KR101704915B1

KR101704915B1 - 공조 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101704915B1
Application number: KR1020150115965A
Authority: KR
Inventors: 미츠히로 혼다
Original assignee: 아즈빌주식회사
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2017-02-08
Also published as: CN105387556B; JP2016050743A; KR20160027906A; JP6371640B2; CN105387556A

Abstract

본 발명은, 배경 온도가 사람의 표면 온도 부근까지 상승한 경우에도, 재실자의 재/부재를 정확하게 검지하는 것을 목적으로 한다.
열화상 중으로부터 사람의 배경이 되는 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 배경 온도 산출부(13)를 마련하고, 공조 제어부(14)가, 방(RM)에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도(Tj)와, 배경 온도 산출부(13)에서 얻어진 배경 온도(Tb)를 비교하여, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점(Tb>Tj)에서, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작한다.

Description

공조 제어 장치 및 방법{AIR CONDITIONING CONTROL APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 공조 제어 기술에 관한 것으로, 특히 서모파일 센서 어레이로 검출한 재실자의 위치에 따라 방의 공조를 제어하는 공조 제어 기술에 관한 것이다.

빌딩 등의 규모가 큰 건물에서는, 사람의 재/부재에 관계없이, 언제 어디서나 쾌적한 공조 환경으로 제어하는, 이른바 전관 공조가 일반적이었다. 그러나, 최근, 에너지 절약 지향이 강해져, 방 안에 있는 재실자의 위치를 검지하여, 그 재실자가 없는 영역에 대해서는 공조나 조명을 정지시킴으로써, 에너지 절약을 실현하는 공조 제어 기술이 도입되고 있다.

종래, 이러한 공조 제어 기술로서, 예컨대 벽이나 천장에 부착한 복수의 적외선 센서로 실내의 열화상(서모그래피)을 검출하고, 얻어진 열화상 중에서 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색함으로써 재실자로서 검지하여, 재실자가 있는 방이나 영역에 한정하여 쾌적한 공조 환경으로 제어하고, 재실자가 없는 방이나 영역에 대해서는 공조나 조명을 정지시키는 기술이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 등 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2012-057840호 공보

그러나, 이러한 종래 기술에서는, 온도 센서로 검출한 실내의 열화상으로부터 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색함으로써 재실자를 검지하고 있기 때문에, 열화상 중 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 온도인 배경 온도가 사람의 표면 온도에 가까운 경우, 배경과 재실자를 명확히 구별할 수 없게 된다고 하는 문제점이 있었다. 특히, 창가의 바닥이나 벽의 온도는 여름철에 상승하기 쉽고, 드물지만 사람의 표면 온도와 동일한 정도의 온도까지 상승하는 경우도 있다. 따라서, 이와 같이 배경 온도가 상승한 상황에서는, 재실자의 재/부재나 위치에 따른 최적의 공조 제어를 실현할 수 없게 된다.

이때, 온도 센서로서 서모파일 어레이 센서를 이용하면, 센서 자체의 가격이 염가이어서 공조 제어 시스템 전체의 비용을 삭감할 수 있지만, 얻어지는 열화상을 구성하는 화소가 거칠어 노이즈가 크기 때문에 사람 검지의 정밀도도 저하된다. 따라서, 배경 온도가 상승한 상황에서는, 배경과 재실자를 구별하기가 더욱 어려워져, 재실자를 정확하게 검지할 수 없게 된다.

한편, 열화상을 검출하는 온도 센서로서, 현재 주류로 되어 있는 마이크로 볼로미터 방식의 적외선 방사 온도계를 이용한 경우, 분해능이 높아 노이즈가 작은 열화상을 얻을 수 있지만, 적외선 방사 온도계 자체가 고가이어서 비용 증대를 피할 수 없다. 또한, 1년 중 상기 상황이 발생하는 빈도는 매우 작기 때문에, 비용을 들여 이러한 드문 경우에 대응하는 것은 효율이 나쁘다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로, 배경 온도가 사람의 표면 온도 부근까지 상승한 경우에도, 재실자의 재/부재를 정확하게 검지할 수 있는 공조 제어 기술을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 공조 제어 장치는, 제어 대상이 되는 방에 배치되어 있는 온도 센서의 출력 데이터로부터 생성한 상기 방의 열화상에 기초하여 상기 방에 있어서의 사람의 재/부재를 검지하는 사람 검지부와, 상기 사람 검지부에서 얻어진 사람 검지 결과에 기초하여 상기 방의 공조 제어를 행하는 공조 제어부와, 상기 열화상 중으로부터 사람의 배경이 되는 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 배경 온도 산출부를 구비하고, 상기 공조 제어부는, 상기 방에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도와 상기 배경 온도를 비교하여, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 배경 온도를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 공조 제어 장치의 일 구성예는, 상기 사람 검지부가, 상기 열화상 중으로부터 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색하고, 그 검색 결과에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 저정밀도 사람 검지 기능과, 시계열로 축적된 상기 열화상의 각각으로부터 검색한 사람 영역의 이동 유무에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 고정밀도 사람 검지 기능을 가지며, 상기 공조 제어부는, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 사람 검지부에 대하여 상기 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환을 지시하고, 상기 고정밀도 사람 검지 기능에 의해 사람의 존재가 검지된 시점에서 상기 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 공조 제어 장치의 일 구성예는, 상기 공조 제어부가, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회하고 있고, 또한 상기 방에 대한 사람의 입실이 외부로부터 통지되고 있는 경우, 상기 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 공조 제어 장치의 일 구성예는, 상기 공조 제어부가, 상기 방 안 입구 부근에 있어서의 상기 배경 온도를 저하시키기 위한 부분 냉방을 항상 행하고, 상기 사람 검지부에 의해 상기 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 시점에서 상기 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 공조 제어 장치의 일 구성예는, 상기 공조 제어부가, 상기 강제 냉방으로서, 상기 방 안의 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 영역을 부분적으로 냉방하도록 한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 공조 제어 방법은, 제어 대상이 되는 방에 배치되어 있는 온도 센서로 검출한 상기 방의 열화상에 기초하여 상기 방에 있어서의 사람의 재/부재를 검지하는 사람 검지 단계와, 상기 사람 검지 단계에서 얻어진 사람 검지 결과에 기초하여 상기 방의 공조 제어를 행하는 공조 제어 단계와, 상기 열화상 중으로부터 사람의 배경이 되는 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 배경 온도 산출 단계를 구비하고, 상기 공조 제어 단계는, 상기 방에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도와 상기 배경 온도를 비교하여, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 배경 온도를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

본 발명에 따르면, 배경 온도가 판정 온도를 상회하여, 양자를 구별하기 어려워진 시점에서 강제 냉방이 자동적으로 시작되어, 배경 온도가 저하하게 된다. 따라서, 배경 온도가 사람의 표면 온도 부근까지 상승한 경우에도, 강제 냉방에 의해 배경 온도가 저하되기 때문에, 양자를 구별하기 쉬워져, 재실자의 재/부재나 위치를 정확하게 검지할 수 있다. 이 때문에, 결과로서, 재실자의 재/부재나 위치에 따른 최적의 공조 제어를 실현하는 것이 가능해진다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 제1 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트.
도 3은 제1 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트.
도 4는 배경 온도 상승시에 있어서의 열화상예.
도 5는 강제 냉방에 의한 배경 온도 저하 후의 열화상예.
도 6은 제2 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트.
도 7은 제2 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트.
도 8은 제3 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트.
도 9는 제3 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트.
도 10은 제4 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트.
도 11은 제4 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트.

다음에, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

[제1 실시형태]

우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이 공조 제어 장치(10)는, 전체적으로 서버 장치, 퍼스널 컴퓨터, 산업용 컨트롤러 등의 정보 처리 장치로 이루어지고, 제어 대상이 되는 방(RM)에 배치되어 있는 온도 센서의 출력 데이터로부터 생성된 방(RM)의 열화상(서모그래피)에 기초하여 방(RM)에 있어서의 사람의 재/부재를 검지하는 사람 검지 기능을 가지며, 얻어진 사람 검지 출력에 기초하여 방(RM)의 공조 제어, 나아가서는 방(RM)에 설치되어 있는 조명 기구 등의 설비 기기의 제어를 행하는 장치이다.

본 발명은, 이러한 사람 검지 기능에서 이용하는 열화상 중, 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도가 상승하여, 사람의 표면 온도와 구별되지 않게 되었을 경우, 방(RM)을 강제 냉방시킴으로써 배경 온도를 저하시켜, 사람의 표면 온도와 구별하기 쉽게 한 것이다.

공조 제어 장치(10)에는, 주된 기능부로서, 열화상 생성부(11), 사람 검지부(12), 배경 온도 산출부(13), 및 공조 제어부(14)가 마련되어 있다.

열화상 생성부(11)는, 방(RM)의 각 영역(A1, A2)의 천장이나 벽에 배치된 서모파일 어레이 센서 등의 온도 센서(S1, S2)와 통신 회선(L1)을 통해 접속되고, 이들 온도 센서(S1, S2)로부터의 출력 데이터를 취득하여 결합함으로써, 방(RM) 전역의 열화상을 생성하는 기능을 갖고 있다.

사람 검지부(12)는, 열화상 생성부(11)에서 생성된 열화상 중, 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도보다 높은, 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색함으로써, 방(RM) 안에 있어서의 사람의 재/부재나 위치를 검지하는 기능을 갖고 있다.

배경 온도 산출부(13)는, 열화상 생성부(11)에서 생성된 열화상에 대해서, 이 열화상을 구성하는 각 화소값에 대해서 평균화나 대표값 추출 등의 통계 처리를 행함으로써, 열화상 중 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 기능을 갖고 있다.

구체적인 배경 온도의 산출 수법에 대해서는, 예컨대 열화상을 구성하는 모든 영역의 화소값을 대상으로 하여 통계 처리를 행함으로써 배경 온도를 구하여도 좋다. 이때, 통계 처리의 대상이 되는 화소값으로부터, 사람 영역이나 전자기기 등의 발열체가 존재하는 발열체 영역에 속하는 화소값을 제외한 화소값에 대해서만 통계 처리를 행함으로써 배경 온도를 구하여도 좋다. 또한, 창 부근 등 온도 상승이 발생하는 특정한 온도 상승 영역이 고정적인 경우에는, 이 온도 상승 영역에 속하는 화소값만을 대상으로 하여 통계 처리를 행함으로써 배경 온도를 구하여도 좋다.

공조 제어부(14)는, 각 영역(A1, A2)의 실내 온도나 외기 온도 등의 계측 입력이나 운전자의 조작 입력에 따라, 각 영역(A1, A2)의 천장에 배치된 공조기(21, 22, 23, 24)나 이들 공조기에 공조 공기를 공급하는 공조 설비(20)를, 통신회선(L2)을 통해 원격 제어함으로써, 각 영역(A1, A2)의 공조 환경을 제어하는 일반적인 공조 제어 기능 외에, 사람 검지부(12)로부터의 사람 검지 출력에 따라, 각 영역(A1, A2)에 대한 공조 제어의 유무, 나아가서는 각 영역(A1, A2)에 설치되어 있는 조명 기구(31, 32) 등의 설비 기기의 구동 유무를, 통신회선(L3)을 통해 원격 제어하는 기능을 갖고 있다.

또한, 공조 제어부(14)는, 본 실시형태에 따른 특징적인 사람 검지를 위한 지원 기능으로서, 방(RM)에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도(Tj)와, 배경 온도 산출부(13)에서 얻어진 배경 온도(Tb)를 비교하여, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점(Tb>Tj)에서, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방의 개시를, 통신회선(L2)을 통해 공조기(21, 22, 23, 24), 나아가서는 공조 설비(20)에 지시하는 기능을 갖고 있다.

[제1 실시형태의 동작]

다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트이다. 도 3은 제1 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트이다.

공조 제어 장치(10)는, 주기적으로 온도 센서(S1, S2)의 출력 데이터를 취득하여 열화상 생성부(11)에서 열화상을 생성하고, 사람 검지부(12)에 있어서의 사람 검지 동작을 지원하기 위해, 도 2의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 실행한다.

우선, 배경 온도 산출부(13)는, 열화상 생성부(11)로부터 열화상을 취득하여 (단계 100), 이 열화상을 구성하는 화소값을 통계 처리함으로써, 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도(Tb)를 산출한다(단계 101).

계속해서, 공조 제어부(14)는, 배경 온도 산출부(13)에서 산출한 배경 온도 (Tb)와, 미리 설정되어 있는, 방(RM)에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도(Tj)를 비교한다(단계 102).

여기서, Tb>Tj로서, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회하고 있는 경우(단계 102: 예), 공조 제어부(14)는, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방의 개시를, 통신회선(L2)을 통해 공조기(21, 22, 23, 24), 나아가서는 공조 설비(20)에 지시하고(단계 103), 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

한편, Tb≤Tj로서, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회하고 있는 경우(단계 102: 아니오), 공조 제어부(14)는, 강제 냉방의 개시를 지시하지 않고, 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 시각 t0에, 배경 온도(Tb)>판정 온도(Tj)가 된 시점에서, 방(RM)에 대한 강제 냉방이 시작된다. 이 때문에, 방(RM)의 바닥이나 벽이 강제 냉방에 의해 냉각되고, 그 후의 시각 t1에, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj) 이하로 저하된다. 이에 따라, 열화상 중, 배경 온도와 사람의 표면 온도와의 온도차가 충분한 정도로 커져, 양자를 구별하기 쉬워지기 때문에, 재실자의 재/부재를 정확하게 검지하는 것이 가능해진다.

이때, 강제 냉방의 구체예로서는, 예컨대 사람의 표면 온도로부터 일정 온도만큼 강제 냉방용 목표 온도를 미리 설정해 두고, 강제 냉방을 실행할 때에는, 방(RM)의 목표 온도를 강제 냉방용 목표 온도로 설정 변경하는 방법이 있다. 이 강제 냉방용 목표 온도에 대해서는, 온도 센서(S1, S2)의 계측값의 편차, 나아가서는 방(RM)의 바닥이나 벽의 온도 변화 속도와 정확한 사람 검지가 가능해질 때까지의 허용 시간 등의 파라미터에 기초하여 결정하면 된다.

또한, 강제 냉방의 종료에 대해서는, 공조 제어부(14)가, 예컨대 배경 온도(Tb)와 미리 설정한 강제 냉방 정지용 온도(Ts)를 비교하여, Tb가 Ts까지 저하된 시점(Tb≤Ts)에서, 강제 냉방을 정지하도록, 공조기(21, 22, 23, 24), 나아가서는 공조 설비(20)에 지시하면 된다.

도 4는 배경 온도 상승시에 있어서의 열화상예이다. 도 5는 강제 냉방에 의한 배경 온도 저하 후의 열화상예이다. 이들 도 4 및 도 5는, 제어 대상이 되는 직사각 형상의 방(RM)을 2×4의 8개의 구획(A1∼A8)으로 분할하여, 이들 구획의 천장 중앙부에 온도 센서(S1∼S8)를 배치하고, 이들 온도 센서(S1∼S8)의 출력 데이터로부터 생성한 각 구획(A1∼A8)의 열화상을 하나로 합성한 것이다.

도 4의 열화상예에서는, 구획(A1, A2)의 벽면에 설치되어 있는 창 부근에 있어서, 온도 상승을 볼 수 있고, 방(RM)의 중앙부에 위치하는 사람 영역과 동일하거나 그 이상의 배경 온도를 나타내고 있다. 이러한 상황에서 강제 냉방이 시작되었을 경우, 열화상은 도 5와 같이 변화되고, 창 부근에 있어서의 배경 온도가 사람 영역보다 저하되고 있는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 배경 온도와 사람 영역을 용이하게 구별하는 것이 가능해진다.

[제1 실시형태의 효과]

이와 같이, 본 실시형태는, 열화상 중으로부터 사람의 배경이 되는 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 배경 온도 산출부(13)를 마련하고, 공조 제어부(14)가, 방(RM)에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도(Tj)와, 배경 온도 산출부(13)에서 얻어진 배경 온도(Tb)를 비교하여, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점(Tb>Tj)에서, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

이에 따라, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회하여, 양자를 구별하기 어려워진 시점에서 강제 냉방이 자동적으로 시작되어, 배경 온도(Tb)가 저하되게 된다. 따라서, 배경 온도(Tb)가 사람의 표면 온도 부근까지 상승한 경우에도, 강제 냉방에 의해 배경 온도(Tb)가 저하되기 때문에, 양자를 구별하기 쉬워져, 재실자의 재/부재나 위치를 정확하게 검지할 수 있다. 이 때문에, 결과적으로, 재실자의 재/부재나 위치에 따른 최적의 공조 제어를 실현하는 것이 가능해진다.

[제2 실시형태]

다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 6은 제2 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트이다. 도 7은 제2 실시형태에 따른 강제 냉방필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트이다.

제1 실시형태에서는, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점(Tb>Tj)에서, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하는 경우를 예로서 설명하였다. 본 실시형태에서는, Tb>Tj가 된 시점에서, 사람 검지부(12)에 대하여 고정밀도 사람 검지 처리로의 전환을 지시하고, 이 고정밀도 사람 검지 처리에 의해 사람의 존재가 검지된 시점에서 강제 냉방을 시작하는 경우에 대해서 설명한다.

본 실시형태에 있어서, 사람 검지부(12)는, 열화상 중으로부터 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색하고, 그 검색 결과에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 저정밀도 사람 검지 기능과, 시계열로 축적된 상기 열화상의 각각으로부터 검색한 사람 영역의 이동 유무에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 고정밀도 사람 검지 기능을 갖고 있다. 예컨대, 1초간 동안에 사람 영역이 이동한 경우에는 사람이 존재한다고 판정하는 경우, 열화상 생성부(11)에 있어서, 0.1 sec마다 생성되는 열화상을 10장분 축적하고, 이들 열화상마다 사람 영역의 중심 위치를 산출하면, 1초간에 있어서의 사람 영역의 이동 유무를 판정할 수 있다.

공조 제어부(14)는, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점에서, 강제 냉방의 개시의 지시 대신에, 사람 검지부(12)에 대하여 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환을 지시하는 기능과, 이 고정밀도 사람 검지 기능에 의해 사람의 존재가 검지된 시점에서 상기 강제 냉방을 시작하는 기능을 갖고 있다.

[제2 실시형태의 동작]

다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.

공조 제어 장치(10)는, 주기적으로 온도 센서(S1, S2)의 출력 데이터를 취득하여 열화상 생성부(11)에서 열화상을 생성하고, 사람 검지부(12)에 있어서의 사람 검지 동작을 지원하기 위해, 도 6의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 실행한다.

우선, 배경 온도 산출부(13)는, 열화상 생성부(11)로부터 열화상을 취득하여 (단계 200), 이 열화상을 구성하는 화소값을 통계 처리함으로써, 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도(Tb)를 산출한다(단계 201).

계속해서, 공조 제어부(14)는, 배경 온도 산출부(13)에서 산출한 배경 온도(Tb)와, 미리 설정되어 있는, 방(RM)에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도(Tj)를 비교한다(단계 202).

여기서, Tb>Tj로서, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회하고 있는 경우(단계 202: 예), 공조 제어부(14)는, 사람 검지부(12)에 대하여 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환을 지시한다(단계 203).

이에 따라, 사람 검지부(12)는, 열화상 생성부(11)로부터 취득한 열화상에 대해서, 고정밀도 사람 검지 기능을 이용하여, 시계열로 축적된 각 열화상의 각각으로부터 검색한 사람 영역의 이동 유무에 기초하여 사람의 재/부재를 검지한다(단계 204).

여기서, 사람의 존재가 검지된 경우(단계 205: 예), 공조 제어부(14)는, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방의 개시를, 통신회선(L2)을 통해 공조기(21, 22, 23, 24), 나아가서는 공조 설비(20)에 지시하고(단계 206), 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

한편, 단계 202에 있어서 Tb≤Tj로서, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj) 이하인 경우(단계 202: 아니오), 및 단계 205에서, 사람의 존재가 검지되지 않은 경우(단계 205: 아니오), 공조 제어부(14)는, 강제 냉방의 개시를 지시하지 않고, 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 시각 t0에, 배경 온도(Tb)>판정 온도(Tj)가 된 시점에서, 방(RM)에 대한 강제 냉방을 시작하는 것이 아니라, 사람 검지부(12)에 대하여 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환이 지시되고, 계속되는 시각 t1에 고정밀도 사람 검지 기능에 의해 사람의 존재가 확인된 시점에서, 방(RM)에 대한 강제 냉방이 시작된다.

이에 따라, 방(RM)의 바닥이나 벽이 강제 냉방에 의해 냉각되고, 그 후의 시각 t2에, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj) 이하로 저하된다. 따라서, 열화상에 있어서 배경 온도와 사람의 표면 온도와의 온도차가 충분한 정도로 커져, 양자를 구별하기 쉬워지기 때문에, 재실자의 재/부재를 정확하게 검지하는 것이 가능해진다.

[제2 실시형태의 효과]

이와 같이 본 실시형태는, 공조 제어부(14)가, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점에서, 사람 검지부(12)에 대하여 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환을 지시하고, 이 고정밀도 사람 검지 기능에 의해 사람의 존재가 검지된 시점에서 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

이때, 고정밀도 사람 검지 기능은, 복수의 열화상을 이용한 사람 검지이기 때문에, 저정밀도 검지 기능과 비교하여 검지 소요 시간이 길어지지만, 배경 온도(Tb)가 사람의 표면 온도와 근소한 온도차밖에 없는 경우에도 정확하게 사람의 재/부재를 판정할 수 있다.

이 때문에, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 경우, 사람의 존재가 확인된 시점에서 처음으로 강제 공조가 시작되고, 사람의 존재를 확인할 수 없었을 경우에는 강제 공조의 개시가 보류된다. 따라서, 제1 실시형태와 같이, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점에서 강제 공조를 시작하는 경우와 비교하여, 사람의 존재가 확인된 경우에만 강제 공조를 개시할 수 있어, 방(RM)에 사람이 없는데도 불구하고 강제 공조를 행한다고 하는 낭비를 회피할 수 있다.

[제3 실시형태]

다음에, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 8은 제3 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트이다. 도 9는 제3 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트이다.

제1 실시형태에서는, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점(Tb>Tj)에서, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하는 경우를 예로서 설명하였다. 본 실시형태에서는, Tb>Tj로 되어 있고, 또한, 방(RM)에 대한 사람의 입실이 외부로부터 통지되고 있는 경우, 강제 냉방을 시작하는 경우에 대해서 설명한다.

본 실시형태에 있어서, 공조 제어 장치(10)에는, 방(RM)에 있어서의 사람의 입실 및 퇴실을 관리하는 입퇴실 관리 시스템(도시하지 않음)으로부터, 방(RM)에 대한 사람의 입실이 통지되는 경우를 전제로 하고 있다. 이 입퇴실 관리 시스템은, 예컨대, 방(RM)의 입구에 설치한 카드 단말에서 이용자의 ID 카드로부터 판독한 이용자 정보에 기초하여 방(RM)의 입실 가부를 판정하고, 입실 가능의 판정에 따라 입구 도어의 전기 자물쇠(electric lock)를 여는 일반적인 시스템이다.

공조 제어부(14)는, 배경 온도가 판정 온도를 상회하고 있고, 또한 방(RM)에 대한 사람의 입실이 외부로부터 통지되고 있는 경우, 강제 냉방을 시작하는 기능을 갖고 있다.

[제3 실시형태의 동작]

다음에, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.

공조 제어 장치(10)는, 주기적으로 온도 센서(S1, S2)의 출력 데이터를 취득하여 열화상 생성부(11)에서 열화상을 생성하고, 사람 검지부(12)에 있어서의 사람 검지 동작을 지원하기 위해, 도 8의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 실행한다.

우선, 배경 온도 산출부(13)는, 열화상 생성부(11)로부터 열화상을 취득하여(단계 300), 이 열화상을 구성하는 화소값을 통계 처리함으로써, 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도(Tb)를 산출한다(단계 301).

계속해서, 공조 제어부(14)는, 배경 온도 산출부(13)에서 산출한 배경 온도(Tb)와, 미리 설정되어 있는, 방(RM)에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도(Tj)를 비교한다(단계 302).

여기서, Tb>Tj로서, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회하고 있는 경우(단계 302: 예), 공조 제어부(14)는, 외부로부터 방(RM)으로의 사람의 입실이 통지되고 있는지 확인한다(단계 303).

여기서, 외부로부터 방(RM)으로의 사람의 입실이 통지되고 있는 경우(단계 303: 예), 공조 제어부(14)는, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방의 개시를, 통신회선(L2)을 통해 공조기(21, 22, 23, 24), 나아가서는 공조 설비(20)에 지시하고(단계 304), 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

한편, 단계 302에서 Tb≤Tj로서, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj) 이하인 경우(단계 302: 아니오), 및 단계 303에 있어서, 사람의 입실이 통지되고 있지 않은 경우(단계 303: 아니오), 공조 제어부(14)는, 강제 냉방의 개시를 지시하지 않고, 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 시각 t0에, 배경 온도(Tb)>판정 온도(Tj)가 된 시점에서, 방(RM)에 대한 강제 냉방을 시작하는 것이 아니라, 계속되는 시각 t1에 외부로부터 방(RM)으로의 사람의 입실이 통지된 시점에서, 방(RM)에 대한 강제 냉방이 시작된다.

[제3 실시형태의 효과]

이와 같이 본 실시형태는, 공조 제어부(14)가, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회하고 있고, 또한 방(RM)에 대한 사람의 입실이 외부로부터 통지되고 있는 경우에, 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

이 때문에, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 경우, 사람의 존재가 외부 통지에 의해 확인된 시점에서 처음으로 강제 공조가 시작되고, 사람의 존재를 확인할 수 없었을 경우에는 강제 공조의 개시가 보류된다. 따라서, 제1 실시형태와 마찬가지로, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점에서 강제 공조를 시작하는 경우와 비교하여, 사람의 존재가 확인된 경우에만 강제 공조를 개시할 수 있어, 방(RM)에 사람이 없는데도 불구하고 강제 공조를 행한다고 하는 낭비를 회피할 수 있다.

[제4 실시형태]

다음에, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 10은 제4 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 플로우 차트이다. 도 11은 제4 실시형태에 따른 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 도시한 타이밍 차트이다.

제1 실시형태에서는, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj)를 상회한 시점(Tb>Tj)에서, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하는 경우를 예로서 설명하였다. 본 실시형태에서는, 방(RM) 부근의 배경 온도를 저하시키기 위한 부분 냉방을 항상 행하고, 상기 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 시점에서 강제 냉방을 시작하는 경우에 대해서 설명한다.

본 실시형태는, 공조 제어부(14)가, 방(RM) 안 입구 부근에 있어서의 배경 온도를 저하시키기 위한 부분 냉방을 항상 행하는 기능과, 사람 검지부(12)에 의해 상기 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 시점에서 강제 냉방을 시작하는 기능을 갖고 있다.

[제4 실시형태의 동작]

다음에, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.

공조 제어 장치(10)는, 주기적으로 온도 센서(S1, S2)의 출력 데이터를 취득하여 열화상 생성부(11)에서 열화상을 생성하고, 사람 검지부(12)에 있어서의 사람 검지 동작을 지원하기 위해, 도 10의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 실행한다. 이때, 공조 제어부(14)는, 미리 방(RM) 안 입구 부근에 있어서의 배경 온도를 저하시키기 위한 부분 냉방을 항상 행하고 있는 것으로 한다.

우선, 사람 검지부(12)는, 열화상 생성부(11)에서 생성된 열화상을 취득하고(단계 400), 방(RM)의 입구 부근의 영역에 대해서, 사람의 배경이 되는 바닥이나 벽의 배경 영역에 관한 배경 온도보다 높은, 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색함으로써, 방(RM) 안에 있어서의 사람의 재/부재나 위치를 검지한다(단계 401).

이것에 따라, 공조 제어부(14)는, 사람 검지부(12)에서 얻어진 검지 결과에 기초하여, 방(RM)의 입구 부근에서 사람의 존재가 검지되었는지 여부를 확인한다(단계 402).

여기서, 방(RM)의 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 경우(단계 402: 예), 공조 제어부(14)는, 배경 온도(Tb)를 저하시키기 위한 강제 냉방의 개시를, 통신회선(L2)을 통해 공조기(21, 22, 23, 24), 나아가서는 공조 설비(20)에 지시하고(단계 403), 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

한편, 방(RM)의 입구 부근에서 사람의 존재가 검지되지 않은 경우(단계 402: 아니오), 공조 제어부(14)는, 강제 냉방의 개시를 지시하지 않고, 일련의 강제 냉방 필요와 불필요 판정 처리를 종료한다.

따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 시각 t0에, 방(RM)의 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 시점에서, 방(RM)에 대한 강제 냉방이 시작된다.

이에 따라, 방(RM)의 바닥이나 벽이 강제 냉방에 의해 냉각되고, 그 후의 시각 t1에, 배경 온도(Tb)가 판정 온도(Tj) 이하로 저하된다. 따라서, 열화상에 있어서 배경 온도와 사람의 표면 온도와의 온도차가 충분한 정도로 커져, 양자를 구별하기 쉬워지기 때문에, 재실자의 재/부재를 정확하게 검지하는 것이 가능해진다.

[제4 실시형태의 효과]

이와 같이 본 실시형태는, 공조 제어부(14)가, 방(RM) 안 입구 부근에 있어서의 배경 온도를 저하시키기 위한 부분 냉방을 항상 행하고, 사람 검지부(12)에 의해 상기 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 시점에서 강제 냉방을 시작하도록 한 것이다.

이에 따라, 입구 부근에 대해서는 배경 온도(Tb)가 항상 저하되고 있기 때문에, 항상 사람의 표면 온도와의 온도차가 있어, 사람 검지부(12)에 의해 사람의 재/부재가 정확하게 검지된다. 따라서, 방(RM) 전체의 강제 냉방에 대해서는, 입구 부근에서 사람의 존재가 확인된 시점에서 시작되기 때문에, 방(RM)에 사람이 없는데도 불구하고 강제 공조를 행한다고 하는 낭비를 회피할 수 있다.

[실시형태의 확장]

이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 구성이나 상세한 내용에는, 본 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러 가지 변경을 할 수 있다. 또한, 각 실시형태에 대해서는, 모순되지 않는 범위에서 임의로 조합하여 실시할 수 있다.

A1, A2 : 영역 10 : 공조 제어 장치
11 : 열화상 생성부 12 : 사람 검지부
13 : 배경 온도 산출부 14 : 공조 제어부
20 : 공조 설비 21, 22, 23, 24 : 공조기
31, 32 : 조명 기구 S1, S2 : 온도 센서
RM : 방 L1, L2, L3 : 통신회선

Claims

제어 대상이 되는 방에 배치되어 있는 온도 센서의 출력 데이터로부터 생성한 상기 방의 열화상에 기초하여 상기 방에 있어서의 사람의 재/부재를 검지하는 사람 검지부와,
상기 사람 검지부에서 얻어진 사람 검지 결과에 기초하여 상기 방의 공조 제어를 행하는 공조 제어부와,
상기 열화상 중으로부터 사람의 배경이 되는 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 배경 온도 산출부를 구비하고,
상기 공조 제어부는, 상기 방에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도와 상기 배경 온도를 비교하여, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 배경 온도를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하고,
상기 사람 검지부는, 상기 열화상 중으로부터 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색하고, 그 검색 결과에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 저정밀도 사람 검지 기능과, 시계열로 축적된 상기 열화상의 각각으로부터 검색한 사람 영역의 이동 유무에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 고정밀도 사람 검지 기능을 가지며,
상기 공조 제어부는, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 사람 검지부에 대하여 상기 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환을 지시하고, 상기 고정밀도 사람 검지 기능에 의해 사람의 존재가 검지된 시점에서 상기 강제 냉방을 시작하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 공조 제어부는, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회하고 있고, 또한 상기 방에 대한 사람의 입실이 외부로부터 통지되고 있는 경우, 상기 강제 냉방을 시작하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 공조 제어부는, 상기 방 안 입구 부근에 있어서의 상기 배경 온도를 저하시키기 위한 부분 냉방을 항상 행하고, 상기 사람 검지부에 의해 상기 입구 부근에서 사람의 존재가 검지된 시점에서 상기 강제 냉방을 시작하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 공조 제어부는, 상기 강제 냉방으로서, 상기 방 안의 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 영역을 부분적으로 냉방하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
제어 대상이 되는 방에 배치되어 있는 온도 센서로 검출한 상기 방의 열화상에 기초하여 상기 방에 있어서의 사람의 재/부재를 검지하는 사람 검지 단계와,
상기 사람 검지 단계에서 얻어진 사람 검지 결과에 기초하여 상기 방의 공조 제어를 행하는 공조 제어 단계와,
상기 열화상 중으로부터 사람의 배경이 되는 배경 영역에 관한 배경 온도를 산출하는 배경 온도 산출 단계를 포함하고,
상기 공조 제어 단계는, 상기 방에 대한 강제 냉방의 개시 필요와 불필요를 판정하기 위한 판정 온도와 상기 배경 온도를 비교하여, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 배경 온도를 저하시키기 위한 강제 냉방을 시작하고,
상기 사람 검지 단계를 수행하는 사람 검지부는, 상기 열화상 중으로부터 사람의 표면 온도를 나타내는 사람 영역을 검색하고, 그 검색 결과에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 저정밀도 사람 검지 기능과, 시계열로 축적된 상기 열화상의 각각으로부터 검색한 사람 영역의 이동 유무에 기초하여 사람의 재/부재를 검지하는 고정밀도 사람 검지 기능을 가지며,
상기 공조 제어 단계를 수행하는 공조 제어부는, 상기 배경 온도가 상기 판정 온도를 상회한 시점에서, 상기 사람 검지부에 대하여 상기 고정밀도 사람 검지 기능으로의 전환을 지시하고, 상기 고정밀도 사람 검지 기능에 의해 사람의 존재가 검지된 시점에서 상기 강제 냉방을 시작하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.