前者は粗追尾、後者は微調追尾に用いられる。
この1区分内で、走査し顔の位置を検知する。本実施例
では、人体皮膚表面温度の最低レベル以上の信号で、か
つ最適レベル以下の信号が得られる位置で、最大値を示
す方向が顔面をとらえたと定義し、この微調追尾により
第4図に示すように、赤外センサ視野11を顔面8に設
定できるようにする。視野走査鏡7の走査の制御には、
可視撮像板6の信号と赤外センサ4の信号が用いられる
わけで、前者は粗追尾、後者は微調追尾に用いられる。
第1図には明示していないが、移動検知のための信号処
理部が、可視撮像板6の出力に接続し、その処理後の信
号が、走査制御部7゛に供給される。赤外センサの信号
も信号処理部3で処理されて、走査制御部7′に供給さ
れる。これで、顔面8に赤外センサ4の視野が向けられ
、その赤外センサ4の信号を信号処理部3で信号処理し
て、室内機lを制御する。
理部が、可視撮像板6の出力に接続し、その処理後の信
号が、走査制御部7゛に供給される。赤外センサの信号
も信号処理部3で処理されて、走査制御部7′に供給さ
れる。これで、顔面8に赤外センサ4の視野が向けられ
、その赤外センサ4の信号を信号処理部3で信号処理し
て、室内機lを制御する。
以上の構成により温度精度は、0.2°Cを達成できた
。快適温度は、顔面表面温度が1°C上、下する毎に段
階的に快適→やや不快→不快→非常に不快と変化するの
で、0.2°Cの精度で十分制御可能である。
。快適温度は、顔面表面温度が1°C上、下する毎に段
階的に快適→やや不快→不快→非常に不快と変化するの
で、0.2°Cの精度で十分制御可能である。
次に、第5図を参照しながら本発明の第2の実施例につ
いて説明する。本実施例の説明においては、第1実施例
と異なる部分について説明する。
いて説明する。本実施例の説明においては、第1実施例
と異なる部分について説明する。
第5図に示すように赤外センサの視野12を複数(4X
4)にして、顔面追尾の微調整を容易にするとともに、
顔面温度だけでな(、背景の壁等の温度も計測して、そ
の計測値を顔面温度データと共に空調制御に用いる。こ
れにより、例えば、背景温度が規定値より大きくはずれ
ている場合空調力を全開とし、そのずれが少ない時は、
空調力を1/2〜1/3程度に制限することにより、快
適状態への到達を速く、効率的にすることができる。
4)にして、顔面追尾の微調整を容易にするとともに、
顔面温度だけでな(、背景の壁等の温度も計測して、そ
の計測値を顔面温度データと共に空調制御に用いる。こ
れにより、例えば、背景温度が規定値より大きくはずれ
ている場合空調力を全開とし、そのずれが少ない時は、
空調力を1/2〜1/3程度に制限することにより、快
適状態への到達を速く、効率的にすることができる。
尚、追尾の微調整が容易になることは、複数素子のうち
、どれかが、顔面をとらえればよいことになることから
明らかである。更に視野数を10 X 10にすれば、
粗追尾の一区分相当になるので、微調追尾は不要となる
。
、どれかが、顔面をとらえればよいことになることから
明らかである。更に視野数を10 X 10にすれば、
粗追尾の一区分相当になるので、微調追尾は不要となる
。
この実施例により、顔面温度だけでなく、背景温度も制
御に用いて、効率的な自動制御快適空調装置が実現でき
る。
御に用いて、効率的な自動制御快適空調装置が実現でき
る。
つぎに第6図と第7図を用いて、本発明の第3の実施例
について説明する。本実施例の説明においても、第1実
施例と異なる部分について説明する。第6図に示すよう
に、赤外センサとして、室内対象域全体をカバーする赤
外カメラ14を用い、位置情報を画素の番地で表示し、
機械的な追尾機構を用いずに、人の顔面温度を計測し、
同時に室内の壁面等の表面温度分布を計測できるように
する。具体的には、128 X 128素子、ピッチ0
.3mmの2次元アレイ赤外損保カメラを用い、赤外集
光系の焦点距離を30mmとした。第7図に赤外カメラ
の視野15と人間の関係を示したが、人間が空調機の方
に近づけば、同図の下方に像が移動し、上から人の顔を
見下ろす配置になる。第6図の信号処理部13は赤外カ
メラ14からの信号を信号処理し、制御に必要な信号を
空調機の室内機1に供給する。
について説明する。本実施例の説明においても、第1実
施例と異なる部分について説明する。第6図に示すよう
に、赤外センサとして、室内対象域全体をカバーする赤
外カメラ14を用い、位置情報を画素の番地で表示し、
機械的な追尾機構を用いずに、人の顔面温度を計測し、
同時に室内の壁面等の表面温度分布を計測できるように
する。具体的には、128 X 128素子、ピッチ0
.3mmの2次元アレイ赤外損保カメラを用い、赤外集
光系の焦点距離を30mmとした。第7図に赤外カメラ
の視野15と人間の関係を示したが、人間が空調機の方
に近づけば、同図の下方に像が移動し、上から人の顔を
見下ろす配置になる。第6図の信号処理部13は赤外カ
メラ14からの信号を信号処理し、制御に必要な信号を
空調機の室内機1に供給する。
尚、第6図、第7図とも、視野区分線1oは、一部省略
した。 ′ 本実施例により、機械的走査部のない、しかも赤外線を
受動的に検出するだけで自動制御空調が可能なので、夜
間睡眠時でも動作する自動制御快適空調装置が実現でき
る。
した。 ′ 本実施例により、機械的走査部のない、しかも赤外線を
受動的に検出するだけで自動制御空調が可能なので、夜
間睡眠時でも動作する自動制御快適空調装置が実現でき
る。
発明の効果
以上のように本発明は、人体追尾装置と赤外センサを組
み合わせ、居住者の顔面の表面温度を計測することによ
り、快適空調を実現でき、手動で制御することなしに適
温を実現し、維持することが可能になる。
み合わせ、居住者の顔面の表面温度を計測することによ
り、快適空調を実現でき、手動で制御することなしに適
温を実現し、維持することが可能になる。
第1図は、本発明の第1実施例における空調装置の構成
を示すブロック図、第2図および第3図は、各々本発明
における空調装置に使用される人体追尾装置の視野区分
を示す平面図、および側面図、第4図は本発明の第1実
施例における赤外センサ視野と人体の位置関係を示す図
、第5図は本発明の第2実施例における赤外センサ視野
と人体の位置関係を示す図、第6図は本発明の第3実施
例の空調装置の構成を示すブロック図、第7図は同実施
例の赤外カメラ視野と人体の位置関係を示す図、第8図
は従来の空調装置の概略構成を示す図である。 ■・・・・・・室内機、2・・・・・・センサヘッド部
、3・・・・・・信号処理部、4・・・・・・赤外セン
サ、5・・・・・・自動追尾装置、6・・・・・・可視
撮像板、7・・・・・・視野走査鏡、7゛・・・・・・
走査制御部、8・・・・・・顔面、9・・・・・・室外
機、10・・・・・・視野区分線、11.12・・・・
・・赤外センサ視野、13・・・・・・信号処理部、1
4・・・・・・赤外カメラ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名簿 図 108分ネ東 第 図 10曵でr5分界 第 図 第 図 第 図
を示すブロック図、第2図および第3図は、各々本発明
における空調装置に使用される人体追尾装置の視野区分
を示す平面図、および側面図、第4図は本発明の第1実
施例における赤外センサ視野と人体の位置関係を示す図
、第5図は本発明の第2実施例における赤外センサ視野
と人体の位置関係を示す図、第6図は本発明の第3実施
例の空調装置の構成を示すブロック図、第7図は同実施
例の赤外カメラ視野と人体の位置関係を示す図、第8図
は従来の空調装置の概略構成を示す図である。 ■・・・・・・室内機、2・・・・・・センサヘッド部
、3・・・・・・信号処理部、4・・・・・・赤外セン
サ、5・・・・・・自動追尾装置、6・・・・・・可視
撮像板、7・・・・・・視野走査鏡、7゛・・・・・・
走査制御部、8・・・・・・顔面、9・・・・・・室外
機、10・・・・・・視野区分線、11.12・・・・
・・赤外センサ視野、13・・・・・・信号処理部、1
4・・・・・・赤外カメラ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名簿 図 108分ネ東 第 図 10曵でr5分界 第 図 第 図 第 図
Claims (7)
- (1) 少なくとも空調機と赤外センサと人体追尾装置
で構成され、前記赤外センサの視野が追尾されている人
体の顔面をとらえて顔面の表面温度を計測し、この計測
値を用いて空調機を制御することを特徴とする空調装置
。 - (2) 請求項(1)記載の赤外センサが常温動作の熱
形赤外センサであることを特徴とする空調装置。 - (3) 請求項(2)記載の赤外センサが焦電素子で構
成されていることを特徴とする空調装置。 - (4) 請求項(1)記載の赤外センサが複数の赤外検
出素子で構成され、追尾されている人間の顔面と、その
背景の表面温度を計測し、両方の温度データを用いて制
御することを特徴とする空調装置。 - (5) 請求項(1)記載の人体追尾装置が少なくとも
可視撮像板と信号処理部および、光学系とで構成されて
いることを特徴とする空調装置。 - (6) 請求項(1)記載の赤外センサの全視野が、人
体追尾装置視野の空間分解能に相当する単位視野とほぼ
同一の大きさで、人体追尾装置の信号により、赤外セン
サの視野が制御されることを特徴とする空調装置。 - (7) 請求項(1)記載の赤外センサと人体追尾装置
がひとつの赤外カメラと信号処理装置で構成され、前記
赤外カメラの視野は室内の対象範囲すべてを覆い、人体
位置の検出信号を該赤外カメラの画素の番地で表示し、
人間の顔面の表面温度と、室内壁面の表面温度を空調制
御の信号として用いることを特徴とする空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63312224A JPH07101120B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63312224A JPH07101120B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 空調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02157551A true JPH02157551A (ja) | 1990-06-18 |
JPH07101120B2 JPH07101120B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=18026679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63312224A Expired - Lifetime JPH07101120B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 空調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07101120B2 (ja) |
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
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JP2013164253A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機の室内機 |
JP2014130001A (ja) * | 2014-02-10 | 2014-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和装置 |
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CN105444358A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-30 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种识别方法及空调设备 |
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-
1988
- 1988-12-09 JP JP63312224A patent/JPH07101120B2/ja not_active Expired - Lifetime
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