JP2015017728A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、在室者のうち家族を推定することで、家族の好みに応じた空調制御を行うことを課題とする。【解決手段】本発明の空気調和機は、撮像手段と、撮像手段により撮像された画像から在室者を検出する人体検出部と、人体検出部により検出された在室者の特徴量を検出する特徴量検出手段と、特徴量検出手段により検出された在室者の特徴量の頻度に基づいて、この特徴量を有する在室者を家族か否か判定する判定手段と、を備える。本発明によれば、在室者のうち家族を推定することができるので、家族の好みに応じた空調制御を行うことができる。【選択図】図８

Description

本発明は空気調和機に関する。

特許文献１は、空調エリア内を撮像する撮像手段により撮像された画像を解析し、人体の存在する領域を検知する人体領域検知手段と、人体領域検知手段で検知された人体領域の空調エリア内での位置と、空調設定に対する嗜好との関連を学習する空調パターン学習手段と、空調パターン学習手段の学習結果を利用して空調制御を行う空調制御手段とを備える制御装置を有する空気調和機を開示する。

特開２０１１−１３７５８９号公報

しかしながら、位置と設定内容とから個人を認証する方法では誤った認証をしてしまう場合があり、個人の好みに合った空調制御を行えない場合がる。

本発明は、在室者のうち家族を推定することで、家族の好みに応じた空調制御を行うことを課題とする。

本発明の空気調和機は、撮像手段と、撮像手段により撮像された画像から在室者を検出する人体検出部と、人体検出部により検出された在室者の特徴量を検出する特徴量検出手段と、特徴量検出手段により検出された在室者の特徴量の頻度に基づいて、この特徴量を有する在室者を家族か否か判定する判定手段と、を備える。

本発明によれば、在室者のうち家族を推定することができるので、家族の好みに応じた空調制御を行うことができる。

空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図 室内機の側断面図 室外機の側面図 空気調和機全体の制御構成を示すブロック図 カメラ部と制御部で人を検出する人センサの実施形態を示すブロック図 リモコンの構成を示す図 センサ部の構成を示す図 人センサの検出結果に基づいて家族認証するフロー図 人センサの検出結果に基づいて体の特徴を記録するフロー図 人センサの検出結果に基づいて顔の特徴を記録するフロー図 複数日の推定結果に基づいて家族か否かの推定をする説明図

本実施例の空気調和機は、撮像手段と、撮像手段により撮像された画像から在室者を検出する人体検出部と、人体検出部により検出された在室者の特徴量を検出する特徴量検出手段と、特徴量検出手段により在室者の特徴量が検出された頻度に基づいて、この特徴量を有する在室者を家族か否か判定する判定手段と、を備える。具体的には、この判定手段は、特徴量検出手段により在室者の特徴量が検出された頻度が、所定期間に所定値を超えた場合に、この特徴量を有する在室者を家族と判定する。本実施例の空気調和機によれば、在室者のうち家族を推定することがきるので、家族の好みに応じた空調制御を行うことができる。

図１は、本実施例の空気調和機の室内機１、室外機２、及びリモコン３の正面図である。図１に示すように、空気調和機は、室内機、室外機、及び、リモコンを備える。室内機と室外機とは冷媒配管で接続され、冷媒サイクルによって、室内機が設置される室内を空調する。また、室内機と室外機とは、通信ケーブル（図示せず）を介して互いに情報を送受信する。

リモコンはユーザによって操作され、室内機のリモコン受信部に対して赤外線信号を送信する。この信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求等の指令である。空気調和機は、これらの信号に基づいて、冷房モード、暖房モード、除湿モード等の空調運転を行う。

図２は、室内機１の側断面図である。筐体ベースは、熱交換器、送風ファン、電装品、各種センサ等の内部構造体を収容する。

熱交換器は複数本の伝熱管を有し、伝熱管を通流する冷媒と熱交換させることにより、送風ファンにより室内機内に取り込まれた空気を加熱又は冷却する。尚、伝熱管は、冷媒配管（図示せず）に連通し、冷媒サイクル（図示せず）の一部を構成する。

左右風向板は、室内機マイコン（図示せず)からの指示に従い、下部に設けた回動軸（図示せず）を支点にして左右風向板用モータ(図示せず)により回動される。

上下風向板は、室内機マイコンからの指示に従い、両端部に設けられた回動軸（図示せず）を支点にして、上下風向板用モータ（図示せず）により回動される。

前面パネルは、室内機の前面を覆うように設置され、下端を軸として前面パネル用モータ（図示せず）により回動可能される。尚、前面パネルは、下端に固定される構成してもよく、回動できない構成としてもよい。

図２に示す送風ファンが回転することによって、空気吸込口及びフィルタを介して室内空気を取り込み、熱交換器で熱交換された空気が吹出風路に導かれる。さらに、吹出風路に導かれた空気は、左右風向板及び上下風向板によって風向きを調整され、空気吹出口から外部に送り出されて室内を空調する。

室内機における各種センサは、室内の温度を測る室温センサ、室内の湿度を測る湿度センサ、在室者の個人、属性、着衣長、数、位置、活動量を推定する人センサを含む。さらに、照度センサ、臭いセンサ、気圧センサ、サーモパイルを備えてもよい。

図３は、室外機５の側面図である。筐体ベースは、熱交換器、圧縮機、電装品、送風ファン、各種センサ等の内部構造体を収容する。熱交換器は複数本の伝熱管を有し、伝熱管を通流する冷媒と熱交換させることにより、送風ファンにより室外機背面側から取り込んだ空気を冷却又は加熱する。尚、伝熱管は、冷媒配管（図示せず）に連通し、冷媒サイクル（図示せず）の一部を構成する。室外機における各種センサは、室外の温度を測る外気温センサを含む。

撮像手段４は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラであり、図１に示すように、前面パネルの左右方向中央の下部に設置される。 撮像手段がＣＣＤカメラであることにより、目や鼻といった顔の特徴量や年齢・性別といった属性を推定することができ、制御変更部での変更内容を在室者に合わせた在室者にとって快適な内容とすることが可能となる。
尚、撮像手段は、同一の画角で部屋のより広い範囲を見られるよう、前面パネルの上端にあってもよい。また、撮像手段は、レンズ（図２参照）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、室内機が設置されている室内を適切に撮像できる。また、撮像手段は、空調室内を経時的に撮像して、撮像した画像を画像情報としてＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、撮像手段からアナログ信号として入力される画像情報をデジタル信号に変換し、制御手段の人体検出部及び顔検出部に出力する電子回路である。尚、Ａ／Ｄ変換器を撮像手段に内蔵することとしてもよい。

図４〜１０は、人センサを用いて在室者の数、位置、活動量を推定することを説明する図であり、図１１は複数日の推定結果に基づいて家族か否かを推定する説明図である。

図４は空気調和機全体の制御構成を示すブロック図、図５は図４のカメラ部と制御部で人を検出する人センサの実施形態を示すブロック図である。図５に示すように、人センサは、人体検出部、位置・人数・活動量算出部、属性推定部、及び、個人認証部を備える。

尚、撮像手段としてＣＣＤカメラを例に説明したが、撮像手段として、室内の在室者の数、位置、活動量を推定できるサーモパイル、赤外線センサ等を用いてもよい。撮像手段がサーモパイルであることにより、人体の顔や手や足の皮膚の表面温度を測定することが可能となり、皮膚の表面温度に基づき在室者の温冷感覚を推測することが可能となり、在室者にとって快適な空調で制御することが可能となる。また、撮像手段を赤外線センサとすることで、在室者の移動の程度をより正確に測定することが可能となり、活動量をより正確に測定することが可能となり、在室者にとって快適な空調で制御することが可能となる。

人体検出部は、撮像手段から入力される画像情報に基づいて所定時間ごとに、在室者の頭部を含む人体を検出し、この人体に関する情報（以下「人体情報」とう。）を記録手段に格納する。尚、「頭部を含む人体を検出する」とは、頭部（頭領域）、肩部（肩領域）、及び足部（足領域）を含む全身を検出する場合を含む。人体検出部は、頭の横幅・縦幅、肩幅、頭の中心位置、頭と肩の位置、身長、着衣量、皮膚表面温度、皮膚の色、色温度等の検出した人体の特徴量を検出し、個人認証部に出力する。人体検出部は、検出した人体をラベリングし、検出した人体とその特徴量を対応付ける。尚、人体検出部の処理は、顔検出部の処理と比較して粗い画素間隔で実行される。

位置・人数・活動量検出部は、人体検出部によって検出される人体の位置に基づき、在室者の位置を検出する。また、位置・人数・活動量検出部は、人体検出部によって検出された人体に基づき、人数を検出する。さらに、位置・人数・活動量検出部は、人体検出部によって検出される人体の位置及び大きさの経時変化に基づき、在室者の移動量を算出する。そして、所定の時間内の移動量に基づき、在室者の活動量を算出する。尚、「移動量」とは、実世界の空間内において在室者が所定時間内に移動した量を意味する。また、「活動量」とは、人体の単位表面積あたりの代謝量[Ｗ／ｍ2]を意味し、移動量と正の相関がある。

位置・人数・活動量検出部は、検出した在室者の位置、人数及び活動量をラベリングと対応付けて個人認証部に出力する。

また、位置・人数・活動量検出部は、撮像手段により撮影された画像から、室内の壁や床や家具の奥行き、位置、表面温度、部屋の明るさ、日射の有無、室内の色温度等の室内条件を検出し、個人認証部に出力する。

顔検出部は、人体検出部によって検出される人体の位置に基づき、在室者の顔を検出する。顔検出部は、在室者の顔の横幅・縦幅、顔の輪郭、目の位置、目のサイズ、眉の位置、眉のサイズ、目と眉の位置、鼻の位置、鼻のサイズ、目と眉と鼻の位置、口の位置、口のサイズ、目と眉と鼻と口の位置、顔の明暗のレイアウト、顔の表面温度、顔の色、顔の色温度等の特徴量をラベリングと対応付けて個人認証部に出力する。

属性推定部は、顔検出部により検出された顔に基づき、在室者の年齢や性別等の属性を推定する。属性推定部は、在室者の目の位置や口のサイズ等の特徴量から、在室者の年齢や性別を推定する。属性推定部は、推定した在室者の属性をラベリングと対応付けて個人認証部に出力する。

個人認証部は、人体検出部、位置・人数・活動量検出部、顔検出部、属性推定部からの出力及び記録手段のデータベースから、ラベリングされた在室者の個人を認証する。認証した結果は再び記録手段に出力され、人体検出部、位置・人数・活動量検出部、顔検出部、属性推定部からの出力は、随時追加／更新される。

センサ部は、上述したように、室温センサ、湿度センサ、照度センサ、臭いセンサ、気圧センサ、外気温センサのうち、少なくとも一つにより構成さる。センサ部は、センシング結果を制御部に出力する。

リモコンは運転のオン／オフや、冷房、暖房等の切り替え、温度や湿度の設定、風速風向の設定を行う。さらに、リモコンで、暑がり／寒がり、エコ優先／快適優先、年齢、性別等、在室者や家族の嗜好に関する情報を設定し、制御部に送信する。また、リモコンは、空調制御変更部で設定を変更する家族モードと空調制御変更部で設定を変更しない通常運転を行う通常モードとを切り替える家族モード切替部を持つ。また、リモコンは、時刻、カレンダ、エアコンの据付位置を制御部へ出力する。

制御部は家族推定部、空調制御変更部、統括制御部により構成される。また、制御部は、制御部による制御内容、撮像手段、人体検出部、位置・人数・活動量検出部、顔検出部、属性推定部、個人認証部、センサ部、リモコンからの出力を、記録部に出力する。

家族推定部（判定手段）は、リモコンからの出力とカメラ部からの出力に基づき、在室者が家族か否かを推定する。

家族推定部は、ラベリングされ、カメラ部から出力された特徴量等から認証された個人が、家族を構成する人員のうちの一人であるかを推定する。

撮影された在室者が、所定の頻度（または所定の頻度以上）で検出された場合に、その在室者は家族であると判断する。例えば、７日間のうち５日間以上で認証された在室者（特徴量が検出された在室者）を家族と推定することができる。

撮影された在室者が所定の頻度（または所定の頻度以上）で検出された場合に、その在室者は家族であると判断するが、ここで、在室者を家族であるか否か推定する際に、在室者が認証された時刻（在室者の特徴量が検出された時刻）時刻に応じて、在室者の認証された頻度（在室者の特徴量が検出された頻度）に重み付けをすることができる。例えば、在室者の特徴量が検出された時刻が夜から翌朝の間の場合、他の時間帯よりも、前記頻度の重み付けを大きくすることができる。具体的には、夜（午後９時）から朝（翌午前８時）までを「家族時間」と設定し、「家族時間」に在室者を検出した場合は、１日分の頻度を付与する。一方、「家族時間」に在室者を検出した場合は、０．５日分の頻度を付与する。その結果、７日間のうち５日間分以上の頻度で検出された在室者を家族として推定する。このように、時間帯により「家族時間」を設定し、この「家族時間」に認証された在室者を優先して家族と推定するようにしてもよい。

また、滞在時間により、在室者の認証された頻度（在室者の特徴量が検出された頻度）に重み付けをすることができる。例えば、在室者の特徴量が検出された時間が長時間であるほど、この在室者の頻度の重み付けを大きくする。具体的には、１日のうち１２時間以上検出された在室者に１日分の頻度を付与し、６−１２時間検出された在室者に０．８日分の頻度を付与し、３−６時間検出された在室者に０．３時間分の頻度を付与する。また、午前８時から午後９時まで検出した在室者に１日分の頻度を付与し、午前１１時から午後２時まで検出した在室者に０．３日分の頻度を付与すること等もできる。これらの結果、７日間のうち５日間分以上の頻度で検出された在室者を家族として推定する。

また、時間帯により「家族時間」を設定し、この「家族時間」に認証された在室者を家族と推定するようにしてもよい。例えば、夜（午後９時）から朝（翌午前８時）までを「家族時間」と設定し、この時間帯に認証された在室者を家族と推定する。一方、家族と推定されていない在室者を「家族時間」外に所定の頻度で認証した場合でも、この在室者は来客と判断する。既に家族と推定されている在室者を「家族時間」外に検出した場合は、来客ではなく、家族と判断する。

このように、在室者を家族であるか否か推定するに際して、時刻（時間帯）に応じて、在室者の認証された頻度（在室者の特徴量が検出された頻度）に重み付けをすることができる。

尚、撮影された在室者が家族であると推定されるのに必要な頻度は、連続した期間内で検出された頻度であってもよいし、連続しない期間内で検出された頻度であってもよい。また、空気調和機が運転された日の積算日数における検出頻度であってもよい。また、カメラ部が起動した積算時間における検出頻度であってもよい。また、カメラ部が撮影した積算枚数における検出頻度であってもよい。

さらに、本実施例においては、主に、複数日数に撮影された在室者の特徴量に基づいて家族か否か判定したが、１日のみの撮影に基づいて在室社が家族か否かを推定することもできる。

このように、家族推定部により在室者を家族と判定すると、この家族が嗜好する家族モードの設定内容により空調を制御する。例えば、在室者が家族のみで構成される場合、空調制御変更部が、リモコンからの設定を変更して統括制御部へ出力する。空調制御変更部がリモコンからの設定を変更して統括制御部へ出力するのは、在室者に家族が含まれる場合であってもよい。また、空調制御変更部がリモコンからの設定を変更して統括制御部へ出力するのは、在室者が一人でその在室者が家族である場合でもよい。空調制御変更部で変更するリモコンの設定は、リモコンからの出力、カメラ部からの出力、センサ部からの出力、に基づき変更される。

リモコンからの出力により、空調制御変更部が設定を変更して統括制御部へ出力する場合では、例えば、空調機のリモコンが家族モードの設定内容を設定する家族モード設定部を備え、家族推定部により在室者を家族と判定すると、家族モード設定部により設定された家族モードの設定内容により空調を制御する。

また、カメラ部からの出力により、空調制御変更部が設定を変更して統括制御部へ出力する場合では、例えば、家族の特徴量から家族の属性を判定し、この属性から家族が嗜好する家族モードの設定内容を決定し、家族推定部により在室者を家族と判定すると、この家族モードの設定内容により空調を制御する。

また、センサ部からの出力により、空調制御変更部が設定を変更して統括制御部へ出力する場合では、通常運転時における運転モード、室温、及び、家族が設定した設定温度の情報から、この家族での空調の嗜好を判定し、判定した嗜好から家族モードの設定内容を決定し、家族推定部により在室者を家族と判定すると、この家族モードの設定内容により空調を制御する。尚、家族の嗜好の判定は、運転モード、室温、及び、設定温度のみではなく、外気温、設定湿度、風向、風速等の情報を用いることもできる。

制御変更部は、設定温度、設定湿度、設定風速、設定風向等の制御内容を変更するが、変更内容は経時的に変化してもよい。例えば、運転開始直後は変更を行わず、運転開始から１時間後に変更の半分を実行し、運転開始から２時間後に変更の全部を実行する。また、経時的な変化は、運転開始時間を基準としてもよいし、時刻を基準としてもよいし、在室者を発見してからの経過時間でもよいし、家族と推定してからの時間でもよい。

センサ部からの出力に基づく家族の嗜好で設定を変更する場合、室温や湿度、外気温度、室内の照度や気圧センサによる天気に基づき空調制御変更部の変更内容を決定する。例えば、冷房時に、外気温が運転開始時から２時間後に５℃低下した場合、設定温度を２℃下げる変更とする。また、冷房時に、室内の湿度が運転開始時から２時間後に２０％低下した場合、設定室温を２℃下げる変更とする。また、外気温２９℃の時に設定２７℃で運転する場合、暑がりと判断し、センサ部からの出力に基づく家族の嗜好で設定を変更する場合、風向を在室者に向ける変更とする。

カメラ部からの出力に基づく家族の嗜好で設定を変更する場合、人体検出部からの特徴量や顔検出部（以下「人体検出部」及び「顔検出部」を合わせて「人体検出部」という場合がある。）からの特徴量、位置・人数・活動量検出部からの在室者の位置・数・活動量情報、属性推定部からの在室者の属性等に基づき空調制御変更部の変更内容を決定する。例えば、暖房時に在室者の数が多く、活動量も高い場合、設定室温を２℃下げる。また、暖房時に男性で２０代と推定された在室者が一人でいる場合、設定室温を２℃下げ風向を在室者に当たらないようにし風速を下げる。

リモコンからの出力に基づく家族の嗜好で設定を変更する場合、暑がり・寒がり、エコ優先・快適優先等の在室者の申告に基づき空調制御変更部の変更内容を決定する。例えば、冷房時に暑がりの申告をした在室者の場合、設定温度を１℃上げ、寒がりの申告をした在室者の場合、設定室温を２℃上げる。また、暖房時にエコ優先の申告をした在室者の場合、設定室温を２℃下げ、快適優先の申告をした在室者の場合、設定室温を１℃下げ風向を在室者に向け風速を下げる。

尚、空調制御変更部の変更内容は、センサ部からの出力、カメラ部からの出力、リモコンからの出力の何れか一つ以上からの出力に基づくものでよい。

空調制御変更部は、家族で一つの嗜好に基づき変更内容を決定する。例えば、リモコンでエコ優先を設定した場合、家族のいずれの個人を認証した場合でも、エコ優先として制御を変更する。

また、空調制御変更部は、家族と認証された個人に一つの嗜好に基づき変更内容を決定してもよい。例えば、センサ部からの出力で暑がりと判断されている家族Ａのみが在室している場合には暑がり用の制御に変更し、寒がりと判断されている家族Ｂのみが在室している場合には寒がり用の制御に変更する。嗜好の異なる家族Ａと家族Ｂが同時に在室している場合には暑がりと寒がりの制御の中間の制御に変更するか、または、何れか一方を優先した制御に変更する。

尚、制御の変更に関して、家族内での優先順位を決めてもよい。優先順位の設定にはリモコンを用いることができる。例えば、制御の変更優先順位が、家族Ａが１位で家族Ｂが２位の場合、家族Ａと家族Ｂが同時に在室している場合には家族Ａの嗜好に基づき変更内容が決定される。

統括制御部は、センサ部からのセンシング結果の出力、リモコンから入力される指令信号、空調制御変更部からの出力等に応じて、空気調和機の動作を統括制御する。統括制御部は、室内機及び室外機の電装品の中に配置される。制御部は圧縮機、室内ファンモータ、室外ファンモータ、四方弁、電動弁、リモコン受信部と接続されており、これらを制御する。

記録手段は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等含んで構成される。そして、ＲＯＭに記録されたプログラムが制御手段の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。

人体検出部は頭や肩、身長等のサイズやそれらの位置関係を検出することで、撮像手段から人体までの距離を推定することができる。距離の推定により、在室者が快適となるような気流を提供することが可能となる。すなわち、暖房を近距離の在室者に提供する場合は風向を略下向きにして弱い風速で制御することで、在室者の足元に暖気を供給することが可能となる。また、暖房を遠距離の在室者に提供する場合は、風向を下向きよりやや水平方向に起こした方向とし、強い風速で制御することで、在室者に暖気を届けることが可能となる。

人体検出部が身長を検出することで、暖房時に足元に風向を向けることで、確実に暖気を在室者の足元に供給することが可能となる。

人体検出部が在室者の着衣量を検出することで、着衣量に応じた空調を提供することが可能となり、在室者の快適性を向上させることが可能となる。すなわち、冷房の運転開始時に長袖を着ている場合は、着衣により皮膚からの放熱が抑制されるため、設定温度を下げることや風向を在室者に向けることにより、着衣表面からの放熱を促進させることが可能となり、長袖を着ている在室者の快適性を向上させることが可能となる。

人体検出部が在室者の皮膚表面温度を検出することで、在室者の温冷感覚に応じた設定室温、設定湿度、風向、風速を提供することが可能となり、在室者の快適性を向上させることが可能となる。すなわち、在室者の皮膚表面温度を検出することで、例えば冷房時に皮膚温が所定の値より低い場合には体が冷えて寒さを感じる可能性があると判断し、設定温度を上げ、在室者の快適感を向上させることが可能となる。また、例えば在室者の皮膚表面温度が、冷房開始時から継続して上昇している場合、冷房による涼しさを十分に感じていない可能性があると判断し、設定温度を下げ、在室者の快適感を向上させることが可能となる。

人体検出部が皮膚の色や色温度を検出することで、皮膚表面温度や健康状態を推測することが可能となり、在室者の体調に合わせて空調することが可能となる。すなわち、例えば冷房時に皮膚の赤みが強い場合は皮膚表面付近の血流が豊富であり在室者の体は放熱することを求めていると判断し、設定温度を下げ、風向を在室者に向け、風速を上げることで、在室者の快適性を向上させることが可能となる。また、例えば冷房時に皮膚の青みが強い場合、在室者の皮膚表面付近の血流量は少なく内臓等体内の血流量が多く在室者の体は放熱を避けようとしていると判断し、設定温度を上げ、風向を水平向きとし、風速を下げることで、在室者の快適性を向上させることが可能となる。

人体検出部は、検出した人体をラベリングすることで、在室者が移動した場合に同一の在室者を追尾することが可能となる。

人体検出部は、検出した特徴量と人体を関連付けてラベリングすることで、在室者が退室し再度入室した場合や運転を停止し再度運転を開始した場合も、同一の在室者と判断することが可能となる。

人体検出部は、検出した特徴量と人体を関連付けてラベリングすることで、位置・人数・活動量検出部や顔検出部、属性推定部やリモコン、センサ部、家族推定部等の出力と併せて個人の特徴量を記録することが可能となる。さらに、検出した在室者のこれらの特徴量や出力を合わせて記録することで、寒さや暑さに対する個人の特性を詳しく推定することが可能となり、空調制御変更部での設定の変更を、在室者の快適性を一層向上させる変更とすることが可能となる。

人体検出部は、顔検出部及び属性推定部と比較して粗い画素間隔で実行される。実行される画素間隔が粗いことにより、検出に必要な時間を短くすることが可能となり、動きのある人体の追尾をより正確に行うことが可能となる。

顔検出部が顔のサイズや目や鼻の位置を検出することで、撮像手段から顔までの距離を推定することが可能となる。距離の推定により、在室者が快適となるような気流を提供することが可能となる。すなわち、暖房を近距離の在室者に提供する場合は風向を略下向きにして弱い風速で制御することで、在室者の足元に暖気を供給することが可能となる。また、暖房を遠距離の在室者に提供する場合は、風向を下向きよりやや水平方向に起こした方向とし、強い風速で制御することで、在室者に暖気を届けることが可能となる。

顔検出部が顔の表面温度を測定することで、外気温だけでなく深部体温の影響も大きく受ける額の皮膚温を測定することが可能となり、顔の表面温度に基づき制御することで、在室者の深部体温の高低に応じた制御とすることが可能となる。すなわち、冷房時に、室温が高く、顔の表面温度も高い場合には、深部体温も高く、在室者の体は空気温度と皮膚温の温度差を高くすることによる放熱の促進を求めていると判断することが可能となり、設定温度を下げることや風速を上げること、風向を在室者に向けることによる在室者の快適性を向上させることが可能となる。

顔検出部が顔の皮膚の色や色温度を検出することで、皮膚表面温度や健康状態を推測することが可能となり、在室者の体調に合わせて空調することが可能となる。すなわち、例えば冷房時に顔の皮膚の赤みが強い場合は皮膚表面付近の血流が豊富であり在室者の体は放熱することを求めていると判断し、設定温度を下げ、風向を在室者に向け、風速を上げることで、在室者の快適性を向上させることが可能となる。また、例えば冷房時に顔の皮膚の青みが強い場合、在室者の皮膚表面付近の血流量は少なく内臓等体内の血流量が多く在室者の体は放熱を避けようとしていると判断し、設定温度を上げ、風向を水平向きとし、風速を下げることで、在室者の快適性を向上させることが可能となる。

顔検出部は、検出した顔をラベリングすることで、在室者が移動した場合に同一の在室者を追尾することが可能となる。

顔検出部は、検出した特徴量と顔を関連付けてラベリングすることで、在室者が退室し再度入室した場合や運転を停止し再度運転を開始した場合も、同一の在室者と判断することが可能となる。

顔検出部は、検出した特徴量と顔を関連付けてラベリングすることで、人体検出部や位置・人数・活動量検出部、属性推定部やリモコン、センサ部、家族推定部等の出力と併せて個人の特徴量を記録することが可能となる。さらに、検出した在室者のこれらの特徴量や出力を合わせて記録することで、寒さや暑さに対する個人の特性を詳しく推定することが可能となり、空調制御変更部での設定の変更を、在室者の快適性を一層向上させる変更とすることが可能となる。

位置・人数・活動量検出部が人体の位置を検出することで、在室者の位置に応じた設定温度、風向、風速とすることが可能となる。すなわち、例えば暖房時に遠距離にいる在室者に対しては、遠距離を暖気が移動する間に温度が低下することを考慮して設定温度を上げ、風向を在室者に向け、遠距離まで暖気を届かせるために風速を上げることで、在室者の快適性を向上することが可能となる。

また、位置・人数・活動量検出部が人数を検出することで、在室者の数に応じた設定温度、風向、風速とすることが可能となる。すなわち、例えば冷房時に３人いる在室者に対しては、在室者を発熱源としてとらえて設定温度を下げ、風向を左右方向と上下方向の両端にいる在室者の間でのスイング運転とすることで、全ての在室者の快適性を向上させることが可能となる。

また、位置・人数・活動量検出部が活動量を検出することで、在室者の活動量に応じた設定温度、風向、風速とすることが可能となる。すなわち、暖房時に活動量の大きな在室者と活動量の小さな在室者がいる場合、両在室者の間をスイング運転し、活動量の大きな在室者に対しては短時間、活動量の小さな在室者に対しては長時間風向を向けることで、全ての在室者の快適性を向上させることが可能となる。

位置・人数・活動量検出部は、検出した位置・人数・活動量と人体とを関連付けてラベリングすることで、人体検出部や顔検出部、属性推定部やリモコン、センサ部、家族推定部等の出力と併せて個人の特徴量を記録することが可能となる。さらに、検出した在室者のこれらの位置・人数・活動量や特徴量を合わせて記録することで、寒さや暑さに対する個人の特性を詳しく推定することが可能となり、空調制御変更部での設定の変更を、在室者の快適性を一層向上させる変更とすることが可能となる。

また、位置・人数・活動量検出部が画像から室内の壁や床や家具を検出することで、部屋を空調するのに必要な冷暖房容量の推定や、暖房時に風向を向けたい足の位置の推定に基づく風向、風速の制御、空調された気流の妨げとなる家具を避けた風向の制御が可能となる。

位置・人数・活動量検出部が画像から室内の表面温度を測定することで、必要な冷暖房の容量を推定することが可能となる。また、在室者と周辺物体との間での放射による熱交換量を推測することが可能となり、在室者の快適性を向上させることが可能となる。すなわち、例えば冷房時に周辺の壁や床の温度が皮膚温より高く、人体が周辺の物体から受熱している場合、設定温度を下げ、風速を上げ、風向を在室者に向けることで、人体の周辺の物体からの受熱量を低減し、在室者の快適性を向上することが可能となる。

位置・人数・活動量検出部が部屋の明るさや日射の有無、室内の色温度等の室内条件を検出することで、日射による人体や部屋の受熱状況を推定することが可能となる。すなわち、暖房時に日射による受熱があることを検出した場合、設定温度を上げることで、暖房ではなく日射により在室者及び／又は室内は受熱していると判断し、消費電力量を低減することが可能となる。

属性推定部が在室者の年齢や性別等の属性を推定することで、属性に合わせた制御が可能となり、在室者の快適性を向上させることが可能となる。すなわち、例えば冷房時に在室者が８０歳男性と推定された場合、８０歳男性の基礎代謝量の低さに応じて、設定室温を上げ、風速を低下させ、風向を在室者に当たらないよう水平に向けることで、在室者の快適性を向上させることが可能となる。

属性推定部が在室者と属性の推定結果をラベリングして対応付けることにより、在室者が移動した場合に同一の在室者を追尾することが可能となる。

属性推定部は、検出した在室者と推定した属性を関連付けてラベリングすることで、在室者が退室し再度入室した場合や運転を停止し再度運転を開始した場合も、同一の在室者と判断することが可能となる。

属性推定部は、検出した在室者と属性を関連付けてラベリングすることで、人体検出部や位置・人数・活動量検出部、顔検出部やリモコン、センサ部、家族推定部等の出力と併せて個人の特徴量を記録することが可能となる。さらに、推定した在室者の属性を、その他の検出結果と合わせて、ラベリングした個人の情報として記録することで、寒さや暑さに対する個人の特性を詳しく推定することが可能となり、空調制御変更部での設定の変更を、在室者の快適性を一層向上させる変更とすることが可能となる。

個人認証部が人体検出部、位置・人数・活動量検出部、顔検出部、属性推定部からの出力及び記録手段のデータベースから、在室者の個人を認証することで、個人を認証された在室者の嗜好や体調に応じた制御とすることが可能となり、在室者の快適性を向上させることが可能となる。すなわち、在室者の活動量や属性、皮膚温等の個人の認証結果に応じて、在室者にとって快適な空調を提供することが可能となる。

個人認証部が人体検出部、位置・人数・活動量検出部、顔検出部、属性推定部からの出力及び記録手段のデータベースから、ラベリングされた在室者の個人を認証することで、在室者が移動した場合に同一の在室者を追尾することが可能となる。

個人認証部は、検出した在室者の特徴量や属性を関連付けてラベリングすることで、在室者が退室し再度入室した場合や運転を停止し再度運転を開始した場合も、同一の在室者と判断することが可能となる。

センサ部が照度センサを備えることで、室内の日射の程度を推定することが可能となり、日射を加味した制御とすることで在室者の快適性を向上させることが可能となる。すなわち、冷房時に室内に日射がある場合、日射が冷房負荷となるため設定温度を下げることで、在室者の快適性を向上させることが可能となる。また、暖房時に日射のある場合は、日射が暖房負荷を低減するため設定温度を下げることで、消費電力量を低減することが可能となる。

センサ部が臭いセンサを備えることで、室内での燃焼系の暖房器具の仕様の有無を推定することが可能となり、快適性の向上と消費電力量の低減を両立した制御とすることが可能となる。すなわち、室内で燃焼系の暖房器具が使用されている場合、高温の空気が発生することになる。そのため、燃焼系の暖房器具と比較して吐出温度の低い空気調和機は、サーキュレータとしての制御とすることで、高温の暖気を室内に循環させることによる快適性の向上と、空気調和機の圧縮機の運転を低下または停止することによる消費電力量の低減を両立することが可能となる。

センサ部が気圧センサを備えることで、天気を推定することが可能となり、天気に応じた制御で在室者の快適性を向上させることや消費電力量を低減することが可能となる。すなわち、冷房時に天気が雨であれば風速を低くすることで、室内空気が低温の熱交換器に触れて結露して乾いた低温の空気になる時間を長くし、室内の湿度を効率的に低下さることが可能となり、在室者の快適性を向上させることが可能となる。

リモコンにより暑がり／寒がり、エコ優先／快適優先、年齢、性別等の在室者や家族の嗜好に関する情報を設定することができることで、在室者の快適性を確実に向上させることが可能となる。すなわち、属性推定部での年齢や性別等の推定結果は推定であり、在室者が直接設定する方が属性の確度が高い。また、空調制御変更部での設定の変更も、暑がり／寒がり、エコ優先／快適優先等は推定に基づく場合が多いが、リモコンで直接設定する場合の方が、確度が高い。従って、在室者の嗜好をより確実に反映した制御とすることが可能となる。

さらに、空調制御変更部で設定を変更する場合と設定通りに運転する場合とを切り替える機能をリモコンが備えることで、在室者は簡単に手間無く家族モードと通常モードを切り替えることが可能となる。

制御部が、制御部による制御内容、撮像手段、人体検出部、位置・人数・活動量検出部、顔検出部、属性推定部、個人認証部、センサ部、リモコンからの出力を、記録部に出力することで、一度認証した個人を再度検出した場合に、その属性等を新たに初めから検出し直す必要無く、記録部の記録に基づき空調の制御を変更することが可能となる。また、一度認証した個人の属性等を追加し、更新することで、最新の属性等に基づき空調の制御を変更することが可能となる。

家族推定部が、リモコンからの出力とカメラ部からの出力に基づき、在室者の家族推定を行うことで、在室者がカメラでの撮像を希望しない場合に、撮像しないことを選択することが可能となる。

また、家族推定部が在室者を家族か来客かを推定することにより、在室者はリモコン等により手動で画像を準備し家族か来客かを設定する手間を省くことができ、より簡単に家族を推定することが可能となる。

家族推定部が所定の頻度で検出された個人を家族と認証することで、長時間在室しているであろう家族と、短時間しか在室しないであろう来客とを判別することが可能となる。

また、家族推定部が所定の頻度で検出された個人を家族と認証することで、在室の頻度が高く、空調の必要性や使用頻度の高い個人ほど、短期間で家族と認証されることが可能となり、空調の必要性や使用頻度の高い人物にとって快適な制御を短期間で実現することが可能となる。

また、家族推定部が所定の頻度で検出された個人を家族と認証することで、カメラに顔が向いていない場合や動きが早く撮像が鮮明でない場合等カメラ部の検出ができない場合を含んでいても、所定の頻度で検出されれば家族と認証することが可能となる。すなわち、撮像された画像毎に個人の属性等のカメラ部の出力に基づき、空調制御変更部で設定を変更する場合、カメラ部で検出できたりできなかったりする在室者がいると、検出するたび及び検出できないたびに在室者の構成が変わってしまい、それに伴い設定の変更内容が変わってしまい、在室者の不快感につながる可能性がある。一方、所定の頻度で検出され家族と認証されることで、検出できない画像があっても、空調制御変更部での設定の変更内容を継続して実行することが可能となり、頻繁に設定の変更内容が変更されることによる在室者の不快感の発生を防ぐことが可能となる。

家族推定部が時間により重みづけした家族推定を行うことで、より確実に家族と来客とを判別することが可能となる。すなわち、夜や朝は家族のみが在室していると判断し、その時間帯の重みを大きくし、昼は来客が多いと判断し小さな重みとすることで、より確実に家族と来客とを推定することが可能となる。

また、家族推定部が滞在時間により重みづけした家族推定を行うことで、より確実に家族と来客とを判別することが可能となる。すなわち、家族の在室時間は長いと判断し、在室時間の長いほど大きな重みとし、来客の在室時間は短いと判断し、在室時間の短いほど小さな重みとすることで、より確実に家族と来客とを推定することが可能となる。

家族推定部が連続した期間内での頻度で家族を推定することで、在宅している可能性の高い日や外出している可能性の高い日等、家族の推定と併せてスケジュールも推定することが可能となり、スケジュールに応じて家族推定の重みづけをすることが可能となり、家族推定の精度をより向上させることが可能となる。

家族推定部が、空気調和機が運転された日の積算日数における頻度で家族を推定することで、実際に空気調和機を使用する時間帯における家族推定が可能となり、実際に空気調和機を必要とする家族を推定することが可能となり、実際に空気調和機を使用する家族の快適性を向上させることが可能となる。

家族推定部が、カメラ部が起動した積算時間及び／又はカメラ部が撮像した積算枚数における頻度で家族を推定することで、短時間で家族を推定することが可能となり、空気調和機の設置や家族の増減があった時から短時間で家族を推定することが可能となり、家族の嗜好を短時間で制御に反映することが可能となり、家族の快適性を短時間で向上させることが可能となる。

空調制御変更部が、在室者が家族のみの場合に設定を変更することにより、来客に対して家族の嗜好に基づいた制御での空調を強要することが無く、来客の快適性を向上させることが可能となる。その一方で、家族のみで在室者が構成される場合には、確実に家族の嗜好に基づいた制御となるため、家族の快適性を向上させることが可能となる。

空調制御変更部が、在室者に家族が含まれる場合に設定を変更することにより、在室者に少なくとも一人は家族が含まれることで、家族の嗜好を反映した制御で運転することが可能となり、家族の嗜好と異なる制御で運転される可能性を低減することが可能となり、家族の快適性を向上させることが可能となる。

空調制御変更部が、設定温度、設定湿度、設定風速、設定風向等の制御内容を経時的に変化させることにより、運転開始からの時間及び／又は在室者を検出してからの時間を在室者が空調されていたと判断することで、冷房時の寒さや暖房時の暑さ等の不快感の発生を予防することが可能となる。

空調制御変更部が、センサ部からの出力に基づき設定内容を変更することにより、家族が自ら快適と判断し設定した制御の内容に基づいて制御することが可能となり、家族の快適性を確実に向上させることが可能となる。

空調制御変更部が、カメラ部からの出力に基づき設定内容を変更することにより、家族の活動量や在室している位置、人数に応じて制御を変更することが可能となり、全ての在室者の快適性を向上させることが可能となる。また、属性や健康状態に応じて制御を変更することで、個人の状態に応じた個人の快適性を向上させることのできる制御に変更することが可能となる。

空調制御変更部が、リモコンからの出力に基づき設定内容を変更することにより、在室者が自ら設定した暑がりやエコ優先等の申告に基づき制御を変更することが可能となり、確実に在室者の嗜好を反映した制御とすることが可能となる。

空調制御変更部が、家族で一つの嗜好に基づき設定内容を変更することにより、家族のいずれの人員を検出した場合でも、安定して一つの嗜好に基づいた制御とすることが可能となり、在室する家族の構成により頻繁に制御が変更されることによる不快感の増大を予防することが可能となる。

空調制御変更部が、家族と認証された個人に一つの嗜好を割り当てその嗜好に基づき設定内容を変更することにより、空気調和機を使う時間の異なる家族のそれぞれの快適性を向上させることが可能となる。また、初めに空気調和機を運転した在室者を優先する制御とする場合、最も空気調和機を必要とする家族を優先して空調することが可能となる。また、家族に優先順位を設定する場合、在室する在室者のなかでの空気調和機の必要性に応じて空調することが可能となる。また、在室する家族の嗜好を平均した制御とすることで、在室するいずれの家族の快適性も向上させることが可能となる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。

１…室内機、２…室外機、３…リモコン、４…撮像手段、５…室外機

Claims (9)

1. 撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像から在室者を検出する人体検出部と、
   前記人体検出部により検出された前記在室者の特徴量を検出する特徴量検出手段と、
   前記特徴量検出手段により前記在室者の前記特徴量が検出された頻度に基づいて、前記特徴量を有する前記在室者を家族か否か判定する判定手段と、
   を備えた空気調和機。
2. 請求項１において、
   前記頻度が、所定期間に所定値を超えた場合に、前記特徴量を有する前記在室者を家族と判定する空気調和機。
3. 請求項１又は２において、
   前記判定手段は、前記特徴量が検出された時刻に応じて、前記頻度に重み付けをする空気調和機。
4. 請求項３において、
   前記判定手段は、前記特徴量が検出された時刻が夜から翌朝の間の場合、他の時間帯よりも、前記頻度の重み付けを大きくする空気調和機。
5. 請求項１又は２において、
   前記判定手段は、前記特徴量が検出された時間が長時間であるほど、前記頻度の重み付けを大きくする空気調和機。
6. 請求項１乃至５の何れかにおいて、
   前記判定手段により前記在室者を前記家族と判定すると、前記家族が嗜好する家族モードの設定内容により空調を制御する空気調和機。
7. 請求項６において、
   前記家族モードの前記設定内容を設定する家族モード設定部を備え、
   前記判定手段により前記在室者を家族と判定すると、前記家族モード設定部により設定された前記家族モードの前記設定内容により空調を制御する空気調和機。
8. 請求項６において、
   前記家族の前記特徴量から前記家族の属性を判定し、
   前記属性から前記家族モードの前記設定内容を決定し、
   前記判定手段により前記在室者を前記家族と判定すると、前記家族モードの前記設定内容により空調を制御する空気調和機。
9. 請求項６において、
   通常運転時における運転モード、室温、及び、前記家族が設定した設定温度の情報から、前記家族による空調の嗜好を判定し、
   前記嗜好から前記家族モードの前記設定内容を決定し、
   前記判定手段により前記在室者を前記家族と判定すると、前記家族モードの前記設定内容により空調を制御する空気調和機。