空氣調節(jié)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供識別室內者的動作并使其反映于空氣調節(jié)控制的空氣調節(jié)機。本發(fā)明的空氣調節(jié)機具備：攝像單元(120)，其對設置室內機的室內進行攝像；人體檢測部(131)，其基于從攝像單元(120)輸入的圖像信息，來檢測人體的位置；動作類別估計部(136)，其關于由人體檢測部(131)檢測的各人體，提取包含實際空間中的左右方向的移動幅度、縱深方向的移動幅度、以及上下方向上的臉的位置在內的信息，且關于給定時間內所取得的所述圖像信息，判定所述信息是否滿足給定條件，根據該判定結果來估計人體的動作類別；以及驅動控制部(137)，其根據由動作類別估計部(136)估計的動作類別來變更空氣調節(jié)控制。
【專利說明】空氣調節(jié)機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備攝像單元的空氣調節(jié)機。
【背景技術】
[0002]對設置室內機的室內的室內者進行檢測且使其檢測結果反映在空氣調節(jié)控制中的空氣調節(jié)機是公知的。
[0003]例如，在專利文獻I中，記載了由紅外線傳感器取得空氣調節(jié)室內的熱圖像數(shù)據并基于該熱圖像數(shù)據來檢查被檢者的空氣調節(jié)機。此外，在所述空氣調節(jié)機中，按照朝著檢測出的被檢者送風的方式進行風向控制。
[0004]專利文獻1:日本特開2010-276324號公報
[0005]在所述的專利文獻I記載的技術中，由于使用紅外線傳感器來檢測室內者(被檢者)，因此存在不能準確地檢測室內者的位置的可能性。
[0006]另外，在實際的生活空間中，室內者在廚房進行亨飪，或在餐廳就餐等，進行了各種動作。然而，在專利文獻I記載的技術中，由于使用由紅外線傳感器取得的最新的熱圖像數(shù)據來檢測室內者，因此存在不能基于移動履歷來識別室內者的動作類別(例如，在廚房的動作)這樣的問題。

【發(fā)明內容】

[0007]為此，本發(fā)明的課題在于，提供識別室內者的動作并使其反映于空氣調節(jié)控制中的空氣調節(jié)機。
[0008]為了解決所述課題，本發(fā)明的特征在于具備:動作類別估計單元，其關于由人體檢測單元檢測的各人體，提取包含實際空間中的左右方向的移動幅度、縱深方向的移動幅度、以及上下方向上的臉部的位置在內的信息，且關于給定時間內所取得的圖像信息，判定所述信息是否滿足給定條件，根據該判定結果來估計人體的動作類別。
[0009]關于本發(fā)明的其他方式，在后述的實施方式中加以說明。
[0010]發(fā)明效果
[0011]通過本發(fā)明，能提供識別室內者的動作并使之反映于空氣調節(jié)控制中的空氣調節(jié)機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一實施方式所涉及的空氣調節(jié)機的室內機、室外機、以及遙控器的主視圖。
[0013]圖2是室內機的側截面圖。
[0014]圖3是空氣調節(jié)機所具備的熱泵循環(huán)的說明圖。
[0015]圖4是包含空氣調節(jié)機的控制單元的構成圖。
[0016]圖5是表示控制單元所進行的處理的流程的流程圖。[0017]圖6是坐標變換處理的說明圖，(a)是表示光軸與垂直面的關系的說明圖，(b)是表示圖像面上所攝像的圖像、與實際空間中所存在的人體的關系的說明圖，(C)是表示從透鏡的焦點到臉中心的距離、與視角的關系的說明圖。
[0018]圖7是表示控制單元所進行的動作類別估計處理的流程的流程圖。
[0019]圖8(a)是表示攝像單元所具有的透鏡的光軸的方向的例子的說明圖(俯視圖)，(b)是表示X坐標的值的變化的時序圖，(c)是表示Z坐標的值的變化的時序圖，(d)是表示Y坐標的值的變化的時序圖。
[0020]圖9(a)是表示攝像單元所具有的透鏡的光軸的方向的例子的說明圖(俯視圖)，(b)是表示X坐標的值的變化的時序圖，(c)是表示Z坐標的值的變化的時序圖，(d)是表示Y坐標的值的變化的時序圖。
[0021]圖10是在存在有進行著炊事動作的室內者的情況下的風向控制的說明圖，(a)是持續(xù)對所述室內者的送風的模式的說明圖(俯視圖)，(b)是對空氣調節(jié)室內的室內者全員送風的模式的說明圖(俯視圖)。
[0022]圖11(a)是表示在存在有進行著就餐動作的室內者時的左右方向的送風區(qū)域的說明圖(俯視圖)，(b)是表示制熱運行中的上下方向的送風區(qū)域的說明圖(側視圖)，(c)是表示制冷運行中的上下方向的送風區(qū)域的說明圖(側視圖)。
[0023]圖12(a)是表示在存在有進行著炊事動作以及就餐動作以外的動作的室內者的情況下的送風區(qū)域的說明圖(俯視圖)，(b)是表示在空氣調節(jié)室內不存在室內者的情況下的送風區(qū)域的說明圖(俯視圖)。
[0024]圖13(a)是表示空氣調節(jié)室內的照明裝置處于點亮中的狀態(tài)下的送風區(qū)域的說明圖(側視圖)，(b)是表示空氣調節(jié)室內的照明裝置處于熄滅中的狀態(tài)下的送風區(qū)域的說明圖(側視圖)。
[0025]符號說明
[0026]S 空氣調節(jié)機
100 室內機
103送風風扇
103a 送風風扇驅動部
104左右風向板
104a 左右風向板驅動部
105上下風向板
105a上下風向板驅動部
120 攝像單元
130 控制單元
131人體檢測部(人體檢測單元)
132坐標變換部
133移動距離計算部
134活動量計算部
[0027]
135移動軌跡估計部(動作類別估計單元)``
136動作類別估計部(動作類別估計單元)
137 驅動控制部(空氣調節(jié)控制變更單元)
140存儲單元
201 壓縮機
【具體實施方式】
[0028]適宜參照附圖來詳細說明用于實施本發(fā)明的形態(tài)(以下，稱為實施方式)。
[0029]《實施方式》
[0030]<空氣調節(jié)機的構成>
[0031]圖1是本實施方式所涉及的空氣調節(jié)機(空調)的室內機、室外機、以及遙控器的主視圖。如圖1所示，空氣調節(jié)機S具備:室內機100、室外機200、以及遙控器Re。室內機100與室外機200經由冷卻介質配管(未圖示)進行連接，并通過周知的冷卻介質循環(huán)對設置室內機100的室內(被空氣調節(jié)空間)進行空氣調節(jié)。另外，室內機100與室外機200經由通信電纜(未圖示)來彼此收發(fā)信息。
[0032]遙控器R e由用戶進行操作，并根據該操作對室內機100的遙控器接收部Q發(fā)送紅外線信號。該信號的內容是運行請求、設定溫度的變更、定時、運行模式的變更、停止請求等的指令?？諝庹{節(jié)機S基于這些信號來進行制冷模式、制熱模式、除濕模式等的空氣調節(jié)運行。[0033]攝像單元120位于室內機100的左右方向中央，并露出至外部。此外，攝像單元120的細節(jié)將后述。
[0034]圖2是室內機的側截面圖?？蝮w基體101收容有室內熱交換器102、送風風扇103、以及過濾器108等的內部構造體。另外，前面板106被設置為覆蓋室內機100的前面。
[0035]室內熱交換器102具有多根傳熱管102a，將由送風風扇103取入室內機100的空氣通過與在傳熱管102a內流通的冷卻介質之間的熱交換來進行加熱或者冷卻。此外，傳熱管102a與所述的冷卻介質配管(未圖示)連通，構成了周知的熱泵循環(huán)(未圖示)的一部分。
[0036]送風風扇103通過由設于一端側的送風風扇驅動部103a(參照圖3)進行驅動來旋轉，一邊對室內機100取入室內空氣一邊送風。
[0037]左右風向板104以設于下部的轉動軸(未圖示)為支點，由左右風向板驅動部104a (參照圖3)進行轉動。
[0038]上下風向板105以設于兩端部的轉動軸(未圖示)為支點，由上下風向板驅動部105a (參照圖3)進行轉動。
[0039]此外，所述的送風風扇驅動部103a、左右風向板驅動部104a、以及上下風向板驅動部105a遵照來自驅動控制部137 (參照圖3)的指令來進行驅動。 [0040]攝像單元120對設置室內機100的室內進行攝像，例如是CXD (Charge CoupledDevice)照相機。如圖2所示，攝像單元120在接露皿110的更下方被設置于在左右方向上延伸的固定部111。
[0041]另外，攝像單元120被設置為透鏡(未圖示)的光軸P(參照圖6(a))相對于水平面以俯角ε (參照圖6(a))朝向下方，能對設置室內機100的室內適當?shù)財z像。
[0042]攝像單元120的視場角例如俯視下為60°?？刂茊卧?30每隔給定時間(例如，30sec)按照左一中央一右一中央一左一…的方式使攝像單元120轉動(往返)。即，攝像單元120配合所述轉動來依次拍攝空氣調節(jié)室內的左區(qū)域一中央區(qū)域一右區(qū)域(或者其相反順序)，由此在俯視下拍攝給定角度(例如，150° )的區(qū)域。
[0043]通過由圖2所示的送風風扇103旋轉，經由空氣吸入口 107以及過濾器108來取入室內空氣，將經室內熱交換器102熱交換后的空氣導至吹出風路109a。進而，導至吹出風路109a的空氣由左右風向板104以及上下風向板105來調整風向，從空氣吹出口 109b送出至外部，由此對室內進行空氣調節(jié)。
[0044]圖3是空氣調節(jié)機所具備的熱泵循環(huán)的說明圖?？諝庹{節(jié)機S具備:壓縮機201、四通閥202、室內熱交換器102、膨脹閥203、以及室外熱交換器204，它們通過配管a被連接成環(huán)狀。圖3所示的實線箭頭示出了在制熱運行時冷卻介質流通的方向。另外，圖3所示的虛線箭頭示出了在制冷運行時冷卻介質流通的方向。
[0045]空氣調節(jié)機S對應于運行模式來切換冷卻介質流通的方向，并由周知的熱泵循環(huán)來對室內進行空氣調節(jié)。此外，省略該熱泵循環(huán)的說明。
[0046]圖4是包含空氣調節(jié)機的控制單元的構成圖?？刂茊卧?30根據從攝像單元120輸入的圖像信息、或從各種傳感器(未圖示)輸入的傳感器信號等，來綜合控制空氣調節(jié)機S的動作。
[0047]存儲單兀140 例如構成為包含 R0M(Read Only Memory) > RAM (Random AccessMemory)等。而且,存儲于ROM的程序由CPU (Central Processing Unit)讀出并展開于RAM，執(zhí)行各種處理。
[0048]送風風扇驅動部103a是遵照來自控制單元130的指令以給定旋轉速度使送風風扇103旋轉的電動機。左右風向板驅動部104a是遵照來自控制單元130的指令使左右風向板104(參照圖2)在左右方向上轉動的電動機。上下風向板驅動部105a是遵照來自控制單元130的指令使上下風向板105(參照圖2)在上下方向上轉動的電動機。
[0049]此外，作為由控制單元130控制的對象，存在使攝像單元120在左右方向上轉動的攝像單元驅動部(未圖示)、對壓縮機201進行驅動的電動機(未圖示)、以及對運行狀態(tài)進行顯示的顯示燈(未圖示)等。
[0050]<控制單元的構成>
[0051]如圖4所示，控制單元130具備:人體檢測部131、坐標變換部132、移動距離計算部133、活動量計算部134、移動軌跡估計部135、動作類別估計部136、以及驅動控制部137。
[0052]人體檢測部131從攝像單元120基于每隔給定時間而輸入的圖像信息來檢測人體的位置，并將其檢測結果輸出至坐標變換部132。值得一提的是，在所述的檢測結果中含有:檢測出的各人體的臉中心的坐標(畫面上的坐標)、以及臉的大小(畫面上的縱向的長度)。
[0053]坐標變換部132關于人體檢測部131得到的檢測結果，從以攝像畫面的像素數(shù)所確定的畫面上的坐標系，變換為實際空間的坐標系，并輸出至移動距離計算部133。值得一提的是，從坐標變換部132輸出至移動距離計算部133的信息中，含有人體中心的X、Y、Z坐標(實際空間上的坐標)的值。
[0054]移動距離計算部133針對以從坐標變換部132輸入的各人體的位置、以及過去(例如，Isec前)計算出的人體的位置所預計的全部組合來計算移動速度，并對各自賦予識別記號并輸出至活動量計算部134。
[0055]活動量計算部134計算與由移動距離計算部133計算出的各移動距離對應的活動量。此外，“活動量”表示人體的每單位表面積的代謝量[W/m2]，與人體的移動速度存在正的相關?；顒恿坑嬎悴?34將計算出的活動量與所述的識別記號建立對應地輸出至移動軌跡估計部135。
[0056]移動軌跡估計部135針對由人體檢測部131本次檢測出的人體的位置、與過去檢測出的人體的位置的所預計的組合，比較與各自對應的活動量，并基于該比較結果來估計人體的移動軌跡。
[0057]而且，移動軌跡估計部135使估計出的移動軌跡反映到各人體的活動量，并將該活動量與各人體的當前位置(最后檢測出的位置)建立對應地輸出至動作類別估計部136。
[0058]動作類別估計部136基于由移動軌跡估計部135估計出的移動軌跡，提取包含每個人體的實際空間中的左右方向的移動幅度、縱深方向的移動幅度、以及上下方向上的臉的位置在內的信息。而且，動作類別估計部136關于由攝像單元120在給定時間內取得的圖像信息，判定所述信息是否滿足給定條件，并根據該判定結果來估計人體的動作類別。
[0059]進而動作類別估計部136將各人體的位置(最后檢測出的位置)與動作類別建立對應地輸出至驅動控制部137。
[0060]值得一提的是，作為所述的人體的動作類別，有在廚房正在亨飪等的“炊事動作”、在餐廳正在就餐等的“就餐動作”等。
[0061]驅動控制部137基于從動作類別估計部136輸入的信息(各人體的位置以及動作類別)、以及傳感器信號，來變更空氣調節(jié)控制的參數(shù)。
[0062]此外，相當于所述的各種傳感器信號的信息例如是由溫度傳感器(未圖示)檢測的室內溫度、由濕度傳感器(未圖示)檢測的室內的濕度。
[0063]另外，“空氣調節(jié)控制的參數(shù)”包含:送風風扇103的旋轉速度、左右風向板104的轉動角度、以及上下風向板105的轉動角度。如圖3所示，按照從驅動控制部137輸入的指令信號，送風風扇驅動部103a、左右風向板驅動部104a、以及上下風向板驅動部105a分別進行驅動。
[0064]<利用了人體檢測結果的空氣調節(jié)控制處理>
[0065]圖5是表示控制單元所進行的處理的流程的流程圖。此外，例如，由用戶選擇進行人體檢測的模式，將給定的指令信號從遙控器Re輸入至室內機100的遙控器接收部Q(參照圖1)，從而開始圖5的處理。
[0066]在步驟SlOl中，控制單元130分別將m、n的值設定為I (m = I,η = I),并容納至存儲單元140。值得一提的是，m是在每次從攝像單元120輸入圖像信息時逐次遞增的值(S112)。另外，η是在每次轉動攝像單元120時逐次遞增的值(S114)。
[0067]在步驟S102中，控制單元130從攝像單元120受理圖像信息的輸入。從攝像單元120輸入的圖像信息例如是經A/D變換后的數(shù)字信號，包含:對像素進行確定的像素數(shù)(縱向/橫向)、以及像素值。
[0068]在步驟S103中，控制單元130使用從攝像單元120輸入的圖像信息，來檢測在空氣調節(jié)室內存在的人體的位置。
[0069]在進行人體檢測時，控制單元130使用所述圖像信息來提取人體的頭部以及肩部的線條。該提取處理例如能通過邊緣提取處理以及圖形匹配來執(zhí)行。
[0070]進而，控制單元130按每個檢測出的人體來計算臉中心的位置，而且計算頭部的大小(縱向的長度)。而且，控制單元130將所述計算結果與檢測時的時刻信息以及給定的識別信息建立對應地容納至存儲單元140 (參照圖4)。
[0071]接下來，在圖5的步驟S104中，控制單元130執(zhí)行坐標變換處理。
[0072]圖6(a)是表示光軸P與垂直面F的關系的說明圖。如圖6(a)所示，將經過攝像單元120所具有的透鏡(未圖示)的焦點120a、且與設置室內機100的壁面W垂直的直線(室內側為正)設為Z軸。將從室內機100的背面起到透鏡的焦點120a為止的距離設為Ad0將經過比透鏡的焦點120a以距離Ad更位于后方的原點O、且與水平面垂直的直線(室內機100的下側為正)設為Y軸。將經過所述的原點O、且相對于Y軸以及Z軸垂直的直線(朝向室內機100，左側為正)設為X軸。
[0073]攝像單元120被設置為:透鏡(未圖示)的光軸從水平面以俯角ε (圖6(a)參照)朝向下方。此外，側視下以扇狀擴展的攝像單元120的視野的上端與所述的Z軸大致一致。圖6 (a)所示的垂直面F是經過人體的臉中心的假想平面，與經過人體中心的光軸P垂直。距離L是所述透鏡的焦點120a與人體的臉中心的距離。
[0074]圖6(b)是表示圖像面上所攝像的圖像與實際空間中存在的人體的關系的說明圖。圖6(b)所示的圖像面R是經過攝像單元120所具有的多個受光元件(未圖示)的平面。與拍攝的臉的縱向的長度DO[m]對應的縱向的視角Yy由以下所示的數(shù)式I表示。值得一提的是，角度Py[deg/pixel]是每I像素的視角(y方向)的平均值，是已知的值。
[0075]【數(shù)式I】
[0076]Yy = D0.β/..(數(shù)式 I)
[0077]如此，若將臉的縱向的長度的平均值設為Dl[m](已知的值)，則從透鏡(未圖示)的焦點120a到臉中心的距離L[m]由以下所示的數(shù)式2來表示。如前所述,俯角ε是透鏡的光軸與水平面所成的角度。
【權利要求】
1.一種空氣調節(jié)機，其特征在于具備: 攝像單元，其對設置室內機的室內進行攝像； 人體檢測單元，其基于從所述攝像單元輸入的圖像信息，來檢測人體的位置； 動作類別估計單元，其關于所述人體檢測單元檢測出的各人體，提取包含實際空間中的左右方向的移動幅度、縱深方向的移動幅度、以及上下方向上的臉的位置在內的信息，且關于給定時間內所取得的所述圖像信息，判定所述信息是否滿足給定條件，根據該判定結果來估計人體的動作類別；和 空氣調節(jié)控制變更單元，其根據由所述動作類別估計單元估計的動作類別來變更空氣調節(jié)控制。
2.根據權利要求1所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 所述動作類別包括:人體在廚房站著作業(yè)的炊事動作、以及人體在餐廳坐著的就餐動作， 所述動作類別估計單元判定所述人體檢測單元檢測出的人體的左右方向以及縱深方向的移動幅度中的至少一者是否處于給定范圍內，且判定上下方向上的臉的位置是否處于給定范圍內，并根據該判定結果來估計所述人體的動作類別是所述炊事動作、所述就餐動作、或者其他的動作當中的哪一者。
3.根據權利要求2所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在由所述動作類別估計單元估計為存在有進行著所述炊事動作的人體的情況下，使左右風向板以及上下風向板當中至少一`者按照朝著該人體進行送風的方式靜止，或者， 控制左右風向板以及上下風向板當中至少一者，以使一邊朝著該人體來重點地送風一邊在給定范圍內擺動。
4.根據權利要求3所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 具備:溫度分布檢測單元，其對設置所述室內機的室內的溫度分布進行檢測， 所述空氣調節(jié)控制變更單元在執(zhí)行制冷運行時， 在由所述動作類別估計單元估計為存在有進行著所述炊事動作的人體、且由所述溫度分布檢測單元在該人體附近檢測出高溫區(qū)域的情況下，使壓縮機的旋轉速度上升。
5.根據權利要求2所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在由所述動作類別估計單元估計為存在有進行著所述就餐動作的人體的情況下，在制冷運行中，按照以所述人體當中離室內機最遠的人體的頭部為下端來在上下方向上進行給定角度的擺動的方式，控制上下風向板， 在制熱運行中，按照以所述人體當中離室內機最近的人體的腳部為上端來在上下方向上進行給定角度的擺動的方式，控制上下風向板。
6.根據權利要求5所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在由所述動作類別估計單元估計為存在有進行著所述就餐動作的人體的情況下，按照以包含進行著就餐動作的人體在內的給定范圍進行擺動的方式，控制左右風向板。
7.根據權利要求5或6所述的空氣調節(jié)機，其特征在于，所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在由所述動作類別估計單元估計為存在有進行著所述就餐動作的人體的情況下，降低送風風扇的旋轉速度。
8.根據權利要求1所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 具備:明亮度判定單元，其基于從所述攝像單元輸入的圖像信息的亮度，來判定設置所述室內機的室內是明亮還是昏暗， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在由所述明亮度判定單元判定為所述室內昏暗的情況下，較之于所述室內明亮的情況，按照偏水平方向送風的方式控制上下風向板。
9.根據權利要求8所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在符合由所述動作類別估計單元估計出的炊事動作、就餐動作、以及由所述明亮度判定單元判定為所述室內昏暗的情況這3種情況當中2種以上時，遵照所述室內昏暗的情況、炊事動作、就餐動作的優(yōu)先次序來變更空氣調節(jié)控制。
10.根據權利要求8所述的空氣調節(jié)機，其特征在于， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在與由所述動作類別估計單元估計出的炊事動作、就餐動作、以及由所述明亮度判定單元判定為所述室內昏暗的情況這3種狀態(tài)當中任一者均不符合時，按照限制在由所述人體檢測單元檢測的人體的范圍進行送風的方式，來使左右風向板以及所述上下風向板當中至少一者擺動。
11.根據權利要求1所述的空氣調節(jié)機調節(jié)機，其特征在于， 所述空氣調節(jié)控制變更單元， 在所述人體檢測單元未檢測出人體的情況下，使所述左右風向板以及所述上下風向板當中至少一者全幅擺動。
【文檔編號】F24F1/00GK103673089SQ201310058125
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年2月25日 優(yōu)先權日:2012年9月3日
【發(fā)明者】粟野真和, 能登谷義明, 飯塚義典, 松島秀行, 上田貴郎 申請人:日立空調·家用電器株式會社