JP6692134B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空調を行う空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機では、赤外線センサによって空調室の熱画像データを取得し、この熱画像データに基づいて空調が行われている。
たとえば、特許文献１では、室内機に送風障害物を検知する障害物センサと、人体を検出する人体検出手段とを備え、天井からの障害物と、人のいる方向とを検知して、障害物を避け、人のいる方向に向けて送風することが行われている。

特開２０１２−１０２９２４号公報

ところで、特許文献１では、障害物が存在する方向を避けて、人がいる方向に送風するため、人が長時間同じ場所に留まっている場合など、空調風が常に人に当たり続けてしまい、不快に感じてしまうという問題がある。
そこで、本発明は、障害物のある室内を空調する際にも快適な温度環境を提供することができる空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内機本体に設置され、人の位置を検出する人体検出手段と、該室内機本体に設置され、天井から吊り下げられた下がり壁からなる障害物の位置を検出する障害物検出手段と、送風方向を変更する上下風向変更手段と、冷房運転中において、該人が該障害物よりも該室内機本体に近い場所に位置する場合には、該上下風向変更手段によって空調風を該障害物に向けて送風し、一方、該人が該障害物よりも該室内機本体から遠い場所に位置する場合には、空調風を該障害物の下端よりも下方に送風するように該上下風向変更手段の向きを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によると、障害物のある室内を空調する際にも快適な温度環境を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機が備える室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。 空気調和機が備える室内機の運転停止状態における縦断面図である。 室内機が備える機器の機能ブロック図である。 発光ダイオードと撮像カメラの位置関係を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は左側面図である。 図１のＫ部拡大図で、（ａ）は可視光カットフィルタが移動している途中の状態を示す説明図であり、（ｂ）は可視光カットフィルタが撮像手段の前側に配置された状態を示す説明図である。 室内機が設置される空調室における、天井からの障害物と人の位置関係を示す説明図で、（ａ）は人が天井からの障害物よりも室内機に近い場合を表し、（ｂ）は人が天井からの障害物よりも室内機から遠い場合を表している。 空調室内を撮像手段が撮影した室内画像を模した説明図である。 室内機の送風方向を示す説明図で、（ａ）は人が天井からの障害物よりも室内機に近い場合を表し、（ｂ）は人が天井からの障害物よりも室内機から遠い場合を表している。 空調室の間取りの検出に関するフローチャートである。 空調室の天井からの障害物の検出に関するフローチャートである。 空調室内に在室する人の検出に関するフローチャートである。 空調室内に在室する人と天井からの障害物のどちらが室内機に近いかの判定に関するフローチャートである。 室内機が設置される別態様の空調室における、天井からの障害物と人の位置関係を示す説明図である。 別態様の空調室内を撮像手段が撮影した室内画像を模した説明図である。 別態様の空調室の天井からの障害物の検出に関するフローチャートである。

以下、本発明を実施するための一実施例について、図面を用い説明する。まず、空気調和機の全体構成について図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施例に係る空気調和機が備える室内機、室外機、及びリモコンの正面図、図２は、空気調和機が備える室内機の運転停止状態における縦断面図、図３は、室内機が備える機器の機能ブロック図である。

図１に示すように、空気調和機Ｓは、室内を快適な温度や湿度に調整するもので、室内に設置される室内機１００と、室外に設置される室外機２００と、空気調和機Ｓの運転モードを設定するリモコン３００と、室内機１００と室外機とを繋ぐ接続配管（図示せず）とを備えている。

室外機２００は、図示しない圧縮機、室外ファン、室外熱交換器等を備える。室外機２００の圧縮機と室外熱交換器は、接続配管によって、後述する室内機１００の室内熱交換器１１と接続され、冷媒を循環させることにより冷凍サイクルを構成する。

室内機１００は、図１、図２に示すように、壁面上の天井付近に設置される壁掛型室内機である。図２に示すように、室内機１００は、箱状の室内機本体１００ａに、室内空気を内部に取込む吸込口ｈ１と、空調空気を室内に送風する送風口ｈ２とが開口している。なお、図１、図２は、送風口ｈ２が閉じている状態（運転停止状態）を示している。また、室内機１００は、室内機本体１００ａ内に、室内熱交換器１１と、室内ファン１２と、露受部品１０と、左右風向板１８と、上下風向板（上下風向変更手段）１９とを備えている。そして、室内空気は、室内ファン１２によって、吸込口ｈ１から室内機１００内に吸込まれ、室内熱交換器１１を通過する際に、温度と湿度を調整されて、空調空気となり、送風口ｈ２から室内に送風される。

吸込口ｈ１は、室内機本体１００ａの上部に開口する上側の吸込口ｈ１と、室内機本体１００ａの前面に開口する前側の吸込口ｈ１とで構成されている。また、上側の吸込口ｈ１と前側の吸込口ｈ１には、エアフィルタ１６がそれぞれ設置されている。そして、エアフィルタ１６によって、室内機１００に吸込まれる室内空気中の塵埃が取除かれる。また、前側の吸込口ｈ１には、前面パネル１７が設置されている。
前面パネル１７は、その下端部を中心にして上端側が揺動するように構成されている。そして、前面パネル１７は、空気調和機Ｓの運転停止時には前側の吸込口ｈ１を閉止し、運転時には前側の吸込口ｈ１を開くように制御される。これにより、室内機１００の美観を損なうことなく、吸込口ｈ１の開口面積を広め、室内空気の吸込抵抗を低減している。
送風口ｈ２は、室内機本体１００ａの下面部分に、送風路ＳＡの送風方向に対して斜めに横切るように開口し、送風口ｈ２を通じて、空調空気が室内に送風される。
室内熱交換器１１は、断面略Ｕ字形状を有し、Ｕ字の底部が前側上方に、Ｕ字の開口部分が後側下方にそれぞれ位置するように、室内機本体１００ａ内に幅方向に沿って設置されている。

室内ファン１２は、横流ファン方式の筒状ファンからなり、室内熱交換器１１のＵ字形状内に配置されている。
露受部品１０は、Ｖ字溝形状を有し、室内熱交換器１１の下方に設置されている。露受部品１０は、冷房運転時や除湿運転時に、室内熱交換器１１で結露した凝縮水をＶ字溝内に集め、室外へ排出する。また、露受部品１０は、その外周面１０ａと、室内機本体１００ａ内に設置される筐体ベース１５とで、室内ファン１２を出た空調空気を送風口ｈ２へ導く送風路ＳＡを形成している。
さらに、露受部品１０の前面には、室内を臨むように、後述するリモコン送受信部１３、撮像手段１４、環境検出手段４１、および発光手段６１が設置されている。そして、これら各機器の動作を制御する制御手段３が、室内機本体１００ａに設置されている。

左右風向板１８は、例えば、同一形状を有する複数の平板からなり、送風路ＳＡ内を幅方向に等間隔に、且つ送風路ＳＡを上下方向に縦断しつつ、左右方向に揺動可能に設置されている。また、左右風向板１８には、左右風向板用モータ５２が連結され、運転モードやリモコンからの指示等に応じて、左右風向板用モータ５２が、左右風向板１８を設定された角度に揺動する。

上下風向板１９は、運転停止状態で、送風口ｈ２を閉止可能な一枚の板状部材からなり、左右風向板１８よりも下流側に位置する送風口ｈ２を、水平方向（左右の幅方向）に沿って横切りつつ、上下方向に揺動可能に設置されている。上下風向板１９は、その下面１９ａが、運転停止状態で、室内機本体１００ａ底部の外形形状を構成している。上下風向板１９は、上流側端部の上面１９ｂに突設された複数の上下ヒンジ部（図示せず）を介して室内機本体１００ａに支持され、上下ヒンジ部を中心にして、下流側端部が上下方向に揺動する。また、上下風向板１９には、上下風向板用モータ５３が連結され、上下風向板用モータ５３が、運転モードやリモコンからの指示等に応じて、送風口ｈ２の開閉を行うとともに、上下風向板１９を設定された角度に揺動する。

リモコン送受信部１３は、リモコン受光素子１３ａ（図４参照）を備え、リモコン３００との間で信号を送受信する機能を有している。例えば、リモコン３００から室内機１００に、運転／停止指令、設定温度の変更、タイマの設定、運転モードの変更等の信号が送信される。また、室内機１００からリモコン３００に、室内の温度・湿度の検出値が送信され、リモコン３００に表示される。

リモコン受光素子１３ａは、近赤外線帯域（９００ｎｍ〜９８０ｎｍ）に感度を有し、リモコン３００が発する近赤外線帯域の光信号を検出する。

撮像手段１４は、空調室Ａ１を撮像するもので、図３に示すように、光学レンズ１４ａと、撮像素子体１４ｂと、Ａ／Ｄ変換器１４ｃと、デジタル信号処理部１４ｄと、を備えている。また、撮像手段１４は、図２に示すように、室内機本体１００ａの前面パネル１７と上下風向板１９との間に、水平方向に対して所定角度だけ下方を向いた状態で、回動軸１４ｅを介して左右方向に回動可能に設置されている。そして、撮像手段１４は、水平方向に対して所定角度だけ下方を向いた状態で回動することで、空調室Ａ１（図６参照）の室内の隅々まで適切に撮像することができる。なお、撮像手段１４の設置位置・角度については、空気調和機Ｓの仕様や用途、空調室Ａ１の広さ等に合わせて適宜設定される。また、撮像手段１４には、図４に示すように、可動式の可視光カットフィルタ２０と発光手段６１が組み込まれている。

可視光カットフィルタ２０は、回動軸１４ｅ（図４参照）と同軸上に軸支された円盤状の設置部材Ｑ（図２参照）を介して撮像手段１４の前面側に設置されており、必要に応じて回動して、撮像手段１４の前面を覆い、撮像手段１４に入射する可視光線帯域の光を遮断する。可視光カットフィルタ２０は、フィルタ移動用モータ２１によって回動し、フィルタ移動用モータ２１は、駆動制御手段３１３からの指示によって駆動する。
光学レンズ１４ａは、撮像手段１４の撮像範囲（画角）やピントを調整するためのレンズである。
撮像素子体１４ｂは、光学レンズ１４ａを介して入射する光を光電変換することによって、撮像画像情報を生成する受光素子の集合体である。なお、撮像素子体１４ｂとして、ＣＣＤセンサ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いることができる。また、撮像素子体１４ｂは、可視光線の波長帯域と、近赤外線の波長帯域の一部の波長帯域（例えば、３８０ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光をセンシングするように設定されている。

Ａ／Ｄ変換器１４ｃは、撮像素子体１４ｂから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有している。
デジタル信号処理部１４ｄは、Ａ／Ｄ変換器１４ｃから入力される画像情報に関して、画像の輝度や色調を補正する機能を有している。

発光手段６１は、発光する光の波長が、９４０ｎｍを中心とする近赤外線帯域（９００ｎｍ〜９８０ｎｍ）に設定された複数の発光ダイオード６２で構成されてる。発光手段６１は、撮像手段１４が赤外線画像を撮像する際の光源として、撮像手段１４に電気的に接続されている。

また、図４に示すように、発光手段６１としての発光ダイオード６２は、それぞれの光軸（照射方向）Ｌが決められた方向に沿うように設置されている。例えば、横方向（左右方向）には、斜め右、正面、斜め左の３方向が設定され、上下方向には、水平、斜め下向きの２方向が設定されており、これらの組合わせによって、光軸Ｌが６方向（斜め右／水平方向、斜め右／斜め下向き方向、正面／水平方向、正面／斜め下向き方向、斜め左／水平方向、斜め左／斜め下向き方向）に設定されている。なお、横方向や下向きの斜めの角度は、室内機１００が設置される室内の形状、大きさ等に応じて様々な角度に設定される。つまり、発光ダイオード６２は、光軸Ｌが水平、または水平よりも下向きとなるように設置されている。そして、光軸Ｌが斜め下向きに設置された発光ダイオード６２は、在室する人の足下や床方向を照らし、光軸Ｌが水平方向に沿って設置された発光ダイオード６２は、部屋の上部を照らす。

発光手段６１は、１つの光軸Ｌについて、複数の発光ダイオード６２を備えている。例えば、図４に示すように、光軸Ｌが正面／水平方向に設定された発光ダイオード６２は２つ、光軸Ｌが正面／斜め下向き方向に設定された発光ダイオード６２は２つ設置されている。また、光軸Ｌが斜め右／斜め下向き方向に設定された発光ダイオード６２は３つ、光軸Ｌが斜め左／斜め下向き方向に設定された発光ダイオード６２は３つ設置されている。

なお、光軸Ｌが正面／水平方向に設定された発光ダイオード６２のように、光軸Ｌが同じ方向を向いた発光ダイオードが複数配置されている場合、一方の発光ダイオード６２は、可視光線帯域の光を発し、他方の発光ダイオード６２は、近赤外線帯域の光を発するような異なるダイオードを組合わせる構成としても良い。そして、このように組合わせることで、後述する空調室Ａ１の間取りを検出する際、空調室Ａ１内が薄暗く、可視光線帯域での撮像が困難な場合に、可視光線帯域の発光ダイオード６２を点灯させて、撮影する制御を行っても良い。

制御手段３は、図３に示すように、カメラマイコン３１と、メインマイコン３２と、を備えている。
カメラマイコン３１は、記憶手段３１１と、画像処理手段３１２と、駆動制御手段３１３と、を備えている。
記憶手段３１１は、画像処理手段３１２や駆動制御手段３１３の制御プログラムが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）と、制御プログラムが展開されるＲＡＭ（Random Access Memory）と、を含んで構成される。
画像処理手段３１２は、障害物検出手段３１２ａと、間取り検出手段３１２ｂと、人体検出手段３１２ｃと、を備えている。
障害物検出手段３１２ａは、撮像手段１４から入力される撮像画像情報に基づいて、空調室Ａ１の障害物を検出する（つまり、天井からの障害物の大きさと障害物までの距離を測定する）機能を有している。
間取り検出手段３１２ｂは、空調室Ａ１の間取りを検出する機能を有している。

人体検出手段３１２ｃは、撮像手段１４によって、可視光線帯域で撮影された撮像画像情報に基づいて、空調室Ａ１に在室する人を検出する機能を有している。人体検出手段３１２ｃは、前記した画像情報に基づいて、人体の頭部、胸部、腕、足等を抽出し、抽出した各部の位置関係に基づいて人の位置を算出する。
障害物検出手段３１２ａ、間取り検出手段３１２ｂ、及び人体検出手段３１２ｃの処理結果は、メインマイコン３２に出力される。
なお、障害物検出手段３１２ａ、間取り検出手段３１２ｂによって、室内機と障害物の位置関係を導き出し、人体検出手段３１２ｃの処理結果から、室内機と人の位置関係を導き出すことで、後述の図６に示すように、障害物検出手段と人の位置関係を導き出すことができる。

駆動制御手段３１３は、画像処理手段３１２が行う処理内容に応じて、フィルタ移動用モータ２１を制御する機能を有している。例えば、障害物検出手段３１２ａによって空調室Ａ１の障害物を検出する場合には、駆動制御手段３１３が、フィルタ移動用モータ２１を駆動し、可視光カットフィルタ２０を撮像手段１４の前側に移動させる。また、間取り検出手段３１２ｂによって空調室Ａ１の間取りを検出する場合、及び、人体検出手段３１２ｃによって人体を検出する場合には、撮像手段１４が露出するように、駆動制御手段３１３が、フィルタ移動用モータ２１を駆動し、可視光カットフィルタ２０を撮像手段１４の前から退避させる。

環境検出手段４１は、熱画像取得部４１ａと、照度検出部４１ｂと、を備えている。
熱画像取得部４１ａは、空調室Ａ１の温度分布を示す熱画像の情報を取得するものであり、筐体ベース１５に設置されている。熱画像取得部４１ａは、空調室Ａ１の壁面・窓等から放射される遠赤外線を光電変換する撮像素子（図示せず）を複数備えている。
照度検出部４１ｂは、空調室Ａ１の照度を検出するセンサであり、筐体ベース１５に設置されている。熱画像取得部４１ａ及び照度検出部４１ｂの検出値は、それぞれ、メインマイコン３２に出力される。

メインマイコン３２は、記憶手段３２１と、演算処理手段３２２と、駆動制御手段３２３と、を備えている。記憶手段３２１は、図示はしないが、演算処理手段３２２や駆動制御手段３２３のプログラムが格納されるＲＯＭと、前記したプログラムが展開されるＲＡＭと、を含んで構成される。

演算処理手段３２２は、リモコン送受信部１３において受信した信号と、画像処理手段３１２の処理結果と、環境検出手段４１の検出結果と、に基づいて、ファンモータ５１の回転速度指令値や、左右風向板用モータ５２及び上下風向板用モータ５３の回転角指令値を演算する機能を有している。また、演算処理手段３２２は、圧縮機（図示せず）や室外ファンを駆動するための情報を、室外機２００のマイコン（図示せず）との間でやり取りする機能も有している。

次に、図６〜図８を参照しつつ、空調室を横切るように、天井から吊り下がる下がり壁ＷＤからなる障害物によって、空調室の天井付近が２つに仕切られる長方形の空調室Ａ１に、人が在室している場合の送風形態について、図９〜図１２のフローチャートの手順に沿って説明する。
図６は室内機が設置される空調室Ａ１における、天井からの障害物と人の位置関係を示す説明図で、（ａ）は人が天井からの障害物よりも室内機に近い場合を表し、（ｂ）は人が天井からの障害物よりも室内機から遠い場合を表している。図７は撮像手段が撮影した室内画像を模した説明図である。図８は室内機の送風方向を示す説明図で、（ａ）は人が天井からの障害物よりも室内機に近い場合を表し、（ｂ）は人が天井からの障害物よりも室内機から遠い場合を表している。

まず、空調室Ａ１の間取りを検出する。
図９は、空調室Ａ１の間取りの検出に関するフローチャートである。
ステップＳ１０１において、制御手段３は、駆動制御手段３１３（図３参照）によって、フィルタ移動用モータ２１を駆動して、可視光カットフィルタ２０を移動させ、撮像手段１４を露出させる。

ステップＳ１０２において、制御手段３は、撮像手段１４が撮像した画像情報から、間取り検出手段３１２ｂ（図３参照）によって、空調室Ａ１の間取りを検出する。
例えば、制御手段３は、図７に示す画像上で、各壁Ｗや、床Ｆの輝度の違いを元に、壁Ｗと壁Ｗ、壁Ｗと床Ｆ、壁Ｗと天井Ｔの境界線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３、および下がり壁ＷＤの下縁Ｇを検出する。太陽光の射込み方や照明の光の当たり方は、壁毎に異なるとともに、反射の仕方も異なるため、撮像した画像には、壁Ｗや床Ｆが異なった輝度で撮像される。これにより、境界線Ｇ、Ｇ１〜Ｇ３を検出することができる。また、制御手段３は、境界線Ｇ、Ｇ１〜Ｇ３を検出する際に、境界線Ｇ、Ｇ１〜Ｇ３が交差する交点Ｈも特定する。

ステップＳ１０３において、制御手段３は、ステップＳ１０２の検出結果を記憶手段３１１（図３参照）に格納し、処理を終了する（ＥＮＤ）。

次に、天井から吊り下がる下がり壁ＷＤを検出する。
図１０は、天井からの障害物の検出に関するフローチャートである。なお、図１０の「ＳＴＡＲＴ」時には、空調室の間取りの検出結果が記憶手段３１１（図３参照）に格納されているものとする。

ステップＳ２０１において、制御手段３は、フィルタ移動用モータ２１（図３参照）を駆動して、可視光カットフィルタ２０を撮像手段１４の前面を覆う位置へ移動させる。

ステップＳ２０２において、発光手段６１を発光させずに撮像した画像情報（第１画像）を取得する。

ステップＳ２０３において、発光手段６１を発光させつつ撮像した画像情報（第２画像）を取得する。
それぞれの撮像素子１４ｂで発生した光電流は、Ａ／Ｄ変換器１４ｃ（図３参照）においてデジタル信号に変換され、このデジタル信号がデジタル信号処理部１４ｄ（図３参照）を介して障害物検出手段３１２ａに出力される。

ステップＳ２０４において、制御手段３は、障害物検出手段３１２ａによって、ステップＳ２０２とステップＳ２０３で取得した画像情報から輝度差分を算出し、差分画像を抽出する。
なお、ステップＳ２０２とステップＳ２０３の撮像画像取得に撮像手段のパラメータによって輝度が変わらないようにするため、フレームレートや露光時間を同一にすることが望ましい。

ステップＳ２０５において、制御手段３は、障害物検出手段３１２ａによって、輝度差分閾値Ｂを設定する。この輝度差分閾値Ｂは、ステップＳ２０４で輝度差の大きい領域を抽出するための判定基準となる閾値である。例えば、空調室Ａ１の奥の壁と手前にある天井からの障害物が存在する場合、手前にある天井からの障害物の方が、発光手段６１の光が多く反射してくるために、輝度差分が高めになる。

ステップＳ２０６において、制御手段３は、障害物検出手段３１２ａによって、特徴量に基づくフィルタリングを行う。本実施例では、位置に基づく位置フィルタと、形状に基づく形状フィルタが設定されている。
位置フィルタは、天井からの障害物の特徴である、天井面に近いことを利用し、画像内の天井に近い領域に限定して検出処理を行う。
形状フィルタは、天井面からつながっている形状であることと、天井面、および床面に対して、略平行な形状であることに限定し、天井からの障害物であることを特定する。

ステップＳ２０７において、制御手段３は、間取り検出手段３１２ｂによって検出した空調室Ａ１の間取り情報と合わせて、天井からの障害物の位置を算出する。室内機と天井からの障害物との間の距離は、輝度差分の値によって算出する。例えば、天井からの障害物が室内機に近い場合は、発光手段６１の光量が多く届くとともに、反射光の光量も多いため、より輝度差が大きくなり、逆に、天井からの障害物が室内機から遠い場合は、発光手段６１の光量が届きにくいため、輝度差が小さくなる。

ステップＳ２０８において、制御手段３は、ステップＳ２０７で算出した天井からの障害物の位置情報や、各部の寸法等を記憶手段３１１（図３参照）に格納する。

次に、空調室Ａ１内に在室する人を検出する。
図１１は、空調室Ａ１内に在室する人の検出に関するフローチャートである。

ステップＳ４０１において、制御手段３は、駆動制御手段３１３（図３参照）によって、フィルタ移動用モータ２１を駆動して、可視光カットフィルタ２０を移動させ、撮像手段１４を露出させる。

ステップＳ４０２において、制御手段３は、撮像手段１４が撮像し、ステップＳ４０３において、撮像した画像情報から、空調室Ａ１に在室する人を抽出する。
例えば、頭部や肩部の形状から、人であるか否かを判定する。

ステップＳ４０４において、制御手段３は、画像情報を元に、平均化した頭部や肩部の画像内での大きさや形状と、室内機１００からの距離との相関関係から、室内機１００から撮像された人までの距離を算出する。
例えば、室内機１００から所定の距離に位置する平均化された頭部の大きさよりも画像情報内の頭部の方が大きければ、所定の距離よりも近くに人がいると判断するとともに、大きさの違いから距離を割り出す。

ステップＳ４０５において、制御手段３は、ステップＳ４０４の検出結果を記憶手段３１１（図３参照）に格納し、処理を終了する（ＥＮＤ）。

次に、下がり壁ＷＤと空調室Ａ１内に在室する人との位置関係を判断し、運転モードに応じて、送風方向を変更する。
図１２は、空調室内に在室する人と天井からの障害物のどちらが室内機に近いかの判定に関するフローチャートである。

ステップＳ５０１において、制御手段３は、障害物である下がり壁の情報と、在室する人の情報を呼出し、ステップＳ５０２において、現在の運転モードを確認する。

ステップＳ５０３において、制御手段３は、室内機１００から下がり壁ＷＤまでの距離と、室内機１００から在室する人までの距離を比較する。
図６（ａ）に示すように、人Ｍ１が下がり壁ＷＤよりも室内機１００側に位置する場合には、ステップＳ５０４において、運転モード毎に設定された方向へ送風する。
例えば、冷房運転中の場合には、上下風向板２１の下流側端部が、水平方向を向くように、上下風向板１９の向きを調整し、図８（ａ）に示すように、冷風が人Ｍ１に直接当たらないように、空調風を下がり壁ＷＤに向けて、水平方向（正面）に送風する。また、暖房運転中の場合には、上下風向板２１の下流側端部が、人よりも室内機１００側の床面を向くように、上下風向板１９の向きを調整し、温風を人の足下に向けて送風する。
図６（ｂ）に示すように、人Ｍ２が下がり壁ＷＤよりも室内機１００から離れた場所に位置する場合には、ステップＳ５０５において、運転モード毎に設定された方向へ送風する。
例えば、冷房運転中の場合には、上下風向板２１の下流側端部が、下がり壁ＷＤの下端部より下方を向くように、上下風向板１９の向きを調整し、図８（ｂ）に示すように、離れた場所まで冷風が届くように、空調風を下がり壁ＷＤの下に向けて、斜め下方向に送風する。また、暖房運転中の場合も同様に、空調風を下がり壁ＷＤの下に向けて、斜め下方向に送風する。

次に、図１３に示すように、天井から吊り下がる下がり壁（障害物）ＷＤａが、室内機１００が設置される下がり壁ＷＡに直交する右壁（横壁）ＷＳに沿って設けられている場合の下がり壁ＷＤａの検出方法について、図１５のフローチャートの手順に沿って説明する。
図１３は室内機が設置される空調室Ａ２における、天井からの障害物と人の位置関係を示す説明図である。図１４は撮像手段１４を右側に回転させて、室内を撮像した画像を模した立体的な説明図である。
本空調室Ａ２の間取りでは、室内機１００が設置される下がり壁ＷＡと直交し、Ｌ字形状を形成する右壁ＷＳの壁面上に、天井からの下がり壁ＷＤａが、壁面に沿って、天井から吊り下げられている。

ステップＳ３０１において、制御手段３は、駆動制御手段３１３（図３参照）によって、フィルタ移動用モータ２１を駆動して、可視光カットフィルタ２０を移動させ、撮像手段１４を露出させる。

ステップＳ３０２において、制御手段３は、撮像手段１４が撮像し、ステップＳ３０３において、撮像した画像情報から、下がり壁ＷＤａを抽出する。また、撮像した画像情報から、壁Ｗと壁Ｗ、壁Ｗと床Ｆ、右壁ＷＳと天井Ｔの境界線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３、および下がり壁ＷＤの下縁Ｇａを検出し、下縁Ｇａと水平な補助線（水平線、一点鎖線）とが成す角度Ｘを割り出す。

ステップＳ３０４において、制御手段３は、割り出された角度Ｘを元に、室内機１００から下がり壁ＷＤａまでの距離を算出する。本実施例では、撮像画像の中で、下がり壁ＷＤａと水平な補助線が成す角度Ｘは、室内機に近いほど水平に近づき、遠ざかるほどに傾斜する角度が大きくなることを利用して、距離を算出している。
なお、間取りを検出した際に、取得した境界線の情報と組合わせても良い。組合わせることで、角度Ｘが明確になるため、室内機１００から下がり壁ＷＤａまでの距離の精度を高めることができる。

ステップＳ３０５において、制御手段３は、ステップＳ３０４の検出結果を記憶手段３１１（図３参照）に格納し、処理を終了する（ＥＮＤ）。

なお、本実施例では、障害物までの距離を輝度差分で求める検出方法と、下がり壁ＷＤａの下縁Ｇａと水平な補助線との成す角度Ｘから下がり壁ＷＤａまでの距離を求める検出方法について、説明を分かりやすくするため、２つの形態の空調室Ａ１，Ａ２を例示し、別々のフローチャートに分けて説明したが、これらの検出方法を連続して（組合わせて）実行してもよい。そして、連続して実行することで、より複雑な間取りの空調室や、複雑な形状の下がり壁について、距離の算出が可能になる。

また、空調室Ａ１に在室する人Ｍ１〜Ｍ４の位置に比べて、空調室Ａ１の間取りや障害物の位置の変化する頻度は小さいため、間取りの検出、および下がり壁ＷＤの検出は、運転開始時の１回程度でも良いが、人Ｍ１〜Ｍ４の位置検出は随時行われる。そして、下がり壁ＷＤの情報を記憶手段３１１に記憶しておき、在室する人Ｍ１〜Ｍ４との位置関係を検出する度に、下がり壁ＷＤの情報を呼出すことで、マイコンの負荷が低減するため、処理スピードを向上しつつ、消費電力を低減することができる。

本実施例では、下がり壁ＷＤの検出に輝度差や境界線の角度を用いているが、これらの方法に限定されるものではない。例えば、室内機１００から発信された光信号や音波信号が、反射して帰ってくるまでの時間を計測し、計測した時間の長さを元に、室内機１００から下がり壁ＷＤまでの距離を算出する方法を用いても良い。

以上説明したように、本実施例における空気調和機Ｓは、制御手段３が、人と下がり壁ＷＤの位置を検出し、人が下がり壁ＷＤよりも室内機本体１００ａに近いか、遠いかによって、上下風向板１９の向きを調整し、送風方向を変えることで、下がり壁ＷＤのある室内に在室する人に対して、快適な温度環境を提供することができる。

また、冷房運転状態において、制御手段３は、人が下がり壁ＷＤよりも室内機本体１００ａに近い場合には、上下風向板２１の下流側端部が、水平方向を向くように、上下風向板１９の向きを調整して、水平方向（障害物、下がり壁）に向けて送風し、人が下がり壁ＷＤよりも室内機本体１００ａから遠い場合には、上下風向板２１の下流側端部が、下がり壁ＷＤの下端部より下方を向くように、上下風向板１９の向きを調整して、下がり壁ＷＤの下端部から下方に向けて送風することで、人が同じ場所に長時間留まった場合でも、人に空調風（冷風）が当たり続けることがなくなり、快適な温度環境を提供することができる。

障害物検出手段３１２ａの検出範囲が、水平方向よりも上方を含むことによって、天井と下がり壁ＷＤとの境界を明確にできる。これによって、室内機本体１００ａから下がり壁ＷＤまでの距離の算出精度が高まり、人との位置関係が正確になるため、より快適な温度環境を提供することができる。

第１画像と第２画像を比較することで、日射等の外的な要因を排除し、発光手段６１の発光のみで、下がり壁ＷＤの判定ができるため、下がり壁ＷＤの判定精度を高められる。これによって、より快適な温度環境を提供することができる。

可視光線帯域ではなく、赤外線帯域の光を使用して第２画像の撮像を行うことで、発光手段６１の発光に室内の人が気付くことがない。これによって、人に不快感を与えることなく、高い精度で下がり壁ＷＤの判定を行うことでができ、より快適な温度環境を提供することができる。

制御手段３が、撮像された画像内における下がり壁ＷＤａの下縁Ｇａと、水平な補助線とが成す角度Ｘから、室内機１００から下がり壁ＷＤａ間での距離を算出することによって、室内機１００の正面以外の場所に下がり壁ＷＤが設定されている場合であっても、下がり壁ＷＤａと在室する人Ｍ３，Ｍ４との位置関係が算出できる。これにより、様々な間取りの空調室に対して、快適な温度環境を提供することができる。

障害物検出手段３１２ａが、第１画像と第２画像を比較し、反射光の光量によって下がり壁ＷＤまでの距離を算出することで、装置全体の構造を複雑にすることなく、高い精度で下がり壁ＷＤの距離を算出することができる。

複数の発光ダイオード６２で必要な光量を確保することで、大光量の発光ダイオード６２を新たに開発することがなくなり、低コストで必要な光量を実現することができる。

Ｓ 空気調和機
１００ａ 室内機本体
３ 制御手段
１４ 撮像手段
１９ 上下風向変更手段
６１ 発光手段
６２ 発光ダイオード
３１２ａ 障害物検出手段
３１２ｃ 人体検出手段
Ａ１，Ａ２ 空調室
ＷＤ、ＷＤａ 障害物（下がり壁）
Ｍ１〜Ｍ４ 人

Claims (8)

1. 室内機本体に設置され、人の位置を検出する人体検出手段と、
   該室内機本体に設置され、天井から吊り下げられた下がり壁からなる障害物の位置を検出する障害物検出手段と、
   送風方向を変更する上下風向変更手段と、
   冷房運転中において、該人が該障害物よりも該室内機本体に近い場所に位置する場合には、該上下風向変更手段によって空調風を該障害物に向けて送風し、一方、該人が該障害物よりも該室内機本体から遠い場所に位置する場合には、空調風を該障害物の下端よりも下方に送風するように該上下風向変更手段の向きを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする空気調和機。
2. 前記障害物検出手段は、水平方向よりも上方を含む範囲を検出することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記障害物検出手段は、
   前記室内機本体が設置される空調室内を撮像可能に、該室内機本体に設置される撮像手段と、
   該室内に向けて発光可能に、該撮像手段の近傍に設置される発光手段と、
   を備え、
   該発光手段を発光させずに、該撮像手段が撮像した第１画像と、
   該発光手段を発光させつつ、該撮像手段が撮像した第２画像とを比較することで、前記障害物を検出する
   ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記撮像手段は、少なくとも赤外線帯域の感度を有する受光素子を有し、
   前記発光手段は、赤外線帯域の光を発する発光ダイオードからなる
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記障害物検出手段は、
   前記第１画像と前記第２画像を比較し、反射光の光量によって障害物までの距離を算出する
   ことを特徴とした請求項３、または請求項４に記載の空気調和機。
6. 前記制御手段は、
   撮像された画像内における前記障害物の端縁と水平線とが成す角度から、前記室内機本体と該障害物の間の距離を算出する
   ことを特徴とした請求項３、または請求項４に記載の空気調和機。
7. 前記発光手段は、
   １つの光軸に対して、複数の前記発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項４に
   記載の空気調和機。
8. 室内機本体に設置され、人の位置を検出する人体検出手段と
   該室内機本体に設置され、障害物の位置を検出する障害物検出手段と、
   送風方向を変更する上下風向変更手段と、
   該人が該障害物よりも該室内機本体に近い場所に位置する場合の該上下風向変更手段の向きと、該人が該障害物よりも該室内機本体から遠い場所に位置する場合の該上下風向変更手段の向きとが異なるように制御する制御手段とを備え、
   前記障害物検出手段は、
   前記室内機本体が設置される空調室内を撮像可能に、該室内機本体に設置される撮像手段と、
   該室内に向けて発光可能に、該撮像手段の近傍に設置される発光手段と、
   を備え、
   該発光手段を発光させずに、該撮像手段が撮像した第１画像と、
   該発光手段を発光させつつ、該撮像手段が撮像した第２画像とを比較することで、前記障害物を検出し、
   前記制御手段は、
   撮像された画像内における前記障害物の端縁と水平線とが成す角度から、前記室内機本体と該障害物の間の距離を算出する
   ことを特徴とした空気調和機。

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