JP2010270919A - Air conditioner and obstacle detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人の在否および障害物の有無を検知し、検知結果に基づき空調を行う空気調和機と、障害物の有無を検知する障害物検知装置とに関する。 The present invention relates to an air conditioner that detects the presence or absence of a person and the presence or absence of an obstacle and performs air conditioning based on the detection result, and an obstacle detection device that detects the presence or absence of an obstacle.
従来の空気調和機は、焦電型赤外線センサ等の人体検知センサと、物体までの距離を検知する超音波センサとを有する人体検知装置を室内機に設け、人体検知装置により室内にいる人の位置及び距離を検知することにより、上下羽根及び左右羽根で構成される風向変更手段を制御して人がいない領域に向けて空調風を送出するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional air conditioner includes a human body detection device having a human body detection sensor such as a pyroelectric infrared sensor and an ultrasonic sensor for detecting a distance to an object in an indoor unit. By detecting the position and distance, the wind direction changing means composed of the upper and lower blades and the left and right blades is controlled to send the conditioned air toward an area where no people are present (for example, see Patent Document 1).
また、特許文献1に記載の空気調和機では、室内に空調風の循環を妨げる家具等の障害物があり、人がいない領域と障害物がある領域が一致した場合、空調風が障害物に向かって送出されることにより空調効率が低下することから、室内機に人位置検出手段と障害物位置検出手段を設け、人位置検出手段及び障害物位置検出手段の双方の検知信号に基づいて風向変更手段を制御して空調効率を向上したものも提案されている。 In addition, in the air conditioner described in Patent Document 1, when there are obstacles such as furniture that prevent the circulation of the conditioned air in the room, and the area where there is no person coincides with the area where the obstacle exists, the conditioned air becomes an obstacle. Since the air conditioning efficiency is reduced by being sent to the indoor unit, the indoor unit is provided with a human position detecting means and an obstacle position detecting means, and the wind direction is determined based on the detection signals of both the human position detecting means and the obstacle position detecting means. There has also been proposed one that improves the air conditioning efficiency by controlling the changing means.
この空気調和機にあっては、暖房運転が開始すると、人位置検出手段により室内に人がいるかどうかをまず判定し、人がいない場合には、障害物位置検出手段により障害物があるかどうかを判定し、障害物がない場合には、空調風が室内全体に広がるように風向変更手段を制御している。 In this air conditioner, when heating operation starts, it is first determined whether there is a person in the room by the person position detecting means, and if there is no person, whether there is an obstacle by the obstacle position detecting means If there is no obstacle, the wind direction changing means is controlled so that the conditioned air spreads throughout the room.
また、人はいないが、回避できる障害物が検知された場合には、障害物がない方向に風向変更手段を制御する一方、回避できない障害物が検知された場合には、障害物に直接空調風が当たらないようにするとともに、空調風が室内全体に広がるように風向変更手段を制御している。 In addition, when an obstacle that can be avoided is detected but no person is present, the wind direction changing means is controlled in a direction in which there is no obstacle. On the other hand, if an obstacle that cannot be avoided is detected, air conditioning is performed directly on the obstacle. The wind direction changing means is controlled so that the wind does not hit and the conditioned air spreads throughout the room.
さらに、人がいる場合には、不在領域があるかどうかを判定し、不在領域がない場合には、空調風が室内全体に広がるように風向変更手段を制御し、不在領域がある場合には、不在領域における障害物の有無を判定し、障害物がある場合には、障害物の方向に風向制御手段を制御して障害物に空調風が強く当たらないようにする一方、障害物がない場合には、障害物がない方向に風向制御手段を制御している(例えば、特許文献2参照)。 Furthermore, when there is a person, it is determined whether or not there is an absent area. If there is no absent area, the wind direction changing means is controlled so that the conditioned air spreads throughout the room. Determine whether there is an obstacle in the absence area, and if there is an obstacle, control the wind direction control means in the direction of the obstacle so that the conditioned air does not hit the obstacle strongly, but there is no obstacle In this case, the wind direction control means is controlled in a direction where there is no obstacle (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2に記載の空気調和機の場合、人体検出装置から人検知信号と距離情報を人位置検出手段に出力する構成で、距離情報を出力する手段として超音波センサを使用している。この超音波センサに比較的遠距離の物体検知性能を求めた場合、ホーンや増幅回路を高利得で使用せざるを得ず、そのため一般的に音響ノイズや電磁ノイズ、原理的に圧電体による圧電現象を利用したセンサであるが故、振動等の影響をよりシビアに受けやすい方向となる。さらには、超音波センサの送信出力が(比較的近傍の物体間で)多重に反射することにより発生するサイドローブが虚像を発生することもある。 In the case of the air conditioner described in Patent Document 2, an ultrasonic sensor is used as a means for outputting distance information in a configuration in which a human detection signal and distance information are output from a human body detection device to a human position detection means. When this ultrasonic sensor is required to detect objects at relatively long distances, it is necessary to use a horn and an amplifier circuit with high gain. Since the sensor utilizes the phenomenon, it becomes a direction that is more susceptible to vibration and the like. Furthermore, side lobes generated by multiple reflections of the transmission output of the ultrasonic sensor (between relatively close objects) may generate a virtual image.
上記のような影響により、障害物までの距離を誤検知することになり、障害物を誤認すると、非効率的で不快な空調制御を惹起しやすい。 Due to the above effects, the distance to the obstacle is erroneously detected. If the obstacle is mistaken, inefficient and uncomfortable air conditioning control is likely to be caused.
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、距離測定動作時に受信許可期間を設けるとともに、空調すべき領域内を前記超音波センサと検知対象までの距離に応じて距離領域に分割し、受信許可期間を該距離領域や超音波センサ32の向いている方向(指向角)に応じて変更することにより、障害物までの距離測定を正確に行うことができ、距離測定結果に基づいて風向変更手段を制御することにより空調効率の向上した空気調和機を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and provides a reception permission period during the distance measurement operation, and sets the distance between the ultrasonic sensor and the detection target in the area to be air-conditioned. Accordingly, the distance to the obstacle can be accurately measured by dividing into the distance areas and changing the reception permission period according to the distance area and the direction (directivity angle) of the ultrasonic sensor 32. An object of the present invention is to provide an air conditioner with improved air conditioning efficiency by controlling the wind direction changing means based on the distance measurement result.
上記目的を達成するために、本発明は、室内機に、人の在否を検知する人体検知装置と、障害物の有無を検知する障害物検知装置とを設け、前記人体検知装置の検知信号及び前記障害物検知装置の検知信号に基づいて前記室内機に設けられた風向変更手段を制御するようにした空気調和機であって、前記障害物検知装置が、超音波を送受信する超音波センサと、該超音波センサに送信信号を送信するとともに前記送信信号を送信してから所定期間のみ受信を許可する受信許可期間を設け、該受信許可期間における音波受信信号に基づいて障害物の有無を判定する障害物位置検知手段を含み、前記受信許可期間は、検知すべき距離および/または前記超音波センサの指向角に応じて設定されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an indoor unit with a human body detection device that detects the presence or absence of a person and an obstacle detection device that detects the presence or absence of an obstacle, and the detection signal of the human body detection device And an air conditioner configured to control a wind direction changing means provided in the indoor unit based on a detection signal of the obstacle detection device, wherein the obstacle detection device transmits and receives ultrasonic waves. And a transmission permission period for transmitting the transmission signal to the ultrasonic sensor and permitting reception only for a predetermined period after transmitting the transmission signal, and determining whether there is an obstacle based on the sound wave reception signal in the reception permission period. It includes an obstacle position detecting means for determining, and the reception permission period is set according to a distance to be detected and / or a directivity angle of the ultrasonic sensor.
また、具体的には、前記障害物検知装置は、空調すべき領域を細分化した複数セル毎に障害物の位置検知を行い、前記複数セル毎に前記指向角は規定され、前記受信許可期間は、前記超音波センサの指向角に応じて設定されることを特徴とする。 Further, specifically, the obstacle detection device performs obstacle position detection for each of a plurality of cells obtained by subdividing an area to be air-conditioned, and the directivity angle is defined for each of the plurality of cells, and the reception permission period. Is set according to the directivity angle of the ultrasonic sensor.
また、具体的には、前記障害物検知装置は、空調すべき領域内を、前記超音波センサと検知対象までの距離に応じた距離領域に分割し、前記受信許可期間は、前記距離領域に応じて設定されることを特徴とする。 Specifically, the obstacle detection device divides the area to be air-conditioned into distance areas according to the distance between the ultrasonic sensor and the detection target, and the reception permission period is in the distance area. It is characterized by being set accordingly.
また、具体的には、障害物検知装置は、前記複数セルの各々で障害物の位置検知を複数回行い、前記音波受信信号を受信した回数が所定値以上の場合に、障害物ありと判断することを特徴とする。 Specifically, the obstacle detection device performs obstacle position detection a plurality of times in each of the plurality of cells, and determines that there is an obstacle when the number of times the sound wave reception signal is received is equal to or greater than a predetermined value. It is characterized by doing.
また、本発明の他の局面は、障害物検知装置であって、超音波を送受信する超音波センサと、前記超音波センサに送信信号を送信するとともに、前記送信信号を送信してから所定期間のみ受信を許可する受信許可期間を設け、前記受信許可期間における音波受信信号に基づいて障害物の有無を判定する障害物位置検知手段とを備え、前記受信許可期間は、検知すべき距離および/または前記超音波センサの指向角に応じて設定されることを特徴とする。 In addition, another aspect of the present invention is an obstacle detection device that transmits and receives an ultrasonic wave and transmits a transmission signal to the ultrasonic sensor and transmits the transmission signal for a predetermined period. A reception permission period for allowing only reception, and obstacle position detection means for determining the presence or absence of an obstacle based on a sound wave reception signal in the reception permission period, wherein the reception permission period includes a distance to be detected and / or Or it is set according to the directivity angle of the ultrasonic sensor.
本発明によれば、距離測定動作時に受信許可期間を設けるとともに、該受信許可期間を障害物検知装置の距離領域や指向角に対応して変更することにより、障害物の有無を正確に検知することができ、距離測定結果に基づいて風向変更手段を制御することにより空調効率の向上した空気調和機を提供できる。 According to the present invention, a reception permission period is provided during a distance measurement operation, and the presence or absence of an obstacle is accurately detected by changing the reception permission period according to the distance region and the directivity angle of the obstacle detection device. The air conditioner with improved air conditioning efficiency can be provided by controlling the wind direction changing means based on the distance measurement result.
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。
<空気調和機の全体構成>
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乃至図4は、本発明に係る空気調和機の室内機を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Overall configuration of air conditioner>
An air conditioner used in a general home is composed of an outdoor unit and an indoor unit that are usually connected to each other by refrigerant piping. FIGS. 1 to 4 show the indoor unit of an air conditioner according to the present invention. ing.
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及び図2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3及び図4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。 The indoor unit has a main body 2 and a movable front panel (hereinafter simply referred to as a front panel) 4 that can freely open and close the front opening 2a of the main body 2, and the front panel 4 is the main body 2 when the air conditioner is stopped. While the front opening 2a is closed in close contact with the front, the front panel 4 moves in a direction away from the main body 2 to open the front opening 2a during operation of the air conditioner. 1 and 2 show a state where the front panel 4 closes the front opening 2a, and FIGS. 3 and 4 show a state where the front panel 4 opens the front opening 2a.
図1乃至図4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室内ファン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14とを備えており、前面開口部2a及び上面開口部2bと熱交換器6との間には、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に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ16が設けられている。
As shown in FIG. 1 to FIG. 4, inside the main body 2, the heat exchanger 6 and the indoor air taken in from the front opening 2 a and the upper opening 2 b are heat-exchanged by the heat exchanger 6 and are indoors. An indoor fan 8 for blowing air, an upper and lower blade 12 for opening and closing a blower outlet 10 for blowing heat-exchanged air into the room, and changing the air blowing direction up and down, and a left and right blade 14 for changing the air blowing direction left and right Between the front opening 2a and the upper surface opening 2b and the heat exchanger 6 for removing dust contained in the indoor air taken in from the front opening 2a and the upper surface opening 2b. A filter 16 is provided.
また、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。 Further, the upper part of the front panel 4 is connected to the upper part of the main body 2 via two arms 18 and 20 provided at both ends thereof, and a drive motor (not shown) connected to the arm 18 is driven and controlled. Thus, during operation of the air conditioner, the front panel 4 moves forward and obliquely upward from the position when the air conditioner is stopped (closed position of the front opening 2a).
さらに、上下羽根12は、上羽根12aと下羽根12bとで構成されており、それぞれ本体2下部に揺動自在に取り付けられている。上羽根12a及び下羽根12bは、別々の駆動源(例えば、ステッピングモータ)に連結されており、室内機に内蔵された制御装置(後述する第1の基板48、例えばマイコン)によりそれぞれ独立して角度制御される。また、図3及び図4から明らかなように、下羽根12bの変更可能な角度範囲は、上羽根12aの変更可能な角度範囲より大きく設定されている。 Further, the upper and lower blades 12 are composed of an upper blade 12a and a lower blade 12b, and are respectively attached to the lower portion of the main body 2 so as to be swingable. The upper blade 12a and the lower blade 12b are connected to separate drive sources (for example, stepping motors), and are independently controlled by a control device (first board 48, for example, a microcomputer described later) built in the indoor unit. Angle controlled. As is clear from FIGS. 3 and 4, the changeable angle range of the lower blade 12b is set larger than the changeable angle range of the upper blade 12a.
なお、上羽根12a及び下羽根12bの駆動方法については後述する。また、上下羽根12は3枚以上の上下羽根で構成することも可能で、この場合、少なくとも2枚(特に、最も上方に位置する羽根と最も下方に位置する羽根)は独立して角度制御できるのが好ましい。 A method for driving the upper blade 12a and the lower blade 12b will be described later. In addition, the upper and lower blades 12 can be composed of three or more upper and lower blades. In this case, at least two (particularly, the uppermost blade and the lowermost blade) can be independently angle-controlled. Is preferred.
また、左右羽根14は、室内機の中心から左右に5枚ずつ配置された合計10枚の羽根で構成されており、それぞれ本体2の下部に揺動自在に取り付けられている。また、左右の5枚を一つの単位として別々の駆動源(例えば、ステッピングモータ)に連結されており、室内機に内蔵された制御装置により左右5枚の羽根がそれぞれ独立して角度制御される。なお、左右羽根14の駆動方法についても後述する。
<人体検知装置の構成>
図1に示されるように、前面パネル4の上部には、複数(例えば、三つ)の固定式センサユニット24,26,28が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24,26,28は、図3及び図4に示されるように、センサホルダ36に保持されている。
In addition, the left and right blades 14 are configured by a total of 10 blades arranged five by left and right from the center of the indoor unit, and are respectively swingably attached to the lower portion of the main body 2. The left and right five blades are connected to separate drive sources (for example, stepping motors) as a unit, and the left and right five blades are independently angle-controlled by a control device built in the indoor unit. . A method for driving the left and right blades 14 will also be described later.
<Configuration of human body detection device>
As shown in FIG. 1, a plurality of (for example, three) fixed sensor units 24, 26, and 28 are attached to the upper portion of the front panel 4 as a human body detection device. , 28 are held by a sensor holder 36 as shown in FIGS. 3 and 4.
各センサユニット24,26,28は、回路基板と、回路基板に取り付けられたレンズと、レンズの内部に実装された人体検知センサとで構成されている。また、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焦電型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により人の在否が判定される。すなわち、回路基板は人の在否判定を行う在否判定手段として作用する。
<人体検知装置による人位置推定>
図5は、センサユニット24,26,28で検知される人位置判別領域を示しており、センサユニット24,26,28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。
Each of the sensor units 24, 26, and 28 includes a circuit board, a lens attached to the circuit board, and a human body detection sensor mounted inside the lens. The human body detection sensor is composed of a pyroelectric infrared sensor that detects the presence or absence of a person by detecting infrared rays radiated from the human body, for example, and outputs in accordance with a change in the amount of infrared rays detected by the infrared sensor. The presence or absence of a person is determined by the circuit board based on the pulse signal. That is, the circuit board acts as presence / absence determination means for determining presence / absence of a person.
<Human position estimation by human body detection device>
FIG. 5 shows human position determination areas detected by the sensor units 24, 26, and 28. The sensor units 24, 26, and 28 can detect whether or not a person is in the next area.
センサユニット24:領域A+B+C+D
センサユニット26:領域B+C+E+F
センサユニット28:領域C+D+F+G
すなわち、本発明に係る空気調和機の室内機においては、各センサユニット24,26
,28で検知できる領域が一部重なっており、領域A〜G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〜Gにおける人の在否を検知するようにしている。表1は、各センサユニット24,26,28の出力と、在判定領域(人がいると判定された領域)との関係を示している。なお、表1及び以下の説明ではセンサユニット24,26,28を第1のセンサ24、第2のセンサ26、第3のセンサ28という。
Sensor unit 24: area A + B + C + D
Sensor unit 26: Area B + C + E + F
Sensor unit 28: area C + D + F + G
That is, in the indoor unit of the air conditioner according to the present invention, each sensor unit 24, 26 is provided.
, 28 partly overlap, and the number of sensor units smaller than the number of areas A to G is used to detect the presence or absence of a person in each of the areas A to G. Table 1 shows the relationship between the output of each sensor unit 24, 26, and 28 and the presence determination area (area determined to have a person). In Table 1 and the following description, the sensor units 24, 26, and 28 are referred to as a first sensor 24, a second sensor 26, and a third sensor 28.
図6は、第1乃至第3のセンサ24,26,28を使用して、領域A〜G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7は、第1乃至第3のセンサ24,26,28を使用して、領域A〜G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。 FIG. 6 is a flowchart for setting region characteristics to be described later in each of the regions A to G using the first to third sensors 24, 26, and 28. FIG. 7 illustrates the first to third sensors. It is a flowchart which determines whether there exists a person in the area | regions A-G using the sensors 24, 26, and 28, and a person's position determination method is demonstrated below, referring these flowcharts.
ステップS1において、所定の周期T1(例えば、5秒)で各領域における人の在否がまず判定されるが、この判定方法につき、領域A,B,Cにおける人の在否を判定する場合を例にとり、図8を参照しながら説明する。 In step S1, the presence / absence of a person in each area is first determined at a predetermined period T1 (for example, 5 seconds). In this determination method, the presence / absence of a person in areas A, B, and C is determined. An example will be described with reference to FIG.
図8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24,26,28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24のみON信号を出力し(パルス有り)、第2及び第3のセンサ26,28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2のセンサ24,26がON信号を出力し、第3のセンサ28がOFFの場合、時間t3において領域Bに人がいて、領域A、Cには人がいないと判定する(A=0,B=1,C=0)。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。 As shown in FIG. 8, when all of the first to third sensors 24, 26, and 28 are OFF (no pulse) in the period T1 immediately before the time t1, there are people in the regions A, B, and C at the time t1. It is determined that there is no yes (A = 0, B = 0, C = 0). Next, during the period from time t1 to time t2 after period T1, only the first sensor 24 outputs an ON signal (with a pulse), and when the second and third sensors 26 and 28 are OFF, at time t2. It is determined that there is a person in the area A and there are no persons in the areas B and C (A = 1, B = 0, C = 0). Further, when the first and second sensors 24 and 26 output ON signals from time t2 to time t3 after the period T1, and the third sensor 28 is OFF, a person is in area B at time t3. It is determined that there are no people in the areas A and C (A = 0, B = 1, C = 0). Hereinafter, the presence / absence of a person in each of the areas A, B, and C is similarly determined for each period T1.
この判定結果に基づいて各領域A〜G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I、生活区分II、生活区分IIIといい、生活区分I、生活区分II、生活区分IIIはそれぞれ、領域特性Iの領域、領域特性IIの領域、領域特性IIIの領域ということもできる。また、生活区分I(領域特性I)、生活区分II(領域特性II)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III(領域特性III)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。 Based on the determination result, each of the areas A to G is classified into a first area where people are good (place where they are good), a second area where people are short (area where people simply pass through, areas where stay time is short). And a third area (a non-living area where people hardly go, such as walls and windows). Hereinafter, the first region, the second region, and the third region are referred to as a life category I, a life category II, and a life category III, respectively, and the life category I, the life category II, and the life category III are respectively a region characteristic I. It can also be said that the region of region characteristic II, region of region characteristic II, region of region characteristic III. Further, the life category I (region characteristic I) and the life category II (region characteristic II) are combined into a life region (region where people live), while the life category III (region characteristic III) is changed to a non-life region ( The area of life may be broadly classified according to the frequency of the presence or absence of a person.
この判別は、図6のフローチャートにおけるステップS3以降で行われ、この判別方法について図9及び図10を参照しながら説明する。 This determination is performed after step S3 in the flowchart of FIG. 6, and this determination method will be described with reference to FIGS.
図9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に本発明に係る空気調和機の室内機を設置した場合を示しており、図9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。 FIG. 9 shows a case where the indoor unit of the air conditioner according to the present invention is installed in an LD of 1 LDK comprising one Japanese-style room, an LD (living room / dining room) and a kitchen, and is indicated by an ellipse in FIG. The area shows the well-placed place where the subject reported.
上述したように、周期T1毎に各領域A〜G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S2において、全てのセンサ出力をクリアする。 As described above, the presence / absence of a person in each of the regions A to G is determined for each period T1, and 1 (with a reaction) or 0 (without a reaction) is output as a reaction result (determination) in the period T1. Is repeated a plurality of times, and in step S2, all sensor outputs are cleared.
ステップS3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S3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〜G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〜Gをそれぞれ生活区分I〜IIIのいずれかに判別する。 In step S3, it is determined whether or not the cumulative operation time of a predetermined air conditioner has elapsed. If it is determined in step S3 that the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S1. On the other hand, if it is determined that the predetermined time has elapsed, two reaction results accumulated in the predetermined time in each region A to G are obtained. Each region A to G is determined as one of the life categories I to III by comparing with the threshold value.
長期累積結果を示す図10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S4において、各領域A〜G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S5において生活区分Iと判別する。また、ステップS4において、各領域A〜G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S6において、各領域A〜G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S7において生活区分IIと判別する一方、少ないと判定された領域は、ステップS8において生活区分IIIと判別する。 More specifically with reference to FIG. 10 showing the long-term accumulation result, the first threshold value and the second threshold value smaller than the first threshold value are set, and in step S4, the long-term accumulation results of the regions A to G are obtained. It is determined whether or not it is greater than the first threshold value, and the region determined to be greater is determined to be the life category I in step S5. If it is determined in step S4 that the long-term cumulative result of each region A to G is less than the first threshold value, whether or not the long-term cumulative result of each region A to G is greater than the second threshold value in step S6. The region determined to be large is determined to be the life category II in step S7, while the region determined to be small is determined to be the life category III in step S8.
図10の例では、領域C,D,Gが生活区分Iとして判別され、領域B,Fが生活区分IIとして判別され、領域A,Eが生活区分IIIとして判別される。 In the example of FIG. 10, the areas C, D, and G are determined as the life category I, the areas B and F are determined as the life category II, and the areas A and E are determined as the life category III.
また、図11は別の1LDKのLDに本発明に係る空気調和機の室内機を設置した場合を示しており、図12はこの場合の長期累積結果を元に各領域A〜Gを判別した結果を示している。図11の例では、領域B,C,Eが生活区分Iとして判別され、領域A,Fが生活区分IIとして判別され、領域D,Gが生活区分IIIとして判別される。 Moreover, FIG. 11 shows the case where the indoor unit of the air conditioner according to the present invention is installed in another 1 LDK LD, and FIG. 12 discriminates each region A to G based on the long-term accumulation result in this case. Results are shown. In the example of FIG. 11, the areas B, C, and E are determined as the life category I, the areas A and F are determined as the life category II, and the areas D and G are determined as the life category III.
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。 Note that the above-described determination of the region characteristics (life classification) is repeated every predetermined time, but the determination result hardly changes unless the sofa, the table, or the like arranged in the room to be determined is moved.
次に、図7のフローチャートを参照しながら、各領域A〜Gにおける人の在否の最終判定について説明する。 Next, the final determination of the presence / absence of a person in each of the regions A to G will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS21〜S22は、上述した図6のフローチャートにおけるステップS1〜S2と同じなので、その説明は省略する。ステップS23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S24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S25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S26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〜Gにおける人の在否を推定する。
Steps S21 to S22 are the same as steps S1 to S2 in the flowchart of FIG. In step S23, it is determined whether or not a predetermined number M (for example, 15 times) of reaction results in the period T1 has been obtained. If it is determined that the period T1 has not reached the predetermined number M, the process returns to step S21. If it is determined that the period T1 has reached the predetermined number M, in step S24, the total number of reaction results in the period T1 × M is used as the cumulative reaction period number, and the cumulative reaction period number for one time is calculated. This calculation of the cumulative reaction period is repeated a plurality of times, and it is determined in step S25 whether or not the calculation result of the cumulative reaction period has been obtained for a predetermined number of times (for example, N = 4). When the determination is made, the process returns to step S21. On the other hand, when it is determined that the predetermined number of times has been reached, in step S26, the person in each of the areas A to G is determined based on the already determined area characteristics and the predetermined number of accumulated reaction periods. Presence or absence of is estimated.
なお、ステップS27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。 In step S27, by subtracting 1 from the number of times (N) for calculating the cumulative reaction period and returning to step S21, the calculation of the number of cumulative reaction periods for a predetermined number of times is repeatedly performed.
表2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2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。 Table 2 shows a history of reaction results for the latest one time (time T1 × M). In Table 2, for example, ΣA0 means the number of cumulative reaction periods for one time in the region A.
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、N=4の場合、過去4回分の履歴(ΣA4、ΣA3、ΣA2、ΣA1)のうち、生活区分Iについては、1回以上の累積反応期間回数が1回でもあれば、人がいると判定する。また、生活区分IIについては、過去4回の履歴のうち、1回以上の累積反応期間回数が2回以上あれば、人がいると判定するとともに、生活区分IIIについては、過去4回の履歴のうち、2回以上の累積反応期間回数が3回以上あれば、人がいると判定する。 Here, the cumulative reaction period number of one time immediately before ΣA0 is ΣA1, and the previous cumulative reaction period number of ΣA0 is ΣA2,... , .SIGMA.A2, .SIGMA.A1), for life category I, it is determined that there is a person if the cumulative reaction period is one or more. In addition, for life category II, it is determined that there is a person if the cumulative reaction period of one or more times is two or more in the past four history, and for life category III, the past four history Among them, if the cumulative reaction period number of 2 times or more is 3 times or more, it is determined that there is a person.
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。 Next, after the time T1 × M from the above-described determination of the presence / absence of the person, the presence / absence of the person is similarly estimated from the past four histories, life categories, and cumulative reaction period times.
すなわち、本発明に係る空気調和機の室内機においては、判別領域A〜G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。 That is, in the indoor unit of the air conditioner according to the present invention, the presence / absence of a person is estimated using a smaller number of sensors than the number of the discrimination areas A to G. Since there is a possibility that the position is incorrect, avoiding human position estimation in a single predetermined period regardless of whether it is an overlapping area, the region characteristics obtained by accumulating the region determination results for each predetermined period over a long period, and for each predetermined period The region determination results are accumulated N times, and the location of the person is estimated from the past history of the accumulated reaction period times of each region obtained, thereby obtaining the position estimation result of the person with high probability.
表3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。 Table 3 shows the time required for the presence estimation and the time required for the absence estimation when the presence / absence of the person is determined as described above and T1 = 5 seconds and M = 12.
このようにして、本発明に係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3のセンサ24,26,28により複数の領域A〜Gに区分した後、各領域A〜Gの領域
特性(生活区分I〜III)を決定し、さらに各領域A〜G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。
Thus, after the area to be air-conditioned by the indoor unit of the air conditioner according to the present invention is divided into the plurality of areas A to G by the first to third sensors 24, 26 and 28, each area A to G Area characteristics (life categories I to III) are determined, and the time required for the presence estimation and the time required for the absence estimation are changed according to the area characteristics of the areas A to G.
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〜G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。 In other words, since it takes about 1 minute for the wind to reach after changing the air conditioning setting, changing the air conditioning setting in a short time (for example, a few seconds) will not only impair comfort, but will also make people short. For such a place, it is preferable not to perform air conditioning so much from the viewpoint of energy saving. Therefore, the presence / absence of a person in each of the areas A to G is first detected, and the air conditioning setting in the area where the person is present is optimized.
詳述すると、生活区分II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Iと判別された領域では、生活区分II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II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IIIと判別された領域では、生活区分II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II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、上述した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。
<障害物検知装置の構成>
図1に示されるように、本体2の片側(正面から見て左側)の下部には、障害物検知装置30が設けられており、この障害物検知装置30について図13を参照しながら説明する。なお、本明細書で使用する「障害物」という用語は、室内機の吹出口10から吹き出され居住者に快適空間を提供するための空気の流れを妨げる物全般を指しており、例えばテーブルやソファー等の家具、テレビ、オーディオ等の居住者以外の物を総称したものである。
More specifically, with the time required for estimating the presence / absence of the area determined as the life category II as a standard, in the area determined as the life category I, there is a person at a shorter time interval than the area determined as the life category II. In contrast, when there are no people in the area, the absence of the person is estimated at a longer time interval than the area determined as the life category II. The time required for estimation is set to be long. On the other hand, in the area determined to be life category III, the presence of a person is estimated at a longer time interval than the area determined to be life category II. By estimating the absence of a person at a time interval shorter than the region determined as II, the time required for the presence estimation is set longer and the time required for the absence estimation is set shorter. Furthermore, as described above, the life division of each region changes depending on the long-term accumulation result, and accordingly, the time required for the presence estimation and the time required for the absence estimation are variably set.
<Configuration of obstacle detection device>
As shown in FIG. 1, an obstacle detection device 30 is provided at the lower part of one side (left side when viewed from the front) of the main body 2, and the obstacle detection device 30 will be described with reference to FIG. . As used herein, the term “obstacle” refers to all objects that are blown out from the air outlet 10 of the indoor unit and impede the flow of air to provide a comfortable space for residents. It is a collective term for non-residents such as furniture such as sofas, televisions, and audio.
障害物検知装置30は、距離検知手段としての超音波式距離センサ(以下、単に「超音波センサ」という)32と、超音波センサ32を回転自在に支承する球状の支持体34と、超音波センサ32の音波出口方向に位置する支持体34に形成されたホーン36と、超音波センサ32の向きを変えて距離検知方向を変更するための距離検知方向変更手段(駆動手段)とを備えている。ホーン36は、超音波センサ32が送信した超音波の感度を向上させるとともに指向性を強くして障害物検知精度を向上させるためのものである。 The obstacle detection device 30 includes an ultrasonic distance sensor (hereinafter simply referred to as “ultrasonic sensor”) 32 as a distance detection means, a spherical support 34 that rotatably supports the ultrasonic sensor 32, and an ultrasonic wave. A horn 36 formed on the support 34 positioned in the sound wave exit direction of the sensor 32, and a distance detection direction changing means (driving means) for changing the distance detection direction by changing the direction of the ultrasonic sensor 32 are provided. Yes. The horn 36 is for improving the sensitivity of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic sensor 32 and enhancing the directivity to improve the obstacle detection accuracy.
また、支持体34は、水平(横)回転用回転軸40と、水平回転用回転軸40と直交する方向に延びる垂直(縦)回転用回転軸42を有し、水平回転用回転軸40は水平回転用モータ44に連結されて駆動され、垂直回転用回転軸42は垂直回転用モータ46に連結されて駆動される。すなわち、距離検知方向変更手段は、水平回転用モータ44、垂直回転用モータ46等により構成され、超音波センサ32の方向角度を2次元で変更することができるとともに、超音波センサ32の向いている方向角度を認識することができる。 Further, the support 34 has a horizontal (horizontal) rotating shaft 40 and a vertical (vertical) rotating shaft 42 extending in a direction orthogonal to the horizontal rotating shaft 40, and the horizontal rotating shaft 40 is The horizontal rotation motor 44 is connected to and driven, and the vertical rotation shaft 42 is connected to and driven by the vertical rotation motor 46. That is, the distance detection direction changing means includes a horizontal rotation motor 44, a vertical rotation motor 46, and the like, and can change the direction angle of the ultrasonic sensor 32 two-dimensionally and be directed to the ultrasonic sensor 32. The direction angle can be recognized.
次に、距離検知手段としての超音波センサ32の作用を説明する。 Next, the operation of the ultrasonic sensor 32 as a distance detection means will be described.
本実施の形態における超音波センサ32は、超音波送信部と受信部を兼用しており、超音波パルスを送信して、超音波パルスが障害物等に当たると、反射して、この反射波を超音波センサ32で受信する。この送信から受信までの時間をt、音速をCとすると、超音波センサ32から障害物までの距離DはD=Ct/2で表される。なお、超音波センサ32の超音波送信部と受信部が別体の場合も、原理的あるいは機能的にはなんの変わりもなく、本実施の形態においても採用できる。 The ultrasonic sensor 32 according to the present embodiment serves as both an ultrasonic transmitter and a receiver. The ultrasonic sensor 32 transmits an ultrasonic pulse. When the ultrasonic pulse hits an obstacle or the like, the ultrasonic sensor 32 reflects the reflected wave. Received by the ultrasonic sensor 32. When the time from this transmission to reception is t and the sound speed is C, the distance D from the ultrasonic sensor 32 to the obstacle is represented by D = Ct / 2. In addition, even when the ultrasonic transmission unit and the reception unit of the ultrasonic sensor 32 are separate, there is no change in principle or function, and the ultrasonic sensor 32 can be adopted in the present embodiment.
また、超音波センサ32は、床面からの高さをHとすると、H=約2mの高さに通常設置される。 The ultrasonic sensor 32 is usually installed at a height of H = about 2 m, where H is the height from the floor.
さらに、距離検知方向変更手段により超音波センサ32の向いている方向を、垂直方向の角度(俯角、水平線から下方向に測定した角度)α、水平方向の角度(水平角、室内機から見て左側の基準線から右向きに測定した角度)βとして認識することができる。ここで、ある方向における障害物までの距離Dが、D=H/sinαのとき、その障害物は床面上にあるということがわかり、超音波センサ32によりその方向の床面が見通せるということになる。 Further, the direction in which the ultrasonic sensor 32 is directed by the distance detection direction changing means is changed to a vertical angle (a depression angle, an angle measured downward from the horizontal line) α, a horizontal angle (horizontal angle, viewed from the indoor unit). It can be recognized as β), an angle measured to the right from the left reference line. Here, when the distance D to the obstacle in a certain direction is D = H / sin α, it can be seen that the obstacle is on the floor surface, and the ultrasonic sensor 32 can see the floor surface in that direction. become.
したがって、垂直方向の角度αと水平方向の角度βを所定の角度間隔で変化させて超音波センサ32に検知動作(走査)を行わせることで、居住空間における人や物の位置を認識することができる。 Therefore, the position of the person or the object in the living space is recognized by changing the vertical angle α and the horizontal angle β at predetermined angular intervals and causing the ultrasonic sensor 32 to perform a detection operation (scanning). Can do.
本実施の形態においては、超音波センサ32により居住空間の床面を垂直方向の角度αと水平方向の角度βに基づき、図14に示されるように細分化し、これらの領域の各々を障害物位置判別領域あるいは「ポジション」と定義し、どのポジションに障害物が存在しているかを判別するようにしている。なお、図14に示される全ポジションは、図5に示される人位置判別領域の全領域と略一致しており、図5の領域境界を図14のポジション境界に略一致させ、領域及びポジションを次のように対応させることで、後述する空調制御を容易に行うことができ、記憶させるメモリを極力少なくしている。 In the present embodiment, the floor surface of the living space is subdivided as shown in FIG. 14 by the ultrasonic sensor 32 based on the vertical angle α and the horizontal angle β, and each of these areas is obstructed. It is defined as a position determination area or “position”, and it is determined which position an obstacle is present. Note that all the positions shown in FIG. 14 substantially coincide with all the areas of the human position determination area shown in FIG. 5, and the area boundary in FIG. 5 is substantially coincident with the position boundary in FIG. By making it correspond as follows, the air conditioning control described later can be easily performed, and the memory to be stored is reduced as much as possible.
領域A:ポジションA1+A2+A3
領域B:ポジションB1+B2
領域C:ポジションC1+C2
領域D:ポジションD1+D2
領域E:ポジションE1+E2
領域F:ポジションF1+F2
領域G:ポジションG1+G2
なお、図14の領域分割は、ポジションの領域数を人位置判別領域の領域数より多く設定しており、人位置判別領域の各々に少なくとも二つのポジションが属し、これら少なくとも二つの障害物位置判別領域を室内機から見て左右に配置しているが、各人位置判別領域に少なくとも一つのポジションが属するように領域分割して、空調制御を行うこともできる。
Area A: Position A1 + A2 + A3
Area B: Position B1 + B2
Area C: Position C1 + C2
Area D: Position D1 + D2
Area E: Position E1 + E2
Area F: Position F1 + F2
Area G: Position G1 + G2
In the area division of FIG. 14, the number of position areas is set to be larger than the number of areas of the human position determination area, and at least two positions belong to each of the human position determination areas. Although the areas are arranged on the left and right as viewed from the indoor unit, the air conditioning control can be performed by dividing the area so that at least one position belongs to each person position determination area.
また、図14の領域分割は、複数の人位置判別領域の各々が、室内機までの距離に応じて区分され、近い領域の人位置判別領域に属するポジションの領域数を遠い領域の人位置判別領域に属するポジションの領域数より多く設定しているが、室内機からの距離にかかわらず、各人位置判別領域に属するポジション数を同数にしてもよい。
<障害物検知装置の検知動作及びデータ処理>
上述したように、本発明に係る空気調和機は、人体検知装置により領域A〜Gにおける人の在否を検知するとともに、障害物検知装置によりポジションA1〜G2における障害物の有無を検知し、人体検知装置の検知信号(検知結果)と障害物検知装置の検知信号(検知結果)に基づいて、風向変更手段である上下羽根12及び左右羽根14を駆動制御することにより、快適空間を提供するようにしている。
In the area division of FIG. 14, each of the plurality of person position determination areas is divided according to the distance to the indoor unit, and the number of positions belonging to the person position determination area in the near area is determined as the person position determination in the far area. The number of positions belonging to the area is set to be larger than the number of areas belonging to the area, but the number of positions belonging to each person position determination area may be the same regardless of the distance from the indoor unit.
<Detection operation and data processing of obstacle detection device>
As described above, the air conditioner according to the present invention detects the presence or absence of a person in the regions A to G by the human body detection device, and detects the presence or absence of an obstacle in the positions A1 to G2 by the obstacle detection device. Based on the detection signal (detection result) of the human body detection device and the detection signal (detection result) of the obstacle detection device, driving and controlling the upper and lower blades 12 and the left and right blades 14 which are wind direction changing means provides a comfortable space. I am doing so.
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ことができるのに対し、障害物検知装置は、送信した超音波の反射波を受信することで障害物の距離を検知していることから、人と障害物を判別することができない。 While the human body detection sensor can detect the presence or absence of a person by detecting infrared rays emitted from the human body, for example, the obstacle detection device receives a reflected wave of the transmitted ultrasonic wave to Since the distance of an object is detected, it is impossible to distinguish between a person and an obstacle.
人を障害物として誤認すると、人がいる領域を空調できなかったり、人に空調風(気流)を直接当ててしまうこともあり、結果として非効率な空調制御あるいは人に不快感を与える空調制御となるおそれがある。 If a person is mistaken as an obstacle, the area in which the person is present may not be air-conditioned, or air-conditioning airflow (airflow) may be applied directly to the person, resulting in inefficient air-conditioning control or air-conditioning control that causes discomfort to the person. There is a risk of becoming.
そこで、障害物検知装置について、以下に説明するデータ処理を行って障害物のみを検知するようにしている。 Therefore, the obstacle detection apparatus detects only an obstacle by performing data processing described below.
まず、図15を参照しながら超音波センサ32の駆動方法を説明する。 First, a method for driving the ultrasonic sensor 32 will be described with reference to FIG.
図15に示されるように、本体2には、互いに電気的に接続された三つの基板48,50,52が内蔵されており、本体2に取り付けられた前面パネル4,上下羽根12,左右羽根14等の可動部は第1の基板48により制御され、第3の基板52は、超音波センサ32と一体的に実装されている。本実施の形態では上記した三つの基板構成を例に説明するが、基板48,50,52の構成(枚数)は上記に限るものではない。 As shown in FIG. 15, the main body 2 includes three boards 48, 50, and 52 that are electrically connected to each other, and includes a front panel 4, upper and lower blades 12, and left and right blades attached to the main body 2. The movable parts such as 14 are controlled by the first substrate 48, and the third substrate 52 is mounted integrally with the ultrasonic sensor 32. In the present embodiment, the three substrate configurations described above will be described as an example. However, the configuration (number) of the substrates 48, 50, and 52 is not limited to the above.
また、第2の基板50には、センサ入力増幅部54と、帯域増幅部56と、比較部58と、ラッチ回路部60とが設けられ、第1の基板48から出力された超音波送信信号はセンサ入力増幅部54に入力され、センサ入力増幅部54で電圧増幅した後、第3の基板52に入力される。超音波センサ32は、入力された信号に基づいて、後述する各アドレスに向かって超音波を送信し、その反射波を受信して帯域増幅部56に出力する。超音波送信信号としては、例えば10μsでON/OFFを繰り返す50%デューティの50kHzの信号を使用し、帯域増幅部56では、50kHz近傍の信号を増幅する。 The second substrate 50 is provided with a sensor input amplification unit 54, a band amplification unit 56, a comparison unit 58, and a latch circuit unit 60, and an ultrasonic transmission signal output from the first substrate 48. Is input to the sensor input amplifying unit 54, voltage amplified by the sensor input amplifying unit 54, and then input to the third substrate 52. The ultrasonic sensor 32 transmits an ultrasonic wave toward each address to be described later based on the input signal, receives the reflected wave, and outputs it to the band amplifying unit 56. As the ultrasonic transmission signal, for example, a 50 kHz signal with 50% duty that repeats ON / OFF at 10 μs is used, and the band amplification unit 56 amplifies a signal in the vicinity of 50 kHz.
帯域増幅部56の出力信号は比較部58に入力され、比較部58に設定された所定の閾値と比較される。比較部58は、帯域増幅部56の出力信号が閾値より大きい場合にLレベル(ローレベル)の信号をラッチ回路部60に出力する一方、帯域増幅部56の出力信号が閾値より小さい場合にHレベル(ハイレベル)の信号をラッチ回路部60に出力する。また、第1の基板48は、残響信号やサイドローブによる虚像の誤検知を防止するために送信信号が出力されてから所定期間のみ受信許可信号をラッチ回路部60に出力する。 The output signal of the band amplification unit 56 is input to the comparison unit 58 and compared with a predetermined threshold set in the comparison unit 58. The comparison unit 58 outputs an L level (low level) signal to the latch circuit unit 60 when the output signal of the band amplifying unit 56 is larger than the threshold value, whereas the comparison unit 58 outputs H when the output signal of the band amplifying unit 56 is smaller than the threshold value. A level (high level) signal is output to the latch circuit unit 60. Further, the first substrate 48 outputs a reception permission signal to the latch circuit unit 60 only for a predetermined period after the transmission signal is output in order to prevent false detection of a virtual image due to a reverberation signal or a side lobe.
なお、図15は、超音波センサ32が送受信一体型のものを示しているが、送信機と受信機が別体のものを使用することも勿論可能である。 Note that FIG. 15 shows the ultrasonic sensor 32 having a transmission / reception integrated type, but it is of course possible to use a transmitter and a receiver separately.
図16は、RS(リセットセット)フリップフロップにより構成されたラッチ回路部60を示しており、表4は、二つの入力(比較部58からの入力(RESET入力)と第1の基板48からの入力(SET入力))に基づいて決定されるラッチ回路部60からの出力(Q)を示している。表4中、H*は、RESET入力とSET入力が共にLレベルの場合は、出力はHレベルとなり、RESET入力とSET入力が共にHレベルの場合は、どちらが先にHレベルになるかどうかで出力レベルが異なることを示している。 FIG. 16 shows a latch circuit unit 60 configured by RS (reset set) flip-flops. Table 4 shows two inputs (input from the comparison unit 58 (RESET input) and from the first substrate 48. The output (Q) from the latch circuit unit 60 determined based on the input (SET input) is shown. In Table 4, H * indicates whether the output is H level when both the RESET input and the SET input are at the L level, and which is the H level first when both the RESET input and the SET input are at the H level. The output level is different.
また、図17は、各信号の状態を示す概略のタイミングチャートを示しており、図17を用いて動作を説明する。 FIG. 17 is a schematic timing chart showing the state of each signal, and the operation will be described with reference to FIG.
まず、第1の基板48の超音波センサ制御部から第2の基板50のセンサ入力増幅部54に超音波送信信号が出力されると、センサ入力増幅部54からの信号が第3の基板52に入力され、超音波センサ32は設定されたアドレスに向かって超音波を送信する。このとき、帯域増幅部56への電気的な信号の回り込みや、超音波の残響により帯域増幅部56は図17に示すような信号出力が生成され比較部58に入力される。比較部58では、入力された信号を予め設定された閾値と比較し、閾値より大きい場合には、Lレベルの信号をラッチ回路部60に出力する。 First, when an ultrasonic transmission signal is output from the ultrasonic sensor control unit of the first substrate 48 to the sensor input amplification unit 54 of the second substrate 50, the signal from the sensor input amplification unit 54 is transmitted to the third substrate 52. The ultrasonic sensor 32 transmits an ultrasonic wave toward the set address. At this time, a signal output as shown in FIG. 17 is generated in the band amplifying unit 56 by the wraparound of the electrical signal to the band amplifying unit 56 and the reverberation of the ultrasonic wave, and is input to the comparing unit 58. The comparison unit 58 compares the input signal with a preset threshold value, and outputs an L level signal to the latch circuit unit 60 if it is greater than the threshold value.
しかしながら、このとき比較部58に入力された信号は居住空間からの反射波を超音波センサ32が受信して生成された信号ではないことから、超音波送信信号の送信から所定時間t1までは受信許可信号をLレベル(受信禁止)とし第1の基板48から第2の基板50のラッチ回路部60に出力するようにしている。したがって、ラッチ回路部60から第1の基板48の超音波センサ制御部に出力される超音波受信信号は、Hレベル(反射波なし)を維持できることになる。以上のような処理とすることで、電気的な信号の回り込みや、超音波の残響により生成された信号を反射波による信号と誤認することを防止している。 However, since the signal input to the comparison unit 58 at this time is not a signal generated by receiving the reflected wave from the living space by the ultrasonic sensor 32, it is received from the transmission of the ultrasonic transmission signal until the predetermined time t1. The permission signal is set to L level (reception is prohibited) and is output from the first substrate 48 to the latch circuit unit 60 of the second substrate 50. Therefore, the ultrasonic reception signal output from the latch circuit unit 60 to the ultrasonic sensor control unit of the first substrate 48 can maintain the H level (no reflected wave). By performing the processing as described above, it is possible to prevent a signal generated by the wraparound of an electrical signal or the reverberation of an ultrasonic wave from being mistaken as a signal by a reflected wave.
一方、超音波センサ32から送信された超音波が居住空間で反射し、この反射波(第1波)を超音波センサ32が受信し、帯域増幅部56を介して比較部58に入力された信号が閾値より大きい場合にも、同様にLレベルの信号をラッチ回路部60に出力する。しかしながら、超音波送信信号の送信から所定時間t1からt2までは受信許可信号はHレベル(受信許可)と設定(t1は超音波送信から反射波受信までの時間間隔より短く設定する。)されるので、ラッチ回路部60から第1の基板48の超音波センサ制御部に出力される超音波受信信号は、Lレベル(反射波あり)となる。なお、t1とt2の詳細な設定方法については後述する。 On the other hand, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor 32 is reflected in the living space, and this reflected wave (first wave) is received by the ultrasonic sensor 32 and input to the comparison unit 58 via the band amplification unit 56. Similarly, when the signal is larger than the threshold value, an L level signal is output to the latch circuit unit 60. However, the reception permission signal is set to H level (reception permission) from the transmission of the ultrasonic transmission signal to a predetermined time t1 to t2 (t1 is set shorter than the time interval from the ultrasonic transmission to the reflected wave reception). Therefore, the ultrasonic reception signal output from the latch circuit unit 60 to the ultrasonic sensor control unit of the first substrate 48 is at the L level (there is a reflected wave). A detailed setting method of t1 and t2 will be described later.
ここで、超音波センサ32が超音波を送信してから超音波受信信号がLレベルになるまでの時間をt、音速をCとすると超音波センサ32から障害物までの距離DはD=Ct/2となる。 Here, when the time from when the ultrasonic sensor 32 transmits an ultrasonic wave until the ultrasonic reception signal becomes L level is t and the speed of sound is C, the distance D from the ultrasonic sensor 32 to the obstacle is D = Ct. / 2.
また、あるアドレスで所定の距離測定が完了すると、第1の基板48の超音波センサ制御部は、超音波センサ水平駆動用信号を水平回転用モータドライバ62に送信して水平回転用モータ44を駆動するとともに、超音波センサ垂直駆動用信号を垂直回転用モータドライバ64に送信して垂直回転用モータ46を駆動することで、計測すべきアドレスを変更する。 When a predetermined distance measurement is completed at a certain address, the ultrasonic sensor control unit of the first substrate 48 transmits an ultrasonic sensor horizontal drive signal to the horizontal rotation motor driver 62 to cause the horizontal rotation motor 44 to operate. In addition to driving, the ultrasonic sensor vertical drive signal is transmitted to the vertical rotation motor driver 64 to drive the vertical rotation motor 46, thereby changing the address to be measured.
表5におけるi及びjは、計測すべきアドレスを示しており、垂直方向の角度及び水平方向の角度は、上述した俯角α及び室内機から見て左側の基準線から右向きに測定した角度βをそれぞれ示している。すなわち、室内機から見て、垂直方向に5度〜80度、水平方向に10度〜170度の範囲で各アドレスを設定し、超音波センサ32は各アドレスを計測し、居住空間を走査する。 I and j in Table 5 indicate addresses to be measured, and the vertical angle and the horizontal angle are the above-described depression angle α and the angle β measured rightward from the left reference line when viewed from the indoor unit. Each is shown. That is, as viewed from the indoor unit, each address is set in the range of 5 to 80 degrees in the vertical direction and 10 to 170 degrees in the horizontal direction, and the ultrasonic sensor 32 measures each address and scans the living space. .
なお、超音波センサ32による居住空間の全走査は、空気調和機の運転開始時と運転停止時に分けて行われ、表6および表7は超音波センサ32の走査順を示している。 Note that the entire scanning of the living space by the ultrasonic sensor 32 is performed separately when the air conditioner is started and when the operation is stopped, and Tables 6 and 7 show the scanning order of the ultrasonic sensor 32.
表6は空気調和機の運転開始時の走査順を示しており、アドレス[0,0]からアドレス[32,0]までの各アドレスでこの順番に距離測定を行い、次にアドレス[32,1]からアドレス[0,1]さらにアドレス[0,2]からアドレス[32,2]まで(即ち俯角5〜15°の範囲)の各アドレスで距離測定を行い空気調和機の運転開始時の走査
を終了する。この走査により、空気調和機から居住空間の壁面までの距離を測定する(壁検知処理)。
Table 6 shows the scanning order at the start of the operation of the air conditioner. Distance measurement is performed in this order at each address from address [0, 0] to address [32, 0], and then the address [32, 1] to address [0,1] and further from address [0,2] to address [32,2] (that is, in a range of depression angle of 5 to 15 °), distance measurement is performed at the start of air conditioner operation. End the scan. By this scanning, the distance from the air conditioner to the wall surface of the living space is measured (wall detection processing).
一方、空気調和機の運転停止時には空気調和機からの距離領域(後述する近、中、遠距離の3区分)毎に走査を行う。遠距離は、アドレス[0,1]からアドレス[32,1]を経て、次にアドレス[32,2]からアドレス[0,2]を、さらにアドレス[0,3]からアドレス[32,3]までの俯角10〜20°の範囲を走査する。また、中距離は遠距離同様の順番でアドレス[0,2]からアドレス[0,5]までの俯角15〜30°の範囲を、近距離についても同様にアドレス[0,4]からアドレス[32,12]までの俯角25〜65°の範囲を走査する。表7に近距離の走査順を示す。また、各距離毎の上記一連の走査は運転停止時に1度行う。つまり三回の運転停止時に全領域の走査が完了することとなる。この走査およびにより、空気調和機から居住空間の障害物の有無を検知する(障害物検知処理)。なお、本実施例では三つの距離毎に走査する場合を例に説明するが、さらに細分化した領域A〜G、あるいはブロック(後述するブロックN,R,C,L)さらに、フィールド(後述するフィールド1〜5)毎に走査することも可能である。 On the other hand, when the operation of the air conditioner is stopped, scanning is performed for each distance region from the air conditioner (three sections of near, medium, and far distance described later). The long distance is from address [0, 1] to address [32, 1], then from address [32, 2] to address [0, 2], and from address [0, 3] to address [32, 3]. ] Is scanned within a range of depression angles of 10 to 20 degrees. Further, the medium distance is in the same order as the long distance, and the depression angle of 15 to 30 ° from the address [0, 2] to the address [0, 5] is the same. 32, 12] is scanned in the range of depression angle 25 to 65 °. Table 7 shows the scanning order of the short distance. The series of scans for each distance is performed once when the operation is stopped. That is, the scanning of the entire area is completed when the operation is stopped three times. By this scanning, the presence or absence of an obstacle in the living space is detected from the air conditioner (obstacle detection process). In this embodiment, a case where scanning is performed every three distances will be described as an example. However, subdivided regions A to G or blocks (blocks N, R, C, and L described later) and fields (described later) are described. It is also possible to scan every field 1-5).
このように、超音波センサ32による居住空間の全走査を、空気調和機の運転開始時と運転停止時に分けて行うようにしたのは、空気調和機と壁面までの距離および障害物の有無判定を効率的に行うためである。すなわち、運転停止時は、圧縮機等の可動要素が全て停止しており、空気調和機の運転開始時に比べノイズを受けにくいことから、超音波センサ32による検知処理距離測定に比較的好ましい環境と言えるが、居住空間の全走査を空気調和機の運転停止時にのみ行うと、運転開始時に超音波センサ32が全く走査しないことになり、居住者に不信感を与えるばかりでなく、運転停止後の走査時間が長くなるからである。 As described above, the entire scanning of the living space by the ultrasonic sensor 32 is performed separately when the operation of the air conditioner is started and when the operation is stopped. The distance between the air conditioner and the wall surface and the presence / absence of an obstacle are determined. This is for efficiently performing. That is, when the operation is stopped, all the movable elements such as the compressor are stopped, and it is less susceptible to noise than when the air conditioner is started. Therefore, the environment is relatively preferable for measuring the detection processing distance by the ultrasonic sensor 32. It can be said that if the entire scanning of the living space is performed only when the operation of the air conditioner is stopped, the ultrasonic sensor 32 does not scan at the start of the operation. This is because the scanning time becomes long.
また、空気調和機の運転開始時の走査を、俯角15度以内に制限したのは、空気調和機の運転開始時には人がいる可能性が高く、人を検知しない可能性が高い領域のみ、すなわち壁がある領域を走査することで、計測データを有効利用できるからである(人は障害物ではないので、後述するように、人がいる領域のデータは使用しない)。 The reason why the scanning at the start of the operation of the air conditioner is limited to within 15 degrees of depression is only in the region where there is a high possibility that there is a person at the start of the operation of the air conditioner, that is, there is a high possibility that the person will not be detected. This is because the measurement data can be used effectively by scanning the area where the wall is located (since the person is not an obstacle, the data of the area where the person is present is not used as described later).
次に、空気調和機の運転開始時における障害物までの距離測定について、図18 のフローチャートを参照しながら説明する。 Next, distance measurement to the obstacle at the start of operation of the air conditioner will be described with reference to the flowchart of FIG.
まずステップS31において、超音波センサ32を駆動する水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46のイニシャライズ処理を行う。イニシャライズ処理とは、アドレス[0,0]を原点位置に設定するとともにアドレス[16,0]をセンター位置に設定し、水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46を原点位置でリセットした後、センター位置で停止させる制御のことである。 First, in step S31, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 that drive the ultrasonic sensor 32 are initialized. In the initialization process, the address [0, 0] is set to the origin position, the address [16, 0] is set to the center position, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 are reset at the origin position, This is the control to stop at the center position.
また、三つの基板48,50,52はそれぞれリード線で接続されていることから、次のステップS32において、リード線の断線、誤接続等の異常がないかどうかを判定するための超音波センサ32の自己診断処理を行い、ステップS33において異常がないと判定されると、ステップS34に移行する一方、異常があると判定されると、距離測定フローを終了する。ただし前述したように基板48,50,52の構成(枚数)は上記に限るものではないため、例えば一体型の基板構成の場合には、ステップS32の処理はスキップしても良い。 In addition, since the three substrates 48, 50, and 52 are respectively connected by lead wires, in the next step S32, an ultrasonic sensor for determining whether or not there is an abnormality such as a disconnection or incorrect connection of the lead wires. When the self-diagnosis process of 32 is performed and it is determined in step S33 that there is no abnormality, the process proceeds to step S34, whereas when it is determined that there is an abnormality, the distance measurement flow is terminated. However, as described above, the configuration (number) of the substrates 48, 50, and 52 is not limited to the above. For example, in the case of an integrated substrate configuration, the process of step S32 may be skipped.
ステップS34においては、水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46を目標初期位置([i,j]=[0,0])に設定し、次のステップS35において、これらのモータ44,46が目標位置に設定されているかどうかを判定する。ステップS35におい
て目標位置に設定されていると判定されると、ステップS36に移行する一方、目標位置に設定されていないと判定されると、ステップS37において、水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46の駆動処理を行って、ステップS35に戻る。
In step S34, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 are set to target initial positions ([i, j] = [0,0]). In the next step S35, the motors 44 and 46 are set. It is determined whether the target position is set. If it is determined that the target position is set in step S35, the process proceeds to step S36. If it is determined that the target position is not set, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor are determined in step S37. After performing the driving process 46, the process returns to step S35.
ステップS36においては、所定時間(例えば、1秒)待機し、ステップS38においてノイズ検出処理を行う。所定時間待機するのは、超音波センサが圧電体による圧電現象を利用したセンサであり、回転用モータの振動の影響を避けるためである。また、超音波センサ32は、音響ノイズや電磁ノイズによる影響を受けやすいため、周囲環境からのノイズ影響の有無を判定して、距離測定動作に移行するようにしている。 In step S36, it waits for a predetermined time (for example, 1 second), and noise detection processing is performed in step S38. The reason for waiting for a predetermined time is that the ultrasonic sensor is a sensor that uses a piezoelectric phenomenon caused by a piezoelectric body, so as to avoid the influence of vibration of the motor for rotation. In addition, since the ultrasonic sensor 32 is easily affected by acoustic noise and electromagnetic noise, the presence or absence of noise influence from the surrounding environment is determined and the process proceeds to the distance measurement operation.
このノイズ検出処理について、図19および図20のタイミングチャートを参照しながら説明する。ノイズ検出処理は超音波送信信号を送信する前に、周囲環境からのノイズを検知する所定の音波受信期間(例えば、100ms)を設け、超音波の送信は行わず、受信のみ行う処理である。従って、超音波送信信号はLレベル(送信しない)、受信許可信号がHレベル(受信許可)に設定する。 This noise detection process will be described with reference to the timing charts of FIGS. The noise detection process is a process in which a predetermined sound wave reception period (for example, 100 ms) for detecting noise from the surrounding environment is provided before the ultrasonic transmission signal is transmitted, and only reception is performed without transmitting ultrasonic waves. Accordingly, the ultrasonic transmission signal is set to L level (not transmitted) and the reception permission signal is set to H level (reception permission).
さらに、誤判定を防止するため、ノイズ検出開始から所定時間(例えば、100ms)経過時の超音波受信信号を2度読みし、図19のように2度読み一致でHレベル(ノイズが閾値未満)の場合は「ノイズなし」と判定する一方、図20のようにLレベル(ノイズが閾値以上)の場合は「ノイズあり」と判定する。 Further, in order to prevent erroneous determination, the ultrasonic reception signal when a predetermined time (for example, 100 ms) has elapsed from the start of noise detection is read twice, and is read twice as shown in FIG. ) Is determined as “no noise”, while it is determined as “no noise” when the level is L (noise is equal to or greater than a threshold) as shown in FIG.
図18のフローチャートに戻って、次のステップS39において、ノイズがあるかどうかの判定を行い、ノイズなしと判定されると、ステップS40に移行する一方、ノイズありと判定されるとステップS41に移行する。 Returning to the flowchart of FIG. 18, in the next step S39, it is determined whether or not there is noise. If it is determined that there is no noise, the process proceeds to step S40. If it is determined that there is noise, the process proceeds to step S41. To do.
ステップS40においては、同じアドレスで8回のデータを取得し、取得したデータに基づく距離測定が完了したかどうかの判定が行われ、距離測定が完了していないと判定されると、ステップS42において送信処理を行った後、ステップS43において受信処理を行い、ステップS40に戻る。逆に、ステップS40において、測定が8回完了したと判定されると、ステップS44において距離番号確定処理を行う。 In step S40, data is acquired eight times at the same address, and it is determined whether distance measurement based on the acquired data is completed. If it is determined that distance measurement is not completed, step S42 is performed. After performing the transmission process, a reception process is performed in step S43, and the process returns to step S40. Conversely, if it is determined in step S40 that the measurement has been completed eight times, a distance number determination process is performed in step S44.
なお、これらの処理は第1の基板48及び第2の基板50で行われることから、第1の基板48及び第2の基板50は障害物位置検知手段として作用する。 Since these processes are performed on the first substrate 48 and the second substrate 50, the first substrate 48 and the second substrate 50 function as an obstacle position detecting unit.
また、ステップS44における距離番号確定処理が完了すると、ステップS45において距離番号確定処理を行ったアドレスが最終アドレス([i,j]=[32,2])かどうかを判定し、最終アドレスの場合は、ステップS46において超音波センサ32を駆動する水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46のイニシャライズ処理を行った後、プログラムを終了する。なお、このイニシャライズ処理は、ステップS31において行われるイニシャライズ処理と同じなので、その説明は省略する。 When the distance number determination process in step S44 is completed, it is determined whether the address for which the distance number determination process was performed in step S45 is the final address ([i, j] = [32, 2]). After the initialization process of the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 that drives the ultrasonic sensor 32 is performed in step S46, the program ends. Since this initialization process is the same as the initialization process performed in step S31, the description thereof is omitted.
一方、ステップS45において、最終アドレスではないと判定されると、ステップS47において、水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46を駆動して超音波センサ32を次のアドレスに移動して、ステップS35に戻る。 On the other hand, if it is determined in step S45 that it is not the final address, in step S47, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 are driven to move the ultrasonic sensor 32 to the next address, and step S35. Return to.
また、ステップS39において、ノイズありと判定されると、現在のアドレスでの測定データは使用できないことになるので、ステップS41において、第1の基板48に格納された以前の距離データを現在の距離データとして確定し(測定データを更新しない)、ステップS48において、所定時間(例えば、0.8s)待機した後、ステップS47に移行する。 If it is determined in step S39 that there is noise, the measurement data at the current address cannot be used. Therefore, in step S41, the previous distance data stored in the first substrate 48 is replaced with the current distance. The data is confirmed (measurement data is not updated), and after waiting for a predetermined time (for example, 0.8 s) in step S48, the process proceeds to step S47.
すなわち、ノイズの有無判定結果に基づいて障害物位置検知手段の判定結果を更新するか否かを決定することで、壁面までの距離測定を正確に行うことができ、後述する人壁近接制御を精度良く実現できる。 That is, it is possible to accurately measure the distance to the wall surface by determining whether to update the determination result of the obstacle position detection means based on the noise presence / absence determination result. Can be realized with high accuracy.
なお、ステップS48において待機時間を設けたのは、各アドレスにおける合計消費時間を略一定にするためである。すなわち、ノイズありの場合、ステップS40,S42,S43,S44における処理を行わないことになるので、待機時間を設けないと、ノイズなしの場合に比べて消費時間が短くなり、超音波センサ32の動作が不自然になるからである。また、障害物位置判別領域のすべてを走査するとともに、各アドレスにおける合計消費時間が略一定となるように障害物検知装置を制御することで、居住者に安心感を与えることができる。 The reason why the standby time is provided in step S48 is to make the total consumption time at each address substantially constant. That is, when there is noise, the processing in steps S40, S42, S43, and S44 is not performed. Therefore, if no standby time is provided, the consumption time is shortened compared to the case without noise, and the ultrasonic sensor 32 This is because the operation becomes unnatural. Further, the occupant can be provided with a sense of security by scanning the entire obstacle position determination area and controlling the obstacle detection device so that the total consumption time at each address is substantially constant.
次に、ステップS42における送信処理、及び、ステップS43における受信処理について、図21のタイミングチャートを参照しながら説明する。なお、回路動作については図17を用いて上述した通りであるので、ここでは壁検知処理のデータの取得方法について説明する。超音波送信信号は、例えば50%デューティの50kHzの信号を2ms送信し、100ms後に再び超音波送信信号を送信し、これを繰り返して各アドレスで合計8回の超音波送信信号を送信する。なお、測定間隔として100msを設定したのは、100msの時間間隔は、前回の送信処理による反射波の影響を無視できる時間だからである。 Next, the transmission process in step S42 and the reception process in step S43 will be described with reference to the timing chart of FIG. Since the circuit operation is as described above with reference to FIG. 17, a method for acquiring data of the wall detection process will be described here. As the ultrasonic transmission signal, for example, a 50 kHz signal with 50% duty is transmitted for 2 ms, and after 100 ms, the ultrasonic transmission signal is transmitted again, and this is repeated, and the ultrasonic transmission signals are transmitted a total of eight times at each address. The reason why the measurement interval is set to 100 ms is that the time interval of 100 ms is a time in which the influence of the reflected wave by the previous transmission process can be ignored.
次に、受信許可信号は超音波送信時にはLレベル(受信禁止)を出力し、超音波送信開始(基点t=0msとする。)からt1時間経過後にHレベル(受信許可)を出力し、さらに超音波送信開始からt2+2ms後にLレベル(受信禁止)を出力する設定としている。なお、図21においてはt1=8ms、t2=44msの場合を一例を示しているが、上記t1とt2の設定を表8のように設定する。表8は水平方向の角度(室内機から見て左側の基準線から右向きに測定した角度)βにより、t1とt2の設定を変更することを示している。 Next, the reception permission signal outputs an L level (reception prohibited) at the time of ultrasonic transmission, outputs an H level (reception permission) after elapse of t1 time from the start of ultrasonic transmission (base point t = 0 ms), and It is set to output L level (reception prohibited) t2 + 2 ms after the start of ultrasonic transmission. FIG. 21 shows an example of the case of t1 = 8 ms and t2 = 44 ms, but the settings of t1 and t2 are set as shown in Table 8. Table 8 shows that the settings of t1 and t2 are changed according to the angle β in the horizontal direction (angle measured from the left reference line to the right as viewed from the indoor unit) β.
つまりβ=10〜15°および165〜170°の場合は空気調和機が袖壁(左壁または右壁)方向を、βが15〜165°の場合には正面方向の壁面までの距離を測定することを考慮したものである。袖壁方向の場合にt1=8msとしたのは、超音波送信信号の出力から8ms経過するまで受信許可信号をLレベル出力(受信禁止)とすることで残響信号等のノイズを除去している。 That is, when β = 10 to 15 ° and 165 to 170 °, the air conditioner measures the distance to the sleeve wall (left wall or right wall), and when β is 15 to 165 °, the distance to the front wall is measured. It is taken into consideration. The reason for setting t1 = 8 ms in the case of the sleeve wall direction is to remove noise such as a reverberation signal by setting the reception permission signal to L level output (reception prohibited) until 8 ms has passed since the output of the ultrasonic transmission signal. .
また、正面方向の場合にt1=14msとしたのは、上記残響信号による影響を除去すると共に、前述したような超音波センサの送信出力が(比較的近傍の物体間で)多重に反射することにより発生するサイドローブの影響を除外するためである。また、14msであれば、最小検知距離は約2.4mとなり、一般的な6畳間の短辺長さ2.7m程度は検知可能である。 In the case of the front direction, t1 = 14 ms is because the influence of the reverberation signal is removed and the transmission output of the ultrasonic sensor as described above is reflected multiple times (between relatively close objects). This is to eliminate the influence of the side lobe generated by. If it is 14 ms, the minimum detection distance is about 2.4 m, and a short side length of about 2.7 m between 6 tatami mats can be detected.
一方、t2=44ms(検知距離約7.6m)としたのは、空気調和機が22畳の部屋に設置されるものとして、壁面間距離が約7.5mのためである。 On the other hand, t2 = 44 ms (detection distance of about 7.6 m) is because the distance between the wall surfaces is about 7.5 m assuming that the air conditioner is installed in a 22 tatami room.
さらに、超音波受信信号の入力処理(ラッチ回路部60からの出力)は、例えば2ms毎に複数回読み取り、ノイズ等による誤判定防止のため2度読み一致でLレベルの場合に、カウント数Nから1を減じた値(N−1)を距離番号(超音波伝搬往復時間)としている。図21の例では、超音波送信信号が送信された後、比較部58の出力信号はN=9とN=10の間でLレベルとなっていることから(受信許可信号はHレベル)、超音波受信信号は、N=0〜9でHレベルに、N=10,11でLレベルになっており、2度読み一致でLレベルはN=11のときなので、距離番号はN−1=10となり、距離番号相当時間は10×2ms=20msとなる。また、N=23で受信信号が2度読み一致でLレベルでない場合、壁距離が7.6m以上または、受信できなかったと判断する。 Furthermore, the ultrasonic wave reception signal input process (output from the latch circuit unit 60) is read a plurality of times, for example, every 2 ms, and the number of counts is N when the reading coincides twice and is L level to prevent erroneous determination due to noise or the like. A value obtained by subtracting 1 from (N-1) is a distance number (ultrasonic propagation round-trip time). In the example of FIG. 21, after the ultrasonic transmission signal is transmitted, the output signal of the comparison unit 58 is L level between N = 9 and N = 10 (the reception permission signal is H level). The ultrasonic reception signal is at the H level when N = 0 to 9, and at the L level when N = 10 and 11, and when the reading is coincident twice and the L level is N = 11, the distance number is N−1. = 10, and the distance number equivalent time is 10 × 2 ms = 20 ms. When N = 23 and the received signal is read twice and is not at the L level, it is determined that the wall distance is 7.6 m or more or the signal cannot be received.
次に、ステップS44における距離番号確定処理について説明する。 Next, the distance number determination process in step S44 will be described.
各アドレス[i,j]で8回分の距離番号を決定し、大きい方から順に三つの距離番号と小さい方から順に三つの距離番号を除いて、残り二つの距離番号の平均値を取り、距離番号を確定する。なお、平均値は小数点以下を切り上げて整数値とし、このようにして確定された距離番号に相当する実際の測定距離を表9に記載する。距離番号は0〜22までの整数値とし、各距離番号に相当する超音波伝搬往復時間を表7のように設定している。超音波送信信号の信号レベルを2ms毎に読み取る関係で、各距離番号に対応する距離は表9に示す範囲を持つ。 The distance number for 8 times is determined at each address [i, j], the three distance numbers are removed in order from the largest and the three distance numbers are removed in order from the smallest, and the average value of the remaining two distance numbers is taken. Confirm the number. The average value is rounded up to the integer value, and the actual measurement distance corresponding to the distance number determined in this way is shown in Table 9. The distance number is an integer value from 0 to 22, and the ultrasonic propagation round-trip time corresponding to each distance number is set as shown in Table 7. The distance corresponding to each distance number has a range shown in Table 9 because the signal level of the ultrasonic transmission signal is read every 2 ms.
なお、本実施の形態では、各アドレスで八つの距離番号を決定し、大小それぞれ三つの距離番号を除いて、残り二つの距離番号の平均値を取り、距離番号を確定するようにしたが、各アドレスで決定する距離番号は八つに限られるものではなく、平均値を取る距離番号も二つに限られるものではない。また、八つの距離番号の最大値を距離番号として確定
しても良い。
In this embodiment, eight distance numbers are determined at each address, except for three distance numbers, each taking the average value of the remaining two distance numbers, and the distance number is determined. The distance number determined by each address is not limited to eight, and the distance number taking an average value is not limited to two. Further, the maximum value of the eight distance numbers may be determined as the distance number.
また、家具等の障害物までの距離測定は空気調和機の運転停止時に行われ、この空気調和機の運転停止時における障害物までの距離測定(近距離の場合)について、図22のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図22のフローチャートは図18のフローチャートと極めて類似しているので、異なるステップのみ以下説明する。 Further, the distance measurement to the obstacle such as furniture is performed when the operation of the air conditioner is stopped, and the flowchart of FIG. 22 is shown for the distance measurement (in the case of short distance) to the obstacle when the operation of the air conditioner is stopped. The description will be given with reference. Note that the flowchart of FIG. 22 is very similar to the flowchart of FIG. 18, so only different steps will be described below.
空気調和機の運転開始時には、ステップS34において、水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46を目標初期位置([i,j]=[0,0])に設定したのに対し、空気調和機の運転停止時には、ステップS54において、水平回転用モータ44及び垂直回転用モータ46を目標初期位置([i,j]=[0,4])に設定している。 At the start of the operation of the air conditioner, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 are set to the target initial positions ([i, j] = [0, 0]) in step S34, whereas the air conditioner When the operation is stopped, the horizontal rotation motor 44 and the vertical rotation motor 46 are set to the target initial positions ([i, j] = [0, 4]) in step S54.
同様に、空気調和機の運転開始時には、ステップS45において、距離番号確定処理を行ったアドレスが最終アドレス([i,j]=[32,2])かどうかを判定しているのに対し、空気調和機の運転停止時には、ステップS66において、距離番号確定処理を行ったアドレスが最終アドレス([i,j]=[32,12])かどうかを判定している。 Similarly, at the start of the operation of the air conditioner, in step S45, it is determined whether the address on which the distance number determination process has been performed is the final address ([i, j] = [32, 2]). When the operation of the air conditioner is stopped, it is determined in step S66 whether the address for which the distance number determination process has been performed is the final address ([i, j] = [32, 12]).
以上のようにアドレスを設定することで、運転停止時における近距離の走査を行う。説明は省略するが、中距離または遠距離の場合にも同様である。 By setting the address as described above, a short distance scan is performed when the operation is stopped. Although the description is omitted, the same applies to the case of a medium distance or a long distance.
また、ステップS64における障害物検知の場合の受信処理について、図23のタイミングチャートを参照しながら説明する。受信許可信号は壁検知処理の場合と同様に超音波送信時にはLレベル(受信禁止)を出力し、超音波送信開始(基点t=0msとする。)からt1時間経過後にHレベル(受信許可)を出力し、さらに超音波送信開始からt2+2ms後にLレベル(受信禁止)を出力する設定としている。ただし、壁検知処理では水平方向の角度(室内機から見て左側の基準線から右向きに測定した角度)βにより、t1とt2の設定を表8のように変更したが、障害物検知処理では垂直方向の角度(俯角、水平線から下方向に測定した角度)αと走査する領域に対応した距離(領域と距離の関係については後述する)とに応じて表10のように設定する。 Further, the reception process in the case of obstacle detection in step S64 will be described with reference to the timing chart of FIG. As in the case of the wall detection process, the reception permission signal is output at L level (reception prohibited) during ultrasonic transmission, and H level (reception permission) after t1 time has elapsed from the start of ultrasonic transmission (base point t = 0 ms). And the L level (reception prohibited) is set to be output t2 + 2 ms after the start of ultrasonic transmission. However, in the wall detection process, the settings of t1 and t2 were changed as shown in Table 8 according to the horizontal angle (angle measured from the left reference line to the right when viewed from the indoor unit), but in the obstacle detection process, Table 10 is set according to the angle in the vertical direction (the depression angle, the angle measured downward from the horizontal line) α and the distance corresponding to the area to be scanned (the relationship between the area and the distance will be described later).
まず、表10に示すt1およびt2の設定意図を図24を用いて説明する。図24は、ある居住空間の立面図(超音波センサ32を通る縦断面図)であり、超音波センサ32の下方2mに床面がある。検知対象とする障害物は床面から高さ0.7〜1.1mのテーブルやカウンター等であり、図中の網掛け部も最も薄い部分近距離(近・中・遠距離の意味については後述する)において、前述した高さ範囲の障害物を検知し得る範囲(検知想定範囲)を表し、中間食の網掛け部、最も濃い網掛け部は、それぞれ中距離、遠距離の検知想定範囲を表し、検知想定範囲を受信許可期間(t1〜t2+2msの期間)と設定するものである。上記のように受信許可期間を設けることで超音波センサの送信出力が(比較的
近傍の物体間で)多重に反射することにより発生するサイドローブの影響や、前述した対象の障害物以外の物体による反射波を効率よく除外することができる。
First, the intention of setting t1 and t2 shown in Table 10 will be described with reference to FIG. FIG. 24 is an elevation view of a certain living space (longitudinal sectional view passing through the ultrasonic sensor 32), and a floor surface is 2 m below the ultrasonic sensor 32. Obstacles to be detected are tables and counters with a height of 0.7 to 1.1 m from the floor, and the shaded part in the figure is also the thinnest part near distance (for the meaning of near, middle and far distance) Represents the range in which the obstacles in the height range described above can be detected (detected detection range), and the shaded portion of the middle meal and the darkest shaded portion are the assumed detection ranges for the middle distance and the far distance, respectively. The detection assumed range is set as a reception permission period (period of t1 to t2 + 2 ms). By providing a reception permission period as described above, the influence of side lobes caused by multiple reflections of the transmission output of the ultrasonic sensor (between relatively close objects) and objects other than the above-mentioned target obstacles The reflected wave due to can be efficiently excluded.
図23のタイミングチャートに戻って、図23は中距離で俯角αが15°の場合、つまり表10を参照するとt1=18ms、t2=24msの例を示している。図23の例では、超音波送信信号が送信された後、比較部58の出力信号はN=9とN=10の間でLレベルとなっていることから(受信許可信号はHレベル)、超音波受信信号は、N=0〜9でHレベルに、N=10〜13でLレベルとなるため、N=11で受信信号は2度読み一致でLレベルが確定し、「障害物あり」と認識する。逆にt1〜t2以外の時間帯に比較部58の出力信号がLレベルとなる場合には受信許可信号がLレベル(受信禁止)と設定されているため、超音波受信信号はLレベルとならない。つまり、サイドローブの影響や、前述した対象の障害物以外の物体による反射波を除外可能となる。 Returning to the timing chart of FIG. 23, FIG. 23 shows an example in which the depression angle α is 15 ° at a medium distance, that is, t1 = 18 ms and t2 = 24 ms with reference to Table 10. In the example of FIG. 23, after the ultrasonic transmission signal is transmitted, the output signal of the comparison unit 58 is L level between N = 9 and N = 10 (the reception permission signal is H level). The ultrasonic reception signal becomes H level when N = 0 to 9, and becomes L level when N = 10 to 13. Therefore, when N = 11, the reception signal is read twice and the L level is determined. " Conversely, when the output signal of the comparison unit 58 becomes L level in a time zone other than t1 to t2, the reception permission signal is set to L level (reception prohibited), so the ultrasonic reception signal does not become L level. . That is, it is possible to exclude the influence of side lobes and the reflected waves from objects other than the target obstacles described above.
次に、ステップS65における障害物確定処理について説明する。壁検知処理の場合と同様に同一アドレスにおいて8回繰り返しデータを取得するが、8回のうち、3回以上障害物ありの場合に当該アドレスにて障害物ありが確定する、逆に、3回未満であったり、ノイズがあったりした場合、障害物なしと確定する。このようなデータ確定処理にすることで、一過性のノイズを除外し、信頼性の高い障害物検知が可能となる。 Next, the obstacle determination process in step S65 will be described. Similar to the case of wall detection processing, data is repeatedly acquired 8 times at the same address, but if there are 3 or more obstacles out of 8 times, the presence of an obstacle is determined at the address. If it is less than or there is noise, it is determined that there is no obstacle. By performing such data determination processing, transient noise can be excluded and highly reliable obstacle detection can be performed.
なお、本実施の形態では、各アドレスで八つの障害物あり・なし結果から、3回以上のあり結果で障害物ありを確定するようにしたが、各アドレスで決定する距離番号は八つに限られるものではなく、回数は使用する機器のノイズ環境により可変しても良い。 In this embodiment, from the result that there are eight obstacles at each address, it is determined that there is an obstacle with the result of three or more times, but there are eight distance numbers determined at each address. The number of times is not limited, and the number of times may vary depending on the noise environment of the device used.
また、空気調和機の運転停止時における障害物までの距離測定が、運転開始時と異なるのはステップS60にあり、ステップS59において、ノイズなしと判定されると、ステップS60において、現在のアドレス[i,j]に対応する領域(図5に示される領域A〜Gのいずれか)に人がいないと判定された場合には、ステップS61に移行する一方、人がいると判定された場合には、ステップS62に移行する。すなわち、人は障害物ではないので、人がいると判定された領域に対応するアドレスでは、距離測定を行うことなく以前の距離データを使用し(距離データを更新しない)、人がいないと判定された領域に対応するアドレスにおいてのみ距離測定を行い、新たに測定した距離データを使用する(距離データを更新する)ように設定している。 Further, the distance measurement to the obstacle when the operation of the air conditioner is stopped is different from that at the start of operation in step S60. If it is determined in step S59 that there is no noise, the current address [ i, j] when it is determined that there is no person in the area (any one of the areas A to G shown in FIG. 5), the process proceeds to step S61 while it is determined that there is a person. Proceeds to step S62. That is, since the person is not an obstacle, the address corresponding to the area determined to have a person uses the previous distance data without performing distance measurement (does not update the distance data), and determines that there is no person. The distance is measured only at the address corresponding to the designated area, and the newly measured distance data is used (distance data is updated).
すなわち、各障害物位置判別領域において障害物の有無判定を行うに際し、各障害物位置判別領域に対応する人位置判別領域における人の在否判定結果に応じて、各障害物位置判別領域における障害物検知装置の判定結果を更新するか否かを決定することで、障害物の有無判定を効率的に行っている。より具体的には、人体検知装置により人がいないと判定された人位置判別領域に属する障害物位置判別領域においては、障害物検知装置による前回の判定結果を新たな判定結果で更新する一方、人体検知装置により人がいると判定された人位置判別領域に属する障害物位置判別領域においては、障害物検知装置による前回の判定結果を新たな判定結果で更新しないようにしている。 That is, when performing the presence / absence determination of an obstacle in each obstacle position determination area, an obstacle in each obstacle position determination area is determined according to the result of the presence / absence determination of a person in the person position determination area corresponding to each obstacle position determination area. By determining whether or not to update the determination result of the object detection device, the presence / absence determination of an obstacle is efficiently performed. More specifically, in the obstacle position determination area belonging to the human position determination area determined that there is no person by the human body detection device, the previous determination result by the obstacle detection device is updated with a new determination result, In the obstacle position determination area belonging to the human position determination area determined that there is a person by the human body detection device, the previous determination result by the obstacle detection device is not updated with a new determination result.
なお、本実施の形態においては、障害物までの距離測定を空気調和機の運転開始時と停止時に分けて行うようにしたが、圧縮機や室内送風機の運転中は、電気的ノイズや周囲の騒音が超音波センサ32に悪影響を与える可能性があることから、すべてのアドレスにおける超音波センサ32の距離測定を、空気調和機の運転停止時に行うようにしてもよい。 In the present embodiment, the distance to the obstacle is measured separately when the air conditioner is started and when it is stopped. Since noise may adversely affect the ultrasonic sensor 32, the distance measurement of the ultrasonic sensor 32 at all addresses may be performed when the operation of the air conditioner is stopped.
また、空気調和機を遠隔操作するリモコン(遠隔操作装置)に時刻設定手段を設け、時刻設定手段で設定された時刻に超音波センサ32による距離測定を開始するようにしてもよい。この場合、時刻設定手段で設定された時刻に空気調和機が運転中の場合は、距離測
定を開始することなく、時刻設定手段で設定された時刻に圧縮機あるいは室内ファン8が停止している場合に、距離測定を開始するのが好ましい。
Further, a time setting unit may be provided in a remote controller (remote control device) for remotely operating the air conditioner, and distance measurement by the ultrasonic sensor 32 may be started at the time set by the time setting unit. In this case, when the air conditioner is operating at the time set by the time setting means, the compressor or the indoor fan 8 is stopped at the time set by the time setting means without starting the distance measurement. In some cases, it is preferable to start the distance measurement.
さらに、上述したタイミングにおける距離測定に加えて、超音波センサ32の検知結果を空気調和機の運転に反映するために、周囲環境のノイズを度外視して、空気調和機の運転開始時にすべてのアドレスにおける距離測定を開始することもできる。
<障害物回避制御>
上記障害物の存否判定に基づき、風向変更手段としての上下羽根12及び左右羽根14は、暖房時次のように制御される。
Further, in addition to the distance measurement at the timing described above, in order to reflect the detection result of the ultrasonic sensor 32 in the operation of the air conditioner, all the addresses are excluded at the start of the operation of the air conditioner, excluding the noise of the surrounding environment. The distance measurement at can also be started.
<Obstacle avoidance control>
Based on the determination of the presence or absence of the obstacle, the upper and lower blades 12 and the left and right blades 14 as the wind direction changing means are controlled as follows during heating.
以下の説明においては、用語「ブロック」、「フィールド」、「近距離」、「中距離」、「遠距離」を使用するが、これらの用語をまず説明する。 In the following description, the terms “block”, “field”, “near distance”, “medium distance”, and “far distance” are used. These terms will be described first.
図5に示される領域A〜Gは次のブロックにそれぞれ属している。 Regions A to G shown in FIG. 5 belong to the next block, respectively.
ブロックN:領域A
ブロックR:領域B,E
ブロックC:領域C,F
ブロックL:領域D,G
また、領域A〜Gは次のフィールドにそれぞれ属している。
Block N: Region A
Block R: Regions B and E
Block C: Regions C and F
Block L: Regions D and G
Regions A to G belong to the following fields, respectively.
フィールド1:領域A
フィールド2:領域B,D
フィールド3:領域C
フィールド4:領域E,G
フィールド5:領域F
さらに、室内機からの距離については次のように定義している。
Field 1: Area A
Field 2: Regions B and D
Field 3: Region C
Field 4: Regions E and G
Field 5: Region F
Furthermore, the distance from the indoor unit is defined as follows.
近距離:領域A
中距離:領域B,C,D
遠距離:領域E,F,G
表11は、左右羽根14を構成する5枚の左羽根と5枚の右羽根の各ポジションにおける目標設定角度を示しており、数字(角度)に付した記号は、図25に示されるように、左羽根あるいは右羽根が内側に向く場合をプラス(+、表11では無記号)の方向、外側に向く場合をマイナス(−)の方向と定義している。
Short distance: Area A
Medium distance: Regions B, C, D
Long distance: Regions E, F, G
Table 11 shows the target setting angles at the positions of the five left blades and the five right blades constituting the left and right blades 14, and the symbols attached to the numbers (angles) are as shown in FIG. The case where the left or right blade is directed inward is defined as a positive (+, no sign in Table 11) direction, and the case where the left blade is directed outward is defined as a negative (−) direction.
また、表11における「暖房B領域」とは、障害物回避制御を行う暖房領域のことであり、「通常自動風向制御」とは、障害物回避制御を行わない風向制御のことである。ここで、障害物回避制御を行うかどうかの判定は、室内熱交換器6の温度を基準としており、温度が低い場合は居住者に風を当てない風向制御、高すぎる場合は最大風量位置の風向制御、適度な温度の場合は暖房B領域への風向制御を行う。また、ここでいう「温度が低い」、「高すぎる」、「居住者に風を当てない風向制御」、「最大風量位置の風向制御」とは、次のとおりの意味である。 The “heating B area” in Table 11 is a heating area where obstacle avoidance control is performed, and “normal automatic wind direction control” is wind direction control where obstacle avoidance control is not performed. Here, the determination as to whether or not to perform the obstacle avoidance control is based on the temperature of the indoor heat exchanger 6. When the temperature is low, the wind direction control is not applied to the occupant, and when it is too high, the maximum air volume position is determined. In the case of wind direction control and moderate temperature, wind direction control to the heating B area is performed. In addition, “temperature is low”, “too high”, “wind direction control that does not apply wind to the occupant”, and “wind direction control at the maximum airflow position” have the following meanings.
・低い温度:室内熱交換器6の温度は皮膚温度(33〜34℃)を最適温度として設定しており、この温度以下になりうる温度(例えば、32℃)
・高すぎる温度:例えば、56℃以上
・居住者に風を当てない風向制御:居住空間に風を送らないように、上下羽根12を角度制御して、風が天井に沿うように流れる風向制御
・最大風量位置の風向制御:空気調和機は、上下羽根12及び左右羽根14により気流を曲げると必ず抵抗(損失)が発生することから、最大風量位置とは損失が限りなく0に近くなる風向制御(左右羽根14の場合、まっすぐ正面を向いた位置であり、上下羽根12の場合、水平から35度下を向いた位置)
表12は、障害物回避制御を行う場合の上下羽根12の各フィールドにおける目標設定角度を示している。なお、表12における上羽根の角度(γ1)及び下羽根の角度(γ2)は水平線から測定した下向きの角度(俯角)である。
-Low temperature: The temperature of the indoor heat exchanger 6 is set to the skin temperature (33 to 34 ° C) as the optimum temperature, and a temperature that can be lower than this temperature (for example, 32 ° C).
-Too high temperature: for example, 56 ° C or higher-Wind direction control that does not direct wind to the occupant: Wind direction control that causes the wind to flow along the ceiling by controlling the angle of the upper and lower blades 12 so as not to send the wind to the living space -Wind direction control at the maximum airflow position: When the air conditioner bends the airflow with the upper and lower blades 12 and the left and right blades 14, resistance (loss) is always generated, so the maximum airflow position is the wind direction where the loss is close to zero. Control (in the case of the left and right blades 14, it is a position facing directly in front, and in the case of the upper and lower blades 12, it is a position facing downward 35 degrees from the horizontal)
Table 12 shows target setting angles in the fields of the upper and lower blades 12 when performing obstacle avoidance control. In Table 12, the upper blade angle (γ1) and the lower blade angle (γ2) are downward angles (declining angles) measured from the horizon.
次に、障害物の位置に応じた障害物回避制御について具体的に説明するが、障害物回避制御において使用される用語「スイング動作」「ポジション停留稼動」「ブロック停留稼動」についてまず説明する。 Next, the obstacle avoidance control according to the position of the obstacle will be described in detail. The terms “swing operation”, “position stop operation”, and “block stop operation” used in the obstacle avoidance control will be described first.
スイング動作とは、左右羽根14の揺動動作のことで、基本的には目標の一つのポジションを中心に所定の左右角度幅で揺動し、スイングの両端で固定時間がない動作のことである。 The swinging motion is a swinging motion of the left and right blades 14, and basically swinging with a predetermined left-right angle width around one target position and having no fixed time at both ends of the swing. is there.
また、ポジション停留稼動とは、あるポジションの目標設定角度(表10の角度)に対し、表13の補正を行い、それぞれ、左端及び右端とする。動作としては、左端と右端でそれぞれ風向固定時間(左右羽根14を固定する時間)を持ち、例えば、左端で風向固定時間が経過した場合、右端に移動し、右端で風向固定時間が経過するまで、右端の風向を維持し、風向固定時間の経過後、左端に移動し、それを繰り返すものである。風向固定時間は、例えば60秒に設定される。 In addition, the position stop operation means correction of Table 13 with respect to a target setting angle (an angle in Table 10) of a certain position, which is set as a left end and a right end, respectively. As an operation, the left end and the right end each have a wind direction fixing time (time for fixing the left and right blades 14). For example, when the wind direction fixing time has elapsed at the left end, the movement to the right end, The wind direction at the right end is maintained, and after the fixed time of the wind direction has passed, it moves to the left end and repeats it. The wind direction fixing time is set to 60 seconds, for example.
すなわち、あるポジションに障害物がある場合に、そのポジションの目標設定角度をそのまま使用すると、温風が常に障害物に当たるが、表13の補正を行うことで、障害物の横から温風を人がいる位置に到達させることができる。 In other words, if there is an obstacle at a certain position and the target setting angle of that position is used as it is, the hot air always hits the obstacle. It is possible to reach the position where there is.
さらにブロック停留稼動とは、各ブロックの左端と右端に対応する左右羽根14の設定角度を、例えば表14に基づいて決定する。動作としては、各ブロックの左端と右端でそれぞれ風向固定時間を持ち、例えば、左端で風向固定時間が経過した場合、右端に移動し、右端で風向固定時間が経過するまで、右端の風向を維持し、風向固定時間の経過後、左
端に移動し、それを繰り返すものである。風向固定時間は、ポジション停留稼動と同様に、例えば60秒に設定される。なお、各ブロックの左端と右端は、そのブロックに属する人位置判別領域の左端と右端に一致しているので、ブロック停留稼動は、人位置判別領域の停留稼動と言うこともできる。
Furthermore, block stop operation | movement determines the setting angle of the right-and-left blade | wing 14 corresponding to the left end and right end of each block based on Table 14, for example. The operation has a fixed wind direction at the left and right ends of each block.For example, when the fixed wind direction has elapsed at the left end, it moves to the right end and maintains the right wind direction until the fixed wind direction has elapsed at the right end. Then, after the elapse of the wind direction fixing time, it moves to the left end and repeats it. The wind direction fixing time is set to 60 seconds, for example, similarly to the position stop operation. Since the left end and the right end of each block coincide with the left end and the right end of the person position determination area belonging to the block, the block stop operation can be said to be a stop operation of the person position determination area.
なお、ポジション停留稼動とブロック停留稼動は、障害物の大きさに応じて使い分けている。前方の障害物が小さい場合、障害物のあるポジションを中心にポジション停留稼動を行うことで障害物を避けて送風するのに対し、前方の障害物が大きく、例えば人がいる領域の前方全体に障害物がある場合、ブロック停留稼動を行うことで広い範囲にわたって送風するようにしている。 In addition, position stop operation and block stop operation are properly used according to the size of the obstacle. When the obstacle in front is small, the position is stopped around the position where there is an obstacle, and it avoids the obstacle and blows, whereas the obstacle in front is large, for example, in front of the whole area where people are When there is an obstacle, the air is blown over a wide range by performing a block stop operation.
本実施の形態においては、スイング動作とポジション停留稼動とブロック停留稼動を総称して、左右羽根14の揺動動作と称している。 In the present embodiment, the swing operation, the position stop operation, and the block stop operation are collectively referred to as the swing operation of the left and right blades 14.
以下、上下羽根12あるいは左右羽根14の制御例を具体的に説明するが、人体検知装置により人が単一の領域にのみいると判定された場合、人体検知装置により人がいると判定された人位置判別領域の前方に位置する障害物位置判別領域に障害物があると障害物検知装置により判定された場合、上下羽根12を制御して障害物を上方から回避する気流制御を行うようにしている。また、人体検知装置により人がいると判定された人位置判別領域に属する障害物位置判別領域に障害物があると障害物検知装置により判定された場合、人がいると判定された人位置判別領域に属する少なくとも一つの障害物位置判別領域内で左右羽根14を揺動させ、揺動範囲の両端で左右羽根14の固定時間を設けない第1の気流制御と、人がいると判定された人位置判別領域あるいは当該領域に隣接する人位置判別領域に属する少なくとも一つの障害物位置判別領域内で左右羽根14を揺動させ、揺動範囲の両端で左右羽根14の固定時間を設けた第2の気流制御の一つを選択するようにしている。 Hereinafter, a control example of the upper and lower blades 12 or the left and right blades 14 will be described in detail. However, when it is determined by the human body detection device that a person is only in a single region, it is determined by the human body detection device that there is a person. When the obstacle detection device determines that there is an obstacle in the obstacle position determination area located in front of the human position determination area, the air flow control is performed to control the upper and lower blades 12 to avoid the obstacle from above. ing. In addition, when the obstacle detection device determines that there is an obstacle in the obstacle position determination region belonging to the human position determination region determined that there is a person by the human body detection device, the person position determination determined that there is a person. It is determined that there is a person with the first airflow control that swings the left and right blades 14 within at least one obstacle position determination region belonging to the region and does not provide the fixing time of the left and right blades 14 at both ends of the swing range. The left and right blades 14 are swung within at least one obstacle position determining region belonging to the person position determining region or the human position determining region adjacent to the region, and fixed times of the left and right blades 14 are provided at both ends of the swing range. One of the two airflow controls is selected.
また、以下の説明では、上下羽根12の制御と左右羽根14の制御を分けているが、人及び障害物の位置に応じて、上下羽根12の制御と左右羽根14の制御は適宜組み合わせて行われる。
A.上下羽根制御
(1)領域B〜Gのいずれかに人がいて、人がいる領域の前方のポジションA1〜A3に障害物がある場合
上下羽根12の設定角度を通常のフィールド風向制御(表12)に対し表15のように補正し、上下羽根12を上向き設定した気流制御を行う。
In the following description, the control of the upper and lower blades 12 and the control of the left and right blades 14 are separated, but the control of the upper and lower blades 12 and the control of the left and right blades 14 are appropriately combined depending on the position of the person and the obstacle. Is called.
A. Upper and lower blade control (1) When there is a person in any of the regions B to G and there are obstacles at positions A1 to A3 in front of the region where the person is present, the set angle of the upper and lower blades 12 is set to normal field wind direction control (Table 12). ) Is corrected as shown in Table 15, and airflow control is performed with the upper and lower blades 12 set upward.
(2)領域B〜Gのいずれかに人がいて、人がいる領域の前方の領域Aに障害物がない場合(上記(1)以外)
通常自動風向制御を行う。
B.左右羽根制御
B1.領域A(近距離)に人がいる場合
(1)領域Aにおいて障害物のないポジションが一つの場合
障害物のないポジションの目標設定角度を中心として左右にスイング動作させ第1の気流制御を行う。例えば、ポジションA1,A3に障害物があり、ポジションA2に障害物がない場合、ポジションA2の目標設定角度を中心として左右にスイング動作させ、基本的には障害物のないポジションA2を空調するが、ポジションA1,A3に人がいないとは限らないので、スイング動作を加えることで、ポジションA1,A3に多少でも気流が振り分けられるようにする。
(2) When there is a person in any of the areas B to G and there is no obstacle in the area A in front of the area in which the person is present (other than (1) above)
Usually performs automatic wind direction control.
B. Left and right blade control B1. When there is a person in the area A (short distance) (1) When there is one obstacle-free position in the area A The first airflow control is performed by swinging left and right around the target setting angle of the position without the obstacle. . For example, when there are obstacles at positions A1 and A3 and there are no obstacles at position A2, the position A2 is basically air-conditioned by swinging left and right around the target setting angle of position A2. Since there is no guarantee that there are no people at positions A1 and A3, an air flow is distributed to positions A1 and A3 by adding a swing motion.
さらに具体的に説明すると、表11及び表13に基づいて、ポジションA2の目標設定角度及び補正角度(スイング動作時の揺動角)は決定されるので、左羽根及び右羽根は共に10度を中心に、それぞれ±10度の角度範囲で止まることなく揺動(スイング)し続ける。ただし、左羽根と右羽根を左右に振るタイミングは同一に設定されており、左羽根と右羽根の揺動動作は連動している。 More specifically, since the target setting angle and the correction angle (swing angle during the swing operation) of the position A2 are determined based on Tables 11 and 13, both the left blade and the right blade have 10 degrees. It continues to swing (swing) without stopping in the center at an angle range of ± 10 degrees. However, the timing of swinging the left and right blades to the left and right is set to be the same, and the swinging motions of the left and right blades are linked.
(2)領域Aにおいて障害物のないポジションが二つで、隣接している場合(A1とA2あるいはA2とA3)
障害物のない二つのポジションの目標設定角度を両端としてスイング動作させ第1の気流制御を行うことで、基本的に障害物のないポジションを空調する。
(2) When there are two obstacle-free positions in the area A and they are adjacent (A1 and A2 or A2 and A3)
The first airflow control is performed by swinging the target setting angles of two positions without obstacles at both ends to basically air-condition a position without obstacles.
(3)領域Aにおいて障害物のないポジションが二つで、離れている場合(A1とA3)
障害物のない二つのポジションの目標設定角度を両端としてブロック停留稼動させ第2の気流制御を行う。
(3) When there are two positions that are not obstructed in the area A and are separated (A1 and A3)
The second airflow control is performed by operating the block stop with the target set angles of two positions having no obstacles at both ends.
(4)領域Aにおいてすべてのポジションに障害物がある場合
どこを狙っていいのか不明なので、ブロックNをブロック停留稼動させ第2の気流制御を行う。領域全体を狙うよりもブロック停留稼動の方が指向性のある風向となって遠くに届きやすく、障害物を回避できる可能性が高いからである。すなわち、領域Aに障害物が点在している場合でも、障害物と障害物との間には通常隙間があり、この障害物間の隙間を通して送風することができる。
(4) When there are obstacles at all positions in the area A Since it is unclear where to aim, the block N is operated in a block stop and the second airflow control is performed. This is because the block stop operation is more directional and can reach far away than the entire area, and there is a high possibility of avoiding obstacles. That is, even when obstacles are scattered in the area A, there is usually a gap between the obstacles, and the air can be blown through the gap between the obstacles.
(5)領域Aにおいてすべてのポジションに障害物がない場合
領域Aの通常自動風向制御を行う。
(5) When there are no obstacles in all positions in the area A The normal automatic wind direction control in the area A is performed.
B2.領域B,C,D(中距離)のいずれかに人がいる場合
(1)人がいる領域に属する二つのポジションの一方にのみ障害物がある場合
障害物のないポジションの目標設定角度を中心として左右にスイング動作させ第1の気流制御を行う。例えば、領域Dに人がいて、ポジションD2にのみ障害物がある場合、ポジションD1の目標設定角度を中心として左右にスイング動作させる。
B2. When there is a person in any of the areas B, C, D (medium distance) (1) When there is an obstacle only in one of the two positions belonging to the person's area The first airflow control is performed by swinging left and right. For example, when there is a person in the region D and there is an obstacle only at the position D2, the swing operation is performed to the left and right around the target setting angle of the position D1.
(2)人がいる領域に属する二つのポジションの両方に障害物がある場合
人がいる領域を含むブロックをブロック停留稼動させ第2の気流制御を行う。例えば、領域Dに人がいて、ポジションD1,D2の両方に障害物がある場合、ブロックLをブロック停留稼動させる。
(2) When there are obstacles in both of the two positions belonging to the area where the person is present The block including the area where the person is present is operated to stop the block and the second air flow control is performed. For example, when there is a person in the area D and there are obstacles in both the positions D1 and D2, the block L is operated while being stopped.
(3)人がいる領域に障害物がない場合
人がいる領域の通常自動風向制御を行う。
(3) When there are no obstacles in an area where people are present Normal normal wind direction control is performed in areas where people are present.
B3.領域E,F,G(遠距離)のいずれかに人がいる場合
(1)人がいる領域の前方の中距離領域に属する二つのポジションの一方にのみ障害物がある場合(例:領域Eに人がいて、ポジションB2に障害物があり、ポジションB1に障害物がない)
(1.1)障害物があるポジションの両隣に障害物がない場合(例:ポジションB1,C1に障害物がない)
(1.1.1)障害物があるポジションの後方に障害物がない場合(例:ポジションE2に障害物がない)
障害物があるポジションを中心としてポジション停留稼動させ第2の気流制御を行う。例えば、領域Eに人がいて、ポジションB2に障害物があり、その両側にも後方にも障害物がない場合、ポジションB2にある障害物を横から避けて領域Eに気流を送り込むことができる。
B3. When there is a person in any of the areas E, F, G (far distance) (1) When there is an obstacle only in one of the two positions belonging to the middle distance area in front of the area where the person is present (example: area E There is an obstacle at position B2 and there is no obstacle at position B1)
(1.1) When there are no obstacles on both sides of a position where there are obstacles (eg, there are no obstacles at positions B1 and C1)
(1.1.1) When there is no obstacle behind the position where there is an obstacle (eg, there is no obstacle at position E2)
The second airflow control is performed by stopping the position around the position where the obstacle is located. For example, if there is a person in the area E and there is an obstacle at the position B2, and there are no obstacles on either side of the obstacle, the air current can be sent to the area E while avoiding the obstacle at the position B2 from the side. .
(1.1.2)障害物があるポジションの後方に障害物がある場合(例:ポジションE2に障害物がある)
中距離領域で障害物がないポジションの目標設定角度を中心としてスイング動作させ第1の気流制御を行う。例えば、領域Eに人がいて、ポジションB2に障害物があり、その両側には障害物がないが、その後方に障害物がある場合、障害物がないポジションB1から気流を送り込むほうが有利である。
(1.1.2) When there is an obstacle behind the position where there is an obstacle (eg, there is an obstacle at position E2)
The first airflow control is performed by performing a swing operation around the target setting angle in a position where there is no obstacle in the middle distance region. For example, if there is a person in the area E and there is an obstacle at the position B2 and there are no obstacles on both sides, but there are obstacles behind it, it is advantageous to send airflow from the position B1 without the obstacles. .
(1.2)障害物があるポジションの両隣のうち一方に障害物があり、他方に障害物がない場合
障害物がないポジションの目標設定角度を中心としてスイング動作させ第1の気流制御を行う。例えば、領域Fに人がいて、ポジションC2に障害物があり、ポジションC2の両隣のうちポジションD1に障害物があり、C1に障害物がない場合、障害物がないポジションC1からポジションC2の障害物を避けて気流を領域Fに送ることができる。
(1.2) When there is an obstacle on either side of the position where there is an obstacle and there is no obstacle on the other side, the first airflow control is performed by swinging around the target setting angle of the position where there is no obstacle . For example, if there is a person in the area F, there is an obstacle in position C2, there is an obstacle in position D1 of both sides of position C2, and there is no obstacle in C1, the obstacles from position C1 to position C2 where there is no obstacle Airflow can be sent to area F while avoiding objects.
(2)人がいる領域の前方の中距離領域に属する二つのポジションの両方に障害物がある場合
人がいる領域を含むブロックをブロック停留稼動させ第2の気流制御を行う。例えば、領域Fに人がいて、ポジションC1,C2の両方に障害物がある場合、ブロックCをブロック停留稼動させる。この場合、人の前方に障害物があり、障害物を避けようがないので、ブロックCに隣接するブロックに障害物があるかどうかに関係なく、ブロック停留稼動を行う。
(2) When there is an obstacle in both of the two positions belonging to the middle distance area in front of the area where the person is present The block including the area where the person is present is operated in block stop to perform the second air flow control. For example, when there is a person in the area F and there are obstacles in both the positions C1 and C2, the block C is operated in a block stop state. In this case, since there is an obstacle ahead of the person and there is no way to avoid the obstacle, the block stop operation is performed regardless of whether there is an obstacle in the block adjacent to the block C.
(3)人がいる領域の前方の中距離領域に属する二つのポジションの両方に障害物がない場合(例:領域Fに人がいて、ポジションC1,C2に障害物がない)
(3.1)人がいる領域に属する二つのポジションの一方のポジションにのみ障害物
がある場合
障害物がない他方のポジションの目標設定角度を中心としてスイング動作させ第1の気流制御を行う。例えば、領域Fに人がいて、ポジションC1,C2,F1に障害物がなく、ポジションF2に障害物がある場合、人がいる領域Fの前方は開放されているので、遠距離の障害物を考慮して障害物のない遠距離のポジションF1を中心に空調する。
(3) When there are no obstacles in both of the two positions belonging to the middle distance area in front of the area where the person is present (example: there is a person in the area F and there are no obstacles in the positions C1 and C2)
(3.1) When there is an obstacle only in one of the two positions belonging to the area where the person is present The first airflow control is performed by swinging around the target setting angle of the other position where there is no obstacle. For example, if there is a person in the area F, there are no obstacles in the positions C1, C2, and F1, and there is an obstacle in the position F2, the front of the area F in which the person is present is open. Considering this, air conditioning is performed around the far-off position F1 without an obstacle.
(3.2)人がいる領域に属する二つのポジションの両方に障害物がある場合
人がいる領域を含むブロックをブロック停留稼動させ第2の気流制御を行う。例えば、領域Gに人がいて、ポジションD1,D2に障害物がなく、ポジションG1,G2の両方に障害物がある場合、人がいる領域Gの前方は開放されているが、この領域全体に障害物があり、どこを狙っていいのか不明なので、ブロックLをブロック停留稼動させる。
(3.2) When there are obstacles in both of the two positions belonging to the area where the person is present The block including the area where the person is located is put into block stop operation and the second air flow control is performed. For example, if there is a person in the area G, there are no obstacles in the positions D1 and D2, and there are obstacles in both the positions G1 and G2, the front of the area G in which the person is present is open. Since there is an obstacle and it is unclear where to aim, block L is put into block stop operation.
(3.3)人がいる領域に属する二つのポジションの両方に障害物がない場合
人がいる領域の通常自動風向制御を行う。
<人壁近接制御>
人と壁が同一領域に存在する場合、人は必ず壁よりも前に位置して壁に近接していることになり、暖房時においては、壁近傍に温風が滞留しやすく、壁近傍の室温が他の部分の室温に比べて高くなる傾向にあることから、人壁近接制御を行うようにしている。
(3.3) When there are no obstacles in both of the two positions belonging to the area where people are present Normal normal wind direction control is performed in areas where people are present.
<Human wall proximity control>
When a person and a wall exist in the same area, the person is always located in front of the wall and close to the wall, and during heating, hot air tends to stay near the wall. Since the room temperature tends to be higher than the room temperature of other parts, human wall proximity control is performed.
この制御においては、表5に示されるアドレス[i,j]と異なるアドレスに向けて超音波センサ32より超音波を送信し、その反射波を検知して、正面の壁と左右の壁の位置をまず認識するようにしている。 In this control, an ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic sensor 32 toward an address different from the address [i, j] shown in Table 5, and the reflected wave is detected, and the positions of the front wall and the left and right walls are detected. Is first recognized.
すなわち、超音波センサ32を駆動して、まず略水平方向の正面に向かって超音波を送信し、その反射波を検知して正面の壁までの距離を測定して距離番号を求める。さらに、略水平方向の左側に向かって超音波を送信し、その反射波を検知して左側の壁までの距離を測定して距離番号を求め、右側の壁の距離番号も同様に求める。 That is, the ultrasonic sensor 32 is driven, ultrasonic waves are first transmitted toward the front in a substantially horizontal direction, the reflected wave is detected, the distance to the front wall is measured, and the distance number is obtained. Furthermore, an ultrasonic wave is transmitted toward the left side in a substantially horizontal direction, the reflected wave is detected, the distance to the left wall is measured, the distance number is obtained, and the distance number of the right wall is obtained in the same manner.
さらに、図26を参照しながら詳述する。図26は、室内機が取り付けられた部屋を上から見た図であり、室内機から見て正面、左側及び右側に、正面壁WC、左壁WL、右壁WRがそれぞれ存在する場合を示している。なお、図26の左側の数字は、対応する升目の距離番号を示しており、表16は室内機から距離番号に対応する近地点及び遠地点までの距離を示している。 Further, this will be described in detail with reference to FIG. FIG. 26 is a top view of a room to which an indoor unit is attached, and shows a case where a front wall WC, a left wall WL, and a right wall WR exist on the front, left, and right sides as viewed from the indoor unit. ing. The numbers on the left side of FIG. 26 indicate the distance numbers of the corresponding cells, and Table 16 indicates the distances from the indoor unit to the near and far points corresponding to the distance numbers.
上述したように、本明細書で使用する「障害物」とは、例えばテーブルやソファー等の家具、テレビ、オーディオ等を想定しており、これらの障害物の通常の高さを考えると、俯角15度の角度範囲では検知されず、検知されるのは壁であると推定できるので、本実施の形態においては、俯角15度以内で室内機の正面、左端及び右端までの距離を検知し、その位置を含む延長上に壁があるものとする。 As described above, the “obstacle” used in the present specification is assumed to be furniture such as a table and a sofa, a TV, an audio, and the like. In the present embodiment, the distance to the front, left end, and right end of the indoor unit is detected within a depression angle of 15 degrees. It is assumed that there is a wall on the extension including the position.
また、水平方向の視野角では、左壁WLは角度10度、15度の位置に、正面壁WCは角度75度〜105度の位置に、右壁WRは角度165度、170度の位置にそれぞれ存在するものと推定できるので、表5に示されるアドレスのうち、俯角15度以内で前記水平方向の視野角内に対応するアドレスはそれぞれ次のとおりである。 Further, in the horizontal viewing angle, the left wall WL is at the positions of 10 degrees and 15 degrees, the front wall WC is at the positions of angles 75 to 105 degrees, and the right wall WR is at the positions of angles 165 and 170 degrees. Since it can be estimated that each exists, the addresses corresponding to the viewing angle in the horizontal direction within the depression angle of 15 degrees among the addresses shown in Table 5 are as follows.
左端:[0,0]、[1,0]、[0,1]、[1,1]、[0,2]、[1,2]
正面:[13,0]〜[19,0]、[13,1]〜[19,1]、[13,2]〜 [19,2]
右端:[31,0]、[32,0]、[31,1]、[32,1]、[31,2]、[32,2]
室内機から正面壁WC、左壁WL、右壁WRまでの距離番号決定に際し、表17に示されるように、まず上記各アドレスで壁面データを抽出する。
Left end: [0,0], [1,0], [0,1], [1,1], [0,2], [1,2]
Front: [13,0] to [19,0], [13,1] to [19,1], [13,2] to [19,2]
Right end: [31,0], [32,0], [31,1], [32,1], [31,2], [32,2]
When determining the distance numbers from the indoor unit to the front wall WC, the left wall WL, and the right wall WR, as shown in Table 17, first, wall surface data is extracted at each address.
次に、表18に示されるように、各壁面データの上限値及び下限値を削除して不必要な壁面データを排除し、このようにして得られた壁面データを基に正面壁WC、左壁WL、右壁WRまでの距離番号を決定する。 Next, as shown in Table 18, the upper limit value and the lower limit value of each wall surface data are deleted to eliminate unnecessary wall surface data, and the front wall WC, the left side based on the wall surface data thus obtained are removed. A distance number to the wall WL and the right wall WR is determined.
正面壁WC、左壁WL、右壁WRまでの距離番号としては、表17における最大値(WC:5、WL:6、WR:3)を採用することができる。最大値を採用した場合、室内機から正面壁WC、左壁WL、右壁WRまでの距離が遠い部屋(大きい部屋)を空調することになり、空調制御の対象としてより広い空間を設定することができる。しかしながら、必ずしも最大値である必要はなく、平均値を採用することもできる。 As the distance numbers to the front wall WC, the left wall WL, and the right wall WR, the maximum values in Table 17 (WC: 5, WL: 6, WR: 3) can be adopted. When the maximum value is adopted, a room (large room) with a long distance from the indoor unit to the front wall WC, the left wall WL, and the right wall WR is air-conditioned, and a wider space is set as a target for air-conditioning control. Can do. However, it is not necessarily the maximum value, and an average value can also be adopted.
このようにして正面壁WC、左壁WL、右壁WRまでの距離番号を決定した後、人体検知装置により人がいると判定された人位置判別領域に属する障害物位置判別領域に壁があるかどうかを障害物検知装置により判定し、壁があると判定されると、壁の前に人がいると考えられるので、暖房時においては、リモコンで設定された設定温度より低目の温度設定を行う。 After determining the distance numbers to the front wall WC, the left wall WL, and the right wall WR in this way, there is a wall in the obstacle position determination area belonging to the person position determination area determined to have a person by the human body detection device. If it is determined by the obstacle detection device and it is determined that there is a wall, it is considered that there is a person in front of the wall, so during heating, the temperature setting is lower than the setting temperature set by the remote control I do.
以下、この人壁近接制御について具体的に説明する。
A.人が近距離領域あるいは中距離領域にいる場合
近距離領域及び中距離領域は、室内機から近い位置にあり、領域面積も小さいので、室温が上昇する度合いが高くなることから、リモコンで設定された設定温度を第1の所定温度(例えば、2℃)だけ低目に設定する。
B.人が遠距離領域にいる場合
遠距離領域は、室内機から遠い位置にあり、領域面積も大きいので、室温が上昇する度合いは近距離領域あるいは中距離領域より低いことから、リモコンで設定された設定温度を第1の所定温度より少ない第2の所定温度(例えば、1℃)だけ低目に設定する。
Hereinafter, the human wall proximity control will be specifically described.
A. When a person is in a short distance area or a medium distance area The short distance area and the medium distance area are close to the indoor unit, and the area of the area is small. The set temperature is set to a low value by a first predetermined temperature (for example, 2 ° C.).
B. When a person is in a long-distance area Since the long-distance area is far from the indoor unit and has a large area, the degree of increase in room temperature is lower than that in the short-distance area or medium-distance area. The set temperature is set to a low level by a second predetermined temperature (for example, 1 ° C.) lower than the first predetermined temperature.
また、遠距離領域は領域面積が大きいので、同じ人位置判別領域に人と壁があると検知しても、人と壁が離れている可能性があるので、表19に示されるような組み合わせの場合に限り、人壁近接制御を行うようにしており、人と壁との位置関係に応じて温度シフトを行うようにしている。 In addition, since the long-distance area has a large area, even if it is detected that there is a person and a wall in the same person position determination area, there is a possibility that the person and the wall are separated. Only in this case, the human wall proximity control is performed, and the temperature shift is performed according to the positional relationship between the person and the wall.
なお、本実施の形態においては、距離検知手段としての超音波式距離センサを採用したが、超音波式距離センサに代えて、光電式距離センサを採用することもできる。 In the present embodiment, an ultrasonic distance sensor is used as the distance detecting means, but a photoelectric distance sensor may be used instead of the ultrasonic distance sensor.
本発明に係る空気調和機は、細分化した人位置判別領域及び障害物位置判別領域を設け
、各領域における人の在否判定と障害物の有無判定を効率的に行うとともに、これらの判定結果に基づいて風向変更手段をきめ細かく制御することにより空調効率を向上することができるので、特に一般家庭用の空気調和機として有用である。
The air conditioner according to the present invention is provided with subdivided human position determination areas and obstacle position determination areas, and efficiently performs the presence / absence determination of persons and the presence / absence determination of obstacles in each area. Since air conditioning efficiency can be improved by finely controlling the wind direction changing means based on the above, it is particularly useful as an air conditioner for general households.
2 本体、 2a 前面開口部、 2b 上面開口部、 4 可動前面パネル、
6 熱交換器、 8 室内ファン、 10 吹出口、 12 上下羽根、
14 左右羽根、 16 フィルタ、 18,20 前面パネル用アーム、
30 障害物検知装置、 32 超音波距離センサ、 34 支持体、 36ホーン、
38 距離検知方向変更手段、 40 水平回転用回転軸、 42 垂直回転用回転軸
44 水平回転用モータ、46 垂直回転用モータ、 48 第1の基板、
50 第2の基板、 52 第3の基板、 54 センサ入力増幅部、
56 帯域増幅部、 58 比較部、 60 ラッチ回路部、
62 水平回転用モータドライバ、 64 垂直回転用モータドライバ
2 body, 2a front opening, 2b top opening, 4 movable front panel,
6 heat exchanger, 8 indoor fan, 10 air outlet, 12 upper and lower blades,
14 Left and right blades, 16 Filter, 18, 20 Front panel arm,
30 obstacle detection device, 32 ultrasonic distance sensor, 34 support, 36 horn,
38 distance detection direction changing means, 40 horizontal rotation shaft, 42 vertical rotation shaft 44 horizontal rotation motor, 46 vertical rotation motor, 48 first substrate,
50 second substrate, 52 third substrate, 54 sensor input amplification unit,
56 band amplification unit, 58 comparison unit, 60 latch circuit unit,
62 Motor driver for horizontal rotation, 64 Motor driver for vertical rotation
Claims (5)
前記障害物検知装置は、超音波を送受信する超音波センサと、該超音波センサに送信信号を送信するとともに、前記送信信号を送信してから所定期間のみ受信を許可する受信許可期間を設け、前記受信許可期間における音波受信信号に基づいて障害物の有無を判定する障害物位置検知手段を含み、
前記受信許可期間は、検知すべき距離および/または前記超音波センサの指向角に応じて設定されることを特徴とする、空気調和機。 The indoor unit is provided with a human body detection device for detecting the presence or absence of a person and an obstacle detection device for detecting the presence or absence of an obstacle, and based on the detection signal of the human body detection device and the detection signal of the obstacle detection device An air conditioner adapted to control a wind direction changing means provided in the indoor unit,
The obstacle detection device includes an ultrasonic sensor that transmits and receives ultrasonic waves, a transmission permission signal that transmits a transmission signal to the ultrasonic sensor, and a reception permission period that permits reception only for a predetermined period after the transmission signal is transmitted. An obstacle position detecting means for determining the presence or absence of an obstacle based on a sound wave reception signal in the reception permission period;
The air conditioner, wherein the reception permission period is set according to a distance to be detected and / or a directivity angle of the ultrasonic sensor.
前記受信許可期間は、前記超音波センサの指向角に応じて設定されることを特徴とする、請求項1に記載の空気調和機。 The obstacle detection device performs obstacle position detection for each of a plurality of cells obtained by subdividing an area to be air-conditioned, and the directivity angle is defined for each of the plurality of cells.
The air conditioner according to claim 1, wherein the reception permission period is set according to a directivity angle of the ultrasonic sensor.
前記受信許可期間は、前記距離領域に応じて設定されることを特徴とする、請求項1または2に記載の空気調和機。 The obstacle detection device divides the area to be air-conditioned into distance areas according to the distance from the ultrasonic sensor to the detection target,
The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the reception permission period is set according to the distance region.
超音波を送受信する超音波センサと、
前記超音波センサに送信信号を送信するとともに、前記送信信号を送信してから所定期間のみ受信を許可する受信許可期間を設け、前記受信許可期間における音波受信信号に基づいて障害物の有無を判定する障害物位置検知手段とを備え、
前記受信許可期間は、検知すべき距離および/または前記超音波センサの指向角に応じて設定されることを特徴とする、障害物検知装置。 An obstacle detection device,
An ultrasonic sensor that transmits and receives ultrasonic waves;
In addition to transmitting a transmission signal to the ultrasonic sensor, a reception permission period for allowing reception only for a predetermined period after the transmission signal is transmitted is provided, and the presence or absence of an obstacle is determined based on the sound wave reception signal in the reception permission period Obstacle position detecting means for
The obstacle detection device, wherein the reception permission period is set according to a distance to be detected and / or a directivity angle of the ultrasonic sensor.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
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