JP2016173215A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機は、室内を撮像する撮像手段４と、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段１０３と、時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する時間帯別生活エリア推定手段１０４と、人体が立ち上がることを検出する人体立ち上がり検出手段１０５と、人体立ち上がりの検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する次の移動場所推定手段１０６と、推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機に関する。

特許文献１には、空気調和機によって快適な空調を実現し、さらに消費電力の削減を行うためには、室内全体の温度による制御だけではなく、画像入力手段によって取得した画像データから人***置情報を生成する人***置検知手段と、画像データを取得した時刻の情報および人***置情報から各々の時間帯における人***置情報をエリア毎に累積する時間帯別人***置累積手段と、各エリアの累積度数から空調する生活エリアを判定する生活エリア判定手段と、生活エリアの情報および人***置情報から空調制御信号を生成する空調制御手段と、空調制御信号をもとに空調を行う空調手段とを備えることにより、低い消費電力で高い快適性を実現することができることが記載されている。

特開２０１２−１９７９８５号

特許文献１の空気調和機では、「人が検知された領域」と「人が移動する可能性が高い領域」との両方を空調することにより、室内全体を空調するよりも低い消費電力で、高い快適性を実現することが可能であった。しかし、「人が移動する可能性が高い領域」は、累積データで移動する可能性は高いと判断しているだけであり、必ずしもその空調している時間帯に人が移動するとは限らない。移動しなかった場合、「人が移動する可能性が高い領域」を空調していた消費電力が無駄となってしまう問題がある。また、実際に人がいる領域の空調がおろそかになり快適性を損なう可能性もある。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる空気調和機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の空気調和機は、人体の位置を検出する人体検出手段と、人体検出手段で検出された人体の位置情報を累積する人***置情報累積手段と、人体検出手段で検出された人体の高さが所定値より小さいとき、人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、人体検出手段で検出された人体の高さが所定値以上であるとき、人***置情報累積手段で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる。

本発明の実施形態に係る空気調和機の外観構成の説明図である。 本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機の側断面図である。 実施形態１に係る空気調和機の制御部の構成を示す説明図である。 実施形態１に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。 撮像手段によって撮像され、人体検出手段により判定した人***置の領域の説明図であり、（ａ）は前後方向の撮像領域の説明図（側面図）であり、（ｂ）は左右方向の撮像領域の説明図（平面図）である。 図５に示した撮像領域の人***置情報を時間帯毎に判別する領域の説明図である。 人体の立ち上がり動作を表した説明図である。 実施形態２に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。 実施形態３に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。 実施形態４に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。 実施形態５に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。 実施形態６に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。

本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
＜＜構造＞＞
＜全体＞
図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機の外観構成の説明図である。空気調和機ＡＣは、例えばヒートポンプ技術などを用い、冷房、暖房など室内の空気調和を行う装置である。空気調和機ＡＣは、大別して、室内の壁、天井、床などに設置される室内機１と、屋外などに設置される室外機２と、赤外線、電波、通信線などにより室内機と通信してユーザが空気調和機ＡＣを操作するためのリモコン３（空調制御端末）と、室温、外気温などの空気調和機ＡＣの制御または表示に用いる情報を入手するためのセンサ部１８（図３参照）とからなる。また、室内機１と室外機２とは、冷媒配管６ａと通信ケーブル６ｂで接続されている。室内機１には、撮像手段４および温度検知手段１０８が、左右方向中央に配置されている。なお、撮像手段４、温度検知手段１０８の詳細については後記する。リモコン操作受信部５は、室内機１の前方下部付近のリモコン信号を受信しやすい位置に配置している。

＜室内機＞
図２は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室内機の側断面図である。室内機１は、熱交換器８、送風ファン９、左右風向板１０、上下風向板１１、前面パネル１２、電装品１９（図１参照）、各種のセンサなどを、筐体ベース７に収容している。熱交換器８は複数本の伝熱管８ａを有し、送風ファン９により室内機内に取り込まれた室内の空気を、伝熱管８ａを通流する冷媒と熱交換させ、当該空気を冷却、加熱などするように構成されている。なお、伝熱管８ａは、前記した冷媒配管６ａに通じていて、公知の冷媒サイクルの一部を構成している。また、送風ファン９は風速を調節可能である。

左右風向板１０は、その基端側が室内機１の下部に設けた回転軸を支点にして左右風向板１０用モータにより正逆回転される。そして、左右風向板１０の先端側が室内側を向いていて、これにより左右風向板１０の先端側は水平方向に振れるように動作可能である。上下風向板１１は、室内機１の長手方向両端部に設けられた回転軸を支点にして上下風向板１１用モータにより正逆回転される。これにより、上下風向板１１の先端側は上下方向に振れるように動作可能である。前面パネル１２は、室内機１の前面を覆うように設置されており、下端部の回転軸を支点として前面パネル１２用モータにより正逆回転可能である。ちなみに、前面パネル１２は、回転動作を行うことなく、室内機の下端に固定されたものとしてもよい。

室内機１は、送風ファン９が回転することによって、空気の吸込口１３およびフィルタ１４を介して室内の空気を室内機内に取り込み、この空気を熱交換器８で熱交換する。これにより、当該熱交換後の空気は、熱交換器８で冷却され、あるいは、加熱される。この熱交換後の空気は吹出し風路１５ａに導かれる。さらに、吹出し風路１５ａに導かれた空気は、空気の吹出口１５ｂから室内機外部に送り出されて室内を空気調和する。そして、この熱交換後の空気が吹出口から室内に吹き出す際には、その水平方向の風向きは左右風向板１０により調節され、その上下方向の風向きは上下風向板１１により調節される。その他に、空気調和機ＡＣは、冷媒を圧縮する圧縮機、高圧の冷媒を減圧する膨張弁、冷媒の流路を切り替える四方弁、外気と冷媒とを熱交換する室外機の熱交換器などの装置を備えているが、これらの装置構成および作用については公知であるため、図示、説明は省略する。

＜室外機＞
室外機２は、仕切り板と電装品箱とリード線支持部品とにより、熱交換器室と機械室とを区分(分割)している。熱交換器室には、冷媒配管を循環する冷媒の外気との熱交換を促進するプロペラファンとその駆動用のモータ、プロペラファンを回転自在に支持するプロペラファン支柱、および外気と循環する冷媒の熱交換を行う熱交換器が配設されている。機械室には、循環する冷媒を高温高圧のガス冷媒にする圧縮機、常温・高圧の液状冷媒を低温・低圧の液状冷媒にする電動膨張弁、電気部品のリアクタ、および、冷媒が流れる冷媒配管の伝熱管が配設されている。電装品箱には、室外機を制御する電装品が収納されており、その上部には電装品蓋が被せられている。

＜リモコン＞
リモコン３は、ユーザによって操作され、室内機１のリモコン操作受信部５（図１参照）に対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求などの様々な指令である。空気調和機ＡＣは、これらの信号に基づいて、少なくとも室内の冷房、暖房、除湿などを行うことができる。また、空気清浄など、その他の空気調和の機能を備えていてもよい。すなわち、空気調和機ＡＣは、室内の空気を様々に調整することができる。

（実施形態１）
＜センサ部＞
図３は、実施形態１に係る空気調和機の制御部の構成を示す説明図である。センサ部１８は、室内機１と室外機２に備えられている。センサ部１８は、室温センサ、時計、撮像手段４、温度検知手段１０８、外気温センサ、湿度センサ、冷媒配管温度センサなどにより構成される。

撮像手段４が、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである場合、前面パネル１２（図２参照）の左右方向中央の下部に設置されている。これ以外にも、サーモパイル、赤外線センサ、近赤外線センサ、サーモグラフィー、焦電型センサ、超音波センサ、騒音センサを使用してもよい。撮像手段４で検出するのは、人の有無、位置に限られず、活動量、生活シーンなどを検出してもよい。

温度検知手段１０８が、サーモパイルである場合、例えば横×縦が１×１画素、４×４画素、１×８画素、８×８画素で構成され、前面パネル１２の左右方向中央の下部に設置されている。これ以外にも、赤外線センサ、近赤外線センサ、サーモグラフィーを使用してもよい。温度検知手段１０８で検出するのは、室内の平均的な表面温度に限られず、検出範囲の内の人を除いた領域の室内の表面温度、人の着衣の表面温度、人の皮膚の温度、床の表面温度、足の温度、足付近の温度、人の各部位の温度でもよい。

＜制御部＞
制御部１００は、人体検出手段１０２、人***置情報累積手段１０３、時間帯別生活エリア推定手段１０４（生活エリア推定手段）、人体立ち上がり検出手段１０５、次の移動場所推定手段１０６（移動先推定手段）、空調制御手段１０７、記憶手段１２０などを有する。制御部１００は、電装品（電装品箱内）に備えられており、リモコン３とセンサ部１８からの情報に基づき、室内機１と室外機２を駆動する。

人体検出手段１０２は、室内を撮像する撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する。人***置情報累積手段１０３は、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積し、記憶手段１２０に記憶する。時間帯別生活エリア推定手段１０４は、記憶手段１２０に記憶されている時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する。人体立ち上がり検出手段１０５は、人体が立ち上がることを検出する。次の移動場所推定手段１０６（移動先推定手段）は、人体の立ち上がりの検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する。空調制御手段１０７は、推定された移動先に空調制御を行う。

＜撮像手段と温度検知手段の詳細＞
撮像手段４と温度検知手段１０８は、レンズ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１が設置されている室内を適切に撮像できるようになっている。撮像手段４が下方を向く角度は、温度検知手段１０８が下方を向く角度とほぼ同じである。撮像手段４と温度検知手段１０８の鉛直方向の検出範囲が異なる場合、検出範囲の上端をそろえる。あるいは、下端をそろえてもよい。または、上端・下端をそろえなくても、例えば、縦に８画素を備えているサーモパイルの場合、下から２画素目のセンサの検出範囲ならびに、上から２画角目のセンサの検出範囲を、撮像手段４の検出範囲にそろえるなど、定めた範囲でそろえていてもよい。

撮像手段４と温度検知手段１０８の水平方向の画角は略同じ角度である。あるいは、一方が他方より大きく、回動することにより画角を変更することでほぼ同等の画角を得てもよい。撮像手段４と温度検知手段１０８は、互いに水平方向または鉛直方向に位置するように設けられる。また、撮像手段４と温度検知手段１０８は、室内機１の前面中央部、前面上部など空間の検出が可能な位置に近接して設けることが望ましい。これにより、撮像手段４の取得画像と温度検知手段１０８の取得画像のずれ量を小さくすることができる。また、撮像手段４あるいは温度検知手段１０８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１２の上端にあってもよい。

次に、撮像手段４と温度検知手段１０８による撮像について説明する。撮像手段４は、例えば６４０×４８０画素のＣＣＤイメージセンサにより構成され、温度検知手段１０８は、例えば１×８画素のサーモパイルにより構成される。そして、ＣＣＤイメージセンサ、サーモパイルの前面にはレンズが設けられており、視野像がセンサに結像される。

サーモパイルの検出素子は、１次元配置された受熱素子となっている。検出素子の配列方向を回転軸にしてサーモパイルを回動することにより、検出素子の配列方向に垂直な方向に走査する。これにより、縦方向に８画素の２次元の放射熱像を取得することができる。取得画像の走査方向（水平方向）の画素数については後述する。

ＣＣＤイメージセンサは２次元の撮像素子であるが、撮像手段４の取得画像範囲を広くするために、ＣＣＤイメージセンサの縦方向を回転軸にしてＣＣＤイメージセンサを回動し、水平方向の走査を行う。これにより、ＣＣＤイメージセンサの水平方向の画素数より大きな撮像画像を得ることができる。

ＣＣＤイメージセンサは、６０°の画角をもち、サーモパイルは、５°の画角をもち、撮像手段４と温度検知手段１０８は、水平方向が１５０°の画角で、同じ視野の画像取得を行うものとする。１５０°の画角の取得画像を得るには、サーモパイルは、中央の左右７５°の範囲を５°の回転角度毎に、放射熱像を取得し、ＣＣＤイメージセンサは、中央と左右４５°の３つの回転角度で撮像を行い、画像取得を行えばよい。

撮像手段４（ＣＣＤイメージセンサ）は、水平方向が１５０°の画角で、１６００×４８０の画素数の画像取得が行える。温度検知手段１０８（サーモパイル）は、水平方向が１５０°の画角で、３０×８の画素数の熱画像取得が行える。

このとき、撮像手段４による撮像画像には、重複する領域があるので、適宜削除あるいは平均化して、上記の画素数の画像取得を行う。上記の取得画像の画素数は一例であって、取得する画角、使用するＣＣＤイメージセンサおよびサーモパイルの種類によって種々選択可能であることは言うまでもない。

なお、一見、サーモパイルの分解能が低いように思えるが、実施形態のように空気調和機ＡＣの送風制御のために室内の温度分布を測定する用途であれば、上記の分解能であれば充分に制御を行うことができる。もちろん、高分解能であることが望ましいことは言うまでもない。

次に、サーモパイルあるいはＣＣＤイメージセンサを回動させる機構について説明する。サーモパイルあるいはＣＣＤイメージセンサを回動する駆動源は、ステッピングモータを使用するものとする。サーモパイルあるいはＣＣＤイメージセンサを回動する回転軸とステッピングモータの駆動軸を、ギアを介して接続するものである。ステップ数の小さなステッピングモータであっても、ギア比を選択することにより所望の回転角を得ることができる。サーモパイルあるいはＣＣＤイメージセンサを回動する回転軸とステッピングモータの駆動軸を、４節リンクにより接続し、回転運動を揺動運動に変換することができる。

前述のギア、リンクにより駆動軸の接続を行った場合は、ギアのバックラッシュ、リンクの“あそび”により、回動位置精度に誤差が生じることがある。このため、撮像時のサーモパイルあるいはＣＣＤイメージセンサの撮像時の回動方向を一方向にして“あそび”による回動角の誤差が生じないようにすることが望ましい。また、予め“あそび”を吸収する調整量を求めておき、回動方向が反転する際に調整を行うようにしてもよい。

前述のとおり、温度検知手段１０８のサーモパイルは、縦方向に８素子から構成されている。放射熱が受熱素子により検出され、撮像結果の上側と下側がそれぞれ室内の壁と床に対応している。

本実施形態においては、人の動きを検出するため、ＣＣＤイメージセンサは回転駆動方式ではなく、広角レンズを採用した固定方式を実装することが望ましい。固定方式にするためには、広角レンズに視野拡大。広角レンズ採用による端部での歪みの補正制御。さらに歪み補正のため、解像度拡大を行うことで可能となる。

回転駆動方式で本実施形態を実施するには、時間帯別の生活エリア以外のエリアに人がいた場合、ＣＣＤイメージセンサ（撮像手段４）は、その人を視野角に入れるように固定し、他のエリアの状況確認は、所定時間に１回（例えば１０分に１回程度）に抑えることにより、実現可能となる。

＜制御部＞
図４は、実施形態１に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。人体検出手段１０２は、撮像手段４の出力である画像データから画像中の人体を検出して、人***置情報を出力する。人***置情報の領域（エリア）については、図５を参照して説明する。

図５は、撮像手段によって撮像され、人体検出手段１０２により判定した人***置の領域の説明図であり、（ａ）は前後方向の撮像領域の説明図（側面図）であり、（ｂ）は左右方向の撮像領域の説明図（平面図）である。図５（ａ）によれば、室内を境界線ａ１，ａ２，ａ３，ａ４により、複数の領域（エリア）に分けて、室内機１から遠い方から、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５としている。なお、室内機１の下端室内側を基準点４としている。また、図５（ｂ）によれば、室内を境界線ｂ１，ｂ２，・・・，ｂ９，ａ１を境界線により、複数の領域（エリア）に分けて、室内機１の左方から、領域Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂ９，Ｂ１０としている。

図４に戻り、人***置情報累積手段１０３は、人体検出手段１０２から出力された人***置情報を、時刻情報取得手段１０１から取得した時刻情報と関連付けし、図５の領域に人体の位置を分けて、累積を実施する。累積時の人***置情報を時間帯毎に判別する領域について、図６を参照して説明する。

図６は、図５に示した撮像領域の人***置情報を時間帯毎に判別する領域の説明図である。室内は、Ｚ方向に５分割、Ｘ方向に１０分割とするマトリクスとして、制御部１００の記憶手段１２０（図３参照）には、このマトリクスに対応して、例えば１０分毎の各時刻に対応した記憶領域が確保されている。

記憶手段１２０には、時刻情報取得手段１０１から日付、曜日および時刻などの情報が出力され、曜日と時刻とに対応した記憶領域を確保して人***置情報が累積されてもよいし、日付と曜日および時刻とに対応した記憶領域を確保して人***置情報が累積されてもよい。時刻情報取得手段１０１によって取得した時刻情報によって特定が可能な一定の時間帯に対応したメモリ領域を確保して人***置情報が累積されるものであれば、どのようなものでも構わない。

なお、本実施形態では、人***置情報は在室者の顔の位置を使用している。運転条件によっては、足の位置を使用してもよい。また、在室者が複数人いる場合も同様とする。

図４に戻り、時間帯別生活エリア推定手段１０４は、人***置情報累積手段１０３に累積したデータを使用し、各時間帯の生活エリアを推定し、時刻情報取得手段１０１から取得した現在の時刻情報から現在時刻での生活エリア、そして、これからの時間帯の生活エリアを出力する。生活エリアの推定には、時間帯毎の累積度が使用される。

なお、制御部１００は、人体検出手段１０２で検出した在室者である人体の現在位置に対して、空調を実施している。在室者の現在位置の快適度を優先して空調を実施すべく空調制御を行う。本実施形態の制御部１００は、状況に応じて風向、風速、風向時間、吹き出し空気温度のうち少なくとも一つを制御する。人体検出手段１０２は、撮像手段４の出力である画像データから画像中の人体を検出して、人***置情報を出力する。

人体立ち上がり検出手段１０５は、前記の人***置情報と、過去数枚（所定数）の人***置情報とを比較し、その変化によって、人体が立ち上がったことを検出する。通常、家の中で一箇所にとどまっている場合は、イス、ソファーなどに座っていることが多い。その状態から他の場所へ移動する場合は、人体が立ち上がる必要がある。

図７は、人体の立ち上がり動作を表した説明図である。立ち上がる場合の人体の移動は、基本的には上方向への移動であるが、通常、立ち上がるためには、図９（ａ）に示すような関連動作が生じる。（１）座っている状態から、（２）上体をやや前側に倒し、（３）重心を前に出した状態で腰を上げ、（４）立ち上がる、という動作である。この動作では頭部の位置は一度下がったのち上方向へ移動する。その際前方向へも移動する。座っている状態と立ち上がった状態との頭部の位置は、図７（ｂ）に示す通りである。上方向にｙ１、前方向にｚ１移動する。イスに座った状態からの移動量では、身長により多少変わるが、ｙ１がおよそ３０ｃｍ程度、ｚ１が４０ｃｍ程度となる。

ソファーに座っている状態からの移動では、通常さらに人体が下がった状態からの立ち上がりになるため、変化量が大きくなる傾向にある。床に座った状態からの立ち上がりでも同様である。テーブルがあるイスに座っていた場合など、イスを引くことにより前方向への移動量は少なくなる場合もある。人体立ち上がり検出手段１０５は、人体が立ち上がるのを検出するため、室内機１からの距離が同一で、頭部の高さが３０ｃｍ程度上方向に移動した場合は立ち上がったと検出する。ベッドの場合は、ベッドの端のときはイスの場合と同様であり、ベッドの中央のときは床に座っているのと同様である。

このとき、より精度を上げるために、図７（ａ）に示した関連動作に見える頭部が一度下がったのち上方向に移動するという撮像結果も検出に使用してもよい。また、撮像方向が横だった場合は、前方向への移動距離も検出に使用してもよい。また、立ち上がり時の速度は、通常の徒歩での移動量に比べ、早いと考えられ、移動速度も検出手段に含んでもよい。人体立ち上がり検出手段１０５は、現在位置から人体が立ち上がった場合、次の位置に移動する動作を行ったと推定する。

図４に戻り、次の移動場所推定手段１０６は、現在時刻を参照して前記時間帯別の推定した生活エリアが、現在位置と違う場合は、現在の時間帯の推定生活エリアを、次に移動する場所と推定する。そして、空調制御手段１０７は、推定された移動する場所を空調制御する。この場合も、状況に応じて風向、風速、風向時間、吹き出し空気温度のうち少なくとも一つを制御する。この制御を実施することにより、一般的な在室者の位置を検出して空調する制御に対して、立ち上がりをトリガにして事前に（先取り的に）空調を実施でき、次の場所でも在室者は快適度を損なわない効果がある。

また、人が移動することを起点に、次に移動する場所を空調するため、無駄に人のいない場所を空調することなく経済的である。もし、生活エリアがあらかじめ推定できていることを優先し、現在いる場所、および、推定した生活エリアの両方を空調すると、推定した生活エリアに移動しなかった場合、無駄に人がいない領域を空調することになり、経済的でない。

もちろん、現在いる場所を集中的に空調している半面、部屋の人がいないエリアについても、設定温度に近い温度（例えば、現在いる場所と２度程度の違い）になっており、人が移動することを感知してから推定した次に移動する場所を空調しても快適を損なうことはない。例えば、通常、暖房運転にて、１４畳の部屋で人のいるあるエリアを２５度に空調した場合、障害物がなければ、人がいないエリアも２２〜２３度程度には暖まるものである。ところで、現在いる場所と、次に移動する場所が離れている。または、大型家具などの、風の流れの障害となるものがあった場合、温度検知手段１０８で、次に移動する場所の表面温度などから現在いる場所との温度差を検出することにより、所定値（例えば２度）以上の温度差が生じないようにあらかじめ空調することにより、温度差を抑えておくことも可能である。

本実施形態の空気調和機ＡＣは、室内を撮像する撮像手段４と、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段１０３と、時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する生活エリア推定手段（例えば、時間帯別生活エリア推定手段１０４）と、人体の高さが所定値以上高くなること（例えば、図７において、ｙ１以上）を検出する人体立ち上がり検出手段１０５と、人体立ち上がり検出手段での検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する移動先推定手段（例えば、次の移動場所推定手段１０６）と、推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有する。

前記の空気調和機ＡＣは、人***置情報累積手段が各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積しているが、これに限定されるわけではない。例えば、時間帯別に分けずに人体の位置を累積し、その結果に基づいて空調制御してもよい。各実施形態の変形例をあげると次のようになる。

空気調和機ＡＣは、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、人体検出手段１０２で検出された人体の位置情報を累積する人***置情報累積手段１０３と、人体検出手段１０２で検出された人体の高さが所定値より小さいとき、人体検出手段１０２で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、人体検出手段１０２で検出された人体の高さが所定値以上であるとき、人***置情報累積手段１０３で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有する構成であってもよい。

人体の高さが所定値以上とは、図７に示したように、座っている人と立っている人とは床から頭頂までの高さの相違があるので、その相違が判別できる高さ以上であればよい。また、人体の高さが所定値以上であることを検出する際に、人体の顔または頭の位置が床面から所定値以上であることを検出してもよい。

また、空気調和機ＡＣは、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、人体検出手段１０２で検出された人体の位置情報を累積する人***置情報累積手段１０３と、人体検出手段１０２で検出された人体の移動幅が所定値より小さいとき、人体検出手段１０２で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、人体検出手段１０２で検出された人体の移動幅が所定値以上であるとき、人***置情報累積手段１０３で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有する構成であってもよい。なお、人体の移動幅が所定値以上とは、例えば、図７に示したように、座っている状態から立っている状態へと変化すると頭部の位置はｚ１移動する。そのため、その相違が判別できる所定値以上であればよい。

さらに、人***置情報累積手段１０３が時間帯別に人体の位置情報を累積している場合、空気調和機ＡＣは、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、人体検出手段で検出された人体の位置情報を時間帯別に累積する人***置情報累積手段１０３と、人体検出手段１０２で検出された人体の高さが所定値より小さいとき、人体検出手段１０２で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、人体検出手段１０２で検出された人体の高さが所定値以上であるとき、時刻情報を取得し、時刻情報に対応する時間帯における人***置情報累積手段１０３で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有する構成であってもよい。

また、空気調和機ＡＣは、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、人体検出手段で検出された人体の位置情報を時間帯別に累積する人***置情報累積手段１０３と、人体検出手段１０２で検出された人体の移動幅が所定値より小さいとき、人体検出手段１０２で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、人体検出手段１０２で検出された人体の移動幅が所定値以上であるとき、時刻情報を取得し、時刻情報に対応する時間帯における人***置情報累積手段１０３で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段１０７)と、を有する構成であってもよい。

なお、図４に示す人体検出手段１０２は、撮像手段４で撮像した画像情報に基づいて人体を検出しているが、これに限定されるわけではない。例えば、図１に示す温度検知手段１０８（例えば、サーモパイルの場合）での表面温度分布の画像情報に基づいて人体を検出してもよい。

本実施形態において、風向、風速、風向時間、吹き出し空気温度は以下を意味する。
＜風向＞
風向は、上下風向板１１および/または左右風向板１０により制御される、室内機１から吹き出される空気の方向である。一方向のみで固定されるだけでなく、連続してスイング運転する制御、所定のタイミングで一時停止するスイング制御、所定のタイミングのみスイング運転するスイング制御、所定のタイミングでスイング範囲を更新するスイング制御、人の位置、足の位置などのセンサ出力により変更される制御、１/ｆなどの所定の周期でのゆらぎ制御など、上下風向板１１および/または左右風向板１０で実施することのできる風向を指す。

＜風速＞
風速は、送風ファン９の回転速度、上下風向板１１および/または左右風向板１０の開き具合、向きにより制御される、室内機１から吹き出される空気の速度を指す。一定の風速で固定されるだけでなく、１/ｆなどの所定の周期でのゆらぎ制御、所定のタイミングで更新される制御、人の位置、足の位置などのセンサ出力により変更される制御など、送風ファン９の回転速度、上下風向板１１および/または左右風向板１０の開き具合、向きにより制御される、室内機１から吹き出される空気の速度を指す。

＜風向時間＞
風向時間は、上下風向板１１および/または左右風向板１０のスイング中の所定の方向での一時停止時間を指す。一定の時間だけ一時停止するだけでなく、上下風向板１１および/または左右風向板１０の位置に基づく停止時間、人の位置、足の位置などのセンサ出力により変更される停止時間など、上下風向板１１および/または左右風向板１０のスイング中の所定の方向での一時停止時間を指す。

＜吹き出し空気温度＞
吹き出し空気温度は、設定温度、熱交換器の温度、圧縮機の回転速度、室内機１の送風ファン９の回転速度、室外機２のファン２０の回転速度、上下風向板１１および/または左右風向板１０の開き具合、向きにより制御される、室内機１から吹き出される空気の温度を指す。サーモオン、サーモオフによる吹き出し空気温度の変化、熱負荷の変動などによる吸い込み温度の変化に伴う吹き出し温度の変化だけでなく、設定温度、熱交換器の温度、圧縮機２１の回転速度、送風ファン９の回転速度、上下風向板１１および/または左右風向板１０の開き具合、向きにより制御される、積極的な温度変化を含む、室内機１から吹き出される空気の温度を指す。

また、本実施形態においては、温度検知手段１０８がなくても成立可能である。ただし、温度検知手段１０８のサーモパイルを搭載することにより、前記記載の、室内の平均的な表面温度、検出範囲の内人を除いた領域の室内の表面温度、人の着衣の表面温度、人の皮膚の温度、床の表面温度など検出可能であり、現在いる場所の人の周囲温度、次に移動する場所の表面温度なども検出可能であり、よりキメ細かな空調制御に使用可能である。

（実施形態２）
図８は、実施形態２に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。図８に示す実施形態２は、図４に示す実施形態１に対し、エリア温度検知手段１０９および移動先温度判定手段１１０を追加している。実施形態１と同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

エリア温度検知手段１０９は、温度検知手段１０８から入力された温度データを、エリア毎（領域毎）の温度として検知している。現在いる場所の人の周囲温度、および、次に移動する場所の表面温度も検出する。

移動先温度判定手段１１０は、検出した床の表面温度など次に移動する場所の温度に基づき、その温度が所定の温度になるよう、空調制御手段１０７にて、風向、風速、風向時間、吹き出し空気温度を制御してもよい。すなわち、次に移動する場所の温度が、所定の温度（例えば２５度）になるよう設定温度を自動で高くし（例えば変更前＋２度）、風向のスイング範囲を狭め、風速を下げてもよい。人が移動した後は、人の周囲温度に基づいた制御とすることで、在室者の快適性を高めることが可能となる。

（実施形態３）
図９は、実施形態３に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。図９に示す実施形態３は、図８に示す実施形態２に対し、人体立ち上がり検出手段１０５に代えて、ドア開閉検出手段１１１、人体移動検出手段１１２を追加している。実施形態２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。なお、図９に人体立ち上がり検出手段１０５が併存していてもよい。

人体移動検出手段１１２は、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する。室内の状況が変化したことを検知する方法として、ドア開閉検出手段１１１が、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人がいない状態からドアが開いたことを検出する。これにより、人体移動検出手段１１２は、人を検出する前に、人が移動したことであると推定することができる。なお、人体移動検出手段１１２にドア開閉検出手段１１１の処理を含めるとよい。

実施形態３の空気調和機ＡＣは、室内を撮像する撮像手段４と、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段１０３と、時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する時間帯別生活エリア推定手段１０４（生活エリア推定手段）と、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する人体移動検出手段１１２と、人体の移動の検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する次の移動場所推定手段１０６（移動先推定手段）と、推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有し、人体移動検出手段は、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、室内に人がいない状態からドアが開いたことを検出することで人体の移動と推定することを特徴とする。よって、実施形態３によれば、室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる。

（実施形態４）
図１０は、実施形態４に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。図１０に示す実施形態４は、図８に示す実施形態２に対し、人体立ち上がり検出手段１０５に代えて、照度検出手段１１３、照明状態検出手段１１４、人体移動検出手段１１２を追加している。実施形態２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。なお、図１０に人体立ち上がり検出手段１０５が併存していてもよい。

人体移動検出手段１１２は、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する。室内の状況が変化したことを検知する方法として、照度検出手段１１３が撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、室内の照度を検出する。そして、照明状態検出手段１１４が、照明が消えた状態から照明が点いたことを検出する。これにより、人体移動検出手段１１２は、人を検出する前に、人が移動したことであると推定することができる。なお、人体移動検出手段１１２に照度検出手段１１３、照明状態検出手段１１４の処理を含めるとよい。

実施形態４の空気調和機ＡＣは、室内を撮像する撮像手段４と、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段１０３と、時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する時間帯別生活エリア推定手段１０４と、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する人体移動検出手段１１２と、人体の移動の検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する次の移動場所推定手段１０６と、推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有し、人体移動検出手段１１２は、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、照明が消えた状態から照明が点いたことを検出することで人体の移動と推定することを特徴とする。よって、実施形態４によれば、室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる。

（実施形態５）
図１１は、実施形態５に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。図１１に示す実施形態５は、図８に示す実施形態２に対し、人体立ち上がり検出手段１０５に代えて、音センサ２２からの音を検出する音検出手段１１５、人体移動検出手段１１２を追加している。実施形態２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。なお、図１１に人体立ち上がり検出手段１０５が併存していてもよい。

人体移動検出手段１１２は、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する。室内の状況が変化したことを検知する方法として、音検出手段１１５が音センサ２２から、所定時間毎に入力される音情報に基づいて、静かな状態から、人が近づいてきた音を検出する。これにより、人体移動検出手段１１２は、撮像手段４にて人を検出する前に、人が移動したことであると推定することができる。なお、人体移動検出手段１１２に音検出手段１１５の処理を含めるとよい。

実施形態５の空気調和機ＡＣは、室内を撮像する撮像手段４と、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段１０３と、時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する時間帯別生活エリア推定手段１０４（生活エリア推定手段）と、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する人体移動検出手段１１２と、人体の移動の検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する次の移動場所推定手段１０６（移動先推定手段）と、推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有し、人体移動検出手段１１２は、音センサ２２から所定時間毎に入力される音情報に基づいて、静かな状態から人が近づいてきたことを検出することで人体の移動と推定することを特徴とする。よって、実施形態５によれば、室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる。

（実施形態６）
図１２は、実施形態６に係る制御部の制御ブロックを示す説明図である。図１２に示す実施形態６は、図８に示す実施形態２に対し、人体立ち上がり検出手段１０５に代えて、無線通信手段２３を介して端末の移動を検出する端末移動検出手段１１６、人体移動検出手段１１２を追加している。実施形態２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。なお、図１２に人体立ち上がり検出手段１０５が併存していてもよい。

人体移動検出手段１１２は、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する。室内の状況が変化したことを検知する方法として、端末移動検出手段１１６が、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信手段２３を介して、登録してあるスマートフォンなどの端末が近づいてきたことを検出する。これにより、人体移動検出手段１１２は、撮像手段４にて人を検出する前に、人が移動したことであると推定することができる。なお、人体移動検出手段１１２に端末移動検出手段１１６の処理を含めるとよい。

実施形態６の空気調和機ＡＣは、室内を撮像する撮像手段４と、撮像手段４から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段１０２と、画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段１０３と、時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する時間帯別生活エリア推定手段１０４（生活エリア推定手段）と、室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する人体移動検出手段１１２と、人体の移動の検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する次の移動場所推定手段１０６（移動先推定手段）と、推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段１０７と、を有し、人体移動検出手段１１２は、無線通信手段２３を介して登録してある端末が近づいてきたことを検出することで人体の移動と推定することを特徴とする。よって、実施形態６によれば、室内の快適性を損なわず、消費電力の無駄を省くことができる。

（実施形態７）
実施形態１〜６で、次の移動場所推定手段１０６で推定した場所に空調制御することを説明したが、実施形態７では、運転タイマの利用についての課題とその対策について説明する。

朝起きるときの運転タイマ設定の場合であっても、初めからいつもいる場所を狙って空調することは可能ではあるが、朝の一般的な人の行動を考えると、１か所に長時間とどまっていることは少なく、比較的動きが多い。また、例えば毎日同じ時間に運転を開始する運転タイマを設定した場合、必ずしも人は同じ時間に起きてくるとは限らない。

このため、人体検出手段１０２が人体を検出するまでは、部屋全体を設定温度低めで運転を行い、人体を検出したら、次の移動場所推定手段１０６は、検出の時刻に基づいて時間帯別の推定した生活エリアを、次に移動先と推定する。そして、空調制御手段１０７は、その時間帯の生活エリアを急速に空調する。この制御により部屋全体も、設定温度に近いひかえめ状態で空調できており、人体が現れることにより、その時間帯の生活エリアを急速に空調することにより在室者の快適度を損なわず、かつ経済的である。人体が現れなければ、そのままひかえめ状態で運転しているため、省エネ効果が期待できる。

本実施形態によれば、人が今いる領域のみ空調し、人が現在いる場所から立ち上がるなどの人または部屋（室内）の状況変化により、次に人が移動する可能性が高い場所を予測し、その場所を急速に空調することにより、次に移動する領域を快適にすることができる。また、人が移動しても快適性を損なわずに、しかも必要以上に事前に空調するよりも節電することができる。

１ 室内機
２ 室外機
３ リモコン（空調制御端末）
４ 撮像手段
５ リモコン操作受信部
６ａ 冷媒配管
６ｂ 通信ケーブル
７ 筐体ベース
８ 熱交換器
８ａ 伝熱管
９ 室内機送風ファン
１０ 左右風向板
１１ 上下風向板
１２ 前面パネル
１３ 空気吸込み口
１４ フィルタ
１５ａ 空気吹出し風路
１５ｂ 空気吹出し口
１８ センサ部
１９ 電装品
２０ ファン
２１ 圧縮機
２２ 音センサ
２３ 無線通信手段
１００ 制御部
１０１ 時刻情報取得手段
１０２ 人体検出手段
１０３ 人***置情報累積手段
１０４ 時間帯別生活エリア推定手段（生活エリア推定手段）
１０５ 人体立ち上がり検出手段
１０６ 次の移動場所推定手段（移動先推定手段）
１０７ 空調制御手段
１０８ 温度検知手段
１０９ エリア温度検知手段
１１０ 移動先温度判定手段
１１１ ドア開閉検出手段
１１２ 人体移動検出手段
１１３ 照度検出手段
１１４ 照明状態検出手段
１１５ 音検出手段
１１６ 端末移動検出手段
１２０ 記憶手段
ＡＣ 空気調和機

Claims (11)

1. 人体の位置を検出する人体検出手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の位置情報を累積する人***置情報累積手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の高さが所定値より小さいとき、前記人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、
   前記人体検出手段で検出された人体の高さが所定値以上であるとき、前記人***置情報累積手段で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有する
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 人体の位置を検出する人体検出手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の位置情報を時間帯別に累積する人***置情報累積手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の高さが所定値より小さいとき、前記人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、
   前記人体検出手段で検出された人体の高さが所定値以上であるとき、時刻情報を取得し、前記時刻情報に対応する時間帯における前記人***置情報累積手段で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有する
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 室内を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段と、
   前記画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段と、
   前記時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する生活エリア推定手段と、
   人体の高さが所定値以上高くなることを検出する人体立ち上がり検出手段と、
   前記人体立ち上がり検出手段での検出の時刻に基づいて前記時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する移動先推定手段と、
   前記推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段と、を有する
   ことを特徴とする空気調和機。
4. 人体の位置を検出する人体検出手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の位置情報を累積する人***置情報累積手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の移動幅が所定値より小さいとき、前記人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、
   前記人体検出手段で検出された人体の移動幅が所定値以上であるとき、前記人***置情報累積手段で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有する
   ことを特徴とする空気調和機。
5. 人体の位置を検出する人体検出手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の位置情報を時間帯別に累積する人***置情報累積手段と、
   前記人体検出手段で検出された人体の移動幅が所定値より小さいとき、前記人体検出手段で検出された人体の位置に基づいて空調制御を行い、
   前記人体検出手段で検出された人体の移動幅が所定値以上であるとき、時刻情報を取得し、前記時刻情報に対応する時間帯における前記人***置情報累積手段で累積された人体の累積度が所定値以上のエリアに基づいて空調制御を行う空調制御手段と、を有する
   ことを特徴とする空気調和機。
6. 室内を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、人体の位置を検出する人体検出手段と、
   前記画像情報を入力した時刻の情報および人体の位置情報から各々の時間帯における人体の位置情報をエリア毎に累積する人***置情報累積手段と、
   前記時間帯別のエリア毎の累積度から、その時間帯の生活エリアを推定する生活エリア推定手段と、
   前記室内の状況が変化したことにより、人体の移動であると推定する人体移動検出手段と、
   前記人体の移動の検出の時刻に基づいて前記時間帯別の推定した生活エリアを、次の移動先と推定する移動先推定手段と、
   前記推定された移動先に空調制御を行う空調制御手段と、を有する
   ことを特徴とする空気調和機。
7. 前記人体移動検出手段は、前記撮像手段から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、室内に人がいない状態からドアが開いたことを検出することで前記人体の移動と推定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
8. 前記人体移動検出手段は、前記撮像手段から所定時間毎に入力される画像情報に基づいて、照明が消えた状態から照明が点いたことを検出することで前記人体の移動と推定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
9. 前記人体移動検出手段は、音センサから所定時間毎に入力される音情報に基づいて、静かな状態から人が近づいてきたことを検出することで前記人体の移動と推定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
10. 前記人体移動検出手段は、無線通信手段を介して登録してある端末が近づいてきたことを検出することで前記人体の移動と推定する
    ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
11. 前記空気調和機は、さらに、
    室内の温度分布を検知する温度検知手段と、
    前記移動先推定手段で推定された移動先の温度に基づいて、前記推定された移動先に空調制御を行うか否かを判定する移動先温度判定手段と、を有し、
    前記空調制御手段は、前記移動先温度判定手段の判定結果に基づいて空調制御を行う
    ことを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の空気調和機。

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