(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機に設けられた人体検知センサにより人の在室状況を検知すると共に所望の設定温度により設定された制御目標値に基づき空調制御を行う空気調和機であって、
前記人体検知センサの情報を基に人の在室あるいは不在を判別する在不在検知手段と、前記人体検知センサの情報を基に在室している人の活動量レベルを判別する活動量検知手段と、前記所望の設定温度を所定の温度変化率及び所定の温度変化幅で省エネルギー方向にシフトさせて前記所望の設定温度を補正する温度シフト手段と、前記温度シフトが終了後、前記所望の設定温度を所定の上限温度、所定の下限温度及び所定範囲内の周期に基づいて予め決定された上下変動パターンに基づいて前記上下変動パターンを繰り返すように変動させて前記所望の設定温度を補正する温度上下変動手段とを備え、
前記在不在検知手段によって在室と判定され、かつ、冷房時において、前記活動量検知手段によって判定された活動量レベルが所定活動量レベル以下の状態が所定時間以上継続すれば、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を行い、
前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正が行われた状態で、前記在不在検知手段によって不在と判定された場合には、直ちに、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を終了することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室内機に設けられた人体検知センサにより人の在室状況を検知すると共に所望の設定温度により設定された制御目標値に基づき空調制御を行う空気調和機であって、
前記人体検知センサの情報を基に人の在室あるいは不在を判別する在不在検知手段と、前記人体検知センサの情報を基に在室している人の活動量レベルを判別する活動量検知手段と、前記所望の設定温度を所定の温度変化率及び所定の温度変化幅で省エネルギー方向にシフトさせて前記所望の設定温度を補正する温度シフト手段と、前記温度シフトが終了後、前記所望の設定温度を所定の上限温度、所定の下限温度及び所定範囲内の周期に基づいて予め決定された上下変動パターンに基づいて前記上下変動パターンを繰り返すように変動させて前記所望の設定温度を補正する温度上下変動手段とを備え、
前記在不在検知手段によって在室と判定され、かつ、暖房時において、前記活動量検知手段によって判定された活動量レベルが所定活動量レベル以上の状態が所定時間以上継続すれば、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を行い、
前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正が行われた状態で、前記在不在
検知手段によって不在と判定された場合には、直ちに、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を終了することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機器の運転における省エネルギー化を図る温度制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調機器の運転における省エネルギー化を図る技術として、設定温度を段階的に微小温度変化させ冷房時は高く、暖房時は低くして省エネルギー化を図る方法があった。また他の方法として、人体の温熱感覚特性を利用した制御方法によるものがある。例えば、室温変動と気流刺激によって、冷房時の室温を在室者が設定した温度（以下、「設定温度」という。）よりも高く維持することで省エネルギー化を図っていた。この方法は、「人は気流刺激を受けると同じ室温（一定値）であってもより涼しく感じる」という人体の温熱感覚特性を利用しているものである。（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２０７９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような設定温度を段階的に微小温度冷房時は高く、暖房時は低くする時は確かに温度変化を感知しないが、設定温度変化後時間が経過するにつれ冷房時は暑く暖房時は寒くなってきて不快となる。また、設定温度が暖房時は低く冷房時は高くシフトされている際に、部屋の外から入室した人にとっては、冷房時はより暑く、暖房時はより寒く感じて不快となる。さらに、冷房時は人の活動量が大きい時に設定温度を高くすると暑さをより感じやすく、暖房時は人の活動量が小さい時に設定温度を低くすると寒さをより感じやすくなってさらに不快となる。
【０００５】
従って、従来の空調機器の省エネルギー化を図る方法では、冷暖房を通じて必ずしも在室者の快適性が保証されないために、真の意味での省エネルギー化が図られているとは言えないという問題点があった。本発明はかかる点に鑑み、冷暖房時において在室者の快適性を損なうことなく長時間にかけて空調機器を省エネルギーで運転することを可能とする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】
【０００６】
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、室内機に設けられた人体検知センサにより人の在室状況を検知すると共に所望の設定温度により設定された制御目標値に基づき空調制御を行う空気調和機であって、前記人体検知センサの情報を基に人の在室あるいは不在を判別する在不在検知手段と、前記人体検知センサの情報を基に在室している人の活動量レベルを判別する活動量検知手段と、前記所望の設定温度を所定の温度変化率及び所定の温度変化幅で省エネルギー方向にシフトさせて前記所望の設定温度を補正する温度シフト手段と、前記温度シフトが終了後、前記所望の設定温度を所定の上限温度、所定の下限温度及び所定範囲内の周期に基づいて予め決定された上下変動パターンに基づいて前記上下変動パターンを繰り返すように変動させて前記所望の設定温度を補正する温度上下変動手段とを備え、前記在不在検知手段によって在室と判定され、かつ、冷房時において、前記活動量検知手段によって判定された活動量レベルが所定活動量レベル以下の状態が所定時間以上継続すれば、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を行い、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正が行われた状態で、前記在不在検知手段によって不在と判定された場合には、直ちに、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を終了するものである。
【０００９】
これにより、冷房時においては、人が在室しており、且つ、在室者の活動量が小さい状態の時に、室温は設定温度にされた後に人が感知することがない温度だけ上げられ、暖房時においては、人が在室しており、且つ、在室者の活動量が大きい状態の時に、室温は設定温度にされた後に人が感知することがない温度だけ下げられ、その後さらに、室温を上げた後、あるいは下げた後の人の体温変動を抑制しながら人が感知することがない室温変動パターンを与えることができる。
【００１０】
これによって、設定温度で冷暖房の空調が運転されている場合よりも少ないエネルギーで冷暖房空調が運転されているにも拘らず、在室者は長時間在室しても、室温を上げる、あるいは下げることによる暑さ、寒さといった不快さを感じることなく、設定温度で冷暖房空調が運転されている場合と同様の快適性を享受する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気調和機は、冷暖房空調において人の在室状態に適したタイミングで室温変動を行うことによって、快適さを損なうことなく、より省エネルギーな冷暖房空調を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる空気調和機の室内機を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は上部に設けられた人体検知装置のカバーを取り外した状態の正面図、（ｃ）は側面図
【図２】前面パネルが前面開口部を開放した状態の図１（ｂ）の室内機を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図
【図３】図１の室内機の縦断面図
【図４】人体検知装置を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図
【図５】人体検知装置の取付位置の変化に基づく視野範囲の変化を示す概略図
【図６】任意の球の表面上に人体検知装置を構成するセンサユニットを設けた場合の室内機の側面図
【図７】任意の球を任意の平面で切り取り、この平面とセンサユニットの光軸との交点にセンサユニットを設けた場合の室内機の側面図
【図８】図７のセンサユニットの正面図
【図９】人体検知装置に設けられた各センサユニットで検知される人体位置判別領域を示す概略図
【図１０】三つのセンサユニットにより検知される領域区分の概略図
【図１１】図９に示される各領域に領域特性を設定するためのフローチャート
【図１２】図９に示される各領域における人の在否を最終的に判定するフローチャート
【図１３】各センサユニットによる人の在否判定を示すタイミングチャート
【図１４】図１の室内機が設置された住居の概略平面図
【図１５】図１４の住居における各センサユニットの長期累積結果を示すグラフ
【図１６】図１の室内機が設置された別の住居の概略平面図
【図１７】図１６の住居における各センサユニットの長期累積結果を示すグラフ
【図１８】図１の室内機に設けられた上下羽根の作動状態を示す室内機の縦断面図
【図１９】図９に示される各領域の空調を行う場合のファンの設定回転数を示す概略図
【図２０】図９に示される各領域の暖房を行う場合の上下羽根と左右羽根の設定角度を示す概略図
【図２１】図９に示される各領域の冷房を行う場合の立ち上がりあるいは不安定時の上下羽根と左右羽根の設定角度を示す概略図
【図２２】図９に示される各領域の冷房を行う場合の安定時の上下羽根と左右羽根の設定角度を示す概略図
【図２３】空調すべき領域の数に応じて行われる風向制御を示すフローチャート
【図２４】二つの領域を空調する場合の配置モードを示す概略図
【図２５】三つの領域を空調する場合の配置モードを示す概略図
【図２６】暖房時における室内機の吸込空気温度を補正するための温度補正値を示す人体位置判別領域の概略図
【図２７】暖房時における室内機の吸込空気温度を補正するための別の温度補正値を示す人体位置判別領域の概略図
【図２８】暖房時異なる温度補正値を設定するための外気温区分概略図
【図２９】冷房時異なる温度補正値を設定するための外気温区分概略図
【図３０】暖房時室内機からの距離差に基づいて異なる温度補正値を設定するための外気温区分概略図
【図３１】暖房時室内機からの角度差に基づいて異なる温度補正値を設定するための外気温区分概略図
【図３２】人の活動量の分類方法を示すフローチャート
【図３３】本発明の第１実施形態に係る冷暖房機器の設定温度シフト時の温度制御    装置の構成を示すブロック図
【図３４】第１実施形態に係る冷暖房機器の温度制御装置が定常状態にある第１の    ケースにおける、設定温度シフトの制御手順を示すフローチャート
【図３５】（ａ）第１実施形態に係る冷暖房機器の温度制御装置が定常状態にある    第１のケースにおいて設定温度シフトが行われた場合の、冷房時における室温の時間    的変化を示すグラフ（ｂ）第１実施形態に係る冷暖房機器の温度制御装置が定常状態    にある第１のケースにおいて設定温度シフトが行われた場合の、暖房時における室温    の時間的変化を示すグラフ
【図３６】第１実施形態において、室温が設定室温と離れた温度にある第２のケー    スにおける、設定温度シフトの制御手順を示すフローチャートの前半部分図
【図３７】第１実施形態において、室温が設定室温と離れた温度にある第２のケー    スにおける、設定温度シフトの制御手順を示すフローチャートの後半部分図
【図３８】（ａ）第１実施形態において、室温が設定室温と離れた温度にある第２    のケースにおいて室温制御が行われた場合の、冷房時における室温の時間的変化を示    すグラフ（ｂ）第１実施形態において、室温が設定室温と離れた温度にある第２のケ    ースにおいて室温制御が行われた場合の、暖房時における室温の時間的変化を示すグ    ラフ
【図３９】本発明の第１実施形態に係る冷暖房機器の設定温度シフト後の室温の上    下変動を起こす温度制御装置の構成を示すブロック図
【図４０】第１実施形態に係る冷暖房機器の設定温度シフト後の室温の上下変動を    起こす温度制御装置の動作を示すフローチャートの前半部図
【図４１】第１実施形態に係る冷暖房機器の設定温度シフト後の室温の上下変動を    起こす温度制御装置の動作を示すフローチャートの後半部図
【図４２】（ａ）第１実施形態の暖房運転の室温の上下変動制御時における室温の    時間変化を示すグラフ（ｂ）は、第１実施形態の暖房運転の室温の上下変動制御時に    おける制御目標温度の時間変化を示すグラフ
【図４３】（ａ）は、第１実施形態の冷房運転の室温の上下変動制御時における室    温の時間変化を示すグラフ（ｂ）第１実施形態の冷房運転の室温の上下変動制御時に    おける制御目標温度の時間変化を示すグラフ
【図４４】（ａ）暖房運転時における室温低下シフトの実験における室温の時間変    化を示すグラフ（ｂ）同実験における被験者の皮膚温の時間変化を示すグラフ（ｃ）    同実験における被験者の温度感覚の時間変化を示すグラフ
【図４５】（ａ）冷房運転時における室温上昇シフトの実験における室温の時間変    化を示すグラフ（ｂ）同実験における被験者の皮膚温の時間変化を示すグラフ（ｃ）    同実験における被験者の温度感覚の時間変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、室内機に設けられた人体検知センサにより人の在室状況を検知すると共に所望の設定温度により設定された制御目標値に基づき空調制御を行う空気調和機であって、前記人体検知センサの情報を基に人の在室あるいは不在を判別する在不在検知手段と、前記人体検知センサの情報を基に在室している人の活動量レベルを判別する活動量検知手段と、前記所望の設定温度を所定の温度変化率及び所定の温度変化幅で省エネルギー方向にシフトさせて前記所望の設定温度を補正する温度シフト手段と、前記温度シフトが終了後、前記所望の設定温度を所定の上限温度、所定の下限温度及び所定範囲内の周期に基づいて予め決定された上下変動パターンに基づいて前記上下変動パターンを繰り返すように変動させて前記所望の設定温度を補正する温度上下変動手段とを備え、前記在不在検知手段によって在室と判定され、かつ、冷房時において、前記活動量検知手段によって判定された活動量レベルが所定活動量レベル以下の状態が所定時間以上継続すれば、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を行い、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正が行われた状態で、前記在不在検知手段によって不在と判定さ
れた場合には、直ちに、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を終了するものである。これによって、冷房時においては、人が在室している時に、室温は設定温度から人が感知することがない温度だけ上げられ、その後さらに、室温を上げた後の人の体温変動を抑制しながら人が感知することがない室温変動パターンを与えることができ、設定温度で冷房運転されている場合よりも少ないエネルギーで冷房運転されているにも拘らず、在室者は長時間在室しても、室温を上げることによる暑さ、不快さを感じることなく、設定温度で冷房運転されている場合と同様の快適性を享受することができる。また、不在になった後再度入室する入室者の快適性をそこなわない。
【００１６】
第２の発明は、室内機に設けられた人体検知センサにより人の在室状況を検知すると共に所望の設定温度により設定された制御目標値に基づき空調制御を行う空気調和機であって、前記人体検知センサの情報を基に人の在室あるいは不在を判別する在不在検知手段と、前記人体検知センサの情報を基に在室している人の活動量レベルを判別する活動量検知手段と、前記所望の設定温度を所定の温度変化率及び所定の温度変化幅で省エネルギー方向にシフトさせて前記所望の設定温度を補正する温度シフト手段と、前記温度シフトが終了後、前記所望の設定温度を所定の上限温度、所定の下限温度及び所定範囲内の周期に基づいて予め決定された上下変動パターンに基づいて前記上下変動パターンを繰り返すように変動させて前記所望の設定温度を補正する温度上下変動手段とを備え、前記在不在検知手段によって在室と判定され、かつ、暖房時において、前記活動量検知手段によって判定された活動量レベルが所定レベル以上の状態が所定時間以上継続すれば、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を行い、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正が行われた状態で、前記在不在検知手段によって不在と判定された場合には、直ちに、前記温度シフト手段と前記温度上下変動手段とによる補正を終了するものである。これによって、暖房時においては、人が在室している時に、室温は設定温度から人が感知することがない温度だけ下げられ、その後さらに、室温を下げた後の人の体温変動を抑制しながら人が感知することがない室温変動パターンを与えることができ、設定温度で暖房運転されている場合よりも少ないエネルギーで暖房運転されているにも拘らず、在室者は長時間在室しても、室温を下げることによる寒さ、不快さを感じることなく、設定温度で暖房運転されている場合と同様の快適性を享受することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
一般家庭で使用される空気調和機は、通常冷媒配管で互いに接続された室外機と室内機とで構成されており、図１及び図２は、本発明にかかる空気調和機の室内機を示している
。
【００２０】
室内機は、本体２と、本体２の前面開口部２ａを開閉自在の可動前面パネル（以下、単に前面パネルという）４を有しており、空気調和機停止時は、前面パネル４は本体２に密着して前面開口部２ａを閉じているのに対し、空気調和機運転時は、前面パネル４は本体２から離反する方向に移動して前面開口部２ａを開放する。なお、図１は前面パネル４が前面開口部２ａを閉じた状態を示しており、図２は前面パネル４が前面開口部２ａを開放した状態を示している。
【００２１】
図３に示されるように、本体２の内部には、熱交換器６と、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂから取り入れられた室内空気を熱交換器６で熱交換して室内に吹き出すためのファン８と、熱交換した空気を室内に吹き出す吹出口１０を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下羽根１２と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右羽根（図示せず）とを備えており、前面開口部２ａの下方の本体２には、前面開口部２ａの吹出口１０側で開閉する中羽根１４が中羽根駆動機構１６を介して揺動自在に取り付けられている。さらに、前面パネル４上部は、その両端部に設けられた２本のアーム１８、２０を介して本体２上部に連結されており、アーム１８に連結された駆動モータ（図示せず）を駆動制御することで、空気調和機運転時、前面パネル４は空気調和機停止時の位置（前面開口部２ａの閉塞位置）から前方斜め上方に向かって移動する。また、上下羽根１２は、その両端部に設けられた２本のアーム２２、２４を介して本体２下部に連結されているが、その駆動方法については後述する。
【００２２】
図１（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、前面パネル４の上部には、複数（例えば、五つ）のセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４が前面パネル４の主平面から突出した状態で人体検知装置として取り付けられており、これらのセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４は、図４に示されるように、センサホルダ３６に保持されている。なお、人体検知装置は、図１（ａ）に示されるようにカバー５で覆われており、図１（ｂ）はカバー５を取り外した状態を示している。
【００２３】
各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４を前面パネル４の上部に設けたのは、図５（ａ）に示されるように、各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４の視野範囲（後述する人体位置判別領域）を拡大して遠方視野を最大限確保するためである。また、図５（ｂ）に示されるように、運転開始時に前面パネル４を停止位置より前方に移動させることでより遠くまで視野範囲を確保することができるとともに、図５（ｃ）に示されるように、前面パネル４を停止位置より斜め上方に移動させることで視野範囲をさらに拡大することができる。なお、各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４の位置は前面パネル４の上部に限定されるわけではなく、また、前面パネルが可動でない場合でも、人体検知装置を前面パネルの上部あるいは本体上部に取り付けることにより下部に取り付けた場合に比べ視野範囲を拡大することができる。
【００２４】
また、図５（ｄ）に示されるように、各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４を前面パネル４の主平面から突出させて設けることで、各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４をより前方に配置することができ、図５（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、室内機の構成部（例えば、上下羽根１２や、前面開口部２ａを開放状態の前面パネル４など）による死角発生を防止して視野範囲を拡大させることができる。
【００２５】
本実施の形態では、各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４は前面パネル４に設けられているので、前面パネル４が前面開口部２ａを開放状態としたときには前面パネル４に付随して移動することとなり、更に前方に突出することとなる。
【００２６】
また、センサユニット２６は、回路基板２６ａと、回路基板２６ａに取り付けられたレンズ２６ｂと、レンズ２６ｂの内部に実装された人体検知センサ（図示せず）とで構成されており、この構成は、他のセンサユニット２８、３０、３２、３４についても同様である。さらに、人体検知センサは、例えば人体から放射される赤外線を検知することにより人の在否を検知する赤外線センサにより構成されており、赤外線センサが検知する赤外線量の変化に応じて出力されるパルス信号に基づいて回路基板２６ａにより人の在否が判定される。すなわち、回路基板２６ａは人の在否判定を行う在否判定手段として作用する。以下、互いに対をなすセンサとレンズをセンサ・レンズ対という。
【００２７】
ここで、前後左右方向の検知領域を得るために、図６の側面図に示されるように任意の球Ｚの表面上にセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４を配置することが考えられる。この場合、各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４のセンサ・レンズ対の光軸は球Ｚの中心Ｐで交差し、ねじれの位置にない。室内機から見れば、球Ｚの表面上にセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４が前後方向に飛び出した配置となるため、人体検知装置の小型化は困難である。
【００２８】
また、上記のようなセンサユニットの飛び出しを抑制するため、図７のように任意の球Ｚを任意の平面Ｘで切り取り、平面Ｘと各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４の光軸（ねじれの位置でない）との交点に各センサユニット２６、２８、３０、３２、３４を配置することも考えられる。この場合、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４の配置は図８の正面視に示されるように前後方向への飛び出しは少なくなるが、センサユニット２６と３０のように検知領域と室内機との距離の異なるセンサユニットの配置が縦横方向に分散してしまい、人体検知装置の小型化に限界がある。
【００２９】
そこで、本実施の形態においては、センサユニット２６、２８のセンサ・レンズ対の光軸は同一平面上にあり、センサユニット３０、３２、３４のセンサ・レンズ対の光軸は別の同一平面上にあるものの、センサユニット２６、２８のセンサ・レンズ対の光軸と、センサユニット３０、３２、３４のセンサ・レンズ対の光軸とは同一平面上にはなく、ねじれの位置となるようにそれぞれの回路基板２６ａ、２８ａ、３０ａ、３２ａ、３４ａを所定の角度に傾斜させてセンサホルダ３６に取り付けている。
【００３０】
このように検知領域と室内機との距離の異なるセンサユニットのセンサ・レンズ対の光軸をねじれの位置とすることで、図１および図２に示されるようにセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４は横方向に略直線状に配置でき、人体検知装置の小型化が可能となる。
【００３１】
なお、室内機からセンサユニットの検知領域までの距離の異なるセンサユニットを横方向に略直線状に配置した例について説明したが、左右方向の異なるセンサユニットを室内機の高さ方向に略直線状に配置する場合も同様のことが言える。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、室内機に設けられた複数のセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４のうち、該センサユニットの視野エリアと空気調和機との距離が異なるセンサユニットのセンサ・レンズ対の光軸が互いにねじれの位置となるようにしたので、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４が室内機の前面パネル４から飛び出さないように設置できるようになり、人体検知装置の小型化が可能となる。
【００３３】
また、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４を略直線上に配置することで、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４が縦横方向に分散することがなく、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４の小型化が可能となる。
【００３４】
また、このようにセンサ・レンズ対の光軸がねじれの位置にある複数のセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４を人体検知装置に設け、各センサ・レンズ対の光軸が視野方向に向くように配設したので、人体検知装置から見て距離方向に複数の検知領域と、左右方向に複数の検知領域を形成することができるとともに、集光効率が向上することでレンズの小型化が可能になる。
【００３５】
図９は、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４で検知される人体位置判別領域を示しており、センサユニット２６、２８、３０、３２、３４は、それぞれ次の領域に人がいるかどうかを検知することができる。
【００３６】
センサユニット２６：領域Ａ＋Ｃ＋Ｄ
センサユニット２８：領域Ｂ＋Ｅ＋Ｆ
センサユニット３０：領域Ｃ＋Ｇ
センサユニット３２：領域Ｄ＋Ｅ＋Ｈ
センサユニット３４：領域Ｆ＋Ｉ
すなわち、本発明にかかる空気調和機の室内機においては、センサユニット２６、２８で検知できる領域と、センサユニット３０、３２、３４で検知できる領域が一部重なっており、領域Ａ〜Ｉの数よりも少ない数のセンサユニットを使用して各領域Ａ〜Ｉにおける人の在否を検知するようにしている。
【００３７】
また、少なくとも三つの人体検知センサを室内機の上部に取り付けることで、室内における人体の位置を室内機に対して遠近方向と左右方向、すなわち室内フロアのどこにいるのかを二次元的に把握することができる。図１０は三つの人体検知センサを設けた場合の検知される領域を示しており、図１０の例では、室内機の近傍の領域における人の在否が一つの人体検知センサで検知され、室内機から遠い領域における人の在否が二つの人体検知センサで検知される。
【００３８】
図９に戻って本実施の形態をさらに説明するが、以下の説明ではセンサユニット２６、２８、３０、３２、３４を第１のセンサ２６、第２のセンサ２８、第３のセンサ３０、第４のセンサ３２、第５のセンサ３４という。また、領域Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは二つのセンサで検知されるので、重なり領域というのに対し、重なり領域以外の領域（領域Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｈ、Ｉ）は一つのセンサで検知されるので、通常領域という。また、重なり領域は、左の重なり領域Ｃ、Ｄと右の重なり領域Ｅ、Ｆに分けられる。
【００３９】
図１１は、第１乃至第５のセンサ２６、２８、３０、３２、３４を使用して、領域Ａ〜Ｉの各々に後述する領域特性を設定するためのフローチャートで、図１２は、第１乃至第５のセンサ２６、２８、３０、３２、３４を使用して、領域Ａ〜Ｉのどの領域に人がいるか否かを判定するフローチャートであり、これらのフローチャートを参照しながら人の位置判定方法について以下説明する。
【００４０】
ステップＳ１において、所定の周期Ｔ１（例えば、５秒）で左の重なり領域における人の在否がまず判定され、ステップＳ２において、所定の条件で所定のセンサ出力をクリアする。
【００４１】
表１は、左の重なり領域の判定方法を示しており、表１に示される三つの反応結果のいずれかに該当する場合は、第１のセンサ２６及び第３のセンサ３０の出力をクリアする。ここで、１は反応有り、０は反応無し、クリアは１→０にすることと定義する。
【００４２】
【表１】
0005948580.tif 000002
ステップＳ３では、上述した所定の周期Ｔ１で右の重なり領域における人の在否がさらに判定され、ステップＳ４において、所定の条件で所定のセンサ出力をクリアする。
【００４３】
表２は、右の重なり領域の判定方法を示しており、表２に示される三つの反応結果のいずれかに該当する場合は、第２のセンサ２８及び第５のセンサ３４の出力をクリアする。
【００４４】
【表２】
0005948580.tif 000003
また、表１及び表２に示される六つの反応結果のいずれかに該当する場合は、第４のセンサ３２の出力もクリアし、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５においては、上述した所定の周期Ｔ１で通常領域における人の在否が表３に基づいて判定され、ステップＳ６において、全てのセンサ出力をクリアする。
【００４５】
【表３】
0005948580.tif 000004
さらに、図１３を参照して第１乃至第３のセンサ２６、２８、３０からの出力のみを使用して領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける人の在否を判定する場合について説明する。
【００４６】
図１３に示されるように、時間ｔ１の直前の周期Ｔ１において第１乃至第３のセンサ２６、２８、３０がいずれもＯＦＦ（パルス無し）の場合、時間ｔ１において領域Ａ、Ｂ、Ｃに人はいないと判定する（Ａ＝０、Ｂ＝０、Ｃ＝０）。次に、時間ｔ１から周期Ｔ１後の時間ｔ２までの間に第１のセンサ２６のみＯＮ信号を出力し（パルス有り）、第２及び第３のセンサ２８、３０がＯＦＦの場合、時間ｔ２において領域Ａに人がいて、領域Ｂ、Ｃには人がいないと判定する（Ａ＝１、Ｂ＝０、Ｃ＝０）。さらに、時間ｔ２から周期Ｔ１後の時間ｔ３までの間に第１及び第３のセンサ２６、３０がＯＮ信号を出力し、第２のセンサ２８がＯＦＦの場合、時間ｔ３において領域Ｃに人がいて、領域Ａ、Ｂには人がいないと判定する（Ａ＝０、Ｂ＝０、Ｃ＝１）。以下、同様に周期Ｔ１毎に各領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける人の在否が判定される。
【００４７】
実際には、第１乃至第５のセンサ２６、２８、３０、３２、３４を使用して、領域Ａ〜Ｉのどの領域に人が存在するかどうかの判定が行われるが、この判定結果に基づいて各領域Ａ〜Ｉを、人が良くいる第１の領域（良くいる場所）、人のいる時間が短い第２の領域
（人が単に通過する領域、滞在時間の短い領域等の通過領域）、人のいる時間が非常に短い第３の領域（壁、窓等人が殆ど行かない非生活領域）とに判別する。以下、第１の領域、第２の領域、第３の領域をそれぞれ、生活区分ア、生活区分イ、生活区分ウといい、生活区分ア、生活区分イ、生活区分ウはそれぞれ、領域特性アの領域、領域特性イの領域、領域特性ウの領域ということもできる。また、生活区分ア（領域特性ア）、生活区分イ（領域特性イ）を併せて生活領域（人が生活する領域）とし、これに対し、生活区分ウ（領域特性ウ）を非生活領域（人が生活しない領域）とし、人の在否の頻度により生活の領域を大きく分類してもよい。
【００４８】
この判別は、図１１のフローチャートにおけるステップＳ７以降で行われ、この判別方法について図１４及び図１５を参照しながら説明する。
【００４９】
図１４は、一つの和室とＬＤ（居間兼食事室）と台所とからなる１ＬＤＫのＬＤに本発明にかかる空気調和機の室内機を設置した場合を示しており、図１４における楕円で示される領域は被験者が申告した良くいる場所を示している。
【００５０】
上述したように、周期Ｔ１毎に各領域Ａ〜Ｉにおける人の在否が判定されるが、周期Ｔ１の反応結果（判定）として１（反応有り）あるいは０（反応無し）を出力し、これを複数回繰り返した後、ステップＳ７において、所定の空調機の累積運転時間が経過したかどうかを判定する。ステップＳ７において所定時間が経過していないと判定されると、ステップＳ１に戻る一方、所定時間が経過したと判定されると、各領域Ａ〜Ｉにおける当該所定時間に累積した反応結果を二つの閾値と比較することにより各領域Ａ〜Ｉをそれぞれ生活区分ア〜ウのいずれかに判別する。
【００５１】
長期累積結果を示す図１５を参照して、さらに詳述すると、第１の閾値及び第１の閾値より小さい第２の閾値を設定して、ステップＳ８において、各領域Ａ〜Ｉの長期累積結果が第１の閾値より多いかどうかを判定し、多いと判定された領域はステップＳ９において生活区分アと判別する。また、ステップＳ８において、各領域Ａ〜Ｉの長期累積結果が第１の閾値より少ないと判定されると、ステップＳ１０において、各領域Ａ〜Ｉの長期累積結果が第２の閾値より多いかどうかを判定し、多いと判定された領域は、ステップＳ１１において生活区分イと判別する一方、少ないと判定された領域は、ステップＳ１２において生活区分ウと判別する。
【００５２】
図１５の例では、領域Ｅ、Ｆ、Ｉが生活区分Ｉとして判別され、領域Ｂ、Ｈが生活区分イとして判別され、領域Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｇが生活区分ウとして判別される。
【００５３】
また、図１６は別の１ＬＤＫのＬＤに本発明にかかる空気調和機の室内機を設置した場合を示しており、図１７はこの場合の長期累積結果を元に各領域Ａ〜Ｉを判別した結果を示している。図１６の例では、領域Ｃ、Ｅ、Ｇが生活区分Ｉとして判別され、領域Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｈが生活区分イとして判別され、領域Ｆ、Ｉが生活区分ウとして判別される。
【００５４】
なお、上述した領域特性（生活区分）の判別は所定時間毎に繰り返されるが、判別すべき室内に配置されたソファー、食卓等を移動することがない限り、判別結果が変わることは殆どない。
【００５５】
次に、図１２のフローチャートを参照しながら、各領域Ａ〜Ｉにおける人の在否の最終判定について説明する。
【００５６】
ステップＳ２１〜Ｓ２６は、上述した図１１のフローチャートにおけるステップＳ１〜Ｓ６と同じなので、その説明は省略する。ステップＳ２７において、所定数Ｍ（例えば、
１５回）の周期Ｔ１の反応結果が得られたかどうかが判定され、周期Ｔ１は所定数Ｍに達していないと判定されると、ステップＳ２１に戻る一方、周期Ｔ１が所定数Ｍに達したと判定されると、ステップＳ２８において、周期Ｔ１×Ｍにおける反応結果の合計を累積反応期間回数として、１回分の累積反応期間回数を算出する。この累積反応期間回数の算出を複数回繰り返し、ステップＳ２９において、所定回数分（例えば、Ｎ＝４）の累積反応期間回数の算出結果が得られたかどうかが判定され、所定回数に達していないと判定されると、ステップＳ２１に戻る一方、所定回数に達したと判定されると、ステップＳ３０において、既に判別した領域特性と所定回数分の累積反応期間回数を元に各領域Ａ〜Ｉにおける人の在否を推定する。
【００５７】
なお、ステップＳ３１において累積反応期間回数の算出回数（Ｎ）から１を減算してステップＳ２１に戻ることで、所定回数分の累積反応期間回数の算出が繰り返し行われることになる。
【００５８】
表４は最新の１回分（時間Ｔ１×Ｍ）の反応結果の履歴を示しており、表４中、例えばΣＡ０は領域Ａにおける１回分の累積反応期間回数を意味している。
【００５９】
【表４】
0005948580.tif 000005
ここで、ΣＡ０の直前の１回分の累積反応期間回数をΣＡ１、さらにその前の１回分の累積反応期間回数をΣＡ２・・・とし、領域における過去の数回分の履歴（例えば、ΣＡ３、ΣＡ２、ΣＡ１、ΣＡ０の４回分）と生活区分と累積反応期間回数から人の在否を推定する。
【００６０】
次に、上述した人の在否判定から時間Ｔ１×Ｍ後には、同様に過去の４回分の履歴と生活区分と累積反応期間回数から人の在否の推定が行われる。
【００６１】
すなわち、本発明にかかる空気調和機の室内機においては、判別領域Ａ〜Ｉの数よりも少ない数のセンサを使用して人の在否を推定することから、所定周期毎の推定では人の位置を誤る可能性があるので、重なり領域かどうかに関わらず単独の所定周期では人の位置推定を行うことを避け、所定周期毎の領域判定結果を長期累積した領域特性と、所定周期毎の領域判定結果をＮ回分累積し、求めた各領域の累積反応期間回数の過去の履歴から人の所在地を推定することで、確率の高い人の位置推定結果を得るようにしている。
【００６２】
表５は、このようにして人の在否を判定し、Ｔ１＝５秒、Ｍ＝１２回に設定した場合の在推定に要する時間、不在推定に要する時間を示している。
【００６３】
【表５】
0005948580.tif 000006
このようにして、本発明にかかる空気調和機の室内機により空調すべき領域を第１乃至第５のセンサ２６、２８、３０、３２、３４により複数の領域Ａ〜Ｉに区分した後、各領
域Ａ〜Ｉの領域特性（生活区分ア〜ウ）を決定し、さらに各領域Ａ〜Ｉの領域特性に応じて在推定に要する時間、不在推定に要する時間を変更するようにしている。
【００６４】
すなわち、空調設定を変更した後、風が届くまでには１分程度要することから、短時間（例えば、数秒）で空調設定を変更しても快適性を損なうのみならず、人がすぐいなくなるような場所に対しては、省エネの観点からあまり空調を行わないほうが好ましい。そこで、各領域Ａ〜Ｉにおける人の在否をまず検知し、特に人がいる領域の空調設定を最適化している。
【００６５】
詳述すると、生活区分イと判別された領域の在否推定に要する時間を標準として、生活区分アと判別された領域では、生活区分イと判別された領域より短い時間間隔で人の存在が推定されるのに対し、その領域から人がいなくなった場合には、生活区分イと判別された領域より長い時間間隔で人の不存在を推定することにより、在推定に要する時間を短く、不在推定に要する時間は長く設定されることになる。逆に、生活区分ウと判別された領域では、生活区分イと判別された領域より長い時間間隔で人の存在が推定されるのに対し、その領域から人がいなくなった場合には、生活区分イと判別された領域より短い時間間隔で人の不存在を推定することにより、在推定に要する時間を長く、不在推定に要する時間は短く設定されることになる。さらに、前述のように長期累積結果によりそれぞれの領域の生活区分は変わり、それに応じて、在推定に要する時間や不在推定に要する時間も可変設定されることになる。
【００６６】
また、各領域Ａ〜Ｉにおける空調設定に応じて、ファン８の回転数制御及び上下羽根１２と左右羽根の風向制御が行われるが、これらの制御について以下説明する。
【００６７】
暖房時の風向制御は、人がいると判定された領域における人の足元手前に風向きを制御することで足元近傍に温風を到達させ、冷房時の風向制御は、人の頭上上方に風向きを制御することで頭上上方に冷風を到達させる。風向きはファン８の回転数と、上下羽根１２あるいは左右羽根の角度により調節する。
【００６８】
図１８は、上下羽根１２の回転制御を示しており、空気調和機停止時には、図１８（ａ）に示されるように、前面パネル４と上下羽根１２と中羽根１４は全て閉塞した状態にある。
【００６９】
冷房時は、吹き出し空気（冷風）を人の頭上上方に到達させるため（冷房天井気流）、図１８（ａ）に示される状態から図１８（ｂ）に示される状態を経て図１８（ｃ）に示される状態に至る。まず、アーム１８、２０が駆動制御されて前面パネル４が前面開口部２ａから離反するとともに、アーム２２、２４が駆動制御されて上下羽根１２が吹出口１０から離反する。
【００７０】
図１８（ｃ）の状態では、吹出口１０から吹き出される空気は、上下羽根１２により水平方向に導かれるが、上下羽根１２の下流側端部が上方へ湾曲しているため、部屋の遠方まで空気を送ることができる。この時、吹出口１０の上方、すなわち前面パネル４の下方は中羽根１４により閉塞されており、吹出口１０から吹き出した空気の一部が前面開口部２ａに導かれることはない。
【００７１】
一方、暖房時は、吹き出し空気（温風）を人の足元近傍に到達させるため（暖房足元気流）、図１８（ａ）に示される状態から図１８（ｂ）に示される状態を経て図１８（ｄ）に示される状態に至る。図１８（ｄ）の状態では、吹出口１０から吹き出される空気は、上下羽根１２により斜め下方に導かれるが、上下羽根１２の下流側端部が本体側へ湾曲しているため、部屋の上方に溜まりやすい暖かい空気を部屋の下方に送ることができる。
【００７２】
なお、図１８（ｅ）は、安定前の冷房時に利用され、吹き出し空気は人体に向けられる（人体向け気流）。
【００７３】
図１９は、各領域Ａ〜Ｉの空調を行う場合のファン８の設定回転数を示しており、Ａ１、Ａ２、Ａ３は室内機からそれぞれ近距離、中距離、長距離にある領域の基準回転数で、Ａ４は距離が同じ場合の領域の違いによる回転数差分であり、例えばそれぞれ次のように設定される。
【００７４】
Ａ１：８００ｒｐｍ（暖房時）、７００ｒｐｍ（冷房時）
Ａ２：１０００ｒｐｍ（暖房時）、９００ｒｐｍ（冷房時）
Ａ３：１２００ｒｐｍ（暖房時）、１１００ｒｐｍ（冷房時）
Ａ４：１００ｒｐｍ（冷暖共通）
ここで、各領域における室内機からの距離、室内機正面からの角度、高低差等、室内機との位置関係を表す表現として、相対位置という表現を導入する。
【００７５】
また、各領域において空調がし易い、空調がし難い度合いを空調要求度という表現により表し、空調要求度が高いほど空調がよりし難い、空調要求度が低いほど空調がよりし易いとする。例えば、室内機からの距離が遠いほど吹き出し空気が届き難く空調がし難いので空調要求度が高くなる。即ち、空調要求度と室内機からの相対位置には密接な関連性があり、本実施の形態では、室内機からの相対位置に応じて空調要求度を定める。
【００７６】
したがって、各領域Ａ〜Ｉの空調を行う場合のファン８の設定回転数は、空調要求度が高いほど高く設定されることを意味している。すなわち、空調すべき領域の位置が室内機より遠いほどファン８の設定回転数は高く設定されるとともに、室内機からの距離が同じ場合には室内機の正面より左右にずれた領域ほどファン８の設定回転数は高く設定される。また、空調すべき領域が一つの場合、その領域の設定回転数（風量）に設定され、空調すべき領域が複数の場合、空調要求度が高い領域の設定回転数に設定される。
【００７７】
また、図２０は、暖房時の上下羽根１２と左右羽根の設定角度を示しており、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は室内機からそれぞれ近距離、中距離、長距離にある領域の基準上下羽根角度で、Ｂ４は距離が同じ場合の領域の違いによる上下羽根の角度差分であるのに対し、Ｃ１及びＣ２は左右領域の基準左右羽根角度（左回りが正方向）で、Ｃ３及びＣ４は領域の違いによる左右羽根の角度差分であり、例えばそれぞれ次のように設定される。なお、上下羽根１２の角度とは、羽根が上に凸の状態で羽根の前後端を結んだ線が水平の場合を０°とし、この位置を基準にして反時計方向に計測した場合の角度のことである。
【００７８】
Ｂ１：７０°
Ｂ２：５５°
Ｂ３：４５°
Ｂ４：１０°
Ｃ１：０°
Ｃ２：１５°
Ｃ３：３０°
Ｃ４：４５°
すなわち、室内機に近い領域ＡあるいはＢの暖房を行う場合、上下羽根１２は、第１の角度（例えば、７０°）に設定されるとともに、ファン８の回転数は第１の回転数（例えば、８００ｒｐｍ）に設定され、領域ＡあるいはＢにおける室内機側の縁部（人の足元手前）に風向を制御し、足元近傍に温風を到達させるようにしている。また、室内機から中距離にある領域Ｃ、Ｄ、ＥあるいはＦの暖房を行う場合、上下羽根１２は、第１の角度よ
り小さい第２の角度（例えば、５５°）に設定されるとともに、ファン８の回転数は第１の回転数より高い第２の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）に設定され、領域Ｃ、Ｄ、ＥあるいはＦにおける室内機側の縁部（人の足元手前）に風向を制御し、足元近傍に温風を到達させるようにしている。さらに、室内機から最も遠い領域Ｇ、ＨあるいはＩの暖房を行う場合、上下羽根１２は、第２の角度より小さい第３の角度（例えば、４５°）に設定されるとともに、ファン８の回転数は第２の回転数より高い第３の回転数（例えば、１２００ｒｐｍ）に設定され、領域Ｇ、ＨあるいはＩにおける室内機側の縁部（人の足元手前）に風向を制御し、足元近傍に温風を到達させるようにしている。
【００７９】
図２１は、立ち上がりあるいは不安定領域の冷房時の上下羽根１２と左右羽根の設定角度を示しており、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は室内機からそれぞれ近距離、中距離、長距離にある領域の基準上下羽根角度で、Ｅ４は距離が同じ場合の領域の違いによる上下羽根の角度差分であるのに対し、Ｆ１及びＦ２は左右領域の基準左右羽根角度（左回りが正方向）で、Ｆ３及びＦ４は領域の違いによる左右羽根の角度差分であり、例えばそれぞれ次のように設定される。なお、立ち上がりとは、空気調和機の運転開始時のことで、不安定領域とは、現在の室内の空調状態が、設定した条件（例えば設定温度）になっていない状態のことである。
【００８０】
Ｅ１：５０°
Ｅ２：３５°
Ｅ３：２５°
Ｅ４：１０°
Ｆ１：０°
Ｆ２：１５°
Ｆ３：２５°
Ｆ４：３５°
また、図２２は、安定領域の冷房時の上下羽根１２と左右羽根の設定角度を示しており、Ｈ１は天井気流の場合の基準上下羽根角度で、Ｈ２はにがし気流の場合の基準上下羽根角度で、Ｈ３は距離の違いによる上限羽根角度差分であるのに対し、Ｉ１及びＩ２は左右領域の基準左右羽根角度（左回りが正方向）で、Ｉ３及びＩ４は領域の違いによる左右羽根の角度差分であり、例えばそれぞれ次のように設定される。なお、安定領域とは、現在の室内の空調状態が、設定した条件（例えば設定温度）になっている状態のことである。
【００８１】
Ｈ１：１８０°
Ｈ２：１９０°
Ｈ３：５°
Ｉ１：０°
Ｉ２：１５°
Ｉ３：２５°
Ｉ４：３５°
ここで、天井気流とは、図１８（ｃ）に示されるように、上下羽根１２を吹出口１０の下部に位置させて吹き出し風を全て羽根の凹面で受けて風を送り出した場合の気流のことであり、にがし気流とは、上下羽根１２を天井気流時より多少上部に位置させて、吹き出し風の一部（微量）を羽根の凸面側（羽根の下方）にも流し羽根凸面に結露が発生しにくい状態にして風を送り出した場合の気流のことである。
【００８２】
室内機に近い領域ＡあるいはＢの冷房を行う場合、上下羽根１２は、水平より所定角度（例えば、５°）だけ下方に設定され、ファン８の回転数は第１の回転数（暖房時の第１の回転数より少ない回転数で、例えば、７００ｒｐｍ）に設定され、領域ＡあるいはＢの頭上上方に冷風を到達させ、冷気がシャワー状に落ちてくるように設定されている。また
、室内機から中距離にある領域Ｃ、Ｄ、ＥあるいはＦの冷房を行う場合、上下羽根１２は、略水平に設定され、ファン８の回転数は第１の回転数より高い第２の回転数（暖房時の第２の回転数より少ない回転数で、例えば、９００ｒｐｍ）に設定され、領域Ｃ、Ｄ、ＥあるいはＦの頭上上方に冷風を到達させるように設定されている。さらに、室内機から最も遠い領域Ｇ、ＨあるいはＩの冷房を行う場合、上下羽根１２は、水平より所定角度（例えば、５°）だけ上方に設定され、ファン８の回転数は第２の回転数より高い第３の回転数（暖房時の第３の回転数より少ない回転数で、例えば、１１００ｒｐｍ）に設定され、領域Ｇ、ＨあるいはＩの頭上上方に冷風を到達させるように設定されている。
【００８３】
次に、空調すべき領域の数に応じて行われる風向制御について図２３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８４】
空気調和機の運転開始後、ステップＳ４１において、領域Ａ〜Ｉにおける人の在否判定がまず行われ、ステップＳ４２において、人がいると判定された領域が一つ、すなわち空調すべき領域が一つの場合、ステップＳ４３において、その領域に応じて設定された風量、風向に基づいて空調が行われる。ステップＳ４２において、空調すべき領域が一つではないと判定されると、ステップＳ４４において、空調すべき領域が二つかどうかを判定し、空調すべき領域が二つの場合、ステップＳ４５に移行する。
【００８５】
ステップＳ４５においては、風量は空調要求度の高い領域の設定風量に設定され、二つの領域の配置モードを図２４に示されるように五つのモードのいずれかに識別し、次のステップＳ４６において、識別されたモードに応じて表６のように制御する。
【００８６】
【表６】
0005948580.tif 000007
ここで、モード１は中距離であり、かつ室内機正面をはさんで隣接する２領域の場合を表し、モード２は室内機との角度が略一致し、前後関係に隣接する２領域の場合を表している。また、モード３は室内機との角度が略一致し、前後関係に離間する２領域の場合を表し、モード４は室内機との距離が略一致し、角度が異なる２領域の場合を表し、モード５は離間する２領域、換言すれば室内機との距離も角度も異なる２領域の場合を表している。
【００８７】
モード１〜４の上下風向は、暖房時は要求度の低い領域に固定される一方、冷房時は要求度の高い領域に固定される。また、モード５の上下風向は、上下羽根１２の動作を制御して、二つの領域（第１及び第２の領域）のうち、第１の領域に所定時間停留（角度固定）した後、第２の領域に向かって風向を変え、第２の領域に所定時間停留した後、第１の領域向かって風向を変える動作を繰り返す。なお、各領域の停留時間は、例えば室内機からの距離に応じてそれぞれ設定され、室内機からの距離が遠いほど停留時間を長くするのが好ましい。
【００８８】
また、モード１の左右風向は、隣接した二つの領域の中央に固定され、モード２及び３の場合、二つの領域が室内機から見て距離の異なる略同一方向にあると見なして、その左
右風向は、要求度の高い領域に固定される。さらに、モード４及び離間する二つの領域の配置からなるモード５の左右風向は、上下羽根１２の制御と同様に左右羽根の動作を制御して、第１の領域に所定時間停留した後、第２の領域に向かって風向を変え、第２の領域に所定時間停留した後、第１の領域に向かって風向を変える動作を繰り返す。なお、各領域の停留時間は、各領域に対する室内機からの相対位置、例えば室内機正面からの角度に応じてそれぞれ設定され、室内機正面からの角度が大きいほど停留時間を長くするのが好ましい。
【００８９】
また、ステップＳ４４において空調すべき領域が二つではないと判定されると、ステップＳ４７において、空調すべき三つ以上の領域をその配置に応じて通常モードと特殊モードの二つのモードのいずれかに判定する。ここで、特殊モードは、中距離であり、かつ室内機正面をはさんで隣接する２領域と、遠距離であり、かつ室内機正面に位置する１領域、計３領域の場合を表し、それを除く三つ以上の領域の場合を通常モードと表す。空調すべき領域が三つ以上の場合、風量は空調要求度の最も高い領域の設定風量に設定され、ステップＳ４７において、図２１（ａ）に示される特殊モード（中央隣接）と判定されると、ステップＳ４８において、風向は図２０のモード１と同様に設定される。
【００９０】
一方、ステップＳ４７において、特殊モードではないと判定されると、ステップＳ４９において、図２５（ｂ）あるいは（ｃ）に示される通常モードの制御が行われ、上下風向は、室内機に最も近い領域の上下羽根１２の設定角度と、室内機に最も遠い領域の上下羽根１２の設定角度との間で上下羽根１２の角度を変更する。
【００９１】
また、通常モードの場合の左右風向は、両端の領域（図２５（ｂ）では領域ＣとＩ、図２５（ｃ）では領域ＣとＨ）における左右羽根の設定角度を左端角度及び右端角度に設定して、左端角度に所定時間停留した後、右端側の領域に向かって風向を変え（スイング）、右端角度に所定時間停留した後、左端側の領域に向かって風向を変える動作（スイング）を繰り返す。なお、スイング時の左右羽根の作動速度は、上述したモード４及び５における左右羽根の作動速度より遅く設定される。また、左端角度あるいは右端角度における停留時間は、例えば室内機正面からの角度に応じてそれぞれ設定され、室内機正面からの角度が大きいほど停留時間を長くするのが好ましい。
【００９２】
なお、ステップＳ４３、Ｓ４６、Ｓ４８あるいはＳ４９においてそれぞれの空調制御が行われた後、ステップＳ４１に戻る。
【００９３】
上述したように、人がいる領域に応じて上下羽根１２あるいは左右羽根による風向制御が行われるが、空調要求度が高いほど、また外気の負荷が大きいほど、リモコンで設定した設定温度と人がいる領域の実温度との温度差が大きくなる傾向がある。そこで、この温度差を極力小さくするための温度補正方法につき、以下説明する。
【００９４】
まず、一つの領域にのみ人がいる場合の温度補正について説明する。
【００９５】
暖房時は、空調すべき領域が室内機から遠いほど、あるいは室内機から見て左右端寄りの領域ほど、温風が届きにくいので、これらの領域は高めに補正する一方、室内機に近い領域ほど、あるいは室内機から見て中央寄りの領域ほど低めに補正する。冷房時は逆に、冷風が届きにくい領域ほど低めに補正する一方、冷風が届きやすい領域ほど高めに補正する。
【００９６】
図２６及び図２７は、暖房時、外気温センサ（図示せず）で検知された外気温に応じて各領域Ａ〜Ｉの温度がリモコン設定温度になるように、室内機の吸込空気温度を補正するための温度補正値を示しており、図２６の温度補正値は図２８の外気温領域Ｘに対応し、
図２７の温度補正値は図２８の外気温領域Ｙに対応している。
【００９７】
すなわち、外気温が低いほど補正値は大きく、下降傾向の外気温変化では、第１の外気温（１３℃）より高い外気温では温度補正はせず、外気温が第１の外気温より低下すると、補正なしの領域から外気温領域Ｘに入り、外気温が第２の外気温（５℃）よりさらに低下すると外気温領域Ｘから外気温領域Ｙに入る。逆に、上昇傾向の外気温変化では、第３の外気温（９℃）より低い外気温が外気温領域Ｙで、外気温が第３の外気温より上昇すると、外気温領域Ｙから外気温領域Ｘに入り、外気温が第４の外気温（１７℃）よりさらに上昇すると、温度補正はしない。
【００９８】
一方、冷房時の温度補正値は、図２６及び図２７に示される温度補正値の＋と−を逆にした値となり、外気温変化に対する図２８に対応する外気温領域は図２９のように設定され、この場合の第１乃至第４の外気温は適宜設定される。
【００９９】
一例として、暖房時、外気温が３℃、リモコン設定温度が２３℃で、領域Ｇに人がいる場合、温度補正値は＋１℃となるので、制御目標値（リモコン設定温度＋補正値）は２４℃となる。
【０１００】
次に複数の領域に人がいる場合の温度補正について詳述すると、まず領域Ａ〜Ｉを次のように三つのブロックに区分する。
【０１０１】
第１ブロック：領域Ａ、Ｃ、Ｇ
第２ブロック：領域Ｄ、Ｅ、Ｈ
第３ブロック：領域Ｂ、Ｆ、Ｉ
これら三つのブロックは、室内機から見て左側、中央、右側にそれぞれ位置しており、六つ以上のセンサを使用して空調すべき領域をさらに多くの領域に区分し、これらの領域を三つ以上のブロックに分割する場合についても、室内機から見て略同一方向に位置する複数の領域を同一のブロックに割り当てる。
【０１０２】
さらに、室内機からの距離に応じて各領域Ａ〜Ｉを次のように距離１の領域、距離２の領域、距離３の領域に区分する。
【０１０３】
距離１の領域：領域Ａ、Ｂ
距離２の領域：領域Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ
距離３の領域：領域Ｇ、Ｈ、Ｉ
このようにブロック別、距離別に各領域Ａ〜Ｉを区分し、暖房時複数の人が同一ブロックにいる場合には、各領域Ａ〜Ｉに設定された温度補正値をまず算術平均し、得られた温度補正値を図３０に示される温度補正値を使用してさらに補正する。図３０に示される補正なしの領域、領域Ｘ、領域Ｙは、図２８に示される各領域と同じであるが、同一ブロック内の距離の差に応じて補正値を変えている点が図２８とは異なる。暖房時、室内機から見て複数の人が前後方向に位置している場合、上述したように、室内機に最も近い人の足元手前に風向きを制御するようにしており、室内機から遠い人に温風が届きにくい。
【０１０４】
そこで、図３０に示されるように、ブロック内の距離差に応じて温度補正値を次のように設定して制御目標値を高めにしている。
【０１０５】
領域Ｘ
ブロック内の距離差が２：温度補正値を＋０．５℃に設定
ブロック内の距離差が１あるいは０：温度補正せず
領域Ｙ
ブロック内の距離差が２：温度補正値を＋１．０℃に設定
ブロック内の距離差が１：温度補正値を＋０．５℃に設定
ブロック内の距離差が０：温度補正せず
この場合、図２６あるいは図２７に示される領域別の温度補正値を使用してブロック内の平均温度補正値をまず算出し、この平均温度補正値を前後の距離差に基づく温度補正値に加算して合計温度補正値を決定する。
【０１０６】
一例として、暖房時、外気温が３℃、リモコン設定温度が２３℃で、同一ブロック内の領域Ｂと領域Ｉに人がいる場合、制御目標値（リモコン設定温度＋補正値）は次のように決定される。
【０１０７】
領域別温度補正値＝（−１℃＋１℃）／２＝０℃
距離差に基づく温度補正値＝＋１℃
制御目標値＝２３℃＋０℃＋１℃＝２４℃
一方、暖房時複数のブロックに人がいる場合、図３１に示される温度補正値を使用して温度補正する。暖房時、複数のブロックに人がいる場合、室内機から見て左右のずれ幅が大きいほど複数の人への温風配分量が減少するので、図３１に示されるように、人がいる複数のブロックの位置に応じて温度補正値を次のように設定して制御目標値を高めにしている。
【０１０８】
領域Ｘ
離れた二つのブロック（第１のブロックと第３のブロック）に人がいる場合：温度補
正値を＋０．５℃に設定
それ以外の二つのブロックに人がいる場合：温度補正せず
領域Ｙ
離れた二つのブロックに人がいる場合：温度補正値を＋１．０℃に設定
それ以外の二つのブロックに人がいる場合：温度補正値を＋０．５℃に設定
この場合、図２６あるいは図２７に示される領域別の温度補正値を使用してブロック内の平均温度補正値をまず算出し、さらにこのブロック内の平均温度補正値に基づいて全ブロックの平均温度補正値を算出し、算出された全ブロックの平均温度補正値を図３１に示される温度補正値に加算して合計温度補正値を決定する。
【０１０９】
一例として、暖房時、外気温が３℃、リモコン設定温度が２３℃で、二つのブロックにまたがる領域Ｇと領域Ｉに人がいる場合、制御目標値（リモコン設定温度＋補正値）は次のように決定される。
【０１１０】
領域別温度補正値＝（１℃＋１℃）／２＝１℃
ブロック間の温度補正値＝＋１℃
制御目標値＝２３℃＋１℃＋１℃＝２５℃
なお、複数のブロックに人がいる場合の冷房時の温度補正値については、暖房時の温度補正値を適宜修正して算出できるので、その説明は省略する。
【０１１１】
また、左右羽根による風向制御の場合、ブロック別温度補正値に人の「活動量」の概念を導入することもできる。まず、この「活動量」について説明する。
【０１１２】
人の活動量とは人の動きの大きさの度合いを示す概念で、複数の活動量レベルに分類され、例えば「安静」、「活動量大」、「活動量中」、「活動量小」に分類される。
【０１１３】
「安静」とは、ソファで寛いでいる、テレビを視聴している、パソコンを操作している等、同じ場所に人が継続している状態が持続している場合のことで、安静状態が持続した
場合、代謝量が低下して寒く感じる。活動量「大」とは、室内の清掃等広域で活動している場合のことで、代謝量増加により暑く感じる。活動量「中」とは、炊事等狭域で活動している場合のことで、代謝量増加によりやや暑く感じる。活動量「小」とは、食事等同じ場所で多少活動している場合のことで、代謝量に大きな変化は見られない。
【０１１４】
次に、人の活動量の分類方法について図３２のフローチャートを参照しながら詳述する。
【０１１５】
まずステップＳ５１において、所定時間Ｔ１毎に各センサ２６、２８、３０、３２、３４の反応頻度（出力パルス有り）を計測し、ステップＳ５２において、計測回数が所定回数に達したかどうかを判定する。なお、所定時間Ｔ１は、上述した人の在否判定における所定の周期Ｔ１と同じであるが、ここでは、例えば２秒に設定され、計測回数の所定回数は、例えば１５回に設定されるものと仮定し、１５回の計測を総称して１ユニット計測（３０秒間の計測）という。また、ここでいう「計測回数」とは、領域Ａ〜Ｉのいずれかの領域における計測回数のことで、全ての領域Ａ〜Ｉに対し同様の計測が行われる。
【０１１６】
ステップＳ５２において、計測回数が所定回数に達していないと判定されるとステップＳ５１に戻り、計測回数が所定回数に達し１ユニット計測が終了したと判定されると、ステップＳ５３において、４ユニット計測（２分間の計測）が終了したかどうかを判定する。ステップＳ５３において、４ユニット計測が終了していない場合にはステップＳ５１に戻り、４ユニット計測が終了している場合にはステップＳ５４に移行する。
【０１１７】
ステップＳ５４においては、４ユニット計測（現在の１ユニット計測を含め過去４回のユニット計測）のセンサの合計反応頻度が所定数（例えば、５回）に達したかどうかを判定し、所定数に達していれば、ステップＳ５５において、「活動量小」と判定された後の合計ユニット計測数（ｐ、詳しくは後述）がクリアされた後、ステップＳ５６に移行する。
【０１１８】
ステップＳ５６においては、全領域Ａ〜Ｉにおけるセンサの合計反応頻度が所定数（例えば、４０回）に達したかどうかを判定し、所定数に達している場合には、ステップＳ５７において、「安静」と判定されたブロック（後述）を除き在判定された全てのブロックが「活動量大」と判定される一方、所定数に達していない場合には、ステップＳ５８において、４ユニット計測のセンサの合計反応頻度が所定数に達した領域の属するブロックが「活動量中」と判定される。ステップＳ５７あるいはステップＳ５８における活動量判定後、ステップＳ５９において、ユニット計測数（ｑ）から１を減算してステップＳ５１に戻る。すなわち、連続する４ユニット計測で各センサの合計反応頻度が所定数を超え「活動量大」あるいは「活動量中」と判定された領域の属するブロックは、さらに次回の１ユニット計測後、その時点における４ユニット計測の合計反応頻度が所定数を超えた場合には、引き続き「活動量大」あるいは「活動量中」と判定される。
【０１１９】
また、ステップＳ５４において、４ユニット計測でセンサの合計反応頻度が所定数未満と判定されると、ステップＳ６０において、その領域の属するブロックが「安静」かどうかが判定され、「安静」でなければ、ステップ６１において「活動量小」と判定される。次のステップＳ６２において、「活動量小」と判定された後の合計ユニット計測数（ｐ）がカウントされ、ステップＳ６３において、「活動量小」と判定された後６０ユニット計測（３０分間の計測）が終了したかどうかを判定する。
【０１２０】
ステップＳ６３において、６０ユニット計測が終了していないと判定されると、ステップＳ５９に移行する一方、６０ユニット計測が終了したと判定されると、その領域だけが当該領域の属するブロックにある場合に限り、ステップＳ６４において「安静」と判定さ
れた後、ステップＳ５９に移行する。すなわち、ステップＳ５９に移行することで、次の１ユニット計測を含む過去４回のユニット計測で各センサの合計反応頻度に応じて、各ブロックは「活動量大」、「活動量中」、「活動量小」あるいは「安静」と新たに判定されることになる。
【０１２１】
空気調和機の電源をＯＮした後の活動量計測当初は、どの領域の活動量も不明であるが、このフローチャートによれば、計測開始から４ユニット計測が終了して初めて、各領域Ａ〜Ｉの属するブロックにおいて「活動量大」、「活動量中」あるいは「活動量小」の判定が行われ、６０ユニット計測が終了して初めて、「安静」の判定が行われることになる。したがって、計測開始後しばらくは「安静」のブロックは存在しないので、ステップＳ６０においてＮＯと判定され、ステップＳ６１において「活動量小」と判定される。その後、「活動量小」と継続して判定されたブロックは、６０ユニット計測終了後、ステップＳ６４において「安静」と判定され、その後４ユニット計測のセンサの合計反応頻度が所定数未満であれば、引き続き「安静」と判定される。
【０１２２】
なお、ステップＳ５５において、「活動量小」と判定された後の合計ユニット計測数（ｐ）をクリアするのは、「安静」との判定は、「活動量小」の判定が起点となるからである。
【０１２３】
要約すると、各センサ２６、２８、３０、３２、３４は、人体検知手段としての機能に加え、活動量検知手段としても機能し、図３２のフローチャートにより、各領域Ａ〜Ｉの属するブロックは、例えば次のように判定される。
【０１２４】
（１）安静
センサ反応頻度が５回未満／２分が３０分以上継続した領域のみあるブロック
（２）活動量大
全領域Ａ〜Ｉのセンサ反応頻度の総和が４０回以上／２分で、少なくとも一つの領域でセンサ反応頻度が２分間で５回以上継続した場合において、「安静」と判定されたブロックを除く全てのブロック
（３）活動量中
全領域Ａ〜Ｉのセンサ反応頻度の総和が４０回未満／２分の場合に、センサ反応頻度が２分間で５回以上継続した領域の属するブロック
（４）活動量小
安静、活動量大、活動量中と判定されなかった領域の属するブロック
また、このように決定された人の活動量に応じて各ブロックの温度補正値は次のように設定される。
【０１２５】
（１）安静
代謝量が徐々に低下するので、次の温度補正値を上限値として、例えば３０分毎に＋０．５℃補正する。
【０１２６】
冷房時の上限値：＋１℃
暖房時の上限値：＋１℃
（２）活動量大
冷房時：−２℃
暖房時：−２℃
（３）活動量中
冷房時：−１℃
暖房時：−１℃
（４）活動量小
冷房時：標準的活動量として補正せず
暖房時：標準的活動量として補正せず
なお、不在ブロックについては補正はしない。したがって、ブロック別温度補正値と人の活動量を考慮して左右羽根の風向制御を行う場合、人の位置に基づくブロック別温度補正値を上述した方法で算出するとともに、活動量に応じてブロック別温度補正値を算出し、これらの温度補正値をリモコン設定温度に加算して制御目標値とする。
次に、本発明の空気調和機では、人の在不在状況や活動量に応じて快適性を損なうことなく省エネルギー方向に室温を変動させて制御する温度制御装置の実施形態について図面を用いて説明する。
【０１２７】
図３３は本発明の第１実施形態に係る空調機器の温度制御装置のブロック図である。
【０１２８】
本装置は、制御部１０５を中心として、入力装置１０１、室温検出部１０４、記憶部１０７、及び冷暖房出力部１０６から構成される。入力装置１０１は、在室者が希望する室温、即ち設定温度の入力を受け付ける室温設定部１０２や冷暖房モードを選択するための冷暖房モード選択部１０３を有し、さらに図示されていないが、本実施形態にかかる室温制御を起動させる指示部と、前述したとおり人体を検知する人体検知センサを有し、人体検知センサの出力情報を基に在室あるいは不在を判定する在不在判定部１１１及び活動量のレベルを判定する活動量検出部１１２を有している。なお、人体検知センサは、赤外線量の変化を検出する赤外線センサや、画像から人を検出する画像センサ等の種々のタイプが使用が可能とされる。また、本実施例では複数の人体検出センサを備えた例を用いて室内の各エリアに分けて在不在及び活動量を判定するようにしたが、人体検出センサは１つで室内全体の在不在及び活動量を判定するものであってもよい。入力装置１０１は、例えばリモートコントロール方式で入力できる操作装置であり、これにより在室者が手元で設定した室温やモードに関する情報が無線によって制御部１０５に伝送される。
【０１２９】
室温検出部１０４は、サーミスタからなり、冷暖房出力部１０６に備えられた図示されていない空気吸い込み口に取り付けられ、常時、室温を検出してその情報を制御部１０５に送っている。なお、室温検出部１０４が検出した室温を「検出室温」という。記憶部１０７は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み、制御部１０５の制御手順を規定したプログラムを記憶している。該制御手順の内容は、図３４、図３６及び図３７に示すフローチャートの通りである。
【０１３０】
また、記憶部１０７は、人が感知できる臨界的な温度変化幅及び温度変化率（以下、「Ｗｂ値」という。）も記憶している。ここで、人が感知できる臨界的な温度変化幅及び変化率とは、それらの値を超えない温度変化幅及び変化率の温度変化であれば、一般に人はその変化に気付くことがないと言われている値である。これは、人体の感覚特性である刺激に対する弁別閾と感覚の相対性、即ち、「人は、温熱刺激（室温変化）において、ある大きさまでの変化に対しては感知することができない」という法則（Ｗｅｂｅｒの法則）によって裏付けられるものである（武藤真介「計量心理学」朝倉書店、１９８２参照）。Ｗｂ値は、文献（例えば、佐藤方彦  監修「人間工学基準数値数式便覧」技報堂出版）及び実験によって得られる値であり、例えば、室温２５℃における人の感知できる温覚（温度上昇率）のしきい値は０．００１℃／ｓｅｃで冷覚（温度低下率）のしきい値は０．００４℃／ｓｅｃのごとく、室温とその室温における温覚及び冷覚のしきい値を一組の要素とするデータの集合からなっている。
【０１３１】
さらに、記憶部１０７は、制御部１０５によって演算された一時的な温度データも記憶する。制御部１０５は、マイクロプロセッサを主体に構成されており、制御目標温度算出部１０８、温度到達検出部１０９、及び出力制御部１１０を有している。これらは、記憶部１０７に記憶されたプログラムに従って動作する。
【０１３２】
制御目標温度算出部１０８は、記憶部１０７に記憶されたＷｂ値に基づいて、経時的に単調変化する制御目標温度を算出する。その際のＷｂ値は、冷暖房モード選択部１０３によって選択されたモード、その時の室温及び活動量から決定される。ここで、制御目標温度とは、温度制御の目標となる温度をいい、一時的に用いられる値である。
【０１３３】
出力制御部１１０は、算出された制御目標温度と室温検出部１０４が検出した室温（以下、「検出室温」という。）とを比較し、両温度の差がゼロになるように冷暖房出力部１０６の出力を制御する。温度到達検出部１０９は、室温が制御目標温度に到達したかどうか、又は室温が記憶部１０７に記憶された最終目標温度に達したかどうかを判断する。
【０１３４】
また、図示されていないが、制御部１０５は内部にタイマーを有し、時間の計測や判断もできる。冷暖房出力部１０６は、圧縮機、熱交換器、膨張弁及びインバータ等から構成され、出力制御部１１０からの信号に基づいて室内への吹き出し空気温度を調整している。
【０１３５】
以上のように構成された本発明の第１実施形態に係る冷暖房機器の温度制御装置の制御部１０５における制御手順について、図３４、図３６及び図３７のフローチャートを用いて説明する。制御手順は、制御開始時の室温の状態によって、次の２種類に分類される。即ち、本装置が定常運転状態にあり、室温が既に設定温度に維持されている第１のケースにおける制御手順（図３４）と、本装置が定常運転状態になく、室温が設定温度と離れた温度にある第２のケースにおける制御手順（図３６及び図３７）とがある。以下に、それぞれの場合に分けて制御手順の内容を説明する。（装置が定常状態にある第１のケースにおける制御手順）図３４は、本装置が定常状態にある第１のケースにおける制御手順を示すフローチャートである。
【０１３６】
在室者が、入力装置１０１によって本制御の起動を指示すると、先ず、本装置が定常運転状態にあるかどうかが判断される（ステップＳ２０１）。具体的には、検出室温が、室温設定部１０２によって既に設定された設定温度Ｔｓに近い温度（例えば、Ｔｓ±０．５℃の範囲）であるかどうかが、制御部１０５によって判断される。
さらに、この時点において、判定された在不在判定が在室であり、且つ、判定された活動量が冷房時では所定の活動量レベル以下（例えば「安静」または「活動量小」）、暖房時では所定の活動量レベル以上（「活動量中」または「活動量大」）の状態が所定時間以上継続しているかどうかが、制御部１０５によって判断される。
【０１３７】
判断の結果、本装置が定常運転状態にない場合、または、不在の場合、または上記所定の活動量範囲外の場合、あるいは所定の活動量範囲内でも所定時間以上継続していない場合は、なんの制御も行われずに本制御は終了する。一方、本装置が定常運転状態にある場合、且つ、人が在室していて冷房時は活動量がより小さい状態で所定時間経過し暑さを感じにくい状態、暖房時は活動量がより大きい状態で所定時間経過して寒さを感じにくい状態、即ち、在室者が既に快適な状態にある場合にのみ、以下の制御が行われる。
（なお、活動量の継続を判定する前記所定時間は、活動量が活動状態から安静状態へ、または、活動量が安静状態から活動状態へ変化して体感が安定するまでの時間として、少なくとも必要な時間として例えば３０分に設定する。）
先ず、制御開始時における室温Ｔ０を計測し、その時刻ｔ０と共に記憶しておく（ステップＳ２０２）。
【０１３８】
次に、その室温Ｔ０よりも所定の温度ΔＴｍ（例えば、１．０℃）だけ、冷房時は高い温度を暖房時は低い温度を、最終目標温度Ｔｅとして記憶部１０７に記憶しておく（ステップＳ２０３）。ここで、ΔＴｍは、その室温において人が感知することのない最大の温
度変化幅であり、実験によって各室温における値として既に記憶部１０７に記憶されていたものである。
【０１３９】
次に、所定時間間隔Δｔごとに冷暖房出力部１０６の出力を制御するためのカウンタｎが１に初期化された後（ステップＳ２０４）、制御目標温度算出部１０８によって時刻ｔ０＋ｎΔｔにおける制御目標温度Ｔｃが算出される（ステップＳ２０５）。制御目標温度Ｔｃは、記憶部１０７に記憶されたＷｂ値に基づいて、Ｔ０＋ｎΔＴｒの値に設定される。
ここで、目標とする温度変化率をΔＴｒ／Δｔとしているのは、人が感知できない温度変化率で室温を変化させるためであり、記憶部１０７に記憶されたＷｂ値を超えない温度変化率に設定される。そして、制御部１０５の内部に有するタイマーによって時刻ｔ０＋ｎΔｔを判断し、その時刻における室温Ｔｎが計測される（ステップＳ２０６）。
【０１４０】
その室温ＴｎとステップＳ２０５で算出したＴｃに基づいて、出力制御部１１０は、ＴｎとＴｃの差をゼロにするように冷暖房出力部１０６の出力を制御する（ステップＳ２０７）。次に、制御部１０５は、室温Ｔｎと制御目標温度Ｔｃの大小関係を判断し（ステップＳ２０８）、室温Ｔｎが大きい場合にはΔＴｒを小さくし（ステップＳ２０９）、室温Ｔｎが小さい場合にはΔＴｒを大きくする（ステップＳ２１０）。
【０１４１】
ここで、上記のように、ステップＳ２０８の判断結果に基づいてΔＴｒを変化させているのは、室温Ｔｎを制御目標温度Ｔｃに、より早く近付くようにするためである。但し、いかなる場合においても、ΔＴｒ／ΔｔがＷｂ値を超えないように、その変化範囲を制限している。次に、室温Ｔｎが、ステップＳ２０３で記憶された最終目標温度Ｔｅに到達したかどうかが温度到達検出部１０９によって判定される（ステップＳ２１１）。
【０１４２】
室温Ｔｎが最終目標温度Ｔｅに到達していない場合には、到達するまで室温変化を継続させるために、カウンタｎを１だけ増加し（ステップＳ２１２）、再びステップＳ２０５からステップＳ２１１の制御を繰り返す。一方、室温Ｔｎが最終目標温度Ｔｅに到達した場合には、以降の室温は最終目標温度Ｔｅに維持されるように、冷暖房出力部１０６の出力を制御する（ステップＳ２１３）。
【０１４３】
なお、本制御の途中であっても、室温が定常運転状態から外れた場合、または、不在となった場合、または、所定範囲の活動量以外となった場合は直ちに本制御を終了し、室温は在室者が設定した設定温度Ｔｓに戻される。これによって、室温が所望の設定温度よりも暖房時は低くならないように、冷房時は高くならないようにすることによって、暖房時は人の活動量が小さくなって寒さをより感じやすくなってきた時でも快適な状態を保つことができ、冷房時は人の活動量が大きくなって暑さをより感じやすくなってきた時でも快適な状態を保つことができる。また、不在となった後は室温が所望の設定温度に戻っているため、再度入室した時に室温が設定温度よりも冷房時は高くならないように、暖房時は低くならないようにし、在室状況が変化した時でも常に快適な状態を得ることができる。
【０１４４】
以上のような制御手順によって冷暖房出力部１０６の出力が制御された場合の室温の時間的変化を、図３５ａ及び図３５ｂのグラフを用いて説明する。図３５ａは冷房時における室温の変化を、図３５ｂは暖房時における室温の変化を示している。時刻ｔ０において、入力装置１０１によって本制御が開始されると、それまで定常運転状態にあって温度Ｔ０に維持されていた室温が、冷房時は上昇し暖房時は下降する。その際の温度変化率はΔＴｒ／Δｔになるように制御され、従って、人が感知できる温度変化率Ｗｂを超えることはない。そして、室温が、最終目標温度Ｔｅに達すると、以降はその室温Ｔｅに維持される。
【０１４５】
本実施形態に係る冷房時の実験によると、室温変化率が３℃／ｈで室温を１℃上昇させた場合に、１０名中９名は温冷感（暑い、寒いの感覚）が変わらなかったという結果が得られている。従って、在室者の快適性を損なうことなく、より高い室温を維持することで足りる結果、その分の省エネルギー化が図られることになる。（室温が設定温度と離れた温度にある第２のケースにおける制御手順）
次に、制御開始時において、本装置が定常運転状態にない場合の制御手順について説明する。
【０１４６】
図３６及び図３７は、その制御手順を示すフローチャートである。在室者が入力装置１０１によって本制御の起動を指示すると、先ず、本装置が定常運転状態にあるかどうかが判断される（ステップＳ４０１）。即ち、冷房時にあっては室温を下げる必要があるか又は暖房時にあっては室温を上げる必要があるかが判断される。具体的には、冷房時にあっては室温が設定温度Ｔｓよりも所定温度だけ高い温度Ｔｓｈ（例えば、Ｔｓ＋０．５℃）よりもさらに高いか、又は暖房時にあっては室温が設定温度Ｔｓよりも所定温度だけ低い温度Ｔｓｌ（例えば、Ｔｓ−０．５℃）よりもさらに低いかどうかが、制御部１０５によって判断される。
【０１４７】
判断の結果、冷房時にあっては室温がＴｓｈよりも低いか又は暖房時にあっては室温がＴｓｌより高い場合、または、上記所定の活動量が所定時間継続していない場合は、なんの制御も行われずに本制御は終了する。一方、冷房時にあっては室温がＴｓｈよりも高いか又は暖房時にあっては室温がＴｓｌより低い場合、即ち、室温が設定温度Ｔｓから大きく離れているために、冷房又は暖房を行う必要がある場合には、以下の制御が行われる。
【０１４８】
先ず、制御開始時における室温Ｔ１を計測し、その時刻ｔ１と共に記憶しておく（ステップＳ４０２）。次に、第１段階の室温制御における最終目標温度として、設定温度Ｔｓよりも所定の温度ΔＴｍ１（例えば、１．０℃）だけ冷房時にあっては低い温度を又は暖房時にあっては高い温度を制御切換温度Ｔｅ１として算出し、その値を記憶部１０７に記憶しておく（ステップＳ４０３）。
【０１４９】
ここで、ΔＴｍ１は、既に記憶部１０７に記憶されていたものである。続いて、第１段階の室温制御として、室温を制御切換温度Ｔｅ１に達するまで変化させるが（ステップＳ４０４〜Ｓ４１２）、その制御手順は図３４に示すフローチャートのステップＳ２０４〜Ｓ２１２と基本的に同じであるため、説明は省略する。
【０１５０】
但し、この第１段階の室温制御における温度変化率ΔＴｒ１／Δｔを、Ｗｂ値よりも常に大きい値を採るように算出し制御している点において、図３４における制御方法とは異なる。これは、人が明確に感知できる温度変化率で室温を変化させるためであり、在室者がその室温変化に気付き、快適性を感受することができるようにするためである。
【０１５１】
室温が制御切換温度Ｔｅ１に到達すると、この時点において、判定された在不在判定が在室であり、且つ、判定された活動量が冷房時では所定の活動量レベル以下（例えば「安静」または「活動量小」）、暖房時では所定の活動量レベル以上（「活動量中」または「活動量大」）の状態が所定時間（例えば３０分）以上継続しているかどうかが、制御部１０５によって判断され、この状態を満たした場合のみ、以下の制御が開始される。
今度は、図３７に示すように、第２段階の室温制御として第１段階の室温制御における室温変化の方向と逆の方向に室温を変化させる。先ず、室温検出部１０４によって室温Ｔ２を計測し、その時点の時刻ｔ２と共に記憶しておく（ステップＳ５０１）。
【０１５２】
次に、設定温度Ｔｓよりも所定の温度ΔＴｍ２（例えば、１．０℃）だけ冷房時にあっては高い温度が暖房時にあっては低い温度を、最終目標温度Ｔｅ２として算出する（ステ
ップＳ５０２）。次に、室温を、在室者が気付くことのない温度変化率ΔＴｒ２／Δｔで最終目標温度Ｔｅ２まで変化させた後室温を最終目標温度Ｔｅに保持するが（ステップＳ５０３〜Ｓ５１２）、その制御手順は図３４における制御手順（ステップＳ２０４〜Ｓ２１３）と同様であるので説明は省略する。
【０１５３】
このように、第１段階の室温制御においては、人が感知できる大きな温度変化で室温を変化させたが、続く第２段階の室温制御においては、人が感知できない小さな温度変化で室温を変化させている。以上のような制御手順によって冷暖房出力部１０６の出力が制御された場合の室温の時間的変化を、図３８ａ及び図３８ｂのグラフを用いて説明する。
【０１５４】
図３８ａは冷房時における室温の変化を、図３８ｂは暖房時における室温の変化を示している。時刻ｔ１において、入力装置１０１によって本制御が開始されると、先ず、第１段階の室温制御によって、温度Ｔ１であった室温が冷房時にあっては下降し暖房時にあっては上昇する。その際の室温の温度変化率はΔＴｒ１／Δｔとなるように制御され、人が明確に感知できる温度変化率で室温が変化する。
【０１５５】
そして、時刻ｔ２において室温が温度Ｔｅ１に達すると、次に、第２段階の室温制御によって、第１段階の室温制御における室温変化の方向とは逆の方向に室温が変化する。その際の室温の温度変化率はΔＴｒ２／Δｔとなるように制御され、人が感知できない温度変化率で室温が変化する。室温が最終目標温度Ｔｅ２に達すると、以降はその温度Ｔｅ２に維持される。
【０１５６】
本実施形態に係る暖房時の実験によると、制御開始時の室温Ｔ１＝１８℃、設定温度Ｔｓ＝２０℃、制御切換温度Ｔｅ１＝２２℃、最終目標温度Ｔｅ２＝１９℃として本冷暖房機器の温度制御装置を制御した場合に、１０名中１０名が、従来の制御方法による場合（室温を単調変化させて１８℃から設定温度２０℃にした場合）と同様の暖かさを感じることができたという結果が得られている。
【０１５７】
従って、制御の最終目標温度が設定温度よりも１℃低い温度であるにも拘らず、在室者の快適性を損なうことがなかった。なお、本実施形態に係る空調機器の温度制御装置においては、在室者が入力装置１０１の操作をすることによって室温制御が起動したが、室温制御の起動条件として、かかる操作に限定するものではない。例えば、制御部１０５によって本装置が定常運転状態に初めて達したことが検出された後、一定時間経過後にかかる室温制御が自動的に起動されるようになっていてもよい。図４４ａ及び図４４ｂは、暖房時の温度シフト後における人の皮膚温の時間的変化を示す実験結果である。図４４ａは室温、図４４ｂは複数の被験者の体の表面である皮膚温の平均値の時間変化を示している。皮膚温は、温度シフト（ｔ１〜ｔ２）による室温の低下と共に一旦低下するが（ｔ１〜ｔ３）、その後はしばらく一定に保たれる（ｔ３〜ｔ４）。従って、ここでの皮膚温の低下が一定の値を超えなければ、被験者は快適性を維持する。
【０１５８】
ところが、その後の室温が一定であるにも拘らず、皮膚温はさらに低下する（ｔ２’〜ｔ３’）という実験結果が得られている。即ち、在室者の体が時間経過と共に再び冷えるという現象を繰り返す。そのために、温度シフトのみによる方法では、在室者が快適性を維持し続けるには時間的な限界があり、温度シフト後の一定時間が経過した後においては、在室者は快適性を維持できなくなり、もはや真の省エネルギー化が図られているとは言えなかった。
（構成）
図３９は、本実施形態の冷暖房機器の温度制御装置の構成を示すブロック図である。本制御装置は、室温設定部７０１、初期制御部７０２、室温検出部７０３、シフト制御部７０４、上下変動制御部７０５及び吹き出し部７０６から構成される。
【０１５９】
室温検出部７０３は、サーミスタ等からなり、室温を検出する。吹き出し部７０６は、初期制御部７０２、シフト制御部７０４又は上下変動制御部７０５からの指示に従って、図３９には示されていない空気調和機の圧縮機とファンへの制御信号を出力し空気調和機からの空気の吹き出し温度と吹き出し量を調整する。さらに、人体を検知する人体検知センサを有し、人体検知センサの出力情報を基に在室あるいは不在を判定する在不在判定部７０７及び活動量のレベルを判定する活動量検出部７０８を有している。
【０１６０】
室温設定部７０１は、在室者が希望する室温を設定するためのリモコン等からなり、在室者によって設定された温度、即ち、設定温度の入力を受け付ける。室温設定部７０１が受け付けた設定温度は、在室者によって設定される度に初期制御部７０２に出力され、一旦室温設定部７０１に記憶され、必要に応じて初期制御部７０２に出力される。
【０１６１】
初期制御部７０２は、室温検出部７０３によって検出された室温、即ち、検出室温が設定温度になるよう吹き出し部７０６を制御する。また、初期制御部７０２は、制御を開始する際に、検出室温と設定温度とを比較することにより本制御装置の運転モードが暖房運転であるか冷房運転であるかを判断し、その結果をシフト制御部７０４及び上下変動制御部７０５に伝える。初期制御部７０２は、検出室温が設定温度に達したかどうかと、判定された室内の在不在状況が在室かどうかと、判定された活動量が所定の活動量レベル範囲かどうかを繰り返して判断し、これら条件を満たしたと判断するとシフト制御部７０４を起動する。
【０１６２】
シフト制御部７０４は、初期制御部７０２による室温の変化とは逆の変化方向、即ち、暖房運転時には温度を下げる方向、冷房運転時には温度を上げる方向に、人が感知できない温度幅及び変化率で室温がシフトするよう吹き出し部７０６を制御する。これらの温度幅及び変化率は、シフト制御部７０４が有する図３９には示されていないＲＯＭに格納されている。シフト制御部７０４は、検出室温を監視することにより室温のシフトが終了したと判断すると、上下変動制御部７０５を起動する。
【０１６３】
上下変動制御部７０５は、室温が所定の上限温度と下限温度とを交互に繰り返して変動するよう吹き出し部７０６を制御する。上下変動制御部７０５は、暖房運転時においては、シフト制御部７０４によるシフト後の温度（以下、「シフト後温度」という。）を下限温度とし、その下限温度より高く、かつ、設定温度以下の温度を上限温度とし、一方、冷房運転時においては、シフト後温度より低く、設定温度以上の温度を下限温度とし、シフト後温度より高い温度を上限温度とする。
【０１６４】
具体的には、設定温度をＴ０、シフト後温度をＴ１、下限温度をＴｍｉｎ、上限温度をＴｍａｘとすると、Ｔｍｉｎ及びＴｍａｘは、以下の通り決定される。暖房運転時においては、Ｔ０＞Ｔ１となるが、Ｔｍｉｎ＝Ｔ１とし、Ｔｍａｘ＝Ｔｍｉｎ＋Ｋ１（Ｔ０−Ｔｍｉｎ）    （但し、０＜Ｋ１≦１）  とする。一方、冷房運転時においては、Ｔ０＜Ｔ１となるが、Ｔｍｉｎ＝Ｔ０＋Ｋ２（Ｔ１−Ｔ０）    （但し、０≦Ｋ２＜１）  とし、Ｔｍａｘ＝Ｔ１＋Ｋ３    （但し、０＜Ｋ３）とする。
【０１６５】
尚、上記のＫ１、Ｋ２及びＫ３は、予め上下変動制御部７０５が有する図示されていないＲＯＭに記憶されている。変動周期記憶部１０５ａは、上下変動制御部７０５によって室温が上限温度と下限温度とを交互に繰り返して変動するよう制御される際の１周期を構成する４つの時間、即ち、室温を下限温度から上限温度までシフトさせる際に要する第１の時間と上限温度に達した室温をその温度に維持させておく第２の時間と室温を上限温度から下限温度にシフトさせる際に要する第３の時間と下限温度に達した室温をその温度に維持させておく第４の時間とを記憶している。尚、これら４つの時間を合計した１周期は
、予め実験によって得られた温度シフト後における人の体温の変動周期となるように設定されている。この周期は、暖房運転時と冷房運転時では異なり、変動周期記憶部１０５ａは、暖房運転時における上記４つの時間と冷房運転時における上記４つの時間の合計２組の周期を記憶している。この周期の詳細については後述する。
【０１６６】
上下変動制御部７０５は、室温が、上記の通り決定した上限温度及び下限温度並びに変動周期記憶部１０５ａに記憶された４つの時間によって決定される１周期の温度変動を繰り返すよう吹き出し部７０６を制御する。
（動作）
以上のように構成された本制御装置の動作について説明する。図４０及び図４１は、本制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【０１６７】
まず、初期制御部７０２は、在室者によって室温設定部７０１を用いて設定温度Ｔｓ（０）がセットされると（ステップＳ８０１）、室温検出部７０３から検出室温Ｔを読み（ステップＳ８０２）、それらの差（｜Ｔｓ（０）−Ｔ｜）が所定の温度差ｄＴより小さいか否かを判定する（ステップＳ８０３）。判定の結果、Ｎｏの場合、即ち｜Ｔｓ（０）−Ｔ｜≧ｄＴの場合は、初期制御部７０２は、室温が設定温度に達していないと判断し、制御情報（Ｔｓ（０）−Ｔ）を吹き出し部７０６に送る。その結果、吹き出し部７０６は、送られてきた制御情報に基づいて、検出室温Ｔが設定温度Ｔｓ（０）に近づくように空気調和機の圧縮機とファンに制御信号を出力する（ステップＳ８０４）。
【０１６８】
一方、Ｙｅｓの場合、即ち｜Ｔｓ（０）−Ｔ｜＜ｄＴの場合は、初期制御部７０２は、室温が設定温度に達していると判定する。さらにこの時点において、判定された在不在状況が在室でかどうかと、判定された活動量が冷房時では所定の活動量レベル以下（例えば「安静」または「活動量小」）、暖房時では所定の活動量レベル以上（「活動量中」または「活動量大」）の状態が所定時間（例えば３０分）以上継続しているかどうかが、制御部１０５によって判断され、これらの状態を満たした場合のみ、以下の制御が開始される。
初期制御部７０２は、タイマーをスタートする（ステップＳ８０５）。続いて、室温を設定温度にしばらく保持させるために、初期制御部７０２は、経過時間ｔを計測し（ステップＳ８０６）、ｔが所定時間ｔ１だけ経過したかどうかを判定する（ステップＳ８０７）。
【０１６９】
その判定の結果がＮｏ（ｔ＜ｔ１）の場合には、初期制御部７０２は、検出室温Ｔが設定温度Ｔｓ（０）に保持されるように吹き出し部７０６を制御する（ステップＳ８０８）。その結果、吹き出し部７０６は、（Ｔｓ（０）−Ｔ）に基づいた制御信号を圧縮機とファンに出力する（ステップＳ８０９）。以上の制御は、経過時間ｔがｔ１になるまで繰り返される（ステップＳ８０６〜Ｓ８０９）。
【０１７０】
一方、経過時間ｔがｔ１に達すると、初期制御部７０２は、室温が定常に達しかつ在室者が設定温度Ｔｓ（０）に感覚的にも生理的にも順応するのに十分な時間が経過したと判定し、シフト制御部７０４を起動する（ステップＳ８１０〜Ｓ８１４）。起動されたシフト制御部７０４は、先ず、室温がＴｓ（０）から所定時間△ｔ１でＴｓ（１）まで段階的にシフトするように経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ（ｔ）を設定する（ステップＳ８１０）。なお、Ｔｓ（０）とＴｓ（１）の温度幅は、在室者の快適性が損なわれず、かつ経済的に有利となるように、在室者が一定温度に順応した後の温度シフトにおいて温度感覚的に感知できない最大の温度幅となるように設定される。これによって、在室者の快適性を損なうことなく省エネルギー化を図るための運転が開始される。
【０１７１】
次に、シフト制御部７０４は経過時間ｔを計測し（ステップＳ８１１）、時刻ｔ１から
さらに所定時間△ｔ１だけ経過した時刻、即ち時刻ｔ２に達したかどうかを判定する（ステップＳ８１２）。Ｎｏ（ｔ＜ｔ２）の場合は、シフト制御部７０４は、検出室温ＴがステップＳ８１０で設定した経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ（ｔ）に常に一致するように、吹き出し部７０６を制御し（ステップＳ８１３、Ｓ８１４）、ステップＳ８１１に戻り経過時間ｔを計測する。一方、Ｙｅｓ（ｔ＝ｔ２）の場合は、シフト制御部７０４は、温度シフトが終了したと判断し、上下変動制御部７０５を起動する（ステップＳ８１５〜Ｓ８２６）。
【０１７２】
起動された上下変動制御部７０５は、先ず、その後の制御目標温度となる下限温度Ｔｓ（ｍｉｎ）と上限温度Ｔｓ（ｍａｘ）を設定し、室温がＴｓ（１）から所定時間△ｔ２でＴｓ（ｍｉｎ）（またはＴｓ（ｍａｘ））までシフトするように経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ（ｔ）を設定する（ステップＳ８１５）。次に、上下変動制御部７０５は経過時間ｔを計測し（ステップＳ８１６）、ｔ２からさらに所定時間△ｔ２経過した時刻、即ち時刻ｔ３に達したかどうかを判定する（ステップＳ８１７）。Ｎｏ（ｔ＜ｔ３）の場合は、上下変動制御部７０５は、検出室温ＴがステップＳ８１５で設定した経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ（ｔ）に常に一致するように、吹き出し部７０６を制御し（ステップＳ８１８、Ｓ８１９）、ステップＳ８１６に戻り経過時間ｔを計測する。一方、Ｙｅｓ（ｔ＝ｔ３）の場合は、上下変動制御部７０５は、タイマーをリセットして再スタートさせた後（ステップＳ８２０）、室温がＴｓ（ｍｉｎ）から所定時間△ｔ３でＴｓ（ｍａｘ）までシフトするように経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ１（ｔ）を設定する（ステップＳ８２１）。
【０１７３】
次に、上下変動制御部７０５は、経過時間ｔを計測し（ステップＳ８２２）、ｔが所定時間△ｔ３経過してｔ４に達したかどうか、ｔがｔ４からさらに所定時間△ｔ４経過してｔ５に達したかどうか、ｔがｔ５からさらに所定時間△ｔ５経過してｔ６に達したかどうか、ｔがｔ６からさらに所定時間△ｔ６経過してｔ７に達したかどうかをそれぞれ判定する（ステップＳ８２３）。Ｎｏの場合は、上下変動制御部７０５は、検出室温ＴがＴｓ（ｔ）なるよう吹き出し部７０６を制御する（ステップＳ８２４、Ｓ８２５）。
【０１７４】
一方、Ｙｅｓの場合は、上下変動制御部７０５は、ｔ＝ｔ４のときには、室温がＴｓ（ｍａｘ）のまま所定時間△ｔ４保持するように制御目標温度を経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ２（ｔ）に設定変更し、ｔ＝ｔ５のときには、室温がＴｓ（ｍａｘ）から所定時間△ｔ５でＴｓ（ｍｉｎ）までシフトするように制御目標温度を経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ３（ｔ）に設定変更し、ｔ＝ｔ６のときには、室温がＴｓ（ｍｉｎ）のまま所定時間△ｔ６保持するように制御目標温度を経過時間ｔにおける制御目標温度Ｔｓ４（ｔ）に設定変更し（ステップＳ８２６）、その後ステップＳ８２２に戻り再び経過時間ｔを計測しする。また、ｔ＝ｔ７のときには、上下変動制御部７０５は、室温が制御目標温度Ｔｓ１（ｔ）、Ｔｓ２（ｔ）、Ｔｓ３（ｔ）、Ｔｓ４（ｔ）によって定まる温度変動を１周期とする周期的変動を繰り返すように、吹き出し部７０６を制御する（ステップＳ８２０〜Ｓ８２６）。なお、上下変動制御部７０５は、ｔ４、ｔ５、ｔ６及びｔ７を決定するに際しては、変動周期記憶部１０５ａから読み出した１周期を構成する４つの時間△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６を用いる。
【０１７５】
以上のような室温の上下変動による制御は、予め得られている実験データ、即ち、温度シフト後における人の体温及び温度感覚についての実験データに基づくものであり、このような温度制御によって、温度シフト後における在室者の体温及び温度感覚を一定範囲に維持させている。即ち、温度シフト後において在室者の快適性が損なわれてしまうことを回避している。
【０１７６】
また、この温度制御の途中であっても、室温が定常運転状態から外れた場合、または、
不在となった場合、または、所定範囲の活動量以外となった場合は、直ちにこの温度制御を終了し、室温は設定温度Ｔｓ（０）に戻して、在室者の快適性維持するとともに、不在になった後再度入室する入室者の快適性をそこなわないようにしている。
（暖房運転時のタイミングチャート）
図４２ａ及び図４２ｂは、本発明の本実施形態の暖房運転時における室温制御による室温と制御目標温度のタイミングチャートを示す。図４２ａは室温、図４２ｂは制御目標温度の時間変化を示す。設定温度をＴｓ（０）にセットして運転がスタートされると、初期制御部７０２による温度制御により、運転前にＴａであった室温は、ｔ０においてＴｓ（０）に達し、Ｔｓ（０）で安定して所定時間（例えば３０分）継続したかどうかと、在不在判定が在室かどうかと、活動量が所定の活動量レベル以上（例えば「活動量中」または「活動量大」）で所定時間以上（例えば３０分）継続したかどうかのこれら全てを満たした時点ｔ１まで（Δｔ０時間だけ）一定に保持される。
【０１７７】
続いて、シフト制御部７０４による温度制御により、室温は、ｔ１からｔ２の間の時間（Δｔ２）において△Ｔ１だけ低下し、Ｔｓ（１）に達する。これによって、在室者の快適性を損なうことなく省エネルギー化を図るための運転が開始されたことになる。ｔ２においては、上下変動制御部７０５により、その後の温度変動シフトさせるための制御目標温度である下限温度Ｔｓ（ｍｉｎ）と上限温度Ｔｓ（ｍａｘ）が決定される。ここで、暖房時においては、Ｔｓ（１）がすでにＴｓ（ｍｉｎ）に設定されているので、室温をＴｓ（１）からＴｓ（ｍｉｎ）にシフトさせる必要がないため、図４１におけるステップＳ８１５からステップＳ８１９までの処理は行われない。そのために、図４２ａ及び図４２ｂにおいては、時間軸のｔ２とｔ３を同一の時刻としている。
【０１７８】
以後、上下変動制御部７０５は、ｔ３からｔ４の間の時間（Δｔ３）においては制御目標温度を段階的にＴｓ（ｍｉｎ）から△Ｔ２上昇させることによって室温をＴｓ（ｍａｘ）に上昇させ、ｔ４からｔ５の間の時間（Δｔ４）においては室温をＴｓ（ｍａｘ）で一定に保ち、ｔ５でからｔ６の間の時間（Δｔ５）で制御目標温度を段階的にＴｓ（ｍａｘ）から△Ｔ２低下させることによって室温をＴｓ（ｍｉｎ）に低下させ、ｔ６からｔ７の時間（Δｔ６）においては室温をＴｓ（ｍｉｎ）で一定に保つ。その後、室温は、ｔ３からｔ７までを１周期とする温度変動を繰り返す。このようにして、在室者の体温の変動を考慮した温度制御が継続される。
【０１７９】
図４２ａ及び図４２ｂに示された室温の変動から明らかなように、温度シフト後における室温は設定温度よりも低い温度になるように制御される。これによって、在室者の快適性を損なうことなく省エネルギー化を図った空気調和機の運転が継続される。
（冷房運転時のタイミングチャート）
図４３ａ及び図４３ｂは、本発明の本実施形態の冷房運転時における室温制御による室温と制御目標温度のタイミングチャートを示す。図４３ａは室温、図４３ｂは制御目標温度の時間変化を示す。
【０１８０】
設定温度をＴｓ（０）にセットして運転がスタートされると、初期制御部７０２による温度制御により、運転前にＴａであった室温は、ｔ０でＴｓ（０）に達し、Ｔｓ（０）で安定して所定時間（例えば３０分）継続したかどうかと、活動量が所定の活動量レベル以下（例えば「安静」または「活動量小」）で所定時間以上（例えば３０分）継続したかどうかの両方を満たした時点ｔ１まで（Δｔ０時間だけ）一定に保持される。
続いて、シフト制御部７０４による温度制御により、室温は、ｔ１からｔ２の間の時間（Δｔ１）において△Ｔ１だけ上昇し、Ｔｓ（１）に達する。これによって、在室者の快適性を損なうことなく省エネルギー化を図るための運転が開始されたことになる。
【０１８１】
ｔ２においては、上下変動制御部７０５により、その後の温度変動シフトさせるための
制御目標温度である下限温度Ｔｓ（ｍｉｎ）と上限温度Ｔｓ（ｍａｘ）が決定される。その後、上下変動制御部７０５により、室温は、ｔ２からｔ３の間の時間（△ｔ２）において△Ｔ３低下してＴｓ（ｍｉｎ）に達する。以後、上下変動制御部７０５は、ｔ３からｔ４の間の時間（Δｔ３）においては室温をＴｓ（ｍｉｎ）で一定に保ち、ｔ４からｔ５の間の時間（△ｔ４）においては制御目標温度を段階的にＴｓ（ｍｉｎ）から△Ｔ２上昇させることによって室温をＴｓ（ｍａｘ）に上昇させ、ｔ５からｔ６の間の時間（△ｔ５）においては室温をＴｓ（ｍａｘ）で一定に保ち、ｔ６でからｔ７の間の時間（△ｔ６）においては制御目標温度を段階的にＴｓ（ｍａｘ）から△Ｔ２低下させることによって室温をＴｓ（ｍｉｎ）に低下させる。その後、室温は、ｔ３からｔ７までを１周期とする上下の温度変動を繰り返す。このようにして、在室者の体温の変動を考慮した温度制御が継続される。
【０１８２】
図４３ａ及び図４３ｂに示された室温の変動から明らかなように、温度シフト後における室温は設定温度よりも高い温度になるよう制御される。これによって、在室者の快適性を損なうことなく省エネルギー化を図った空気調和機の運転が継続される。
（暖房運転時の実験結果）
次に、室温を周期的に上下変動させる場合の周期について、実験データに基づいてさらに詳しく説明する。先ず、暖房運転時の場合について説明する。
【０１８３】
図４４ａ、図４４ｂ及び図４４ｃは、暖房運転時の温度シフト後における、被験者の皮膚温及び温度感覚の時間変化を示す実験データである。図４４ａは室温、図４４ｂはその室温における複数の被験者の皮膚温の平均値、図４４ｃはそれら被験者からの温度感覚についての申告の平均値を示す。この実験では、まず、被験者を暑くも寒くもない中立で快適な設定温度Ｔｓ（０）に順応させる。このとき、被験者はＴｓ（０）に順応すると共に皮膚温および温度感覚は一定となる。
【０１８４】
次に、室温を、人が感知できない最大の温度幅△Ｔ１だけシフトするよう低下させる（ｔ１〜ｔ２）。本実験では△Ｔ１を被験者実験に基づき約１．５℃に設定した。すると、皮膚温および温度感覚は、ｔ１〜ｔ２での室温低下と共に低下し始め、室温が一定となるｔ２後もさらに低下を続け、その後ｔ３からｔ４までしばらく一定に保たれる。
【０１８５】
ところが、その後の室温が一定に保たれているにも拘らず、ｔ２’より皮膚温および温度感覚は再び低下し始め、その後のｔ２’〜ｔ４’間においてもｔ２〜ｔ４間で生じた変化パターン（Ｐ１）と同様の変化パターン（Ｐ２）が繰り返される。つまり、一定の設定温度に在室者が順応している時に経済的な温度低下シフトを行った後一定室温を保つと、皮膚温および温度感覚は低下から一定となる変化パターンを周期的に繰り返す。この周期は被験者平均で約６０分を示し、このような皮膚温の周期的な低下パターンはほとんどの被験者において共通して観察された。
【０１８６】
以上の実験結果から、温度シフトだけによる温度制御では、皮膚温および温度感覚は時間経過と共に周期的に低下し続ける、つまり、在室者の体が時間経過と共に周期的に冷え続けるため、在室者の快適性を維持するには時間的な限界があることが判る。そこで、上記実施形態の暖房運転時においては、上下変動制御部７０５は、経済的な温度低下シフト後の皮膚温および温度感覚の周期的な低下を抑制するよう室温を制御している。即ち、上下変動制御部７０５は、温度シフト後の温度Ｔｓ（１）を下限温度Ｔｓ（ｍｉｎ）とすることによって、室温がＴｓ（ｍｉｎ）より低下することがないように制御し、さらに、図４４ｂ及び図４４ｃにおける皮膚温および温度感覚の低下を示す時間ｔ２〜ｔ３、ｔ２’〜ｔ３’に該当する時間において室温が上限温度まで上昇するよう制御している。
【０１８７】
ここで、Ｔｓ（ｍａｘ）をＴｓ（１）＜Ｔｓ（ｍａｘ）≦Ｔｓ（０）としているのは、
Ｔｓ（ｍａｘ）をＴｓ（０）よりも高く設定しなくとも皮膚温および温度感覚の低下を抑制できることが実験から確かめられたからである。また、図４４Ｂ及び図４４Ｃにおいて、周期的な皮膚温および温度感覚の低下の変化パターンＰ１、Ｐ２の周期Ｓ、Ｓ’は、４０分から８０分の範囲内を示すことが判明している。従って、変動周期記憶部１０５ａが記憶する暖房運転時における△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６は、それらを合計した時間、即ち、室温の上下変動の周期が４０分から８０分の範囲内となるように予め決定されている。本実施形態においては、暖房運転時における△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６は、それらの合計を６０分とし、かつ、それらによって定まる上下変動パターンが図４４Ｂに示された皮膚温の変化パターンに近似するような値に設定されている。これらの時間に基づく室温の制御により、在室者の皮膚温の周期的な低下という現象が確実に抑制され、経済的な温度シフト後の在室者の快適性が維持される。
（冷房運転時の実験結果）
次に、冷房運転時の場合について説明する。図４５ａ、図４５ｂ及び図４５ｃは、冷房運転時の温度シフト後における、被験者の皮膚温及び温度感覚の時間変化を示す実験データである。図４５ａは室温、図４５ｂはその室温における複数の被験者の皮膚温の平均値、図４５ｃはそれら被験者からの温度感覚についての申告の平均値を示す。
【０１８８】
暖房運転時の場合と同様に、この実験においても、被験者を快適な設定温度Ｔｓ（０）に順応させた後、室温を、人が感知できない最大の温度幅△Ｔ１だけシフトするよう上昇させる（ｔ１〜ｔ２）。本実験では△Ｔ１を被験者実験に基づき約１．０℃に設定した。すると、皮膚温および温度感覚は、ｔ１〜ｔ２での室温上昇と共に上昇し始め、室温が一定となるｔ２後もさらに上昇を続け、その後ｔ３からｔ４までしばらく一定に保たれる。
【０１８９】
ところが、その後の室温が一定に保たれているにも拘らず、ｔ４より皮膚温および温度感覚は低下し始め、温度上昇時（ｔ２）と比べてより涼しく感じるような皮膚温および温度感覚に達する。その後のｔ２’〜ｔ４’間においてもｔ２〜ｔ４間で生じた変化パターン（Ｐ１）と同様の変化パターン（Ｐ２）が繰り返される。つまり、一定の設定温度に在室者が順応している時に経済的な温度低下シフトを行った後一定室温を保つと、皮膚温および温度感覚は上下変動パターンを周期的に繰り返す。この周期は被験者平均で約５０分を示し、このような皮膚温の周期的な低下パターンはほとんどの被験者において共通して観察された。
【０１９０】
以上の実験結果から、温度シフトだけによる温度制御では、皮膚温および温度感覚は時間経過と共に周期的に上下変動する、つまり、在室者の体が時間経過と共に周期的に温まったり冷えたりするため、在室者の快適性を維持するには時間的な限界があることが判る。
【０１９１】
そこで、上記実施形態の冷房運転時においては、上下変動制御部７０５は、経済的な温度上昇シフト後の皮膚温および温度感覚の周期的な上下変動を抑制するよう室温を制御している。即ち、上下変動制御部７０５は、皮膚温が上昇し温度感覚がより高くなる時間ｔ２〜ｔ３、ｔ２’〜ｔ３’においてはそれらの変化を抑制するために室温が設定温度Ｔｓ（１）よりも低い下限温度Ｔｓ（ｍｉｎ）まで低下するよう制御し、一方、皮膚温が低下し温度感覚がより低くなる時間ｔ４〜ｔ５、ｔ４’〜ｔ５’においては室温がＴｓ（１）よりも高い上限温度Ｔｓ（ｍａｘ）まで上昇するよう制御している。
【０１９２】
ここで、Ｔｓ（ｍｉｎ）をＴｓ（０）≦Ｔｓ（ｍｉｎ）＜Ｔｓ（１）としているのは、Ｔｓ（ｍｉｎ）をＴｓ（０）よりも低く設定しなくとも皮膚温および温度感覚の上昇を抑制できることが被験者実験から確かめられたからである。また、図４５ａ及び図４５ｂにおいて、周期的な皮膚温および温度感覚の上下変動パターンＰ１、Ｐ２の周期Ｓ、Ｓ’は、３０分から７０分の範囲内を示すことが判明している。従って、変動周期記憶部１０５
ａが記憶する冷房運転時における△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６は、それらを合計した時間、即ち、室温の上下変動の周期が３０分から７０分の範囲内となるように予め決定されている。本実施形態においては、冷房運転時における△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６は、それらの合計を５０分とし、かつ、それらによって定まる上下変動パターンが図４５Ｂに示された皮膚温の変化パターンに近似するような値に設定されている。これらの時間に基づく室温の制御により、在室者の皮膚温の周期的な低下という現象が確実に抑制され、経済的な温度シフト後の在室者の快適性が維持される。
【０１９３】
なお、本実施形態の変動周期記憶部１０５ａは、△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６の組み合わせを冷房・暖房各１組だけ記憶していたが、この数に限定されるものではない。複数組の組合せを予め変動周期記憶部１０５ａに記憶させておき、上下変動制御部７０５は、組合せを適当に変化させて用いたり、それら複数の組合せから在室者の希望や空気調和機が置かれている環境等に応じて選択した組合せを用いて制御を行うものであってもよい。これによって、より柔軟で効率のよい温度制御が可能になる。
【０１９４】
また、上記△ｔ３、△ｔ４、△ｔ５、△ｔ６は、実験における被験者の皮膚温の変化パターンに近似するような値に設定されているが、被験者の温度感覚の変化パターンを加味した値であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９５】
以上のように本発明にかかる空気調和機は、居室内の冷暖房において在室者一人一人の快適性を損なうことなく、効率の良い省エネ性に優れた空調を実現することが可能となるので、一般家庭用の空気調和機だけでなく事務所等で使用する業務用の空気調和機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１９６】
２  本体
２ａ  前面開口部
２ｂ  上面開口部
４  可動前面パネル
５  カバー
６  熱交換器
８  ファン
１０  吹出口
１２  上下羽根
１４  中羽根
１６  中羽根駆動機構
１８、２０、２２、２４  アーム
２６、２８、３０、３２、３４  センサユニット
２６ａ、２８ａ、３０ａ、３２ａ、３４ａ  回路基板
２６ｂ、２８ｂ、３０ｂ、３２ｂ、３４ｂ  レンズ
３６  センサホルダ
１０１  入力装置
１０２  室温設定部
１０３  冷暖房モード選択部
１０４  室温検出部
１０５  制御部
１０５ａ  変動周期記憶部
１０６  冷暖房出力部
１０７  記憶部
１０８  制御目標温度算出部
１０９  温度到達検出部
１１０  出力制御部
７０１  室温設定部
７０２  初期制御部
７０３  室温検出部
７０４  シフト制御部
７０５  上下変動制御部
７０６  吹き出し部
【図１】
0005948580.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005948580.tif 000019
【図１３】
0005948580.tif 000020
【図１４】
0005948580.tif 000021
【図１５】
0005948580.tif 000022
【図１６】
0005948580.tif 000023
【図１７】
0005948580.tif 000024
【図１８】
0005948580.tif 000025
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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