(57)【要約】【課題】人検知部を用いた風量自動変更の運転を行う際に、ユーザにとってより快適な運転を行う天井扇風機を提供する。【解決手段】モータの動作決定時に、人検知部の検知状態から算出する活動量に加えて、活動量変化による風量変更を行わない風量維持期間を設ける。つまり、風量変更から所定の期間は活動量に変化があっても風量を変化させないことにより、活動量の変化が激しい場合に風量が頻繁に変更され、ユーザが煩わしさを低減し、快適な運転が可能な天井扇風機を得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に取り付けられる支柱部と、
前記支柱部に固定されるモータと、
前記モータによって回転する羽根部と、
人の有無を検知する人検知部と、
前記モータの運転を制御する動作制御部とを備え、
前記動作制御部は、前記人検知部で検知した信号に基づいて活動量を算出する活動量算出部と、前記活動量を用いて風量を決定する風量決定部と、前記風量決定部で決定した風量に基づいて前記モータの動作を制御するモータ制御部とを備え、
前記風量決定部は、所定の期間のみ有効となる風量維持期間を有し、前記風量維持期間は前記活動量の変化による風量変更を行わないことを特徴とする天井扇風機。
【請求項２】
前記風量維持期間は、風量変更時から所定の期間のみ有効となることを特徴とする請求項１に記載の天井扇風機。
【請求項３】
前記風量決定部は、前記活動量が増加方向に変化する場合は、前記活動量が減少方向に変化する場合と比較して、前記風量維持期間を短い時間とすることを特徴とする請求項１または２に記載の天井扇風機。
【請求項４】
前記風量決定部は、前記活動量が最小値から増加した場合の前記風量維持期間を、その他の前記活動量の変化時の前記風量維持期間と比べて短くすることを特徴とする請求項１または２に記載の天井扇風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人検知部を備えた天井扇風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の天井扇風機は、人検知部により送風対象範囲の人の有無を検知し、一定時間内の検知回数に応じてモータの運転を制御することにより快適性を得るものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の天井扇風機の構成について、図３を用いて説明する。なお、図３は従来の天井扇風機の構成を示す斜視図である。
【０００４】
天井扇風機本体１０１は、略円柱形状の支柱部１０２によって天井に係合可能であり、例えば居室の天井に設置されて、居室内に送風することができる。天井扇風機本体１０１の支柱部１０２の床面側の端部には、支柱部１０２を軸中心として回転するモータ１０３が配置されている。羽根部１０４は、モータ１０３に接続され、羽根部１０４が回転することにより送風を行う。人検知部１０５は、天井扇風機本体１の床面側端部に配置されている。
【０００５】
人検知部１０５は、人感センサであり、周囲の人の有無を検知して、人の検知／非検知それぞれに該当する信号に変換する。天井扇風機本体１は、人検知部１０５によって取得した信号に基づいて送風を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような天井扇風機において、従来、人検知部による人の検知回数が、一定時間内に規定値を上回った場合に風量を増加させ、一定時間内の検知回数が規定値を下回った場合には風量を減少させることにより、ユーザが快適性を得られるようにしていた。しかし、この方法では、人検知部による人の検知回数のみにより風量を判断するため、検知回数の変化、すなわち活動量の変化が激しい場合に風量が頻繁に変更され、ユーザが煩わしさを感じることが考えられる。
【０００８】
よって本発明は、ユーザにとって、より快適な運転を行うことができる天井扇風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために、本発明に係る天井扇風機は、天井に取り付けられる支柱部と、前記支柱部に固定されるモータと、前記モータによって回転する羽根部と、人の有無を検知する人検知部と、前記モータの運転を制御する動作制御部とを備え、
前記動作制御部は、前記人検知部で検知した信号に基づいて活動量を算出する活動量算出部と、前記活動量を用いて風量を決定する風量決定部と、前記風量決定部で決定した風量に基づいて前記モータの動作を制御するモータ制御部とを備え、
前記風量決定部は、所定の期間のみ有効となる風量維持期間を有し、前記風量維持期間は前記活動量の変化による風量変更を行わないものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る天井扇風機によれば、風量決定部において、出力中の風量を維持する風量維持期間を設け、風量維持期間中は前記活動量の変化による風量変更を行わないことにより、活動量が頻繁に変化した場合でも風量を頻繁に変化させず、より快適な運転を行うことができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る天井扇風機の構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る天井扇風機の構成を示すブロック図
【図３】従来の天井扇風機の構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る天井扇風機は、天井に取り付けられる支柱部と、前記支柱部に固定されるモータと、前記モータによって回転する羽根部と、人の有無を検知する人検知部と、前記モータの運転を制御する動作制御部とを備え、
前記動作制御部は、前記人検知部で検知した信号に基づいて活動量を算出する活動量算出部と、前記活動量を用いて風量を決定する風量決定部と、前記風量決定部で決定した風量に基づいて前記モータの動作を制御するモータ制御部とを備え、
前記風量決定部は、所定の期間のみ有効となる風量維持期間を有し、前記風量維持期間は前記活動量の変化による風量変更を行わない構成を有する。
【００１３】
これにより、風量決定部において、出力中の風量を維持する風量維持期間を設け、風量維持期間中は前記活動量の変化による風量変更を行わないことにより、活動量が頻繁に変化した場合でも、風量が頻繁に変化しないようにすることで、より快適な運転を行うことができるという効果を得られる。
【００１４】
また、前記風量維持期間は、風量変更時から所定の期間のみ有効となる構成にしてもよい。
【００１５】
これにより、風量決定部は、風量変更時から所定の時間のみ風量維持期間を有効とすることで、活動量が頻繁に変化するような場合でも、所定の時間は風量を一定に保つことができ、ユーザに煩わしさを感じさせず、より快適な運転を行うことができるという効果を得られる。
【００１６】
また、前記風量決定部は、前記活動量が増加方向に変化する場合は、前記活動量が減少方向に変化する場合と比較して、前記風量維持期間を短い時間とする構成にしてもよい。
【００１７】
これにより、風量決定部は、活動量の変化に対して比較的早い風量の追従が求められる、風量増加方向への変化の場合は、減少方向への変化時よりも早く風量を変更することができ、より快適な運転を行うことができるという効果を得られる。
【００１８】
また、前記風量決定部は、前記活動量が最小値から増加した場合の前記風量維持期間を、その他の前記活動量変化時の前記風量維持期間と比べて短くする構成としてもよい。
【００１９】
これにより、風量決定部は、居室内に人が不在の状態から人が検知された場合には、即時適切な風量で運転を開始することができ、より快適な運転を行うことができるという効果を得られる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る天井扇風機本体１の構成について、図１を用いて説明する。なお、図１は本実施の形態１における天井扇風機の構成を示す斜視図である。
【００２２】
天井扇風機本体１は、略円柱形状の支柱部２によって天井に係合可能であり、例えば居室の天井に設置されて、居室内に送風することができる。天井扇風機本体１は、支柱部２の床面側の端部に、支柱部２を軸中心として回転するモータ３が配置されている。羽根部４は、モータ３に接続され、羽根部４が回転することにより送風を行う。人検知部５は、天井扇風機本体１の床面側端部に配置されている。
【００２３】
人検知部５は人感センサであり、周囲の人の有無を検知して、人の検知／非検知それぞれに該当する信号に変換する。天井扇風機本体１は、人検知部５によって取得した信号に基づいて送風を制御する。
【００２４】
このような天井扇風機の人感センサを用いた従来の制御としては、人検知部５による人の検知回数が、一定時間内に規定値を上回った場合に風量を増加させ、一定時間内の検知回数が規定値を下回った場合には風量を減少させるものが知られている。すなわち、従来の天井扇風機は、送風対象となる空間にいる人の活動量が大きいほど風量を大きくし、活動量が小さいほど風量を小さくするという制御を行っていた。上述の制御によって、ユーザが快適性を得ることができる。しかし、上述の方法では、一定時間内の検知回数のみによって風量を判断するため、検知回数の変化が激しい場合に風量が頻繁に変更され、ユーザが煩わしさを感じることが考えられる。
【００２５】
そこで、本実施の形態１においては、天井扇風機本体１は、人検知部５による人の検知回数が変化した場合でも、一定期間は風量を変更しないことにより、より快適な運転を実現する。その方法として、天井扇風機本体１の動作を、図２を用いて説明する。なお、図２は本実施の形態１における天井扇風機の構成を示すブロック図である。
【００２６】
天井扇風機本体１の主機能であるモータ３の動作は、動作制御部６によって決定される。動作制御部６は、活動量算出部７、風量決定部８、モータ制御部９を備えている。活動量算出部７では、一定時間内の人検知部５における検知回数に基づいて活動量を算出する。風量決定部８では、活動量算出部７で算出された活動量を用いて風量を決定する。さらに、風量決定部８は、所定の期間のみ有効となる風量維持期間１０を備えており、風量維持期間１０が有効である間は、活動量算出部７により算出される活動量が変化した場合でも風量を変化させない。モータ制御部９では、風量決定部８で決定した風量に基づいてモータ３の動作を制御する。
【００２７】
このように、風量決定部８は、所定の期間のみ有効となる風量維持期間１０を備えることで、人検知部５による人の検知回数が変化した場合でも、一定期間は風量を変更せず、より快適な運転が可能となる。
【００２８】
以下、天井扇風機本体１の運転の詳細な流れについて、図２を用いて説明する。
【００２９】
天井扇風機本体１は、リモコン１１によるユーザからの指示により、運転内容を決定する。リモコン１１は、赤外線リモコン等であり、天井扇風機本体１に運転内容や各種設定についての指示を送ることができる。運転内容は、運転モードのほか、風量設定や入タイマ、切タイマ等の設定を含む。天井扇風機本体１の運転モードの種類としては、本実施の形態で説明する、人検知部５からの入力を用いた自動運転モード、すなわち「人感センサモード」の他に、リモコン１１の指示に基づいて、一定の風量で運転するモード等を設けても良い。また、本実施の形態においては、「人感センサモード」中も、リモコン１１によって風量設定を変更できるものとする。
【００３０】
天井扇風機本体１が受信したリモコン１１からの信号は、動作制御部６で解析される。動作制御部６は、天井扇風機本体１が通電されている状態で、リモコン１１からの「人感センサモード」運転開始信号を受信することにより、「人感センサモード」運転を開始する。その際、風量決定部８が決定する風量は、リモコン１１で設定された風量を基準風量とする。天井扇風機本体１への通電が開始されると、初期値の風量または、前回運転時に設定された風量で、自動的に運転を開始する構成としても良い。
【００３１】
「人感センサモード」の運転制御について、以下に述べる。以後、本実施の形態においては、「運転開始」は「人感センサモード」の運転開始を意味する。
【００３２】
天井扇風機本体１の動作制御部６の活動量算出部７では、運転開始と同時に人検知部５の検知状態のサンプリングを開始する。すなわち、活動量算出部７は、所定のサンプリング周期ｔ１で、人検知部５からの入力である検知状態を「検知」または「非検知」の信号データとして取得する。また、活動量算出部７は、運転開始から所定の単位時間ｔ２が経過した時点で、単位時間ｔ２間に観測された「検知」の回数（以下、検知回数）を合計し、記録する。ただし、ｔ２はｔ１の整数倍の時間とする。その後も同様に、活動量算出部７は、単位時間ｔ２毎に観測された検知回数を記録する。さらに、活動量算出部７は、単位時間ｔ２毎の検知回数をＮ回取得した時点で、活動量算出に用いるＮ回分の検知回数の合計を算出する。つまり、運転開始からｉ回目の単位時間ｔ２の検知回数をｎｉ回とすると、１回目の活動量算出に用いる合計検知回数ｎｓｕｍは、ｎｓｕｍ＝ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋…＋ｎＮ回で表される。また、２回目の活動量算出タイミングは、１回目の算出から単位時間ｔ２経過後であり、２回目の活動量算出に用いる合計検知回数ｎｓｕｍは、ｎｓｕｍ＝ｎ２＋ｎ３＋…＋ｎＮ＋ｎ（Ｎ＋１）回で表される。このように、活動量算出には、直前のＮ回分の単位時間ｔ２の検知回数の合計ｎｓｕｍを用いる。活動量は、ｎｓｕｍの値の範囲に応じて、少なくとも３段階で判断する。本実施例では、活動量の小さい方から順に「不在」、「活動量小」、「活動量大」の３段階で活動量を判定する。具体的には、１つ目の閾値ｎａ、２つ目の閾値ｎｂ、単位時間Ｎ回分の全サンプリング数ｎａｌｌを用いて、下記の通り、活動量を判断する。０≦ｎｓｕｍ＜ｎａ  の場合の活動量は、「不在」と判断する。ｎａ≦ｎｓｕｍ＜ｎｂ  の場合の活動量は、「活動量小」と判断する。ｎｂ≦ｎｓｕｍ≦ｎａｌｌ  の場合の活動量は、「活動量大」と判断する。
【００３３】
活動量算出部７は、前述の通り、運転開始からＮ回分の検知回数のデータを取得した時点で初めて活動量を算出する。すなわち、運転開始からｔ２×Ｎの時間経過後に初回の活動量を算出する。運転開始から初回の活動量を算出するまでの間は、活動量は初期値とする。本実施例においては、活動量の初期値は「活動量小」とする。活動量算出部７は、初回の活動量算出以降、単位時間ｔ２が経過する毎に、直前のＮ回の検知回数のデータを用いて同様に活動量の算出を継続する。つまり、活動量算出部７が算出する活動量は、単位時間ｔ２毎に更新される。活動量の算出は、「人感センサモード」の運転を終了するまで継続する。
【００３４】
次に、風量決定部８は、活動量算出部７で算出した活動量を用いて運転する風量を決定する。本実施の形態においては、風量は１速から９速の９段階で設定できるものとする。風量決定部８は、運転開始時にリモコン１１で設定された風量を基準風量として、算出された活動量に応じて、基準風量をもとに風量を決定する。例えば、「活動量大」の場合は、基準風量＋Ｆ１速の風量、「活動量小」の場合は基準風量、「不在」の場合は基準風量−Ｆ２速の風量で運転する。Ｆ１、Ｆ２は、基準風量からの風量変化の段階である。ただし、基準風量＋Ｆ１速が最大風量の９速以上となる場合は、９速で運転し、基準風量−Ｆ２速が最小風量の１速以下となる場合は１速で運転する。
【００３５】
具体的には、基準風量が５速、Ｆ１＝２、Ｆ２＝３であった場合、活動量算出部７が算出した活動量が、「活動量大」、「活動量小」、「不在」のそれぞれの場合に対し、風量決定部８で決定される風量は順に、７速、５速、２速となる。また、基準風量が８速で、活動量が「活動量大」の場合は、風量決定部８で決定される風量は９速、基準風量が４速で、活動量が「不在」の場合は、風量決定部８で決定される風量は１速となる。このように、基準風量を用いることで、ユーザの好みの風量を基準としたうえで、活動量に応じた風量の変更が可能となる。また、運転中にリモコン１１により、設定風量が変更された場合は、基準風量を新しく設定された風量に更新し、同様に風量制御を行う。
【００３６】
活動量「不在」が継続する場合に関しては、消費電力削減のため、所定の時間だけ基準風量−Ｆ２速の風量で運転した後、最小の風量である１速で運転するといった制御としてもよい。また、「不在」が所定の時間継続した場合は運転を停止することができるように、不在時停止設定１２を設けてもよい。この構成の場合、不在時停止設定１２は「設定」または「解除」のいずれかが選択されており、リモコン１１からの設定指示によって、設定／解除を変更できる。風量決定部８では、不在時停止設定１２が「設定」の状態で、活動量「不在」が所定の時間継続した場合に、風量を０とする指示、すなわち、モータを停止させる指示をモータ制御部９に出す。
【００３７】
具体的には、基準風量が９速、Ｆ１＝２、Ｆ２＝３であり、活動量「不在」の状態が継続した場合、風量決定部８で決定される風量は、所定の時間は６速となり、その後、１速となる。さらに、風量決定部８で決定される風量は、不在時停止設定１２が「設定」の状態であれば、所定の時間経過後に０となり、不在時停止設定１２が「解除」の状態であれば、１速を継続する。
【００３８】
このように、不在時停止設定１２を設ければ、活動量の小さい状態が継続した場合の動作をユーザの好みに応じて変更することができる。
【００３９】
ここで、前述の通り、活動量算出部７で算出される活動量は、単位時間ｔ２毎に更新される。そのため、合計検知回数ｎｓｕｍの値が閾値ｎａまたはｎｂ付近であった場合、「活動量大」と「活動量小」、または「活動量小」と「不在」の間で活動量が頻繁に変化する可能性がある。従って、風量決定部８において、上記のように、活動量のみを用いて風量を決定した場合、風量が頻繁に変化することとなり、ユーザに煩わしさを感じさせてしまうことが考えられる。そこで、本実施の形態においては、風量決定部８で風量を算出する際、活動量のほかに、風量を一定に保つ期間である風量維持期間１０を用いて風量を決定することにより、風量が頻繁に変化しない構成とする。
【００４０】
風量維持期間１０は、所定の期間のみ有効となる。風量維持期間１０が有効な期間においては、活動量算出部７で算出される活動量が変化しても、風量決定部８は、風量を変更しない。運転開始直後、初回の活動量が算出されるまでの間の活動量は「活動量小」のため、風量決定部８で決定される風量は基準風量となる。その後、活動量の変化またはリモコン１１での設定変更による風量変更時に、風量維持期間１０を判定するためのタイマＴのカウントをスタートさせる。つまり、タイマＴの値は、現在の出力風量が継続している時間となる。
【００４１】
風量維持期間１０は、活動量増加に伴い風量を増加させる際の時間ｔ３と、活動量減少に伴い風量を減少させる際の時間ｔ４をあらかじめ定義しておき、風量決定部８は、条件に応じて風量維持期間１０の有効期間を変化させる。すなわち、活動量変化に伴い風量を増加させる場合は、風量維持期間１０はＴ＜ｔ３の期間とし、風量を減少させる場合は、風量維持期間１０はＴ＜ｔ４の期間とする。
【００４２】
具体的な動作としては、風量変更時からｔ３経過までの間に活動量が「活動量小」から「活動量大」に変化した場合は、風量維持期間１０に該当するため、風量決定部８で決定される風量は、ｔ３経過までは出力中の風量を維持する。すなわち、ｔ３経過までは風量の変更を行わない。その後、ｔ３が経過した時点で「活動量大」の状態であった場合、風量決定部８は、その時点で「活動量大」に相当する風量に変更し、タイマＴのカウントを再スタートする。
【００４３】
ここで、風量決定部８が風量を増加させる際の時間ｔ３と風量を減少させる際の時間ｔ４の関係は、ｔ３＜ｔ４としている。これは、活動量増加方向への変化時は、ユーザが暑さを感じている可能性が高く、活動量減少方向の変化時に対して比較的早く風量を変更することが望ましいためである。
【００４４】
具体的な動作としては、ｔ３≦Ｔ＜ｔ４の期間に、活動量が「活動量小」から「活動量大」に変化した場合は、ｔ３≦Ｔより、風量維持期間１０に該当しないため、風量決定部８は風量を変更する。しかし、同じｔ３≦Ｔ＜ｔ４の期間に、活動量が「活動量小」から「不在」に変化した場合は、Ｔ＜ｔ４より、風量維持期間１０に該当するため、風量決定部８は、ｔ４経過までは、出力中の風量を継続する。ｔ４経過時点で、活動量が、再度「活動量小」となっていた場合は、風量決定部８は、ｔ４経過後も風量の変更は行わず、タイマＴのカウントも継続する。
【００４５】
また、活動量「不在」の状態が継続し、風量が低下した状態となっている場合、送風対象の空間内には人がいない状態であることが想定される。この、風量が低下した状態から「活動量小」または「活動量大」となった場合は、人が居室内に入ってきたことが考えられるため、即時適切な風量で運転を開始することが望ましい。そのため、活動量が最小値である「不在」から変化する場合では、風量維持期間１０を上述のｔ３より、さらに短い期間とすることが望ましい。
【００４６】
一方、リモコン１１から風量設定変更の信号を受けた場合は、ユーザの意思を優先させるため、風量維持期間１０であっても、風量の変更を行うことが望ましい。この場合、基準風量をリモコン１１で設定された風量に更新し、タイマＴを再スタートした上で、前記と同様の流れで風量を決定する。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、「人感センサモード」中も、リモコン１１による風量変更が可能であり、基準風量を用いて活動量に応じた風量を決定する構成としたが、基準風量を用いずに風量を決定する構成としてもよい。つまり、リモコン１１による風量設定を無効とし、「活動量大」、「活動量小」、「不在」のそれぞれに対して対応する風量を一意に決めるようにしてもよい。
【００４８】
また、風量維持期間１０は、風量変化を基点にタイマＴのカウントを開始する構成としたが、活動量変化を基点にタイマＴのカウントを開始し、一定時間同じ活動量が継続した場合に風量を変更する構成としてもよい。
【００４９】
最後に、モータ制御部９では、風量決定部８で決定した風量に応じて、モータ３を駆動させるための制御信号を変化させることにより、出力する風量を変化させることができる。
【００５０】
以上により、ユーザにとって、より快適性の高い運転を実現することができる天井扇風機が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明にかかる天井扇風機は、人検知部の検知状態と風量維持期間に基づいてモータの動作を決定するものであり、人検知部を有する天井扇風機等として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１    天井扇風機本体
２    支柱部
３    モータ
４    羽根部
５    人検知部
６    動作制御部
７    活動量算出部
８    風量決定部
９    モータ制御部
１０    風量維持期間
１１    リモコン
１２    不在時停止設定
【図１】
2020016211.tif 000003
【図２】
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【図３】
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