JP2014229097A - 監視機能付空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも信頼性の高い監視機能（または防犯機能を含む。）が付与された監視機能付空気調和機を得ること。【解決手段】監視機能付空気調和機１１が、監視対象領域の画像情報を取得する画像センサ１５と、画像情報を取得した監視対象領域の温度分布情報を取得する熱センサ１６と、画像情報及び温度分布情報から画像解析情報を作成する画像解析装置１８と、監視対象領域の音情報を取得するマイク１７と、音情報から音解析情報を作成する音解析装置１９と、画像解析情報及び音解析情報により監視対象領域の異常の有無を判定する判定装置２０と、を備える。【選択図】図１−１

Description

本発明は、監視機能付空気調和機に関する。

従来、環境の快適性または省エネ性を提供するため、空気調和機に画像センサや熱センサを搭載し、人の動きや温度の情報を取得して処理し、最適な制御を行なう空気調和機が提案されている。

また、空気調和機に監視機能を付与する技術についても開発が進められている。例えば、特許文献１には、画像センサや熱センサを利用して不審者の侵入を検知し、子供やペットの見守りを行う機能が付加された空気調和装置の技術が開示されている。

特開２０１０−７１５９５号公報

上記従来の技術のように、画像センサや熱センサによる監視機能（または防犯機能を含む。）では、各センサから得られた情報に基づいて自動的に異常事態であるか否かの判定が行なわれる。そのため、監視機能の信頼性を高めるためには、判定の精度が重要である。例えば、異常事態の一例として、留守中や夜間における不審者の侵入が挙げられる。このような監視システムでは、画像センサにより動体を検出し、熱センサにより取得した温度分布から該動体が生体であるか否かの判別を行うことが有効である。

しかしながら、上記従来の技術によれば、動体が生体であるか否かの判別は可能であるものの、画像センサと熱センサのみを用いる。そのため、不審者でない者を不審者と認識してしまうおそれがあり、監視機能（または防犯機能を含む。）の信頼性が低い、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、従来よりも信頼性の高い監視機能（または防犯機能を含む。）が付与された監視機能付空気調和機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の監視機能付空気調和機は、監視対象領域の画像情報を取得する画像センサと、前記画像情報を取得した前記監視対象領域の温度分布情報を取得する熱センサと、前記画像情報及び前記温度分布情報から画像解析情報を作成する画像解析装置と、前記監視対象領域の音情報を取得するマイクと、前記音情報から音解析情報を作成する音解析装置と、前記画像解析情報及び前記音解析情報により前記監視対象領域の異常の有無を判定する判定装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、従来よりも信頼性の高い監視機能（または防犯機能を含む。）が付与された監視機能付空気調和機を得ることができる、という効果を奏する。

図１−１は、実施の形態１に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。 図１−２は、実施の形態１に係る異常検出部の動作を説明するフローチャートである。 図２−１は、実施の形態２に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。 図２−２は、実施の形態２に係る異常検出部の動作を説明するフローチャートである。 図３は、実施の形態３に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。 図４−１は、実施の形態４に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。 図４−２は、実施の形態４に係る異常検出部の動作を説明するフローチャートである。

以下に、本発明にかかる監視機能付空気調和機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１−１は、本発明に係る空気調和機の実施の形態１の構成を示すブロック図である。図１−１に示す空気調和機１１は、機能部１２と、制御部１３と、異常検出部１４と、を備える。

機能部１２は、空調を行う空調機能部１２０と、空気調和機１１の設置場所周囲を監視する監視機能部１２１と、を備える。制御部１３は、機能部１２の制御を行なう。異常検出部１４は、空気調和機１１の設置場所周囲の状況を把握して異常を検出する。

監視機能部１２１は、異常検出部１４が検出した異常情報に基づいて管理責任者若しくは警備会社などに通報し、侵入者等に警告を行い、または、周囲に対して警報を発する。

異常検出部１４は、画像センサ１５と、熱センサ１６と、マイク１７と、画像解析装置１８と、音解析装置１９と、判定装置２０と、を備える。画像センサ１５は、空気調和機１１の設置場所周囲の画像を取得する。熱センサ１６は、空気調和機１１の設置場所周囲の温度分布を取得する。マイク１７は、空気調和機１１の設置場所周囲の音を取得する。画像解析装置１８は、画像センサ１５で取得した画像と、熱センサ１６で取得した温度分布と、を基にして画像解析情報を作成する。音解析装置１９は、マイク１７で取得した音を基にして音解析情報を作成する。判定装置２０は、画像解析情報及び音解析情報により作成した情報に基づいて空気調和機１１の設置場所周囲が異常状態であるか否かを判定し、判定結果を制御部１３へと通知する。

図１−２は、異常検出部１４の動作を説明するフローチャートである。

まず、画像センサ１５が、空気調和機１１の設置場所周辺の画像を連続して取得し、取得した画像情報を画像解析装置１８に送る（ステップＳ１）。

熱センサ１６は、画像センサ１５が取得している画像の領域を含む範囲の温度分布を連続して取得し、取得した温度分布情報を画像解析装置１８に送る（ステップＳ２）。

画像解析装置１８は、連続する画像の差分から動体を検出し、連続する温度分布情報の差分を抽出する（ステップＳ３）。

そして、画像解析装置１８は、画像情報から検出した動体の位置及び大きさと、温度分布情報の温度分布の差分と、を比較して画像解析情報を作成し、判定装置２０に送る（ステップＳ４）。画像解析情報は、例えば動体の大きさ、動体の数、動体の移動方向等の情報を含む。

なお、画像解析装置１８は、温度分布情報から動体が生体であるか否かを判別することも可能である。

マイク１７は、空気調和機１１の設置場所周囲の音を連続して取得し、取得した音情報を音解析装置１９に送る（ステップＳ５）。

音解析装置１９は、マイク１７から送られてくる音の音量及び周波数等を解析し、音解析情報を作成して判定装置２０に送る（ステップＳ６）。音解析情報は、例えば音量及び周波数分布の急激な変化等の情報を含む。

そして、判定装置２０は、画像解析装置１８及び音解析装置１９から送られた情報により空気調和機１１の設置場所周囲に異常があるか否かを判定し、判定結果を制御部１３に送る（ステップＳ７）。

一例として、不審者が窓を割って、空気調和機１１が設置された留守宅に侵入した場合について説明する。このとき、従来のように、動体を検出するのみでは、不審者が侵入した場合、ペットが移動した場合、家人が帰宅した場合を判別することが不可能である。しかしながら、本発明によれば、第一に、画像情報と温度分布情報から動体が生体であることを判別し、第二に、画像情報における動体の大きさから該動体が人間であることを判別し、第三に、画像情報における該動体の移動方向の始点から侵入経路を判別し、第四に、音解析情報における音量の急激な変化から窓が割られたことを判別することができる。判定装置２０は、第一から第四の判別結果を勘案して不審者の侵入を判定する。

本実施の形態にて説明したように、画像情報及び温度分布情報による画像解析情報並びに音解析情報を用いることで、従来よりも高精度に異常事態の判定を行うことが可能となる。そのため、監視機能が向上し、防犯機能の信頼性を向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、判定装置２０が画像情報及び温度分布情報による画像解析情報並びに音解析情報から異常を判定する形態について説明したが、本実施の形態では、異常音の特徴（音量及び周波数等）のデータを予め記憶しておき、この特徴を、取得した音解析情報と比較する形態について説明する。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付すものとする。

図２−１は、本発明に係る空気調和機の実施の形態２の構成を示すブロック図である。図２−１に示す空気調和機１１ａの異常検出部１４ａでは、音解析装置１９ａが記憶装置１９０及び比較装置１９１を備える。記憶装置１９０は、複数の異常音の特徴のデータを記憶する。記憶装置１９０に用いる記憶素子としては、マスクＲＯＭを例示することができる。比較装置１９１は、マイク１７にて取得した音と、記憶装置１９０に記憶された異常音の特徴と、を比較し、音解析情報を作成する。

本実施の形態の異常検出部１４ａの動作について、図２−２を参照して説明する。図２−２は、異常検出部１４ａの動作を説明するフローチャートである。なお、画像解析情報を取得するステップ（ステップＳ１〜Ｓ４）は実施の形態１と同様である。

マイク１７は、空気調和機１１ａの設置場所周囲の音を連続して取得し、取得した音情報を音解析装置１９ａの比較装置１９１に送る（ステップＳ５ａ）。

比較装置１９１は、マイク１７から送られてくる音の特徴を抽出し、記憶装置１９０に予め保持されている複数の異常音の特徴と順次比較し、最も良く一致した異常の内容を含む音解析情報を作成して判定装置２０に送る（ステップＳ６ａ）。

そして、実施の形態１と同様に、判定装置２０は、画像解析装置１８及び音解析装置１９ａから送られた情報から空気調和機１１ａの設置場所周囲に異常があるか否かを判定し、判定結果を制御部１３に送る（ステップＳ７）。

ここで、本実施の形態の具体例について説明する。一例として、１２０デシベル以上の音を検知した直後に、室内に向かって移動する３５℃以上４０℃未満の動体が存在する場合には、異常事態であり、且つこの異常事態は、「侵入者が存在すること」であることが記憶装置１９０に記憶されているとする。

侵入者（一例として体温３６℃）がガラスを割って室内に侵入する場合には、まず、大きな音（一例として１３０デシベル）が発生する。

マイク１７にて取得されたガラスが割れる音は音解析装置１９ａに送られ、１２０デシベル以上であることが抽出され、判定装置２０に送られる。

他方、画像センサ１５は、連続した動体の画像を取得し、熱センサ１６は、該動体が３６℃であることを検知して画像解析装置１８に送る。画像解析装置１８は、動体が窓の位置から室内に向かって移動することを検出し、該動体の温度（３６℃）を抽出する。そして、画像解析装置１８は、画像情報から検出した動体の位置及び大きさと、温度分布情報の温度分布の差分と、を比較して画像解析情報を作成し、判定装置２０に送る。判定装置２０は、記憶装置１９０に予め保持されている異常事態の特徴と順次比較し、最も良く一致した異常の内容を含む音解析情報を作成して判定装置２０に送ることで、異常事態であり、侵入者が存在すると判定する。制御部１３は、判定結果に応じて監視機能部１２１に指令を行う。監視機能部１２１は、管理責任者若しくは警備会社などに通報し、侵入者等に警告を行い、または、周囲に対して警報を発する。

このように、本発明によれば、視覚的な情報と聴覚的な情報を連動させて異常事態の検知のみならず異常事態の類型を判別することも可能となり、監視機能部に対して異常事態に応じた適切な指令を行うことが可能となる。

本実施の形態にて説明したように、音解析情報を用いると、実施の形態１よりもさらに高精度に異常事態の判定を行うことが可能となる。そのため、監視機能がさらに向上し、防犯機能の信頼性をさらに向上させることができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、異常音の特徴のデータを予め記憶しておき、この特徴を、取得した音解析情報と比較する形態について説明したが、本実施の形態では、この異常音の特徴を空気調和機の設置後にも更新可能な形態について説明する。なお、本実施の形態においても、実施の形態１，２と同じ構成には同じ符号を付すものとする。

図３は、本発明に係る空気調和機の実施の形態３の構成を示すブロック図である。図３に示す空気調和機１１ｂの制御部１３ａは受信装置１３０を備える。

受信装置１３０は、外部から送られてくる異常音の特徴のデータを受信する。受信装置１３０は、有線によりデータの受信が可能な構成であってもよいし、無線によりデータの受信が可能な構成であってもよい。

図３に示す空気調和機１１ｂの異常検出部１４ｂでは、音解析装置１９ｂが記憶装置１９０ａ及び比較装置１９１を備える。

記憶装置１９０ａは複数の異常音の特徴のデータを保持しており、その内容は受信装置１３０により更新（追記または上書き）可能である。したがって、記憶装置１９０ａには書き換え可能な記憶素子を用いる。書き換え可能な記憶素子としては、フラッシュメモリに代表されるＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）を例示することができる。また、空気調和機１１ｂの起動のたびに受信装置１３０から最新の異常音の特徴のデータを受信して使用する構成である場合には不揮発性メモリであってもよい。

比較装置１９１は、マイク１７にて取得した音と、記憶装置１９０ａに保持された異常音の特徴と、を比較し、音解析情報を作成する。

本実施の形態にて説明したように、記憶装置１９０ａが複数の異常音の特徴のデータを保持し、受信装置１３０により更新（追記または上書き）可能とすることで、空気調和機１１ｂが設置された後であっても、記憶装置１９０ａに保持された異常音の特徴のデータを順次更新することが可能である。そのため、異常の基準を設置環境に適合したものに随時変更することができ、判定の精度を向上することができる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、判定装置２０が取得した取得した音情報をそのまま用いて異常を判定する形態について説明したが、空気調和機を動作させる音は考慮されていない。本実施の形態では、マイクから取得された音の特徴から空気調和機自身の発生する動作音の特徴を除去することで、音情報をより高精度に取得可能な形態について説明する。なお、本実施の形態においても、実施の形態１〜３と同じ構成には同じ符号を付すものとする。

図４−１は、本発明に係る空気調和機の実施の形態４の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態４の構成は、実施の形態２，３の構成を変形させて適用可能であるが、ここでは実施の形態２の構成に適用して変形させた構成を示す。ただし、本実施の形態の構成は実施の形態３に対して適用することも可能である（図４−１の点線矢印）。

図４−１に示す空気調和機１１ｃの異常検出部１４ｃは音解析装置１９ｃを備え、音解析装置１９ｃは、記憶装置１９０ｂと、比較装置１９１ａと、減算装置１９２と、を備える。

減算装置１９２は、マイク１７で取得した音から抽出した特徴から、空気調和機１１ｃ自身の動作音の特徴を除去する。

記憶装置１９０ｂは、比較装置１９１ａが用いる複数の異常音の特徴のデータを記憶するのみならず、減算装置１９２が空気調和機１１ｃ自身の動作音の特徴を除去するために空気調和機１１ｃ自身の動作音の特徴のデータを記憶する。

異常検出部１４ｃの動作について、図４−２を参照して説明する。図４−２は、異常検出部１４ｃの動作を説明するフローチャートである。なお、画像解析情報を取得するステップ（ステップＳ１〜Ｓ４）は実施の形態１と同様である。

マイク１７は、空気調和機１１ｃの設置場所周囲の音情報を連続して取得し、音解析装置１９ｃの減算装置１９２に送る（ステップＳ５ｂ）。

また、記憶装置１９０ｂは、空気調和機１１ｃの動作に応じた動作音の情報を記憶しており、制御部１３から空調機能部１２０に送られる指令を参照して、現在の動作に対応する動作音の情報を減算装置１９２に送る（ステップＳ８）。

減算装置１９２は、マイク１７が取得した音情報に対して、記憶装置１９０ｂからの動作音の特徴を減算して比較装置１９１ａに送る（ステップＳ９）。

比較装置１９１ａは、減算装置１９２から送られてくる音の特徴を抽出し、記憶装置１９０ｂに予め保持されている複数の異常音の特徴と順次比較し、最も良く一致した異常の内容を含む音解析情報を作成して判定装置２０に送る（ステップＳ６ｂ）。

比較装置１９１ａに送られてくる音は、減算装置１９２によって空気調和機１１ｃの動作音が除かれているため、音情報をより高精度に取得することができる。

そして、実施の形態１と同様に、判定装置２０は、画像解析装置１８及び音解析装置１９ｃから送られた情報から空気調和機１１ｃの設置場所周囲に異常があるか否かを判定し、判定結果を制御部１３に送る（ステップＳ７）。

本実施の形態にて説明したように、空気調和機１１ｃ自身の発生する動作音の情報を除去すると、空気調和機１１ｃの設置場所周囲の音の特徴がより明確になり、さらに高精度に異常事態の判定を行うことが可能となる。そのため、監視機能がさらに向上し、防犯機能の信頼性をさらに向上させることができる。

なお、本発明において、空気調和機１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃは表示部を有するリモートコントローラを備え、異常時には画像センサ１５の画像情報を該表示部に表示することが可能な構成を有していてもよい。または、空気調和機１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、表示部を有する携帯端末（例えば、スマートフォン）と通信可能な構成を有し、異常時には画像センサ１５の画像情報を該表示部に表示することが可能な構成を有していてもよい。

以上のように、本発明にかかる監視機能付空気調和機は、監視対象領域を高い信頼性で監視する際に有用である。

１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 空気調和機、１２ 機能部、１３，１３ａ 制御部、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 異常検出部、１５ 画像センサ、１６ 熱センサ、１７ マイク、１８ 画像解析装置、１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ 音解析装置、２０ 判定装置、１２０ 空調機能部、１２１ 監視機能部、１３０ 受信装置、１９０，１９０ａ 記憶装置、１９１，１９１ａ 比較装置、１９２ 減算装置、Ｓ１〜Ｓ９，Ｓ５ａ，Ｓ５ｂ，Ｓ６ａ，Ｓ６ｂ ステップ。

Claims (4)

1. 監視対象領域の画像情報を取得する画像センサと、
   前記画像情報を取得した前記監視対象領域の温度分布情報を取得する熱センサと、
   前記画像情報及び前記温度分布情報から画像解析情報を作成する画像解析装置と、
   前記監視対象領域の音情報を取得するマイクと、
   前記音情報から音解析情報を作成する音解析装置と、
   前記画像解析情報及び前記音解析情報により前記監視対象領域の異常の有無を判定する判定装置と、を備えることを特徴とする監視機能付空気調和機。
2. 前記判定装置は、
   異常時の音の情報を記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置の前記異常時の音の情報と前記音解析情報を比較して記憶する比較装置と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の監視機能付空気調和機。
3. 前記記憶装置は書き換え可能な記憶素子を備え、
   前記音解析装置は、前記記憶装置に前記異常時の音の情報を送ることが可能な受信装置をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の監視機能付空気調和機。
4. 前記音解析装置は、
   前記マイクと前記比較装置の間に、前記音情報から前記記憶装置に記憶された前記空気調和機の動作音を減算する減算装置をさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の監視機能付空気調和機。

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