(57)【要約】【課題】空調対象領域における空気調和期の運転状態および人の放射量に基づいて、温冷感センサの動作を切替え、単一のセンサで複数の検知能力を持たせること。【解決手段】空調対象領域の一端から他端に方向を変えて駆動され、前記空調対象領域において放射される赤外線量を検知する温冷感センサと、前記温冷感センサの出力を受けて空気調和を行う制御部と、を備えた空気調和機であって、前記制御部は、前記温冷感センサを、前記空調対象領域に存在する人の温冷感を検知する第一のモードと、前記空調対象領域における人の位置および活動量を検知する第二のモードと、で駆動し、前記制御部は前記第一のモードと前記第二のモードとを切替える。【選択図】図８
2019074288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象領域の一端から他端に方向を変えて駆動され、前記空調対象領域において放射される赤外線量を検知する温冷感センサと、前記温冷感センサの出力を受けて空気調和を行う制御部と、を備えた空気調和機であって、前記制御部は、前記温冷感センサを、前記空調対象領域に存在する人の温冷感を検知する第一のモードと、前記空調対象領域における人の位置および活動量を検知する第二のモードと、で駆動し、前記制御部は前記第一のモードと前記第二のモードとを切替えることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記温冷感センサは、人に係る検知情報、空気調和機の運転状態に基づいて、前記第一のモードと第二のモードを切替え、適切な検知制御を実施するように構成された請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記温冷感センサは、空気調和機の室内機の送風機の回転数が所定の回転数以下になった場合には、前記温冷感センサの駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記温冷感センサは、室温が設定温度に対する所定の温度範囲内に入りサーモオフした場合には、前記温冷感センサの駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記温冷感センサは、室温が設定温度に対する所定の温度範囲内に入り安定した場合には、前記温冷感センサの駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記温冷感センサは、人に係る検知情報に基づいて、人の活動量が大きいと判断された場合には、前記温冷感センサの駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記温冷感センサは、人に係る検知情報に基づいて、人の活動量が小さいと判断された場合には、センサ駆動の往路で第一のモード、復路で第二のモードで検知することを特徴とする請求項１又は請求項２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、物体から放射される赤外線を分析して当該物体の表面温度情報を用いて空調制御を行う空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、物体から放射される赤外線を分析して当該物体の表面温度を検知する装置としてはサーモグラフィ（熱画像形成装置）がある。サーモグラフィは物体の表面温度を非接触で検知することができるため、熱分析解析を行う研究機関、および品質管理を行う製造工場などの多くの温度検知の分野で用いられている。
【０００３】
最近、サーモグラフィにおける温度検知センサ（サーモパイルセンサ）と、人感センサとを空気調和機に搭載し、空気調和機の周囲温度および人の位置を検知して、空調制御を行うことが提案されている。特許文献１には、サーモパイルモジュールおよび人感センサを用いて人の存在の有無、および人の活動量を検知して空調制御を行う空気調和機が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０７５７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、空気調和機の室内機の中の限られた空間に複数のセンサを搭載することは設計自由度が低く、またセンサを複数搭載することによるコストアップが課題として考えられる。
【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、空調対象領域の一端から他端に方向を変えて駆動され、前記空調対象領域において放射される赤外線量を検知する温冷感センサと、前記温冷感センサの出力を受けて空気調和を行う制御部と、を備えた空気調和機であって、前記制御部は、前記温冷感センサを、前記空調対象領域に存在する人の温冷感を検知する第一のモードと、前記空調対象領域における人の位置および活動量を検知する第二のモードと、で駆動し、前記制御部は前記第一のモードと前記第二のモードとを切替えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の空気調和機は、従来搭載されていた温冷感センサと人感センサの働きを温冷感センサのみでまかなうことができ、空気調和機の室内機本体や制御基盤の省スペース化、原価の抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の空気調和機における室内機の外観構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１の空気調和機の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１の空気調和機におけるセンサ保持部を露出させた際の斜視図
【図４】本発明の実施の形態１の空気調和機における制御ブロック図
【図５】本発明の実施の形態１の空気調和機における活動量の判定処理を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１の空気調和機における温冷感センサを示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態１において（ａ）は水平角度の定義を示す図（ｂ）は垂直角度の定義を示す図
【図８】本発明の実施の形態１の空気調和機における温冷感センサ検知制御の切替処理を示すフローチャート
【図９】従来の空気調和機の室内機において（ａ）は全体斜視図（ｂ）はセンサ部の分解拡大図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、空調対象領域の一端から他端に方向を変えて駆動され、前記空調対象領域において放射される赤外線量を検知する温冷感センサと、前記温冷感センサの出力を受けて空気調和を行う制御部と、を備えた空気調和機であって、前記制御部は、前記温冷感センサを、前記空調対象領域に存在する人の温冷感を検知する第一のモードと、前記空調対象領域における人の位置および活動量を検知する第二のモードと、で駆動し、前記制御部は前記第一のモードと前記第二のモードとを切替えるものである。
【００１０】
このように構成された第１の発明において、第一のモードは、前記空調対象領域全体の解像度の高い熱画像として出力でき、温冷感の検知を可能とし、第二のモードで、部屋を３つの方向（右・中央・左）に分割することで、低解像度だがリアルタイムに近い（約１分／回）検知動作を行い、前期空調対象領域内の人の位置の検知だけでなく、人の動きを追跡検知し、活動量を検知することができる。また、人の位置情報は、前記第一のモード、第二のモードでそれぞれ出力され、それらを重ね合わせることで、より人位置情報の精度を向上させることが出来る。
【００１１】
第２の発明は、前記の第１の発明の前記制御部が、前記人検知情報、空気調和機の運転状態に基づいて前記第一のモードと第二のモードを切替え、適切な検知制御を実施することができる。このように構成された第２の発明においては、前記第一のモードと第二のモードを切替えることで、ひとつのセンサで人の活動量、温冷感を検知することができる。
【００１２】
第３の発明は、前記の第１又は第２の発明の空気調和機における室内送風機回転数が所定の回転数以下となった場合に、センサ駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知するように構成されている。このように構成された第３の様態の発明の空気調和機において、前記室内送風機回転数が小さく、たとえば、４５０ｒｐｍ以下となり、送風音による前記温冷感センサ駆動音のマスキングが出来ないような場合には、第二のモードを駆動させることにより、前記空調領域を３方向に分けて検知を行うため、駆動音の断続回数を少なくし、実聴感を緩和することが出来る。また、第３の発明の空気調和機において、前記室内送風機の送風音が小さい場合には、前記温冷感センサの駆動速度を遅くすることにより、駆動音を低減させることも出来る。また、第３の発明の空気調和機において、前記室内送風機の送風音が小さい場合には、センサ駆動の頻度を落とす、例えば、１分／回を１０分／回とすることにより、駆動音に対する実聴感を低減させることが出来る。
【００１３】
第４の発明は、前記の第１または第２の発明における前記運転状態に基づいて、室温が設定温度に対する所定の温度範囲に入り、サーモオフした場合には、センサ駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知するように構成されている。このように構成された第４の発明において、前記空気調和機がサーモオフしており、室内送風機送風音による前記温冷感センサ駆動音のマスキングが出来ないような場合には、第二のモードを駆動させることにより、前記空調領域を３方向に分けて検知を行うため、駆動音の断続回数を少なくし、実聴感を緩和することが出来る。
【００１４】
第５の発明は、前記の第１または第２の発明における前記運転状態に基づいて、前記空調領域内の人の存在領域の活動量を検出し、検出された活動量が大きい（「活動量中」および「活動量大」）場合に、センサ駆動の往路と復路でそれぞれ第二のモードで検知するように構成されている。このように構成された第５の発明において、人の活動量が大きい場合には、検知周期が長く、動きに弱い第一のモードでなく、第二のモードで検知させることにより、精度高く人情報を検知をすることが出来る。
【００１５】
第６の発明は、前記の第１または第２の発明における前記運転状態に基づいて、前記空調領域内の人の存在領域の活動量を検出し、検出された活動量が小さい（「活動量小」および「活動量安静」を含む）場合に、センサ駆動の往路で前記第一のモード、復路で第二のモードで検知するように構成されている。このように構成された第６の発明において、人の活動量が小さい場合には、検知周期が長いが高解像度で人情報を検知する第一のモードと、人の動きを検知可能な第二のモードを交互に検知させることにより、精度高く人情報を検知をすることが出来る。
【００１６】
本開示の第７の発明は、前記の第１または第２の発明の前記運転状態に基づいて、室温が設定温度に対する所定の温度範囲内に入り、安定した運転をしている場合には、センサ駆動の往路で前記第一のモード、復路で第二のモードで検知するように構成されている。このように構成された第７の発明において、室温が設定温度に対する所定の温度範囲、例えば、冷房時室温−設定温度が＋０．５℃以下となった場合には、前記第一のモードと第二のモード両方を行うことで、人の位置、活動量、温冷感を検知し、前記空調領域内の人に対して、いずれの人にも好適な空調を行うことが出来る。逆に、室温が設定温度に対して所定温度以上離れているような場合には、第二のモードで検知を行うことで、頻度を高く検知させ、室温変化等の空調領域の環境変化に対し柔軟に対応し、精度の高い検知を行うことが出来る。
【００１７】
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、本開示は、以下の明細書において述べられた、または以下の図面において描かれた構成要素の詳細な構成および配置の適用に制限されるものではない。また、本明細書において使用される語法および用語は、本明細書のためのものであり、制限されるべきではない。例えば、ここにおける「含む」、「備える」、または「有する」などの文言の使用およびその変化は、その後記載された要素、および追加の要素と同様にその等価物も包含することを意味する。
【００１８】
実施の形態においては、様々なステップは１つの順番でここでは説明するが、本開示の範囲から逸脱することなく、上記方法の他の実施の形態においては、任意の順番で実行することができ、および／または上記ステップの全てが実行されない場合がある。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の空気調和機における室内機の外観構成を示す斜視図である。図２は、実施の形態１の空気調和機の内部構成を示す縦断面図であり、当該空気調和機の中央部分を前後方向の面で切断した断面図（図２において左側が前面側であり、右側が背面側）である。
【００１９】
図１に示す室内機１は、室内の空気を取り込む吸込口２（図２参照）を有する天井側の天面と、正面側の前面と、両側面と、空気を室内に吹き出す吹出口３を有する底面と、壁面側となる背面とを有して外観が構成されている。室内機１の前面と両側面は、滑らかに連続する面で構成されており、両側面の高さ寸法が前面側に向かって徐々に短くなる構成である。このため、室内機１の底面は、前方側に向くように傾斜している。
【００２０】
図１に示すように、室内機１の底面にある吹出口３には、上下風向ルーバー４が設けられており、吹出口３が開閉されるよう構成されている。図１は、上下風向ルーバー４が吹
出口３を閉じた状態の室内機１を示している。室内機１の天面に形成された吸込口２から取り込まれた室内空気は、室内機１の内部において塵芥が取り除かれて熱交換され、吹出口３から吹き出される。
【００２１】
図２の断面図に示すように、室内機１の内部には、取り込まれた室内空気に含まれる塵芥を捕捉するためのフィルタ１０と、取り込まれた室内空気に対して熱交換する熱交換器１１と、吸込口２からフィルタ１０を介して吸い込み、熱交換器１１を通して吹出口３から室内（居住空間）に吹き出る気流を発生させるための貫流式のファン１２と、が設けられている。室内機１の前面は、前面パネル８により構成されており、前面パネル８は室内機１の内部のフィルタ１０の交換などのために開放可能である。
【００２２】
吹出口３には、風向きを上下方向に変更する上下風向ルーバー４と、風向きを左右方向に変更する左右風向ルーバー５が設けられている。上下風向ルーバー４は、上羽根４ａと中羽根４ｂ、４ｃ、下羽根４ｄとを有している。上羽根４ａ、中羽根４ｂ、４ｃおよび下羽根４ｄのそれぞれは、左右両端のいずれか一方又は両方の回転軸に接続された上下風向ルーバー用の駆動モータ、例えばステッピングモータにより、風向きが上下方向となるように回動駆動される構成である。左右風向ルーバー５は、上側左右羽根５ａと下側左右羽根５ｂとを有している。複数枚の左右風向変更羽根は、それぞれの左右風向変更羽根が連動するように連結桟に連結されている。この連結桟は、左右風向ルーバー用の駆動モータ、例えばステッピングモータの回転軸に連結されており、この駆動モータの回転により複数枚の左右風向変更羽根が連動して、左右方向に方向転換する構成である。
【００２３】
図２に示すように、実施の形態１の空気調和機の室内機１には、前面パネル８と吹出口３との間にセンサ保持部９が設けられている。センサ保持部９の前面は略鉛直面を有する前面パネル８に対して傾斜している。センサ保持部９の内部には電装ユニット１４が設けられている。電装ユニット１４には制御部２５が含まれており、この制御部２５において各種センサ、上下風向ルーバー４、左右風向ルーバー５、ファン１２、および室外機の圧縮機などを駆動制御して、当該空気調和機の運転を制御している（図４）。電装ユニット１４は、室内機１の枠体を構成する台枠の一部を利用して装着されている。電装ユニット１４における制御部２５は、マイクロコンピュータで構成されており、後述する複数のセンサからの各種情報に基づいて当該空気調和機の運転制御を行っている。
【００２４】
また、図２に示すように、センサ保持部９の前面には、赤外線透過型の１枚の樹脂製の装飾シート１５が張り付けられている。センサ保持部９の内部には、温冷感センサ７などが設けられている。したがって、温冷感センサ７は、装飾シート１５を介して居住空間である空調対象領域からの赤外線に基づいて人の存在、人の移動、および熱画像情報などを検出する構成である。また、実施の形態１の室内機１には、空調対象領域の床温度を検出する床温センサ、空調対象領域における日当たり状態を検出する日射センサ、および各種センサの検知状態などを表示するための発光表示部１６が設けられている。
【００２５】
温冷感センサ７は、サーモパイルセンサであり、多数の熱電素子型のセンサ素子をマトリクス状に配置して構成されている。マトリクス状のセンサ素子の前方には集光レンズが設けられている。実施の形態１においては、例えば、センサ素子が８×８のマトリクス状に配置されている。実施の形態１の温冷感センサ７においては、マトリクス状に配設されたセンサ素子の縦・横が回転軸に対して斜めに傾けた状態で回動して走査され、熱画像情報を示す信号を出力するよう構成されている。例えば、センサ７が静止しているとき、検知視野角は約６０°程度であるが、温冷感センサ７の回転軸を傾けて走査することにより、左右視野角約１８０°、上下視野角約３０°に相当する熱画像情報が形成される信号が出力される。
【００２６】
実施の形態１の空気調和機における温冷感センサ７であるサーモパイルセンサは、空調対象領域における床面および壁面などの熱画像情報（温度分布情報）および／または人体の熱画像情報（温度分布情報）の二次元の熱画像情報を形成している。この熱画像情報は、温冷感センサ７により検出された赤外線量により形成されている。このため、赤外線量の変化を検出する人感センサ６とは異なり、温冷感センサ７において装飾シート１５を介して検出された熱画像情報においては較正が必要となる。温冷感センサ７における較正方法については後述する。
【００２７】
温冷感センサ７は、空調対象領域における赤外線量とその変化により、人の存否、人の位置、人の移動（活動量）、人の温冷感を検出する。
【００２８】
なお、実施の形態１の空気調和機においては、温冷感センサ７からの熱画像情報に基づいて空調対象領域における人の「温冷感」を検知する構成であるが、人が感じる「暑い」、「寒い」を示す「温冷感」の指標としては、一般的にはＰＭＶスケール（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｖｏｔｅ：予測温冷感申告）がよく用いられている。ＰＭＶスケールにおいては、「＋３（Ｈｏｔ：暑い）」〜「−３（Ｃｏｌｄ：寒い）」の７段階評価尺度となっている。
【００２９】
本開示の実施の形態１においては、空気調和・衛生工学会温冷感小委員会で提案された、９段階温冷感尺度を温冷感スケールとして用いている。９段階評価尺度は、ＰＭＶスケールの両極に、「＋４（非常に暑い）」および「−４（非常に寒い）」を加えたものである。この温冷感スケールを用いて後述する温冷感検知制御を行っている。
【００３０】
なお、以下の実施の形態における説明において、「温冷感」とは温冷感スケールの「−４」〜「＋４」の範囲内の数値を示すものである。また同様に、後述する「平均温冷感」、「標準温冷感」、「検知温冷感」などの「温冷感」に関する用語においても、それぞれが温冷感スケールの「−４」〜「＋４」の範囲内の数値を示すものである。
【００３１】
図３は、温冷感センサ７が設けられているセンサ保持部９を露出して示す斜視図である。室内機１の前面パネル８の下方に設けられたセンサ保持部９には、前述のように、装飾シート１５の裏面側に温冷感センサ７が設けられており、温冷感センサ７はセンサ保持部９により保持されている。
【００３２】
温冷感センサ７が保持されるセンサ保持部９の内部空間は密閉されており、室内機内部における空気の流路から外れている。
【００３３】
また、センサ保持部９の中央部には、温冷感センサ７などの動作状態、および検知状態を視覚的に認識できるように、例えば色の異なる光を発光する複数のＬＥＤからの光を導光板により発光させるように構成した発光表示部１６が設けられている。
【００３４】
［空気調和機における活動量検知］
図３、図６に示すように、温冷感センサ７は、センサ保持部９における中央左側に配置されており、下方に突出したセンサ部分である検出端部２２（図６参照）が略１８０°回動して、空調対象領域Ｉ居住空間）の熱画像情報を取得する構成である。温冷感センサ７は、所定角度だけ回動走査されて、空調対象領域の赤外線量そのものを検出している。
【００３５】
従って、前述のように、実施の形態１においては、温冷感センサ７が装飾シート１５を介して赤外線量を検出する構成であるため、後述するように較正処理が行われている。なお、図４に本実施の形態における制御系の制御ブロック図を示す。
【００３６】
実施の形態１の空気調和機においては、温冷感センサ７から出力される信号に基づいて、人体が殆ど動かない安静状態か、若しくは人体が活動する活動状態かを判断している。実施の形態１の空気調和機においては、人体が活動する活動状態における「大」、「中」、「小」、及び「安静状態」の４段階の人の活動量（動き）の大小を判断している。具体的には、制御部２５が、所定の検出時間（例えば、２分間）内に温冷感センサ７により検出した人の移動量に応じて、活動量の「大」、「中」、「小」、および「安静状態」の活動量を決定している。より具体的には、制御部２５が、人の移動量を予め決めた複数の閾値と比較して、活動量の「大」、「中」、「小」、および「安静状態」を判断している。
【００３７】
なお、実施の形態１において、活動量が「大」とは掃除しているときのように広い領域で大きく頻繁に活動している状態をいう。活動量が「中」とは炊事などの狭い領域で活動している状態をいう。活動量が「小」とは、食事をしているときのような狭い領域で多少活動している状態をいう。
【００３８】
また、実施の形態１の空気調和機においては、温冷感センサ７から出力される人位置検知結果に基づいて、空調対象領域における人体位置判別領域を７つ領域に区分けしている。当該空気調和機においては、温冷感センサ７から出力される人位置距離ｒと人位置角度θを、空調対象領域の７つの人体位置判別領域に当てはめ、人の在否を検知する構成となっている。
【００３９】
また、活動量は、例えば、以下の方法で判定できる。図５は、活動量の判定する処理を示すフローチャートである。
【００４０】
活動量検知動作を行う場合、まずステップ２１において、ある一方向の活動量検知動作を実施し、ステップ２２において、全３方向検知終了かどうかを判定する。なお、ここでいう「計測方向」とは、後述するブロックＬ、Ｃ、Ｒ（後述する図８参照）のいずれかのブロック（方向）のことで、全てのブロックに対して計測が行われる。
【００４１】
ステップ２２において、全方向が終了していないと判定されるとステップ２１に戻り、全方向で検知が終了していると判定されると、ステップ２３において、４セット計測が終了したかどうかを判定する。ステップ２３において、４セット計測が終了していない場合にはステップ２１に戻り、４セット計測が終了している場合にはステップ２４に移行する。
【００４２】
ステップ２４においては、４セット計測（現在の１セット計測を含め過去４回のセット計測）のセンサの合計検出移動量が所定距離（例えば、３ｍ）に達したかどうかを判定し、所定数に達していなければ、ステップ２５において、「活動量小」と判定し、ステップ２６に移行する。
【００４３】
ステップ２６においては、全てのブロックにおける温冷感センサの合計検知距離が所定距離（例えば、２０ｍ）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２７において、「安静」と判定された領域を除き在判定された全ての領域が「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２８において、４セット計測の温冷感センサの合計検出距離が所定距離に達した領域が「活動量中」と判定される。
【００４４】
ステップ２７あるいはステップ２８における活動量判定後、ステップ２９にて活動量判定制御を終了する。
【００４５】
また、ステップ２４において、４ユニット計測でセンサの合計検出距離が所定数未満と
判定されると、ステップ３０において、その領域が「安静」かどうかが判定され、「安静」でなければ、ステップ３１において「活動量小」と判定される。次のステップ３２において、「活動量小」と判定され、ステップ３３において、「活動量小」と判定された後、「活動量小」の状態を３０分間継続したかどうかを判定する。
【００４６】
ステップ３３において、３０分経過が終了していないと判定されると、ステップ２９に移行する一方、３０分経過が終了したと判定されると、３０分経過のすべてにおいて「活動量小」と判定された領域が、ステップ３４において「安静」と判定された後、ステップ２９に移行する。
【００４７】
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の処理によれば、計測開始から４セット計測が終了して初めて、各領域において「活動量大」、「活動量中」あるいは「活動量小」の判定が行われ、３０分経過が終了して初めて、「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」の領域は存在しないので、ステップ３０においてＮＯと判定され、ステップ３１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領域は、３０分経過後、ステップ３４において「安静」と判定され、その後４セット計測のセンサの合計検知距離が所定距離未満であれば、引き続き「安静」と判定される。
【００４８】
上述のフローチャートの処理は、活動量を次のように判定している。
（１）安静
センサ反応頻度が３ｍ未満／４セットが３０分以上継続した領域
（２）活動量大
全領域のセンサ反応頻度の総和が２０ｍ以上／４セットで、少なくとも一つの領域でセンサ検出距離が４セット間で３ｍ以上となった場合において、「安静」と判定された領域を除く全ての領域
（３）活動量中
全領域のセンサ反応頻度の総和が２０ｍ未満／４セットの場合に、センサ検出距離が４セット間で３ｍ以上となった領域
（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
なお、本開示における実施の形態の説明においては、「人体位置判別領域」を単に「領域」と称する場合がある。
【００４９】
［温冷感検知動作］
図６は、センサ保持部９の右側に配置された温冷感センサ７を示す図である。図６においては、装飾シート１５の一部を破断して、装飾シート１５の背面側に設けられた温冷感センサ７を示している。図６に示すように、温冷感センサ７において下方に導出している検出端部（センサ部分）２２の前方側、および両側方側が開口したセンサ窓１７を有する前面板１９が設けられている。前面板１９はセンサ保持部９の前面を覆う樹脂板である。前面板１９は、センサ窓１７を中心として、その両側に凹部状の溝１８が形成されており、温冷感センサ７の検出端部２２の回動により、センサ窓１７の開口および前面板１９の溝１８を通して、空調対象領域の全域を前面板１９を介することなく走査できる構成となる。
【００５０】
［空気調和機における温冷感検知］
次に、実施の形態１の空気調和機における温冷感センサ７であるサーモパイルセンサにより取得された熱画像情報による温冷感検知について説明する。
【００５１】
先ず始めに、温冷感センサ７であるサーモパイルセンサから得られた熱画像情報からの
人体の放熱量の算出方法について説明する。
【００５２】
人体からの放熱量（Ｈ）［Ｗ／ｍ２］は、一般に下記式（１）で表される。
【００５３】
【数１】
2019074288.tif 000003
【００５４】
式（１）において、Ｒは人体の放射による放熱量（受熱量）［Ｗ／ｍ２］であり、Ｃは人体の対流による放熱量（受熱量）［Ｗ／ｍ２］であり、Ｋは人体の伝導による放熱量（受熱量）［Ｗ／ｍ２］である。また、Ｅｓｋは皮膚からの水分蒸発による放熱量［Ｗ／ｍ２］であり、Ｅｒｅｓは呼気の水分蒸発による放熱量［Ｗ／ｍ２］であり、Ｃｒｅｓは呼気の対流による放熱量［Ｗ／ｍ２］である。
【００５５】
また、着衣および皮膚の表面温度をｔｃｌとし、周囲の壁面温度をｔｒとし、周囲気温をｔａとすると、ＲおよびＣは以下の式（２）および式（３）で表される。
【００５６】
【数２】
2019074288.tif 000004
【００５７】
【数３】
2019074288.tif 000005
【００５８】
ここで、ｈｒは放射熱伝導率［Ｗ／ｍ２℃］であり、ｈｃは対流熱伝導率［Ｗ／ｍ２℃］である。
【００５９】
なお、人体における床などとの接触面積が小さく、人体の伝導による放熱量Ｋが無視できるほど少なく、呼気からの対流による放熱量（Ｃｒｅｓ）が少ない場合には、式（１）を
下記式（４）で表すことができる。
【００６０】
【数４】
2019074288.tif 000006
【００６１】
上記のように式（４）で表すことができる状態において、人が安静状態および人の活動量が小さい場合、皮膚からの水分蒸発による放熱量Ｅｓｋ、および呼気の水分蒸発による放熱量Ｅｒｅｓが、略一定とみなせる状況であれば、式（４）は下記式（５）となる。
【００６２】
【数５】
2019074288.tif 000007
【００６３】
すなわち、人の表面温度（ｔｃｌ）と壁面温度（ｔｒ）との差（ｔｃｌ−ｔｒ）と、人の表面温度（ｔｃｌ）と周囲気温（ｔａ）との差（ｔｃｌ−ｔａ）が分かれば、その人の放熱量（Ｈ）を推定することが可能となる。
【００６４】
周囲気温（ｔａ）には、空気調和機に搭載されている温度センサの検出値や、その検出値を運転状況や検知した人の状態により補正した値を採用することができる。
【００６５】
さらに、特に周囲気温（ｔａ）と周囲の壁面温度（ｔｒ）がほぼ等しい（ｔａ≒ｔｒ）場合、すなわち空調が充分安定した場合に於いては、式（１）を下記式（６）で表すことができる。
【００６６】
【数６】
2019074288.tif 000008
【００６７】
つまり、式（４）で表すことができる状態において、人が安静状態および人の活動量が小さい場合、皮膚からの水分蒸発による放熱量Ｅｓｋ、および呼気の水分蒸発による放熱量Ｅｒｅｓが、略一定とみなせる状況であれば、式（４）の変数は（ｔｃｌ−ｔｒ）のみとな
る。
【００６８】
このため、人が安静状態および人の活動量が小さい場合であり、かつ空調運転が充分安定した状態に於いては、人の表面温度（ｔｃｌ）と壁面温度（ｔｒ）との差（ｔｃｌ−ｔｒ）が分かれば、その人の放熱量（Ｈ）を推定することが可能となる。
【００６９】
人の放熱量（Ｈ）とその人の代謝量（産熱量Ｍ）が釣り合っていれば（Ｈ＝Ｍ）、その人の熱収支のバランスがとれており、その人は快適と感じていると推定できる。一方、放熱量（Ｈ）が代謝量（産熱量Ｍ）より大きければ（Ｈ＞Ｍ）、その大きさの程度に応じてその人は寒く感じており、逆に放熱量（Ｈ）が代謝量より小さければ（Ｈ＜Ｍ）、その人は暑く感じていると推定できる。
【００７０】
したがって、人が安静状態および人の活動量が小さい場合においては、周囲気温（ｔａ）と、温冷感センサ７であるサーモパイルセンサから得られた熱画像情報から人の表面温度（ｔｃｌ）と、周囲の壁面温度（ｔｒ）とを抽出して、その人の放熱量（Ｈ）を検知することにより、その人の「温冷感」を非接触で検知することが可能となる。
【００７１】
さらには、空調運転が充分安定した状態においては、温冷感センサ７であるサーモパイルセンサから得られた熱画像情報から人の表面温度（ｔｃｌ）と、周囲の壁面温度（ｔｒ）とを抽出して、その人の放熱量（Ｈ）を検知することにより、その人の「温冷感」を非接触で検知することが可能となる。
【００７２】
実施の形態１の空気調和機においては、上記のように、人の活動量が小さい場合若しくは人が安静状態の場合における人の放熱量を非接触で推定し、推定された放熱量に基づい
てその人の「温冷感」を検知して、空調制御が行われている。ただし、従来の温冷感検知動作から得られた熱画像情報だけでは、空調対象領域（居住空間）における人が存在する領域（人存在領域）の特定が困難であり、さらに人の活動量が小さい状態であるか、若しくは人が安静状態かを検知することが困難である。
【００７３】
そこで、実施の形態１の空気調和機における温冷感検知に基づく温冷感検知制御においては、温冷感センサ７であるサーモパイルセンサから得られた熱画像情報からの温度分布情報と共に、温冷感センサ７を活動量検知動作で駆動させ得られた人体検知情報、および空調対象領域である居住空間の他のセンサからの温度情報を用いて、空調対象領域（居住空間）における人の存在位置、人の「活動量」、そして人の「温冷感」を検知する構成を有している。
【００７４】
なお、実施の形態１の空気調和機においては、温冷感センサ７からの熱画像情報、人体検知情報、および温度センサ（室温センサや床温センサなど）からの温度情報（室温情報）を用いて温冷感検知制御を行うものとして説明するが、本開示の空気調和機としては、室温情報を温冷感センサ７の熱画像情報から取得して、温冷感センサ７からの熱画像情報と人体検知情報と、を用いて実施の形態１における温冷感検知制御と同様の空調制御を行うよう構成することも可能である。
【００７５】
また、本実施の形態においては、人が安静状態および人の活動量が小さい場合、すなわち、代謝量（産熱量Ｍ）が略一定値と見なせる場合について説明しているが、活動量がある一定以上である場合は、活動量に応じた代謝量（産熱量Ｍ）を算出し、代謝量（産熱量Ｍ）を放熱量Ｈとを比較することで、「温冷感」を検知するようにすればよい。
【００７６】
なお、図７は、実施の形態１において用いられる「水平角度」、「垂直角度」、、および「床距離」の用語の定義を示す図である。図７の（ａ）に示すように、「水平角度」においては、室内機１を上から見て、温冷感センサ７（センサ位置：検出端部２２）の真正面が水平角度「０」°の位置であり、左が「−」領域、右が「＋」領域である。また、図７の（ｂ）に示すように、「垂直角度」においては、温冷感センサ７（センサ位置：検出端部２２）の水平面が垂直角度「０」°の位置であり、上方が「−」領域、下方が「＋」領域である。また、床面において、温冷感センサ７（センサ位置）からの垂線の位置から検知対象の人体の位置までが「床距離」である。
【００７７】
［温冷感センサ動作判定］
図８は、温冷感センサ制御の検知動作切替え処理を示すフローチャートである。
【００７８】
まずステップ１０１において、空気調和機が運転状態かどうかを判定し、運転状態であればステップ１０２に移行し、停止状態であった場合には、ステップ１０９に移行する。
【００７９】
次に、ステップ１０２においては、室内ファン回転数が所定回転数以上かどうかを判定し、所定回転数以上であればステップ１０３に移行し、所定回転数未満であった場合には、ステップ１０９に移行する。
【００８０】
次に、ステップ１０３においては、室温と設定温度の温度差を判定し、所定温度範囲内であればステップ１０４に移行し、所定温度範囲外であった場合には、ステップ１０９に移行する。
【００８１】
次に、ステップ１０４においては、活動量の判定を実施し、活動量が小さい（具体的には活動量小又は安静）場合には、ステップ１０５に移行し、活動量が大きいと判定された場合には、ステップ１０９に移行する。
【００８２】
次に、ステップ１０５においては、温冷感センサ７の駆動方向を判定し、往路駆動であった場合には、ステップ１０６の温冷感検知制御を実施し、復路駆動であった場合には、ステップ１０７の活動量検知制御を実施する。
【００８３】
一方、ステップ１０９においても、駆動方向の判定を行い、往路駆動であった場合には、ステップ１１０の活動量検知制御を実施し、復路駆動であった場合には、ステップ１１１の活動量検知制御を実施する。
【００８４】
上記のフローチャートのように、実施の形態１の空気調和機においては、空気調和機が運転状態かつ室内ファンが所定回転数以上かつ室温が設定温度に対して所定温度範囲内かつ活動量が小さい場合の往路でのみ、温冷感検知動作を実施する。
【００８５】
これは、本実施の形態における温冷感検知動作には、検知周期が長い（約２分半程度必要）こと、検知領域を高解像度で検知するために約１°駆動と赤外線検知を繰り返しているため、不連続な駆動音が発生すること、温冷感推定アルゴリズムは活動量が小さいときを前提としていること、に起因する。
【００８６】
例えば、ステップ１０１では、運転停止状態の場合、室内送風機が停止しているため、温冷感検知動作の駆動音をマスキングできないため、活動量検知動作を実施する。ステップ１０２でも同様の理由により活動量検知動作を実施する。ステップ１０３では、運転過渡期の状態であり、室温が変化しやすい運転状態であるため、検知周期の長い温冷感検知動作は適切でなく、活動量検知動作を実施する。ステップ１０４では、温冷感検知アルゴリズムにおいて、人の安静状態、若しくは人の活動量が「小」の状態を基準として温冷感スケールの指数が設定されているため、一定以上の活動（活動量＞小）を行っている場合、温冷感センサ７からの熱画像情報による人の「温冷感」の検知に意味がなく、活動量検知動作を実施する。
【００８７】
なお、実施の形態１における温冷感センサ７から制御部２５に送信される熱画像情報としては、検出した人の数、位置（垂直角度、水平角度および距離）、「移動距離」、「温冷感」などのデータが含まれている（図７の（ａ）、（ｂ）参照）。
【００８８】
以上のように、本開示の空気調和機によれば、温冷感センサ７において、運転状態やセンサ検知状態に基づき、温冷感検知動作と活動量検知動作を切替え、状況に合った検知を行うことで、人の存在する人存在領域を特定し、人の活動量をとらえ、人の温冷感を検知することができ、従来の人感センサの削減が可能となる。
【００８９】
なお、上記ステップ１０７、１１０、１１１それぞれの活動量検知制御は、相互に同じ制御内容でも良いし、別の制御内容でも良い。
【００９０】
本開示をある程度の詳細さをもって実施の形態において説明したが、実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように本発明にかかる空気調和機は、単一のセンサで温冷感ならびに活動量を検知することができるので、空調機一般や空気清浄機、および一般白物家電等の用途にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  室内機
２  吸込口
３  吹出口
４  上下風向ルーバー
５  左右風向ルーバー
６  人感センサ
７  温冷感センサ
８  前面パネル
９  センサ保持部
１０  フィルタ
１１  熱交換器
１２  ファン
１３  天面パネル
１４  電装ユニット
１５  装飾シート
１６  発光表示部
１７  センサ窓
１８  凹部状の溝
１９  前面板
２２  検出端部
２５  制御部
【図１】
2019074288.tif 000009
【図２】
2019074288.tif 000010
【図３】
2019074288.tif 000011
【図４】
2019074288.tif 000012
【図５】
2019074288.tif 000013
【図６】
2019074288.tif 000014
【図７】
2019074288.tif 000015
【図８】
2019074288.tif 000016
【図９】
2019074288.tif 000017