空调机和空调运转控制方法

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空调机和空调运转控制方法
【专利摘要】本发明的空调机不受到空调室内的照明、太阳光的影响而高精度地进行图像检测,根据图像检测结果进行空调控制。空调机(A)具备:被配置为摄像空气调节室内的摄像单元(120);图像检测部(141),其使用通过摄像单元(120)摄像所得的图像数据(125)执行图像检测处理;可视光衰减滤光片(181),其能够配置在摄像单元(120)的前面,使可视光频带的光衰减;运算处理部(145),其根据摄像单元(120)的摄像结果计算空调运转设定;以及驱动控制部(146),其对表示空调机(A)的电动机类的负荷(160)进行驱动控制。另外,空调机(A)也可以具备照射近红外线的近红外线照射单元(130)。
【专利说明】
空调机和空调运转控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种控制空调机的技术。
【背景技术】
[0002]将用于接受可视光的照相机的摄像元件生成为在可视光频带中灵敏度高,在波长比可视光大的红外线频带中灵敏度低下。但是,已知摄像元件对近红外线的灵敏度不是零,而能够受光近红外线。另外,照相机通常在镜头和摄像元件之间设置使红外线衰减的内置滤光片,由此具备可使比可视光大的波长频带的光衰减的结构。
[0003]在专利文献I中,公开了以下的技术,即安装了具备能够检测可视光和近红外线的摄像元件的照相机的空调机通过将设置在镜头和摄像元件之间的内置滤光片的特性变更为使近红外线透射的特性,从而即使在黑暗的环境中也正确地取得摄像对象的形状、位置等,根据该取得的信息进行空调控制。
[0004]专利文献1:日本特开2011-220612号公报

【发明内容】

[0005]但是,在使用专利文献I所记载的技术对人体、物体进行图像检测的情况下,由于不只是可视光还经常入射近红外线而颜色精度劣化,因此在明亮的环境中有可能无法正确地进行图像检测。即,在专利文献I所记载的技术中,“第一目的在于:即使不使用多个照相机,在黑暗的环境中也根据室内环境进行最优的空调控制(段落0007) ”,因此有可能降低明亮环境中的图像检测的精度。
[0006]因此,在本发明中,其课题在于:提供一种不受空气调节室内的照明、太阳光的影响而高精度地进行图像检测并根据图像检测结果进行空调控制的技术。
[0007]为了解决上述课题,本发明的空调机的特征在于,具备:被配置为摄像空气调节室内的摄像单元;可视光衰减滤光片,其相对于摄像单元能够配置在摄像范围侧,使可视光频带的光衰减;空调运转控制单元,其根据摄像单元的摄像结果来控制空调运转。
[0008]根据本发明,能够不受空气调节室内的照明、太阳光的影响而高精度地进行图像检测并根据图像检测结果进行空调控制。
【附图说明】
[0009]图1是空调机的室内机、室外机、以及遥控器的正面图。
[0010]图2是室内机的侧截面图。
[0011]图3是表不空调机具备的功能例子的图。
[0012]图4是表示可视光衰减滤光片和摄像单元之间的位置关系的图,(a)表示将可视光衰减滤光片配置在摄像单元的前面的情况,(b)表示将可视光衰减滤光片配置在摄像单元的摄像范围外的情况。
[0013]图5是表示由可视光衰减滤光片和红外线衰减滤光片构成的一体构造滤光片和摄像单元之间的位置关系的图,(a)表示将可视光衰减滤光片配置在摄像单元的前面的情况,(b)表示将红外线衰减滤光片配置在摄像单元的前面的情况。
[0014]图6是表示图像检测部进行的人体和物体的检测例子的图,(a)表示评价图像的一个例子,(b)表示从评价图像检测人体的一个例子,(C)表示从评价图像检测物体的一个例子。
[0015]图7是表示到人体和物体的距离的推定方法的图,(a)表示从侧面看到的情况下的距离,(b)表示摄像图像内的距离。
[0016]图8是表示根据图像检测结果进行空调运转的处理的流程的图,(a)表示摄像图像,(b)表示人体的检测结果的一个例子,(C)表示物体的检测结果的一个例子,(d)表示将人体和物体的检测结果的双方合成所得的图像的一个例子,(e)表示从上看的情况下的空调控制的一个例子,(f)表示从横向看的情况下的空调控制的一个例子。
[0017]图9是表示将可视光衰减滤光片驱动单元与照相机基板连接,将近红外线照射单元安装在照相机基板的情况下的结构例子的图。
[0018]图10是表示将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与照相机基板连接的情况下的结构例子的图。
[0019]图11是表示将可视光衰减滤光片驱动单元与控制基板连接,将近红外线照射单元安装在控制基板的情况下的结构例子的图。
[0020]图12是表示将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与控制基板连接的情况下的结构例子的图。
[0021]图13是表示近红外线投光器的结构例子的图,(a)表示使用光学镜头或扩散材料的情况,(b)表示使用其他光学镜头或扩散材料的情况,(C)表示使用反射镜的情况。
[0022]图14是表示构成为摄像单元旋转的情况下的近红外线投光器的照射范围的一个例子的图。
[0023]图15是表示固定设置近红外线投光器的情况下的一个例子的图。
[0024]图16是表示在使用图15所示的近红外线投光器照射近红外线的同时使摄像单元旋转而摄像的情况的图,(a)表示从上看到的图,(b)表示从正面看到的图,(C)表示俯视图。
[0025]图17是表示空调运转控制的处理流程例子的图。
[0026]附图标记说明
[0027]100:室内机;120:摄像单元;121:光学镜头;122:摄像元件;123:AD转换部;124:信号处理部;130:近红外线照射单元(红外线照射单元);131、500a、500b、500c:近红外线投光器;140:控制单元;141:图像检测部;142:人体检测部;143:物体检测部;144:房间布局检测部;145:运算处理部(空调运转控制单元);146:驱动控制部(空调运转控制单元);150、150a、150b:存储单元;160:负荷;161:送风风扇电动机;162:压缩机电动机;163:风向板用电动机;170:传感器;180:可视光衰减滤光片驱动单元;181:可视光衰减滤光片;182:红外线衰减滤光片驱动单元;183:红外线衰减滤光片;183a:红外线紫外线发减滤光片;184:紫外线减滤光片驱动单兀;185:紫外线减滤光片;186:一体构造滤光片;310、311、312:检测出的物体;400、401:人;410、411:检测出的脸;412:检测出的人;501:台座;502:近红外线LED(红外线发光元件);503、504:光学镜头、扩散材料;505:反射镜;800:控制基板;801:主微计算机;810:照相机基板;811:照相机微计算机;A:空调机。
【具体实施方式】
[0028]在此,适当参照附图详细说明用于实施本发明的形式(以后称为“本实施方式”)。
[0029]<空调机>
[0030]首先,使用图1说明本实施方式的空调机。
[0031]如图1所示,空调机A具备室内机100、室外机200、遥控器Re。室内机100和室外机200通过制冷剂配管(未图示)连接,通过公知的制冷剂循环,对设置有室内机100的空气调节室内进行空调。另外,室内机100和室外机200经由通信电缆(未图示)相互收发
?目息O
[0032]遥控器Re由用户操作,向室内机100的遥控器收发部Q发送红外线信号。包含在该红外线信号中的信息是运转请求、设定温度的变更、计时器的设定、运转模式的变更、停止请求等指令。空调机A根据接收到的红外线信号进行制冷、供暖、除湿等空调运转。另外,从室内机100的遥控器收发部Q向遥控器Re发送室温信息、湿度信息、电费信息等数据。
[0033]另外,在室内机100的前面板106的左右方向中央的下部设置有摄像单元120和近红外线投光器131。
[0034]此外,近红外线投光器131和摄像单元120的设置位置并不限于图1,而根据后述的图像检测部141 (参照图3)的检测方式和检测对象、摄像单元120的性能等对应地适当地决定。
[0035]另外,在图1中,记载为近红外线投光器131安装在一个位置,也可以分散在室内机100上配置在多个位置。
[0036]图2表示室内机100的侧截面图。
[0037]框体基座101容纳室内热交换器102、送风风扇103、过滤器108等内部构造体。
[0038]室内热交换器102构成为具有多条传热管102a,使通过送风风扇103取入到室内机100内的空气与在传热管102a中流通的制冷剂进行热交换,对上述空气进行加热或制冷。此外,传热管102a与上述制冷剂配管(未图示)连通,构成公知的制冷剂循环(未图不)的一部分。
[0039]左右风向板104依照来自后述的运算处理部145(参照图3)的指示,以设置在下部的旋转轴为支点通过左右风向板用电动机(图3所示的风向板用电动机163)而转动。
[0040]上下风向板105依照来自后述的运算处理部145(参照图3)的指示,以设置在两端部的旋转轴为支点通过上下风向板用电动机(图3所示的风向板用电动机163)而转动。
[0041]前面板106被设置为覆盖室内机100的前面,构成为能够以下端为轴通过前面板用电动机旋转。顺便说,也可以将前面板106构成为固定在下端。
[0042]送风风扇103通过旋转而经由空气吸入口 107和过滤器108取入室内空气,将通过室内热交换器102进行了热交换后的空气导入排风路109a。进而,导入到排风路109a的空气通过左右风向板104和上下风向板105调整风向,从空气排风口 109b送出到外部,而对空气调节室内进行空气调节。
[0043]摄像单元120被设置为从摄像单元120的安装位置相对于水平方向以预定角度朝向下方,使得能够适当地摄像设置有室内机100的空气调节室内。但是,与空调机A的规格、用途一致地设定详细的摄像单元120的安装位置、角度即可,并不限定结构。
[0044]此外,图1、图2所示的空调机A的结构当然只不过是本实施方式的一个例子。
[0045](空调机的功能)
[0046]图3表示空调机A具备的功能例子。如图3所示,空调机A具备摄像单元120、控制单元140、负荷160、传感器170、可视光衰减滤光片驱动单元180、可视光衰减滤光片181。根据空调机A的规格或需要适当地具备在图3中用虚线表示的、近红外线照射单元(红外线照射单元)130、红外线衰减滤光片驱动单元182、红外线衰减滤光片183、红外线紫外线衰减滤光片183a、紫外线衰减滤光片驱动单元184以及紫外线衰减滤光片185。
[0047]首先,使用图3说明摄像单元120的功能例子。摄像单元120具有摄像被条件室内的功能。
[0048]摄像单元120主要具备光学镜头121、摄像元件122、AD (模拟数字)转换部123、信号处理部124。
[0049]光学镜头121具有以下功能,即进行来自被摄体的光束的变倍,或者进行用于调整受光光量的光圈和焦距调节,使被摄体的光学像成像在摄像元件122的受光面上。
[0050]摄像元件122具有以下功能,即由CXD (电荷耦合器件)图像传感器、CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器等构成,将在受光面上成像的被摄体的光学像进行光电转换,将得到的摄像信号输出到AD转换部123。摄像元件122被生成为在可视光频带中灵敏度高,在波长比可视光大的红外线频带中灵敏度低下。但是,已知摄像元件对近红外线的灵敏度不是零,能够受光近红外线。
[0051]因此,在市场销售的摄像单元120中,采用以下的结构,即在摄像元件122和光学镜头121之间配置使可视光频带和该频带前后的近红外线频带和紫外线频带的波长的光衰减的内置滤光片,抑制红外线和紫外线对摄像图像的影响。
[0052]AD转换部123具有以下功能,即对摄像信号进行数字转换而生成数字摄像信号,将数字摄像信号输出到信号处理部124。另外,AD转换部123也可以为配合地进行数字摄像信号的色调、亮度等的图像修正的规格。
[0053]信号处理部124具有以下功能,即从控制单元140接收摄像参数126,对接收到的数字摄像信号执行预定的信号处理而生成图像数据125,将生成的图像数据125输出到控制单元140的图像检测部141。
[0054]接着,使用图3说明控制单元140的功能例子。控制单元140具有以下功能,即从摄像单元120接收图像数据125,从该图像数据125检测人体、物体、房间布局,根据该检测结果执行空调控制。
[0055]控制单元140根据从摄像单元120输入的图像数据125、从遥控器Re输入的指令信号、以及从传感器170输入的传感器输出等,统一控制空调机A的动作,由此执行极细致的运转控制。
[0056]控制单元140具备图像检测部141、运算处理部(空调运转控制单元)145、驱动控制部(空调运转控制单元)146、存储单元150。
[0057]图像检测部141具有执行从摄像单元120接收到的图像数据125的各种图像处理的功能。在本实施方式中,作为一个例子,表示图像检测部141具备人体检测部142、物体检测部143、房间布局检测部144的结构的情况。人体检测部142执行例如检测人的头部、胸部、胳膊、腿等人的身体和位置的处理。物体检测部143执行检测空气调节室内的物体的形状和位置的处理。房间布局检测部144执行通过检测到房间的墙壁为止的距离、墙壁的角的位置来推定空气调节室内的房间布局的处理。此外,将在后面说明各部142?144的详细处理内容。
[0058]运算处理部145具有以下功能,即从传感器170取得传感器信息,取得遥控器Re的指令信号,计算空调运转设定。另外,运算处理部145除了计算出的空调运转设定以外,还从图像检测部141取得室内人的位置、物体的形状、位置等检测数据(图9所示的图像检测结果信息831),根据该检测数据修正上述空调运转设定。
[0059]此外,上述检测数据只是室内人的位置、活动量等的信息、检测出的物体的形状、位置、距离信息等信息,不包含人能够通过目视捕捉为影像的图像信息。由此,不只是能够减轻保存在存储单元150中的数据量,还构成为不能将图像数据125取出到控制单元140之外,因此能够实现可以保护空气调节室内的室内人的隐私的结构。
[0060]驱动控制部146具有以下功能,即根据通过运算处理部145计算出的空调运转设定,向负荷160输出用于驱动负荷160的驱动信号。
[0061]存储单元150具备例如ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等。另外,存储在ROM中的程序被CPU(中央处理单元)读出后装载到RAM中,来实现控制单元140的各部141、145、146的功能。
[0062]负荷160例如是室内机100具备的送风风扇电动机161、室外机200具备的压缩机电动机162、控制上下风向板105(参照图2)、左右风向板104(参照图2)的风向板用电动机163等。根据从控制单元140的驱动控制部146输入的驱动信号控制这些负荷160。
[0063]传感器170例如是基于温差电偶的温度传感器、照度传感器、以及使用了菲涅耳透镜和红外线传感器的活动量检测传感器等。传感器170向运算处理部145输出取得的传感器信息。此外,传感器170既可以在空调机A主体中具备,也可以在与主体分开的位置具备。
[0064]可视光衰减滤光片驱动单元180具有执行将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的处理、以及配置在摄像单元120的摄像范围外的处理的功能。
[0065]可视光衰减滤光片驱动单元180构成为,例如能够根据空调机A的控制单元140的驱动信号由空调机A内部具备的电动机进行驱动,使可视光衰减滤光片181移动。
[0066]此外,在通过控制单元140判定为空气调节室内的亮度为预定的亮度以上的情况下,控制可视光衰减滤光片驱动单元180使得将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面。
[0067]另外,可视光衰减滤光片驱动单元180例如在使用了步进电动机的情况下能够检测可视光衰减滤光片181的位置。
[0068]另外,可视光衰减滤光片181的位置的检测可以为根据摄像单元120的摄像图像检测可视光衰减滤光片181的位置的方式。
[0069]可视光衰减滤光片181被配置在摄像单元120的前面(摄像对象侧),使可视光频带的光衰减,由透射近红外线的光学滤光片或树脂材料构成。光学滤光片或树脂材料例如构成为被加工为与摄像单元120的前面的外观一致的形状,与空调机A的外观上的设计吻口 O
[0070]也可以构成为在使用使可视光衰减的树脂材料作为可视光衰减滤光片181的情况下,使该树脂材料成为与摄像单元120的外观一致的形状,由此作为摄像单元120的防护用外罩来使用。
[0071]在取消在摄像单元120内部具备的使红外线频带和紫外线频带衰减的内置滤光片的情况下,有可能产生因紫外线造成的影响。因此,也可以进行调谐使得在可视光衰减滤光片181中包含紫外线衰减功能,只透射红外线频带的光。
[0072]在此,使用图4(a)、图4(b)说明可视光衰减滤光片181和摄像单元120之间的位置关系。图4(a)表示将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的情况,图4(b)表示将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的摄像范围外的情况。
[0073]在图4(a)中,将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面(摄像对象侧),因此可视光衰减,但透射近红外线。已知摄像元件122的可视光频带的灵敏度高,对近红外线的灵敏度不是零。因此,通过使用可视光衰减滤光片181,从进入到摄像单元120的摄像元件122的光中使可视光频带的光衰减,由此能够更鲜明地捕捉近红外线,因此能够执行更高精度的图像检测处理。
[0074]在图4(b)中,从摄像单元120的前面排除了可视光衰减滤光片181(配置在摄像范围外),因此可视光和近红外线入射到摄像单元120。
[0075]但是,认为摄像元件122对近红外线的灵敏度比对可视光的灵敏度低。因此,在图4(a)的情况下,设想通过摄像单元120摄像的图像变暗。因此,理想的是调整摄像元件122的曝光的设定或图像处理。理想的是与可视光衰减滤光片181的特性和摄像单元120的性能一致地进行该调整。
[0076]另外,可视光衰减滤光片181可以具有不仅仅使可视光频带的光衰减,还同样地使紫外线衰减的特性。将紫外线的衰减特性设定为抑制紫外线对图像数据125产生的影响,使得能够根据通过摄像单元120捕捉近红外线所得的图像的图像数据125正确地进行图像检测处理即可。
[0077]另外,理想的是在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的情况下,设置在覆盖摄像单元120的摄像范围全部区域的位置。其理由是为了构成为不将在摄像单元120的摄像图像中成为噪声的、可视光衰减滤光片181的边界部分、可视光衰减滤光片181相关的构造部件等摄入到摄像图像上,由此能够节省噪声减少等多余的处理。
[0078]另外,理想的是在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的摄像范围外的情况下,可视光衰减滤光片181和可视光衰减滤光片181相关的构造部件等不进入到摄像单元120的摄像范围内。
[0079]返回到图3,近红外线照射单元130具备产生近红外线的近红外线投光器131 (参照图1)和控制该近红外线投光器131的照射方向并且控制照射的开关的近红外线照射电路826 (参照图9)。近红外线投光器131例如是近红外线LED (光电二极管)(红外线发光元件),具有向摄像单元120的摄像范围照射近红外线的功能。
[0080]在构成为摄像单元120转动(panning)而摄像空气调节室内全部区域的情况下,
(i)构成为只向需要进行摄像的区域照射近红外线的近红外线投光器131通过近红外线照射电路826旋转,使得与摄像单元120的摄影方向同步,(ii)构成为配置I个或多个近红外线投光器131使得能够照射摄像区域全体。
[0081]红外线衰减滤光片驱动单元182具有将红外线衰减滤光片183或红外线紫外线衰减滤光片183a配置在摄像单元120的前面或摄像范围外的功能。
[0082]红外线衰减滤光片183是使红外线衰减而透射可视光的光学滤光片,由玻璃或树脂材料构成。红外线紫外线衰减滤光片183a是具有使红外线衰减滤光片183衰减紫外线的特性的光学滤光片,由玻璃或树脂材料构成。
[0083]紫外线衰减滤光片驱动单元184具有将紫外线衰减滤光片185配置在摄像单元120的前面或摄像范围外的功能。
[0084]紫外线衰减滤光片185是使紫外线衰减的光学滤光片,由玻璃或树脂材料构成。
[0085]<使用可视光衰减滤光片摄像所得的图像的图像检测处理的概要>
[0086]接着,说明使用可视光衰减滤光片181摄像所得的图像的图像检测处理。
[0087]—般,在使用空调机A的环境下,附带从照明器或太阳光等光源发出的可视光频带的光而照射近红外线。
[0088]空调机A具备能够将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面进行摄像的结构。因此,空调机A的摄像单元120在照明器点亮的环境、存在太阳光的环境的任意一个或双方的室内环境下,能够使可视光频带的光衰减而取得更鲜明的近红外线图像。近红外线图像不只是只捕捉纯粹的近红外线所得的图像,也可以是多少包含近红外线以外的可视光频带、其他频带的光的图像。即,相对地包含多的近红外线即可。
[0089]例如,在空气调节室内的照明器从与摄像单元120的摄影方向不同的方向对摄像对象的物体照射光的情况下,产生因可视光产生的物体的影子。另外,有时该物体的影子会妨碍图像检测。因此,通过从在空调机A中具备的近红外线投光器131 (参照图1)照射近红外线,能够降低影子的影响。此外,对于可视光衰减滤光片181的有无和来自近红外线投光器131的近红外线的照射的有无的组合,根据空调机A的规格、空气调节室内的环境、检测对象的任意一个或组合进行设定即可。
[0090]在摄像元件122是对可视光具有灵敏度的图像传感器的情况下,设想即使在排除了摄像元件122内的内置滤光片时也无法充分得到近红外线的照度。因此,在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的情况下,进而设想为无法得到充分的照度。其理由是因为通过可视光衰减滤光片181也使近红外线衰减。在该情况下,必须通过增强从空调机A所具备的近红外线投光器131照射的近红外线的强度的处理、或者将可视光衰减滤光片181变更为近红外线频带的衰减率少的处理等来改善近红外线的照度。或者,可以通过摄像元件122的快门速度的调整、增益的调整、或将摄像元件122变更得大的处理,来确保所取得的图像的亮度。
[0091]以捕捉可视光频带为目的而构成的摄像元件122—般测定红色、绿色、青色的三色的光强度,根据配置为矩阵状的红色、绿色、青色的光传感器输出生成数据,使得该数据成为图像信息上的I个点。在可视光频带波长中通过对象的物体吸收的波长决定物体的颜色。例如,青色的物体吸收从红色到绿色的频带的波长的光,反射青色的波长的光,因此该物体的颜色看成为青色。但是,近红外线是与可视光频带不同的波长,因此在照射近红外线的情况下取得的图像与物体的颜色不同,用与物体的近红外线的吸收率、反射率对应的色调或亮度来表现。但是,该色调或亮度的不同的程度根据摄像元件122的内置滤光片特性的不同而不同。
[0092]在从通过摄像单元120摄像所得的摄像图像检测物体的情况下,根据色调、亮度的差导出画面上的边界,将其检测为轮廓,由此检测物体。因此,在摄像对象的花纹、花样等调配不同的物体的情况下,有时会将其花纹、花样错误检测为轮廓的边界。在摄像空气调节室内的情况下,在可能由于花样、花纹而成为图像检测的干扰的物体、例如绒毯、地板材料、壁纸等在同一物体中使用了相同的素材,因此近红外线的吸收率、反射率大致相同。即,在空调机A中,构成为在摄像时将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面而受光近红外线,由此难以受到成为图像处理的干扰的物体的花样、花纹的影响。即,通过近红外线进行摄像,即使是本来具有在进行图像检测时成为干扰的花样、花纹的物体,只要是相同的素材,也能够检测为是相同的颜色。
[0093]〈红外线衰减滤光片或紫外线衰减滤光片的同时使用>
[0094]在排除了摄像元件122的内部所具备的使红外线、紫外线的任意一个或双方衰减的内置滤光片的情况下,有时会发生无法允许由于红外线、紫外线的任意一个或双方对摄像图像的色调、对比度等的影响的情况。这时,在摄像单元120的前面配置具有与内置滤光片相同的特性的光学滤光片进行摄像即可。另外,在一边照射近红外线一边摄像时,或者在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面进行摄像时,通过排除摄像元件122的内置滤光片,能够进行近红外线的摄像。即,在进行图像检测的基础上,排除内置在摄像元件122中的内置滤光片,由此能够抑制伴随着摄像的图像的色调变化而产生的图像检测的降低。
[0095]另外,在本实施方式中,具有使红外线、紫外线的任意一个或双方衰减的特性的光学滤光片不与可视光衰减滤光片181同时使用。因此,使用了可视光衰减滤光片181的空调机A也可以构成为将该光学滤光片与可视光衰减滤光片181横排的一体形状,通过可视光衰减滤光片驱动单元180使配置位置移动。但是,根据空调机A的规格适当地设定该光学滤光片、机构即可,并不限定本发明的结构。
[0096]在此,使用图5(a)、图5(b)说明由可视光衰减滤光片181和红外线衰减滤光片183构成为一体形状的一体构造滤光片186和摄像单元120之间的位置关系。图5 (a)表示将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的情况,图5(b)表示将红外线衰减滤光片183配置在摄像单元120的前面的情况。
[0097]此外,横排地将可视光衰减滤光片181和红外线衰减滤光片183连结起来而构成一体构造滤光片186。
[0098]图5(a)表示将一体构造滤光片186中的可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的状态,可视光衰减,但透射近红外线。
[0099]另外,图5(b)表示将一体构造滤光片186中的红外线衰减滤光片183配置在摄像单元120的前面的状态,透射可视光,但红外线衰减。但是,也可以透射近红外线。
[0100]<人体检测和物体检测>
[0101]接着,使用图6 (a)、图6 (b)、图6 (C)说明图像检测部141对人体和物体的检测例子(适当地参照图3)。图6(a)表示评价图像的一个例子,图6(b)表示从评价图像检测人体的一个例子,图6(c)表示从评价图像检测物体的一个例子。
[0102]空调机A具备能够在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面的有无和从近红外线照射单元130照射近红外线的有无的组合的多个条件下摄像图像的结构。因此,空调机A通过根据由空调机A检测出的空气调节机室内的室内环境、摄像对象来变更摄像方法,能够摄像可以进行高精度的图像检测的图像。
[0103]图6(a)表示成为图像检测部141的图像检测处理的对象的评价图像。在评价图像中拍摄有作为桌子的物体300、作为椅子的物体301、人体400。
[0104]图6(b)表不从图6(a)所不的评价图像检测人体400的脸410的情况下的图像。
[0105]摄像单元120将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面,通过近红外线摄像人体400的轮廓、四肢等。在近红外线图像上,人体400的近红外线的反射率、吸收率大致相同,因此成为大致相同的色调、亮度,因此能够进行图像检测。
[0106]控制单元140的人体检测部142在从通过摄像单元120取得的图像数据125中检测人体400的情况下,使用根据人的身体的轮廓检测人体的方法。该方法设想将与人的身体的形状类似的物体错误检测为人的身体的情况。因此,人体检测部142例如通过同时使用脸检测、个人检测、或根据人的脸的部分、皮肤等推测性别、年龄的处理等其他图像检测,能够进行正确的检测。另外,人体检测部142通过连续地检测人的身体,能够检测人的运动。
[0107]此外,能够根据摄像单元120的画角、摄像图像内的拍摄了地面的位置来计算从室内机100到人体400的距离。具体地说,使用图5(a)、图5(b)进行说明。图5 (a)表示从横向看到的情况下的距离,图5(b)表示摄像图像内的距离。
[0108]在图5(a)中,如果知道室内机100相对于地面的高度和摄像单元120的画角α,则能够显示出表示相对于室内机100的距离的位置1^1、1^、1^3、1^4、1^5。另外,求出位置L1、L2、L3、L4、L5与从摄像单元120俯视各位置之间的距离的角度之间的关系。
[0109]接着,在图5(b)中,通过进行分配使得在摄像图像中拍摄的地面的纵深方向的长度与俯视上述各位置之间的距离的角度成正比,能够表示出位置L2、L3、L4、L5。
[0110]S卩,根据人体400或物体300、301与地面接触的位置,能够计算出距离。
[0111]返回到图6(b),人体检测部142通过组合身体检测和脸检测的检测结果,能够得到许多信息。例如,人体检测部142也能够根据通过摄像单元120摄像的图像中的身体的大小和脸的大小推测到人体400的距离。另外,作为其他方法,人体检测部142也可以利用以下的方法,即将接近空调机A的人体400的脸或身体拍摄得大,将远离空调机A的人体400的脸或身体拍摄得小。
[0112]人体检测部142可以不只是通过获得空气调节室内的人体400的位置,还通过获得其历时变化,由此检测活动量。空调机A将该活动量反映到空调运转设定中,由此能够进一步提高空气调节室内的舒适性。具体地说,人体检测部142根据空气调节室内的人体400的活动量的检测结果,计算与人体400的活动量对应的体感温度,将该计算出的体感温度输出到计算处理部145,由此能够反映到空调运转设定中。
[0113]但是,人体检测部142的上述处理方法是一个例子,也可以根据空调机A的规格来选择人体400的检测方法。
[0114]接着,使用图5 (C)说明检测物体310、311的情况。
[0115]摄像单元120将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面,通过近红外线摄像家具、空调室内的墙壁等。如果虽然是明显不同的颜色的物体但是相同素材,则在近红外线图像上近红外线的反射率接近,因此成为大致相同的色调、亮度,因此能够进行图像检测。
[0116]例如,通过右半边是茶色、左半边是米色的2色的毛巾的情况进行说明。在可视光环境下进行检测的情况下,存在2个颜色,将该颜色的边界部分错误检测为物体之间的边界。因此,错误检测为有2个物体。对此,在用近红外线摄像的图像上,毛巾在右半边和左半边都是相同素材,因此成为同色、同亮度,因此能够检测为一个物体。通过使在获得可视光的图像、获得近红外线的图像中检测出的物体的坐标分别对应起来,能够将在可视光图像上错误检测为2个物体的毛巾正确地识别为一个物体。
[0117]物体检测部143根据从摄像单元120取得的图像数据125检测物体的轮廓,检测物体310、311。另外,物体检测部143与人体检测的情况同样,能够根据检测出的物体310、311的位置推定物体的大小、从室内机100到物体的距离、形状等。
[0118]另外,物体检测部143也可以根据检测出的物体的轮廓,进行重心位置、形状的复杂度的计算等、形状分析等。其中,物体检测部143也可以根据空调机A的规格,灵活利用这些计算结果、分析结果进行各种图像检测等。
[0119]另外,物体检测部143可以使用根据图像数据125检测物体的形状的公知的软件。
[0120]接着,使用图8 (a)、图8 (b)、图8 (C)、图8 (d)、图8 (e)说明根据图像检测结果进行空调运转的处理的流程。图8 (a)表示摄像图像的一个例子,图8(b)表示人体的检测结果的一个例子,图8 (C)表示物体的检测结果的一个例子,图8 (d)表示将人体和物体的检测结果的双方合成所得的图像的一个例子,图8(e)表示从上看的情况下的空调控制的一个例子,图8(f)表示从横向看的情况下的空调控制的一个例子。
[0121]图8(a)表示摄像图像的一个例子。在空气调节室内存在人体401和物体302。
[0122]在图8(b)中,人体检测部142检测人体401的脸部分411和身体部分412。此外,在从图8所示的摄像图像中检测人体401的位置、人体401的四肢的情况下,在同时使用检测人的皮肤的颜色的处理时,如果照射近红外线,或将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面,则难以正确地检测颜色。因此,理想的是不照射近红外线,不使用可视光衰减滤光片181而进行摄像。人体检测部142在同时使用检测人的皮肤的颜色的处理时,分别针对在可视光环境下摄像的图像和摄像了近红外线的图像进行人体401的检测,使用双方的检测结果,由此能够更高精度地进行人体401的检测。
[0123]在图8(c)中,物体检测部143检测物体302的外形312。此外,在进行物体的检测的情况下,如上述那样,有时物体的花样、花纹、室内照明的影子的影响成为干扰。在该情况下,通过近红外线照射单元130照射近红外线进行摄像、还是将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面进行摄像的任意一个或双方,能够进行更高精度的物体的检测。另夕卜,在空气调节室内的照度低的情况下,通过从近红外线照射单元130照射近红外线,能够在低照度下进行图像检测。另外,在室内照度高的情况下,摄像单元120在可视光频带具有强的灵敏度,因此通过将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面,能够使用近红外线图像进行图像检测。
[0124]作为其他例子,也可以从用可视光摄像所得的图像中检测人的位置,根据检测出该位置的频度,检测空气调节室内的室内人的室内存在频度高的区域。然后,以没有检测出人的区域为中心照射近红外线而进行物体的检测,由此更高精度地进行物体的检测。
[0125]在图8(d)中,图像检测部141生成将检测出的人体401的脸部分411和身体部分412、物体302的外形312合成所得的图像。
[0126]图8 (e)表示在从上看的情况下人体401和物体302之间的位置关系、通过空调控制变更了风向的状态。针对当初向作为空气调节室内的中心方向的Wl方向送风的情况,进行变更使得在图像检测处理后向检测出人体401的W2方向送风。
[0127]另外,图8(f)表示在从横向看的情况下人体4021和物体302之间的位置关系、通过空调控制变更了风向的状态。针对当初向作为空气调节室内的中心方向的Wl方向送风的情况,进行变更使得在图像检测处理后向检测出人体401的W2方向送风。
[0128]S卩,在图8(b)?(d)所示的处理的流程中,图像检测部141通过空气调节室内的位置坐标表示检测出的人体401和物体302的位置,将该坐标值输出到运算处理部145。然后,在图8(e)?(f)所示的处理的流程中,运算处理部145使用通过图像检测部141取得的人体401和物体302的坐标位置,计算空调运转设定。
[0129]此外,根据所使用的图像处理软件的规格、检测对象、空调机A的产品规格而适当地设定组合了可视光衰减滤光片181的使用的有无、近红外线照射单元130的使用的有无的摄像条件即可。另外,本实施方式的空调机A能够在多个摄像条件下进行摄像,因此通过根据空调机A所具备的图像检测软件来追加各种处理,能够提高检测精度。
[0130]〈安装形式例子〉
[0131]在此,使用图9?图12说明安装形式的一个例子(适当地参照图3)。
[0132]图9表示将可视光衰减滤光片驱动单元与照相机基板连接,将近红外线照射单元安装在照相机基板的情况下的结构例子。图10表示将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与照相机基板连接的情况下的结构例子。图11表示将可视光衰减滤光片驱动单元与控制基板连接,将近红外线照射单元安装在控制基板的情况下的结构例子。图12表示将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与控制基板连接的情况下的结构例子。
[0133]此外,在图9?图12中,向与图3所示的功能相同的部分附加相同的符号,省略说明。
[0134](将可视光衰减滤光片驱动单元与照相机基板连接,将近红外线照射单元安装在照相机基板的情况)
[0135]图9表示由安装了控制单元140进行空调机A的运转控制的主微计算机801的控制基板800、安装使使用从摄像单元120输出的图像数据125执行各种图像检测处理的软件工作的照相机微计算机811、摄像单元120、近红外线照射电路826、近红外线投光器131的照相机基板810的2个基板构成的情况。配置可视光衰减滤光片181的可视光衰减滤光片驱动单元180、配置红外线衰减滤光片183或红外线紫外线衰减滤光片183a的红外线衰减滤光片驱动单元182以及配置紫外线衰减滤光片185的紫外线衰减滤光片驱动单元184与照相机基板810连接。
[0136]在此,近红外线照射电路826具有向近红外线投光器131发送使近红外线发光的指示的功能。此外,近红外线照射电路826不具有驱动近红外线投光器131的方向的功能。其理由是因为在照相机基板810上安装有摄像单元120和近红外线投光器131,因此如果改变照相机基板810的方向,则摄像单元120和近红外线投光器131的方向同步地变化。
[0137]控制单元140分为主微计算机801和照相机微计算机811,由此能够比使用单一微计算机的情况更廉价地构成。其理由是因为相对于照相机微处理器811使需要比较快的运算处理的图像处理软件工作,而主微计算机801进行通过比较慢的运算处理即可的空调机A的驱动部分的控制即可。照相机微计算机811和主微计算机801的处理速度不同,因此主微计算机801和照相机微计算机811之间的信息通信为串行通信,通过从照相机微计算机811向主微计算机801只发送图像检测的检测结果等而减小进行通信的信息量,而构成为抑制主微计算机801的负荷。
[0138]另外,主微计算机801和照相机微计算机811分别个别地具备图3所示的存储单元150。在主微计算机801中具备存储单元150b,在照相机微计算机811中具备存储单元150ao
[0139]在可视光衰减滤光片驱动单元180与照相机基板810连接的结构的情况下,根据来自照相机微计算机811的指令信号执行将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面并进行摄像的处理。
[0140]另外,在主微计算机801变更摄像单元120的摄像的设定、例如快门速度、白色平衡、对比度等的设定和照相机基板810上的图像处理等时,向照相机微计算机811发送摄像请求信息830。另外,照相机微计算机811向主微计算机801发送图像检测结果信息831。这时,主微计算机801和照相机微计算机811在双方之间取得同步而执行信息的收发。
[0141]另外,在照相机基板810上安装了近红外线照射电路826和近红外线投光器131的情况下,可以始终向摄像单元120的摄影方向照射近红外线,因此可以根据摄像单元120的画角来缩小近红外线的照射范围。因此,即使不配置覆盖全方位的多个LED也可以,不需要将近红外线投光器131向摄像单元120的摄影方向驱动的机构,因此能够廉价地构成。
[0142]另外,在照相机基板810上安装了近红外线照射电路826和近红外线投光器131的情况下,不需要引线,能够削减成本。进而,能够构成为通过照相机微计算机811经由近红外线照射电路826直接驱动近红外线投光器131,容易进行摄像和近红外线的照射的同步,能够缩短近红外线的照射时间、缩短近红外线照射时的摄影时间。
[0143]这时,在对近红外线投光器131使用了 LED的情况下,每一次的近红外线的照射时间缩短,由此LED寿命变长。另外,能够降低LED的发热的影响,因此能够增加与该降低量对应的电流值。在LED中电流值和发光强度为正比关系,因此通过增大每一个LED的发光强度,能够与上述降低量相应地抑制LED的个数。另外,近红外线投光器131能够在抑制价格的同时变得更小型。
[0144](将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与照相机基板连接的情况)
[0145]图10表示将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与照相机基板连接的情况的机构例子。图10的结构与图9的结构的不同点在于:将图9的近红外线照射电路826和近红外线投光器131置换为近红外线照射单元130,该近红外线照射单元130与照相机基板810连接。因此,以下说明该不同点。
[0146]在将近红外线照射单元130与照相机基板810连接的情况下,能够通过照相机微计算机811直接驱动近红外线照射单元130,容易进行摄像和近红外线的照射的同步,能够缩短近红外线的照射时间、缩短近红外线照射时的摄影时间。
[0147]这时,在对近红外线投光器131使用了 LED的情况下,每一次的近红外线的照射时间缩短,由此LED寿命变长。另外,能够降低LED的发热的影响,因此能够增加与该降低量对应的电流值。在LED中电流值和发光强度为正比关系,因此通过增大每一个LED的发光强度,能够与上述降低量相应地抑制LED的个数。另外,近红外线投光器131能够在抑制价格的同时变得更小型。
[0148]另外,通过将照相机基板810和近红外线投光器131配置得接近,能够缩短引线,能够削减成本。
[0149](将可视光衰减滤光片驱动单元与控制基板连接,将近红外线照射单元安装在控制基板的情况)
[0150]图11表示将可视光衰减滤光片驱动单元与控制基板连接,将近红外线照射单元安装在控制基板的情况下的结构例子。图11的结构与图10的结构的不同点在于:将图10的近红外线照射单元130安装在控制基板800上,将可视光衰减滤光片驱动单元180、红外线衰减滤光片驱动单元182、紫外线衰减滤光片驱动单元184与控制基板800连接。因此,以下说明该不同点。
[0151]在将可视光衰减滤光片驱动单元180与控制基板800连接的情况下,在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面而进行摄像时,从控制基板800的主微计算机801驱动可视光衰减滤光片驱动单元180。另外,也可以构成为根据从照相机基板810接收的图像检测结果信息831来驱动可视光衰减滤光片驱动单元180。另外,在将可视光衰减滤光片181配置在摄像单元120的前面而进行摄像的情况下,在变更照相机基板810上的图像处理等的控制时,从控制基板800的主微计算机801向照相机基板810的照相机微计算机811发送摄像请求信息830。
[0152]与作为单独的模块生成近红外线照射单元130的情况相比,将近红外线照射单元130安装在控制基板800上能够排除线束、模块的基板等,成为更廉价的结构。
[0153]在难以使控制基板800自身进行旋转的情况下,通过预先准备照射方向不同的多个LED,只使朝向必要的方向的LED点亮,能够实现低电流、长寿命化。
[0154](将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与控制基板连接的情况)
[0155]图12表示将可视光衰减滤光片驱动单元和近红外线照射单元与控制基板连接的情况下的结构例子。图12的结构与图11的结构的不同点在于:将近红外线照射单元130与控制基板800连接。因此,以下说明该不同点。
[0156]在照相机基板810能够旋转的情况下,在将近红外线照射单元130与安装有主微计算机801的控制基板800连接时,和将近红外线照射单元130与照相机基板810连接时相比,能够与近红外线照射单元130的个数对应地减少与照相机基板810连接的引线的条数。
[0157]另外,在照相机基板810能够旋转的情况下,在将近红外线照射单元130与安装有主微计算机810的控制基板800连接时,在照相机基板810上不需要近红外线LED的安装空间、或安装LED模块连接用的连接器等,因此能够使照相机基板810更小型。
[0158]另外,通过使照相机基板810变得小型,能够确保摄像单元120的旋转性。进而,与转动的照相机基板810连接的线束的个数减少,因此能够避免摄像单元120旋转时的引线的断线等故障。
[0159](近红外线投光器)
[0160]图13(a)、图13(b)、图13(c)是表示近红外线投光器131的结构例子的图。
[0161]图13(a)所示的近红外线投光器500a是使用聚光镜头503这样的光学镜头或扩散材料使安装在台座501上的LED502发出的近红外线具有方向性的情况。用附加了灰色的区域L表示通过近红外线投光器500a发射的近红外线。
[0162]图13(b)所示的近红外线投光器500b是使用扩散膜504这样的光学镜头或扩散材料使安装在台座501上的LED502发出的近红外线具有平缓的方向性的情况。用附加了灰色的区域L表示通过近红外线投光器500b发射的近红外线。
[0163]图13 (c)所示的近红外线投光器500c是在LED502射线外周构成反射镜505来使安装在台座501上的LED502发出的近红外线具有方向性的情况。用附加了灰色的区域L表示通过近红外线投光器500c放射的近红外线。
[0164]对于近红外线投光器131的种类,理想的是适当选择与空调机A的控制的内容符合的构造使得能够向预定的范围照射近红外线。另外,为了在图像检测时不错误检测为物体的边界,理想的是照射的近红外线不产生近红外线的照射范围的轮廓、与在近红外线投光器131中使用的聚光镜头503的特性依存地产生的近红外线的浓淡等。
[0165]图14表示构成为摄像单元120旋转的情况下的近红外线投光器131的照射范围的一个例子。
[0166]假设摄像单元120的画角是照相机摄像视野角α。在安装在室内机100的摄像单元120只旋转了照相机基板驱动角Θ的情况下,图14表示通过照相机摄像视野角α摄像的范围。另一方面,假设近红外线投光器131以近红外线照射角β照射近红外线。例如,在近红外线投光器131只旋转近红外线投光器角Φ,放射了近红外线的情况下,如图14所示,发射的近红外线收纳于照相机摄像视野角α的范围内。
[0167]图15表示固定设置近红外线投光器131的情况下的一个例子。
[0168]如图15所示,近红外线投光器131构成为,在具有梯形(或四角形)的底面的四角柱的台座501的3个面上配置近红外线LED502。在图15中,记载了在台座501的I个面上配置了 2个近红外线LED502的情况,但并不限于2个,也可以是I个或3个以上。
[0169]角度γ表示LED安装角。另外,角度β?、β2、β 3表示近红外线照射角。
[0170]例如,图14所示的近红外线投光器131在角度γ是60度、并且角度β 1、β 2、β 3是60度的情况下,能够向整体180度的范围照射近红外线。
[0171]此外,在图15中,记载了向3个方向照射的情况,但例如也可以在具有五角形的底面的五角柱的台座的4个面上配置近红外线LED502,或在具有三角形的底面的三角柱的台座的2个面上配置近红外线LED502。
[0172]图16表示在使用图15所示的近红外线投光器照131射近红外线的同时使摄像单元120旋转而摄像的情况。图16(a)表示从上看的图,图16(b)表示看正面的图,(c)表示俯视图。
[0173]摄像单元120在与室内的环境配合地通过近红外线照射单元130向空气调节室内照射近红外线的期间进行空气调节室内的摄像。
[0174]近红外线是波长比可视光频带的光长而无法通过人的肉眼识别的频带的光,但摄像单元120能够检测出近红外线。因此,通过在从近红外线照射单元130照射近红外线的同时通过摄像单元120摄像,能够取得空气调节室内的近红外线图像。
[0175]图16(a)表示以下的状态,即分别使近红外线照射角β 1、β 2、β 3比各照相机摄像视野角α 1、α 2、α 3大,使近红外线照射角β I和β 2重叠,使近红外线照射角β 2和β 3重叠而进行摄像。
[0176]在图16(b)中,符号601的范围表示通过近红外线照射角β I照射的范围。符号602的范围表示通过近红外线照射角β 2照射的范围。符号603表示通过近红外线照射角β 3照射的范围。另外,符号604表示照相机摄像范围全体。
[0177]在图16(c)中,表示高度方向的照相机摄像视野角ah和高度方向的近红外线照射角Ph的高度方向的范围。对于高度方向,也将近红外线照射角Ph设定得比照相机摄像视野角ah大。
[0178]由此,摄像单元120能够摄像空气调节室内的近红外线图像。
[0179]空调机A具备近红外线投光器131,因此在空气调节室内暗的夜间等中,也能够通过照射近红外线来进行摄像。另外,这时无法通过肉眼获得近红外线,因此不会对室内人造成不舒适感。
[0180]另外,在使用了根据不照射近红外线而摄像所得的图像检测物体的轮廓的图像检测方式的情况下,存在将物体的影子错误检测为物体的轮廓的问题。在从与摄影方向不同的方向照射光的情况下,在通过摄像单元120摄像的图像中会拍摄出摄像对象的物体的影子。对此,通过从近红外线投光器131照射近红外线,通过可视光衰减滤光片181进行摄像,能够使得摄像单元120通过该照射的近红外线不拍摄出所产生的物体的影子。S卩,通过照射近红外线能够降低因物体的影子造成的图像检测的错误检测。
[0181]在设想了只减少物体的影子的影响的情况下,为了消除影子而配置照射可视光的照明器,通过在摄像时点亮照明器而产生降低影子的影响的效果。但是,可视光频带的照明器的光能够被人的肉眼获得,会损害室内人的舒适性,因此使用照明器并不理想。空调机A构成为,具备照射无法被人的肉眼获得的近红外线的方式,在抑制因影子造成的错误检测的同时,在摄像时不会对室内人产生不舒适感。
[0182]另外,在根据照射近红外线的环境下摄像的图像数据125执行各种图像检测处理而检测人体、物体的情况下,所使用的图像检测软件也可以直接使用在不照射近红外线的环境下使用的图像检测软件。另外,也可以对图像检测软件进行变更使得能够将对近红外线图像特殊化地执行图像检测处理的专用软件应用于可视光图像的图像检测处理中,与物体的检测对象和摄像条件配合地适当地设定变更即可。
[0183]〈与图像检测结果对应的空调运转控制的例子>
[0184]空调机A具备摄像单元120、可视光衰减滤光片驱动单元180、可视光衰减滤光片181以及图像检测部141,由此能够进行基于各种图像检测的检测结果的空调运转。另外,空调机A通过具备近红外线照射单元130,除了能够进行通常的图像检测以外,还能够使用灵活利用了近红外线的特性的图像检测来执行空调控制。例如,空调机A从射线图像中检测人体的位置和活动量,从照射近红外线时的摄像图像中检测家具,根据该检测结果,避开家具而向有人的区域送风调整了温度的空气,由此能够高效地执行空气调节室内的空调控制。
[0185]通过与规格配合地任意地驱动进行风向控制的上下风向板105和左右风向板104、进行风量和风速的调整的送风风扇电动机161,来进行空调机A的送风控制。
[0186](第一空调运转控制例子)
[0187]例如,通过以下的情况下的控制为例子进行说明,即在下午2点,室内的荧光灯点亮,太阳光从窗外进入的状况下,在外部气温为-1°C、室内气温为8°C时,按照供暖22°C的设定开始运转(适当参照图3)。
[0188](I)图像检测部141的人体检测部142执行以下的处理,即从摄像单元120接收图像数据125,进行图像检测,检测人所在的位置。这时,摄像单元120在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态、没有设置的状态的任意一个或双方下进行摄像,将图像数据125输出到图像检测部141。
[0189](2)在预定时间后,摄像单元120根据来自运算处理部145的指示(摄像请求信息830),在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态下进行摄像,将图像数据125输出到图像检测部141。然后,图像检测部141的物体检测部143执行以下处理,即根据接收到的图像数据125检测物体的位置、形状。
[0190](3)运算处理部145根据通过图像检测部141检测出的物体的位置、形状以及人的位置(图像检测结果信息831),计算避开物体而进行送风的空调运转设定,将该计算结果输出到驱动控制部146。
[0191](4)驱动控制部146根据从运算处理部145接收到的计算结果,避开物体而送风温暖的空气,由此高效地进行空调。
[0192](第二空调运转控制例子)
[0193]例如,通过以下的情况下的控制为例子进行说明,即在下午2点,太阳光入射到空气调节室内的情况下,在外部气温为-l°c、室内气温为8°C时,按照供暖22°C的设定开始运转。该第二空调运转控制例子与第一空调运转控制例子相比,不同点在于由于太阳光从一个方向入射而特别容易产生影子。
[0194](I)图像检测部141的人体检测部142执行以下的处理,即从摄像单元120接收图像数据125,进行图像检测,检测人所在的位置。这时,摄像单元120在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态、没有设置的状态的任意一个或双方下进行摄像,将图像数据125输出到图像检测部141。
[0195](2a)在预定时间后,摄像单元120根据来自运算处理部145的指示(摄像请求信息830),在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态下,一边从近红外线照射单元130照射近红外线一边进行摄像,将图像数据125输出到图像检测部141。然后,图像检测部141的物体检测部143执行以下处理,即根据接收到的图像数据125,检测物体的位置、形状。
[0196](3)运算处理部145根据通过图像检测部141检测出的物体的位置、形状以及人的位置(图像检测结果信息831),计算避开物体而进行送风的空调运转设定,将该计算结果输出到驱动控制部146。
[0197](4)驱动控制部146根据从运算处理部145接收到的计算结果,避开物体而送风温暖的空气,由此高效地进行空调。
[0198]在该第二空调运转控制例子中,与第一空调运转控制例子的不同点在于:在上述(2a)中,一边使用近红外线照射单元130照射近红外线一边进行摄像。另外,通过照射近红外线,能够抑制图像检测处理中的影子的影响。
[0199](空调运转控制的处理流程例子)
[0200]接着,使用图17说明空调运转控制的处理流程的一个例子(适当地参照图3)。
[0201]在步骤S1701中,摄像单元120进行摄像。具体地说,摄像单元120在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态、没有设置的状态的任意一个或双方下进行摄像。然后,摄像单元120将摄像所得的图像数据125输出到图像检测部141。
[0202]在步骤S1702中,图像检测部141的人体检测部142执行以下处理,即使用从摄像单元120接收到的图像数据125进行图像检测,检测人所在的位置。
[0203]在步骤S1703中,可视光衰减滤光片驱动单元180根据来自运算处理部145的指示,将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面。
[0204]在步骤S1704中,运算处理部145判定是否照射近红外线。此外,既可以由运算处理部145参照经由遥控器Re预先设定在空调机A中的与近红外线照射的有无有关的信息进行该判定,也可以根据在步骤S1701中摄像所得的图像的亮度等进行该判定。在判定为照射近红外线的情况下,处理前进到步骤S1705,在判定为不照射近红外线的情况下,处理前进到步骤S1706。
[0205]在步骤S1705中,近红外线照射单元130从近红外线投光器131照射近红外线。
[0206]在步骤S1706中,摄像单元120进行摄像。然后,摄像单元120将摄像所得的图像数据125输出到图像检测部141。
[0207]在步骤S1707中,图像检测部141的物体检测部143执行根据接收到的图像数据125检测物体的位置、形状的处理。
[0208]在步骤S1708中,运算处理部145使用通过图像检测部141检测出的物体的位置、形状以及人的位置,计算避开物体而进行送风的空调运转设定。然后,运算处理部145将计算结果输出到驱动控制部146。
[0209]在步骤S1709中,驱动控制部146根据从运算处理部145接收到的计算结果,送风调整了温度的空气,由此执行空调运转控制。然后,结束处理。
[0210]如以上说明的那样,本实施方式的空调机A具备配置为摄像空气调节室内的摄像单元120、使用通过摄像单元120摄像所得的图像数据125执行图像检测处理的图像检测部141、能够配置在摄像单元120的前面而使可视光频带的光衰减的可视光衰减滤光片181、根据摄像单元120的摄像结果来计算空调运转设定的运算处理部145以及对表示空调机A的电动机类的负荷160进行驱动控制的驱动控制部146。另外,空调机A也可以具备照射近红外线的近红外线照射单元130。
[0211]首先,摄像单元120在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态、没有设置的状态的任意一个或双方下进行摄像,将图像数据125输出到图像检测部141。接着,图像检测部141执行使用从摄像单元120接收到的图像数据125进行图像检测而检测人所在的位置的处理。在预定时间后,摄像单元120根据来自运算处理部145的指示(摄像请求信息830),在将可视光衰减滤光片181设置在摄像单元120的前面的状态下进行摄像,将图像数据125输出到图像检测部141。然后,图像检测部141执行根据接收到的图像数据125检测物体的位置、形状的处理。接着,运算处理部145使用通过图像检测部141检测出的物体的位置、形状以及人的位置,计算避开物体而进行送风的空调运转设定,将计算结果输出到驱动控制部146。驱动控制部146根据从运算处理部145接收到的计算结果,送风调整了温度的空气,由此高效地进行空调。
[0212]这样,空调机A能够不受到空调室内的照明、太阳光的影响,而高精度地进行图像检测,根据图像检测结果进行空调控制。
[0213]在本实施方式中,摄像单元120可以使用对摄影元件122的模拟输出信号进行信号处理而通过数字信号输出图形数据125的市场销售的模块设备。另外,在该情况下,需要构成为从控制单元140读入进行摄像时的修正等的参数而使用。
[0214]本实施方式的摄像单元120例如构成为,通过使用适当地抑制了近红外线频带的波长的衰减率的光学滤光片,或者排除使紫外线和近红外线频带的波长的光衰减的内置滤光片,而在可视光频带和近红外线频带中都能够受光。但是,使紫外线和近红外线频带的波长的光衰减的光学滤光片只不过使紫外线和近红外线衰减,而不应该完全遮挡。因此,在本实施方式的空调机A的规格的基础上,能够在摄像单元120中确保近红外线的受光量的情况下,不需要进行临时变更近红外线频带的波长的衰减率,或排除光学滤光片的处理。即,与摄像单元120的设计规格和空调机A的产品规格等配合地选择空调机A所具备的摄像单元120即可。
[0215]此外,在本实施方式中,说明了使用了近红外线的情况,但也可以将近红外线替换为中红外线、远红外线,使用中红外线、远红外线。
[0216]此外,本发明并不限于上述实施方式,包含各种变形例子。例如,为了容易理解地说明本发明而详细说明了上述实施方式,而并不限定于一定具备所说明的全部结构。另外,可以将某实施方式的结构的一部分置换为其他变形例子的结构,也可以向某实施方式的结构追加其他变形例子的结构。另外,对于实施方式的结构的一部分,可以进行其他结构的追加/删除/置换。
[0217]另外,摄像单元120和控制单元140的各功能等例如可以通过用集成电路进行设计等而用硬件实现它们的一部分或全部。另外,也可以通过由处理器对实现各个功能的程序进行解释、执行,而用软件实现主微计算机801和照相机微计算机811的各功能等。可以将实现各功能的程序、表、文件等信息放置在存储器、硬盘、SSD(固态驱动器)等记录装置、或IC卡、SD卡、DVD (数字通用盘)等记录介质中。
[0218]另外,表示出考虑控制线、信息线在说明上是必要的,但并不限于在产品上一定表示出全部的控制线、信息线。实际上,可以考虑将几乎全部的结构相互连接起来。
【主权项】
1.一种空调机,其特征在于,具备: 摄像单元,其配置为摄像空气调节室内; 可视光衰减滤光片,其能够配置在上述摄像单元的前面,使可视光频带的光衰减; 空调运转控制单元,其根据上述摄像单元的摄像结果来控制空调运转。2.根据权利要求1所述的空调机,其特征在于,还具备: 可视光衰减滤光片驱动单元,其执行将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面的处理、以及将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的摄像范围外的处理。3.根据权利要求2所述的空调机,其特征在于,还具备: 控制单元,其在将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的摄像范围外的情况、将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面的情况的双方条件下,分别使上述摄像单元摄像上述空气调节室内。4.根据权利要求3所述的空调机,其特征在于,还具备: 红外线照射单元,其构成为,包含被配置为向上述空气调节室内照射红外线的红外线发光元件。5.根据权利要求4所述的空调机,其特征在于, 在将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面的情况下,上述控制单元在摄影时使上述红外线照射单元向上述空气调节室内照射红外线。6.根据权利要求2?5的任意一项所述的空调机,其特征在于, 上述控制单元在判定为上述空气调节室内是预定的亮度以上的情况下,使上述可视光衰减滤光片驱动单元将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面。7.根据权利要求1?5的任意一项所述的空调机,其特征在于,还具备: 红外线衰减滤光片,其能够配置在上述摄像单元的前面,使红外线衰减; 红外线衰减滤光片驱动单元,其执行将上述红外线衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面的处理、将上述红外线衰减滤光片配置在上述摄像单元的摄像范围外的处理。8.根据权利要求7所述的空调机,其特征在于, 具备:一体构造滤光片,其具有横排地连结上述红外线衰减滤光片和上述可视光衰减滤光片的构造,其中 上述控制单元使上述可视光衰减滤光片驱动单元移动上述一体构造滤光片,将上述可视光衰减滤光片和上述红外线衰减滤光片的任意一个配置在上述摄像单元的前面。9.根据权利要求1?5的任意一项所述的空调机,其特征在于,还具备: 紫外线衰减滤光片,其能够配置在上述摄像单元的前面,使紫外线衰减; 紫外线衰减滤光片驱动单元,其执行将上述紫外线衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面的处理、将上述紫外线衰减滤光片配置在上述摄像单元的摄像范围外的处理。10.根据权利要求7?9的任意一项所述的空调机,其特征在于, 形成为使上述红外线衰减滤光片具有使紫外线衰减的特性。11.根据权利要求7所述的空调机,其特征在于, 上述控制单元执行以下处理,使上述可视光衰减滤光片驱动单元将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面并且使上述红外线衰减滤光片驱动单元将上述红外线衰减滤光片配置在上述摄像单元的摄像范围外的处理、或者使上述可视光衰减滤光片驱动单元将上述可视光衰减滤光片配置在上述摄像单元的摄像范围外并且使上述红外线衰减滤光片驱动单元将上述红外线衰减滤光片配置在上述摄像单元的前面。12.—种执行空气调节室内的空调运转控制的空调机的空调运转控制方法,其特征在于, 上述空调机具备: 摄像单元,其被配置为摄像上述空气调节室内; 可视光衰减滤光片,其能够配置在上述摄像单元的前面,使可视光频带的光衰减; 控制单元,其使上述摄像单元摄像上述空气调节室内,执行图像检测处理; 空调运转控制单元,其根据上述摄像单元的摄像结果来控制空调运转, 执行以下的步骤: 上述摄像单元进行摄像的第一摄像步骤; 上述控制单元执行使用通过上述第一摄像步骤摄像所得的图像数据进行图像检测并检测人所在的位置的处理的人体检测步骤; 上述摄像单元在将上述可视光衰减滤光片设置在上述摄像单元的前面的状态下进行摄像的第二摄像步骤; 上述控制单元执行从通过上述第二摄像步骤摄像所得的图像数据检测物体的位置、形状的处理的物体检测步骤; 上述空调运转控制单元使用通过上述物体检测步骤检测出的物体的位置、形状以及通过上述人体检测步骤检测出的人的位置来计算避开物体进行送风的空调运转设定的空调运转设定步骤; 上述空调运转控制单元根据通过上述空调运转设定步骤计算出的结果执行空调运转控制的步骤。
【文档编号】F24F11/00GK105987434SQ201510082681
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月15日
【发明人】伊藤佑树, 矶田贵宏, 上田贵郎, 横山启二
【申请人】江森自控日立空调技术(香港)有限公司
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