(57)【要約】【課題】室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる空気調和システムを提供する。【解決手段】空気調和システムは、室内ユニット(１００)と、室内ユニット(１００)と別体のセンサユニット(２００)とを備える。センサユニット(２００)は、生体情報を検出するレーダー(２０１)と、レーダー(２０１)により検出された生体情報に基づいて、室内ユニット(１００)の運転を制御する制御信号を室内ユニット(１００)に送信する送信部(２０２)とを有する。【選択図】図２
2019027773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内ユニット(１００)と、
上記室内ユニット(１００)と別体のセンサユニット(２００,３００)と、
を備え、
上記センサユニット(２００,３００)は、
生体情報を検出するレーダー(２０１)と、
上記レーダー(２０１)により検出された上記生体情報に基づいて、上記室内ユニット(１００)の運転を制御する制御信号を上記室内ユニット(１００)に送信する送信部と
を有することを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和システムにおいて、
上記室内ユニット(１００)と上記センサユニット(２００,３００)は、配線(２０)を介して接続され、
上記室内ユニット(１００)の室内制御部(１０２)と上記センサユニット(２００,３００)のユニット制御部(２０２)は、上記配線(２０)を介して互いに通信を行うことを特徴とする空気調和システム。
【請求項３】
請求項２に記載の空気調和システムにおいて、
上記センサユニット(２００,３００)は、上記室内ユニット(１００)から上記配線(２０)に含まれる電源線(２０ｂ)を介して給電されることを特徴とする空気調和システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の空気調和システムにおいて、
上記センサユニット(３００)は、上記レーダー(２０１)により検出される物理量と異なる物理量を検出するセンサ(２０３)を備えることを特徴とする空気調和システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の空気調和システムにおいて、
上記センサユニット(２００,３００)は、上記レーダー(２０１)の検出範囲を変更可能な機構(２２１)を有することを特徴とする空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和システムとしては、生体情報を検出するドップラーセンサを内蔵する室内ユニットを備えたものがある(例えば、国際公開第２０１６／１８１５４６号(特許文献１)参照)。
【０００３】
上記空気調和システムでは、２つのドップラーセンサを室内ユニット内に備えて、各ドップラーセンサの検出された信号を用いて、ファンやルーバーの振動に起因するノイズ成分をキャンセルしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１８１５４６号
【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、上記従来の空気調和システムでは、２つのドップラーセンサを用いたり、ノイズ成分をキャンセルするための演算や処理を行う回路を設けたりする必要があるため、構成が複雑になってコストが高くなるという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で、室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる空気調和システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一態様に係る空気調和システムは、
室内ユニットと、
上記室内ユニットと別体のセンサユニットと、
を備え、
上記センサユニットは、
生体情報を検出するレーダーと、
上記レーダーにより検出された上記生体情報に基づいて、上記室内ユニットの運転を制御する制御信号を上記室内ユニットに送信する送信部と
を有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、レーダーにより検出される生体情報として、人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報がある。
【０００９】
上記構成によれば、レーダーが搭載されたセンサユニットを室内ユニットとは別体とすることにより、室内ユニットの送風ファンの回転やルーバー動作による振動の影響をレーダーが受けないので、室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる。この室内ユニットと別体のセンサユニットに搭載されたレーダーで検出された正確な生体情報に基づいて、室内ユニットの運転を制御する制御信号を送信部から室内ユニットに送信して室内ユニットの運転を制御することにより、最適な空調制御が可能になる。さらに、センサユニットは、室内ユニットとは別体であるので、設置の自由度が広がり、検出範囲が比較的狭いレーダーの検出方向を最適な方向に向けてセンサユニットを設置することができる。
【００１０】
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記室内ユニットと上記センサユニットは、配線を介して接続され、
上記室内ユニットの室内制御部と上記センサユニットのユニット制御部は、上記配線を介して互いに通信を行う。
【００１１】
上記実施形態によれば、室内ユニットとセンサユニットが配線を介して接続され、その室内ユニットの室内制御部とセンサユニットのユニット制御部が配線を介して互いに通信を行うので、無線通信などに比べて応答性が向上すると共に、設置時に配線を接続するだけでよいので、無線通信の接続設定などの煩わしさがない。
【００１２】
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記センサユニットは、上記室内ユニットから上記配線に含まれる電源線を介して給電される。
【００１３】
上記実施形態によれば、室内ユニットから配線に含まれる電源線を介してセンサユニットに給電することによって、センサユニット用に電源コンセントを用意する必要がなくなる。
【００１４】
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記センサユニットは、上記レーダーにより検出される物理量と異なる物理量を検出するセンサを備える。
【００１５】
上記実施形態によれば、レーダーにより検出される物理量(例えば人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報)と異なる物理量を検出するセンサ(例えば画像センサや赤外線センサなど)を備えることによって、各センサが得意でないところを互いに補うことで室内の状況を正確に判断することが可能になる。
【００１６】
また、一実施形態の空気調和システムでは、
上記センサユニットは、上記レーダーの検出範囲を変更可能な機構を有する。
【００１７】
上記実施形態によれば、レーダーの検出範囲を変更可能な機構、例えばレーダーの搭載部分を回動可能に支持する自在継手などを、センサユニットが有することによって、レーダーの検出方向をより最適な方向に向けることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上より明らかなように、この発明によれば、レーダーが搭載されたセンサユニットを室内ユニットとは別体とすることによって、室内ユニットにレーダーを内蔵した場合に比べてレーダーの検知精度を向上できる空気調和システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の空気調和システムの外観図である。
【図２】図２は上記空気調和システムのブロック図である。
【図３】図３は上記空気調和システムのセンサユニットの斜視図である。
【図４】図４は円錐形状のケーシングを外した状態のセンサユニットの斜視図である。
【図５】図５は上記センサユニットの分解斜視図である。
【図６】図６はこの発明の第２実施形態の空気調和システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の空気調和システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の空気調和システムの外観図を示している。
【００２２】
この第１実施形態の空気調和システムは、図１に示すように、室内ユニット１００と、室内ユニット１００と別体のセンサユニット２００を備えている。この室内ユニット１００は、図示しない室外ユニットと接続されており、室内ユニット１００と室外ユニットで空気調和機を構成している。
【００２３】
また、室内ユニット１００は、室内の壁面１の上側に設置され、同じ壁面１に設けられたコンセント２に電源ケーブル１０を介して接続されている。
【００２４】
また、センサユニット２００は、壁面１の室内ユニット１００よりも下側に設置されている。このセンサユニット２００は、室内ユニット１００とケーブル２０を介して接続されている。ケーブル２０は、配線の一例である。
【００２５】
図２は上記空気調和システムのブロック図を示している。図２において、図１と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００２６】
図２に示すように、室内ユニット１００は、電源部１０１と、送風ファン(図示せず)などを制御する室内制御部１０２とを有する。
【００２７】
また、センサユニット２００は、レーダーの一例としてのドップラーセンサ２０１と、ドップラーセンサ２０１を制御するユニット制御部２０２とを有する。このユニット制御部２０２は、ドップラーセンサ２０１により検出された生体情報に基づいて、室内ユニット１００の運転を制御する制御信号を送信する送信部の一例である。
【００２８】
上記ドップラーセンサ２０１は、ＦＭ−ＣＷ(Frequency Modulated Continuous Wave)方式のドップラーレーダーを用いている。
【００２９】
上記ドップラーセンサ２０１から周波数変調されたマイクロ波(またはミリ波)を人体に出射し、人体とドップラーセンサ２０１との距離が変化すると、ドップラー効果によって人体で反射した反射波が変化する。この人体からの反射波をドップラーセンサ２０１で受信して、受信した反射波の信号をユニット制御部２０２で処理することにより、人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知する。
【００３０】
室内ユニット１００とセンサユニット２００を接続するケーブル２０は、信号線２０ａと電源線２０ｂを有する。ユニット制御部２０２は、室内制御部１０２と信号線２０ａを介して接続されている。また、センサユニット２００は、室内ユニット１００の電源部１０１から電源線２０ｂを介して給電される。
【００３１】
図３はセンサユニット２００の斜視図を示している。
【００３２】
センサユニット２００は、図３に示すように、ユニット本体２１０と、ユニット本体２１０を支持する固定支柱２２０と、固定支柱２２０の下端が固定された円錐台形状の据付部２３０とを有する。
【００３３】
ユニット本体２１０は、円錐形状のケーシング２１１と、ケーシング２１１の前面を覆うカバー部材２１２とを有する。
【００３４】
また、図４は円錐形状のケーシング２１１を外した状態のセンサユニット２００の斜視図を示している。図４において、図３と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００３５】
図４に示すように、固定支柱２２０の上端にハーネス内蔵の自在継手２２１を設けている。この自在継手２２１は、図示しない取り付け金具を用いてケーシング２１１に固定されている。上記自在継手２２１は、ドップラーセンサ２０１の検出範囲を変更可能な機構の一例である。
【００３６】
また、図５は上記センサユニット２００の分解斜視図を示している。図５において、図３,図４と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００３７】
図５に示すように、カバー部材２１２の裏面側に立設された４つのスタッド２１３(図５では１つのみ示す)を介して、ドップラーセンサ２０１が実装されたセンサ実装基板２１４をカバー部材２１２に固定している。また、図示しない取り付け金具にユニット制御基板２１５を固定している。このユニット制御基板２１５は、ユニット制御部２０２(図２に示す)を有する。センサ実装基板２１４とユニット制御基板２１５とを配線(図示せず)を介して接続している。
【００３８】
また、ユニット制御基板２１５の前面かつ上側に押ボタンスイッチ２１８と導光体２１７を実装している。この導光体２１７は、ユニット制御基板２１５の前面に実装されたＬＥＤから出射された光を外部に導く。
【００３９】
また、据付部２３０は、底部が開口する円錐台形状の底カバー２０３ａと、その底カバー２０３ａを覆う底板２０３ｂとを有する。この据付部２３０を介して固定支柱２２０内にケーブル２０(図１に示す)が挿通され、自在継手２２１を介してケーブル２０の先端がユニット制御基板２１５に接続されている。
【００４０】
上記構成の空気調和システムによれば、ドップラーセンサ２０１が搭載されたセンサユニット２００を室内ユニット１００とは別体としているので、室内ユニット１００の送風ファン(図示せず)の回転やルーバー(図示せず)の動作による振動の影響をドップラーセンサ２０１が受けないので、室内ユニット１００にドップラーセンサを内蔵した場合に比べてドップラーセンサ２０１の検知精度を向上できる。
【００４１】
また、上記室内ユニット１００と別体のセンサユニット２００に搭載されたドップラーセンサ２０１で検出された正確な生体情報に基づいて、ユニット制御部２０２(送信部)から制御信号を送信して室内ユニット１００の運転を制御することにより、最適な空調制御が可能になる。
【００４２】
さらに、センサユニット２００は、室内ユニット１００とは別体であるので、設置の自由度が広がり、検出範囲が比較的狭いドップラーセンサ２０１の検出方向を最適な方向に向けてセンサユニット２００を設置することができる。
【００４３】
また、上記室内ユニット１００とセンサユニット２００がケーブル２０(配線)を介して接続され、その室内ユニット１００の室内制御部１０２とセンサユニット２００のユニット制御部２０２が、ケーブル２０(配線)に含まれる信号線２０ａを介して互いに通信を行うので、無線通信などに比べて応答性が向上すると共に、設置時にケーブル２０を接続するだけでよいので、無線通信の接続設定などの煩わしさがない。
【００４４】
また、上記室内ユニット１００からケーブル２０(配線)に含まれる電源線２０ｂを介してセンサユニット２００に給電することによって、センサユニット２００用に電源コンセントを用意する必要がなくなる。
【００４５】
また、上記センサユニット２００のドップラーセンサ２０１の搭載部分であるユニット本体２１０を自在継手２２１により回動可能に支持することによって、ドップラーセンサ２０１の検出方向をより最適な方向に向けることができる。
【００４６】
上記第１実施形態では、レーダーの一例としてＦＭ−ＣＷ方式のドップラーセンサ２０１を用いたが、レーダーはこれに限らず、パルスレーダー、ＣＷ(Continuous Wave；接続波)レーダー、ＦＭ−ＣＷレーダー、ＦＭ−ＣＷ方式を除く他のドップラーレーダーなどを用いてもよい。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図６はこの発明の第２実施形態の空気調和システムのブロック図を示している。この第２実施形態の空気調和システムのセンサユニット３００は、画像センサ２０３を除いて第１実施形態のセンサユニット２００と同一の構成をしており、同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００４８】
図６に示すように、室内ユニット１００は、電源部１０１と、送風ファン(図示せず)などを制御する室内制御部１０２とを有する。
【００４９】
また、センサユニット３００は、ドップラーセンサ２０１と、ユニット制御部２０２と、画像センサ２０３とを有する。ユニット制御部２０２は、ドップラーセンサ２０１と画像センサ２０３を制御する。
【００５０】
室内ユニット１００とセンサユニット３００を接続するケーブル２０は、信号線２０ａと電源線２０ｂを有する。ユニット制御部２０２は、室内制御部１０２と信号線２０ａを介して接続されている。また、センサユニット３００は、室内ユニット１００の電源部１０１から電源線２０ｂを介して給電される。
【００５１】
上記構成の空気調和システムによれば、ドップラーセンサ２０１により検出される物理量(人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報)と異なる物理量を検出する画像センサ２０３を備えることによって、各センサが得意でないところを互いに補うことで室内の状況を正確に判断することが可能になる。
【００５２】
画像センサ２０３は、ドップラーセンサ２０１と異なり、撮像した画像に基づいて、室内にいる人数を検知したり、顔認識などにより個人を特定したりできる。
【００５３】
しかしながら、画像センサ２０３は、暗闇では検知能力が低下(または検知不能)したり、遮蔽物があると検知できなくなったりする。これに対して、ドップラーセンサ２０１を用いることによって、暗闇でも人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報を検知でき、遮蔽物があっても、マイクロ波(またはミリ波)が透過する材質の遮蔽物であれば検知可能である。
【００５４】
〔第３実施形態〕
この発明の第３実施形態の空気調和システムは、焦電センサを除いて第１実施形態のセンサユニット２００と同一の構成をしており、同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００５５】
上記第３実施形態の空気調和システムは、ドップラーセンサ２０１により検出される物理量(人体の心拍、呼吸、体動などの生体情報)と異なる物理量を検出する画像センサ２０３および焦電センサ(図示せず)を備えることによって、各センサが得意でないところを互いに補うことで室内の状況を正確に判断することが可能になる。
【００５６】
赤外線センサの一例である焦電センサは、ドップラーセンサ２０１や画像センサ２０３に比べて広い範囲の赤外線の変化を検知できる。
【００５７】
上記第１〜第３実施形態では、室内ユニット１００とセンサユニット２００がケーブル２０により接続された空気調和システムについて説明したが、室内ユニットとセンサユニットが無線接続された空気調和システムにこの発明を適用してもよい。
【００５８】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１〜第３実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…壁面
２…コンセント
１０…電源ケーブル
２０…ケーブル
２０ａ…信号線
２０ｂ…電源線
１００…室内ユニット
１０１…電源部
１０２…室内制御部
２００,３００…センサユニット
２０１…ドップラーセンサ(レーダー)
２０２…ユニット制御部
２０３…画像センサ
２１０…ユニット本体
２１１…ケーシング
２１２…カバー部材
２１３…スタッド
２１４…センサ実装基板
２１５…ユニット制御基板
２１７…導光体
２１８…押ボタンスイッチ
２２０…固定支柱
２２１…自在継手
２３０…据付部
【図１】
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【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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