空气调节的制造方法
【专利摘要】本发明提供识别室内者的动作并使其反映于空气调节控制的空气调节机。本发明的空气调节机具备：摄像单元(120)，其对设置室内机的室内进行摄像；人体检测部(131)，其基于从摄像单元(120)输入的图像信息，来检测人体的位置；动作类别估计部(136)，其关于由人体检测部(131)检测的各人体，提取包含实际空间中的左右方向的移动幅度、纵深方向的移动幅度、以及上下方向上的脸的位置在内的信息，且关于给定时间内所取得的所述图像信息，判定所述信息是否满足给定条件，根据该判定结果来估计人体的动作类别；以及驱动控制部(137)，其根据由动作类别估计部(136)估计的动作类别来变更空气调节控制。
【专利说明】空气调节机
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备摄像单元的空气调节机。
【背景技术】
[0002]对设置室内机的室内的室内者进行检测且使其检测结果反映在空气调节控制中的空气调节机是公知的。
[0003]例如，在专利文献I中，记载了由红外线传感器取得空气调节室内的热图像数据并基于该热图像数据来检查被检者的空气调节机。此外，在所述空气调节机中，按照朝着检测出的被检者送风的方式进行风向控制。
[0004]专利文献1:日本特开2010-276324号公报
[0005]在所述的专利文献I记载的技术中，由于使用红外线传感器来检测室内者(被检者)，因此存在不能准确地检测室内者的位置的可能性。
[0006]另外，在实际的生活空间中，室内者在厨房进行亨饪，或在餐厅就餐等，进行了各种动作。然而，在专利文献I记载的技术中，由于使用由红外线传感器取得的最新的热图像数据来检测室内者，因此存在不能基于移动履历来识别室内者的动作类别(例如，在厨房的动作)这样的问题。
【发明内容】
[0007]为此，本发明的课题在于，提供识别室内者的动作并使其反映于空气调节控制中的空气调节机。
[0008]为了解决所述课题，本发明的特征在于具备:动作类别估计单元，其关于由人体检测单元检测的各人体，提取包含实际空间中的左右方向的移动幅度、纵深方向的移动幅度、以及上下方向上的脸部的位置在内的信息，且关于给定时间内所取得的图像信息，判定所述信息是否满足给定条件，根据该判定结果来估计人体的动作类别。
[0009]关于本发明的其他方式，在后述的实施方式中加以说明。
[0010]发明效果
[0011]通过本发明，能提供识别室内者的动作并使之反映于空气调节控制中的空气调节机。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的一实施方式所涉及的空气调节机的室内机、室外机、以及遥控器的主视图。
[0013]图2是室内机的侧截面图。
[0014]图3是空气调节机所具备的热泵循环的说明图。
[0015]图4是包含空气调节机的控制单元的构成图。
[0016]图5是表示控制单元所进行的处理的流程的流程图。[0017]图6是坐标变换处理的说明图，(a)是表示光轴与垂直面的关系的说明图，(b)是表示图像面上所摄像的图像、与实际空间中所存在的人体的关系的说明图，(C)是表示从透镜的焦点到脸中心的距离、与视角的关系的说明图。
[0018]图7是表示控制单元所进行的动作类别估计处理的流程的流程图。
[0019]图8(a)是表示摄像单元所具有的透镜的光轴的方向的例子的说明图(俯视图)，(b)是表示X坐标的值的变化的时序图，(c)是表示Z坐标的值的变化的时序图，(d)是表示Y坐标的值的变化的时序图。
[0020]图9(a)是表示摄像单元所具有的透镜的光轴的方向的例子的说明图(俯视图)，(b)是表示X坐标的值的变化的时序图，(c)是表示Z坐标的值的变化的时序图，(d)是表示Y坐标的值的变化的时序图。
[0021]图10是在存在有进行着炊事动作的室内者的情况下的风向控制的说明图，(a)是持续对所述室内者的送风的模式的说明图(俯视图)，(b)是对空气调节室内的室内者全员送风的模式的说明图(俯视图)。
[0022]图11(a)是表示在存在有进行着就餐动作的室内者时的左右方向的送风区域的说明图(俯视图)，(b)是表示制热运行中的上下方向的送风区域的说明图(侧视图)，(c)是表示制冷运行中的上下方向的送风区域的说明图(侧视图)。
[0023]图12(a)是表示在存在有进行着炊事动作以及就餐动作以外的动作的室内者的情况下的送风区域的说明图(俯视图)，(b)是表示在空气调节室内不存在室内者的情况下的送风区域的说明图(俯视图)。
[0024]图13(a)是表示空气调节室内的照明装置处于点亮中的状态下的送风区域的说明图(侧视图)，(b)是表示空气调节室内的照明装置处于熄灭中的状态下的送风区域的说明图(侧视图)。
[0025]符号说明
[0026]S 空气调节机
100 室内机
103送风风扇
103a 送风风扇驱动部
104左右风向板
104a 左右风向板驱动部
105上下风向板
105a上下风向板驱动部
120 摄像单元
130 控制单元
131人体检测部(人体检测单元)
132坐标变换部
133移动距离计算部
134活动量计算部
[0027]
135移动轨迹估计部(动作类别估计单元)``
136动作类别估计部(动作类别估计单元)
137 驱动控制部(空气调节控制变更单元)
140存储单元
201 压缩机
【具体实施方式】
[0028]适宜参照附图来详细说明用于实施本发明的形态(以下，称为实施方式)。
[0029]《实施方式》
[0030]<空气调节机的构成>
[0031]图1是本实施方式所涉及的空气调节机(空调)的室内机、室外机、以及遥控器的主视图。如图1所示，空气调节机S具备:室内机100、室外机200、以及遥控器Re。室内机100与室外机200经由冷却介质配管(未图示)进行连接，并通过周知的冷却介质循环对设置室内机100的室内(被空气调节空间)进行空气调节。另外，室内机100与室外机200经由通信电缆(未图示)来彼此收发信息。
[0032]遥控器R e由用户进行操作，并根据该操作对室内机100的遥控器接收部Q发送红外线信号。该信号的内容是运行请求、设定温度的变更、定时、运行模式的变更、停止请求等的指令。空气调节机S基于这些信号来进行制冷模式、制热模式、除湿模式等的空气调节运行。[0033]摄像单元120位于室内机100的左右方向中央，并露出至外部。此外，摄像单元120的细节将后述。
[0034]图2是室内机的侧截面图。框体基体101收容有室内热交换器102、送风风扇103、以及过滤器108等的内部构造体。另外，前面板106被设置为覆盖室内机100的前面。
[0035]室内热交换器102具有多根传热管102a，将由送风风扇103取入室内机100的空气通过与在传热管102a内流通的冷却介质之间的热交换来进行加热或者冷却。此外，传热管102a与所述的冷却介质配管(未图示)连通，构成了周知的热泵循环(未图示)的一部分。
[0036]送风风扇103通过由设于一端侧的送风风扇驱动部103a(参照图3)进行驱动来旋转，一边对室内机100取入室内空气一边送风。
[0037]左右风向板104以设于下部的转动轴(未图示)为支点，由左右风向板驱动部104a (参照图3)进行转动。
[0038]上下风向板105以设于两端部的转动轴(未图示)为支点，由上下风向板驱动部105a (参照图3)进行转动。
[0039]此外，所述的送风风扇驱动部103a、左右风向板驱动部104a、以及上下风向板驱动部105a遵照来自驱动控制部137 (参照图3)的指令来进行驱动。 [0040]摄像单元120对设置室内机100的室内进行摄像，例如是CXD (Charge CoupledDevice)照相机。如图2所示，摄像单元120在接露皿110的更下方被设置于在左右方向上延伸的固定部111。
[0041]另外，摄像单元120被设置为透镜(未图示)的光轴P(参照图6(a))相对于水平面以俯角ε (参照图6(a))朝向下方，能对设置室内机100的室内适当地摄像。
[0042]摄像单元120的视场角例如俯视下为60°。控制单元130每隔给定时间(例如，30sec)按照左一中央一右一中央一左一…的方式使摄像单元120转动(往返)。即，摄像单元120配合所述转动来依次拍摄空气调节室内的左区域一中央区域一右区域(或者其相反顺序)，由此在俯视下拍摄给定角度(例如，150° )的区域。
[0043]通过由图2所示的送风风扇103旋转，经由空气吸入口 107以及过滤器108来取入室内空气，将经室内热交换器102热交换后的空气导至吹出风路109a。进而，导至吹出风路109a的空气由左右风向板104以及上下风向板105来调整风向，从空气吹出口 109b送出至外部，由此对室内进行空气调节。
[0044]图3是空气调节机所具备的热泵循环的说明图。空气调节机S具备:压缩机201、四通阀202、室内热交换器102、膨胀阀203、以及室外热交换器204，它们通过配管a被连接成环状。图3所示的实线箭头示出了在制热运行时冷却介质流通的方向。另外，图3所示的虚线箭头示出了在制冷运行时冷却介质流通的方向。
[0045]空气调节机S对应于运行模式来切换冷却介质流通的方向，并由周知的热泵循环来对室内进行空气调节。此外，省略该热泵循环的说明。
[0046]图4是包含空气调节机的控制单元的构成图。控制单元130根据从摄像单元120输入的图像信息、或从各种传感器(未图示)输入的传感器信号等，来综合控制空气调节机S的动作。
[0047]存储单兀140 例如构成为包含 R0M(Read Only Memory) > RAM (Random AccessMemory)等。而且,存储于ROM的程序由CPU (Central Processing Unit)读出并展开于RAM，执行各种处理。
[0048]送风风扇驱动部103a是遵照来自控制单元130的指令以给定旋转速度使送风风扇103旋转的电动机。左右风向板驱动部104a是遵照来自控制单元130的指令使左右风向板104(参照图2)在左右方向上转动的电动机。上下风向板驱动部105a是遵照来自控制单元130的指令使上下风向板105(参照图2)在上下方向上转动的电动机。
[0049]此外，作为由控制单元130控制的对象，存在使摄像单元120在左右方向上转动的摄像单元驱动部(未图示)、对压缩机201进行驱动的电动机(未图示)、以及对运行状态进行显示的显示灯(未图示)等。
[0050]<控制单元的构成>
[0051]如图4所示，控制单元130具备:人体检测部131、坐标变换部132、移动距离计算部133、活动量计算部134、移动轨迹估计部135、动作类别估计部136、以及驱动控制部137。
[0052]人体检测部131从摄像单元120基于每隔给定时间而输入的图像信息来检测人体的位置，并将其检测结果输出至坐标变换部132。值得一提的是，在所述的检测结果中含有:检测出的各人体的脸中心的坐标(画面上的坐标)、以及脸的大小(画面上的纵向的长度)。
[0053]坐标变换部132关于人体检测部131得到的检测结果，从以摄像画面的像素数所确定的画面上的坐标系，变换为实际空间的坐标系，并输出至移动距离计算部133。值得一提的是，从坐标变换部132输出至移动距离计算部133的信息中，含有人体中心的X、Y、Z坐标(实际空间上的坐标)的值。
[0054]移动距离计算部133针对以从坐标变换部132输入的各人体的位置、以及过去(例如，Isec前)计算出的人体的位置所预计的全部组合来计算移动速度，并对各自赋予识别记号并输出至活动量计算部134。
[0055]活动量计算部134计算与由移动距离计算部133计算出的各移动距离对应的活动量。此外，“活动量”表示人体的每单位表面积的代谢量[W/m2]，与人体的移动速度存在正的相关。活动量计算部134将计算出的活动量与所述的识别记号建立对应地输出至移动轨迹估计部135。
[0056]移动轨迹估计部135针对由人体检测部131本次检测出的人体的位置、与过去检测出的人体的位置的所预计的组合，比较与各自对应的活动量，并基于该比较结果来估计人体的移动轨迹。
[0057]而且，移动轨迹估计部135使估计出的移动轨迹反映到各人体的活动量，并将该活动量与各人体的当前位置(最后检测出的位置)建立对应地输出至动作类别估计部136。
[0058]动作类别估计部136基于由移动轨迹估计部135估计出的移动轨迹，提取包含每个人体的实际空间中的左右方向的移动幅度、纵深方向的移动幅度、以及上下方向上的脸的位置在内的信息。而且，动作类别估计部136关于由摄像单元120在给定时间内取得的图像信息，判定所述信息是否满足给定条件，并根据该判定结果来估计人体的动作类别。
[0059]进而动作类别估计部136将各人体的位置(最后检测出的位置)与动作类别建立对应地输出至驱动控制部137。
[0060]值得一提的是，作为所述的人体的动作类别，有在厨房正在亨饪等的“炊事动作”、在餐厅正在就餐等的“就餐动作”等。
[0061]驱动控制部137基于从动作类别估计部136输入的信息(各人体的位置以及动作类别)、以及传感器信号，来变更空气调节控制的参数。
[0062]此外，相当于所述的各种传感器信号的信息例如是由温度传感器(未图示)检测的室内温度、由湿度传感器(未图示)检测的室内的湿度。
[0063]另外，“空气调节控制的参数”包含:送风风扇103的旋转速度、左右风向板104的转动角度、以及上下风向板105的转动角度。如图3所示，按照从驱动控制部137输入的指令信号，送风风扇驱动部103a、左右风向板驱动部104a、以及上下风向板驱动部105a分别进行驱动。
[0064]<利用了人体检测结果的空气调节控制处理>
[0065]图5是表示控制单元所进行的处理的流程的流程图。此外，例如，由用户选择进行人体检测的模式，将给定的指令信号从遥控器Re输入至室内机100的遥控器接收部Q(参照图1)，从而开始图5的处理。
[0066]在步骤SlOl中，控制单元130分别将m、n的值设定为I (m = I,η = I),并容纳至存储单元140。值得一提的是，m是在每次从摄像单元120输入图像信息时逐次递增的值(S112)。另外，η是在每次转动摄像单元120时逐次递增的值(S114)。
[0067]在步骤S102中，控制单元130从摄像单元120受理图像信息的输入。从摄像单元120输入的图像信息例如是经A/D变换后的数字信号，包含:对像素进行确定的像素数(纵向/横向)、以及像素值。
[0068]在步骤S103中，控制单元130使用从摄像单元120输入的图像信息，来检测在空气调节室内存在的人体的位置。
[0069]在进行人体检测时，控制单元130使用所述图像信息来提取人体的头部以及肩部的线条。该提取处理例如能通过边缘提取处理以及图形匹配来执行。
[0070]进而，控制单元130按每个检测出的人体来计算脸中心的位置，而且计算头部的大小(纵向的长度)。而且，控制单元130将所述计算结果与检测时的时刻信息以及给定的识别信息建立对应地容纳至存储单元140 (参照图4)。
[0071]接下来，在图5的步骤S104中，控制单元130执行坐标变换处理。
[0072]图6(a)是表示光轴P与垂直面F的关系的说明图。如图6(a)所示，将经过摄像单元120所具有的透镜(未图示)的焦点120a、且与设置室内机100的壁面W垂直的直线(室内侧为正)设为Z轴。将从室内机100的背面起到透镜的焦点120a为止的距离设为Ad0将经过比透镜的焦点120a以距离Ad更位于后方的原点O、且与水平面垂直的直线(室内机100的下侧为正)设为Y轴。将经过所述的原点O、且相对于Y轴以及Z轴垂直的直线(朝向室内机100，左侧为正)设为X轴。
[0073]摄像单元120被设置为:透镜(未图示)的光轴从水平面以俯角ε (图6(a)参照)朝向下方。此外，侧视下以扇状扩展的摄像单元120的视野的上端与所述的Z轴大致一致。图6 (a)所示的垂直面F是经过人体的脸中心的假想平面，与经过人体中心的光轴P垂直。距离L是所述透镜的焦点120a与人体的脸中心的距离。
[0074]图6(b)是表示图像面上所摄像的图像与实际空间中存在的人体的关系的说明图。图6(b)所示的图像面R是经过摄像单元120所具有的多个受光元件(未图示)的平面。与拍摄的脸的纵向的长度DO[m]对应的纵向的视角Yy由以下所示的数式I表示。值得一提的是，角度Py[deg/pixel]是每I像素的视角(y方向)的平均值，是已知的值。
[0075]【数式I】
[0076]Yy = D0.β/..(数式 I)
[0077]如此，若将脸的纵向的长度的平均值设为Dl[m](已知的值)，则从透镜(未图示)的焦点120a到脸中心的距离L[m]由以下所示的数式2来表示。如前所述,俯角ε是透镜的光轴与水平面所成的角度。
【权利要求】
1.一种空气调节机，其特征在于具备: 摄像单元，其对设置室内机的室内进行摄像； 人体检测单元，其基于从所述摄像单元输入的图像信息，来检测人体的位置； 动作类别估计单元，其关于所述人体检测单元检测出的各人体，提取包含实际空间中的左右方向的移动幅度、纵深方向的移动幅度、以及上下方向上的脸的位置在内的信息，且关于给定时间内所取得的所述图像信息，判定所述信息是否满足给定条件，根据该判定结果来估计人体的动作类别；和 空气调节控制变更单元，其根据由所述动作类别估计单元估计的动作类别来变更空气调节控制。
2.根据权利要求1所述的空气调节机，其特征在于， 所述动作类别包括:人体在厨房站着作业的炊事动作、以及人体在餐厅坐着的就餐动作， 所述动作类别估计单元判定所述人体检测单元检测出的人体的左右方向以及纵深方向的移动幅度中的至少一者是否处于给定范围内，且判定上下方向上的脸的位置是否处于给定范围内，并根据该判定结果来估计所述人体的动作类别是所述炊事动作、所述就餐动作、或者其他的动作当中的哪一者。
3.根据权利要求2所述的空气调节机，其特征在于， 所述空气调节控制变更单元， 在由所述动作类别估计单元估计为存在有进行着所述炊事动作的人体的情况下，使左右风向板以及上下风向板当中至少一`者按照朝着该人体进行送风的方式静止，或者， 控制左右风向板以及上下风向板当中至少一者，以使一边朝着该人体来重点地送风一边在给定范围内摆动。
4.根据权利要求3所述的空气调节机，其特征在于， 具备:温度分布检测单元，其对设置所述室内机的室内的温度分布进行检测， 所述空气调节控制变更单元在执行制冷运行时， 在由所述动作类别估计单元估计为存在有进行着所述炊事动作的人体、且由所述温度分布检测单元在该人体附近检测出高温区域的情况下，使压缩机的旋转速度上升。
5.根据权利要求2所述的空气调节机，其特征在于， 所述空气调节控制变更单元， 在由所述动作类别估计单元估计为存在有进行着所述就餐动作的人体的情况下，在制冷运行中，按照以所述人体当中离室内机最远的人体的头部为下端来在上下方向上进行给定角度的摆动的方式，控制上下风向板， 在制热运行中，按照以所述人体当中离室内机最近的人体的脚部为上端来在上下方向上进行给定角度的摆动的方式，控制上下风向板。
6.根据权利要求5所述的空气调节机，其特征在于， 所述空气调节控制变更单元， 在由所述动作类别估计单元估计为存在有进行着所述就餐动作的人体的情况下，按照以包含进行着就餐动作的人体在内的给定范围进行摆动的方式，控制左右风向板。
7.根据权利要求5或6所述的空气调节机，其特征在于，所述空气调节控制变更单元， 在由所述动作类别估计单元估计为存在有进行着所述就餐动作的人体的情况下，降低送风风扇的旋转速度。
8.根据权利要求1所述的空气调节机，其特征在于， 具备:明亮度判定单元，其基于从所述摄像单元输入的图像信息的亮度，来判定设置所述室内机的室内是明亮还是昏暗， 所述空气调节控制变更单元， 在由所述明亮度判定单元判定为所述室内昏暗的情况下，较之于所述室内明亮的情况，按照偏水平方向送风的方式控制上下风向板。
9.根据权利要求8所述的空气调节机，其特征在于， 所述空气调节控制变更单元， 在符合由所述动作类别估计单元估计出的炊事动作、就餐动作、以及由所述明亮度判定单元判定为所述室内昏暗的情况这3种情况当中2种以上时，遵照所述室内昏暗的情况、炊事动作、就餐动作的优先次序来变更空气调节控制。
10.根据权利要求8所述的空气调节机，其特征在于， 所述空气调节控制变更单元， 在与由所述动作类别估计单元估计出的炊事动作、就餐动作、以及由所述明亮度判定单元判定为所述室内昏暗的情况这3种状态当中任一者均不符合时，按照限制在由所述人体检测单元检测的人体的范围进行送风的方式，来使左右风向板以及所述上下风向板当中至少一者摆动。
11.根据权利要求1所述的空气调节机调节机，其特征在于， 所述空气调节控制变更单元， 在所述人体检测单元未检测出人体的情况下，使所述左右风向板以及所述上下风向板当中至少一者全幅摆动。
【文档编号】F24F1/00GK103673089SQ201310058125
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】粟野真和, 能登谷义明, 饭塚义典, 松岛秀行, 上田贵郎 申请人:日立空调·家用电器株式会社