(57)【要約】【課題】部屋内における人の所在位置を誤検知することなく判定し、前記記載の判定結果に応じてその時の送風方向、送風量および設定温度を制御し、より効率的で快適な空調条件を提供すること。【解決手段】ほぼ同等の感度である赤外線センサ１ａ、１ｂ、１ｃを検知領域が一部重なるように配置し、赤外線センサより得られる出力を各々周囲の温度に応じた閾値レベルで判別することによって各々の検知領域における人体存在を判定する検知手段４と、検知手段４の判定結果から送風方向を変更する風向変更手段６、風量を変更する風量変更手段７、設定温度を変更する設定温度変更手段８の少なくとも１つを有することにより、人体と周囲温度の差に応じて、適切な人体検知閾値レベルとなり、誤検知がなく信頼性が高い人体検知によって最適な空調制御ができ、ユーザに快適な空調環境を提供することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の存在位置を検知するよう、一定の赤外線検知領域を有し、ほぼ同等の感度である赤外線センサ３個を検知領域が一部重なるように配置し、前記赤外線センサより得られる出力を各々周囲の温度に応じた閾値レベルで判別することによって各々の検知領域における人体存在を判定する検知手段と、前記検知手段の判定結果から送風方向を変更する風向変更手段、風量を変更する風量変更手段、設定温度を変更する設定温度変更手段の少なくとも１つを有することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
ほぼ同等の感度である赤外線センサ３個の内、２個を検知領域が重ならないように配置し、１個を前記記載の赤外線センサ各々に検知領域が一部重なるように配置することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は部屋内の温度に応じてその部屋内における人の所在位置の判定結果に応じてその時の送風方向、送風量、設定温度を制御し、より効率的で快適な空調条件が得られるようにした空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体、自動車または工作物の存在位置を検知することにより自動ドアの開閉制御や防犯警報装置の起動制御または駐車場の整理或いは空気調和機、照明灯、工場の生産ライン等の自動制御等に利用できる物体存在位置検知装置は、所定の検知領域を複数の単位領域に区画し、各単位領域に個々に対応させて複数個の物体検知器を対設することで、物体の存在位置を検知するものが一般に採用されている。
【０００３】
また、複数の赤外線センサを設け、互いの検知領域の一部を重複させることにより赤外線センサの個々の検知領域に加えて重複領域をもそれぞれ検出し、赤外線センサの個数を越える領域の被検出体の有無の検出を可能とするものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、各単位領域からの光が１個のセンサに入射するよう構成する一方、各入射光の透過、遮断機能を有するとともに透過する入射光を順次切り換えていく切換機構を設けた物体存在位置検知装置が提案されている。
【特許文献１】特開平２−１３４５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、人体を検知する為に各単位領域毎に人体検知センサ等の高価な検知器を設ける場合、極めてコスト高となるという課題を有していた。
【０００６】
また、入射光を順次切り換えていく切換機構を設けた物体存在位置検知装置は、検知センサは１個と少ないが、各単位領域からの光を各々対応する集光用光学系を介して検知センサに択一的に入射させる回転機能または移動機能を備えた切換手段と、この切換手段を作動して各単位領域毎の判別結果を順次記憶する記憶手段と、各単位領域毎の２度の判別結果に基づいて人体等の存在を確定する確定手段とを必要とし、構成の複雑化に伴って故障等の発生の頻度が高く、信頼性が低いという課題を有していた。
【０００７】
また、特許文献１に記載の人体検知手段において、各々の赤外線センサの出力値が異なる場合に誤検知を起こすという課題を有していた。
【０００８】
特に、赤外線センサの場合、温度の変化や温度勾配による検知によって出力値が決まる為、部屋内が高温であるときには、人体と周囲温度の差が微少であるので人体検知センサの出力値が人体検知閾値レベルを超えず人体を検出出来ないという課題を有していた。
【０００９】
一方、部屋内が低温であるときには、人体検知センサのノイズレベルが高くなり、人体が存在しないにも関わらず、人体検知センサの出力値が人体検知閾値レベルを超えてしまい誤検知をするという課題をも有していた。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、各々の赤外線センサの感度及び設置角度を調整し、人体検知判定閾値を部屋内の温度に応じて変更することで、誤検知がなく信頼
性が高い人体検知センサを搭載した空気調和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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、ほぼ同等の感度である赤外線センサ３個を検知領域が一部重なるように配置し、前記赤外線センサより得られる出力を各々周囲の温度に応じた閾値レベルで判別することによって各々の検知領域における人体存在を判定する検知手段と、前記検知手段の判定結果から送風方向を変更する風向変更手段、風量を変更する風量変更手段、設定温度を変更する設定温度変更手段の少なくとも１つを有することとしたものである。
【００１２】
これによって、人体と周囲温度の差に応じて、適切な人体検知閾値レベルとなり、誤検知がなく信頼性が高い人体検知センサを搭載した空気調和機を提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気調和機は、人体と周囲温度の差に応じて、適切な人体検知閾値レベルとなり、誤検知がなく信頼性が高い人体検知によって最適な空調制御ができ、ユーザに快適な空調環境を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は人体の存在位置を検知するよう、一定の赤外線検知領域を有し、ほぼ同等の感度である赤外線センサ３個を検知領域が一部重なるように配置し、前記赤外線センサより得られる出力を各々周囲の温度に応じた閾値レベルで判別することによって各々の検知領域における人体存在を判定する検知手段と、前記検知手段の判定結果から送風方向を変更する風向変更手段、風量を変更する風量変更手段、設定温度を変更する設定温度変更手段の少なくとも１つを有することにより、人体と周囲温度の差に応じて、適切な人体検知閾値レベルとなり、誤検知がなく信頼性が高い人体検知によって最適な空調制御ができ、ユーザに快適な空調環境を提供することができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明のほぼ同等の感度である赤外線センサ３個の内、２個を検知領域が重ならないように配置し、１個を前記記載の赤外線センサ各々に検知領域が一部重なるように配置することにより、センサ数より多い検知領域で人体の存在位置を検知でき、より少ないセンサ数で人体の存在位置を精度よく検知でき、ユーザに快適な空調環境を提供することができる。
【００１６】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における空気調和機の一部を構成する人体検知センサの制御ブロック図である。赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂ、赤外線センサ１ｃからの出力信号は夫々増幅回路２および入力回路３を通過し、信号分析手段４へ入力される。信号分析手段４で人体の存在位置が判定され、その結果が出力回路５を介して風向を制御する風向変更手段６、風量を制御する風量変更手段７および設定温度を制御する設定温度変更手段８に送られ、本発明の空気調和機が制御される。
【００１８】
図２は、人体検知センサユニットセンサ部の構成を示す図である。図２において、人体検知センサユニットセンサ部１は、感度が同等の赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの３個の赤外線センサから構成されている。赤外線センサ１ａと赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ａと赤外線センサ１ｃは、検知領域が一部重なるように配置されている。また、赤外線センサ１ｂと赤外線センサ１ｃは、検知領域が重なら
ないように配置されている。ここで、赤外線センサ１ａが検知する領域で赤外線センサ１ｂと検知領域が重なっていない領域は検知領域Ａ、赤外線センサ１ａと赤外線センサ１ｂの検知領域が重なっている領域は検知領域Ｂ、赤外線センサ１ｂが検知する領域で赤外線センサ１ａおよび赤外線センサ１ｃと検知領域が重なっていない領域は検知領域Ｃ、赤外線センサ１ｂと赤外線センサ１ｃの検知領域が重なっている領域は検知領域Ｄ、赤外線センサ１ｃが検知する領域で赤外線センサ１ｂと検知領域が重なっていない領域は検知領域Ｅである。
【００１９】
以上のように構成された人体検知センサについて、図３に従って以下にその動作を説明する。
【００２０】
赤外線センサ１ａのみ人体が輻射する赤外線を検知した場合には、人体が検知領域Ａに存在すると判定する。赤外線センサ１ａと赤外線センサ１ｂが同時に人体を検知した場合には、人体が検知領域Ｂに存在すると判定する。赤外線センサ１ｂのみ人体を検知した場合には、人体が検知領域Ｃに存在すると判定する。赤外線センサ１ｂと赤外線センサ１ｃが同時に人体を検知した場合には、人体が検知領域Ｄに存在すると判定する。赤外線センサ１ｃのみ人体を検知した場合には、人体が検知領域Ｄに存在すると判定する。赤外線センサ１ａと赤外線センサ１ｃが同時に人体を検知した場合には、人体が検知領域ＡおよびＥに存在すると判定する。赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの全てのセンサが同時に人体を検知した場合には、人体が全ての領域に存在すると判定する。赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの全てのセンサが人体を検知しなかった場合には、人体が不在と判定する。
【００２１】
以上のように、赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの検知結果から人体の存在位置が推測できる。
【００２２】
前記人体の存在位置の正確な推測結果から風向、風量および設定温度を制御することにより、効率的で快適な空調条件が得られる。
【００２３】
以上の本実施の形態の動作の流れを図４を用いて説明する。
【００２４】
ＳＰ１において、赤外線センサ１ａが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ２に進み、赤外線センサ１ａが物体の輻射する赤外線を検知していないときはＳＰ１３に進む。次にＳＰ２において出力電圧ΔＶａがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶａがΔＶｔｈ以上であればＳＰ３に進み、出力電圧ΔＶａがΔＶｔｈ未満であればＳＰ１３に進む。なお、ここでΔＶｔｈは図５に示されるように部屋の温度に対して一定の傾きを有している。
【００２５】
ＳＰ３において、赤外線センサ１ｂが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ４に進み、赤外線センサ１ｂが物体の輻射する赤外線を検知していないときはＳＰ９に進む。次にＳＰ４において出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であればＳＰ５に進み、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ未満であればＳＰ９に進む。
【００２６】
ＳＰ５において、赤外線センサ１ｃが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ６に進み、検知していないときはＳＰ８に進み、人体が存在する領域は検知領域Ｂであると判断する。次にＳＰ６において出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であればＳＰ７に進み、人体が存在する領域は検知領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅであると判断し、出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ未満であればＳＰ８に進み、人体が存在する領域は検知領域Ｂであると判断する。
【００２７】
ＳＰ３およびＳＰ４から進んだＳＰ９において、赤外線センサ１ｃが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ１０に進み、検知していないときはＳＰ１２に進み、人体が存在する領域は検知領域Ａであると判断する。次にＳＰ１０において出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であればＳＰ１１に進み、人体が存在する領域は検知領域Ａ，Ｅであると判断し、出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ未満であればＳＰ８に進み人体が存在する領域は検知領域Ａであると判断する。
【００２８】
ＳＰ１およびＳＰ２から進んだＳＰ１３において、赤外線センサ１ｂが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ１４に進み、赤外線センサ１ｂが物体の輻射する赤外線を検知していないときはＳＰ１９に進む。次にＳＰ１４において出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であればＳＰ５に進み、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ未満であればＳＰ１９に進む。
【００２９】
ＳＰ１５において、赤外線センサ１ｃが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ１６に進み、検知していないときはＳＰ１８に進み、人体が存在する領域は検知領域Ｃであると判断する。次にＳＰ１６において出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であればＳＰ１７に進み、人体が存在する領域は検知領域Ｄであると判断し、出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ未満であればＳＰ１８に進み、人体が存在する領域は検知領域Ｃであると判断する。
【００３０】
ＳＰ１３およびＳＰ１４から進んだＳＰ１９において、赤外線センサ１ｃが物体の輻射する赤外線を検知したときＳＰ２０に進み、検知していないときはＳＰ２２に進み、人体が存在する領域は存在しないと判断する。次にＳＰ２０において出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ以上であるかを判断し、出力電圧ΔＶｂがΔＶｔｈ以上であればＳＰ２１に進み、人体が存在する領域は検知領域Ｅであると判断し、出力電圧ΔＶｃがΔＶｔｈ未満であればＳＰ２２に進み、人体が存在する領域は存在しないと判断する。
【００３１】
前記記載のステップに従い人体検知領域が確定した後、ＳＰ２３に進み人体検知領域データが格納され、ＳＰ２４にて結果が出力される。
【００３２】
ここで、本実施の形態における一連の動作の一例を図６および図７を用いて説明する。
【００３３】
図６は、本発明の空気調和機９をある部屋の壁の左右方向中央部に設置したときの状態を示した図である。
【００３４】
図７は、図６に記載の空気調和機９に搭載されている赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの出力信号を示した図である。
【００３５】
空気調和機９の使用者が時刻ｔ１からｔ２の時、検知領域Ｂに存在した場合、赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの出力信号は、図７に記載の時刻ｔ１から時刻ｔ２におけるような波形となる。このときΔＶａ＝｜Ｖａｔ１−Ｖａｔ２｜およびΔＶｂ＝｜Ｖｂｔ１−Ｖｂｔ２｜が検知閾値ΔＶｔｈより大きな値であり、ΔＶｃ＝｜Ｖｃｔ１−Ｖｃｔ２｜が検知閾値ΔＶｔｈより小さな値であることから、空気調和機９は検知領域Ｂに人体が存在すると判断し、検知領域Ｂに合わせた風向、風量および設定温度となるような制御を行なう。この時、赤外線センサ１ａ、赤外線センサ１ｂおよび赤外線センサ１ｃの感度はほぼ同等である為、人体を検知している赤外線センサ１ａおよび赤外線センサ１ｂの出力信号は、ほぼ同様の波形となる。
【００３６】
次に、時刻ｔ３からｔ４においても、ΔＶａ＝｜Ｖａｔ３−Ｖａｔ４｜およびΔＶｂ＝
｜Ｖｂｔ３−Ｖｂｔ４｜が検知閾値ΔＶｔｈより大きな値であり、ΔＶｃ＝｜Ｖｃｔ３−Ｖｃｔ４｜が検知閾値ΔＶｔｈより小さな値であることから、検知領域Ｂに人体が存在することがわかる。
【００３７】
更に、時刻ｔ５からｔ６においては、ΔＶｂ＝｜Ｖｂｔ５−Ｖｂｔ６｜およびΔＶｃ＝｜Ｖｃｔ５−Ｖｃｔ６｜が検知閾値ΔＶｔｈより大きな値であり、ΔＶａ＝｜Ｖａｔ５−Ｖａｔ６｜が検知閾値ΔＶｔｈより小さな値であることから、検知領域Ｄに人体が存在することがわかる。つまり、時刻ｔ４からｔ５の間に、空気調和機９の使用者が検知領域Ｂから検知領域Ｄに移動したことが推測される。
【００３８】
以上、本実施の形態の動作の流れ及び一例を説明したが、本実施の形態の効果は前述の通りであるのでここでは省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、部屋内の温度に応じてその部屋内における人の所在位置を的確に判定し、風向、風量、設定温度を制御することが可能となるので、ファンヒーター、空気清浄機、扇風機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１における人体検知センサの制御ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における人体検知センサユニットセンサ部の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における人体検知センサの検知領域判別説明図
【図４】本発明の実施の形態１における人体検知制御のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態１における人体検知閾値と部屋内温度の関係図
【図６】本発明の実施の形態１における空気調和機の室内設置図
【図７】本発明の実施の形態１における人検知センサの出力波形図
【符号の説明】
【００４１】
１  赤外線センサユニットセンサ部
１ａ  赤外線センサａ
１ｂ  赤外線センサｂ
１ｃ  赤外線センサｃ
２  増幅回路
３  入力回路
４  信号分析手段
５  出力回路
６  風向変更手段
７  風量変更手段
８  設定温度変更手段
９  空気調和機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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